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Zusammengesetzte Isolationsplatte Harte Kunststoffschaumplatten sind
ungewöhnlich gute Wärmeisolatoren und haben deshalb eine ausgedehnte und vielseitige
Verwendung in der Industrie gefunden. Insbesondere zeigen Urethanschaumstoffplatten
eine ungewöhnlich niedrige thermische Leitfähigkeit. Dieses Material stellt deshalb
das bevorzugte Kunststoffschaummaterial für die Bauindustrie dar. Es besitzt einen
sehr niedrigen K-Faktor. Der K-Faktor ist der übliche thermische Leitfähigkeitskoeffizient,
ausgedrückt in BTU. inch/hour.square foot 0F. Diese Platten besitzen jedoch bei
der Verwendung in Gebäuden
ernsthafte Nachteile. Insbesondere zeigen
alle gewöhnlichen Arten von Urethanschaumetoffplatten und insbesondere alle selbsterlöschenden
Arten keine ausreichend niedrige Brennbarkeit bei den Standard-Feuertests, um sie
in die stärker unbrennbaren Typen von Stahldachkonstruktionen einzustufen, wie z.B.
Underwriters' laboratories Construction No. t und 2 und Pactory Nutual Olsss 1 Construction.
Auf dem Narkt ist klirzlich eine neue Type von Urethanschaumstoffen erschienen,
welche eine ungewöhnlich niedrige Flammenausbreitungseinstufung beim ASTM-E84-Tunnelfeuertest
besitzt, so daß sie sich fUr einige der stärker unbrennbaren Konstruktionsarten
eignen. Dieses teure Produkt, mit dem sich die vorliegende Erfindung nicht befaßt,
besitzt den Nachteil, daß ea eine große Menge Rauch abgibt, wenn es beispielsweise
in Tunneltests dem Peuer ausgesetzt wird. Weiterhin erleiden Urethanplatten bereits
einen beträchtlichen thermischen Abbau und ein Erweichen, wenn sie mäßig erhatten
Temperaturen'ausgesetzt werden, wie sie beispielsweise bei Dachisolationsplatten
auftreten, wenn die Platte mit geschmolzenem Bitumen gestrichen wird. Wenn man noch
die sehr schlechte Widerstandsfähigkeit von Urethanplatten gegenüber Abrieb und
andere physikalische Abnutzungen in Betracht sieht, so wird es leicht klar, warum
die Verwendung von Urethanplatten bei Dachisolationen unerwünscht ist, und zwar
auch in solchen Fällen, bei denen die Brennbarkeit und die Rauchentwirklung des
Urethans hingenommen werden kann.
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Perlitisolationsplatten stellen eine weitere Art von Platten dar,
die viel beim Bau verwendet werden0 Eine Perlitplatte hält die Wärme gut aus, schneidet
beim Standardflammenausbreitungstert gut ab und verhält sioh besser als eine Urethanplatte,
wenn sie mit geschmolzenem Bitumen gestrichen wird, insbesondere wenn ihr ein Oberflächenbelag
oder
eine Oberflächenbehandlung, wie z.B. die Sealskin-Behandlung
(Sealskin ist ein eingetragenes Warenzeichen) erteilt worden ist. Jedoch ist ihre
Wärmeleitfähigkeit oder ihr X-Faktor nahezu dreimal so hoch als bei eienr richtig
hergestellten Urethanplatte. Für Anwendungen, bei denen eine besonders gute Dach-
und Wandisolation erforderlich ist, sind Perlitplattenstürken von mindestens 7 1/2
oder 10 cm erforderlich, um eine zufriedenstellend niedrige Wärmeleitung zu erzielen.
Diese Wärmeleitung oder der U-Vert, wie er im Handel bekannt ist, stellt grob genommen
die Leitfähigkeit der gesamten Isolierungszusammenstellung, ausgedrückt BTU/hour
°F ft², dar. Die übermäßige Dicke von Perlitplatten, die aufgrund der höheren Leitfhigkeit
erforderlich ist, verursacht Konstruktions- und Bauprobleme, die die Anwendung von
Perlitplatten für solche Zwecke beschränkt haben. Mit anderen Worten, die Verwendung
von herkömmlichen Perlitplatten ist im allgemeinen auf Gebäude beschränkt, bei denen
nur ein mäßiger Isolierwert erforderlich ist.
