ES2249025T3 - CLOSURE OF FOAM AND INSULATING PANELS MADE OF IT. - Google Patents
CLOSURE OF FOAM AND INSULATING PANELS MADE OF IT.Info
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Abstract
Description
Cerramiento de espuma y paneles aislantes hechos de él.Foam enclosure and insulated panels made of the.
Los laminados aislantes rígidos de espuma polimérica se han utilizado durante muchos años por parte de la industria de la construcción. Los usos incluyen tableros comerciales de aislamiento de techos utilizados bajo un techo reforzado con membranas asfálticas (BUR) así como bajo varias telas de membranas individuales tales como caucho EPDM, PVC, membranas de betún asfáltico modificado y similares. Otros usos incluyen aislamiento de residencias, como cubiertas bajo revestimientos exteriores, y como aislamiento del techo bajo placas asfálticas y tejas de concreto.Rigid foam insulation laminates polymeric have been used for many years by the Construction Industry. Applications include commercial boards Roof insulation used under a roof reinforced with asphalt membranes (BUR) as well as under various membrane fabrics individual such as EPDM rubber, PVC, bitumen membranes modified asphalt and the like. Other uses include insulation from residences, as covers under exterior cladding, and as roof insulation under asphalt plates and roof tiles concrete.
Dicho aislamiento con frecuencia toma la forma de un material con núcleo de espuma polimérica termoestable tal como poliuretano, poliisocianurato, poliuretano modificado poliisocianurato (llamado con frecuencia como poliiso) o resina fenólica, aplicado entre dos láminas encaradas.Such isolation often takes the form of a material with thermosetting polymer foam core such as polyurethane, polyisocyanurate, modified polyurethane polyisocyanurate (often referred to as polyiso) or resin phenolic, applied between two facing plates.
Estos tableros aislantes generalmente se fabrican en líneas de producción donde una mezcla química líquida del núcleo se vierte sobre un cerramiento inferior, haciendo espuma hasta entrar en contacto con un cerramiento superior en un laminador de ascenso restringido. La reacción de la mezcla química que causa la producción de espuma es generalmente exotérmica, ya que el curado a través de polimerización y reticulación se produce en el laminador. En el caso de tableros de aislamiento de poliisocianurato, la reacción exotérmica de curado dura bien dentro del tiempo en que los tableros rígidos se cortan, se apilan y se almacenan. La reacción exotérmica puede durar tanto como 4 días y la mezcla puede alcanzar temperaturas tan altas como 163ºC (325ºF).These insulating boards are usually manufactured in production lines where a liquid chemical mixture of the core it is poured on a lower enclosure, foaming until come into contact with a top enclosure in a rolling mill restricted ascent. The reaction of the chemical mixture that causes the foam production is generally exothermic, since curing at Polymerization and crosslinking occurs in the laminator. In the case of polyisocyanurate insulation boards, the exothermic curing reaction lasts well within the time when Rigid boards are cut, stacked and stored. The reaction Exothermic can last as long as 4 days and the mixture can reach temperatures as high as 163ºC (325ºF).
Las propiedades deseables para los cerramientos incluyen flexibilidad, gran resistencia a la tensión y a la rotura y resistencia a la degradación térmica. La porosidad del cerramiento debe ser baja y el grosor de la cubierta del cerramiento debe ser suficiente para evitar el goteo de las sustancias químicas líquidas antes de la formación de espuma. Adicionalmente, los cerramientos deben mostrar buena adhesión al núcleo aislante de espuma y ser inertes a sustancias químicas extrañas que pueden estar presentes en la mezcla, especialmente a agentes sopladores que también puede comportarse como solventes. Los agentes de hinchamiento actualmente en uso incluyen clorofluorocarbonos como HCFC-141b y R-22 así como hidrocarburos tales como n-pentano, ciclo-pentano e iso-pentano.Desirable properties for enclosures include flexibility, high tensile and tear resistance and resistance to thermal degradation. The porosity of the enclosure it must be low and the thickness of the enclosure cover must be enough to prevent dripping of liquid chemicals before foaming. Additionally, the enclosures they must show good adhesion to the foam insulating core and be inert to foreign chemicals that may be present in the mixture, especially to blowing agents that can also behave like solvents. Swelling agents currently in use include chlorofluorocarbons such as HCFC-141b and R-22 as well as hydrocarbons such as n-pentane, cyclo-pentane e iso-pentane
Un problema que ha asociado la industria del poliiso ha sido un fenómeno llamado "deslaminado a baja temperatura". Este fenómeno se produce en áreas de baja temperatura donde los tableros de aislamiento que salen de la línea de producción se enfrían antes de que puedan estar "curados para apilado". En el peor de los casos, la capa de núcleo de espuma poliiso más cercana al cerramiento se enfría, sofocando la reacción de curado y dejando una capa quebradiza. Con frecuencia esto conduce a la cizalladura de la capa del núcleo o al deslaminado del cerramiento. Ha sido práctica de los fabricantes colocar una capa de cartón corrugado sobre la superficie superior del cerramiento del tablero superior y bajo la superficie inferior del cerramiento del tablero de fondo en la pila, para retener el calor exotérmico y evitar la posterior delaminación. De esta manera, un cerramiento que aísla de manera inherente y retiene el calor durante el curado en la pila reduciría materialmente los incidentes de delaminación a temperaturas frías y eliminaría la necesidad del costoso aislamiento de cartón.A problem that has been associated with the polyiso has been a phenomenon called "delaminated to low temperature. "This phenomenon occurs in areas of low temperature where the insulation boards leaving the line of production are cooled before they can be "cured for stacked. "In the worst case, the foam core layer polyiso closer to the enclosure cools, quenching the reaction of curing and leaving a brittle layer. This often leads to the shearing of the core layer or to the delamination of the enclosure. It has been the practice of manufacturers to place a layer of corrugated cardboard on the upper surface of the enclosure top board and under the bottom surface of the enclosure bottom board in the stack, to retain exothermic heat and Avoid subsequent delamination. In this way, an enclosure that inherently insulates and retains heat during curing in the stack would materially reduce delamination incidents to cold temperatures and would eliminate the need for expensive insulation of cardboard.
