MXPA06004471A

MXPA06004471A - Material compuesto.

Info

Publication number: MXPA06004471A
Application number: MXPA06004471A
Authority: MX
Inventors: Thomas D Karol
Original assignee: Elk Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2005-01-10
Publication date: 2006-06-27
Also published as: CA2553399C; US7563733B2; CA2553399A1; US20040229054A1; WO2005072950A1

Abstract

Se describe un material compuesto que comprende una primera capa que incluye un componente surfactante, microceldas generadas por surfactante, un componente catalizador de gel y un componente aglutinante, y una segunda capa que comprende un componente metalico. La primera capa puede comprender ademas un componente rellenador. Ademas, el material compuesto puede comprender ademas un sustrato al cual es adherida la primera capa. Los materiales compuestos tienen aislamiento del fuego y caracteristicas resistentes a la flama, y son particularmente adecuados para el uso en materiales de construccion y colchones.

Description

MATERIAL COMPUESTO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a los materiales compuestos que pueden ser utilizados en materiales de construcción, vehículos de motor, calentadores, secadoras, ropa resistente al fuego, colchones, cortinajes, tapicería para muebles, y similares. La invención se refiere además a los artículos de fabricación que utilizan los materiales compuestos de la invención. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Han sido realizado diversos intentos para producir materiales y telas estructurales resistentes al fuego, aislantes del calor, que tengan características que los hagan adecuados para el uso en materiales de construcción, vestimentas, vehículos de motor, colchones y otras aplicaciones . La Patente de los Estados Unidos No. 5,540,980 está dirigida a una tela resistente al fuego útil para cutí de colchones . La tela es formada a partir de un hilo con alma de filamentos y envoltura de fibras cortas (hilo con alma) que comprende un núcleo de fibra de vidrio de filamentos continuos, resistentes a la alta temperatura, y una cubierta o funda de fibras desmenuzadas resistentes a la baja temperatura, que rodea el núcleo. El núcleo de fibra de Ref.: 172047 vidrio comprende aproximadamente 20% a 40% del peso total del hilo con alma, mientras que la funda comprende aproximadamente 80% hasta aproximadamente 60% del peso total del hilo con alma. El hilo con alma puede ser tejido o tejido por puntos para formar tela con características resistentes al fuego. Cuando se expone a una flama, la funda se carboniza y el núcleo de fibra de vidrio sirve como una barrera contra el fuego. En una modalidad preferida, la funda es elaborada de algodón. La Patente de los Estados Unidos No. 5,091,243 describe una tela de barrera contra el fuego que comprende un sustrato formado de hilos con alma y un recubrimiento llevado por una superficie del sustrato. Otras telas resistentes al fuego incluye Fénix1 (Milliken, LaGrange, GA) y telas elaboradas por Freudenberg (Lowell, MA) , Ventex Inc. (Great Falls, VA) , BASF, Basofil Fiber División (Enka, NC) , Carpenter Co. (Richmond, VA) , Legget y Platt (Nashville, TN) , Chiquala Industries Products Group (Kingspoint, TN) , y Sandel (Ámsterdam, NY) . DuPont también fabrica una tela elaborada del hilo KevlarMR. Además, la industria de los colchones ha intentado fabricar colchones mediante el uso del hilo Kevlar1111, hilo de vidrio, espumas de poliuretano retardadoras del fuego, cutí retardador de la flama, acojinamiento de algodón retardador de la flama y cinta retardadora de la flama. No obstante, el uso de otros materiales se agrega al costo de los colchones y puede dar como resultado un producto de costo prohibitivo. Además, algunos hilos resistentes al fuego, tales como los hilos de vidrio son difíciles de trabajar y se pueden romper, agregándose al tiempo requerido para la fabricación de los colchones, que también se traduce en costos agregados . Las cintas retardadoras de la flama son también difíciles de trabajar, e incrementan el tiempo de producción. Además, las cintas retardadoras de la flama son únicamente disponibles en un número limitado de colores y tamaños. Los poliure anos retardádores de la flama pueden liberar gases nocivos cuando éstos flamean y se extienden. Además, el proceso para tratar de retardar la flama del cutí frecuentemente compromete las características deseadas del cutí (por ejemplo, éste ya no puede ser suave, entapizable, plegable, flexible, etc.). Por muchos años los sustratos tales como la fibra de vidrio han sido recubiertos con diversas composiciones para producir materiales que tienen utilidad en, entre otras aplicaciones la industria de la construcción. La Patente de los Estados Unidos No. 5,001,005, se refiere a los laminados estructurales elaborados con hojas de contacto. Los laminados descritos en esa patente incluyen espuma plástica termoendurecible y tienen hojas de contacto planas que comprenden 60% a 90% en peso de fibras de vidrio (excluyendo las micro-fibras de vidrio) , 10% a 40% en peso de material rellenador no adherido y 1% a 30% en peso de material aglutinante no asfáltico. Los materiales rellenadores son indicados como arcilla, mica, talco, piedra caliza (carbonato de calcio) , yeso (sulfato de calcio) , trihidrato de aluminio (ATH) , trióxido de antimonio, fibras de celulosa, fibras poliméricas pláticas o una combinación de cualesquiera dos o más de estas sustancias . La patente hace notar además que los materiales rellenadores son unidos a las fibras de vidrio utilizando aglutinantes tales como resinas de urea-, fenol- o melamina-formaldeh do (resinas UF, PF y MF) o una resina acrílica modificada o de poliéster. Los látex poliméricos ordinarios utilizados de acuerdo a la descripción son estireno-butadieno-caucho (SBR) , etileno-vinil-cloruro (EVCI) , cloruro de polivinilideno (PvdC) , cloruro de polivinilo modificado (PVC) , alcohol polivinílico (PVOH) , y acetato de polivinilo (PVA) . Las fibras de vidrio, el material rellenador no vítréo y el aglutinante no asfáltico son todos mezclados entre sí para formar las hojas de contacto. La Patente de los Estados Unidos No. 4,745,032 describe un recubrimiento acrílico comprendido de una resina acrilica subyacente, la cual incluye una ceniza volante y una resina acrílica de cobertura, la cual difiere de la resina subyacente.

La Patente de los Estados Unidos No. 4,229,329 describe una composición de recubrimiento retardadora del fuego que comprende ceniza volante y emulsión de polímero vinil-acrílico. La ceniza volante es de 24 a 50% de la composición. La composición puede también contener preferentemente uno o más de un dispersante, un desespumante, un plastificante , un espesante; un agente de secado, un conservador, un fungicida y un ingrediente para control del pH de la composición, y con esto inhibir la corrosión de cualquier superficie metálica a la cual se aplique la composición. La Patente de los Estados Unidos No. 4,784,897 describe un material de capa de cubierta sobre una base de un mallado o tela, que es especialmente para la producción de tableros de yeso y tableros de espuma dura de poliuretano. El material de capa de cubierta tiene un recubrimiento sobre un lado, que comprende 70% a 94% del material inorgánico en polvo, tal como carbonato de calcio y 6% a 30% de aglutinante. Además, son agregados agentes espesantes y agentes de reticulación y se utiliza un mallado de alta densidad. La Patente de los Estados Unidos No. 4,495,238 describe una estructura aislante, térmica, compuesta, aislante, térmica, resistente al fuego, comprendida de una mezcla de aproximadamente 50% a 94% en peso de microfibras inorgánicas, particularmente vidrio, y aproximadamente 50% a 6% en peso del agente aglutinante del calor. La Patente de los Estados Unidos No. 5,965,257 expedida a la presente cesionaria, la descripción completa de la cual se incorpora por referencia en la presente, describe un artículo estructural que tiene un recubrimiento que incluye únicamente dos constituyentes mayores, al tiempo que elimina la necesidad para modificadores de la viscosidad, para estabilizadores y para soplado. El artículo estructural de la Patente de los Estados Unidos No . 5,965,257 es elaborada mediante el recubrimiento de un sustrato que tiene una carga iónica con un recubrimiento que tiene esencialmente la misma carga iónica. El recubrimiento consiste esencialmente de un material rellenador y un material aglutinante. La cesionaria, Elk Corporation de Dallas, produce un producto de acuerdo con la invención de la Patente de los Estados Unidos No. 5,965,257 la cual es comercializada como VersaShield® . Como se indica en la Patente de los Estados Unidos No. 5,965,257, VersaShield® tiene una variedad de usos. No obstante, se ha encontrado que los productos elaborados de acuerdo con la Patente de los Estados Unidos No. 5,965,257 no son satisfactorios para ciertos usos, debido a que éstos carecen de suficiente capacidad de entapizado.

La Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. de Serie 09/955,395, presentada el 18 de Septiembre del 2001, también se asigna a la presente cesionaria, la descripción completa de la cual se incorpora por referencia en la presente, enfrenta estas inadecuaciones con un material de tela resistente al fuego que comprende un sustrato que tiene una carga iónica recubierta con un recubrimiento que tiene esencialmente la misma carga iónica, en donde el recubrimiento comprende un componente rellenador que incluye arcilla y un componente aglutinante . El material de tela resistente al fuego producido de este modo tiene características satisfactorias de flexibilidad, capacidad de plegamiento y capacidad de entapizado. No obstante, mientras que este material es adecuado como un material de tela resistente al fuego, es deseable proporcionar un material resistente al fuego que pudiera también tener características de acojinamiento o de "rebote". La Patente de los Estados Unidos No. 6,228,497 enseña una fibra de vidrio resistente al fuego que es elaborada al mezclar entre si fibras de vidrio, un aglutinante y carbonato de calcio. Además, la arcilla puede ser agregada para mejorar la resistencia al fuego. La Patente de los Estados Unidos No. 4,994,317 enseña un material resistente al fuego, de capas múltiples, que comprende un sustrato de tela textil durable a la flama, una capa polimérica de silicona flexible y una pintura reflejante del calor. Puede ser agregada arcilla a la capa de silicona para aumentar la resistencia a la flama. La Patente Británica No. 2157060 enseña un material resistente al fuego que comprende fibras minerales sintéticas (incluyendo lana de vidrio), arcilla y un aglutinante. El material resistente al fuego es elaborado al combinar los componentes . El aglutinante es preferentemente almidón o almidón modificado; condensados de fenol, urea, melamina, resorcinol, tannino con aldehido, isocianatos, cementos reactivos; aglutinantes formados in situ mediante la inter-reacción entre sílice y calcio; cementos hidráulicos; y silicatos de potasio y de sodio. La Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 10/354,216, presentada el 29 de Enero del 2003, de la cual esta solicitud reclama la prioridad para una continuación en parte, se refiere a los materiales estructurados resistentes al fuego y a los materiales de tela resistentes al fuego elaborados a partir de éstos . Los materiales estructurales comprenden un componente surfact nte, microceldas generadas por surfactante, un componente rellenador y un componente aglutinante. El material estructural es resistente al fuego. El material estructural puede ser utilizado para recubrir un sustrato, para elaborar materiales de tela resistentes al fuego.

La Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 10/354,220, presentada el 29 de Enero del 2003, de la cual esta solicitud reclama la prioridad para una continuación en parte, se refiere a un material estructural que comprende un componente prefabricado de microceldas, un componente surfactante, un componente de microceldas generadas por surfactante, un componente rellenador y componente aglutinante. El componente prefabricado de microceldas es esencialmente una esfera hueca o un componente capaz de formar un componente capaz de formar una esfera hueca que ha sido construida o fabricada antes de ser empleada en el material estructural . El material estructural puede ser utilizado para recubrir un sustrato para elaborar un material de tela resistente al fuego. La Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 10/354,219, presentada el 29 de Enero del 2003, de la cual esta solicitud reclama la prioridad para una continuación en parte, se refiere a un material estructural que comprende un componente surfactante, microceldas generadas por surfactante, un componente catalizador en gel y un componente aglutinante . El material estructural puede comprender además un componente rellenador. El material estructural puede ser utilizado para recubrir un sustrato para elaborar un material de tela ' resistente al fuego.