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Die vorzüglichen Isoliereigenschaften von Urethanschaumstoffen haben
Versuche angeregt, die Brennbarkeit und die Neigung zu physikalischen Beschädigungen,
von denen oben gesprochen wurde, zu beseitigen. Sandwich-Konstruktionen werden beispielsweise
allgemein hergestellt, die einen Urethan- oder einen anderen geschäumten Kunststoffkern
zwischen dichten, unbrennbaren Materialien, wie z.B. Asbestzementplatten, mit Porzellan
oder Emaile überzogener Stahl, Aluminium, getempertes Glas usw., aufweisen. Dünne
schützende Häute aus thermofixierenden Polyesterharzen, die beispielsweise ein Addukt
eines Hexahalogencyclopentadiens enthalten, wurden verwendet, um sowohl die Peuerbeständigkeine
als auch die physikalische Festigkeit der, Kerne zu erhöhen8 Es wurden sogar brennbare
Materialien, wie z.B.
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Sperrholz, verwendet, um Urethan- und andere organische
Schäume
einzuschließen. In dieser Hinsicht ist die Feststellung interessant, daß Kunststoffschäume
für die Verwendung bei Dachisolationen als ungeeignet angesehen werden, wenn ein
Stahldach verwendet wird. Eine Faserplatte wurde in einem Pall als Sperrschicht
zwischen dem Dach und dem Schaumstoff verwendet. Die letzte Art von Sandwich-Platte,
die erwähnt werden soll, besteht aus Urethanschaum und Glasfaser.
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Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Isolierungsstruktur zu schaften,
welche die mechanischen und physikalischen Nachteile von Kunststoffschaumplatten
beseitigt. Ein weiteres Ziel ißt es, eine gegen Verbrennung beständige Strukw tur
auf der Basis eines Urethanschaumes zu schaffen. Ein weiteres Ziel ist die Schaffung
einer isolierten Struktur mit einer ausreichend niedrigen Wärmeleitfähigkeit, so
daß sie in herkömmlichen Dachkonstruktionen verwendet werden kann, sogar wenn ein
ungewähnlich niedriger U-Wert erforderlich ist.
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So wird also gemäß der Erfindung eine Isolationsplatte in Form eines
Sandwichs vorgeschlagen, die einen geschäumten Kunststoffkern aufweist, der auf
einer oder auf beiden Seiten eine Perlitisolationsplatte, die keinen Kunststoff
enthält, besitzt. Es wurde gefunden, daß besonders gute Platten erhalten werden,
wenn man als Kern ein an Ort und Stelle geschäumtes Urethan verwendet, das an einer
oder an beiden Oberflächen eineSchioht aus einer, Permalite- (ein eingetragenes
Warenzeichen) oder einer anderen Perlitplatte aufweist. Die neue Sandwich-Konstruktion
beseitigt nicht nur die physikalischen und chemischen Nachteile von organischen
Kunststoffschaumplatten, wie sie beispielsweise Platten aus einem Urethanschaum
besitzen, sondern besitzt auch eine niedrige Leitfähigkeit oder einen niedrigen
Wert
bei viel geringeren Dicken als sie bei Perliplatten erforderlich
sind, wodurch das Sandwich-Produkt bei Anwendungen verwendet werden kann, wo die
Verwendung keiner der Komponenten gegenwärtig günstig ist.
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Die Sandwich- oder Kompositplatte der vorliegenden Erfindung besitzt
eine thermische Leitfähigkeit oder einen Wert gleich oder kleiner als ungefähr 0,2.
