WO2002077514A1

WO2002077514A1 - Platten- oder schlauchförmiges isoliermaterial

Info

Publication number: WO2002077514A1
Application number: PCT/EP2001/005292
Authority: WO
Inventors: Horst GRÄTER; Armin Stamm; Bernhard Thies; Dirk HÖFLING
Original assignee: Armacell Enterprise Gmbh
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2002-10-03
Also published as: NO20034152D0; NO20034152L; US20040161562A1; DE20105083U1; CN1494643A; EP1370795A1

Abstract

Bei dem Isoliermaterial in Form von Platten oder Schläuchen mit einer Schicht aus expandiertem Kautschuk (11), deren eine Hauptfläche die Kontaktfläche (12) mit einem zu isolierenden Gegenstand ist und mit deren gegenüberliegenden Hauptfläche (13) eine äußere Schutzschicht haftend (16) verbunden ist, besteht zur Steigerung des Flammwiederstands die Schutzschicht aus einem mattenförmigen Glasfasermaterial (14), das außenseitig mit einem Metall oder einem Polymer beschichtet (15) ist.

Description

PLATTEN- ODER SCHLAUCHFÖRMIGES ISOLIERMATERIAL

Die Erfindung betrifft ein Isoliermaterial in Form von Platten oder Schläuchen mit einer Schicht aus expandiertem Kautschuk, deren eine Hauptfläche die Kontaktfläche mit einem zu isolierenden Gegenstand ist und mit deren gegenüberliegender Haupt- fläche eine äußere Schutzschicht haftend verbunden ist.

Aus der DE 29 43 123 AI sind Halbschalen zur Isolierung von Rohren bekannt, die auf dem zu isolierenden Rohr unter Bildung eines dieses umschließenden zylindrischen Körpers angeordnet und längs ihrer Berührungsflächen miteinander verbunden werden. Die Halbschalen können aus einem elastischen Material bestehen und mit einer aufgedampf en Metallschicht überzogen sein. Auf der Innenseite der Halbschalen können Rippen in Längsrichtung oder spiralförmig oder radial verlaufend oder anders gestaltete Erhebungen vorgesehen sein, die aus einem elastischen Material bestehen können.

Aus der EP 0 220 651 Bl ist eine drei Schichten aufweisende Platte bekannt, bei der eine geschlossenzellige Polyurethanschaumplatte mit einer Dichte von 40 bis 120 kg/m³ auf beiden Seiten mit Hilfe eines Kontaktklebers auf Polychloroprengummi - basis mit einem emaillierten Metallblech verbunden ist.

Nach dem DE 94 04 719 Ul werden zur Umschließung von Stromkabeln in der Erde Halbschalen aus Kunststoff verwendet, in denen zur Verstärkung Glasfasern in Form von Geweben, Gewirken, Gestricken oder Matten eingebettet sind. Innerhalb der Halbschalen können als Abstandshalter Längsleisten aus Moosgummi eingeklebt sein. Die EP 0 118 013 Bl offenbart einen Schichtkörper aus einem Schaumstoff, u. a. auch aus Gummi, Polyurethan oder Polyvinylchlorid, in den Glasfasern in Form von zu seiner Oberseite und seiner Unterseite parallelen Schichten eingebettet sind. Der Schichtkörper ist beidseitig mit einem flammhemmenden Deckblatt in Form einer Aluminiumfolie abgedeckt, die durch eine ebenfalls flammhemmende KlebstoffSchicht haftend befestigt ist. Der Schichtkörper ist so ausgebildet, daß das von den Glasfaserschichten gebildete Netzwerk durch den Klebstoff auch haftend mit der Aluminiumfolie verbunden ist.

Zur Erhöhung des Flammwiderstands ist ferner bekannt, in Schaumstoffmischungen neben den notwendigen Flammschutzmitteln zusätzliche, insbesondere halogenhaltige Flammschutzmittel einzubringen. Diese zusätzlichen Flammschutzmittel können im Brandfall zur Freisetzung von toxischen Gasen führen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das Isoliermaterial der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Erhöhung seiner mechanischen Festigkeit ohne Zugabe von zusätzlichen Flammschutzmitteln ein verbesserter Flammwiderstand bzw. bei gleicher Flammschutzklassifizierung eine Verringerung der notwendigen Flammschutzmittel erreicht wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Isoliermaterial der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Schutzschicht aus einem mattenförmigen Glasfasermaterial besteht, das außenseitig mit einem Metall oder einem Polymer beschichtet ist.

