DE20221198U1

DE20221198U1 - New heat insulating materials, formed of foil strip pile of planar shaped thermoplastic foil strip, where the strips are welded at contact points under the development of air cavity

Info

Publication number: DE20221198U1
Application number: DE20221198U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-10
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2012-02-08

Abstract

Heat insulating materials (I) formed of foil strip pile (3) of planar shaped thermoplastic foil strip (5), in which the strips are welded at contact points (7) under the development of air cavity (9), are new.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen wärmedämmenden Verbundkörper.The The present invention relates to a heat-insulating composite body.

Es sind bereits eine Vielzahl von Verbundkörpern aus Kunststoffmaterial bekannt, die dazu dienen, eine verbesserte Wärmedämmung zu schaffen. In diesem Anwendungsbereich wurde der Werkstoff Polytetrafluorethylen (PTFE) aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit und seiner Nichtbrenn- und -schmelzbarkeit als ein wertvoller Werkstoff eingesetzt. Auch andere thermoplastische Kunststoffe haben dabei Verwendung gefunden.It are already a variety of composite bodies made of plastic material known, which serve to provide improved thermal insulation. In this Field of application was the material polytetrafluoroethylene (PTFE) due to its high temperature resistance and non-firing and fusibility used as a valuable material. Also other thermoplastics have found use.

Bei den bisherigen Verbundkörpern ergibt sich jedoch der Nachteil, daß sie relativ schwer sind und einen entsprechend hohen Materialeinsatz erfordern.at the previous composite bodies However, there is the disadvantage that they are relatively heavy and require a correspondingly high material usage.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen flächenhaften Verbundkörper zu schaffen, der besonders leicht ist und eine hohe Wärmedämmung bietet.Of the The present invention is therefore based on the object, a areal composite body to create, which is particularly light and offers high thermal insulation.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der wärmedämmende Verbundkörper im wesentlichen aus einem Folienstreifenhaufen aus flächenförmigen thermoplastischen Folienstreifen gebildet, wobei die Streifen an Kontaktstellen unter Bildung von Lufteinschlüssen verschweißt sind.According to the present Invention is the heat-insulating composite in the essentially from a film pile of sheet-like thermoplastic Foil strips formed, with the strips at contact points below Formation of air pockets welded are.

Dadurch wird erreicht, daß aufgrund der Lufteinschlüsse eine besonders wirksame Wärmedämmung durch den Verbundkörper erzielt wird. Dabei wird zusätzlich der besondere Vorteil einer leichten Bauweise des Verbundkörpers einerseits und einer reduzierten Materialverwendung andererseits erreicht.Thereby is achieved that due the air inclusions a particularly effective thermal insulation the composite body is achieved. This is in addition the particular advantage of a lightweight construction of the composite on the one hand and a reduced material usage on the other hand.

Vorteilhafterweise bestehen die Streifen des Folienstreifenhaufens aus Polytetrafluorethylen und aus mindestens einem schmelzbaren und verschweißbaren Polytetrafluorethylencopolymer, was zu einem besonders einfachen Verschweißvorgang und Schaffung des Verbundkörpers führt.advantageously, The strips of the foil strip pile consist of polytetrafluoroethylene and at least one fusible and weldable polytetrafluoroethylene copolymer, resulting in a particularly simple welding process and creation of the composite body leads.

Alternativ kann der Folienstreifenhaufen auch aus modifizierten PTFE-Streifen ausgehend von dünnen Schälfolien gebildet sein, so daß auf eine Schmelzkleberfolie verzichtet werden kann, da modifiziertes PTFE mit sich selbst verschweißbar ist.alternative The foil strip pile can also be made of modified PTFE strips starting from thin skived films be formed so that on a hot melt adhesive film can be dispensed with, since modified PTFE can be welded to itself is.

Als weitere thermoplastische Kunststoffe können Streifen aus Polyethylen, Polycarbonat, Polymethylmethakrylat oder Polyvinylchlorid verwendet werden.When other thermoplastics may be strips of polyethylene, Polycarbonate, polymethyl methacrylate or polyvinyl chloride can be used.

Mit großem Vorteil weist der erfindungsgemäße Verbundkörper eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen auf, wodurch zusätzlich eine besondere Schalldämpfwirkung erzielt wird. Die Größe der Durchtrittsöffnungnen ist relativ gering und vorzugsweise in Form von Mikroporen ausgebildet. Durch die Durchtrittsöffnungen, die in den Folienstreifenhaufen eingebracht sind, werden die Lufteinschlußkammern geöffnet und der eintretende Schall wird in den geöffneten Kammern vielfach reflektiert und damit zumindest teilweise absorbiert.With great The advantage of the composite body according to the invention Variety of passages on, which in addition a special silencing effect is achieved. The size of the passage openings is relatively small and preferably formed in the form of micropores. Through the passages, which are introduced into the foil strip heap, the air entrapment chambers are opened and the incoming sound is reflected many times in the open chambers and thus at least partially absorbed.