Nindestens eine der Oberflächen des geschäumten Elements ist mit einer Perlit platte
mit einer Mindestdicke von 15 mm und mit einer Leitfähigkeit oder einem K-Faktor
von weniger als 0,45 bedeckt. Die andere Schaumoberfläche kann mit einem anderen
schützenden oder isolierendem Material bedeckt sein oder kann auch unbedeckt bleiben,
was von der vorgesehenen Anwendung abhängt.
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Bei den Urethanschaum/Perlit-Kompositplatten wird ee bevorzugt, insbesondere
für die Anwendung in Dächern, daß die isolierende Kompositstruktur aus einer Perlitplattenschicht
von ungefähr 19 bis 25 mm Dicke und aus einer harten Schaumstoffschicht von 13 bis
51 mm DieBe besteht.
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Größere Dicken der beiden Materialien können natürlich verwendet werden,
wenn eine übermäßige Dicke keine Bauprobleme mit sich bringt. In solchen Fällen
bleibt ebenfalls der Nutzen der Kombination erhalten.
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Die Perlitplatte, die zur Herstellung der Isolationsstrukturen der
vorliegenden Erfindung verwendet wird, besteht aus einer harten Zusammensetzung,
die weitgehend aus aufgeblähtem Perlitmineral, Fasern, Bindemitteln und wasserdichtmachenden
Mitteln besteht, welche in Verhältnissen verwendet werden, die in der Technik allgemein
bekannt sind. Diese Komponenten können durch ein Naßverfahren, wie ea bereits in
verschiedenen Patenten beschrieben wird, wie
z.B. in den US-Platschriften
2 634 207, 3 042 578 usw.
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oder durch ein Trockenverfahren, wie es in der US-Patentanmeldung
Ser.No. 557 857 vom 26. Mai 1966 beschrieben ist, gemischt werden. Einige zusätzliche
positive Erfordernisse neben den bereits erwähnten physikalischen Beschränkungen
(K-Faktor von weniger als 0,45 und einer Dicke von mindestens 15 mm) für brauchbare
Perlitplatten sind ein Perlitgehalt von mindestens 50 Gew.-% und ein Gehalt an brennbarer
organischer Phase von nicht mehr als ungefähr 35 Gew.-%, wobei die organische Phase
gewöhnlich aus Cellulosefasern und. einem brennbaren Bindemittel, wie s 3. Asphalt,
besteht.
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Der bevorzugte Gehalt an aufgeblähtem Perlit in der Platte liegt im
Bereich von ungefahr 50 bis 90 Gew.-%. Alle anderen nötigen Eigenschaften für brauchbare
Perlitplatten sind in der Technik allgemein bekannt. Die harte Kunststoffschaumkomponente
der erfindungsgemäßen Kompositplatte kann aus irgendeinem thermofixierenden oder
thermoplastischen geschäumten synthetischen Material mit einer thermischon Leitfähigkeit
von nicht mehr als 0,4 bestehen. Diese Definition umfaßt die bevorzugten und am
zweckmäßigsten verwendeten Materialien, wie Polyurethan- und Polystyrolschaumstoffe,
wie auch andere bekannte organische Schaumstoffe mit der richtigen Leitfähigkeit,
wie z.B. Epoxy-und Polyvinylchloridschäume. Diese Materialien wie auch die Verfahren
zur Herstellung derselben sind in der Technik allgemein bekannt. Siche beispielsweise
den Artikel in "Foamed Plastics" 2. Ausgabe (1966) von Kirk-Othmer's Encyclopedia
of Chemical Technology (Band 9, Seiten 847-884) und das Handbook of Foamed Plastics,
herausgegeben von R«ne J. Bender und veröffentlicht durch die Lake Publishing Corporation,
Libertyville, Illinois (1965).
