ES2708311T3

ES2708311T3 - Materiales térmicamente protectores

Info

Publication number: ES2708311T3
Application number: ES13180248T
Authority: ES
Inventors: Dattatreya Panse; Klaus Meindl
Original assignee: WL Gore and Associates GmbH; WL Gore and Associates Inc
Current assignee: WL Gore and Associates GmbH; WL Gore and Associates Inc
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2019-04-09
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: DK2664457T3; IL226485A; IL205277A; EP3434476A1; PL2209622T3; ES2745647T3; PL2664457T3; EP2664457B1; CA2703607C; WO2009055046A1; IL226484A0; CA2703607A1; HUE046625T2; EP2664457A1; RU2440247C1; US8722145B2; US8734905B2; IL226485A0; HK1146719A1; EP2664456B1

Abstract

Un material térmicamente protector (1) que comprende: un sustrato térmicamente estable resistente a las llamas (10), y un aislamiento activo (20) aplicado de forma discontinua que comprende una mezcla de resina de polímero-grafito expandible adyacente al sustrato térmicamente estable resistente a las llamas (10), en donde el grosor del aislamiento activo (20) aumenta en al menos 200% después de 90 segundos en un horno de convección calentado hasta 300°C.

Description

DESCRIPCION

Materiales termicamente protectores.

Antecedentes de la invencion

Los bomberos, trabajadores industriales, agentes de aplicacion de la ley y similares necesitan prendas de vestir que los protejan de una variedad de amenazas. Dichos trabajadores necesitan proteccion contra condiciones climaticas extremas, liquidos peligrosos, calor y llamas. En particular, la proteccion contra las llamas requiere materiales que se autoextingan y que eviten la quemadura provocada por la transferencia de calor a traves de una prenda de vestir. Ademas, la ropa con proteccion contra liquidos y llamas debe tener un nivel de transpirabilidad suficiente para reducir la carga de tension termica para extender su capacidad de llevar a cabo la funcion o de evitar ser victima del calor.

Se han desarrollado una variedad de materiales protectores contra las llamas, los cuales son de una naturaleza autoextinguible. Los mas notables son las meta-aramidas, modacrilicas, polibenzimidazol (PBI), polibenzoxazol (PBO), para-aramidas, poli diimidazo piridinileno dihidroxi fenileno (PIPD), melamina, poliester resistente a las llamas (FR, por sus siglas en ingles), rayon FR y algodon FR, por nombrar algunos. Sin embargo, con el fin de proveer un aislamiento adecuado (para reducir la quemadura provocada por la transferencia de calor), se anaden capas aislantes mas comunmente termicamente estables. Por ejemplo, en la extincion de un incendio estructural, la ropa protectora comprende, normalmente, un revestimiento termicamente estable y autoextinguible, una barrera de humedad (para proveer proteccion contra liquidos) y un forro termico (para proveer aislamiento contra el calor y las llamas). El aislamiento que protege a los usuarios de temperaturas extremas mediante el aumento de grosor es conocido. Sin embargo, el aislamiento aumentado logrado con un grosor aumentado tiende a afectar, de manera adversa, la carga de tension termica del usuario bajo un alto ritmo de trabajo o entornos de calor alto.

Compendio

La invencion se refiere a un material termicamente protector y a un metodo segun las reivindicaciones anexas. La actual solicitud describe una mezcla de resina de polimero-grafito expandible que comprende 2% en peso a 30% en peso de un grafito expandible y 30% en peso a 98% en peso de una resina de polimero con un modulo entre 103 y 106 de dinas/cm2 a 200°C y Tangente Delta de entre 0,1 y 10 a 200°C, en donde la mezcla de resina de polimerografito expandible tiene un aumento de volumen minimo de al menos 200% despues de la exposicion a 300°C durante 90 segundos.

Asimismo, se describen metodos para aumentar el rendimiento de la proteccion termica (TPP, por sus siglas en ingles) de telas y laminados mientras se mantiene, de forma opcional, la comodidad, flexibilidad y propiedades de proteccion contra liquidos. En particular, una realizacion descrita en la presente memoria tiene una ventaja particular cuando se dispone entre una llama y una barrera a prueba de liquidos.

Se provee un metodo para aumentar el rendimiento de la proteccion termica (TPP) de una tela termicamente estable resistente a las llamas en al menos 2 cal/cm2 que comprende las etapas de proveer una tela termicamente estable resistente a las llamas y formar un aislamiento activo en la tela termicamente estable resistente a las llamas, mediante la aplicacion de una mezcla de resina de polimero-grafito expandible a una superficie de la tela termicamente estable resistente a las llamas en una cantidad de menos de alrededor de 140 gmc, para formar un material termicamente protector, en donde la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se aplica en un patron discontinuo a la tela termicamente estable resistente a las llamas.

Descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una ilustracion esquematica de una vista en seccion transversal de una realizacion descrita en la presente memoria.

La Figura 2 es una ilustracion esquematica de una vista en seccion transversal de otra realizacion descrita en la presente memoria.

La Figura 3 es una ilustracion esquematica de una realizacion descrita en la presente memoria.

La Figura 4 es una ilustracion esquematica de una vista en seccion transversal de otra realizacion descrita en la presente memoria.

La Figura 5 es una ilustracion esquematica de una vista en seccion transversal de otra realizacion descrita en la presente memoria.

La Figura 6 es una ilustracion esquematica de una vista en seccion transversal de otra realizacion descrita en la presente memoria.

La Figura 7 es una ilustracion esquematica de una vista en seccion transversal de otra realizacion descrita en la presente memoria.

La Figura 8 es una ilustracion esquematica de una vista en seccion transversal de otra realizacion descrita en la presente memoria.

La Figura 9a es una ilustracion esquematica de una resina de polimero-grafito expandible aplicado como puntos discretos.

La Figura 9b es una ilustracion esquematica de una realizacion de un patron aplicado en una rejilla.

La Figura 10 es una ilustracion esquematica de un conjunto.

