DE102016209729A1 - Gasdurchlässiges Flächengebilde - Google Patents

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Abstract

Es sollen polymere Flächengebilde mit guter Gasdurchlässigkeit zur Verfügung gestellt werden, wobei eine hohe Variabilität hinsichtlich der Produktgestaltung ermöglicht werden soll. Dies gelingt mit einem Flächengebilde, das mindestens zwei direkt aufeinanderfolgende Schichten umfasst, wobei die beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum oder eine Folie sind und mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten in ihrer zu der anderen Schicht weisenden Oberfläche Kanäle aufweist, die von einem der die von den beiden aufeinanderfolgenden Schichten gebildeten Grenzflächenebene begrenzenden Ränder zu einem anderen dieser Ränder reichen, derart, dass die Kanäle ein für eine Dampfdurchlässigkeit hinreichendes freies Volumen aufweisen. Gegenstand der Erfindung sind auch ein Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Flächengebilde und ihre Verwendung.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der polymeren Flächengebilde, wie sie beispielsweise als Klebmaterialien oder auch einfach als Hilfsmaterialien in konstruktiven Anwendungen vielfältige Verwendung finden. Eine spezifische Anwendung der Erfindung liegt auf dem Gebiet der Abstandshalter, insbesondere der geschäumten Abstandshalter, beim Einbau von Glaselementen in dafür vorgesehene Rahmen. Es werden Flächengebilde, insbesondere Schäume, mit verbesserter Gas- bzw. Dampfdurchlässigkeit vorgeschlagen.
  • Häufig ist es erforderlich, als Flächengebilde eingesetzte Polymermaterialien mit einer gewissen Durchlässigkeit für Gase auszustatten. Relevant ist dies beispielsweise in Anwendungen von geschäumten Flächengebilden als Träger in ein- oder doppelseitigen Klebebändern oder als Abstandshalter bei der Verklebung von Fensterglas mit den entsprechenden Rahmenelementen. In den letzteren Verklebungen werden häufig Klebstoffe benutzt, die mit Feuchtigkeit reagieren müssen, um aushärten zu können. Wird nun zur Vorfixierung des Glaselements im Rahmen ein geschäumtes Flächenelement als Abstandshalter (sogenannter Spacer) eingesetzt, so muss dieses hinreichend durchlässig für Wasserdampf sein, um die Migration von Luftfeuchtigkeit zu den in diesen Anwendungen vielfach eingesetzten Silikon-Klebstoffen zu ermöglichen. Die Silikon-Klebstoffe benötigen in der Regel die Luftfeuchtigkeit, um zügig und sicher vernetzen zu können.
  • Ein geschäumtes Tape, welches Verwendung beim Einbau von Glaselementen in Rahmenkonstruktionen findet, ist beispielsweise in US 8,826,611 B2 beschrieben.
  • Während die Gasdurchlässigkeit von Folien in der Regel durch deren Material und ihre Dicke determiniert ist, wird sie bei Schäumen wesentlich auch von deren Zellstruktur bestimmt. Bei offenzelligen Schaumstoffen ist häufig noch eine ausreichende Durchlässigkeit vorhanden. Geschlossenzellige Schäume hingegen weisen in der Regel keine oder nur eine sehr geringe Durchlässigkeit für Gase auf. Bei ihnen ist ein Transport des Gases durch dichtes Polymermaterial notwendig, was nur durch sehr langsame Prozesse wie z.B. Diffusion erfolgen kann. Folgerichtig werden geschlossenzellige Schäume häufig für Abdichtungsanwendungen eingesetzt.
  • Solche eher abdichtenden Anwendungen sind beispielsweise in WO 2013/029871 A1 beschrieben.
  • Eine Zwischenschicht für laminiertes Glas, die sehr gute Entlüftungseigenschaften bei der Produktion von Glaslaminaten aufweist und aus zwei oder mehr zusammenlaminierten Schichten besteht, ist Gegenstand von US 2016/0101602 A1 .
  • Allgemein besteht ein anhaltender Bedarf an polymeren Flächengebilden mit guter Gasdurchlässigkeit. Aufgabe der Erfindung ist es daher, derartige Flächengebilde zur Verfügung zu stellen, wobei eine hohe Variabilität hinsichtlich der Produktgestaltung (Dicke, Dichte etc.) ermöglicht werden soll. Insbesondere soll es möglich werden, auch für geschlossenzellige Schaumstoffe eine hohe Gasdurchlässigkeit zu erreichen.
  • Der Lösung der Aufgabe liegt der Gedanke zugrunde, Zweischicht-Aufbauten mit einer speziellen Strukturierung einzusetzen. Ein erster und allgemeiner Gegenstand der Erfindung ist ein Flächengebilde, das mindestens zwei direkt aufeinanderfolgende Schichten umfasst, wobei die beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum oder eine Folie sind und mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten in ihrer zu der anderen Schicht weisenden Oberfläche Kanäle aufweist, die von einem der die von den beiden aufeinanderfolgenden Schichten gebildeten Grenzflächenebene begrenzenden Ränder zu einem anderen dieser Ränder reichen, derart, dass die Kanäle ein für eine Dampfdurchlässigkeit hinreichendes freies Volumen aufweisen.
  • Insbesondere ist Gegenstand der Erfindung ein Flächengebilde, das mindestens zwei direkt aufeinanderfolgende Schichten umfasst, wobei die beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum oder eine Folie sind und mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten in ihrer zu der anderen Schicht weisenden Oberfläche Kanäle aufweist, die von einem der die von den beiden aufeinanderfolgenden Schichten gebildeten Grenzflächenebene parallel zur Längsrichtung bzw. Maschinenrichtung begrenzenden Ränder zu dem anderen dieser Ränder reichen, derart, dass die Kanäle ein für eine Dampfdurchlässigkeit hinreichendes freies Volumen aufweisen.