Después de que estos tableros de aislamiento de polímero espumado se curen, corten y se envíen a su lugar de uso, el cerramiento ha de proporcionar estabilidad mecánica, así como resistencia al agua y a la climatología, al instalarse, se pueden exponer a lluvia persistente, alta humedad, luz ultravioleta y calor excesivo. Además, los cerramientos han de ser resistente a las perforaciones y las marcas para sobrevivir a su taladrado y a que se camine sobre el mismo. El soporte de temperaturas de hasta 260ºC (500ºF), como se encuentran en aplicaciones de asfalto caliente, así como la resistencia a los efectos nocivos de los solventes adhesivos usados en aplicaciones de membrana de techado de chapa única mientras se unen firmemente a los propios adhesivos son también propiedades importantes del cerramiento.After these insulation boards of Foamed polymer is cured, cut and sent to its place of use, the enclosure must provide mechanical stability as well as water and weather resistance, when installed, can be expose to persistent rain, high humidity, ultraviolet light and heat excessive. In addition, the enclosures must be resistant to perforations and marks to survive its drilling and I walked on it. The temperature support up to 260ºC (500ºF), as found in hot asphalt applications, as well such as resistance to the harmful effects of adhesive solvents used in single sheet roof membrane applications while firmly bonding to the adhesives themselves are also important properties of the enclosure.
Tradicionalmente, los materiales de los cerramientos han incluido fieltros celulósicos saturados de asfalto, esteras de fibra de vidrio, esteras de fibra de vidrio recubiertas con una emulsión de asfalto, lámina de aluminio/Kraft/lámina, fieltros celulósicos modificados de fibra de vidrio, esteras de vidrio sobre las que se han extrusionado películas poliméricas, y esteras de vidrio recubiertas con recubrimientos de látex polimérico y ligando inorgánico. Sin embargo, todos estos materiales tiene por lo menos una propiedad no deseada. Por ejemplo, los productos que contienen asfalto no son compatibles con las membranas de techado de chapa única de PVC. Las esteras de fibra de vidrio están sometidas a un infiltrado excesivo de los productos químicos del núcleo que se puede espumar. Los cerramientos y las láminas de aluminio reflejan calor en la espuma durante el procesamiento, que provoca la disrupción de la estructura de las celdas, la delaminación y la deformación. Además, el enfundado de la lámina recubierta y la extrusión o laminación de una película de polímero a las superficies de la estera de vidrio son costosos. Específicamente, se ha encontrado que las esteras de vidrio recubiertas con mezclas de látex polimérico y ligando inorgánico son frágiles; por el contrario, los fieltros celulósicos modificados de fibra de vidrio son susceptibles de absorción de la humedad, agravando la deformación del tablero en ambientes húmedos o mojados.Traditionally, the materials of the enclosures have included asphalt saturated cellulosic felts, fiberglass mats, fiberglass coated mats With an asphalt emulsion, aluminum foil / Kraft / foil, fiberglass modified cellulosic felts, mats glass on which polymeric films have been extruded, and glass mats coated with polymeric latex coatings and inorganic ligand. However, all these materials have for At least one unwanted property. For example, the products that contain asphalt are not compatible with roofing membranes of PVC single sheet. Fiberglass mats are subjected to excessive infiltration of the core chemicals that are It can foam. Aluminum enclosures and sheets reflect heat in the foam during processing, which causes the disruption of cell structure, delamination and deformation. In addition, the sheathing of the coated sheet and the extrusion or lamination of a polymer film to surfaces of the glass mat are expensive. Specifically, it has found that glass mats coated with mixtures of polymeric latex and inorganic ligand are fragile; for him opposite, fiberglass modified cellulosic felts are susceptible to moisture absorption, aggravating the deformation of the board in humid or wet environments.
Otros cerramientos que se han utilizado para cubrir cerramientos de tableros de base y aislamiento incluyen los descritos en las patentes US-5.776.841 y US-5.717.012, que son principalmente fieltros.Other enclosures that have been used to cover enclosures of base and insulation boards include the described in patents US-5,776,841 and US 5,717,012, which are mainly felt.
La patente US-5.001.005 describe una lámina de recubrimiento compuesta por fibras de vidrio y un ligando no asfáltico. El cerramiento contiene un 60-90% de fibras de vidrio, cuyo alto contenido de fibra no proporciona una unión suficiente para cerrar los poros de la lámina o para proporcionar la resistencia laminar deseada. La patente US-5.102.728, que describe un sustrato de estera de vidrio recubierto con un látex polimérico mezclado con una emulsión de asfalto, se refiere a un producto que no es solamente incompatible con las membranas de techo de PVC, sino que también requiere espesores de recubrimiento excesivos para reducir su alta porosidad. En consecuencia, este producto es muy costoso. La patente US-5.112.678 describe un cerramiento preparando mediante la aplicación a una estera de fibra de vidrio un látex polimérico fluido y un recubrimiento de ligando inorgánico. El producto resultante es algo frágil y es susceptible de un grado de filtrado químico indeseable. Las patentes US-5.698.302 y US-5.698.304 describen cerramientos donde se laminan o extrusionan películas de polímero sobre una estera de fibra de vidrio. Esta aproximación no es solamente costosa, sino que como también los polímeros con retardantes de llama minerales convencionales no se extrusionan bien, se ha de sacrificar algún grado de resistencia a la inflamabilidad.US Patent 5,001,005 describes a cover sheet composed of glass fibers and a non-asphaltic ligand. The enclosure contains a 60-90% of glass fibers, whose high content of fiber does not provide a sufficient bond to close the pores of the sheet or to provide the desired sheet strength. The US 5,102,728, which describes a substrate of glass mat coated with a polymeric latex mixed with a asphalt emulsion, refers to a product that is not only incompatible with PVC roof membranes, but also requires excessive coating thicknesses to reduce its high porosity. Consequently, this product is very expensive. The patent US 5,112,678 describes an enclosure preparing by applying a latex to a fiberglass mat fluid polymeric and an inorganic ligand coating. He resulting product is somewhat fragile and is susceptible to a degree of undesirable chemical filtering. Patents US 5,698,302 and US 5,698,304 describe enclosures where films are laminated or extruded from polymer on a fiberglass mat. This approach does not It is only expensive, but also as polymers with Conventional mineral flame retardants are not extruded well, some degree of resistance to inflammability.
