MXPA04002399A

MXPA04002399A - Elemento estructural aislante de forma termica y acustica.

Info

Publication number: MXPA04002399A
Application number: MXPA04002399A
Authority: MX
Inventors: Dreier Thorsten
Original assignee: Bayer Materialscience Ag
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2005-04-11
Also published as: ES2295717T3; CN1532037A; IL160806A0; DE10310907B3; PL1457611T3; DE502004005345D1; HK1069560A1; DK1457611T3; US20040180978A1; JP2004278299A; EP1457611A3; KR20040081371A; IL160806A; CN100376376C; EP1457611A2; US7179846B2; ATE377116T1; EP1457611B1; CA2460080A1

Abstract

Se logra un elemento estructural de espuma rigida de poliuretano de celdas cerradas, con buen aislamiento termico y absorcion acustica mejorada por medio de depresiones superficiales que satisfacen los criterios especificados.

Description

ELEMENTO ESTRUCTURAL AISLANTE DE FORMA TÉRMICA Y ACÚSTICA Antecedentes de la Invención . La presente invención se refiere a un elemento estructural de espuma rígida de poliuretano de celdas cerradas que tiene buen aislamiento térmico y características mejoradas de absorción de sonido. Los paneles de espuma de polímero, en particular, espumas rígidas de poliuretano, se usan en una variedad de aplicaciones para aislamiento de construcciones. En el sector de aislamiento de techos, se usan paneles de entre 40 mm y 180 mm de grueso, por ejemplo, como materiales montables de aislamiento. El objeto principal de estos paneles es asegurar el aislamiento térmico. Para este propósito, los materiales usados tienen en general una conductividad térmica en el intervalo de 20 a 35 mW/mK. Se puede mejorar aún más este valor de conductividad térmica si se usan capas exteriores flexibles. Además, se debe proporcionar una resistencia a la compresión de al menos 0.10 N/mm2 debido a que se debe asegurar la capacidad de soporte de carga para los materiales de techo cuando se coloquen estos paneles. Serían ventajosos los materiales de los paneles que además del aislamiento térmico también aseguren un aislamiento acústico contra ruido externo y que también impidan la conducción de sonidos entre REF: 154223 cuartos, en particular, en un intervalo de frecuencia de 1000 Hz a 5000 Hz. Las partes moldeadas con espuma de poliuretano, perforadas, compactadas en la superficie, usadas para alojamientos aislantes de aparatos se describen en la DE-A 199 62 865. Se logra la absorción de sonido en virtud del hecho que las espumas cubiertas con revestimiento se perforan en la vecindad de la superficie y las ondas de sonido de esta manera pueden penetrar la espuma. Sin embargo, una desventaja es que las espumas descritas en la misma no tienen suficientes resistencias a la compresión ni suficientes propiedades de aislamiento térmico. Breve Descripción de la Invención Ahora se ha encontrado que el efecto de absorción de sonido de una espuma rígida de poliuretano de celdas cerradas que normalmente no garantiza protección contra el sonido se puede mejorar de manera significativa en el intervalo de frecuencia de 1000 a 5000 Hz si las depresiones superficiales son de diferentes tamaños. Las buenas propiedades de aislamiento térmico de las espumas de poliuretano de celdas cerradas se ven afectadas sólo ligeramente por estas perforaciones . Breve Descripción de la Figura La Figura 1 representa la absorción de sonido de cada una de las espumas producidas en los Ejemplos 1-6.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención proporciona un elemento estructural con aislamiento acústico y térmico que contiene un panel de espuma rígida de poliuretano con una proporción de celdas cerradas de más de 90 %, cuya superficie comprende por cm2 de 1 a 18 depresiones con un diámetro de 0.1 a 10 mm y una profundidad de 1 a 7 cm, en el cual están presentes al menos dos tipos de depresiones que difieren en al menos una dimensión. La superficie del elemento estructural tiene depresiones de 0.1 a 10 mm de diámetro, de manera más preferente de 0.2 a 4 mm de diámetro. Las depresiones pueden ser de forma circular, ovalada, de forma transversal o rebanada, y se pueden emplear combinaciones de varias formas . La profundidad de las depresiones es de 0.1 a 7 cm, de manera preferente de 1 a 4 cm, y es menos que el espesor del panel. La diferencia entre la profundidad de las depresiones y el espesor del panel es de manera preferente al menos 5 mm. El número de depresiones en una superficie del elemento estructural es de 1 a 18 por cm2, de manera preferente de 4 a 15 por cm2. El elemento estructural puede tener depresiones en el lado frontal o posterior o en ambos lados . También se ha encontrado que el uso de capas exteriores conduce a una mejora en las propiedades de absorción de sonido del elemento estructural de acuerdo con la invención.

