DE2545610A1 - Waermeisolationsmaterial und verfahren zum abschirmen von strahlungswaerme - Google Patents
Waermeisolationsmaterial und verfahren zum abschirmen von strahlungswaermeInfo
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Description
Wärmeisolationsmaterial und Verfahren zum Abschirmen von Strahlungswärme.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz von rollendem Material (z.B. im Eisenbahnverkehr), Gebäuden,
Bauwerken und ähnlichem, chemischen Apparaturen, Leitungen und dergleichen gegen direkten Einfall von Strahlungswärme
und ein Wärmeisolationsmaterial, das zum Beschichten oder Abdecken derartiger Gegenstände an deren äussererOberflache
oder inneren Wandoberfläche zum Zwecke des Schutzes verwendet wird.
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254561Ü
Seit langer Zeit sind Folien aus Aluminium, Silber und anderen Metallen als Wärmeisolationsmaterialien verwendet worden, um
gegen Wärmestrahlung abzuschirmen. In jüngerer Zeit kamen auch sogenannte metallisierte Kunststoffolien als Wärmeisolationsmaterial
zur Verwendung, die dadurch erhalten wurden, dass Aluminium, Zink, Silber oder irgendein anderes Metall in Form
einer dünnen Schicht mittels Vakuumverdampfung oder Plattierung auf einer Oberfläche einer durchsichtigen Kunststoffolie
aus z.B. Polyvinylchlorid oder Polyethylenterephthalat niedergeschlagen wurde. Bei einer wirksamen Anwendung wird
solch eine Metallfolie oder metallisierte Kunststoffolie so angeordnet, dass entweder eine Oberfläche der Metallfolie oder
die durchsichtige Kunststoffseite der beschichteten Folie zu der Strahlungswärmequelle hingerichtet ist. Auf diese Weise
reflektiert die spiegelnde Fläche der Metallschicht die Strahlungswärme und bewirkt die gewünschte Isolation gegen Strahlungswärme.
Bei der Metallfolie oder der metallisierten Kunststoffolie
wird jedoch die Isolation dadurch bewirkt, dass die Strahlungswärme durch die spiegelnde Oberfläche der Metallschicht,
wie es oben beschrieben worden ist, reflektiert wird. Wenn bei einem Gebäude die äussere Wandoberfläche z.B. mit der Metallfolie
oder der metallisierten Kunststoffolie beschichtet ist, wird die Sonnenstrahlung, die auf die spiegelnde Oberfläche
der Metallschicht des Wärmeisolationsmaterials fällt, reflektiert und die reflektierte Strahlung kann gegebenenfalls
dadurch Ärger hervorrufen, dass sie Personen blendet, die in der Nähe leben oder die vorbeifahren oder -gehen.
Wenn dasselbe Wärmeisolationsmaterial dazu verwendet wird, die innere Wandoberfläche eines Gebäudes zu beschichten, besteht
ein Nachteil darin, dass die reflektierte Strahlung dazu neigt, den Einwohnern des Gebäudes ein Gefühl von verstärkter
Ermüdung zu geben.
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Isolation zu schaffen, durch das ein vorgegebener
Gegenstand gegen den Einfall von Strahlungswärme ge-
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schützt wird, indem die einfallende Wärmestrahlung auf dem
Weg zu dem Gegenstand unterbrochen wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wärmeisolationsmaterial zu schaffen, das eine hervorragende
Wärmeisolationsfähigkeit besitzt und gleichzeitig das Phänomen der spiegelnden Reflektion von Strahlungswärme nicht aufweist.
Diese Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Erfindung.
Zur Lösung der obengenannten Aufgaben führte die Anmelderin eine Untersuchung durch. Sie fand dabei, dass, wenn ein Laminat
dadurch gebildet wird, dass ein Metall auf einer Oberfläche einer durchscheinenden, lichtdurchlässigen oder trüben,
lichtundurchlässigen Folie aus Polyfluorolefin- oder Fluorolefin-Copolyraer,
die ein spezielles Durchlässigkeitsverhältnis für sichtbare Strahlung und ein spezielles Durchlässigkeitsverhältnis
für infrarote Strahlung besitzt, niedergeschlagen
wird,und dieses Laminat auf einem Gegenstand so angebracht
wird, dass es die Oberfläche desselben, die der Strahlungswärme ausgesetzt ist, bedeckt, wobei die Metallseite
des Laminats innen gehalten wird, dann die bedeckte bzw. beschichtete Oberfläche, obgleich sie völlig frei von
metallischem Glanz ist, eine wirksame Isolation gegen Wärmestrahlung erhält, so t als wenn die Isolation dadurch bewirkt
wird, dass die Wärmestrahlung durch die spiegelnde Oberfläche einer metallisierten Kunststoffolie mit einer auf
eine Oberfläche einer lichtdurchlässigen Kunststoffolie aufgebrachten metallischen Schicht reflektiert wird.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Grundlage dieser Ergebnisse. Gemäss der vorliegenden Erfindung wird daher
ein Laminat geschaffen, das aus einer Folie aus Polyfluorolef
in- oder Fluorolefin-Copolymer mit nicht mehr als 50 %
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Durchlässigkeitsverhältnis für sichtbare Strahlung und nicht weniger als 30 % Durchlässigkeitsverhältnis für infrarote
Strahlung und einer Metallschicht, die auf eine Oberfläche der Folie aufgebracht ist, zusammengesetzt ist.
