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Isolierendes, insbesondere wärmeisolierendes Material Die Erfindung
betrifft im allgemeinen isolierendes, insbesondere Wärmeisolierendes Material jener
Art, bei der eine isolierende Unterlage eine Beschichtung, insbesondere aus Metall
aufweist. Im besonderen betrifft die Erfindung ein isolierendes Material, das in
Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Unterlage für Isolierungen gegen elektromagnetische
Wellenstrahlung aller Art, z.B. Wärmeisolierungen in der Bautechnik an der Außen-
oder Innenseite von Decken, Wänden, im Kühlhaus- und Kühlanlagenbau aber auch in
der Kraftfahrzeugindustrie, für alle Arten wärmeisolierender Ver- und Auskleidungen
sowie in der Bekleidungsindustrie, insbesondere zur Herstellung wärmeisolierender
Oberbekleidung, z.B. von Anoraks, Verwendung finden kann.
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Es ist bekannt, wärmeisolierende Unterlagen dadurch mit einer metallischen
Oberflächenschicät zu versehen, daß Metallpulver mit einem Bindemittel oder Klebstoff
vermischt und auf die Oberfläche der Unterlage aufgetragen wird. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, auf die Oberfläche der Unterlage eine selbsttragende IIetalllolie
festhaftend aufzubringen.
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Beide Arbeitsweisen haben den Nachteil, daß sich eine verhältnismäßig
große Schichtdicke des metallischen Überzuges ergibt, somit eine gute Wärmeleitfähig##eit
innerhalb der Schicht besteht, bei flexiblen oer elastischen Unterlagen der Überzug
diese Eigenschaften weitgehend herabsetzt bzw. bei lferfDrriangen der Unterlage
Risse im Überzug auftreten und ferner, daß es praktisch unmöglich ist, auf die beschriebene
Weise eine gut reflektierende Schicht mit Gebrauchswert zu erzeugen. Sinn und Zweck
der bisher bekannten metallisierten Unterlagen ist es im wesentlinhens durch die
aufgebrachte Metallschicht die Oberfläche widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse
zu machen und darüber hinaus besondere optische Wirkungen zu erzielen. Je nach dem
für die Herstellung der Metall schicht verwendeten Material kann es überdies durch
mechanische Einwirkungen zu einem Abrieb oder einen Verkratzen der Metallschicht
oder durch chemische, z.B. atmosphärische Einflüsse im Lauf der Zeit zu einer Trübung
der Metallschicht kommen. Aus allen diesen Gründen wird mit derartigen Schichten
keine gute Reflexion elektromagnetischer Wellen erzielt.
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Es ist an sich bekannt, Kunststoffe im Hochvakuum durch Aufdampfen
von Metallen zu metallisieren, wobei sehr dünne Iletallüberzüge erhalten werden
können, doch sind die so erhaltenen Metallüberzüge meist nicht ausreichend beständig
gegen mechanische oder chemische Einflüsse, da sich Oxydschichten bilden, welche
das
Reflexionsvermögen herabsetzen und als Absorber für elektromagnetische
Wellen wirken.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines isolierenden, insbesondere
wärmeisolierenden Materials, das für die eingangs genannten Zwecke verwendbar ist
und sich durch große Beständigkeit der isolierenden Eigenschaften sowie durch Beständigkeit
gegen mechanische und chemische Einflüsse auszeichnet.
