Die Erfindung betrifft einen glimmerhaltigen Werk¬ stoff aus geblähtem oder geblähtem und ungeblähtem Glimmerpulver, das auf einem flächigen Durchbrechun¬ gen aufweisenden Träger aufgebracht ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Glimmerwerkstoffes und dessen Verwendung.

Glimmer wird aufgrund seiner ausgezeichneten Isola¬ tionseigenschaften seit geraumer Zeit unter anderem als Isolationswerkstoff eingesetzt.

So beschreibt die DE 39 22 636 ein Hitzeschild für Kraftfahrzeuge, bei dem Glimmerpulver mit Wasserglas als Bindemittel auf ein Substrat in Schichtform auf- gebracht und dann anschließend durch Temperaturbe¬ handlung auf dem Substrat eingebrannt wird.

Ein anderer Anwendungsfall ist aus der DE 35 12 842 bekannt. Dieses Dokument betrifft eine Flachdichtung aus einem flächigen Glimmerwerkstoff. Der Glimmer¬ werkstoff selbst besteht dabei aus einer Vielzahl von übereinandergeschichteten flachen Glimmerscheiben, wobei in den Überlappungsbereichen der unmittelbar übereinanderliegenden GlimmerScheiben eine Bindemit¬ telschicht eingebracht ist. Die Glimmerscheiben wer¬ den dabei so hergestellt, daß Glimmerrohstoff durch Behandlung mit Reaktionslösung, gegebenenfalls mit zusätzlicher Einwirkung höherer Temperaturen, in Glimmerschichten aufgespalten wird. Gemäß einer Aus¬ gestaltung dieser Erfindung ist auch vorgesehen, zwi¬ schen einzelnen Glimmerscheiben ein Trägermaterial, beispielsweise ein dünnes Stahldrahtgewebe, anzuord¬ nen.

Nachteilig bei dem vorstehend beschriebenen Glimmer¬ werkstoff für die Dichtungsanwendung ist insbesonde- re, daß dessen Herstellung sehr aufwendig ist. Wie vorstehend beschrieben, ist es nämlich in diesem Fall erforderlich, daß zuerst aus dem Glimmerpulver durch eine chemische Behandlung die Glimmerscheiben herge¬ stellt werden. Diese GlimmerScheiben müssen dann nachfolgend noch mit Bindemittel versehen werden, um sie zu dem Dichtungswerkstoff zu verbinden. Nachtei¬ lig ist weiterhin, daß hier aufgrund des Bindemittels (Kunstharze) bei höheren Temperaturen eine schädliche Emission durch Zersetzung des organischen Bindemit- tels nicht verhindert werden kann.

Ahnlich verhält es sich bei dem Hitzeschild nach der DE 39 22 636. Hierbei ist es erforderlich, daß das Glimmerpulver mit einem Bindemittel versehen und durch einen Einbrennprozeß mit dem Substrat verbunden

wird. Auch hier ist das Herstellungsverfahren sehr aufwendig.

Weiter nachteilig ist bei beiden G1immerdichtungs- Werkstoffen des Standes der Technik, daß eine Wieder¬ verwertung des Glimmers nur sehr eingeschränkt mög¬ lich ist. Durch die innige Verbindung des Bindemit¬ tels mit dem Substrat bzw. durch die Verbindung der Gliπurnerscheiben untereinander wird eine Wiederverwen- düng des Glimmers nicht möglich.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Glimmerwerkstoff vorzuschlagen, der als Isolationsmaterial oder als Dämpfungswerkstoff eingesetzt werden kann, wobei der Werkstoff einfach und billig in der Herstellung sein soll.

Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird in bezug auf den Glimmerwerkstoff durch die kennzeichnenden Merk- male des Anspruches 1, in bezug auf das Verfahrens zur Herstellung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 16 und in bezug auf die Verwendung durch die Merkmale der Ansprüche 17 bis 19 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildun- gen auf.

Der erfindungsgemäße Glimmerwerkstoff zeichnet sich somit dadurch aus, daß geblähtes oder geblähtes und ungeblähtes Glimmerpulver an einen Durchbrechungen aufweisenden flächigen Tragkörper gebunden ist. Über¬ raschenderweise hat es sich gezeigt, daß einzig durch den Durchbrechungen aufweisenden flächigen Tragkörper eine Verbindung mit dem Glimmerpulver möglich ist. Das Glimmerpulver ist hierbei durch Verklammerung untereinander und mit dem Durchbrechungen aufweisen-