No obstante, mientras estos materiales pueden ser adecuados como materiales de tela, resistentes al fuego, es deseable proporcionar un material resistente al fuego que pudiera también tener características de acojinamiento o de "rebote" y que tenga propiedades de aislamiento del calor. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un material compuesto que comprende una primera capa que comprende un componente surfactante, microceldas generadas por surfactante, un componente catalizador en gel y un componente aglutinante, y una segunda capa que comprende un componente metálico. El material compuesto puede comprender además, un componente rellenador. El material compuesto tiene características de aislamiento del calentamiento y de resistencia al polvo. Además, el material compuesto puede también comprender un sustrato al cual se adhiere la primera capa para proporcionar un sustrato recubierto . El substrato puede ser plano y la primera capa puede ser adherida a uno o ambos lados del substrato . La segunda capa puede ser adherida a una o ambas superficies de la primera capa o al substrato directamente . Si nos es empleado el substrato y si la primera capa es plana, entonces la segunda capa puede ser adherida a uno o ambos lados de la primera capa. Además, el material compuesto puede incluir además un material repelente al agua, un material antifúngico, un material antibacteriano, un agente de fricción superficial, un material retardador de la flama y/o un alguicida. Además el material compuesto puede ser coloreado con pigmento. Los materiales compuestos de la presente invención pueden ser empleados en materiales de construcción para elaborar materiales de construcción resistentes al fuego, aislantes del calor. En tal modalidad, los materiales compuestos de la presente invención pueden ser empleados para recubrir materiales de construcción, tales como tableros de yeso y materiales de pared, incluyendo forros por recubrimiento. Los materiales de construcción pueden ser preparados durante el proceso de elaboración del material de construcción, para incluir materiales compuestos de la presente invención o los materiales compuestos pueden ser utilizados después de que los materiales de construcción han sido instalados . El aglutinante es preferentemente de látex acrílico. El surfactante puede ser cualquier surfactante capaz de formar microceldas . En una modalidad preferida, el surfactante es un jabón rápido, tal como lauril -sulfato de amonio (ALS) . El jabón rápido genera microceldas rápidamente en cantidad y/o en volumen. Cuando el material compuesto contiene el rellenador el rellenador es preferentemente arcilla. En una modalidad particularmente preferida, la primera capa de material compuesto no resuda a través del sustrato durante el proceso de elaboración del material. El sustrato puede ser cualquier material de reforzamiento adecuado capaz de resistir las temperaturas de procesamiento, y es preferentemente fibra de vidrio tejido. El material compuesto de la presente invención puede ser utilizado como un producto único, por ejemplo, con un material de espuma, o puede ser utilizado en conjunto con (por ejemplo, como un revestimiento) un material de construcción, o puede ser aplicado a los techos de ático, o puede ser utilizado con una tela decorativa que puede por sí misma ser resistente al fuego . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El material compuesto de la invención comprende una primera capa que comprende un componente surfactante, microceldas generadas por surfactante, un componente catalizador en gel y un componente aglutinante, y una segunda capa que comprende un componente metálico. El material estructural puede comprender además un componente rellenador. Como se utiliza en la presente, las microceldas generadas por surfactante son esencialmente esferas vacías o huecas que son formadas por la presencia de un surfactante durante el proceso de elaboración del material resistente al fuego. El componente surfactante 'de la presente invención es capaz de formar tales microceldas. Las microceldas generadas por surfactante imparten diversas características a los materiales compuestos de la presente invención, incluyendo, entre otros, resistencia mejorada contra el fuego, flexibilidad, capacidad de plegamiento, caída, y "rebote". El componente catalizador en gel puede mejorar además cualesquiera y todas estas características. El componente metálico imparte propiedades de aislamiento del calor al material estructural y puede ser seleccionado del grupo que consiste de aluminio y acero inoxidable . El componente metálico puede ser una película metálica u hoja metálica o puede ser rociada por una primera capa o sobre el sustrato, y luego secado por calor en un horno. En una modalidad preferida, el componente metálico es hoja de aluminio. De acuerdo con la invención, un material compuesto puede ser elaborado mediante la adherencia de la primera capa a uno o ambos lados de un sustrato para proporcionar un sustrato recubierto. La segunda capa es adherida a la primera capa. En una modalidad preferida, la primera capa no resuda a través del sustrato durante el proceso de elaboración del material. Los materiales compuestos de la presente invención son preparados al preparar la primera capa, mediante el uso de un componente aglutinante tal como polímeros de látex acrílico reactivo al calor, de alto rendimiento y/o un látex de estireno-butadieno no reactivo con el calor, para unir los materiales rellenadores entre sí. Donde la primera capa del material compuesto es adherida a un sustrato, el componente aglutinante puede actuar también para unir la primera capa al sustrato. En una modalidad de la invención, el componente aglutinante es Rhoplex 3349 (disponible de Rohm and Haas, Filadelfia, PA) y/o Rovene 4402 (Mallard Creek Polymers, Charlotte, NC) . Los aglutinantes adicionales o alternativos incluyen, entre otros, HycarMR 26469, Hycar101 26472, Hycarm 26484, HycarMR 26947, Hycarm 264552, Hycar1^ 264512, Hycar" 264582, Hycar™* 26083 (bajo en formaldehído) , Hycarm 9201 (bajo en formaldehído) , HycarMR 1552 (nitrilo) , Hycar™1 1571 (nitrilo), VycarMR 552, Hycar"11 2679 polímero de látex acr lico (todos los productos Hycar"11 y Vycar^ son suministrados por B.P. Goodrich Company de Cleveland, Ohio. Los componentes aglutinantes pueden también incluir Cymel"11 373 (disponible de American Cyanamid) , RH0PLEXMR TR 407 y el látex GL-618 de R & H, ambos disponibles de Rohm & Haas, y la resina FG-413F UF de Borden (disponible de Borden) . No obstante, se cree que cualquier polímero lineal, copolímero lineal o polímero ramificado puede ser útil en la fabricación de la primera capa, tales como aquellas disponibles de BASF y Goodyear. Los posibles materiales aglutinantes adicionales, incluyen látex de caucho de butilo, látex de SBR, látex de neopreno, emulsión de alcohol polivinílico, látex de SBS, emulsiones y elastómeros de elastano basadas en agua, copolímeros de cloruro de vinilo, caucho de nitrilo y copolímeros de acetato de polivinilo. En una modalidad preferida, se utiliza látex de SBR. El látex SBR agrega buenas características de suavidad pero no un retardo de la flama. Para mejorar la resistencia contra el fuego, un látex acrílico puede ser agregado o sustituido. Entre más látex acrílico mejor es la resistencia al fuego del material. No obstante, la suavidad es disminuida cuando el látex acrílico es sustituido por el látex SBR. En una modalidad particularmente preferida, el componente aglutinante comprende Rhoplex 3349 y Rovene 4402. El componente surfactante de la presente invención puede ser cualquier surfactante capaz de formar microceldas durante la elaboración de la primera capa. En una modalidad preferida, el componente surfactante comprende un jabón rápido, tal como laurilsulfato de amonio (ALS) (por ejemplo, Stepanol AM; Stepan Chemicals, Northfield, IL) , y laurilsulfato de sodio (SLS) . En general, un "jabón rápido" es un jabón que es capaz de modificar eficientemente la tensión superficial de un solvente, tal como agua. No obstante, pueden ser utilizados también otros surfactantes que no son caracterizados como jabones rápidos, pero los cuales son capaces de formar microceldas. Los jabones rápidos tales como ALS, forman microceldas que son elásticas y son en general estables al calor del procesamiento. Las microceldas generadas por surfactante son en general no estables a temperaturas por arriba de 177°C (350 °F) . Pueden ser agregados componentes adicionales para estabilizar adicionalmente las microceldas, como se discute más adelante. No obstante, si así se desea, puede ser utilizado un surfactante que forma microceldas "débiles" . Las microceldas "débiles" pueden estallar durante el procesamiento para producir microceldas colapsadas que producen un material compuesto menos flexible . El componente catalizador en gel de la presente invención puede ser cualquier componente conocido en la técnica que sea capaz de catalizar la formación de gel. En una modalidad preferida, el catalizador de gel es un SSF-GEL disponible de Parachem (Dalton, GA) . Además, pueden ser agregados otros catalizadores para promover la vulcanización, para proporcionar reticulación permanente y para termoendurecer la primera capa, lo cual puede mejorar la resistencia de la estructura de microcelda generada por el surfactante. En una modalidad preferida de la presente invención, UP-750 (un catalizador de azufre disponible de Tiarco, Dalton, GA) es tal un catalizador. Además, pueden ser también utilizados para este propósito Octocure®-5980 , Octocure®-456 y Octocure®-462 (disponibles de Tiarco, Dalton, GA) . El catalizador de gel puede catalizar la formación de gel muy rápidamente. Con el fin de controlar la canalización de formación de gel, pueden ser agregadas cantidades muy pequeñas del catalizador de gel por ejemplo, al diluir el catalizador de gel y agregar un volumen pequeño de catalizador de gel diluido. Ya que la formación del gel puede ocurrir muy rápidamente después de la adición del catalizador de gel, el componente aglutinante del componente surfactante puede ser mezclado entre sí primeramente, y las microceldas generadas por el surfactante pueden ser introducidas a esa mezcla mediante cualquier método conocido en la materia, tal como mediante el uso de un espumador, luego el catalizador de gel puede ser agregado con el fin de asegurar la formación del gel con el fin de asegurar que la formación del gel no ocurra antes de la formación de las microceldas generadas por el surfactante . Como se anotó, las microceldas generadas por el surfactante pueden ser creadas mediante cualquier medio conocido en la técnica, tal como, pero no limitado a, soplado de aire hacia la mezcla, agitación o por un espumador. Las microceldas generadas por surfactante pueden ser también introducidas utilizando agentes de soplado químicos, tales como compuestos azo que liberan gas nitrógeno. En una modalidad de la presente invención, la primera capa del material compuesto es elaborada al combinar el componente aglutinante, el componente surfactante y el componente rellenador entre si y · creando microceldas generadas por surfactante. Las microceldas generadas por surfactante pueden ser creadas mediante cualquier medio conocido en la técnica, tal como, pero no limitados a, soplado de aire hacia la mezcla, agitación o por un espumador. Las microceldas generadas por surfactante pueden ser también introducidas utilizando agentes de soplado químico tales como compuestos azo que liberan nitrógeno. En una modalidad de la invención, la mezcla de aglutinante/surfactante es sometida a un espumador. El espumador actúa para inyectar aire hacia la mezcla de modo que el surfactante forma microceldas dentro de la mezcla. El espumador puede comprender un componente en forma de tubo que tiene una pluralidad de espigas que son capaces de girar en direcciones opuestas (por ejemplo, algunas espigas se mueven a favor de las manecillas del reloj y algunas se mueven en contra de las manecillas del reloj) . La mezcla del aglutinante y el surfactante es agregada el espumador a través de una compuerta sobre un lado, y conforme pasa a través del espumador, las espigas giran provocando la introducción del aire y la creación de microceldas generadas por surfactante . Puede ser también introducido aire adicional en el espumador en otra compuerta para aumentar adicionalmente la formación de microceldas generadas por surfactante . Después de la generación de microceldas por el surfactante, el catalizador de gel puede ser agregado a través de una compuerta del espumador. La mezcla puede ser luego dispersada sobre un sustrato, tal como un mallado de fibra de vidrio. Alternativamente, si no se desea el sustrato, la mezcla puede ser dispersada sobre una plataforma de recepción, tal como una charola de acero para formar una hoja que se muere libremente. Guando se aplica a un sustrato o a una plataforma de recepción, el material es luego sometido a calor en un horno. Las temperaturas de procesamiento están preferentemente entre aproximadamente 138°C (280°F) a aproximadamente 177°C (350°F) . El calor del procesamiento aumenta adicionalmente la formación del gel al provocar que la reacción ocurra a una velocidad más rápida. En una modalidad preferida, las microceldas generadas por surfactantes son estables al calor del procesamiento. Como se anotó, las microceldas generadas por el surfactante en general no son estables a temperaturas por arriba de 177°C (350°F) . El rellenador es agregado a la mezcla junto con el surfactante y el aglutinante, y antes de la adición del catalizador de gel. Preferentemente, las microceldas generadas por surfactante son relativamente pequeñas y de tamaño uniforme . En otra modalidad más, la primera capa del material compuesto también incluye un surfactante capaz de regular la formación de microceldas generadas por el surfactante, es agregada antes de la adición del catalizador de gel. Un surfactante de este tipo es Stanfex 320 (Parachem, Dalton, GA) . El surfactante capaz de regular la formación de microceldas generadas por surfactante, puede asegurar que las microceldas permanezcan dentro de un intervalo de tamaño preferido (por ejemplo, que no se vuelvan demasiado grandes) y forme un estado relativamente monodisperso (por ejemplo, sean del mismo tamaño general) . En una modalidad preferida, las microceldas generadas por surfactante son de aproximadamente 5.0 µ?t? hasta aproximadamente 20.0 µ?t? de diámetro. Además, puede ser agregado ácido cítrico para asegurar que las microceldas generadas por surfactante sean dispersadas uniformemente. Puede ser también deseable que la primera capa de los materiales compuestos incluye un dispersante que actúe para mantener la mezcla que comprende el aglutinante, el surfactante y el catalizador de gel bien dispersos durante el proceso de elaboración del material. Los ejemplos de tales dispersantes incluyen, entre otros, TSPP, Accuma 9300, Accuma 9400 y Accuma 9000 (todos disponibles de Rohm & Haas) . La segunda capa que comprende el componente metálico puede ser adherida a la primera capa mediante cualquier medio conocido en la técnica. En una modalidad preferida, el componente metálico es hoja de aluminio y es aplicado a la primera capa, mientras que la primera capa es todavía húmeda. Cuando el material es sometido al calor de un horno para secar la primera capa, es formada una unión adhesiva entre la primera capa seca y la hoja de aluminio. Alternativamente, el componente metálico puede ser adherido mediante electrodeposición, rociado, recubrimiento con cuchilla, o cualquier otro medio conocido en la técnica. Los materiales compuestos de la presente invención son flexibles, plegables y tienen buenas características de caída. Además, éstos son durables y pre erentemente no se agrietan después de la flexión. La durabilidad del material compuesto puede ser aumentada al agregar componentes capaces de estabilizar las microceldas generadas por surfactante. Tales componentes incluyen surfactantes tales como estearato de amonio (Parachem, Dalton, GA) , octosol Al8 (Tiarco-Chemical, Dalton, GA) , A-l (n-alquilsulfosuccinato disódico; Tiarco Chemicals) , 449 (oleato de potasio, Tiarco Chemicals) , y Stanfex 320. La microcelda generada por el surfactante puede ser estabilizada al hacer a la pared de la microcelda más gruesa. Un surfactante que comprende una cadena cerosa larga, puede ser particularmente útil para estabilizar las microceldas . La primera capa del material compuesto puede incluir además un componente de reticulación, tal como melamina (Borden Chemicals, Morganton, NC) y/o cloruro de amonio. El componente de reticulación es útil para mejorar la durabilidad y la resistencia estructural de la microcelda generada por el surfactante. Con el fin de controlar la cantidad y velocidad de reticulación, puede ser deseado el controlar el pH de los componentes mezclados. Por ejemplo, en condiciones acidas (pH ~ 4.0), la reticulación ocurrirá muy rápidamente, y la mezcla tendrá una vida corta en recipiente. A pH más alto (- 10.0), la reticulación procede más lentamente y puede ser controlada por calor. El componente de reticulación puede incrementar la velocidad a la cual ocurre la formación del gel, y permitir que ocurra la formación del gel a una menor temperatura. Además, el componente de reticulación puede mejorar la resistencia del material compuesto. La primera capa del material compuesto de la presente invención puede también comprender resina que puede proporcionar una coraza o protección polimérica para encapsular el aire. En una modalidad, la resina es de DP6-38, disponible de Parachem de Dalton, GA. La primera capa de los materiales compuestos de la presente invención tiene características de "rebote" debido a la formación del gel. En una modalidad, las características de "rebote" pueden ser además mejoradas a través del uso de componentes adicionales. Como se utiliza en la presente, -"rebote" se refiere a la habilidad del material para regresar a su forma original después de haber sido distorsionado, tal como estirado o comprimido. Los componentes adicionales pueden recubrir la parte interna de la microcelda, tal que la microcelda se revierte a su forma original después de haber sido distorsionada. Las modalidades preferidas útiles para lograr las