Weiterhin kann der erfindungsgemäße Verbundkörper eine Abdeckschicht an wenigstens einer Seite aufweisen, die mit dem eine Kernschicht bildenden Streifenhaufen verbunden ist. Die Abdeckschicht kann dabei eine Folie oder Platte sein, so daß vorteilhafterweise als Endprodukt ein mehr oder weniger starrer Verbundkörper geschaffen werden kann. Dabei kann eine Abdeckschicht an beiden Seiten des Streifenhaufens vorgesehen sein.Farther can the composite body according to the invention a Covering layer on at least one side, with the one Core layer forming strip heap is connected. The cover layer can while a film or plate, so that advantageously as the final product a more or less rigid composite body can be created. In this case, a cover layer on both sides of the strip heap be provided.

Darüberhinaus kann vorteilhafter Weise die Abdeckschicht aus einer mikroperforierten Folie oder Platte gebildet sein, wodurch eine weitere Erhöhung der Schalldämpfung erzielt wird.Furthermore Advantageously, the cover layer of a microperforated Foil or plate be formed, thereby further increasing the soundproofing is achieved.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden näher erläutert.Especially preferred embodiments of the invention will be explained in more detail below.

Je nach dem beabsichtigten Einsatz wird das zerknüllte thermoplastische Folienmaterial als mehr oder weniger dicke Schicht zwischen einer Presse angeordnet. Falls erforderlich, können Strukturen in die Oberfläche des Folienmaterials geprägt werden, wenn das Preßwerkzeug eine entsprechende Oberflächenstruktur aufweist.ever after the intended use, the crumpled thermoplastic sheet material becomes arranged as a more or less thick layer between a press. If necessary, can Structures in the surface embossed the film material when the pressing tool a corresponding surface structure having.

An der Oberseite oder Unterseite oder innerhalb des Verbundkörpers können Glas- oder Synthesefasern oder Metalldrähte auch in Form von Geweben, Gelegen, Gewirken, Vliesen oder einzelnen Fäden, Drähten oder Seilen zur Verstärkung eingearbeitet sein.At the top or bottom, or inside the composite may be glass or synthetic fibers or metal wires also in the form of woven, laid, knitted, nonwoven or single threads wires or ropes for reinforcement be incorporated.

Vorteilhaft ist der Einsatz von PTFE-Material wobei erfindungsgemäß Homo- und Copolymerisate des Polytetrafluorethylens in Betracht kommen.Advantageous is the use of PTFE material according to the invention homo- and copolymers of polytetrafluoroethylene into consideration.

Als Copolymer, das gegenüber PTFE als Schmelzkleber wirkt, kommen in erster Linie die Copolymeren in Betracht, die schon zu Verbunden von PTFE mit sich selbst oder anderen Materialien eingesetzt wurden. Copolymere mit Perfluoralkylperfluolvinylether-Einheiten sind aus der US-A 3 946 136 oder einem von TFE verschiedenen Perfluoralken wie Hexafluorpropen aus der US-A 2 833 686 bekannt.When Copolymer, opposite PTFE acts as a hot melt adhesive, come primarily the copolymers considering that already connected to PTFE with itself or other materials were used. Copolymers with Perfluoralkylperfluolvinylether units are from US-A 3,946,136 or a perfluoroalkene other than TFE as hexafluoropropene from US-A 2,833,686 known.

Besonders bevorzugt sind Copolymere aus 90 bis 99,5 Gew.-% TFE und 0,5 bis Gew.-% Perfluoralkyl-perfluorvinylether mit Alkylresten von 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere von 1 bis 3 Kohlenstoffatomen. Dabei sind besonders geeignet Copolymere aus 95 bis 99 Gew.-% TFE und 5 bis 1 Gew.-% des Perfluoralkylvinylethers. Maßgeblich ist, daß das flächig angeordnete zerknüllte Material den Schmelzen eine mechanische Verankerung erlaubt und somit als Bindeglied zwischen dem PTFE und dem schmelzverarbeitenden Kunststoff wirken kann.Particularly preferred are copolymers of 90 to 99.5 wt .-% TFE and 0.5 to wt .-% perfluoroalkyl perfluorovinyl ether having alkyl radicals of 1 to 10 carbon atoms, in particular from 1 to 3 Koh lenstoffatomen. Particularly suitable copolymers of 95 to 99 wt .-% TFE and 5 to 1 wt .-% of perfluoroalkyl vinyl ether. The decisive factor is that the crumpled material arranged in a planar manner allows the melts to be mechanically anchored and thus act as a link between the PTFE and the melt-processing plastic.