Die Erfindung wird im folgenden, auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, näher erläutert.
In den beigefügten Zeichnungen zeigt:
Figur 1 ein Schaubild, das die Änderung des Durchlässigkeitsverhältnis
für Strahlen durch PoIyvinylidenfluoridfolie mit einer vorgegebenen
Dicke von 35 μ, die Titandioxid in variierenden Konzentrationen enthält, zeigt;
Figur 2 ein spezielles Beispiel für das Verfahren, nach
dem bei der Bestimmung der Wirkung des Wärmeisolationsmaterials beim Abschirmen von Strahlungswärme
vorgegangen wurde, und
Figur 3 ein Schaubild, das die Ergebnisse der Bestimmungen zeigt, die mit verschiedenen Wärmeisolationsmaterialien
aufgrund des in Figur 2 dargestellten Verfahrens bezüglich der Wirkung der Isolation
gegen Strahlungswärme durchgeführt wurden.
Die für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete
Folie ist eine durchscheinende, lichtdurchlässige oder trübe, lichtundurchlässige Folie aus Polyfluorolefin- oder
Fluorolefin-Copolymer, die ein Durchlässigkeitsverhältnis für sichtbare Strahlung von nicht mehr als 50 % und ein
Durchlässigkeitsverhältnis für infrarote Strahlung von nicht weniger als 30 % aufweist. Diese Folie kann dadurch erhalten
werden, dass zu einem Polyfluorolefin- oder Fluorolefin-Copolymer
eine Substanz Hinzugegeben wird, die keine Verträglichkeit mit dem Copolymer aufweist, und die entstehende
Mischung in Form einer Folie ausgeformt wird. Das Polyfluor-
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"" O ■*"
olefin ist ein Polymer, das durch Polymerisation von wenigstens einem Fluorolefin erhalten wird, welches ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus Vinylfluorid, Vinylidenfluprid,
Äthylentrifluorid, Äthylentetrafluorid, Vinylidenfluorchlorid,
Äthylendifluorchlorid, fl'thylentrifluorchlorid und Propylenhexafluorid.
Bevorzugte Beispiele sind Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid,
Polyäthylentetrafluorid und Polyäthylentrifluorchlorid.
Das Fluorolefin-Copolymer ist ein Copolymer,
das durch Polymerisation von wenigstens einem der Fluorolefine in Verbindung mit wenigstens einem anderen Monomer erhalten
wird. Bevorzugte Beispiele sind Athylentetrafluorid-Äthylen-Copolymer
und Vinylidenfluorid-Äthylen-Copolymer. Von diesen thermoplastischen synthetischen Harzen werden für den Zweck
der vorliegenden Erfindung insbesondere vorzugsweise Polyfluorolefine verwendet, die in Bezug auf die Wetterverträglichkeit
überragend sind und im wesentlichen keine infrarote Strahlung absorbieren. Von den Polyfluorolefinen werden vorzugsweise
Polyvinylidenfluoride und Polymere verwendet, die durch Polymerisation von nicht weniger als 85 Gew.% Vinylidenfluorid
und dem Rest von wenigstens einem anderen Fluorolefin erhalten werden. Diese Polyfluorolefine erweisen sich als
vorteilhaft vom Standpunkt des Ausformens aus, da sie eine gute Ausformeigenschaft besitzen und daher leicht die Herstellung
von durchsichtigen Folien gestatten. Die Substanz, die zu dem Polyfluorolefin- oder Fluorolefin-Copolymer hinzugegeben
wird und die keine Verträglichkeit mit dem Harz besitzt, sollte vorzugsweise von einer Art sein, die im wesentlichen
nicht in der Lage ist, infrarote Strahlen und Wärmestrahlen zu absorbieren. Aus diesem Grund ist es am meisten zu bevorzugen,
dass diese Substanz farblos oder weiss ist. Beispiele von Substanzen, die als zufriedenstellend bezüglich dieser
Erfordernisse genannt werden können, schliessen im wesentlichen wasserunlösliche anorganische Verbindungen wie z.B.
Titandioxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Calziumcarbonat, Gips,
Magnesiumoxid und Calziumsulfit, und Harze wie z.B. Polyäthylentetraf
luorid, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid und
Polyvinylchlorid ein, die mit dem Grundharz nicht verträglich
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- 6 - 2b456 IU
sind. Die Folie, die durch Zugabe der Substanz zu dem PoIyfluorolefIn-
oder dem Fluorolefin-Copolymer und Ausformen der entstehenden Mischung in Form einer Folie erhalten wird, muss
ein mittleres Durchlässigkeitsverhältnis von nicht mehr als 50 %, vorzugsweise 30 %, für sichtbare Strahlen (4.000 Ä* bis
8.000 A* für die Wellenlänge) aufweisen. Das mittlere Durchlässigkeitsverhältnis
ist der Wert, der durch Division der Fläche von der Kurve, die ein gegebenes Durchlässigkeitsverhältnis
für die Strahlung der Wellenlängen zwischen 4000 A* und 8000 8 darstellt, durch die gesamte Fläche von 100 % Durchlässigkeitsverhältnis
für die Strahlung der Wellenlängen zwischen 4000 A* und 8000 A* erhalten wird. Wenn die Folie farblos
ist und das Strahlungsabsorptionsspektrum keine hervorragende Spitze (Peak) in der Nachbarschaft von 6000 A* aufweist, dann
kann das Durchlässigkeitsverhältnis der Strahlung mit einer Wellenlänge von 6000 S als ein angenäherter Wert verwendet
werden. Ferner muss die Folie den grossten Teil der infraroten
Strahlung und der Wärmestrahlung hindurchlassen, und zwar direkt oder gestreut, und praktisch keine dieser Strahlen absorbieren.
Um dies spezieller auszuführen, die Folie muss nicht weniger als 30 % der infraroten Strahlung mit einer Wellenlänge
von nicht weniger als 25000 A* durchlassen. Um eine Folie zu erhalten, die nicht mehr als 50 % Durchlässigkeitsverhältnis
für sichtbare Strahlen und nicht weniger als 30 % Durchlässigkeitsverhältnis
für infrarote Strahlen aufweist, muss das Verhältnis, in dem die Substanz zu dem Polyfluorolefin-
oder dem Fluorolefin-Copolymer hinzugegeben wird, allgemein
in den Bereich von 0,5 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzes,fallen, obgleich das Verhältnis
üblicherweise durch die Art und Teilchengrösse der Substanz, die Verträglichkeit der Substanz mit dem Harz, die Farbe des
Harzes usw. beeinträchtigt wird. Zusätzlich zu der Substanz kann zu dem Polyfluorolefin- oder dem Fluorolefin-Copolymer
ein Pigment, ein Farbstoff oder irgendeine andere färbende Substanz, die mit dem Harz verträglich ist, gleichzeitig in
das Harz einverleibt werden, und zwar zu dem Zweck, der entstehenden Folie einen dekorativen Effekt zu verleihen oder
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zu dem Zweck, derselben eine Identifizierungsfarbe zu verleihen.
Sogar in diesem Fall wird es bevorzugt, dass die für die Einverleibung ausgewählte färbende Substanz eine helle
Farbe hat, so dass mögliche Absorption von Wärmestrahlung hierdurch relativ klein sein kann. Bei der Zugabe der Substanz
zu dem Polyfluorolefin- oder dem Fluorolefin-Copolymer,
wird, wenn die Substanz lichtdurchlässig ist, die entstehende Folie weiss. Wenn eine weisse Folie erhalten werden soll, ist
daher das Einverleiben einer färbenden Substanz nicht unbedingt erforderlich. Es wird bevorzugt, dass die so erhaltene
Folie eine so geringe Wärmekapazität wie zulässig besitzt. Aus diesem Grund wird es bevorzugt, dass die Folie eine so
geringe Dicke wie möglich aufweist. In Bezug auf die Folienfestigkeit, die Leichtigkeit, mit der ein Metall auf dieser
Folie niedergeschlagen wird, und die Leichtigkeit, mit der das Laminat mit der Metallschicht auf der Folie in der Praxis
als Wärmeisolationsmaterial gehandhabt wird, erweist es sich jedoch als geeignet, dass die Folie eine Dicke von 6 μ bis
200 μ, vorzugsweise von 10 μ bis 100 μ.aufweist.
Das Wärmeisolationsmaterial gemäss der vorliegenden Erfindung
ist ein Laminat, bei dem eine Metallschicht auf eine Oberfläche einer Folie aus Polyfluorolefin- oder Fluorolefin-Copolymer
aufgebracht worden ist, welches wie oben beschrieben erhalten wird und welches nicht mehr als 50 % Durchlässigkeitsverhältnis
für sichtbares Licht und nicht weniger als 30 % Durchlässigkeitsverhältnis für infrarote Strahlen aufweist.
