KR102067309B1 - 내화성 발포물 절연 패널의 제조 방법 및 절연 패널 - Google Patents

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KR102067309B1
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루카 로티
마우리지오 구안달리니
파올로 골리니
루이지 엘 베르투셀리
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 두꺼운 (0.2 ㎜ 내지 1 ㎜) 금속성 대면 패널 및 섬유-강화 중합체 발포물 코어를 갖는 절연 패널의 연속 제조 방법에 관한 것이다. 그러한 방법에서, 기부 금속성 대면 패널(2)이 연속적으로 공급된다. 강화 섬유의 매트(10) 및 발포성 수지 조성물(19)이 기부 대면 패널에 적용된다. 가요성 배리어층(5)을 발포성 수지 조성물의 상부에 적용하고, 어셈블리를 닙 롤(12, 13)을 통해 통과시켜 어셈블리를 압축시키고, 수지 조성물을 섬유 매트 내로 가압한다. 그후, 접착층(4) 및 상부 금속성 대면층(1)을 가요성 배리어층의 상부에 적용하고, 생성된 어셈블리를 게이징하고, 이를 이중 밴드 적층기(11)를 통해 통과시켜 경화시킨다.

Description

내화성 발포물 절연 패널의 제조 방법 및 절연 패널 {METHOD FOR MAKING A FIRE-RESISTANT FOAM INSULATION PANEL AND INSULATION PANEL}
본 발명은 금속성 대면 시트를 갖는 발포물 복합 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
절연 패널은 집, 빌딩, 냉장 시설, 선박 및 기타 건축물에 대한 열 절연을 제공하는데 널리 사용된다. 절연 패널의 한 유형은 중합체 발포물 코어 및 금속 시트 대면 패널을 포함한다. 이러한 유형의 구성물은 열 절연, 기계적 강도 및 내화성의 우수한 조합을 제공할 수 있다. 여러 가지 이유로 인하여, 중합체 발포물층 내에 섬유 강화물을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 섬유 강화는 패널의 물리적 성질 및 발화 시험에서의 그의 성능 모두를 향상시킬 수 있다.
절연 패널을 제조하는데 다양한 방법이 사용될 수 있다. 대면 및 코어 소재의 유형에 따라 각종 방법이 사용된다. 대면이 매우 얇은 가요성 소재인 경우 단일 연속 방법으로 절연 패널을 제조하는 것은 공지되어 있다. 패널이 2개의 더 두꺼운 금속성 대면 패널을 포함하는 경우, 특히 중합체 코어가 또한 섬유-강화되는 경우 연속 제조가 더 곤란하게 된다. 섬유상 강화물을 중합체 발포물로 함침시키고, 발포물을 팽창시키고, 대면 시트를 단일 작업으로 적용하는 것이 곤란하게 된다. 이로 인하여, 이들 패널의 제조는 별도의 제조 공정으로 나뉜다. 이는 기기 및 작동 비용을 증가시킨다. 이들 패널의 제조를 위한 더 효율적이며 그리고 경제적인 공정이 요구된다.
본 발명은
a) 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 금속층을 포함하는 기부 금속성 대면 시트를 이동하는 표면 상으로 연속적으로 공급하고;
b) 이동하는 기부 금속성 대면 시트 상으로 섬유 매트 및 경화성 발포성 수지 조성물을 연속적으로 적용하고;
c) 발포성 수지 조성물의 완전 팽창 전에, 섬유 매트 및 발포물-형성 수지 조성물의 상부에 가요성 배리어 소재의 층을 연속적으로 적용하고;
d) 발포성 수지 조성물의 완전 팽창 전에, 수지 조성물이 섬유 매트 내로 밀어 넣어져 섬유 매트를 함침시키고 가요성 배리어 소재가 수지 조성물과 접촉되도록, 기부 금속성 대면층, 섬유 매트, 수지 조성물 및 가요성 배리어 소재를 압착 구역을 통해 연속적으로 통과시켜 기부 금속성 대면층, 섬유 매트, 수지 조성물 및 가요성 배리어 소재를 함께 압축시키고;
e) 이어서 가요성 배리어 소재의 층의 상부에 접착층의 층을 연속적으로 적용하고;
f) 이어서 접착층의 상부에 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 금속층을 포함하는 상부 금속성 대면 시트를 연속적으로 적용하고;
g) 생성된 어셈블리를 이중 밴드 적층기를 통해 통과시켜 상부 금속성 대면 시트와 접착층을 접촉시키고, 어셈블리를 미리 결정된 두께로 게이징(gauge)하고, 수지 조성물, 접착층, 또는 수지 조성물과 접착층 둘 다를 경화시켜 발포물 적층체를 형성하는 것
을 포함하는, 금속성 대면 시트를 갖는 발포물 적층체의 연속 제조 방법이다.
