ES2202861T3 - Un elemento aislante y un procedimiento para su preparacion. - Google Patents
Un elemento aislante y un procedimiento para su preparacion.Info
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Abstract
Se presenta un elemento aislante que comprende una capa de fibra mineral que tiene un revestimiento en forma de una banda fibrosa de fibras de polipropileno que se prepara fundiéndolo directamente sobre la cada de fibra mineral. Las fibras contienen un pirorretardante en forma de una mezcla de trióxido de antimonio y de parafina clorada, en donde el pirorretardante constituyente entre el 15 y el 30% del peso de las fibras de polímero y en donde la relación e peso del trióxido de antimonio con respecto a la parafina clorada está entre 1:3 y 1,5:1. También se presentan procesos para la preparación del elemento aislante fundiendo un material de polipropileno que contiene el pirorretardante directamente sobre la capa de fibra mineral.
Description
Un elemento aislante y un procedimiento para su
preparación.
La presente invención se refiere a un elemento
aislante que comprende una capa de fibra mineral, la cual tiene un
revestimiento en forma de una banda fibrosa de fibras de
polipropileno preparadas mediante soplado en estado fundido,
directamente sobre la capa de fibra mineral.
El documento de patente
US-5.501.872 describe paneles de fibra mineral los
cuales están revestidos, sobre todas sus caras, con una banda
fibrosa como la descrita anteriormente. Este revestimiento, en
parte, sirve para hacer que los paneles de fibra mineral sean más
agradables de manipular y tocar que los paneles no revestidos, y en
parte, para reducir la liberación de polvo y partículas, incluyendo
fibras, durante la manipulación y el montaje de los paneles.
La presencia de un revestimiento fibroso sobre un
producto de fibra mineral implica la desventaja de que la alta
capacidad retardante del fuego del producto de fibra mineral se ve
afectada negativamente. Por consiguiente, el grosor del
revestimiento debería ser tan fino como fuera posible. Mediante el
uso de una técnica de soplado en estado fundido es posible
proporcionar una banda de fibras muy finas, concretamente fibras
que tienen un diámetro menor que 20 \mum, a condición de que el
fundido, el cual se convierte en fibras en el aparato de soplado en
estado fundido, tenga una viscosidad adecuada a la temperatura de
fusión.
Es conocido cómo aumentar la capacidad retardante
del fuego de las poliolefinas mediante la adición de un retardante
del fuego en forma de una mezcla de una parafina clorada y un
componente inorgánico, tal como el trióxido de antimonio.
Así el documento de Patente
US-4.440.888 describe un adhesivo de fusión en
caliente que consta de una mezcla de una resina de polietileno
modificada, una resina adherente y un retardante de fuego en forma
de una combinación de un compuesto orgánico halogenado, tal como una
parafina clorada, y un compuesto inorgánico, tal como el trióxido
de antimonio.
En el adhesivo conocido, la resina de polietileno
modificada preferiblemente constituye del 25 al 35% en peso y el
retardante de fuego del 35 al 65% en peso, constituyendo la cantidad
del componente inorgánico preferiblemente del 3 al 15% en peso del
adhesivo.
También se sabe cómo aumentar la capacidad
retardante del fuego del polipropileno mediante la adición de un
retardante de fuego que consiste en 10 partes en peso de trióxido
de antimonio y 30 partes en peso de parafina clorada en una
proporción de 60:40.
En un intento de aumentar la resistencia del
revestimiento fibroso sobre un elemento aislante del tipo indicado
en el preámbulo, mediante la adición de un retardante de fuego al
fundido utilizado en el proceso de soplado en estado fundido, en
forma de una mezcla conocida de una parafina clorada y trióxido de
antimonio y en una proporción conocida del polipropileno respecto
al retardante de fuego, se ha encontrado que debido al efecto de
aumento de la viscosidad del retardante de fuego es imposible
obtener una banda de las fibras finas deseadas.
Los intentos para disminuir la viscosidad del
fundido mediante el aumento de la temperatura de fusión no han
solucionado el problema, puesto que el uso de las temperaturas de
fusión que sobrepasan los 200ºC da como resultado un comienzo de la
descomposición de la parafina clorada.
Mediante exhaustivas investigaciones se ha
encontrado que mediante el uso de otras proporciones del polímero
respecto al retardante de llama y de los componentes inorgánicos
del retardante de fuego respecto a los componentes orgánicos, se
obtiene un fundido que tiene una viscosidad, a una temperatura de
fusión por encima de los 180ºC, la cual mediante soplado en estado
fundido permite la formación de una banda de fibras muy finas, esto
es, fibras que tienen un grosor de fibra de menos de 20 \mum.