En este contexto, ya sea sólo un lado del panel de espuma rígida de poliuretano del elemento estructural, o de manera alternativa ambos lados, se pueden proporcionar con una capa exterior. Los lados frontal y posterior se pueden proporcionar con capas exteriores idénticas o diferentes. Se usa de manera preferente lana mineral con densidades aparentes de 40 a 80 kg/m3 como la capa exterior. Sin embargo también se puede usar como la capa exterior papel kraft con Natrón, papel tratado con betún, fieltro tratado con betún, papel crepé, lana de vidrio revestida con polietileno y hojas de aluminio. El espesor de la(s) capa(s) exterior (es) usada(s) depende (n) del material que se use. Por ejemplo es adecuado un espesor de 0.03 mm, para hoja de aluminio. Es adecuado un espesor de hasta 3 mm para fieltro tratado con betún. Se describen otras capas exteriores adecuadas en G. Oertel (Editor) : "Polyurethane" , 3era Edición, Cari Hanser Vlg., Munich 1993, p. 272 ff . En una modalidad preferida, el elemento estructural tiene en el lado frontal que da hacia el sonido una capa exterior de lana mineral, y tiene en el lado posterior lejos del sonido una capa exterior de hoja de aluminio . Se usan sistemas de celdas cerradas con una densidad de entre 20 y 120 kg/m3, de manera preferente de 20 a 80 kg/m3 de manera más preferente de 25 a 40 kg/m3 como la espuma rígida de poliuretano. La espuma rígida de poliuretano se espuma típicamente a un índice (relación molar de grupos isocianato a grupos reactivos con isocianato multiplicada por 100) de entre 100 y 600, de manera preferente de 100 a 400. Los paneles usados en los elementos estructurales de la presente invención se producen por un proceso que se conoce en principio por las personas expertas en la técnica. Si se usa una capa exterior, ésta se espuma de manera preferente de forma directa durante la producción de la espuma, por ejemplo, en la producción de paneles con doble banda transportadora. Las depresiones se elaboran en la espuma por métodos mecánicos convencionales, por ejemplo, perforación, fresado, etc. Ejemplos Se produjo una espuma rígida de poliuretano al hacer reaccionar los siguientes componentes : 64 partes en peso de un poliéster poliol basado en ácido adípico, anhídrido ftálico y dietilenglicol , ínidce de OH 210 (comercialmente disponible bajo la marca DesmophenR DE S-053, Bayer AG) ; 16 partes en peso de un poliéter-poliol de índice de OH 255, producido al hacer reaccionar dimetilolpropano con una mezcla de óxido de etileno y óxido de propileno (comercialmente disponible bajo el nombre DesmophenR VP.PU 1657, Bayer AG) ; 160 partes en peso de una mezcla de isómeros de MDI y sus homólogos superiores (comercialmente disponible bajo la marca DesmodurR 44V20, Bayer AG) en la presencia de 16 partes en peso de fosfato de tricloropropilo (como el agente incombustible) ; 13.2 partes en peso de n-pentano; 1.2 partes en peso de agua; 1.6 partes en peso de un estabilizador de espuma de poliéter/polixilosano comercialmente disponible (comercialmente disponible bajo el nombre DabcoR DC5598, Air Products) ; 3.6 partes en peso de una solución de acetato de potasio a 25 % en dietilenglicol; y 0.56 partes en peso de dimetilciclohexilamina . Se obtuvo una espuma rígida de poliuretano (índice 236) que tiene una densidad de 30 kg/m2 y una estructura de celdas abiertas de 10 % en volumen. La conductividad térmica de acuerdo a DIN 52616 fue de 25.8 mW/mK (23°C) . Ejemplo 1 (comparación) Una parte moldeada, plana de 40 mm de grueso, 200 mm de largo y 200 mm de ancho se cortó de esta espuma rígida. Se midió la absorcón- de sonido dependiente de la frecuencia de acuerdo a ASTM E 1050-90 en un tubo de absorción de sonido de 30 mm y 90 mm de diámetro. La Figura muestra la absorción de sonido de la muestra. La conductividad térmica fue de 25.8 mW/mK. Ejemplo 2 (comparación) Se proporciona una superficie de un cuerpo de prueba producido de acuerdo al Ejemplo 1 con depresiones cilindricas de 2 mm de diámetro y 15 mm de profundidad, el número de depresiones que es de 5 por cm2. La Figura muestra la absorción de sonido de la muestra. La conductividad térmica fue de 26.3 mW/mk. Ejemplo 3 (comparación) Se proporcionó una superficie de un cuerpo de prueba producido de acuerdo al Ejemplo 1 con depresiones cilindricas de 4 mm de diámetro y 20 mm de profundidad, el número de depresiones que es de 5 por cm2. La Figura muestra la absorción de sonido de la muestra. La conductividad térmica fue de 28.0 m /mk. Ejemplo 4 Se proporcionó una superficie de un cuerpo de prueba producido de acuerdo al Ejemplo 1 con depresiones cilindricas de 2 mm de diámetro y 15 mm de profundidad (1 por cm2) , con depresiones cilindricas de 4 mm de diámetro y 20 mm de profundidad (2 por cm2) así como con depresiones cilindricas de 4 mm de diámetro y 30 mm de profundidad (2 por cm2) . La Figura muestra la absorción de sonido de la muestra. La conductividad térmica fue de 29.4 mW/mk.

