EP0047494A2 - Wärmedämmplatte - Google Patents

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EP0047494A2
EP0047494A2 EP81106876A EP81106876A EP0047494A2 EP 0047494 A2 EP0047494 A2 EP 0047494A2 EP 81106876 A EP81106876 A EP 81106876A EP 81106876 A EP81106876 A EP 81106876A EP 0047494 A2 EP0047494 A2 EP 0047494A2
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heat flow
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metal
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Günter Dr. Dipl.-Chem. Kratel
Hans Dr. Dipl.-Chem. Katzer
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    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
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Definitions

  • the invention relates to a thermal insulation board with a covering and core made of solidified thermal insulation material of the following composition:
  • particulate thermal insulation material is usually solidified, for example by pressing.
  • binder which would enable the production of self-supporting panels, is undesirable because the thermal insulation properties suffer as a result.
  • thermal insulation material into sack-like coverings made of, for example, glass fiber and the like, and to produce a plate by sewing or welding and subsequent pressing, in which it is possible to dispense with binders.
  • thermal insulation boards often have seams or burrs on the edges, which affects the dimensional accuracy, so that often difficulties in assembly. especially when joining several panels.
  • Thermal insulation boards that are completely coated with metal sheets or metal foils have also become known. Such panels are mostly tailored to very specific applications within the wide range of thermal insulation measures.
  • Metals reflect heat radiation and, in this respect, have insulating properties. However, on the other hand, they disadvantageously contribute to the heat flow due to their good thermal conductivity.
  • the object of the invention was to develop a thermal insulation board with a metal sheath which does not have the disadvantages described above.
  • Figures A and B show cross sections of thermal insulation boards according to the invention.
  • the core of the plate is covered with metal foil on the opposite sides of the heat flow.
  • the metal foil is preferably folded over the edge and may extend in different lengths beyond the edge. However, it is imperative that the two metal foils do not touch.
  • the metal foils are connected to the heat flow inhibiting material to complete the plate shell.
  • Figure A shows an example of a plate according to the invention, wherein the heat flow-inhibiting part of the plate covering according to c) of the claim comes to lie over the metal foil ends, while according to Figure B the metal foils grip over the larger part of the face of the plate, so that a layer sequence of Metal foil, heat flux-inhibiting material / metal foil comes about.
  • connection between the metal foil and the core consisting of compressed thermal insulation material is preferably adhesive-free, at least on the surfaces of the plate that face the heat flow. If desired, a mechanical connection of the Metal foil with the core can be produced, for example, by appropriate embossing.
  • water glass comes into consideration, which, in order to adjust the viscosity, contains pyrogenic silica and, if appropriate, fibrous reinforcing agents.
  • Maleinate-vinyl acetate copolymers have proven themselves as organic adhesives.
  • the above-mentioned fixed connection is achieved by tensioning, that is to say mechanically.
  • tensioning that is to say mechanically.
  • This can be achieved, for example, by covering the plate with a band of polymer material from the group of fluorocarbons.
  • a mechanical connection can also be made by clipping.
  • the finely divided metal oxide used is preferably low-alkali precipitated silicas or pyrogenically produced silicas, including arc silicas. Further examples are finely divided or microporous species of aluminum oxides and titanium dioxide.
  • the metal oxides can be used individually or in a mixture.
  • the metal oxides have BET surface areas from 50 to 700, preferably 7 0 to 40 0 m 2 / g.
  • opacifiers are ilmenite, titanium dioxide, silicon carbide, iron (II) iron (III) mixed oxide, chromium dioxide, zirconium oxide, manganese dioxide and iron oxide.
  • the opacifiers advantageously have an absorption maximum in the infrared range between 1.5 and 10 ⁇ m.
  • the fiber material used is glass wool, rock wool, slag wool, ceramic fibers such as those obtained from melts of aluminum oxide and / or silicon oxide, asbestos fibers and others.
  • the thermal insulation material is obtained by simply mixing the components in the desired composition.
  • so-called agglomerated mixtures in particular based on pyrogenic silica, can also be used.
  • the procedure here is such that the opacifier is added continuously in the desired mixing ratio already during the production process of the silica, in which the silica is still in the form of the primary particles.
  • Aluminum foil is preferred as the metal foil. However, all other metallic foils can also be processed, in particular for more special applications, which have also previously been used for cladding thermal insulation materials.
  • the films usually have a thickness of 10 to 80 ⁇ m, preferably about 40 ⁇ m.
