La presente invención se refiere a un material compuesto con propiedades de aislamiento acústico mejoradas,

que está formado como material de base por una espuma rígida de poliuretano preparada mediante reacción entre un poliisocianato y un poliol. El material compuesto de la invención se caracteriza porque la espuma de poliuretano comprende, como cargas, un material orgánico y un material fibroso.

MATERIAL COMPUESTO DE AISLAMIENTO ACÚSTICO

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de la acústica, y más concretamente a un material compuesto de aislamiento acústico para su uso por ejemplo en la industria de la construcción, del automóvil, etc.

Antecedentes de la invención

En la técnica se conocen diversos materiales que pueden usarse para proporcionar aislamiento acústico en diversas aplicaciones, tales como por ejemplo para aislar acústicamente las distintas habitaciones y viviendas colindantes en un edificio de viviendas.

Uno de los materiales ampliamente utilizados para este fin es una espuma flexible de poliuretano. Debido precisamente a la flexibilidad de esta espuma de poliuretano conocida, su uso debe realizarse en forma de estructuras intercaladas de múltiples capas, colocadas alternativamente. Además, al menos una de dichas capas debe estar constituida por un material que proporcione rigidez, soporte y protección al conjunto de la estructura.

Aunque también se conocen espumas rígidas de poliuretano, las características de las mismas no son generalmente muy adecuadas para su aplicación en el contexto del aislamiento acústico.

También se conoce en la técnica el uso de materiales compuestos de madera y plástico, que emplean una matriz de un material termoplástico (tal como por ejemplo polietileno, polipropileno o poli (cloruro de vinilo» en la cual se incrustan desechos o virutas de madera. Estos materiales presentan generalmente densidades similares a las de los materiales termoplásticos que constituyen la matriz. Sus usos y aplicaciones en la industria de la construcción se refieren generalmente a la fabricación de suelos, tarimas y similares. Aunque pueden proporcionar un cierto grado de aislamiento acústico, éste resulta insuficiente y por tanto no se emplean con la finalidad principal de proporcionar dicho aislamiento acústico.

Por tanto, sigue existiendo en la técnica la necesidad de un nuevo material que presente propiedades de aislamiento acústico adecuadas, mejorando las proporcionadas por los materiales conocidos hasta la fecha descritos anteriormente.

Sumario de la invención

Para solucionar los problemas mencionados de la técnica anterior, la presente invención da a conocer un material compuesto de aislamiento acústico para su uso en aplicaciones de insonorización, por ejemplo de viviendas y similares. El material compuesto de la presente invención está formado principalmente por una espuma rígida de poliuretano, la cual se prepara mediante una reacción apropiada entre un compuesto de poliisocianato y un compuesto de poliol. Además, el material compuesto dado a conocer en el presente documento se caracteriza por que dicha espuma comprende, como cargas, un material orgánico (tal como por ejemplo virutas de madera, corteza de madera o cáscara de almendra) y un material fibroso (tal como por ejemplo lana de roca o minerales, fibra de vidrio, fibras vegetales seleccionadas de algodón, lino, yute, kenaf, bambú o madera, y mezclas de las mismas) .

Breve descripción de las figuras

La presente invención se entenderá mejor con referencia a los siguientes dibujos que ilustran realizaciones preferidas de la invención, proporcionada a modo de ejemplo, y que no deben interpretarse como limitativas de la invención de ninguna manera.

La figura 1 muestra un gráfico del coeficiente de absorción acústica frente a la frecuencia de una espuma rígida de poliuretano según la técnica anterior.

Las figuras 2A y 2B muestran gráficos del coeficiente de absorción acústica frente a la frecuencia de una espuma rígida de poliuretano con carga de virutas de madera según la técnica anterior.

Las figuras 3, 4 Y 5 muestran gráficos del coeficiente de absorción acústica frente a la frecuencia de materiales compuestos según realizaciones preferidas de la presente invención.