  • Das erfindungsgemäße Flächengebilde ermöglicht eine strukturelle Lösung des Problems der Gasdurchlässigkeit, indem dafür vorgesehene Kanäle innerhalb des polymeren Aufbaus verortet werden. Dies hat zur Folge, dass sowohl das Material als auch der sonstige Aufbau des Flächengebildes weitgehend unabhängig von der Gasdurchlässigkeit gewählt werden können, das Flächengebilde somit sehr variabel gestaltet und hinsichtlich der gewünschten Funktion optimiert werden kann.
  • Unter einem „Flächengebilde“ wird eine flächenförmige Anordnung eines Systems verstanden, deren Abmessungen in einer Raumrichtung (nämlich der Dicke bzw. der Höhe) signifikant kleiner sind als zumindest in einer der beiden anderen Raumrichtungen, die die Hauptausdehnung definieren (Länge und Breite), insbesondere jedoch als in den beiden anderen Raumrichtungen. Das erfindungsgemäße Flächengebilde umfasst mindestens zwei direkt aufeinanderfolgende Schichten. „Direkt aufeinanderfolgend“ bedeutet dabei, dass die beiden Schichten im Aufbau des Flächengebildes unmittelbar aneinander angrenzen und insbesondere keine weitere Schicht zwischen diesen beiden Schichten angeordnet ist.
  • Die beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten sind unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum oder eine Folie.
  • Unter einem Schaum wird ein Werkstoff mit über seine ganze Masse verteilten offenen und/oder geschlossenen Zellen verstanden, der eine Rohdichte aufweist, die niedriger ist als die der Gerüstsubstanz. Der Ausdruck „Schaum“ bedeutet insbesondere, dass die betreffende Schicht Gebilde aus gasgefüllten, häufig kugel- oder polyederförmigen Zellen umfasst, welche durch flüssige, halbflüssige, höherviskose oder feste Zellstege oder ein eigenes Hüllenmaterial begrenzt werden und welche in einem solchen Anteil in der betreffenden Schicht vorliegen, dass die Dichte der geschäumten Schicht gegenüber der Dichte des Matrixmaterials, also der Gesamtheit der nicht gasförmigen Materialien außer eventuell vorhandenem eigenen Hüllenmaterial der Schaumzellen, aus denen die betreffende Schicht aufgebaut ist, verringert ist. Bei der Schaumbildung kommt es häufig zur Ausbildung oberflächlicher, dünner Hautschichten (skin-layers), in denen sich nur wenige oder gar keine Schaumzellen befinden. Diese produktionsbedingten Schichten werden erfindungsgemäß nicht als separate Schichten angesehen, sondern dem betreffenden Schaum bzw. der betreffenden geschäumten Schicht zugerechnet. Ebenso werden dünne ungeschäumte Schichten aus dem Matrixmaterial einer per Coextrusion zusammen mit diesen Schichten ausgebrachten Schaumschicht als zu der Schaumschicht gehörend und nicht als separate Schicht angesehen.
  • Bei der Gerüstsubstanz, im Folgenden auch als Polymerschaummatrix, Schaummatrix, Matrix oder Matrixmaterial bezeichnet, handelt es sich erfindungsgemäß um ein oder mehrere Polymere, die mit Zuschlagstoffen abgemischt sein können. Unter „offenen Zellen“ werden Hohlräume innerhalb des Schaums verstanden, die nicht vollständig von Gerüstsubstanz oder einem eigenen Hüllenmaterial umgeben sind. Unter „geschlossenen Zellen“ werden Hohlräume verstanden, die vollständig von Gerüstsubstanz oder einem eigenen Hüllenmaterial umgeben sind. Offene Zellen führen somit häufig zur Ausbildung von Kanalnetzwerken innerhalb des Schaums, durch die hindurch ein gewisses Maß an Gastransport möglich sein kann. Bei Polyurethanschäumen schlägt sich die Zellstruktur in der Härte des Materials nieder. Offenzellige Polyurethanschäume sind in der Regel flexibel, geschlossenzellige hingegen hart. Für den Übergangsbereich bzw. entsprechende Mischformen ist der Begriff „halbhart“ (engl.: „semi-rigid“) geprägt worden.
  • Bevorzugt enthält das Matrixmaterial des Polymerschaums zu mindestens 30 Gew.-%, stärker bevorzugt zu mindestens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt zu mindestens 70 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerschaums, ein oder mehrere Polymere. Mögliche Polymere des Matrixmaterials umfassen Polyolefine, z.B. Polyethylene wie high density Polyethylen (HDPE), low density Polyethylen (LDPE), linear low density Polyethylen (LLDPE) und linear ultra low density Polyethylen, Polypropylen und Polybutylen; Vinyl-Copolymere, z.B. Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat; olefinische Random- oder Block-Copolymere, z.B. Ethylen-Methylacrylat-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und Ethylen-Propylen-Copolymere, ferner Polyalkylene, die aus Monomergemischen hergestellt werden, welche 1) ein erstes Alken ausgewählt aus Ethylen, Propylen oder einem Gemisch davon, und 2) ein zweites Alken ausgewählt aus 1,2-Alkenen mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen wie 1,2-Buten, 1,2-Hexen oder 1,2-Octen umfassen; Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere; Acrylpolymere und – copolymere, z.B. Polymethacrylimide und Polymethylmethacrylate; Polycarbonate, Polyimide, Polyurethane, beispielsweise thermoplastische Polyurethane, insbesondere Polyester-basierte thermoplastische Polyurethane; Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat; sowie Kombinationen und Blends der vorgenannten Polymere. Beispielhafte Blends umfassen Polypropylen-Polyethylen-Blends, Polyurethan-Polyolefin-Blends, Polyurethan-Polycarbonat-Blends und Polyurethan-Polyester-Blends. Ferner können Blends thermoplastischer Polymere, elastomerer Polymere und Kombinationen davon umfasst sein. Weitere Blends können Styrol-Butadien-Copolymere, Polychloroprene, z.B. Neopren, Nitrilkautschuke, Butylkautschuke, Polysulfidkautschuke, cis-1,4-Polyisopren, Ethylen-Propylen-Terpolymere, z.B. EPDM-Kautschuk, Silikonkautschuke, Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymere, Polyurethankautschuke, Naturkautschuke, Acrylatkautschuke, thermoplastische Kautschuke, z.B. Styrol-Butadien-Blockcopolymere, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere, Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymere, Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol-Blockcopolymere, thermoplastische Polyolefinkautschuke und Kombinationen davon umfassen.
