Metallbeschichtete
Bahnen sind im Bereich des Bautenschutzes vor allem als aluminiumkaschierte
oder aluminiumbedampfte Bahnen bekannt. Sie sind aufgrund der Verwendung
der Witterung ausgesetzt. Bei kleineren, besonders hochwertigen Anwendungsfällen, zum
Beispiel in der Gerätetechnik,
werden auch kleinformatige kupfer-, silber oder goldbeschichtete
Bahnen verwendet. Diese Bahnen sind nicht witterungsexponiert.
Metallbeschichtete
Bahnen werden sowohl zur Abschirmung gegen sogenanntem Elektrosmog als
auch zur Reflexion von Wärmestrahlung
eingesetzt, beides Varianten elektromagnetischer Strahlung. Zur
elektromagnetischen Strahlung zählen auch
UV-Strahlung und
sichtbares Licht. Soweit im Folgenden von elektromagnetischer Strahlung
die Rede ist, wird vorausgesetzt, dass mindestens ein Wellenlängen-Bereich
elektromagnetischer Strahlung gedämpft wird, es ist aber keinesfalls
ausgeschlossen, dass auch Strahlung weiterer Wellenlängen-Bereiche
reflektiert wird.
Wesentliches
Kriterium für
die Verwendung metallbeschichteter Bahnen im Baubereich zur Reflexion
elektromagnetischer Strahlung ist deren Witterungsbeständigkeit.
Die Bahnen müssen
wesentlich robuster sein als z. B. in gerätetechnischen Anwendungen.
Nachteilig an den aluminiumbeschichteten Bahnen ist es, dass sie
kaum witterungsbeständig
sind. Insbesondere mit Aluminium, Kupfer oder Silber bedampfte Bahnen
sind nach wenigen Stunden Beregnung so stark angegriffen und oxidiert, dass
die Funktionsfähigkeit
der leitfähigen
Schicht nicht mehr gegeben ist. Bahnen, die mit Gold beschichtet
sind, sind schon aus Kostengründen
für die sehr
großen
Flächen,
z. B. Dachflächen,
nicht geeignet.
Aluminiumschichten
auf Bahnen, insbesondere für
Bauzwecke, müssen
immer dann, wenn sie verwendungsbedingt der Witterung ausgesetzt
werden, aufwändig
beschichtet oder versiegelt werden. Abgesehen von den Kosten der
Versiegelung ergibt sich für
kaschierte Bahnen der Nachteil, dass sie nicht mehr an einen Potentialausgleich
angeschlossen werden können,
und dass sie nicht mehr diffusionsoffen sind. Gleiches gilt für Aluminium-,
Kupfer- oder Silberfolien.
Die
Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Bahn zur Reflexion elektromagnetischer
Strahlung zu schaffen, die witterungsbeständig beschichtet ist.
Diese
Aufgabe wird mit einer Bahn, insbesondere für Bauzwecke, gelöst, die
eine mindestens einseitige Metallbeschichtung aus mindestens einem Metall,
einem Metalloxid oder einer Legierung aufweist, die korrosionsfest
ist. Nachdem im Stand der Technik bisher die Witterungsbeständigkeit
durch Versiegelung von Aluminiumschichten bewirkt wurde, haben Versuche
ergeben, dass korrosionsfeste Metalle, Metalloxide und/oder Legierungen
sich auf Bahnen aufbringen lassen. Diese Beschichtung ist korrosionsfest
und zudem diffusionsoffen.
Soweit
im Folgenden von Metallen bzw. Metallbeschichtungen die Rede ist,
beziehen sich diese Hinweise auf korrosionsfeste Metalle, auf Metalloxide und
auf Legierungen, insbesondere auf die nachstehend genannten Metalle,
Metalloxide und Legierungen.
Die
abschirmende bzw. reflektierende Wirkung gegenüber elektromagnetischer Strahlung
ist durch die korrosionsfesten Metalle, Metalloxide und/oder Legierungen
gegeben und die Witterungsbeständigkeit
ist -bedingt durch die Korrsionsfestigkeit- weitaus höher als
bei aufgedampften Schichten aus Aluminium, Kupfer oder Silber. Hinzu
kommt, dass unter den korrosionsfeste Metallen, Metalloxiden und
Legierungen zahlreiche recht preiswerte Werkstoffe sind, die sich
mit bekannten Auftragsverfahren, insbesondere der Metallbedampfung,
gut auf die Bahn aufbringen lassen. Metalle wie Chrom, Titan, Zink
oder Nickel, Metalloxide dieser Metalle oder andere korrsionsfeste
Metalloxide wie Oxide des Aluminiums oder Siliciumdioxid, Mischoxide
oder Legierungen aus mindestens zwei Metallen, vorzugsweise Legierungen,
die eines der vorgenannten Metalle enthalten, können zum Beschichten der Bahnen
gewählt
werden. Unter den Legierungen werden vor allem Chrom-Nickel-Legierungen
bevorzugt eingesetzt. Sie eigenen sich vorzüglich, um z. B. auf eine Kunststofffolie
oder auf ein Kunststoffvlies aufgebracht zu werden. Eine mit diesen
korrsionsfesten Metallen, Metalloxiden oder Legierungen beschichtete
Bahn eignet sich beispielsweise als Unterspannbahn für die Isolierung
von Dächern.
