NO872684L - Skumisoleringsplate belagt med et lag av polymer-fiberformig kompositt. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører laminater og skumfylte lagprodukter, både dekorative og strukturelle, og nærmere bestemt vedrører den strukturelt stive, eventuelt glassfiber-forsterkede lag av skum, som er spesielt velegnede for anvendelser som termisk isolering. Den vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av et slikt produkt.

Laminerte stive skumpaneler anvendes i stor grad innenfor bygnings- og konstruksjonsindustrien som lyd- og termiske isoleringsmaterialer og som strukturelle elementer som ikke bærer belastning. Disse laminerte gjenstandene har en kjerne av stivt skum som kan fremstilles kontinuerlig eller porsjons-

vis i en form. Fremgangsmåten med kontinuerlig laminering innbefatter vanligvis avsetning av en skumdannende plastblanding på et overfla-telag og å bringe et andre lag i kontakt med blandingen før den herder og i visse tilfeller før den skummer.

Både av økonomiske grunner og for å lette håndteringen fremstilles slike overflatelag ofte hensiktsmessig av relativt billige fl-eksible materialer, så som papir og aluminiumsfolie,

som kan tilføres fra ruller. En ulempe forbindet med anvendelsen av aluminiumfolie alene som et overflatelag er forbundet med dets sprøhet som f.eks. kan resultere i foliebrekkasje under fremstillingen av en skumplate. Selv om forbedret overflate-seighet kan oppnås ved anvendelsen av fiberformige overflatelag, så som konvensjonelle medium- eller tunge kraftpapir eller glassmatter, erstatter disse ikke aluminiumfolie når det gjelder å tilveiebringe en barriere mot gassgjennomtrengning. Porøsi-teten for fiberformige overflatelag tillater omfattende ekspo-nering av skummaterialet mot luft med den derav følgende mulig-heten til luftinfiltrering i skummet. Som kjent innen indu-strien reduseres den termiske ledningsevnen (K-faktoren) for isolasjonsplater inneholdende fluorkarbongass i betydelig grad dersom det ikke tilveiebringes innretninger for å forhindre slik luftinfiltrering i cellene i skumisolasjonsmaterialet.

Det ville være meget ønskelig dersom en skumisolasjonsplate

kunne fremstilles med overflatelag som kombinerer fordelene med fiberformige lag, f.eks. et lag av papir eller glåssfibrer,

og aluminiumsfolie uten ulempene som tidligere har vært forbundet med anvendelse av disse overflatelagene.

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstillingen av en skumisoleringsplate som har overflatelag som er seige, lette og meget ugjennomtrengelige.

Foreliggende oppfinnelse er også rettet mot en forbedret fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling, på enkel og økonomisk måte, av en skumisoleringsplate som har overflatelag som er seige, lette og meget luft- og fuktighetsugjennomtrengelige.

Foreliggende oppfinnelse vedrører også fremstillingen av et strukturelt laminat ved at en skumdannende blanding bringes i kontakt med et overflatelag dannet av et lag av luft- og fuktighets-ugjennomtrengelig polymerisk materiale festet til et fiberformig materiale, og deretter skumming av den skumdannende blandingen.

Videre vedrører foreliggende oppfinnelse fremstillingen av en isolasjonsplate som har en høy isoleringsverdi og overlegne brannresistensegenskaper, som har kvalitet til å godkjennes av "Factory Murual Research Corporation and Underwriters Laboratories", uavhengige risiko-sertifiseringsfirmaer.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en papir og/eller glassfiber-belagt stiv skumplast-isoleringsplate som har spesielt seige og støtresistente hovedoverflater, og viser gode samlede egenskaper, innbefattende lav sprøhet, og god dimensjonsmessig stabilitet og termisk resistens, og som er spesielt nyttig innen bygningsindustrien.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse anvender et laminat overflatelag av fiberformig materiale som har et tynt lag av en i det vesentlige luft- og fuktighets-ugjennomtrengelig polymer (barrierepolymer) ved fremstillingen av et belagt strukturelt skumlaminat. Oksygentransmisjonshastigheten og vanndamptransmisjonshastigheten for barrierepolymeren må være lav nok til i betydelig grad å redusere luft- og vanndamp-gjennomtrengningen gjennom det fiberformige laget, til under den gjennomtrengningen som ville finne sted dersom polymeren var utelatt. Fibrene i det fiberformige laget ifølge oppfinnelsen kan være i det vesentlige et hvilket som helst fibermateriale, enten naturlig eller syntetisk. F.eks. kan fibrene være asbest, metall, bomull, hår, glass eller de filament-dannende syntetiske organiske polymerene så som

nylon, polyestere, rayon, cellulosematerialer, eller andre kjente syntetiske filamentmaterialer. Det fiberformige overflatelaget kan bestå av to eller flere fiberformige materialer eller lag, så som en komposit av et papir og glassfiberlag. Overflatelaget innbefatter hensiktsmessig en glassmatte eller kraftpapir be-lagt på en side med en lateksemulsjon av poly-vinylidenklorddkopolymerer, og eventuelt belagt på den andre siden med et beskyttende belegg som kan inneholde et flamme-retardasjonsmiddel. Det beskyttende belegget kan være et

hvilket som helst materiale som hensiktsmessig kan anvendes for å beskytte papiroverflatelag, så som plastfilmer, f.eks.

av myknet -PVC, acrylpolymerer, osv. Isoleringsplaten fremstilles hensiktsmessig ved å bringe minst et polymerfilm-fiberformig overflatelag ifølge oppfinnelsen i kontakt med en skumdannende blanding slik at barrierepolymerfilmen av overflatelaget kommer i kontakt med blandingen, deretter skummes den skumdannende blanding. Fremgangsmåten utføres fordelaktig

på en kontinuerlig skumproduksjonslinje.

Oppfinnelsen vedrører spesielt et termisk isolerende strukturelt laminat innbefattende en kjerne av stivt plastskum som har to hovedoverflater, minst en av hovedoverflåtene av skummet er knyttet til et overflatlag innbefattende et fiberformig lag som har minst et lag av en luft- og fuktighets-ugjennomtrengelig polymer anbragt på den indre overflaten derav og anbragt mellom det fiberformige laget og skummet, hvor oksygentransmisjonen for polymeren har en verdi på mindre enn ca. 15,5cm<3>/m<2->24 timer-atm tilstrekkelig til å gjøre overflatelaget i det vesentlige ugjennomtrengelig for luft og vanndamp. Oppfinnelsen vedrører videre spesielt en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av et termisk isolerende strukturelt laminat innbefattende en stiv kjerne av plastskum som har to hovedoverflater og et overflatemateriale på minst en av hovedoverflåtene. Denne fremgangsmåten innbefatter: (a) et nedre overflatemateriale føres langs en produksjons-linj e; (b) påføring av en skumdannende blanding på det nedre overflatemateriale; (c) eventuell tilførsel av et øvre overflatemateriale over den påførte skumdannende blandingen, mens et overflatemateriale er et fiberformig lag som har minst et lag av en i det vesentlige luft- og fuktighets-ugjennomtrengelig polymer anbragt på en overfl-a±e derav, det fiberformige laget er anbragt slik at det polymere laget bringes i kontakt med den skumdannende blandingen; og (d) skumming og termisk herding av den skumdannende blandingen.

Et dekknettverk som beveger seg fremover som har overflater som er ikke-adherente på skummet kan benyttes i stedet for det øvre overflatematerialet.

Den ferdige skumplaten ifølge oppfinnelsen har minst et barrierepolymer-fiberformig overflatelag ifølge oppfinnelsen, men fortrinnsvis to, et på hver side av skumkjernen. En lang rekke andre overflatematerialer kan anvendes i forbindelse med de laminerte fiberformige overflatelagene ifølge oppfinnelsen. F.eks. kan bærersubstratet eller det nedre overflatelaget på produksjonslinjen være et stivt eller fleksibelt materiale,

så som perlitplate, gipsplate, fiberplate, et metallag så som stål eller aluminium, asfalt-mettet filt, et fiberglasslag,

et asfalt-fiberglasslag, osv., mens det dekkende eller øvre overflatelaget på linjen generelt er et fleksibelt materiale,

og kan være en asfalt-mettet filt, et asfalt-fiberglasslag,

et fiberglasslag, et metallag (f.eks. aluminiumfolieoverflate-lag), kraftpapir,, osv.

Den skumbare kjemiske blandingen kan avsettes på den nedre overflaten fra et blandhode som traverserer enten helt eller delvis over.bredden av overflatelaget. Blandingen kan også legges ned ved hjelp av et stasjonært blandhode.

