ES2218896T3 - Composiciones de membrana de techado de epdm retardadoras de fuego para uso en tejados de pendiente elevada. - Google Patents

Abstract

MATERIALES EN FORMA DE PLANCHAS INNIFUGAS PARA CUBIERTAS O TEJADOS QUE TIENEN UNA MEJOR RESISTIVIDAD AL FUEGO Y SON ADECUADAS PARA UTILIZARE EN CUBIERTAS CON INCLINACIONES DE AL MENOS UNA PULGADA POR PIE LINEAL. ESTOS MATERIALES EN PLANCHAS SON PREPARADOS MEDIANTE UNA COMPOSICION POLIMERICA DE MATERIA QUE COMPRENDE UN POLIMERO BASE CON AL MENOS UN TERPOLIMERO DE ETILENO - PROPILENO DIENO, EL POLIMERO BASE TIENE UNA CRISTALINIDAD DE HASTA UN 2 POR CIENTO EN PESO, ENTRE UNAS 85 Y UNAS 175 PARTES EN PESO DE AL MENOS UNA CARGA MINERAL NO COMBUSTIBLE POR CADA 100 PARTES DE POLIMERO BASE; ENTRE 30 Y UNAS 50 PARTES EN PESO DE UN MATERIAL DE PROCESAMIENTO, POR CADA 100 PARTES DE POLIMERO BASE; ENTRE UNAS 50 Y 80 PARTES EN PESO DE AL MENOS UN ADITIVO RETARDADOR DE FUEGO, POR CADA 100 PARTES DEL POLIMERO BASE; Y ENTRE 1,5 Y UNAS 10 PARTES EN PESO DE UN PAQUETE DE CURADO DE AZUFRE POR CADA 100 PARTES DEL POLIMERO BASE. LA COMPOSICION CONTIENE AL MENOS UN 40 POR CIENTO DE MATERIALES NO COMBUSTIBLES, YEL MATERIAL EN PLANCHAS TIENE UN INDICE LIMITADOR DE OXIGENO (LOI) DE AL MENOS UN 40 POR CIENTO CUANDO SE VERIFICA SEGUN LA NORMA DE ASTM DE AL MENOS UN 40 POR CIENTO CUANDO SE VERIFICA SEGUN LA NORMA ASTM D2863 - 91. PROCEDIMIENTO PARA CUBRIR UNA CUBIERTA O TEJADO QUE COMPRENDE LAS OPERACIONES DE APLICAR CAPAS DEL MATERIAL EN PLANCHAS INNIFUGO PREPARADO MEDIANTE LA COMPOSICION POLIMERICA DE MATERIA, A LA CUBIERTA QUE SE ESTA CONSTRUYENDO, SOLAPAR LOS BORDES CONTIGUOS DEL MATERIAL EN PLANCHAS DE LA CUBIERTA, Y UNIR MEDIANTE ADHESIVO LAS CAPAS SOLAPADAS DE LAS PLANCHAS DE MATERIAL DE CUBIERTA ENTRE SI PARA FORMAR UNA MEMBRANA DE CUBIERTA CONTINUA.

Description

Composiciones de membrana de techado de EPDM retardadoras de fuego para uso en tejados de pendiente elevada.

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a materiales de laminado retardadores de fuego y, más particularmente, a membranas de techado basadas en EPDM retardadoras del fuego que presentan una resistencia a arder mejorada de tal tipo que son adecuadas para uso en tejados con pendientes elevadas. Concretamente, estas membranas de techado de EPDM retardadoras del fuego, preferentemente reforzadas con cañamazo ligero, tienen cargas de aceite de proceso relativamente bajas, niveles relativamente altos de cargas minerales no combustibles, y un embalaje retardador del fuego que contiene al menos óxido de decabromodifenilo o aditivos que contienen bromo similares y trióxido de antimonio (Sb_{2}O_{3}) de forma que las membranas de techado tienen un índice de oxígeno limitante (LOI) de al menos el 40 por ciento de oxígeno cuando se prueban según ASTM D2863-91.

Antecedentes de la invención

El terpolímero de etilen-propilen-dieno (EPDM) se usa extensamente en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, es particularmente útil como material de laminado de caucho polimérico que, debido a sus excelentes propiedades físicas, flexibilidad, resistencia al clima y resistencia al envejecimiento por el calor, ha ganado aceptación como membrana de techado de capa única para cubrir tejados planos industriales y comerciales. Dichas membranas de techado se aplican típicamente a la superficie del tejado en estado vulcanizado o curado y sirven como barrera eficaz para evitar la penetración de humedad a través del tejado que se cubre.

Estas membranas de techado de EPDM se preparan típicamente componiendo el EPDM o mezclas de EPDM y otros polímeros, como copolímeros de etilen-propileno (EPM) o copolímeros de etilen-buteno, con las cargas reforzadoras y no reforzadoras apropiadas, aceites de procesado, y otros ingredientes deseados, como plastificadores, antidegradantes, activadores potenciadores de la cristalinidad, activadores potenciadores de la adhesividad, etc., en un mezclador interno adecuado, y calandrando el compuesto resultante en la lámina de caucho deseada. Las membranas de techado se pueden curar después, si se desea, vulcanizando la lámina del compuesto resultante en presencia de uno o más agentes vulcanizantes y/o aceleradores vulcanizantes compatibles. Actualmente se usan normalmente agentes vulcanizantes como azufre o compuestos que contienen azufre como mercaptanos, aunque la vulcanización y el curado se pueden hacer usando otros agentes o en presencia de otros compuestos. Por ejemplo, los copolímeros de etilen-buteno se pueden curar en presencia de un triazino o peróxido orgánico. Como otra alternativa, también se ha sugerido el curado por radiación ionizante mediante el uso de activadores de unión cruzada por radiación.

Una desventaja importante de los materiales de laminado basados en EPDM, y de las membranas de techado en particular, es la ausencia de resistencia a la llama o resistividad a arder. En otras palabras, los EPDM, como otros elastómeros olefínicos, son combustibles, y las membranas de techado no son a prueba de fuego. Se ha establecido al menos una prueba como Método de prueba estándar norteamericano (ASTM) para comparar la resistencia a la llama o la resistencia a arder de diferentes composiciones. En particular, la ASTM D2863-91 proporciona la determinación del índice de oxígeno limitante (LOI) que, hablando en términos generales, guarda correlación con la resistividad a arder de una composición. Es decir, en general, cuanto más elevado es el LOI, mayor es la resistividad a arder de la composición.

El LOI se determina midiendo la concentración mínima de oxígeno en una mezcla fluida de oxígeno y nitrógeno que resistirá justo la combustión en llamas de materiales de caucho o plástico.

Antes, las membranas de techado basadas en EPDM típicas, presentaban valores de LOI relativamente bajos, típicamente del orden de aproximadamente 18 a 22 por ciento de oxígeno, mientras que las placas moldeadas del mismo polímero sin tratar tenían valores de LOI de entre aproximadamente el 18 y 19 por ciento de oxígeno. Estas membranas de techado contenían varios materiales combustibles y eran fácilmente inflamables cuando se les prendía fuego.

Para aumentar la resistencia a la llama o la resistividad a arder de los productos que emplean elastómeros olefínicos, por ejemplo, membranas de techado de EPDM, se han introducido e incorporado a la composición del producto cargas retardadoras del fuego como trióxido de antimonio, óxido de decabromodifenilo (DBDPO), declorano (hidrocarburo alicíclico clorinado), trihidrato de alúmina, y parafinas cloradas o bromadas, como se muestra en las patentes de EE.UU. nº 4,839,412 y 4,851,463. Sin embargo, se apreciará que la capacidad de algunos de estos productos, y particularmente las membranas de techado olefínicas que presentan características termoplásticas, para aceptar estas cargas retardadoras de llama está limitada de alguna forma. Cantidades excesivas de las cargas darán como resultado a menudo una pérdida de propiedades físicas, flexibilidad y/o incluso procesabilidad.

Así, mientras que las cargas retardadoras de llama se han usado a menudo en membranas de laminado y techado poliméricas para aumentar la resistencia a la llama y la resistividad a arder, la cantidad de cargas retardadoras de llama que se puede añadir está necesariamente limitada, y por lo tanto, la resistividad a arder de un producto que contiene estas cargas retardadoras de llama está también limitada. Fundamentalmente, mientras que se han hecho intentos para aumentar la resistencia a la llama o la resistividad a arder de membranas de techado basadas en EPDM, la técnica no ha encontrado, hasta ahora, un modo de aumentar la resistencia a la llama de tal forma que las membranas de laminado de tejado tengan un índice de oxígeno limitante (LOI) de al menos el 40% cuando se prueban según ASTM D2863-91. Se ha encontrado que para proporcionar una membrana de techado que satisfaga o exceda los estándares de las pruebas de inflamabilidad nacionales para materiales cobertores de tejados como la prueba de resistencia al fuego de materiales cobertores de tejados UL-790 de Underwriter Laboratory para todos los tejados, incluyendo los que tienen pendientes elevadas, y particularmente, para uso en tejados en pendiente con una inclinación de 8,3 cm o más por metro lineal, es necesario un LOI de al menos el 40 por ciento de oxígeno cuando se prueba según ASTM D2863-91.

