Adhesivo de poliisocianurato de dos componentes y paneles de aislamiento preparados a partir del mismo.

Un panel de aislamiento en capas que comprende una capa de espuma de poliisocianurato con una superficie de capa adherida a una superficie de revestimiento mediante un adhesivo de poliisocianurato,

a condición de que el adhesivo de poliisocianurato se haya interpuesto entre la superficie de la capa y la superficie del revestimiento antes de la finalización de la polimerización de la capa de superficie y del adhesivo de poliisocianurato, en donde el adhesivo de poliisocianurato tiene un espesor medio de desde 10 a 500 μm.

Adhesivo de poliisocianurato de dos componentes y paneles de aislamiento preparados a partir del mismo Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La invención se refiere al campo de las estructuras laminadas de capas de espuma de poliisocianurato y diversos materiales de revestimiento. Más particularmente, se refiere a procedimientos y materiales para adherir las capas de tales estructuras.

2. Antecedentes de la técnica

El uso de materiales plásticos espumados prefabricados para propósitos de aislamiento en la construcción de estructuras tales como paredes exteriores o divisorias, mamparas, techos, suelos, tanques de almacenamiento y estructuras de cubiertas es bien conocido. Tales materiales plásticos espumados están diseñados con frecuencia como paneles que ofrecen una conductividad térmica relativamente baja, por lo general mediante la inclusión de ciertos agentes espumantes en las formulaciones de espuma. Las espumas de poliuretano y poliisocianurato son a menudo altamente deseadas por su particularmente buena eficacia aislante, especialmente cuando las celdas de la espuma son predominantemente cerradas, es decir, más del 80 % de las celdas cerradas y preferiblemente más del 85 % de las celdas cerradas, y no contienen sólo dióxido de carbono, que se produce por la reacción del isocianato con el agente de espumación química (por ejemplo, agua) , sino también un agente de espumación física tal como uno de los agentes de hidrocarburos, hidrofluorocarbonos, o hidroclorofluorocarbonos a menudo usados en esta aplicación. Desafortunadamente, se ha encontrado que la eficiencia aislante (valor R) de estos productos puede tender a disminuir con la edad, un evento que se atribuye a menudo a la permeación del aire en las celdas de la espuma, mientras que el dióxido de carbono se fuga al exterior. Una vez que el aire ha entrado en las celdas, su mucha más alta conductividad térmica de gas contribuye a la reducción del valor de R.

En el intento de evitar este problema, los plásticos espumados usados para propósitos de aislamiento a menudo se revisten con materiales que sirven como barreras de gas. Materiales de revestimiento típicos pueden incluir láminas de metal, tales como láminas de aluminio. Los revestimientos, junto con el panel de plástico espumado, se pueden usar para formar estructuras de "laminado" o en capas referidas con frecuencia como paneles sándwich. También se pueden emplear materiales que aumentan la resistencia, tales como aceros. Una propiedad importante del panel sándwich es la adherencia entre las diversas capas, que pueden contribuir a la durabilidad global del producto. Los paneles con mala adherencia pueden "delaminarse" de una manera efectiva debido a la manipulación, a las condiciones de uso, o simplemente con el tiempo. Esto significa que la totalidad o una porción del material de revestimiento se puede separar de la superficie de la capa de plástico espumado.

Las espumas de poliisocianurato representan una opción cada vez más popular para la preparación de paneles sándwich, en particular debido al hecho de que las espumas de poliisocianurato a menudo tienen un mejor comportamiento en las pruebas relacionadas con el fuego en comparación con las espumas de poliuretano. Desafortunadamente, cuando se preparan espumas de poliisocianurato por métodos de producción continuos o discontinuos convencionales, en donde un sistema de espuma reactiva se distribuye entre los revestimientos y simplemente se expande para llenar el espacio disponible, el nivel de adherencia puede en algunos casos ser relativamente pobre. La adherencia se puede medir como la resistencia a la tracción necesaria para separar el revestimiento de la capa de espuma de poliisocianurato, y "relativamente pobre" se define como que se requiere una resistencia a la tracción de menos de 100 kiloPascales (kPa) . Esta relativamente pobre adherencia puede, en un plazo, dar lugar al problema de la delaminación mencionado anteriormente en la presente invención. La delaminación tiene una serie de consecuencias negativas que van desde la disminución de la estética, a una pérdida de propiedades estructurales del panel, a la habilitación del intercambio de gases indeseables sobre la superficie recién expuesta de la capa de espuma de poliisocianurato. Los investigadores han buscado adhesivos eficaces que pueden ayudar a contrarrestar este tipo de problemas de delaminación, pero muchos son caros o difíciles de aplicar, y pueden no unirse bien a los revestimientos de lámina de metal típicos y/o a una capa de espuma de poliisocianato.

En consecuencia, los expertos en la técnica siguen buscando medios y/o métodos para mejorar la unión entre capas de espuma de poliisocianurato y materiales de revestimiento u otros sustratos como los que se pueden usar en la producción de paneles sándwich.