Etter avsetning av den skumbare blandingen og eventuell på-føring av det øvre overflatelaget beveger den resulterende kompositen seg inn i en ekspansjonssone hvor den skumdannende blandingen ekspanderer til herdet tilstand. Ekspansjonen kan være av typen "fri hevning", som beskrevet i US-PS 4,028,158,

hvor tykkelsen av kompositen kontrolleres ved hjelp av et gap som fortrinnsvis tilveiebringes ved åpningen mellom to roterende ruller. Åpningen mellom de to roterende rullene tjener som en innretning for å utmåle mengden av den skumbare blandingen.

Andre åpnings^definerende innretninger, som f.eks. kombinasjonen av en sjaberb-lad og en fiksert plate, kan også anvendes. Ekspansjonen kan også være begrenset, som f.eks. hvor det skumbare materialet.og overflatelaget (lagene) er rettet mellom et par transportbånd i avstand fra hverandre som fortrinnsvis befinner seg i en avstand fra hverandre som er mindre enn den tykkelsen kombinasjonen av skum og overflatelag ellers ville nå dersom det fikk skumme uten hindring.

I ekspansjonssonen underkastes den skumbare blandingen/over-flatelagskompositen fortrinnsvis varmepåvirkning, kontrollerbart tilført ved hjelp av sirkulasjonen av varm luft og herdes til en stiv skumstruktur. På denne måten har den resulterende belagte skumgjenstanden eller platen to parallelle hovedoverflater er relativt flate i den endelige formen. Det stive produktet skjæres deretter periodisk til endelige lengder,

derved dannes enkelte paneler.

Barrierepolymeren kan fortrinnsvis myknes ved herdetemperaturen for å forbedre bindingen mellom overflatelaget og skummet. Termisk herding av kompositen i ekspansjonssonen resulterer

i mykning av det fiberformige overflatebarriere-polymerlaget ved overflate/skumgrenseflaten og fremmer adhesjon av overflatelaget til skumkjernen. Herdingen av skummet kan utføres ved temperaturer på fra ca. 66°C eller lavere til ca. 177°'C eller

høyere, men utføres fortrinnsvis ved en temperatur på fra ca. 93°C til ca. 149°C. Tiden som kreves for herding vil avhenge av det spesielle preparatet som anvendes og herdetemperaturen.

En annen og meget hensiktsmessig fremgangsmåte for å forsterke bindingen mellom det fiberformige overflatelaget og skummet er å anvende et laminert papir eller annet fiberformig materiale hvis barrierepolymerlag inneholder karboksylgrupper som bidrar til en økning i adhesivstyrken ved grenseflaten ved fremstillingen av skumplaten. Fremgangsmåter for på denne måten å aktivere overflaten av en polymer film er velkjente innen teknikken.

US-PS nr. 3,533,901 beskriver oksydasjonen av polyetylenfilm

for fremstilling av slike reaktive seter, men papiroverflate-lagene beskrevet i dette patentet kunne ikke tilveiebringe gassbarrierebeskyttelsen påkrevet ved utførelsen av foreliggende oppfinnelse.

Det er funnet at en kontinuerlig og forseglet barriere som er ugjennomtrengelig for luft og fuktighet mellom tilstøtende fiberformig overflatelag og skumkjerne oppnås ved hjelp av laget eller filmen av ugjennomtrengelig polymert materiale anbragt mellom det fiberformige materialet og skummet. Egnede påføringsfremgangsmåter innbefatter belegging eller laminering av en kalandrert film på det fiberformige materialet. Tykkelsen av den polymere filmen kan variere i stor grad, f.eks. fra ca. 0, 0076mm til 0,13mm-, fortrinnsvis ca. 0,013mm til 0,05mm.

Den ugjennomtrengelige polymeren er anbragt slik at den står

i kontakt med og forbinder hovedoverflåtene av det fiberformige overflatelaget og skumkjernen, derved dannes en kontinuerlig og forseglet barriere mellom disse. Følgelig forhindres passasje - eller transmisjon av luft og fuktighet inn i den indre strukturen av det isolerende skummaterialet med derav følgende tidligere nevnte uønskede resultater.

Dampbarrieren påføres hensiktsmessig på det fiberformige laget ved hjelp av et eller flere belegg av en eller flere barrierepolymeren i lateksform i en samlet mengde på ca. 8,1 til 32,5, fortrinnsvis ca. 13 til 24,4 g/m<2>av barrierepolymerf aststo'f f er. Anvendelsen av større mengder belegg eller av en kalandrert film av barrierepolymerer kan være påkrevet i tilfelle med visse porøse fiberformige lag. Barrierebeleggene ifølge oppfinnelsen kan sammensettes med eller uten pigmenter og andre bestanddeler som vanligvis anvendes i dampbarrieremalinger. Mengden av slike bestanddeler må velges slik at barriereegen-skapene ikke påvirkes. Lag av forskjellige andre materialer, f.eks. av andre polymere filmer, f.eks. polyetylen, klebemidler (fortrinnsvis av flatte-retardasjonsmiddeltypen), aluminiumfolie, osv., kan anvendes i kombinasjon med barrierepolymerlaget eller lagene.

Eventuelt luft- og vanndamp-ugjennomtrengelig eller i det vesentlige ugjennomtrengelig polymert materiale som er i stand til å danne en damptett forsegling mellom tilstøtende fiberformige overflatelag og skumoverflater kan anvendes for fremstilling av barrieren ifølge foreliggende oppfinnelse. De luft- og vanndamp-ugjennomtrengelige, eller i det vesentlige ugjennomtrengelige polymerene som er egnet ved foreliggende oppfinnelse må ha en oksygentransmisjon (cm<3>/m<2->24 timer-atm ved 23°C og 75% relativ fuktighet, ASTM D-1434), som er mindre enn ca. 15,5 og fortrinnsvis ikke større enn ca.■4,65, for redusert, gjennomtrengning av luft og vanndamp gjennom komposit-overflatelaget. Eksempler på slike barrierepolymerer er nitril-harpikser og halogenerte vinylharpikser, så som polyvinylklorid og vinylidenkloridk-opolymerer. Halogenerte vinylharpikser er spesielt nyttige p.g.a. flamme-retardasjonen som tilveiebringes ved deres halogeninnhold. Utmerkede gass- og fuktighets-barriereegenskaper oppnås ved anvendelse av vinylidenkloridkopolymerer som polymerlag av det fiberformige overflatelaget. Disse kopolymerene innbefatter vinylidenklorid og minst en komonomer valgt blant umettede monomerer som er kopolymeriser-bare med denne. Som monomer som er kopolymeriserbar med vinylidenklorid kan nevnes vinylklorid, acrylonitril, acrylester, acrylsyre, osv. Pålymerbelegg basert på kopolymerer av vinylidenklorid/acrylonitril (kjent som "Såran") er meget velegnede.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen består de fiberformige lagene som anvendes i overflatelagene av skumplatene ifølge oppfinnelsen av et hvilket som helst egnet papir,

som f.eks. middels eller tungt kraftpapir. Skumlaminater ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved anvendelse av lagkvaliteter varierende fra 32,5 g/m<2>papir til 325,5 g/m<2>papp. Spesielt nyttig er 48,8-244, mer foretrukket 81,4 til 244 g/m<2>kraftpapir. Kraftpapirene kan være basert på enten blekede eller naturlige masser, og kan ha enten MG eller MF masser. Videre kan papirene være flamme-retarderende, dvs. fremstilt fra en masse inneholdende et flamme-retardasjonsmiddel så som alumi-niumoksydtrihydrat eller antimontrioksyd, eller ikke-flamme-retardasjonsmiddel. Imidlertid tilveiebringes flamme-retarda-sjonsevne fortrinnsvis i ikke-flammeretardasjonsmiddelpapir på kjent måte- ved at de påføres konvensjonelle flamme-retarderende kjemikalier, så som midler som inneholder fosfor og/ eller halogenatomer. Eksempler på flamme-retardasjonsmidler innbefatter dekabromdifenyloksyd, klorerte voksemulsjoner, ammoniumfosfat og diammoniumfosfat. Andre uorganiske flamme-retardas j onsmidler som kan anvendes innbefatter midler som antimonoksyder, arsenoksyd, ammoniumsulfat og aluminiumoksyd-hydrat.