En consecuencia, es un objetivo de la presente invención solucionar los inconvenientes y las deficiencias anteriores y proporcionar un cerramiento que se produzca de manera económica mediante un procedimiento comercialmente factible.Consequently, it is an objective of the present invention solve the inconveniences and deficiencies above and provide an enclosure that occurs so economic through a commercially feasible procedure.
También es un objetivo proporcionar un cerramiento mecánicamente estable adecuado para la fabricación de tableros de aislamiento que resista delaminación a bajas temperaturas y que tenga una tolerancia superior a los efectos de la climatología.It is also an objective to provide a mechanically stable enclosure suitable for manufacturing insulation boards that resist delamination to casualties temperatures and have a superior tolerance to the effects of climatology.
Otro objetivo es proporcionar un cerramiento que presente una adhesión superior a espuma poliiso de un material de núcleo de un tablero de aislamiento.Another objective is to provide an enclosure that present a superior adhesion to polyiso foam of a material of core of an insulation board.
Estos y otros objetivos y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la descripción adjunta.These and other objectives and advantages of the Invention will become apparent from the attached description.
El cerramiento no asfáltico y no celulósico de la presente invención comprende un sustrato de estera fibroso preformado seco sobre el que se recubre una composición preespumada que contiene un polímero de látex tixotrópico natural o sintético, un sulfactante y un relleno mineral inorgánico. La composición puede contener opcionalmente hasta un 15% en peso aproximadamente de aditivos externos, que incluyen un retardante de llama, tinte, espesador, agente reductor de la porosidad, estabilizadores térmicos y/o UV y similares, para proporcionar un producto de cerramiento espumado que tiene, sobre una base de peso en seco, menor del 50% de fibra en la estera. El producto de cerramiento preferido contiene del 30 al 46% en peso de fibra en la composición que consiste en fibra de estera con ligando y látex en la mezcla del recubrimiento.The non-asphaltic and non-cellulosic enclosure of the The present invention comprises a fibrous mat substrate dry preformed on which a pre-foamed composition is coated containing a natural or synthetic thixotropic latex polymer, a sulfactant and an inorganic mineral filler. The composition can optionally contain up to about 15% by weight of external additives, which include a flame retardant, dye, thickener, porosity reducing agent, thermal stabilizers and / or UV and the like, to provide a closing product foaming that has, on a dry weight basis, less than 50% of fiber on the mat. The preferred enclosure product contains 30 to 46% by weight of fiber in the composition consisting of mat fiber with ligand and latex in the mixture of covering.
Generalmente, la composición de recubrimiento espumada aplicada a la estera preformada contiene sobre una base de peso en seco entre un 15 y un 80% en peso de látex polimérico tixotrópico, entre un 0,01 y un 80% en peso de relleno, entre un 0,5 y un 10% en peso de sulfactante de soporte de espuma y entre un 0 y un 15% en peso de aditivos externos.Generally, the coating composition foam applied to the preformed mat contains on a basis of Dry weight between 15 and 80% by weight of polymeric latex thixotropic, between 0.01 and 80% by weight of filler, between 0.5 and 10% by weight of foam support sulfactant and between 0 and 15% by weight of external additives.
Las fibras de la estera utilizadas en la presente invención incluyen cualquiera de tipo no celulósico, tales como fibras de vidrio, poliéster, polipropileno, copolímeros poliéster/polietileno/ teraftalato, tipos híbrido tales como fibras de polietileno/vidrio y otras fibras no celulósicas convencionales. Se prefieren esteras que tienen fibras de vidrio en orientación aleatoria para su resistencia al calor generado durante la fabricación de los tableros de aislamiento y la resistencia a la llama en el producto acabado.The fibers of the mat used herein invention include any non-cellulosic type, such as glass fibers, polyester, polypropylene, copolymers polyester / polyethylene / teraphthalate, hybrid types such as fibers of polyethylene / glass and other conventional non-cellulosic fibers. Mats having orientation fiberglass are preferred random for its heat resistance generated during the manufacture of insulation boards and resistance to Call in the finished product.
Las esteras fibrosas de la invención, generalmente de entre 254 y 762 x 10^{-3} mm (10 y 30 mils) de espesor, contienen convencionalmente un ligando que se incorpora durante la formación de la estera para fijar las fibras en una malla sólida de autosoporte y para evitar la pérdida de fibras durante el posterior procesamiento y manipulación. Estos ligandos incluyen resinas de fenol, melamina y/o urea-formaldehído o mezclas de las mismas. Las más preferidas son las esteras que tienen fibras de vidrio en el rango de entre 3 y 20 micrones, más deseablemente entre 10 y 18 micrones, de diámetro y una longitud de entre 0,64 cm y 4,45 cm (0,25 a 1,75 pulgadas), más deseablemente una longitud de 1,91 a 3,81 cm (0,75 a 1,5 pulgadas).The fibrous mats of the invention, generally between 254 and 762 x 10-3 mm (10 and 30 mils) of thickness, conventionally contain a ligand that is incorporated during the formation of the mat to fix the fibers in a mesh solid self-support and to prevent fiber loss during subsequent processing and handling. These ligands include phenol, melamine and / or urea-formaldehyde resins or mixtures thereof. The most preferred are the mats that have glass fibers in the range of 3 to 20 microns, more desirably between 10 and 18 microns, in diameter and a length of between 0.64 cm and 4.45 cm (0.25 to 1.75 inches), more desirably a length of 1.91 to 3.81 cm (0.75 to 1.5 inches).
Los rellenos útiles en la presente mezcla de recubrimiento incluyen tipos inorgánicos convencionales tales como arcillas, mica, talco, caliza, caolín, otros polvos de piedra, yeso, silicato de aluminio (por ejemplo Ecca Tex 561), trihidrato de aluminio retardante de llama, sulfamato de amonio, óxido de antimonio, silicato de calcio, sulfato de calcio, y mezclas de los mismos.The fillers useful in the present mixture of coating include conventional inorganic types such as clays, mica, talc, limestone, kaolin, other stone powders, plaster, aluminum silicate (for example Ecca Tex 561), trihydrate flame retardant aluminum, ammonium sulfamate, oxide antimony, calcium silicate, calcium sulfate, and mixtures of same.
