WO2014068105A1

WO2014068105A1 - Verfahren zur Herstellung von profilierten Elementen

Info

Publication number: WO2014068105A1
Application number: PCT/EP2013/072909
Authority: WO
Inventors: Marc Fricke; Mark Elbing; Nils Mohmeyer
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2014-05-08
Also published as: CN109488160A; DK2914795T3; RU2015121321A; RU2641083C2; MX2015005658A; JP2015536849A; EP2914795A1; KR20150082550A; AU2013340732A1; KR102115257B1; JP2019073720A; CN104781491A; JP6755297B2; EP2914795B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbundelemente, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421, aufweist, Verfahren zur Herstellung derartiger Verbundelemente sowie die Verwendung eines derartigen Verbundelements zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau.

Description

Verfahren zur Herstellung von profilierten Elementen

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbundelemente, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist, Verfahren zur Herstellung derartiger Verbundelemente sowie die Verwendung eines derartigen Verbundelements zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau.

Zur Optimierung des Wärmedurchgangs von Verbundprofilen gibt es im Stand der Technik verschiedene Lösungsansätze, wobei meist Hohlkammern oder ausgeschäumte Hohlkammern integriert sind. Herstellungstechnisch ist ein solches Dämmelement daher oft aufwendig, da beim Einsatz vom Schäumen das Problem besteht, entweder in eine Hohlkammer schäumen zu müssen, was prozessbedingt schwierig ist, oder aber da nur ein Teil des gesamten möglichen Bauraums des Dämmelements zum Ausschäumen genutzt werden kann. Aufgrund der steigenden Anforderungen an die dämmenden Eigenschaften der Profile, werden die einzelnen Kam- mern immer kleiner und die Stege immer dünner, was sowohl werkzeugtechnisch als auch extrusionstechnisch schwierig und teuer ist. An die Dämmmaterialien und die Verarbeitung der Verbundelemente werden immer höhere Anforderungen gestellt, um ständig steigenden Anforderungen im Hinblick auf die Wärmedämmung insbesondere im Hausbau gerecht zu werden. DE 28 44 006 A1 offenbart beispielsweise ein Verfahren zum Extrudieren von Kunststoff- Profilen mit einem allseitig von einem Mantel aus einem Kunststoff umschlossenen Kern aus aufgeschäumtem Kunststoff, bei dem in einem Arbeitsgang das Material für den Mantel in das Extruder-Werkzeug eingebracht und gleichzeitig das Kernmaterial in den Hohlraum des geformten Mantels eingeführt wird, wobei beim Aufschäumen des Kernmaterials in den Hohlraum des Mantels eingebrachte Gase über das Extruder-Werkzeug abgeführt werden.

WO 99/16996 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Rahmenprofilen für Fenster oder Türen, bei dem zunächst das äußere Profil aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt wird und anschließend ein schäumfähiges Gemisch auf Basis eines Polyurethans in das Profil eingebracht wird, und unter Ausschäumen des Gemisches ein haftfester Verbund zwischen Außenprofil und Schaumstoff erzeugt wird. Dieses Dokument offenbart auch ein Verfahren, bei dem in das zunächst ausgeformte Außenprofil ein vorgefertigter, fertig geschäumter Schaumkern eingelegt wird. DE 199 61 306 A1 offenbart ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Profils durch Extrusi- on. Dieses Profil enthält eine Außenschale und einen geschäumten Innenkern. Es wird in diesem Verfahren zunächst die Profil-Außenschale extrudiert und anschließend mit schäumfähigem Material ausgeschäumt. DE 1 959 464 offenbart ebenfalls ein Verfahren zum kontinuierlichen Strangpressen von endlosen Profilen mit einem Mantel aus thermoplastischem Kunststoff und einem Schaumstoffkern, wobei zunächst der Mantel aus thermoplastischem Kunststoff durch Extrusion hergestellt wird, und dieser anschließend mit einem schäumfähigen Material ausgeschäumt wird.

EP 2 072 743 A2 offenbart ein Verfahren zum Ausschäumen eines hohlen Fenster- oder Türrahmens. Dazu werden durch Extrusion hergestellte Kunststoffprofile zu fertigen Fenster- oder Türrahmen zusammengesetzt und anschließend durch Einbringen eines schäumfähigen Mate- rials ausgeschäumt.

Im Stand der Technik sind auch Verfahren zur Herstellung solcher Profile, die einen geschäumten Kern aufweisen, bekannt, wobei fertig geschäumte Schaumstoff-Stecklinge in die durch Extrusion hergestellten Profile eingesteckt werden, siehe beispielsweise DE 202009003392 U1 oder WO 02/090703 A2.

DE 10 2009 037 851 A1 offenbart Dämmelemente zur thermischen Trennung in Profilen für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente, ein Profil für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente und Herstellungsverfahren dafür.

Auch EP 2 062 717 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffprofilen mit einem geschäumten Kern in einem Co-Extrusionsverfahren, wobei ein schäumbares Material, insbesondere in festem Zustand, in den Hohlraum eines Kunststoffhohlprofils co-extrudiert wird und darin geschäumt wird.

Mit steigender Anforderung an die Dämmung wird aber auch der Einsatz anderer Dämmmaterialien notwendig, die eine höhere Dämmwirkung haben. Beispielsweise bei Fenstern und damit bei einer nicht weiter zu realisierenden Dickenaufweitung der Profile muss bei gleichbleibender Dicke die Wärmeleitfähigkeit reduziert werden, um eine Verbesserung der Dämmung zu reali- sieren.

Neben Polyurethanschäumen werden daher im Stand der Technik auch organische Aerogele oder Xerogele als Dämmmaterialien eingesetzt, die gute Eigenschaftsprofile für den Einsatz als Dämmmaterial aufweisen. So offenbart beispielsweise WO 2012/059388 A1 Aerogele und Xe- rogele sowie die Verwendung der Aerogele und Xerogele als Dämmstoff und in Vakuumisolationspaneelen. Die Schrift offenbart darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung von porösen Materialien in Form von Aerogelen oder Xerogelen, wobei mindestens ein mehrfunktionelles Isocyanat mit einer Aminkomponente umgesetzt wird, die mindestens ein mehrfunktionelles substituiertes aromatisches Amin umfasst.

Die dort offenbarten Materialien weisen gute Dämmeigenschaften auf. Herstellungsbedingt werden jedoch Platten des Materials erhalten, so dass die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren für den Einbau in Hohlkammern von profilierten Elementen nicht anwendbar sind. Ausgehend vom Stand der Technik lag eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung somit darin, Elemente, insbesondere Elemente für den Fensterbau, bereitzustellen, die gute Dämmeigenschaften aufweisen und prozesstechnisch leicht herzustellen sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist.

Das erfindungsgemäße Verbundelement umfasst ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern. Unter einem Profil wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dabei eine feste Struktur verstanden, die Aussparungen bzw. Hohlkammern aufweist, die sich längs des Profils erstrecken. In diesen Aussparungen bzw. Hohlkammern befindet sich erfindungsgemäß im Verbundelement der Dämmkern. Das Profil umschließt dementsprechend den Dämmkern zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig. Der Dämmkern erstreckt sich dementsprechend längs des Profils. Der Dämmkern besteht erfindungsgemäß aus einem organischen porösen Material, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist.

Geeignete Materialien sind grundsätzlich bekannt. Beispielsweise weisen organische Aerogele oder organische Xerogele diese Eigenschaften auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß ein Verbundelement umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das organische poröse Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen Xerogelen oder organischen Aerogelen oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon.

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente weisen überraschend gute Dämmeigenschaften auf. Dabei können aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeiten der eingesetzten organischen porö- sen Materialien trotz der bautechnisch vorgegebenen geringen Dicken des Dämmmaterials gute Eigenschaften erreicht werden, die die wachsenden Anforderungen an Wärmedämmung erfüllen.

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente eignen sich insbesondere zur Herstellung von Bau- elementen bei denen ein geringer U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) erforderlich ist, beispielsweise Fenster oder Türen. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Verbundelemente einfach und kostengünstig herzustellen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Verbunde- lements umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist, wobei das Profil um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

Die erfindungsgemäß eingesetzten organischen porösen Materialien weisen eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, auf, insbesondere im Bereich von 13,5 bis 25 mW/m^*K, weiter bevorzugt im Bereich von 14 bis 22 mW/m^*K, besonders bevorzugt im Bereich von 14,5 bis 20 mW/m^*K.

Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß organische Aerogele mit einer Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 14 bis 22 mW/m^*K, besonders bevorzugt im Beriech von 14,5 bis 20 mW/m^*K als organische poröse Materialien eingesetzt. Weiter weisen die erfindungsgemäß eingesetzten organischen porösen Materialien eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , auf, insbesondere von größer 0,25 N/mm², weiter bevorzugt von größer 0,30 N/mm², besonders bevorzugt von größer 0,35 N/mm². Die hohe Druckfestigkeit der Materialien, die ein Maß für die Steifigkeit ist, erlaubt eine Herstellung und Lagerung der Materialien, was die Verarbeitung bei der Herstellung von Verbundelementen erleichtert. Darüber hinaus können die Materialien einen konstruktiven Beitrag leisten.

Standard-Hartschäume, die üblicherweise zur Dämmung eingesetzt werden, haben beispiels- weise bei einer Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 20 bis 25 mW/m^*K nur Druckfestigkeiten von etwa 0,15 N/mm². Die Druckfestigkeit derartiger Materialien könnte zwar durch eine Erhöhung der Dicke gesteigert werden, wobei jedoch gleichzeitig die Wärmeleitfähigkeit steigen würde und damit die Dämmeigenschaften schlechter würden. Unter einem Xerogel wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein poröses Material mit einer Porosität von mindestens 70 Vol.-% und einem volumengemittelten mittleren Porendurchmesser von höchstens 50 Mikrometer verstanden, welches durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellt wurde, wobei die flüssige Phase durch Trocknen unterhalb der kritischen Temperatur und unterhalb des kritischen Drucks der flüssigen Phase („subkritische Bedingungen") aus dem Gel entfernt wurde.