características de rebote incluyen CT101 (aceite de silicio, elmar Industries, Duncan, SC) , Freepel 1225 (BF Goodrich, Cleveland, OH) , Sequapel 409 (Omnovasolutiones , Chester, SC) , emulsión Michem 41740 (Michelman, inc, Cincinnati, OH) , Syloff~1171A (Dow Corning Corp, Milland, MI) , Syloff-62 (Dow Corning) ; Syloff-7910 (Dow Corning) y Aurapel 391 (disponible de Sybron/Tanatex, Norwich Connecticut) . Estos componentes también aseguran que las microceldas no se agreguen y formen grumos de microceldas . Como se anotó, la primera capa de los materiales compuestos de la presente invención que comprende un componente aglutinante, un componente surfactante y un componente catalizador de gel puede comprender además un componente rellenador. El material rellenador de la presente invención incluye preferentemente arcillas. La arcilla es preferentemente arcilla de China la cual es muy suave y ligera. Alterna ivamente, la arcilla puede ser Paragonm, que es también una arcilla suave (por ejemplo, ésta es suave al tacto) , Suprex"11 que es una arcilla dura (por ejemplo, ésta es dura al tacto) , arcilla tratada con aminosilano Suprex™, que se utiliza para la reticulación debido a que ésta se enlazará químicamente con el aglutinante, y para carga alta, Ballclay^, que tiene propiedades elásticas (por ejemplo, ésta tiene una apariencia de caucho) , Texwhite 185 (disponible de Huber, Dry Branch, GA) , y ECC 1201 (disponible de Huber) . Todos los productos de arcilla anteriormente listados, a no ser que se indique de otro modo, son disponibles, por ejemplo, de Kentucky-Tenesse Clay Company de Langley, SC. En una modalidad, la arcilla es Ballclay"11 3380 que es particularmente barata en comparación a otras arcillas. En una modalidad preferida, la arcilla es la arcilla de Kaolín que es una arcilla China de menor grado. En modalidades particularmente preferidas, la arcilla es Texwhite 185 o ECC 1201. En la presente invención, la arcilla es un rellenador preferido debido a sus propiedades de alargamiento (éste tiene un bajo módulo) , su resistencia a la abrasión, su resistencia al rompimiento, y su resistencia a la tracción. Además, la arcilla es una buena barrera contra el calor, ésta no se desintegra cuando una flama abierta (temperatura > 816°C (1500°P)) es aplicada directamente a una primera capa de la presente invención que incluye arcilla. Además, la arcilla proporciona una superficie resbaladiza, elástica, lustrosa, que muestra flexibilidad. Además, como se notó la arcilla es barata y de este modo puede ayudar a mantener bajo el costo del material de tela. El material rellenador puede comprender alternativa o adicionalmente, un rellenador seleccionado del grupo que consiste de óxido de decabromodifenilo (FRD-004; Tiarco Chemicals, Dalton, GA) , trióxido de antimonio, carbonato de calcio, carbonato de calcio cargado, dióxido de titanio, ceniza volante (tal como la ceniza volante Alsil 04TRMR de la clase F) producida por JTM Industries, Inc. de Martin Lake and Jewett, Texas, que tiene un tamaño de partícula tal que menos de 0.03% permanece sobre un tamiz agitado de 2.5 mm x 2.5 mm (0.1 pulgadas x 0.1 pulgadas) y la mica 3-X mineralite (disponible de Engelhard, Inc. de Louisville, KY) y microesferas de vidrio o cerámica (las microceldas de vidrio son 2.5 veces más ligeras que las microceldas de cerámica y también proporcionan resistencia contra el fuego) , o cualquier mezcla de estos materiales rellenadores para cumplir los criterios deseados de costo y peso. Las microesferas de vidrio y cerámica son fabricadas por Zeelan Industries de 3M Center Bldg, 220-8E-04, St . Paul, M 55144-1000, El carbonato de calcio puede ser obtenido de Franklin Industrial Minerals de 612 Tenth Avenue North, Nashville, TN 37203. El carbonato de calcio, el talco y el rellenador de ceniza volante incrementa el peso del producto, pero la utilización de las microesferas de vidrio y cerámica prefabricadas, hace posible la fabricación de un producto con propiedades de peso reducido y de resistencia al fuego incrementado. La arcilla puede impartir al producto las siguientes características no limitantes: (1) menor acumulación de calor, (2) propiedades de reflectancia de calor, (3) propiedades de barrera al fuego, (4) ninguna pérdida cuando se expone al calor y a la flama abierta, y (5) desintegración reducida cuando se expone al calor y a la flama abierta. El óxido de decabromodifenilo y el trióxido de antimonio imparten las siguientes características no limitantes: (1) propiedades de retardo del fuego, (2) capacidad de formación de una carbonización, y (3) capacidad de detener la dispersión de la flama. Se cree que el gas producido a partir del calentamiento del óxido de decarbromodifenilo puede también actuar como un retardador del fuego debido a que el gas utiliza oxígeno o gotitas de oxígeno, y suprime o detiene la progresión adicional del fuego . Las microesferas de vidrio y cerámica pueden resistir calor mayor de 1093 °C (2000°F) . También, las microesferas de vidrio y cerámica incrementan la resistencia a la compresión, no absorben látex y/o agua, y de este modo, permiten el secado más rápido del producto. Las microesferas de cerámica y vidrio también incrementan la flexibilidad del producto . Además las microesferas de vidrio y cerámica ayudan a incrementar la vida en recipiente de la primera capa. Las partículas más pesadas en los rellenadores , aunque éstas pueden comprender un porcentaje únicamente muy pequeño de las partículas en el rellenador, tienen una tendencia a asentarse cerca del fondo de un recipiente de almacenamiento. Cuando las microesferas de vidrio y/o cerámica son mezcladas entre si con otro rellenador, es producida una dispersión que tiene una vida incrementada en recipiente o vida en anaquel incrementada. Sin desear estar comprometido por alguna teoría particular, se cree que conforme las partes del rellenador caen naturalmente en el recipiente y las - microesferas de vidrio y cerámica se eleven, las partículas rellenadoras de tamaño más pequeños, son soportadas por las microesferas de vidrio y/o cerámica, haciendo posible de este modo que las microesferas permanezcan en solución, y previniendo que las partículas rellenadoras, al menos en cierto grado, desciendan hacia el fondo del recipiente. El sustrato de la presente invención puede ser cualquier material de reforzamiento adecuado capaz de resistir las temperaturas de procesamiento, tales como fibras de vidrio, fibras de poliéster, fibras celulósicas, fibras, asbestos, fibras de acero, fibras de alúmina, fibras de cerámica, fibras de nailon, fibras de grafito, fibras de lana, fibras de boro, fibras de carbono, fibras de yute, fibras de poliolefina, fibras de poliestireno, fibras acrílicas, fibras de resina de fenol formaldehído, fibras de poliamida aromáticas y alifáticas, fibras de poliacrilamida, fibras de poliacrilimida o mezclas de las mismas, que pueden incluir fibras de dos componentes . El sustrato proporciona resistencia para el material compuesto. Los ejemplos de sustratos de acuerdo con la invención incluyen entre otros, vidrio, fibra de vidrio, cerámica, grafito (carbono) , PBI (polibencimidazol) , PTFE, poliaramidas, tales como KEVLARMR y NOMEXMR, metales que incluyen cable o malla metálica, poliolefinas tales como TYVEKMR, poliésteres tales como DACRON^ o REEMAYm, poliamidas, poliimidas, termoplásticos tales como KYNAR111 y TEFZELMR, poliétersulfonas , poliéterimida, poliétercetonas, fibras fenólicas novoloides tales como KY OL1^, fibras de poliéster KoSa", fibras de vidrio JM-137, vidrio M de Owens-Corning, fibras de vidrio K de Owens-Corning, fibras de vidrio H de Owens-Corning, microfibras de vidrio de Evanite 413M, microfibras de vidrio de Evanite 719, fibras de celulosa, algodón, asbestos, y otras fibras naturales así como sintéticas. El sustrato puede comprender un hilo, filamento, nanofilamento u otro material fibroso, ya sea como tal o ensamblado como un material textil, o cualquier material tejido, no tejido, tejido por puntos, mallado, fieltrado, etc. La poliolefina puede ser alcohol polivinílico, polipropileno, polietileno, cloruro de polivinilo, poliuretano, etc., solo o en combinación con otro más. Los acrilicos pueden ser DYNEL, ACRILAN y/o ORLON, RHOPLEX AC-22 y RHOPLEX AC-507 son resinas acr licas vendidas por Rohm and Haas, las cuales pueden ser también utilizadas. Las fibras celulósicas pueden ser celulosa natural tal como pasta papelera de madera, papel periódico, pasta papelera de estrasa y algodón y/o celulosa químicamente procesada, tal como rayón y/o liocel . Los ejemplos de materiales tejidos que pueden ser utilizados en la presente invención incluyen velo de fibra de vidrio continuos, tales como Pearlveil^ 110, PearlveilMR 210, Curveil™* 120, CurveilMR 220, FlexiveilMR 130, Flexiveil™1 230, y velo Pultrudable (disponibles de Schmelzer Industries, Inc., Somerset, OH). Los materiales no tejidos pueden ser Airlaid^ (Precisión Fabrics Group, North California) y SpunbondMR (Fredenberg Non-Woven, North California) . Los ejemplos no limitantes de materiales filamentosos incluyen los filamentos C, DE, G, H, K, M (filamentos de fibra de vidrio de diferentes espesores) de diversos grados, incluyendo grado eléctrico, grado químico y grado de alta resistencia (todos disponibles de BFG Industries, Inc. de Greensboro, NC) . Como se utiliza en la presente, un mallado de fibra de vidrio incluye mallados de fibra de vidrio no tejidos y tejidos. En una modalidad, el mallado de fibra de vidrio es un mallado no tejido que comprende de aproximadamente 70-95% de filamentos de vidrio H, de aproximadamente 0-5% de microvidrio Evanite a 4.5 micrómetros , de aproximadamente 0-15% de fibra de poliéster (mezcla 50/50 de longitud de 6.35 mm (1/4 de pulgada) y 12.7 mm (1/2 de pulgada) de longitud) , y de aproximadamente 5-10% de aglutinante basado en acrílico, con una temperatura de transición vitrea (Tg) a -7.7°C (18°F) . En una modalidad particul rmente preferida, el sustrato de la presente invención es un mallado de fibra de vidrio tejido tal como estilo 1625, estilo 1610 y estilo 1514 de BGF Industries (Greensboro, NC) . Los materiales compuestos de la presente invención pueden ser empleados para elaborar materiales de construcción resistentes al fuego, aislantes de calor. Tales materiales de construcción pueden ser preparados durante el proceso de elaboración de los materiales de construcción para incluir los materiales compuestos de la presente invención, o los materiales compuestos pueden ser utilizados después de que los materiales de construcción han sido ya instalados. Los materiales compuestos pueden ser utilizados por si solos o en conjunto con (por ejemplo como un revestimiento para) otros materiales. Por ejemplo, éstos pueden ser aplicados a un artículo estructural, tales como los materiales de construcción (por ejemplo, tablero de yeso y materiales de entablillado de pared, incluyendo de blindaje) para obtener un artículo estructural resistente al fuego, aislante del calor. Tal artículo estructural es útil para proporcionar paredes efectivas contra el fuego en edificios, incluyendo casas, y puede proporcionar un mayor tiempo de escape y exposición reducida al calor para los ocupantes del edificio. Además, los materiales compuestos de la presente invención pueden ser aplicados a techos áticos . Los materiales compuestos pueden ser utilizados para recubrir superficialmente un techo antes de la aplicación de los materiales de techumbre, o éstos pueden comprender partes de un material de techumbre. Los materiales compuestos pueden ser utilizados además para impartir aislamiento hacia el calor y resistencia al fuego a otros objetos, tales como vehículos de motor, trenes, aeronaves, naves espaciales, unidades de calentamiento, acondicionadores de aire, máquinas lavadoras, secadoras, muebles, colchones y cualesquiera otros objetos para los cuales se desee las propiedades del aislamiento del calor y de resistencia al fuego, tales como los artículos tapizados, artículos de cama (incluyendo artículos de camas para niños) , cortinajes, alfombras, tiendas de campaña, toldos, refugios contra fuego, bolsas de dormir, cubiertas mesas de planchar, cubiertas de parrillas para carne asada, guantes resistentes al fuego, asientos de aviones, revestimientos de motores, y ropa resistente al fuego para corredores de autos de carreras, para bomberos, para pilotos de aviones de guerra, astronautas, láminas frontales, revestimientos de conductos de aire para edificios, capas inferiores de techumbres (o fieltro de techumbre) , capa inferior para materiales de techumbre integrales, orgánicos, techumbre laminada, productos de laminados modificados, medios de filtración (incluyendo filtros automovilísticos), revestimientos de cofres automovilísticos, revestimientos superiores, paredes para fuego, barreras de vapor, etc. El uso de los materiales compuestos de la presente invención en artículos puede ser posible que los artículos excedan los estándares de flamabilidad actuales . Los materiales compuestos elaborados de acuerdo con esta invención pueden ser de cualquier forma. Preferentemente, tales artículos son de forma plana. Los materiales compuestos de la presente invención son flexibles y plegables. Además, éstos son durables y preferentemente no se agrietan al flexionarse . En la elaboración del material compuesto, un sustrato plano puede ser recubierto sobre un lado o ambos lados dependiendo de la aplicación pretendida. Como se utiliza en la presente, "recubierto sobre un lado o ambos lados" significa que el recubrimiento cubre al menos una parte de un lado o al menos una parte de ambos lados del sustrato. Por ejemplo, sí un lado del sustrato es recubierto con el recubrimiento de rellenador/aglutinante , la otra superficie puede ser recubierta con otro material . En la industria de los materiales de techumbre, por ejemplo, el otro material puede ser asfalto de techumbre convencional, asfaltos modificados y recubrimientos no asfálticos, y el artículo puede ser cubierto con granulos de techumbre. Se cree que tal material de techumbre podría ser más ligero en peso, ofrecer mejor resistencia al fuego y mejores características de funcionamiento (tales como flexibilidad al clima frío, estabilidad dimensional, y resistencia) que los materiales de techumbre de la técnica anterior. Adicionalmente , el material compuesto puede ser recubierto con un material repelente al agua o el material repelente al agua puede ser agregado en el recubrimiento (por ejemplo, techumbre para agua interno) . Dos de tales materiales repelentes al agua son AurpaelMR 330R y AurapelME disponible de Sybron/Tanat éx de Norwich, Connecticut. Además, Omnova SequapelMR y Sequapel 417 (disponible de Omnovasolutions , Inc., de Chester, SC) ; BS-1306, BS-15 y BS-29A (disponibles de Wacker de Adrián, MI); Syl-ffMR-7922 , Syl - offMR- 1171A , Syl - offMR- 7010 , y Emulsión de Dow Corning 346 (disponibles de BFG Industries de Charlotte, NC) ; y Emulsión-41740 MichemMR y Emulsión -03230 MichemMR (disponibles de Michelman, Inc. de Cincinnati, OH) pueden ser también utilizados. Se cree que las emulsiones de cera, las emulsiones de aceite, las emulsiones de silicona, las emulsiones de poliolefina, y los sulfonilos, asi como otros productos de funcionamiento similar, pueden ser también materiales repelentes al agua, adecuados. Puede ser también agregado un desespumante al recubrimiento de la presente invención, para reducir y/o eliminar la formación de espuma durante la producción. Un desespumante de este tipo es Drew Plus ?-25? disponible de Drews Industrial División de Boonton, NJ . Además, los materiales iónicos pueden ser agregados para incrementar la carga iónica del recubrimiento, tales como hidróxido de amonio, Natrosol -NECMR, disponible de Hercules de Wilmington, DE) y ASE-95NP y ASE-60 (disponible de Rohm & Haas de Charlotte, NC) . Los materiales retardadores del fuego pueden ser también agregados a la primera capa de los materiales compuestos de la presente invención para mejorar adicionalmente , las características de la resistencia al fuego. Los ejemplos no limitantes de materiales retardadores del fuego que puedan ser utilizados de acuerdo con la presente invención, incluyen FRD-004 (óxido de decabroraodifenilo; Tiarco Chemicals, Dalton, GA) , FRD-01, FR-10, FR-11, FR-12, FR-13, FR-14 (todos disponibles de Tiarco Chemicals), óxido de zinc, y trihidrato de aluminio (ATH) . Además, los materiales compuestos aislantes del calor y resistentes al fuego, elaborados de acuerdo con la invención pueden ser recubiertos con un alguicida tal como polvo de zinc, polvo de óxido de cobre, o los herbicidas Atrazine disponibles por ejemplo de Ribelin Industries o Diuron disponibles de por ejemplo, Olin Corporation, y material antifúngico tal como Micro- ChekMR 11P, un material antimicrobiano tal como M cro-ChekMR ll-S-160, un agente de fricción superficial tal como BykMR-375, un material retardador del fuego tal como ATH (trihidrato de aluminio) , disponible por ejemplo de Akzo Chemicals y trióxido de antimonio disponible por ejemplo de Laurel Industries. Además, ' los pigmentos de color, incluyendo, pero no limitados a, T-113 (Abco, Inc.), W-4133 pigmento azul, W-2090 pigmento naranja, W-7717 pigmento negro y W-6013 pigmento verde, pigmentos de rojo de óxido de hierro (disponibles de Engelhard de Louisville, Y) pueden ser también agregados al recubrimiento de la presente invención para impactar las características deseadas, tales como un color deseado. Los productos Micro-ChekMR son disponibles de Ferro Corporation de Walton Hills, OH. Byk-375 puede ser obtenido de Wacker Silicone Corporation de Adrián, MI y T-1133A es vendido por Abco Enterprises Inc. de Allegan, MI. Los recubrimientos adicionales por ejemplo, del material repelente al agua, el material anti fúngico , el material antibacteriano, etc., pueden ser aplicados a uno o ambos lados de los materiales compuestos, que tienen de otro modo recubrimiento de rellenador/aglutinante sobre uno o ambos lados del sustrato. Por ejemplo, los materiales compuestos resistentes al fuego, aislantes de calor, que comprenden sustratos recubiertos sobre uno o ambos lados con los recubrimientos de rell enador/aglut inantes podrían ser recubiertos sobre un lado con una composición repelente al agua y por el otro con un agente antibacteriano.