Los sulfactantes utilizados en la composición de recubrimiento son tipos orgánicos adecuados para estabilizar entramados, tales como por ejemplo, sales de amonio de un ácido graso C_{10} a C_{22}, por ejemplo estearato de amonio (STANFAX 320). Se pueden utilizar uno o más sulfactantes en la composición de recubrimiento para promover la formación de espuma y para mantener la estructura de la espuma de recubrimiento antes del curado.The sulfactants used in the composition of coating are suitable organic types to stabilize frameworks, such as, for example, ammonium salts of an acid C10 to C22 fatty, for example ammonium stearate (STANFAX 320). One or more sulfactants may be used in the composition of coating to promote foaming and to maintain The structure of the coating foam before curing.
El componente de látex de la composición de recubrimiento incluye polímeros de látex de caucho natural, así como entramados sintéticos que incluyen copolímeros de estireno y butadieno y resinas de base acrílica. Ejemplos representativos de estos son cloruro de polivinilo, ésteres de estireno/acrílico o metacrílico, cloruro de etileno/vinilo y poliuretano, poliisopreno, cloruro de polivinilideno, cloruro de acetato de polivinilo/polivinilo y cauchos sintéticos tales como SBS, SBR, neopreno, etc. y cualquier otro polímero de látex tixotrópico y mezclas de los anteriores.The latex component of the composition of Coating includes natural rubber latex polymers, as well as synthetic fabrics that include styrene copolymers and butadiene and acrylic based resins. Representative examples of these are polyvinyl chloride, styrene / acrylic esters or methacrylic, ethylene / vinyl chloride and polyurethane, polyisoprene, polyvinylidene chloride, acetate acetate polyvinyl / polyvinyl and synthetic rubbers such as SBS, SBR, neoprene, etc. and any other thixotropic latex polymer and mixtures of the above.
La mezcla de recubrimiento de la estera de la invención se obtiene a partir de una emulsión, dispersión o suspensión acuosa al 15-80% en peso espumada, que se preespuma mediante la incorporación de aire en la mezcla líquida acuosa, por ejemplo soplando o mezclando, con agitación vigorosa en presencia o ausencia de un agente de soplado convencional. La composición aireada espumada se recubre a continuación a un espesor de entre 126 y 2540 x 10^{-3} mm (5 a 100 mils) sobre la superficie de la estera preformada bajo condiciones ambientales usando una hoja de cuchillo, un rodillo o cualquier otro procedimiento conveniente de aplicación. En un aspecto, la estera recubierta de espuma se seca a continuación por debajo de su temperatura de curado para proporcionar un producto de autosoporte espumado que tiene un espesor de recubrimiento reducido de hasta 2286 x 10^{-3} mm (90 mils) que se adhiere a la superficie de la estera. En otro aspecto, la estera recubierta espumada se seca y se cura simultáneamente.The coating mixture of the mat invention is obtained from an emulsion, dispersion or 15-80% foamed aqueous suspension, which is prefoam by incorporating air into the liquid mixture aqueous, for example by blowing or mixing, with vigorous stirring in presence or absence of a conventional blowing agent. The aerated foamed composition is then coated to a thickness between 126 and 2540 x 10-3 mm (5 to 100 mils) above the surface of the preformed mat under environmental conditions using a knife blade, a roller or any other Convenient application procedure. In one aspect, the mat covered with foam is then dried below its curing temperature to provide a self-supporting product foamed that has a reduced coating thickness of up to 2286 x 10-3 mm (90 mils) that adheres to the surface of the mat. In another aspect, the foamed coated mat is dried and dried. heals simultaneously.
El producto de cerramiento resultante de la presente invención es deseablemente flexible y posee una baja permeabilidad a productos químicos líquidos usados para núcleos de aislamiento, así como una superior estabilidad dimensional y una alta resistencia a la tracción después del curado. Este producto, que comprende la estera que tiene un recubrimiento de superficie adherido de un látex/relleno/sulfactante preespumado, se puede suministrar directamente a la fabricación del tablero de aislamiento, por ejemplo un laminador de elevación restringida, en el que la superficie de fibras no recubierta de la estera contacta con por lo menos una superficie expuesta de un núcleo no elastomérico termoestable espumado o que se puede espumar en la fabricación de un tablero de aislamiento tal como se describe a continuación.The enclosure product resulting from the The present invention is desirably flexible and has a low liquid chemical permeability used for cores of insulation, as well as superior dimensional stability and a High tensile strength after curing. This product, comprising the mat that has a surface coating adhered to a latex / filler / prefoamed sulfactant, it can be Supply directly to the board manufacturing insulation, for example a laminator of restricted elevation, in which the uncoated fiber surface of the mat contacts with at least one exposed surface of a core not thermo-stable elastomeric foamed or foamable in the manufacture of an insulation board as described in continuation.
Tal como se ha indicado anteriormente, el recubrimiento espumado del presente cerramiento se puede formar en ausencia o presencia de un agente de soplado para proporcionar una composición de densidad reducida, cuya densidad se puede reducir desde por encima de unos 2 g/cm^{3} (g/cc) hasta un mínimo de 0,15 g/cm^{3} (g/cc). Ventajosamente, la consistencia de la espuma es tal que la mezcla de recubrimiento no penetra a través de la estera y, de una manera ideal, simula la consistencia de la crema de afeitar.As indicated above, the Foamed coating of the present enclosure can be formed in absence or presence of a blowing agent to provide a reduced density composition, whose density can be reduced from above about 2 g / cm3 (g / cc) to a minimum of 0.15 g / cm3 (g / cc). Advantageously, the consistency of the foam is such that the coating mixture does not penetrate through the mat and, ideally, simulates the consistency of the cream of to shave.
Generalmente, la cantidad de aire incorporado en la mezcla que se puede espuma antes del recubrimiento está comprendida entre un 5% y un 80% en volumen aproximadamente para una consistencia óptima y la mezcla espumada resultante tiene aberturas de burbujas suficientemente pequeñas para inhibir que el líquido fluya a través de la estera.Generally, the amount of air incorporated into the mixture that can be foamed before coating is between 5% and 80% by volume approximately for a optimal consistency and the resulting foamed mixture has openings of bubbles small enough to inhibit the liquid flow through the mat.
