ITMI20121330A1

ITMI20121330A1 - Metodo per la preparazione di pannelli isolanti espansi resistenti alla fiamma

Info

Publication number: ITMI20121330A1
Application number: IT001330A
Authority: IT
Inventors: Luigi Bertucelli; Paolo Golini; Maurizio Guandalini; Luca Lotti
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-01
Also published as: MX2015001498A; ES2599602T3; US10480183B2; JP6196673B2; MX348730B; US20150204065A1; US9758961B2; KR102067309B1; WO2014020439A3; CN104582963A; KR20150039793A; US20170362820A1; BR112015002108B1; PL2879876T3; BR112015002108A2; CN104582963B; EP2879876A2; JP2015530941A; WO2014020439A2; EP2879876B1

Description

Descrizione di una domanda di brevetto d’invenzione avente per titolo: “METODO PER LA PREPARAZIONE DI PANNELLI ISOLANTI ESPANSI RESISTENTI ALLA FIAMMA”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a metodi per la preparazione di pannelli compositi espansi aventi fogli esterni metallici.

I pannelli isolanti sono ampiamente usati per fornire isolamento termico ad abitazioni, edifici, magazzini per immagazzinaggio a freddo, imbarcazioni e altre costruzioni. Un tipo di pannello isolante comprende un nucleo espanso polimerico e pannelli esterni in fogli metallici. Costruzioni di questo tipo possono offrire una buona combinazione di isolamento termico, forza meccanica e resistenza alla fiamma. Per diverse ragioni, potrebbe essere auspicabile incorporare un rinforzo di fibre all’interno dello strato espanso polimerico. Il rinforzo di fibre può migliorare sia le proprietà fisiche del pannello sia le sue prestazioni nei test al fuoco.

Diversi processi possono essere usati per la preparazione di pannelli isolanti. Diversi processi vengono usati a seconda del tipo dei materiali esterni e del nucleo. È noto il fatto di preparare pannelli isolanti in un processo singolo continuo in cui le facce sono di materiali flessibili molto sottili. Una produzione in modo continuo diventa più difficile quando il pannello comprende due pannelli esterni metallici più spessi, in particolare quando il nucleo polimerico deve anche essere rinforzato con fibre. Diventa difficile impregnare il rinforzo di fibre con la schiuma polimerica, espanderla ed applicare i fogli esterni in una singola operazione. A causa di ciò, la produzione di questi pannelli è suddivisa in due processi di produzione separati. Questo aumenta i costi delle apparecchiature e della manodopera. È necessario un processo più efficiente ed economico per produrre questi pannelli.

La presente invenzione è un processo continuo per preparare un laminato espanso avente fogli esterni metallici, comprendente le fasi di

a) alimentare in modo continuo un foglio esterno metallico inferiore che comprende uno strato metallico avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm su una superficie mobile;

b) applicare in modo continuo un materassino di fibra e una composizione di resina espandibile polimerizzabile sul foglio esterno metallico inferiore mobile;

c) prima di espandere totalmente la composizione di resina espandibile, applicare in modo continuo uno strato di materiale barriera flessibile sopra il materassino di fibra e la composizione di resina che forma l’espanso;

d) prima di espandere totalmente la composizione di resina espandibile, far passare in modo continuo lo strato esterno metallico inferiore, il materassino di fibra, la composizione di resina e il materiale barriera flessibile attraverso una regione delimitata per comprimere insieme lo strato esterno metallico inferiore, il materassino di fibra, la composizione di resina e il materiale barriera flessibile in modo che la composizione di resina venga spinta dentro e impregni il materassino di fibra, e il materiale barriera flessibile risulti in contatto con la composizione di resina;

e) successivamente applicare in modo continuo uno strato adesivo sopra lo strato di materiale barriera flessibile;

f) successivamente applicare in modo continuo il foglio esterno metallico superiore che comprende uno strato metallico avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm sopra lo strato adesivo e

g) far passare il gruppo così ottenuto attraverso un laminatore a doppio nastro per mettere in contatto il foglio esterno metallico superiore con lo strato di adesivo, portare il gruppo ad uno spessore predeterminato e polimerizzare la composizione di resina, lo strato adesivo o entrambi la composizione di resina e lo strato adesivo per formare il laminato espanso.

Questo processo consente di produrre pannelli isolanti con due strati esterni metallici e un nucleo espanso polimerico rinforzato con fibre, in una singola operazione in modo continuo. Il processo consente una buona impregnazione del materassino di fibra con la composizione di resina espandibile polimerizzabile, il che porta ad un buon rinforzo di fibre dello strato espanso polimerico, il che a sua volta porta a buone proprietà meccaniche. Questo processo pertanto richiede meno apparecchiature, comporta minori costi operativi e produce un prodotto che ha sia un’eccellente capacità d’isolamento termico che un’eccellente resistenza alla fiamma come indicato da test al fuoco standardizzati.