den flächigen Tragkörper stabilisiert. Dies wird of¬ fensichtlich durch das bei der Herstellung erfolgte Zusammendrücken der aufgeblähten Einzelschichten er¬ reicht. Besonders überraschend ist es, daß der Ver- bund eine so hohe Festigkeit aufweist, daß er für die meisten Anwendungsfälle auch ohne Bindemittel einge¬ setzt werden kann. Andererseits kann der Verbund in diesem Falle durch eine entsprechend lange mechani¬ sche Behandlung wieder gelöst werden, so daß zum ei- nen der flächige Tragkörper und zum anderen das Glim¬ merpulver getrennt einer Wiederverwertung zugeführt werden kann. Da der Glimmerwerkstoff in dieser Aus¬ führungsform auch kein Bindemittel enthält, treten selbst bei hohen Temperaturen (> 600/700°C) keine Emissionen auf. Das Herstellungsverfahren ist auf¬ grund der billigen Einsatzprodukte wie geblähtes Glimmerpulver und z.B. Glasfasergewebe als Trägerkör¬ per äußerst billig.

Bevorzugt wird dabei der Trägerkörper in Form von Geweben, Gittern, Netzen, Geflechten, Vliesen oder gelochten Bahnen eingesetzt. Das Material der vorste¬ hend beschriebenen Trägerkörper kann aus nichtfasri- gem oder fasrigem Material, wie z.B. Glas, Keramik, Kunststoff, Metall, Cellulose oder Kohlenstoff, be¬ stehen. Bevorzugt werden hierbei solche Tragkörper eingesetzt, die bereits kommerziell günstig zu erhal¬ ten sind, wie z.B. Glasfasergewebe oder Netze. Es hat sich bei zahlreichen Versuchen herausgestellt, daß die Öffnungsweite der Durchbrechungen maximal bis 50 mm betragen kann. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Öffnungsweiten der Durchbrechungen der Tragkörper im Bereich von 3 mm bis 10 mm liegen. Die Stegbreite, d.h. die zwischen den Durchbrechungen vorhandenen Bereiche, liegen bevorzugt zwischen 0,001 und 10 mm,

besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 5 mm. Vorteil¬ haft ist es, wenn die Durchbrechungen gleichmäßig über den Tragkörpern verteilt sind. Die Tragkörper können dabei ein Flächengewicht von 30 bis 10.000 g/m ² , bevorzugt ein Flächengewicht von 30 bis 2000 g/m ² , aufweisen.

Als Glimmerpulver können handelsübliche Glimmerpulver bzw. Glimmerplättchen eingesetzt werden, die gebläht sind, wobei eine Korngröße bis zu 20 mm, ganz beson¬ ders bis zu 5 mm, bevorzugt ist.

Unter Glimmerpulver werden erfindungsgemäß auch die Abbauprodukte des Glimmers, wie z.B. Vermiculit ver- standen. Bei Vermiculit handelt es sich um ein Drei- schicht-Phyllosilicat (siehe Römpp Chemie Lexikon, 9. Auflage, Band 6, S. 4896) . Es hat sich gezeigt, daß insbesondere diese Vermiculite, die auch kommer¬ ziell günstig zu beziehen sind, besonders geeignet sind.

Der erfindungsgemäße Glimmerwerkstoff ist auch her¬ stellbar, wenn geblähtes Glimmerpulver mit einem ge¬ ringen Anteil (ca. 5 bis 20 %) an ungeblähtem Glim- merpulver eingesetzt wird.

Beim erfindungsgemäßen Glimmerwerkstoff ist es natür¬ lich möglich, wie bisher aus dem Stand der Technik schon vorgesehen, daß ein Bindemittel zum Glimmerpul- ver bzw. den Glimmerplättchen zugegeben wird. Als

Bindemittel kommen dabei alle bisher bekannten Binde¬ mittel, wie z.B. Wasserglas, Harze oder Elastomere, in Frage. Die Verwendung von Bindemitteln ist jedoch auf die Fälle begrenzt, bei denen ein äußerst fester Verbund gefordert ist, da durch den Einsatz des Bin-

demittels die Wiederverwendung der Ausgangsstoffe eingeschränkt ist. Bevorzugt ist bei dem Bindemittel ein anorganisches, wie Wasserglas. Eine Verfestigung des Verbundes aus Glimmerwerkstoff kann auch durch ein nachträgliches Imprägnieren oder eine Beschich¬ tung erfolgen.

Der erfindungsgemäße Glimmerwerkstoff weist eine Ver¬ bundmaterialdicke von 0,2 bis 50 mm, bevorzugt von 0,5 bis 2 mm, und ein Flächengewicht von 1.000 bis 50.000 g/m ² , bevorzugt von 500 bis 3000 g/m ² , auf.