Aplicando una película o laminando una capa de resina o polímero impermeable sobre la superficie espumada, para proporcionar un elemento de cerramiento con tres capas, se puede proporcionar una superficie totalmente impermeable al líquido sobre el cerramiento, en casos especiales donde esto se desea. Un recubrimiento de sellado superior de un látex no espumado es adecuado para este propósito. Alternativamente, se puede usar un termoplástico tal como polvo de polietileno o cuentas de poliestireno no expandido como relleno que se funde a las temperaturas de secado/curado para cerrar substancialmente todos los poros del recubrimiento impermeable. También se pueden usar excipientes y aditivos expansibles tales como celulosa para este propósito; aunque el uso de un recubrimiento de sellado no es necesario ni se recomienda. Otros procedimientos para conseguir el propósito similar incluyen el uso de menos aire durante el espumado, la omisión o el uso de menos relleno inorgánico en la composición de recubrimiento, el calandrado y/o grabado de la superficie espumada mediante contacto con un rodillo o una placa de presión caliente. Otro procedimiento para producir la superficie totalmente impermeable implica la formación de la espuma sobre la superficie lisa de un material de liberación convencional y a continuación contactar la estera con la superficie opuesta de la espuma. Se puede utilizar una combinación de cualquiera de las opciones anteriores para propósitos especializados, si se desea.Applying a film or laminating a layer of waterproof resin or polymer on the foamed surface, for Provide a three-layer enclosure element, you can provide a surface completely impermeable to liquid over the enclosure, in special cases where this is desired. A top sealing coating of an unfoamed latex is Suitable for this purpose. Alternatively, a thermoplastic such as polyethylene powder or beads non-expanded polystyrene as filler that melts at drying / curing temperatures to close substantially all pores of the waterproof coating. Can also be used expandable excipients and additives such as cellulose for this purpose; although the use of a sealing coating is not Necessary nor recommended. Other procedures to get the Similar purpose include the use of less air during foaming, the omission or use of less inorganic filler in the composition of coating, calendering and / or etching of the foamed surface by contact with a roller or a hot pressure plate. Another procedure to produce the surface completely waterproof involves the formation of foam on the surface smooth of a conventional release material and then Contact the mat with the opposite surface of the foam. It can use a combination of any of the above options for specialized purposes, if desired.
En el presente caso, el cerramiento de la invención, que tiene un recubrimiento celular espumado, contiene energía exotérmica latente y tiene una capacidad calorífica potencial mayor al entrar en el laminador; de esta manera, disminuyendo el tiempo de curado de laminación y prolongando la generación de calor, actuando como un aislante durante el curado en la pila posterior al curado. Esta ventaja elimina la necesidad de elementos de retención del calor en la parte superior e inferior de la pila y reduce de manera significativa el problema anterior de la susceptibilidad del tablero a la delaminación a baja temperatura. Adicionalmente, donde el recubrimiento espumado sobre el cerramiento se seca y/o cura, la resistencia de la unión entre las fibras no recubiertas y el material del núcleo en el producto resultante se mejora debido a la reducida penetración de la mezcla de recubrimiento en la estera por razón de su estado preespumado. Donde la espuma del cerramiento está completamente curada antes de entrar en el laminador, el material del núcleo se vierte sobre la superficie fibrosa no recubierta del cerramiento o se lamina a la misma con adhesivo o un agente de unión.In the present case, the closing of the invention, which has a foamed cell coating, contains latent exothermic energy and has a heat capacity greater potential when entering the mill; in this way, decreasing lamination curing time and prolonging the heat generation, acting as an insulator during curing in the stack after curing. This advantage eliminates the need for heat retention elements at the top and bottom of the battery and significantly reduces the previous problem of the susceptibility of the board to delamination at low temperature. Additionally, where the foamed coating on the enclosure dries and / or cures, the strength of the bond between the fibers does not coated and the core material in the resulting product is improvement due to reduced penetration of the mixture of coating on the mat because of its pre-foamed state. Where the foam of the enclosure is completely cured before entering in the laminator, the core material is poured over the fibrous surface not covered by the enclosure or laminated to the same with adhesive or a bonding agent.
Cualquier presión que se pueda aplicar durante la laminación en la fabricación del tablero de aislamiento es menor que la requerida para provocar una reducción del 50% del espesor del recubrimiento del cerramiento espumado y es insuficiente para producir daños o roturas en las fibras de la estera en el producto de tablero de aislamiento acabado.Any pressure that can be applied during Lamination in the manufacture of insulation board is less than that required to cause a 50% reduction in the thickness of the foamed enclosure coating and is insufficient for cause damage or breakage of the mat fibers in the product of finished insulation board.
El peso del presente cerramiento puede variar entre 40 y 300 g/metro cuadrado y la lámina del cerramiento espumado puede tener un espesor de hasta 2540 x 10^{-3} mm (100 mils) dependiendo de la preferencia del consumidor. Para ciertos propósitos que demandan cerramientos más duros, se pueden seleccionar entramados que se puedan reticular.The weight of this enclosure may vary. between 40 and 300 g / square meter and the foamed enclosure sheet can have a thickness of up to 2540 x 10-3 mm (100 mils) Depending on consumer preference. For certain purposes that demand tougher enclosures, can be select fabrics that can be crosslinked.
La presente composición de recubrimiento de látex puede contener además una cantidad menor, de hasta el 15%, preferiblemente menos del 3% en peso aproximadamente, de un agente de espesamiento convencional, por ejemplo un espesante de polímero acrílico, por ejemplo ACRYSOL ASE 95NP y/o 60NP) y similares. También se pueden incluir otros excipientes inertes tales como un estabilizador UV o térmico, un agente de coloración convencional, un agente de texturizado, un agente de refuerzo o reticulación (por ejemplo resina CYMEL 303) y/o un agente soplante, en la mezcla de recubrimiento; aunque se prefiere la adición de estos aditivos en una cantidad menor de menos del 2% en peso.The present latex coating composition it can also contain a smaller amount, up to 15%, preferably less than about 3% by weight of an agent of conventional thickening, for example a polymer thickener acrylic, for example ACRYSOL ASE 95NP and / or 60NP) and the like. Other inert excipients such as a UV or thermal stabilizer, a conventional coloring agent, a texturing agent, a reinforcing or crosslinking agent (by example CYMEL 303) resin and / or a blowing agent, in the mixture of covering; although the addition of these additives is preferred in an amount less than less than 2% by weight.