Descripcion detallada de la invencion

El Rendimiento de la Proteccion Termica (TPP) se refiere al tiempo para registrar la quemadura de segundo grado, y materiales que tienen valores TPP mas altos se consideran para ofrecer una mejor proteccion contra quemaduras. En una realizacion, se describe un metodo para mejorar el rendimiento de la proteccion termica (TPP) de una tela termicamente estable y, por consiguiente, formar un material termicamente protector. En otra realizacion, se describe una mezcla de resina de polimero-grafito expandible que mejora las propiedades protectoras contra el calor y/o llamas de sustratos sobre los cuales se dispone. En un metodo, un material termicamente protector se forma mediante la provision de una tela termicamente estable resistente a las llamas y la formacion de un aislamiento activo de un lado de esta. Con referencia a la Figura 1, se ilustra una realizacion a modo de ejemplo de un material termicamente protector (1) que comprende una tela termicamente estable (10) compuesta de tela resistente a las llamas y un aislamiento activo (20) compuesto de una mezcla de resina de polimero-grafito expandible que se aplica a un lado de la tela termicamente estable de manera discontinua en la forma de puntos discretos. En una realizacion, un material termicamente protector (1) que comprende una tela termicamente estable resistente a las llamas (10) y un aislamiento activo (20) formado alli tiene un TPP de al menos 2 cal/cm2 mayor que el TPP de la tela termicamente estable resistente a las llamas (10) sin un aislamiento activo, cuando se prueba segun el metodo descrito en la presente memoria. En el metodo de ensayo descrito en la presente memoria, los materiales se orientan en la caja de prueba de modo que el aislamiento activo se posiciona enfrente del lado de la tela termicamente estable (10) que esta mas cerca de la fuente de calor. Una capa adicional de material (12) como, por ejemplo, una pelicula transpirable impermeable como, por ejemplo, un poliuretano transpirable puede ademas proveerse al material en el lado adyacente al aislamiento activo, de modo que el aislamiento activo se encuentra entre la capa adicional y la capa de tela termicamente estable.

En otra realizacion, se provee un metodo para aumentar el TPP de un sustrato termicamente estable como, por ejemplo, una tela termicamente estable, que comprende proveer un aislamiento activo mediante la aplicacion de hasta alrededor de 140 gmc de mezcla de resina de polimero-grafito expandible al sustrato termicamente estable, y aumentar el TPP en al menos alrededor de 0,5 cal/cm2 por aproximadamente 35 gmc de mezcla de resina de polimero-grafito expandible aplicada a la tela termicamente estable. Preferiblemente, el TPP aumenta en al menos alrededor de 1,0 cal/cm2 por aproximadamente 35 gmc de mezcla aplicada al sustrato, hasta alrededor de 140 gmc de mezcla dispuesta en el sustrato. En algunas realizaciones descritas en la presente memoria, un material termicamente protector puede formarse por medio del cual el TPP de una tela aumenta en al menos 1 cal/cm2, o al menos 2 cal/cm2, o al menos 3 cal/cm2, o al menos 4 cal/cm2, o al menos 5 cal/cm2, o mas mediante la provision de un aislamiento activo cuando se compara con el mismo material al cual el aislamiento activo no se ha provisto. De manera ventajosa, el TPP de telas termicamente estables y compuestos de tela termicamente estables aumenta por los metodos descritos en la presente memoria sin aumentar, de forma significativa, el peso, el aislamiento a temperatura ambiente, o reducir la transpirabilidad. En algunas realizaciones, la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se aplica a la tela termicamente estable en alrededor de menos de alrededor de 100 gmc, o menos de alrededor de 75 gmc, o menos de alrededor de 50 gmc, o menos de alrededor de 25 gmc.

En una realizacion alterna que no cae bajo el alcance de las reivindicaciones, con referencia a la Figura 2, se provee un metodo para aumentar el TPP de una tela termicamente estable (10) resistente a las llamas (20'), que comprende formar un aislamiento activo (20') mediante la aplicacion de un recubrimiento continuo de una mezcla de resina de polimero-grafito expandible a una superficie de una tela termicamente estable (10) que comprende una tela resistente a las llamas. Donde la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se aplica de forma continua, puede preferirse que la resina de polimero sea transpirable donde, por ejemplo, se desea la comodidad del usuario.

Se provee otro metodo para aumentar el TPP de un laminado resistente a las llamas en al menos 3 cal/cm2. A modo de ejemplo, con referencia a las Figuras 3 y 5, un laminado resistente a las llamas de una tela termicamente estable (10) que comprende una tela resistente a las llamas y una barrera de conveccion (30') se provee con un aislamiento activo (20) entre la tela termicamente estable (10) y la barrera de conveccion (30') y, por consiguiente, se forma un laminado termicamente protector. La barrera de conveccion (30) comprende al menos una capa de barrera (30 en la Figura 5) y, de forma opcional, multiples capas de barra (33, 33') pueden usarse para formar la barrera de conveccion (30' en la Figura 3). La barrera de conveccion (30') puede ademas comprender una capa adicional como, por ejemplo, una capa de polimero monolitico (35) que puede mejorar propiedades deseadas de la barrera de conveccion. En un metodo, el aislamiento activo (20) se forma mediante la aplicacion de una mezcla de resina de polimero-grafito expandible a una superficie de la barrera de conveccion (30 o 30') o, en una realizacion alterna, el aislamiento activo (20) se provee a una superficie de la tela termicamente estable (10), con anterioridad a la laminacion. En una etapa del metodo adicional, segun se ilustra en las Figuras 3 y 5, la tela termicamente estable (10) y la barrera de conveccion (30) se unen por el aislamiento activo (20) y unen las dos capas juntas. Mediante la provision de un aislamiento activo (20) entre la tela termicamente estable (10) y la barrera de conveccion (30), se forma un laminado termicamente protector que tiene un aumento del TPP de al menos de 3 cal/cm2 en comparacion con un laminado sustancialmente de la misma construccion sin un aislamiento activo. En una realizacion opcional adicional, segun se ejemplifica en las Figuras 4 y 5, un soporte de tela (50) puede aplicarse al laminado por sujeciones como, por ejemplo, puntos adhesivos (40).

En una realizacion alterna segun se representa por una vista esquema de la seccion transversal del material ilustrada en la Figura 8, un metodo comprende proveer una tela termicamente estable (10), unir una barrera de conveccion (30) a un lado por uniones adhesivas (40) y aplicar un aislamiento activo (20) a la barrera de conveccion (30) en un lado opuesto a la tela termicamente estable. De manera opcional, una tela de soporte (50) puede unirse a la barrera de conveccion (30) con el aislamiento activo entre ellas; o la tela de soporte (50) puede unirse a la barrera de conveccion (30) por el aislamiento activo (20). El TPP del laminado que comprende el aislamiento activo es mayor que el TPP de un laminado de sustancialmente los mismos materiales sin el aislamiento activo.