Alternativamente, el material repelente al agua, el material antifúngico, el material antibacteriano, etc., pueden ser agregados al recubrimiento antes de que se utilice para recubrir el sustrato.

Como se indica, el material estructural compuesto resistente al fuego, aislante del calor, de la presente invención, es útil en la fabricación de colchones, particularmente orillas de colchones. En las modalidades de orilla de colchón, el material estructural compuesto es colocado ya sea directamente por debajo de la capa de cutí externo o por debajo de una capa espuma (preferentemente espuma de poliuretano de 6.35 mm (1/4 de pulgada) que por si misma es por debajo de la capa de cutí. En esta modalidad, el material compuesto puede ser utilizado para revestir una tira de colchón decorativa para producir una tira para colchón resistente al fuego, aislante del calor. Los ejemplos no limitantes de telas para colchón incluyen cutí (conocida en la técnica como una tela apretadamente tejida, fuerte que comprende algodón o lino y utilizada especialmente para elaborar cubiertas de colchones y de almohadas) , o telas que comprenden fibras seleccionadas del grupo que consiste de algodón, poliéster, rayón, polipropileno y combinaciones de los mismos. El revestimiento puede ser logrado mediante métodos conocidos en la técnica. Por ejemplo, el material compuesto de la presente invención puede ser simplemente colocado bajo una tela de colchón. O bien, el material compuesto resistente al fuego, aislante del calor puede ser unido o adherido a la tela del colchón, por ejemplo utilizando un pegamento flexible, preferentemente no flamable, o cosido con hilo resistente al fuego, por ejemplo, similar a un revestimiento, para elaborar una tela de colchón resistente al fuego, aislante del calor. La tela de colchón resistente al fuego de la presente invención puede ser luego utilizada por el experto en la técnica para fabricar un producto de colchón que tiene características de flamabilidad mejoradas. Los materiales adicionales que pueden ser incorporados dentro de los productos de colchón, particularmente orillas de colchón, incluyen materiales de construcción, tales como hilo no retardador del fuego o retardador del fuego para coser los materiales de colchón entre sí (por ejemplo, hilo de vidrio o hilo evlar) y una cinta no retardadora del fuego o retardadora del fuego. Puede ser utilizado silicio con el hilo de Kevlar para disminuir el rompimiento y aumentar el tiempo de producció . Los materiales compuestos resistentes al fuego y elaborados de acuerdo con la presente invención pueden ser utilizados en conjunto con los materiales aislantes del calor, en forma de espuma, elaborados mediante cualquiera de los métodos conocidos para elaborar composiciones de espuma tales como por ejemplo, la areación mediante mezclado mecánica y las otras técnicas descritas en la Patente de los Estados Unidos No. 5,110,839. Los materiales compuestos de la presente invención pueden ser utilizados para producir materiales con características similares a la espuma, y las capas de co ín utilizadas en colchones, y pueden reemplazar o ser agregadas además de tales capas. En tales modalidades, las capas de espuma y acojinamiento elaboradas con los materiales compuestos de la presente invención imparten aislamiento al calor y características de resistencia al fuego, a los colchones cuando se utilizan en éstos. Los materiales compuestos también imparten ' aislamiento del calor y resistencia al fuego a otros productos cuando se utilizan en éstos . La Tabla I siguiente proporciona, en porcentajes aproximados, los componentes de la primera capa, que los solicitantes creen podrían ser útiles en modalidades ejemplares del material compuesto de la presente invención. Aunque la Tabla muestra las posibles combinaciones de aglutinante, rellenador y surfactante, se cree que pueden ser empleadas otras combinaciones .

