DE19915311A1 - Vakuum Isolier Paneele - Google Patents
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Abstract
Vakuum Isolier Paneele (VIP), bestehend aus einer mikroporösen Platte als Kernlage und einer Umhüllung aus einer Kunststoffolie aus mindestens 7 Schichten mit der Schichtenfolge DOLLAR A (1) Polyolefin-Heißsiegelschicht (I) DOLLAR A (2) Klebe- oder Verbindungsschicht (II) DOLLAR A (3) Gasbarriereschicht (III) DOLLAR A (4) Klebe- oder Verbindungsschicht (II) DOLLAR A (5) Polyolefinschicht (IV) DOLLAR A (6) Klebe- oder Verbindungsschicht (II) DOLLAR A (7) mit Aluminium oder SiOx oder einem Metalloxid der 2. oder 3. Hauptgruppe bedampfte Schicht (V) im wesentlichen aus Polyester und/oder Polyamid und/oder Polypropylen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Vakuum Isolier Paneele mit verbesserter Dämm
leistung, eine zur Herstellung derartiger Vakuum Isolier Paneele geeignete, gasdiffu
sionsdichte Kunststoffolie und die Verwendung derartiger Vakuum Isolier Paneele in
Kältegeräten.
Vakuum Isolier Paneele ("VIP") haben als hervorragende Dämmstoffe großes Inter
esse in allen Bereichen der Wärmedämmung, insbesondere aber bei Haushaltskälte
geräten gefunden. In der Regel übertreffen sie Polyurethanhartschaum, welcher
üblicherweise in Kältegeräten verwendet wird, in ihrer Dämmleistung um mehr als
das doppelte. Üblicherweise werden Vakuum Paneele hergestellt, in dem mikro
poröse Trägermaterialien mit Folien umhüllt und im Vakuum eingeschweißt werden.
Der Druck in einem VIP liegt üblicherweise unter 1 mbar, denn nur bei derart
niedrigen Drücken wird die erforderliche Dämmleistung erreicht. Unter den heute
üblichen VIPs sind grundsätzlich zwei Arten zu unterscheiden:
Mit Kunststoffolie entsprechend EP 0 463 311 A1 bzw. DE 40 19 870 A1, EP 0 396 961 B1 und EP 0 446 486 A2 bzw. DE 40 08 480 umhüllte mikroporöse Fällungs kieselsäure und mit einer Aluminiumverbundfolie umhüllte mikrozelluläre Kunst stoffschäume, wie sie beispielsweise in US Pat. 4,669,632 beschrieben sind.
Mit Kunststoffolie entsprechend EP 0 463 311 A1 bzw. DE 40 19 870 A1, EP 0 396 961 B1 und EP 0 446 486 A2 bzw. DE 40 08 480 umhüllte mikroporöse Fällungs kieselsäure und mit einer Aluminiumverbundfolie umhüllte mikrozelluläre Kunst stoffschäume, wie sie beispielsweise in US Pat. 4,669,632 beschrieben sind.
Der Nachteil der VIP auf der Basis einer Kernlage aus mikroporöser Fällungs
kieselsäure ist, daß man von einem pulvrigen Material ausgeht und dadurch die VIP
erhebliche Dickentoleranzen und Abweichungen von der Planizität aufweisen, die
den Einbau in die Kältegeräte erschweren.
Der Nachteil der VIP auf der Basis einer Kernlage aus Kunststoffschäumen ist, daß
Kunststoffschäume nur eine geringe Gas-, insbesondere Wasserdampf-Absorptions
fähigkeit haben, so ist die Gasdichtigkeit der verwendeten Folie für die Anwendung
dieser ansonsten hervorragend geeigneten VIP-Kernmaterialien von großer Wichtig
keit. Übliche Sperrschichtfolien aus Kunststoffen, wie sie beispielsweise EP 0 517
026 A1 beschreibt, erreichen nicht die erforderliche Gassperrwirkung. Man kann
zwar um eindiffundierende Gase zu binden und so den niedrigen Druck im VIP
aufrechtzuerhalten der Kernschicht gasaufnehmende bzw. mit Gas reagierende Sub
stanzen ("Getter") beifügen, jedoch führt diese Maßnahme nicht immer zum
gewünschten Erfolg. Deswegen verwendet man zum Erhalt des Vakuums im VIP als
totale Gassperre bevorzugt eine Aluminiumverbundfolie. Diese Aluminiumverbund
folie leitet jedoch über den Rand soviel Wärme ab, daß ein großer Teil der Dämm
leistung des VIPs wieder verloren geht. Allerdings läßt sich dieser Effekt wird nur
bei der Messung des Wärmedurchganges in einem kompletten Kältegerät nach
weisen. Bei der Messung der Wärmeleitzahl nach DIN 18 164 Teil 1 und 2 kann der
Einfluß der Randeffekte nicht festgestellt werden.