En una realizacion adicional segun se ejemplifica por la representacion en seccion transversal de un material termico protector ilustrado en las Figuras 6 y 7, se provee un metodo para mejorar el rendimiento termico de un laminado que comprende proveer un laminado resistente a las llamas que comprende una tela termicamente estable (10) y una barrera de conveccion (30); y formar un compuesto de aislamiento activo-barrera de conveccion (60 o 70). En una realizacion, un metodo para formar el compuesto de aislamiento activo-barrera de conveccion (60 o 70) comprende aplicar un aislamiento activo (20 o 21) que comprende una mezcla de resina de polimero-grafito expandible a una primera barrera de conveccion (30), y unir una segunda barrera de conveccion (30') mediante la union de esta a la primera barrera de conveccion, por ejemplo, mediante la union con el aislamiento activo. En la presente construccion, de manera ventajosa, un TPP mas alto se logra mediante la formacion de un compuesto de aislamiento activo-barrera de conveccion, mientras se mantienen valores CLO bajos para el material de aislamiento termico bajo segun se muestra en la Tabla 1. De manera opcional, una capa adicional como, por ejemplo, una tela de soporte (50) puede proveerse para propiedades como, por ejemplo, resistencia a la abrasion o rendimiento termico adicional mejorado. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un soporte de tela termicamente estable puede anadirse. Ejemplos de soportes de tela termicamente estable apropiados incluyen aramidas, algodones FR, PBI, PBO, rayon FR, mezclas modacrilicas, poliaminas, carbono, fibra de vidrio, PAN, PTFE y mezclas y combinaciones de ellos. La tela termicamente estable (10) y la tela de soporte (50) pueden unirse al compuesto de aislamiento activo-barrera de conveccion (60 o 70) por, por ejemplo, la fijacion adhesiva (40).

En algunas realizaciones que no caen bajo el alcance de las reivindicaciones segun se ilustra en las Figuras 2 y 7, el aislamiento activo que comprende una mezcla de resina de polimero-grafito expandible puede aplicarse como una capa continua y, por consiguiente, cubrir sustancialmente 100% de la superficie a la cual se aplica. Sin embargo, segun se representa, por ejemplo, en las Figuras 3 y 4 donde la transpirabilidad mejorada se desea, el aislamiento activo (20) puede aplicarse de forma discontinua en donde menos del 100% de la cobertura de superficie se logra. Donde el aislamiento activo que comprende la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se aplica de forma discontinua, la mezcla puede aplicarse para lograr una cobertura de superficie de menos del 50%, o menos del 40% o menos del 35% o menos del 30%. En algunas realizaciones, el material de aislamiento activo puede aplicarse como puntos discretos que tienen un espaciado de alrededor de 2.000 pm o mas, o un espaciado de alrededor de 2.000 pm a alrededor de 5.000 pm o un espaciado de alrededor de 2.000 pm a alrededor de 10.000 pm. La Figura 9 muestra dos patrones discontinuos que son apropiados para la presente invencion, puntos de aislamiento activo (90) (Figura 9a) y un patron de rejilla de aislamiento activo (91) (Figura 9b) aplicados a, por ejemplo, una tela (10), cada uno con menos de 50% de cobertura de superficie. El termino puntos pretende incluir cualquier forma discreta o forma en la cual la mezcla puede depositarse como, por ejemplo, circulos, ovalos, diamantes, elipses, rectangulos y similares. El aislamiento activo se forma mediante la aplicacion de la mezcla de resina de polimero-grafito expandible en una manera que provee una union durable de la mezcla a cualquiera de la tela exterior, la barrera de conveccion o ambas. La tecnica de aplicacion se selecciona de modo que las particulas de grafito expandible se disponen sustancialmente en un lado de la tela termicamente estable y no se dispersan de manera uniforme a lo largo de la seccion en transversal de la tela termicamente estable.

En una realizacion, el aislamiento activo que comprende la mezcla de resina de polimero-grafito expandible forma una estructura expandida que permanece unida a un sustrato despues de la expansion. El aislamiento activo preferiblemente tiene un aumento de grosor de al menos 200%, o de al menos 250% despues de 90 segundos de exposicion al calor en un horno de conveccion calentado hasta 300°C, e integridad estructural en el estado posterior a la expansion. Por integridad estructural se entiende que el aislamiento activo, despues de la expansion, permanece sustancialmente unido al sustrato sin desintegrar y/o descascarar sustancialmente el sustrato despues de flexionar o doblar el sustrato. Preferiblemente, el aislamiento activo, despues de la expansion, mantiene la integridad y soporta la compresion sin desintegrar o descascarar sustancialmente el sustrato, cuando se ensaya para el grosor segun el ensayo de cambio de grosor descrito en la presente memoria.

En algunas realizaciones, una tela termicamente estable ademas comprende un aislamiento activo que comprende la mezcla de resina de polimero-grafito expandible que se expande hasta un aumento de grosor de al menos alrededor de 150 pm, o un aumento de al menos de alrededor de 500 pm, o un aumento de al menos alrededor de 750 pm, o un aumento de al menos alrededor de 1.000 pm, o un aumento de al menos alrededor de 1.500 pm, despues de 90 segundos de exposicion al calor en un horno de conveccion calentado hasta alrededor de 300°C.

Las particulas o escamas de grafito expandible apropiadas para su uso en la mezcla de resina de polimero-grafito expandible tienen una expansion de al menos 2.000 pm, o mas preferiblemente una expansion de al menos 3.000 pm cuando se calientan hasta 340°C, ensayados segun el Ensayo de Expansion descrito en la presente memoria. Las particulas de grafito preferidas tendran un tamano de malla promedio, segun los tamanos de malla estandares de los Estados Unidos, de entre 25 y 230, lo cual corresponde aproximadamente a aberturas de tamiz de 0,699 mm y 0,066 mm, respectivamente. Mas preferiblemente, las particulas de grafito tendran un tamano de malla promedio de entre 50 y 150, lo cual corresponde aproximadamente a aberturas de tamiz de 0,297 mm y 0,104 mm, respectivamente.

En algunas realizaciones, las resinas de polimero para su uso en la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se seleccionan, las cuales tienen una temperatura de fusion o ablandamiento de menos de 340°C. Las resinas de polimero que tienen suficiente aptitud a la fluencia o deformacion para permitir que el grafito expandible se expanda sustancialmente tras la exposicion al calor a o por debajo de 340°C son particularmente utiles en algunas realizaciones. Las resinas de polimero que tienen una viscosidad extensional suficientemente baja para permitir la expansion del grafito expandible y suficientemente alta para mantener la integridad estructural de la estructura expandida tambien son utiles en algunas realizaciones. La resina de polimero puede seleccionarse, la cual tiene un modulo de almacenamiento entre alrededor de 103 y alrededor de 108 dinas/cm2 y tangente delta entre alrededor de 0,1 y alrededor de 10 a 200°C para formar tela y compuestos de tela que tengan propiedades deseadas. Las resinas de polimero pueden seleccionarse, las cuales tienen un modulo de almacenamiento de menos de alrededor de 108 dinas/cm2 a 200°C o menos que alrededor de 104 dinas/cm2 a 200°C. Las resinas de polimero apropiadas para su uso en algunas realizaciones incluyen algunos polimeros elastomericos. Otras resinas de polimero apropiadas para su uso en algunas realizaciones son reticulables, incluido el poliuretano reticulable como, por ejemplo, Mor-melt R7001E (de Rohm & Haas). En otras realizaciones, las resinas de polimero apropiadas incluyen algunos polimeros termoplasticos que tienen una temperatura de fusion de entre alrededor de 50°C y alrededor de 250°C como, por ejemplo, Desmomelt VP KA 8702 (de Bayer Material Science). Ademas, las resinas de polimero apropiadas para su uso en realizaciones descritas en la presente memoria comprenden polimeros que incluyen, pero sin limitacion a ello, poliesteres, poliuretanos termoplasticos y poliuretanos reticulables, y combinaciones de ellos. Otras resinas de polimero que pueden ser apropiadas para su uso en ciertas realizaciones comprenden uno o mas polimeros seleccionados de poliester, poliamida, acrilico, polimero vinilico, poliolefina. Otras resinas de polimero que pueden ser apropiadas en ciertas aplicaciones comprenden silicona o epoxi.