Las membranas de techado de la técnica anterior no han satisfecho tales estándares cuando se aplican a tales tejados de pendiente elevada. Por ejemplo, la Patente de EE.UU. nº 4,810,565 describe un compuesto de laminado de tejado de EPDM elastomérico retardador de fuego que comprende una capa superior de un material de EPDM retardador del fuego y una capa inferior de un material de EPDM no retardador del fuego. Entre sus ventajas, esta patente apunta la eliminación del uso de recubrimientos aplicados posteriormente como medio necesario para permitir que los materiales de EPDM patrones pasen los estándares de la prueba UL-790 en algunos montajes de techado. Mientras que esto es cierto para membranas de techado creadas para tejados planos fundamentalmente, es decir, los tejados con inclinaciones de menos de 8,3 cm por metro lineal, se cree que la lámina del compuesto no pasa los estándares de la prueba UL-790 en tejados de inclinación elevada, es decir, los tejados con inclinaciones de 8,3 cm por metro lineal o mayores. De hecho, como se establece en la presente invención a continuación, ni siquiera el material de EPDM retardador del fuego preferido empleado como la capa superior del compuesto solo (sin su capa inferior) tiene un LOI del 40 por ciento de oxígeno cuando se prueba según ASTM D2863-91.

Por lo tanto, mientras que el uso de aditivos retardadores de llama ofrecen medios eficaces de aumentar la resistencia a la llama o a arder, estos aditivos no se pueden proporcionar en cantidades lo suficientemente grandes como para hacer inflamables todas las membranas de techado de EPDM, particularmente en tejados de pendiente elevada. Así, existe la necesidad de una composición de membrana de techado de EPDM con un índice de oxígeno limitante (LOI) de al menos 40 cuando se prueba según ASTM D2863-91, de tal forma que la composición de membrana de techado de EPDM satisfaga o exceda el estándar de la prueba UL-790 para tejados con pendientes de 8,3 cm por metro lineal o más. Además, las propiedades físicas de la membrana del techado no deberían cambiar significativamente.

Resumen de la invención

Es, por tanto, un objeto de la presente invención proporcionar materiales de laminado de tejado elastoméricos vulcanizables que posean resistividad a arder mejorada.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar materiales de laminado de tejado elastoméricos vulcanizables que posean resistividad a arder mejorada en usos de pendientes elevadas.

Es otro objeto más de la presente invención proporcionar materiales de laminado de tejado elastoméricos vulcanizables, como los anteriores, que tengan un índice de oxígeno limitante de al menos el 40 por ciento de oxígeno cuando se prueban según ASTM D2863-91.

Es aún otro objeto de la presente invención proporcionar materiales de laminado de tejado elastoméricos vulcanizables, como los anteriores, que presenten superior resistencia al envejecimiento por calor a largo plazo, al ozono y al clima.

Es aún otro objeto de la presente invención proporcionar materiales de laminado de tejado elastoméricos vulcanizables, como los anteriores, que pasarán con éxito la Prueba estándar de fuego UL-790 de Resistencia al Fuego para Materiales Cobertores de Tejados para uso de tejados de pendientes ilimitadas.

Es un objeto más de la presente invención proporcionar materiales de laminado de tejado elastoméricos vulcanizables que posean estabilidad dimensional mejorada.

Es un objeto más de la presente invención proporcionar materiales de laminado de tejado elastoméricos vulcanizables a partir de compuestos de membrana sin curar que posean viscosidades Mooney de aproximadamente 37 a 43 unidades Mooney a 135ºC.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un procedimiento para cubrir tejados que emplee materiales de laminado de tejado elastoméricos vulcanizables que posean resistividad a arder mejorada en usos de pendientes elevadas.

En general, la presente invención proporciona un material de laminado retardador del fuego para techado que comprende: un polímero base que contiene al menos un terpolímero de etilen-propilen-dieno, teniendo el polímero base hasta aproximadamente el 2 por ciento en peso de cristalinidad; desde aproximadamente 85 hasta aproximadamente 175 partes en peso de al menos una carga mineral no combustible por 100 partes del polímero base; desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 partes en peso de un material de procesamiento, por 100 partes del polímero base; desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 80 partes en peso de al menos un embalaje de aditivo retardador del fuego, por 100 partes del polímero base; y desde aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 10 partes en peso de un embalaje de curación de azufre por 100 partes del polímero base, conteniendo el material de laminado al menos el 40 por ciento de materiales no combustibles y teniendo un índice de oxígeno limitante (LOI) de al menos 40 cuando se prueba según ASTM D2863-91.

La presente invención también proporciona un procedimiento para cubrir un tejado que comprende: aplicar capas de material de laminado de tejado elastomérico vulcanizable preparado a partir de una composición polimérica retardadora del fuego en cuestión al tejado que se cubre, comprendiendo la composición polimérica en cuestión un polímero base que contiene al menos un terpolímero de etilen-propilen-dieno, teniendo el polímero base hasta aproximadamente el 2 por ciento en peso de cristalinidad; desde aproximadamente 85 hasta aproximadamente 175 partes en peso de al menos una carga mineral no combustible por 100 partes del polímero base; desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 partes en peso de un material de procesamiento, por 100 partes del polímero base; desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 80 partes en peso de al menos un aditivo retardador del fuego, por 100 partes del polímero base; y desde aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 10 partes en peso de un embalaje de curación de azufre por 100 partes del polímero base; superponiendo los bordes adyacentes de las capas; y juntando adhesivamente las áreas superpuestas para formar una junta aceptable, conteniendo la composición en cuestión al menos el 40 por ciento de materiales no combustibles y teniendo el material de laminado un índice de oxígeno limitante (LOI) de al menos 40 cuando se prueba según ASTM D2863-91.

Al menos uno o más de los objetos precedentes que se harán evidentes para los expertos en la materia se describen en mayor detalle con referencia a la memoria descriptiva que sigue.

Forma de realización preferida de la invención

Como se apunta anteriormente en la presente invención, la presente invención se dirige a materiales de laminado elastoméricos retardadores del fuego para techado y, más particularmente, a los materiales de laminado adecuados para uso en tejados con pendientes elevadas o inclinaciones de al menos 8,3 cm por metro lineal y más preferentemente, aproximadamente 25 cm por metro lineal. Hasta ahora, ningún material de laminado de tejado basado en EPDM para tejados de pendiente elevada ha sido capaz de aguantar las condiciones extremas establecidas en UL-790 como estándar de fuego nacional. De hecho, se cree que ningún material de laminado de tejado basado en EPDM ha alcanzado nunca un LOI de al menos el 40 por ciento de oxígeno cuando se prueba según ASTM D2863-91. Los materiales de laminado de tejado de la presente invención satisfacen estos estándares.

Los materiales de laminado de tejado de la presente invención comprenden EPDM como polímero base, y pueden incluir opcionalmente hasta aproximadamente el 20 por ciento de EPM en sustitución del EPDM. El término EPDM se usa según su definición en ASTM-D-1418-94 y significa un terpolímero de etileno, propileno y un monómero de dieno con la porción de insaturación residual del dieno en la cadena lateral. Aunque no se limita a ello, en la patente de EE.UU. nº 3,280,082, cuya descripción se incorpora por referencia en la presente invención se encuentran procedimientos ilustrativos para preparar tales terpolímeros. Se pueden encontrar otros procedimientos ilustrativos, por ejemplo, en Rubber and Chemistry & Technology, Vol. 45, nº 1, Division of Rubber Chemistry (Marzo 1992); Morton, Rubber Technology, 2d ed., Capítulo 9, Van Nostrand Reinhold Company, Nueva York (1973); Polymer Chemistry of Synthetic Elastomers, Part II, High Polymer Series, Vol. 23, Capítulo 7, John Wiley & Sons, Inc. Nueva York (1969); Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 6, págs. 367-68, Interface Publishers, una division de John Wiley & Sons, Inc., Nueva York (1967); Encyclopedia of Polymer Science and Technology, vol. 5, p.494, Interface Publishers, una division de John Wiley & Sons, Inc., Nueva York (1966); y Synthetic Rubber Manual, 8ª ed., International Institute of Synthetic Rubber Producers, Inc. (1980). El término EPM se usa según su definición en ASTM D1418-94 y quiere decir un copolímero de etileno y propileno.

El monómero de dieno usado al formar el polímero de EPDM es preferentemente un dieno no conjugado. Son ejemplos ilustrativos de dienos no conjugados que se pueden emplear, el diciclopentadieno; el alquildiciclopentadieno; el 1-4-pentadieno; el 1,4-hexadieno; el 1,5-hexadieno; el 1,4-heptadieno; el 2-metil-1,5-hexadieno; el ciclooctadieno; el 1,4-octadieno; el 1,7-octadieno; el 5-etiliden-2-norborneno; el 3-n-propiliden-2-norborneno; el 3-(2-metil-2-butenil)-2-norborneno y similares.

Los terpolímeros preferidos de la presente invención son sustancialmente amorfos. Es decir, al menos un terpolímero de EPDM empleado como ingrediente base de la membrana de caucho o material de laminado debería tener menos del dos por ciento en peso de cristalinidad. Un polímero elastomérico preferido usado en la presente invención puede tener desde aproximadamente el 55 hasta aproximadamente el 70 por ciento en peso de etileno y desde aproximadamente el 1 hasta aproximadamente el 12 por ciento en peso de dieno siendo el resto de polímero propileno o algún otro polímero de tipo olefina similar.

Se apreciará que el material de laminado de tejado retardador del fuego objeto, puede comprender 100 partes en peso de un EPDM amorfo como único polímero elastomérico para la composición. Sin embargo, se apreciará que se puede también emplear más de un EPDM, y opcionalmente, un EPM, con menos del 2 por ciento en peso de cristalinidad, y mientras el porcentaje de cristalinidad total permanezca en el 2 por ciento o menos, se pueden emplear incluso EPDM o EPM cristalinos.