Il prodotto del processo inventivo è un pannello isolante che contiene almeno i seguenti strati: un foglio esterno metallico inferiore che comprende uno strato di metallo avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm; uno strato espanso polimerico rinforzato attraverso almeno una parte del suo spessore con un materassino di fibra, detto strato espanso polimerico essendo fatto aderire direttamente o indirettamente al foglio metallico inferiore; uno strato di materiale barriera flessibile che aderisce allo strato espanso polimerico rinforzato con fibre; uno strato adesivo che aderisce allo strato del materiale barriera sostanzialmente flessibile e un foglio esterno metallico superiore avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm che aderisce allo strato di materiale barriera flessibile mediante lo strato adesivo. Diversi strati opzionali possono essere inseriti nel processo, come descritto in maggiore dettaglio sotto.

La figura 1 è un disegno schematico di una forma di realizzazione del processo dell’invenzione.

La figura 2 è una vista in sezione trasversale di una forma di realizzazione di un pannello isolante prodotto secondo l’invenzione.

La figura 3 è un disegno schematico di una forma di realizzazione alternativa di una parte del processo dell’invenzione.

La figura 4 è un disegno schematico di una seconda forma di realizzazione alternativa di una parte del processo dell’invenzione.

Tornando alla figura 1, il foglio esterno metallico inferiore 2 viene alimentato in modo continuo per formare un foglio esterno inferiore mobile su cui vengono depositati materiali introdotti uno dopo l’altro. Il foglio esterno metallico inferiore 2 può essere alimentato e fatto muovere usando diversi tipi di apparecchiature meccaniche. Per esempio, un foglio esterno metallico 2 può essere alimentato su una piattaforma mobile quale un nastro senza fine, una serie di rulli condotti, un telaio tenditore o altro apparecchio. Il foglio esterno metallico 2 può essere teso attraverso il processo mediante un laminatore a doppio nastro 11 o attraverso qualsiasi altro dispositivo di trazione a valle (non mostrato).

Il materassino di fibra 10 e la composizione 19 di resina espandibile vengono applicati sul foglio esterno metallico inferiore 2. Nella forma di realizzazione illustrata, la composizione di resina 19 è depositata a monte del materassino di fibra 10. Tuttavia, come illustrato nelle figure 3 e 4, è anche possibile depositare la composizione di resina 19 a valle del materassino di fibra 10. È anche possibile depositare il materassino di fibra 10 e la composizione di resina 19 nello stesso punto nel processo.

Il materassino di fibra 10 può essere depositato usando qualsiasi apparecchiatura adatta comprendente una serie di rulli 16 come illustrato in figura 1. Una volta depositato, il materassino di fibra 10 può essere trasportato attraverso il processo dal foglio 2 esterno metallico o spinto e/o tirato attraverso il processo insieme al foglio esterno metallico 2.

Una composizione 19 di resina espandibile polimerizzabile analogamente può essere depositata usando una varietà di tipi di apparecchiature di erogazione comprendenti tipi ben noti nell’arte. Apparecchiature adatte comprendono, per esempio, un erogatore trasversale, una o più teste fisse di miscelazione, uno o più ugelli di spruzzatura, o un altro apparecchio adatto all’erogazione di un fluido. Nella figura 1, tale apparecchiatura di erogazione è genericamente indicata dal simbolo di riferimento A. L’apparecchiatura per depositare la composizione di resina espandibile polimerizzabile può anche comprendere diversi serbatoi o altri contenitori per immagazzinare componenti della composizione di resina, mezzi dosatori per dosare i componenti e/o la composizione di resina formulata; mezzi di miscelazione per miscelare i componenti per formare la composizione di resina, mezzi di pompaggio per trasferire i componenti della composizione di resina dai loro rispettivi contenitori d’immagazzinaggio verso e attraverso i mezzi di miscelazione e/o attraverso l’apparecchio di erogazione. Apparecchiature adatte per miscelare ed erogare i componenti delle composizioni di resina espandibile polimerizzabile sono disponibili in commercio per esempio da Cannon, SAIP e Krauss Maffei.

Se desiderato, la composizione di resina erogata può essere formata in uno strato e/o distribuita in questo punto del processo usando apparecchiature quali per esempio un gruppo di rulli di compressione o una lama spalmatrice.

Tornando di nuovo alla figura 1, uno strato di materiale 5 flessibile sostanzialmente non poroso viene applicato in modo continuo sopra il materassino di fibra 10 e la composizione di resina 19. Il materiale flessibile 5 viene applicato prima che la composizione di resina 19 si sia espansa totalmente. La composizione di resina 19 spesso inizia a reagire e ad espandersi non appena viene depositata e può iniziare ad espandersi in alcuni casi anche mentre viene depositata. Di conseguenza, la composizione di resina espandibile 19 può essere già parzialmente espansa quando il materiale flessibile 15 viene applicato, come illustrato in figura 1. Composizioni di resina a bassa reattività possono non essersi espanse in modo misurabile in questo punto. In ogni caso, il materiale flessibile 5 deve essere depositato prima che la composizione di resina 19 si sia espansa totalmente.