이러한 방법은 단일 연속 공정으로 2개의 금속성 대면층 및 섬유-강화 중합체 발포물 코어를 갖는 절연 패널의 제조를 가능하게 한다. 이러한 방법은 경화성 발포성 수지 조성물을 사용하여 섬유 매트의 우수한 함침을 가능케 하며, 이는 중합체 발포물층의 우수한 섬유 강화를 초래하며 다시 우수한 기계적 성질을 초래한다. 그러므로, 이 방법은 더 적은 장치를 필요로 하며, 더 작은 작동 비용을 수반하며, 우수한 열 절연 용량 및 표준화된 발화 시험에 의하여 나타낸 바와 같이 우수한 내화성 모두를 갖는 생성물을 생성한다.
본 발명의 생성물은 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 금속층을 포함하는 기부 금속성 대면 시트; 두께의 적어도 일부분을 통해 섬유 매트로 강화되며 기부 금속 시트에 직접적으로 또는 간접적으로 부착된 중합체 발포물층; 섬유-강화 중합체 발포물층에 부착된 가요성 배리어 소재의 층; 실질적으로 가요성인 배리어 소재의 층에 부착된 접착층; 및 접착층에 의해 가요성 배리어 소재의 층에 부착된 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 상부 금속성 대면 시트를 포함하는 절연 패널이다. 하기에 보다 명백하게 기재된 바와 같이 다양한 임의적인 층이 공정에 삽입될 수 있다.
도 1은 본 발명의 방법의 실시양태의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따라 생성된 절연 패널의 실시양태의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 방법의 일부의 별법의 실시양태의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 방법의 일부의 제2의 별법의 실시양태의 개략도이다.
도 1을 살펴보면, 기부 금속성 대면 시트(2)가 연속적으로 공급되어 이동하는 기부 대면 시트를 형성하고, 그 상부로 후속적으로-도입되는 소재가 침착된다. 기부 금속성 대면 시트(2)는 다양한 유형의 기계적 장치를 사용하여 공급 및 이동될 수 있다. 예를 들면 금속성 대면 시트(2)는 이동하는 플랫폼, 예컨대 무이음매 벨트, 일련의 구동 롤러, 텐터 프레임 또는 기타 장치에 공급된다. 금속성 대면 시트(2)는 공정을 통해 이중 밴드 적층기(11)에 의하여 또는 일부 기타 하류 인력 장치 (도시하지 않음)를 통해 당겨질 수 있다.
섬유 매트(10) 및 경화성 발포성 수지 조성물(19)은 이동하는 기부 금속성 대면 시트(2) 상에 적용된다. 도시된 실시양태에서, 수지 조성물(19)을 섬유 매트(10)의 상류에서 침착시킨다. 그러나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수지 조성물(19)을 섬유 매트(10)의 하류에서 침착시킬 수 있다. 또한, 섬유 매트(10) 및 수지 조성물(19)을 공정에서 동일한 지점에서 침착시킬 수 있다.
섬유 매트(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 일련의 롤러(16)를 포함한 임의의 적절한 장치를 사용하여 침착될 수 있다. 일단 침착되면, 섬유 매트(10)는 공정을 통해 금속성 대면 시트(2)에 의해 운반될 수 있거나, 또는 공정을 통해 금속성 대면 시트(2)와 함께 밀거나 및/또는 당겨질 수 있다.
경화성 발포성 수지 조성물(19)은 유사하게 관련 기술분야에 공지된 유형을 포함한 다양한 유형의 분배 장치를 사용하여 침착될 수 있다. 적절한 장치는 예를 들면 횡행 호스, 하나 이상의 고정 혼합 헤드, 하나 이상의 분무 노즐 또는 유체를 분배하기 위한 기타 적절한 장치를 포함한다. 도 1에서, 그러한 분배 장치는 일반적으로 참조 부호 A로 나타낸다. 경화성 발포성 수지 조성물을 침착시키기 위한 장치는 또한 수지 조성물의 성분을 보관하기 위한 각종 탱크 또는 기타 용기, 이들 성분 및/또는 배합된 수지 조성물을 계측하기 위한 계측 수단; 수지 조성물을 형성하는 성분을 혼합하기 위한 혼합 수단, 혼합 수단으로 및 혼합 수단을 통해 및/또는 분배 장치를 통해 그의 각각의 보관 용기로부터 수지 조성물의 성분을 전달하기 위한 펌핑 수단을 포함할 수 있다. 경화성 발포성 수지 조성물의 성분을 혼합 및 분배하기 위한 적절한 장치는 예를 들면 캐논(Canon), SAIP 및 크라우스 마페이(Krauss Maffei)가 시판한다.