Mientras que los polímeros de EPDM y EPM cristalinos y semicristalinos no se necesitan para la práctica de la presente invención, se pueden usar mezclas de EPDM y EPM amorfos y semicristalinos para llevar a la práctica esta invención, siempre que la mezcla resultante de polímeros no tenga más de aproximadamente el 2 por ciento en peso de cristalinidad. Se apreciará que el uso de polímeros y/o EPM cristalinos puede disminuir ligeramente el LOI de la composición resultante. Así, se requiere especial atención a la cantidad usada de estos ingredientes.

Los materiales de EPDM y EPM semi-cristalinos y cristalinos se definen generalmente como los que tienen al menos el dos por ciento de cristalinidad y mayor, hasta aproximadamente el 13 por ciento en peso, como se conoce en la materia. Cuando estos materiales tienen cristalinidad mayor de la de los materiales de EPDM y/o EPM amorfos, entra dentro de la presente invención usar mezclas con los materiales amorfos. Se pueden variar cantidades relativas de los materiales amorfos y cristalinos aunque el componente amorfo comprenderá la mayoría, es decir, normalmente al menos el 80 por ciento en peso del 100 por ciento en peso de la cantidad de material de EPDM o EPM. Cuando se emplean mezclas, deberían componerse en cantidades relativas teniendo en cuenta su cristalinidad para que las mezclas de EPDM o EPDM/EPM tengan una cristalinidad de menos de o hasta aproximadamente el dos por ciento en peso, conforme al uso preferido de los materiales de polímeros amorfos.

Para ser útiles en tales mezclas según la presente invención, los componentes de EPDM cristalinos, si se usan, tendrán al menos aproximadamente el 2 por ciento en peso de cristalinidad del componente de etileno; un Mn medio medido por GPC de al menos aproximadamente 30000 y un Mw medio, medido por GPC de al menos aproximadamente 100000. Del mismo modo, el EPM cristalino, si se usa, debería tener al menos aproximadamente el 2 por ciento en peso de cristalinidad (etileno); un Mn medio, medido por GPC de al menos aproximadamente 30000 y un Mw medio, medido por GPC de al menos aproximadamente 100000. Una vez más, sin embargo, el EPDM amorfo y, opcionalmente el EPM, se emplean más que los componentes cristalinos.

Un EPDM preferido particularmente con menos del 2 por ciento de cristalinidad es accesible a partir de Uniroyal Chemical Co. bajo la marca registrada Royalene® y tiene una viscosidad Mooney (ML/4 a 125ºC) de aproximadamente 47 \pm 5, un contenido de etileno entre aproximadamente el 69 ó 70 por ciento en peso y aproximadamente el 2,7 por ciento en peso de insaturación.

Otro EPDM accesible a partir de Uniroyal Chemical Co. bajo el nombre registrado Royalene® es uno con una Viscosidad Mooney (ML/4 a 125ºC) de aproximadamente 63; un contenido de etileno de aproximadamente el 69 por ciento en peso y aproximadamente 2,5 a 2,7 por ciento en peso del tercer monómero siendo el resto del terpolímero propileno. Este terpolímero de EPDM amorfo tiene menos del dos por ciento en peso de cristalinidad y una viscosidad Mooney (ML/4 a 125ºC) de aproximadamente 62-63. Por supuesto, se apreciará que todos los polímeros base de EPDM y EPM son materiales combustibles.

Además de los polímeros olefínicos combustibles como el EPDM y, opcionalmente, el EPM, analizados anteriormente en la presente invención, la composición de la membrana de techado de la presente invención puede incluir también cargas, embalajes retardadores de llama, ayudas de procesamiento y curativas así como otros componentes opcionales que incluyen activadores de curación, de los que se examinan todos más adelante en la presente invención. Las cantidades de cargas, retardadoras de llama, materiales de procesamiento, agentes de curación, y otros aditivos usados en la composición de la membrana de techado se expresarán en lo sucesivo como partes en peso por 100 partes en peso del polímero base que, en la mayoría de los casos, será el terpolímero de EPDM. En consecuencia, cuando se usa el término "phr", se entenderá que significa partes en peso por 100 partes en peso del polímero base.

Respecto a las cargas, se seleccionan cargas adecuadas del grupo formado por materiales combustibles y no combustibles, y mezclas de los mismos. Sin embargo, son muy deseables y preferidas, cantidades mayores de materiales no combustibles y cantidades menores de materiales combustibles. Los ejemplos de materiales combustibles incluyen materiales orgánicos como negro de carbón, carga de carbón bituminoso de suelo y aceites procesadores. Los ejemplos de materiales no combustibles incluyen tanto materiales orgánicos como inorgánicos, pero preferentemente incluyen arcilla, cargas minerales, y similares. Preferentemente, estos materiales se pueden añadir a la formulación en cantidades que varían desde 85 hasta 175 partes en peso, por 100 partes de polímero base y, más preferentemente, desde aproximadamente 110 hasta 150 partes en peso, por 100 partes de polímero base, siendo usados sustancialmente más materiales no combustibles que materiales combustibles, preferentemente a una proporción de al menos 1,5 a 1 y más preferentemente, casi 2 a 1.

Los materiales combustibles orgánicos como el negro de carbón y la carga de carbón se pueden usar en cantidades que varían desde aproximadamente 30 partes hasta aproximadamente 90 partes por 100 partes de terpolímero de EPDM (phr). Como el negro de carbón y la carga de carbón son materiales combustibles, su uso debería ser limitado, preferentemente en cantidades que varíen de aproximadamente 40 hasta aproximadamente 75 phr.

El negro de carbón útil en la presente invención puede ser cualquier negro de carbón adecuado para los fines descritos más adelante en la presente invención. Son preferidos los negros de horno como GPF (horno para fines generales), FEF (horno de extrusión rápida) y SRF (horno de semi-reforzamiento). El más preferido es el negro de GPF N650 HIStr, un derivado de petróleo, carga reforzadora negra con un tamaño de partícula medio de aproximadamente 60 nm y una gravedad específica de aproximadamente 1,80 g/cc.

Se pueden emplear también otros materiales combustibles como la carga de carbón de suelo como parte de la carga en las composiciones de la membrana de techado de la presente invención. El carbón de suelo es un polvo negro seco, finamente dividido derivado de un carbón bituminoso poco volátil. El carbón de suelo típicamente tiene un tamaño de partícula que varía desde un mínimo de 0,26 micrómetros hasta un máximo de 2,55 micrómetros determinado el tamaño medio de partícula de 0,69 \pm 0,46 en 50 partículas usando Microscopía de Transmisión Electrónica. El carbón de suelo produce una pasta acuosa con un pH de aproximadamente 7,0 cuando se prueba según ASTM D-1512. Un carbón de suelo preferido de este tipo que tiene una gravedad específica de aproximadamente 1,255 \pm 0,03, un contenido en cenizas de aproximadamente el 4,58% y un contenido en azufre de aproximadamente el 0,65% se llama Austin Black. El Austin Black es comercialmente accesible a partir de Coal Fillers, Inc. de Bluefield, Virginia. Las cantidades varían desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 35 phr siendo preferidas aproximadamente 10 hasta aproximadamente 20 phr, si se usan.

Respecto a los materiales no combustibles, existen muchos tipos de materiales que se pueden usar como cargas no combustibles para la composición de la membrana de techado de la presente invención. Las cargas minerales no negras son particularmente útiles y preferidos respecto a los materiales no combustibles. Estas cargas minerales, son esencialmente materiales inorgánicos que generalmente ayudan en el refuerzo, la resistencia al envejecimiento por calor, el rendimiento de la resistencia verde, y la resistencia a la llama. Existen varios materiales inorgánicos diferentes que entran dentro de esta categoría de cargas. Por ejemplo, estas cargas incluyen varios tipos diferentes de arcillas, incluyendo las arcillas duras, las arcillas blandas, las arcillas modificadas químicamente, las arcillas lavadas con agua, y las arcillas calcinadas. Otros ejemplos de cargas minerales adecuadas para uso en la presente invención incluyen la mica, el talco, el trihidrato de alúmina, el trióxido de antimonio, el carbonato cálcico, el dióxido de titanio, la sílice, y ciertas mezclas de los mismos. Aún se pueden emplear también otros inorgánicos como hidróxido de magnesio y mineral de borato cálcico. En algún caso, estas cargas pueden sustituir completamente o parcialmente a las cargas "negras", es decir negro de carbón y otros materiales derivados del petróleo. Generalmente, sin embargo, uno o más de estas cargas minerales se emplean en cantidades que varían desde aproximadamente 85 partes hasta aproximadamente 175 partes en peso, por 100 partes de polímero base.

Cualquiera de los cuatro tipos básicos de arcillas se usa normalmente como carga para elastómeros de caucho. Los diferentes tipos de cargas de arcilla incluyen arcillas flotadas con aire, lavadas con agua, calcinadas y tratadas en la superficie o modificadas químicamente.

Las arcillas flotadas con aire son las menos caras y las usadas más extensamente. se dividen en dos grupos generales, duras y blandas, y proporcionan un amplio intervalo de refuerzo y posibilidades de carga. Las arcillas duras se pueden usar en la cantidad de aproximadamente 50 partes hasta aproximadamente 150 partes por 100 partes de EPDM (phr), preferentemente en una cantidad de aproximadamente 75 hasta 110 phr, si se usan. Las arcillas duras flotadas en aire son accesibles comercialmente a partir de J.M. Huber Corporation bajo los nombres comerciales Barden R®, y LGB®, a partir de Kentucky-Tennessee Clay Company, Koalin Division, Sandersville, GA, bajo la marca comercial Suprex®.

