DE8231508U1 - Mehrschichten-folienbahn fuer waermeschutzanwendung - Google Patents
Mehrschichten-folienbahn fuer waermeschutzanwendungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D123/04—Homopolymers or copolymers of ethene
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Description
ROBERT BOSCH GMBH, ?000 STUTTGART 1
Mehrschichten«Folienbahn f ür "WärÄ-39ejiutzanvendung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Mehrschichten-Folieifbäfen
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige" " · '
Folienbahn für Wärmeschutzanwendung ist beispielsweise
bekannt aus der DE-OS 30 27 256. Diese Druckschrift
beschreibt ein Mehrschichtsystem mit einem Träger, z.B. aus Polyester, auf den eine dielektrische
Schicht zur Entspiegelung einer darüberliegenden Metallschicht aufgetragen ist. Durch geeignete Wahl der
Dicke und der Brechzahl der dielektrischen Schicht entsteht eine Interferenzwirkung, so daß durch den
Träger einfallendes Licht im sichtbaren Spektralbereich an der Metallschicht nur zu einem sehr geringen
Teil reflektiert wird und weitgehend ungehindert durch das Mehrschichtsystem hindurchtreten kann. Andererseits
wird Infrarot-Wärmestrahlung, welche von dei* vom. Träger abgewandten Seite, z.B. von einem Innenraum
her auf die Metallschicht auftrifft, in hohem
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Maße reflektiert, .Die beschriebene Anordnung besitzt eine
weitere dielektrische Schicht entsprechend der erstgenannten
dielektrischen Schicht auf der vöiü Träger abgewandten
Seite der Metallschicht, welche das TransmisäionsvermÖgen für sichtbares Licht weiter erhöht und eine gewisse Korrosionsschutzwirkung
ausübt ohne das Reflexionsvermögen für Infrarot-Strahlung nennenswert zu beeinträchtigen.
Aus der DE-OS 27 03 688 ist eine weitere Wärme-Schutzvorrichtung
für lichtdurchlässig abgeschlossene Raumöffriungen bekannt. Diese Anordnung besitzt auf der Rauminnenseite, zu der die Infrarotstrahlung zurückgelenkt werden
soll, eine Kunststoff-Schutzschicht mit niedrigem Absorptionsvermögen
im infrarot-Spektralbereich, so daß die Infrarotstrahlung
die Künststoff-Schutzschicht nicht erwärmt und weitestgehend ungehindert in den warmen Raum reflektiert
wird. Auf der Kunststoff-Schutzschicht sitzt eine Metallschicht und hierauf eine Deckschicht, welche ebenfalls
aus einer Kunststoffolie, z.B. aus Polyäthylen bestehen kann. Diese Deckschicht hat die Funktion des
mechanischen Trägers des Mehrschichtsystems. Sie liegt auf der Außenseite, z.B. benachbart zu einer Glasscheibe.
Sine derartige Anordnung hat zwar ein hohes Reflexionsvermögen im Infrarot-Spektralbereich, dagegen ist das
Transmissionsvermögen im sichtbaren Spektralbereich relativ gering, weil einerseits nichts gegen die Reflexion
des sichtbaren Lichtes an der Metallschicht getan ist und weil andererseits die nach a'ißen gerichtete Träger-Deckschicht
nicht für ein hohes Transmissionsvermögen für den sichtbaren Spektralbereich modifiziert ist.