Det bør imidlertid understrekes at overflatelag både med flamme-retardasjonsmiddel og uten flamme-retardasjonsmiddel av en hvilken som helst vekt, masse eller sluttbehandling kan anvendes ved utførelsen av foreliggende oppfinnelse forutsatt at det kompositoverflate/filmdannende polymerbelegget er tilstrekkelig ugjennomtrengelig for luftpassasje. Oksygentransmisjonen for kompositlaminatoverflatelaget ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis mindre enn ca. 15,5, mer foretrukket mindre enn 4,65, og mest foretrukket mindre enn ca. 1,55 cm2 /rn2 - 24 timer - atmosfære. Hovedformålet ved oppfinnelsen er etab-lering av gassbarrieren, og for det andre tilveiebringelse av flamme-retardans og regulering av åndre papirkvaliteter kan hensiktsmessig håndteres for å fremstille de belagte isolerings-platene ifølge oppfinnelsen for de spesifike kravene som er knyttet til den planlagte anvendelsen.

Den samlede tykkelsen av skumisoleringsplaten kan være fra

ca. 6,35 til 152,4mm, hvorav tykkelsen av det belagte papiroverflatelaget typisk er fra ca. 0,08mm til 0,64mm, og fortrinnsvis fra ca. 0,10mm til 0,36mm.

Det laminerte overflatelaget ifølge foreliggende oppfinnelse

kan fremstilles ved følgende generelt kjente fremgangsmåter for påføring av polymerlatekser på bærende lag, så som kraftpapir. Følgelig belegges barrierepolymerlateksen på overflaten av papiroverflatelaget som skal bindes, enten ved hjelp av valser, neddykking eller annen egnet anordning. Et primer-belegg, som fortrinnsvis er flamme-retardasjonsmiddel, kan eventuelt påføres før polymerbelegget.

I en foretrukket utførelse av oppfinne'lsen anvendes to lag

av vinylidenkloridkopolymerer som gass- og fuktighets-barrierelag og påføring av disse lagene utføres hensiktsmessig ved hjelp av en flerstasjons-belegger. Som vinylidenkloridkopolymerer i denne operasjonen er "Såran" polymerene (PVDC) i form av latekser, så som "Såran Latex 159" og "Såran Latex 112", foretrukket. F.eks. bevirkes lamineringen av et papirlag hensiktsmessig ved belegging av kraftpapirnettverket på den ferdige siden ved anvendelse av en 4-stasjonsbeleggingsinnretning. Hver av de fire stasjonene-inneholder en reversvalse, mayer-stavbelegger og de tre første beleggingsinnretningene anvendes for å påføre PVDC (Såran) lateksene. Like store andeler av "Såran Latex

112" påføres ved de"to første beleggingsinnretningene, og deretter påføres et overbelegg av "Såran Latex 159" ved den tredje stasjonen. En beleggingsvekt på ca. 9,8-16,3 g/m<2>for "Såran Latex 112" og på ca. 3,3-8,1 g/m<2>for "Såran Latex 159" kan benyttes. Den fjerde beleggingsinnretningen anvendes deretter for.å påføre et ytre beskyttende belegg, som kan inneholde et flamme-retarderende kjemikalium, på den andre ubelagte overflaten av kraftpapiret. Trykking av kraftpapiroverflatelaget kan oppnås utenfor fremstillingslihjen på en separat maskin.

"Såran Latex 112" basisbelegget har en lavere oksygéntransmi-sjonsverdi enn "Såran Latex 159" overbelegget og tjener som

hovedbarriere mot luftinfiltrering i skumkjernen. "Såran Latex 159" overbelegget bidrar også til den dannede luft-barrieren, men hovedfunksjonen er som en adhesjonspromotor for overflatelag/skumbindingen. Denne adhesjonen understøttes kjemisk ved funksjonelle karboksylgrupper på "Såran" filmens overflate for enkel binding til kjerneskumkjemikaliene, og mekanisk ved mykning av "Såran 159" laget ved prosesstempera-turer ved svak ekstrudering inn i den cellulære overflaten ved overflate/skumgrenseflaten. Kjernen av det belagte produktet innbefatter et stivt skum dannet av en skumdannende blanding. Den skumdannede blandingen er en som vil resultere i et stivt skum. Oppfinnelsen er ikke begrenset til naturen av skummaterialet som utgjør den isolerende kjernen, forutsatt at denne sikrer varmeisolering. Polyuretaner, polyisocyanurater og fenoliske -polymerer er velkjente materialer i laminater, spesielt strukturelle laminater, og omfatter mange ønskelige egenskaper. Andre polymerer som kan skumdannes innbefatter gummi, polyvinylklorid, urea-aldehyder, melamin-aldehyder, polystyren, polypropylen, polyetylen, celluloseacetat, epoksy-harpiks, acrylonitril-butadien-styren-kopolymer og silikoner.

Egnede skumdannende harpikssammensetninger er beskrevet i

US-PS nr. 2,577,277, 2,498,621, 2,572,568, 2,623,023 og 2,4 61,942. Andre skumbare harpikssammensetninger kan benyttes.

De skumbare harpiks-sammensetningene kan inneholde et hvilket

som helst egnet esemiddel som er kjent for fagmannen, innbefattende karbondioksyd, ammoniumkarbonat, kaliumkarbonat, hydrogenperoksyd .og klorerte og fluorerte hydrokarbonater,

så som triklorfluormetan.

Katalysatorer,.overflateaktive midler, fargestoffer og andre spesielle additiver kan tilsettes til den skumbare sammensetningen, som kjent innen teknikken, for å tilveiebringe spesielle egenskaper. Overflateaktive midler, så som polyoksyetylen-sorbitanmonopalmitater, polyoksyetylensorbitanpolydimetyl-siloksan og polydimetylsiloksanpolyoksyalkylenblokk kopolymerer, kan påvirke skumcellestørrelsen ved å nedsette overflatespenningen og kan tjene som fuktemidler ved klebing av fibrer til skum når glassfiberforsterkning anvendes.

En spesielt egnet skumdannende blanding ifølge foreliggende oppfinnelse er en som vil resultere i et stivt polyuretan-

eller polyisocyanuratskum. De sistnevnte skummene kan fremstilles ved å anvende standardteknikker som er velkjente for fagmannen. Disse skummene kan enkelt fremstilles ved å blande sammen et organisk polyisocyanat med en polyol, katalysator og esemiddel ved temperaturer varierende fra ca. 0°C til 150°C.

Polyuretanskummene kan fremstilles ved å omsette polyolen og polyisocyanatet på en i det vesentlige ekvivalent basis, dvs. 1:0,9 til 1:1,4. Polyisocyanuratskummene ifølge foreliggende oppfinnelse fremstilles ved å omsette polyisocyanatet med en mindre mengde av polyolen, som tilstrekkelig polyol til å tilveiebringe ca. 0,10 til 0,71 hydroksylekvivalenter av nevnte polyol pr. ekvivalent av polyisocyanatet.

I videste forstand av foreliggende oppfinnelse, kan et hvilket som helst organisk polyisocyanat anvendes ved fremstillingen av skummene ifølge foreliggende oppfinnelse.. De.organiske polyisocyanatene som kan anvendes innbefatter aromatiske, alifatiske og cykloalifatiske polyisocyanater og kombinasjoner derav. Eksempler på disse typene er diisocyanatene så som m-fenylendiisocyanat, toluen-2-, 4-diisocyanat, toluen-2", 6-diisocyanat, blandinger av 2,4- og 2,6-toluendiisocyanat, heksametylen-1,6-diisocyanat, tetrametylen-1, 4-diisocyanat, cykloheksan-1,4-diisocyanat, heksahydrotoluen 2,4- og 2,6-diisocyanat, naftalen-1,5-diisocyanat, difenylmetan-4,4<1->diisocyanat, 4,4'-difenylendiisocyanat, 3,3<1->dimetoksy-4,4<1->bifenyldiisocyanat, 3,3'-dimetyl-4,4'-bifenyldiisocyanat; og 3,3'-dimetyldifenylmetan-4,4<1->diisocyanat; triisocyanatene så som 4,4',4"-trifenylmetantriisocyanat, polymetylenpolyfeny1-isocyanat, toluen-2,4,6-triisocyanat; og tetraisocyanatene så som 4,4<1->dimetyldifenylmetan-2,2<1>,5,5'-tetraisocyanat.

Spesielt nyttige er polymetylenpolyfenylpolyisocyanater. Disse isocyanatene fremstilles ved konvensjonelle fremgangsmåter kjent innen teknikken, så som fosgeneringen av det tilsvarende organiske aminet.