Das Niederschlagen eines Metalles auf einer Oberfläche einer derartigen Folie kann durch irgendein geeignetes Verfahren
durchgeführt werden, z.B. durch Vakuumbedampfung, Plattierung, Zerstäubung oder Druck. Alternativ dazu kann
eine Metallfolie an einer Oberfläche der Folie unter Verwendung eines Klebmittels der Art, die weder Wärmestrahlung absorbiert
noch z.B. durch die Wirkung von Strahlen Verfärbung erleidet, befestigt werden. Das Metall, das für diesen Zweck
verwendet wird, ist nicht speziell begrenzt. Zum Beispiel können Silber, Platin, Gold, Aluminium, Nickel, Chrom, Zinn,
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2b4h6iO
Antimon und andere geeignete Metalle verwendet werden. Es ist zu bevorzugen, dass das Metall, das für den beabsichtigten
Zweck ausgewählt wird, in einer weissen Farbe vorliegt, die weniger Wärmeabsorption als irgendeine andere Farbe bewirkt.
Zusätzlich wird es bevorzugt, dass die Metallschicht eine Dicke aufweist, die gross genug ist, um den Durchgang des Lichtes
und der Wärmestrahlung zu unterbrechen. Üblicherweise reicht eine Dicke im Bereich von 500 A bis zu einigen Micron
aus. Das Laminat, d.h. das Wärmeisolationsmaterial gemäss der vorliegenden Erfindung, wird zum Bedecken von Dächern, Aussenwänden
und Innenwänden von Gebäuden und der äusseren Oberflächen und inneren Wandoberflächen von industriellen Apparaturen
und Leitungen verwendet, wobei die Metallseite desselben nach innen gerichtet ist. Bei diesem Laminat kann, wenn
es notwendig ist, vorher an der Metallseite desselben eine
angeklebt Trägerfolie oder eine Trägerplatte befestigt/oder sonstwie
angeheftet werden, wie z.B. eine aufgeschäumte Kunststofffolie, die als Wärmeisolator oder Verstärkungsmaterial brauchbar
ist. Beim Niederschlagen des Metalles auf einer Oberfläche der Folie ist die gebildete Metallschicht durchscheinend oder
lichtdurchlässig, wenn die Folie durchscheinend oder lichtdurchlässig
ist und die Metallschicht darauf durch Vakuumbedampfung bis zu einer sehr kleinen Dicke in der Grössenordnung
von 30 8 bis 500 8 gebildet wird.denn das Laminat wird
folglich dann auch durchscheinend oder lichtdurchlässig. Dementsprechend wird solch ein durchscheinendes, lichtdurchlässiges
Laminat an der äusseren Oberfläche von Glas in einem Gebäudefenster oder an einer Automobilwindschutzscheibe befestigt,
wobei die Metallseite des Laminats innen gehalten wird, und dann kann ein Bewohner des Gebäudes oder ein Insasse
des Automobils durch das Laminat hindurch die ausserhalb befindlichen Dinge sehen, und Personen, die ausserhalb
stehen, können Dinge, die sich innerhalb des Laminats befinden, nicht sehen.
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Wie in den bevorzugten Ausführungsbeispielen gezeigt wird, die unten angegeben sind, zeigt das Wärmeisolationsmaterial der
vorliegenden Erfindung im wesentlichen die gleiche Wirkung der Abschirmung von Wärmestrahlen wie die herkömmlich bekannte
metallisierte Kunststoffolie. Darüber hinaus bringt die Verwendung des Wärmeisolationsmaterials keine Möglichkeit mit
sich, öffentliches Ärgernis aufgrund der Refiektion von Lichtstrahlen
zu erregen.
Die vorliegende Erfindung wird nun spezieller unter Bezugnahme auf bevorzugte AusführungsbeispieIe der Erfindung beschrieben.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt.
(1) Herstellung von Folien.
Zu 100 Gewichtsteilen eines durch Suspensionspolymerisation erhaltenen Polyvinylidenfluorids wurden jeweils 1, 3, 5 und
30 Gewichtsteile TiO0 (RlOl hergestellt von Du Pont) hinzugegeben.
Die vier entstandenen Mischungen wurden in Form einer Folie mittels des T-Formextrusionsverfahrens (T-die extrusion
method) extrudiert, um weisse ungestreckte Folien mit einer Dicke von 35 μ herzustellen. Zum Vergleich wurde eine lichtdurchlässige,
durchscheinende ungestreckte Folie aus Polyvinylidenfluorid
verwendet, die kein TiO2 enthielt und eine Dicke von 35 μ aufwies.