Wenn die Beschichtung ein Metall ist, besteht sie vorteilhafterweise aus Aluminium oder Kupfer. Ist sie ein Polymer, wird sie zweckmäßigerweise von einem Polyurethan, Polyvinylacetat , Polyvinylchlorid oder einer anorganischen oder organischen Siliziumverbindung, wie Silikonkautschuk gebildet. Die Dicke der Beschichtung liegt vorzugsweise zwischen 0,05 bis 1 mm. Die Beschichtung kann durch Aufkleben einer Folie oder, wenn sie besonders dünn sein soll, durch Aufstäubung oder Aufdampfen erzeugt werden. Beim Aufkleben wird zweckmäßigerweise ein flammhemmend ausgerüsteter Kleber verwendet.

Als mattenförmiges Glasfasermaterial eignet sich zweckmäßigerweise ein Glasfaservlies.

Wenn die Platten oder Schläuche an Stößen miteinander verbunden werden sollen, können an den jeweiligen Seiten Überlappungen vorgesehen werden, wobei bei an einer Verbindungsstelle aus Montagegründen parallel aufgeschnittenen Schläuchen im Bereich des Schnitts sich die Schutzschicht auch über einen Umfangsabschnitt überlappend hinaus erstrecken kann.

Die Schutzschicht und die Schicht aus expandiertem Kautschuk werden vorzugsweise mittels eines auf das Glasfasermaterial aufgetragenen Klebers verbunden, der flammhemmend ausgerüstet ist. Die Verbindung der Schutzschicht mit den Schläuchen aus expandiertem Kautschuk kann bei der Montage auch vor Ort hergestellt werden. Der Kleber kann vollflächig oder strukturiert aufgetragen werden.

Der expandierte Kautschuk besteht zweckmäßigerweise aus Acryl- nitril-Butaden-Kautschuk (NBR) , aus Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM) , aus Cloroprenkautschuk (CR, CSM) , aus Silikonkautschuken oder aus Mischungen von Acrylnitril-Butaden- Kautschuk mit Polyvinylchlorid.

Aufgrund der außenseitig mit Metall oder Polymer beschichteten Glasfasermaterialschicht erreicht das Isoliermaterial ohne Verwendung halogenhaltiger Flammschutzmittel, die im Brandfall zur Erzeugung toxischer Gase führen würden, überraschend hohe Werte für die Brandschutzklasse bei gleichzeitig deutlich verbesserter mechanischer Festigkeit. Dabei werden die übli- chen Wärmedämmeigenschaften beibehalten. Bei gleicher Brandschutzklasse kann verglichen mit herkömmlichen Isoliermaterialien ein billigerer Kautschuk oder eine reduzierte Menge der chemischen Flammschutzmittel eingesetzt werden.

Wenn ein Isoliermaterial nach dem Stand der Technik, bestehend aus einer Schicht aus expandiertem Kautschuk, die auf einer Seite mit einer Schutzschicht, beispielsweise in Form einer Aluminiumfolie, mittels eines flammhemmenden Klebers haftend verbunden ist, auf der Seite der Aluminiumfolie unter vorgegebenen Versuchsbedingungen einer offenen Flamme oder einer starken Hitzequelle ausgesetzt wird, wird zwar ein hoher Strahlungsanteil der Wärme von dem Aluminium reflektiert, aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums wirkt jedoch die Wärme nur vom flammhemmenden Kleber gebremst sehr schnell auf den Kautschuk ein, dessen Temperatur sofort ansteigt, so daß er sich zunächst zu zersetzen und anschließend zu entflammen beginnt. Nach dem jeweiligen nationalen Flammtest erhält dann das Isoliermaterial in Frankreich die Brandklassifikation M2, in Deutschland die Brandklassifikation B2 und in England die Brandklassifikation Class 1 (BS 476: Part 7) .

Bei dem erfindungsgemäßen Isoliermaterial, das eine Schutzschicht aufweist, die aus einem mattenförmigen Glasfasermaterial besteht, das außenseitig mit einem Metall oder einem Polymer beschichtet ist und mit einem flammhemmenden Kleber mit dem expandierten Kautschuk verbunden ist, sorgt das Glas- fasermaterial bei den für die Brandklassifizierung vorgeschriebenen Versuchsbedingungen dafür, daß der Wärmeübergang auf den Kautschuk überraschend lang verzögert wird, so daß sich sowohl der Zeitpunkt der Freisetzung von brennbaren Gasen als auch der Zeitpunkt des Entflammens verzögern läßt, wodurch das erfindungsgmäße Isoliermaterial bei den Brandtests die Feuerschutzklasse Ml bzw. Bl bzw. Class 0 erreicht.

einem Polymer versehen ist. Die Schutzschicht erstreckt sich über die gesamte Umfangsflache . Für die Montage hat der Schlauch eine Einschnittsfläche 17, die sich von innen nach außen zu einer radialen Ebene geneigt erstreckt.