  • Die Polymere des Matrixmaterials sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen; Polyurethanen; Polyvinylchlorid (PVC); Terpolymerisaten aus Ethylen, Propylen und einem nicht konjugierten Dien (EPDM); Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen; Blends aus Polyethylen und einem Polymer aus einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen; Poly(meth)acrylaten; Blends aus Poly(meth)acrylat und Synthesekautschuk sowie Gemischen aus zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polymere. Das Matrixmaterial des Polymerschaums enthält somit bevorzugt zu mindestens 30 Gew.-%, stärker bevorzugt zu mindestens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt zu mindestens 70 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Matrixmaterials, ein oder mehrere Polymere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen; Polyurethanen; Polyvinylchlorid (PVC); Terpolymerisaten aus Ethylen, Propylen und einem nicht konjugierten Dien (EPDM); Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen; Blends aus Polyethylen und einem Polymer aus einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen; Poly(meth)acrylaten; Blends aus Poly(meth)acrylat und Synthesekautschuk sowie Gemischen aus zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polymere. Besonders bevorzugt enthält das Matrixmaterial keine weiteren Polymere außer einem oder mehreren Polymeren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen; Polyurethanen; Polyvinylchlorid (PVC); Terpolymerisaten aus Ethylen, Propylen und einem nicht konjugierten Dien (EPDM); Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen; Blends aus Polyethylen und einem Polymer aus einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen; Poly(meth)acrylaten; Blends aus Poly(meth)acrylat und Synthesekautschuk sowie Gemischen aus zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polymere. Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Polymerbasis des Matrixmaterials des Polymerschaums ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenen, Copolymeren aus Ethylen und einem 1,2-Olefin mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Blends aus Polyethylen und einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Poly(meth)acrylaten und Blends aus Poly(meth)acrylat und Synthesekautschuk. Unter „Polymerbasis“ wird das Polymer bzw. die Polymerklasse verstanden, das bzw. die den größten Massenanteil an der Gesamtheit der in der Gerüstsubstanz des Schaums enthaltenen Polymeren hat.
  • Besonders bevorzugt enthält das Matrixmaterial des Polymerschaums mindestens ein Polymer ausgewählt aus Polyolefinen und Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen. Insbesondere beträgt der Anteil der Gesamtheit aller Polymere ausgewählt aus Polyolefinen und Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen an dem Matrixmaterial des Polymerschaums mindestens 30 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-%, beispielsweise mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Matrixmaterials. Ganz besonders bevorzugt enthält das Matrixmaterial keine weiteren Polymere außer einem oder mehreren Polymeren ausgewählt aus Polyolefinen und Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen.
  • Besonders bevorzugt enthält das Matrixmaterial des Polymerschaums mindestens ein Copolymer aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen. Insbesondere beträgt der Anteil der Gesamtheit aller Copolymere aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen an dem Matrixmaterial des Polymerschaums mindestens 30 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-%, beispielsweise mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Matrixmaterials. Ganz besonders bevorzugt enthält das Matrixmaterial keine weiteren Polymere außer einem oder mehreren Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen.
  • Unter einem „Polyolefin“ wird erfindungsgemäß ein Polymer der allgemeinen Struktur -[CH2-CR1R2-]n- verstanden, worin R1 und R2 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine lineare oder verzweigte gesättigte aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe bezeichnen. Das Polyolefin ist bevorzugt Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen oder ein Gemisch aus diesen. Das Polyethylen kann dabei einen oder mehrere der an sich bekannten Polyethylen-Typen wie HDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, VLLDPE, MDPE (medium-density PE), metallocene PE-Typen wie mLLDPE und mHDPE, Blends aus diesen Polyethylen-Typen und Gemische davon umfassen. Das Polypropylen ist bevorzugt ein kristallines Polypropylen, stärker bevorzugt ein Homopolypropylen (hPP). In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung enthält der Polymerschaum keine weiteren Polymere außer einem oder mehreren Polyolefinen.
  • Unter einem Copolymer aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen wird ein Polymer der allgemeinen Struktur -[CH2-CR3R4-]n- verstanden, worin R3 oder R4 ein Wasserstoffatom bezeichnen und der jeweils verbleibende Substituent eine mindestens ein Sauerstoffatom enthaltende Gruppe bezeichnet. Bevorzugt ist das Copolymer aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), ein Ethylen-Methylacrylat-Copolymer (EMA), ein Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA), ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer (EAA), ein Ethylen-Butylacrylat-Copolymer (EBA) oder ein Gemisch aus diesen. Das EVA hat bevorzugt einen Vinylacetat-Gehalt von 1 bis 70 Gew.-%, stärker bevorzugt von 3 bis 30 Gew.-%, insbesondere von 5 bis 20 Gew.-%. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung enthält die geschäumte Schicht keine weiteren Polymere außer einem oder mehreren Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen.
  • Insbesondere ist das Copolymer aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA).
  • Besonders bevorzugt enthält daher das Matrixmaterial des Polymerschaums mindestens ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA). Insbesondere beträgt der Anteil der Gesamtheit aller Ethylen-Vinylacetat-Copolymere an dem Matrixmaterial des Polymerschaums mindestens 30 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-%, beispielsweise mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Matrixmaterials. Ganz besonders bevorzugt enthält das Matrixmaterial keine weiteren Polymere außer einem oder mehreren Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA).
  • Bevorzugt ist das Matrixmaterial des Polymerschaums vernetzt. Die Vernetzung findet bevorzugt vor der Schäumung des Matrixmaterials statt. Matrixmaterialien, die Polymere ausgewählt aus Polyolefinen und Copolymeren aus Ethylen und einem mit einer polaren Gruppe substituierten Ethylen enthalten, werden bevorzugt mit Elektronenstrahlen vernetzt. In Frage kommen auch chemische Vernetzungsmethoden, beispielsweise eine Vernetzung über aufgepfropfte Silan-Reste mit hydrolysierbaren Gruppen, welche dann unter dem Einfluss von Feuchtigkeit und Katalyse miteinander reagieren können; ferner eine Vernetzung über zugesetzte Silane, welche eine radikalisch polymerisierbare Doppelbindung enthalten und mit Radikalen, die in den Poylmerketten gebildet werden, abreagieren können; sowie eine Vernetzung über zugesetzte Peroxide, die ebenfalls mit Radikalen abreagieren.