Compendio de la invención La presente invención proporciona un panel de aislamiento en capas que comprende una capa de espuma de poliisocianurato con una superficie de capa adherida a una superficie de revestimiento mediante un adhesivo de poliisocianurato, a condición de que el adhesivo de poliisocianurato se haya interpuesto entre la superficie de la capa y la superficie del revestimiento antes de la finalización de la polimerización de la superficie de la capa y del adhesivo de poliisocianurato.

La presente invención proporciona además un método de preparación de un panel de aislamiento en capas que comprende las etapas no ordenadas de preparar una formulación de espuma de poliisocianurato; preparar una formulación de adhesivo de poliisocianurato; proporcionar una capa de revestimiento; y distribuir la formulación de espuma, la formulación del adhesivo, y la capa de revestimiento bajo condiciones tales que se forma un panel de aislamiento en capas, en donde la formulación del adhesivo se coloca entre la capa de revestimiento y la formulación de espuma mientras polimerizan la formulación del adhesivo y la formulación de la espuma y la formulación de espuma forma una superficie de la capa de espuma, de tal modo que al menos una porción de la capa de revestimiento se adhiere a al menos una porción de la superficie de la capa de espuma.

Descripción detallada de las realizaciones Sorprendentemente, se ha encontrado que, mientras puede ser difícil obtener una buena adherencia entre uno de los muchos materiales de revestimiento usados típicamente en la industria de la construcción y la capa de espuma de poliisocianurato de un panel sándwich con núcleo de espuma, el nivel de adherencia se puede aumentar sustancialmente mediante el uso de un adhesivo que, como el núcleo de la espuma, se base en la química del poliisocianurato. Tales revestimientos son con frecuencia metálicos, y pueden tener diversos espesores, que varían desde láminas metálicas delgadas (son particularmente comunes las láminas hechas de aluminio, estaño y aleaciones) , a hojas más gruesas (típicamente de 0, 3 a 0, 7 milímetros (mm) ) de materiales de mejora estructural, tales como acero. Estos revestimientos de metal metálicos se pueden revestir mediante revestimientos poliméricos delgados para diversos propósitos, tales como para mejorar la resistencia a la corrosión. También se pueden emplear como revestimientos otros materiales, que incluyen papel de diversos tipos, madera, plásticos, hormigón y otros materiales compuestos, y combinaciones de los mismos.

La invención requiere una capa de espuma de poliisocianurato, que, por definición, se forma por la reacción de un exceso estequiométrico de un compuesto que contiene grupos isocianato terminales y un compuesto que contiene grupos reactivos con isocianato terminales, en presencia de al menos un catalizador de trimerización y de un agente de espumación, en condiciones que permitan la reacción de polimerización de los grupos isocianato terminales para formar la estructura de poliisocianurato. Al mismo tiempo, otros catalizadores están provocando la reacción de los grupos isocianato terminales con los grupos reactivos con isocianato, que incluyen al agua, que están presentes en el material reactivo con isocianato. Se genera calor, lo que hace que el agente de espumación física alcance el punto de ebullición, pasando así de la fase líquida a la fase gaseosa. En general, estas reacciones y procesos dan como resultado la polimerización y espumación progresiva, lo que proporciona la estructura en celdas en donde el agente de espumación física está contenido para propósitos aislantes. Según la convención internacional, el polímero obtenido mediante la reacción de un isocianato con un material reactivo con isocianato tendrá como resultado un polímero de poliisocianurato siempre que la reacción tenga lugar a un índice de 1.8 o mayor,... [Seguir leyendo]

1. Un panel de aislamiento en capas que comprende una capa de espuma de poliisocianurato con una superficie de capa adherida a una superficie de revestimiento mediante un adhesivo de poliisocianurato, a condición de que el adhesivo de poliisocianurato se haya interpuesto entre la superficie de la capa y la superficie del revestimiento antes de la finalización de la polimerización de la capa de superficie y del adhesivo de poliisocianurato, en donde el adhesivo de poliisocianurato tiene un espesor medio de desde 10 a 500 µm.

2. El panel de aislamiento en capas de la Reivindicación 1, en donde la capa de espuma de poliisocianurato comprende una espuma de poliisocianurato rígida de celdas cerradas.

3. El panel de aislamiento en capas de la Reivindicación 1, en donde la superficie de revestimiento es un metal 10 revestido.

4. Un método para preparar un panel de aislamiento en capas que comprende las etapas no ordenadas de preparar una formulación de espuma de poliisocianurato; preparar una formulación de adhesivo de poliisocianurato; proporcionar una capa de revestimiento; y distribuir la formulación de espuma, la formulación del adhesivo, y la capa de revestimiento bajo condiciones tales que se forma un panel de aislamiento en capas, en donde la formulación de adhesivo se coloca entre la capa de revestimiento y la formulación de espuma mientras polimerizan la formulación de adhesivo y la formulación de espuma, y la formulación de espuma forma una superficie de capa de espuma, tal que al menos una porción de la capa de revestimiento se adhiere a al menos una porción de la superficie de la capa de espuma, en donde el adhesivo de poliisocianurato tiene un espesor medio de desde 10 a 500 µm.

5. El método de la Reivindicación 4, en donde la formulación de espuma de poliisocianurato polimeriza para formar 20 una espuma rígida de célula cerrada.

6. El método de la Reivindicación 4 que comprende un proceso continuo o discontinuo.