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Vorteile der Erfindung
Das erf ihdungsgemäße Mehrschichten-FOiienbahri mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß ohne nennenswerte Einbüße bezüglich des TranS"-missionsvermögens
im sichtbaren Spektralbereich ein sehr
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guter mechanischer Schutz und ein Korrosionsschutz auf
der Seite der Metallschicht erreicht wird, welühe nitiht
durch den Träger geschützt 1st. Zur Verbesserung deä Korrosionsschutzes auf der vom Träger abgewandten Seite
und zur Entspiegelung auf dieser Seite ist zweckmäßigerwise auch auf dieser Seite der Metallschicht noch eine
dielektrische Deckschicht zwischen der Metallschicht und die Schutzschicht eingefügt. Vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen der. im Hauptänspruch angegebenen Mehrschichten-Folienbahn
sind in .den Unte-ransprüchen und in der folgenden Beschreibung näher erläutert.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine Anordnung mit je einer dielektrischen Deckschicht auf beiden
Seiten der Metallschicht und mit einer Polymerfilm-Schutzschicht auf der vom Träger abgewandten Oberfläche.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
In der Figur ist mit 10 ein Träger bezeichnet ^ welcher
vorzugsweise aus einer Polyesterfolie mit einer Dicke
von 10 bis 200,um besteht. Alternativ kann als Träger 10 beispielsweise eine 10 bis ?0,um dicke Acetatfolie
oder eine 20 bis 100,um dicke PVC-Folie dienen. Auf dem
träger sitzt eine erste dielektrische Deckschicht 11 init
einer Dicke von 10 bis 1*0 iüm, Weiche wenigstens ein Metall·1
oxid enthält, vorzugsweise jedoch eine Mischung aus oxid Und Wistoutoxid öder gegebenenfalls separate Schichten
aus diesen Metalloxiden aufweist. Auf der ersten dielektrischen Deckschicht 11 sitzt eine Metallschicht 12, vorzugsweise
eine 5 "bis 20 nt. dicke Silberschicht, welche
von einer zweiten dielektrischen Deckschicht 13 mit der gleichen Zusammensetzung wie die erste dielektrische Deckschicht
11 bedeckt ist. Den äußeren Abschluß auf der vom Träger 10 abgekehrten Seite bildet eine Schutzschicht 1U.
Der Aufbau und die stoffliche Zusammensetzung der Schichtenfolge 10 bis 13 entspricht im wesentlichen der in der
älteren Patentanmeldung P 31 HO 100 beschriebenen Ausführung.
Dabei ist der Träger 10 dem einfallenden Licht zugewandt, die Schutzschicht 1h sitzt auf der einem Innetiraum
zugekehrten Seite des Meljschichtsystems * von welcher
aus die Infrarotstrahlung auftrifft. Bei einer Umkehr des
Strahlungsdurchgangs, derart, daß der Träger 10 der langwelligen Infrarotstrahlung ausgesetzt ist, erfolgt durch
die Absorption im Träger eine stärkere Erwärmung der Folie, Dann beruht die Wirkung der Wärmeschutzschicht auf deren
geringem Emissionsvermögen für langwellige Strahlung.
Die Wirkungsweise des Mehrschichtsystems ist derart, daß insgesamt ein hohes Reflexionsvermögen im Infrarot-Spektralbereich
und ein hohes Transmissionsvermögen im sichtbaren Spektralbereich gewährleistet ist. Hierzu
wird für den Träger 10 ein Material mit hohem Transmissionsvermögen für das sichtbare Licht ausgewählt,
z.B. eine Polyesterfolie mit einer Dicke von 10 bis 200,um. Die Metallschicht 12, welche vorzugsweise
aus Silber besteht, wird entspiegelt durch die dielektrischen Deckschichten 11 und 13, welche in ihrer Dicke
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und in ihrem Material bezüglich der Brechzahl so aus- s§
gewählt sind, daß eine Interferenz entsteht und der |
an den Grenzflächen von der Metallschicht 12 reflektierte I
Anteil des sichtbaren Lichtes unterdrückt wird, so daß '«
mit Ausnahme eines geringen Teiles praktisch alles ein- \
fallende Licht durch das Mehrschichtsystem hindurchtreten kann. Die dielektrische Deckschicht 11 ist hinsichtlich
ihrer Zusammensetzung gleich aufgebaut wie die
Deckschicht 13 und enthält vorzugsweise zwei Metalloxide,
Deckschicht 13 und enthält vorzugsweise zwei Metalloxide,
nämlich Titanoxid und Wismutoxid. Dabei kommt dem Titan- |
oxid die Aufgabe zu, die UV-Beständigkeit der Silberschicht S
zu erhöhen, während Wismutoxid eine stark korrosionshemmende I
Wirkung besitzt. In der gezeichneten Darstellung handelt es |
sich bei den Schichten 11 und 13 um Mischschichten der |
beiden Metalloxide, jedoch konnten die beiden Deckschichten I"
11 und 13 jeweils auch zweilagig mit getrennten Schichten f
der Metalloxide aufgebaut sein. |
Die dielektrische Deckschicht 13 bewirkt für die Metall- «
schicht einen Schutz gegen UV-Licht und einen Korrosions- £
schutz und ergänzt somit in vorzüglicher Weise die Schutz- ;
schicht 1^, welche vorzugsweise dem mechanischen Schutz t
des Mehrschichtsystems dient. Da die Schichten 13 und 11+ I
für Infrarotlicht ohne nennenswerte Absorption durch- i
lässig sein müssen ist bei ihrem Aufbau und ihrer j,
Stoffauswahl auf eine geringe Absorption im Bereich der ί
Infrarotstrahlung, also etwa im Wellenlängenbereich I.