Las figuras 6, 7, 8 y 9 muestran gráficos del coeficiente de absorción acústica frente a la frecuencia de materiales compuestos según realizaciones preferidas de la presente invención en los que se varía el tamaño de las virutas de madera incluidas en dicho material compuesto.

Las figuras 10, 11 Y 12 muestran gráficos del coeficiente de absorción acústica frente a la frecuencia de materiales compuestos según realizaciones preferidas de la presente invención en los que varía el espesor del material compuesto fabricado.

Las figuras 13, 14 Y 15 muestran gráficos del coeficiente de absorción acústica frente a la frecuencia de materiales compuestos según realizaciones preferidas de la presente invención en los que se varía la composición del material compuesto.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

Tal como se mencionó anteriormente en el presente documento, el material compuesto de aislamiento acústico de la presente invención está formado principalmente por una espuma rígida de poliuretano preparada mediante reacción entre un poliisocianato y un poliol. Dicha espuma de poliuretano comprende como cargas un material orgánico y un material fibroso.

Tal como ya conoce el experto en la técnica, para la formación de una espuma rígida de poliuretano se requieren principalmente dos componentes principales, un poliol y un poliisocianato. También es posible añadir otros aditivos, tales como por ejemplo un agente espumante, un catalizador de la reacción, un estabilizante de la espuma, un agente ignifugante, etc. todos ellos disueltos en el poliol. Al mezclar el poliisocianato y el poliol se produce una reacción de poliadición que da lugar a la formación de macromoléculas de estructura con enlaces uretano (poliuretano) . Se trata de una reacción exotérmica, en la que se forma un polímero rígido termoestable (poliuretano) ; y se forma una espuma rígida de celda cerrada y de baja densidad. Durante el proceso de formación del material es posible espumarlo por diversos métodos conocidos en el estado de la técnica, obteniendo una espuma con celdas cerradas.

La proporción de espuma de poliuretano en el material compuesto está preferiblemente comprendida entre el 15% y el 75% en peso, más preferiblemente entre el 35% y el 60% en peso del total del material compuesto.

De forma genérica, se denomina isocianatos a los compuestos que contienen grupos funcionales isocianato (-CON) . Para la obtención de la espuma de poliuretano según la presente invención puede emplearse cualquier poliisocianato conocido en el estado de la técnica, presente como monómero, oligómero o producto prepolimerizado. Sin embargo, según la realización preferida de la presente invención, el poliisocianato usado para la preparación de la espuma de poliuretano es MOl, que consiste en una mezcla formada principalmente por 4, 4'-diisocianato de difenilmetano y otros isómeros del mismo.

El poliol, por su parte, es un líquido viscoso cuya molécula contiene grupos hidroxilo (-OH) que reaccionan con los grupos isocianato (-CON) del poliisocianato dando lugar a grupos uretano. Para la preparación de la espuma de poliuretano de la presente invención puede emplearse cualquier poliol adecuado conocido en el estado de la técnica, preferiblemente se emplea un poliolseleccionado del grupo constituido por poliéter poliol, poliéster poliol, aceite de ricino, aceites hidroxilados y derivados naturales de los mismos. De manera general, puede emplearse cualquier monómero, oligómero o polímero que comprenda grupos hidroxilo.

Según la realización preferida de la presente invención, la proporción de poliisocianato en el material compuesto está comprendida entre el 8% y el 38% en peso, más preferiblemente entre el 18% y el 30% en peso.

Por su parte, según la realización preferida de la invención, la proporción de poliol en el material compuesto está comprendida entre el 7% y el 37% en peso, más preferiblemente entre el 17% y el 30% en peso.

Tal como se mencionó anteriormente, en la preparación de la espuma rígida de poliuretano de la presente invención también pueden incluirse, si se desea, aditivos tales como por ejemplo un agente espumante, un catalizador de reacción, un estabilizante de la espuma y un agente ignifugante. El agente espumante, preferiblemente de base acuosa, es responsable de la generación y crecimiento de la espuma. El catalizador acelera,... [Seguir leyendo]

1 . Material compuesto de aislamiento acústico formado por una espuma rígida de poliuretano preparada mediante reacción entre un poliisocianato y un poliol; caracterizado por que dicha espuma comprende como cargas un material orgánico y un material fibroso.

