Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen, enthal- tend thermisches Dämmmaterial (B) und Klebstoff (C) sowie gegebenenfalls mindestens eine Deckschicht (A), wobei man das thermische Dämmmaterial (B) mit dem Klebstoff (C) verklebt und der Klebstoff (C) ein Polyurethanklebstoff ist, herstellbar durch Vermischen von Polyisocya- naten (a) mit Polyolen (b) mit zumindest zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen, Treib- mitteln (c), enthaltend Wasser, und gegebenenfalls Kettenverlängerern (d), Katalysatoren (e) und sonstige Hilfsmittel (f), wobei die Polyole (b) Polyetheroie enthalten und die Polyetheroie,

50 bis 90 Gew.-% mindestens eines Polyalkylenoxids (b1) mit einer Hydroxylzahl von 120 bis 300 mg KOH/g, ausgehend von einem 2-funktionellen Startermolekül und einem Ethylenoxyda- nteil, bezogen auf den Gehalt an Alkylenoxyd, von 60 bis 100 Gew.-%, und einem Anteil an pri- mären OH-Gruppen von 50 bis 100 %, 10 bis 50 Gew.-% mindestens eines Polyalkylenoxids (b2) mit einer Hydroxylzahl von 120 bis 600 mg KOH/g, ausgehend von einem difunktionellen und/oder einem trifunktionellen Startermolekül und einem Ethylenoxydanteil, bezogen auf den Gehalt an Alkylenoxyd, von 0 bis 40 Gew.-% und 0 bis 30 Gew.-% mindestens eines weiteren Polyalkylenoxids (b3) mit einer Hydroxylzahl von 100 bis 800 mg KOH/g, ausgehend von einem 2 bis 4-funktionellen Startermolekül, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (b1) bis (b3), enthalten. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein von Verbundelemente ent- haltend thermisches Dämmmaterial (B) und Klebstoff (C) und gegebenenfalls mindestens einer Deckschicht (A), herstellbar nach einem solchen Verfahren.

Die Herstellung von Verbundelementen aus insbesondere metallischen Deckschichten und ei- nem Kern aus einem thermischen Dämmmaterial ist bekannt. Insbesondere die Herstellung von Platten, die einen Kern aus Mineralwolle enthalten, häufig auch als Miwo-Sandwichelemente bezeichnet, auf kontinuierlich arbeitenden Doppelbandanlagen wird gegenwärtig in immer grö- ßerem Umfang praktiziert. Der wesentliche Vorteil solcher Elemente, insbesondere solcher un- ter Einsatz von anorganischen Dämmmaterialien, wie Mineralwolle oder bekannter Aerogel-Ma- terialien, besteht neben der Brauchbarkeit als Konstruktionselemente in ihrem großen Wider- stand gegenüber Flammeinwirkung. Sandwichelemente auf Mineralwollbasis, auch als Miwo- Sandwichelemente bezeichnet, werden insbesondere zur Gestaltung von Fassaden und Dä- chern verschiedenster Gebäude eingesetzt, bei denen es auf einen sehr hohen Brandschutz ankommt. Als Deckschichten werden dabei neben beschichteten Stahlblechen auch Edelstahl-, Kupfer- oder Aluminiumbleche eingesetzt. Für die Verklebung des Kernmaterials untereinander oder mit den metallischen Deckschichten haben sich ein- oder zweikomponentige Kleber auf Isocyanatbasis bewährt.

So beschreibt beispielsweise EP 1896259 die Herstellung von Sandwichelementen aus Deck- schicht und mineralischem Dämmmaterial, wobei Deckschicht und Dämmmaterial mit einem 2- Komponenten-Polyurethanklebstoff verklebt werden. Im Beispiel wird ein 2-Komponenten- Po- lyurethanklebstoff eingesetzt, wobei in der Polyolkomponente eine Mischung aus Polyetherpo- lyolen auf Basis von Propylenoxid, Flammschutzmittel, Wasser, Schaumstabilisator und Amin- katalysator beschrieben wird. Diese Polyolkomponente wird mit polymerem Diphenylmethan zum Klebstoff umgesetzt.

Ein besonderes Augenmerk liegt auf dem hohen Widerstand der Sandwichelemente gegenüber der Brennbarkeit. Sofern beispielsweise Deckschichten aus Metall und anorganische Isolations- mittel als Dämmmaterial eingesetzt werden, ist die einzige brennbare Komponente der Po- lyurethanklebstoff. Aus diesem Grund hat es viele Versuche gegeben, die Brennbarkeit des Klebstoffs zu reduzieren.

So offenbart beispielsweise WO 2003051954 die Bereitstellung eines flammgeschützten Po- lyurethanklebstoffs auf Basis von Ricinusöl, Polyetherpolyolen auf Basis von Propylenoxid, fett- säurehaltigen Polyesterpolyolen und Zusatzmitteln, wie Wasser als Treibmittel, Katalysator und Flammschutzmittel. Nachteilig an diesen Klebstoffen ist insbesondere eine geringe Klebewir- kung.

WO2012/091927 beschreibt einen Klebstoff für die Herstellung von MiWo-Sandwichelementen, wobei Ricinusöl durch einen aromatisches Polyesterdiol ersetzt wird. Dieses wird in Mischung mit einem Polyetherpolyol mit einer Funktionalität von 2 bis 4 und einer Viskosität bis 500 mPas eingesetzt. Dabei wird bei leicht verbesserte Haftung ein geringer Brennwert von 16 MJoul/kg im gefüllten Zustand (53,55 Gew.-% Calciumcarbonat als Füllstoff; Beispiel 1 ) und 26,0

MJoul/kg im ungefüllten Zustand erreicht.

Weiter ist die Verklebung von Aerogel-Materialien oder Aerogel-Verbundstoffen bekannt. So be- schreibt beispielsweise EP 2665876 die Verwendung von Wasserglas Lösungen als Klebstoff für den Verbund mehrerer Lagen von Aerogel-Materialien oder Aerogel-Verbundstoffen zu Her- stellung einer Aerogel-Dämmplatte für Anwendungen in der Gebäude-Dämmung. Die erzielten transversalen Reißfestigkeiten liegen dabei sehr niedrig und erlauben keine Norm-konforme Verwendung z.B. in Wärmedämmverbundsystemen

Weiter sind auch Flammfeste Verbundsysteme bekannt, die eine oder mehrere Schichten aus Aerogelmaterialien sowie gegebenenfalls anderen isolierenden oder nicht isolierenden Materia- lien enthalten. Zur Herstellung dieser Verbundelemente müssen die thermischen Dämmmateri- alien, beispielsweise einzelne Lagen oder Schichten der Dämmmaterialien untereinander und die Dämmmaterialien und die gegebenenfalls vorhandenen Deckschichten verklebt werden. Der Widerstand gegenüber der Flammwirkung ist dabei aber in wesentlichem Maße auch von der Brennbarkeit des Klebstoffs abhängig. So sind zwar anorganische, im Wesentlichen nicht brennbare Klebstoffe bekannt, diese weisen aber häufig nur unzureichende Hafteigenschaften auf. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Verbundelemente aus thermischem Dämmmaterial (B) und Klebstoff (C) und gegebenenfalls mindestens einer Deckschicht (A), zu liefern, die eine hohe Haftung der Verklebung des thermischen Dämmmaterials aufweist, beispielsweise der Verklebung unterschiedlicher Schichten des gleichen oder unterschiedlicher thermischer Dämmmaterialien (B) oder des thermischen Dämmmaterials (B) und der Deckschicht (A) auf- weist, und wobei der eingesetzte Klebstoff einen geringen Brennwert aufweist. Weiter sollten die Verbundelemente mit einer geringen Menge an Klebstoff herstellbar sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wurde überraschenderweise gelöst durch ein Verbundelement enthaltend thermisches Dämmmaterial (B) und Klebstoff (C) sowie gegebenenfalls mindestens eine Deckschicht (A), herstellbar durch ein Verfahren bei dem man das thermische Dämmmate- rial (B) mit dem Klebstoff (C) verklebt und der Klebstoff (C) ein Polyurethanklebstoff ist, herstell bar durch Vermischen von Polyisocyanaten (a) mit Polyolen (b) mit zumindest zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen, Treibmitteln (c), enthaltend Wasser, und gegebenenfalls Kettenverlängerern (d), Katalysatoren (e) und sonstige Hilfsmittel (f), wobei die Polyole (b) Po- lyetherole enthalten und die Polyetheroie, 50 bis 90 Gew.-% mindestens eines Polyalkylenoxids (b1) mit einer Hydroxylzahl von 120 bis 300 mg KOH/g, ausgehend von einem 2-funktionellen Startermolekül und einem Ethylenoxydanteil, bezogen auf den Gehalt an Alkylenoxyd, von 60 bis 100 Gew.-%, und einem Anteil an primären OH-Gruppen von 50 bis 100 %, 10 bis 50 Gew.- % mindestens eines Polyalkylenoxids (b2) mit einer Hydroxylzahl von 120 bis 600 mg KOH/g, ausgehend von einem difunktionellen und/oder einem trifunktionellen Startermolekül und einem Ethylenoxydanteil, bezogen auf den Gehalt an Alkylenoxyd, von 0 bis 40 Gew.-% und 0 bis 30 Gew.-% mindestens eines weiteren Polyalkylenoxids (b3) mit einer Hydroxylzahl von 100 bis 800 mg KOH/g, ausgehend von einem 2 bis 4-funktionellen Startermolekül, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (b1) bis (b3), enthalten. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundelements, bei dem man das thermische Dämmmaterial (B) mit dem Klebstoff (C) verklebt.