Eine besonders vorteilhafte Variante sieht vor, den vorstehend beschriebenen Glimmerwerkstoff zwischen mindestens zwei Flachmaterialien einzubringen. Da¬ durch läßt sich ein äußerst effektives Hitzeschild für Verbrennungskraftstoffmaschinen im Fahrzeug¬ bereich realisieren. Hierfür ist es bevorzugt, wenn der Glimmerwerkstoff ohne Bindemittel eingesetzt wird. Dies hat nicht nur den Vorteil einer günstigen und einfachen Herstellung, sondern dieses Hitzeschild ist auch bei den hier auftretenden hohen Temperaturen (bis ca. 900 ^β C) bei entsprechender Auswahl des Trä¬ gers, wie Glas, Metall oder Keramik, vollständig emissionsfrei. Es hat sich gezeigt, daß derartige

Hitzeschilder nicht nur eine gute Hitzeisolation zei¬ gen, sondern auch ein ausgezeichnete Schalldämpfung. Hitzeschilder, die aus mindestens zwei Flachmateria¬ lien bestehen, sind aus dem Stand der Technik be- kannt. Bei diesen bekannten Hitzeschildern (siehe z.B. DE OS 43 00817 oder DE 40 36 261) ist zwischen den Flachmaterialien ein Isoliermaterial aus Lamina¬ ten angeordnet. Die Erfindung sieht ausdrücklich die Verwendung derartiger Hitzeschilder in bezug auf die Flachmaterialien und die weiter aus dem Stand der

Technik bekannten vor, jedoch mit einem erfin¬ dungsgemäßen Glimmerwerkstoff als Isoliermittel.

Erfindungsgemäß ist auch ein Hitzeschild realisier¬ bar, das aus mindestens einem Flachmaterial und einem aufgeblähten Glimmerwerkstoff besteht. Dieses kann z.B. dadurch hergestellt werden, daß der Glimmerwerk¬ stoff auf ein Spießblech als Flachmaterial aufge¬ bracht wird.

Die Herstellung des Glimmerwerkstoffes ist äußerst einfach und kostengünstig. Vorteilhafterweise werden dabei das Glimmerpulver bzw. die Glimmerplättchen mit Hilfe von Walzen und/oder Pressen auf den flächigen Tragkörper aufgebracht. Je nach erforderlichem Anwen¬ dungsfall kann durch Druckerhöhung oder Druckernie¬ drigung ein mehr oder weniger fester Verbund des Glimmerpulvers bzw. der Glimmerplättchen mit dem durchbrochenen flächigen Tragkörper realisiert wer- den. Durch die Druckanwendung wird offensichtlich das das Zusammendrücken der geblähten einzelnen Glimmer¬ schichten ein fester Verbund erreicht.

Der erfindungsgemäße Glimmerwerkstoff kann als sol- eher selbst als Isoliermaterial für hohe Temperaturen bis 1.100° C, z.B. im Automobilbau, Ofenbau oder Bau- stoffsektor, eingesetzt werden. Der erfindungsgemäße Glimmerwerkstoff ist auch formbar bzw. umformbar zu 3D-Teilen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung des Glimmerwerkstoffes für Hitzeschilder. Dazu ist es erforderlich, daß der vorstehend beschriebene Glim¬ merwerkstoff zwischen mindestens zwei Flachmateria¬ lien, bevorzugt zwischen zwei Bleche, eingebracht wird. Die beiden Flachmaterialien sind dann bei- spielsweise, wie an und für sich schon aus dem Stand

der Technik für Hitzeschilder bekannt, mindestens an einer Seite verbunden. Es ist aber auch ein Verbinden z.B. durch Nieten an einer beliebigen Stelle des Hitzeschildes möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausfüh¬ rungsbeispieles näher erläutert.

Beispiel:

Für die Glimmer-Zwischenlage wird auf ein Glasfila- mentgewebe Vermiculit durch Walzen aufgebracht.

Das Glasfilamentgewebemit einer Fadenzahl (DIN 53853) von 5 ^* 2.1 hat eine Öffnungsweite von ca. 4 mm, eine Stegbreite von ca. 0,7 mm, ein Flächengewicht (DIN) 53854) von 160 g/m ² . Die Bindung (DIN 61101) ist ein "Dreher". Das Gewebe ist durch eine Silikatbeschich- tung schiebefest ausgerüstet.

Das Glimmerpulver ist ein Palabora Vermiculit (expan¬ diert) der Körnung KO (< lmm) .

Das zwischen einem Walzenpaar verdichtete Material hat eine dicke von 1.2 mm und ein Flächengewicht von ca. 1.200 g/m ² .

Zur Herstellung eines Hitzeschildes wird die Glimmer- Zwischenlage mit der benötigten Kontur gestanzt und zwischen zwei aluplattierte Blechstücke eingelegt.

Diese werden an den Rändern verbunden und dreidimen¬ sional zum endgültigen Hitzeschild verformt.