MASA TERMOPLASTICA PARA APLICACIONES DE INSONORIZACION Y AISLAMIENTO DE VIBRACIONES Y MATERIALES LAMINADOS Y ESTRATIFICADOS OBTENIDOS A PARTIR DE ELLA, PARTICULAR¬ MENTE PARA VEHÍCULOS AUTOMÓVILESTHERMOPLASTIC MASS FOR INSONORIZATION AND INSULATION APPLICATIONS OF VIBRATIONS AND LAMINATED AND STRATIFIED MATERIALS OBTAINED FROM IT, PARTICULARLY FOR AUTOMOBILE VEHICLES
Campo del inventoField of the invention
El presente invento tiene como objeto masas termo- plásticas así como materiales laminados y estratificados obtenidos a partir de ella, que posean propiedades inso- norizantes y aislantes de vibraciones y que se puedan uti¬ lizar, en particular, en la pared divisoria entre el mo¬ tor y el habitáculo de un vehículo de automoción, tal co¬ mo un automóvil de turismo, y, de un modo general, en otros lugares de automóviles, trenes, aviones, etc, así como en paredes, suelos, techos, y cubiertas metálicas de edificios y en elec rodomésticos y máquinas industriales (en estos dos últimos casos por sus propiedades amortiguadoras de vibraciones) .The present invention has as its object thermoplastic masses as well as laminated and laminated materials obtained therefrom, which have insulating and vibration insulating properties and which can be used, in particular, in the dividing wall between the mo ¬ tor and the passenger compartment of an automotive vehicle, such as a passenger car, and, in general, in other places of cars, trains, airplanes, etc., as well as on walls, floors, ceilings, and roofs metallic buildings and in household appliances and industrial machines (in these last two cases for their vibration damping properties).
Técnica anteriorPrior art
La presente solicitante es titular de la patente española número 554.644 por "Procedimiento para la obten- ción de una masa termoplást ica laminable y lámina obteni¬ da con dicha masa" así como de correspondientes patentes y solicitudes de patente presentadas en todos los países altamente industrializados, tales como Estados Unidos de América, Gran Bretaña, República Federal Alemana, Francia, Japón , e e .The present applicant is the holder of the Spanish patent number 554.644 for "Procedure for obtaining a laminated thermoplastic mass and sheet obtained with said mass" as well as corresponding patents and patent applications filed in all highly industrialized countries , such as United States of America, Great Britain, German Federal Republic, France, Japan, USA
Dicha patente española protege la exclusiva para la producción de una masa termoplástica que consta de po- lietileno clorado, mezclado con un aceite, que se puede reemplazar por un plastificante, y materiales de carga. El contenido de las memorias descriptivas de estas pa¬ tentes así como el de las memorias de las patentes de téc
nica anterior que se mencionan en ellas, se incorporan a la presente por referencia.Said Spanish patent protects the exclusive for the production of a thermoplastic mass consisting of chlorinated polyethylene, mixed with an oil, which can be replaced by a plasticizer, and fillers. The content of the descriptive reports of these patents as well as the contents of the patents of the technical patents The only ones mentioned in them, are incorporated herein by reference.
Exposición del objetivo del presente inventoStatement of the objective of the present invention
Una masa termoplás tica , y los materiales laminados y estratificados obtenidos a partir de ella, que se ade¬ cúen para las aplicaciones antes señaladas, y particular¬ mente para la pared divisoria entre el motor y el habitá- culo de un automóvil, deben poseer:A thermoplastic mass, and laminated and laminated materials obtained from it, that are suitable for the aforementioned applications, and particularly for the dividing wall between the engine and the interior of a car, must have :
- excelentes características acústicas (tanto de barrera acústica como antivibratorias);- excellent acoustic characteristics (both acoustic and anti-vibration barrier);
- buenos valores de la propiedad conocida como "fogging" (que designa el desprendimiento de materiales voláti- les que se depositan sobre las superficies frías, par¬ ticularmente sobre las superficies de vidrio, tal como las de parabrisas del habitáculo del vehículo, y dismi¬ nuyen la visibilidad a través de ellas);- good values of the property known as "fogging" (which designates the shedding of volatile materials that are deposited on cold surfaces, particularly on glass surfaces, such as the windshields of the passenger compartment of the vehicle, and decreases ¬ they see visibility through them);
- alta flexibilidad; - fácil adaptabilidad a los demás componentes y a las pa¬ redes del habitáculo o recinto;- high flexibility; - easy adaptability to the other components and to the interior or enclosure walls;
- estabilidad y resistencia altas frente a temperaturas ex¬ tremas;- high stability and resistance against extreme temperatures;
- óptimos valores del módulo de Young, es decir del módulo elástico a compresión, y del factor de pérdidas mecáni¬ cas (conocido como tangente "Delta", que mide las ca¬ racterís icas disipativas de energía que tiene el mate¬ rial);- optimal values of Young's modulus, that is, of the elastic compression modulus, and of the mechanical loss factor (known as tangent "Delta", which measures the dissipative characteristics of energy that the material has);
- buenas propiedades de envejecimiento y descuelgue; - fácil laminabilidad, elaborabilidad y manipulabilidad; y- good aging and pick-up properties; - easy rolling, workability and handling; Y
- posibilidad de fabricación económica.- possibility of economic manufacturing.