Trotzdem haben VIP auf der Basis einer Kernlage aus Kunststoffschäumen eine
bedeutende Marktposition erobert, da sie in ihren Dimensionen genau angepaßt
werden können und als sehr ebene (plane) Plattenware einfach und kostengünstig zu
verarbeiten sind. Gleichwohl steht der oben genannte Nachteil der Wärmeüber
tragung über den Rand der beidseitigen Aluminiumfolie ihrer weiteren Verbreitung
im Wege.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, VIP bereitzustellen, die die Vor
teile von VIP auf der Basis einer Kernlage aus Kunststoffschäumen aufweisen, näm
liche ebene (plane) Oberflächen und dimensionsgenaue Herstellbarkeit, aber die
Verluste an Dämmleistung durch Randeffekte vermeiden bzw. wesentlich vermin
dern.
Erfindungsgemäß gelang dies durch Vakuum Isolier Paneele (VIP) bestehend aus
einer mikroporösen Platte als Kernlage und einer Umhüllung aus einer hoch
gasdiffusionsdichten Kunststoffolie aus mindestens 7 Schichten mit der Schichten
folge
- 1. Polyolefin-Heißsiegelschicht (I)
- 2. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 3. Gasbarriereschicht (III)
- 4. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 5. Polyolefinschicht (IV)
- 6. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 7. mit Aluminium oder SiOx oder einem Metalloxid der 2. oder 3. Hauptgruppe bedampfte Schicht (V) im wesentlichen aus Polyester und/oder Polyamid und/oder Polypropylen.
Mit einem erfindungsgemäßen VIP läßt sich eine Sauerstoffdiffusion von deutlich
unter 0,01 cm3/m2 d bar und eine Wasserdampfdiffusion von deutlich weniger als
0,02 g/m2 d erreichen, so daß die Dauerhaftigkeit der Dämmwirkung eines so herge
stellten VIPs den Anforderungen der Praxis entspricht. Ein Verlust von Dämm
wirkung über Randeffekte, wie bei der Verwendung von Aluminiumverbundfolien
gemäß Stand der Technik auftritt, wird nicht gefunden.
Als Polyolefin-Heißsiegelschicht (I) können Polyolefin-Homo- oder Polyolefin-
Copolymere eingesetzt werden. Bevorzugt sind Linear Low Density Polyethylen
("LLDPE"), Polybutylen ("PB"), Ethylvinylacetat ("EVA"), High Density Poly
ethylen ("HDPE"), Ionomer ("I") und Mischungen dieser Stoffe. Erfindungsgemäß
möglich ist auch eine mehrschichtige, durch Coextrusion mehrerer Schichten aus den
genannten Materialien hergestellte Ausführungsform der Polyolefin-Heißsiegel
schicht (I). Die Dicke der Polyolefin-Heißsiegelschicht (I) beträgt vorzugsweise 20
bis 200 µm, besonders bevorzugt 50 bis 100 µm.
Als Klebe- oder Verbindungsschicht (II) kommen vorzugsweise handelsübliche
Reaktivklebstoffe wie insbesondere Zwei-Komponenten-Polyurethanklebstoffe zum
Einsatz. Es können aber auch polyolefinische Haftvermittler, vorzugsweise aus Poly
ethylen-Homopolymer, Ethylenethylacrylat ("EAA") oder Ethylenmethacrylsäure
("EMMA") eingesetzt werden. Die Dicke der Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
beträgt vorzugsweise maximal 6 µm, besonders bevorzugt 2 bis 6 µm.
