ES2728779T3

ES2728779T3 - Estructura laminada de dos capas

Info

Publication number: ES2728779T3
Application number: ES01124770T
Authority: ES
Inventors: Marc Robert Berkhoff; Paulus Christiaan Antonius Maria Schelbergen; Jan Dijkema
Original assignee: Low and Bonar BV
Current assignee: Low and Bonar BV
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2019-10-28
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: EP1304409B1; EP1304409A1; US20030073368A1

Abstract

Un procedimiento para preparar una estructura laminada de dos capas que comprende las etapas de proporcionar una primera capa no tejida que comprende fibras termoplásticas, que posteriormente se preconsolida y precomprime mediante tratamiento por calor y/o presión a temperaturas entre 80º y 240ºC, proporcionar una segunda capa no tejida, es decir una esterilla, y ninguna rejilla ni bucarán, que comprende fibras de vidrio, unir dichas capas no tejidas primera y segunda en conjunto por medio de al menos un ligante termoplástico y la aplicación de calor, caracterizado porque antes de la unión de dichas capas no tejidas primera y segunda en conjunto, dicha segunda capa no tejida se preconsolida y porque dicho ligante termoplástico se proporciona solo dentro de dicha segunda capa no tejida.

Description

DESCRIPCIÓN

Estructura laminada de dos capas

La presente invención se refiere a una estructura laminada de dos capas que comprende una primera capa no tejida que comprende fibras termoplásticas, estando dicha primera capa no tejida preconsolidada y precomprimida, comprendiendo una segunda capa no tejida fibras de vidrio, y al menos un ligante termoplástico, en la que dichas capas no tejidas primera y segunda se unen en conjunto mediante la aplicación de calor. Además, la invención está destinada a un procedimiento de fabricación de una estructura laminada de dos capas de este tipo.

Una estructura laminada de este tipo se muestra en el documento EP 0 667 427 A1 que da a conocer un procedimiento para la fabricación de un refuerzo textil de dos capas destinado a la producción de láminas de sellado de revestimiento para techo bituminosas, y refuerzos obtenidos del mismo. En el procedimiento según el documento EP 0667 427 A1 en primer lugar una primera capa basada en un pliego no tejido se consolida mediante unión hidráulica o mecánica y estabilización por calor. Entonces la primera capa estabilizada por calor y consolidada se ensambla en una segunda capa filamentosa mineral, o bien mediante laminación, o cosido o tejido de punto. En el caso de que las dos capas se ensamblen mediante laminación, el adhesivo usado es un polímero termoplástico o termoendurecible, que se reviste en una cantidad entre 5 y 40 g/m2 en la primera capa. El ensamblado se logra entonces, por ejemplo, mediante máquinas de calentamiento rotatorias. La estructura laminada de dos capas fabricada mediante el procedimiento tal como se describe en el documento EP 0667 427 A1 debe mostrar una estabilidad térmica excelente sin mostrar ningún efecto de doblado.

El documento EP 0208918 A2 está destinado a redes compuestas estabilizadas por calor, sujetas mecánicamente de hilos de poliéster de filamento continuo de alta tenacidad, o bien como solo el elemento de refuerzo de filamento continuo o en combinación con una estera y/o un bucarán de fibra de vidrio. Según el documento EP 0208918 A2 “sujeta mecánicamente” indica que la red se mantiene unida mediante medios mecánicos, tales como mediante la técnica inserción de trama de tejido de urdimbre. Este documento de patente da a conocer, por tanto, una o dos capas de rejilla abiertas estabilizadas por calor y/o unidas entre sí mediante la aplicación de calor. Se considera que tales estructuras compuestas contribuyen a mejorar la uniformidad en la membrana de revestimiento para techo final.

El documento EP 0435001 A2 tiene como objetivo proporcionar al menos una estructura laminada de dos capas y un método de fabricación de la misma, estructura laminada que comprende una primera capa no tejida hilada que comprende filamentos sin fin, y una capa no tejida húmeda que comprende fibras inorgánicas cortadas cortas y un ligante termoplástico. El ligante termoplástico a través de aplicación de calor une la estructura laminada. Tales estructuras laminadas deben mostrar una elevada flexibilidad y ser al mismo tiempo más delgadas que las conocidas anteriormente.