Il gruppo ottenuto comprendente lo strato esterno metallico inferiore 2, il materassino di fibra 10, la composizione di resina 19 e il materiale flessibile 5 viene poi fatto passare in modo continuo attraverso una regione ristretta 14. Questa fase viene eseguita prima che la composizione di resina espandibile 19 si sia espansa totalmente. La regione ristretta 14 ha un’altezza non maggiore e preferibilmente leggermente minore (per esempio dal 2 al 25%) rispetto all’altezza combinata dei diversi strati a questo punto nel tempo. Pertanto lo strato esterno metallico inferiore 2, il materassino di fibra 10, la composizione di resina 19, il materiale flessibile 5 vengono compressi insieme nella regione ristretta 14. Quando i materiali passano attraverso la regione ristretta 14, la composizione di resina 19 viene pressata contro al materassino di fibra 10 e impregna il materassino di fibra 10, e il materiale flessibile inferiore 5 viene portato in contatto con la composizione di resina 19.

Nella forma di realizzazione illustrata in figura 1, la regione ristretta 14 è delimitata da rulli 12 e 13 che sono distanziati ad una distanza predeterminata che a sua volta definisce l’altezza della regione ristretta 14.

Il gruppo che esce dalla regione ristretta 14 comprende lo strato 17 di materassino di fibra 10 impregnato con la composizione di resina 19 (che può essere parzialmente espansa). Lo strato 17 è interposto tra lo strato esterno metallico inferiore 2 e il materiale flessibile 5. Dato che il materiale flessibile 5 agisce da strato barriera, la composizione di resina 19 è in contatto con la sua superficie inferiore, ma non penetra attraverso di essa e per tale ragione non entra in contatto con il rullo 12 o altro dispositivo meccanico che definisce la regione ristretta 14.

Dopo che il gruppo è uscito dalla regione ristretta 14, lo strato adesivo 4 viene applicato in modo continuo sopra il materiale flessibile 5. Diversi tipi di apparecchiatura di erogazione, miscelazione, dosaggio, spalmatura e/o calibratura possono essere usati per formare lo strato adesivo 4, compresi quei tipi descritti sopra per quanto riguarda la composizione di resina 19. In figura 1, questa apparecchiatura di erogazione è indicata genericamente dal simbolo di riferimento B. La composizione di resina 19 può essere non espansa, parzialmente espansa o totalmente espansa nel punto in cui viene applicato lo strato adesivo 4. Nella forma di realizzazione illustrata in figura 1, la composizione di resina 19 si è espansa soltanto parzialmente nel punto in cui viene introdotto lo strato adesivo 4.

Prima di applicare lo strato esterno metallico superiore 1, la composizione di resina 19 può essere almeno parzialmente espansa e/o parzialmente polimerizzata. Una polimerizzazione parziale può aiutare la composizione di resina in espansione a supportare il peso del foglio esterno metallico superiore 1. L’espansione può verificarsi prima, durante e/o dopo che viene applicato lo strato adesivo 4, come già descritto. Analogamente, la polimerizzazione (che tipicamente procede simultaneamente con l’espansione, ma può avvenire parzialmente dopo la fase di espansione) può essere eseguita prima o preferibilmente durante o dopo la fase di applicazione dello strato adesivo 4. Molto spesso, in particolare quando la composizione di resina 19 è a base di isocianato, la generazione di gas espandenti e pertanto la fase di espansione stessa fanno parte della reazione di polimerizzazione e in tal caso si verificherà almeno parzialmente in simultanea con la fase di polimerizzazione, benché alcune reazioni di polimerizzazione addizionali possano continuare dopo che il gas espandente è stato generato e l’espansione è stata completata. Potrebbe non essere necessario polimerizzare totalmente la composizione di resina 19 prima dell’applicazione dello strato esterno metallico superiore 1, se la composizione di resina parzialmente polimerizzata ed espansa 19 può supportare il peso dello strato esterno metallico superiore 1.

Il foglio esterno metallico superiore 1 viene applicato in modo continuo sopra lo strato adesivo 4. La modalità con cui erogare il foglio esterno metallico superiore 1 non è particolarmente critica. Una vasta gamma di dispositivi meccanici può essere usata per applicare il foglio esterno metallico superiore 1, compreso uno qualsiasi di quelli descritti relativamente al foglio esterno metallico inferiore 2.

Se il foglio esterno metallico 2 viene profilato, lo strato adesivo 4 può riempire le aree incavate del foglio esterno per livellare la sua superficie inferiore.

Il gruppo ottenuto viene poi fatto passare in modo continuo attraverso un laminatore a doppio nastro 11 per mettere a contatto il foglio esterno metallico superiore 1 con lo strato adesivo 4, per calibrare il gruppo ad uno spessore predeterminato e se necessario completare la polimerizzazione della composizione di resina 19 e/o dello strato adesivo 4 per formare il laminato espanso 20.