Ej emplo 5 Se proporcionó un cuerpo de prueba producido de acuerdo al Ejemplo 1 en un lado (lado que da hacia el sonido) con una superficie VliepatexR comercialmente disponible (lana de vidrio revestida con mineral con densidad de 50 g/m2) . Entonces se perforaron en la superficie depresiones cilindricas de 2 mm de diámetro y 15 mm de profundidad (1 por cm2) , depresiones cilindricas de 4 mm de diámetro y 20 mm de profundidad (2 por cm2) y depresiones cilindricas de 4 mm de diámetro y 30 mm de profundidad (2 por cm2) . La Figura muestra la absorción de sonido de la muestra. La conductividad térmica fue de 30.7 mW/mK. Ej emplo 6 Se proporcionó un cuerpo de prueba de 50 mm de grueso producido de manera similar al Ejemplo 1 en un lado (lado que da hacia el sonido) con una superficie VliepatexR comercialmente disponible (lana de vidrio revestida con mineral de densidad de 50 g/m2) . Entonces se perforaron en la superficie depresiones cilindricas de 4 mm de diámetro y 20 mm de profundidad (1 por cm2) , depresiones cilindricas de 4 mm de diámetro y 30 mm de profundidad (2 por cm2) y depresiones cilindricas de 4 mm de diámetro y 40 mm de profundidad (2 por cm2) . La Figura muestra la absorción de sonido de la muestra. La conductividad térmica fue de 32.2 mW/mK.

Aunque la invención se ha descrito en detalle en lo anterior para el propósito de ilustración, se va a entender que este detalle sólo para este propósito y que se pueden hacer variaciones de la misma por aquellos expertos en la técnica sin que se aparten del espíritu y el alcance de la invención excepto como se pueda limitar por las reivindicaciones . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un elemento aislante de forma térmica y acústica, caracterizado porque comprende un panel de espuma rígida de poliuretano con una proporción de celdas cerradas de más de 90 %, con una superficie que tiene de 1 a 18 depresiones por centímetro cuadrado, las depresiones que tiene un diámetro de 0.1 a 10 mm y una profundidad de 10 a 70 mm, en donde al menos están presentes dos tipos de depresiones que difieren en al menos una dimensión.
2. El elemento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las depresiones están presentes tanto en el lado frontal como en el lado posterior del panel de espuma .
3. El elemento de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque el panel de espuma rígida de poliuretano se proporciona con una capa exterior en el lado frontal o posterior.
4. El elemento de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque la capa exterior es una hoja de aluminio o una lana de fibra mineral .
5. El elemento de conformidad con la reivindicación 4 , caracterizado porque el panel de espuma rígida de poliuretano de celdas cerradas se proporciona con una capa exterior en los lados frontal y posterior.
6. El elemento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la capa exterior en el lado frontal del panel de espuma es un material diferente que la capa exterior en el lado posterior del panel de espuma.
7. El elemento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el panel de espuma rígida de poliuretano se proporciona con una capa exterior en sus lados frontal y posterior .
8. El elemento de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la capa exterior es una hoja de aluminio o lana de fibra mineral .
9. El elemento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el panel de espuma se proporciona con una capa exterior tanto en su lado frontal como en su lado posterior .
10. El elemento de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la capa exterior en el lado frontal de la espuma es un material diferente de aquél de la capa exterior en el lado posterior de la espuma.