필요할 경우, 분배된 수지 조성물을 공정에서의 이 지점에서 예를 들면 닙롤의 세트 또는 닥터 블레이드와 같은 장치를 사용하여 층으로 형성하고/거나 게이징할 수 있다.
다시 도 1을 살펴보면, 실질적으로 비-다공성인 가요성 소재(5)의 층은 섬유 매트(10) 및 수지 조성물(19)의 상부에 연속적으로 적용된다. 수지 조성물(19)이 완전히 팽창되기 전에 가요성 소재(5)를 적용한다. 수지 조성물(19)은 종종 침착되자마자 반응 및 팽창하기 시작하며, 일부 경우에서는 침착되는 동안 조차 팽창할 수 있다. 따라서, 도 1에 도시한 바와 같이 가요성 소재(5)의 적용시 발포성 수지 조성물(19)은 이미 부분적으로 팽창될 수 있다. 더 느리게 반응하는 수지 조성물은 이러한 시점에서 측정 가능하게 팽창하지 않을 수 있다. 임의의 경우에서, 수지 조성물(19)이 완전히 팽창되기 전에 가요성 소재(5)가 침착되어야 한다.
기부 금속성 대면층(2), 섬유 매트(10), 수지 조성물(19) 및 가요성 소재(5)를 포함하는 어셈블리는 압착 구역(14)을 통해 연속적으로 통과된다. 발포성 수지 조성물(19)이 완전히 팽창되기 전에 이러한 단계를 실시한다. 압착 구역(14)은 이들이 압착 구역(14)에 투입되기 직전의 다양한 층들의 합한 높이 이하인 높이를 가지며, 바람직하게는 이보다 약간 (예컨대 2 내지 25%) 더 낮은 높이를 갖는다. 그러므로, 기부 금속성 대면층(2), 섬유 매트(10), 수지 조성물(19) 및 가요성 소재(5)는 압착 구역(14) 내에서 함께 압축된다. 소재가 압착 구역(14)을 통과함에 따라, 수지 조성물(19)이 섬유 매트(10) 내로 밀어 넣어져 섬유 매트(10)를 함침시키며, 기부측 가요성 소재(5)는 수지 조성물(19)과 접촉하게 된다.
도 1에 제시된 실시양태에서, 압착 구역(14)은 압착 구역(14)의 높이를 한정하는 미리 결정된 거리로 이격되어 있는 롤러(12 및 13)에 의하여 한정된다.
압착 구역(14)에서 배출되는 어셈블리는 수지 조성물(19) (부분적으로 팽창될 수 있음)로 함침된 섬유 매트(10)의 층(17)을 포함한다. 층(17)은 기부 금속성 대면층(2) 및 가요성 소재(5) 사이에 개재된다. 가요성 소재(5)는 배리어층으로서 작용하므로, 수지 조성물(19)은 그의 기부면과 접촉하지만, 이를 관통하지는 않으며, 그러한 이유로 압착 구역(14)을 한정하는 롤러(12) 또는 기타 기계적 장치와 접촉되지 않는다.
어셈블리가 압착 구역(14)에서 배출된 후, 접착층(4)이 가요성 소재(5) 상으로 연속적으로 적용된다. 다양한 유형의 분배, 혼합, 계측, 퍼짐 및/또는 게이징 장치를 사용하여, 수지 조성물(19)에 관하여 상기 기재된 유형을 포함한 접착층(4)을 형성할 수 있다. 도 1에서, 이러한 분배 장치는 일반적으로 참조 부호 B로 나타낸다. 수지 조성물(19)은 접착층(4)이 적용되는 지점에서 비팽창, 부분적 팽창 또는 완전 팽창될 수 있다. 도 1에 제시된 실시양태에서, 수지 조성물(19)은 접착층(4)이 투입되는 지점에서 단지 부분적으로 팽창된다.
상부 금속성 대면층(1)을 적용하기 전에, 수지 조성물(19)은 적어도 부분적으로 팽창 및/또는 부분적으로 경화될 수 있다. 부분적 경화는 팽창 수지 조성물이 상부 금속성 대면 시트(1)의 중량을 지지하는 것을 도울 수 있다. 상기 기재된 바와 같이 접착층(4)이 적용되기 전에, 동안에 및/또는 이후에 팽창이 일어날 수 있다. 유사하게, 경화 (통상적으로 팽창과 동시에 진행되지만, 부분적으로 팽창 단계에 뒤따를 수 있음)는 접착층(4)의 적용 단계 이전에 또는 바람직하게는 동안에 또는 이후에 수행될 수 있다. 종종, 특히 수지 조성물(19)이 이소시아네이트계인 경우, 팽창 기체의 생성 및 팽창 단계 그 자체가 경화 반응의 일부를 형성하며, 발포 기체가 생성되고 팽창이 완료된 후 일부 추가의 경화 반응이 지속될 수 있기는 하나, 그러한 경우는 경화 단계와 적어도 부분적으로 동시에 발생될 것이다. 부분 경화 및 팽창된 수지 조성물(19)이 상부 금속성 대면층(1)의 중량을 지지할 수 있을 경우, 상부 금속성 대면층(1)의 적용 전 수지 조성물(19)의 완전 경화가 필요하지 않을 수 있다.