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Einige wenige spezielle Schamansätze sind in den Beispielen angegeben,
um diese Technik zu erläutern. Darüberhinaus reicht es zu sagen, daß geschäumte
Kunststoffe meistens durch Erzitzen expandierbarer Ansätze hergestellt werden, die
ein Treibmittel enthalten, d.h. eine Flüssigkeit oder einen Feststoff, welche beim
Erhitzen entweder auf chemischer oder auf physikalischem Wege ein Gas abgeben. Beispiele
für solche Mittel sind Pentane, Hexane, Kalogenkohlenstoffe, Azodicarbonamide, Dinitrtosopentamethylentetramine
und so weiter. Diese Mittel werden in Kunststoffzusammensetzungen schon im allgemeinen
vor dem Schäumen zugegeben, aber in einigen Fällen, wie dies bei Polystyrol der
Pall ist, können sie in den Kunststoff während der Polymerisation eingearbeitet
werden Polystyrol- und Polyvinylchdloridschäume werden durch ein physikalisches
Stabilisierungsverfahren hergestellt, während Polyurethan-und Epoxyharze, bei'denen
eine chemische Vernetzung stattfinden muB, wenn sie ihre endgültige Form annehmen,
einen chemischen Stabilierungsprozeß zugänglich sind Die Herstellung von Polyurethanschäumen,
oder kurz gesagt von Urethanschäumen, basiert im Prinzip auf derUrethanreaktion
und der Harnstoffreaktion. Bei der ersteren wird eine Hydroxylgruppe an eine Isocyanatgruppe
addiert, wobei eine Urethanbindung entsteht. Die bei diesem Verfahren in Freiheit
gesetzte Wärme wird dazu verwendet, das Treibmittel zu expandieren und somit eine
Schäumung der Kunststoffmasse zu verursachen. Bei der Harnstoffreaktion findet dagegen
eine Kondensation der Isocyanatgruppe mit Wasser statt, wobei Kohlendioxyd in Freiheit
gesetzt und primäres Amin erzeugt wird. Dieses Ab addiert sich dann eine andere
Isocyanatgruppe, wobei ein substituierter Harnstoff entsteht. Diese Reaktion findet
statt, wenn Wasser im Ansatz' vorliegt und in einem solchen Falle konkurriert diese
Reaktion mit der Urethanreaktion. Es ist selbstverständlich, daß
die
verwendeten Isocyanate und Alkohole mindestens difunktionell sein müssen, damit
Polymere erhalten werden, und ausserdem ist eine gewisse Menge Stoffe mit höherer
Funktionalität erforderlich, um eine Vernetzung und den gewünschten Grad von Härte
zu erzielen. Die Bestandteile können alle auf einmal gemischt werden, aber es kann
auch eine gewisse Vorpolymerisation vorgenommen werden, bevor man den Schäumungsprozeß
stattfinden läßt.
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Die übliche Liste von Ingredientien umfaßt Polyole, hydroxylabgeschlossene
Polyester, Polyätherpolyole, Hydroxyamine, Diisocyanate, polymere Isooyanate, Katalysatoren,
oberflächenaktive Mittel und Treibmittel. Bevorzugste Stoffe aus diesen Klassen
sind: Polyole mit einem Äquivalentgewicht ton 80 bis 180 und einer Funktionalität
von 6 oder höher; hydroxylabgeschlossene Polyester mit einem Äquivalentgewicht von
ungefähr 125 und einer Hydroxylzahl von ungefähr 500; Propylenoxydaddukte von Polyolen,
wie z.B. Sorbit; Polyole auf Aminbasis, wie z.B. N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxypropyl)-äthylendiamin;
Toluoldiisocyanate; Polyarylpolyisocyanate, wie z.B. Polymethylenpolyphenylisocyanat;
tert.-Aminkatalysatoren, beispielsweise Triäthylamin; oberflächenaktive Mischpolymere
auf der Basis von Dimethylpolysiloxan und Polyoxysiloxane; und Halogenkohlenwasserstofftreibmittel,
insbesondere Pluorkohlenstoffe. Eine gewisse Flammbeständigkeit kann den Schaumstoffen
durch Verwendung von phosphor- oder chlorsubstituierten Polyolen erteilt werden.
Schließlich können auch verschiedene Zusätze aus den verschiedensten Gründen eingearbeitet
werden. Beispiele hierfür sind Farbstoffe, Fasern und Füllstoffe, wie z.B. Holzmehl,
Ton, Talkum, Antimonoxyd, Ammoniumphosphat usw.
