DE3789764T2 - Verbundwerkstoff. - Google Patents

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DE3789764T2
DE3789764T2 DE3789764T DE3789764T DE3789764T2 DE 3789764 T2 DE3789764 T2 DE 3789764T2 DE 3789764 T DE3789764 T DE 3789764T DE 3789764 T DE3789764 T DE 3789764T DE 3789764 T2 DE3789764 T2 DE 3789764T2
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Snia Fibre SpA
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TECH TEXTILES INT Ltd
Snia Fibre SpA
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Description

  • Diese Erfindung betrifft Verbundmaterialien.
  • In der allgemeinen Ingenieurtechnik und auf dem Bausektor existiert ein Bedarf nach einer Wärmedämmung und/oder akustischen Dämmung. Auf zahlreichen derartigen Anwendungsgebieten ist es erforderlich, daß die Dämmung nichtbrennbar oder flammhemmend ist. Manchmal sollten solche Dämmungen auch flexibel sein, beispielsweise in Form eines aufgehängten oder drapierten Vorhangs zur akustischen und/oder thermischen Abschirmung einer gegebenen Fläche oder eines gegebenen Anlageteils vorliegen. Auf einen solchen Vorhang wird in "Japanese Patent Reports" Section Ch, Band 74, 7. Juli 1982, Klasse A Nr. 82 031 891-B, Derwent Publications, London GB und JP-B-82 031 891 (Mitsubishi Metal K K), 7. Juli 1982, Abstract hingewiesen.
  • Blei hat sich zwar als sehr wirksame akustische Dämmung erwiesen, in Lagenform ist es jedoch sehr oft zu schwer, nicht ausreichend flexibel und/oder für zahlreiche Anwendungen zu teuer.
  • Eine Form, in der Blei offensichtlich seine akustischen Isoliereigenschaften behält und die doch für groß dimensionierte Anwendungen billig genug ist, ist die Form einer Schicht oder Matte aus nichtgewebten Bleisträngen oder -fäden. In dieser Form ist jedoch eine solche Bleischicht brüchig und nicht ausreichend selbsttragend, um als Vorhang hängen zu können. In der Tat neigt sie bereits bei relativ schwacher Handhabung zu einem Auseinanderfallen.
  • Um eine Bleischicht selbsttragend zu machen, ist es bekannt, sie in eine Folie aus PVC-Kunststoffmaterial einzubetten. Hierbei entsteht ein flexibles lagenförmiges Material. Das erhaltene lagenförmige Material ist jedoch nicht flammhemmend und besitzt darüber hinaus keine ausreichende Wärmeisolierfähigkeit, um eine wirksame Wärmedämmung zu gewährleisten. Aus der US-A-3 481 815 ist ein Verfahren zum Binden eines wärmestabilen harzartigen Polymers an eine feste Unterlage, die unter anderem aus Blei in Form einer Faserlage oder Pulverform bestehen kann, bekannt. Aus der US-A-4 112 175 ist die Herstellung einer flexiblen schallisolierenden Lage in Form eines Bleifaservlieses und einer aus einem Vinylchloridpolymer bestehenden Verstärkungsmaterialfüllung in den Räumen zwischen einzelnen Bleifasern zum Festhalten der einzelnen Bleifasern an Ort und Stelle bekannt.
  • Es gibt auch noch andere Vorschläge zur Gewährleistung einer Schallisolierung. So ist beispielsweise aus der GB-A-1 471 889 ein Verbundgebilde zur Schalldämpfung in Form einer Decke aus einem faserförmigen wärmebeständigen Material bekannt. Auf einer Seite der Decke sind eine Schicht aus einem Metall, beispielsweise eine Kupferdrahtgaze mit 15 bis 25 Drähten pro Zentimeter, und auf der anderen Seite der Decke eine flexible Schicht, die dünner ist als die Decke, einer Dichte im Bereich von 2,5 bis 5 g/cm³, umfassend einen Kautschuk bzw. Gummi oder ein Kunststoffmaterial, vorgesehen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein eine Schicht aus faserförmigem Material umfassendes Verbundmaterial bereitgestellt, wobei das Verbundmaterial aus mindestens einer Schicht aus einem Bleiwerkstoff und mindestens einer flammbeständigen Schicht aus einem faserförmigen Material besteht und wobei die Schichten derart miteinander verbunden sind, daß das Gebilde selbsttragend ist.