상부 금속성 대면 시트(1)는 접착층(4)의 상부로 연속적으로 적용된다. 상부 금속성 대면 시트(1)를 전달하는 방식은 특히 중요하지는 않다. 광범위한 기계적 장치는 기부 금속성 대면 시트(2)와 관련하여 기재된 임의의 것을 포함한, 상부 금속성 대면 시트(1)를 적용하는데 사용될 수 있다.
상부 금속성 대면 시트(1)가 프로파일링된 경우, 접착층(4)은 대면 시트의 리세스 영역을 그의 기부 표면 수준으로 충전시킬 수 있다.
그후, 생성된 어셈블리를 이중 밴드 적층기(11)를 통해 연속 통과시켜 상부 금속성 대면 시트(1)를 접착층(4)과 접촉시키고, 어셈블리를 미리 결정된 두께로 게이징하고, 필요할 경우 수지 조성물(19) 및/또는 접착층(4)의 경화를 완료하여 발포물 적층체(20)를 형성한다. 경화시, 수지 조성물(19)은 중합체 발포물층(21)을 형성하며, 이는 그의 두께의 적어도 일부를 통해 섬유 매트(10)에 의하여 강화된다. 게이징 (즉, 적층기(11)의 상부 밴드(11a) 및 기부 밴드(11b) 사이의 거리)은 패널 두께를 한정한다. 어셈블리가 적층기(11)를 통과함에 따라, 상부 밴드(11a)는 상부 금속성 대면층(1)에 작은 하향력을 가하여 접착층(4)과 접촉시켜 그에 결합시킨다. 팽창된 수지 조성물이 이 단계에서 다소 압축될 수 있지만, 압력이 발포물을 붕괴시키거나 또는 커다란 역압을 생성할 정도로 커서는 안된다. 접착층(4) 및 임의적인 접착층(6) (하기 기재된 바와 같음)이 열 경화를 필요로 할 경우, 이러한 열 경화가 적어도 부분적으로 상기 적층 단계 동안 발생되어 상부 금속성 대면층(4)을 강화된 발포물층(21)에 결합시키는 것이 바람직하다. 필요할 경우 한면 또는 양면을 통해 열이 적용되어 수지 조성물(19) 및/또는 접착층(4)의 경화를 일으킬 수 있다.
이중 밴드 적층기(11)의 배면 단부로부터 생성된 적층체(20)를 연속적으로 배출한다. 그후, 적층체(20)는 통상적으로 임의의 바람직한 길이로 절단되고 (예컨대 나이프(15)에 의해, 또는 바람직하게는 밴드 또는 원형 톱에 의해), 필요할 경우 또는 바람직하게는 후-경화되고, 창고저장 및/또는 선적을 위하여 포장된다.
상부 금속성 대면층(1) 및 기부 금속성 대면층(2) 각각은 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 하나 이상의 금속층을 포함하는 단일층 또는 다중층 소재이다. 금속층은 작동 온도에서 고체인 임의의 금속일 수 있으나, 이러한 목적을 위한 바람직한 금속은 강철, 스테인레스강, 알루미늄, 니켈, 아연, 티타늄, 청동, 구리, 황동, 마그네슘 및 임의의 이들의 다양한 합금이다. 저렴한 단가 및 바람직한 기계적 성질을 기준으로 하면 강철이 가장 바람직하다. 금속층은 평면형일 수 있으나, 또한 프로파일링될 수 있다 (예를 들면 그의 길이를 따라 그루브 또는 채널을 형성함). 금속층은 예컨대 코로나 방전에 의하여 표면 처리되어 접착층(4)에 대한 그의 결합력을 개선시킬 수 있다. 또한 본 발명의 방법으로 도입 이전에 금속층을 가열할 수 있다. 프로파일링, 표면 처리 및/또는 가열 단계는 본 발명의 방법에 통합될 수 있다.
