AT506406A4 - HIGH TEMPERATURE RESISTANT TWO COMPONENT INSULATION MATERIAL, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THE USE THEREOF - Google Patents
HIGH TEMPERATURE RESISTANT TWO COMPONENT INSULATION MATERIAL, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THE USE THEREOF Download PDFInfo
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Description
S.5'20 ll-MRZ-2008 19:06 Uon:LAG PATENTWESEN' WIBI +43 7672 701 2948 An:+43 1 53424 535 »· ·· ·· ·· ·· ···# # · · ·· ·· ·· · · • · · # ··· · · ·{······*S.5'20 ll-MRZ-2008 19:06 Uon: LAG PATENTWESEN 'WIBI +43 7672 701 2948 To: +43 1 53424 535 »· ·· ·· ·· ·· ··· # # · ··· ···· · · · · · # ··· · · · {······ *
Lenzing Plastics GmbH, Ι*Μ)4>0* ·:·* '*·* *:·· *··*Lenzing Plastics GmbH, Ι * Μ) 4 > 0 * ·: * * * * * *: ·· * ·· *
Hochtempera tu rbestandiaes Zwel-Komponenten-Pammvliee^Verfahren zu dessen Heretellunq und dessen VerwendungHigh tempera ture component Zwel component pammvliee ^ method for its preparation and its use
Oie vorliegende Erfindung betrifft ein hochtemperaturbeständiges Zwei-5 Komponenten-Dämmmaterial, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie Verwendungen dieses Materials. Das erfindungsgemäße Dämmmaterial hat außerdem ein wesentlich geringeres Gewicht als die bisher bekannten Materialien und weist weitere Gebrauchsvorteile auf. 1 o Hochtemperaturbeständige Dämmmaterialien werden in großen Mengen beispielsweise in der Automobilindustrie eingesetzt. Sie dienen dort vor allem im Motorraum zur Abschirmung der auftretenden hohen Temperaturen und lauten Motorgeräusche, aber auch zum Verhindern von Klappergeräuschen. 15 Für solche Zwecke sind dem Fachmann im Allgemeinen zunächstThe present invention relates to a high temperature resistant two-component insulating material, a process for its production and uses of this material. The insulation according to the invention also has a much lower weight than the previously known materials and has further advantages in use. 1 o High-temperature-resistant insulating materials are used in large quantities, for example in the automotive industry. They are used primarily in the engine compartment to shield the high temperatures that occur and loud engine noise, but also to prevent rattling noises. For such purposes, the skilled person is generally first
Schaumstoffe bekannt. Diese Schaumstoffe sind leicht und preisgünstig herzustellen. Für die genannten Anwendungsbereiche müssten sie bei der geforderten Dämmleistung jedoch eine erhebliche Dicke von mindestens mehreren cm aufweisen. Dies ist im Rahmen der heute allgemein 20 angestrebten Kompaktbauweise nicht akzeptabel. Zudem sind dieFoams known. These foams are easy and inexpensive to manufacture. For the applications mentioned, however, they would have to have a considerable thickness of at least several cm at the required insulation performance. This is not acceptable in the context of today generally 20 desired compact design. In addition, the
Schaumstoffe selbst leicht brennbar und müssen durch Zusätze schwer entflammbar gemacht werden. Viele der bekannten Schaumstoffmaterialien sind zudem nicht lösemittelbeständig, beispielsweise gegenüber Kfz-Treibstoffen. Ein weiterer Nachteil von Schaumstoffen ist ihre 25 Aufnahmefähigkeit für Flüssigkeiten und Feuchtigkeit, insbesondere wenn sie eine offenporige Struktur aufweisen.Foams themselves easily flammable and must be made flame retardant by additives. Many of the known foam materials are also not resistant to solvents, for example to motor vehicle fuels. Another disadvantage of foams is their ability to absorb liquids and moisture, especially if they have an open-pored structure.
Eine weitere Lösung sind hier sogenannte „Schwermatten", die beispielsweise aus Polyurethan mit mineralischen Füllstoffen bestehen können. Sie werden 30 auf den zu dämmenden Karosserieteilen aufgebracht. Aufgrund ihrer hohen Dichte sind sie oft nur ca. 3-5 mm dick, haben bei dieser Dicke jedoch ein Flächengewicht von bis zu 12 kg/m2. Wegen ihres Kunststoffanteils sind sie zudem nur bedingt beständig gegen aggressive Medien und können bei 11.03.2008 1 1/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] @005 1Another solution here are so-called "heavy mats", which may for example consist of polyurethane with mineral fillers. They are applied to the body parts to be insulated. Due to their high density, they are often only about 3-5 mm thick, but have a basis weight of up to 12 kg / m2 at this thickness. Because of their plastic content, they are only partially resistant to aggressive media and can be used at 11.03.2008 1 1/03 2008 TUE 18:11 [SE / EM NR 5182] @ 005 1
An :+43 1 53424 535 S.6'20 ll-MRZ-2008 19:06 Uon:LAG PATENTWESEN-'WIBI 443 7672 701 2948 ·· #t ·· »* ·· #··· ······*···· • ♦ · · «·· · · « »····#··*To: +43 1 53424 535 p.6'20 ll-MRZ-2008 19:06 Uon: LAG PATENTWESEN-'WIBI 443 7672 701 2948 ·· # t ·· »* ·· # ··· ····· · * ···· • ♦ · · «··· · · · · ···· # ·· *
Lenzing Plastics GmbH, PlUwVd hohen Temperaturen brennen oder schmelzen, wobei zusätzlich größere Mengen giftiger Gase entstehen können.Lenzing Plastics GmbH, PlUwVd high temperatures burn or melt, whereby in addition large amounts of toxic gases can arise.