  • Bevorzugt ist mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten des erfindungsgemäßen Flächengebildes ein Polymerschaum. Die Erfindung ermöglicht es in diesem Fall auch bei Anwendungen mit der Anforderung „gasdurchlässig“, dass die Vorteile von Schaumstoffen hinsichtlich der Materialgewichtsreduktion genutzt werden können. Ebenfalls bevorzugt ist mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten des erfindungsgemäßen Flächengebildes ein Polymerschaum, und der Polymerschaum ist ein geschlossenzelliger Schaum. Entsprechend dem schon Gesagten wird unter einem „geschlossenzelligen Schaum“ ein Schaum verstanden, bei dem im Wesentlichen sämtliche Hohlräume (Zellen) vollständig von Gerüstmaterial umgeben sind, so dass sich insbesondere keine Kanalnetzwerke innerhalb des Schaums ausbilden können, die einen Gastransport durch die Schicht hindurch ermöglichen. Ein geschlossenzelliger Schaum ist in der Regel für Gase und Dämpfe nur sehr wenig durchlässig. Dies liegt vermutlich daran, dass die Gasmoleküle dichtes Polymermaterial der Zellwände und Zellstege durchdringen müssen und daher nur sehr langsam durch den Schaum diffundieren können. Besonders bevorzugt ist mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten ein Polymerschaum, und dieser Polymerschaum weist die Kanäle auf.
  • Besonders bevorzugt sind beide direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum. Die Polymerschäume der beiden Schichten können in diesem Fall identisch sein oder voneinander verschieden. Ebenso können die Polymerschäume der beiden Schichten chemisch und/oder physikalisch identisch sein, sich aber hinsichtlich der Dimensionen, beispielsweise hinsichtlich der Dicke der betreffenden Schicht, voneinander unterscheiden. Ganz besonders bevorzugt sind beide direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum, und nur eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten weist die Kanäle auf. Ebenfalls ganz besonders bevorzugt sind beide direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein geschlossenzelliger Polymerschaum.
  • Die Dicke eines erfindungsgemäßen Flächengebildes, in dem die beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum sind, beträgt bevorzugt 50 µm bis 20 mm, stärker bevorzugt 800 µm bis 15 mm, insbesondere 2 bis 13 mm.
  • Insbesondere in der Ausführungsform mit zwei geschlossenzelligen Polymerschäumen als direkt aufeinanderfolgende Schichten ermöglicht das erfindungsgemäße Flächengebilde ein geschlossenzelliges Schaumsystem, das entlang der Grenzfläche zwischen den beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten je nach Ausgestaltung ein- oder zweidimensional eine Gasdurchlässigkeit aufweist, die ohne weiteres deutlich über dem Niveau einer offenzelligen Schaumstruktur liegen kann. Der Transport der Gasmoleküle muss dabei nicht durch verdichtetes Polymermaterial, sondern kann einfach über durchgehend polymerfreie Kanalnetzwerke erfolgen.
  • Die Schäumung des Polymerschaum-Matrixmaterials kann prinzipiell auf jede gebräuchliche Art und Weise bewirkt worden sein, beispielsweise durch ein zugesetztes Treibgas oder durch ein chemisches Schäumungsmittel, das sich bei einer bestimmten Temperatur während der Verarbeitung unter Gasbildung zersetzt.
  • Weiter kommt als Schäumungsmethode auch die Einarbeitung von Mikroballons in das Polymerschaum-Matrixmaterial in Frage. Unter „Mikroballons“ werden elastische und somit in ihrem Grundzustand expandierbare Mikrohohlkugeln verstanden, die eine thermoplastische Polymerhülle aufweisen. Diese Kugeln sind mit niedrigsiedenden Flüssigkeiten oder verflüssigtem Gas gefüllt. Als Hüllenmaterial finden insbesondere Polyacrylnitril, PVDC, PVC oder Polyacrylate Verwendung. Als niedrigsiedende Flüssigkeit sind insbesondere Kohlenwasserstoffe der niederen Alkane, beispielsweise Isobutan oder Isopentan gebräuchlich, die als verflüssigtes Gas unter Druck in der Polymerhülle eingeschlossen sind.
  • Durch ein Einwirken auf die Mikroballons, insbesondere durch eine Wärmeeinwirkung, erweicht die äußere Polymerhülle. Gleichzeitig geht das in der Hülle befindliche flüssige Treibgas in seinen gasförmigen Zustand über. Dabei dehnen sich die Mikroballons irreversibel aus und expandieren dreidimensional. Die Expansion ist beendet, wenn sich der Innen- und der Außendruck ausgleichen. Da die polymere Hülle erhalten bleibt, erzielt man so einen geschlossenzelligen Schaum.
  • Es ist eine Vielzahl an Mikroballontypen kommerziell erhältlich, welche sich im Wesentlichen über ihre Größe (6 bis 45 µm Durchmesser im unexpandierten Zustand) und ihre zur Expansion benötigten Starttemperaturen (75 bis 220 °C) differenzieren. Unexpandierte Mikroballontypen sind auch als wässrige Dispersion mit einem Feststoff-beziehungsweise Mikroballonanteil von ca. 40 bis 45 Gew.-% erhältlich, weiterhin auch als polymergebundene Mikroballons (Masterbatche), zum Beispiel in Ethylenvinylacetat mit einer Mikroballonkonzentration von ca. 65 Gew.-%. Sowohl die Mikroballon-Dispersionen als auch die Masterbatche sind wie die unexpandierten Mikroballons als solche zur Herstellung erfindungsgemäßer Polymerschäume geeignet.