금속층은 금속성 대면층의 단독 성분일 수 있다. 별법으로, 금속성 대면층 중 하나 또는 둘다가 기타 소재, 예컨대 종이, 보호 코팅, 도료, 장식용 베니어 등의 하나 이상의 층을 함유하는 적층체일 수 있다. 래커 처리한 강철 패널이 금속성 대면층으로서 특히 적절하다. 상부 금속성 대면층(1) 및 기부 금속성 대면층(2)은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
섬유 매트는 예를 들면 정렬된 연속 섬유; 연속 로빙; 무작위 배향된 단섬유 (길이 15 cm 이하) 또는 장섬유일 수 있다. 발포성 수지 조성물이 팽창 및 경화됨에 따라 섬유 매트에서의 섬유는 적어도 부분적으로 상향 운반되어 수지 조성물이 형성될 때 형성되는 발포물 코어층의 두께를 통해 섬유 강화가 연장되는 것이 바람직하다. 그러므로, 섬유 매트의 섬유가 일부 실시양태에서 기계적 결합 (예컨대 얽힘, 스티칭 및/또는 니들펀칭을 통하여), 열 결합 및/또는 접착 결합, 제직 또는 편성될 수도 있지만, 바람직한 매트에서 섬유는 바람직하게는 열 또는 접착 결합되지 않으며, 기껏해야 약하게 얽혀서 섬유가 서로에 대하여 쉽게 이동될 수 있으며, 이의 적어도 일부는 수지 조성물의 팽창과 함께 상향 운반될 수 있다. 섬유는 패널 제조 공정 중에 접하게 되는 온도에서 열적으로 안정한 소재로 생성되며 중합체 발포물 소재보다 더 뻣뻣하다. 유리는 섬유의 바람직한 유형이지만, 기타 세라믹 소재 (광물면, 질화붕소, 질화규소 등 포함), 금속, 탄소, 고 융점 중합체 섬유 및 천연 섬유, 예컨대 모직, 면직, 황마, 대마 또는 실크가 유용하다. 비용, 이용 가능성 및 일반적으로 우수한 성능을 기준으로 하여 유리 섬유가 바람직하다. 바람직한 섬유 매트 중량은 예를 들면 20 내지 80 g/㎡로 칭량될 수 있다. 섬유 매트는 2 이상의 적층된 층의 형태로 제공될 수 있다. 섬유 매트(들)의 총 두께 (수지 조성물의 경화 동안 임의의 팽창 이전에)는 예를 들면 3 내지 10 ㎜일 수 있다.
경화성 발포성 수지 조성물(19)은 중합체 전구체 및 발포제, 및/또는 공정에서 반응하여 기포성(cellular) 중합체 발포물을 생성하는 발포제 전구체의 혼합물이다. 경화성 발포성 수지 조성물(19)은 바람직하게는 16 내지 320 ㎏/㎥, 더욱 바람직하게는 24 내지 80 ㎏/㎥의 자유 상승 밀도를 갖는 발포물을 생성하도록 배합된다. 수직 방향으로 및 섬유 매트의 부재 하에서의 그의 팽창을 제한하지 않으면서 수지 조성물의 샘플을 경화시키고, 그리하여 생성된 발포물의 밀도를 측정하여 "자유 상승" 밀도를 측정한다. 그리하여 생성된 기포성 중합체 발포물은 바람직하게는 경질 발포물이다.
이소시아네이트계 수지 조성물은 초기 점도가 낮도록 배합될 수 있어서 섬유 매트에서 섬유 사이의 간극으로 조성물의 용이한 침투를 도우며 그리고 이소시아네이트계 수지 조성물이 유용한 성질을 갖는 중합체 발포물을 형성하도록 신속하게 팽창 및 경화되도록 배합될 수 있기 때문에 매우 바람직하다. 이소시아네이트계 수지 조성물은 우레탄 기, 우레아 기 및/또는 이소시아누레이트 기를 갖는 중합체를 생성하도록 배합될 수 있다. 이소시아네이트계 수지 조성물의 특히 바람직한 유형은 폴리이소시아누레이트 또는 폴리우레탄-폴리이소시아누레이트 발포물-형성 조성물인데, 이들 유형의 발포물은 높은 열 절연성 및 우수한 강도-대-중량 비의 우수한 조합을 나타내기 때문이다.
적합한 이소시아네이트계 수지 조성물이 공지되어 있다. 예를 들면 WO 2010/114703 및 WO 2007/02588에 기재된 것이 적합하다. 일반적으로, 이소시아네이트계 수지 조성물은 (이소시아누레이트 기를 생성하기 위한) 이소시아네이트 기 끼리의 반응 및/또는 조성물 중의 이소시아네이트-반응성 소재 (예컨대 존재할 수 있는 폴리올 및 임의의 물)와의 반응을 위하여 하나 이상의 폴리이소시아네이트 화합물, 하나 이상의 발포제, 하나 이상의 폴리올 및 하나 이상의 촉매를 포함할 것이다.