Dabei können zur Herstellung der Verbundmaterialien gemäß vorliegender Erfindung neben dem thermischen Dämmaterial (B), dem Klebstoff (C) und gegebenenfalls der Deckschicht (A) weitere Materialien eingesetzt werden. Vorzugsweise besteht das erfindungegemäße Verbun- delement aus thermischen Dämmaterial (B), dem Klebstoff (C) und gegebenenfalls der Deck- schicht (A).

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst das Verkleben des thermischen Dämmmateri- als (B) jegliches Verkleben, bei dem das thermische Dämmmaterial (B) in Kontakt mit dem Klebstoff (C) steht. Dies kann das Verkleben unterschiedlicher Lagen des thermischen Dämm- materials (B) untereinander sowie das Verkleben des thermischen Dämmmaterials (B) mit an- deren Materialien, wie beispielsweise der Deckschicht (A) umfassen. Zur Herstellung des Klebstoffs (C) können als Polyisocyanate (a) alle aus dem Stand der Tech- nik bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen zwei- oder mehrwertigen Iso- cyanate sowie beliebige Mischungen daraus eingesetzt werden. Vorzugsweise werden aromati- sche zwei- oder mehrwertigen Isocyanate eingesetzt. Beispiele sind 4,4 ^' , 2,4’ und 2,2’-Diphe- nylmethandiisocyanat (MDI), die Mischungen aus monomeren Diphenylmethandiisocyanaten und höherkernigen Homologen des Diphenylmethandiisocyanats (Polymer-MDI), Tetramethyl- endiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 1 ,5-Naphthalin- diisocyanat (NDI), 2,4,6-Toluoltriisocyanat und 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat (TDI), oder Mi- schungen daraus.

Besonders bevorzugt werden aromatische Isocyanate, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 2,4-Toluoldiiisocyanat, 2,6-Toluoldiiisocyanat, 2,4’-Diphenylmethandiisocyanat und 4,4’- Diphenylmethandiisocyanat und höherkernige Homologe des Diphenylmethandiisocyanats (Po- lymer-MDl) sowie Gemische dieser Isocyanate eingesetzt. Insbesondere wird als Isocyanat ein aromatisches Isocyanat, ausgewählt aus der gruppe, bestehend aus 2,4’-Diphenylmethandiiso- cyanat, 4,4’-Diphenylmethandiisocyanat, höherkernigen Homologen des Diphenylmethandiiso- cyanats oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen eingesetzt.

Als Polyole (b) mit zumindest zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen können für die Herstellung von Polyurethanen bekannten isocyanatreaktiven Verbindungen mit einem Moleku- largewicht von mehr als 250 g/mol eingesetzt werden. Vorzugsweise werden eingesetzt Polyes- terole, Polyetheroie oder Polyether-Polyesterole, die beispielsweise durch Alkoxylierung von Polyestern erhalten werden können.

Polyetherpolyole (b) werden nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch anionische Poly- merisation mit Alkalihydroxiden oder Alkalialkoholaten als Katalysatoren oder durch kationische Polymerisation mit Lewis-Säuren, wie Antimonpentachlorid oder Bortrifluorid-Etherat als Kataly- satoren, unter Zusatz mindestens eines Startermoleküls, das 2 bis 8 reaktive Wasserstoffatome enthält, aus einem oder mehreren Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest hergestellt. Weiter können als Katalysatoren auch Multimetallcyanidverbindungen, sogenannte DMC-Katalysatoren, eingesetzt werden. Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise Tetrahyd- rofuran, 1 ,3-Propylenoxid, 1 ,2- bzw. 2,3-Butylenoxid und vorzugsweise Ethylenoxid und 1 ,2- Propylenoxid. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Bevorzugt werden 1 ,2-Propylenoxid, Ethylenoxid oder Mischungen aus 1 ,2- Propylenoxid und Ethylenoxid verwendet.

Dabei enthalten die Polyetherpolyole (b) 50 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 85 Gew.-% und insbesondere 65 bis 80 Gew.-% mindestens eines Polyalkylenoxids (b1 ) mit einer Hydro- xylzahl von 120 bis 300 mg KOH/g, vorzugsweise 150 bis 250 mg KOH/g und besonders bevor- zugt 160 bis 200 mg KOH/g, ausgehend von einem 2-funktionellen Startermolekül und einem Ethylenoxydanteil, bezogen auf den Gehalt an Alkylenoxyd, von 60 bis 100 Gew.-%, vorzugs- weise 70 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 90 bis 100 Gew.-% und insbesondere aus- schließlich Ethylenoxid, und einem Anteil an primären OH-Gruppen von 50 bis 100 %, vorzugs- weise 90 bis 100 % und insbesondere 100 %. Als Startermoleküle kommen vorzugsweise Was- ser oder 2- und 3-wertige Alkohole in Betracht, wie Ethylenglykol, 1 ,2- oder 1 ,3-Propandiol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und 1 ,4-Butandiol.

Weiter enthält die Komponente (b) 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-% und be- sonders bevorzugt 20 bis 35 Gew.-% mindestens eines Polyalkylenoxids (b2) mit einer Hydro- xylzahl von 120 bis 600 mg KOH/g, vorzugsweise 150 bis 500 mg KOH/g und besonders bevor- zugt 150 bis 400 mg KOH/g, ausgehend von einem difunktionellen und/oder einem trifunktionel- len, vorzugsweise ausschließlich trifunktionellen Startermolekül und einem Ethylenoxydanteil, bezogen auf den Gehalt an Alkylenoxyd, von 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-% und insbesondere ausschließlich Propylenoxid. Als Startermolekül kommen vorzugsweise Was- ser oder 2- und 3-wertige Alkohole in Betracht, wie Ethylenglykol, 1 ,2- oder 1 ,3-Propandiol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 1 ,4-Butandiol, Glycerin und Trimethylolpropan, vorzugsweise Glycerin in Betracht.

Neben den Polyetheroien (b1) und (b2) können 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 15 Gew.- %, besonders bevorzugt 0 bis 5 Gew.-% mindestens eines weiteren Polyalkylenoxids (b3), je- weils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (b1) bis (b3), das sich von den Po- lyetherolen (b1) und (b2) unterscheidet, enthalten sein. Dieses weist vorzugsweise eine Hydro- xylzahl von 100 bis 800 mg KOH/g, ausgehend von einem 2 bis 4-funktionellen Startermolekül, auf. In einer ganz bevorzugten Ausführungsform wird kein Polyetherol (b3) eingesetzt.