Las arcillas blandas flotadas con aire se pueden usar en cantidades que varían desde aproximadamente 75 partes hasta aproximadamente 175 partes por 100 partes de EPDM (phr), preferentemente en una cantidad de aproximadamente 80 a 125 phr, si se usan. Las arcillas blandas flotadas con aire preferidas son accesibles a partir de J.M. Corporation bajo la marca comercial K-78®, a partir de Evans Clay Company bajo el nombre de Hi-White R® y a partir de Kentucky-Tennessee Clay Company, Koalin Division, Sandersville, GA, bajo la marca comercial Paragon®. Es particularmente preferida la Hi-White R®, una arcilla blanda flotada con aire caracterizada por tener un pH de aproximadamente 6,25 \pm 1,25, una absorción de aceite de 33 gramos/100 gramos de arcilla, y una gravedad específica de aproximadamente 2,58. Esta arcilla también es más fina de dos micrómetros.

Las arcillas lavadas con agua se consideran normalmente como cargas semi-reforzadoras. El tamaño de partícula de esta clase particular de arcillas se controla más estrechamente por el procedimiento de fraccionamiento con agua. Este procedimiento permite la producción de arcillas en intervalos de tamaño de partícula controlados. Las cantidades preferidas de arcillas lavadas con agua son muy similares a las cantidades preferidas de las arcillas blandas flotadas con aire mencionadas anteriormente en la presente invención. Algunas de las arcillas lavadas con agua preferidas incluyen Polyfil® DL, Polyfil® F, Polyfil® FB, Polyfil® HG-90, Polyfil® K y Polyfil® XB; todas accesibles comercialmente a partir de J.M. Huber Corporation.

El tercer tipo de arcillas incluye la arcilla calcinada. Las arcillas normalmente contienen aproximadamente el 14 por ciento de agua de hidratación, y la mayoría de ésta se puede eliminar por calcinación. Los intervalos preferidos de arcillas calcinadas son muy similares a las cantidades preferidas de arcillas duras flotadas con aire mencionadas anteriormente en la presente invención. Algunas de las arcillas calcinadas preferidas incluyen Polyfil® 40, Polyfil® 70, y Polyfil® 80, todas accesibles comercialmente a partir de J.M. Huber Corporation.

El último tipo de arcilla incluye arcillas reforzadoras modificadas químicamente. La capacidad de unión cruzada se confiere a la arcilla modificando la superficie de las partículas individuales con un agente acoplante de silano polifuncional. Las arcillas modificadas químicamente se usan en la cantidad de desde aproximadamente 50 partes hasta aproximadamente 150 partes por 100 partes de EPDM (phr), preferentemente en una cantidad desde aproximadamente 75 a 125 phr. Normalmente, la gravedad específica de la mayoría de estas arcillas es aproximadamente 2,60 a 25ºC. Las arcillas modificadas químicamente preferidas son accesibles comercialmente a partir de J.M. Huber Corporation e incluyen las accesibles bajo las marcas comerciales Nucap®, Nulok® y Polyfil®. Otras arcillas modificadas químicamente preferidas son accesibles comercialmente a partir de Kentucky-Tennessee Clay Company bajo las marcas comerciales Mercap® 100 y Mercap® 200.

Como una alternativa a las arcillas en la presente invención, se puede usar un silicato. Por ejemplo, se pueden usar silicatos de calcio amorfos sintéticos como los que son accesibles comercialmente a partir de J.M. Huber Company bajo la marca comercial Hubersorb®. Un silicato particular, Hubersorb®, se caracteriza por tener un tamaño medio de partícula de 3,2 micrómetros (por el Procedimiento de Contaje Coulter), absorción de aceite de 450 ml/100 gramos de silicato cálcico, una superficie BET (Procedimiento de adsorción de nitrógeno de Brunaver-Emmet-Teller) de 300 m^{2}/gramo y un pH (solución 5%) de 10.

Otros silicatos que se pueden usar en la composición de la presente invención incluyen aluminosilicatos de sodio amorfos precipitados, a partir de J.M. Huber Company bajo la marca comercial Zeolex®. El Zeolex 23 tiene una superficie BET de aproximadamente 75 m^{2}/gramo, un índice refractario a 20ºC de aproximadamente 1,51, y un pH de aproximadamente 10,2 determinado haciendo una pasta de 20 gramos de silicato con 80 gramos de agua desionizada. En comparación, el Zeolex 80 tiene una superficie BET de aproximadamente 115 m^{2}/gramo, un índice refractario a 20ºC de aproximadamente 1,55, y un pH de aproximadamente 7. Las propiedades del tamaño de partícula medio, la densidad, la forma física y la absorción de aceite son similares a las otras.

Se pueden usar también sílices reforzadoras como cargas no negras, preferentemente junto con una o más de las arcillas modificadas químicamente apuntadas anteriormente en la presente invención. La sílice (dióxido de silicio) usa el elemento sílice y lo combina de una forma muy estable con dos átomos de oxígeno. Generalmente, las sílices se clasifican como sílices procesadas en agua, hidratadas porque se producen por una reacción química en agua, de la que se precipitan como partículas ultrafinas, esféricas. Sin embargo, existen en realidad dos formas diferentes de sílice, cristalina y amorfa (no cristalina). La forma cristalina básica de la sílice es el cuarzo, aunque existen otras dos formas cristalinas de sílice que son menos comunes: trimidita y cristobalita. Por otro lado, el silicio y los átomos de oxígeno se pueden colocar de una forma irregular y se pueden identificar por difracción de rayos X. Esta forma de sílice se clasifica como amorfa (no cristalina), porque no hay sílice cristalina detectable determinada por difracción de rayos X. Las formas de sílice más preferidas, es decir, una sílice de partícula fina, amorfa hidratada, son accesibles a partir de PPG Industries, Inc. Y J.M. Huber Corporation en una forma granular de bajo polvo. Estas sílice son accesibles típicamente a partir de PPG Industries bajo las marcas comerciales HiSil® y Silene®. Las sílices reforzadoras se caracterizan generalmente en términos de superficie (m^{2}/gramo por el procedimiento BET) o tamaño de partícula determinada o por microscopía electrónica o por el Procedimiento de Contaje Coulter.

Estas sílices se pueden emplear en la cantidad de aproximadamente 10 partes hasta aproximadamente 110 partes por 100 partes de terpolímero de EPDM (phr), preferentemente en una cantidad desde aproximadamente 10 a 30 phr. El intervalo superior útil está limitado por la viscosidad elevada conferida por las cargas de este tipo.

Aún otras cargas incluyen carbonato cálcico, dióxido de titanio, talco (silicato de magnesio), mica (mezcla de silicato de aluminio sodio y potasio), trihidrato de alúmina, trióxido de antimonio, hidróxido de magnesio, y mineral de borato cálcico. La cantidad de estas cargas puede variar significativamente dependiendo del número y la cantidad de otras cargas particulares empleadas, pero típicamente se emplean en cantidades que varían desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 75 partes en peso, por 100 partes de polímero base. Entre estas cargas minerales, se prefiere particularmente el talco.

Una forma particularmente útil de talco es el Talco Mistron Vapor (MVT) accesible comercialmente a partir de Luzenac America, Inc. El Talco Mistron Vapor (MVT) es un polvo suave, ultrafino, blanco platy con una gravedad específica de 2,75. Químicamente, el Talco Mistron Vapor es silicato de magnesio de suelo con un tamaño de partícula medio de 1,7 micrómetros, una superficie media de 18 m^{2}/gramo y una densidad de masa (aplastada) de 325 kg/m^{3}.

Otras cargas útiles incluyen el trihidrato de alúmina, un polvo blanco finamente dividido, inoloro, cristalino, que tiene la fórmula química Al_{2}O_{3}.3H_{2}O. El trihidrato de alúmina se puede usar en la presente invención para potenciar la resistencia verde del terpolímero de EPDM o de las otras poliolefinas. Preferentemente, el trihidrato de alúmina tiene un tamaño de partícula medio que varía desde aproximadamente 0,1 micrómetros hasta aproximadamente 5 micrómetros, y más preferentemente, desde aproximadamente 0,5 micrómetros hasta aproximadamente 2,5 micrómetros.

Un trihidrato de alúmina de suelo preferido adecuado para usar con la invención tiene una gravedad específica de aproximadamente 2,42, y un contenido en cenizas de aproximadamente el 64-65 por ciento en peso. El trihidrato de alúmina es accesible comercialmente a partir de Franklin Industrial Minerals, de Dalton, Georgia. Especialmente, el trihidrato de alúmina se puede también usar ventajosamente separadamente como un retardador de llama y supresor de humos en la composición de membrana de techado basada en EPDM de la presente invención.

Otras fuentes de trihidrato de alúmina son accesibles a partir de J.M. Hubber Corporation de Norcross, Georgia, bajo la marca registrada Micral. Estos trihidratos de alúmina tienen un tamaño de partícula medio de aproximadamente 1,1 micrómetros hasta aproximadamente 1,5 micrómetros, una gravedad específica de aproximadamente 2,42, un contenido en cenizas de aproximadamente el 64-65 por ciento en peso y una pérdida en ignición a 537,7ºC de aproximadamente el 34,65 por ciento en peso.

Aún otra carga mineral no combustible útil adecuado para la presente invención es el mineral de borato cálcico. Esta carga es accesible en diferentes grados de tamaño de partícula a partir de American Borate Company, Virginia Beach, Virginia, bajo la marca comercial Colemanite® y tiene la fórmula química Ca_{2}B_{6}O_{11}.5H_{2}O. El Colemanite tiene una gravedad específica de aproximadamente 2,4. Este mineral tiene un tamaño de partícula medio de aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente 5 micrómetros, y más preferentemente, desde aproximadamente 0,5 micrómetros hasta aproximadamente 2,5 micrómetros.