Die Gasbarriereschicht (III) besteht vorzugsweise im wesentlichen aus Polyvinyl
alkohol ("PVOH"), Ethylenvinylalkohol-Copolymer ("EVOH") und/oder aus Poly
amid oder aus Mischungen von PA und EVOH oder im Falle einer mehrschichtigen
Ausführungsform aus der schichtweisen Kombination von PA und EVOH oder von
Mischungen aus PA und EVOH und ist vorzugsweise mindestens monoaxial ver
streckt. Sie ist gegebenenfalls mit einer Sperrschichtlackierung, vorzugsweise mit
einem Acryllack, versehen. Die Dicke der Gasbarriereschicht (III) beträgt vorzugs
weise 10 bis 120 µm, in der einschichtigen Ausführungsform besonders bevorzugt 10
bis 20 µm.
Die Polyolefinschicht (IV) besteht vorzugsweise im wesentlichen aus Polyethylen,
Polypropylen oder Polyethylen-Copolymeren. Erfindungsgemäß bevorzugt ist diese
Schicht 5-500 µm, besonders bevorzugt 50-200 µm dick. Dabei gefunden, daß die
relativ dicke Polyolefinschicht (IV) dem VIP eine wesentlich glattere und gleich
mäßigere Oberfläche verleiht. Dies ist insbesondere beim Aufkleben des VIP bei der
Montage eines Kältegerätes von Vorteil. Bei faltigen VIP reicht in der Regel die mit
Kleber benetzte Oberfläche für eine Haftung der VIP nicht aus.
Die Schicht (V) aus Polyester- und/oder Polyamid- und/oder Polypropylenschicht ist
vorzugsweise auf der den übrigen Schichten abgewandten Seite in übliche Weise mit
Aluminium, SiOx oder einem Metalloxid der 2. oder 3. Hauptgruppe bedampft und
kann gegebenenfalls auf der nicht bedampften Seite mit einer Sperrschichtlackierung,
vorzugsweise mit einem Acryllack, versehen werden. Bevorzugt handelt es sich bei
der Schicht (V) um eine Schicht im wesentlichen aus Polyester oder Polypropylen,
die mit Aluminium, vorzugsweise in einer Dicke von 30 bis 80 nm, bedampft ist.
Die Dicke der Schicht (V) beträgt vorzugsweise 10 bis 40 µm, besonders bevorzugt
10 bis 20 µm.
Die mindestens siebenschichtige Kunststoffolie, die gleichfalls Gegenstand der
Erfindung ist, kann in einer oder mehreren Schichten mit üblichen Additiven und
Hilfsmitteln wie z. B. mit Gleitmitteln, Antiblockmitteln und Antistatika in üblichen
Mengen ausgerüstet sein.
Es hat sich gezeigt, daß gerade durch Kombination einer relativ dicken Polyolefin
schicht (IV) mit der Gassperrschicht (III) vorzugsweise aus Polyvinylalkohol und der
bedampfien Schicht (V) die unerwartet hohe Dichtigkeit erreicht wurde. Es ist
hierbei auch wichtig, daß die Gassperrschicht (III) sich im Aufbau direkt unter der
Siegelschicht befindet und dadurch vor Feuchtigkeit geschützt ist.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind VIP, die als Kernlage Kunststoffschäume verwen
den. Die Kunststoffschäume können sein: Polyurethan oder Polystyrolschaumstoffe.
In Frage kommen auch Platten, welche aus gemahlenen und gepreßten Kunststoff
schäumen hergestellt werden, wie z. B. in EP 0791155 B 1 beschrieben werden.
Als Kernlage werden erfindungsgemäß bevorzugt mikrozelluläre, offenporige
Schaumstoffplatten insbesondere aus Polyurethan oder Polystyrol verwendet. In einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform dienen zermahlene geschlossenzellige
Schaumstoffe, welche, gegebenenfalls unter Zusatz geeigneter Bindemittel, zu Plat
ten verpreßt worden sind, als Kernlage für die erfindungsgemäßen VIP. Auf diese
Weise kann die Herstellung von erfindungsgemäßen VIP im Recyclingprozeß für
Altschaumstoff eingesetzt werden.