  • Der Ausdruck "Schicht aus einem Bleiwerkstoff" bezeichnet hier und in den Ansprüchen eine Schicht oder Matte aus nichtgewebten oder gewebten Strängen oder Fäden von Blei, Bleiwolle, Bleifolien oder aufgeweiteten Bleinetzen.
  • Die zumindest eine Schicht aus faserförmigem Material besteht vorzugsweise aus einer Schicht oder Matte aus nichtgewebten Glasfasern, um neben guten Feuerbeständigkeits- oder Flammhemmeigenschaften (auch) eine gute Wärmeisolierung sicherzustellen. Gewünschtenfalls können jedoch je nach den für das Verbundmaterial erforderlichen Eigenschaften sämtliche geeigneten organischen oder anorganischen Faserwerkstoffe, entweder gewirkt, gewebt oder nichtgewebt Verwendung finden. Beispiele für solche Fasermaterialien sind neben Glasfasern Kohlenstoffasern, Aramidfasern, keramische Fasern, Mineralwolle und Polyesterfasern mit darin enthaltenen Flammhemmitteln oder Mischungen oder verschiedene Schichten hiervon.
  • Die oder jede Schicht aus dem Bleiwerkstoff kann zwischen Schichten aus dem faserförmigen Material eingebettet sein.
  • Die Schichten sind vorzugsweise miteinander mechanisch, z. B. durch Zusammennadeln verbunden. Sie können jedoch auch auf andere geeignete Art und Weise, z. B. durch Verkleben mit einem geeigneten Epoxyklebstoff oder durch Heften, durch Wirken und dgl. verbunden werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein verstärkter Kunststoffgegenstand, umfassend ein mit einem synthetischen Harzwerkstoffimprägniertes Verbundmaterial gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand kann es sich um einen Formling beliebiger Form und/oder beliebigen Designs handeln. Der Formling eignet sich entsprechend dem in dem Verbundmaterial enthaltenen faserförmigen Material zur Verwendung auf den verschiedensten Anwendungsgebieten. Wenn beispielsweise das Fasermaterial aus Glasfasern und der Kunstharzwerkstoff aus einem Polyesterharz bestehen, kann der Gegenstand aus einem akustischen Gehäuse oder einer akustischen Abdeckung für Brennkraftmaschinen, (sonstige) Maschinen und dgl. bestehen.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Verbundmaterial gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bzw. ein Gegenstand gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einem Überzug oder einer Lackierung auf mindestens einer seiner Oberflächen bereitgestellt.
  • Der Überzug bzw. die Lackierung kann aus einem Metallüberzug bestehen und in üblicher bekannter Weise, beispielsweise nach einer der bekannten Metallisierungstechniken, z. B. Aufsprühen oder Plasmabeschichten, aufgebracht werden. Der Metallüberzug besteht vorzugsweise aus einem Aluminiumüberzug, obwohl sich auch andere Metalle eignen können. Ein solcher Metallüberzug kann dazu dienen, die Wärmeisolierung durch Reflexion der Wärmestrahlung und/oder die Feuerbeständigkeit und/oder das Aussehen und/oder die Bindung der Fasern an der Oberfläche des Verbundmaterials zu verbessern, um auf diese Weise das Material einfacher und sicherer handhaben zu können. Andererseits kann der Überzug bzw. die Lackierung auch in Form einer Metallfolie oder -schicht oder eines Überzugs aus Kunststoffen, Textilmaterialien oder sonstigem Material, das vorzugsweise feuerbeständig oder -hemmend ist, vorliegen. Ein besonders geeigneter Aufsprühüberzug ist ein Aufsprühsilikonschaum, wie er unter der Handelsbezeichnung "POLYVOLTAC" vertrieben wird.
  • Die Erfindung wird insbesondere unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine vergrößerte Schnittansicht eines Verbundmaterials gemäß der Erfindung und
  • Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Verbundmaterials für einen verstärkten Kunststoffgegenstand, in diesem Falle eine verstärkte Kunststoffolie, gemäß der Erfindung.
  • Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt das Verbundmaterial eine Schicht 1 in Form einer Matte aus nichtgewebten Bleisträngen oder -fäden, die zwischen zwei Schichten 2 jeweils in Form einer Matte aus nichtgewebten Glasfasern eingefügt ist. Die Schichten 1 und 2 sind miteinander durch Nadeln mechanisch verbunden. Unter "Nadeln" ist das Ergebnis eines bekannten Verfahrens zu verstehen. Bei diesem Verfahren werden schlicht und einfach mehrere Nadeln 3 (von denen lediglich eine dargestellt ist) durch die übereinanderliegenden Schichten 1 und 2 hindurchgetrieben, und zwar derart, daß Fasern aus einer Schicht dazu veranlaßt werden, sich in die benachbarte Schicht hineinzuerstrecken und auf diese Weise die Schichten zusammenzuhalten. Mit dem Nadeln wird so lange fortgefahren, bis das Verbundmaterial selbsttragend (geworden) ist. Das erhaltene selbsttragende Verbundmaterial eignet sich ohne Weiterverarbeitung zur Verwendung in Situationen, in denen das kosmetische Aussehen ohne Bedeutung ist, beispielsweise als akustische Dämmung und/oder Wärmedämmung in Gebäuden.
  • Gewünschtenfalls kann das in der geschilderten Weise hergestellte Verbundmaterial ein- oder beidseitig mit einem Überzug oder einer Lackierung versehen werden. So kann - wie aus Fig. 1 hervorgeht - auf eine oder beide Oberfläche(n) des Verbundmaterials ein Überzug 4 aufgebracht werden. Der Überzug 4 kann aus einem Metall, Kunststoffen (entweder geschäumt oder ungeschäumt) oder einem sonstigen geeigneten Überzugmaterial bzw. einer sonstigen geeigneten Überzugmasse bestehen und in irgendeiner geeigneten Art und Weise, beispielsweise durch Aufsprühen, Plasmaauftrag und dgl., aufgebracht werden.
  • Andererseits oder zusätzlich kann das Verbundmaterial eine auf eine oder beide seiner Oberflächen mit Hilfe einer Klebstoffschicht 6 aufgebrachte schichtförmige Oberflächenveredelung 5 erhalten. Die schichtförmige Oberflächenveredelung 5 kann aus einem Textil-, Kunststoff- oder sonstigem folienartigen Material oder einer Metallfolie bestehen.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Kunststoffgestand, bei welchem gleiche Bezugszahlen gleiche Teile bezeichnen, umfaßt ein gemäß Fig. 1 ausgebildetes Verbundmaterial mit lediglich einer einzigen Schicht 2 aus nichtgewebten Glasfasern auf einer Seite der Schicht 1 aus den nichtgewebten Bleifäden oder -strängen. Die übereinanderliegenden Schichten 1 und 2 sind lediglich schwach vernadelt bzw. genadelt, so daß die Verbindung für eine selbsttragende Struktur ausreicht. Danach wird das erhaltene Verbundmaterial mit einem Kunstharzmaterial 7, z. B. einem geeigneten Polyesterharz, imprägniert, so daß das Verbundmaterial in das Kunstharzmaterial eingebettet wird. Das Imprägnieren des Verbundmaterials kann in einer geeigneten Form erfolgen, oder das imprägnierte Verbundmaterial kann in einer Form ausgehärtet werden, um Kunststoffgegenstände der gewünschten Formen, z. B. Lärmschutzgehäuse für Motoren, Triebwerke oder Maschinen, herzustellen. Wenn die Schichten miteinander durch Nadeln verbunden werden, kann die Nadelungsdichte entsprechend dem Endgebrauchszweck des Verbundmaterials variiert werden. Wenn beispielsweise das Verbundmaterial ohne Weiterbehandlung zur Schall- und/oder Wärme- und/oder Feuerisolierung in Gebäuden verwendet werden soll, kann das Fasermaterial Glas- oder sonstige nichtbrennbare oder feuerhemmende Fasern zur Erfüllung der Feuervorschriften enthalten und können, die Schichten dicht durchgenadelt sein, um der Schicht aus dem Bleiwerkstoff ausreichende Unterstützung zu bieten und folglich das Verbundmaterial mit einer ausreichenden Festigkeit auszustatten, damit es, beispielsweise in Form eines Vorhangs aufgehängt, sein Eigengewicht zu tragen vermag. Ein solches dicht genadeltes Material kann zwischen Wänden oder Trennungen eingesetzt werden, um beispielsweise für eine Wärme- und Schallisolierung zu sorgen, und zwar dann, wenn keine kosmetische Abdeckung des Verbundmaterials vorzusehen ist und wenn ein Austritt von Glasfasern oder sonstigen Fasern nicht verhindert werden muß.