Die Metallschicht bewirkt dabei eine Dämpfung elektromagnetischer
Strahlung zur Abschirmung gegen Elektrosmog und/oder zur Reflexion
gegen IR-Strahlung.
Die
metallbeschichtete Bahn ist diffusionsoffen. Gerade im Baubereich,
z. B. bei Unterspannbahnen und Fassadenbahnen, ist eine Hauptanforderung
an bahnförmige
Produkte, dass diese wasserdicht aber diffusionsoffen sind, um Kondenswasserbildung
zu vermeiden und einen Feuchteausgleich zu schaffen. Das Beschichten
der Bahn mit Metallen, Metalloxiden und/oder Legierungen lässt sich,
z.B. durch Aufdampfen ohne weiteres so gestalten, dass einerseits
eine weitgehend geschlossene, und damit elektrisch leitfähige Schicht
entsteht, während
die beschichtete Bahn insgesamt wasserdampfdurchlässig bleibt.
Als besonders vorteilhaft wird angesehen, wenn die diffusionsäquivalente
Luftschichtdicke, der sogenannte sd-Wert
höchstens
0,5 m beträgt,
vorzugsweise unter sd-Wert 0,3 m, um nach
DIN 4108 als diffusionsoffen zu gelten.
Mit
der erfindungsgemäßen Bahn
werden in einem Frequenzbereich von 16 Hz bis 10 GHz elektromagnetische
Strahlen um mindestens 10 dB, vorzugsweise um mindestens 15 dB gedämpft, die
Reflexion von IR-Strahlung (2–20 μm Wellenlänge) vorzugsweise über 40%,
bevorzugt über
50%, besonders bevorzugt über
60%.
Für einige
Anwendungsfälle
eignet sich auch der Einsatz von Metalloxiden, insbesondere von
Oxiden der vorgenannten Metalle. Transparente Metalloxide sind zwar
nicht zur Abschirmung gegen Elektrosmog-Strahlung geeignet, dienen
aber zur thermischen Isolierung, also zur Reflexion von IR-Strahlung,
während
sichtbares Licht durchgelassen wird. Metalloxide, vor allem transparente
Metalloxide, können,
sofern sie abriebfeste Beschichtungen ergeben, entweder ungeschützt als äußere Lage
einer beschichteten Folie oder als zusätzliche, abriebfeste Schutz-
und Versiegelungsschicht über
einer Metallbeschichtung eingesetzt werden.
Die
Beschichtung kann mit bekannten Auftragsverfahren aufgebracht werden,
beispielsweise als aufgedampfte Schicht oder als perforierte Metallfolie,
die auf die Bahn aufkaschiert wird.
Wie
im Baubereich üblich,
ist die Bahn vorzugsweise aus Kunststoff. Sie ist als Folie oder
als Vlies, meist aus Polypropylen, Polyester Polyurethan oder einem
anderen Kunststoff hergestellt. Um zu der bevorzugten beschichteten
Bahn zu kommen, die diffusionsoffen ist, wird bevorzugt, eine diffusionsoffene Bahn
als Trägersubstrat
für die
Metallbeschichtung zu wählen.
Die
beschichtete Bahn kann zweilagig sein, wobei eine erste Lage aus
Folie oder Vlies gebildet ist und eine zweite Lage als Metallbeschichtung
ausgebildet ist. Sie kann aber, falls gewünscht bzw. technisch erforderlich,
auch mehrlagig ausgebildet sein. Entweder ist die Metallbeschichtung
selbst mehrlagig ausgeführt
oder die Bahn ist aus mehreren Lagen von Folien und/oder Vliesen
zusammengesetzt oder es sind insgesamt mehrere Schichten von Bahn
und Metallbeschichtung in wechselnder Folge zusammengefügt. Zudem
können
Versiegelungen oder Kaschierungen als zusätzliche Lagen aufgebracht sein, wobei
auch diese bevorzugt diffsionsoffen sind.
Vorzugsweise
ist die Metallbeschichtung außenliegend.
Dabei reicht eine einseitige Beschichtung der Bahn in der Regel
aus, mehrseitige Beschichtungen können aber genausogut hergestellt werden.
Ist es aus technischen Gründen,
beispielsweise wegen hoher mechanischer Beanspruchung, empfehlenswert,
die Metallbeschichtung innenliegend auszubilden, und sie z. B. mit
einer zweiten Bahn, einer Versiegelung oder Kaschierung zu überdecken
oder wird ein beschichtetes Vlies z. B. mit einer Noppenbahn überdeckt,
so berührt
dies die abschirmenden bzw. reflektierenden Eigenschaften der Bahn
nicht.