Exposición del inventoExhibition of the invention
La solicitante, al investigar la masa y los mate¬ riales obtenidos a partir de ella, de la referida paten-
te española número 554.644, ha encontrado que se puede conseguir el objetivo establecido reemplazando el aceite o plastificante de dicha patente 554.644 por un constitu¬ yente extendedor, escogido entre uno o varios de los si- guientes materiales: plastificantes poco volátiles, acei¬ tes hidrocarbonados , asfalto y/u otros materiales que de¬ sarrollen tal función, de extendedor, con la condición de que se mantenga la compatibilidad del componente ex¬ tendedor global con el polietileno clorado, definiéndo¬ se esta compatibilidad por un punto de anilina que, me¬ dido según la norma ASTM T-611, método B, ha de tener va¬ lores inferiores a 1002C, y preferiblemente inferiores a 702C.The applicant, when investigating the mass and materials obtained from it, of the aforementioned paten- Spanish te 554.644, has found that the established objective can be achieved by replacing the oil or plasticizer of said patent 554.644 with an extender constituent, chosen from one or more of the following materials: low volatile plasticizers, hydrocarbon oils , asphalt and / or other materials that develop such an extender function, provided that the compatibility of the global extender component with the chlorinated polyethylene is maintained, defining this compatibility by an aniline point that, ¬dido according to ASTM T-611, method B, must have values less than 1002C, and preferably less than 702C.
Consiguientemente, la masa termoplástica está constituida entre 0,6 y 50% de polietileno clorado; en¬ tre 20 y 95% de un material de carga; y entre 4 y 60% del mencionado componente extendedor; conteniendo la masa además componentes minoritarios, a fin de adaptar a la finalidad prevista las propiedades físicas, tanto de la masa total como de algunos de los constituyentes; particularmente, el valor de "fogging" (desprendimiento de materiales volátiles), medido según la norma 75201, es óptimo.Consequently, the thermoplastic mass is constituted between 0.6 and 50% chlorinated polyethylene; between 20 and 95% of a load material; and between 4 and 60% of said extender component; containing the mass in addition to minor components, in order to adapt to the intended purpose the physical properties, both of the total mass and of some of the constituents; particularly, the value of "fogging" (release of volatile materials), measured according to standard 75201, is optimal.
Esta masa termoplástica se lamina, sola o en unió con un material absorbente, situado en cualquier posición y/o en una o varias capas, para dar un material laminado o estratificado, que seguidamente se coloca en el lugar previsto.This thermoplastic mass is laminated, alone or in conjunction with an absorbent material, located in any position and / or in one or several layers, to give a laminated or laminated material, which is then placed in the intended place.
También, puede imaginarse laminar la masa sola y enviarla en tal estado a otra factoría, donde se une co otros materiales absorbentes, tales como fieltro poroso, espumas sintéticas, madera, corcho, etc, obteniéndose así materiales estratificados que luego se colocan en los lu¬ gares previstos. La elección del componente extendedor debe ajus-
tarse a cada caso particular, pero siempre está constre¬ ñida a la condición de que el punto de anilina debe ser inferior a 1002C.Also, it can be imagined to laminate the dough alone and send it in such a state to another factory, where it joins with other absorbent materials, such as porous felt, synthetic foams, wood, cork, etc., thus obtaining stratified materials that are then placed in the lu ¬ scheduled games. The choice of the extender component should adjust Take each particular case, but it is always restricted to the condition that the aniline point must be less than 1002C.