Die Herstellung der VIP geschieht üblicherweise, indem die als Kernlage dienende
mikroporöse Platte in einem aus der erfindungsgemäßen Folien vorfabrizierten
Beutel (Polyolefin-Heißsiegelschicht (I) auf der Innenseite) gesteckt und im Vakuum
bei 10-3 bis 1 Torr die noch offenen Kante versiegelt wird. Nach dem Belüften der
Vakuumkammer erhält man das erfindungsgemäße VIP.
Die hohe Gasdichtigkeit der erfindungsgemäßen Folie verleiht dem VIP trotz der
geringen Absorptionsfähigkeit der Kernlage eine ausreichende Lebensdauer. Falls
zur Sicherung der Lebensdauer dennoch ein Geifer mit verwendet werden soll, so
kann dieser entsprechend klein dimensioniert werden. Gegebenenfalls reicht auch
schon der Einsatz kleiner Mengen einer Wasserdampf bindenden Substanz aus. Als
Geifer kommen bevorzugt in Frage:
Zur Bindung der Luftbestandteile Sauerstoff und Stickstoff Alkali- und Erdalkali metalle, zur Bindung von Feuchtigkeit und Kohlendioxid, Erdalkalioxide sowie zur Bindung von Feuchtigkeit alleine handelsübliche Silikagele und Molekularsiebe. Geeignet konfektionierte Geifer aus diesen Materialien sind kommerziell erhältlich.
Zur Bindung der Luftbestandteile Sauerstoff und Stickstoff Alkali- und Erdalkali metalle, zur Bindung von Feuchtigkeit und Kohlendioxid, Erdalkalioxide sowie zur Bindung von Feuchtigkeit alleine handelsübliche Silikagele und Molekularsiebe. Geeignet konfektionierte Geifer aus diesen Materialien sind kommerziell erhältlich.
Die erfindungsgemäße Folie kann in einer speziellen Ausführungsform auch nur zur
Herstellung einer Seite des Folienbeutels verwendet werden, wobei die Gegenseite
eine konventionelle Mehrschichtfolie mit Al-Sperrschicht bildet, die bevorzugt eine
Al-Schicht mit einer Dicke von 6-20 µm und eine PE-Schicht mit einer Dicke von
50-200 µm aufweist. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Wärmedämmung
durch Randeffekte nicht wesentlich beeinträchtigt.
Die erfindungsgemäßen VIP können als Hochleistungsdämmstoff breite Anwendung
finden in der Dämmung im Bauwesen, der technischen Isolierung und insbesondere
in Kältegeräten.
Bei der Anwendung in Kältegeräten nehmen sie üblicherweise einen Teil des Dämm
volumens ein - normalerweise sind Kältegeräte mit Polyurethanhartschaum
gedämmt. Hierdurch lassen sich Energieeinsparungen von bis zu 30% erzielen, ohne
daß die Wanddicke erhöht wird.
Die Eigenschaften der Mehrschichtfolie gemäß der vorliegenden Erfindung werden
nach den folgenden Methoden bestimmt:
Die Sauerstoff-, Stickstoff und Kohlendioxiddurchlässigkeit der Folien wird nach DIN 53 380 bestimmt.
Die Sauerstoff-, Stickstoff und Kohlendioxiddurchlässigkeit der Folien wird nach DIN 53 380 bestimmt.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit der Folien wird nach DIN 53 122 bestimmt.
Die Wärmeleitzahl λ wird nach DIN 18 164 Teil 1 und Teil 2 bestimmt.
Die Bestimmung der Schrankziffer (Wärmedurchgang durch die Hülle des
Kältegerätes) ist in Beispiel 7 im Detail beschrieben.