Neben den Polyetheroien (b1) und (b2) sowie gegebenenfalls (b3) können weitere in der Po- lyurethanchemie übliche Polyole eingesetzt werden. Diese weisen ein Molekulargewicht von mehr als 250 g/mol und vorzugsweise weniger als 10.000 g/mol auf und umfassen weitere Po- lyetherpolyole, die nicht unter die Definition der Polyetherpolyole (b1) bis (b3) fallen, sowie Poly- esterpolyole und andere, gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen enthaltenden Verbindungen mit einem Molekulargewicht von größer 250 g/mol, wie OH-Gruppen enthaltende oder alkoxy- lierte Fette, wie Ricinusöl oder alkoxyliertes Ricinusöl oder Fettsäuren, wie Ricinolsäure oder Polyamine.

Vorzugsweise beträgt der Anteil der Polyetherpolyole (b1 ) bis (b3) an den Polyolen (b) 70 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 85 bis 100 Gew.-%, mehr bevorzugt 90 bis 100 Gew.-% und weiter bevorzugt 95 bis 100 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente (b). Insbe- sondere werden als Polyole (b) ausschließlich die Polyole (b1), (b2) und gegebenenfalls (b3) eingesetzt.

Als Startermolekül kommen vorzugsweise Wasser oder 2- und 3-wertige Alkohole in Betracht, wie Ethylenglykol, 1 ,2- oder 1 ,3-Propandiol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 1 ,4-Butandiol, Glycerin und Trimethylolpropan. Als Treibmittel (c) wird Treibmittel, enthaltend Wasser, eingesetzt. Dabei kann Wasser alleine oder in Kombination mit weiteren Treibmitteln eingesetzt werden. Der Gehalt an Wasser im Treibmittel (c) ist vorzugsweise größer als 40 Gew.-%, besonders bevorzugt größer als 60 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt größer als 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtge- wicht des Treibmittels (c). Insbesondere wird Wasser als alleiniges Treibmittel eingesetzt. Wer- den neben Wasser weitere Treibmittel eingesetzt, können beispielsweise Fluorchlorkohlenwas- serstoffe, Fluorkohlenwasserstoffe, Kohlenwasserstoffe, Säuren und flüssiges bzw. gelöstes Kohlendioxid verwendet werden. Vorzugsweise enthalten Treibmittel (c) weniger als 50 Gew.- %, mehr bevorzugt weniger als 20 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 10 Gew.-% und insbesondere 0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Treibmittels (c), Fluorchlorkoh- lenwasserstoffe, Fluorkohlenwasserstoffe und/oder Kohlenwasserstoffe. In einer weiteren Aus- führungsform kann als Treibmittel (c) eine Mischung aus Wasser und Ameisensäure und/oder Kohlendioxid eingesetzt werden. Um das Treibmittel einfacher in der Polyolkomponente disper- gieren zu können, kann das Treibmittel (c) mit polaren Verbindungen, wie Dipropylenglycol, ver- mischt sein.

Die Treibmittel (c) werden in einer solchen Menge eingesetzt, dass die Dichte des Polyurethan- klebstoffs (C), der durch Reaktion der Komponenten (a) bis (f) entsteht, inklusive Verstärkungs- mittel (f) im Bereich von 40 bis 800 kg/m ³ , bevorzugt 50 bis 200 kg/m ³ , besonders bevorzugt 60 bis 120 kg/m ³ liegt. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Wasser, bezogen auf das Gesamtge- wicht der Komponenten (b) bis (e) 0,3 bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,8 bis 2 Gew.-%.

Gegebenenfalls können zur Herstellung des Klebstoffs (C) auch Kettenverlängerungs- und / o- der Vernetzungsmittel (d) eingesetzt werden. Die Zugabe der Kettenverlängerungs- und / oder Vernetzungsmittel kann vor, zusammen mit oder nach der Zugabe der Polyole erfolgen. Als Kettenverlängerungsmittel und / oder Vernetzungsmittel werden Substanzen mit einem Moleku- largewicht von vorzugsweise kleiner 250 g/mol, besonders bevorzugt von 60 bis 200 g/mol ein- gesetzt, wobei Kettenverlängerer 2 gegenüber Isocyanaten reaktive Wasserstoffatome und Ver- netzungsmittel 3 gegenüber Isocyanat reaktive Wasserstoffatome aufweisen. Diese können ein- zeln oder in Form von Mischungen eingesetzt werden. Werden Kettenverlängerer eingesetzt, sind 1 ,3- und 1 ,2-Propandiol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol 1 ,3 Butandiol besonders be- vorzugt.

Sofern Kettenverlängerungsmittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung fin den, kommen diese zweckmäßigerweise in Mengen von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 ,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Polyisocyanaten, gegenüber polymeren gegenüber Isocyanat reaktiven Verbindungen und Kettenverlängerungs- mitteln und / oder Vernetzungsmitteln zum Einsatz, vorzugsweise werden keine Kettenverlänge- rer und/oder Vernetzungsmittel eingesetzt. Als Katalysatoren (e) können alle Verbindungen eingesetzt werden, die die Isocyanat-Wasser- Reaktion oder die Isocyanat-Polyol-Reaktion beschleunigen. Solche Verbindungen sind be- kannt und beispielsweise im "Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane", Carl Hanser Verlag,

3. Auflage 1993, Kapitel 3.4.1 beschrieben. Diese umfassen aminbasierte Katalysatoren und Katalysatoren auf Basis von organischen Metallverbindungen.

Als Katalysatoren auf Basis von organischen Metallverbindungen können beispielsweise organi- sche Zinnverbindungen, wie Zinn-(ll)-salze von organischen Carbonsäuren, wie Zinn-(ll)-acetat, Zinn-(ll)-octoat, Zinn-(ll)-ethyl-hexoat und Zinn-(ll)-laurat und die Dialkylzinn-(IV)-salze von or- ganischen Carbonsäuren, wie Dibutyl-zinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinn-maleat und Dioctylzinn-diacetat, sowie Bismutcarboxylate wie Bismut(lll)-neodecanoat, Bismut-2-ethylhexa- noat und Bismut-octanoat oder Alkalisalze von Carbonsäuren, wie Kaliumacetat oder Kaliumfor- miat eingesetzt werden.

Vorzugsweise wird als Katalysator (e) ein Anminkatalysator, d.h. zumindest eine zumindest ein tertiäres Stickstoffatom enthaltende Verbindung, eingesetzt. Genannt seien beispielsweise Ami- dine, wie 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, tertiäre Amine, wie Triethylamin, Tributyla- min, Dimethylbenzylamin, N-Methyl-, N-Ethyl-, N-Cyclohexylmorpholin, N,N,N',N'-Tetramethyl- ethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-butandiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-hexandiamin, Penta- methyl-diethylentriamin, Tetramethyl-diaminoethylether, Bis-(dimethylaminopropyl)-harnstoff, Dimethylpiperazin, 1 ,2-Dimethylimidazol, 1-Aza-bicyclo-(3,3,0)-octan und vorzugsweise 1 ,4-Di- aza-bicyclo-(2,2,2)-octan und Alkanolaminverbindungen, wie Triethanolamin, Triisopropanola- min, N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin und Dimethylethanolamin. Bei diesen tertiären Ami- nen kann es sich auch um Verbindungen, die auch gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen, wie OH-, NH- oder NH2-Gruppen, tragen können. Einige der am häufigsten eingesetzten Katalysa- toren sind Bis(2-Dimethyl-aminoethyl)ether, N,N,N,N,N-Pentamethyldiethylentriamin, N,N,N- Triethylamino-ethoxyethanol, Dimethylcyclohexylamin, Dimethylbenzylamin, Triethyl-amin, Triethylendiamin, Pentamethyldipropylentriamin, Dimethylethanolamin, N-Methylimidazol, N- Ethylimidazol, Tetramethylhexamethylendiamin, Tris-(Dimethylaminopropyl)hexahydrotriazin, Dimethylaminopropylamin, N-Ethylmorpholin, Diazabicycloundecen und Diazabicyclononen. Falls geringe Migration von Katalysatoren aus den erfindungsgemäßen Klebstoffen (C) und/o- der eine geringe Emission an VOC Verbindungen gewünscht ist, können auch einbaubare Kata- lysatoren eingesetzt werden. Auch kann ganz auf Katalysatoren verzichtet werden.