Durante la polimerizzazione, la composizione di resina 19 forma uno strato espanso polimerico 21 che è rinforzato attraverso almeno una parte del suo spessore mediante il materassino di fibra 10. Il calibro (cioè la distanza tra il nastro superiore 11a e il nastro inferiore 11b del laminatore 11) definisce lo spessore del pannello. Quando il gruppo passa attraverso il laminatore 11, il nastro superiore 11a esercita una lieve forza verso il basso sullo strato esterno metallico superiore 1 per metterlo in contatto con lo strato adesivo 4 e unirlo a questo. La composizione di resina espansa può essere alquanto compressa in questa fase, ma la pressione non deve essere così grande da far collassare l’espanso o creare una grossa contropressione. Se lo strato adesivo 4 e lo strato adesivo opzionale 6 (come descritto sotto) richiedono una polimerizzazione termica, è preferibile che questa polimerizzazione termica si verifichi almeno parzialmente durante la fase di laminazione, per unire lo strato esterno metallico superiore 4 allo strato espanso rinforzato 21. Calore può essere applicato attraverso una o entrambe le superfici se necessario per condurre la polimerizzazione della composizione di resina 19 e/o dello strato adesivo 4.

Il laminato 20 ottenuto viene espulso in modo continuo dall’estremità posteriore del laminatore a doppio nastro 11. Il laminato 20 viene tipicamente poi tagliato a qualsivoglia lunghezza desiderata (per esempio mediante una lama 15 o di preferenza una sega a nastro o circolare), post-polimerizzato se necessario o desiderabile, e imballato per essere immagazzinato e/o spedito.

Lo strato esterno metallico superiore 1 e lo strato esterno metallico inferiore 2 sono ciascuno materiali singoli o multistrato che comprendono almeno uno strato metallico avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm. Lo strato metallico può essere qualsiasi metallo che sia solido a temperature operative, ma metalli preferiti per questo scopo sono acciaio, acciaio inossidabile, alluminio, nichel, zinco, titanio, bronzo, rame, ottone, magnesio e varie leghe di qualsiasi di questi. L’acciaio è preferito, considerati il basso costo e le proprietà meccaniche soddisfacenti. Lo strato metallico può essere planare ma può essere anche profilato (per esempio scanalato o con canali lungo la sua lunghezza). Lo strato metallico può essere trattato in superficie per esempio mediante effetto corona per migliorare la sua capacità di unione allo strato adesivo 4. Lo strato metallico può anche essere riscaldato prima di essere introdotto nel processo dell’invenzione. La profilatura, il trattamento superficiale e/o le fasi di riscaldamento possono essere integrate nel processo inventivo.

Lo strato metallico può essere l’unico componente degli strati esterni metallici. In alternativa uno o entrambi gli strati esterni metallici possono essere laminati che contengono uno o più strati di altri materiali quali per esempio carta, un rivestimento protettivo, una vernice, un inserto decorativo e simili. Un pannello d’acciaio verniciato è particolarmente adatto come strato esterno metallico. Lo strato esterno metallico superiore 1 e lo strato esterno metallico inferiore possono essere uguali o diversi tra loro.

Il materassino di fibra può consistere, per esempio, in fibre continue allineate; grovigli continui; fibre corte orientate in modo casuale (15 cm o meno di lunghezza), o lunghe. È preferibile che le fibre nel materassino di fibra siano almeno parzialmente trasportate verso l’alto quando la composizione di resina espandibile si espande e polimerizza in modo che il rinforzo con fibre si estenda per tutto lo spessore dello strato di nucleo espanso che si forma quando si forma la composizione di resina.

Pertanto, benché le fibre del filtro di fibra possano in alcune forme di realizzazione essere unite meccanicamente (per esempio mediante aggrovigliamento, cucitura e/o altra punzonatura ad ago), unite termicamente e/o unite con adesivo, intessute o lavorate a maglia, in un materassino preferito le fibre possono di preferenza non essere unite termicamente o adesivamente e sono al massimo aggrovigliate leggermente in modo che le fibre possano spostarsi facilmente una rispetto all’altra e almeno una parte di esse possano essere portate verso l’alto con l’espansione della composizione di resina. Le fibre sono di preferenza realizzate con un materiale che è termicamente stabile alle temperature riscontrate durante il processo di produzione del pannello e sono più rigide del materiale espanso polimerico. Il vetro è un tipo preferito di fibra, ma possono servire allo scopo anche altri tipi quali i materiali ceramici (comprendenti lana minerale, nitruro di boro, nitruro di silicio e simili), metallo, carbonio, fibre polimeriche ad alto punto di fusione e fibre naturali quali lana, cotone, iuta, canapa o seta. Le fibre di vetro sono preferite sulla base dei costi, disponibilità e buone prestazioni generali. Il peso di un materassino di fibra preferito può essere, per esempio, da 20 a 80 g/m<2>. Il materassino di fibra può essere fornito sotto forma di due o più strati impilati. Lo spessore totale del materassino (o materassini) di fibra (prima di qualsiasi espansione durante la polimerizzazione della composizione di resina) può essere per esempio da 3 a 10 mm.