TABLA 1 5 10 15 SSF-GEL 13.00 13.0 11.7 11.7 8.8 8.8 8.8 8.8 MISCELÁNEOS TI02 30.0 7.5 F -15 2627 26.27 26.27 26.27 26.27 26.27 26.27 DPG-38 5.0 3.69 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 UP-750 5.0 3.69 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 Los materiales compuestos, resistentes al fuego, aislantes del calor, como se mencionaron, pueden incluir un sustrato. La primera capa del material compuesto comprende aproximadamente 34% en peso, del material compuesto resistente al fuego, aislante del calor. En la primera capa, aproximadamente 10% a aproximadamente 55% en peso de ese aglutinante, aproximadamente 2% a aproximadamente 15% es surfactante, de aproximadamente 5% a aproximadamente 20% es catalizador de gel, y de aproximadamente 0% a aproximadamente 55% es rellenador. En una modalidad preferida, la primera capa comprende aproximadamente 42% de aglutinante, aproximadamente 5% de surfactante, aproximadamente 13% de catalizador de gel y aproximadamente 30% de rellenador. Este es el peso húmedo y el resto es agua. El rellenador es preferentemente aproximadamente 30% de arcilla. La segunda capa es preferentemente hoja de aluminio y es de aproximadamente 0.5% a 1.5% en peso del material compuesto, dependiendo de si una o dos capas de hoja metálica son empleadas. El sustrato es preferentemente vidrio tejido. El aglutinante que une entre si las fibras de vidrio es de aproximadamente 25% a aproximadamente 55% de Rhoplex 3349 y/o Rovene 4402, o cualquier otro aglutinante adecuado. Los ejemplos no limitantes de aglutinantes adecuados son proporcionados anteriormente en la presente .