In den beigefügten Zeichnungen zeigt Figur 1 ein Schaubild, das die Ergebnisse des Tests angibt, der mit den Folien bezüglich
des Durchlässigkeitsverhältnisses für Strahlen mittels eines selbstregistrierenden Spektrometers, hergestellt
von Hitachi Limited, durchgeführt wurde. In Figur 1 ist auf der vertikalen Achse das Durchlässigkeitsverhältnis (%) für
Strahlen und auf der horizontalen Achse die Wellenlänge (ΐημ)
aufgetragen. In Figur 1 bezeichnet 1 eine Folie, die kein TiO2 enthält, 2 eine Folie, die 1 Gewichtsteil TiO2 enthält,
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3 eine Folie, die 3 Gewichtsteile TiO3 enthält, 4 eine Folie,
die 5 Gewichtsteile TiO3 enthält, und 5 eine Folie, die 30 Gewichtsteile
TiO0 enthält. Das Durchlässigkeitsverhältnis für sichtbare Strahlen bei 6000 Ä und das Durchlässigkeitsverhältnis
für infrarote Strahlen bei 25000 ft, die als repräsentative Werte aus dem Schaubild entnommen sind, sind in Tabelle 1 angegeben
.
Tabelle 1 | Durchlässigkeitsver hältnis (%) für in frarote Strahlen. |
|
Menge an zugege benem TiO2 |
Durchlässigkeits verhältnis (%) für sicttbare Strahlen |
90,1 |
0 | 85,8 | 85,2 |
1 | 9,8 | 70,5 |
3 | 1,8 | 61,0 |
5 | 0 | 37,2 |
30 | 0 | |
Auf einer Oberfläche dieser Folien wurde Aluminium bis zu
einer Dicke von etwa 0,2 μ durch Vakuumbedampfung niedergeschlagen.
(2) Bestimmung der Abschirmwirkung gegen Strahlungswärme.
Ein Rohr aus unlegiertem Stahl der Art, wie sie üblicherweise für die Gasversorgung verwendet wird (piping-grade tube of
carbon steel), das 100 mm Länge und 5,08 cm (2 Zoll) im Durchmesser aufwies, wurde über seine gesamte Oberfläche abgedeckt,
indem an das Rohr eine gegebene Folie mit Hilfe eines Klebmittels vom Chloropren-Typ (CS-4640 H, hergestellt von
Cemedyne Co.) geklebt wurde. Die beiden Enden dieses Rohres wurden jeweils mit einer Gipsplatte mit 10 mm Dicke verschlossen.
In diesem' Falle wurde ein Thermoelement mit der äusseren Oberfläche des Rohres etwa in dem Mittelteil desselben in
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ORIGINAL INSPECTED
ORIGINAL INSPECTED
Kontakt gehalten und die Folie wurde über das Thermoelement,das sich
befand
zusammen mit dem Rohr/,gelegt. Ein anderes Thermoelement wurde
zusammen mit dem Rohr/,gelegt. Ein anderes Thermoelement wurde
etwa in der Mitte des Inneren des Rohres angebracht.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, wurde das beschichtete Rohr 6, das wie oben beschrieben erhalten worden war, auf Halterungen 7
und 7*, die aus Gipsblöcken hergestellt waren, in solch einer
Stellung angebracht, dass das auf die Rohroberflache gelegte
Thermoelement 8 nach oben zu liegen kam. Mit 9 ist das innerhalb des Rohres gelegene Thermoelement bezeichnet.
Das abgedeckte Rohr 6 wurde mit einer Infrarot-Lampe (100 V und 500 W) bestrahlt,die direkt über der Achse des Rohres in
einem Abstand von 200 mm angebracht war, und die Temperatur auf der Oberfläche des Rohres und die Temperatur in der Mitte
des Rohrinneren wurden gemessen.
Durch das oben erklärte Verfahren wurde jede Folie auf die Abschirmwirkung gegen Strahlungswärme untersucht. Jede Folie
mit einem unterschiedlichen TiO2-Gehalt und einer vorgegebenen
Dicke von 35 μ wurde dem Test auf Wärmeisolationseigenschaft in zwei Formen unterworfen: Die Folie in der einen
Form hatte auf einer ihrer Oberflächen eine Beschichtung aus
Aluminium, die durch Vakuumbedampfung aufgebracht worden war,
und in der anderen Form besass sie absolut keine Aluminiumbeschichtung.
Die Folie der ersteren Form wurde an die Rohroberfläche in solcher Weise angebracht, dass die aluminiumbeschichtete
Seite der Folie in direkten Kontakt mit der Rohroberfläche kam. Das gleiche Rohr, das nicht mit irgendeiner
Folie bedeckt war, wurde dem gleichen Test unterworfen, wobei die Ergebnisse als die eines Leertests genommen wurden.