La invención se caracteriza porque la banda está
constituida por fibras que contienen un retardante de fuego en
forma de una mezcla de trióxido de antimonio y una parafina
clorada, en la que el retardante de fuego constituye del 15 al 30%
en peso de las fibras; y en la que la relación en peso de trióxido
de antimonio respecto a parafina clorada está entre 1:3 y
1,5:1.
En una realización particularmente preferida del
elemento aislante de acuerdo con la invención, el retardante de
fuego constituye aproximadamente el 20% en peso de las fibras de
polímero, y la relación en peso de trióxido de antimonio respecto a
parafina clorada es aproximadamente de 1:1. Un fundido preparado a
partir de dicha mezcla tiene, a una temperatura de 180 a 240ºC, una
viscosidad que corresponde a un Índice de Flujo de Masa fundida
(MFR) de acuerdo con la norma ASTM 1238-95, de 200 a
600 g/10 min, y es adecuado para preparar una banda de fibras finas
utilizando un equipo de soplado en estado fundido comercialmente
disponible.
La parafina clorada es preferiblemente una cera
parafínica que contiene de 40 a 75% en peso de cloro.
La capa de fibra mineral consiste preferiblemente
en fibras de roca o fibras de escoria, pero también pueden estar
hechas de fibras de vidrio o de otras fibras inorgánicas
sintéticas.
La capa de fibra mineral está preferiblemente en
forma de un panel, una lámina de una plancha que comprende dos
superficies principales (una superficie superior y una superficie
inferior) y superficies laterales y extremas.
La capa de fibra mineral puede tener también
otras formas dependiendo del campo de aplicación considerado, por
ejemplo, puede estar en forma de una banda, una lámina o un tubo,
por ejemplo un tubo para aislamiento de tubería.
Cuando la capa de fibra mineral está en forma de
un panel que comprende una superficie superior y una superficie
inferior principales, así como de superficies laterales y extremos,
se proporciona preferiblemente con un revestimiento sobre cada uno
de los seis lados.
Además la invención se refiere a un proceso para
la preparación de un elemento aislante que comprende una capa de
fibra mineral con un revestimiento en forma de una banda fibrosa de
fibras de polipropileno, caracterizándose el proceso porque
mediante soplado en estado fundido de un fundido de polipropileno
que contiene un retardante de fuego en forma de una mezcla de
trióxido de antimonio y una parafina clorada, en la que el
retardante de fuego constituye del 15 al 30% en peso del fundido de
polipropileno, y la relación en peso del trióxido de antimonio
respecto a la parafina clorada está entre 1:3 y 1,5:1, se
proporciona un revestimiento sobre la capa de fibra mineral por
aplicación directa.
El polipropileno tiende a descomponerse durante
el proceso de soplado en estado fundido y en una realización
preferida del proceso de la invención se incorporan uno o más
antioxidantes en el fundido de polipropileno. Un antioxidante
preferido está comercialmente disponible bajo el nombre comercial de
Irganox B561 FF (C) y consiste en 80% de fosfito de
tris(2,4-di-terc-butilfenilo)
y 20% de propionato de
pentaeritritoltetrakis(3(3,5-di-terc-butil-4-hidroxilo)
El antioxidante se usa preferiblemente en una
cantidad de 0,1 a 1% en peso del fundido de polipropileno.
También puede ser ventajoso incorporar un
estabilizante, preferiblemente en forma de un jabón metálico, tal
como el estearato de Ca Zn, en el fundido de polipropileno. Un
estabilizante de estearato de Ca Zn adecuado está comercialmente
disponible bajo el nombre comercial de Irgastab CZ 2000. El
estabilizante se usa preferiblemente en una cantidad de 0,1 a 1% en
peso del fundido de polipropileno.
Cuando la capa de fibra mineral está en forma de
un panel y comprende una superficie principal superior y una
superficie principal inferior, así como dos superficies laterales y
dos extremos se prefiere proporcionar un revestimiento a cada uno de
los seis lados. La preparación de dicho revestimiento de
encapsulamiento completo puede tener lugar mediante el revestimiento
sucesivo de las superficies o mediante el revestimiento simultáneo
de dos superficies opuestas.
En caso de revestimiento sucesivo de las
superficies, se prefieren usar inyectores soplado en estado fundido
que están colocados a lo largo de una cinta transportadora para los
paneles de fibra mineral. Los inyectores usados pueden colocarse
retranqueados mutuamente en la dirección del movimiento del panel de
fibra mineral y sobre los lados opuestos del mismo, tanto vertical
como horizontalmente.