Polymetylenpolyfenylisocyanatene har hensiktsmessig en funksjonalitet på minst 2,1 og fortrinnsvis 2,5 til 3,8. Disse foretrukne polymetylenpolyfenylisocyanatene har generelt en ekvivalent vekt mellom 120 og 180, og har fortrinnsvis en ekvivalentvekt mellom 130 og 145. Sprøheten av skum fremstilt med disse polyisocyanatene er hensiktsmessig mindre enn 30%, fortrinnsvis mindre enn 20%.

En foretrukket underklasse av polymetylenpolyfenylisocyanater som er spesielt nyttig ved foreliggende oppfinnelse er en blanding av forbindelser av følgende formel:

hvori n er et helt tall fra 0 til 8 og hvori blandingen har den ovenfor angitte funksjonaliteten og ekvivalentvekten. Denne blandingen bør ha en viskositet mellom 100 og 4 000 og fortrinnsvis 250 til 2 500 centipoises målt ved 25°C for. å være praktisk for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse.

Eksempler på egende polymetylenpolyfenylisocyanater som er nyttige ved foreliggende oppfinnelse innbefatter de av den ovenfor nevnte formelen, hvori n er 1 så vel som blandinger hvori n kan ha en hvilken som helst verdi fra 0 til 8 så lenge som blandingen har den angitte ekvivalentvekten. En slik blanding har 40 vekt-% av n = 0, 22 vekt-% av n = 1, 12 vekt-% av n = 2 og 26 vekt-% av n = 3 til ca. 8. De foretrukne polymetylenpolyfenylisocyanatene er beskrevet i GP-PS nr. 1,433,641. Syntesen av polymetylenpolyfenylisocyanater er beskrevet i US-PS nr. 2,683,730 og i-US-PS nr. 3,526,652 ved kolonne 3, linje 6-21. Det skal derfor understrekes at poly-mety lenpoly f enylisocyanatene som er tilgjengelige på markedet under varemerkene "CODE 047" eller "PAPI-20" (Upjohn) og "MR 2 00" (Mobay) med fordel kan anvendes innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse.

P.olyolene som kan anvendes innbefatter f.eks. monomere polyoler som etylenglykol, 1,2-propandiol, 1,3-propandiol, 1,4-butandiol, dietylenglykol, dipropylenglykol, dimetyloldicyclopenta-dien, 1,3-cykloheksandiol, 1,4-cykloheksandiol, oksyalkylen-addisjonsproduktene av polyolbaser hvori oksyalkylendelen er avledet fra en monomerenhet så som etylenoksyd, propylenoksyd, butylenoksyd og blandinger derav. Polyolinitiatorene innbefatter etylenglykol, 1,2-propylenglykol, 1,3-propylenglykol, 1,2-butandiol, 1,4-butandiol, heksantriol, glycerol, trimetylolpropan, trietylolpropan, petanerytritol, sorbitol, sukrose, toluendiamin og bisfenol A, polyetere så som polyetyleneterglykoler, poly-propyleneterglykoler, polytetrametyleneterglykoler, og alkylen-oksydaddisjonsprodukter av flerverdige alkoholer innbefattende de som er angitt ovenfor, hydroksy-terminerte tertiære aminer av formelen:

hvori R er en alkylenrest inneholdende minst 2 til 6 karbon-atomer og E er en polyoksyalkylenkjede; aminbaserte polyetere av formelen:

hvori E er en polyoksyalkylenkjede og Y er valgt fra gruppen bestående av alkyl, hydroksyalky1 og EH; alkyloksydaddisjons-produkter av syrer av fosfor så som addisjonsprodukter fremstilt ved omsetningen av fosforsyre og etylenoksyd, fosforsyre og propylenoksyd, fosforsyrling og•propylenoksyd, fosfonsyre og etylenoksyd, fosfinsyre og butylenoksyd, polyfosforsyre og propylenoksyd og fosfonsyre og styrenoksyd.

Typiske polyeterpolyoler innbefatter polyoksyetylenglykol, polyoksypropylenglykol, polyoksybutylenglykol, polytetra-metylenglykol, blokkopolymerer, f.eks. kombinasjoner av polyoksypropylen og polyoksyetylenglykoler, poly-1,2-oksy-butylen og polyoksyetylenglykoler, og poly-1,4-oksybutylen og polyoksyetylenglykoler, og tilfeldige kopolymerglykoler fremstilt fra blandinger eller trinnvis tilsats av to eller flere alkylenoksyder. Videre kan addisjonsprodukter av ovenfor nevnte med trimetylolpropan, glycerin og heksantriol,

så vel som polyoksypropylenaddisjonsproduktene av høyere polyoler så som pentaerytritol og sorbitol, anvendes. Følgelig innbefatter polyeterpolyolene som kan anvendes ved foreliggende oppfinnelse oksyalkylenpolymerer som har et oksygen/karbon-forhold fra ca. 1:2 til 1:4, og fortrinnsvis et oksygen/karbon-atomforhold fra ca. 1:2,8 til 1:4 og fra ca. 2 til 6 terminale hydroksylgrupper, fortrinnsvis ca. 2 til 4 terminale hydroksylgrupper. Polyeterpolyolene har generelt en gjennomsnitlig ekvivalentvekt fra ca. 80 til 10 000, og har fortrinnsvis en gjennomsnitlig ekvivalentvekt fra ca. 100 til 6 000. Polyoksypropylenglykoler som har molekylvekter fra ca. 200 til ca. 4 000 svarende til ekvivalentvekter fra ca. 100 til 2 000

og blandinger derav er spesielt nyttige som polyolreaktanter. Polyolblandinger som en blanding av polyeterpolyoler med høy molekylvekt med polyeterpolyoler med lavere molekylvekt eller monomere polyoler kan også anvendes.

En hvilken som helst egnet hydroksy-terminert polyester kan

også anvendes. Disse kan oppnås ved omsetning av polykarbok-sylsyre og flerverdige alkoholer. Slike egnede polykarboksyl-syrer kan være oksalsyre, malonsyre, ravsyre, glutarsyre, - adipinsyre, pimelinsyre, suberinsyre, azelainsyre, sepasinsyre, basillinsyre, tapsinsyre, maleinsyre, fumarsyre, glutakonsyre, isoftalsyre, tereftalsyre og ftalsyre. Egnede flerverdige alkoholer innbefatter følgende: etylenglykol, dietylenglykol, 1.2- propylenglykol, 1,3-propylenglykol, 1,2-butylenglykol, 1.3- butylenglykol, 1,4-butyelglykol, 1,3-pentandiol, 1,4-pentandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-heksandiol, 1,4-heksandiol, glycerol, trimetylolpropan, trimetyloletan, heksan 1,2,6-triol,

a-metylglucosid, pentaerytritol, sorbitol, sukrose, og forbindelser avledet fra fenoler så som 2,2-bis(4-hydroksyfenol) propan. Aromatiske polyesterpolyoler, så som de aromatiske "Stepanpol" polyolene fra Stepan Co., er spesielt nyttige.

En foretrukket aromatisk polyesterpolyol fremstilles ved transforestring, med en glykol av molekylvekt fra ca. 60 til ca. 400, av en rest som gjenstår etter at dimetyltereftalat og metyl p-toluat er fjernet fra en dimetyltereftalatforestret oksydat reaksjonsprodukt, hvor hoveddelen av resten innbefatter en blanding av metyl og benzylestere av benzen og bifenyl di-

og trikarboksylsyrer. Denne resten er beskrevet i US-PS nr. 3,647,759. To foretrukne transforestrende glykoler som kan omsettes med resten er etylenglykol og dietylenglykol, sistnevnte er mes-t foretrukket. Eksempler på transforestrede rester som kan anvendes ifølge oppfinnelsen er de som markeds-føres av Hercules Inc., Wilmington, Del. under varemerket "Terate" harpikser.

Et overskudd av den transforestrende glykolen kan fordelaktig anvendes for omsetning med resten definert ovenfor. Mengden av dette foretrukne overskuddet av transforestrende glykol som er igjen i den transforestrede polyolblandingen kan variere •innenfor vide grenser, men ligger hensiktsmessig innenfor et området på fra ca. 5 til ca. 30 vekt-% av polyolblandingen.

Egenskapene for de ovenfor nevnte transforestrede polyolblandingene som kan anvendes ifølge foreliggende oppfinnelse ligger innenfor relativt vide grenser. Polyolblandingene er beskrevet 1 US-PS nr. 4,237,238. En foretrukket polyolblanding er kjennetegnet ved en viskositet i eps ved 25°C på ca. 1 600 til ca.

2 800, et fritt dietylenglykolinnhold på fra ca. 20 til ca.

30 vekt-% av nevnte blanding, et hydroksyltall i et området

på fra ca. 400 til ca. 490, og et syretall på ca. 0,2 til ca.