  • fabric made of, for example, glass fiber or asbestos can be considered.
  • polymer material based on fluorocarbon or a film-forming paint e.g. Water glass can be used. However, it is always a non-metallic material.
  • the thermal insulation material is filled into a mold and preferably pressed at a pressure of about 10 kp / cm 2 .
  • the gases enclosed in the mixture should be able to escape during compression. Therefore, the pressing is preferably carried out with the application of negative pressure. Degassing can also take place or begin before the pressing.
  • the compacted core is then provided with metal foil, folded at the edges and the covering is completed by attaching a preferably band-shaped material which inhibits the heat flow. Depending on the material, this can be done by gluing, bracing or by attaching clips, preferably by gluing.
  • the method can also be modified to the extent that the metal foils are already installed when the thermal insulation material is pressed.
  • the procedure is preferably such that one of the two metal foils is placed in the mold, the thermal insulation material is pre-compressed, the second metal foil is applied to the pre-compressed heat material, and the workpiece is finally pressed into its final shape.
  • the non-metallic part of the plate covering can be applied to the core or between the metal foils.
  • the good dimensional stability of the plates is also advantageous. Since the plates according to the invention can be formed with sharp edges without difficulty, assembly that is true to the joint is ensured.
  • thermal insulation boards not only a flat but also a curved shape.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmedämmplatte, de-en Kern aus verdichtetem, feinteiligem Metalloxid sowie ggf. noch Zusätzen von Trübungsmittel und Fasermaterial besteht und deren Umhüllung an den, dem Wärmefluss entgegengerichteten Flächen aus Metallfolie gefertigt ist und die Umhüllung durch ein, den Wärmefluss hemmendes Material vervollständigt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wärmedämmplatte mit Umhüllung und Kern aus verfestigtem Wärmedämmstoff der folgenden Zusammensetzung:
    Figure imgb0001
  • Üblicherweise wird zur Herstellung von Wärmedämmplatten teilchenförmiger Wärmedämmstoff, beispielsweise durch Verpressen, verfestigt. Dabei ist der Zusatz größerer Mengen an Bindemittel, der die Herstellung selbsttragender Platten ermöglichen würde, unerwünscht, weil dadurch die Wärmedämmeigenschaften leiden.
  • Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, das Wärmedämmaterial in sackähnliche Umhüllungen aus beispielsweise Glasfaser und dergleichen zu füllen und durch Vernähen oder Verschweißen und anschließendes Verpressen eine Platte herzustellen, bei der auf Bindemittel verzichtet werden kann. Derartige Wärmedämmplatten weisen jedoch oftmals Nähte oder Grate an den Kanten auf, worunter die Maßgenauigkeit leidet, so daß oft Schwierigkeiten bei der Montage. insbesondere beim Zusammenfügen mehrerer Platten, auftreten.
  • Es sind auch bereits Wärmedämmplatten bekannt geworden, die vollständig mit Blechen oder Metallfolien beschichtet sind. Derartige Platten sind zumeist auf sehr spezielle Anwendungen innerhalb des weiten Gebietes der Wärmedämmaßnahmen zugeschnitten.
  • Metalle reflektieren Wärmestrahlung und besitzen insoweit Isoliereigenschaften. Sie tragen jedoch andererseits nachteiligerweise aufgrund ihrer guten Wärmeleitfähigkeit zum Wärmefluß bei.
  • Aufgabe der Erfindung war es, eine Wärmedämmplatte mit Metallumhüllung zu entwickeln, welche die vorbeschriebenen Nachteile nicht aufweist.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine Wärmedämmplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Umhüllung aus zumindest zwei verschiedenen Materialien besteht, wobei
    • ä) die dem Wärmefluß entgegengerichteten Flächen der Platte mit Metallfolie umhüllt sind,
    • b) die Metallfolien sich nicht berühren und
    • c) die Metallfolien durch ein, den Wärmefluß hemmendes Material verbunden sind..
  • Die Abbildungen A und B zeigen Querschnitte erfindungsgemäßer Wärmedämmplatten.
  • Der Kern der Platte ist an den, dem Wärmefluß entgegengerichteten Seiten mit Metallfolie verkleidet. Die Metallfolie ist, wie aus den Abbildungen zu ersehen, bevorzugt über der Kante gefalzt und reicht ggf. in unterschiedlichen Längen über die Kante hinaus. Es ist jedoch zwingend, daß sich die beiden Metallfolien nicht berühren. Die Metallfolien sind unter Vervollständigung der Plattenhülle mit den Wärmefluß hemmendem Material verbunden.