Entsprechend ist unter einem Aerogel im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein poröses Material mit einer Porosität von mindestens 70 Vol.-% und einem volumengemittelten mittleren Porendurchmesser von höchstens 50 Mikrometer verstanden, welches durch ein Sol-Gel- Verfahren hergestellt wurde, wobei die flüssige Phase durch Trocknen oberhalb der kritischen Temperatur und oberhalb des kritischen Drucks der flüssigen Phase („überkritische Bedingungen") aus dem Gel entfernt wurde.

Der mittlere Porendurchmesser wird mittels Quecksilber-Intrusionsmessung nach DIN 66133 bestimmt und ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich ein volumengewichteter Mittelwert. Vorzugsweise beträgt der volumengewichtete mittlere Porendurchmesser des porösen Materials höchstens 20 Mikrometer. Besonders bevorzugt beträgt der volumengewichtete mittlere Porendurchmesser des porösen Materials höchstens 10 Mikrometer, ganz besonderes bevorzugt höchstens 5 Mikrometer und insbesondere höchstens 3 Mikrometer. Zwar ist eine möglichst geringe Porengröße bei hoher Porosität aus Sicht einer geringen thermischen Leitfähigkeit wünschenswert. Herstellungsbedingt ergibt sich jedoch eine praktische untere Grenze des volumengewichteten mittleren Porendurchmessers. Im Allgemeinen beträgt der volumengewichtete mittlere Porendurchmesser mindestens 50 nm, vorzugsweise mindestens 100 nm. In vielen Fällen beträgt der volumengewichtete mittlere Porendurchmesser min- destens 200 nm, insbesondere mindestens 300 nm.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß ein Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist und ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen Xerogelen oder organischen Aero- gelen oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte organische Xerogele und Aerogele werden nachfolgend beschrieben.

Vorzugsweise ist das organische Aerogel oder Xerogel auf Basis von Isocyanaten und optional weiteren Komponenten, die gegenüber Isocyanaten reaktiv sind, aufgebaut. Beispielsweise können die organischen Aerogele oder Xerogele auf Basis von Isocyanaten und OH- funktionellen und/oder NH-funktionellen Verbindungen aufgebaut sein.

Bevorzugt sind erfindungsgemäß beispielsweise organische Xerogele auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff oder organische Aerogele auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß ein Verbundelement umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlos- senen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das organische poröse Material ausgewählt ist aus der Gruppe von organischen Xerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff, organischen Aerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Po- lyharnstoff oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon.

Besonders bevorzugt ist das organische Aerogel oder Xerogel auf Basis von Isocyanaten und gegenüber Isocyanaten reaktiven Komponenten aufgebaut, wobei als gegenüber Isocyanaten reaktive Komponente mindestens ein mehrfunktionelles aromatisches Amin verwendet wird. Vorzugsweise ist das organische Xerogel oder Aerogel auf Basis von Polyharnstoff und/oder Polyisocyanurat aufgebaut.

„Auf Basis von Polyharnstoff aufgebaut" bedeutet, dass mindestens 50 mol-%, vorzugsweise mindestens 70 mol-%, insbesondere mindestens 90 mol-% der Verknüpfungen der Monomereinheiten im organischen Xerogel oder Aerogel als Urethanverknüpfungen vorliegen.„Auf Ba- sis von Polyharnstoff aufgebaut" bedeutet, dass mindestens 50 mol-%, vorzugsweise mindestens 70 mol-%, insbesondere mindestens 90 mol-% der Verknüpfungen der Monomereinheiten im organischen Xerogel oder Aerogel als Harnstoffverknüpfungen vorliegen.„Auf Basis von Polyisocyanurat aufgebaut" bedeutet, dass mindestens 50 mol-%, vorzugsweise mindestens 70 mol-%, insbesondere mindestens 90 mol-% der Verknüpfungen der Monomereinheiten im or- ganischen Xerogel oder Aerogel als Isocyanuratverknüpfungen vorliegen.„Auf Basis von Polyharnstoff und/oder Polyisocyanurat aufgebaut" bedeutet, dass mindestens 50 mol-%, vorzugsweise mindestens 70 mol-%, insbesondere mindestens 90 mol-% der Verknüpfungen der Monomereinheiten im organischen Xerogel oder Aerogel als Harnstoffverknüpfungen und/oder Isocyanuratverknüpfungen vorliegen.

Dabei können die erfindungsgemäßen Verbundelemente auch Kombinationen verschiedener Aerogele und Xerogele aufweisen. Dabei ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, dass das Verbundelement mehrere Dämmkerne aufweist. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass das Verbundelement neben dem organischen porösen Material ein weiteres Dämmmaterial, beispielsweise ein Polyurethan, umfasst.

Auf das erfindungsgemäß verwendete organische Aerogel oder Xerogel wird nachfolgend als organisches poröses Material Bezug genommen. Vorzugsweise wird das verwendete organische poröse Material in einem Verfahren erhalten, welches folgende Schritte umfasst:

(a) Umsetzung von mindestens einem mehrfunktionellen Isocyanat (a1 ) und mindestens einem mehrfunktionellen aromatischen Amin (a2) in einem Lösungsmittel optional in Gegenwart von Wasser als Komponente (a3) und optional in Gegenwart mindestens eines Katalysators (a4);

(b) Entfernung des Lösungsmittels unter Erhalt des Aerogels oder Xerogels. Die im Rahmen von Schritt (a) vorzugsweise verwendeten Komponenten (a1 ) bis (a4) und die Mengenverhältnisse werden nachfolgend erläutert.

Die mehrfunktionellen Isocyanate (a1 ) werden im Folgenden gemeinsam als Komponente (a1 ) bezeichnet. Entsprechend werden die mehrfunktionellen aromatischen Amine (a2) im Folgenden gemeinsam als Komponente (a2) bezeichnet. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die genannten Monomerkomponenten im organischen porösen Material in umgesetzter Form vorliegen. Unter Funktionalität einer Verbindung soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Zahl der reaktiven Gruppen pro Molekül verstanden werden. Im Fall der Monomerkomponente (a1 ) ist die Funktionalität die Anzahl der Isocyanatgruppen pro Molekül. Im Falle der Aminogruppen der Monomerkomponente (a2) bezeichnet die Funktionalität die Zahl der reaktiven Aminogruppen pro Molekül. Eine mehrfunktionelle Verbindung weist dabei eine Funktionalität von mindestens 2 auf.

Falls als Komponente (a1 ) beziehungsweise (a2) Mischungen aus Verbindungen mit unterschiedlicher Funktionalität zum Einsatz kommen, ergibt sich die Funktionalität der Komponenten jeweils aus dem zahlengewichteten Mittel der Funktionalität der einzelnen Verbindungen. Eine mehrfunktionelle Verbindung enthält mindestens zwei der oben genannten funktionellen Gruppen pro Molekül.

Komponente (a1 ) Vorzugsweise wird als Komponente (a1 ) mindestens ein mehrfunktionelles Isocyanat verwendet.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt die eingesetzte Menge der Komponente (a1 ) vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, insbesondere mindestens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 55 Gew.-%, insbesondere mindestens 68 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (a1 ), (a2) und ggf. (a3), welches 100 Gew.-% ergibt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt die eingesetzte Menge der Komponente (a1 ) außerdem vorzugsweise höchstens 99,8 Gew.-%, insbesondere höchstens 99,3 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 97,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (a1 ), (a2) und ggf. (a3), welches 100 Gew.-% ergibt.

Als mehrfunktionelle Isocyanate kommen aromatische, aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Isocyanate in Betracht. Derartige mehrfunktionelle Isocyanate sind an sich be- kannt oder können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden. Die mehrfunktionellen Isocyanate können insbesondere auch als Mischungen eingesetzt werden, so dass die Komponente (a1 ) in diesem Fall verschiedene mehrfunktionelle Isocyanate enthält. Als Monomerbausteine (a1 ) in Betracht kommende mehrfunktionelle Isocyanate weisen zwei (im folgen- den Diisocyanate genannt) oder mehr als zwei Isocyanatgruppen pro Molekül der Monomer- komponente auf.

Insbesondere geeignet sind 2,2'-, 2,4'- und/oder 4, 4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), 1 ,5- Naphthylendiisocyanat (NDI), 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI), 3,3'-Dimethyl- diphenyldiisocyanat, 1 ,2-Diphenylethandiisocyanat und/oder p-Phenylen-diisocyanat (PPDI), Tri-, Tetra-, Penta-, Hexa-, Hepta- und/oder Octamethylendiisocyanat, 2-Methylpentamethylen- 1 ,5-diisocyanat, 2-Ethylbutylen-1 ,4-diisocyanat, Pentamethylen-1 ,5-diisocyanat, Butylen-1 ,4- diisocyanat, 1 -lsocyanato-3,3,5-trimethyl-5-iso-cyanatomethyl-cyclohexan (Isophoron- diisocyanat, IPDI), 1 ,4- und/oder 1 ,3-Bis(iso-cyanatomethyl)cyclohexan (HXDI), 1 ,4-

Cyclohexandiisocyanat, 1 -Methyl-2,4- und/oder -2, 6-cyclohexandiisocyanat und 4,4'-, 2,4'- und/oder 2,2'-Dicyclohexylmethandiisocyanat.

Als mehrfunktionelle Isocyanate (a1 ) sind aromatische Isocyanate bevorzugt. Dies gilt insbesondere dann, wenn als Komponente (a3) Wasser verwendet wird.