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Der Polyurethanschaum kann in situ auf der Perlitplatte hergestellt
und stabilisiert werden. Es diesem Fall dient
er als sein eigener
Klebstoff und eine weitere Bindesubstanz ist nicht nötig. Alternativ ist es auch
möglich, wie es auch bei anderen brauchbaren Kunststoffschäumen der Fall ist, fertige
Platten aus einem Polyurethanschaum zu verwenden, wobei man natürlich dann einen
gesonderten Klebstoff verwenden muß, um die Schaumplatte mit der Perlitplatte oder
dem anderen Oberflächenmaterial, das verwendet wird, ZU verbinden. Jeder herkömmliche
Klebstoff, der ich für die betreffenden Oberflächen eignet, kann für diesen Zweck
verwendet werden. Asphaltemulsionen und Phenol/Aldehyd-Klebstoffe, wie e,B, Phenol/Resorcin/Formaldehyd-Kondensate,sind
typisch für solche allgemein bekannten Materialien.
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Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung und der
verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Platten. Sie sind nicht in einschränkendem
Sinne aufzufassen. Alle leile und Prozentangaben sind in diesen Beispielen auf Gewichtsbasis
ausgedrückt, sofern nichts anderes angegeben ist0 Beispiel 1 Eine Kompositplatte
wurde dadurch hergestellt, daß eine 25 mm dicke Schicht aus Polyurethan auf einer
25 mm dicken Perlitplatte geschäumt wurde.
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Die Perlitplatte bestand aus 70 Teilen Perlit, 24 Teilen gemahlenem
Zeitungspapier, 5 Teilen Asphalt und 1 Teil Wyoming-Bentonit. Der organische Gehalt
betrugt somit 29 %.
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Die Platte wurde durch ein Naßverfahren hergestellt, wie es in der
US-Patentschrift 2 634 207 beschrieben ist, bei welchem im wesentlichen ein Brei
aus Perlit, Faser, Wasser
und Asphaltemulsion hergestellt wird
und das Gemisch in eine Platte oder Bahn verformt und getrocknet wird.
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Der Polyurethanschaum wurden nach einem Rezept der Jefferson Chemical
Company hergestellt, indem die Schaumkomponente A mit der Schaumkomponente B in
einer Martin-Sweets-Schäumungseinheit gemischt wurde, um eine Polyurethanschicht
mit einer Dichte von 0,052 vem3 und einem K-Faktor von 0,12 herzustellen. Die Komponente
A bestand aus 100 Teilen Propylenoxydad,dukt von Sorbit mit einem Hydroxylwert von
ungefähr 490 und einer Viskosität von ungefähr 10 000 Centipoise bei 24°C. Diese
Komponente ist als THANOL RS-700 (eingetragenes Warenzeichen) im Handel erhältlich
(Jefferson Chemical Company, Inc.). Die Komponente B bestand aus einem Gemisch der
folgenden Bestandteile: 56 Teile THANOL RS-500 (Jefferson Chemical Company, Inc.),
ein anderes Propylenoxydaddukt von Sorbit mit einer Viskosität von ungefähr 50 000
cps bei 24°C und einer Hydroxylzahl von ungefähr 640; 33,5 Teile Freon-11 (eingetragenes
Warenzeichen) (Du Pont), CCl3F; 0,68 Teile Triäthylendiamin (Houdry Process and
Chemical Company); 28 Teile Firemaster T23P (eingetragenes Warenzeichen) (Michigan
Chemical Corporation), 2,3-(Di-bromopropyl)-phosphat; und 0,9 Teile L-520 Silikonöl,
ein Mischpolymer aus Dimethylpolysiloxan und Polyoxysiloxan mit Äthylen- und Propylenoxyd,
(Union Carbide Corporation).