En algunas realizaciones, la mezcla de resina de polimero-grafito expandible, despues de la expansion, forma multiples zarcillos que comprenden grafito expandido. El area de superficie total de la mezcla de resina de polimerografito expandible aumenta, de manera significativa, cuando se compara con la misma mezcla antes de la expansion. En una realizacion, el aumento de area de superficie de la mezcla es al menos diez veces mayor que el area de superficie de la mezcla antes de la expansion. En otra realizacion, el aumento de area de superficie es al menos veinte veces el area de superficie de la mezcla antes de la expansion. Ademas, los zarcillos formados despues de la expansion de la mezcla pueden extenderse hacia afuera desde el nucleo de la mezcla expandida. En una realizacion donde la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se dispone en un sustrato en una forma discontinua, los zarcillos se extienden hasta llenar al menos parcialmente las areas abiertas entre los dominios discontinuos. En una realizacion adicional, los zarcillos se alargaran y tendran una relacion de aspecto longitudancho de al menos 5 a 1.

Se provee un metodo para realizar un material de aislamiento activo que comprenda una mezcla de resina de polimero-grafito expandible que comprende proveer una resina de polimero con capacidad de fluencia o deformacion a una temperatura por debajo de la temperatura de inicio de expansion del grafito expandible, y mezclar el grafito expandible en la resina de polimero con capacidad de fluencia para formar la mezcla. En otros metodos, el grafito expandible puede anadirse a un monomero o prepolimero para su uso como la resina de polimero, con anterioridad a la polimerizacion. En otra realizacion, un metodo comprende disolver una resina de polimero y mezclar un grafito expandible con el polimero, y secar la mezcla. Entre alrededor de 1% en peso y alrededor de 50% en peso del grafito expandible segun el peso de mezcla total puede anadirse a la resina de polimero. En otras realizaciones, entre alrededor de 1% en peso y alrededor de 30% en peso de grafito expandible, o menos de alrededor de 30% en peso, o menos de alrededor de 20% en peso, o menos de alrededor de 10% en peso, o menos de alrededor de 5% en peso de grafito expandible, segun el peso de mezcla total, se anade a la resina de polimero. En algunas realizaciones, se desea que las particulas de grafito expandible se contengan sustancialmente dentro y/o se encapsulen por la resina de polimero en la mezcla de resina de polimero-grafito expandible. Otros aditivos como, por ejemplo, pigmentos, rellenos, antimicrobianos, ayudas de procesamiento y estabilizadores pueden tambien anadirse a la mezcla. En un metodo, el aislamiento activo resultante que comprende una mezcla de resina de polimero-grafito expandible puede aplicarse, primero, por el calentamiento de la mezcla hasta una temperatura por debajo de la temperatura de iniciacion de expansion del grafito para suavizar la mezcla.

Las telas termicamente estables apropiadas para su uso en la presente invencion pueden ser una tela tejida, de punto, o no tejida que comprende telas resistentes a las llamas. Las telas termicamente estables que comprenden telas resistentes a las llamas pueden comprender meta-aramida, para-aramida o mezclas de ellas. Las telas termicamente estables pueden ademas comprender PBI, PBO, modacrilica, algodon FR, rayon FR y mezclas de ellos.

Una barrera de conveccion puede evitar o reducir la transferencia de calor de conveccion a las capas detras de esta cuando se expone a una fuente de calor de conveccion. Las barreras de conveccion para su uso en realizaciones descritas en la presente memoria tienen una permeabilidad de aire maxima de menos de alrededor de 10 Frazier despues de la exposicion termica. Mas preferiblemente, una barrera de conveccion tiene una permeabilidad de aire despues de la exposicion termica de menos de 5 Frazier. Los materiales termicamente estables apropiados para su uso en la barrera de conveccion comprenden materiales como, por ejemplo, una pelicula estable al calor e incluyen materiales como, por ejemplo, poliimida, silicona y politetratfluoroetileno (PTFE), por ejemplo, PTFE denso o PTFE expandido (ePTFE). La barrera de conveccion puede comprender una sola capa o multiples capas. En las Figuras 6 y 7, la barrera de conveccion comprende multiples capas polimericas (30 y 30'). En la realizacion de la Figura 6, la barrera de conveccion (30) puede constar de dos peliculas termicamente estables (30 y 30') que tienen material de aislamiento activo (20) dispuesto entre ellas. En una realizacion, el material de aislamiento activo se aplica para unir multiples capas de la barrera de conveccion.

Los materiales y laminados termicamente protectores pueden realizarse segun los metodos descritos en la presente memoria con una MVTR mayor que alrededor de 1.000 g/m2/dia mayor que alrededor de 2.000 g/m2/dia mayor que alrededor de 3.000 g/m2/dia mayor que alrededor de 5.000 g/m2/dia, mayor que alrededor de 7.000 g/m2/dia, mayor que alrededor de 9.000 g/m2/dia, mayor que alrededor de 10.000 g/m2/dia, o mas alta, mientras se logra un aumento TPP de mas de 1 cal/cm2, o mayor que 2 cal/cm2, o mayor que 3 cal/cm2, o mayor que 4 cal/cm2, o mayor que 5 cal/cm2, o mayor que 6 cal/cm2, o mas alto, cuando se ensaya segun los metodos descritos en la presente memoria y en comparacion con materiales construidos con sustancialmente los mismos materiales sin aislamiento activo, o sin aislamiento activo entre la tela exterior y la barrera de conveccion.