  • Abbildung A zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Platte, wobei der den Wärmefluß hemmende Teil der Plattenumhüllung gemäß c) des Anspruchs über den Metallfolienenden zu liegen kommt, während gemäß Abbildung B die Metallfolien über den größeren Teil der Stirnseite der Platte greifen, so daß eine Schichtfolge von Metallfolie, wärmeflußhemmendem Material/Metallfolie zustandekommt.
  • Die Verbindung zwischen Metallfolie und dem aus verdichtetem Wärmedämmaterial bestehenden Kern ist zumindest an den, dem Wärmefluß entgegengerichteten Flächen der Platte vorzugsweise klebstofffrei. Es kann, falls erwünscht, eine mechanische Verbindung der Metallfolie mit dem Kern beispielsweise durch entsprechende Einprägung hergestellt werden.
  • Zwischen dem, den Wärmefluß hemmenden, die Umhüllung vervollständigenden Teil der Umhüllung und den Metallfolien besteht eine feste - zumeist klebende - Verbindung.
  • Als Klebstoff für diesen Zweck kommt beispielsweise Wasserglas in Betracht, das, zur Einstellung der Viskosität, pyrogen erzeugte Kieselsäure, sowie ggf. faserförmige Armierungsmittel enthält. Als organische Kleber bewähren sich Maleinat-Vinylacetat-Copolymere.
  • In einer anderen Ausführungsform wird die obengenannte feste Verbindung durch Verspannen, also mechanisch erreicht. Dies kann beispielsweise durch Umspannen der Platte mit einem Band aus Polymermaterial aus der Gruppe der Fluorkohlenstoffe realisiert werden.
  • Daneben kann eine mechanische Verbindung auch durch Verklammern hergestellt werden.
  • Als Wärmedämmstoff für die erfindungsgemäßen Wärmedämmplatten hat sich folgende Zusammensetzung bewährt:
    • 30 bis 100 Gew.% feinteiliges Metalloxid
    • 0 bis 50 Gew.% Trübungsmittel und
    • 0 bis 20 Gew.% Fasermaterial.
  • Als feinteiliges Metalloxid kommen im Rahmen der Erfindung bevorzugt alkaliarme Fällungskieselsäuren oder pyrogen erzeugte Kieselsäuren einschließlich Lichtbogenkieselsäuren in Betracht. Weitere Beispiele sind feinteilige bzw. mikroporöse Spezien der Aluminiumoxide und des Titandioxids. Die Metalloxide können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden. Die Metalloxide besitzen BET-OBerflächen von 50 bis 700, vorzugsweise 70 bis 400 m2/g.
  • Beispiele für Trübungsmittel sind Ilmenit, Titandioxid, Siliciumcarbid, Eisen-(II)-Eisen-(III)-Mischoxid, Chromdioxid, Zirkonoxid, Mangandioxid sowie Eisenoxid. Die Trübungsmittel weisen vorteilhafterweise ein Absorptionsmaximum im Infrarotbereich zwischen 1,5 und 10 um auf.
  • Als Fasermaterial wird Glaswolle, Steinwolle, Schlackenwolle, keramische Fasern, wie sie aus Schmelzen von Aluminiumoxid und/oder Siliciumoxid gewonnen werden, Asbestfasern und andere eingesetzt.
  • Das Wärmedämmaterial wird durch einfaches Vermischen der Komponenten in der gewünschten Zusammensetzung gewonnen. Es können jedoch auch sogenannte agglomerierte Mischungen, insbesondere auf Basis pyrogen erzeugter Kieselsäure, eingesetzt werden. Hierbei wird in der Weise verfahren, daß das Trübungsmittel bereits beim Herstellungsprozeß der Kieselsäure, in der die Kieselsäure noch in Form der Primärteilchen vorliegt, kontinuierlich im angestrebten Mischungsverhältnis zugesetzt wird.
  • Als Metallfolie ist Aluminiumfolie bevorzugt. Es können jedoch, insbesondere für speziellere Anwendungen, auch alle anderen metallischen Folien verarbeitet werden, die auch bereits bisher zur Verkleidung von Wärmedämmstoffen herangezogen wurden. Die Folien weisen zumeist eine Dicke von 10 bis 80 pm, bevorzugt etwa 40 µm, auf.