La publicación internacional WO 01/08882 A2 describe una estructura laminada que comprende al menos una capa no tejida preconsolidada que contiene fibras cortadas de vidrio cosidas con al menos una capa no tejida comprimida térmicamente de fibras sintéticas, en la que una parte de las fibras de la capa no tejida sintética superior pasa a través de la capa no tejida de fibras de vidrio y en la que la estructura laminada contiene un ligante de consolidación. Asimismo, en este caso, se mencionan como ventajas una mejora en la resistencia mecánica y una mejora en la estabilidad dimensional.

Las estructuras laminadas de la técnica anterior, aunque ya exhibían buena estabilidad dimensional y uniformidad, siguen teniendo margen para mejoras. Cuando se usan, por ejemplo, como refuerzo en membranas de revestimiento para techo bituminosas tienen que cumplir simultánea y adicionalmente una variedad de demandas adicionales, tales como horizontalidad, flexibilidad, delgadez, resistencia a la delaminación, alta tenacidad, buena resistencia a desgarro, contribución suficiente a retardo frente a incendio, fácil comportamiento de saturación cuando se introducen en bitumen y, por último, pero no por ello menos importante, procedimientos de fabricación rápidos y económicos. Aunque algunas de las pretensiones mecánicas pueden lograrse mediante la aplicación de estructuras laminadas que comprenden rejillas de vidrio, deben tomarse medidas especiales y relativamente costosas para obtener una buena fijación de la rejilla en la estructura laminada, es decir, con una resistencia lo suficientemente elevada a la delaminación. Además, habitualmente, las rejillas no contribuyen al retardo frente a incendios necesario. Las estructuras laminadas de dos capas que contienen esterillas de vidrio en lugar de rejillas requieren técnicas de producción relativamente costosas y/o aditivos especiales para superar el problema de doblado que se conoce bien, que es inherente a una combinación de dos materiales diferentes.

Sigue existiendo una necesidad de proporcionar estructuras laminadas que muestren las propiedades tanto mecánica como de retardo frente a incendios señaladas anteriormente que sean menos costosas y fáciles de producir y de manipular.

La presente invención presenta como objetivo dotar al experto en la técnica de una estructura laminada de dos capas y de un procedimiento de fabricación de la misma que combine las necesidades técnicas mencionadas anteriormente con la ventaja de bajo coste y facilidad de fabricación.

Ahora, se ha encontrado que este objetivo puede cumplirse con una estructura laminada de dos capas tal como se describió en el primer párrafo, en el que dicha segunda capa no tejida está preconsolidada y en el que el ligante termoplástico se origina a partir de dicha segunda capa no tejida.

Se establece que el término “fibras” dentro del marco de la presente invención ha de entenderse en su terminología más amplia según las normas DIN 60 001 o ISO 2076, y que, por tanto, por fibras se entienden todas las fibras, independientemente de si son virtualmente sin fin, es decir filamentos, o estructuras limitadas en longitud, tal como fibras cortadas. Obviamente, el término “fibras” también alberga mezclas de fibras virtualmente sin fin y fibras limitadas en longitud.

La estructura laminada de dos capas unida térmicamente según la invención, que comprende capas no tejidas, es decir esterillas, y ninguna rejilla o bucarán, muestra propiedades mecánicas excelentes. En particular es plana y no muestra ningún doblez u undulación, presenta una resistencia a delaminación notable y ofrece una contribución sustancial al retardo frente a incendios de la membrana final. No podía esperarse de la técnica anterior que el objeto de la invención pudiera conseguirse sin a bucarán.

Preferiblemente, la primera capa no tejida comprende fibras sin fin, en forma de filamentos no tejidos hilados. La fabricación de una capa no tejida hilada se conoce en la técnica y, en este caso, no es necesaria una explicación adicional.

La segunda capa no tejida puede comprender las fibras de vidrio en diversas formas, tales como fibras cortadas o filamentos húmedos o secos, pero, preferiblemente, en forma de fibras cortadas.

Una característica esencial de la estructura laminada según la presente invención es que el ligante termoplástico usado se origina a partir de la segunda capa no tejida, es decir la capa de fibra de vidrio. Tales ligantes se conocen por los expertos en la técnica. Habitualmente, son polímeros termoplásticos, con o sin agentes de cadena larga, tales como poliéster, preferiblemente copoliéster, poliamida, copoliamida, polipropileno, poliuretano, acrílicos, etilvinilacetato o una mezcla de dos o más de estos agentes.