zwischen 5 und l*O/um zu achten. Hierbei haben sich I
neben dem bereits beschriebenen Aufbau für die dielek- j
trische Deckschicht 13 hinsichtlich der Schutzschicht 'i
1 h Polymerfilme besonders bewährt, wobei die Bemessung !-,
der Schichtdicke und/oder die Materialauswahl des | Polymerfilmes so gewählt ist, daß keine wesentliche
Absorption Von Infrarotstrahlung erfolgt. Besonders
Absorption Von Infrarotstrahlung erfolgt. Besonders
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dünne Polymerfilm-Schutzschichten lassen sich aus
Siloxan-Polymerisaten herstellen, wobei die Polymerisation vorzugsweise in einem Plasma erfolgt. Besonders
bewährt hat sich hierbei Hexamethyldisiloxan (HMDS) welches einen ausreichenden Dampfdruck hat und somit ohne
großen apparativem Aufwand als Dampf in die evakuierte Beschichtungsanlage eingelassen und in einer Glimm- ,
entladung als Schutzschicht \X auf der dielektrischen ]
Deckschicht 13 polymerisiert werden kann. Eine so j
hergestellte Schutzschicht Λ\ hat eine Dicke von vorzugsweise
= 0,2 /Um, im Höchstfall erreicht sie eine j
Schichtdicke — 1.um und gewährt als absolut porenfreie,
dichte, hydrophobe Schutzschicht einen einwandfreien j Schutz des darunterliegenden Schichtensystems. Die
Schutzschicht 1H kann weiterhin aus einem Lackfilm gebildet werden, welcher vorzugsweise auf die dielektrische
Deckschicht 13 in einer Dicke zwischen 1 und 5/um aufgetragen, z.B. aufgesprüht wird.
Wenn andererseits die Schutzschicht 11* zur Erhöhung der
mechanischen Stabilität dicker ausgebildet werden soll, erfolgt die Materialauswahl derart, daß ein Stoff mit
geringer Absorption im Infrarot-Spektralbereich aufgebracht wird,' vorzugsweise eine Schutzschicht 1U aus
Polyäthylen oder Polypropylen. Hierbei wird die Schutzschicht lh als Laminat mit dem restlichen Schicht~
system verbunden, wobei die Schutzschicht 1^ selbst
als Kunststoffolie ausgebildet ist. Eine andere Möglichkeit
zum Auftragen einer derartigen Schutzschicht größerer Dicke besteht im Flammenspritzen.
Das erfindungsgemäße Mehrschichtsystem betrifft also
eine in Vakuumprozessen aufgebrachte Schichtenfolge 11 j 12, 134 wobei auf den Träger 10 wenigstens eine
Metallschicht 12 und vorzugsweise mehrere dielektrische
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Deckschichten 11 und 13 aufgedampft oder aufgestäubt sind.