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Ein isolierendes Material gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet
sich durch eine auf einer isolierenden Unterlage unlösbar befestigte Trägerfolis
aus wärmebeständigem Kunststoff- oder Plastikmaterial aus, die an ihrer von der
Unterlage abweisenden Seite eine aufgedampfte, reflektierende Schicht, insbesondere
Iletallschicht trägt, wobei diese Schicht von einem für elektromagnetische Wärme
-stralllun- zumindest eines bestimmten Wellenlängenbereiches durchlässigen, abriebfesten
Überzug geschüt@t ist.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß die reflektierende Schicht
einen ausreichenden Schutz gegen mechai#ische und chemische Einflüsse erhält, wobei
wegen der Strahlungsdurchlässigkeit des Überzug es keine bzw. nur eine geringe oder
selektive Absorption der Strahlung in diesem tberzug auftritt, so daß die Strahlung
das isolierende Material nicht erwärmen ka#ir#. Damit wird bei Wärmeisolierungen
mit dem erfinaunsget:iäßen Material ein Wärme- bzw. Kälteverlust je nacn Verwendung
des Materials zur Wärme- oder Kälteisolierung durch abgegebene bzw. aufgenommene
Wärmestrahlung weitgehend ausgeschlossen, wozu sich noch der Vorteil ergibt, daß
Kondenswasser udgl die reflektierende Schicht nicht beschlagen kann und
diese
Schicht selbst wegen ihrer möglichen, geringen Dicke in sich nur ein geringes Wärmeleitvermögen
für Kontaktwärme besitzt. Wegen der geringen Schichtdicke der reflektierenden Schicht
und wegen des beidseitigen Schutzes durch Trägerfolie und Überzug kann die Erfindung
auch bei flexiblem, isolierendem Material verwirklicht werden, ohne daß die Reflektorwirkung
der Reflexionsschicht durch Aufreißen, Verknittern u.dgl. verlorengehen kann. Als
wärmeisolierende Unterlage kommen unter anderem für Bauzwecke Hartschaumstoffe in
Frage. Als flexible Unterlage können verdichtete und gegebenenfalls textilkaschierte
Schaumstoffbahnen, insbesondere auf Polyurethanbasis Verwendung finden. Die reflektierende,
insbesondere aus Metall bestehende Schicht wird vorzugsweise im hochvakuum unter
einem stabilen Endvakuum von meist 10 4 bis 10 5 Torr aufgedampft, wobei, je nach
dem Verwendungszweck, die Schichtdicke zwischen 3 und 400 a betragen kann. Bei einer
Schichtdicke zwischen 30 und 100 i ist die Schicht noch teilweite durculassig. Es
findet daher in Abhängigkeit von der Schichtdicke und davon, aus welchem Material
sie besteht, eine selektive Reflexion oder - umgekehrt ausgedrtickt - eine selektive
Absorption statt.
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Vorzugsweise besteht die aufgedampfte Schicht aus Aluminium, das
für das gesamte Prequenzband elektromagnetischer Strahlung etwa gleichmäßig gut
bleibende Reflexionseigenschaften aufweist, doch können auch andere reflektierende
Materialien, beispielsweise Kupfer, Silber oder Zinn verwendet werden, wobei Schichten
aus den letztgenannten Metallen, insbesondere Kupfer eine stark selektive Reflexionswirkung
haben. Es empfiehlt sich, den Überzug unmittelbar nach dem Aufdampfen einer Metallschicht
anzubringen, um
Oxydationen zu vermeiden und dann auch die Trägerfolie
sofort auf der wärmeisolierenden Unterlage zu befestigen.
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Die Trägerfolie weist vorzugsweise eine Dicke von 10 bis 20 p auf
und wird vorzugsweise aus temperaturbeständigem Polyphtalsäureester hergestellt.
Es können auch andere Kunststoffolien mit glatter Oberfläche, beispielsweise Folien
aus Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat
Verwendung finden.
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Der abriebfeste Überzug besteht vorzugsweise aus für elektromagnetische
Wellenstrahlen mit einer vorbestimmten Wellenlängei z.B. zwischen 3 und 15 #, im
wesentlichen absorptionsfrei durchlässigem Material, z.B. Polyester, das in einem
Lackierverfahren aufgebracht werden, aber auch die Form einer dünnen Überzugsfolie
aufweisen kann. Die Dicke des Überzuges wird meist kleiner als jene der Trägerfolie
gewählt und kann zwischen 1 und 5 p betragen, wobei man, falls eine selektive Reflexion
gewünscht wird, die Schichtdicke mit einem Viertel (1/4) der Wellenlänge der am
stärksten zu reflektierenden elektromagnetischen Wellen wählt. Der Überzug kann,
je nach der geforderten Durchlässigkeit, für sichtbares Licht durchsichtig oder
durchscheinend, für Isoliermaterial gegen unsichtbare elektromagnetische Wellenstrahlung,
z.B. Infrarot, UV. oder Röntgenstrahlen aber auch nur für diese Strahlungsart durchlässig,
also undurchsichtig oder eingefärbt sein, wobei durch entsprechende Färbung eine
selektive Absorption bzw. Reflexion am Isoliermaterial unterstützt werden kann.