Der Gegenstand der Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele näher erläutert
werden:
Die hohe Barrierewirkung der erfindungsgemäßen Folien wurde anhand der folgen
den Folienbeispiele nachgewiesen:
Schicht I: Polyolefin-Siegelschicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer, 3,5%
Vinylacatat, 50 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht III: Gasbarriereschicht aus Polyvinylalkohol, biaxial gereckt, 12 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht IV: Polyethylen-Schicht, 120 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht V: metallisierte biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht III: Gasbarriereschicht aus Polyvinylalkohol, biaxial gereckt, 12 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht IV: Polyethylen-Schicht, 120 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht V: metallisierte biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
Schicht I: Polyolefin-Siegelschicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer, 3,5%
Vinylacatat, 50 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht III: Gasbarriereschicht aus Polyvinylalkohol, biaxial gereckt, 12 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht IV: Polyethylen-Schicht, 120 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht V: metallisierte biaxial gereckte Polypropylenfolie, 20 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht III: Gasbarriereschicht aus Polyvinylalkohol, biaxial gereckt, 12 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht IV: Polyethylen-Schicht, 120 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht V: metallisierte biaxial gereckte Polypropylenfolie, 20 µm
Schicht I: Polyolefin-Siegelschicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer, 3,5%
Vinylacatat, 50 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht III: Gasbarriereschicht aus einer beidseitig mit PVDC lackierten PVOH Schicht
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht IV: Polyethylen-Schicht, 120 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht V: metallisierte biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht III: Gasbarriereschicht aus einer beidseitig mit PVDC lackierten PVOH Schicht
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht IV: Polyethylen-Schicht, 120 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht V: metallisierte biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
Schicht I: Polyolefin-Siegelschicht aus Ethylenvinylacetat-Copolymer, 3,5%
Vinylacatat, 50 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht III: Gasbarriereschicht aus einer coextrudierten PA/EVOH/PA Schicht
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht IV: Polyethylen-Schicht, 120 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht V: metallisierte biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht III: Gasbarriereschicht aus einer coextrudierten PA/EVOH/PA Schicht
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht IV: Polyethylen-Schicht, 120 µm
Schicht II: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht V: metallisierte biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
1. Schicht: Polyolefin-Schicht, 50 µm
2. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
3. Schicht: Polyvinylalkohol-Schicht, 12 µm
4. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
5. Schicht: Polyolefin-Schicht, 120 µm
6. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
7. Schicht: Polyvinylalkohol-Schicht, 12 µm,
8. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
9. Schicht: Polyolefin-Schicht, 120 µm
10. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
11. Schicht: gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
2. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
3. Schicht: Polyvinylalkohol-Schicht, 12 µm
4. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
5. Schicht: Polyolefin-Schicht, 120 µm
6. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
7. Schicht: Polyvinylalkohol-Schicht, 12 µm,
8. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
9. Schicht: Polyolefin-Schicht, 120 µm
10. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
11. Schicht: gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
1. Schicht: Polyolefin-Schicht, 50 µm
2. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
3. Schicht: gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
4. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
5. Schicht: Aluminium Folie, 12 µm
6. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
7. Schicht: gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
2. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
3. Schicht: gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
4. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
5. Schicht: Aluminium Folie, 12 µm
6. Schicht: Zwei-Komponenten Polyurethanklebstoff, 2 µm
7. Schicht: gereckte Polyethylenterephthalatfolie, 12 µm
Folgende Wasserdampf-, Sauerstoff-, Stickstoff und Kohlendioxiddurchlässigkeiten
wurden ermittelt:
Die Herstellung der Folienbeutel erfolgt durch eine Dreiseiten-Verschweißung von
50 × 50 cm großen Folienstücken. Beutel wurden aus den folgenden Materialien
hergestellt:
- A) Symmetrisch aufgebauter Folienbeutel aus einer kommerziell erhältlichen aluminiumhaltigen Mehrschichtfolie (Aluthen-P der Fa: Wolff Walsrode, siehe Beispiel 1.f).
- B) Symmetrisch aufgebauter Folienbeutel aus einer kommerziell erhältlichen metallfreien Sperrschichtfolie (Combithen PXX der Fa. Wolff Walsrode, siehe Beispiel 1.e).
- C) Symmetrisch aufgebauter Folienbeutel der erfindungsgemäßen Mehrschicht folie gemäß Beispiel 1.a.
- D) Asymmetrisch aufgebauter Folienbeutel aus der in 2.III beschriebenen erfin dungsgemäßen Mehrschichtfolie und der in 2.I beschriebenen aluminium haltigen Mehrschichtfolie.
1000 g eines PUR-Hartschaummehles aus einer Kältegeräte-Recyclinganlage werden
mit 35 g Wasser und 100 g eines Polyisocyanatgemisches von Diphenylmethan
diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanaten (Desmodur® VP PU
1520 A20; Bayer AG) mit einem Lödige-Pflugschar-Mischer mit 2-Stoffdüsen
gleichmäßig vermischt. Aus dieser Mischung wird in einem Form-Rahmen ein
Formling von 400 × 400 mm gebildet, gleichmäßig verdichtet und anschließend in
einer Laborpresse unter einem Druck von 5 bar und einer Temperatur von 120°C 8
Minuten unter Verwendung eines Zeit-Meßprogrammes auf 25 mm verpreßt.