  • Zur Verwendung als Schallisoliervorhang kann das erfindungsgemäße Verbundmaterial ein- oder beidseitig - wie beschrieben - beschichtet, beispielsweise metallisiert sein. Es kann auch eine andere Behandlung erfahren haben, um die Faser an der bzw. den Oberfläche(n) zu binden - und/oder sein Aussehen zu verbessern. Auf diese Weise erhält man einen wirksamen Schallisoliervorhang, der flexibel ist und zur Schallisolierung beispielsweise an öffentlichen Plätzen von Gebäuden, z. B. Hotels, Nachtclubs und sonstigen Vergnügungsorten bis zu der gewünschten Breite durch einen Raum gezogen werden kann.
  • Wenn das erfindungsgemäße Verbundmaterial zur Herstellung eines Gegenstandes gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung verwendet werden soll, ist in der Regel eine weniger dichte Nadelung erwünscht, um das Material "vornetzen" zu lassen, d. h. um eine geeignete Imprägnierung des Materials mit dem Kunstharzmaterial zu ermöglichen.
  • Das erfindungsgemäße Verbundmaterial kann aus einer einzigen Schicht aus einem Bleiwerkstoff und einer einzigen Schicht aus einem Fasermaterial, die miteinander verbunden sind, bestehen. Vorzugsweise sind jedoch die oder jede Schicht aus dem Bleiwerkstoff zwischen Schichten aus Fasermaterial eingefügt und die Schichten miteinander verbunden, beispielsweise genadelt.
  • Wenn das erfindungsgemäße Verbundmaterial in nichtbrennbarer oder feuerhemmender Form vorliegt, vermag es den Feuervorschriften gemäß British Standard 476, Klasse 0 und Klasse 1, zu genügen und eignet sich folglich zu Schall- und Wärmeisolierzwecken auf dem Bausektor. Ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial, umfassend eine Matte aus nichtgewebten Bleisträngen und einen groben nichtgewebten Glasfaserstoff, die genadelt und mit einem Polyesterharz imprägniert sind, erfüllt die Vorschriften Nr. 2 und 3 der British Navy Standards NES711 und NES713 bezüglich Rauchemission und Toxizität.

Claims (15)

1. Verbundmaterial mit einer Schicht (2) aus einem Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundmaterial aus mindestens einer Schicht (1) aus einem Bleiwerkstoff und mindestens einer flammhemmenden Schicht (2) aus einem Fasermaterial besteht, wobei die Verbundschichten (1, 2) derart miteinander verbunden sind, daß eine selbsttragende Struktur gewährleistet ist.
2. Verbundmaterial nach Anspruch 1, wobei der Bleiwerkstoff eine Schicht oder Matte (1) aus nichtgewebten Bleisträngen umfaßt.
3. Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fasermaterial eine Schicht oder Matte (2) aus nichtgewebten Glasfasern umfaßt.
4. Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fasermaterial aus einer gewirkten, gewebten oder nichtgewebten Schicht oder Matte aus Kohlenstoffasern, Aramidfasern, keramischen Fasern, Mineralwolle oder Polyesterfasern mit eingearbeiteten Flammhemmitteln oder Mischungen hiervon oder einer gewirkten oder gewebten Schicht oder Matte aus Glasfasern besteht.
5. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die oder jede Schicht (1) aus Bleiwerkstoff zwischen Schichten (2) aus Fasermaterial eingefügt ist.
6. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichten (1, 2) miteinander durch eine Klebeverbindung verbunden sind.
7. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schichten (1, 2) miteinander mechanisch verbunden sind.
8. Verbundmaterial nach Anspruch 7, wobei die Schichten (1, 2) miteinander mechanisch durch Nadeln verbunden sind.
9. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zur Schaffung eines verstärkten Kunststoffgegenstandes mit einem synthetischen Harzmaterial (7) imprägniert ist.
10. Verbundmaterial nach Anspruch 9, nach Ausformung zu der gewünschten Form.
11. Verbundmaterial nach Anspruch 9 oder 10, wobei das synthetische Harzmaterial (7) aus einem Polyesterharz besteht.
12. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem Überzug oder einer Lackschicht (4 oder 5) auf mindestens einer Oberfläche.
13. Verbundmaterial nach Anspruch 12, wobei der Überzug bzw. die Lackierung (4) aus einem Metallüberzug besteht.
14. Verbundmaterial nach Anspruch 12, wobei der Überzug bzw. die Lackierung (4, 5) aus einer Schicht oder einem Überzug aus Kunststoff- oder Textilmaterial besteht.
15. Verbundmaterial nach Anspruch 12, wobei die Schicht oder der Überzug (4) aus aufgesprühtem Silikonschaum besteht.
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