Besonders bevorzugt sind als mehrfunktionelle Isocyanate der Komponente (a1 ) folgende Ausführungsformen:

Mehrfunktionelle Isocyanate auf Basis von Toluylendiisocyanat (TDI), insbesondere 2,4- TDI oder 2,6-TDI oder Mischungen aus 2,4- und 2,6-TDI;

Mehrfunktionelle Isocyanate auf Basis von Diphenylmethandiisocyanat (MDI), insbesondere 2,2'-MDI oder 2,4'-MDI oder 4,4'-MDI oder oligomeres MDI, das auch als Polyphe- nylpolymethylenisocyanat bezeichnet wird, oder Mischungen aus zwei oder drei der vorgenannten Diphenylmethandiisocyanate, oder Roh-MDI, welches bei der Herstellung von MDI anfällt, oder Mischungen aus mindestens einem Oligomer des MDI und mindestens einem der vorgenannten niedermolekularen MDI-Derivate;

Gemische aus mindestens einem aromatischen Isocyanat gemäß Ausführungsform i) und mindestens einem aromatischen Isocyanat gemäß Ausführungsform ii). Als mehrfunktionelles Isocyanat besonders bevorzugt ist oligomeres Diphenylmethandiisocyanat. Bei oligomerem Diphenylmethandiisocyanat (im folgenden oligomeres MDI genannt) handelt es sich um ein Gemisch aus mehreren oligomeren Kondensationsprodukten und somit Derivaten von Diphenylmethandiisocyanat (MDI). Die mehrfunktionellen Isocyanate können bevorzugt auch aus Mischungen von monomeren aromatischen Diisocyanaten und oligomerem MDI aufgebaut sein.

Oligomeres MDI enthält ein oder mehrere mehrkernige Kondensationsprodukte des MDI mit einer Funktionalität von mehr als 2, insbesondere 3 oder 4 oder 5. Oligomeres MDI ist bekannt und wird häufig als Polyphenylpolymethylenisocyanat oder auch als polymeres MDI bezeichnet. Oligomeres MDI ist üblicherweise aus einer Mischung aus MDI-basierten Isocyanaten mit unterschiedlicher Funktionalität aufgebaut. Üblicherweise wird oligomeres MDI im Gemisch mit monomerem MDI eingesetzt. Die (mittlere) Funktionalität eines Isocyanates, welches oligomeres MDI enthält, kann im Bereich von ungefähr 2,2 bis ungefähr 5 variieren, insbesondere von 2,4 bis 3,5, insbesondere von 2,5 bis 3. Eine solche Mischung von MDI-basierten mehrfunktionellen Isocyanaten mit unterschiedlichen Funktionalitäten ist insbesondere das Roh-MDI, das bei der Herstellung von MDI, üblicherweise katalysiert durch Salzsäure, als Zwischenprodukt der Herstellung von Roh-MDI entsteht.

Mehrfunktionelle Isocyanate oder Mischungen mehrerer mehrfunktioneller Isocyanate auf Basis von MDI sind bekannt und werden beispielsweise von BASF Polyurethanes GmbH unter dem Namen Lupranat® vertrieben.

Vorzugsweise beträgt die Funktionalität der Komponente (a1 ) mindestens zwei, insbesondere mindestens 2,2 und besonders bevorzugt mindestens 2,4. Die Funktionalität der Komponente (a1 ) beträgt bevorzugt von 2,2 bis 4 und besonders bevorzugt von 2,4 bis 3.

Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Isocyanatgruppen der Komponente (a1 ) von 5 bis 10 mmol/g, insbesondere von 6 bis 9 mmol/g, besonders bevorzugt von 7 bis 8,5 mmol/g. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Gehalt an Isocyanatgruppen in mmol/g und das sogenannte Äquivalenzgewicht in g/Äquivalent in einem reziproken Verhältnis stehen. Der Gehalt an Iso- cyanatgruppen in mmol/g ergibt sich aus dem Gehalt in Gew.-% nach ASTM D 5155-96 A.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Komponente (a1 ) aus mindestens einem mehrfunktionellen Isocyanat ausgewählt aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Diphenylme- than-2,4'-diisocyanat, Diphenylmethan-2,2'-diisocyanat und oligomerem Diphenylmethandi- isocyanat. Im Rahmen dieser bevorzugten Ausführungsform enthält die Komponente (a1 ) besonders bevorzugt oligomeres Diphenylmethandiisocyanat und weist eine Funktionalität von mindestens 2,4 auf.

Die Viskosität der eingesetzten Komponente (a1 ) kann in einem weiten Bereich variieren. Vor- zugsweise weist die Komponente (a1 ) eine Viskosität von 100 bis 3000 mPa.s, besonders bevorzugt von 200 bis 2500 mPa.s, auf.

Komponente (a2) Als Komponente (a2) wird erfindungsgemäß mindestens eine mehrfunktionelle OH- funktionalisierte oder NH-funktionalisierte Verbindung eingesetzt.

Im Rahmen des erfindungsgemäß bevorzugten Verfahrens ist Komponente (a2) mindestens ein mehrfunktionelles aromatisches Amin.

Komponente (a2) kann teilweise in situ erzeugt werden. In einer solchen Ausführungsform wird die Umsetzung im Rahmen von Schritt (a) in Gegenwart von Wasser (a3) durchgeführt. Wasser reagiert mit den Isocyanatgruppen zu Aminogruppen unter Freisetzung von CO2. Somit werden mehrfunktionelle Amine teilweise als Zwischenprodukt (in situ) erzeugt. Sie werden im weiteren Verlauf der Umsetzung mit Isocyanatgruppen zu Harnstoffverknüpfungen umgesetzt.

In dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Umsetzung in Gegenwart von Wasser (a3) und einem mehrfunktionellen aromatischen Amin als Komponente (a2) sowie optional in Gegenwart eines Katalysators (a4) durchgeführt.

In einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform wird die Umsetzung von Komponente (a1 ) und einem mehrfunktionellen aromatischen Amin als Komponente (a2) optional in Gegenwart eines Katalysators (a4) durchgeführt. Dabei ist kein Wasser (a3) anwesend.

Mehrfunktionelle aromatische Amine sind dem Fachmann an sich bekannt. Unter mehrfunktionellen Aminen sind solche zu verstehen, welche mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktive Aminogruppen pro Molekül aufweisen. Gegenüber Isocyanaten reaktiv sind dabei primäre und sekundäre Aminogruppen, wobei die Reaktivität der primären Aminogruppen im Allgemei- nen deutlich höher ist als die der sekundären.

Die mehrfunktionellen aromatischen Amine sind vorzugsweise zweikernige aromatische Verbindungen mit zwei primären Aminogruppen (bifunktionelle aromatische Amine), entsprechende drei - oder mehrkernige aromatische Verbindungen mit mehr als zwei primären Aminogruppen oder Mischungen aus den vorgenannten Verbindungen. Bevorzugte mehrfunktionelle aromatische Amine der Komponente (a2) sind insbesondere Isomere und Derivate von Diaminodiphe- nylmethan.

Die genannten bifunktionellen zweikernigen aromatischen Amine sind besonders bevorzugt solche gemäß der allgemeinen Formel I,

wobei R¹ und R² gleich oder unterschiedlich sein können und unabhängig voneinander ausge- wählt werden aus Wasserstoff und linearen oder verzweigten Alkylgruppen mit von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und wobei sämtliche Substituenten Q¹ bis Q⁵ und Q¹' bis Q⁵' gleich oder unterschiedlich sind und unabhängig voneinander ausgewählt werden aus Wasserstoff, einer primären Aminogruppe und einer linearen oder verzweigten Alkylgruppe mit von 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkylgruppe weitere funktionelle Gruppen tragen kann, unter der Vo- raussetzung, dass die Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I mindestens zwei primäre Aminogruppen umfasst, wobei zumindest eines aus Q¹, Q³ und Q⁵ eine primäre Aminogruppe ist und zumindest eines aus Q¹', Q³' und Q⁵' eine primäre Aminogruppe ist. In einer Ausführungsform werden die Alkylgruppen im Rahmen der Substituenten Q gemäß der allgemeinen Formel I ausgewählt aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sek-Butyl und tert-Butyl. Derartige Verbindungen werden nachfolgende als substituierte aromatische Amine (a2-s) bezeichnet. Allerdings ist es ebenfalls bevorzugt, wenn alle Substituenten Q Wasserstoff darstellen, sofern sie nicht wie oben definiert Aminogruppen sind (sogenannte nicht substituierte mehrfunktionelle aromatische Amine).

Bevorzugt sind R¹ und R² im Rahmen der allgemeinen Formel I gleich oder unterschiedlich und werden unabhängig voneinander ausgewählt aus Wasserstoff, einer primären Aminogruppe und einer linearen oder verzweigten Alkylgruppe mit von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Vorzugs- weise werden R¹ und R² ausgewählt aus Wasserstoff und Methyl. Besonders bevorzugt gilt R¹ = R² = H.

Geeignete mehrfunktionelle aromatische Amine (a2) sind außerdem insbesondere Isomere und Derivate von Toluoldiamin. Im Rahmen von Komponente (a2) bevorzugte Isomere und Derivate von Toluoldiamin sind insbesondere Toluol-2,4-diamin und/oder Toluol-2,6-diamin und Diethyl- toluoldiamine, insbesondere 3,5-Diethyltoluol-2,4-diamin und/oder 3,5-Diethyltoluol-2,6-diamin.

Ganz besonders bevorzugt umfasst Komponente (a2) mindestens ein mehrfunktionelles aromatisches Amin ausgewählt aus 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 2,4'-Diaminodiphenylmethan, 2,2'- Diaminodiphenylmethan und oligomerem Diaminodiphenylmethan.

Oligomeres Diaminodiphenylmethan enthält ein oder mehrere mehrkernige Methylen-verbrückte Kondensationsprodukte von Anilin und Formaldehyd. Oligomeres MDA enthält mindestens ein, im Allgemeinen jedoch mehrere Oligomere des MDA mit einer Funktionalität von mehr als 2, insbesondere 3 oder 4 oder 5. Oligomeres MDA ist bekannt oder kann nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden. Üblicherweise wird oligomeres MDA in Form von Mischungen mit monomerem MDA eingesetzt.

Die (mittlere) Funktionalität eines mehrfunktionellen Amins der Komponente (a2), welches oli- gomeres MDA enthält, kann im Bereich von ungefähr 2,3 bis ungefähr 5 variieren, insbesondere von 2,3 bis 3,5 und insbesondere von 2,3 bis 3. Eine solche Mischung von MDA-basierten mehrfunktionellen Aminen mit unterschiedlichen Funktionalitäten ist insbesondere das Roh- MDA, das insbesondere bei der Kondensation von Anilin mit Formaldehyd, üblicherweise katalysiert durch Salzsäure, als Zwischenprodukt der Herstellung von Roh-MDI entsteht.