Los materiales termicamente protectores realizados segun los metodos descritos en la presente memoria preferiblemente tienen baja resistencia termica, por ejemplo, para mejorar la comodidad del usuario mientras funciona en entornos de calor alto. Cuando se incorporan en prendas de vestir, los materiales que tienen baja resistencia termica reducen la carga termica del usuario. La baja resistencia termica puede representarse por el valor CLO segun su medicion por el metodo de ensayo descrito en la presente memoria. Los valores CLO altos indican alta resistencia termica. Los materiales termicamente protectores realizados segun los metodos descritos en la presente memoria pueden tener un CLO de menos de alrededor de 0,45, o de menos de alrededor de 0,40, o de menos de alrededor de 0,30, o de menos de alrededor de 0,20, o de menos de alrededor de 0,15, o de menos de alrededor de 0,14, o de menos de alrededor de 0,13, o de menos de alrededor de 0,12, mientras se logra un aumento de TPP de mas de o igual a alrededor de 1 cal/cm2, o mayor que o igual a alrededor de 2 cal/cm2, o mayor que o igual a alrededor de 3 cal/cm2, o mayor que o igual a alrededor de 4 cal/cm2, o mayor que o igual a alrededor de 5 cal/cm2 o mayor que o igual a alrededor de 6 cal/cm2 en comparacion con materiales construidos sustancialmente de la misma manera sin aislamiento activo, cuando se llevan a cabo y ensayan segun los metodos descritos en la presente memoria.

La tela y compuestos de tela termicamente protectora realizados segun los metodos pueden ser utiles en prendas de vestir, tiendas de campana, botas, guantes y otras aplicaciones en las cuales el rendimiento de la proteccion termica se desea. Tambien puede descubrirse que los materiales termicamente protectores descritos en la presente memoria son apropiados para la proteccion de objetos o dispositivos frente al calor.

Metodos de ensayo

Tasa de Transmision de Vapor de Humedad (MVTR)

Una descripcion del ensayo empleado para medir la tasa de transmision de vapor de humedad (MVTR, por sus siglas en ingles) se provee mas abajo. Se ha descubierto que el procedimiento es apropiado para ensayar peliculas, coberturas y productos recubiertos.

En el procedimiento, aproximadamente 70 ml de una solucion que consiste en 35 partes en peso de acetato de potasio y 15 partes en peso de agua destilada se ha colocado en una taza de polipropileno de 133 ml, que tiene un diametro interno de 6,5 cm en su boca. Una membrana de politetrafluoroetileno (PTFE) expandido que tiene una MVTR minima de aproximadamente 85.000 g/m2/24 hrs. segun el ensayo por el metodo descrito en la Patente de Estados Unidos 4,862,730 (a favor de Crosby), se ha termosellado al labio de la taza para crear una barrera tensa, a prueba de escapes, microporosa que contiene la solucion.

Una membrana de PTFE expandido similar se ha montado a la superficie de un bano de agua. El conjunto de bano de agua se ha controlado a 23°C mas 0,2°C, mediante la utilizacion de una sala con temperatura controlada y un bano de agua de circulacion.

Se ha permitido que la muestra que se ensayara se condicione a una temperatura de 23°C y a una humedad relativa de 50% antes de llevar a cabo el procedimiento de ensayo. Las muestras se han colocado de modo que la membrana polimerica microporosa estaba en contacto con la membrana de politetrafluoroetileno expandido montada a la superficie del bano de agua y que se ha permitido que se equilibre durante al menos 15 minutos antes de la introduccion del conjunto de taza.

El conjunto de taza se ha pesado a 1/1.000 g mas cercano y se ha colocado en una manera invertida en el centro de la muestra de ensayo.

El transporte de agua se ha provisto por la fuerza de conduccion entre el agua en el bano de agua y la solucion salina saturada que provee flujo de agua por difusion en dicha direccion. La muestra se ha ensayado durante 15 minutos y el conjunto de taza se ha entonces retirado, pesando nuevamente dentro de 1/1.000 g.

La MVTR de la muestra se ha calculado a partir de la ganancia de peso del conjunto de taza y se ha expresado en gramos de agua por metro cuadrado de area de superficie de muestra por 24 horas.

Peso

Las mediciones de peso en materiales se han llevado a cabo segun se especifica en ASTM D751, seccion 10. Frazier / Barrera de conveccion termicamente estable

Con el fin de determinar la estabilidad termica de una barrera de conveccion, una muestra de material cuadrada de 381 mm (15 pulgadas) se ha sujetado con abrazadera en una estructura de metal y luego se ha suspendido en un horno con aire forzado de circulacion a 260°C (500°F). Luego de una exposicion de 5 minutos, el especimen se ha retirado del horno. Despues de permitir que el especimen se enfrie, la permeabilidad de aire del especimen se ha ensayado segun los metodos de ensayo titulados ASTM D 737-75. "Standard Test Method for AIR PERMEABILITY OF TEXTILE FABRICS'". Los especimenes con menos de 5 Frazier se han considerado como una barrera de conveccion termicamente estable.

Ensayo de llama vertical

Las muestras de material de tela se han ensayado segun el estandar de ensayo ASTM D6413. Las muestras se han expuesto a una llama durante 12 segundos. El tiempo despues de la llama se ha promediado para 3 muestras. Las telas con tiempo posterior a la llama de mas de 2 segundos se han considerado inflamables; las telas con un tiempo posterior a la llama de menos de o igual a alrededor de 2 segundos se han considerado resistentes a las llamas. Ensayo de Fusion y Estabilidad Termica

El presente ensayo se ha usado para determinar la estabilidad termica de materiales de tela. El ensayo se basa en el ensayo de estabilidad termica segun se describe en la seccion 8.3 de NFPA 1975, Edicion 2004. El horno de ensayo ha sido un horno con circulacion de aire caliente segun se especifica en ISO 17493. El ensayo se ha llevado a cabo segun ASTM D 751, Standard Test Methods for Coated Fabrics, mediante el uso de Procedures for Blocking Resistance at Elevated Temperatures (Secciones 89 a 93), con las siguientes modificaciones:

° Placas de vidrio de borosilicato que miden 100 mm x 100 mm x 3 mm (4 pulg. x 4 pulg. x A pulg.) se han usado. ° Una temperatura de ensayo de 265°C, 3/-0°C (510°F, 5/-0°F) se ha usado.

° Se ha permitido que los especimenes se enfrien un minimo de 1 hora despues de retirar las placas de vidrio del horno.

Cualquier lado de muestra que se pega a la placa de vidrio, que se pega a si misma cuando se despliega o que muestra pruebas de fusion o goteo se ha considerado fundible. Cualquier lado de muestra que no produce pruebas de lado fundible se ha considerado termicamente estable.