La composizione di resina espandibile polimerizzabile 19 è una miscela di precursori polimerici, di agenti espandenti e/o di precursori di agenti espandenti che reagiscono nel processo per produrre una schiuma polimerica cellulare. La composizione di resina espandibile polimerizzabile 19 è di preferenza formulata per produrre una schiuma avente una densità in espansione libera da 16 a 320 kg/m<3>, più preferibilmente da 24 a 80 kg/m<3>. Una densità ”in espansione libera” viene determinata polimerizzando un campione di composizione di resina senza limitare la sua espansione nella direzione verticale, in assenza di materassino di fibra, e misurando la densità della schiuma così prodotta. La schiuma polimerica cellulare così prodotta è di preferenza una schiuma rigida.

Le composizioni di resina a base di isocianato sono decisamente preferite in quanto queste composizioni possono essere formulate allo scopo di avere una bassa viscosità iniziale, il che favorisce una facile penetrazione della composizione negli interstizi tra le fibre nel materassino di fibra, e perché le composizioni di resina a base di isocianato possono essere formulate per espandersi e polimerizzare rapidamente per formare un espanso polimerico avente proprietà adeguate. Le composizioni di resina a base di isocianato possono essere formulate per produrre un polimero avente gruppi uretano, gruppi urea e/o gruppi isocianurato. Un tipo particolarmente preferibile di composizione di resina a base di isocianato è una composizione che forma espanso a base di poliisocianurato o poliuretano–poliisocianurato, dato che schiume espanse di questo tipo presentano un’eccellente combinazione di elevato isolamento termico ed un eccellente rapporto forza-peso.

Composizioni di resina, a base di isocianato idonee, sono ben note. Quelle descritte, per esempio, nei documenti WO 2010/114703 e WO 2007/02588 sono adatte. In generale la composizione di resina a base di isocianato comprenderà almeno un composto poliisocianato, almeno un agente espandente, almeno un poliolo e almeno un catalizzatore per la reazione dei gruppi isocianato fra loro (per produrre i gruppi isocianurato) e/o con materiali reattivi all’isocianato inclusi nella composizione (quale polioli e qualsiasi quantità di acqua che possa essere presente).

Lo strato di materiale barriera flessibile impedisce alla composizione di resina espandibile polimerizzabile di entrare in contatto con l’apparecchiatura usata per formare la regione ristretta 14. Essa pertanto è o non porosa o, se ha pori o aperture, questi pori o aperture sono sufficientemente piccoli da non consentire alla composizione di resina espandibile polimerizzabile di permeare attraverso il materiale barriera flessibile durante il processo. Con “flessibile” si intende che la composizione e lo spessore del foglio sono tali da poter essere piegato in modo reversibile ad un raggio di piegatura di 1 pollice (2,54 cm) o meno, di preferenza di 0,25 pollici (6,25 mm) o meno, senza danno o deformazione permanente. Il materiale flessibile di preferenza è termicamente stabile nelle condizioni del processo dell’invenzione e non si scioglie, né si degrada se a contatto con la composizione di resina espandibile polimerizzabile.

Una varietà di materiali è impiegabile come barriera flessibile. Tra questi vi sono: carta; pellicole polimeriche e/o espansi polimerici comprendenti pellicole di polimero termoplastico ed espansi quali poliolefina, poliestere, poli (viniliden cloruro), poliammide, policarbonato, poliuretano; lamine metalliche, quali una lamina di alluminio e simili; e tessuti o tessuti non tessuti. Il materiale barriera flessibile può essere una struttura multistrato contenente due o più strati, di cui almeno uno forma una barriera al passaggio della composizione di resina. Per esempio, il materiale barriera flessibile può comprendere uno strato poroso unito ad uno strato non poroso. Un esempio di un tale materiale barriera flessibile comprende uno strato di un polimero cellulare, un materiale granulare o un materiale fibroso, o altro materiale fibroso unito ad uno strato non poroso quale un foglio di carta, uno strato di pellicola polimerica o simili. Un tipo preferito di materiale barriera flessibile è una struttura multistrato comprendente uno strato di una fibra di vetro od altra fibra ceramica unita su uno od entrambi i lati ad uno strato non poroso quale carta, od una pellicola polimerica. Un tipo particolarmente preferito di materiale barriera flessibile è uno strato di lana minerale unito su uno od entrambi i lati ad uno strato di carta.

Lo strato del materiale barriera flessibile può avere uno spessore, per esempio, da 20 a 100 mm.

Uno strato adesivo 4 può essere per esempio un adesivo termofusibile o, preferibilmente, di tipo polimerizzabile come un adesivo epossidico od un adesivo a base di isocianato. Adesivi epossidici adatti sono ben noti e descritti per esempio nei documenti WO 2006/093949 e WO 2006/052726. Questi adesivi epossidici comprendono una resina epossidica, un indurente ed almeno un catalizzatore di polimerizzazione epossidico. Adesivi adatti di poliuretano e di poliuretano–poliisocianurato sono anche ben noti e descritti, per esempio, nel documento WO 2011/045139. Adesivi poliuretano e poliuretano–poliisocianurato comprendono almeno un composto poliisocianato, almeno un poliolo, un ammino alcool o una poliammina, e di preferenza almeno un catalizzatore per la reazione di polimerizzazione. Se devono essere formati i gruppi poliisocianurato, l’adesivo di preferenza comprenderà un catalizzatore per la trimerizzazione dei gruppi isocianato nonché un catalizzatore per la reazione dei gruppi isocianato verso i gruppi ossidrilici. Un adesivo epossidico e di poliuretano può essere formulato come un adesivo monocomponente o bi-componente.