Vorzugsweise werden ausschließlich Aminkatalysatoren als Katalysatoren (e) eingesetzt. Vor- zugsweise verwendet werden 0,001 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-% Katalysa- tor, bezogen auf das Gewicht der Komponente (b).

Als Hilfsmittel (f) können zum Beispiel Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Füllstoffe und sonstige Zusatzstoffe, wie Antioxidantien eingesetzt werden. Vorzugsweise wer- den zumindest Füllstoffe eingesetzt. Als Flammschutzmittel können im Allgemeinen die aus dem Stand der Technik bekannten Flammschutzmittel verwendet werden. Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise bro- mierte Ether (Ixol B 251 ), bromierte Alkohole, wie Dibromneopentylakohol, Tribromneopentylal- kohol und PHT-4-Diol, sowie chlorierte Phosphate, wie z.B. Tris-(2-chlorethyl)phosphat, Tris- (2-chlorisopropyl)phosphat (TCPP), Tris(1 ,3-dichlorisopropyl)phosphat, Tris-(2,3-dibrompro- pyl)phosphat und Tetrakis-(2-chlorethyl)-ethylendiphosphat, oder Mischungen daraus.

Außer den bereits genannten halogensubstituierten Phosphaten können auch anorganische Flammschutzmittel, wie roter Phosphor, roten Phosphor enthaltende Zurichtungen, expandier- barer Graphit (Blähgraphit), Aluminiumoxidhydrat, Antimontrioxid, Arsenoxid, Ammoniumpoly- phosphat und Calciumsulfat oder Cyanursäurederivate, wie Melamin, oder Mischungen aus mindestens zwei Flammschutzmitteln, wie Ammoniumpolyphosphaten und Melamin sowie ge- gebenenfalls Stärke, zum Flammfestmachen der erfindungsgemäß hergestellten Polyurethan- Hartschaumstoffe verwendet werden. Als weitere flüssige, halogenfreie Flammschutzmittel kön- nen Diethyl-ethanphosphonat (DEEP), Triethylphosphat (TEP), Dimethylpropylphosphonat (DMPP), Diphenylkresylphosphat (DPK) und andere verwendet werden.

Die Flammschutzmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt in einer Menge von 0 bis 25% bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (b) bis (e) verwendet.

Als Stabilisatoren werden Stoffe bezeichnet, welche die Ausbildung einer regelmäßigen Zell struktur bei der Schaumbildung fördern. Beispielsweise sind genannt: Siliconhaltige Schaumsta- bilisatoren, wie Siloxan-Oxalkylen-Mischpolymerisate und andere Organopolysiloxane. Ferner Alkoxylierungsprodukte von Fettalkoholen, Oxoalkoholen, Fettaminen, Alkylphenolen, Dial- kylphenolen, Alkylkresolen, Alkylresorcin, Naphtol, Alkylnaphtol, Naphtylamin, Anilin, Alkylanilin, Toluidin, Bisphenol A, alkyliertem Bisphenol A, Polyvinylalkohol, sowie weiterhin Alkoxylierungs- produkte von Kondensationsprodukten aus Formaldehyd und Alkylphenolen, Formaldehyd und Dialkylphenolen, Formaldehyd und Alkylkresolen, Formaldehyd und Alkylresorcin, Formaldehyd und Anilin, Formaldehyd und Toluidin, Formaldehyd und Naphtol, Formaldehyd und Alkylnaph- tol sowie Formaldehyd und Bisphenol A oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Schaumstabilisatoren.

Schaumstabilisatoren werden bevorzugt in einer Menge von 0,5 bis 4, besonders bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (b) bis (e), verwendet.

Als Verdickungsmittel werden Substanzen eingesetzt, die die Viskosität der Reaktionsmischung nach dem Vermischen der Komponenten (a) bis (f) schnell erhöhen, wobei die Reaktionsmi- schung aber noch fließfähig bleibt. Dies wird erreicht durch Verbindungen mit Molekulargewich- ten von kleiner 500 g/mol und zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen, die in der Reak- tion mit Isocyanat reaktiver sind als die gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen der Verbindun- gen aus Komponente (b), erreicht. Dabei sind in der Regel primäre OH-Gruppen reaktiver als sekundäre OH-Gruppen und Aminogruppen reaktiver als OH-Gruppen. Verdickungsmittel be- wirken, dass Isocyanate bevorzugt mit den Verdickungsmitteln reagieren. Dies führt zu einem schnellen Molekulargewichtsaufbau und damit zu einer schnellen Viskositätszunahme, nicht aber zu einer Vernetzung bzw. zu Molekülen, die aufgrund ihres großen Molekulargewichts zu einer Aushärtung führen. Vorzugsweise weisen die Verdickungsmittel ein Molekulargewicht von 58 bis 3QQ 350 g/mol, besonders bevorzugt 100 bis 200 350 g/mol auf. Dabei weisen die Verdi- ckungsmittel als gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen vorzugsweise zwei primäre Amino- gruppen, die jeweils primär oder sekundär und aliphatische oder aromatische sein können, auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Aminogruppen primären Aminogrup- pen an aromatische Kohlenstoffatome, vorzugsweise an einen aromatischen 6-Ring gebunden. Insbesondere werden als Verdickungsmittel (d) N,N'-Bis-(3-aminopropyl)ethylendiamin, 4,4'-Me- thylenebis(2-methylcyclohexylamine), 4,4'-Methylenbis[2,6-diethylanilin], 3-Aminomethyl-3,5,5- trimethylcyclohexylamin, 3,5-dimethylthio-2,4-toluoldiamin und Polyetheramine eingesetzt.

Als Füllstoffe, insbesondere verstärkend wirkende Füllstoffe, sind die an sich bekannten, übli- chen organischen und anorganischen Füllstoffe zu verstehen. Im Einzelnen seien beispielhaft genannt: anorganische Füllstoffe wie silikatische Mineralien, beispielsweise Schichtsilikate wie Antigorit, Serpentin, Hornblenden, Amphibole, Chrisotil, Talkum; Metalloxide, wie Kaolin, Alumi- niumoxide, Titanoxide und Eisenoxide, Metallsalze wie Kreide, Schwerspat und anorganische Pigmente, wie Cadmiumsulfid, Zinksulfid sowie Glas und andere. Vorzugsweise verwendet wer- den Kaolin (China Clay), Aluminiumsilikat und Copräzipitate aus Bariumsulfat und Aluminiumsil- ikat sowie natürliche und synthetische faserförmige Mineralien wie Wollastonit, Metall- und ins- besondere Glasfasern verschiedener Länge, die gegebenenfalls geschlichtet sein können. Als organische Füllstoffe kommen beispielsweise in Betracht: Kohle, Melamin, Kollophonium, Cyc- lopentadienylharze und Pfropfpolymerisate sowie Cellulosefasern, Polyamid-, Polyacrylnitril, Polyurethan-, Polyesterfasern auf der Grundlage von aromatischen und/oder aliphatischen Di- carbonsäureestern und insbesondere Kohlenstoffasern.

Die anorganischen und organischen Füllstoffe können einzeln oder als Gemische verwendet werden und werden der Reaktionsmischung vorteilhafterweise in Mengen von 0 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 75 Gew.-%, und insbesondere 40 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (b) bis (e), einverleibt.

Vorzugsweise beträgt der Brennwert des Klebstoffs (C) mit 60 Gew.-% anorganischen Füllstof- fen gemäß DIN EN ISO 1716 höchstens 20 MJ/kg, besonders bevorzugt höchstens 18 MJ/kg und insbesondere höchstens 15 MJ/kg. Weiter beträgt der Brennwert des Klebstoffs (C) ohne Einsatz von Füllstoffen gemäß DIN EN ISO 1716 höchstens 30 MJ/kg, besonders bevorzugt höchstens 28 MJ/kg und insbesondere höchstens 26 MJ/kg.