Die dielektrischen Deckschichten 11 und 13 sind nach Zusammensetzung bzw. schichtweisem Aufbau so optimiert,
daß eine möglichst gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse erreicht wird. Während die Schutzwirkung
der dielektrischen Schichten 11 und 13 beim Einbau des Mehrschichtsystems zwischen Glas im allgemeinen
ausreicht, ist bei Anwendung des Mehrschichtsystems auf Glas oder in Form von Rollos oder Vorhängen ein zusä;:-
li<_her Schutz insbesondere gegen mechanische Beschädigungen notwendig. Hierzu wird auf den beschichteten
Träger 10, d.h. beim Ausführungsbeispiel auf die dielektrische
Deckschicht 13 als Schutzschicht 11j- ein Polymerfilm
aufgetragen, der die optischen Eigenschaften des Schichtsystems nur wenig beeinträchtigt, jedoch einen
sehr guten zusätzlichen mechanischen Schutz gewährleistet. Die Schichtdicke des Polymerfilms wird so eingestellt,
daß zwar eine ausreichende mechanische Schutzwirkung erreicht wird, aber noch keine wesentliche Absorption
der Infrarotstrahlung erfolgt und/oder das Material für diese zusätzliche Beschichtung wird so ausgewählt,
daß eine möglichst gute Transmission der Schutzschicht 1h
im Infrarotbereich gegeben ist.
Als Auftragsverfahren kommen Plaamapolymerisation,
eine Beschichtung mit einem flüssigen Kunstharz nach einem der üblichen kontinuierlichen Auftragsverfahren
oder z.B. auch die Bildung eines Laminates mit einer weiteren Kunststoffolie in Frage.
Die durch Plasmapolymerisation gebildeten Orgänosilikon-Filme
erfüllen als Schutzschicht 1k die Bedingung einer
geringen Infrarot-Absorption schon infolge der geringen Schichtdicke unter 1,um, die sich bei diesem Auftrags-
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:. verfahren aus technischen Gründen ergibt, Eine der
artige Schutzschicht 1k stellt aber infolge ihrer
Dichtheit und ihrer mechanischen Eigenschaften trotz
ihrer geringen Dicke einen Schutz gegen mechanische Einflüsse und einen zusätzlichen Schutz gegen korrosive
Einflüsse dar. Nähere Einzelheiten über die Herstellung und die Eigenschaften solcher Filme sind z.B. in der
Veröffentlichung "Plasma-Polymerisation" ACS Symposium
I» Series 108, Washington D.C. I979 "beschrieben. Von den zur
Verfügung stehenden Siloxanen hat sich insbesondere Hexamethyldisiloxan als Schutzschicht 1 Ii- bewährt, welches
schon in einer Dicke von = 2,um einen guten Schutz gewährleistet
und praktisch keina Veränderung der optischen
§ Eigenschaften bewirkt.
Eine dickere Schutzschicht 1U ergibt sich beim Auftragen
eines Lackfilms aus der flüssigen Phase, weil Lackfilme
nicht in der zuvor beschriebenen geringen Dicke aufge
bracht werden können. Bei Verwendung eines Acrylharzes,
das im Sprühverfahren aufgetragen wird, nimmt die Infrarotabsorption
der Schutzschicht 11i- mit zunehmender Dicke
rasch zu, wobei sich bei einer Schutzschichtdicke von 20,Um bereits eine Absorption von etwa 50 % der Infrarot-
ϊ strahlung in der Schutsschicht 14 ergibt. Dieser Absorptionswert
sollte auf keinen Fall überschritten werden, wobei sich jedoch bei Verwendung anderer Lacke mit
geringerer Infrarot-Absorption auch größere Schutz-Buhichcdicken
als zulässig erweisen können. Infrage kommen neben Acrylaten auch Lacke auf Fluorkohlenwasserstoff-Basis,
Polyesterharze oder Epoxidharze. Da aber alle Lacksystene starke Absorptionsbanden im
Infrarotbereich besitzen ist eine sorgfältige Abstimmung
der Dicke erforderlich, wenn eine Beein-ί
trächtigung der iR-ReflexionSeigeltischaften der Metall-
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schicht 12 vermieden werden soll. Entsprechend deii
durchgefühiteh Versuchen Sollte die Dicke der Schutz—
schicht 1h bei Verwendung einer Lackschicht nicht Unter
1 /Um liegen j damit noch ein geschlossener Und pörenfreier
Auftrag möglich ist, Andererseits sollte die Lackschichtdicke nicht über 5/Ura betragen damit das Infrärot-Reflexionsvermögen
der Metallschicht 12 nicht unter einen Wert von ca 80 % des Mehrschichtsystems ohne
Schutzschicht 1^ absinkt. In diesem Dickentereich
ist auch die im sichtbaren Spektralbereich auftretende
Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften, insbesondere durch Streuung, SchlierehhildUng Und
Absorption noch vernachlässigbar gering.