Otra carga mineral más que puede ser particularmente adecuado para uso en la composición de membrana de techado de la presente invención es el hidróxido de magnesio. El hidróxido de magnesio (Mg(OH)_{2} es un polvo blanco, finamente dividido que es un supresor de humos extremadamente eficaz así como un aditivo retardador de llama. Está bien documentado que el Mg(OH)_{2} es muy eficaz al reducir el humo. Así, se cree que esta carga mineral es particularmente útil donde la resistencia al humo y al fuego es un problema. Para este fin, esta carga mineral en muchas ocasiones sustituirá otras cargas minerales como la sílice o cualquiera de las arcillas en la composición.

Las calidades comerciales del hidróxido de magnesio son accesibles a partir de Martin Marletta Magnesia Specialties, Inc. bajo la marca comercial MagShield. MagShield S es un hidróxido de magnesio de tamaño estándar con un tamaño de partícula medio de aproximadamente 6,9 micrómetros. MagShield M tiene un tamaño medio de aproximadamente 1,9 micrómetros. Ambas calidades de hidróxido de magnesio son aproximadamente puras en el 98,5 por ciento, tienen aproximadamente el 0,3 por ciento de pérdida en secado y aproximadamente el 30,9 por ciento en peso de pérdida en ignición, y una gravedad específica de aproximadamente 2,38 a 23ºC.

Como se apunta anteriormente en la presente invención, las composiciones de membrana basadas en EPDM de la invención contienen además aditivos retardadores del fuego. En general, se puede usar en la composición cualquier aditivo retardador del fuego conocido en la materia por ser útil al conferir propiedades retardadoras del fuego a elastómeros de EPDM. Así, los aditivos retardadores del fuego que se pueden usar incluyen compuestos aromáticos halogenados como el bis-(acriloxietil)éter de tetrabromobisfenol-A, el óxido de decabromodifenol y similares; compuestos bromados como éteres bromados, imidas bromadas y similares; polietileno clorado, óxidos de metal hidratados como el trihidrato de aluminio; y el trióxido de antimonio y borato de cinc.

En una forma de realización preferida de la presente invención, se añade a la composición un embalaje retardador del fuego. Existe una variedad de embalajes retardadores del fuego accesibles comercialmente para uso con composiciones de caucho. Generalmente, el sistema retardador del fuego incorporado a la composición de membrana de techado se puede hacer de diferentes tipos de materiales incluyendo proporciones de óxido de decabromodifenilo (DBDPO) o aditivos que contienen bromo relacionados y trióxido de antimonio. En el embalaje retardador de fuego preferido, el óxido de decabromodifenilo (DBDPO) se combina con trióxido de antimonio en una proporción de DBDPO: trióxido de antimonio que varía desde aproximadamente 1:1 hasta 4:1 siendo la proporción preferida 3:1. Más generalmente, las cantidades de embalajes de aditivos retardadores del fuego empleados en la composición de EPDM pueden variar desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 80, preferentemente 50 a 70, partes en peso por 100 partes en peso de polímero.

Un embalaje retardador del fuego particularmente útil es accesible a partir de Anzon Chemical Company. Este embalaje es 85 por ciento activo y contiene el 15 por ciento en peso de terpolímero de EPDM como un ligante para el embalaje. El embalaje también incluye una mezcla de trióxido de antimonio y óxido de decabromodifenilo. Se apreciará que, cuando se usan, estos embalajes de aditivos se emplean en cantidades que varían desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 70 partes en peso, por 100 partes de terpolímero de EPDM. Además se apreciará que un embalaje tan retardador del fuego puede contener una porción del terpolímero de EPDM empleado en la composición.

La composición de la membrana de techado de la presente invención también puede contener uno o más materiales procesadores. Los materiales procesadores se incluyen generalmente para mejorar el comportamiento de procesamiento de la composición (es decir, para reducir el tiempo de mezclado y para aumentar la proporción de formación de lámina) e incluyen aceites procesadores, ceras y otros aditivos similares. Un aceite de proceso se puede incluir en una cantidad que varía desde aproximadamente 30 partes hasta aproximadamente 50 partes de aceite de proceso por 100 partes de terpolímero de EPDM (phr), preferentemente en una cantidad que varía desde aproximadamente 40 phr hasta menos de aproximadamente 50 phr y más preferentemente menos de 47 phr. Se apreciará que esto es sustancialmente menos aceite de procesamiento del que se usa en las láminas de tejado basadas en EPDM de la técnica anterior.

Un aceite de procesamiento preferido es un aceite parafínico, por ejemplo, Sunpar 2280, que es accesible a partir de Sun Oil Company. Son también útiles otros aceites derivados del petróleo incluyendo los aceites nafténicos. Las parafinas halogenadas líquidas pueden servir como suavizadores o extendedores y son también a menudo deseables como aditivos retardadores de llama.

Una parafina clorada líquida preferida es Doverguard 5761, que tiene aproximadamente el 59 por ciento en peso de cloro y se puede usar tanto como suavizador así como aditivo retardador del fuego. Esta parafina líquida tiene una viscosidad de aproximadamente 20 kg/m.s a 25ºC y una gravedad específica de aproximadamente 1,335 g/cc a 23ºC. Otra parafina líquida que tiene utilidad en esta invención es un aditivo retardador de llama de parafina bromoclorada líquida, es decir, el Doverguard 8207A con el 30 y 29 por ciento en peso de bromo y cloro, respectivamente. El Doverguard 8207A tiene una gravedad específica de aproximadamente 1,42 g/cc a 50ºC. Ambas parafinas halogenadas líquidas son accesibles comercialmente a partir de Dover Chemical Corporation, una filial de ICC Industries, Inc.

También se puede añadir un agente homogeneizador, generalmente en una cantidad de menos de 10 partes en peso, y preferentemente, en una cantidad de aproximadamente2 a 5 partes en peso por 100 partes de terpolímero de EPDM. Un agente homogeneizador particularmente adecuado es accesible en forma de escama y de pastilla a partir de Struktol Company bajo la marca comercial Struktol 40 MS. El agente homogeneizador preferido se compone de una mezcla de resinas de hidrocarburo aromático marrón oscuro con una gravedad específica de aproximadamente 1,06 g/cc a 23ºC.

Otro tipo más de ayuda de procesamiento útil son las resinas fenólicas. Se sabe que las resinas fenólicas proporcionan resistencia de pegajosidad y verde así como propiedades de envejecimiento a largo plazo a la composición. Cuando se usan, tales cargas se emplean típicamente en cantidades menores de menos de 10 partes en peso, más preferentemente aproximadamente 2 a 4 partes en peso, por 100 partes de terpolímero de EPDM. Una resina fenólica preferida es la XR-14652A3 con una gravedad específica de 1,025 g/cc a 23ºC y es comercialmente accesible a partir de Sovereign Chemical Company.

Además de los ingredientes anteriores que se mezclan para formar un lote maestro en la forma de realización preferida, se pueden añadir opcionalmente al lote maestro y formar parte de él activadores de la curación como óxido de cinc y ácido esteárico. Las cantidades de estos activadores pueden variar dependiendo de las necesidades de procesamiento, pero lo convencional es añadir al lote maestro aproximadamente 5 phr de óxido de cinc y aproximadamente 1 phr de ácido esteárico. Estos activadores de curación son particularmente útiles con embalajes de curación de azufre como se explica más adelante en la presente invención.

La composición de la membrana del techado puede incluir también un embalaje de curación que contiene un agente de curación y al menos un acelerador orgánico para efectuar la unión cruzada completa o el curado de la composición antes de su uso en un tejado. La composición se vulcaniza típicamente durante un periodo de tiempo a una temperatura elevada para asegurar la unión cruzada. La composición polimérica se puede curar usando cualquiera de los varios agentes de curación bien conocidos, pero preferentemente el embalaje de curación de la presente invención incluye azufre y uno o más aceleradores de vulcanización de azufre.

Generalmente, el embalaje de curación de azufre/acelerador empleado en la composición de la membrana de techado de la presente invención se proporciona en cantidades que varían desde aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 10 phr, dependiendo de la cantidad de azufre usada.

Como se apunta, el azufre y los sistemas de curación que contienen azufre usados en la presente invención incluyen típicamente uno o más aceleradores vulcanizantes de azufre. Los aceleradores adecuados empleados comúnmente incluyen, por ejemplo, tioureas como tiourea de etileno, N,N-dibutiltiourea, N,N-dietiltiourea y similares; monosulfuros y disulfuros de tiuramo como monosulfuro de tetrametiltiuramo (TMTMS), disulfuro de tetrabutiltiuramo (TBTDS), disulfuro de tetrametiltiuramo (TMTMS), monosulfuro de tetraetiltiuramo (TETMS), hexasulfuro de dipentametilentiuramo (DPTH) y similares; sulfenamidas de benzotiazol como N-oxidietilen-2-benzotiazol sulfenamida, N-ciclohexil-2-benzotiazol sulfenamida, N,N-diisopropil-2-benzotiazolsulfenamida, N-terc-butil-2-benzotiazolsulfenamida (TBBS) y similares; otros aceleradores de tiazol como (MBT) 2-mercaptobenzotiazol, (MBTS) disulfuro de benzotiazol (MBTS), 2-mercaptoimidazolin,N,N-difenilguanadina,N,N-di-(2-metilfenil)-guanadina, 2-mercaptobenzotiazol, disulfuro de 2-(morfolinoditio) benzotriazol, cinc 2-mercaptobenzotiazol y similares; ditiocarbamatos como dietilditiocarbamato de teluro, dimetilditiocarbamato de cobre, dimetilditiocarbamato de bismuto, dietilditiocarbamato de cadmio, dimetilditiocarbamato de plomo, dietilditiocarbamato de cinc, dimetilditiocarbamato de cinc, y dibutilditiocarbamato de cinc (ZDBDC).