Wenn bei einer Montage vor Ort die Schicht 11 aus expandiertem Kautschuk um ein nicht gezeigtes Rohr herum gelegt ist und der Einschnitt 17 dieser Schicht beispielsweise durch Verkleben geschlossen ist, wird auf der äußeren Umfangsflache der Schicht 11 die Schutzschicht mittels des Klebstoffs 16 haftend befestigt, wobei die Schutzschicht sich im Bereich des Einschnitts 17 über einen Teil des Umfangs überlappen kann, der beispielsweise ein Drittel bis ein Viertel des Gesamtumfangs betragen kann.

An den Stirnseiten des Isoliermaterials in Form einer Platte oder in Form eines Schlauchs können entsprechende Überlappungen der Schutzschicht vorgesehen werden.

Bei den nachstehenden Beispielen 1 bis 4 werden Isoliermaterialproben in Form von Platten verwendet. Die Platten werden in einem Abstand von 30 cm gegenüber einem Heizstrahler mit einer Leistung von 455 W angeordnet, dessen Abstrahlfläche von 16 cm² parallel zur gegenüberliegenden Plattenoberfläche angeordnet ist. Der Isoliermaterialprobe ist eine externe Flamme mit vorgegebenem Flammenbild so zugeordnet, daß durch die Erhitzung der Probe entstehende Gase das Flammenbild deutlich erkennbar ändern, beispielsweise in Form eines Aufflammens.

Beispiel 1

Die Isoliermaterialprobe besteht aus einer 25 mm dicken unbeschichteten Platte aus expandiertem Acrylnitril-Butaden-Kau- tschuk mit einer Dichte von 50 kg/m³.

Die dem Heizstrahler zugewandte Oberfläche beginnt sich sehr schnell zu zersetzen. Durch die Gasbildung flammt die externe Flamme bereits nach 10 s Bestrahlungszeit auf.

Beispiel 2

Die Isoliermaterialprobe ist auf seiner einen Seite über der ganzen Fläche mit einem Glasfaservlies haftend verbunden, das eine Dicke zwischen 0,2 und 0,4 mm hat und aufgrund seiner nicht geschlossenen Fläche die Oberfläche der Platte zu 95% abdeckt . Eine durch das Aufflammen der externen Flamme erkennbare Entzündung sich bildender Gase stellt sich nach einer Bestrahlungszeit von 40 s ein.

Beispiel 3

Bei der Isoliermaterialprobe von Beispiel 2 ist auf das Glasfaservlies eine 0,15 mm dicke Aluminiumfolie haftend aufgebracht . Die externe Flamme brennt auch nach einer Bestrahlungszeit von fünf Minuten unverändert. Eine Gasbildung findet bis dahin also nicht statt.

Beispiel 4

Bei der Isoliermaterialprobe von Beispiel 2 ist auf das Glasfaservlies eine 0,15 mm dicke Folie aus Polyvinylchlorid haftend aufgebracht. Nach fünf Minuten Bestrahlunszeit kommt es in Sekundenabständen jeweils zu einem kurzen Aufflammen der externen Flamme, was so zu interpretieren ist, daß noch keine permanente Zersetzung eingesetzt hat.

Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß durch die Schutzschicht aus Glasfaservlies und Aluminiumfolie gemäß Beispiel 3 oder aus Glasfaservlies und Polyvinylfolie gemäß Beispiel 4 eine Zersetzung bzw. ein Verbrennen des expandierten Acrylnitril- Butaden-Kautschuks während eines nicht vorhersehbar überraschend langen Zeitraums unterbunden wird, der expandierte Kautschuk mit der Schutzschicht somit einen sehr hohen Flammwiderstand hat und durch die Schutzschicht eine erhöhte Festigkeit erhält.

Claims

Patentansprüche

1. Isoliermaterial in Form von Platten oder Schläuchen mit einer Schicht aus expandiertem Kautschuk (11) , deren eine Hauptfläche die Kontaktfläche (12) mit einem zu isolierenden Gegenstand ist und mit deren gegenüberliegenden Hauptfläche (13) eine äußere Schutzschicht haftend (16) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus einem mattenförmigen Glasfasermaterial (14) besteht, das außenseitig mit einem Metall oder einem Polymer beschichtet (15) ist.

2. Isoliermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall der Beschichtung (15) aus Aluminium oder Kupfer besteht.

3. Isoliermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer der Beschichtung (15) Polyurethan, Polyvi- nylacetat, Polyvinylchlorid oder eine anorganische oder organische Siliziumverbindung ist.

4. Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Beschichtung

(15) 0,05 bis 1 mm beträgt.

5. Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mattenförmige Glasfasermaterial (14) ein Glasfaservlies ist.

6. Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht über zwei gegenüberliegende Seiten der Platte bzw. über die Stirnseiten des Schlauchs bzw. über einen Montageeinschnitt (17) in Umfangsrichtung des Schlauchs zur Überlappung vorsteht .

Isoliermaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für Schläuche die haftende Verbindung zwischen Glasfasermaterial (14) und expandiertem Kautschuk (11) vor Ort herstellbar ist.