Besonders bevorzugt enthält das mindestens eine mehrfunktionelle aromatische Amin Diaminodiphenylmethan oder ein Derivat von Diaminodiphenylmethan. Besonders bevorzugt enthält das mindestens eine mehrfunktionelle aromatische Amin oligomeres Diaminodiphenylmethan. Besonders bevorzugt ist, wenn die Komponente (a2) oligomeres Diaminodiphenylmethan als Verbindung (a2) enthält und insgesamt eine Funktionalität von mindestens 2,1 aufweist. Insbesondere enthält die Komponente (a2) oligomeres Diaminodiphenylmethan und weist eine Funktionalität von mindestens 2,4 auf. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, die Reaktivität der primären Aminogrup- pen zu steuern, indem substituierte mehrfunktionelle aromatische Amine im Rahmen von Komponente (a2) verwendet werden. Die genannten und nachfolgend ausgeführten substituierten mehrfunktionellen aromatischen Amine, nachfolgend mit (a2-s) bezeichnet, können in Mischung mit den oben genannten (nicht substituierten) Diaminodiphenylmethanen (alle Q in Formel I Wasserstoff, sofern nicht Nh ) oder auch ausschließlich eingesetzt werden.

In dieser Ausführungsform wird Q², Q⁴, Q²' und Q⁴' im Rahmen der oben dargestellten Formel I einschließlich den dazugehörigen Definitionen vorzugsweise so gewählt, dass die Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I mindestens eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe, die wei- tere funktionelle Gruppen tragen kann, mit von 1 bis 12 Kohlenstoffatomen in α-Position zu mindestens einer an den aromatischen Kern gebundenen primären Aminogruppe aufweist. Vorzugsweise werden Q², Q⁴, Q²' und Q⁴' in dieser Ausführungsform so gewählt, dass das substituierte aromatische Amin (a2-s) mindestens zwei primäre Aminogruppen umfasst, die jeweils eine oder zwei lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit von 1 bis 12 Kohlenstoffatomen in a- Position aufweisen, die weitere funktionelle Gruppen tragen können. Sofern eines oder mehrere aus Q², Q⁴, Q²' und Q⁴' so gewählt werden, dass sie lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit von 1 bis 12 Kohlenstoffatomen entsprechen, die weitere funktionelle Gruppen tragen, dann sind Aminogrupppen und/oder Hydroxygruppen und/oder Halogenatome als solche funktionelle Gruppen bevorzugt.

Vorzugsweise werden die Amine (a2-s) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 3, 3', 5,5'- Tetraalkyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 3,3',5,5'-Tetraalkyl-2,2'-diaminodiphenylmethan und 3,3',5,5'-Tetraalkyl-2,4'-diaminodiphenylmethan, wobei die Alkylgruppen in 3, 3', 5 und 5'- Position gleich oder unterschiedlich sein können und unabhängig voneinander ausgewählt wer- den aus linearen oder verzweigten Alkylgruppen mit von 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die weitere funktionelle Gruppen tragen können. Vorzugsweise sind vorgenannte Alkylgruppen Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sek-Butyl oder t-Butyl (jeweils unsubstituiert).

In einer Ausführungsform können eines, mehrere oder alle Wasserstoffatome einer oder mehre- rer Alkylgruppen der Substituenten Q durch Halogenatome, insbesondere Chlor, ersetzt sein. Alternativ können eines, mehrere oder alle Wasserstoffatome einer oder mehrerer Alkylgruppen der Substituenten Q durch NH2 oder OH ersetzt sein. Es ist jedoch bevorzugt, wenn die Alkylgruppen im Rahmen der allgemeinen Formel I aus Kohlenstoff und Wasserstoff aufgebaut sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst Komponente (a2-s) 3, 3', 5,5'-

Tetraalkyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, wobei die Alkylgruppen gleich oder unterschiedlich sein können und unabhängig ausgewählt werden aus linearen oder verzweigten Alkylgruppen mit von 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die optional funktionelle Gruppen tragen können. Vorzugsweise werden vorgenannte Alkylgruppen ausgewählt aus unsubstituierten Alkylgruppen, insbeson- dere Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sek-Butyl und tert-Butyl, besonders bevorzugt aus Methyl und Ethyl. Ganz besonders bevorzugt sind 3,3',5,5'-Tetraethyl-4,4'- diaminodiphenylmethan und/oder 3,3',5,5'-Tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan. Die vorgenannten mehrfunktionellen Amine der Komponente (a2) sind dem Fachmann an sich bekannt oder können nach bekannten Methoden hergestellt werden. Eine der bekannten Methoden ist die Umsetzung von Anilin beziehungsweise von Derivaten des Anilins mit Formaldehyd unter saurer Katalyse.

Wie oben erläutert, kann Wasser als Komponente (a3) teilweise das mehrfunktionelle aromatische Amin ersetzen, indem es mit einer dann vorab berechneten Menge an zusätzlichem mehrfunktionellen aromatischem Isocyanat der Komponente (a1 ) in situ zu einem entsprechenden mehrfunktionellen aromatischen Amin reagiert.

Die Komponenten (a1 ) bis (a3) werden nachfolgend gemeinsam als organische Gelvorstufe (A) bezeichnet.

Katalysator (a4)

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise in Gegenwart mindestens eines Katalysators als Komponente (a4) durchgeführt.

Als Katalysatoren kommen im Prinzip alle dem Fachmann bekannten Katalysatoren in Betracht, welche die Trimerisierung von Isocyanaten (sogenannte Trimerisierungskatalysatoren) und/oder die Umsetzung von Isocyanaten mit Aminogruppen (sogenannte Gelkatalysatoren) und/oder - sofern Wasser verwendet wird - die Umsetzung von Isocyanaten mit Wasser (sogenannte Treibkatalysatoren) beschleunigen. Die entsprechenden Katalysatoren sind an sich bekannt und weisen unterschiedliche Ausprägungen hinsichtlich der oben genannten drei Reaktionen auf. Je nach Ausprägung können sie somit ein oder mehrerer der vorgenannten Typen zugeordnet werden. Dem Fachmann ist darüber hinaus bekannt, dass auch andere Reaktionen als die oben genannten auftreten können. Entsprechende Katalysatoren lassen sich unter anderem anhand ihres Gel- zu Treibverhältnisses charakterisieren, wie z.B. bekannt aus Polyurethane, 3. Auflage, G. Oertel, Hanser Verlag, München, 1993, Seiten 104 bis 1 10.

Sofern keine Komponente (a3), d. h. kein Wasser verwendet wird, weisen bevorzugte Katalysa- toren eine signifikante Aktivität hinsichtlich der Trimerisierung auf. Hierdurch wird die Homogenität der Netzwerkstruktur günstig beeinflusst, woraus besonders günstige mechanische Eigenschaften resultieren

Sofern Wasser als Komponente (a3) verwendet wird, weisen bevorzugte Katalysatoren (a4) ein ausgewogenes Gel- zu Treibverhältnis auf, so dass die Reaktion der Komponente (a1 ) mit Wasser nicht zu stark beschleunigt wird und zu einer negativen Beeinflussung der Netzwerkstruktur führt und gleichzeitig eine kurze Gelierungszeit resultiert, so dass die Entfor- mungszeit vorteilhaft gering ist. Bevorzugte Katalysatoren weisen gleichzeitig eine signifikante Aktivität hinsichtlich der Trimerisierung auf. Hierdurch wird die Homogenität der Netzwerkstruktur günstig beeinflusst, woraus besonders günstige mechanische Eigenschaften resultieren.

Die Katalysatoren können ein Monomerbaustein (einbaubarer Katalysator) oder nicht-einbaubar sein.

Die Komponente (a4) wird zweckmäßigerweise in der geringsten wirksamen Menge eingesetzt. Vorzugsweise Anwendung finden Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-teile, insbesondere von 0,1 bis 3 Gew.- teile, besonders bevorzugt von 0,2 bis 2,5 Gew.- teile der Komponente (a4) bezogen auf insgesamt 100 Gew.-teile der Komponenten (a1 ), (a2) und (a3).

Im Rahmen von Komponente (a4) bevorzugte Katalysatoren werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären und tertiären Aminen, Triazinderivaten, Organometall- verbindungen, Metallchelaten, quaternäre Ammoniumsalzen, Ammoniumhydroxiden sowie Al- kali- und Erdalkali-Hydroxiden, -alkoxiden und -carboxylaten.

Geeignete Katalysatoren sind insbesondere starke Basen, beispielsweise quaternäre Ammoniumhydroxide, wie z. B. Tetraalkylammoniumhydroxide mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest und Benzyltrimethylammoniumhydroxid, Alkalimetallhydroxide, wie z. B. Kalium- oder Natriumhydro- xid und Alkalimetallalkoxide, wie z. B. Natriummethylat, Kalium- und Natriumethylat und Kaliu- misopropylat.

Geeignete Katalysatoren sind außerdem insbesondere Alkalimetallsalze von Carbonsäuren, wie z. B. Kaliumformiat, Natrium-, Kaliumacetat, Kalium-2-ethylhexanoat, Kaliumadipat und Natri- umbenzoat, Alkalisalze von langkettigen Fettsäuren mit 8 bis 20, insbesondere 10 bis 20 C- Atomen und gegebenenfalls seitenständigen OH-Gruppen.

Geeignete Katalysatoren sind außerdem insbesondere N-Hydroxyalkyl-quarternär- ammoniumcarboxylate, wie z.B. Trimethylhydroxypropylammoniumformiat.