Debería entenderse que la lista precedente no es exclusiva, y que se pueden también usar otros agentes vulcanizantes conocidos en la materia por ser eficaces en la curación de terpolímeros de EPDM empleados en la mezcla de polímeros. Para una lista de agentes vulcanizantes adicionales, véase The Vanderbilt Rubber Handbook, RT Vanderbilt Co., Norwalk CT 06855 (1990). Debería también entenderse que se pueden usar estos aceleradores de tipo donante de azufre en lugar del azufre elemental o junto con él. Las cantidades adecuadas de azufre para usarse en el embalaje de curación de azufre pueden ser determinadas fácilmente por los expertos en la materia, y generalmente varían desde aproximadamente 0,25 hasta 2,0 phr, mientras que la cantidad de acelerador puede ser determinada fácilmente por los expertos en la materia y generalmente varía desde aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 10 phr, dependiendo de la cantidad de azufre, los aceleradores de vulcanización seleccionados y el destino final o uso de la composición de la membrana de techado basada en EPDM.

Aún pueden obtenerse otros sistemas vulcanizantes para las composiciones de las membranas de EPDM en la presente invención o hacerse fácilmente por los expertos en la materia de vulcanización de polímeros sin experimentación indebida por selección juiciosa de agentes vulcanizantes y aceleradores de la lista de compuestos establecida anteriormente.

La composición resultante que comprende los diferentes ingredientes establecidos anteriormente en la presente invención incluye al menos el 40 por ciento de materiales no combustibles, y más preferentemente, al menos aproximadamente el 45 por ciento de materiales no combustibles. Así, no solamente los aditivos retardadores del fuego ayudan al aumentar la resistividad a arder, sino también el hecho de que la cantidad de materiales combustibles se haya disminuido. En particular, se apreciará que la composición tiene cargas de aceite de proceso relativamente bajas comparada con otras composiciones de EPDM mientras que aumenta sustancialmente la cantidad de cargas no combustibles usadas en la composición de la membrana de techado. Esta combinación de materiales nada combustibles y aditivos retardadores del fuego proporciona una membrana con un LOI de al menos 40 cuando se prueba según ASTM 2863.91.

Las composiciones de esta invención se pueden preparar por medios convencionales usando equipos de composición de caucho convencionales como Brabender, Banbury, mezclador de aspas Sigma, molino de dos rollos, u otros mezcladores adecuados para formar mezclas viscosas, relativamente uniformes. Las técnicas de mezclado dependen de una variedad de factores como los tipos específicos de polímeros usados, y las cargas, ceras de aceites de procesamiento y otros ingredientes usados. Los ingredientes pueden añadirse juntos en un solo paso, cargarse primero las cargas, aceites, etc. y el polímero añadirse el último, o de una forma más convencional añadiendo el polímero primero, dependiendo de los ingredientes reales usados.

Los ciclos de mezclado generalmente varían desde aproximadamente 3 a 6 minutos. Se obtiene mejor mezclado generalmente por un procedimiento incremental en el que el caucho y parte de las cargas se añaden primero con poco o ningún aceite, siendo añadidas las cargas y aceite restantes en incrementos adicionales. El mezclado rápido y la buena dispersión se pueden también alcanzar añadiendo parte del EPM o EPDM encima de las cargas, plastificadoras, etc. Este procedimiento se puede modificar adicionalmente reteniendo parte del aceite que se añade después incrementalmente.

El embalaje de curación de azufre (azufre/acelerador) se añade típicamente cerca del final del ciclo de mezclado y a temperaturas inferiores para evitar la unión cruzada prematura del polímero de EPDM. Cuando se usa un mezclador interno Banbury de tipo B, en una forma preferida, los materiales secos o en polvo como las cargas minerales no negras (es decir, arcillas no tratadas, arcillas tratadas, talco, mica, y similares) de la presente invención se añaden primero, seguidos por el aceite de proceso líquido y finalmente por el polímero (se puede hacer referencia a este tipo de mezclado como una técnica de mezclado al revés).

Cuando se desea mejor dispersión de la carga se puede emplear el mezclado en dos etapas. La composición gomosa puede formar entonces una lámina mediante calandrado. La composición de la invención puede también formar varios tipos de artículos usando otras técnicas como extrusión.

Las composiciones gomosas resultantes se pueden preparar en forma de láminas de cualquier modo conocido como por calandrado o extrusión y después cortando la lámina a las dimensiones deseadas. Generalmente, la mezcla resultante se lamina a espesores que varían desde 0,13 a 5,08 mm, preferentemente desde 0,89 a 1,52 mm por procedimientos de laminado convencionales, por ejemplo, laminado, calandrado o extrusión. Preferentemente, la mezcla se lamina a al menos 1,02 mm (0,040 pulgadas) que es el grosor mínimo especificado en los patrones de fabricación establecidos por el Roofing Council of the Rubber Manufacturers Association (RMA) para láminas de caucho de EPDM reforzadas para uso en aplicaciones de techado. En muchos casos, la mezcla se lamina a un espesor de 1,02-1,14 mm, ya que este es el espesor para un gran porcentaje de membranas de techado de "capa única" usadas comercialmente. El laminado se puede inspeccionar visualmente y cortarse a las dimensiones de longitud y anchura deseadas después de la curación.

También se apreciará que el material de laminación de tejados de la presente invención se puede reforzar opcionalmente con cañamazo ligero como se conoce bien en la materia. Sin embargo, el refuerzo con cañamazo ligero no es necesario y podría ser indeseable en algunas aplicaciones del techado.

Las propiedades físicas de las membranas de laminado de tejados se evalúan típicamente usando procedimientos de prueba desarrollados para artículos de caucho mecánicos. Las propiedades típicas incluyen, entre otras, la fuerza tensora, el módulo, el alargamiento final, la resistencia al rasgado, la resistencia al ozono, la absorción de agua y la dureza del compuesto curado.

Además, se evalúa la resistividad a arder del material de laminado de tejados. Se ha encontrado que el material de laminado de tejados tiene resistividad a arder mejorada comparada con otros materiales de laminado. De hecho, el material de laminado de tejados de la presente invención tiene un índice de oxígeno limitante de 40. Por lo tanto, el material de laminado resultante se puede aplicar a tejados de pendientes elevadas, es decir, los tejados que tienen inclinaciones de al menos 8,3 cm por metro lineal. Anteriormente, ningún material de laminado basado en EPDM ha proporcionado tal resistividad a arder.

El procedimiento para cubrir un tejado se lleva a cabo usando un material de laminado de tejados como se describe en la presente invención. Mientras la lámina se desenrolla sobre la subestructura del tejado de una forma por lo demás convencional, se superponen las juntas de las láminas adyacentes. El ancho de la junta puede variar dependiendo de las necesidades especificadas por el arquitecto, contratista de la construcción o contratista del techado y así, no constituye una limitación de la presente invención. Las juntas se unen con adhesivos convencionales como, por ejemplo, un adhesivo de solapo basado en butilo accesible comercialmente a partir de Firestone Building Products Company como SA-1065. La aplicación se puede facilitar por medio de spray, cepillo, paño u otros medios conocidos en la
materia.

También se pueden formar juntas achaflanadas usando cinta adhesiva e imprimación pareja como cinta adhesiva Quick Seam e imprimación Quick Prime, ambos accesibles comercialmente a partir de Firestone Building Products Company de Carmel, Indiana.

Para demostrar la puesta en práctica de la presente invención, se preparó una composición de EPDM negra retardadora del fuego según la presente invención y se sometió a pruebas físicas. La composición de laminado de tejados correspondiente contenía aproximadamente el 45 por ciento de materiales no combustibles. La composición y los resultados de las pruebas físicas se proporcionan en la Tabla 1 a continuación en la presente invención.

TABLA 1 Compuesto de EPDM negro retardador del fuego (FR) reforzado con cañamazo ligero (SR)

Ejemplo	Partes por 100 partes de polímero
EPDM^{1}	91,52
Negro de carbón^{2}	46,00
Carga de Carbón^{3}	16,26
Aceite de proceso^{4}	45,00
Talco^{5}	27,09
Arcilla blanda sin tratar^{6}	95,00
Embalaje retardador del fuego^{7}	56,62
Óxido de cinc	5,00
Ácido esteárico	1,48
Azufre	0,90
Acelerador^{8}	2,10
Resina fenólica^{9}	3,50
Total	390,47
1. EPDM amorfo accesible bajo la marca comercial Royalene®
2. GPF N-650 Hi Str negro
3. Carga de carbón bituminoso de suelo fino con una gravedad específica de 1,255
4. Sunpar 2280
5. Talco Mistron Vapor (MVT)
6. Arcilla HiWhite R
7. Fyrebloc 1DB-385R3
8. Disulfuro de Benzotiazilo
9. Resina de p-Octilfenol con una gravedad específica de 1,025 g/cc a 23ºC. Accesible en forma de escamas
ámbar a partir de Sovereign Chemical Company.