Man erhält eine poröse 25 mm-Platte mit einer Rohdichte von 250 kg/m3. Die Platte
wurde ca. 2 h auf 120°C erwärmt, um sie von allen flüchtigen Bestandteilen zu
befreien.
Die unter 3. hergestellte Paneele wurden in die gemäß 2.I bis 2.IV hergestellten
Folien-Beutel eingelegt, auf 2 × 10-1 torr evakuiert und verschweißt.
Nach Belüften erhielt man die entsprechenden VIP.
Hierbei fiel auf, daß die VIP mit der erfindungsgemäß dicken Folie eine wesentlich
glattere Oberfläche aufwiesen als diejenigen mit einer dünnen Folie.
Die noch vorhandene, geringe Wasserdampfdurchlässigkeit kann durch eine Mes
sung der Gewichtszunahme der VIP nach einem Lagertest bestimmt werden. Die
Gewichtszunahme wurde nach einer Lagerzeit von 1 Jahr ermittelt und auf 15 Jahre
hochgerechnet. Dabei wurde berücksichtigen, daß die aus dem Polyurethan-Hart
schaumstoff bestehende Kernlage ein Wasserabsorptionsvermögen von etwa 0,5 bis
1% ihres Eigengewichtes aufweist und dadurch zunächst der Druck im Paneel nicht
ansteigt. Die Gewichtszunahme aufgrund der Sauerstoff-, Stickstoff- und Kohlen
dioxiddurchlässigkeit kann im Vergleich dazu vernachlässigt werden, da sich diese
im Milligramm-Bereich bewegt.
Berechnete und gemessene Gewichtszunahme aus der Wasserdampfdurchlässigkeit:
Für die unter 4. hergestellten VIP mit dem Folienaufbau 2.I bis 2.IV. wurde nach
DIN 18 164 Teil 1 und 2 der Wärmedurchgang gemessen. Die Platten haben alle
einen vergleichbaren Wärmedurchgang mit 9,0-9,1 mW/m°K.
Wie in Fig. 1 an einem senkrechten Schnitt dargestellt, wurden VIP (Bezugszeichen
(I)) mit dem Folienaufbau gemäß 2.I bis 2.IV, jedoch den Maßen 60 × 50 × 2,5 bzw.
50 × 50 × 2,05 in einem Tischgefriergerät vor der Montage auf die Innenseite des
Außengehäuses (Bezugszeichen (2)) geklebt. Je ein weiteres VIP wurde auf die
Innenseite der Tür und die Rückwand (beide in Fig. 1 nicht dargestellt) geklebt. Die
VIP nehmen so einen Teil des Dämmvolumens ein. Nach der Montage des Innenge
häuses (Bezugszeichen (3)) wurde das restliche Dämmvolumen konventionell mit
PUR-Schaum (Bezugszeichen (4)) ausgefüllt.
Es wurden 4 Geräte mit unterschiedlichem Folienaufbau des jeweils verwendeten
VIPs hergestellt.
Beim Einkleben waren die VIP mit erfindungsgemäß bevorzugter dicker Folie besser
und dauerhaftend einzukleben, als die mit dünnen Folien, wie z. B. gemäß Aufbau
2.I. Bei Letzteren war nach dem Aufschäumen des restlichen Raumvolumens
teilweise keine Haftung zwischen VIP und dem Außenbelag vorhanden.