Los tableros de aislamiento, para los cuales el presente cerramiento es particularmente adecuado, comprenden núcleos de espuma termoestable o termoplástico convencional, tal como núcleos de poliuretano espumado o poliisocianurato modificado con poliuretano o fenol-formaldehído dispuestos entre un par de elementos de cerramiento que se laminan a las superficies del núcleo. También se pueden utilizar otros compuestos químicos espumables no elastoméricos, tales como cloruro de polivinilo, poliestireno, polietileno, polipropileno, y otros utilizados de manera convencional como material de núcleo como el núcleo del tablero de aislamiento de la presente invención. Núcleos espumados rígidos de este tipo se describen por ejemplo en la patente US-4.351.873.Insulation boards, for which the present enclosure is particularly suitable, comprise cores of conventional thermosetting or thermoplastic foam, such as foamed polyurethane or polyisocyanurate modified with polyurethane or phenol-formaldehyde arranged between a pair of enclosures that are laminated to the surfaces of the nucleus. Other chemical compounds can also be used non-elastomeric foamables, such as polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene, polypropylene, and other used of conventional way as core material as the core of the Insulation board of the present invention. Foamed cores rigid of this type are described for example in the patent US 4,351,873.
Los presentes cerramientos son también adecuados para forrar una base lateral generalmente de un espesor de hasta unos 2,54 cm (1 pulgada) y están compuestos de un material de núcleo no elástico de un producto químico o de una mezcla química similar a la del núcleo de aislamiento. El uso de un cerramiento instantáneo elimina la necesidad de caras laminares caras que soportan y reflejan calor y a menudo provocan la deformación y el deterioro de la cubierta de madera. Además, las caras laminares y similares se pinchan fácilmente, lo cual provoca el ataque de la humedad.The present enclosures are also suitable to line a lateral base generally of a thickness of up to about 2.54 cm (1 inch) and are composed of a core material non-elastic of a chemical or chemical mixture similar to the core insulation. The use of an instant enclosure eliminates the need for expensive laminar faces that support and they reflect heat and often cause deformation and deterioration of The wooden deck. In addition, the laminar faces and the like are prick easily, which causes the attack of moisture.
En la fabricación del aislamiento, se pasa un rollo del presente producto laminar de cerramiento espumado, con un superficie de fibra no recubierta opuesta a la superficie del núcleo, a una zona de laminación. El producto químico precursor de espuma del núcleo del tablero o la mezcla de productos químicos se puede verter sobre la superficie de fibra no recubierta de la lámina del cerramiento o el núcleo del tablero de aislamiento se puede preespumar a una consistencia de autosustentación. En una realización, un primer cerramiento de la presente invención, con su superficie no recubierta en contacto con el núcleo, se coloca debajo del núcleo. La superficie de la fibra de un segundo cerramiento se coloca y se separa sobre el núcleo para permitir la expansión del núcleo, por ejemplo en un laminador de elevación restringida, donde el conjunto sufre una reacción exotérmica y se inicia el curado. Durante la operación de curado, el material del núcleo se espuma y se eleva para acoplarse con la superficie inferior no recubierta del segundo cerramiento. Debe entenderse que uno del primer o segundo cerramientos puede ser de la misma o de diferente composición que el de la presente invención; aunque se prefiere que estos dos cerramientos sean los de la invención aquí descrita. Más específicamente, una de las láminas del cerramiento se puede seleccionar entre las utilizadas de manera convencional, tal como por ejemplo una lámina de fieltro híbrida de celulosa o celulosa-vidrio, perlita, lámina de aluminio, láminas multilaminadas de hoja o Kraft, esteras de fibra de vidrio recubiertas o no recubiertas; aunque la segunda lámina del cerramiento de la presente invención mejora las ventajas aquí descritas. Como la espuma del núcleo se extiende sobre la superficie fibrosa de la primera lámina del cerramiento que entra en el laminador, sufre una reacción exotérmica que puede alcanzar una temperatura de hasta 93ºC (200ºF). La espuma del núcleo se eleva para contactar con la superficie inferior del segundo cerramiento y se endurece sobre la misma; proporcionando así un núcleo de espuma de aislamiento rígido interpuesto o intercalado entre dos láminas de cerramiento. El producto resultante se puede cortar a continuación en tableros del tamaño y forma deseados. El calor de la reacción exotérmica que implica la reticulación y la polimerización, se autogenera en el laminador y en el apilado posterior de los tableros de aislamiento para asegurar el curado completo del núcleo y del recubrimiento de superficie del cerramiento. Las temperaturas durante el apilado pueden elevarse hasta unos 163ºC (325ºF) durante un periodo de hasta 4 días.In the manufacture of insulation, a roll of the present foamed laminar product, with a uncoated fiber surface opposite the surface of the core, to a rolling zone. The chemical precursor of board core foam or the chemical mixture is can pour over the uncoated fiber surface of the sheet of the enclosure or the core of the insulation board can be pre-foaming a consistency of self-sustaining. In a embodiment, a first enclosure of the present invention, with its uncoated surface in contact with the core, placed under of the core The fiber surface of a second enclosure is placed and separated on the core to allow the expansion of the core, for example in a laminator of restricted elevation, where The whole undergoes an exothermic reaction and cure begins. During the curing operation, the core material is foam and rises to engage with the uncoated bottom surface of the Second enclosure It should be understood that one of the first or second enclosures can be of the same or different composition as the of the present invention; although it is preferred that these two enclosures are those of the invention described herein. Plus specifically, one of the sheets of the enclosure can be select from those used in a conventional manner, such as for example a sheet of hybrid cellulose felt or cellulose-glass, perlite, aluminum foil, Multilaminated sheets of sheet or Kraft, fiberglass mats coated or uncoated; although the second sheet of enclosure of the present invention improves the advantages here described. As the core foam spreads over the surface fibrous of the first sheet of the enclosure that enters the laminator, undergoes an exothermic reaction that can reach a temperature up to 93ºC (200ºF). The core foam rises to contact the lower surface of the second enclosure and it hardens on it; thus providing a foam core rigid insulation interposed or sandwiched between two sheets of enclosure. The resulting product can be cut next on boards of the desired size and shape. The heat of the reaction exothermic that involves crosslinking and polymerization, it autogenerates in the laminator and in the rear stacking of the boards insulation to ensure complete cure of the core and the enclosure surface coating. The temperatures during stacking they can rise to about 163ºC (325ºF) during A period of up to 4 days.