Geeignete phosphororganische Verbindungen, insbesondere Oxide der Phospholene sind z.B. 1 -Methylphospholenoxid, 3-Methyl-1 -phenylphosphlenoxid, 1 -Phenylphospholenoxid, 3-Methyl- 1 -benzylphospholenoxid. Organometallverbindungen sind dem Fachmann insbesondere als Gelkatalysatoren an sich bekannt und sind als Katalysatoren (a4) ebenfalls geeignet. Organozinnverbindungen wie z.B. Zinn-2-ethylhexanoat und Dibutylzinndilaurat sind im Rahmen von Komponente (a4) bevorzugt. Weiterhin sind Metall-Acetylacetonate bevorzugt, insbesondere Zinkacetylacetonat. Tertiäre Amine sind dem Fachmann als Gelkatalysatoren und als Trimerisierungskatalysatoren an sich bekannt. Tertiäre Amine sind als Katalysatoren (a4) besonders bevorzugt. Bevorzugte tertiäre Amine sind insbesondere N,N-Dimethylbenzylamin, Ν,Ν'-Dimethylpiperazin, N,N- Dimethylcyclohexylamin, N,N',N"-Tris-(dialkylaminoalkyl)-s-hexahydrotriazine, wie z. B. Ν,Ν',Ν"- Tris(dimethylaminopropyl)-s-hexahydrotriazin, Tris-(dimethylaminomethyl)phenol, Bis(2- dimethylaminoethyl)ether, Ν,Ν,Ν,Ν,Ν-Pentamethyldiethylentriamin, Methylimidazol, Dimethyli- midazol, Aminopropylimidazol, Dimethylbenzylamin, 1 ,6-Diazabicyclo[5.4.0]undecen-7, Triethylamin, Triethylendiamin (IUPAC: 1 ,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan), Dimethylaminoethanola- min, Dimethylaminopropylamin, Ν,Ν-Dimethylaminoethoxyethanol, Ν,Ν,Ν-

Trimethylaminoethylethanolamin, Triethanolamin, Diethanolamin, Triisopropanolamin und Diisopropanolamin, Methyldiethanolamin, Butyldiethanolamin, Hydroxyethylanilin.

Im Rahmen von Komponente (a4) besonders bevorzugte Katalysatoren werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ν,Ν-Dimethylcyclohexylamin, Bis(2-dimethylaminoethyl)ether,

Ν,Ν,Ν,Ν,Ν-Pentamethyldiethylentriamin, Methylimidazol, Dimethylimidazol, Aminopropylimidazol, Dimethylbenzylamin, 1 ,6-Diazabicyclo-[5,4,0]-undecen-7, Tris- dimethylaminopropylhexahydrotriazin, Triethylamin, Tris-(dimethylaminomethyl)phenol, Triethylendiamin (Diazabicyclo[2,2,2]octan), Dimethylaminoethanolamin, Dimethylaminopropylamin, N,N-Dimethylaminoethoxyethanol, Ν,Ν,Ν-Trimethylaminoethylethanolamin, Triethanolamin, Diethanolamin, Triisopropanolamin, Diisopropanolamin, Methyldiethanolamin, Butyldiethanolamin, Hydroxyethylanilin, Metall-Acetylacetonate, Ammonium-Ethylhexanoate und Metallionen- Ethylhexanoate. Die Verwendung der im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Katalysatoren (a4) führt zu porösen Materialien mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, insbesondere zu verbesserter Druckfestigkeit. Darüber hinaus wird durch Verwendung der Katalysatoren (a4) die Gelierungszeit verringert, d. h. die Gelierungsreaktion beschleunigt, ohne andere Eigenschaften negativ zu beeinflussen.

Lösungsmittel

Die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten organischen Aerogele oder Xerogele findet in Gegenwart eines Lösungsmittels statt.

Der Begriff Lösungsmittel umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung flüssige Verdünnungsmittel, das heißt sowohl Lösungsmittel im engeren Sinne als auch Dispersionsmittel. Die Mischung kann insbesondere eine echte Lösung, eine kolloidale Lösung oder eine Dispersion, z.B. eine Emulsion oder Suspension, sein. Bevorzugt ist die Mischung eine echte Lösung. Das Lösungsmittel ist eine unter den Bedingungen des Schrittes (a) flüssige Verbindung, vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel.

Als Lösungsmittel kommen prinzipiell eine organische Verbindung oder ein Gemisch aus mehreren Verbindungen in Betracht, wobei das Lösungsmittel bei den Temperatur- und Druckbe- dingungen, unter denen die Mischung bereitgestellt wird (kurz: Lösungsbedingungen), flüssig ist. Die Zusammensetzung des Lösungsmittels wird so gewählt, dass es in der Lage ist, die organische Gelvorstufe zu lösen oder zu dispergieren, bevorzugt zu lösen. Im Rahmen des oben ausgeführten bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der organischen Aerogele oder organi- sehen Xerogele bevorzugte Lösungsmittel sind solche, die ein Lösungsmittel für die organische Gelvorstufe (A) sind, d. h. solche, die die organische Gelvorstufe (A) unter Reaktionsbedingungen vollständig lösen. Das Reaktionsprodukt der Umsetzung in Gegenwart des Lösungsmittels ist zunächst ein Gel, d. h. ein viskoelastisches chemisches Netzwerk, das durch das Lösungsmittel gequollen ist. Ein Lösungsmittel, welches ein gutes Quellmittel für das gebildete Netzwerk darstellt, führt in der Regel zu einem Netzwerk mit feinen Poren und kleinem mittleren Porendurchmesser, wohingegen ein Lösungsmittel, welches ein schlechtes Quellmittel für das resultierende Gel darstellt, in der Regel zu einem grobporigen Netzwerk mit großem mittleren Porendurchmesser führt.

Die Wahl des Lösungsmittels beeinflusst somit die angestrebte Porengrößenverteilung und die angestrebte Porosität. Die Wahl des Lösungsmittels erfolgt im Allgemeinen zudem so, dass ein Ausfällen oder Ausflocken durch Bildung eines präzipitierten Reaktionsproduktes während oder nach Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens weitestgehend nicht auftritt.

Bei Wahl eines geeigneten Lösungsmittels ist der Anteil an präzipitiertem Reaktionsprodukt üblicherweise kleiner als 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung. Die Menge an gebildetem präzipitiertem Produkt in einem bestimmten Lösungsmittel kann gravimetrisch bestimmt werden, indem die Reaktionsmischung vor dem Gelpunkt über ein geeignetes Filter filtriert wird.

Als Lösungsmittel kommen die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungsmittel für Iso- eyanat-basierte Polymere in Frage. Bevorzugte Lösungsmittel sind dabei solche, die ein Lö- sungsmittel für die Komponenten (a1 ), (a2) und ggf. (a3) sind, d. h. solche, die die Bestandteile der Komponenten (a1 ), (a2) und ggf. (a3) unter Reaktionsbedingungen weitgehend vollständig lösen. Bevorzugt ist das Lösungsmittel gegenüber Komponente (a1 ) inert, d. h. nicht reaktiv.

Als Lösungsmittel kommen beispielsweise Ketone, Aldehyde, Alkylalkanoate, Amide wie For- mamid und N-Methylpyrollidon, Sulfoxide wie Dimethylsulfoxid, aliphatische und cycloaliphati- sche halogenierte Kohlenwasserstoffe, halogenierte aromatische Verbindungen und fluorhaltige Ether in Betracht. Ebenso in Betracht kommen Mischungen aus zwei oder mehreren der vorgenannten Verbindungen. Weiterhin kommen Acetale, insbesondere Diethoxymethan, Dimethoxymethan und 1 ,3- Dioxolan, als Lösungsmittel in Betracht.

Dialkylether und zyklische Ether sind als Lösungsmittel ebenfalls geeignet. Bevorzugte Dial- kylether sind insbesondere solche mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl- Ethylether, Diethylether, Methyl-Propylether, Methyl-Isopropylether, Propyl-Ethylether, Ethyl- Isopropylether, Dipropylether, Propyl-Isopropylether, Diisopropylether, Methyl-Butylether, Me- thyl-lsobutylether, Methyl-t-Butylether, Ethyl-n-Butylether, Ethyl-Isobutylether und Ethyl-t- Butylether. Bevorzugte zyklische Ether sind insbesondere Tetrahydrofuran, Dioxan und Tetra- hydropyran.

Als Lösungsmittel sind außerdem Alkylalkanoate bevorzugt, insbesondere Methylformiat, Me- thylacetat, Ethylformiat, Butylacetat und Ethylacetat. Bevorzugte halogenierte Lösungsmittel sind in der WO 00/24799, Seite 4, Zeile 12 bis Seite 5, Zeile 4 beschrieben.

Aldehyde und/oder Ketone sind als Lösungsmittel bevorzugt. Als Lösungsmittel geeignete Aldehyde oder Ketone sind insbesondere solche entsprechend der allgemeinen Formel R²-(CO)- R¹, wobei R¹ und R² Wasserstoff oder Alkylgruppen mit 1 ,2,3 oder 4 Kohlenstoffatomen sind. Geeignete Aldehyde oder Ketone sind insbesondere Acetaldehyd, Propionaldehyd, n- Butyraldehyd, Isobutyraldehyd, 2-Ethylbutyraldehyd, Valeraldehyd, Isopentaldehyd, 2- Methylpentaldehyd, 2-Ethylhexaldehyde, Acrolein, Methacrolein, Crotonaldehyd, Furfural, Acro- leindimer, Methacroleindimer, 1 ,2,3,6-Tetrahydrobenzaldehyd, 6-Methyl-3-cyclohexenaldehyd, Cyanacetaldehyd, Glyoxylsäureethylester, Benzaldehyd, Aceton, Diethylketon, Methylethylke- ton, Methylisobutylketon, Methyl-n-butylketon, Ethylisopropylketon, 2-Acetylfuran, 2-Methoxy-4- methylpentan-2-οη, Cyclohexanon und Acetophenon. Die vorgenannten Aldehyde und Ketone können auch in Form von Mischungen eingesetzt werden. Ketone und Aldehyde mit Alkylgruppen mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen pro Substituent sind als Lösungsmittel besonders bevor- zugt. Ganz besonders bevorzugt sind Ketone der allgemeinen Formel R¹(CO)R², wobei R¹ und R² unabhängig voneinander ausgewählt werden aus Alkylgruppen mit 1 bis 3 C-Atomen. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Keton Aceton. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst mindestens einer der beiden Substituenten R¹ und/oder R² eine Al- kylgruppe mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methylethylketon. Durch Ver- wendung der vorgenannten besonders bevorzugten Ketone in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden poröse Materialien mit besonders kleinem mittlerem Porendurchmesser erhalten. Ohne sich beschränken zu wollen besteht die Vorstellung, dass die Porenstruktur des entstehenden Gels aufgrund der höheren Affinität der vorgenannten besonders bevorzugten Ketone besonders feinporig ist.