2. Material compuesto según la reivindicación 1, caracterizado por que la proporción de espuma de poliuretano en el material compuesto está comprendida entre el 15 y el 75% en peso.

3. Material compuesto según la reivindicación 1, caracterizado por que la proporción de espuma de poliuretano en el material compuesto está comprendida entre el 35 y el 60% en peso.

4. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el poliisocianato usado para la preparación de la espuma de poliuretano es MOl.

5. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el poliol usado para la preparación de la espuma de poliuretano se selecciona del grupo constituido por poliéter poliol, poliéster poliol, aceite de ricino, aceites hidroxilados y derivados naturales de los mismos.

6. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la espuma de poliuretano comprende además al menos un aditivo seleccionado del grupo constituido por un agente espumante, un catalizador de reacción, un estabilizante de la espuma y un agente ignifugante.

7. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la proporción de poliisocianato en el material compuesto está comprendida entre el 8 y el 38% en peso.

8. Material compuesto según la reivindicación 7, caracterizado por que la proporción de poliisocianato en el material compuesto está comprendida entre el 18 y el 30% en peso.

9. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la proporción de poliol en el material compuesto está comprendida entre el 7 y el 37% en peso.

10. Material compuesto según la reivindicación 9, caracterizado por que la proporción de poliol en el material compuesto está comprendida entre el 17 y el 30% en peso.

11. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material orgánico se selecciona del grupo

constituido por virutas de madera, corteza de madera, cáscara de almendra y mezclas de los mismos.

12. Material compuesto según la reivindicación 11, caracterizado por que el material orgánico es virutas de madera.

13. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la densidad del material orgánico está comprendida entre 0, 81 y 1, 5 g/cm3.

14. Material compuesto según la reivindicación 13, caracterizado por que la densidad del material orgánico está comprendida entre 0, 85 y 1, 1 g/cm3.

15. Material compuesto según la reivindicación 14, caracterizado por que la densidad del material orgánico es de 1, 1 g/cm3.

16. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la distribución continua de tamaño de partícula del material orgánico está comprendida entre 0, 01 y 100 mm.

17. Material compuesto según la reivindicación 16, caracterizado por que la distribución continua de tamaño de partícula del material orgánico está comprendida entre 0, 5 y 50 mm.

18. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material fibroso se selecciona del grupo constituido por lana de roca o minerales, fibra de vidrio, fibras vegetales seleccionadas de algodón, lino, yute, kenaf, bambú y madera, y mezclas de las mismas.

19. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tamaño de las fibras de material fibroso está comprendido entre 0, 01 y 100 mm.

20. Material compuesto según la reivindicación 19, caracterizado por que el tamaño de las fibras de material fibroso está comprendido entre 0, 5 y 50 mm.

21. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la proporción de material orgánico y material fibroso juntos, en el material compuesto, está comprendida entre el 15% y el 75% en peso.

22. Material compuesto según la reivindicación 21, caracterizado por que la proporción de material orgánico y material fibroso juntos, en el material compuesto, está comprendida entre el 30% y el 55% en peso.

23. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 21 y 22, caracterizado por que la proporción de material orgánico con respecto a la combinación de material orgánico y material fibroso está comprendida

entre el 1 % Y el 99% en peso.

24. Material compuesto según la reivindicación 23, caracterizado por que la proporción de material orgánico con respecto a la combinación de material orgánico y material fibroso está comprendida entre el 25% y el 99% en

peso.

25. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 21 y 22, caracterizado por que la proporción de material fibroso con respecto a la combinación de material orgánico y material fibroso está comprendida entre el 1 % Y el 99% en peso.

26. Material compuesto según la reivindicación 25, caracterizado por que la proporción de material fibroso con respecto a la combinación de material orgánico y material fibroso está comprendida entre el 1 % Y el 75% en peso.