Como otra realización que implica la operación anterior, la colocación superior e inferior de las láminas del cerramiento se puede invertir de manera que el cerramiento de la presente invención se suministre y se separe sobre un cerramiento convencional de una manera tal que su superficie fibrosa no recubierta esté encarada con el producto químico del núcleo de aislamiento espumable que se contacta sobre su superficie inferior con otra lámina del cerramiento. Este último procedimiento se practica donde hay una lámina rígida, como en un tablero de perlita o partículas como opuesto al cerramiento flexible de la presente invención, que se puede suministrar al laminador como un rollo continuo. En este caso, el producto químico del núcleo de aislamiento espumable está forrado sobre el elemento del cerramiento rígido y se eleva para acoplarse a la superficie fibrosa no recubierta del presente cerramiento.As another embodiment that involves the operation anterior, the upper and lower placement of the sheets of the enclosure can be reversed so that the enclosure of the The present invention is supplied and separated on an enclosure conventional in a way that its fibrous surface does not coated be faced with the core chemical of foamable insulation that is contacted on its bottom surface with another enclosure sheet. This last procedure is practice where there is a rigid sheet, as in a perlite board or particles as opposed to the flexible enclosure herein invention, which can be supplied to the laminator as a roll continuous. In this case, the core chemical of foamable insulation is lined on the enclosure element rigid and rises to engage the fibrous surface not covered with the present enclosure.
El látex de la presente capa de superficie del cerramiento que, debido a su espuma de látex comparativamente gruesa, y baja relación entre la fibra y el látex del recubrimiento, retiene de una manera más eficiente el calor entre las capas del rollo. De esta manera, se puede completar la laminación del núcleo más rápidamente y realizar el apilado sin daños al laminado. Además, se ha encontrado ahora que esta retención de calor durante el curado mejora la unión del núcleo y reduce de manera significativa la posterior "delaminación a baja temperatura" en el producto, que se provoca por el fallo del curado completo de la capa superior debido a su exposición a una temperatura más fría durante el apilado después de abandonar el laminador.The latex of the present surface layer of enclosure that, due to its comparatively latex foam thick, and low ratio between fiber and latex coating, retains heat more efficiently between the layers of the roll. In this way, core lamination can be completed faster and stacking without damaging the laminate. Further, It has now been found that this heat retention during curing improves core binding and significantly reduces the subsequent "low temperature delamination" in the product, which it is caused by the failure of the complete cure of the upper layer due to its exposure to a cooler temperature during stacking After leaving the mill.
Los tableros de aislamiento que incorporan los presentes cerramientos son útiles en el aislamiento comercial de techos, forrado de paredes residenciales o comerciales, etc. Dependiendo del uso deseado, el presente tablero de aislamiento tiene un espesor del núcleo que puede variar ampliamente, por ejemplo entre 1,27 y 10,2 cm (0,5 y 0,4 pulgadas) o más.Insulation boards that incorporate the These enclosures are useful in the commercial isolation of roofs, lined with residential or commercial walls, etc. Depending on the desired use, the present insulation board it has a core thickness that can vary widely, by example between 1.27 and 10.2 cm (0.5 and 0.4 inches) or more.
En la discusión anterior, será evidente que también es posible formar el núcleo de aislamiento de manera separada, es decir, ausente el contacto con las fibras de un cerramiento, y unir posteriormente uno o más de los presentes cerramientos al núcleo usando adhesivos adecuados. En general, las enseñanzas de la patente US-4.351.873 son aplicables a la formación de núcleos de espuma rígidos y la adhesión de las láminas del cerramiento a por lo menos una superficie de estos núcleos.In the previous discussion, it will be clear that it is also possible to form the insulation core so separated, that is, absent contact with the fibers of a enclosure, and subsequently join one or more of those present enclosures to the core using suitable adhesives. In general, the Patent teachings US-4,351,873 are applicable to the formation of rigid foam cores and the adhesion of enclosure sheets to at least one surface of these cores
El poliuretano y el poliisocianurato se utilizan comúnmente como materiales del núcleo; aunque también se usan otros productos químicos espumables no elastoméricos. Ejemplos de estos últimos incluyen cloruro de polivinilo, poliestireno, resinas fenólicas y similares.Polyurethane and polyisocyanurate are used commonly as core materials; although others are also used non-elastomeric foamable chemicals. Examples of these The latter include polyvinyl chloride, polystyrene, resins Phenolic and similar.
Los cerramientos y los productos de tablero de aislamiento de la presente invención presentan una resistencia a la tracción significativamente mayor que los que contienen del 60 al 90% en peso de fibras. Los presentes cerramientos también poseen resistencia a la rotura a bajas temperaturas y una estabilidad dimensional y un retraso de la llama excepcionalmente superiores. Debido a un resistencia y flexibilidad superiores, el presente cerramiento puede encontrar más aplicaciones, tales como recubrimiento no laminar y no deslumbrante, como base única, láminas de separación o barrea y similares.Enclosures and board products insulation of the present invention exhibit a resistance to traction significantly greater than those containing 60 to 90% by weight of fibers. These enclosures also have resistance to breakage at low temperatures and stability exceptionally superior dimensional and flame retardation. Due to superior strength and flexibility, the present enclosure can find more applications, such as non-laminar and non-dazzling coating, as a single base, sheets of separation or barrier and the like.
Un cubo de metal de 473 ml con un mezclador de baja cizalladura se utilizó para combinar un 51,5% de solución acuosa de un látex acrílico autoreticulable (Rohm & Haas, E-693), un 23,5% fango de arcilla acuosa (Ecca Tex 561), una mezcla de agente de reticulación de melamina (CYMEL 303), un estabilizador de espuma de estearato de amonio (STANFAX 320), un agente de espesado de polímero acrílico (Acrysol ASE 95NP) y pigmento de negro de carbono en las cantidades mostradas en la Tabla 1 adjunta. Los ingredientes anteriores se mezclaron completamente durante unos 10 minutos y a continuación se espumaron usando una mezcla Kitchen Aid de alta velocidad para producir una espuma que tenía una densidad de 0,2 (g/cc) g/cm^{3}. La viscosidad Brookfield de la mezcla espumada, usando un eje LVT \alm{1}4 a 30 rpm, era de 1.500 cps.A 473 ml metal bucket with a mixer Low shear was used to combine a 51.5% solution aqueous of a self-crosslinkable acrylic latex (Rohm & Haas, E-693), 23.5% aqueous clay mud (Ecca Tex 561), a mixture of melamine crosslinking agent (CYMEL 303), an ammonium stearate foam stabilizer (STANFAX 320), a Acrylic polymer thickener (Acrysol ASE 95NP) and carbon black pigment in the amounts shown in the Table 1 attached. The above ingredients were completely mixed for about 10 minutes and then foamed using a High-speed Kitchen Aid mix to produce a foam that it had a density of 0.2 (g / cc) g / cm3. Viscosity Brookfield of the foamed mixture, using an LVT axis \ alm {1} 4 to 30 rpm, it was 1,500 cps.