Als Deckschicht (A) können Gipskartonplatten, Glasfliese, Aluminiumfolien, Aluminium- Kupfer- oder Stahlbleche, bevorzugt Aluminiumfolien, Aluminium- oder Stahlbleche, besonders bevor- zugt Stahlbleche verwendet werden. Die Stahlbleche können beschichtet, beispielsweise durch übliche Korrosionsschutzbeschichtungen, oder unbeschichtet sein. Vorzugsweise werden sie nicht Corona-behandelt.

Bei den üblichen Sandwich-Elementen wird das thermische Dämmmaterial von einer unteren und einer oberen Deckschicht umschlossen. Für die Herstellung müssen beide Deckschichten mit dem thermischen Dämmmaterial (B) verklebt werden. Weiter kann das thermische Dämm- material (B) aus mehreren Schichten bestehen, die mit dem erfindungsgemäßen Klebstoff (C) verklebt werden. Zum Verkleben der einzelnen Schichten des thermischen Dämmmaterials und/oder des thermischen Dämmmaterials mit der Deckschicht, beispielsweise der oberen Deckschicht, kann der Klebstoff (C) auf die Deckschicht oder auf das thermische Dämmmaterial aufgetragen werden.

Bei dem für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzte thermische Dämmmaterial (B) han- delt es sich beispielsweise um organische thermische Dämmmaterialien, wie handelsübliche Platten aus geschäumten Kunststoffen, wie geschäumtem Polystyrol (EPS, XPS), geschäum- tem PVC, geschäumtem Polyurethan oder Melaminharzschäumen oder bevorzugt um anorgani- sche, thermische Dämmmaterialien, wie übliche mineralische Dämmmaterialien. Solche minera- lischen Dämmmaterialien umfassen vorzugsweise thermisches Dämmmaterial aus Mineralwolle und/oder Steinwolle, beispielsweise als Vliesstoff oder in Plattenform. Insbesondere werden als thermisches Dämmmaterial (B) Platten aus Mineralwolle, wie Glaswolle, oder Steinwolle einge- setzt.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der erfindungsgemäße Klebstoff (C) zur Verklebung bei der Herstellung von Aerogel- Isolationssystemen eingesetzt. Diese weisen Schichten aus Aerogel haltigen Materialien, beispielsweise Aerogelverbundstoffen, und / oder Aerogelen sowie nicht aerogelhaltigen Isolationsmaterialien und/ oder Nichtisolierenden Materi- alien, wie Deckschichten (A), auf.

Aerogele sind eine Klasse poröser Materialien mit offenen Zellen, die ein Gerüst von miteinan- der verbundener Strukturen, mit einem entsprechenden Netz von Poren, die in dem Gerüst inte- griert sind, und mit einer Einlagerungsphase innerhalb des Netzes von Poren, das primär aus Gasen, wie beispielsweise Luft, besteht. Aerogele sind typischerweise durch eine geringe Dichte, eine hohe Porosität, eine große Oberfläche und kleine Porengrößen gekennzeichnet. Aerogel-Materialien mit geringer Dichte werden weithin als die besten verfügbaren festen Iso- lierstoffe angesehen. Aerogele fungieren als Isolierstoffe primär durch Minimieren von Leitung (geringe strukturelle Dichte führt zu einem gewundenen Pfad für die Energieübertragung durch das feste Gerüst), Konvektion (große Porenvolumen und sehr kleine Porengrößen führen zu mi- nimaler Konvektion) und Strahlung (IR absorbierende oder streuende Dotierungsstoffe werden leicht über die gesamte Aerogel-Matrix dispergiert). Aerogele können in einem breiten Anwen- dungsbereich verwendet werden, der Folgendes umfasst: Isolation beim Erwärmen und Kühlen, Schalldämmung, elektronische Dielektrika, Luftfahrt, Energiespeicherung und -erzeugung sowie Filtration. Weiterhin zeigen Aerogel-Materialien viele andere interessante akustische, optische, mechanische und chemische Eigenschaften, die sie bei verschiedenen Isolations- und Nicht- Isolationsanwendungen ungemein nützlich machen.

Aerogele können durch ihre physikalischen und strukturellen Eigenschaften von anderen porö- sen Materialien unterschieden werden. Innerhalb des Kontexts der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff„Aerogel“ oder„Aerogel-Material“ auf ein Gel, das ein Gerüst von mitei- nander verbundenen Strukturen (Netz miteinander verbundener Oligomere, Polymere oder Kol- loidpartikel, welche die feste Struktur eines Gels oder eines Aerogels ausbilden) mit einem ent- sprechenden Netz miteinander verbundener Poren umfasst, die in dem Grundkörper integriert sind und Gase, wie beispielsweise Luft, als dispergiertes Einlagerungsmedium enthalten; und das durch die folgenden physikalischen und strukturellen Eigenschaften (gemäß Stickstoff-Po- rosimetrietests) gekennzeichnet ist, die Aerogelen zuschreibbar sind: (a) ein durchschnittlicher Porendurchmesser im Bereich von ungefähr 2 nm bis ungefähr 100 nm, (b) eine Porosität von mindestens 80 % oder mehr und (c) eine Oberfläche von ungefähr 20 m2/g oder mehr. Aerogel- Materialien der vorliegenden Offenbarung umfassen folglich alle Aerogele oder anderen offen- zeiligen Zusammensetzungen, welche die definierenden Elemente erfüllen, die in den vorherge- henden Abätzen dargelegt wurden, was Zusammensetzungen umfasst, die sonst als Xerogele, Kryogele, Ambigele, mikroporöse Materialien und dergleichen kategorisiert werden können. Ae- rogel-Materialien können ferner auch durch zusätzliche physikalische Eigenschaften gekenn- zeichnet sein, die Folgendes umfassen: (d) ein Porenvolumen von ungefähr 2,0 ml/g oder mehr, vorzugsweise ungefähr 3,0 ml/g oder mehr; (e) eine Dichte von ungefähr 0,50 g/cm3 oder weni- ger, vorzugsweise ungefähr 0,25 g/cm3 oder weniger; und wobei (f) mindestens 50 % des ge- samten Porenvolumens Poren mit einem Porendurchmesser zwischen 2 und 50 nm umfassen; obwohl eine Erfüllung dieser zusätzlichen Eigenschaften für die Charakterisierung einer Zusam- mensetzung als Aerogel-Material nicht erforderlich ist.

Aerogel-Materialien können als im Wesentlichen einteilige Bahn oder als Blöcke aus Material ausgebildet sein, die ein im Wesentlichen kontinuierliches und miteinander verbundenes struk- turelles Gerüst und ein Porennetz aufweisen. Aerogel-Materialien können auch als teilchenför- mige Aerogel-Materialien ausgebildet sein, was Aerogel-Material umfasst, das in Form von Teil- chen, Partikeln, Granulaten, Kügelchen oder Pulvern vorliegt, die miteinander kombiniert oder komprimiert werden können, denen aber ein miteinander verbundenes strukturelles Aerogel- Gerüst und ein Porennetz zwischen individuellen Teilchen fehlt.

Aerogel-Material kann in verschiedene Verbundmaterialien eingearbeitet werden, was Folgen- des umfasst: faserverstärkte Aerogel-Verbundstoffe; Aerogel-Verbundstoffe, die Zusatzele- mente umfassen, beispielsweise Trübungsmittel, Verbundmaterialien, bei denen Aerogel-Teil- chen, -Partikel, -Granulate, -Kügelchen oder -Pulver in ein festes oder halbfestes Material ein- gearbeitet sind, wie beispielsweise Bindemittel, Harze, Zemente, Schaumstoffe, Polymere oder ähnliche feste Materialien. Aerogel-Materialien können mit verschiedenen Faserverstärkungsmaterialien faserverstärkt sein, um ein flexibleres, robusteres und anschmiegsameres Verbundstoffprodukt zu erzielen.