Preferiblemente, el ligante termoplástico se encuentra en forma de polvo, fibrillas, fibras o como una emulsión.

Sin embargo, la primera capa no tejida puede comprender una variedad de fibras termoplásticas, tales como poliamida, poliolefinas o poliésteres, es preferible que la primera capa no tejida de la estructura laminada de dos capas consista, de manera predominante, en poliéster y/o copoliéster e incluso más preferiblemente que esta primera capa no tejida consista, de manera predominante, en tereftalato de polietileno.

Además, esta primera capa no tejida en la estructura laminada de dos capas está preconsolidada y precomprimida. La preconsolidación de la primera capa no tejida puede lograrse, pero no se limita a, mediante métodos conocidos per se, tal como calandrado, unión por calor, cosido o tratamiento dinámico de fluidos, preferiblemente hidrodinámico, tratamiento de la primera capa no tejida.

La precompresión puede obtenerse mediante tratamiento por calor y/o presión de la primera capa no tejida a temperaturas entre 80 y 240 °C, preferiblemente de 100 a 220 °C.

Adicionalmente, es esencial para la invención que también la segunda capa no tejida, es decir la capa que comprende las fibras de vidrio, esté preconsolidada. Esta preconsolidación puede lograrse, en principio, térmica o mecánicamente, por ejemplo, mediante cosido y/o entrelazado de fluido, tal como hidroentrelazado. También puede lograrse por medio de agentes de unión químicos que se conocen bien. Tales agentes de unión se conocen en la técnica. Sin embargo, es preferible que la segunda capa no tejida esté preconsolidada químicamente. Una ventaja de la estructura laminada de dos capas según la invención es que la preconsolidación de la segunda capa no tejida se logra mediante un ligante diferente del que es responsable de la unión de las dos capas. Por otro lado, es posible que la estructura laminada de dos capas comprenda solo un agente de unión que se encarga de la preconsolidación de la segunda capa no tejida, así como de la unión de las dos capas no tejidas.

El peso de la primera capa no tejida de la estructura laminada según la invención está en un intervalo entre 50 y 300 g/m2, preferiblemente entre 80 y 200 g/m2. El peso de la segunda capa no tejida oscila entre 10 y 150 g/m2, preferiblemente entre 30 y 100 g/m2.

La cantidad de ligante termoplástico se encuentra en el intervalo entre 5 y 55 de porcentaje en peso, preferiblemente entre 10 y 30 de porcentaje en peso con respecto a la cantidad de fibras de vidrio en la segunda capa no tejida. La estructura laminada según la invención puede combinarse con capas adicionales, si se desea. Por ejemplo, puede resultar útil combinar la estructura laminada de dos capas con un bucarán de fibra de vidrio adicional, por ejemplo, en una etapa de procedimiento final.

La estructura laminada puede contener además agentes de unión químicos que se conocen bien para una consolidación adicional.

La invención está destinada, además, a un procedimiento para preparar la estructura laminada de dos capas que comprende las etapas de proporcionar una primera capa no tejida que comprende fibras termoplásticas, que se preconsolida y precomprime posteriormente, proporcionar una segunda capa no tejida que comprende fibras de vidrio, uniendo dichas capas no tejidas primera y segunda en conjunto por medio de al menos un ligante termoplástico y la aplicación de calor, caracterizado porque antes de la unión de dichas capas no tejidas primera y segunda en conjunto, dicha segunda capa no tejida se preconsolida y porque dicho ligante termoplástico se proporciona dentro de dicha segunda capa no tejida.

En este procedimiento es preferible que el ligante termoplástico se proporcione dentro de la segunda capa no tejida en forma de polvo, fibrillas, fibras o como una emulsión.

Es preferible para el procedimiento que las fibras de la primera capa no tejida de manera predominante se hilen a partir de poliéster y/o copoliéster, preferiblemente, a partir de tereftalato de polietileno.

Además, es ventajoso que la segunda capa no tejida comprenda adicionalmente agentes de unión químicos y/o térmicos.

El procedimiento de la invención tiene como ventaja que la costosa etapa intermedia de revestir una de las capas de estructura laminada ya no sea necesaria. Debido al hecho de que el ligante termoplástico, preferiblemente en forma de polímeros termoplásticos, con o sin agentes de cadena larga, tales como poliéster, preferiblemente copoliéster, poliamida, copoliamida, polipropileno, poliuretano, acrílicos, etilvinilacetato o una mezcla, se proporciona en conjunto con la segunda capa no tejida, la etapa de unión puede realizarse de manera más fácil y económica.