La mezcla de látex espumado anterior se recubrió sobre la superficie superior de una estera de fibra de vidrio preformada que contiene un 27,5% en peso de ligando de urea-formaldehído y que tiene un 72,5% en peso de filamentos de 3,18 cm (1¼ pulgadas) de largo de promedio de 15,9 micrones de diámetro promedio. El recubrimiento se realizó usando un ajuste de calibrador de bajada Gardner para conseguir un espesor de recubrimiento de 762 x 10^{-3} mm (30 mils) sobre la estera. La muestra resultante se secó en un horno a 125ºC durante 3 minutos y a continuación se curó a 150ºC durante 3 minutos adicionales.The previous foamed latex mixture was coated on the top surface of a fiberglass mat preformed containing 27.5% by weight ligand of urea-formaldehyde and that has 72.5% by weight of 1.18 cm (1¼ inch) long filaments on average 15.9 inches microns of average diameter. The coating was performed using a Gardner down gauge adjustment to achieve a thickness of 762 x 10-3 mm (30 mils) coating on the mat. The resulting sample was dried in an oven at 125 ° C for 3 minutes and at It was then cured at 150 ° C for an additional 3 minutes.
Las propiedades de la muestra del cerramiento anterior se compararon con las de las muestras comerciales A, B y C, y los resultados fueron como se indican en la Tabla 2.The properties of the enclosure sample above were compared with those of commercial samples A, B and C, and the results were as indicated in Table 2.
Se repitió el Ejemplo 1 excepto que el acrílico autorreticulable (RHOPLEX B-959) se sustituyó por látex (E-693) y la mezcla preespumada seca sobre la estera no se curó. La mezcla no espumada de este ejemplo tenía una viscosidad Brookfield de 3.600 cps.Example 1 was repeated except that the acrylic Self-crosslinking (RHOPLEX B-959) was replaced by latex (E-693) and the dry pre-foamed mixture on the Mat was not cured. The unfoamed mixture of this example had a Brookfield viscosity of 3,600 cps.
La estera recubierta con espuma no curada de este ejemplo se introdujo en un laminador, en el que la fibra no recubierta bajo la superficie de la estera se contactó con un núcleo de poliuretano/isocianurato espumado de un tablero de aislamiento y se inició el curado simultáneo de la espuma de la estera y el núcleo. Después de 1-2 minutos en el laminador, a una temperatura de unos 120º a 200ºC, el tablero laminado se cortó en tableros de 122 x 244 cm (4 x 8 pies) y los cuadrados de tablero se apilaron en unidades de 25 elementos para completar el curado durante un periodo de 2,5 días.The mat covered with this uncured foam example was introduced in a rolling mill, in which the fiber does not coated under the surface of the mat was contacted with a core of polyurethane / foamed isocyanurate of an insulation board and simultaneous curing of the matting foam began and the nucleus. After 1-2 minutes in the laminator, to a temperature of about 120º to 200ºC, the laminated board was cut on 122 x 244 cm (4 x 8 ft) boards and dashboard squares they were stacked in units of 25 elements to complete curing over a period of 2.5 days.
Se repitió el Ejemplo 1 excepto en que se añadió unos 45 g adicionales de trihidrato de aluminio (ALCOA GRADE C-320) a la mezcla de recubrimiento para aumentar el retardo de llama del cerramiento. La viscosidad Brookfield de la mezcla no espumada era de 2.200 cps y la espuma tenía una densidad de 0,23 (g/cc) g/cm^{3}.Example 1 was repeated except that it was added an additional 45 g of aluminum trihydrate (ALCOA GRADE C-320) to the coating mixture to increase the flame retardation of the enclosure. Brookfield viscosity of the unfoamed mixture was 2,200 cps and the foam had a density 0.23 (g / cc) g / cm3.
Los cerramientos convencionales más comúnmente utilizados son esteras de fibra de celulosa no recubiertas que pueden o no estar reforzadas con una cantidad menor de fibras de vidrio. En la Tabla 2, los Ejemplos A y B representan este tipo. El Ejemplo A está reforzado con un 18% de fibras de vidrio de 3,2 cm (1¼ pulgadas) de largo, el Ejemplo B está reforzado con un 13% de menos de fibras de vidrio de 0,32 cm (1/8 pulgadas) de largo.The most commonly conventional enclosures used are uncoated cellulose fiber mats that may or may not be reinforced with a smaller amount of fibers of glass. In Table 2, Examples A and B represent this type. He Example A is reinforced with 18% of 3.2 cm glass fibers (1¼ inches) long, Example B is reinforced with 13% of less than glass fibers 0.32 cm (1/8 inches) long.
Otro tipo de cerramiento que ha tenido éxito comercial comprende una estera de vidrio sobre la que se ha extrusionado un recubrimiento de polietileno. Un cerramiento de este tipo está representado como Muestra C.Another type of enclosure that has been successful commercial comprises a glass mat on which it has Extruded a polyethylene coating. An enclosure of this Type is represented as Sample C.
Las propiedades de todos los cerramientos en los ejemplos anteriores se indican en la Tabla 2 adjunta.The properties of all enclosures in the Above examples are indicated in the attached Table 2.
Los ejemplos anteriores son representativos y se entenderá que se pueden realizan muchas alteraciones y sustituciones en los mismos sin apartarse del ámbito de la presente invención. Se hace referencia a la definición de la invención en las reivindicaciones.The above examples are representative and are will understand that many alterations and substitutions can be made in them without departing from the scope of the present invention. Be refers to the definition of the invention in the claims.
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