8.

En annen foretrukket aromatisk polyesterpolyol som kan anvendes fremstilles ved transforestring med en polyol av molekylvekt fra ca. 60 til 400, av en biproduktfraksjon fra fremstillingen av dimetyltereftalat, hvor hovedandelen av nevnte fraksjon innbefatter ca. 15 til 70 vekt-% av dimetyltereftalat, og ca. 85 til 30 vekt-% av en blanding av monometyltereftalat, biringestere og polymere materialer. En spesielt nyttig polyolblanding kan fremstilles ved transforestring av en biproduktfraksjon fra fremstillingen av dimetyltereftalat innbefattende en blanding av

(a) ca. 40 til 60 vekt-% dimetyltereftalat,

(b) ca. 1 til 10 vekt-% av monometyltereftalat,

(c) ca. 1 til 2 vekt-% tereftalsyre,

(d) ca. 10 til 25 vekt-% av biringestere,

(e) ca. 5 til 12 vekt-% organiske syresalter,

(f) ca. 18 fil 25 vekt-% polymere materialer, og (g) ca. 1 tri 4 vekt-% aske.

Et overskudd av den transforestrende glykolen anvendes fordelaktig for omsetning med biproduktfraksjonen. To foretrukne glykoler for transforestring av biproduktfraksjonen er etylenglykol og "dietylenglykol, den sistnevnte er mest foretrukket. Et eksempel på en transforestret biproduktfraksjon ifølge oppfinnelsen er produktet som markedsføres av Jim Walter Resources, Inc. under varemerket "Foamol 250".

Egenskapene for polyolblandingen fremstilt ved transforestring av biproduktfraksjonen definert ovenfor er beskrevet i US-PS nr. 4,411,949. En foretrukket polyolblanding er kjennetegnet ved en viskositet i eps ved 25°C på ca. 700 til 2 500, et innhold av fri dietylenglykol på fra ca. 10 til ca. 30 vekt-% av blandingen, et hydroksyltall i et området på fra ca. 350 til ca. 468, og et syretall på ca. 0,2 til ca. 10.

En annen foretrukket polyolkomponent innbefatter en blanding av (a) ca. 5 til ca. 95 vekt-% av en aromatisk polyoesterpolyol som har en molekylvekt på fra ca. 150 til ca. 5 000, så som en av de ovenfor nevnte polyesterpolyolene eller blandinger av disse polyolene, og (b) ca. 5 til ca. 95 vekt-% av et alkylen-oksydaddisjonsprodukt av en aromatisk amin av formelen

hvori Z er en toverdig aromatisk rest, x, x<1>, y og y' har uavhengig av hverandre en gjennomsnitlig verdi på fra ca. 1 til ca. 5, og hver R er uavhengig valgt fra gruppen bestående av hydrogen, alkyl eller aryl, forutsatt at addisjonsproduktet er endeavsluttet med etylenoksydenheter. Et foretrukket alkoksylert aromatisk amin av blandingen er et etylenoksyd-addisjonsprodukt av toluendiaminisomerer av formelen

hvori det gjennomsnitlige antallet av oksyetylenenheter pr. polyoksyetylenkjede er fra 2 til 3. Et eksempel på en egnet, kommersielt tilgjengelig aromatisk-aminopolyeterpolyol av blandingen er produktet som markedsføres av BASF Wyandotte Corporation under varemerket "Pluracol Polyol 735".

Blandingen er beskrevet i US-PS nr. 4,496,625, utstedt 29. januar, 1985.

I tillegg til de ovenfor nevnte hydroksyholdige forbindelsene innbefatter andre forbindelser som kan anvendes podepolyoler. Disse polyolene fremstilles ved hjelp av in situ polymerisasjons-produktet av en vinylmonomer i et reaktivt polyolmedium og i nærvær- av en fri radikal initiator. Reaksjonen gjennomføres generelt ved en temperatur varierende fra ca. 40°C til 150°C.

Andre polyoler eller blandinger av polyoler kan anvendes ved fremstillingen av polyisocyanurat-skumkjernen ifølge foreliggende oppfinnelse. Andre ønskelige polyoler for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse er de som er beskrevet i US-PS

nr. 4,212,917 og i US-PS nr. 372,904, inngitt 29. april,

1982 .

Egnede katalysatorer for skumpreparatene innbefatter de velkjente trimeriserings- og uretankatalysatorene. Eksempler på trimeriseringskatalysatorer er 1,3,5-tris (N,N-dialkyl-aminoalkyl)-s-heksahydrotriaziner; alkylenoksyd og vannaddisjonsproduktene av 1,3,5-tris(dimetylaminometyl)-s-heksa-hydrotriaziner ; 2,4,6-tris(dimetylaminomety1)-fenol; o-,

p- eller en blanding av o- og p-dimetylaminometylfenol og trietylendiamin eller alkylenoksyd og vannaddisjonsproduktene derav, alkalimetallkarboksylater, alkalimetallalkoksyder,

og oraniske borholdige forbindelser. Uretankatalysatorene innbefatter metall- eller organometallsaltene av karboksylsyrer og tertiære aminer. Eksempler på slike forbindelser er: dibutyltinndileurat, dibutyltindiacetat, tinnoktoat, blyoktoat, koboltnaftenat, og andre metall- eller organometalliske salter av karboksylsyrer hvori metallet er vismut, titan, jern, antimon, uran, kadmium, aluminium, kvikksølv,

sink eller- nikkel så vel som andre organometalliske forbindelser, f.eks. som beskrevet i US-PS nr. 2,846,408.

Tertiære aminer så som trietylendiamin, trietylamin, dietyl-cykloheksylamin, dimetyletanolamin, metylmorfolin, trimetyl-piperazin, N-etylmorfolin og dietyletanolamin kan også

anvendes så vel som blandinger av hvilke som helst av oven-nevnte. Katalysatorene utgjør generelt fra 0,1 til 20,

og fortrinnsvis fra 0,3 til 10 vekt-% av det samlede preparatet.

Ved fremstillingen av de stive polyisocyanuratskummene gir

de foretrukne katalysatorene skummetider på 15 til 30 sekunder og stivnetider på 25 til 80 sekunder. En foretrukket type katalysator er en blanding av en tertiær aminofenol, så som 2,4,6-tris(dimetylaminometyl)fenol, og et alkalimetallkarboksylat, så som kalium-2-etylheksoat, syntesen og anvendelsen av dette er beskrevet i US—PS nr. 4,169,921. Ekvivalentfor— holdet mellom tertiær aminofenol og alkalimetallkarboksylat i kokatalysatorpreparatet er hensiktsmessig ca..0,3:1 til 2,5:1.

Et hvilket som helst esemiddel som typisk er anvendt i tilsvarende tidligere kjente skum kan anvendes i skumpreparatene ifølge foreliggende oppfinnelse. Generelt er disse esemidlene væsker som har et kokepunkt mellom -50°C og +100°C og fortrinnsvis mellom 0°C og 50°C. De foretrukne væskene er hydrokarboner eller halogenhydrokarboner. Eksempler på

egnede esemidler innbefatter, blant andre, klorerte og fluorerte hydrokarboner så som triklorfluormetan, CCI2FCCIF2, CC^FCF^, dietyleter, isopropyleter, n-pentan, cyklopentan og 2-metyl-butan. Triklorfluormetan er et foretrukket esemiddel.

Skummene kan også fremstilles ved anvendelse av oppskummings-skummefremgangsmåten beskrevet i US-PS nr. 4,572,865.

Ved denne fremgangsmåten kan skummemidlet være et hvilket

som helst materiale som er inert overfor de reaktive bestanddelene og så lett fordampes ved atmosfæretrykk. Skummemidlet har fortrinnsvis et kokepunkt ved atmosfæretrykk på -50 til 10°C, og innbefatter diklordifluormetan, monoklordifluormetan, trifluormetan, monoklortrifluormetan, monoklorpentafluoretan, vinylf luor-id, vinylidenf luorid, 1,1-dif luoretan, 1,1,1-triklordifluoretan o.l. Spesielt foretrukket er diklordifluormetan. Et høyere kokende esemiddel anvendes fortrinnsvis i forbindelse med skummemidlet. Esemidlet er et gassformig materiale ved reaksjonstemperaturen, og har fortrinnsvis et kokepunkt ved atmosfæretrykk varierende fra ca. 10 til 80°C. Egnede esemidler innbefatter triklormonofluormetan, 1,1,2-triklor-1,2,2-trifluoretan, aceton, pentan o.l., fortrinnsvis triklormonofluormetan.