가요성 배리어 소재의 층은 경화성 발포성 수지 조성물이 압착 구역(14)을 형성하는데 사용된 기기와 접촉하는 것을 방지한다. 그러므로, 이는 비-다공성이거나, 또는 공극 또는 개구부를 갖는 경우에는 이들 공극 또는 개구부가, 경화성 발포성 수지 조성물이 공정 중에 가요성 배리어 소재를 통해 침투되지 않도록 하기에 충분히 작다. "가요성"이라는 것은 시트의 조성 및 두께가 영구 손상 또는 왜곡 없이 1 인치 (2.54 ㎝) 이하, 바람직하게는 0.25 인치 (6.25 ㎜) 이하의 굴곡 반경으로 가역적으로 굴곡될 수 있도록 하는 것을 의미한다. 가요성 소재는 바람직하게는 본 발명의 방법의 조건 하에서 열 안정성이며 그리고 경화성 발포 수지 조성물 중에 용해되지 않거나 또는 경화성 발포 수지 조성물에 의하여 분해되지 않는다.
각종 소재가 가요성 배리어 소재로서 유용하다. 이들 중에서, 종이; 열가소성 중합체 필름 및 발포물, 예컨대 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리(염화비닐리덴), 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 폴리우레탄을 비롯한 중합체 필름 및/또는 중합체 발포물; 금속 호일, 예컨대 알루미늄 호일 등; 및 직물 및 부직물이 있다. 가요성 배리어 소재는 2개 이상의 층을 함유하는 다중층 구조일 수 있으며, 이들 중 하나 이상은 수지 조성물의 통로에 대한 배리어를 형성한다. 예를 들면 가요성 배리어 소재는 비-다공성 층에 결합된 다공성 층을 포함할 수 있다. 그러한 가요성 배리어 소재의 예로는 종이 시트, 중합체 필름층 등과 같은 비-다공성 층에 결합된 기포성 중합체, 과립상 소재 또는 섬유상 소재 또는 기타 다공성 소재의 층을 포함한다. 바람직한 유형의 가요성 배리어 소재는, 한면 또는 양면에서 종이 또는 중합체 필름과 같은 비-다공성 층과 결합된 유리 또는 기타 세라믹 섬유의 층을 포함하는 다중층 구조이다. 특히 바람직한 유형의 가요성 배리어 소재는, 한면 또는 양면에서 종이층에 결합된 광물면의 층이다.
가요성 배리어 소재의 층은 예를 들면 20-100 ㎜의 두께를 가질 수 있다.
접착층(4)은 예를 들면 핫-멜트 접착제 또는 바람직하게는 경화성 타입, 예컨대 에폭시 접착제 또는 이소시아네이트계 접착제일 수 있다. 적합한 에폭시 접착제는 공지되어 있으며, 예를 들면 WO 2006/093949 및 WO 2006/052726에 기재되어 있다. 이들 에폭시 접착제는 에폭시 수지, 경화제 및 하나 이상의 에폭시 경화 촉매를 포함한다. 적합한 폴리우레탄 및 폴리우레탄-폴리이소시아누레이트 접착제도 또한 공지되어 있으며, 예를 들면 WO 2011/045139에 기재되어 있다. 폴리우레탄 및 폴리우레탄-폴리이소시아누레이트 접착제는 하나 이상의 폴리이소시아네이트 화합물, 하나 이상의 폴리올, 아미노알콜 또는 폴리아민 및 바람직하게는 경화 반응을 위한 하나 이상의 촉매를 포함한다. 폴리이소시아누레이트 기를 형성하고자 할 경우, 접착제는 바람직하게는 이소시아네이트 기의 삼량체화를 위한 촉매뿐 아니라, 히드록실기에 대한 이소시아네이트 기의 반응을 위한 촉매를 포함한다. 에폭시 또는 폴리우레탄 접착제는 1-성분 또는 2-성분 접착제로서 배합될 수 있다.
접착층(4)은 비용을 절감하고, 그의 물리적 성질을 조절하고, 열적 배리어를 제공하고, 추가의 난연성을 제공하고 및/또는 팽창제로서 작용하도록 포함될 수 있는 무기 충전제를 함유할 수 있다. 팽창성 그라파이트는 팽창제로서 작용하는 무기 충전제의 일례이다. 접착층(4)은 비-기포성이거나 또는 기포가 150 ㎏/㎥ 이상, 더욱 바람직하게는 400 ㎏/㎥ 이상, 특히 700 ㎏/㎥ 이상의 밀도를 갖는 경우 바람직하다.