Ensayo de Expansion

TMA (analisis termomecanico) se ha usado para medir la expansion de particulas de grafito expandible. La expansion se ha ensayado con TA Instruments, instrumento TMA 2940. Un recipiente TGA ceramico (alumina), que mide aproximadamente 8 mm de diametro y 12 mm de alto se ha usado para sostener la muestra. Mediante el uso de la sonda de macroexpansion, con un diametro de aproximadamente 6 mm, la parte inferior del recipiente se ha establecido en cero. Luego, las escamas de grafito expandible de alrededor de 0,1-0,3 mm de profundidad, segun la medicion por la sonda TMA, se han colocado en el recipiente. La caldera se ha cerrado y la altura inicial de la muestra se ha medido. La caldera se ha calentado de alrededor de 25°C a 600°C a una tasa de incremento de 10°C/min. El desplazamiento de la sonda TMA se ha marcado contra temperatura; el desplazamiento se ha usado como una medida de expansion.

Ensayo de Cambio de Grosor

El presente metodo de ensayo se ha usado para ensayar el cambio de grosor de la mezcla de resina de polimerografito expandible por si misma asi como cuando se ha aplicado a un sustrato termicamente estable. Para ensayar el cambio de grosor en la mezcla solamente, la mezcla se ha fundido en un molde PTFE para obtener comprimidos de aproximadamente / " de diametro y 1/8" de grosor y se ha retirado del molde despues de que la mezcla se haya curado sustancialmente. Las muestras se han ensayado para el grosor inicial segun ASTM D751, seccion 9 con la excepcion de que la el diametro de pie de maquina de coser ha sido de 1". El instrumento se ha ajustado para aplicar una fuerza de presion de aproximadamente 3,4 psi al especimen. Un horno tipo conveccion se ha establecido a 300°C y despues de que la temperatura haya alcanzado el estado constante, la muestra se ha introducido en el horno y se ha expuesto a 300°C durante 90 segundos. Despues de 90 segundos, la muestra se ha retirado del horno, se ha mantenido en orientacion vertical para observar cualquier descascaramiento de recubrimiento y luego se ha permitido que se enfrie durante 5 minutos. La muestra se ha vuelto a medir en grosor despues de la exposicion al horno. El cambio de grosor e integridad de la estructura expandida se han observado despues del ensayo.

CLO

El presente ensayo se usa para medir la tasa de calor que puede fluir a traves de un producto desde la cual su resistencia a dicho flujo puede calcularse. El especimen del ensayo se ha insertado entre dos placas. La placa inferior se ha mantenido a una temperatura constante de 35°C que pretende representar la temperatura de la piel. La placa superior tenia un sensor de flujo de calor incorporado en el centro de la placa que ha medido la perdida de calor que se ha informado como un coeficiente de transferencia de calor hc, (W/m2/K) y reciproco se ha informado como su aislamiento termico, Rct (m2K/W). CLO se ha calculado mediante la siguiente ecuacion:

Metodo de Ensayo TPP

Multiples especimenes de ensayo (6 x 6 pulg.) de los materiales se han preparado para el ensayo. La resistencia termica se ha medido mediante el uso del Probador de Rendimiento de la Proteccion Termica (TPP) CSI segun NFPA 1971 Standard on Protective Ensemble for Structural Fire Fighting; Seccion 6-10 de la edicion 2000. Materiales individuales se han ensayado con un espaciador de W. Asimismo, conjuntos o ensamblajes con multiples materiales acumulados se han ensayado en la configuracion de contacto segun se especifica por el metodo de ensayo.

EJEMPLOS

Barrera de Conveccion 1

Una barrera de conveccion se ha fabricado sustancialmente segun la Patente de Estados Unidos de propiedad conjunta No. 5,418,054A.

Resina de Polimero (PR) 1:

Una resina de poliuretano retardante de la llama se ha preparado mediante, primero, la formacion de una resina segun la Patente de Estados Unidos No. 4,532,316, y la adicion en el reactor de un aditivo basado en fosforo (Antiblaze PR82) en una cantidad de alrededor de 20% en peso de la resina de polimero total.

Mezcla de resina de polimero-grafito expandible 1:

Una mezcla de resina de polimero que tiene un grafito retardante de la llama y expandible se ha preparado de la siguiente manera. Una mezcla de grafito expandible y resina de polimero se ha preparado mediante la mezcla de alrededor de 20 g de grafito expandible (Grado 3626 de Asbury Graphite Mills, Inc) con alrededor de 80 g de PR 1. La mezcla de escamas de grafito expandible en la resina se ha llevado a cabo a alrededor de 100°C, mediante el uso de un mezclador manual de cizalladura baja durante al menos 1 minuto para asegurar la dispersion uniforme que forma la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 1.

Mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 2

Una mezcla que comprende una resina de polfmero y grafito expandible se ha preparado. Una resina de polfmero se ha preparado segun la Patente de Estados Unidos de propiedad comun No. 4,532,316. Alrededor de 20 g de grafito expandible (Grado 3626 de Asbury Graphite Mills, Inc) se han anadido a 80 g de resina para formar la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 2. La mezcla se ha logrado sustancialmente segun la etapa de mezcla descrita en la Mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 1.

Ejemplo 1:

Una tela que comprende aislamiento activo se ha preparado de la siguiente manera. Defender™, una tela tejida basada en Nomex® que pesa 7,5 oz/yd2 comercializada por Southern Mills, Inc se ha recubierto con puntos discretos de la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 2 por un rodillo para huecograbado (a alrededor de 100°C con una presion de alrededor de 40 psi) de manera tal para proveer cobertura de aproximadamente 32 por ciento sobre la superficie de la tela, con una plantilla ranurada de alrededor de 35 gramos por metro cuadrado (gmc). El rodillo para huecograbado tenfa un patron de puntos redondeados con una profundidad de celda de 1.200 pm, abertura de celda de 2.500 pm, y un espaciado de 2.500 pm. Se ha permitido que la tela recubierta se cure a 50% RH y 23°C durante 48 horas.

Las muestras de la tela recubierta con la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 2 se han ensayado para el cambio de grosor segun el metodo descrito en la presente memoria. Despues de la exposicion al horno, la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible ha aumentado en grosor en 1.500 pm y no ha descascarado el sustrato. Las muestras de la tela recubierta con la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 2 tambien se han ensayado para TPP segun el metodo descrito en la presente memoria para materiales individuales en donde el lado recubierto miraba lejos de la fuente de calor TPP, y se han comparado con el control de la misma tela sin un recubrimiento. Las muestras preparadas segun el presente ejemplo tenfan un TPP promedio de alrededor de 21,1 cal/cm2. El control tenfa un TPP de alrededor de 16,2 cal/cm2.