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Die Trägerfolie selbst wird mit der wirmeisolierenden Unterlage vorzugsweise
durch Aufkaschieren verbunden, wobei bei Verwendung einer Unterlage auf Polyurethanbasis
ein entsprechendes Kaschierhilfsmittel Verwendung findet. Es ist auch möglich, die
Trägerfolie mit der wärmeisolierten Unterlage durch Aufkleben zu verbinden. Die
Unterlage selbst wird vorzugsweise von einer Bahn oder Platte aus allenfalls vorverdichtetem
Schaumstoff bestehen, wobei der Schaumstoff mit Verstärkungen oder Armierungen in
Form von an seiner Rückseite aufkaschierten Textilien, z.B. Geweben, Gewirken oder
Faservliesen oder auch in den Schaumstoff eingebetteten Netzen versehen sein kann.
Es ist auch möglich, unmittelbar als wärmeisolierenden Träger für die Folie ein
entsprechend starkes Faservlies zu verwenden.
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In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes wärmeisolierendes Material
beispielsweise im Schnitt dargestellt, wobei die Dicke der Metallschicht größer
eingezeichnet wurde, als es im Sinne einer maßstabgerechten Wiedergabe richtig wäre,
um die Darstellung überhaupt zu ermöglichen.
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Auf einer wärmeisolierenden Unterlage 1, die aus Hartschaumstoff
oder einem verdichteten, flexiblen Schaumstoff auf Polyurethanbasis bestehen kann,
ist eine Trägerfolie 2 aus Polysphthalsäureester aufkaschiert. Diese Trägerfolie
2 trägt an ihrer von der Unterlage 1 abweisenden Seite eine aufgedampfte Metallschicht
3 aus Aluminium, die von einem abriebfesten, für die Wärmestrahlung durchlässigen
Überzug 4 aus Kunsthar-z, z.B. Polyester bedeckt ist. Das Isoliermaterial wird mit
gegen die Wärme- bzw. Kältequelle
weisende Schicht angebracht.
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Die Ilerstellung des Isoliermaterials erfolgt in der Weise, daß auf
die Trägerfolie 2 im Ilochvakuum Aluminium mit einer Schichtdicke zwischen 50 und
400 R aufgedampft und anschließend z.B. durch Aufsprühen der Überzug 4 hergestellt
wird, nach dessen Erhärtung bzw. nach dem dieser Überzug fest auf der Metallschicht
haftet, die Trägerfolie auf die Unterlage 1 aufkaschiert wird. Es ist auch möglich,
zunächst eine vergleichsweise dünne Unterlage, beispielsweise aus verdichtetem Polyurethanschaumstoff
von 1 - 2 mm Dicke anzubringen, die dann ihrerseits je nach dem gewünschten Verwendungszweck
auf ein- oder mehrschichtige Isolierunterlagen auikaschiert werden kann. Als Unterlagen
kommen vorzugsweise Schaumstoffschichten in Frage, die zu Verbundschichten vereinigt
sind, wobei jede Schicht von der folgenden durch Deckschichten getrennt ist. Es
ist auch möglich, die beschichtete Folie gemeinsam mit einer dünneren Unterlage
durch Pressen, Vakuumtiefziehen od.dgl. zu formen, beispielsweise Hohlkörper aus
der Folie herzustellen, die dann durch auf die Unterlage aufgebrachte Verstirkungen,
z.B. Schaumstoffschichten, stabilisiert werden.