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Die resultierende Urethan/Perlit-Kompositplatte besaß eine Wärmeleitfähigkeit
oder einen U-Wert von 0,09. Sie schnitt beim Tunneltest positiv ab und widerstand
erfolgreich einem Gas/Luft-Flammen-Test mehr als 10 Minuten.
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Der Test wird nunmehr beschrieben.
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Der Ausdruck "Tunneltest" ist ein allgemeiner Name für das Standardverfahren
zum Testen der Oberflächenbrenneigenschaften
von Baumateralien.
Er ist in ASTM-Standards 1964, Teil 14, Seite 331 unter der Bezeichnung E 84-61
zu finden. Der Test mißt die oberflächliche Flammenausbreitung. Bei ihm wird ein
Tunnelofen verwendet, der durch die Underwriters' Laboratories entwickelt wurde
und welcher aus einer 7,62 m langen Tunnel mit einer inneren Breite von 44,5 cm
und einer inneren Tiefe von 30,5 cm, gemessen vom wodce des Tunnels bis zur unteren
Oberfläche der Probe, besteht. Eine Probe mit den Abmessungen von 50,8 cm x 7,62
m stellt die Decke des Tunnels der. Die Vorrichtung wird an einer Seite mit Gasbrennern
befeurt, und die Flamme wird durch einen bestimmten Luftzug dazu veranlaßt, sich
entlang der Unterseite der Probe auszubreiten. Die Zeiteinstufung der Flammenausbreitung
wird als "Flammenausbreitungseinstufung" bezeichnet. Ein Roteichenboden wird mit
100 und eine Zement/Asbestplatte mit 0 eingestuft. Alle anderen Materialien werden
durch Vergleich eingestuft. Von den Feuerschutzbehörden ist festgelegt, daß eine
Probe diesen Test erfolgreich durchläuft, wenn sie au5 dieser Skala eine Einstufung
von 25 oder darunter erhält.
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Die 7,62 m lange Probe wird gewöhnlich aus mehreren kürzeren Stücken
des zu testenden Materials zusammengestellt.
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Bei diesen Tests bestand sie aus Platten mit einer Breite von 50,8
cm und einer Lange von annähernd 121,9 cm. Die Kompositplatten wurden mit der Perlitplatte
nach unten auf das Tunnel gelegt und einfach aneinander gestoßen. Es wurde nichts
unternommen, die Stoßstellen zu bedecken oder zu schützen.
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Der Gas/Luft-Flammen-Test dient zum Vergleich der Flammbestäildigkeit
verschiedener Kompositplatten und ist verha..ltnismäßig leicht auszuführen. Bei
ihm werden aber die Platten viel intensiveren Bedingungen unterworfen als beim
Tunneltest.
Er wird wie folgt ausgeführt: Ein 30,5 x 30,5 cm großes Stück der Kompositplatte
wird auf einen Dreifuß mit der Perlitplatte nach unten gelegt, und die Spitze der
Flamme einer Benz-O-Matic Propan durch oder eines Fisher Blast Gas-Air Burner 3-910-5
wird 13 mm unterhalb der Isolationsplatte zentriert. Die Luft- und Gaszuführung
wird so eingestellt, daß ein maximaler Wärmeausstoß erzielt wird. Hierbei wird die
Testoberfläche einer sehr heißen blauen Flamme ausgesetzt. Als Zeit wird diejenige
genommen, die vom Darunterstellen der Flamme bis zum Abbau des Kunststoffschaums
durch Wärme verstreicht oder bis ein Zeitraum von 10 Minuten abgelaufen ist. Eine
Zusammenstellung, die diesen Test mindestens 5 Minuten aushält, wird als brauchbar
angesehen.
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Die Wärmeleitung der erfindungsgemäßen Kompositplatten wird - wie
bereits erwähnt - aus der Leitfähigkeit der einzelnen Platten berechnet, die wiederum
durch den Guarded Hot Plate Test C-177-63, ASTM Standards 1964, Teil 14, Seite 15,
ermittelt wird. Kurz gesagt, besteht die Technik darin, daß die elektrische Energie
gemessen wird, die erforderlich ist, eine zentrale heisse Platte auf einer gewählten
Temperatur zu halten. Eine jede der beiden Oberflächen einer heissen Platte werden
mit Testproben bedeckt, und diese werden wiederum mit kalten Platten bedeckt, die
auf eine bestimmte Temperatur gehalten werden.