El sustrato puede ser recubierto con la primera capa mediante roclo de aire, recubrimiento por inmersión, recubrimiento con cuchilla, recubrimiento con rodillo o aplicación de película tal como prensado por laminación/calor. La primera capa puede ser unida al sustrato por unión química, unión mecánica y unión térmica. La unión mecánica es lograda mediante alimentación de fuerza de la primera capa sobre el sustrato con una cuchilla. La segunda capa que comprende el componente metálico puede ser adherida a la primera capa mediante cualquier medio conocido en la técnica, incluyendo unión química (por ejemplo, con adhesivos), unión mecánica (por ejemplo, mediante la adición del componente metálico a la primera capa mediante esté todavía húmeda y secando la primera capa después de ésta) , mediante electro deposición, aspersión, recubrimiento con cuchilla, etc. Los materiales estructurales resistentes al fuego, aislantes del calor y los materiales compuestos elaborados de acuerdo con esta invención, pueden ser de cualquier forma. Preferentemente, tales artículos son de forma plana. Cuando es empleado un sustrato, la primera capa puede ser adherida sobre un lado o ambos lados del sustrato, dependiendo de la aplicación pretendida. Por ejemplo, si un lado del sustrato es cubierto al menos en cierto grado con la primera capa (y la segunda capa que comprende el componente metálico) , entonces la otra superficie puede ser cubierta a al menos en cierto grado con otro material. En la industria de los materiales de techumbre, por ejemplo, el otro material puede ser asfalto de techumbre convencional, asfaltos modificados y recubrimientos no asfálticos, y el artículo puede ser luego recubierto con gránulos de techumbre. Se cree que tal material de techumbre podría ser más ligero en peso, ofrecer mejor resistencia al fuego y mejores características de funcionamiento (tal como flexibilidad al clima frío, estabilidad y resistencia dimensionales) que los materiales de techumbre de la técnica anterior. La mezcla que comprende el aglutinante, el surfactante y el rellenador puede tener una consistencia de una espuma ligera, tal como una crema de afeitar. Se cree que debido a la baja densidad de la mezcla, las microceldas generadas por surfactante formadas en ésta no pasan a través del sustrato cuando aplican a éste. Si se desea, con el fin de asegurar la mezcla no resude a través del sustrato, la viscosidad a la primera capa puede ser incrementada a través del mezclado. Los ejemplos no limitantes de agentes espesantes incluyen Acrysol ASE-95NP, Acrysol ASE-60, Acrysol ASE-1000, Rhoplex ASE-75, Rhoplex ASE-108NP y Rhoplex E-1961, todos disponibles de Rohm & Haas. Adicionalmente , el material compuesto puede ser recubierto con un material repelente al agua o el material repelente al agua puede ser agregado en la primera capa (por ejemplo, techumbre de agua interna) . Dos de tales materiales repelentes al agua son AurapelMR 330R y AurapelMR 391 disponibles de Sybron/Tanatex de Nor ich, Connecticut. Además, pueden ser también utilizados Omnova SequapelMR y Sequapel 417 (disponibles de Onmovasolutions , Inc. of Chester, SC) ; BS-1306, BS-15 y BS-29A (disponibles de Wacker of Adrián, MI); Syl-offMR 7922, Syl - offMR- 1171A, Syl -offMR-7910 y Dow Corning 346 Emulsión (disponibles de Dow Corning, Corporation of Midland, MI) ; FreepelMR~ 1225 (disponible de BFG Industries of Charlotte, NC) ; y MichemMR Emul sion- 417 0 y MichemMR Emulsión- 03230 (disponibles de Michelman, Inc. of Cincinnati, OH) . Se cree que las emulsiones de cera, emulsiones de aceite, emulsiones de silicona, emulsiones de poliolefina y sulfonilos, asi como otros productos formadores similares pueden ser también materiales repelentes al agua, adecuados.