도 2를 살펴보면, 본 발명에 의하여 생성된 절연 패널(20)은 기부 금속성 대면층(2), 중합체 발포물층(21) (수지 조성물(19)의 팽창 및 경화에 의하여 생성되며 그리고 그의 두께의 적어도 일부분을 통해 섬유 매트(10)로 강화됨), 가요성 층(5), 접착층(4) 및 상부 금속성 대면층(1)을 포함한다. 접착층(4)은 가요성 층(5)을 상부 금속성 대면층(1)에 결합시킨다. 가요성 층(5)은 중합체 발포물층(21)에 직접 결합된다. 도 2에 도시된 실시양태에서, 중합체 발포물층(21)이 기부 금속성 대면층(2)에 직접 결합되는 경우에서는 접착층(6)이 생략될 수도 있기는 하지만, 임의적인 접착층(6)이 중합체 발포물층(21)을 기부 금속성 대면층(2)에 결합시킨다. 섬유 매트(10)는 중합체 발포물층(21)의 두께의 적게는 10% 정도 내지 많게는 100% 정도로 연장될 수 있으나, 바람직하게는 중합체 발포물층(21)의 두께의 50% 이상을 통해 연장된다. 더 나은 예시를 위하여, 각종 층의 두께는 도 2에 축척에 의하여 도시하지 않는다.
절연 패널(20)은 바람직하게는 25 내지 250 ㎜의 두께를 갖는다. 강화된 발포물층은 5 내지 240 ㎜의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 임의적인 접착층이 기부 금속성 대면 층(2) 및 강화된 발포물층(21) 사이에 개재될 수 있다. 그러한 임의적인 접착층은 도 1, 3 및 4에서 참조 부호 6으로 나타낸다. 임의적인 접착층(6)은 접착층(4)에 관하여 기재된 바와 같이 예를 들면 핫-멜트 접착제 또는 바람직하게는 경화성 타입, 예컨대 에폭시 접착제 또는 이소시아네이트계 접착제일 수 있다. 접착층(6)이 존재할 경우, 이는 접착층(4)과 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
도 1에 도시한 실시양태에서, 수지 조성물(19) 및 섬유 매트(10)가 투입되는 지점의 상류에서 기부 금속성 대면층(2)에 직접, 참조 부호 C에 의하여 나타낸 장치를 사용하여 임의적인 접착층(6)을 적용한다. 금속성 대면 시트(1)가 프로파일링된 경우, 접착층(6)은 대면 시트의 리세스 영역을 그의 상부 표면 수준으로 충전시킬 수 있다. 별법의 실시양태에서, 임의적인 접착층(6), 섬유 매트(10) 및 수지 조성물(19)이 투입되는 순서는 변경될 수 있다. 장치(C)는 일반적으로 장치(A 및 B)에 관하여 상기 기재된 바와 같다.
도 3에 도시된 별법의 실시양태에서, 롤러(12 및 13)에 의하여 한정되는 압착 구역(14)을 통해 소재를 통과시키기 전에, 임의적인 접착층(6)을 기부 금속성 대면층(2)에 적용한 후, 섬유 매트(10)를 임의적인 접착층(6)의 상부에 직접 적용한 후, 수지 조성물(19) 및 가요성 배리어 소재(5)를 적용한다.
도 4에 도시된 별법의 실시양태에서, 롤러(12 및 13)에 의하여 한정되는 압착 구역(14)을 통해 소재를 통과시키기 전에 섬유 매트(10)를 기부 금속성 대면층(2)에 직접 놓고, 이어서 임의적인 접착층(6), 그후 수지 조성물(19) 및 가요성 배리어 소재(5)를 놓는다.
도 3 및 도 4에 도시된 별법의 실시양태에서, 수지 조성물(19)에 의하여 부분적으로 함침되는 것 이외에, 섬유 매트(10)는 접착층(6)으로 부분적으로 함침될 수 있다. 접착제(6)는 섬유 매트(10)보다 더 얇아야만 하며, 그래서 섬유 매트(10)의 적어도 일부는 접착층(6)을 지나 연장되며, 수지 조성물(19)로 함침되며, 그리하여 생성되는 발포물층(21)은 상기 기재된 바와 같이 그의 두께의 적어도 일부를 통해 섬유 매트(10)에 의하여 강화된다.
본 발명의 발포물 적층체는 각종 구조적, 열적 절연 및/또는 장식용 적용예에 사용될 수 있다. 이들은 실내용 또는 옥외용 벽면, 천장을 위한 구조 소재 및 건물용 지붕 소재; 건물에서 장식용 및/또는 전면부 소재, 덕트 시스템 패널, 벽 및 천장으로서; 건물 및 다양한 유형의 냉장 시설용 열적 절연 패널로서 사용될 수 있다. 적층체는 선박 및 기타 수송 차량용 데킹(decking)으로서 사용될 수 있다. 이들 발포물 적층체는 일반적으로 동일한 적용예에 그리고 통상의 패널과 동일한 방식으로 사용될 수 있다.