Métodos de ensayo utilizados para medir las propiedadesTest methods used to measure properties
a) El valor del "fogging" es decir del desprendimie to de materiales volátiles desde la masa y de la posterior condensación de éstos depositándose sobre las partes frías, en especial sobre las superficies de vidrio y muy en par¬ ticular sobre el parabrisas del vehículo, expresado como la cantidad de estos materiales volátiles depositados so¬ bre las superficies, debe ser lo más pequeño que sea po¬ sible. Además, debe conseguirse que los depósitos produ- j cidos a partir de estos materiales volátiles tengan la me¬ nor opacidad para que no se obstaculice la visión a tra¬ vés de las superficies de vidrio y, muy particularmente, a través del parabrisas delantero del vehículo. Esta pro¬ piedad se mide mediante la norma DIN 75201, aunque tam- bien se pueden usar las normas SAAB SCANIA STD 1082 o FORD LAB0RAT0RY TEST METHOD EUBN 1-1. b) La flexibilidad de la masa se mide por la fle¬ cha estática, que es definida como la flecha que adopta una probeta colocada en falso sobre una masa bajo su pro- pió peso. Se ha podido observar experimentalmente que las láminas formadas por masas muy flexibles constituyen ba¬ rreras frente al sonido superiores a las láminas obteni¬ das con masas rígidas. c) El comportamiento frente a bajas temperaturas se expresa por la fragilidad de los materiales obtenidos.a) The value of "fogging" is the release of volatile materials from the mass and the subsequent condensation of these by depositing on the cold parts, especially on the glass surfaces and in particular on the windshield of the vehicle , expressed as the amount of these volatile materials deposited on the surfaces, should be as small as possible. In addition, the deposits produced from these volatile materials must be made to have the least opacity so that vision is not impeded through the glass surfaces and, particularly, through the front windshield of the vehicle. This property is measured by DIN 75201, although SAAB SCANIA STD 1082 or FORD LAB0RAT0RY TEST METHOD EUBN 1-1 can also be used. b) The flexibility of the mass is measured by the static arrow, which is defined as the arrow that adopts a test tube placed in a false position on a mass under its own weight. It has been observed experimentally that the sheets formed by very flexible masses constitute barriers against sound superior to the sheets obtained with rigid masses. c) The behavior against low temperatures is expressed by the fragility of the materials obtained.
Se mide mediante la caída de una bola de acero de 500 g desde una altura de 30 cm, observándose si a la baja tem¬ peratura del ensayo aparecen o no fisuras en el material. d) La resistencia y la estabilidad frente a altas temperaturas se mide colocando el material sobre una pen¬ diente de 75* durante 5 horas a una temperatura de 852C,
y observando entonces si el material fluye o no.It is measured by dropping a 500 g steel ball from a height of 30 cm, observing whether or not cracks appear in the material at the low temperature of the test. d) The resistance and stability against high temperatures is measured by placing the material on a 75 * slope for 5 hours at a temperature of 852C, and then observing whether the material flows or not.
Se ha podido observar que los productos obtenidos de acuerdo con el invento no experimentan ninguna altera¬ ción ni modificación. e) El módulo de Young, es decir del módulo elásti¬ co a compresión, se mide en un instrumento Metravib bajo un desplazamiento de + 50 um. La tangente Delta ,o tg o , representa el factor de pérdidas mecánicas y expresa las características disipativas del material. Se mide en re¬ lación con la medición del módulo de Young. Un material es tanto más elástico cuanto menor sea el valor del módu¬ lo E' (es decir la parte real del módulo de Young) y es más disipativo cuanto mayor sea el valor de tg oIt has been observed that the products obtained according to the invention do not undergo any alteration or modification. e) Young's module, that is to say the compression elastic module, is measured in a Metravib instrument under a displacement of + 50 um. The tangent Delta, or tg o, represents the factor of mechanical losses and expresses the dissipative characteristics of the material. It is measured in relation to the Young's modulus measurement. A material is all the more elastic the lower the value of the E 'module (ie the real part of Young's module) and it is more dissipative the higher the value of tg or
Ejemplos de realizaciónExamples of realization
Se prepararon unas masas termoplásticas que se numeraron del 1 al 5, correspondiendo la masa del ejemplo 1 a una masa típica preparada según la patente españo- la 554.644 y las masas de los ejemplos 2 a 5 a masas de acuerdo con el invento.Thermoplastic masses were prepared that were numbered from 1 to 5, the mass of example 1 corresponding to a typical mass prepared according to Spanish patent 554,644 and the masses of examples 2 to 5 to masses according to the invention.