  • Erfindungsgemäße Polymerschäume können auch mit sogenannten vorexpandierten Mikroballons erzeugt werden. Bei dieser Gruppe findet die Expansion schon vor der Einmischung in die Polymermatrix statt. Erfindungsgemäße Polymerschäume können auch mit geschäumten Partikeln erzeugt werden, also mit expandierten oder expandierbaren Kügelchen aus insbesondere Polystyrol, Polypropylen, thermoplastischem Polyurethan oder Celluloseacetat, für die sich im Englischen die Bezeichnung „beads“ durchgesetzt hat. Es werden also Partikel aus an sich schon aufgeschäumten Kunststoffen in die Polymermatrix eingemischt, welche die Dichteerniedrigung bewirken. Die Partikel können auch ungeschäumt in die Polymermatrix gegeben und erst dann aufgeschäumt werden. Ferner kann der Polymerschaum auch aus thermisch miteinander verbundenen, insbesondere verschweißten, ggf. vorexpandierten „beads“ bestehen, so dass in diesem Fall keine weitere umgebende Matrix vorhanden ist.
  • Die Dichte eines erfindungsgemäßen Polymerschaums beträgt bevorzugt weniger als 500 kg/m3, stärker bevorzugt weniger als 350 kg/m3, insbesondere von 90 bis 250 kg/m3.
  • Unter einer „Folie“ wird eine flächige, flexible, aufwickelbare Bahn verstanden, deren Materialbasis in der Regel von einem oder mehreren Polymer(en) gebildet wird. Mögliche Polymere einer erfindungsgemäßen Folie umfassen Polyolefine, z.B. Polyethylene wie high density Polyethylen (HDPE), low density Polyethylen (LDPE), linear low density Polyethylen (LLDPE) und linear ultra low density Polyethylen, Polypropylen und Polybutylen; Vinyl-Copolymere, z.B. Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat; olefinische Copolymere, z.B. Ethylen-Methylacrylat-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und Ethylen-Propylen-Copolymere; Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere; Acrylpolymere und – copolymere, Polycarbonate, Polyurethane, Synthesekautschuke sowie Kombinationen und Blends der vorgenannten Polymere. Beispielhafte Blends umfassen Polypropylen-Polyethylen-Blends, Polyurethan-Polyolefin-Blends, Polyurethan-Polycarbonat-Blends und Polyurethan-Polyester-Blends. Ferner können Blends thermoplastischer Polymere, elastomerer Polymere und Kombinationen davon umfasst sein. Weitere Blends können Styrol-Butadien-Copolymere, Polychloroprene, z.B. Neopren, Nitrilkautschuke, Butylkautschuke, Polysulfidkautschuke, cis-1,4-Polyisopren, Ethylen-Propylen-Terpolymere, z.B. EPDM-Kautschuk, Silikonkautschuke, Silikon-Polyharnstoff-Blockcopolymere, Polyurethankautschuke, Naturkautschuke, Acrylatkautschuke, thermoplastische Kautschuke, z.B. Styrol-Butadien-Blockcopolymere, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere, Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymere, Styrol-Ethylen/Propylen-Styrol-Blockcopolymere), thermoplastische Polyolefinkautschuke und Kombinationen davon umfassen.
  • Die Polymerbasis einer erfindungsgemäßen Folie ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyurethanen, Polyolefinen, Polybutylenterephthalat (PBT), Polycarbonaten, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyvinylbutyral (PVB), Synthesekautschuken, Ionomeren und Mischungen aus zwei oder mehreren der vorstehend aufgeführten Polymere. Besonders bevorzugt ist die Polymerbasis der Folie ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat, Polyurethanen, Polyolefinen und Mischungen aus zwei oder mehreren der vorstehend aufgeführten Polymere.
  • Unter „Polyurethanen“ werden in weitgefasstem Sinne polymere Substanzen verstanden, in denen sich wiederholende Einheiten durch Urethan-Gruppierungen -NH-CO-O- miteinander verknüpft sind. Bevorzugt sind die Polyurethane thermoplastische Polyurethane; insbesondere Polyester-basierte thermoplastische Polyurethane, basierend auf aliphatischen und/oder aromatischen Polyestern; beispielsweise mit Hydroxy-Aromaten terminierte thermoplastische Polyurethane. Selbstverständlich können die Polyurethane durch Vernetzer, z.B. Isocyanat-Vernetzer, miteinander verknüpft sein.
  • Die Synthesekautschuke umfassen insbesondere AB- und ABA-Blockcopolymere, ebenso sternförmige und radiale Blockcopolymere. Sehr bevorzugt sind die Synthesekautschuke elastomere Blockcopolymere mit kautschukartigem Mittelblock und Endblöcken mit hoher Glasübergangstemperatur. Geeignete Synthesekautschuke umfassen beispielsweise Typen mit ungesättigtem kautschukartigen Anteil wie Styrol-Butadien-Styrol(SBS)- und Styrol-Isopren-Styrol(SIS)-Blockcopolymeren; ebenfalls umfasst sind Typen mit gesättigtem Olefinkautschuk-Mittelblock, beispielsweise Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol (SEBS)- und Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol(SEPS)-Blockcopolymere.
  • Bevorzugt besteht die Polymerbasis der Folie aus einem oder mehreren Polyolefinen. Die Polyolefine umfassen besonders bevorzugt Polyethylene, Polypropylene, Olefin-Copolymere und Blends aus den vorgenannten Polymeren. Bevorzugte Polyethylen-Typen sind beispielsweise Polyethylene mit ultrahoher Molmasse (UHMWPE), high density Polyethylen (HDPE), low density Polyethylen (LDPE), linear low density Polyethylen (LLDPE) und linear ultra low density Polyethylen. Besonders bevorzugt besteht die Polymerbasis der Folie aus einem oder mehreren high density Polyethylen(en) (HDPE). Bevorzugte Polypropylen-Typen sind homopolymeres Polypropylen (h-PP) und Impact-PP. Bevorzugte Olefin-Copolymere sind Ethylen-Propylen-Copolymere, insbesondere Random-Ethylen-Propylen-Copolymere (r-PP) sowie Terpolymere aus Ethylen, Propylen und einem nicht konjugierten Dien (EPDM-Kautschuke); ferner Polyolefine, die aus Monomergemischen hergestellt werden, welche 1) ein erstes Alken ausgewählt aus Ethylen, Propylen oder einem Gemisch davon, und 2) ein zweites Alken ausgewählt aus 1,2-Alkenen mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen wie 1,2-Buten, 1,2-Hexen oder 1,2-Octen umfassen. Blends der vorgenannten Polyolefine sind ebenfalls bevorzugte Basismaterialien der Folie. Bevorzugte Blends sind Polypropylen-Polyethylen-Blends.