Um das Gewicht einer solchen Schwermatte einzusparen, schlägt z. Θ. die 5 WO 04/056639 A1 konstruktive Maßnahmen vor. Beispielsweise dieTo save the weight of such a heavy mat, z. Θ. the 5 WO 04/056639 A1 constructive measures. For example, the
Klimaanlagenkomponenten sollen eines Kraftfahrzeugs im Stirnwandmodul montiert werden, um mit ihrer Masse den Fahrzeuginnenraum gegenüber den Motorgeräuschen zu dämmen. Zusätzlich muss jedoch ein Schaumstoff zur Wärmeisolierung eingesetzt werden. Diese Lösung erfordert also ebenfalls ein 10 Isoliermaterial mit den oben genannten Nachteilen und macht zusätzlich konstruktive Einschränkungen bei der Anordnung einzelner Aggregate notwendig.Air conditioning components are to be mounted in the front wall module of a motor vehicle in order to insulate the mass of the vehicle interior with respect to the engine noise. In addition, however, a foam must be used for thermal insulation. This solution thus also requires a 10 insulating material with the disadvantages mentioned above and makes additional structural restrictions in the arrangement of individual units necessary.
Weiterer Bedarf für Schutz gegen hohe Temperaturen sowie Verhinderung 15 von Klappergeräuschen besteht bei der Ummantelung der Kabelbäume und sonstigen Transportleitungen im Motorraum. Zusätzlich müssen diese Transportleitungen gegen Abrieb und Schnitteinwirkung bei Unfällen geschützt werden. 20 Aus der WO 99/50943 A1 ist eine Schutzummantelung bekannt, die in Form eines Wickelbandes ausgebildet ist. ihr Aufbau ist im Wesentlichen zweischichtig. Sie besteht aus zwei textilen Schichten, wobei das Wickelband eine dem schützenden Objekt zugewandte innere Textilschicht aus einem Vlies und eine auf die innere Schicht aufgebrachte äußere textile Schicht aus 25 einem Kettstuhlwirkwarenvelours aufweist. Beide textile Schichten sind miteinander verklebt. Der Klebstoff wird in Teilbereichen beispielsweise in Form eines wärmeaktiviertaren Vlieses oder Films aufgebracht. Alle textilen Schichten sind aus synthetischen Fasern, beispielsweise aus Polyamid oder Polyester. Ein Nadelvlies wird als Vljes angewandt. Die äußere textile Schicht 30 bildet einen Kettstuhlwirkwarenvelours, bestehend aus einer gewirkten Unterkette und einer in die Unterkette eingewirkten Oberkette. Man spricht dabei von einem 2-teiligen Kettstuhlwirkwarenvelours. Die Oberkette weist von der Stoff- bzw. Textilebene nach außen vorstehende, hoch geraute, übermäßig ausgebildete Veloursschlingen auf. Dieses Wickelband soll 11/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] @006 S.7'20Another need for protection against high temperatures and prevention of rattling noises is in the sheathing of the harnesses and other transport lines in the engine compartment. In addition, these transport lines must be protected against abrasion and cutting in case of accidents. From WO 99/50943 A1 a protective casing is known, which is designed in the form of a winding tape. their structure is essentially two-tiered. It consists of two textile layers, wherein the winding tape has an inner textile layer of a nonwoven facing the protective object and an outer textile layer of a Kettstuhlknitted velor applied to the inner layer. Both textile layers are glued together. The adhesive is applied in partial areas, for example in the form of a heat-activated nonwoven or film. All textile layers are made of synthetic fibers, such as polyamide or polyester. A needle felt is used as Vljes. The outer fabric layer 30 forms a Kettstuhlwirkwarenvelours, consisting of a knitted Unterkette and knitted into the Unterkette upper chain. One speaks of a 2-part Kettstuhlwirkwarenvelours. The upper chain has from the fabric or textile level outwardly projecting, highly roughened, overly trained velor loops. This wrap is supposed to be 11/03 2008 Tue 18:11 [SE / EM NR 5182] @ 006 S.7'20
An:+43 1 53424 535 ll-MRZ-2008 19:06 UonrLPG PATENTWESEN'WIBI +43 7672 701 2948 • · . ..............'·# %# ## ♦··· • · · · ··· Ψ · ·»#·««·« φ • · « · f ··» ··To: +43 1 53424 535 ll-MRZ-2008 19:06 UonrLPG PATENTWESEN'WIBI +43 7672 701 2948 • ·. .............. '# # # # # ♦ ··· • · · · ································································ »··
Lenzing Plastics GmbH, PL0470 spiralförmig auf das zu schützende Objekt aufgewickelt werden. An der dem zu schützenden Objekt zugewandten Flache ist eine Klebstoffschicht vorhanden. 5 Dieses Wickelband ist zu dick und damit schwer zu handhaben, besonders bei sich verengenden Bauraumen und Verlegeradien. Besonders entlang harter, scharfer Kanten kann seine Wirksamkeit durch manuelles Fehlverhalten absolut eingedämmt werden. Es bietet keinen dauerhaften Schutz über die gesamte Lebenszeit in Fahrzeugen, Maschinen oder 10 ähnlichem.Lenzing Plastics GmbH, PL0470 spirally wound onto the object to be protected. On the surface facing the object to be protected facing an adhesive layer is present. 5 This wrapping tape is too thick and therefore difficult to handle, especially when the build-up and installation radius are narrowing. Especially along hard, sharp edges its effectiveness can be absolutely contained by manual misconduct. It does not provide permanent lifetime protection in vehicles, machinery or the like.