TABLA 1 (continuación) Compuesto de EPDM negro retardador del fuego (FR) reforzado con cañamazo ligero (SR)

Reómetro a 160ºC-mini-troquel. Arco 3º
Tiempo de quemado, minutos:segundos	10:03
Tiempo hasta cura del 50%, minutos:segundos	17:50
Tiempo hasta cura del 90%, minutos:segundos	26:32
Par mínimo, Newton-metro	35,6:114,3
Par máximo, Newton-metro	115,6:190,5

TABLA 1 (continuación)

Quemado Money a 135ºC-rotor grande
Viscosidad mínima, Mu	44,3
T_{5}, minutos	43,9
Propiedades de Tensión a 23ºC-trozos curados
30 minutos a 160ºC
Sin envejecer
Módulo 100%, psi	445
Módulo 300%, psi	630
Tensión en la rotura, psi	1140
Alargamiento en la rotura,%	850
Envejecido con calor 28 días a 116ºC
Módulo 100%, psi	970
Módulo 300%, psi	1230
Tensión en la rotura, psi	1365
Alargamiento en la rotura,%	400
Propiedades de desgarro de Troquel C a 23ºC-trozos curados
30 minutos a 160ºC
Sin envejecer
Kg/m	4125,19
Envejecido con calor 28 días a 116ºC
Kg/m	3535,87
Dureza Shore "A"
Sin envejecer- Probado a 23ºC	72
Envejecido con calor 28 días a 116ºC- Probado a 23ºC	83
Gravedad específica (calc.)	1,4186
Índice de oxígeno limitante	40,9

La más notable entre las propiedades físicas de la composición de membrana preferida (el "Ejemplo") es el LOI del 40,9 por ciento de oxígeno para la composición gomosa. Esta composición de membrana de techado de "pendiente elevada" ha aumentado significativamente la resistividad a arder comparada con otras composiciones de membranas basadas en EPDM.

La Prueba del Índice de Oxígeno usa un tubo de cristal vertical de 60 cm de alto y 8,4 cm de diámetro, en el que una vara o tira se sostiene verticalmente por una abrazadera en su parte inferior. Una mezcla controlada de oxígeno y nitrógeno se introduce en la parte inferior del tubo a través de un lecho de cuentas de vidrio en la parte inferior para proporcionar el flujo uniforme de los gases. Se prende fuego a la muestra en su parte superior y la muestra arde como una vela desde la parte superior hacia abajo. La atmósfera que permite el ardor continuado se determina como Índice de Oxígeno (I.O.). El I.O. es la fracción mínima de oxígeno en la mezcla de oxígeno-nitrógeno que justo mantendrá el ardor durante 5,08 cm o tres minutos, lo que sea que ocurra primero.

En el Ejemplo, la composición de membrana basada en EPDM tenía el 100% de un EPDM esencialmente amorfo accesible bajo la marca comercial Royalene®, dos cargas de tipo negro diferentes (es decir, GPF N-650 Histr negro de carbón y carga de carbón), dos cargas minerales diferentes (es decir, arcilla blanda HiWhite R y Talco Mistron Vapor) en una cantidad de casi el doble de la de las cargas negras, un aceite de procesamiento (Sunpar 2280), un embalaje retardador del fuego, 85% activo, que contiene el 15 por ciento en peso de terpolímero de EPDM, terpolímero que se calcula como parte del polímero base, totalizando por ello 100 partes de EPDM, y conteniendo el resto del embalaje el 63,75 por ciento en peso de óxido de decabromodifenilo (DBDPO) y el 21,25 por ciento en peso de trióxido de antimonio (Sb_{2}O_{3}). Se añadieron también a la composición, óxido de cinc y ácido esteárico, así como un embalaje de curación de azufre y una resina taquificadora fenólica.

Se determinaron las características de curación y las medidas de quemado relativas al Ejemplo 1 y se proporcionan en la Tabla I. Las características de curación de la composición retardadora del fuego completamente compuesta se determinaron por medio de un Reómetro de Disco Oscilante Monsanto (ASTM D 2084-81). Las condiciones específicas empleadas implicaron el uso de un accesorio mini-troquel funcionando a 100 rpm, y el efecto de un arco de 3º a 160ºC (320 F) durante las pruebas. Las características de procesamiento del compuesto de la composición retardadora del fuego se midieron usando un Viscosímetro Monsanto (MW-2000E). Las condiciones de prueba específicas implicaron el uso de un accesorio de troquel de rotor grande (3,81 cm de diámetro) funcionando a 135ºC (275ºF) durante las pruebas reales. El Viscosímetro Mooney proporcionó información útil que tiene que ver con la viscosidad del compuesto y la seguridad de procesamiento (quemado) de la composición retardadora del fuego completamente compuesta. Las propiedades de curación y la seguridad del procesamiento de la composición retardadora del fuego se midieron y se han informado en la Tabla I anteriormente en la presente invención. Para fines de prueba, se cortaron muestras en forma de pesa a partir de trozos de 1,14 mm de espesor (moldeado por compresión 30 minutos a 160ºC) según ASTM D 412 (Procedimiento A-muestras de pesa y rectas). El módulo, la fuerza tensora y la alargamiento en las medidas de rotura se obtuvieron usando un aparato de Prueba de modelo de mesa Instron®, Modelo 4301, y los resultados de las pruebas se calcularon según ASTM D 412. Todas las muestras de forma de pesa se dejaron endurecer durante aproximadamente 24 horas después de las que la prueba se llevó a cabo a 23ºC.

Las propiedades de rasgado de los trozos de caucho planos curados de 1,14 mm se prepararon usando un troquel C (troquel ángulo 90ºC) y se determinaron según ASTM D 624. Las muestras de rasgado de troquel C no se cortaron antes de la prueba. La resistencia al rasgado, en lbs./inch, se obtuvo usando un aparato de prueba de modelo de mesa Instron®, Modelo 4301 y los resultados de la prueba se calcularon según AST D 624. Las pruebas se llevaron a cabo a 23ºC. La prueba de dureza shore "A" se llevó a cabo a 23ºC según ASTM D 2240 usando un Durómetro Tipo A instrumento de dureza producido por Shore Instrument & Manufacturing Company, Inc., Freeport, N.Y. La estabilidad térmica de las uniones cruzadas de azufre se determinó exponiendo los trozos de espesor de 1,14 mm curados a calor seco en un horno de aire forzado durante 28 días a 116ºC. Se encontró que comparada con la fuerza tensora original o sin envejecer, la alargamiento en la rotura y la resistencia de rasgado del troquel C, la composición retardadora del fuego tenía una estabilidad térmica excelente cuando se envejecía durante 28 días a 116ºC (véase Tabla I). Las propiedades físicas no envejecidas o envejecidas por calor de la composición retardadora del fuego se presentan en la Tabla I anteriormente en la presente invención. Las propiedades físicas envejecidas por el calor y la medida del LOI revelan que esta composición particular va bien para usarse como un compuesto retardador del fuego.

La estabilidad térmica de las uniones cruzadas de azufre se determinó exponiendo los vulcanizados de caucho curado a calor seco en un horno de aire forzado durante 28 días a 116ºC. Comparado con la tensión original o no envejecida en la rotura y las propiedades de rasgado de troquel C, se encontró que los vulcanizados envejecidos por calor tenían excelente estabilidad térmica cuando se envejecían durante 28 días a 116ºC. (véase Tabla 1).

TABLA 2 Membrana de EPDM negra reforzada con cañamazo ligero (SR) retardadora del fuego (FR)

Condiciones de envejecimiento	Sin envejecer	Envejecimiento con calor
		28 días a 116ºC
Fuerza de rotura a 23^{o}C
kgf. (dirección de la máquina)	166,468	210,013
kgf. (dirección cruzada)	169,190	207,292
Rasgado de lengüeta a 23^{o}C
kgf. (dirección de la máquina)	28,3	12,8
kgf. (dirección cruzada)	27,8	14,0
Adhesión capa a capa de caucho a 23^{o}C
N/m (dirección de la máquina)	19685,	1401,18
N/m (dirección cruzada)	1733,85	1331,10
Dureza Shore "A" probada a 23^{o}C	72	82

En una muestra de membrana de EPDM reforzada con cañamazo ligero (SR) retardadora del fuego (FR) producida en la fábrica (formulación identificada como Ejemplo 1 en la Tabla I) se probó la fuerza de rotura y la resistencia al rasgado de lengüeta así como la adhesión de pelado de caucho capa a capa y la dureza Shore "A" (véase Tabla I). Estas pruebas se llevaron a cabo en muestras de membrana, tanto antes como después de envejecer con calor 28 días a 116ºC. La fuerza de rotura se determinó en muestras de 10,16 por 15,24 cm según ASTM D 751 (Procedimiento de Prueba Grab). Estas muestras se sacaron usando un instrumento de Prueba Instron®, Modelo 4301 a una velocidad de cruceta de 30,48 cm por minuto a 23ºC. Después de envejecer 28 días a 116ºC la fuerza de rotura de la membrana de EPDM retardadora del fuego (FR) reforzada con cañamazo ligero (SR) continuó creciendo en fuerza tanto en la dirección de la máquina como en dirección cruzada (transversa). En otras palabras, el envejecimiento por calor no pareció influir negativamente en la fuerza de rotura de la membrana de 1,52 mm reforzada con cañamazo ligero. Las muestras probadas en la dirección de la máquina eran paralelas direccionalmente a la veta del rollo de calandrar. La resistencia al rasgado de lengüeta de la membrana de EPDM reforzada con cañamazo ligero (SR) retardadora del fuego se determinó en muestras de 7,62 por 20,32 cm usando la Prueba de Rasgado de Lengüeta-Procedimiento B que se puede encontrar en ASTM D 751. Las muestras de prueba de rasgado de lengüeta se sacaron usando un Aparato de Prueba Instron®, Modelo 4301 a la tasa de velocidad de cruceta de 5,08 cm por minuto.