Skummemidlene, f.eks. triklorfluormetanesemiddel eller blandet triklorfluormetanesemiddel og diklordifluormetan skummemiddel, anvendes i en mengde som er trilstrekkelig til å gi det resulterende skummet den ønskede bulktettheten som generelt er mellom 8,0 og 160,2, og fortrinnsvis mellom 16,0 og 80,1 kg pr. m3 . Skummemidlene utgjør generelt fra 1 til 30, og fortrinnsvis fra 5 til 20 vekt-% av preparatet. • Når et skummemiddel har et kokepunkt ved eller under romtemperatur holdes det under trykk inntil det er blandet med de andre komponentene. Alternativt kan det holdes ved temperatur under romtemperatur inntil det blandes med de andre komponentene.

Et hvilket som helst egnet overflateaktivt middel kan anvendes i skummene ifølge oppfinnelsen. Vellykkede resultater er oppnådd med silikon/etylenoksyd/propylenoksyd kopolymerer som overflateaktive midler. Eksempler på overflateaktive midler som er nyttige ved foreliggende oppfinnelse innbefatter, bl.a., polydimetylsiloksan-polyoksyalkylenblokk kopolymerer tilgjengelige fra Union Carbide Corporation under handels-navnene "L-5420" og "L-5340" og fra Dow Corning Corporation under handelsnavnet "DC-193". Andre egnede overflateaktive midler er de som er beskrevet i US-PS nr. 4,365,024 og 4,529, 745 og som markedsføres av Jim Walter Resources, Inc., under varemerkene "-F0AMSTAB 100" og "200". Generelt utgjør det overflateaktive midlet fra ca. 0,05 til 10, og fortrinnsvis fra 0,1 til 6, vekt-% av det skumdannende preparatet.

Andre additiver kan også innbefattes i skumsammensetningene. Innbefattet er flamme-retardasjonsmidler, så som tris(2-kloretyl)-fosfat, dispersjonsmidler, myknere, fyllstoffer og pigmenter.

Fordelene ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå klarere

ved henvisning til den følgende detaljerne beskrivelsen og tegningene, hvori: Fig. 1 er en skjematisk skisse av en apparatur som er egnet for utgjørelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i utgjørelsen med frie hevning; Fig. 2 er en skjematisk skisse av en del av apparaturen i fig. 1 som viser en glassfibermatte som tilføres til valse-åpningen for forsterkning av det strukturelle laminatet;

og

Fig. 3 er en skjematisk skisse av en apparatur som er egnet for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i ut-førelsen med begrenset hevning.

Under henvisning til tegningene, og spesielt til fig. 1, er det skjematisk vist en apparatur 10 som er egnet for anvendelse i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Apparaturen 10 innbefatter beholdere 11, 12 og 13 som inneholder skumme-bestanddelene og additivene så som esemiddel (f.eks. fluor-karbon), overflateaktivt middel, osv., hver beholder er forbundet med utløpsrør, hhv. 14, 15 og 16. Rørene 14, 15

og 16 danner innløpet til utmålingspumper 17, 18 og 19. Pumpene 17, 18 og 19 tømmes hhv. gjennom rørene 20, 21 og 22 som i sin tur er forbundet med bøyelige rør hhv. 23, 24 og 25. De bøyelige rørene 23, 24 og 25 munner ut i blandhodet

29. Apparaturen 10 er også utstyrt med en rull 30 av et barrierepolymer-belagt kraftpapir 31 ifølge oppfinnelsen innbefattende et øvre lag av en i det vesentlige luft- og fuktighets-ugjennomtrengelig polymer 42 klebet til et nedre overflatelag av k-raftpapir 43, og en rull 30' av et annet barrierepolymer-belagt kraftpapir 31' som har et polymert lag 42' klebet til overflatelaget av papiret 43<1>. Apparaturen 10

er også utstyrt med utmålingsruller 32 og 33 og en ovn 35 utstyrt med luftekanaler 36 og 36' for innføring og sirkulasjon av varm luft. Apparaturen 10 er også utstyrt med trekkeruller 38 og 39, som fortrinnsvis begge har et fleksibelt ytre lag 40 og 41. Apparaturen 10 er også utstyrt med kutteinnretning 44 for å skjære opp det strukturelle laminatet fremstilt ved foreliggende fremgangsmåte til endelige lengder slik at det dannes adskilte paneler.

Ved drift fylles tankene med den skumdannende blandingen på

en hvilken som helst måte som er hensiktsmessig og foretrukket for den spesifike polymeren. For et uretanskum kan f.eks. polyolen være i en beholder, polyisocyanatet i en annen og katalysatoren i en tredje. Andre polymerer så som polyvinylklorid kan benyttes som en dispersjon i mykner og et esemiddel innført. Eller polyvinylklorid kan ekstruderes på samme måte som polystyren, celluloseacetat og polyolefinene, bl.a.

Gummi og urea-formaldehyd kan skummes og blandes med det egnede esemidlet og det overflateaktive midlet. • Hastigheten av pumpene 17, 18 og 19 reguleres til å gi de ønskede for-holdene mellom bestanddelene i beholderne 11, 12 og 13..

Disse bestanddelene passerer hhv. gjennom rør 20, 21 og

22, så vel som rør 23, 24 og 25, hvoretter de blandes i blandhodet 29 for å danne den flytende skumdannende blandingen 45' som kommer i kontakt med polymerlaget 42 av kraftpapiret 31 tilført fra rullen 30 mot åpningen 34 mellom de to roterende målerullene 32 og 33.

Ved rotasjonen av trekkerullene 38 og 39 trekkes det nedre polymerbelagte kraftpapiret 31 fra rullen 30, og det øvre polymerbelagte kraftpapiret 31' trekkes fra rullen 30'.

De to kraftpapirene som har den skumdannende blandingen 45 mellom seg passerer gjennom åpningen 34 mellom to roterende måleruller 32 og 33. Blandholdet 29 forårsakes å bevege seg frem og tilbake, normalt i løperetningen av kraftpapiret ved hjelp av en r-esiproserende innretning 49. På denne måten kan en regelmessig mengde av den skumdannende blandingen 45 opprettholdes oppstrøms for åpningen 34 og i kontakt med polymerlaget 42 av kraftpapiret 31. Hastighetene av de øvre og nedre belagte kraftpapirene er i det vesentlige like etter som -de passerer mellom åpningen 34 av de to rullene.

Etter passasje mellom åpningen av de to rullene 32 og 33 passerer kompositstrukturen 48 som har nedre og øvre overflatelag så inn i ovn 35, og mens den befinner seg i ovnen 35 ekspanderer den skumdannende blandingen i ekspansjonssone 37. Denne ekspansjonen innledes ved hjelp av varme som genereres

i en eksoterm reaksjon mellom komponentene 26, 27 og 28 av den skumdannende blandingen 45, og reguleres ved hjelp av varme tilført til ovnen 35 ved den varmeluften fra åpningene 36 og 36'. Temperaturen i ovnen 35 kontrolleres ved å variere temperaturen av den varme luften fra åpningene 36 og 36' for å sikre at ovnstemperaturen holdes innenfor de ønskede grensene som er nødvendige for å herde skummet og å mykne barrierepolymerene for forbedret adhesjon ved skum/papirgrense-flaten, som f.eks. fra 37,8°C til 177°C, og fortrinnsvis fra 66°C til 121°C. ,

Det ekspanderende skummet 51 herder, under kontinerlig.påvirk- ning av varmen tilført til ovnen 35 ved hjelp av den kontrollerte innføringen av varm luft fra luftehull 36 og 36', slik at det strukturelle laminatet 52 ifølge oppfinnelsen dannes. Det strukturelle laminatet 52 forlater deretter ovnen 35, passerer mellom trekkerullene 38 og 39, og skjæres ved hjelp av kutte-anordning 44 til endelige lengder slik at det dannes adskilte paneler 53 og 53' av det strukturelle laminatet 52.

Under henvisning til fig. 2 er apparaturen og prosessen den samme som vist i fig. 1, men her trekkes et forsterkende nettverk eller klede 60 fra rullen 61 og tilføres i apparaturen ved hjelp av rotasjonen av trekkerullene 38 og 39, som beskrevet i US-PS nr. 4,438,166. Kledet kan være fremstilt av tråder eller^garn av et hvilket som helst materiale som er ikke-flammbar-t og dimensjonsmessig stabilt, spesielt garn som er stabilt overfor temperaturendringer. Fiberglassfibrer er generelt foretrukket for de fleste anvendelser. Et eksempel på et hensiktsmessig forsterkende nettverk 60 er typen av glassmatte som anvendes ved fremstilling av kompositgjenstanden ifølge US-PS 4,438,166, dvs. en matte av lange, generelt rette glassfibrer. Fordelaktig er glassfibrene arrangert i lag,

og retningen av glassfibrene i hvert lag danner en vinkel med retningen av glassfibrene i hvert nærmestliggende nabolag.

