DE60026541T2

DE60026541T2 - Isolationsmaterial und verfahren zur herstellung der isolierung

Info

Publication number: DE60026541T2
Application number: DE60026541T
Authority: DE
Inventors: Juhani PEURAMÄKI
Original assignee: UPM Kymmene Oy
Current assignee: Walki Group Oy
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: EP1208324B1; FI19991831A; US7223313B2; US7270872B2; US20040137282A1; EP1208324A1; US20020155305A1; US7189296B2; DE60026541D1; WO2001016521A1; US20040137245A1

Description

Stand der Technik
Die DE-A-2 112 751 offenbart eine Beschichtung für eine Isolationsschicht, die eine Metallschicht und eine Kunststoffschicht umfasst. Die Schichten werden erhitzt, um den Kunststoff zu kristallisieren.
Die Erfindung betrifft Baumaterialien und wird für eine Beschichtung für Isolationsmaterial angewendet. Die Beschichtung beinhaltet Metall sowie Aluminium. Die Erfindung wird auch die Herstellung der Beschichtung und deren Verwendung als Isolationsmaterialien angewendet. Die Erfindung ist beispielsweise zur Anwendung in Isolationsmaterialien, die expandierten Kunststoff oder Faserwolle beinhalten, geeignet.
Die Bautechnologie verwendet verschiedene Isolationsmaterialien, in denen eine Beschichtung mit einer porösen Isolationsschicht verbunden wird. Die Beschichtung kann dazu verwendet werden, die Isolationseigenschaften, die Haltbarkeit, die Feuerfestigkeit, die Formbeständigkeit oder das Aussehen des Materials zu verbessern.
Aluminiumfolie wird oft in den Beschichtungen der Isolationsmaterialien verwendet. Diese ist gasundurchlässig, nicht brennbar und reflektiert die thermische Strahlung. Das Aluminiumblech wird mit der Isolationsschicht mittels einer Kunststoff-Haftschicht verbunden. Das Isolationsmaterial wird auf die folgende Weise hergestellt: zuerst wird die Haftschicht mit dem Aluminiumblech verbunden und dann wird das auf diese Weise hergestellte Verbundmaterial mit der Isolationsschicht verbunden. Dies kann beispielsweise auf Polyurethan, während es sich noch in einem reaktiven Zustand befindet, ausgeführt werden, wobei die Schichten ohne eine separate Verleimung selbstklebend sind. Wenn dabei eine gasundurchlässige Aluminiumschicht in Abhängigkeit gegen Schicht aus expandiertem Kunststoff vorliegt, verbleibt das Treibmittel bis zu einem optimalen Grad in dem expandierten Kunststoff.
Hier besteht jedoch ein Problem darin, dass bei der Herstellung des Isolationsmaterials die Beschichtung eine nicht ausreichende Festigkeit aufweist. Das Aluminiumblech reißt leicht, wenn es in die Maschine eingezogen wird. Wenn beispielsweise eine Polyurethan-Isolierung beschichtet wird, die noch ausgeformt wird, verursachen die daraus resultierenden Störungen insofern einen extrem großen Nachteil, dass der anschwellende Polyurethan-Schaum sich ausbreitet und befleckt die Produktions-Maschinen und -Gebäude. In der Tat besteht die wesentliche Funktion der Beschichtung bei einer solchen Situation darin, die Prozess-Maschinen in der Anfangsphase des Prozesses vor reaktivem und klebendem Isolationsmaterial zu schützen.
Die EP 0 067 060 offenbart eine oberflächenbehandelte Metallplatte und ein Verfahren zu deren Produktion offen. Ein Kunststoff-Harz wird auf die Oberfläche der Metallplatte extrudiert. Die Oberfläche der Metallplatte wird vorab erwärmt, um die Fließfähigkeit des Harzes zu verbessern.
Allgemeine Offenbarung der Erfindung
Wie in Anspruch 7 beansprucht, betrifft die vorliegende Erfindung eine Beschichtung für ein Isolationsmaterial. Ihr kennzeichnendes Merkmal ist, dass sie eine Metallschicht sowie eine Aluminiumschicht umfasst, die mit einer Kunststoffschicht, die einen Kunststoff enthält, der durch Erwärmung kristallisiert, verbunden ist. Der Kunststoff wird durch Extrusion mit der Metallschicht verbunden. Der Kunststoff enthält ein Polyamid sowie ein Polyamid-6 oder ein Polyamid-66. Die Wärme, bei der der Kunststoff kristallisiert, liegt bei 100 bis 160°C. Zwischen der Metall- und der Kunststoffschicht kann sich eine Haftschicht befinden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Produktion der Isolationsmaterial-Beschichtung, das in Anspruch 1 definiert ist, und in dem eine Beschichtung für das in Anspruch 7 beanspruchte Isolationsmaterial mittels Extrusion hergestellt wird.
In dem Verfahren wird die Beschichtung mit einer Isolationsschicht verbunden und die Kunststoffschicht wird erwärmt, so dass der Kunststoff kristallisiert. Die Isolationsschicht kann insbesondere ein expandierter Kunststoff sowie ein Polyurethan oder Polystyren sein. In diesem Fall kann die Beschichtung mit der Isolationsschicht verbunden werden, während die Isolationsschicht ausgeformt wird. Wenn das Ausformen der Isolationsschicht exotherm verläuft, kann die erzeugte Wärme zur Kristallisation des Kunststoffs der Kunststoffschicht verwendet werden.
Während des Verfahrens der Herstellung des Isolationsmaterials schützt die Kunststoffschicht die Beschichtung speziell vor dem Reißen. Während der Kristallisation wird die Kunststoffschicht formbeständig und das Isolationsmaterial gewinnt an Festigkeit und Oberflächenfestigkeit.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Isolationsmaterial, dessen Material durch Verwendung einer Beschichtung, die in Anspruch 1 beansprucht wird, hergestellt wird, wobei die Kunststoffschicht ein Polyamid enthält, das bei Erwärmung kristallisiert.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