  • Als den Wärmefluß hemmendes, die Plattenumhüllung vervollständigendes Material kommt Gewebe aus beispielsweise Glasfaser oder Asbest in Betracht. Für spezielle Anwendungen kann auch Polymermaterial auf Basis von Fluorkohlenstoff oder ein filmbildender Anstrich, wie z.B. Wasserglas, verwendet werden. Es handelt sich jedoch stets um nichtmetallisches Material.
  • Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Wärmedämmplatte ist durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:
    • 1. Verpressen des Wärmedämmaterials zu einer Platte
    • 2. Belegen der, dem Wärmefluß entgegengerichteten Flächen der Platte mit Metallfolie und
    • 3. Vervollständigen der Plattenumhüllung durch Anbringen eines, den Wärmefluß hemmenden Materials.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wärmedämmplatte wird das Wärmedämmaterial in eine Form gefüllt und vorzugsweise bei einem Druck von etwa 10 kp/cm2 verpreßt. Beim Verpressen sollen die in der Mischung eingeschlossenen Gase entweichen können. Daher erfolgt das Verpressen vorzugsweise unter Anlegen von Unterdruck. Das Entgasen kann auch schon vor dem Verpressen erfolgen oder beginnen. Der verdichtete Kern wird anschließend mit Metallfolie versehen, an den Kanten gefalzt und die Umhüllung durch Anbringen eines vorzugsweise bandförmigen, den Wärmefluß hemmenden Materials vervollständigt. Dies kann, je nach Material, durch Verkleben, Verspannen oder durch Anbringen von Klammern, vorzugsweise durch Verkleben, erfolgen.
  • Das Verfahren kann ferner insoweit modifiziert werden, als die Montage der Metallfolien bereits beim Verpressen des Wärmedämmmaterials erfolgt. Hierbei wird vorzugsweise so verfahren, daß eine der beiden Metallfolien in der Form vorgelegt wird, das Wärmedämmaterial vorverdichtet, die zweite Metallfolie auf das vorverdichtete Wärmematerial aufgebracht und das Werkstück schließlich in seine Endform gepreßt wird.
  • Weiterhin kann bei der beschriebenen Vorfertigung des Plattenkerns in seiner endgültigen Form der nichtmetallische Teil der Platten umhüllung auf den Kern oder zwischen die Metallfolien aufgebracht werden.
  • Die erfindungsgemäßen Wärmedämmplatten zeichnen sich durch hervorragende Wärmedämmeigenschaften aus, die durch die Kombination der folgenden Merkmale erreicht wird:
    • Entsprechende Zusammensetzung des Wärmedämmstoffs,
    • Verzicht auf Bindemittel im Wärmedämmstoff,
    • Verkleidung des Kerns mit Metallfolie an den, dem Wärmefluß entgegengerichteten Seiten der Platte und
    • Verbinden der Metallfolien durch nichtmetallisches, den Wärmefluß hemmendes Material.
  • Vorteilhaft ist weiterhin die gute Maßhaltigkeit der Platten. Da die erfindungsgemäßen Platten ohne Schwierigkeit mit scharfen Kanten ausgeformt werden können, ist eine fugentreue Montage gewährleistet.
  • Schließlich sei festgestellt, daß es innerhalb des Erfindungsgedankens liegt, den Wärmedämmplatten nicht nur eine ebene, sondern auch eine gewölbte Form zu geben.

Claims (5)

1. Wärmedämmplatte mit Umhüllung und Kern aus verfestigtem Wärmedämmstoff der folgenden Zusammensetzung:
Figure imgb0002
dadurch gekennzeichnet , daß die Umhüllung aus zumindest zwei verschiedenen Materialien besteht, wobei
a) die dem Wärmefluß entgegengerichteten Flächen der Platte mit Metallfolie umhüllt sind,
b) die Metallfolien sich nicht berühren und
c) die Metallfolien durch ein, den Wärmefluß hemmendes Material, verbunden sind.
2. Verfahren zur Herstellung der Wärmedämmplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
1. Verpressen des Wärmedämmaterials zu einer Platte
2. Belegen der, dem Wärmefluß entgegengerichteten Flächen der Platte mit Metallfolie und
3. Vervollständigen der Plattenumhüllung durch Anbringen eines, den Wärmefluß hemmenden Materials.
EP81106876A 1980-09-05 1981-09-03 Wärmedämmplatte Ceased EP0047494A3 (de)

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