Bedarf für Dämmmaterialen besteht beispielsweise bei Kraftfahrzeugen auch im Innenraum, in dem sich die Passagiere befinden. Hier ist es einerseits erforderlich, Außengeräusche wie zum Beispiel Windgeräusche zu verringern. 15 Andererseits soll die Akustik dieses Raumes so beeinflusst werden, dass die normalerweise erwünschten Geräusche wie Gespräche und Musik als angenehm empfunden werden. Unter anderem ist dafür ein gutes Schallabsorptionsvermögen maßgebend, um Reflexionen zu verhindern. 20 Im Stand der Technik sind hierfür beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 77 21 875 Schaumschichten aus Polyurethan-Schwerschaum mit einer Schwerspat- und/oder Bleistaubbeimischung bekannt, die direkt in die Karosserie-Innenseite eingeschäumt werden. Derartige Lösungen sind bereits aufgrund ihres hohen Gewichts, der 25 aufwendigen Verarbeitung und leichten Brennbarkeit nachteilig.For example, there is a need for insulating materials in motor vehicles in the interior, in which the passengers are located. Here, on the one hand, it is necessary to reduce external noise, such as wind noise. 15 On the other hand, the acoustics of this room should be influenced in such a way that the normally desired sounds such as conversation and music are perceived as pleasant. Among other things, a good sound absorption capacity is crucial to prevent reflections. In the prior art, for example from German utility model DE 77 21 875 foam layers of polyurethane foam with a heavy spar and / or lead dust admixture are known, which are foamed directly into the body inside. Such solutions are already disadvantageous because of their high weight, the elaborate processing and easy flammability.
Die WO 2004/001718 A1 offenbart einen Schallabsorber mit einem Formteil aus thermoplastischem Kunststoff, bevorzugt Polyester, und einem zweiten Teil, das bevorzugt aus einer Schwermatte besteht. Beide Teile umgeben 30 gemeinsam einen mit Abstandhaltern versehenen Hohlraum. Diese Lösung weist grundsätzlich ebenfalls die bereits genannten Nachteile auf und ist zudem vergleichsweise dick. 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] ®007 3 ll-MRZ-2008 19:05 Uon:LPG PPTENTWESEN-'WIBI +43 7672 701 Ξ948 Pn:+43 1 53424 535 S. 8'20 W w w w n ··· ··WO 2004/001718 A1 discloses a sound absorber with a molded part made of thermoplastic material, preferably polyester, and a second part, which preferably consists of a heavy mat. Both parts 30 together surround a cavity provided with spacers. This solution basically also has the disadvantages already mentioned and is also relatively thick. 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE / EM NR 5182] ®007 3 ll-MRZ-2008 19:05 Uon: LPG PPTENTWESEN-'IBI +43 7672 701 Ξ948 Pn: +43 1 53424 535 p. 8'20 W wwwn ··· ··
Lenzing Plastics GmbH, PLtwVö* ···Lenzing Plastics GmbH, PLtwVö * ···
Heute werden zur Verbesserung der Innenraumakustik bevorzugt Schaumstoffplatten eingesetzt, die teilweise mit Aluminiumfolie oder ähnlichem kaschiert sind. Diese sind leicht und im Vergleich zu den bisher genannten Lösungen einfach herzustellen und zu verarbeiten. Die 5 verwendeten Schaumstoffe können jedoch eine hohe Fogging-Neigung aufweisen. Fogging nennt man das Ausdampfen flüchtiger Bestandteile aus dem Hartschaum, die zu Geruchsbelästigungen im Fahrzeuginnenraum oder sogar zu Gesundheitsschädigungen führen können sowie sich unter anderem an der Innenseite der Fensterscheiben niederschlagen und die Sicht 10 behindern können. Für verschiedenste Anwendungen sind hochtemperaturfeste Fasern und daraus hergestellte Vliese bereits bekannt. Unter anderem offenbart die EP 1791939 A1 Filtervliese für Luftfilter in Kraftfahrzeugen, die Fasern aus oxidiertem Polyacrylnitril (Panox<$>) enthalten. Hauptsächlich bestehen diese 15 Filtervliese jedoch aus brennbaren synthetischen Fasern. Im Falle hoher Temperaturen sollen die Panox®-Fasern dafür sorgen, dass die Form des Vlieses erhalten bleibt, während die anderen synthetischen Fasern verbrennen oder schmelzen. Dabei verliert das Vlies jedoch seine wesentliche Funktion und es entstehen schädliche Gase. Auf welche Weise das Vlies aus 20 der Fasermischung hergestellt wird, wird nicht offenbart. Vliese aus 100 % hochtemperaturbeständigen Fasern wie beispielsweise Panox® sind aus diesem Dokument grundsätzlich ebenfalls bekannt.Today foam boards are preferably used to improve the interior acoustics, which are partially laminated with aluminum foil or the like. These are lightweight and easy to manufacture and process in comparison to the previously mentioned solutions. However, the foams used may have a high fogging tendency. Fogging is the evaporation of volatile constituents from the hard foam, which can lead to odors in the vehicle interior or even damage to health and can be reflected, inter alia, on the inside of the window panes and obstruct the view 10. High temperature resistant fibers and nonwovens made therefrom are already known for a very wide variety of applications. Among other things, EP 1791939 A1 discloses filter fleece for air filters in automobiles containing oxidized polyacrylonitrile (Panox <$>) fibers. However, these 15 filter webs mainly consist of combustible synthetic fibers. In the case of high temperatures, the Panox® fibers should ensure that the shape of the fleece is retained, while the other synthetic fibers burn or melt. However, the fleece loses its essential function and it produces harmful gases. The manner in which the web is made from the fiber blend is not disclosed. Nonwovens made of 100% high temperature resistant fibers such as Panox® are also known in principle from this document.