Lo strato adesivo 4 può contenere una carica inorganica, che può essere inclusa per ridurre i costi, regolare le proprietà fisiche dello strato adesivo, formare una barriera termica, fornire un ulteriore ritardo di fiamma e/o agire da agente intumescente. La grafite espandibile è un esempio di una carica inorganica che agisce come agente intumescente. Lo strato adesivo 4 di preferenza non è cellulare, o se cellulare ha una densità di almeno 150 Kg/m<3>, più preferibilmente almeno 400 Kg/m<3>, in particolare almeno 700 Kg/m<3>.

Tornando alla figura 2, il pannello isolante 20 preparato secondo l’invenzione comprende uno strato esterno metallico inferiore 2, uno strato espanso polimerico 21 (che è prodotto mediante espansione e polimerizzazione della composizione di resina 19 ed è rinforzato con un materassino di fibra 10 attraverso almeno una parte del suo spessore), lo strato flessibile 5, lo strato adesivo 4 e lo strato esterno metallico superiore 1. Lo strato adesivo 4 unisce lo strato flessibile 5 allo strato esterno metallico superiore 1. Lo strato flessibile 5 è unito direttamente allo strato espanso polimerico 21. Nella forma di realizzazione illustrata in figura 2, uno strato opzionale adesivo 6 unisce lo strato espanso polimerico 21 allo strato esterno metallico inferiore 2, benché lo strato adesivo 6 possa essere omesso, nel qual caso lo strato espanso polimerico 21 è unito direttamente allo strato esterno metallico inferiore 2. Il materassino di fibra può estendersi attraverso soltanto il 10% fino ad un 100% dello spessore dello strato espanso polimerico 21, ma di preferenza si estende attraverso almeno il 50% dello spessore dello strato espanso polimerico 21. Allo scopo di fornire una illustrazione più comprensibile, gli spessori dei diversi strati non sono rappresentati in scala nella figura 2.

Il pannello isolante 20 preferibilmente ha uno spessore tra 25 e 250 mm. Lo strato espanso rinforzato può avere uno spessore da 5 a 240 mm.

In alcune forme di realizzazione, uno strato adesivo opzionale può essere interposto tra il foglio esterno metallico inferiore 2 e lo strato espanso rinforzato 21. Un tale strato adesivo opzionale è indicato con il numero di riferimento 6 nelle figure 1, 3 e 4. Lo strato adesivo opzionale può per esempio essere un adesivo termofusibile o, preferibilmente, di tipo polimerizzabile quale un adesivo epossidico o un adesivo a base di isocianato, come già descritto relativamente allo strato adesivo 4. Se lo strato adesivo 6 è presente, esso può essere uguale o diverso dallo strato adesivo 4.

Nella forma di realizzazione illustrata in figura 1, lo strato adesivo opzionale 6 è applicato, usando un apparecchio indicato dal simbolo di riferimento C, direttamente sullo strato esterno metallico inferiore 2, a monte del punto in cui la composizione di resina 19 e il materassino di fibra 10 sono introdotti. Se il foglio esterno metallico 1 è profilato, lo strato adesivo 6 può riempire le aree incavate del foglio esterno per livellare la sua superficie inferiore. In forme di realizzazione alternative l’ordine in cui lo strato adesivo opzionale 6, il materassino di fibra 10 e la composizione di resina 19 sono introdotti può essere modificato. L’apparecchio C è genericamente come descritto in precedenza relativamente agli apparecchi A e B.

Nella forma di realizzazione alternativa illustrata in figura 3, lo strato adesivo opzionale 6 è applicato sul foglio esterno metallico inferiore 2, poi il materassino di fibra 10 è applicato direttamente sopra lo strato adesivo opzionale 6, seguito dalla composizione di resina 19 e dal materiale barriera flessibile 5 prima di far passare il materiale attraverso la regione ristretta 14 definita dai rulli 12 e 13.

Nella forma di realizzazione alternativa mostrata in figura 4, il materassino di fibra 10 è posato direttamente sul foglio esterno metallico inferiore 2 seguito dallo strato adesivo opzionale 6, poi dalla composizione di resina 19 e dal materiale barriera flessibile 5, prima di far passare il materiale attraverso la regione limitata 14 ristretta dai rulli 12 e 13.

Nelle forme di realizzazione alternative illustrate nelle figure 3 e 4, il materassino di fibra 10 può parzialmente impregnarsi con lo strato adesivo 6, e in aggiunta impregnarsi parzialmente con la composizione di resina 19. L’adesivo 6 dovrebbe essere più sottile del materassino di fibra 10, in modo che almeno una parte del materassino di fibra 10 si estenda fuori dallo strato adesivo 6 si impregni con la composizione di resina 19 in modo che lo strato espanso ottenuto 21 sia rinforzato dal materassino di fibra 10 attraverso almeno una parte dello spessore come descritto precedentemente.

