DE1959387A1 - Zusammengesetzte Isolationsplatte - Google Patents

Zusammengesetzte Isolationsplatte

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    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
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    • E04D13/16Insulating devices or arrangements in so far as the roof covering is concerned, e.g. characterised by the material or composition of the roof insulating material or its integration in the roof structure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
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Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 %.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • Der Test wird nunmehr beschrieben.
  • 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.
  • Die 7,62 m lange Probe wird gewöhnlich aus mehreren kürzeren Stücken des zu testenden Materials zusammengestellt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die zusammengesetzte Platte hatte einen U-Wert von 0,08 und passierte den Tunneltest und den Gas/Luft-Flammen-Test erfolgreich.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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

Claims (10)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : Zusammengesetzte Isolationsplatte mit einem U-Wert von nicht mehr als O,2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus folgenden Schichten besteht: (a) eine Schicht aus. einem harten organischen Kunststoffschaum mit einem -Paktor von nicht mehr als 0,4, und (b) einer Perlitplatte, die eine Mindestdicke von t5,2 mm, einen K-Faktor ton nicht mehr als 0,45, einen Perlitgehalt von mindestens ungefähr 30 Gew.-% und einen Gehalt an brennbaren Fasern und Bindemitteln von nicht mehr als ungefahr 35 Gew.-* besitzt.
  2. t. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seite des organischen Kunstschaums ebenfalls mit einer Perlitplatte oder mit einem anderen Oberflächenmaterial bedeckt ist.
  3. 3. Platte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenniaterial aus einem Dachfils oder aus Papier besteht.
  4. 4. Platte nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der harte Kunstschaum aus einem thermofixierenden oder thermoplastischen Material, nämlich Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polystyrol oder einem Epoxyharz, besteht.
  5. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, daß die harte Kunstschaumschaicht eine Dicke @ Bereich von 12,7 bis 50,8 mm aufweist.
  6. 6. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstschaumschicht eine Dichte von ungefähr 0,024 bis 0,056 g/cm³ aufweist.
  7. 7. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlitplatte eine Perlitgehalt von 50 bis 90 Gew.-% aufweist.
  8. 8. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Perlitplatte im Bereich von 19,0 bis 25,4 mm liegt.
  9. 9. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die breniibare Paser- und Bindemittelphase der Perlitplatte aus zerkleinertem Zeitungspapier und Asphalt besteht.
  10. 10. Platte nach einem des Ans-prüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlitplatte Ton enthält.
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