Estos materiales son también útiles, como se mencionó anteriormente, para impartir características de rebote a los materiales compuestos de la invención. Los repelentes al agua pueden ser particularmente preferidos por ejemplo, en la fabricación de materiales de construcción, colchones de camita de niño, asientos de aviones y la fabricación de muebles, particularmente para el uso industrial. Un desespumante puede también ser agregado a la primera capa de la presente invención, para reducir y/o eliminar la estimación durante la producción. Un desespumante de este tipo es ?-250 disponible de Drews Industrial División of Boonton, MJ. Puede ser también agregado un desespumante a la primera capa de la presente invención para reducir y/o eliminar la formación de espuma durante la producción. Un desespumante de este tipo es ?-250 disponible de Drews Industrial División de Boonton, WJ . Los materiales retardadores del fuego pueden ser también agregados a los materiales compuestos, y particularmente la primera capa la presente invención, para mejorar adicionalmente las características de resistencia al f ego. Los ejemplos no limitantes de los materiales retardadores del fuego que pueden ser utilizados de acuerdo con la presente invención incluyen FRD-004 (óxido de decabromodifenilo ; Tiarco Chemicals, Dalton, GA) , FRD-01, FR-10, FR-11, FR-12, FR-13, FR-14 (todos disponibles de Tiarco Chemicals) , óxido de zinc, y trihidrato de aluminio (ATH) . Además, los pigmentos de color, incluyendo, pero no limitados a, T-113 (Abco, Inc.), W-4123 Pigmento Azul, 2090 Pigmento Anaranjado, 7717 Pigmento Negro y W6013 Pigmento Verde, pigmentos rojos de óxido de hierro (disponibles de Engelhard of Louisville, KY) pueden también ser agregados a la primera capa de la presente invención para impartir características de color deseadas. Los recubrimientos adicionales, por ejemplo, de material repelente al agua, material antifúngico, material antibacteriano, etc., pueden ser aplicados a uno o ambos lados de los materiales compuestos. Por ejemplo, los materiales compuestos que comprenden sustratos que incluyen sobre' uno o ambos lados la primera capa de rellenador/aglutinante podrían incluir además un repelente al agua sobre un lado, y un agente antibacteriano sobre el otro lado. Alternativamente, el material repelente al agua, el material antifúngico, el material antibacteriano, etc., pueden ser agregados a la primera capa antes de que se adhiera al sustrato. Aunque la presente invención ha sido descrita con referencia a ciertas modalidades preferidas, diversas modificaciones, alteraciones y sustituciones serán aparentes para aquellos expertos en la técnica, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, como se define por las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, otras fuentes de rellenador así como mezclas de látex acrílico y/o surfactantes pueden ser utilizadas en la formulación de los materiales de tela resistentes al fuego de la presente invención. Además, la primera capa puede ser aplicada a diversos tipos de sustratos, como se describió anteriormente. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro 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 material compuesto, caracterizado porque comprende : (a) una primera capa que comprende un componente surfactante, microceldas generadas por surfactante, un componente catalizador de gel y un componente aglutinante; y (b) una segunda capa que comprende un componente metálico adherido a la primera capa.

2. Un material compuesto, caracterizado porque comprende : (a) un sustrato; (b) una primera capa adherida al sustrato para proporcionar un sustrato recubierto, la primera capa comprende un componente surfactante, microceldas generadas por surfactante, un componente catalizador del gel y un componente aglutinante; y (c) una segunda capa que comprende un componente metálico adherido al sustrato recubierto.

3. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porgue la primera capa comprende además un componente rellenador.

4. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el sustrato es plano y la primera capa se adhiere a un lado del sustrato.

5. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el sustrato es plano y la primera capa se adhiere a ambos lados del sustrato.

6. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque la segunda capa es adherida a un lado del sustrato recubierto.

7. El material compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque la segunda capa es adherida a ambos lados del sustrato recubierto.

8. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque comprende un material repelente al agua.

9. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque comprende un material antifúngico.

10. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque comprende un material antibacteriano.

11. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 1 6 2, caracterizado además porque comprende un agente de fricción superficial .

12. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque comprende un material retardador de la flama.

13. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque comprende un alguicida.

14. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque comprende un colorante .

15. El material compuesto de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el componente metálico se selecciona de un -grupo que consiste de aluminio o acero inoxidable.

16. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el componente metálico es hoja de aluminio.

17. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el rellenador comprende arcilla.