Auch aus der DE 19728523 A1 sind Vliese aus anorganischen Fasern wie Glas-, Basalt-, Mineral- oder Metallfasem bekannt, die durch 25 Wasserstrahlverfestigen hergestellt werden.Also known from DE 19728523 A1 are nonwovens of inorganic fibers such as glass, basalt, mineral or metal fibers, which are produced by hydroentanglement.
Aus DE 4141659 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Mineralwollevliesen bekannt.DE 4141659 A1 discloses a method and an apparatus for the continuous production of mineral wool nonwovens.
Auch Vliese aus mehreren hochtemperaturbeständigen Faserarten sind bekannt (DE000069519585T2). Solche Vliese werden durch Mischen der 30 Fasern und anschließende Vliesbildung erzeugt. Zur Verfestigung werden die Vliese anschließend mechanisch vemadelt. 11.03.2008 11/03 2008 01 18:11 [SE/EM NR 5182] @008 4Also nonwovens made of several high temperature resistant fiber types are known (DE000069519585T2). Such webs are produced by mixing the fibers and then forming webs. For solidification, the nonwovens are then mechanically needled. 11.03.2008 11/03 2008 01 18:11 [SE / EM NR 5182] @ 008 4
An :+43 1 53424 535 S.9'20 U-MRZ-2008 19:07 Uon:LAG PATENTWESEhkNIBI +43 7672 701 2948 ·· ·· t« ·· ·« ··«· ·····»····« • · # * · ·· · * ···*»···«To: +43 1 53424 535 S.9'20 U-MAR-2008 19:07 Uon: LAG PATENTWESEhkNIBI +43 7672 701 2948 ·· ·· t «···« ·· «· ·····» · ··· «• · # * · ··· * ··· *» ··· «
Lenzing Plastics GmbH, Ptt)47o' ·”· ***’ *:*· *··* DE 102005053915 A1 beschreibt eine Fahrzeuginnenverkleidung, die in einem Vlies zwei Arten von Schichtstrukturfasern enthält. Beide Faserarten sollen bevorzugt aus Polyester bestehen und mittels eines Schmelzbinders verfestigt werden. Eine solche Verkleidung ist aufwendig herzustellen, 5 schmilzt und brennt leicht. Als Alternative wird beschrieben, dass eine der beiden Faserarten eine anorganische Faser sein kann. Dies ändert jedoch nichts an den bereits genannten Nachteilen.Lenzing Plastics GmbH, Ptt) DE 102005053915 A1 describes a vehicle interior lining which contains two types of layer structure fibers in a nonwoven. Both types of fibers should preferably consist of polyester and be solidified by means of a hot melt binder. Such a panel is expensive to produce, 5 melts and burns easily. As an alternative, it is described that one of the two types of fibers may be an inorganic fiber. However, this does not change the already mentioned disadvantages.
Sowohl die verschiedenen Verfestigungstechnologien als auch der Zusatz von Bindemitteln erhöhen den Aufwand bei der Vliesherstellung und können bei ] 0 der Anwendung Probleme bereiten. Techniken wie die mechanischeBoth the different solidification technologies and the addition of binders increase the effort in nonwoven production and can cause problems for the application. Techniques like the mechanical one
Vemadelung oder die Wasserstrahlverfestigung erfordern zusätzliche, präzise gefertigte Maschinen. Die Anwesenheit von Bindemitteln, meist Polymeren oder anderen organischen Materialien, erfordert ebenfalls zusätzliche Aggregate zum Aufbringen des Bindemittels und zum Fixieren, d. h. Erhitzen 15 und/oder Pressen und ist zudem bei Einwirkung höherer Temperaturen problematisch, da sich diese Bindemittel dann zumindest teilweise zersetzen, schmelzen oder sogar brennen.Needling or hydroentangling requires additional, precisely manufactured machines. The presence of binders, usually polymers or other organic materials, also requires additional aggregates to apply the binder and to fix, i. H. Heating 15 and / or pressing and is also problematic when exposed to higher temperatures, as these binders then at least partially decompose, melt or even burn.