In einer wie in 1 gezeigten Ausführungsform wird eine Schicht 2 (bspw. etwa 30 g/m²), die ein Polyamid-6 enthält, das bei Erwärmung kristallisiert, mit einer Aluminiumschicht (bspw. etwa 50 μm) verbunden. Die auf diese Weise erzielte Beschichtung wird mit einer geschäumten Polyurethanschicht 3 auf eine solche Weise verbunden, dass die Polyamidschicht zwischen ihnen verbleibt, und die Polyamidschicht wird erwärmt, um das Polyamid zu kristallisieren.
Um die Haftung zwischen der Aluminiumschicht 1 und der Polyamidschicht 2 zu verbessern, befindet sich zwischen ihnen eine Haftschicht 4, die einen geeigneten Haftkunststoff enthält. Dementsprechend befindet sich eine Haftschicht 5 zwischen der Polyamidschicht und der Polyurethanschicht 3, um deren Haftung zu verbessern. Des Weiteren ist die äußere Oberfläche der Aluminiumschicht mit einer Oberflächenschicht 6 (z.b. HD-Polyethylen) beschichtet. Die Oberflächenschicht kann notwendige Additive enthalten, insbesondere Flammverzögerer.
Ein Produkt gemäß der 1 kann insbesondere auf eine solche Weise hergestellt werden, dass die Haftschicht 4, die Polyamidschicht 2, die Haftschicht 5 und die Oberflächenschicht 6 mit der Aluminiumschicht 1 durch Extrusion in verschiedenen Phasen verbunden werden. Die Extrusion wird auf eine solche Weise ausgeführt, dass das Polyamid im Wesentlichen noch nicht kristallisiert. Die auf diese Weise ausgebildete Beschichtung 1 wird während ihrer Bildung mit einer expandierten Polyurethanschicht 3 verbunden. Die Ausbildungsreaktion des Polyurethans ist exotherm, wodurch sich auch die Beschichtung erwärmt. Während des Herstellungsprozesses findet eine Erwärmung der Polyamidschicht bis auf deren Kristallisationswärme (z.B. 120–140°C, so wie 125–135°C, normalerweise um die 130°C) statt, woraufhin das Polyamid kristallisiert. Die notwendige Zeit zur Kristallisation kann beispielsweise bei 1 bis 5 Minuten liegen. Bei der Auswahl des Polyamids sind dessen Extrusionseigenschaften in Betracht zu ziehen.
Durch Verwendung des Ko-Extrusionsverfahrens kann die Anzahl der Produktionsphasen reduziert werden.
Das Polyamid in der Polyamidschicht 2 ist in unkristallisiertem Zustand biegsam und klebrig. Auf diese Weise ist die Beschichtung leicht mit der Maschine zu verarbeiten und sie übersteht das Verfahren ohne einzureißen. Wenn sie kristallisiert, stärkt und verhärtet sich die Polyamidschicht, wodurch ein ausreichend starkes und steifes Isolationsmaterial hergestellt wird. Das kristallisierte Polyamid erhöht ebenso den Widerstand gegen Zerplatzen.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform liegt eine Aluminiumschicht 1.1 vor, an deren Oberseite eine Polyamid-6-Schicht 2.1 aufgebracht wurde. Die auf diese Weise ausgebildete Beschichtung wurde mit einer Polyurethanschicht 3.1 auf eine solche Weise verbunden, dass die Aluminiumschicht 1.1 zwischen ihnen verbleibt.
Um die Haftung der Aluminiumschicht 1.1 und der Polyamidschicht 2.1 zu verbessern, befindet sich eine Haftschicht 4.1 zwischen diesen. Die Haftschicht kann Pigmente, insbesondere weiße Pigmente enthalten. Um die Haftung zwischen der Aluminiumschicht 1.1 und der expandierten Polyurethanschicht 3 zu erhöhen, befindet sich dementsprechend eine (bspw. etwa 2 μm) Lackschicht 7 zwischen diesen.
Das Isolationsmaterial gemäß der 2 kann dem Material der 1 entsprechend wie oben beschrieben hergestellt werden. Die Beschichtung kann durch Ko-Extrusion in zwei Phasen ausgebildet werden, insbesondere auf eine solche Weise, dass zuerst eine Polyamidschicht 2.1 und eine Haftschicht 4.1 miteinander verbunden und dann mit einer Aluminiumschicht 1.1 und einer Haftschicht 7 verbunden werden.
In der in 3 gezeigten Ausführungsform liegt eine Schicht aus Faserwolle 8 vor (z.B. Mineralwolle, etwa 50 mm), auf deren Oberseite eine Schicht aus einer nicht gewebten Matte 9 (bspw. Glasfasermatten, 50 g/m²), eine Kunststoffschicht 10 (bspw. Polyethylen, etwa 40 g/m²), eine Haftschicht 5.1 (bspw. Etwa 2 μm) eine Polyamidschicht 2.2 (bspw. etwa 30 μm), eine Haftschicht 4.2 (bspw. etwa 2 μm), eine Schicht aus Aluminiumfolie 1.2 (bspw. etwa 30 μm) und eine Lackschicht 6.1 (bspw. etwa 3 μm) angeordnet sind. Während der Herstellung tritt Wärme von oben durch sämtliche Schichten hindurch. Das Schmelzen tritt bei einer Temperatur von bspw. 140–160°C ein und liegt normalerweise bei 150°C.
Außerdem zeigt 4 ein Produkt, das dem in 2 entspricht, bei dem die Isolation aus einer Schicht aus Polystyrenschaum (EPS) 3.2 besteht. An seiner Oberseite befindet sich eine Schicht aus heißem Dichtungslack 7.1 (bspw. etwa 2 μm), eine Schicht aus Aluminiumfolie 1.3, eine Haftschicht 4.3 (bspw. etwa 2 μm) und eine Polyamidschicht 2.3 (bspw. etwa 30 μm). Bei der Herstellung wird von oben Wärme zugeführt. Der Polystyrenschaum 3.2 schmilzt und haftet an dem heißen Dichtungslack 7.1 an.
Isolationsmaterialien können gemäß der Erfindung so hergestellt werden, dass sie den Normen der Brandschutzbestimmungen entsprechen.