Die Faserverstärkungsmaterialien können an jedem Punkt in dem Gelbildungsprozess zu den Gelen hinzugefügt werden, um eine nasse faserige Gelzusammensetzung herzustellen. Die nasse Gelzusammensetzung kann dann getrocknet werden, um eine faserverstärkte Aerogel- Verbundstoffprodukt herzustellen. Faserverstärkungsmaterialien können die Form von diskreten Fasern, Webstoffen, Vliesstoffen, Watten, Geweben, Matten und Filzen aufweisen. Faserver- stärkungen können aus organischen Fasermaterialien, anorganischen Fasermaterialien oder Kombinationen davon angefertigt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden Vliesstoff-Faserverstärkungsmaterialien als kon- tinuierliche Bahn aus miteinander verbundenen oder verflochtenen Faserverstärkungsmateria- lien in die Aerogel-Materialien eingearbeitet. Der Prozess umfasst anfänglich das Herstellen ei- ner kontinuierlichen Bahn aus faserverstärktem Gel durch Gießen oder Imprägnieren einer Gel- vorstufenlösung in eine kontinuierliche Bahn aus miteinander verbundenen oder verflochtenen Faserverstärkungsmaterialien. Die flüssige Phase kann dann mindestens teilweise aus den fa- serverstärkten Gelbahnen extrahiert werden, um ein bahnartiges, faserverstärktes Aerogel- Ver- bundstoffprodukt herzustellen.

Ein Aerogel-Material kann auch ein Trübungsmittel umfassen, um die Strahlungskomponente der Wärmeübertragung zu reduzieren. An jedem Punkt vor der Gelbildung können trübende Verbindungen oder ihre Vorstufen in der Mischung dispergiert werden, die Gelvorstufen um- fasst. Beispiele für trübende Verbindungen umfassen folgende, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Borcarbid [B4C], Diatomit, Manganferrit, MnO, NiO, SnO, Ag ₂ 0, B12O3, Ruß, Titanoxid, Eisentitanoxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumsiliziumdioxidt, Zirconiumoxid, Eisen(ll)-oxid, Eisen(lll)- oxid, Mangandioxid, Eisentitanoxid (llmenit), Chromoxid, Carbide (wie beispielsweise SiC, TiC oder WC) oder ihre Mischungen. Beispiele für Vorstufen trübender Verbindungen umfassen folgende, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: T1OSO4 oder TiOCI ₂ .

Aerogel-Materialien und Aerogel-Verbundstoffe der vorgelegten Offenbarung weisen im Allge- meinen ausgezeichnete thermische Isolationseigenschaften auf, was sehr geringe Wärmeleitfä- higkeitseigenschaften umfasst. Innerhalb des Kontexts der vorliegenden Offenbarung bezeich- nen die Begriffe„Wärmeleitfähigkeit“ und„WL“ eine Messung der Fähigkeit eines Materials oder einer Zusammensetzung, Wärme zwischen zwei Oberflächen auf beiden Seiten des Materials oder der Zusammensetzung bei einer Temperaturdifferenz zwischen den beiden Oberflächen zu übertragen. Wärmeleitfähigkeit wird insbesondere als die Wärmeenergie gemessen, die pro Zeiteinheit und pro Oberflächeneinheit geteilt durch die Temperaturdifferenz übertragen wird. Typischerweise wird sie in SI-Einheiten als mW/m ^* K (Milliwatt pro Meter ^* Kelvin) gemessen. Im Kontext der vorliegenden Offenbarung werden Wärmeleitfähigkeitsmessungen gemäß Normen ASTM C177 bei einer Temperatur von ungefähr 37,5 °C bei Atmosphärendruck und einer Kom- pression von ungefähr 2 psi erfasst, außer es ist anders angegeben. Vorzugsweise weisen Ae- rogel-Materialien oder -Verbundstoffe der vorliegenden Offenbarung eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 30 mW/m ^* K oder weniger, ungefähr 25 mW/m ^* K oder weniger, ungefähr 20 mW/m ^* K oder weniger, ungefähr 18 mW/m ^* K oder weniger, ungefähr 16 mW/m ^* K oder weni- ger, ungefähr 14 mW/m ^* K oder weniger, ungefähr 12 mW/m ^* K oder weniger oder in einem Be- reich zwischen beliebigen zwei dieser Werte auf.

Aerogel-Materialien oder Aerogel-Verbundstoffe der vorgelegten Offenbarung weisen im Allge- meinen sehr geringe Dichten auf. Im Kontext der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Be- griff„Dichte“ auf eine Messung der Masse pro Volumeneinheit. Der Begriff„Dichte“ bezieht sich im Allgemeinen auf die wahre Dichte eines Aerogel-Materials sowie auf die Packungsdichte des Aerogel-Materials. Die Dichte eines Aerogel-Materials oder des Aerogel-Verbundstoffs kann ge- mäß Normen ASTM C167 bestimmt werden, außer es ist anders angegeben. Vorzugsweise weisen Aerogel-Materialien oder Aerogel-Verbundstoffe der vorliegenden Offenbarung eine Dichte von ungefähr 0,60 g/cm ³ oder weniger, ungefähr 0,40 g/cm ³ oder weniger, ungefähr 0,30 g/cm ³ oder weniger, ungefähr 0,20 g/cm ³ oder weniger, ungefähr 0,15 g/cm ³ oder weniger, un- gefähr 0,12 g/cm ³ oder weniger, ungefähr 0,10 g/cm ³ oder weniger, ungefähr 0,05 g/cm ³ oder weniger, ungefähr 0,01 g/cm ³ oder weniger oder in einem Bereich zwischen beliebigen zwei dieser Werte auf.

Aerogel-Materialien oder Aerogel-Verbundstoffe können hydrophil sein (hohe Wasserabsorp- tion). Jedoch können Aerogel-Materialien der vorgelegten Offenbarung so modifiziert sein, dass sie eine verbesserte Hydrophobie (geringe Wasserabsorption) aufweisen. Im Kontext der vorlie- genden Offenbarung bezieht sich der Begriff„Hydrophobie“ auf eine Messung der Fähigkeit ei- nes Aerogel-Materials oder des Aerogel-Verbundstoffs, Wasser abzustoßen. Im Kontext der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff„Hydrophobie“ auf eine Messung der Fähig keit eines Aerogel-Materials oder eines Aerogel-Verbundstoffs, Wasser abzustoßen. Die Hydro- phobie eines Aerogel-Materials oder des Aerogel-Verbundstoffs kann in Bezug auf die Auf- nahme von flüssigem Wasser ausgedrückt werden, die das Potenzial eines Aerogel-Materials oder eines Aerogel-Verbundstoffs ist, flüssiges Wasser zu absorbieren oder auf andere Weise festzuhalten. Die Aufnahme von flüssigem Wasser kann als ein Prozentwert (bezogen auf die Masse oder das Volumen) des Wassers ausgedrückt werden, das von einem Aerogel-Material oder Aerogel-Verbundstoff absorbiert oder auf andere Weise zurückgehalten wird, wenn es un- ter bestimmten Messbedingungen flüssigem Wasser ausgesetzt wird. Im Kontext der vorliegen- den Offenbarung werden Messungen der Aufnahme von flüssigem Wasser gemäß den Normen ASTM C1763 erfasst, außer es ist anders angegeben. Aerogel-Materialien oder Aerogel Ver- bundstoffe der vorliegenden Offenbarung können eine Aufnahme von flüssigem Wasser gemäß ASTM C1763 von ungefähr 30 Masse-% oder weniger, ungefähr 20 Masse-% oder weniger, un- gefähr 15 Masse-% oder weniger, ungefähr 10 Masse-% oder weniger, ungefähr e Masse-% oder weniger, ungefähr 3 Masse-% oder weniger, ungefähr 2 Masse-% oder weniger, ungefähr 1 Masse-% oder weniger, ungefähr 0,1 Masse-% oder weniger oder in einem Bereich zwischen beliebigen zwei dieser Werte aufweisen. Die Hydrophobie eines Aerogel-Materials oder Aero- gel-Verbundstoffs kann in Bezug auf die Aufnahme von Wasserdampf ausgedrückt werden, die sich auf eine Messung des Potenzials eines Aerogel-Materials oder Aerogel-Verbundstoffs be- zieht, Wasserdampf zu absorbieren. Die Aufnahme von Wasserdampf kann als ein Prozentwert (bezogen auf die Masse) des Wassers ausgedrückt werden, das von einem Aerogel-Material oder einem Aerogel-Verbundstoff absorbiert oder auf andere Weise zurückgehalten wird, wenn es unter bestimmten Messbedingungen Wasserdampf ausgesetzt wird. Im Kontext der vorlie- genden Offenbarung werden Messungen der Aufnahme von Wasserdampf gemäß den Normen ASTM C1 104 erfasst, außer es ist anders angegeben. Vorzugsweise können Aerogel-Materia- lien oder Aerogel-Verbundstoffe der vorliegenden Offenbarung eine Aufnahme von Wasser- dampf von ungefähr 30 Masse-% oder weniger, ungefähr 20 Masse-% oder weniger, ungefähr 15 Masse-% oder weniger, ungefähr 10 Masse-% oder weniger, ungefähr e Masse-% oder we- niger, ungefähr 3 Masse-% oder weniger, ungefähr 2 Masse-% oder weniger, ungefähr 1 Masse-% oder weniger, ungefähr 0,1 Masse-% oder weniger oder in einem Bereich zwischen beliebigen zwei dieser Werte aufweisen. Die Hydrophobie eines Aerogel-Materials oder des Ae- rogel-Verbundstoffs kann durch Messen des Gleichgewichtskontaktwinkels eines Wassertröpf- chens an der Grenzfläche zu der Oberfläche des Materials ausgedrückt werden. Aerogel-Mate- rialien oder Aerogel Verbundstoffe der vorliegenden Offenbarung können einen Wasserkontakt- winkel von ungefähr 130° oder mehr, ungefähr 140° oder mehr, ungefähr 150° oder mehr, un- gefähr 160° oder mehr, ungefähr 170° oder mehr, ungefähr 175° oder mehr oder in einem Be- reich zwischen beliebigen zwei dieser Werte aufweisen.