Angesichts dieses Standes der Technik bestand die Aufgabe, ein Dämmmaterial zu entwickeln, das einerseits leicht und dünn sowie relativ 20 preiswert herzustellen und leicht zu verarbeiten ist, andererseits aber hohe Temperaturbeständigkeit, hohe mechanische und chemische Beständigkeit und sehr gute Schall- und Wärmedämmeigenschaften sowie Akustikeigenschaften aulWeist. Daneben bestand die Aufgabe, ein einfaches Verfahren zur Herstellung dieses Dämmmaterials bereitzustellen. 25 Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst durch ein Dämmmaterial enthaltend ein unverfestigtes Vlies aus einer ersten hochtemperaturbeständigen Faser, das mit einer zweiten hochtemperaturbeständigen Faser verstärkt ist, wobei die beiden hochtemperaturbeständigen Fasern eindeutig voneinander unterscheidbar 30 sind. Als hochtemperaturbeständig sollen dabei Fasern verstanden werden, die eine Schmelztemperatur von mindestens 400*0 aufweisen. 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] @009 5In view of this prior art, the object was to develop an insulating material that is both light and thin and relatively inexpensive to produce and easy to handle, but on the other high temperature resistance, high mechanical and chemical resistance and very good sound and thermal insulation properties and acoustic properties , In addition, the object was to provide a simple method for producing this insulating material. This object is achieved according to the invention by an insulating material comprising an unconsolidated nonwoven fabric from a first high-temperature-resistant fiber which is reinforced with a second high-temperature-resistant fiber, the two high-temperature-resistant fibers being clearly distinguishable from each other. As high temperature resistant fibers should be understood that have a melting temperature of at least 400 * 0. 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE / EM NR 5182] @ 009 5
An:+43 1 53424 535 S.10'20 11-MRZ-S008 19:0? Yon:l_AG PATENTWESEN' WIBI +43 7672 701 2948 ^·· ·· ·· *· ···· * ··· ······To: +43 1 53424 535 p.10'20 11-MRZ-S008 19: 0? Yon: l_AG PATENTWESEN 'WIBI +43 7672 701 2948 ^ ·· ·· ·· * ····· * ··· ······
Lenzing Plastics GmbH, PtoVte* ···· *··* ···· *··* Überraschenderweise wurde gefunden, dass die unterschiedliche Elnzelfaserlänge der ersten und der zweiten Faserart wesentlichen Einfluß auf die Dammeigenschaften des erfindungsgemaßen Materials hat Besondere vorteilhaft ist es dabei, wenn die erste Faser eine deutlich größere 5 Einzelfaserlange als die zweite Faser aufweist. So sollte die erste Faserart mindestens die 6-fache Länge wie die zweite Faserart aufweisen, in einer bevorzugten Ausgestaltung sogar mindestens eine 20-fache Lange. Insbesondere wird für die erste Faserart eine Einzelfaserlänge zwischen 20 mm und der dem Fachmann bekannten Länge sogenannter Endlosfilamente 10 vorteilhaft sein. Bevorzugt ist hierfür auch eine Einzelfaserlänge zwischen 20 mm und 100 mm. Für die zweite Faserart ist eine Einzelfaserlänge zwischen 0,1 mm und 2,0 mm vorteilhaft, in einer bevorzugten Ausgestaltung zwischen 0,6 und 1,0 mm.Lenzing Plastics GmbH, PtoVte * ···· * ·· * ···· * ·· * Surprisingly, it has been found that the different elongated fiber lengths of the first and second types of fibers have a significant influence on the insulating properties of the material according to the invention when the first fiber has a significantly larger single filament length than the second fiber. Thus, the first type of fiber should have at least 6 times the length of the second type of fiber, in a preferred embodiment at least 20 times as long. In particular, for the first type of fiber a single fiber length of between 20 mm and the length of so-called endless filaments 10 known to those skilled in the art will be advantageous. Preferably, this is also a single fiber length between 20 mm and 100 mm. For the second type of fiber a single fiber length between 0.1 mm and 2.0 mm is advantageous, in a preferred embodiment between 0.6 and 1.0 mm.
Es ist dabei für beide Faserarten nicht erforderlich, dass jeweils alle 15 Einzelfasem exakt die gleiche Länge aulweisen. Die Längenverteilung der ersten Faserart wird jedoch hauptsächlich durch die Anforderungen vorgegeben, die das angewendete Vliesherstellverfahren fordert und sollte für die meisten dieser Verfahren möglichst einheitlich sein. Die Längenverteilung der zweiten Faserart hängt hauptsächlich von der Art ihrer Herstellung ab und 20 wird im allgemeinen eine breitere Verteilungskurve aufweisen. Eine solche breitere Verteilungskurve ist vermutlich sogar vorteilhaft für den Dämmeffekt und für die mechanische Festigkeit des erfindungsgemäßen Materials.It is not necessary for both fiber types that each 15 individual fibers have exactly the same length. However, the length distribution of the first type of fiber is dictated primarily by the requirements that the nonwoven manufacturing process used requires and should be as uniform as possible for most of these processes. The length distribution of the second type of fiber depends mainly on the manner of its manufacture and will generally have a broader distribution curve. Such a broader distribution curve is probably even advantageous for the insulating effect and for the mechanical strength of the material according to the invention.
In einer ebenfalls bevoizugten Form des erfindungsgemäßen Dämmmateriais unterscheiden sich die erste und die zweite Faser aufgrund ihrer chemischen 25 Zusammensetzung und/oder aufgrund ihrer Dichte. Beiden gemeinsam ist jedoch immer als wichtigstes Auswahlkriterium die Hochtemperaturbeständigkeit.In a likewise reinforced form of Dämmmateriais invention, the first and the second fiber differ due to their chemical composition and / or due to their density. However, the most important selection criterion for both is always the high temperature resistance.
Dabei ist die erste Faser bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Glasfasern, Basaltfasem, Aramidfasem, Carbonfasem, Metallfasem, 30 keramische Fasern, mineralische Fasern und oxidierte Polyacrylnitrilfasern. Oxidierte Polyacrylnitrilfasem sind auch bekannt unter dem Markennamen Panox®. 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] @010 6 ll-MRZ-2008 19:07 Uon: LAG PATENT WESEN-'WIBI +43 7672 701 2948 ·· ·· ·· ·· M ·»##The first fiber is preferably selected from the group consisting of glass fibers, basalt fibers, aramid fibers, carbon fibers, metal fibers, ceramic fibers, mineral fibers and oxidized polyacrylonitrile fibers. Oxidized polyacrylonitrile fibers are also known under the brand name Panox®. 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE / EM NR 5182] @ 010 6 ll-MRZ-2008 19:07 Uy: LAG PATENT BEES-'WIBI +43 7672 701 2948 ·· ·· ·· ·· M · »##
An:+43 1 534E4 535 S. 11'20 • · • · • · ·To: +43 1 534E4 535 p. 11'20 • · • · • · ·
Lenzing Plastics GmbH, Pt047e ···· ·· #*#· stLenzing Plastics GmbH, Pt047e ···· ·· # * # · st
Die zweite Faser ist ebenfalls bevorzugt ausgewöhlt aus der Gruppe enthaltend Glasfasern, Basaltfasern, Aramidfasern, Carbonfasern, Metallfasern, keramische Fasern, mineralische Fasern und oxidierte Polyacrylnitriifasern. Besonders bevorzugt weisen geeignete Fasertypen in 5 wässrigen Medien eine stark fibrillierte Oberfläche auf. Diese Fibrillen sorgen für eine mechanische Verfestigung des erfindungsgemäßen Dämmmaterials und für eine hohe Dämmleistung.The second fiber is also preferably selected from the group consisting of glass fibers, basalt fibers, aramid fibers, carbon fibers, metal fibers, ceramic fibers, mineral fibers and oxidized polyacrylonitrile fibers. Particularly preferred types of fibers in 5 aqueous media have a highly fibrillated surface. These fibrils ensure a mechanical consolidation of the insulating material according to the invention and for a high insulation performance.