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer Beschichtung für ein Isolationsmaterial, wobei eine Kunststoffschicht (2; 2.1; 2.2; 2.3), die ein Polyamid umfasst, auf einer Oberfläche einer Metallschicht (1; 1.1; 1.2; 1.3) auf eine solche Weise extrudiert wird, dass die Kunststoffschicht und die Metallschicht miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der Metallschicht und der Kunststoffschicht die Beschichtung auf eine solche Weise auf eine Temperatur zwischen 100 und 160°C erhitzt wird, dass das Polyamid kristallisiert wird.
Verfahren zur Erzeugung eines Isolationsmaterials, wobei eine Beschichtung gemäß Anspruch 1 mit einer Isolationsschicht so wie einer Schicht, die expandierten Kunststoff oder Faserwolle enthält, verbunden wird, wobei das Isolationsmaterial mit der Beschichtung vor der Kristallisation der Kunststoffschicht der Beschichtung verbunden wird.
Verfahren wie in Anspruch 2, wobei das Polyamid Polyamid-66 oder Polyamid-6, insbesondere Polyamid-6 ist.
Verfahren wie in den Ansprüchen 2 oder 3, wobei die Isolationsschicht einen expandierten Kunststoff so wie expandiertes Polyurethan oder expandiertes Polystyren enthält und wobei die Beschichtung mit der Schicht aus expandiertem Kunststoff während der Bildung des expandierten Kunststoffs verbunden wird.
Verfahren wie in Anspruch 4, wobei während der Bildung des expandierten Kunststoffs Wärme erzeugt wird, mit deren Hilfe der Kunststoff in der Kunststoffschicht der Beschichtung kristallisiert wird.
Isolationsmaterial, umfassend eine Isolationsschicht (3; 3.1; 3.2; 8, 9) und eine damit verbundene Beschichtung, wobei die Beschichtung eine Metallschicht so wie eine Aluminiumschicht (1; 1.1; 1.2; 1.3) und eine Kunststoffschicht (2; 2.1; 2.2; 2.3), die mit der Metallschicht verbunden ist, beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht eine extrudierte Schicht, die kristallisiertes Polyamid umfasst, ist.
Isolationsmaterial wie in Anspruch 6, bei dem eine Polyamid enthaltende Kunststoffschicht (2; 2.2) gegen die Isolationsschicht (3; 8, 9) platziert ist.
Isolationsmaterial wie in Anspruch 6 oder 7, bei dem eine Haftschicht zwischen der Beschichtung und der Isolationsschicht (5; 10; 5.1; 7; 7.1) eingeschlossen ist.