La adhesión entre las dos capas de caucho se evaluó usando una prueba de pelado Instron®. Las capas de caucho se separaron usando un Aparato de Prueba Instron® Tester, Modelo 4301 a la tasa de 5,08 cm por minuto en muestras de prueba de 2,54 cm de ancho, tanto antes como después del envejecimiento por calor 28 días a 116ºC. Comparado con los valores de adhesión de pelado no envejecidos u originales, la cantidad de adhesión retenida, en lbs. por inch, después de 28 días de envejecimiento a 116ºC estaba entre 71-77%. Por último, la prueba de dureza Shore "A" se llevó a cabo a 23ºC según ASTM D 2240. Los valores de dureza de los compuestos curados eran típicos de composiciones retardadoras del fuego, muy rellenadas de minerales.

Además de las pruebas anteriores, los materiales de laminado de tejados preparados a partir de la composición de membrana enumerados en la Tabla I se sometieron al estándar de Pruebas bajo fuego UL-790 de Underwriter Laboratory en un medio de pendiente elevada, es decir, una pendiente inclinada o mayor de 8,3 cm por metro lineal. El material de laminado del tejado se adhirió entonces a una tabla de fibra de madera de 1,27 cm que estaba cubriendo 10,16 cm de aislamiento de espuma de isocianurato que se instalaron en una cubierta de 101,6 cm de ancho por 2,44 metros de largo. Esta es una prueba estándar de la industria llevada a cabo durante 10 minutos con una temperatura de llama de 760ºC \pm 10ºC y una velocidad del viento de 19,31 kmph \pm 0,8 kmph. La cubierta se prende y la difusión de la llama sobre la membrana debe ser menor de 1,83 metros en 10 minutos. Los materiales para techar basados en el Ejemplo pasaron la prueba de arder (UL-790).

En conclusión, debería quedar claro a partir del ejemplo anterior y la descripción de la memoria descriptiva que el uso de terpolímeros de EPDM amorfos o mezclas de terpolímeros de EPDM amorfos y semi-cristalinos con una cristalinidad combinada de hasta aproximadamente el 2 por ciento en peso se pueden usar para preparar material de laminado de tejados con buenas propiedades de junta y físicas así como resistividad a arder mejorada para aplicaciones en pendientes elevadas.

Debe entenderse que la invención no se limita al ejemplo específico proporcionado anteriormente en la presente invención o a los tipos específicos de terpolímeros de EPDM amorfos ejemplificados en la presente invención o por la descripción de otros aditivos o cargas de procesamiento típicas proporcionadas en la presente invención, habiendo sido proporcionado el ejemplo solamente para demostrar la puesta en práctica de la invención objeto. De forma similar, la invención no se limita necesariamente a las cargas, material de procesamiento, y aditivos particulares ejemplificados o a las cantidades de los mismos. Los expertos en la materia pueden seleccionar fácilmente otros terpolímeros amorfos (y copolímeros), o cargas, ayudas de procesamiento y similares según la descripción hecha anteriormente en la presente invención.

En vista de las propiedades descritas anteriormente, las composiciones de la presente invención son valiosas en la producción de membranas de techado. Las membranas de techado formadas a partir de las composiciones de la presente invención se pueden producir por cualquier procedimiento usado convencionalmente para producir membranas de techado a partir de composiciones poliméricas rellenadas. Por ejemplo, las membranas se pueden formar por una técnica de calandrado convencional. Como se apunta anteriormente en la presente invención, las membranas de techado formadas a partir de las composiciones de la presente invención pueden opcionalmente reforzarse con cañamazo ligero.

Así, se cree que cualquiera de las variables reveladas en la presente invención puede determinarse fácilmente y controlarse sin salirse del alcance de la invención revelado y descrito en la presente invención. Además, el alcance de la invención incluirá todas las modificaciones y variaciones que entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (22)

1. Un material de laminado retardador del fuego para techado que comprende:

un polímero base que contiene al menos un terpolímero de etilen-propilen-dieno, teniendo dicho polímero base hasta aproximadamente 2 por ciento en peso de cristalinidad;

desde aproximadamente 85 hasta aproximadamente 175 partes en peso de al menos una carga mineral no combustible por 100 partes de dicho polímero base;

desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 partes en peso de un material de procesamiento, por 100 partes de dicho polímero base;

desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 80 partes en peso de al menos un aditivo retardador del fuego, por 100 partes de dicho polímero base; y

desde aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 10 partes en peso de un embalaje de curación por 100 partes de dicho polímero base, conteniendo el material de laminado al menos 40 por ciento de materiales no combustibles y con un índice de oxígeno limitante (LOI) de al menos 40 por ciento de oxígeno cuando se prueba según ASTM D2863-91.

2. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, que comprende además aproximadamente 30 a 90 partes en peso de al menos una carga negra por 100 partes de dicho polímero base.

3. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, en el que dicho polímero base además contiene un segundo terpolímero de etilen-propilen-dieno.

4. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, en el que dicho polímero base además contiene un polímero que forma una mezcla con dicho al menos un terpolímero en el que dicho polímero que forma dicha mezcla se selecciona del grupo formado por copolímeros preparados a partir de monómeros que contienen al menos 2 átomos de carbono, mezclados en proporciones relativas con dicho terpolímero de tal forma que la cristalinidad total de dicho polímero base es de hasta 2 por ciento en peso.

5. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, en el que dicha carga mineral no combustible se selecciona del grupo formado por arcillas duras, arcillas blandas, arcillas modificadas químicamente, mica, talco, trihidrato de alúmina, carbonato cálcico, dióxido de titanio, sílice hidratada precipitada amorfa y mezclas de los mismos.

6. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 5, en el que dicha carga mineral no combustible incluye arcillas blandas y talco.

7. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, en el que dicho material de procesamiento se selecciona del grupo formado por aceites parafínicos, aceites nafténicos y ceras y mezclas de los mismos.

8. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, en el que dicho al menos un aditivo retardador del fuego es un embalaje retardador del fuego que contiene al menos un aditivo que contiene bromo y trióxido de antimonio (Sb_{2}O_{3}).

9. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 8, en el que dicho aditivo que contiene bromo es óxido de decabromodifenilo (DBDPO).

10. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, en el que dicho embalaje de curación comprende desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 2 partes en peso de azufre y desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 8 partes en peso de al menos un acelerador de vulcanización de azufre.

11. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 10, en el que dicho al menos un acelerador de vulcanización de azufre incluye un disulfuro de benzotiazilo.

12. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, en el que el material de laminado contiene aproximadamente 45 por ciento de materiales no combustibles.

13. El material de laminado retardador del fuego según la reivindicación 1, en el que el material de laminado pasa la prueba UL-790 para resistencia al fuego de materiales cobertores de tejados para tejados en pendiente con una inclinación de al menos 8,3 cm por metro lineal.

14. Un procedimiento para cubrir un tejado que comprende:

aplicar capas de material de laminado de tejados preparado a partir de una composición polimérica retardadora del fuego en cuestión al tejado que se va a cubrir, comprendiendo dicha composición polimérica en cuestión un polímero base que contiene al menos un terpolímero de etilen-propilen-dieno, teniendo dicho polímero base hasta aproximadamente 2 por ciento en peso de cristalinidad; desde aproximadamente 85 hasta aproximadamente 175 partes en peso de al menos una carga mineral no combustible por 100 partes de dicho polímero base; desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 50 partes en peso de un material de procesamiento, por 100 partes de dicho polímero base; desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 80 partes en peso de al menos un aditivo retardador del fuego, por 100 partes de dicho polímero base; y desde aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 10 partes en peso de un embalaje de curación de azufre por 100 partes de dicho polímero base;

superponer cantos adyacentes de dichas capas; y

juntar adhesivamente las áreas superpuestas para formar una junta aceptable,

conteniendo dicha composición en cuestión al menos el 40 por ciento de materiales no combustibles y teniendo dicho material de laminado un índice de oxígeno limitante (LOI) de al menos el 40 por ciento de oxígeno cuando se prueba según ASTM D2863-91.

15. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicha composición en cuestión además comprende aproximadamente 30 a 90 partes en peso de al menos una carga negra, por 100 partes de dicho polímero base.

16. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicho al menos una carga mineral no combustible se selecciona del grupo formado por arcillas duras, arcillas blandas, arcillas modificadas clínicamente, mica, talco, trihidrato de alúmina, carbonato cálcico, dióxido de titanio, sílice hidratada precipitada amorfa y mezclas de los mismos.

17. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicho al menos un aditivo retardador del fuego es un embalaje retardador del fuego que contiene al menos un aditivo que contiene bromo y trióxido de antimonio (Sb_{2}O_{3}).

18. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que dicho aditivo que contiene bromo es óxido de decabromodifenilo (DBDPO).

19. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicho embalaje de curación comprende desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 2 partes en peso de azufre y desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 8 partes en peso de al menos un acelerador de vulcanización de azufre.

20. El procedimiento según la reivindicación 19, en el que dicho al menos un acelerador de vulcanización de azufre incluye un disulfuro de benzotiazilo.

21. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicha composición en cuestión contiene aproximadamente el 45 por ciento de materiales no combustibles.

22. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que el material de laminado pasa la prueba UL-790 para resistencia al fuego de materiales cobertores de tejados para tejados en pendiente con una inclinación de al menos 8,3 cm por metro lineal.