Figur 3 zeigt die Ergebnisse dieses Tests. Und zwar stellt Figur 3 ein Schaubild dar, das die Beziehung zwischen den
Temperaturänderungen auf der Oberfläche und der Temperatur an dem Mittelpunkt des Inneren des Rohres und der Dauer der
Bestrahlung mit Infrarot-Strahlung nach der Bestrahlung mit
der Infrarot-Lampe zeigt. In Figur 3 ist auf der vertikalen
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-12- . . 2b4bb10
Achse die Temperatur (0C) und auf der horizontalen Achse die
Dauer der Bestrahlung mit Infrarot-Strahlen (in Minuten) aufgetragen. In Figur 3 bezeichnet 10 die Temperaturänderungen
an dem Mittelpunkt im Inneren des Rohres, das mit überhaupt keiner Folie bedeckt war, 10' die Temperaturänderungen an der
äusseren Oberfläche des Rohres, das keine Folienabdeckung besass, 11 bezeichnet die Temperaturänderungen an dem Mittelpunkt
im Inneren des Rohres, das mit einer Folie bedeckt war, die 3 Gewichtsteile TiO2 enthielt, II1 bezeichnet die Temperaturänderungen
an der Oberfläche des Rohres, das mit einer Folie bedeckt war, die 3 Gewichtsteile TiO2 enthielt, 12 bezeichnet
die Temperaturänderungen am Mittelpunkt im Inneren des Rohres, das mit einer Folie bedeckt war, die auf einer
ihrer Oberflächen eine im Vakuum aufgedampfte Aluminiumschicht trug und 3 Gewichtsteile TiO2 enthielt, 12' bezeichnet
die Temperaturänderungen auf der Oberfläche des Rohres, das mit einer Folie bedeckt war, die auf einer ihrer Oberflächen
eine im Vakuum aufgedampfte Aluminiumschicht trug und 3 Gewichtsteile TiO- enthielt, 13 bezeichnet die Temperaturänderungen
am Mittelpunkt des Inneren des Rohres, das mit einer üblichen metallisierten Kunststoffolie bedeckt war, die
eine im Vakuum aufgedampfte Aluminiumschicht trug und keinerlei TiO2 enthielt, und 13* bezeichnet die Temperaturänderungen
auf der Oberfläche des Rohres, das mit der metallisierten Kunststoffolie bedeckt war. Aus Figur 3 ist klar ersichtlich,
dass nach etwa 60 Minuten Bestrahlung mit der Infrarot-Lampe
die an verschiedenen Punkten gemessenen Temperaturen unveränderliche Niveaus erreicht hatten. Dies zeigt an, dass die
Wirkung der Wärmeisolation durch Studium der Temperatur, die nach dem Verlauf von etwa 60 Minuten gemessen wurde, festgestellt
werden konnte.
(3) Ergebnisse.
Die Ergebnisse des oben beschriebenen Tests sind in Tabelle dargestellt. Im Falle der Folien mit gleichem TiO2-Gehalt
zeigte die Folie mit einer unter Vakuum aufgedampften Alumi-
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ORIG1K1AL
niumschicht eine entschieden höhere wärmeisolierende Wirkung als die Folie, die keine solche Schicht besass. Im Falle von
Folien, die die Aluminiumschicht besassen und kein TiO2 enthielten,
bildeten ihre Oberflächen spiegelnde Flächen mit metallischem Glanz. Bei jeder der Folien, die die Aluminiumschicht
besassen und TiO3 enthielten, sogar wenn sie nur 1 Gewichtsteil enthielten, wurde ein derartiger metallischer
Glanz jedoch nicht auf der Oberfläche beobachtet. Stattdessen besassen diese Folien ein weisses Aussehen. Wenn ein Lichtstrahl
so gerichtet wurde, dass er auf ihre Oberflächen fiel,
de
wurde keine szintillieren/Reflektion beobachtet.
wurde keine szintillieren/Reflektion beobachtet.
Menge an zugegebe nem TiO2 (Gew.Teile) |
Al-Schicht durch Va kuum- be - |
Temperatur im Inneren des Rohres (0C) |
Temperatur auf der Oberfläche des Rohres |
Klassifi zierung |
0 | keine | 114 | 134 | Kontrolle |
0 | vorhanden | 44 | 55 | Kontrolle |
1 | keine | 110 | 133 | Kontrolle |
1 | vorhanden | 44 | 56 | vorliegende Erfindung |
3 | keine | 102 | 124 | Kontrolle |
3 | vorhanden | 45 | 57 | vorliegende Erfindung |
30 | keine | 85 | 102 | Kontrolle |
30 | vorhanden | 50 | 67 | vorliegende Erfindung |
Rohr allein | 102 | 121 | Leertest |
Das Rohr, das mit der Folie bedeckt war, die 3 Gewichtsteile TiO2 enthielt und auf einer ihrer Oberflächen eine im Vakuum
aufgedampfte Aluminiumschicht trug, wurde drei Monate lang Aussenbedingungen ausgesetzt. Nach diesem Aussenbedingungstest
wurde das Rohr wieder dem gleichen Test, wie er oben be-
60 9822/0877 ORIGINAL INSPECTED
-14- 2 b 4 b 6 1 O
schrieben ist, unterworfen. Bei diesem Test waren die Temperaturänderungen
im Inneren und auf der Oberfläche im wesentlichen die gleichen wie in dem Test, der vor dem Aussetzen des Rohres
an Aussenbedingungen durchgeführt worden war.