Eine weitere Ausgestaltung betrifft eine Ausführungsform, bei der die Enddicke ca. 2 mm beträgt. Die Schichtdicke kann je nach Verdichtungsgrad jedoch auch einige Millimeter betragen, beispielsweise bis zu 20 mm, wobei nach dem Abkühlen entsprechende Platte erhalten werden.A Another embodiment relates to an embodiment in which the final thickness about 2 mm. The However, layer thickness can also be a few millimeters depending on the degree of compaction be, for example, up to 20 mm, with corresponding after cooling Plate to be obtained.

Durch das Pressen unter Temperatur bilden sich Hohlkammern, die mit Luft gefüllt, teilweise geschlossene Kammern ergeben. Dies führt insbesondere zur besonders erhöhten Wärmedämmeigenschaft der erfindungsgemäßen Verbundkörper.By The pressing under temperature form hollow chambers, which are filled with air filled, partly closed chambers result. This leads in particular to the particular increased heat insulation characteristics the composite body according to the invention.

Zusätzlich haben derartige Folien oder Platten ein spezifisches Gewicht unter 1, sind also schwimmfähig und eignen sich u.a. auch als Isoliermatiertal für stark aggressive Flüssigkeiten.Additionally have such films or plates have a specific gravity below 1, are so buoyant and are suitable u.a. also as insulating mat for highly aggressive liquids.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Weiterverarbeitung wie oben breites erwähnt, zu einem Verbundkörper in Sandwichbauweise mit dem Folienstreifenhaufen als Zwischenlage (Polster) führen.In a further embodiment As mentioned above, further processing can be considered as a composite body in Sandwich construction with the foil strip pile as intermediate layer (upholstery) to lead.

Die so erhaltenen Verbundkörper zeichnen sich durch vorteilhafte Eigenschaften aus, die häufig über die der einzelnen Komponenten weit hinaus gehen. So kann beispielsweise bei Verbundkörpern mit einer sehr dicken Polsterzwischenlage neben einer guten Wärmeisolierung auch die Biegesteifigkeit erhöht werden.The composite bodies obtained in this way are characterized by advantageous properties, often on the go far beyond the individual components. So, for example in composites with a very thick cushion liner in addition to a good thermal insulation also increases the bending stiffness become.

Aufgrund der Mikroperforationen im Verbundkörper beziehungsweise der mikroperforierten Abdeckfolien kann zudem vorteilhafterweise eine erheblich verbesserte Schalldämpfeigenschaft des Verbundkörpers erzielt werden.by virtue of the microperforations in the composite body or the microperforated cover foils In addition, advantageously, a significantly improved Schalldämpfigenschaft of the composite body be achieved.

Wird der Verbundkörper aus PTFE-Material gebildet, eignet er sich insbesondere als Baumaterial der Brandklasse B1.Becomes the composite body made of PTFE material, it is particularly suitable as a building material of Fire class B1.

Nachfolgend werden zwei Beispiele der vorliegenden Erfindung angegeben.following Two examples of the present invention are given.

Beispiel 1example 1

In einer Vakuum-Muitilayer-Presse wurde eine Schälfolienmaterial, 20 μm dick, mit einer Folie aus einem Polymer aus 96 Gew.-% TFE und 4 Gew.-% Perfluor(n-propyl-vinyl)ether, Schmelzindex (MFI) bei 372°C und 5 kg Last 10g/min, gemeinsam in einem Reißwolf zu Bändern in einer Breite von 5 bis 10 mm geschnitten und in dieser zerknüllten, holzwollenartigen Form zwischen den Preßplatten 300x400 mm in einer Schichtdicke von 10 cm gleichmäßig eingebracht. Die Aufheizung von Raumtemperatur bis 370°C (die 12 Minuten eingehalten wurde) erfolgt in Laufe von etwa 30 Minuten bei zusammengefahrenen Preßplatten, Preßplattenabstand 5 mm. Anschließend wurde die Presse durch Wasserkühlung abgekühlt. Das erhaltene Plattenmaterial ist weich, geschmeidig und flexibel.In A vacuum muitilayer press was a peel film material, 20 microns thick, with a film of a polymer of 96% by weight of TFE and 4% by weight of perfluoro (n-propyl-vinyl) ether, Melt flow index (MFI) at 372 ° C and 5 kg load 10g / min, together in a shredder to ribbons in a width of 5 to 10 mm cut and in this crumpled, wood-like shape between the press plates 300x400 mm evenly introduced in a layer thickness of 10 cm. The heating up from room temperature to 370 ° C (which was kept for 12 minutes) takes place in the course of about 30 Minutes with pressed plates together, press plate distance 5 mm. Subsequently was the press by water cooling cooled. The resulting plate material is soft, supple and flexible.