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Ein Sicherheitsring ist um. die vier Kanten der heissen Platte gelegt
und wird auf die Temperatur der heissen Platte gehalten, um Wärmeverluste an den
Kanten zu verhindern.
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Die gesamte Wärme wird somit von der heissen Platte durch die Proben
zu den kalten Platten geleitet Die geleitete Wärmemenge wird durch die Isolationswirkung
der Proben bestimmt und durch den Energiebedarf, der zur Erhitzen der heißen Platte
erförderlich ist gemessen. Ein niedriger
K-Faktor zeigt eine gute
Isolierfähigkeit an. Er wird durch die Formel K=qx/A#T berechnet, worin K BTU in./hr.
°F ft² bedeutet; q BTU/hr bedeutet; X die Dicke der Probe in inches bedeutet; A
die Probenfläche in square fest bedeutet und #T den Temperaturabfall durch die Probe
in °F bebedeutet.
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B e is p i e l 2 Eine Kompositplatte für die Anwendung in Dächern
wurde dadurch hergestellt, daß eine 25 mm dicke Schicht aus hochdichtem Polyurethan
au einer 25 mm dicken Perlitplatte geschäumt und stabilisiert wurde. Die Polyurethanoberfläche
wurde mit einem 15-lb-Dachfilz bedeckt, während sich noch klebrig war. Die Polyurethanschicht
hatte eine Dichte von 0,051 g/cm³ und einen K-Faktor von 0,17. Die resultierende
Kompositplatte besaß einen U-Wert von 0,12 und bestand sowohl den Tunneltest als
auch den Gas/Luft-Flammen-Test erfolgreich.
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Die hier verwendete Perlitplatte entsprach dejenigen von Beispiel
t. Der Polyurethanschaum wurde im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel
1 hergestellt, aber mit den folgenden Bestandtzeilen: Die Komponenete A bestand
aus 1?0 Teilen eines polymeren Isocyanats, PAPi, welcher Ausdruck für Polymethylenpolyphenylisocyanat
steht. Die Komponenete B bestand aus 100 Teilen Polyol 358, ein Produkt der Wyandotte
Chemical Corporation, welches beträchtliche Mengen gebundenen Phosphor zwecks einer
verbeserten Feuerwiderstandsfähigkeit enthält; 1,43 Teile Tetramethylbutandiamin;
2,0 Teile Silikonöl DC-113 (Dow-Corning Corporation), welches anders als L-520 kein
Si-O-C-Gruppierungen enthält; und Kühlmittel
113 (CCl2F-CClF2).
Sowohl das Diamin als auch das Kühlmittel sind Produkte der Union Carbide Corporation.
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Beispiel 3 Eine Kompositplatte wurde im wesentlichen in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 aus einer 19 mm dicken Perlitplatte, einem 25 mm dicken
Polyurethanschaum niedriger Dichte (0,032 g/cm3) und einem 0,13 mm dicken Kraft
Papier hergestellt. Der Schaum hatte einen K-Wert von 0,115 und die Perlitplatte
einen E-Wert vQn 0,38.
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Die erhaltene Zusammenstellung besaß einen U-Wert von 0,095. Sie durchlief
den Tunneltest erfolgreich, obwohl ein leichtes Quellen des Schaums nach einer 10
Minuten dauernden Behandlung zu beobachten war. tn Gas/Luft-Flammen-Teste hielt
sie 7 Minuten lang, durch, bevor ein wesentlicher Abbau stattfand.
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Die durch ein Trockenverfahren hergestellte Perlitplatte enthielt
47 Teile Perlit, 20 Teile Zeitungspapierfasern, 7 Teile Asphalt und 26 Teile Wyoming-Bantonit.
Diese Bestandteile wurden nach einer leichten Anfeuchtung durch Luftturbulenz, gemischt,
in eine Platte verarbeitet und getrocknet, wie es in der US-Patentanmeldung Ser.