Entscheidend
ist es, dass die erfindungsgemäße Bahn
korrosionsfest -und damit witterungsbeständig ist. Unter Korrosionsfestigkeit
wird hier das Vermögen
verstanden, eine viermonatige Freilandbewitterung zu überstehen
ohne wesentliche Einbußen
bei der Reflexionswirkung, das heißt, ohne Einbußen, die über die
Auswirkung von Verschmutzungseffekten hinausgeht. Die fehlende Witterungsbeständigkeit
bekannter Metallbeschichtungen ist darauf zurückzuführen, dass schon Regen- oder Kondenswasser
Korro sionsreaktionen auslösen,
die nach kurzer Zeit zur Auflösung
der gesamten Metallschicht führen,
jedenfalls so weit, dass keine ausreichend geschlossene Schicht
mehr zur Verfügung steht.
Als
Beschichtung wird im Zusammenhang mit dieser Erfindung eine Schicht
bezeichnet, die mindestens 20 Nanometer Stärke aufweist, die aber auch
eine größere Stärke aufweisen
kann. Die Beschichtung kann in dieser dünnen Schichtstärke aufgedampft
sein, es kann sich aber auch um eine Folie mit weitaus größerer Schichtstärke handeln,
sofern gewährleistet
ist, dass die metallbeschichtete Bahn die erforderliche Diffusionsoffenheit
aufweist. Dies ist bei bekannten Produkten aus dem Stand der Technik nicht
gegeben.
Die
Schichtstärke
der Metallbeschichtung kann sehr gering bemessen sein. Die Mindest-Schichtstärke sollte
20 Nanometer betragen, um eine weitgehend geschlossene, leitfähige Beschichtung
gewährleisten
zu können.
Bevorzugt sind Schichtstärken
im Bereich von 30 Nanometer bis 300 Nanometer, besonders bevorzugt
unter 40 Nanometer bis 100 Nanometer. Schichtstärken von über 500 Nanometer sind wirtschaftlich
nicht mehr sinnvoll. Sie stehen auch einer diffusionsoffenen Gestaltung
der Bahn entgegen. Die Permeabilität der Bahn für Wasserdampf
könnte
bei Schichtstärken über 500
Nanometer zwar auch durch Perforieren der Bahn erreicht werden,
bevorzugt wird aber eine material- und energiesparende Beschichtung
mit geringeren Schichtstärken.
Werden
Aluminiumfolien bzw. Kupfer- oder Silberfolien als Beschichtung
eingesetzt, so sind diese oft stärker
als 500 Nanometer ausgebildet, um Folien mit ausreichender Eigenfestigkeit
zu erhalten. Um die erforderliche Diffusionsoffenheit zu gewährleisten,
sind diese Folien zur erfindungsgemäßen Verwendung in metallbeschichteten
Bahnen perforiert. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung wird eine
Perforation bevorzugt, die zwar wasserdampfdurchlässig, aber
wasserdicht und damit diffusionsoffen ist. Die Poren der Perforation
können
aber auch durchaus Abmessungen annehmen, die die Metallfolie wasserdurchlässig machen,
sofern die verwendete Bahn Wasserdichtigkeit gewährleistet. In dieser Kombination
ist das Produkt dann insgesamt wasserdicht und diffusionsoffen.
Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird die metallbeschichtete Bahn geerdet. Es wird
also ein Potentialausgleich an der Metallschicht angebracht, der
das durch die als Elektrosmog bezeichnete auftreffende elektromagnetische
Strahlung erzeugte Ladungs- Ungleichgewicht wieder ausgleicht. So
wird verhindert, dass die Metallschicht selbst wie eine Antenne
die absorbierte elektromagnetische Strahlung wieder abstrahlt. Speziell
im Falle der Abschirmung gegen Elektrosmog kommt es nicht darauf
an, ob die Metallbeschichtung als außenliegende Schicht auf der
Bahn angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Bahn ist weiter geeignet, gegen
infrarote Strahlung (IR-Strahlung) zu isolieren, also thermisch
isolierend zu wirken. In diesem Fall ist zu bevorzugen, dass die
reflektierende Metallschicht einer Luftschicht zugewandt ist.
Die
Bahn ist mit einer weitgehend geschlossenen, elektrisch leitenden
Beschichtung versehen, die damit einerseits zur Reflexion elektromagnetischer
Strahlung geeignet ist, die aber andererseits diffusionsoffen gstaltet
ist, sodass der Durchtritt von Wasserdampf nicht behindert wird.
Wird dann nach dem Verlegen der Bahn ein Potentialausgleich angeschlossen,
kann auch bei den korrosionsfesten Metallen oder Legierungen, die
auf die Bahn aufgebracht sind, eine besonders wirksame Abschirmung gegen
elektromagnetische Strahlung (Elektrosmog) erreicht werden, wobei
die Metalle oder Legierungen mit den genannten Korrosionseigenschaften
zudem eine breite Auswahl an preiswerten Werkstoffen bieten.