Dabei kann die zweite Faser, insbesondere wenn es sich dabei um eine Kurzfaser handelt, auch eine Spezifikation aufweisen, die sie für übliche 10 Verwendungen ungeeignet macht. Beispielsweise fallen in manchenIn this case, the second fiber, in particular if it is a short fiber, also have a specification that makes them unsuitable for conventional 10 uses. For example, in some cases
Produktionsprozessen Schnittabfälle an, die sich erfindungsgemäß verwenden lassen.Production processes cutting waste, which can be used according to the invention.
Insbesondere sind Aramid-Kurzfasem für das erfindungsgemäße Material sehr gut geeignet. Sie zeigen in wässrigen Medien eine Quellung und eine 15 stark fibrillierte Oberfläche. Geeignete Solche Aramid-Kurzfasem sind beispielsweise unter der Bezeichnung “Twaron Pulp" kommerziell erhältlich.In particular, aramid short fibers are very well suited for the material according to the invention. They show a swelling and a strongly fibrillated surface in aqueous media. Suitable such aramid short fibers are known, for example, as "Twaron Pulp". commercially available.
Besonders bevorzugt ist ein Dämmmaterial, bei dem die erste Faser sowohl eine größere Einzelfaserlänge als eine andere chemische Zusammensetzung als die zweite Faser aufweist. 20 Ein Beispiel für eine solche bevorzugte Ausführungsform ist ein Dämmmaterial aus einem zunächst unverfestigten Vlies aus ca. 70 mm langen Panox®-Fasern, das mit ca. 0,5 bis 1,2 mm langen Aramidfasern verstärkt wurde.Particularly preferred is an insulating material in which the first fiber has both a greater single fiber length than a different chemical composition than the second fiber. An example of such a preferred embodiment is an insulating material consisting of an initially unconsolidated fleece made of approximately 70 mm long Panox® fibers, which was reinforced with about 0.5 to 1.2 mm long aramid fibers.
Abhängig von der jeweiligen Anwendung kann das erfindungsgemäße 25 Dämmmaterial auch mehrere Lagen aus Vlies und Verstärkungsfaser umfassen. So ist beispielsweise für eine Innenraumverkleidung eines Personenkraftwagens ein Dämmmaterial aus 6 einzelnen Schichten gut geeignet. Eine solche Matte hat beispielsweise eine Dicke von 1,2 mm und ein Flächengewicht von ca. 600 g/m2. 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] @011 7 ll-MRZ-2008 19:07 Uon:LAG PATENTWESEN •"’WIBI +43 7672 701 2948 ♦ · ·♦ ·· ·· ·· ··«·Depending on the particular application, 25 insulating material according to the invention may also comprise multiple layers of non-woven and reinforcing fiber. Thus, for example, for an interior lining of a passenger car, an insulating material of 6 individual layers is well suited. Such a mat has, for example, a thickness of 1.2 mm and a basis weight of about 600 g / m 2. 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE / EM NO. 5182] @ 011 7 ll-MRZ-2008 19:07 Uon: LAG PATENTWESEN • " 'WIBI +43 7672 701 2948 ♦ · · · ··· ··· ·· «·
An:+43 1 53424 535 S.12x20 • · · • · · • · · · · • · • ·To: +43 1 53424 535 S.12x20 • · · • · · · · · · · · · • ·
Lenzing Plastics GmbH, PC0470............Lenzing Plastics GmbH, PC0470 ............
Die einzelnen Schichten des Dämmmaterials werden bevorzugt mit einem Schmelzkleber, beispielsweise auf Polyesterbasis, oder mit einem Adhesivkleber, beispielsweise auf Acrylatbasis, miteinander verbunden.The individual layers of the insulating material are preferably joined together with a hot-melt adhesive, for example based on polyester, or with an adhesive adhesive, for example based on acrylate.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines 5 Dämmmaterials, wobei zuerst ein unverfestigtes Vlies aus einer ersten hochtemperaturbeständigen Faser bereitgestellt wird. Das Vlies kann grundsätzlich durch jedes geeignete Verfahren erzeugt werden. Gut geeignet ist das einfache Legen der Einzelfasern mit Luft („Airiaid") oder mit einer Karde oder Krempel. „Unverfeetigf bedeutet fDr die Zwecke der vorliegenden 1 o Erfindung vor allem die Abwesenheit von Bindemitteln. Auch eine hydrodynamische Verfestigung durch Wasservernadeiung oder ähnlichem ist nicht erforderlich. Es kann jedoch vorteilhaft sein, das Vlies vor dem Aufbringen der zweiten Faserart entweder mittels zweier Presswalzen zu verpressen oder schwach mechanisch zu vemadeln. Eine intensive ;i 5 Vemadelung würde jedoch ein zu hartes Material ergeben und wäre für die Herstellung eines dünnen Dämmmaterials auch gar nicht geeignet.The invention also provides a method for producing a damping material, wherein first an unconsolidated nonwoven fabric is provided from a first high temperature resistant fiber. The nonwoven fabric can basically be produced by any suitable method. Well suited is the simple laying of the individual fibers with air ("Airiaid") or with a card or card. For the purposes of the present invention, the term "free" means above all the absence of binders. A hydrodynamic consolidation by Wasservernadeiung or the like is not required. However, it may be advantageous to press the web before applying the second type of fiber either by means of two press rolls or weakly mechanically needling. However, intensive, i 5 needling would result in too hard a material and would not be suitable for making a thin insulating material.