No. 557 857 vom 26. Mai 1966 beschrieben ist.
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B e i p i e l 4 Eien Kompositplatte wurde dadurch hergestellt, daß
eine handelsübliche Polyvinylchloridschaumplatte mit einer Dicke von 51 mm und eine
durch ein Trockenverfahren hergestellte Perlitplatte mit einer Dicke von 25 mm mittels
eines Phenol/Resorcin-Formaldehyd-Klebstoffs., Koppers Teer und Chemical Company
Penacolite 4422 (eingetragenes Warenzeichen) miteinander verbunden wurden. Der K-Faktor
der Schaumstoffplatte betrug 0,20 während derjenige der Perlitplatte 0,40 betrug.
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Die zusammengesetzte Platte hatte einen U-Wert von 0,08 und passierte
den Tunneltest und den Gas/Luft-Flammen-Test erfolgreich.
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Die durch ein Trockenverfahren hergestellte Perlitplatte enthielt
47 Teile Perlit, 26 Teile Zeitungspapierfasern, 1 Teil eines wasserfestmachenden
Silikons (Dow-Cornings 772) und 26 Teile Wyoming-Bentonit., Diese Bestandteile wurden,
nachdem sie leicht durchfeuchtet worden waren, durch Luftturbulenz gemischt, in
eine Platte v.erarbeitet und getrocknet, und zwar in der gleichen Weise, wie es
in Beispiel 3 beschrieben ist.
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B e i s p i e l 5 Eine Kompositplatte wurde aus einem Styrofoam-Polystyrolschaum
(Styrofoam = ein eingetragenes Warenzeichen) (Dow Ohemical Company) mit 25 mm Dicke
und aus einer durch ein Trockenverfahren hergestellten Perlitplatte von ebenfalls
25 mm Dicke durch Verbinden mit einem Asphaltemulsionsklebstoff hergestellt. Die
Polystyrolkomponente Besaß
einen K-Wert von 0,26 und die Perlitplatte
einen solchen von 0,38. Die Perlitplatte entsprach der in Beispiel 3 verwendeten
Eine weitere Kompositplatte wurde in der gleichen Weise hergestellt, mit dem Unterschied,
daß die Perlitplatte durch eine 25 mm dicke Glasfaserdachisolationsplatte er setzt
wurde.
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Bei einer Prüfung dieser beiden Kompositplatten durch den Gas/Luft-Flammen-Test
wurde beobachtet, daß die Glasfaser-Polystyrol-Struktur in einer Minute und 58 Sekunden
vollständig durchbrannte (Isolation und Schaum) während die Perlitplattenzusainmenstellung
wie Testbedingungen erfolgreich aushielt. Nach 10 Minuten war zwar die Perlitplatte
an der Unterseite, wie gewöhnlich, angekohlt, aber es waren nur etwa 6 mm des Schaums
geschmolzen.
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B e i s p i e l 6 Eine Kompositplatte, die aus einer 25 mm dicken
Paserplatte, d.h. ein handelsübliches cellulosefaserproukt, und aus einer 25 mm
dicken Polyurethanschaumplatte niedriger Dichte bestand, hielt den Gas/Luft-Flammen-Test
nicht erfolgreich aus0 Die Paserplatte stand unmittelbar nach Beginn des Tests in
J?lammen und brannte in weniger als S Mio nuten durch, so daß sie der organischen
Schaumplatte wenig Schutz erteilte.
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Durch die obigen Beispiele wurde also demonstriert, daß Perlitplatten
in zusammengesetzten Strukturen mit thermofixierenden und thermoplastischen harten
organischen Schäumen besonders brauchbar sind. Es ist auch offensichtlich, daß andere
Materialien, die für ciiese Art von Anwendung
vorgeschlagen wurden
oder die man als äquivalent ansehen könnte, kein zufriedenstellendes Verhalten ergebene