  • Erfindungsgemäß weist mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten in ihrer zu der anderen Schicht weisenden Oberfläche Kanäle auf, die von einem der die von den beiden aufeinanderfolgenden Schichten gebildete Grenzflächenebene begrenzenden Ränder zu einem anderen dieser Ränder reichen, derart, dass die Kanäle ein für eine Dampfdurchlässigkeit hinreichendes freies Volumen aufweisen.
  • Unter einem erfindungsgemäßen Kanal wird eine in der Oberfläche der Folie bzw. des Polymerschaums beginnende, bewusst eingebrachte und bezüglich ihrer Dimensionen über den molekularen Bereich hinausweisende Aussparung innerhalb der Folie bzw. des Polymerschaums verstanden, die grundsätzlich eine beliebige Form und Tiefe haben kann, solange sie ein für eine Gasdurchlässigkeit hinreichendes freies Volumen zur Verfügung stellt. Die Aussparung reicht grundsätzlich nicht bis zum Boden der betreffenden Folie bzw. des betreffenden Polymerschaums, d.h. es ist an ihrem Boden stets noch Folien- bzw. Schaummaterial vorhanden. Die Form der Kanäle ist grundsätzlich unkritisch; sie kann sich beispielsweise an einem rechteckigen bis U-förmigen Querschnitt orientieren.
  • Die Gasdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Flächengebildes beträgt bevorzugt weniger als 0,05 m, stärker bevorzugt weniger als 0,03 m, jeweils als äquivalente Luftschichtdicke (sd) nach DIN EN ISO 12572 bei einer Schichtdicke des Probekörpers von 1 mm. Die Gasdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Flächengebildes ist also bevorzugt so hoch, dass sich eine äquivalente Luftschichtdicke (sd) nach DIN EN ISO 12572 bei einer Schichtdicke des Probenkörpers von 1 mm von weniger als 0,05 m, stärker bevorzugt von weniger als 0,03 m, einstellt.
  • Sofern ein Polymerschaum die Kanäle aufweist, haben diese bevorzugt eine Breite von 0,5 bis 10 mm, stärker bevorzugt von 0,8 bis 5 mm, besonders bevorzugt von 1 bis 3 mm. Sofern eine Folie die Kanäle aufweist, haben diese bevorzugt eine Breite von 10 bis 150 µm, stärker bevorzugt von 15 bis 130 µm, insbesondere von 20 bis 120 µm.
  • Sofern ein Polymerschaum die Kanäle aufweist, haben diese bevorzugt eine Tiefe von 0,1 bis 2 mm, stärker bevorzugt von 0,3 bis 1,5 mm, besonders bevorzugt von 0,5 bis 1,3 mm. Sofern eine Folie die Kanäle aufweist, haben diese bevorzugt eine Tiefe von 7 bis 25 µm, stärker bevorzugt von 10 bis 20 µm.
  • Sofern ein Polymerschaum die Kanäle aufweist, haben diese bevorzugt einen seitlichen Abstand von 2 bis 10 mm voneinander, stärker bevorzugt von 4 bis 8 mm, besonders bevorzugt von 5 bis 7 mm. Sofern eine Folie die Kanäle aufweist, haben diese bevorzugt einen seitlichen Abstand von 20 bis 1000 µm voneinander. Der seitliche Abstand entspricht dem Abstand eines bestimmten Punktes innerhalb der Kanalstruktur von dem entsprechenden Punkt innerhalb der Struktur des nächstbenachbarten Kanals.
  • Der Anteil der Querschnittsfläche der erfindungsgemäß vorhandenen Kanäle an der sich aus demselben Schnitt ergebenden Querschnittsfläche der diese Kanäle enthaltenden Folie bzw. des diese Kanäle enthaltenden Polymerschaums beträgt bevorzugt 0,3 bis 30 %, stärker bevorzugt 1 bis 25 %, insbesondere 4 bis 11 %. Als Querschnittsfläche im vorstehenden Sinne wird eine durch einen Schnitt in der durch die rechtwinklig quer zur Ausrichtung der Kanäle verlaufenden Richtung und die z-Richtung aufgespannten Ebene an einer beliebigen Stelle des erfindungsgemäßen Flächengebildes gebildete Fläche angesehen. Der Anteil der Querschnittsfläche der erfindungsgemäß vorhandenen Kanäle an der sich aus demselben Schnitt ergebenden Querschnittsfläche des diese Kanäle enthaltenden Polymerschaums variiert bevorzugt in Abhängigkeit von der Dicke des Polymerschaums bzw. der Polymerschaumschicht. So beträgt bevorzugt der vorgenannte Anteil bei einer Dicke des Schaums von 2 bis 4 mm 8 bis 14 %, bei einer Dicke des Schaums von mehr als 4 bis 6 mm 6 bis weniger als 8 %, bei einer Dicke des Schaums von mehr als 6 bis 8 mm 4,5 bis weniger als 6 % und bei einer Dicke des Schaums von mehr als 8 bis 9 mm 2 bis weniger als 4,5 %.
  • Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Flächengebildes soll auch durch die 1 und 2 verdeutlicht werden. 1 zeigt eine Kanäle aufweisende Schicht des erfindungsgemäßen Flächengebildes ohne die mit dieser Schicht in Kontakt befindliche zweite Schicht. 2 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Flächengebildes mit einer unteren, die Kanäle enthaltenden Schicht und einer darauf unmittelbar aufliegenden Deckschicht. Die Kanäle verlaufen in beiden Figuren rechtwinklig quer zur Maschinenrichtung, der vorstehend beschriebene Querschnitt würde hier also einem Schnitt in der durch die Maschinenrichtung und die z-Richtung aufgespannten Ebene entsprechen. Die Bezugsziffern haben folgende Bedeutung:
    • 1 – die Kanäle enthaltende Schicht des Flächengebildes (Polymerschaum oder Folie);
    • 2 – Grenzfläche zur zweiten Schicht des Flächengebildes;
    • 3 – Kanal;
    • 4 – zweite Schicht des Flächengebildes.
  • Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Flächengebildes kann in einem im Wesentlichen zweistufigen Prozess erfolgen, der kontinuierlich gestaltet werden kann. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Flächengebildes, das
    • a) das Erwärmen zumindest einer Oberfläche einer ersten Bahn eines Polymerschaums oder einer Folie,
    • b) das Einprägen von Kanälen in die erwärmte Oberfläche dieser Bahn,
    • c) das Bereitstellen einer zweiten Bahn eines Polymerschaums oder einer Folie, und
    • d) das Laminieren oder Kaschieren der beiden Bahnen aufeinander derart, dass die die Kanäle enthaltende Oberfläche der ersten Bahn in unmittelbaren Kontakt mit einer der Oberflächen der zweiten Bahn gelangt, umfasst.
  • Das Einprägen der Kanäle in die Oberfläche einer der Folien oder Polymerschaumschichten erfolgt bevorzugt durch Erwärmung der Folie bzw. des Polymerschaums bis zur thermischen Verformbarkeit und anschließende Verformung entsprechend der Oberflächenstruktur des unter Druck auf die Oberfläche einwirkenden Prägewerkzeugs. Bei dem Prägewerkzeug kann es sich beispielsweise um einen Stempel oder um eine Walze handeln, die bevorzugt aus Metall gefertigt sind. Alternativ kann auch das Prägewerkzeug erwärmt sein und auf einen kalten Schaum oder eine kalte Folie einwirken.
  • Zum Laminieren oder Kaschieren der beiden Bahnen aufeinander kann es erforderlich sein, zumindest die für das Inkontaktbringen mit der mit Kanälen versehenen Oberfläche der ersten Bahn vorgesehene Oberfläche der zweiten Bahn zu erwärmen. In einigen Fällen genügt dafür bereits von der erwärmten Oberfläche der ersten Bahn übertragene Wärme, in anderen Fällen muss die betreffende Oberfläche der zweiten Bahn separat erwärmt werden. In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren daher zusätzlich das Erwärmen zumindest einer Oberfläche der zweiten Bahn und das Laminieren oder Kaschieren der beiden Bahnen aufeinander derart, dass die beiden erwärmten Oberflächen miteinander in Kontakt gelangen.
  • Das erfindungsgemäße Flächengebilde kann als Träger für ein ein- oder doppelseitiges Klebeband verwendet werden. Es ist grundsätzlich möglich, dass eine oder beide Polymerschaumschicht(en) des erfindungsgemäßen Flächengebildes haftklebrig ausgebildet sind, vorausgesetzt natürlich, das Flächengebilde enthält mindestens eine Polymerschaumschicht. Ebenfalls ist es möglich, dass ein- oder beidseitig auf den Hauptflächen des erfindungsgemäßen Flächengebildes eine Haftklebmasse aufgetragen ist. Die Natur bzw. Ausgestaltung dieser Haftklebmasse ist grundsätzlich beliebig, es können prinzipiell alle bekannten und verfügbaren Haftklebmassen eingesetzt werden. Wie allgemein üblich, können die Haftklebmassen – insbesondere, wenn das Klebeband zu einer Rolle aufgewickelt wird – mit einem sogenannten Releaseliner geschützt werden.
  • Zur Verankerung einer Haftklebmasse auf einer Polymerschaumschicht oder auch auf einer Folie des erfindungsgemäßen Flächengebildes kann es nötig sein, die Oberflächenenergie des Schaumes, der Folie und/oder der Haftklebmasse zu erhöhen. Zu diesem Zweck werden die betreffenden Oberflächen bevorzugt mittels physikalischer Methoden wie Korona, Flammbehandlung, Plasma, Aerosol vorbehandelt oder mit einem Primer versehen. Insbesondere für Polyolefinschäume wird bevorzugt eine Korona-Behandlung in Stickstoff-Atmosphäre angewendet.
  • Das erfindungsgemäße Flächengebilde wird darüber hinaus bevorzugt als Abstandshalter in Structural Glazing- bzw. Curtainwall Construction-Anwendungen verwendet. Dabei werden Glaselemente oder Verkleidungsplatten insbesondere mit strukturellen Silikon-Klebstoffen in Rahmenkonstruktionen verklebt. Der Abstandshalter sorgt dabei für die korrekte Abstandseinstellung zwischen Glas- bzw. Verkleidungselement und Rahmen und dient gelegentlich auch als Sperre für eingebrachtes flüssiges Reaktivsilikon. Er verbleibt in der Regel auch nach der Aushärtung des strukturellen Klebstoffs im Aufbau, hat dann allerdings keine tragende Funktion mehr. Für die Verwendung als Abstandshalter ist bevorzugt zumindest eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten des erfindungsgemäßen Flächengebildes ein Polymerschaum, stärker bevorzugt sind beide direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander ein Polymerschaum. Die Schäume sind bevorzugt UV-stabilisiert. Ebenfalls bevorzugt sind die Schäume schwarz oder grau eingefärbt. Sie weisen bevorzugt eine niedrige thermische Leitfähigkeit auf, was sich günstig auf den U-Wert des gesamten Glas- bzw. Verkleidungselements auswirkt. Die Abstandshalter können nach Bedarf elektrisch ableitend oder elektrisch leitfähig ausgestaltet werden.