In vielen Fällen ergeben sich besonders geeignete Lösungsmittel, indem man zwei oder mehrere miteinander vollständig mischbare Verbindungen, ausgewählt aus den vorgenannten Lösungsmitteln, in Form eines Gemisches einsetzt. Vor der Umsetzung gemäß Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt vorzugsweise das Bereitstellen der Komponenten (a1 ), (a2), ggf. (a3) und ggf. (a4) und des Lösungsmittels.

Vorzugsweise werden die Komponenten (a1 ) einerseits und (a2) sowie ggf. (a3) und ggf. (a4) andererseits getrennt voneinander jeweils in einer geeigneten Teilmenge des Lösungsmittels bereitgestellt. Die getrennte Bereitstellung ermöglicht die optimale Kontrolle beziehungsweise Steuerung der Gelierungsreaktion vor und während des Vermischens. Sofern Wasser als Komponente (a3) eingesetzt wird, wird Komponente (a3) besonders bevorzugt getrennt von Komponente (a1 ) bereitgestellt. Dies vermeidet die Reaktion von Wasser mit Komponente (a1 ) unter Bildung von Netzwerken ohne Anwesenheit der Komponente (a2). Andernfalls führt die Vorabmischung von Wasser mit Komponente (a1 ) zu weniger günstigen Ei- genschaften in Bezug auf die Homogenität der Porenstruktur und die Wärmeleitfähigkeit der resultieren Materialien.

Die vor Durchführung von Schritt (a) bereitgestellte Mischung oder Mischungen können außerdem übliche, dem Fachmann bekannte Hilfsmittel als weitere Bestandteile enthalten. Genannt seien beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Keimbildungsmittel, Oxidationsstabilisato- ren, Gleit- und Entformungshilfen, Farbstoffe und Pigmente, Stabilisatoren, z.B. gegen Hydrolyse, Licht, Hitze oder Verfärbung, anorganische und/oder organische Füllstoffe, Verstärkungsmit- tel und Biozide. Nähere Angaben über die oben genannten Hilfsmittel- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur zu entnehmen, z.B. aus Plastics Additives Handbook, 5th edition, H. Zweifel, ed. Hanser Publi- shers, München, 2001 , Seiten 1 und 41 -43.

Um die Umsetzung gemäß Schritt (a) des Verfahrens durchzuführen, muss zunächst eine ho- mogene Mischung der vor der Umsetzung gemäß Schritt (a) bereitgestellten Komponenten erzeugt werden.

Das Bereitstellen der im Rahmen von Schritt (a) umgesetzten Komponenten kann auf übliche Weise erfolgen. Bevorzugt wird dazu ein Rührer oder eine andere Mischvorrichtung eingesetzt, um eine gute und schnelle Durchmischung zu erzielen. Die zur Erzeugung der homogenen Mischung benötigte Zeitdauer sollte klein im Verhältnis zur Zeitdauer sein, in der die Gelierungs- reaktion zu der zumindest teilweisen Ausbildung eines Gels führt, um Mischfehler zu vermeiden. Die sonstigen Mischbedingungen sind in der Regel nicht kritisch, beispielsweise kann man bei 0 bis 100°C und 0,1 bis 10 bar (absolut), insbesondere z.B. bei Raumtemperatur und Atmo- sphärendruck, mischen. Nach erfolgter Erzeugung einer homogenen Mischung wird die

Mischapparatur vorzugsweise abgeschaltet.

Bei der Gelierungsreaktion handelt es sich um eine Polyadditionsreaktion, insbesondere um eine Polyaddition von Isocyanatgruppen und Amino- oder Hydroxygruppen.

Unter einem Gel wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein vernetztes System auf Basis eines Polymers verstanden, das in Kontakt mit einer Flüssigkeit (sog. Solvogel oder Lyogel, bzw. mit Wasser als Flüssigkeit: Aquagel oder Hydrogel) vorliegt. Dabei bildet die Polymerphase ein kontinuierliches räumliches Netzwerk.

Im Rahmen von Schritt (a) des Verfahrens entsteht das Gel üblicherweise durch Ruhenlassen, z.B. durch einfaches Stehenlassen des Behälters, Reaktionsgefäßes oder Reaktors, in dem sich die Mischung befindet (im folgenden Geliervorrichtung genannt). Bevorzugt wird während des Gelierens (Gelbildung) die Mischung nicht mehr gerührt oder durchmischt, weil dies die Ausbildung des Gels behindern könnte. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Mischung während des Gelierens abzudecken bzw. die Geliervorrichtung zu verschließen. Die Gelierung ist dem Fachmann an sich bekannt und wird beispielsweise in der WO

2009/027310 auf Seite 21 , Zeile 19 bis Seite 23, Zeile 13 beschrieben.

Im Rahmen des Verfahrens wird im Rahmen von Schritt (b) das Lösungsmittel entfernt (Trocknung). Grundsätzlich kommt eine Trocknung unter überkritischen Bedingungen in Betracht, vor- zugsweise nach Austausch des Lösungsmittels durch CO2 oder andere für Zwecke der überkritischen Trocknung geeignete Lösungsmittel. Eine derartige Trocknung ist dem Fachmann an sich bekannt. Überkritische Bedingungen kennzeichnen eine Temperatur und einen Druck, bei denen die zu entfernende fluide Phase im überkritischen Zustand vorliegt. Hierdurch lässt sich die Schrumpfung des Gelkörpers beim Entfernen des Lösungsmittels reduzieren. Das aus der überkritischen Trocknung erhaltene Material wird als Aerogel bezeichnet.

Es ist allerdings angesichts der einfachen Verfahrensführung bevorzugt, die erhaltenen Gele durch Überführung der im Gel enthaltenen Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand bei einer Temperatur und einem Druck unterhalb der kritischen Temperatur und des kritischen Drucks der im Gel enthaltenen Flüssigkeit zu trocknen. Das aus der subkritischen Trocknung erhaltene Material wird als Xerogel bezeichnet.

Vorzugsweise erfolgt das Trocknen des erhaltenen Gels durch Überführung des Lösungsmittels in den gasförmigen Zustand bei einer Temperatur und einem Druck unterhalb der kritischen Temperatur und des kritischen Drucks des Lösungsmittels. Demzufolge erfolgt vorzugsweise das Trocknen durch Entfernung des Lösungsmittels, das bei der Umsetzung zugegen war, ohne vorherigen Austausch gegen ein weiteres Lösungsmittel. Entsprechende Methoden sind dem Fachmann ebenfalls bekannt und werden in der WO-2009/027310 auf Seite 26, Zeile 22 bis Seite 28, Zeile 36 beschrieben.

Mittels des zuvor beschriebenen Verfahrens werden organische poröse Materialien erhalten, die gute Eigenschaften für den Einsatz als Dämmmaterial aufweisen.

Vorzugsweise weist ein in den erfindungsgemäßen Verbundelementen als Dämmkern einge- setztes organisches poröses Material eine Dichte im Bereich von 70 bis 300 kg/m³ auf, insbesondere im Bereich von 75 bis 250 kg/m³, weiter bevorzugt im Bereich von 85 bis 220 kg/m³, besonders bevorzugt im Bereich von 90 bis 200 kg/m³.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß ein Verbundelement umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das organische poröse Material eine Dichte im Bereich von 70 bis 300 kg/m³ aufweist. Bevorzugte organische poröse Materialien weisen darüber hinaus eine Temperaturbeständigkeit auf, die den kontinuierlichen Aufbau des Profils um den Dämmkern herum erlaubt, d.h. sind beispielsweise beim Extrudieren eines Profils stabil. Bevorzugte organische poröse Materialien weisen dementsprechend eine Temperaturbeständigkeit von größer 160°C auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß ein Verbundelement umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das organische poröse Material eine Temperaturbeständigkeit von größer 160°C aufweist.

Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten organischen Aerogele und Xerogele weisen Eigenschaftsprofile auf, die zum einen eine gute Wärmedämmung der Verbundelemente gewährleisten, zum anderen durch die Stabilität eine einfache Herstellung der Verbundelemente ermöglichen.

Es ist damit erfindungsgemäß insbesondere möglich, den Dämmkern in der gewünschten Größe und Form herzustellen und dann das Profil um den Dämmkern aufzubauen. Dies vermeidet aufwändige Verfahren, bei denen ein Hohlprofil hergestellt werden muss, das anschließend mit dem Dämmmaterial gefüllt wird.

Der Dämmkern kann im Allgemeinen jede gewünschte Form aufweisen, die dem Fachmann als geeignet für die gewünschte Anwendung erscheint. Im Querschnitt kann der Dämmkern eine runde und/oder eckige Form aufweisen. Zusätzlich kann der Kern gleichmäßig oder ungleichmäßig ausgeformt sein, und beispielsweise Aussparungen, Rillen, Kanten etc. aufweisen, wobei diese Profilierungen parallel aber auch senkrecht zur Produktionsrichtung verlaufen können.

Der Dämmkern weist im Allgemeinen Abmessungen von 5 bis 250 mm, bevorzugt 10 bis 150 mm, besonders bevorzugt 15 bis 100 mm, insbesondere 20 bis 80 mm auf, wobei diese Abmessungen bei ungleichmäßig geformten Kernen die in einer Richtung vorliegenden größten Entfernungen beschreiben.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäß hergestellte Verbundelement genau einen Dämmkern aus einem organischen porösen Material. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, dass das Verbundelement zwei, drei oder vier Kerne aus einem organi- sehen porösen Material aufweist. Für den Fall, dass zwei, drei oder vier Kerne in dem erfindungsgemäß hergestellten Verbundelement vorliegen, können diese bezüglich ihrer Form gleich oder unterschiedlich sein. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass das Verbundelement mindestens einen Dämmkern aus einem organischen porösen Material aufweist und mindestens einen weiteren aus einem anderen Material, beispielsweise einem Polyurethan- Schaumstoff. Das erfindungsgemäße Verbundelement weist ein Profil auf, wobei das Profil grundsätzlich aus jedem denkbaren geeigneten Material bestehen kann, insbesondere aus thermoplastisch verarbeitbaren Materialien oder auch aus Aluminium. Das Profil umschließt dabei den Dämmkern teilweise oder vollständig, bevorzugt vollständig. Des Weiteren weist das Profil in einer bevorzugten Ausführungsform Stege auf, die an ihn angebunden sind.