Claims (21)

  1. a) 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 금속층을 포함하는 기부 금속성 대면 시트를 이동하는 표면 상으로 연속적으로 공급하고;
    b) 이동하는 기부 금속성 대면 시트 상으로 섬유 매트 및 경화성 발포성 수지 조성물을 연속적으로 적용하고;
    c) 발포성 수지 조성물의 완전 팽창 전에, 섬유 매트 및 발포물-형성 수지 조성물의 상부에 실질적으로 가요성인 배리어 소재의 층을 연속적으로 적용하고;
    d) 발포성 수지 조성물의 완전 팽창 전에, 수지 조성물이 섬유 매트 내로 밀어 넣어져 섬유 매트를 함침시키고 가요성 배리어 소재가 수지 조성물과 접촉되도록, 기부 금속성 대면층, 섬유 매트, 수지 조성물 및 가요성 배리어 소재를 압착 구역을 통해 연속적으로 통과시켜 기부 금속성 대면층, 섬유 매트, 수지 조성물 및 가요성 배리어 소재를 함께 압축시키고;
    e) 이어서 가요성 배리어 소재의 층의 상부에 접착층의 층을 연속적으로 적용하고;
    f) 이어서 접착층의 상부에 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 금속층을 포함하는 상부 금속성 대면 시트를 연속적으로 적용하고;
    g) 생성된 어셈블리를 이중 밴드 적층기를 통해 통과시켜 상부 금속성 대면 시트와 접착층을 접촉시키고, 어셈블리를 미리 결정된 두께로 게이징(gauge)하여 발포물 적층체를 형성하는 것
    을 포함하는, 금속성 대면 시트를 갖는 발포물 적층체의 연속 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상부 금속성 대면층을 적용하기 전에, 발포성 수지 조성물이 적어도 부분적으로 팽창되고 부분적으로 경화되는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 발포성 수지 조성물이 이소시아네이트계인 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 섬유 매트가 20 내지 80 g/㎡의 중량을 갖는 유리 섬유의 매트인 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가요성 배리어 소재가, 한면 또는 양면에서 비-다공성 층과 결합된 유리 또는 기타 세라믹 섬유의 층을 포함하는 다중층 구조이고, 20 내지 100 ㎜의 두께를 갖는 것인 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 b) 이전에 또는 동안에, 기부 금속층과 발포성 수지 조성물 사이에 접착층을 침착시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 기부 금속층과 발포성 수지 조성물 사이에 침착되는 접착층을 섬유 매트 이전에 또는 그와 동시에 침착시키는 것인 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 발포성 수지 조성물이 20 내지 240 ㎜의 두께로 팽창하고, 절연 패널이 25 내지 250 ㎜의 두께를 갖는 것인 방법.
  9. 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 금속층을 포함하는 기부 금속성 대면 시트(2); 두께의 적어도 일부분을 통해 섬유 매트(10)로 강화되며 기부 금속 시트(2)에 직접적으로 또는 간접적으로 부착된 중합체 발포물층(21); 섬유-강화 중합체 발포물층(21)에 부착된 가요성 배리어 소재(5)의 층; 가요성 배리어 소재(5)에 부착된 접착층(4); 및 접착층(4)에 의해 가요성 배리어 소재(5)의 층에 부착된 0.2 내지 1.0 ㎜의 두께를 갖는 상부 금속성 대면 시트(1)를 포함하는 절연 패널.
  10. 제9항에 있어서, 섬유 매트(10)가 20 내지 80 g/㎡의 중량을 갖는 것인 절연 패널.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 섬유 매트(10)가 유리 섬유의 매트인 절연 패널.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 가요성 배리어 소재가, 한면 또는 양면에서 비-다공성 층과 결합된 유리 또는 기타 세라믹 섬유의 층을 포함하는 다중층 구조인 절연 패널.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 가요성 배리어 소재(5)의 층이 20 내지 100 ㎜의 두께를 갖는 것인 절연 패널.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 기부 금속층(1)과 중합체 발포물층(21) 사이에 접착층(6)을 추가로 포함하는 절연 패널.
  15. 제9항 또는 제10항에 있어서, 중합체 발포물층(21)이 20 내지 240 ㎜의 두께를 갖고, 절연 패널이 25 내지 250 ㎜의 두께를 갖는 절연 패널.
  16. 제1항에 있어서, 수지 조성물, 접착층, 또는 수지 조성물과 접착층 둘 다를 단계 g)에서 추가로 경화시키는 것인 방법.
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