Typische Folien, die als Testproben in Beispiel 1 hergestellt worden waren, wurden der Bestimmung ihres Reflektionsvermögens
unterworfen. Die Messung der Reflektion von Licht wurde unter Verwendung eines Glanzmessgerätes (gloss meter), hergestellt
von Toyo Seiki Seisakusho, durchgeführt. Zuerst wurde eine
Probefolie an einer rauhen Oberfläche einer Metallträgerplatte befestigt und auf dem Probenhalter in dem Glanzmessgerät in
solch einer Stellung angebracht, dass der Lichtstrahl von der Lichtquelle unter einem Winkel von 60 Grad auf die Probenfolie
fiel. Der von der Probenfolie unter einem Winkel von 120 Grad reflektierte Lichtstrahl konnte in den Lichtempfänger (wobei
CdS als lichtempfindliches Element verwendet wurde) des Messgerätes
eintreten und wurde in seiner Lichtwirkung gemessen.
Eine Aluminiumfolie wurde als Standard verwendet. Diese Aluminiumfolie
wurde an der Oberfläche der Trägerplatte befestigt, und das Glanzmessgerät wurde so justiert, dass auf der Skala
ein Ausschlag von 95 % bei der Lichtwirkung der Folie entstand. Unter den gleichen Bedingungen bezüglich des Glanzmessgerätes
wurden die Probenfolien in ihrer Lichtwirkung gemessen. Die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle 3 angegeben.
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ORIGINAL INSPECTED
- 15 Tabelle 3
2 b 4 b b 1 U
Menge an
zugegebenen TiOn
zugegebenen TiOn
Al-Schicht
Skalenausschlag durch Belichtung (%)
Metallträgerplatte
Aluminiumfolie
Polyvinylidenfluorid Polyvinylidenfluorid
Polyvinylidenfluorid Polyvinylidenfluorid
Polyvinylidenfluorid Polyvinylidenfluorid
— | — | 0,5 |
- | - | 95 |
0 | keine | 20 |
0 | vorhanden | 80 |
1 | vorhanden | 22 |
3 | vorhanden | 20 |
3 | keine | 15 |
30 | keine | 15 |
Eine biaxial gestreckte Folie mit einer Dicke von 18 μ wurde
aus einer gemischten Zusammensetzung hergestellt, die aus 1 Gewichtsteil TiO3 und 100 Gewichtsteilen eines Copolymers
bestand, welches durch Copolymerisation von 90 Gewichtsteilen Vinylidenfluorid, 5 Gewichtsteilen Ä'thylentetrafluorid und
5 Gewichtsteilen Vinylfluorid erhalten worden war. Auf eine Oberfläche der Folie wurde Aluminium durch Vakuumbedampfung
bis zu einer Dicke von etwa 200 8 aufgebracht.
Die die im Vakuum aufgedampfte Metallschicht enthaltende Folie wurde mit einem Polyurethan-Klebmittel an die äussere Oberfläche
einer Glasscheibe in einem sonnigen Fenster geklebt, wobei die Metallschichtseite nach innen gerichtet war. Als
das Sonnenlicht direkt auf das Fenster fiel, wurde ein Thermometer auf dem Weg des Sonnenlichtes hinter dem Fenster mit
einer Glasscheibe angebracht, die nicht mit der Folie bedeckt war, und ein anderes Thermometer wurde hinter der Glasscheibe,
die mit der Folie abgedeckt war, auf dem Weg angebracht, den das Sonnenlicht genommen hätte, wenn es nicht durch die Folie
609822/0877 ORIGINAL INSPECTED
- ie - 2 5 4 561 O
abgestoppt worden wäre. Die Temperatur an dem ersteren Thermometer
betrug 40,5 °C , und die Temperatur an dem letzteren Thermometer betrug 31,3 0C. Die Raumtemperatur, die zur gleichen
Zeit in dem schattigen Teil des Raumes gemessen wurde, betrug 28,2° C.