Im Kontext der vorliegenden Offenbarung bezeichnen die Begriffe„Verbrennungswärme“ und „VW“ eine Messung der Wärmeenergiemenge, die bei der Verbrennung eines Aerogel-Materials oder eines Aerogel-Verbundstoffs freigesetzt wird. Die Verbrennungswärme wird typischerweise in Kalorien Wärmeenergie, die pro Gramm des Aerogel-Materials freigesetzt wird (cal/g), oder als Megajoule Wärmeenergie gemessen, die pro Kilogramm des Aerogel-Materials oder Aero- gel Verbundstoffs freigesetzt wird (MJ/kg). Im Kontext der vorliegenden Offenbarung werden Messungen der Verbrennungswärme gemäß Bedingungen erfasst, die mit Normen ISO 1716 vergleichbar sind, außer es ist anders angegeben. Vorzugsweise können Aerogel-Materialien oder Aerogel-Verbundstoffe der vorliegenden Offenbarung eine Verbrennungswärme von unge- fähr 717 cal/g oder weniger, ungefähr 700 cal/g oder weniger, ungefähr 650 cal/g oder weniger, ungefähr 600 cal/g oder weniger, ungefähr 575 cal/g oder weniger, ungefähr 550 cal/g oder we- niger, ungefähr 500 cal/g oder weniger, ungefähr 450 cal/g oder weniger, ungefähr 400 cal/g oder weniger, ungefähr 350 cal/g oder weniger, ungefähr 300 cal/g oder weniger, ungefähr 250 cal/g oder weniger, ungefähr 200 cal/g oder weniger, ungefähr 150 cal/g oder weniger, ungefähr 100 cal/g oder weniger, ungefähr 50 cal/g oder weniger, ungefähr 25 cal/g oder weniger, unge- fähr 10 cal/g oder weniger oder in einem Bereich zwischen beliebigen zwei dieser Werte auf- weisen.

Aerogele werden als Gerüst miteinander verbundener Strukturen beschrieben, die üblicher- weise miteinander verbundene Oligomere, Polymere oder Kolloidpartikel umfassen. Ein Aero- gel-Gerüst kann aus einer Reihe von Vorstufenmaterialien angefertigt werden, die folgende um- fassen: anorganische Vorstufenmaterialien (wie beispielsweise Vorstufen, die beim Herstellen von Siliziumdioxid-basierten Aerogelen verwendet werden); organische Vorstufenmaterialien (wie beispielsweise Vorstufen, die beim Herstellen von Kohlenstoff-basierten Aerogelen ver- wendet werden); hybride anorganische/organische Vorstufenmaterialien; und ihre Kombinatio- nen. Im Kontext der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff„Amalgam-Aerogel“ auf ein Aerogel, das aus einer Kombination aus mindestens zwei verschiedenen Gelvorstufen her- gestellt wurde.

Anorganische Aerogele werden im Allgemeinen aus Metalloxid- oder Metallalkoxid-Materialien gebildet. Die Metalloxid- oder Metallalkoxid-Materialien können auf Oxiden oder Alkoxiden aller Metalle basieren, die Oxide bilden können. Derartige Metalle umfassen, ohne jedoch darauf be- schränkt zu sein: Silizium, Aluminium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Yttrium, Vanadium, Cer und dergleichen. Anorganische Siliziumdioxid-Aerogele werden herkömmlicherweise über die Hyd- rolyse und Kondensation von Siliziumdioxid-basierten Alkoxiden (wie beispielsweise Tetra- ethoxylsilan) oder über Gelbildung von Kieselsäure oder Wasserglas hergestellt. Andere rele- vante anorganische Vorstufenmaterialien für eine Siliziumdioxid-basierte Aerogel-Synthese um- fassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Metallsiliziumdioxidte, wie beispielsweise Natri- umsiliziumdioxidt oder Kaliumsiliziumdioxidt, Alkoxysilane, teilhydrolysierte Alkoxysilane, Tetra- ethoxylsilan (TEOS), teilhydrolysiertes TEOS, kondensierte Polymere von TEOS, Tetrame- thoxylsilan (TMOS), teilhydrolysiertes TMOS, kondensierte Polymere von TMOS, Tetra-n-propo- xysilan, teilhydrolysierte und/oder kondensierte Polymere von Tetra-n-propoxysilan, Polyethylsi- liziumdioxidte, teilhydrolysierte Polyethylsiliziumdioxidte, monomere Alkylalkoxysilane, Bis-trial- koxyalkyl- oder -arylsilane, polyedrische Silsesquioxane oder ihre Kombinationen. Bei bestimm- ten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann vorhydrolysiertes TEOS, wie bei- spielsweise Silbond H-5 (SBH5, Silbond Corp), das mit einem Wasser/Siliziumdioxid-Verhältnis von ungefähr 1 ,9-2 hydrolysiert wird, wie im Handel erhältlich verwendet werden oder vor der Einarbeitung in den Gelierprozess weiter hydrolysiert werden. Teilhydrolysiertes TEOS oder TMOS, wie beispielsweise Polyethylsiliziumdioxidt (Silbond 40) oder Polymethylsiliziumdioxidt, kann auch wie im Handel erhältlich verwendet werden oder vor der Einarbeitung in den Gelier- prozess weiter hydrolysiert werden.

Anorganische Aerogele können auch Gelvorstufen umfassen, die mindestens eine hydrophobe Gruppe umfassen, wie beispielsweise Alkylmetallalkoxide, Cycloalkylmetallalkoxide und Arylme- tallalkoxide, die dem Gel bestimmte Eigenschaften verleihen oder diese verbessern können, wie beispielsweise Stabilität und Hydrophobie. Anorganische Siliziumdioxid-Aerogele können im Einzelnen hydrophobe Vorstufen umfassen, wie beispielsweise Alkylsilane oder Arylsilane. Hyd- rophobe Gelvorstufen können als primäre Vorstufenmaterialien verwendet werden, um das Ge- rüst eines Gelmaterials auszubilden. Jedoch werden hydrophobe Gelvorstufen üblicherweise als Co-Vorstufen in Kombnation mit einfachen Metallalkoxiden bei der Bildung von Amalgam- Aerogelen verwendet. Hydrophobe anorganische Vorstufenmaterialien für eine Siliziumdioxid- basierte Aerogel-Synthese umfassen folgende, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Trime- thylmethoxysilan [TMS], Dimethyldimethoxysilan [DMS], Methyltrimethoxysilan [MTMS], Trime- thylethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan [DMDS], Methyltriethoxysilan [MTES], Ethyltriethoxysilan [ETES], Diethyldiethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Propyltrimethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan [PhTES], Hexamethyldisilazan und Hexaethyldisila- zan und dergleichen.