En apparatur hvorved strekking av fibermatten 60 oppnås er vist i fig. 2. Som vist i fig. 2 passerer matten 60 først mellom åpningen 70 mellom et første par av ruller 71, 72 og deretter gjennom åpningen 74 mellom et andre par av ruller 75, 76. Aksene av rullene 71, 72, 75, 76 står loddrett på bevegelseslengden for matten 60. Åpningene 70, 74 mellom hvert par av ruller 71, 72 og 75, 76 engasjerer matten 60. Periferihastigheten for det andre rulleparet, dvs. ruller

75, 76, er større enn periferihastigheten for det første rulleparet, dvs. ruller 71, 72. Forskjellen i periferihastig-het reguleres slik at strekking av matten 60 oppnås i bevegel-ses eller maskineringsretningen. Denne retningen er parallel med bevegelsesretningen for matten 60. Et alternativ til arrangementet med to par av ruller er å utstyre rullen. 61 med

en bremse som sakner den fremoverrettede bevegelsen av matten 60 fra rullen 61 etter som matten 60 trekkes fra denne.

Et annet og mer hensiktsmessig alternativ for strekking av fibermatten er å føre denne gjennom korrugerte ruller som griper inn i hverandre og som bevirker en transversal strekking.

En produksjonslinje med begrenset hevning for fremstilling av strukturelle laminater ifølge oppfinnelsen er vist skjematisk i fig. 3. Prosessen med begrenset hevning kan generelt oppnås på samme måte og med det samme materialet og den samme apparaturen som det ovenfor omtalte systemet med fri hevning, med visse unntak. Nærmere bestemt anvender prosessen med begrenset hevning transportbånd for å begrense det eksanderende skummet, og målerullene som anvendes ved fremgangsmåten med fri hevning kan anvendes eller ikke. I utførelsen vist i fig. 3 er måleruller anvendt. Det øvre polymerbelagte kraftpapiret 31' og den påførte skumdannende blandingen 45 på det nedre polymerbelagte kraftpapiret 31 beveger seg inn i ovn 35. Nedre og øvre transportbånd 54 og 55 er anbragt i ovn 35 for å inneholde det ekspanderte skummet seg imellom. Det nedre belagte papiret 31 og det øvre belagte papiret 31' trekkes langs de motstående overflatene av transportbånd 54 og 55. Begge transportbåndene 54 og 55 kan innbefatte en serie av presseplater forbundet ved hjelp av ledd, f.eks. som beskrevet i US-PS nr. 4,043,719. Presseplatene er støttet på og føres over ru-llene.

Avstanden mellom de horisontale planene som utgjøres av over-flatedelene av transportbåndene 54 og 55 kan innstilles på forhånd for å bestemme tykkelsen av den endelige platen. Denne avstanden er hensiktsmessig mindre enn den samlede tykkelsen av overflatelagene 31 og 31' og skummet som ellers ville oppstå dersom blandingen 45 fikk skumme uhindret. Etter som den skummende blandingen ekspanderer videre i retning oppover kommer den i kontakt med det belagte papiret 31', overflaten av papiret tvinges mot transportbånd 55 og forårsaker at overflatelaget antar en i- det vesentlige plan posisjon på den øvre tilsvarende plane overflaten av skum 51. Skummet- festes på en stabil måte mellom kraftpapiroverflatelagene på hovedoverflåtene. Herding av skummet i ovn 35 og etterfølgende bearbeidelse oppnås ved fremgangsmåten beskrevet tidligere.

Stive isocyanuratskumplater belagt med de laminerte papir-lagene ifølge oppfinnelsen har en kombinasjon av ønskede egenskaper. De nye papiroverflåtene gjør plateoverflåtene spesielt seige og støtresistente, og følgelig er de lette isolasjonsplatene kjennetegnet ved god håndterbarhet. Videre har disse skumplatene både utmerkede isolasjonsegenskaper,

så vel som gode brannresistensegenskaper, dette kvalifiserer for godkjennelse for anvendelse i bygninger ved "Factory Mutual Research Corporation and Underwriters Laboratories". F.eks. har papirbelagte polyisocyanuratskumisolasjonsplater ifølge oppfinnelsen blitt bedømt som klasse I og klasse II

når det gjelder flammespredning ved "Underwriters Laboratories". I tillegg har platene god dimensjonsmessig stabilitet og undergår minimal krympning og kastning ved lav temperatur.

Foreliggende oppfinnelse skal illustreres ytterligere ved

hjelp av følgende eksempel hvori alle deler og prosentangiv-elser er uttrykt ved vekt med mindre annet er angitt.

EKSEMPEL

Dette eksemplet illustrerer den kontinuerlige fremstillingen av papirbelagte skumisolasjonsplater ifølge oppfinnelsen' ved henvisning til fig. 1 og 2 av tegningene.

Følgende isocyanuratsammensetning ble anvendt ved fremstilling av skumkjernen av isolasjonsplatene.

Bestanddel A har en ekvivalent vekt på 138 og en viskositet på 1700-2500 eps ved 25°C, og er tilgjengelig fra Mobay Chemical Company, Pittsburgh, PA. under handelsnavnet

"MONDUR MR-2 0-0" .

Bestanddel C markedsføres av Union Carbide Corporation under handelsbetegnelsen "Y-10222".

Bestanddel D tilveiebringes av Jim Walter Resources, Inc., under handelsnavnet "Foamol 250".

Bestanddeler E og F anvendes i form av en oppløsning i dietylenglykol (bestanddel G).

For hver isolas jons-skumplate ble bestanddeler A, B og C "av sammensetningen ovenfor blandet med hverandre og plassert i beholder 11. Bestanddel D ble plassert i beholder 12 og det katalytiske preparatet innbefattende en oppløsning av bestanddelene E og F i bestanddel G ble plassert i beholder 13. Tabell I nedenfor viser sammensetningen av topp- og bunnoverflåtene anvendt for fremstillingen av hver av platene A til H.

I den kontinuerlige fremstillingen'av hver av isolasjonsplatene A til H, ble rullene 38 og 39 startet slik at de trakk de respektive topp- og bunnoverflatelagene mot åpningen 34 mellom de to roterende målerullene 32 og 33. Pumpene ble drevet slik at de avleverte innholdet av beholderne 11, 12 og 13 til blandhodet 29. Innholdet av beholder 11 ble holdt ved 15,6°C, mens innholdet av beholderne 12 og 13 befant seg ved 15,6°C-32,2°C. Det resiproserende blandhodet 29 avsatte den skumdannende blandingen på det polymere laget 42 av det nedre overflatelaget for alle platene, bortsett fra plate G hvor det ble tilført en tynn og ekspanderbar matte 60 av glass-

fibrer arrangert i lag over det nedre overflatelaget, som vist i fig. 2 og beskrevet i US-PS nr. 4,438,166. Like ned-strøm for nedlegningspunktet for den skumdannende blandingen,

i retningen for transportbevegelsen, ble det øvre overflatelaget 31' bragt i kontakt med overflaten av det nedre overflatematerialet belagt med den skumbare blandingen. Som vist i fig. 1 ble dette hensiktsmessig oppnådd ved å føre det øvre overf la t-e laget 31' rundt målerull 32 og gjennom åpning 34. Ved målruller 32 og 33 ble det øvre og det nedre overflatelaget bragt sammen med overflate rettet mot overflate relativt til hverandre, med den skumbare blandingen anbragt mellom disse lagene. Kompositoverflatelagene og den skum-

bare blandingen ble deretter ført gjennom åpningen 34 mellom de to roterende rullene inn i ovn 35. I ovnen, som ble holdt ved en temperatur ved 106,8°C, ekspanderte - den skumdannende blandingen i ekspansjonssonen 37 til en i det vesentlige -uniform tykkelse. I tilfelle med skumplaten G ble lagene av fibrer av matte 60 ekspanderte med skummet. Etter at det forlot ovnen ble produktet skåret til adskilte paneler." Forskjellige egenskaper for hver av de resulterende belagte skumisolasjonsplatene A til H er angitt i tabell II nedenfor. Resultatene i tabell II viser at laminatene ifølge oppfinnelsen har en kombinasjon av ønskelige egenskaper, innbefattende en langsom driftverdi for K-faktor. Den høyere driftsverdien som opptrer i tilfelle med skumplate C kan tilskrives at det ikke kunne oppnås en tilfredsstillende barrierefilm.