Die unter 6. hergestellten Gefriergeräte wurden auf ihre Schrankziffern wie folgt
untersucht: Durch eine im inneren des Gefriergerätes angebrachte regelbare elek
trische Heizung wurde der Innenraum auf eine gegenüber der Umgebungstemperatur
um 30 bis 40°C erhöhte Temperatur gebracht. Nachdem die Innentemperatur einen
stationären Zustand erreicht hatte (in der Regel nach 4 Tagen), wurde durch die
Bestimmung der elektrischen Heizleistung und der mittleren Temperaturdifferenz
zwischen Innenraum und Umgebung über einen Zeitraum von 24 Stunden die
Schrankziffer Z (in W/°K) bestimmt, wobei die Temperaturmessung im Innenraum
durch insgesamt 6 Thermoelemente erfolgte. Hierbei wurden folgende Ergebnisse
erhalten:
Wie man sieht, ist im Falle von 2.I (Aluminiumverbundfolie beidseitig) die Wärme
übertragung wesentlich größer als bei der Verwendung der Kunststoffolie, und zwar
auch wenn die Kunststoffolie nur einseitig in Kombination mit Aluminiumver
bundfolie (2.IV) auf der anderen Seite verwendet wird.
Claims (11)
1. Vakuum Isolier Paneele (VIP) bestehend aus einer mikroporösen Platte als
Kernlage und einer Umhüllung aus einer Kunststoffolie aus mindestens 7
Schichten mit der Schichtenfolge
- 1. Polyolefin-Heißsiegelschicht (I)
- 2. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 3. Gasbarriereschicht (III)
- 4. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 5. Polyolefmschicht (IV)
- 6. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 7. mit Aluminium oder SiOx oder einem Metalloxid der 2. oder 3. Hauptgruppe bedampfte Schicht (V) im wesentlichen aus Polyester und/oder Polyamid und/oder Polypropylen.
2. Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß Anspruch 1, wobei die Polyolefin-
Heißsiegelschicht (I) ein oder mehrschichtig ist und im wesentlichen aus
Polyolefin-Homo- oder Polyolefin-Copolymeren besteht.
3. Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei als Klebe-
oder Verbindungsschicht (II) Zwei-Komponenten-Polyurethanklebstoffe oder
polyolefinische Haftvermittler eingesetzt werden.
4. Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die
Gasbarriereschicht (III) im wesentlichen aus Polyvinylalkohol ("PVOH"),
Ethylenvinylalkohol-Copolymer ("EVOH") und/oder aus Polyamid oder aus
Mischungen von PA und EVOH besteht und gegebenenfalls mehrschichtig
aufgebaut sein kann.
5. Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die
Polyolefinschicht (IV) im wesentlichen aus Polyethylen, Polypropylen oder
Polyethylen-Copolymeren besteht und vorzugsweise eine Dicke von
5-500 µm aufweist.
6. Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es
sich bei der Schicht (V) um eine Schicht im wesentlichen aus Polyester oder
Polypropylen handelt, die mit Aluminium, vorzugsweise in einer Dicke von
30 bis 80 nm, bedampft ist.
7. Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als
Kernlage erfindungsgemäß mikrozelluläre, offenporige Schaumstoffplatten
aus Polyurethan oder Polystyrol verwendet werden.
8. Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
zermahlene geschlossenzellige Schaumstoffe, die, gegebenenfalls unter
Zusatz geeigneter Bindemittel, zu Platten verpreßt worden sind, als Kernlage
dienen.
9. Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei nur
eine Seite der Umhüllung aus einer Kunststoffolie aus mindestens 7 Schichten
mit der Schichtenfolge
- 1. Polyolefin-Heißsiegelschicht (I)
- 2. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 3. Gasbarriereschicht (III)
- 4. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 5. Polyolefinschicht (IV)
- 6. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 7. mit Aluminium oder SiOx oder einem Metalloxid der 2. oder 3. Hauptgruppe bedampfte Schicht (V) im wesentlichen aus Polyester und/oder Polyamid und/oder Polypropylen
10. Kunststoffolie zur Herstellung von Vakuum Isolier Paneele (VIP) aus minde
stens 7 Schichten mit der Schichtenfolge
- 1. Polyolefin-Heißsiegelschicht (I)
- 2. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 3. Gasbarriereschicht (III)
- 4. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 5. Polyolefmschicht (IV)
- 6. Klebe- oder Verbindungsschicht (II)
- 7. mit Aluminium oder SiOx oder einem Metalloxid der 2. oder 3. Hauptgruppe bedampfte Schicht (V) im wesentlichen aus Polyester und/oder Polyamid und/oder Polypropylen.
11. Verwendung einer Vakuum Isolier Paneele (VIP) gemäß einem der Ansprü
che 1 bis 9 zur Isolierung von Kältegeräten.
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