Las muestras de la tela recubierta con la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 2 se han ensayado como un conjunto en una acumulacion multicapa segun el metodo descrito en la presente memoria. Una muestra del Ejemplo 1 se ha provisto como el revestimiento exterior que tiene el lado recubierto que mira lejos de la fuente de calor TPP. Crosstech™ 2C (de W.L. Gore & Associates, Inc.) se ha usado como la barrera de humedad y la tela Q-9™ (de Southern Mills, Inc.) se ha usado como barrera termica. El conjunto tenfa un TPP promedio de alrededor de 59,3 cal/cm2. Un conjunto de control de la misma construccion excepto en donde la tela Defender Nomex sin la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 2 se ha usado como el revestimiento exterior. El conjunto de control tenfa un TPP promedio de 43,8 cal/cm2.

Ejemplo 2:

Un laminado que comprende una tela de cara Nomex, una barrera de conveccion y que tiene aislamiento activo entre aquellas se ha preparado de la siguiente manera.

Un laminado se ha fabricado mediante el uso de una tela con cara de tejido plana de 3,3 oz/yd2 Nomex IIIA, y la Barrera de Conveccion 1. El laminado se ha construido mediante la impresion de puntos discretos de la mezcla de resina de polfmero-grafito expandible 1 en la Barrera de Conveccion 1 en una manera segun el Ejemplo de Tela 1. La barrera de conveccion se ha entonces adherido al tejido de 3,3 oz/yd2 Nomex IIIA mediante el uso de un punto de retencion a una presion de alrededor de 30 psi. El laminado resultante ha sido un laminado de dos capas que comprende la barrera de conveccion y la capa de tela con cara resistente a las llamas tejida Nomex IIIA, y aislamiento activo entre aquellas. El laminado se ha llevado entonces a un barril de acero bajo tension y se ha permitido que se cure durante alrededor de 48 horas a mas de alrededor de 50% de humedad relativa.

Las muestras del material se han evaluado para la inflamabilidad, CLO y MVTR segun los metodos descritos en la presente memoria. Las muestras ensayadas segun el ensayo de llama vertical tienen menos de 2 segundos despues de la llama. El TPP de las muestras se ha evaluado mediante la orientacion del material de modo que el lado de tela de cara Nomex se ha expuesto a la fuente de calor. Los resultados se muestran en la Tabla 1 para el ensayo de muestra individual.

Las muestras del laminado segun el Ejemplo 2 tambien se han ensayado como un conjunto segun se ilustra en la Figura 10 (100) en una acumulacion multicapa segun el metodo descrito en la presente memoria. Una muestra del laminado del Ejemplo 2 se ha provisto como la capa de barrera de humedad (102) que tiene el lado de tela de cara Nomex que mira hacia Defender™(de Southern Mills, Inc) dado que la capa de revestimiento (103) y la tela Aralite™ (de Southern Mills, Inc.) se han usado como el forro termico (101) que mira al sensor TPP (104). El conjunto tenia un TPP promedio de alrededor de 46,4 cal/cm2.

Ejemplo 3:

Se ha preparado un laminado que comprende una tela con cara Nomex, una barrera de conveccion y aislamiento activo entre ellas, y que ademas comprende una tela de soporte de aramida.

El laminado de dos capas del Ejemplo 2 se ha procesado ademas mediante la aplicacion de PR1 en un patron de puntos discretos a la cara de barrera de conveccion expuesta (en el lado opuesto a la tela con cara tejida Nomex IIIA). Una capa de tela tejida de soporte de aramida de 1,7 oz/yd2 se ha adherido entonces al laminado de dos capas mediante alimentacion del laminado de dos capas impreso adhesivo y el soporte de aramida a traves de un punto de retencion adicional. El laminado de tres capas preparado se ha llevado entonces a un barril de acero bajo tension y se ha permitido que se cure durante alrededor de 48 horas a mas de alrededor de 50% de humedad relativa.

Las muestras del material se han evaluado para CLO y MVTR segun los metodos descritos en la presente memoria. El TPP de las muestras se ha evaluado mediante la orientacion del material de modo que el lado de tela de cara Nomex se ha expuesto a la fuente de calor. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Las muestras del laminado realizado segun el Ejemplo 3 tambien se han ensayado como un conjunto en una acumulacion multicapa segun el metodo descrito en la presente memoria. Una muestra del laminado del Ejemplo 3 se ha provisto como la capa de barrera de humedad que tiene el lado de tela de cara Nomex de 3,3 oz/dy2 que mira hacia Defender™ (de Southern Mills, Inc) dado que la capa de revestimiento y la tela Aralite™ (de Southern Mills, Inc.) se han usado como el forro termico que mira al sensor TPP. El conjunto tenia un TPP promedio de alrededor de 50,5 cal/cm2.

Ejemplo 4:

Se ha preparado un laminado que comprende una tela con cara Nomex, una pelicula de poliuretano y aislamiento activo entre ellas, y que ademas comprende una tela de soporte de aramida.

Un laminado de tres capas se ha construido sustancialmente segun el laminado del Ejemplo 3, excepto que una pelicula de poliuretano termoplastico monolitico transpirable vendida por Omni flex (Greenfield, MA) con numero de parte 1540 se ha usado en lugar de la Barrera de Conveccion 1 para construir el laminado de dos capas.

Las muestras del material se han evaluado para TPP segun los metodos descritos en la presente memoria. Las muestras se han ensayado para TPP mediante la orientacion del material de modo que el lado de tela de cara Nomex se ha expuesto a la fuente de calor. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Ejemplo 5:

Se ha preparado un laminado que comprende Crosstech™ 2c, una barrera de conveccion y aislamiento activo entre aquellas.

Un laminado de tres capas se ha preparado mediante la impresion de puntos discretos de la mezcla de resina de polimero-grafito expandible 1 en la Barrera de Conveccion 1 y luego mediante la adhesion al lado de pelicula de Crosstech™ 2c (comercializada por W.L.Gore & Associates, Inc.) mediante el uso de un punto de retencion. Los puntos discretos se han impreso por un rodillo para huecograbado de manera tal para proveer una cobertura de superficie de aproximadamente 32 por ciento en la Barrera de Conveccion 1. El laminado resultante ha sido un laminado de tres capas con mezcla de resina de polimero-grafito expandible aplicada en un patron discreto entre dos barreras de conveccion.

Las muestras del material se han evaluado para CLO y TPP segun los metodos descritos en la presente memoria. Las muestras se han ensayado para TPP mediante la orientacion del material de modo que el lado de tela Nomex se ha expuesto a la fuente de calor. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Ejemplo Comparativo 1:

Un compuesto se ha preparado mediante la laminacion de una tela Nomex y una Barrera de Conveccion sin un aislamiento activo entre ellas. Un compuesto que comprende una barrera de conveccion de PTFE expandido y una tela Nomex de 3,3 onzas por yarda cuadrada, vendida como Crosstech™ 2c comercializada por W.L.Gore & Associates, Inc. (Elkton, MD) se ha preparado.