Dieses unverfestigte Vlies wird mit einer Dispersion der zweiten hochtemperaturbeständigen Faser in einem wässrigen Medium besprüht, das wässrige Medium zunächst mechanisch entfernt, beispielsweise mittels 20 Presswalzen, und das Dämmmaterial dann getrocknet.This unconsolidated web is sprayed with a dispersion of the second high-temperature resistant fiber in an aqueous medium, the aqueous medium is first removed mechanically, for example by means of 20 press rolls, and the insulating material then dried.
Je nach gefordertem Endprodukt werden anschließend mehrere der Einzellagen miteinander verbunden.Depending on the required end product then several of the individual layers are connected together.
Durch das Einbringen der zweiten Faserart wird die Festigkeit des Vlieses deutlich erhöht. Daher kann das Vlies aus der ersten Faserart zunächst 25 unverfestigt eingesetzt werden. Aramid-Kurzfasem beispielsweise quellen leicht auf, wenn sie in Wasser dispergiert werden. Im gequollenen Zustand verbinden sie sich sehr innig mit den Einzelfiasem des Vlieses und der mechanische Verfestigungseffekt tritt beim anschließenden Trocknen ein. Da diese Art der Verfestigung aber eine wesentlich höhere Beweglichkeit der 30 Einzelfasem ermöglicht als beispielsweise ein Bindemittel, ist das 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] @012 8 ll-MRZ-2008 19:07 UonsLAG PATENTWESEN'WIBI +43 7672 701 2948 S.13'20 Ans+43 1 53424 535 ·· ·♦ #· • · · · « • · · · • · ♦ · · • e · · · ·· ·· #··· ·· · * • · ·By introducing the second type of fiber, the strength of the web is significantly increased. Therefore, the nonwoven fabric of the first type of fiber can first be used unconsolidated. Aramid short fibers, for example, swell easily when dispersed in water. In the swollen state, they combine very intimately with the Einzelfiasem of the web and the mechanical hardening effect occurs during subsequent drying. However, since this type of solidification allows a much higher mobility of the individual fibers than, for example, a binder, the 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE / EM NR 5182] @ 012 8 ll-MRZ-2008 19:07 PATENTWESEN'WIBI PATENT +43 7672 701 2948 p.13'20 Ans + 43 1 53424 535 ··· ♦ # · · · · · «· · · · · · · · · · · · · · · ··· ·· · * · · ·
Lenzing Plastics GmbH, PL0470 erfindungsgemäße Dämmmaterial weich und flexibel genug für die beschriebenen Anwendungen.Lenzing Plastics GmbH, PL0470 insulating material according to the invention soft and flexible enough for the applications described.
Erfindungsgemäß kann das Dämmmaterial vor allem zur Schalldämmung, zur «According to the invention, the insulating material can be used primarily for sound insulation,
Verbesserung der Akustik, beispielsweise in Fahrzeuginnenräumen, und zur S Wärmedämmung verwendet werden. Falls erforderlich, werden mehrere Lagen des Dämmmaterials miteinander verbunden. Bevorzugt werden die hier beschriebenen Dämmmaterialien in einem Kraftfahrzeug eingesetzt.Improvement of the acoustics, for example in vehicle interiors, and used for S thermal insulation. If necessary, several layers of insulation material are joined together. Preferably, the insulating materials described here are used in a motor vehicle.
Das erfindungsgemäße Dämmmaterial eignet sich sowohl einlagig als auch mehrlagig gut zur Herstellung eines Verbundmaterials zum Schutz der 10 Kabelbäume und sonstigen Transportleitungen im Motorraum gegen hohe Temperaturen sowie zur Verhinderung von Klappergeräuschen. Zusätzlich müssen diese Transportleitungen gegen Abrieb und Schnitteinwirkung bei Unfällen geschützt werden. Zur Herstellung eines solchen Verbundmaterials wird das erfindungsgemäße Dämmmaterial mit einer Schicht aus gewebter 15 anorganischer Faser und einer direkt mit der gewebten anorganischen Schicht verbundenen anorganischen Abschirmschicht verbunden. Solche Verbundmaterialien sind beispielsweise in der Research Disclosure 520001 vom August 2007 beschrieben.The insulating material according to the invention is suitable both single-layer and multilayer good for the production of a composite material to protect the 10 harnesses and other transport lines in the engine compartment against high temperatures and to prevent rattling noises. In addition, these transport lines must be protected against abrasion and cutting in case of accidents. To produce such a composite material, the insulating material of the invention is bonded to a layer of woven inorganic fiber and an inorganic shielding layer bonded directly to the woven inorganic layer. Such composite materials are described, for example, in Research Disclosure 520001 of August 2007.