Tabell I fortsatt:

Fotnoter:

Tabell II forts:

Fotnoter:

Claims (10)

1. Termisk isolerende strukturelt laminat, karakterisert ved at det innbefatter en kjerne av stivt plastskum som har to hovedoverflater, minst en av hovedoverflåtene av skummet er forbundet med et overflatelag innbefattende et fiberformig lag som har minst et lag av en luft- og fuktighets-ugjennomtrengelig polymer anbragt på den indre overflaten derav og anbragt mellom det fiberformige laget og skummet, hvor oksygentransmisjonen for polymeren er av en verdi på mindre enn ca. 15,5 cm <3> /m <2-> 24 timer-atm, tilstrekkelig til å gjøre overflatelaget i det vesentlige ugjennomtrengelig for luft og vanndamp.

2. Strukturelt laminat ifølge krav 1, karakterisert ved at det fiberformige laget er et papirlag, et glassfiberlag eller kompositer derav, det fiberformige laget er fortrinnsvis et papirlag og eventuelt er en av hovedoverflåtene av det stive plastskummet knyttet til et overflatelag som er et metalllag, perlitplate, gipsplate, fiberplate, asfalt-mettet filt, fiberglasslag, og asfalt-fiberglasslag.

3. Strukturelt laminat ifølge krav 1, karakteri s" -e r t ved at kjernen av stivt plastskum har to hovedoverflater og et overflatelag på hver av hovedoverflåtene, hvor hvert overflatelag er det samme eller et annet fiberformig lag, spesielt et papirlag, et fiberglasslag eller kompositer derav, og-fortrinnsvis et papirlag, og hvert fiberformig lag har minst et lag av en luft- og fuktighets-ug j ennomtrengelig polymer anbragt på den indre overflaten derav og anbragt mellom det fiberformige laget og skummet, hvor overflaten av det polymere laget i kontakt med skummet fortrinnsvis inneholder karboksylgrupper for forbedret adhesjon av det fiberformige laget til skummet, den luft- og fuktighets-utgjennomtrengelige polymeren for hvert, fiberformig lag er fortrinnsvis en vinylidenkloridkopolymer, og oksygen transmisjonen for polymeren er av en verdi på mindre enn ca.

15,5cm<3> /m <2-> 24 timer- atm, fortrinnsvis mindre enn ca. 4,65c m <3> /m<2-> 24 timer-atm, tilstrekkelig til å gjøre overflatelaget i det vesentlige ugjennomtrengelig for luft og damp og, eventuelt, er det stive plastskummet forsterket ved hjelp av glassfibrer.

4. Strukturelt laminat ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det stive plastskummet er et polyuretan, polyisocyanurat, fenolisk, gummi, polyvinylklorid, urea-aldehyd, melamin-aldehyd, polystyren, polypropylen, polyetylen, celluloseacetat, epoksy, acrylonitril-butadien-styren kopolymer eller silikonskum, skummet er fortrinnsvis et polyuretan eller polyisocyanuratskum og polyisocyanuratskummet er fortrinnsvis reaksjonsproduktet av et polymetylenpolyfenylisocyanat, en aromatisk polyesterpolyol, et fluorkarbonesemiddel og en trimeriseringskataly-sator.

5. Strukturelt laminat ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den ytre overflaten av hvert fiberformig lag er belagt med et beskyttende belegg inneholdende et flammeretardasjonsmiddel, det fiberformige laget er fortrinnsvis kraftpapir med vekt 81,4 til 244 g/m <2> og belagt med 8,1 til 32,5 g/m <2> vinylidenkloridkopolymerer og, eventuelt, er minst et annet polymerlag innbefattet for binding av overflatelaget til skummet.

6. Strukturelt laminat ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at to luft- og fuktighetsugjennomtrengelige polymere lag er anbragt mellom hvert fiberformig lag og den tilstøtende skumoverflaten, det første polymere laget innbefatter en første vinylidenklorid kopolymer anbragt på overflaten av det fiberformige laget og det andre polymere laget er anbragt mellom det første polymere laget og skummet og innbefatter en andre vinylidenklorid kopolymer som har en høyere oksygentransmisjonsverdi enn den første vinylidenklorid kopolymeren.

7. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av et termisk isolerende strukturelt laminat innbefattende en stiv plast-skumkjerne som har to hovedoverflater og et overflatemateriale på minst en av hovedoverflåtene, karakterisert ved at den innbefatter trinnene: (a) transport av et nedre overflatemateriale langs en produksjonslinje; (b) påføring av en skumdannende blanding på det nedre overflatematerialet; (c) eventuelt tilføring av et øvre overflatemateriale på den påførte skumdannende blandingen, minst et overflatemateriale innbefatter et fiberformig lag som har minst et lag av en luft- og fuktighetsugjennomtrengelig polymer anbragt på en overflate derav, oksygentransmisjonen for polymeren er av en verdi lavere enn ca. 15,5 cm <3> /m <2-> 24 timer-atm tilstrekkelig til å gjøre overflatematerialet i det vesentlige ugjennomtrengelig for luft og vanndamp, og det fiberformige laget er anbragt slik at det polymere laget - bringes i kontakt med den skumdannende blandingen; og (d) " skumming og termisk herding av den skumdannende blandingen, den termiske herdingen utføres fortrinnsvis ved en temperatur fra ca. 65°C til 121°C. ■

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det øvre overflatematerialet tilføres over den påførte skumdannende blandingen og det øvre og nedre overflatematerialet er like eller forskjellige fiberformige lag, spesielt et papirlag, et glassfiberlag eller kompositer derav, og fortrinnsvis et papirlag, og hvert fiberformig lag har minst et lag av en luft- og fuktighets-ug j ennomtrengelig polymer anbragt på en overflate derav, den luft- og f uktighets-ug j ennomtrengelige polymeren ■- f or hvert fiberformig lag er fortrinnsvis en vinylidenklorid kopolymer, og oksygentransmisjonen for polymeren er av en verdi som er mindre enn ca. 15,5 cm <3> /m <2-> 24 timer-atm, fortrinnsvis lavere enn ca. 4,65 cm <3> /m <2-> 24 timer-atm, tilstrekkelig til å gjøre overflatematerialene i det vesentlige ugjennomtrengelige for luft og vanndamp, og hvert overflatemateriale er anbragt slik at det polymere laget bringes i kontakt med den skumdannende blandingen, overflaten av polymerlaget som bringes i kontakt med den skumdannende blandingen inneholder fortrinnsvis karboksylgrupper for forbedret adhesjon av det fiberformige laget til skummet og, eventuelt, innføres før trinn (b) en matte av forsterkende glassfibrer over det nedre overflatematerialet slik at den skumdannende blandingen påføres på matten av glassfibrer i steden for på det nedre overflatematerialet og en sandwich dannes av de øvre og nedre overflatematerialene med den skumdannende blandingen og de forsterkende fibrene derimellom.

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den skumdannende blandingen er en- blanding for fremstilling av et polyuretan, polyisocyanurat, fenolisk, gummi, polyvinylklorid, urea-aldehyd, melamin-aldehyd, polystyren, polypropylen, polyetylen, celluloseacetat, epoksy, acrylonitril-butadien-styren kopolymer eller silikonskum, fortrinnsvis et polyisocyanurat eller polyuretanskum, og den ytre overflaten av hvert fiberformig lag er fortrinnsvis belagt med et beskyttende belegg inneholdende et flammeretardasjonsmiddel, det fiberformige laget er fortrinnsvis kraftpapir med vekt 81,4 til 244 g/m <2> og belagt med 8,1 til 32,5 g/m <2> av vinylidenklorid kopolymerer og, eventuelt, er minst et annet polymerlag innbefattet for binding av overflatematerialet til skummet.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at to luft- og fuktighetsugjennomtrengelige polymere lag anbringes på hvert fiberlag, hvor det første polymere laget innbefatter en første vinylidenklorid kopolymer anbragt på overflaten av papirlaget og det andre polymere laget er anbragt på det første polymere laget og innbefatter en andre vinylidenklorid kopolymer som har en høyere oksygentransmisjonsverdi enn den første vinylidenklorid kopolymeren og som inneholder karboksylgrupper for forbedret adhesjon av papirlaget til det stive skummet, og hvert overflatemateriale er anbragt slik at det andre polymere laget bringes i kontakt med den skumdannende blandingen.