Los inyectores para la aplicación de los
revestimientos sobre las superficies laterales y extremos del panel
pueden colocarse también sobre el mismo lado de la cinta
transportadora, la cual, en este caso, puede comprender medios para
girar los paneles sobre un eje vertical durante el transporte de
los mismos.
Los procesos e inyectores particularmente
apropiados para proporcionar revestimientos sobre las capas de
fibras minerales se describen en las Solicitudes de Patentes
Danesas Nº 0612/97 y 0613/97 presentadas al mismo tiempo que la
presente (nuestra referencia: Nº P199600508DK y P199600509DK).
Los elementos aislantes de la invención pueden
usarse para el aislamiento o la protección térmica o frente al
fuego; o para la reducción o la regulación del ruido.
La invención se describe a continuación,
haciéndose referencia a los siguientes ejemplos.
Se revistió, en cada uno de los seis lados, un
panel de fibra mineral que tenía las dimensiones de 90 x 60 x 10 cm
y una densidad de 30 kg/m^{3} con una capa fibrosa soplada en
estado fundido preparada a partir de un fundido que consistía en 2
partes en peso de homopolímero de polipropileno, 0,25 partes en peso
de parafina clorada (hidrocarburos alifáticos clorados que contienen
72% de cloro, nombre comercial: Hordaresin NP70 y comercializado por
Hoechst).
La viscosidad del fundido a 220ºC correspondía a
un valor de MFR de 363 g/10 min y las fibras obtenidas tenían un
grosor de aproximadamente 15 \mum.
Se revistió, sobre cada uno de los seis lados, un
panel de fibra mineral que tenía las mismas dimensiones y densidad
que el mostrado en el Ejemplo 1 con una capa fibrosa soplada en
estado fundido obtenida a partir de un fundido que consistía en
79,3% en peso de homopolímero de polipropileno, 10% de hidrocarburos
alifáticos clorados que contienen 72,2% en peso de cloro
(comercialmente disponible bajo el nombre comercial de Hordaresin
CH 171 F), 10% en peso de trióxido de antimonio, 0,5% en peso de
antioxidante (Irganox B561 FF(C)) y 0,2% en peso de
estabilizante en forma de estearato de Ca Zn (Irgastaba CZ
2000).
La presencia del antioxidante y del estabilizante
permitieron que la temperatura de soplado en estado fundido se
aumentase a aproximadamente 230ºC sin ninguna descomposición o
formación de escoria significativa, y debido a la correspondiente
disminución de la viscosidad, se obtuvieron fibras que tenían un
grosor por debajo de 10 \mum.
Claims (8)
1. Un elemento aislante que comprende una capa de
fibra mineral, el cual tiene un revestimiento en forma de una banda
fibrosa de fibras de polipropileno preparado mediante soplado en
estado fundido directamente sobre la capa de fibra mineral,
caracterizado porque la banda está constituida por fibras que
contienen un retardante de fuego en forma de una mezcla de trióxido
de antimonio y una parafina clorada, en la que el retardante de
fuego constituye del 15 al 30% en peso de las fibras de polímero, y
en el que la relación en peso del trióxido de antimonio respecto de
la parafina clorada está entre 1:3 y 1,5:1.
2. Un elemento aislante, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el retardante de
fuego constituye aproximadamente un 20% en peso de las fibras, y
porque la relación en peso del trióxido de antimonio respecto la
parafina clorada es aproximadamente 1:1.
3. Un elemento aislante, de acuerdo con las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la parafina
clorada es una cera parafínica con un contenido en cloro del 45 al
75% en peso.
4. Un proceso para la preparación de un elemento
aislante que comprende una capa de fibra mineral con un
revestimiento en forma de una banda fibrosa de fibras de
polipropileno, caracterizado porque mediante soplado en
estado fundido de un fundido de polipropileno que contiene un
retardante de fuego en forma de una mezcla de trióxido de antimonio
y una parafina clorada, en la que el retardante de fuego constituye
del 15 al 30% en peso del fundido de polipropileno, y la relación en
peso del trióxido de antimonio respecto a la parafina clorada está
entre 1:3 y 1,5:1, se proporciona un revestimiento sobre la capa de
fibra mineral por aplicación directa.
5. Un proceso, de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado por usar un fundido de polipropileno que
contiene un antioxidante.
6. Un proceso, de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizado porque el antioxidante se usa en una
cantidad de 0,1 a 1% en peso del fundido de polipropileno.
7. Un proceso, de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado por usar un fundido de polipropileno que
contiene un estabilizante, preferiblemente en forma de un jabón
metálico.
8. Un proceso, de acuerdo con la reivindicación
7, caracterizado porque el estabilizante se usa en una
cantidad de 0,1 a 1% en peso del fundido de polipropileno.
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