  • Für pulverbeschichtete Rahmenkonstruktionen kann es vorteilhaft sein, wenn das erfindungsgemäße Flächengebilde eine gute Haftung auf niederenergetischen Oberflächen aufweist. Darüber hinaus ist es möglich, den Rahmen mittels Reinigen, Entfetten, Schleifen und/oder Primern vorzubehandeln. Das erfindungsgemäße Flächengebilde kann, insbesondere als Bestandteil von Klebebändern, auch in der Montage von elektronischen Geräten Verwendung finden, beispielsweise als gasdurchlässiges „lens mounting tape“ in der Montage von Smartphones. Hierfür eignen sich besonders die mindestens eine Folie umfassenden Ausführungsformen.
  • Weitere bevorzugte Verwendungen des erfindungsgemäßen Flächengebildes liegen im Gebäudebau, hier insbesondere zur Ventilation, Entlüftung oder zum Druckausgleich, aber auch zur Abführung von Kondensationswasser und Feuchtigkeit allgemein, z.B. in Bodenkonstruktionen aus Holz; im Fahrzeugbau, z.B. im Automobilbau und in der Herstellung von Zügen, hier insbesondere zur Schall- und Wärmedämmung in Verbindung mit einer Belüftungsfunktion; im Flugzeugbau, z.B. zur Heizung oder Kühlung von Sandwichkonstruktionen, um den Schaumkern in einem Temperaturoptimum zu halten; in Kühlanlagen (Kühlschränke, Klimaanlagen) als Isolationsschicht, die von einem Kühlmedium durchströmt werden kann; allgemein als Puffer, Schlagabsorber oder Dämpfer mit zusätzlicher Be- und/oder Entlüftungsfunktion in diversen Anwendungen sowie in „stretch-releasable spacer foam-tapes“.
  • Beispiele
  • Es wurden Flächengebilde aus je zwei miteinander verbundenen Polymerschaumschichten hergestellt, von denen jeweils eine mit Kanälen versehen wurde. Der Verbund wurde derart bewirkt, dass die Kanäle zu der zweiten Polymerschaumschicht wiesen. Als Polymerschaumschichten wurden kommerziell verfügbare Schäume verwendet, die in der nachfolgenden Tabelle angegeben sind.
  • Zur Herstellung im Einzelnen:
    Einprägen der Kanäle:
    Die Kanäle wurden mit einem Prägewerkzeug aus eloxiertem Aluminium erzeugt. Dazu wurde der Schaumstoff zunächst soweit erwärmt, dass er thermisch verformbar war. Eine ausreichende Verformbarkeit war nach 20 Sekunden bei 160°C erreicht. Erst dann wurde das kalte Prägewerkzeug in den Schaumstoff hineingedrückt. Während dieses Prägevorgangs von 60 Sekunden verlor der Schaumstoff seine Thermoformbarkeit und das Prägenegativ blieb folglich formstabil. Der Prägevorgang fand unter einem Druck von 20 kPa statt, die maximale Prägetiefe wurde gleichzeitig durch Maschinengrenzen/Abstandshalter limitiert. Sämtliche Kanäle wurden so eingeprägt, dass sie rechtwinklig quer zur Maschinenrichtung (entsprechend 1 und 2) verliefen.
  • Verbindung der Schichten miteinander:
    Die Polymerschaumschichten wurden über ein thermisches Verschweißen miteinander verbunden. Dazu wurde die Oberfläche einer der zu verbindenden Schichten in einen siegelfähigen Zustand gebracht, indem eine dünne, oberflächennahe Schicht dieses Schaums durch einen heißen Luftstrom mit einer Temperatur von ca. 200°C erhitzt wurde. Die Zeitdauer dieser Behandlung betrug wenige Sekunden und ging dem Aufbringen der zweiten Schaumlage unmittelbar voran. Ein Anrollen mit leichtem Druck stellte dann sicher, dass sich alle Kontaktflächen stoffschlüssig verbanden.
    Figure DE102016209729A1_0002
    Figure DE102016209729A1_0003
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8826611 B2 [0003]
    • WO 2013/029871 A1 [0005]
    • US 2016/0101602 A1 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN ISO 12572 [0041]
    • DIN EN ISO 12572 [0041]

Claims (9)

  1. Flächengebilde, umfassend mindestens zwei direkt aufeinanderfolgende Schichten, wobei die beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum oder eine Folie sind und mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten in ihrer zu der anderen Schicht weisenden Oberfläche Kanäle aufweist, die von einem der die von den beiden aufeinanderfolgenden Schichten gebildeten Grenzflächenebene begrenzenden Ränder zu einem anderen dieser Ränder reichen, derart, dass die Kanäle ein für eine Dampfdurchlässigkeit hinreichendes freies Volumen aufweisen.
  2. Flächengebilde gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten ein Polymerschaum ist.
  3. Flächengebilde gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Polymerschaum die Kanäle aufweist.
  4. Flächengebilde gemäß mindestens einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerschaum ein geschlossenzelliger Schaum ist.
  5. Flächengebilde gemäß mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide direkt aufeinanderfolgenden Schichten unabhängig voneinander jeweils ein Polymerschaum sind.
  6. Flächengebilde gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine der beiden direkt aufeinanderfolgenden Schichten die Kanäle aufweist.
  7. Flächengebilde gemäß mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerbasis des Polymerschaums ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenen, Copolymeren aus Ethylen und einem 1,2-Olefin mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Blends aus Polyethylen und einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Poly(meth)acrylaten und Blends aus Poly(meth)acrylat und Synthesekautschuk ist.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend a) das Erwärmen zumindest einer Oberfläche einer ersten Bahn eines Polymerschaums oder einer Folie, b) das Einprägen von Kanälen in die erwärmte Oberfläche dieser Bahn, c) das Bereitstellen einer zweiten Bahn eines Polymerschaums oder einer Folie, und d) das Laminieren oder Kaschieren der beiden Bahnen aufeinander derart, dass die die Kanäle enthaltende Oberfläche der ersten Bahn in unmittelbaren Kontakt mit einer der Oberflächen der zweiten Bahn gelangt.
  9. Verwendung eines Flächengebildes gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 als Träger für ein ein- oder doppelseitiges Klebeband oder als Abstandshalter in Structural Glazing- bzw. Curtainwall Construction-Anwendungen.
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