Wenn das von der Glasscheibe reflektierte Licht von der Seite ausserhalb des Raumes beobachtet wurde, erschien die Reflektion
von der folienbeschichteten Glasscheibe etwas schwächer
als die von der Glasscheibe, die keine Folienabdeckung trug.
Während der Tageszeit konnte eine Person, die sich innerhalb des Raumes aufhielt, durch die mit der Folie abgedeckte Glasscheibe
Dinge sehen, die sich ausserhalb des Raumes befanden, und eine Person, die ausserhalb des Raumes stand, konnte keine
Dinge durch die gleiche Glasscheibe sehen, die sich innerhalb des Raumes befanden.
609822/087 7
ORIGINAL INSPECTED
ORIGINAL INSPECTED
Claims (12)
- 2b4bb iüPatentansprücheVerfahren zum Abschirmen von Strahlungswärme, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metall auf eine Oberfläche einer Folie aus Polyfluorolefin- oder Fluorolefin-Copolymer mit nicht mehr als 50 % Durchlässigkeitsvermögen (Durchlässigkeitsverhältnis) für sichtbares Licht und nicht weniger als 30 % Durchlässigkeitsvermögen (Durchlässigkeitsverhältnis) für infrarote Strahlung aufgebracht wird, um ein Laminat herzustellen, und dass mit diesem Laminat eine Oberfläche eines Gegenstandes abgedeckt wird, welcher der Einwirkung von Strahlungswärme ausgesetzt ist, wobei die Metallseite des Laminats nach innen liegend gehalten wird.
- 2. Wärmeisolationsmaterial, dadurch gekennzeichnet , dass es eine Schicht aus einer Folie aus Polyfluorolefin- oder Fluorolefin-Copolymer mit nicht mehr als 50 % Durchlässigkeitsvermögen (Durchlässigkeitsverhältnis) für sichtbare Strahlung und nicht weniger als 30 % Durchlässigkeitsvermögen (Durchlässigkeitsverhältnis) für infrarote Strahlung und eine Schicht aus einem Metall enthält, die auf eine Oberfläche dieser Folie aufgebracht bzw. auf einer Oberfläche dieser Folie niedergeschlagen ist.
- 3. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Folie aus PoIyfluorolefin- oder Fluorolefin-Copolymer eine Dicke im Bereich von 6 μ bis 200 μ aufweist.
- 4. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Folie aus PoIyfluorolefin- oder Fluorolefin-Copolymer 0,5 bis 50 Ge- · wichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzes,609822/0877
ORIGINAL INSPECTED-is- 2 b 4 b 6 ! (Jeiner Substanz enthält, die mit dem Harz nicht verträglich ist. - 5. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass diese Substanz eine anorganische Substanz oder ein synthetisches Harz ist, die bzw. das mit dem Polyfluorolefin- oder dem Fluorolefin-Copolymer nicht verträglich ist.
- 6. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die anorganische Substanz Titandioxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Calziumcarbonat, Gips, Magnesiumoxid oder Calziumsulfit ist.
- 7. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Polyfluorolefin ein Polymer ist, das durch Polymerisation von wenigstens einem Fluorolefin erhalten warden ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Vinylfluorid, Vinylidenfluorid, Äthylentrifluorid, Äthylentetrafluorid, Vinylidenfluorchlorid, Ä'thylendifluorchlorid, Äthylentrifluorchlorid und Propylenhexafluorid.
- 8. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Polyfluorolefin Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, Polyäthylentetrafluorid oder Polyäthylentrifluorchlorid ist.
- 9. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Polyfluorolefin ein Polymer ist, das durch Polymerisation von nicht weniger als 85 Gewichts-% Vinylidenfluorid mit wenigstens einem Fluorolefin als Rest erhalten wird, wobei das Fluorolefin aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Vinylfluorid, Äthylentrifluorid, Ätfhy-609822/0877
ORIGINAL INSPECTED-2b4o6 IOlentetrafluorid, Vinylidenfluorchlorid, Xthylendif luorchlorid, A'thylentrifluorchlorid und Propylenhexafluorid. - 10. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorolefin-Copolymer ein Copolymer ist, das durch Polymerisation von wenigstens einem Fluorolefin mit wenigstens einem anderen Monomer erhalten wird.
- 11. Wärmeisolationsmaterial nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorolefin-Copolyraer ein Äthylentetrafluorid-Sthylen-Copolymer oder ein Vinylidenfluorid-Xthylen-Copolymer ist.einem fler
- 12. Wärmeisolationsmaterial nach/ Anspruchs 2bis 11, d adurch gekennzeichnet, dass das Metall Silber, Platin, Gold, Aluminium, Nickel, Chrom, Zinn oder Antimon ist.6 0 9 8 2 2/0877
ORIGINAL INSPECTED
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