Im Folgenden sollen die Herstellung des erfindungsgemäßen Dämmmaterials 20 und dessen Eigenschaften anhand von Beispielen beschrieben werden. Die Beispiele dienen lediglich zur Verdeutlichung der Erfindung und schränken den Umfang nicht auf diese ein. Die Erfindung ist jedoch nicht auf den Gegenstand dieser Beispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle anderen Ausführungsformen, die auf dem gleichen erfinderischen Konzept beruhen. 25 Beispiel:In the following, the production of the insulating material 20 according to the invention and its properties will be described by means of examples. The examples merely serve to illustrate the invention and do not limit the scope of this. However, the invention is not limited to the subject matter of these examples, but includes all other embodiments based on the same inventive concept. 25 Example:
Ein zunächst unverfestigtes Vlies aus ca. 70 mm langen PanoxQ-Fasem wird mit einem Flächengewicht von 50 g/m* durch ein Luftlegeverfahren („Airlaid") erzeugt, anschließend zwischen zwei Presswalzen hindurchgeführt und auf einem Siebband vorgelegt. Durch Einrühren wird eine 10 gew.-% Dispersion 30 aus ca. 0,5 bis 1,2 mm langen kommerziell erhältlichen Aramid-An initially unconsolidated web of about 70 mm long PanoxQ-Fasem is produced with an area weight of 50 g / m * by an air laying process ("airaid"), then passed between two press rolls and presented on a wire belt. By stirring, a 10% by weight dispersion 30 of about 0.5 to 1.2 mm long commercially available aramid
Kurzschnittfasern (Twaron®-Pulp 1094) in Wasser hergestellt. Die Dispersion 11/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] @013Short cut fibers (Twaron® Pulp 1094) made in water. The dispersion 11/03 2008 DI 18:11 [SE / EM NR 5182] @ 013
An:+43 1 53424 535 S. 14--20 ll-MRZ-2008 19:0? Uon:LAG PATENTWESEN'WIBI +43 7672 701 2948 ......... - -------- ----- · ----* - *·— ·**·♦ ♦· ··' ··" ·· '··»· • · · ·· ·· · ♦ # · : :: : /. *·To: +43 1 53424 535 p. 14--20 ll-MRZ-2008 19: 0? Uon: LAG PATENTWESEN'WIBI +43 7672 701 2948 ......... - -------- ----- · ---- * - * · - · ** · ♦ ♦ ··· '·· " ·· '·· »· • · · ······ * ·
Lenzing Plastics GmbH, PL0470 wird mit einer geeigneten Sprühvorrichtung, die oberhalb des Siebbandes angeordnet ist, gleichmäßig auf das Panox®-Vlies gesprüht, so dass sich eine zusätzliche Auflage von 20 g/m2 (gemessen als trockene Faser) ergibt. Durch die Maschen des Siebbandes fließt das überschüssige Wasser aufgrund der 5 Schwerkraft ab. Es wird nicht abgesaugt. Nachdem das Dämmmaterial auf diese Weise stark entwässert wurde, wird es durch Presswalzen abgepresst und anschließend thermisch auf die Gleichgewichtsfeuchte getrocknet. Man erhält ein Dämmmaterial mit einem Flächengewicht von 70 g/m2. 10 An dem so hergestellten Dämmmaterial wurde der Schallabsorptionsgrad verschieden dicker Dämmmaterialproben bei flächennormalem Schalleinfall nach der Frequenzbereichsmethode (FFT-Methode)gemäß IS010534-2 gemessen (Prüfgerät: TFS Schallimpedanz-Messsystem, Messrohr SAB 105„30; Abstand Messmikrophon zur Probe: Θ0 mm ; Abstand 15 Messmikrophon - Referenzmikrophon: 24 mm; Probengeometrie: rundeLenzing Plastics GmbH, PL0470 is uniformly sprayed onto the Panox® nonwoven using a suitable sprayer positioned above the screen belt to give an additional 20 g / m2 (measured as dry fiber). Through the mesh of the screen belt, the excess water flows due to the 5 gravity. It is not sucked off. After the insulating material has been heavily dewatered in this way, it is pressed by pressing rollers and then thermally dried to the equilibrium moisture content. An insulating material with a basis weight of 70 g / m2 is obtained. 10 The sound absorption coefficient of different thicknesses of insulating material samples was measured on the insulation material of different thicknesses according to the frequency domain method (FFT method) according to IS010534-2 (tester: TFS acoustic impedance measuring system, measuring tube SAB 105 "30; distance measuring microphone to the sample: Θ0 mm; Distance 15 measuring microphone - reference microphone: 24 mm, sample geometry: round
Zuschnitte 30 mm Durchmesser; Probendicke entsprechend Erzeugnissdicke; Meßfrequenzbereich: 320 bis 6250 Hz. Ais Vergleichsmuster diente eine Stahlplatte 20 mm blank. 20 Die Fig. 1 bis 5 zeigen die Ergebnisse dieser Messungen, wobei deutlich wird, dass bereits eine Schicht des erfindungsgemäßen Dämmmaterials eine bessere Schallabsorption aulweist als eine 20 mm dicke Stahlplatte.Blanks 30 mm in diameter; Sample thickness according to product thickness; Measuring frequency range: 320 to 6250 Hz. The comparison sample was a steel plate 20 mm bright. FIGS. 1 to 5 show the results of these measurements, whereby it becomes clear that even one layer of the insulating material according to the invention has a better sound absorption than a 20 mm thick steel plate.
Die Meßkurven zeigen: A: Stahl blank B: Dämmmaterial 1-lagig C: Dämmmaterial 2-lagig D: Dämmmaterial 4-lagig E: Dämmmaterial 6-lagig 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE/EM NR 5182] @014 10The measured curves show: A: bare steel B: insulating material 1-ply C: insulating material 2-ply D: insulating material 4-ply E: insulating material 6-ply 11.03.2008 11/03 2008 DI 18:11 [SE / EM NR 5182] @ 014 10
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20130311 |