WO1991005819A1

WO1991005819A1 - Masa termoplastica para aplicaciones de insonorizacion y aislamiento de vibraciones y materiales laminados y estratificados obtenidos a partir de ella, particularmente para vehiculos automoviles

Info

Publication number: WO1991005819A1
Application number: PCT/ES1990/000034
Authority: WO
Inventors: Francisco Camps Codina; Neus Romero Romagosa
Original assignee: Texsa SA
Current assignee: Texsa SA
Priority date: 1989-10-10
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1991-05-02
Anticipated expiration: 1992-04-10
Also published as: RU2067988C1; EP0450029A1; CS277649B6; CN1050887A; PL165443B1; ES2017833A6; KR920701322A; MX171881B; BR9006946A; TR25932A; CA2044134A1; CS469290A3

Abstract

Masa termoplástica para aplicaciones de insonorización y aislamiento de vibraciones y materiales laminados y estratificados obtenidos a partir de ella, particularmente para vehículos automóviles; esta masa está constituída por: 0,6 y 50 % de polietileno clorado; 20 y 95 % de material de carga; y 4 a 60 % de un componente extendedor, escogiéndose el componente extendedor de manera tal que se mantenga la compatibilidad con el polietileno clorado, definiéndose esta compatibilidad por un punto de anilina con valores infereriores a 100 °C. Esta masa se utiliza par producir materiales laminados y estratificados destinados a colocarse en vehículos de automoción así como en edificios y electrodomésticos y máquinas industriales, para insonorizar y aislar vibraciones.

Description

MASA TERMOPLASTICA PARA APLICACIONES DE INSONORIZACION Y AISLAMIENTO DE VIBRACIONES Y MATERIALES LAMINADOS Y ESTRATIFICADOS OBTENIDOS A PARTIR DE ELLA, PARTICULAR¬ MENTE PARA VEHÍCULOS AUTOMÓVILES

Campo del invento

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) .

Técnica anterior

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 .

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.

Exposición del objetivo del presente invento

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:

- excelentes características acústicas (tanto de barrera acústica como antivibratorias);

- 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);

- alta flexibilidad; - fácil adaptabilidad a los demás componentes y a las pa¬ redes del habitáculo o recinto;

- estabilidad y resistencia altas frente a temperaturas ex¬ tremas;

- 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);

- buenas propiedades de envejecimiento y descuelgue; - fácil laminabilidad, elaborabilidad y manipulabilidad; y

- posibilidad de fabricación económica.

Exposición del invento

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.

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.

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.

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.

Métodos de ensayo utilizados para medir las propiedades

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.

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.

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 o

Ejemplos de realización

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.

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 físicas

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) EJEMPLOS

Cantidades de ingredientes en partes en peso

Aceite aromático (1) 850 425

Aceite semiaromático (2) 850 425

Plas ificante (3) 425 425 850

Carga 4500 4000 4500 4500 4500

Polietileno clorado 225 200 225 225 200

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Punto de anilina (2C) 102 63 Fogging incompatible

Fragilidad (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.

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.

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.

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.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Masa termoplástica para aplicaciones de inso- norización y aislamiento de vibraciones que posee exce- lentes valores de resistencia al frío, "fogging" (des¬ prendimiento de materiales volátiles), flexibilidad, en¬ vejecimiento, insonorización, aislamiento de vibraciones, descuelgue, adaptabilidad y fácil lamina-bilidad , que está constituida por: entre 0,6 y 50% de polietileno clorado; 20 y 95% de material de carga; y 4 a 60% de un componen¬ te extendedor escogido entre uno o varios de plastifican- tes poco volátiles, aceites hidrocarbonados , asfaltos y/u otros materiales que desarrollan tal función; escogiéndo¬ se el componente extendedor de manera tal que se mantenga s la compatibilidad con el polietileno clorado, definiéndo¬ se esta compatibilidad por un punto de anilina, medido según la norma ASTM D-611, método B, con valores inferio¬ res a 1002C y preferiblemente inferiores a 702C; conte¬ niendo además la masa componentes minoritarios para adap- tar a la finalidad prevista las propiedades físicas, tan¬ to de la masa total como de alguno de los constituyentes, y particularmente para que el valor de "fogging" (despren¬ dimiento de materiales volátiles) medido según la norma DIN 75201 sea óptimo.

2. Masa termoplástica según la reivindicación 1, caracterizada porque se lamina sola o en unión con un ma¬ terial absorbente situado en cualquier posición y/o en una o varias capas para dar un material laminado o estratifi- do destinado en un caso preferente a colocarse en la pared divisoria entre el motor y el habitáculo de un vehículo de automoción, y en otros lugares de automóviles, trenes, avijj nes, etc., pero también en paredes, suelos, techos, cubiej: tas metálicas de edificios y en electrodomés icos y máqui¬ nas industriales.

3. Masa termoplástica según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque después de haber sido laminada sola, se estratifica pos eriormente junto con otros mate¬ riales absorbentes tales como un fieltro poroso, espumas sintéticas, madera, corcho, etc. , ajustándose a las nece¬ sidades respectivas.

4. Material laminado obtenido según la reivindi¬ cación 2.

5. Material estratificado obtenido según la rei¬ vindicación 3.