Beispiel 2Example 2

Als Deck- und Bodenfläche nach Beispiel 1 wurde eine 200 μm starke modifizierte PTFE-Folie gelegt. Das so erhaltene Flächengebilde ist starr und hat eine sehr hohe isolierende Wirkung.When Deck and floor area Example 1 was a 200 microns strong modified PTFE film laid. The sheet thus obtained is rigid and has a very high insulating effect.

Bevorzugte Ausführungsformen der folgenden Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Darin zeigt:preferred embodiments The following invention is illustrated in the accompanying drawings. It shows:

1 im Querschnitt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbundkörpers; 1 in cross section a schematic representation of a composite body according to the invention;

2 im Querschnitt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbundkörpers in Sandwichbauweise; und 2 in cross section a schematic representation of a composite body according to the invention in sandwich construction; and

3 eine ähnliche Ausführungsform des Verbundkörpers nach 1 jedoch mit Durchtrittsöffnungen zur Schalldämpfung. 3 a similar embodiment of the composite according to 1 but with openings for soundproofing.

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Verbundkörper 1 dargestellt, der aus einem Streifenhaufen 3 gebildet ist. Der Streifenhaufen 3 weist Folienstreifen 5 auf, die an Kontaktstellen 7 verschweißt sind. Lufteinschlüsse 9 sorgen für eine besonders gute Wärmedämmung.In 1 is a composite body according to the invention 1 pictured, from a stripe heap 3 is formed. The stripe heap 3 has foil strips 5 on, at the contact points 7 are welded. air pockets 9 ensure a particularly good thermal insulation.

In 2 ist der erfindungsgemäße Verbundkörper in Sandwichbauweise dargestellt. An der Oberseite und an der Unterseite des Streifenhaufens 3 ist jeweils eine Abdeckfolie 11 angeordnet. Diese ist mit dem Streifenhaufen entsprechend verschweißt.In 2 the composite body according to the invention is shown in sandwich construction. At the top and bottom of the strip pile 3 each is a cover 11 arranged. This is welded to the strip heap accordingly.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 entspricht im wesentlichen im Ausführungsbeispiel von 1. Wie ersichtlich sind zusätzlich Durchtrittsöffnungen 13 in dem Streifenhaufen 3 vorgesehen, so daß der darin eintretende Schall in den offenen Luftkammern eine deutliche Dämpfung erfährt.The embodiment according to 3 corresponds essentially in the embodiment of 1 , As can be seen additionally through openings 13 in the strip heap 3 provided so that the sound entering it undergoes a significant attenuation in the open air chambers.

Mit der vorliegenden Erfindung wird somit besonders vorteilhaft ein leichter und besonders gut wärmedämmender Verbundkörper geschaffen, wobei zusätzlich der besondere Vorteil auch der Schalldämpfung erzielt wird.With The present invention thus becomes particularly advantageous lighter and particularly good thermal insulation composite body created, in addition the special advantage of the soundproofing is achieved.

Claims

Heat-insulating composite body consisting essentially of a foil strip pile ( 3 ) of sheet-like thermoplastic film strips ( 5 ), the strips ( 5 ) at contact points ( 7 ) with formation of air inclusions ( 9 ) are welded.

Composite body according to claim 1, characterized in that the strips ( 5 ) consist of polytetrafluoroethylene and at least one fusible and weldable polytetrafluoroethylene copolymer.

Composite body according to claim 1, characterized in that the strips ( 5 ) consist of modified polytetrafluoroethylene.

Composite body according to claim 1, characterized in that the strips ( 5 ) consist of polyethylene.

Composite body according to claim 1, characterized in that the strips ( 5 ) consist of polycarbonate.

Composite body according to claim 1, characterized in that the strips ( 5 ) consist of polymethyl methacrylate.

Composite body according to claim 1, characterized in that the strips ( 5 ) consist of polyvinyl chloride.

Composite body according to one of claims 1 to 7, characterized in that it has a plurality of passage openings ( 13 ) having.

Composite body according to one of Claims 1 to 8, characterized in that a covering layer ( 11 ) is provided on at least one side of the composite body, which with the stripe heap forming a core layer ( 3 ) connected is.

Composite body according to claim 9, characterized in that the covering layer ( 11 ) is formed from a microperforated film or plate.

composite body according to one of the claims 1 to 10, characterized in that at the top or bottom or within the composite body Glass or synthetic fibers or metal wires also in the form of woven fabrics, Fitted, knitted fabrics, nonwovens or individual threads, wires or ropes incorporated for reinforcement are.