Además, es ventajoso para el procedimiento que las capas no tejidas primera y segunda se unan adicionalmente por medios químicos.

La invención se explicará adicionalmente mediante el siguiente ejemplo no limitativo:

Ejemplo

Se proporciona una primera capa no tejida, que consiste en filamentos de poliéster no tejidos hilados (4 - 6 dtex). Esta capa tiene un peso de aproximadamente 160 g/m2 Esta capa de poliéster no tejida está preconsolidada mediante cosido mecánico y posteriormente precomprimida. La precompresión se obtiene calentando con radiación infrarroja a una temperatura de 125°C durante 8 segundos.

Se proporciona una segunda capa no tejida, que consiste en el 51% en peso de fibras cortadas de vidrio, el 34% en peso de fibras cortadas de copoliéster con un punto de fusión de 200°C y el 15% en peso de PVA, usándose este último para la preconsolidación de esta capa no tejida húmeda.

La unión de las dos capas no tejidas en conjunto se realiza aplicando calor usando un tambor de aire pasante. La temperatura del aire es de 210° C.

La estructura bilaminada resultante es plana tras el laminado y también permanece plana tras la bituminización.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para preparar una estructura laminada de dos capas que comprende las etapas de proporcionar una primera capa no tejida que comprende fibras termoplásticas, que posteriormente se preconsolida y precomprime mediante tratamiento por calor y/o presión a temperaturas entre 80° y 240°C, proporcionar una segunda capa no tejida, es decir una esterilla, y ninguna rejilla ni bucarán, que comprende fibras de vidrio, unir dichas capas no tejidas primera y segunda en conjunto por medio de al menos un ligante termoplástico y la aplicación de calor, caracterizado porque antes de la unión de dichas capas no tejidas primera y segunda en conjunto, dicha segunda capa no tejida se preconsolida y porque dicho ligante termoplástico se proporciona solo dentro de dicha segunda capa no tejida.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras de dicha primera capa no tejida de manera predominante se hilan a partir de poliéster y/o copoliéster, preferiblemente a partir de tereftalato de polietileno.

3. El procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la segunda capa no tejida comprende adicionalmente agentes de unión químicos y/o térmicos, preferiblemente copoliésteres.

4. Una estructura laminada de dos capas que puede obtenerse mediante el procedimiento según la reivindicación 1, que comprende una primera capa no tejida que comprende fibras termoplásticas, estando dicha primera capa no tejida preconsolidada y precomprimida, una segunda capa no tejida, es decir una esterilla, y ninguna rejilla ni bucarán, que comprende fibras de vidrio, y al menos un ligante termoplástico, uniéndose dichas capas no tejidas primera y segunda en conjunto por medio de al menos un ligante termoplástico y la aplicación de calor, caracterizada porque dicha segunda capa no tejida está preconsolidada y porque el ligante termoplástico se origina solamente a partir de dicha segunda capa no tejida.

5. La estructura laminada de dos capas según la reivindicación 4, caracterizado porque el ligante termoplástico se encuentra en forma de polvo, fibrillas, fibras o como una emulsión.

6. La estructura laminada de dos capas según la reivindicación 4 o 5, caracterizada porque las fibras de dicha primera capa no tejida de manera predominante consisten en poliéster y/o copoliéster, preferiblemente de tereftalato de polietileno.

7. La estructura laminada de dos capas según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque la preconsolidación de dicha primera capa no tejida se logra por un medio seleccionado del grupo que contiene calandrado, unión por calor, cosido, tratamiento dinámico de fluidos, preferiblemente tratamiento hidrodinámico, o combinaciones de los mismos.

8. La estructura laminada de dos capas según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque la precompresión de la primera capa no tejida se logra mediante tratamiento por calor y/o presión de dicha capa no tejida a temperaturas entre 80 y 240 °C, preferiblemente entre 100 y 220 °C.

9. La estructura laminada de dos capas según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizada porque la segunda capa no tejida comprende adicionalmente agentes de unión químicos y/o térmicos.

10. La estructura laminada de dos capas según la reivindicación 9, caracterizada porque la segunda capa no tejida comprende adicionalmente copoliésteres como agentes de unión por calor.