Las muestras del material se han evaluado para CLO y TPP segun los metodos descritos en la presente memoria. Las muestras se han ensayado para TPP mediante la orientacion del material de modo que el lado de tela de cara Nomex se ha expuesto a la fuente de calor. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Las muestras del laminado fabricado por el Ejemplo Comparative 1 tambien se han ensayado como un conjunto en una acumulacion multicapa segun el metodo descrito en la presente memoria. Una muestra del Ejemplo Comparativo 1 se ha provisto como la capa de barrera de humedad que tiene el lado de tela de cara Nomex de 3,3 oz/dy2 que mira hacia Defender™(de Southern Mills, Inc) dado que la capa de revestimiento y la tela Aralite™ (de Southern Mills, Inc.) se han usado como el forro termico que mira al sensor TPP. El conjunto tenia un TPP promedio de alrededor de 40,8 cal/cm2.

Ejemplo Comparativo 2:

Se ha preparado un laminado que comprende Crosstech™ 2c y un soporte de aramida, sin aislamiento activo. Un laminado de tres capas se ha fabricado mediante la laminacion de una muestra que comprende Crosstech 2c y tela de soporte de aramida de 1,7oz/yd2 comercializada por W.L.Gore & Associates, Inc.

Las muestras del material se han evaluado para CLO y TPP segun los metodos descritos en la presente memoria. Las muestras se han probado para TPP mediante la orientacion del material de modo que el lado de tela de cara Nomex se ha expuesto a la fuente de calor. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Ejemplo 6

Se ha preparado un laminado que comprende Crosstech 2c, una tela de soporte de aramida y aislamiento activo entre ellas.

Un laminado de tres capas se ha construido mediante la aplicacion de una mezcla de resina de polimero-grafito expandible 1 en un patron de puntos discretos al lado ePTFE expuesto del material Crosstech™ 2c y la adhesion de una capa de tela tejida de soporte de aramida de 1,7 oz/yd2 al lado ePTFE mediante la alimentacion del laminado de dos capas y el soporte de aramida a traves de un punto de retencion adicional. El laminado de tres capas preparado se ha llevado entonces a un barril de acero bajo tension y se ha permitido que se cure durante alrededor de 48 horas a mas de alrededor de 50% de humedad relativa.

Las muestras del material se han ensayado para CLO y Rendimiento de la Proteccion Termica segun los metodos descritos en la presente memoria. El material se ha orientado de modo que el lado de tela de cara Nomex del material Crosstech™ 2c se ha expuesto a la fuente de calor. Los resultados se proveen en la Tabla 1.

Tabla 1.

Ejemplo CLO m2K/W TPP cal/cm2 MVTR g/m2/dia

Ejemplo 2 0,12 17,8 >9.700

Ejemplo Comparativo 1 0,11 12,6 >13.500

Ejemplo 3 0,13 22,8 >5.000

Ejemplo Comparativo 2 0,12 17,5 >5.900

Ejemplo 4 n/a 17,2 n/a

Ejemplo 5 0,12 24,2 >2.400

Ejemplo 6 0,14 19,2 n/a

n/a - datos no disponibles

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un material termicamente protector (1) que comprende:

un sustrato termicamente estable resistente a las llamas (10), y

un aislamiento activo (20) aplicado de forma discontinua que comprende una mezcla de resina de polimero-grafito expandible adyacente al sustrato termicamente estable resistente a las llamas (10),

en donde el grosor del aislamiento activo (20) aumenta en al menos 200% despues de 90 segundos en un horno de conveccion calentado hasta 300°C.

2. El material termicamente protector (1) de la reivindicacion 1, en donde la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se dispone en el sustrato termicamente estable resistente a las llamas (10).

3. El material termicamente protector (1) de la reivindicacion 1 o 2, que ademas comprende una barrera de conveccion (30) adyacente al aislamiento activo (20).

4. El material termicamente protector (1) de la reivindicacion 3, en donde la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se aplica como un patron impreso a la barrera de conveccion (30).

5. El material termicamente protector (1) de cualquier reivindicacion precedente, en donde el aislamiento activo (20) es un patron impreso de puntos discretos de la mezcla de resina de polimero-grafito expandible.

6. El material termicamente protector (1) de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, que ademas comprende una tela de soporte termicamente estable (50) unida a la barrera de conveccion (30).

7. El material termicamente protector (1) de cualquier reivindicacion precedente, en donde el material tiene una Tasa de Transmision de Vapor de Humedad (MVTR), medida segun un metodo de ensayo para MVTR segun se describe en la presente memoria, mayor que 1.000 g/mr/dia y un aumento de Rendimiento de la Proteccion Termica (TPP), medido segun un metodo de ensayo TPP segun se describe en la presente memoria, de mas de 1 cal/cm2 en comparacion con un material termicamente protector sustancialmente similar construido sin el aislamiento activo.

8. El material termicamente protector (1) de cualquier reivindicacion precedente, en donde el material tiene un CLO, medido segun un metodo de ensayo CLO segun se describe en la presente memoria, de menos de 0,45 y un aumento de Rendimiento de la Proteccion Termica (TPP), medido segun un metodo de ensayo TPP segun se describe en la presente memoria, de mas de 1 cal/cm2 en comparacion con un material termicamente protector sustancialmente similar construido sin el aislamiento activo.

9. Un material termicamente protector (1) segun cualquier reivindicacion precedente, en donde la mezcla de resina de polimero-grafito expandible comprende 1% en peso a 30% en peso de un grafito expandible.

10. Un material termicamente protector (1) segun cualquier reivindicacion precedente, en donde la mezcla de resina de polimero-grafito expandible comprende 2% en peso a 30% en peso de un grafito expandible y 30% en peso a 98% en peso de una resina de polimero con modulo entre 103 y 106 dinas/cm2 y Tangente Delta de entre 0,1 y 10 a 200°C.

11. El material termicamente protector (1) de cualquier reivindicacion precedente, en donde el sustrato termicamente estable resistente a las llamas (10) es una tela.

12. Una prenda de vestir, tienda de campana, bota o guante que comprende el material termicamente protector (1) de cualquier reivindicacion precedente.

13. Un metodo para aumentar el rendimiento de la proteccion termica (TPP) de una tela termicamente estable resistente a las llamas (10) en al menos 2 cal/cm2 que comprende las etapas de

proveer una tela termicamente estable resistente a las llamas (10), y

formar un aislamiento activo (20) en la tela termicamente estable resistente a las llamas (10), mediante la aplicacion de una mezcla de resina de polimero-grafito expandible a una superficie de la tela termicamente estable resistente a las llamas (10) en una cantidad de menos de 140g/m2, para formar un material termicamente protector (1),

en donde la mezcla de resina de polimero-grafito expandible se aplica en un patron discontinuo a la tela termicamente estable resistente a las llamas (10).