I laminati espansi dell’invenzione possono essere usati in una varietà di applicazioni strutturali, come isolamento termico e/o applicazioni decorative. Possono essere usati come materiali di costruzione per pareti interne o esterne, soffittature e materiali per tetti per edifici; come materiali decorativi e/o di facciata, pannelli di sistemi di condotti, pareti e soffittature in edifici, nonché pannelli isolanti per edifici e diversi tipi di impianti per immagazzinaggio a freddo. I laminati possono essere usati come ponti per le imbarcazioni o altri veicoli di trasporto. Questi laminati espansi possono in generale essere usati nelle stesse applicazioni e nello stesso modo dei pannelli convenzionali.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un processo continuo per preparare un laminato espanso avente fogli esterni metallici, comprendente le fasi di a) alimentazione in modo continuo di un foglio esterno metallico inferiore che comprende uno strato metallico avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm su una superficie mobile; b) applicazione in modo continuo di un materassino di fibra e una composizione di resina espandibile polimerizzabile sul foglio esterno metallico inferiore mobile; c) prima dell’espansione totale della composizione di resina espandibile, applicazione in modo continuo di uno strato di un materiale barriera sostanzialmente flessibile sulla parte superiore del materassino di fibra e di una composizione di resina che andrà a formare una schiuma espansa; d) prima dell’espansione totale della composizione di resina espandibile, passaggio in modo continuo dello strato esterno metallico inferiore, del materassino di fibra, della composizione di resina e del materiale barriera flessibile attraverso una regione ristretta allo scopo di comprimere lo strato esterno metallico inferiore, il materassino di fibra, la composizione di resina e lo strato barriera flessibile fra loro in modo che la composizione di resina venga spinta dentro ed impregni il materassino di fibra, e il materiale barriera flessibile sia messo a contatto con la composizione di resina; e) successiva applicazione, in modo continuo, di uno strato adesivo sopra lo strato del materiale barriera flessibile; f) successiva applicazione, in modo continuo, del foglio esterno metallico superiore che comprende uno strato metallico avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm sopra lo strato adesivo e g) passaggio del gruppo così ottenuto attraverso un laminatore a doppio nastro, per mettere a contatto il foglio esterno metallico superiore con lo strato adesivo, calibrare il gruppo ad uno spessore predeterminato e se necessario polimerizzare ulteriormente la composizione di resina, lo strato adesivo o entrambi la composizione di resina e lo strato adesivo per formare il laminato espanso. 2. Un processo secondo la rivendicazione 1, in cui la composizione di resina espandibile è almeno parzialmente espansa e parzialmente polimerizzata prima dell’applicazione dello strato esterno metallico superiore. 3. Un processo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la composizione di resina espandibile è a base di isocianato. 4. Un processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il materassino di fibra ha un peso da 20 a 80 g/m<2>. 5. Un processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il materassino di fibra è un materassino di fibra di vetro. 6. Un processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il materiale barriera flessibile è una struttura multistrato comprendente uno strato di vetro o altra fibra ceramica legata su uno o entrambi i lati di uno strato non poroso. 7. Un processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui lo strato di materiale barriera flessibile ha uno spessore da 20 a 100 mm. 8. Un processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui lo strato metallico dei fogli esterni metallici è di acciaio. 9. Un processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre, prima di o durante la fase b), il depositare uno strato di un adesivo tra lo strato metallico inferiore e la composizione di resina espandibile. 10. Un processo secondo la rivendicazione 9, in cui lo strato di adesivo è depositato tra lo strato metallico inferiore e la composizione di resina espandibile, che è depositata prima di o simultaneamente con il materassino di fibra. 11. Un processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la composizione di resina espandibile si espande ad uno spessore compreso fra 20 e 240 mm. 12. Un processo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il pannello isolante ha uno spessore da 25 a 250 mm. 13. Un pannello isolante comprendente i seguenti strati: un foglio esterno metallico inferiore 2 che comprende uno strato metallico avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm; uno strato espanso polimerico 21 rinforzato attraverso almeno una parte del suo spessore con un materassino di fibra 10, uno strato espanso polimerico 21 che viene fatto aderire direttamente o indirettamente al foglio metallico inferiore 2, uno strato di materiale barriera flessibile 5 che aderisce allo strato espanso polimerico 21 rinforzato con fibre, uno strato adesivo 4 che aderisce al materiale barriera flessibile 5 e un foglio esterno metallico superiore 1 avente uno spessore da 0,2 a 1,0 mm fatto aderire allo strato di materiale barriera flessibile 5 mediante uno strato di adesivo 4. 14. Un pannello isolante secondo la rivendicazione 13, in cui il materassino di fibra 10 ha un peso da 20 a 80 g/m<2>. 15. Un pannello isolante secondo la rivendicazione 13 o 14, in cui il materassino di fibra 10 è un materassino di fibra di vetro. 