Das Profil an sich, bzw. das Profil und die gegebenenfalls vorliegenden Stege des Profils wei- sen im Allgemeinen eine Dicke von 1 bis 20 mm, bevorzugt 2 bis 15 mm, besonders bevorzugt 3 bis 10 mm auf, wobei das Profil und die Stege unterschiedliche oder gleiche Dicken aufweisen können. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Mantel oder die Stege an verschiedenen Stellen des Profils verschiedene Dicken auf, wobei die Dicken in Längsrichtung gleich sind, aber in Querrichtung unterschiedlich sein können. Dies ist beispielsweise von der Ausformung des Profils abhängig, die wiederum von der späteren Anwendung abhängig ist.

Das Profil des erfindungsgemäß herzustellenden Verbundelements enthält vorzugsweise wenigstens ein thermoplastisches Material. Geeignete thermoplastische Materialien sind dem Fachmann an sich bekannt und beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Po- lyolefinen, beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) oder Polyvinylchlorid (PVC), Polykonden- sate wie Polyamide (PA), beispielsweise PA 6 oder PA 6,6, Polylactat (PLA), Polycarbonate (PC), Polyester, beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketon (PEEK) Polyadditionsprodukte wie thermoplastisches Polyurethan, Wood Plastic Composites und Mi- schungen davon. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält der Mantel des erfindungsgemäß hergestellten Profils Polyvinylchlorid (PVC). Polyvinylchlorid (PVC) und dessen Herstellung durch Polymerisation von Vinylchlorid sind dem Fachmann an sich bekannt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß ein Verbundelement umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das Profil aus Polyvinylchlorid oder Aluminium besteht.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verbundelement umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das Profil aus Polyvinylchlorid besteht.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Profil ein thermoplastisches Material, das einen Schmelzpunkt unterhalb 220 °C aufweist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das erfindungsgemäße Verbundelement auf verschiedene Weisen hergestellt werden, beispielsweise kontinuierlich oder diskontinuierlich, wobei eine kontinuierliche Herstellung erfindungsgemäß bevorzugt ist. Grundsätzlich sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente verschiedene Verfahren möglich, solange gewährleistet ist, dass der Dämmkern passgenau in das Profil eingebracht werden kann.

Vorzugsweise wird dabei das Profil um den Dämmkern herum aufgebaut. Dies vereinfacht das Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Verbundelements, da die Ausformung von Hohlkörpern im Profil erleichtert wird, da der Dämmkern die Form des Hohlkörpers vorgibt. Die Erfindung betrifft somit weiterhin ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist, wobei das Profil um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

Erfindungsgemäß ist es somit möglich, dass der Dämmkern in der gewünschten Form hergestellt wird, gelagert wird und anschließend weiter verarbeitet wird. Der Aufbau des Profils ist dabei auf unterschiedliche Weise möglich, beispielsweise mittels eines Extruders, besonders bevorzugt mittels eines Ringextruders.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Pro- fil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das Profil mittels eines Ringextruders kontinuierlich um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumin- dest teilweise umschlossenen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das Profil aus mehreren Teilen um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

Dabei ist es erfindungsgemäß beispielsweise möglich, dass das Profil um den Dämmkern herum aus mehreren vorgeformten Teilen aufgebaut wird, es ist aber ebenso möglich, dass ein Teil vorgeformt wird, der Dämmkern eingelegt wird und das Profil dann beispielsweise mittels eines Extruders geschlossen wird.

Sofern das Profil aus mehreren vorgeformten Teilen um den Dämmkern herum aufgebaut wird, können die einzelne Teile des Profils auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden wer- den, beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen oder durch Steckverbindungen („Gipsen").

Vorzugsweise kann somit das Profil aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Material aufgebaut werden, beispielsweise Polyvinylchlorid. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern wie zuvor beschrieben, wobei das Profil aus Polyvinylchlorid besteht.

Erfindungsgemäß kann das die Herstellung des Verbundelements vorzugsweise mittels eines Ringextruders erfolgen. Das Verfahren umfasst dabei das Einbringen des Dämmkerns in einen Extruder mit angeschlossener Extrusionsdüse zur Herstellung von Ringprofilen, um den Dämm- kern mit einem Profil aus wenigstens einem thermoplastischen Material zu umhüllen, um das Verbundelement zu erhalten.

Dabei wird der Dämmkern in einen Extruder eingebracht, der eine Düse enthält, die der Form des Profils nachgebildet ist. In dem Extruder wird nun das thermoplastische Material, welches den Mantel bilden soll, in geschmolzener Form auf den Kern aufgebracht. Ausführungsformen dieses erfindungsgemäß verwendeten Extruders sind dem Fachmann im Allgemeinen bekannt und beispielsweise beschrieben in WO 2009/098068.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt bei einer Temperatur durchgeführt, bei das thermoplastische Material des Profils geschmolzen ist, beispielsweise von 100 bis 220 °C, besonders bevorzugt 130 bis 190 °C, durchgeführt.

Nach Verlassen des Extruders liegt bevorzugt eine Temperatur vor, bei der das thermoplastische Material fest wird, beispielsweise 25 bis 180 °C, bevorzugt 50 bis 150 °C.

Das Extrudieren von thermoplastischen Materialien ist dem Fachmann an sich bekannt und beispielsweise beschrieben in„Einführung in die Kunststoffverarbeitung", 5. Ausgabe, September 2006; S. 87 - 180; Walter Michaeli; Hanser Fachbuchverlag. Wird erfindungsgemäß eine Armierung in das Profil eingebracht, so kann diese fertig ausgeformt, beispielsweise als Band, dem Extruder zugeführt werden. In einer zweiten Ausführungsform wird die Armierung gleichzeitig mit dem Mantel des Profils im Extruder extrudiert. Dazu wird das Material der Armierung, bevorzugt in geschmolzenem Zustand, über den Extruder zugeführt.

Die Armierung weist in einer bevorzugten Ausführungsform Abmessungen auf, die abhängig sind von den Abmessungen des Profils und eine möglichst hohe Stabilität des armierten Profils ermöglichen. Dabei ist die Armierung so ausgeführt, dass ein Wärmetransport innerhalb des Profils, beispielsweise in Fenster- oder Türrahmen, reduziert oder zumindest nicht erhöht wird.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass das Profil diskontinuierlich um den Dämmkern herum aufgebaut wird, beispielsweise aus mehreren vorgeformten Teilen, wobei die einzelne Teile des Profils auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden werden können, beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen oder durch Steckverbindungen („Gipsen").

Gemäß einem alternativen Verfahren ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch mög- lieh, dass das Profil zunächst vollständig hergestellt wird und dann der Dämmkern in vorgeformte Hohlkammern eingebracht wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Profil nicht um den Dämmkern herum aufgebaut.

Der Dämmkern kann gemäß dieser Verfahrensvariante auf alle üblichen Weisen in das Profil eingebracht werden, beispielsweise durch Einsaugen oder Einschieben, bevorzugt durch Einschieben.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung somit gemäß einer alternativen Ausührungsform ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Pro- fil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist, wobei der Dämmkern in das Profil eingeschoben wird. Die erfindungsgemäßen Verbundelemente weisen eine geringe Wärmeleitfähigkeit bei gleich bleibender Dämmdicke auf, was sie für den Einsatz für Bauelemente, beispielsweise für Fenster oder Türen geeignet macht.

Damit können U-Wert-Grenzen (U-Wert = Wärmedurchgangskoeffizient in W/m^{2 *} K) der einzel- nen Gewerke (Wand, Fenster) der Gebäudehülle eingehalten werden, die gute Dämmung ermöglichen.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung eines organischen porösen Materials mit einer Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , als Dämmmaterial in Profilen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegenden Erfindung demgemäß die Verwendung eines organischen porösen Materials als Dämmmaterial in Profilen wie zuvor be- schrieben, wobei die Profile zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau eingesetzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundelements oder eines Verbundelements erhältlich nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau. Die erfindungsgemäßen Verbundelemente eignen sich zum Aufbau verschiedener Bauelemente, beispielsweise von Fenstern.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung gemäß einer weiteren Ausführungsform daher auch ein Fenster, umfassend ein Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist.

Im Folgenden sind beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgeführt, wobei diese die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung auch solche Ausführungsformen, die sich aus den im Folgenden angegebenen Rückbezügen und damit Kombinationen ergeben.

Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist.

Verbundelement gemäß Ausführungsform 1 , wobei das organische poröse Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen Xerogelen oder organischen Ae- rogelen oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon.

Verbundelement gemäß einer der Ausführungsformen 1 oder 2, wobei das organische poröse Material ausgewählt ist aus der Gruppe von organischen Xerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff, organischen Aerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon.

Verbundelement gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei das organische poröse Material eine Dichte im Bereich von 70 bis 300 kg/m³ aufweist.

Verbundelement gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 4, wobei das organische poröse Material eine Temperaturbeständigkeit von größer 160°C aufweist.

Verbundelement gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 5, wobei das Profil aus Polyvinylchlorid oder Aluminium besteht. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist, wobei das Profil um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

Verfahren gemäß Ausführungsform 7, wobei das Profil mittels eines Ringextruders kontinuierlich um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

Verfahren gemäß Ausführungsform 7, wobei das Profil aus mehreren Teilen um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 7 bis 9, wobei das Profil aus Polyvinylchlorid besteht. Verwendung eines organischen porösen Materials mit einer Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , als Dämmmaterial in Profilen. Verwendung gemäß Ausführungsform 1 1 , wobei die Profile zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau eingesetzt werden.