De estas masas se midieron, de acuerdo con los mé¬ todos de ensayo ya citados, las propiedades de punto de anilina, "fogging" y fragilidad. Se detalla seguidamente en forma de tabla la com¬ posición de las masas de los diversos ejemplos así como los valores medidos de las citadas características físicasFrom these masses, the properties of aniline point, "fogging" and brittleness were measured according to the aforementioned test methods. The composition of the masses of the various examples as well as the measured values of the mentioned physical characteristics are detailed in table form
En estas tablas, (1) designa el material Repex E-7 de la firma REPSOL DERIVADOS; (2) designa el material SMR-60 de la firma REPSOL DERIVADOS; y (3) designa el pla tificante DIDP (abreviatura de ftalato de diisodecilo)
EJEMPLOSIn these tables, (1) designates the Repex E-7 material of REPSOL DERIVADOS; (2) designates the SMR-60 material of the REPSOL DERIVADOS firm; and (3) designates the DIDP plaque (abbreviation of diisodecyl phthalate) EXAMPLES
Cantidades de ingredientes en partes en pesoQuantities of ingredients in parts by weight
Aceite aromático (1) 850 425Aromatic oil (1) 850 425
Aceite semiaromático (2) 850 425Semiromatic oil (2) 850 425
Plas ificante (3) 425 425 850Plaster (3) 425 425 850
Carga 4500 4000 4500 4500 4500Load 4500 4000 4500 4500 4500
Polietileno clorado 225 200 225 225 200Chlorinated Polyethylene 225 200 225 225 200
CARACTERÍSTICAS FÍSICASPHYSICAL CHARACTERISTICS
Punto de anilina (2C) 102 63 Fogging incompatibleAniline Point (2C) 102 63 Incompatible Fogging
Fragilidad (2C) -5
Fragility (2C) -5
Con las masas de los ejemplos 2 a 5 y con un pro¬ ducto "testigo" ya conocido en el mercado, que está basa¬ do en asfalto más un polímero EPDM (abreviatura de un po¬ límero de etileno-propileno-monómero de dieno) se efec- tuaron mediciones del aislamiento acústico en forma del nivel de insonorización, expresado de decibelios, a diver¬ sas frecuencias del sonido. Estas mediciones se han efec¬ tuado en un instrumento denominado "pequeña cabina" que consiste en dos pequeñas cámaras con características ane- coicas acopladas, separadas por una plancha de metal. En una de las cámaras hay un altavoz y en la otra un micró¬ fono con el que se mide el nivel de presión sonora.With the masses of examples 2 to 5 and with a "witness" product already known in the market, which is based on asphalt plus an EPDM polymer (short for an ethylene-propylene-diene monomer polymer ) acoustic insulation measurements were made in the form of the soundproofing level, expressed in decibels, at different sound frequencies. These measurements have been made in an instrument called a "small cabin" consisting of two small chambers with attached anemic characteristics, separated by a metal plate. In one of the cameras there is a loudspeaker and in the other a microphone with which the sound pressure level is measured.
Primero se mide el nivel de presión sonora con la plancha de acero de 0,8 mm, y después el que se ob- tiene si se coloca entre ambas cabinas el complejo for¬ mado por la plancha de acero, el absorbente (fieltro po¬ roso de 19 mm de espesor) y una lámina de 7 Kg/m obteni¬ da según el invento. La diferencia, expresada en decibe¬ lios, constituye una medida del aislamiento acústico del complejo formado por el material absorbente y el mate¬ rial insonorizante ensayado.
First, the sound pressure level is measured with the 0.8 mm steel plate, and then the one obtained if the complex formed by the steel plate, the absorbent (felt felt), is placed between both cabins 19 mm thick) and a sheet of 7 kg / m obtained according to the invention. The difference, expressed in decibels, constitutes a measure of the sound insulation of the complex formed by the absorbent material and the soundproofing material tested.
De esta tabla se saca la conclusión de que la ma¬ sa del ejemplo testigo es inferior en su nivel de insono- rización al de los ejemplo^ 2 a 5.From this table, the conclusion is drawn that the test sample is less in soundproofing than in examples ^ 2 to 5.
El presente invento se ha descrito en lo que an¬ tecede, describiendo particularmente algunos ejemplos preferidos. No obstante, entran dentro del objeto del in¬ vento todas las variantes que caigan dentro de las reivin¬ dicaciones que siguen.
The present invention has been described hereinbefore, particularly describing some preferred examples. However, all the variants that fall within the claims that follow are within the object of the invention.