16. Un pannello isolante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, in cui il materiale barriera flessibile è una struttura multistrato comprendente uno strato di fibra di vetro o altra fibra ceramica unito ad uno o entrambi i lati dello strato non poroso. 17. Un pannello isolante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 16, in cui lo strato di materiale barriera flessibile 5 ha uno spessore da 20 a 100 mm. 18. Un pannello isolante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 17, in cui lo strato metallico dei fogli esterni metallici 1 e 2 è di acciaio. 19. Un pannello isolante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 18, comprendente inoltre uno strato adesivo 6 tra lo strato metallico inferiore 1 e lo strato espanso polimerico 21. 20. Un pannello isolante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 19, in cui lo strato espanso polimerico 21 possiede uno spessore compreso fra 20 e 240 mm. 21. Un pannello isolante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 20, che ha uno spessore da 25 a 250 mm. CLAIMS: 1. A continuous process for preparing a foam laminate having metallic facing sheets, comprising a) continuously feeding a bottom metallic facing sheet that includes a metal layer having a thickness of 0.2 to 1.0 mm onto a moving surface; b) continuously applying a fiber mat and a curable, foamable resin composition onto the moving bottom metallic facing sheet; c) prior to fully expanding the foamable resin composition, continuously applying a layer of a substantially flexible barrier material on top of the fiber mat and foam-forming resin composition; d) prior to fully expanding the foamable resin composition, continuously passing the bottom metallic facing layer, fiber mat, resin composition and flexible barrier material through a constricted region to compress the bottom metallic facing layer, fiber mat, resin composition and flexible barrier material together such that the resin composition becomes pushed into and impregnates the fiber mat, and the flexible barrier material is contacted with the resin composition; e) then continuously applying a layer of an adhesive layer on top of the layer of the flexible barrier material; f) then continuously applying the top metallic facing sheet that includes a metal layer having a thickness of 0.2 to 1.0 mm on top of the adhesive layer and g) passing the resulting assembly through a double band laminator to contact the top metallic facing sheet with the adhesive layer, gauge the assembly to a predetermined thickness and if necessary to further cure the resin composition, the adhesive layer, or both the resin composition and adhesive layer, to form the foam laminate.
2. The process of claim 1 wherein the foamable resin composition is at least partially expanded and partially cured prior to applying the top metallic facing layer.
3. The process of claim 1 or 2, wherein the foamable resin composition is isocyanate-based.
4. The process of any preceding claim, wherein the fiber mat has a weight of 20 to 80 g/m<2>.
5. The process of any preceding claim, wherein the fiber mat is a mat of glass fibers.
6. The process of any preceding claim, wherein the flexible barrier material is a multi-layer structure including a layer of a glass or other ceramic fiber bonded on one or both sides with a non-porous layer.
7. The process of any preceding claim, wherein the layer of flexible barrier material has a thickness of 20 to 100 mm.
8. The process of any preceding claim, wherein the metal layer of the metallic facing sheets is steel.
9. The process of any preceding claim, further comprising, prior to or during step b), depositing a layer of an adhesive between the bottom metallic layer and the foamable resin composition.
10. The process of claim 9, wherein the layer of adhesive deposited between the bottom metallic layer and the foamable resin composition is deposited prior to or simultaneously with the fiber mat.
11. The process of any preceding claim, wherein the foamable resin composition expands to a thickness of 20 to 240 mm.
12. The process of any preceding claim, wherein the insulation panel has a thickness of 25 to 250 mm.
13. An insulation panel comprising the following layers: a bottom metallic facing sheet 2 that includes a metal layer having a thickness of 0.2 to 1.0 mm; a polymeric foam layer 21 reinforced through at least a portion of its thickness with a fiber mat 10, said polymeric foam layer 21 being adhered directly or indirectly to the bottom metallic sheet 2; a layer of a flexible barrier material 5 adhered to the fiberreinforced polymeric foam layer 21; an adhesive layer 4 adhered to the flexible barrier material 5 and a top metallic facing sheet 1 having a thickness of 0.2 to 1.0 mm adhered to the layer of flexible barrier material 5 by the adhesive layer 4.
14. The insulation panel of claim 13, wherein fiber mat 10 has a weight of 20 to 80 g/m<2>.
15. The insulation panel of claim 13 or 14, wherein fiber mat 10 is a mat of glass fibers.
16. The insulation panel of any of claims 13-15, wherein the flexible barrier material is a multi-layer structure including a layer of a glass or other ceramic fiber bonded on one or both sides with a non-porous layer.
17. The insulation panel of any of claims 13-16, wherein the layer of flexible barrier material 5 has a thickness of 20 to 100 mm.
18. The insulation panel of any of claims 13-17, wherein the metal layer of metallic facing sheets 1 and 2 is steel.
19. The insulation panel of any of claims 13-18, further comprising a layer of adhesive 6 between bottom metallic layer 1 and polymeric foam layer 21.
20. The insulation panel of any of claims 13-19, wherein polymeric foam layer 21 has a thickness of 20 to 240 mm.
21. The insulation panel of any of claims 13-20, which has a thickness of 25 to 250 mm.