Verwendung eines Verbundelements gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 6 oder eines Verbundelements erhältlich nach einem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 7 bis 10 zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau.

Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist und ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen Xeroge- len oder organischen Aerogelen oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon.

Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist und ausgewählt ist aus der Gruppe von organischen Xerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff, organischen Aerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon. Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise um- schlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist und ausgewählt ist aus der Gruppe von organischen Xerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff, organischen Aerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon, wobei das organische poröse Material eine Dichte im Bereich von 70 bis 300 kg/m³ aufweist. Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise um- schlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist und ausgewählt ist aus der Gruppe von organischen Xerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff, organischen Aerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon, wobei das organische poröse Material eine Temperaturbeständigkeit von größer 160°C aufweist. Verbundelement gemäß Ausführungsform 17, wobei das Profil aus Polyvinylchlorid oder Aluminium besteht. Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN

53421 , aufweist und ausgewählt ist aus der Gruppe von organischen Xerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff, organischen Aerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon, und wobei das Profil aus Polyvinylchlorid oder Aluminium besteht. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist, wobei das Profil mittels eines Ringextruders kontinuierlich um den Dämmkern herum aufgebaut wird. 21 . Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist, wobei der Dämmkern in das Profil eingeschoben wird.

Fenster, umfassend ein Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist.

Verwendung eines Verbundelements gemäß einer der Ausführungsformen 14 bis19 oder eines Verbundelements erhältlich nach einem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 20 bis 22 zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung, sind aber

Weise einschränkend hinsichtlich des Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

BEISPIELE

Herstellbeispiel Aerogel

Einsatzstoffe

Es wurden folgende Verbindungen zur Herstellung der Gele eingesetzt:

Komponente a1 : Oligomeres MDI (Lupranat® M200) mit einem NCO-Gehalt von 30,9 g pro 100 g nach ASTM D-5155-96 A, einer Funktionalität im Bereich von drei und einer Viskosität von 2100 mPa.s bei 25°C nach DIN 53018 (nachfolgend "Verbindung M200").

Komponente a2: 3,3',5,5'-Tetraethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan (nachfolgend "MDEA")

Katalysatoren: Butyldiethanolamin, Methyldiethanolamin Herstellbeispiel 1

80 g der Verbindung M200 wurden unter Rühren bei 20 C in 220 g 2-Butanon in einem Becherglas gelöst. 8 g der Verbindung MDEA und 8 g Butyldiethanolamin sowie 1 g Wasser wurden in 220 g 2-Butanon in einem zweiten Becherglas gelöst. Die beiden Lösungen aus Schritt (a) wurden gemischt. Man erhielt eine klare, niedrigviskose Mischung. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 24 Stunden zur Aushärtung stehen gelassen. Anschließend wurde das Gel aus dem Becherglas genommen und in einem Autoklaven durch Lösungsmittel-Extraktion mit überkritischem CO2 getrocknet.

Der Gel-Monolith wurde aus dem Becherglas entnommen und in einen 25 I Autoklaven transferiert. Der Autoklav wurde mit >99% Aceton gefüllt, so dass der Monolith vollständig von Aceton bedeckt war, und anschließend verschlossen. Dadurch kann verhindert werden, dass Schrumpf des Monoliths durch Verdampfen des organischen Lösungsmittels auftritt, bevor der Monolith in Kontakt mit überkritischem CO2 kommt. Der Monolith wurde für 24h im CO2 Strom getrocknet. Der Druck (im Trocknungsystem) betrug zwischen 1 15- 120 bar; die Temperatur betrug 40 C. Am Ende wurde der Druck im System innerhalb von ca. 45 Minuten bei einer Temperatur von 40 C kontrolliert auf Atmosphärendruck verringert. Der Autoklav wurde geöffnet und der getrocknete Monolith wurde entnommen.

Das erhaltene poröse Material hatte eine Dichte von 150 g/L.

Die thermische Leitfähigkeit λ wurde nach DIN EN 12667 mit einem Plattengerät der Firma Hesto (Lambda Control A50) bestimmt. Die Wärmeleitfähigkeit betrug 20,0 mW/m^*K bei 10°C.

Die Zugfestigkeit wurde nach DIN 53292 bestimmt und betrug 0,87 N/mm². Das E-Modul wurde nach DIN 53292 und betrug 15,3 N/mm².

Herstellbeispiel 2

80 g der Verbindung M200 wurden unter Rühren bei 20 C in 220 g 2-Butanon in einem Becherglas gelöst. 8 g der Verbindung MDEA und 8 g Butyldiethanolamin sowie 2 g Wasser wurden in 220 g 2-Butanon einem zweiten Becherglas gelöst. Die beiden Lösungen aus Schritt (a) wurden gemischt. Man erhielt eine klare, niedrigviskose Mischung. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 24 Stunden zur Aushärtung stehen gelassen. Anschließend wurde das Gel aus dem Becherglas genommen und in einem Autoklaven durch Lösungsmittel-Extraktion mit überkritischem CO2 getrocknet. Der Gel-Monolith wurde aus dem Becherglas entnommen und in einen 25 I Autoklaven transferiert. Der Autoklav wurde mit >99% Aceton gefüllt, so dass der Monolith vollständig von Aceton bedeckt war, und anschließend verschlossen. Dadurch kann verhindert werden, dass Schrumpf des Monoliths durch Verdampfen des organischen Lösungsmittels auftritt, bevor der Monolith in Kontakt mit überkritischem CO? kommt. Der Monolith wurde für 24h im CO2 Strom getrocknet. Der Druck (im Trocknungsystem) betrug zwischen 1 15- 120 bar; die Temperatur betrug 40 C. Am Ende wurde der Druck im System innerhalb von ca. 45 Minuten bei einer Temperatur von 40 C kontrolliert auf Atmosphärendruck verringert. Der Autoklav wurde geöffnet und der getrocknete Monolith wurde entnommen.

Das erhaltene poröse Material hatte eine Dichte von 153 g/L.

Die thermische Leitfähigkeit λ wurde nach DIN EN 12667 mit einem Plattengerät der Firma Hesto (Lambda Control A50) bestimmt. Die Wärmeleitfähigkeit betrug 21 ,0 mW/m^*K bei 10°C.

Die Druckfestigkeit wurde nach DIN 53421 bestimmt und betrug 0,64 N/mm² bei einer Stauchung von 5,3%.

Das E-Modul betrug 31 N/mm².

Herstellbeispiel 3

80 g der Verbindung M200 wurden unter Rühren bei 20 C in 250 g Ethylacetat in einem Becherglas gelöst. 8 g der Verbindung MDEA und 8 g Methyldiethanolamin wurden in 250 g Ethylacetat einem zweiten Becherglas gelöst. Die beiden Lösungen aus Schritt (a) wurden gemischt. Man erhielt eine klare, niedrigviskose Mischung. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 24 Stunden zur Aushärtung stehen gelassen. Anschließend wurde das Gel aus dem Becherglas genommen und in einem Autoklaven durch Lösungsmittel- Extraktion mit überkritischem CO? getrocknet.

Der Gel-Monolith wurde aus dem Becherglas entnommen und in einen 25 I Autoklaven transferiert. Der Autoklav wurde mit >99% Aceton gefüllt, so dass der Monolith vollständig von Aceton bedeckt war, und anschließend verschlossen. Dadurch kann verhindert werden, dass Schrumpf des Monoliths durch Verdampfen des organischen Lösungsmittels auftritt, bevor der Monolith in Kontakt mit überkritischem CO? kommt. Der Monolith wurde für 24h im CO? Strom getrocknet. Der Druck (im Trocknungsystem) betrug zwischen 1 15- 120 bar; die Temperatur betrug 40 C. Am Ende wurde der Druck im System innerhalb von ca. 45 Minuten bei einer Temperatur von 40 C kontrolliert auf Atmosphärendruck verringert. Der Autoklav wurde geöffnet und der getrocknete Monolith wurde entnommen.

Das erhaltene poröse Material hatte eine Dichte von 1 10 g/L. Die thermische Leitfähigkeit λ wurde nach DIN EN 12667 mit einem Plattengerät der Firma Hesto (Lambda Controi A50) bestimmt. Die Wärmeleitfähigkeit betrug 20,0 mW/m'K bei 10 C.

Die Druckfestigkeit betrug 0,52 N/mm² bei einer Stauchung von 10%.

Claims

Patentansprüche

1 . Verbundelement, umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise um- schlossenen Dämmkern, wobei der Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist.

2. Verbundelement gemäß Anspruch 1 , wobei das organische poröse Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen Xerogelen oder organischen Aerogelen oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon.

3. Verbundelement gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das organische poröse Material ausgewählt ist aus der Gruppe von organischen Xerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff, organischen Aerogelen auf Basis von Polyurethan, Polyisocyanurat oder Polyharnstoff oder Kombinationen aus zwei oder mehr davon.

4. Verbundelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das organische poröse Material eine Dichte im Bereich von 70 bis 300 kg/m³ aufweist.

5. Verbundelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das organische poröse Material eine Temperaturbeständigkeit von größer 160°C aufweist.

6. Verbundelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Profil aus Polyvinylchlorid oder Aluminium besteht.

7. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements umfassend ein Profil und einen von dem Profil zumindest teilweise umschlossenen Dämmkern, wobei der

Dämmkern aus einem organischen porösen Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , aufweist, wobei das Profil um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Profil mittels eines Ringextruders kontinuierlich um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Profil aus mehreren Teilen um den Dämmkern herum aufgebaut wird.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Profil aus Polyvinylchlorid besteht.

1 . Verwendung eines organischen porösen Materials mit einer Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 13 bis 30 mW/m^*K, bestimmt gemäß DIN 12667, und eine Druckfestigkeit von größer als 0,20 N/mm², bestimmt gemäß DIN 53421 , als Dämmmaterial in Profilen.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1 1 , wobei die Profile zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau eingesetzt werden.

3. Verwendung eines Verbundelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eines Verbundelements erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10 zur Herstellung von Fenstern, Türen, Kühlschränke und -truhen oder Elementen für den Fassadenbau.