Zur Herstellung eines Laminates aus der Schutzschicht 11t und den darunterliegenden Schichten des Mehrschichtsystems
unter Verwendung einer Kunststoffolie wird als Folienmaterial vorzugsweise Polyäthylen verwendet,
welches eine gute Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung besitzt. Ähnliche gute Eigenschaften hat auch eine
Polypropylenfolie.
Claims (10)
1. Mehr schichten-Folienbahn für Wärme se hut ζ anwendung si thoh°m
Reflexionsvermögen im Infrarot-Spektralbereieh und
mit hohem Transmissionsvermögen im sichtbaren Spektralbereich,
mit einem Träger, mit einer Metallschicht und mit reflexionsmindernden, dielektrischen, Metalloxid
enthaltenden Deckschichten, vorzugsweise auf beiden Seiten der Metallschicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf der
vom Träger (10) angewandten Seite der Metallschicht (12)
eine Polymerfilm-Schutzschicht (1U) mit geringer Absorption
im Infrarot-Spektralbereich angeordnet ist.
2. Folienbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerfilm-Schutzschicht (1h) aus Siloxan-Polymerisat,
vorzugsweise aus einem Plasmapolymerisat besteht.
3. Folienbahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (1h) aus Hexamethyldisiloxan
(HMDS) besteht.
U, Folienbahn nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzschicht (1k) eine Schichtdicke 4· 1 /Um hat, vorzugsweise eine Schichtdicke
^. 0,2,um.
-ΕΙ?. Folienbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzschicht (11O aus einem Lackfilm besteht,
6. Folienbahn nach Anspruch 5 5 dadurch gekennzeichnet,
daß die Lackfilm-Schutzschicht (11O aufgesprüht ist.
7. Folieubahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lackfilm-Schutzschicht (1 *0 eine Dicke zwischen
1 ,um und 5 /Um hat.
8. Folienhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzschicht (11O aus Polyäthylen "besteht.
9. Folienhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzschicht (1k) aus Polypropylen hestekt.
10. Folienhahn nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (11O
aus einem Laminat mit einer Kunststoffolie gebildet
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828231508U DE8231508U1 (de) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | Mehrschichten-folienbahn fuer waermeschutzanwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828231508U DE8231508U1 (de) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | Mehrschichten-folienbahn fuer waermeschutzanwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8231508U1 true DE8231508U1 (de) | 1984-04-19 |
Family
ID=6745419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19828231508U Expired DE8231508U1 (de) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | Mehrschichten-folienbahn fuer waermeschutzanwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8231508U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3839218A1 (de) * | 1988-11-19 | 1990-05-23 | Hoechst Ag | Dimensionsstabiler verbundkoerper |
DE19537263A1 (de) * | 1995-10-06 | 1997-04-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Transparente Wärmeschutzfolie und Verfahren zu deren Herstellung |
-
1982
- 1982-11-10 DE DE19828231508U patent/DE8231508U1/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3839218A1 (de) * | 1988-11-19 | 1990-05-23 | Hoechst Ag | Dimensionsstabiler verbundkoerper |
DE19537263A1 (de) * | 1995-10-06 | 1997-04-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Transparente Wärmeschutzfolie und Verfahren zu deren Herstellung |
DE19537263C2 (de) * | 1995-10-06 | 1998-02-26 | Fraunhofer Ges Forschung | Transparente Wärmeschutzfolie und Verfahren zu deren Herstellung |
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