Aerogel-Materialien der vorliegenden Offenbarung sind vorzugsweise anorganische Siliziumdi- oxid-Aerogele, die primär aus Alkohol-Lösungen hydrolysierter Siliziumdioxidtester gebildet wer- den, die aus Siliziumalkoxiden gebildet werden.

Organische Aerogele werden im Allgemeinen aus Kohlenstoff-basierten Polymervorstufen gebil det. Derartige Polymermaterialien umfassen folgende, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Resorcinolformaldehyde (RF), Polyimid, Polyacrylat, Polymethylmethacrylat, Acrylat-Oligomere, Polyoxyalkylen, Polyurethan, Polyphenol, Polybutadien, Trialkoxysilyl-terminiertes Polydimethyl- siloxan, Polystyrol, Polyacrylnitril, Polyfurfural, Melaminformaldehyd, Cresolformaldehyd, Phe- nolfurfural, Polyether, Polyol, Polyisocyanat, Polyhydroxybenzol, Polyvinylalkoholdialdehyd, Po- lycyanurate, Polyacrylamide, verschiedene Epoxide, Agar, Agarose, Alginate, Chitosan und ihre Kombinationen. Beispielsweise werden organische RF-Aerogele typischerweise aus der Sol- Gel-Polymerisation von Resorcinol oder Melamin mit Formaldehyd unter alkalischen Bedingun- gen hergestellt.

Vor dem Verkleben werden die Komponenten des Polyurethanklebstoffs (C) vermischt, bei- spielsweise mit in der Polyurethanchemie bekannten Mischeinrichtungen, wie Hochdruck- oder Niederdruckmischern. Dabei kann im 2-Komponentenverfahren gearbeitet werden. Dazu wer- den die Komponenten üblicherweise in einem Verhältnis vermischt, dass der Isocyanatindex im Bereich von 80 bis 400, bevorzugt 90 - 200, besonders bevorzugt 100 - 140 liegt.

Dabei wird unter Isocyanatindex im Rahmen der vorliegenden Erfindung das stöchiometrische Verhältnis von Isocyanatgruppen zu mit Isocyanat reaktiven Gruppen, multipliziert mit 100, ver- standen. Unter mit Isocyanat reaktiven Gruppen werden dabei alle in der Reaktionsmischung enthaltenen, mit Isocyanat reaktiven Gruppen, einschließlich chemischer Treibmittel, verstan- den, nicht aber die Isocyanatgruppe selbst.

Dabei soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter dem Verkleben der thermischen Dämmmaterialien das Verkleben gleichartiger thermischer Dämmmaterialien untereinander und das Verkleben thermischer Dämmmaterialien (B) mit anderen Materialien, beispielsweise mit andersartigen thermischen Dämmmaterialien oder mit anderen Materialien, beispielsweise einer Deckschicht (A) verstanden werden. Das Verkleben der Deckschicht (A) mit dem thermischen Dämmmaterial (B) oder des Dämmmaterials untereinander ist nicht beschränkt und kann im dis- kontinuierlichen wie im kontinuierlichen Verfahren erfolgen. Solche Verfahren sind bekannt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Deckschicht (A) mit dem thermi- schen Dämmmaterial (B) verklebt. Zum Verkleben der Deckschicht (A) mit dem thermischen Dämmmaterial (B) kann der Klebstoff (C) auf die Deckschicht (A) oder das thermische Dämm- material (B) aufgetragen werden. Vorzugsweise erfolgt die Auftragung des Klebstoffs (C) auf die Deckschicht (A). Die Auftragung des Klebstoffs kann durch jedes bekannte Auftragsverfahren, beispielsweise durch Rakeln, Sprühen oder durch Auftragsvorrichtungen, wie einen rotierenden, flachen Körper, erfolgen. Ein solches Auftragsverfahren mit Hilfe eines rotierenden, flachen Kör- pers ist beispielsweise in EP 1896259 beschrieben. Dies erfolgt üblicherweise in Mengen von 30 bis 300 g/m ² , bevorzugt 40 bis 200 g/m ² und insbesondere 50 bis 150 g/m ³ .

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Schichten des Dämm- materials (B) miteinander verklebt. Vorzugsweise werden beim Verkleben der Dämmschichten als Dämmmaterialschichten (B) Aerogel-Materialien oder Aerogel-Verbundmaterialien einge- setzt.

Aerogel-Verbundstoffe wurden bereits zuvor unter Verwendung verschiedener Harze oder Kleb- stoffe mit den anderen Materialien verklebt. Beispiele für Harze oder Klebstoffe, die zuvor ver- wendet wurden, umfassen folgende: Epoxide; Cyanoacrylate; Phenol-Duroplaste; Polyethe- retherketone; Caprolactame; Zement-basierte Klebstoffe; Siliziumdioxidte, wie beispielsweise Natriumsiliziumdioxidte und Kaliumsiliziumdioxidte; Latizes; Silikone; Polystyrole; Polyimide; Po- lyharnstoffsilazane; Polybutadiene; Urethane; Acrylat-Klebstoffe; und Kautschukharz-Klebstoffe.

Jedoch ermöglicht keiner der zuvor verwendeten Klebstoffe die Herstellung mehrschichtiger Ae- rogel-Verbundstoff-lsolationssysteme, welche die Kombination physikalischer Eigenschaften in den neuen Materialien der vorliegenden Offenbarung aufweisen. Durch die Verwendung erfin- dungsgemäßen Klebstoffs (C), werden mehrschichtige Aerogel-Verbundstoff-Isolationssysteme mit einer neuartigen Kombination von Wärmeleitfähigkeit, Verbrennungswärme und transversa- ler Reißfestigkeit hergestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenba- rung weist das mehrschichtige Aerogel-Verbundstoff-Isolationssystem die folgenden Eigen- schaften auf: 1 ) eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 12 und 25 mW/m ^* K, vorzugsweise zwischen 14 und 22 mW/m ^* K und besonders bevorzugt zwischen 14 und 20 mW/m ^* K; 2) eine Verbren- nungswärme von 750 cal/g oder weniger, vorzugsweise 717 cal/g oder weniger, besonders be- vorzugt 700 cal/g oder weniger und besonders bevorzugt 650 cal/g oder weniger; und 3) eine transversale Reißfestigkeit von 5 kPa oder mehr, vorzugsweise 7,5 kPa oder mehr, besonders bevorzugt 10 kPa oder mehr, besonders bevorzugt 12,5 kPa oder mehr und besonders bevor- zugt 15 kPa oder mehr.

Erfindungsgemäße Klebstoffe (C) können auf die Oberfläche einer Aerogel-Verbundstoffschicht unter Verwendung direkter Auftragsverfahren aufgebracht werden, wie beispielsweise mit ei- nem Spachtel, einem Pinsel, einer Rolle, einer Rakelklinge oder vergleichbarer direkter Auftra- gungswerkzeuge und -techniken. Ersatzweise kann eine Aufbringung unter Verwendung von Sprüh- oder Vernebelungsausrüstung erzielt werden, wie beispielsweise mit kontinuierlichen Sprühverfahren, bei denen eine Mehrkomponenten-Sprüheinrichtung eingesetzt wird, die dafür ausgelegt ist, Klebstoffe zu pumpen, zu mischen und zu zerstäuben. Alternativ kann auch eine rotierende Auftragsvorrichtung, wie oben beschrieben eingesetzt werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein mehrschichtiges Isolationssystem durch Aufbringen des Klebstoffs (C) der vorliegenden Offenbarung auf die Oberfläche mindes- tens einer Schicht, die einen Aerogel-Verbundstoff umfasst, und anschließendes Verkleben der Aerogel-Verbundstoffschicht mit einer zweiten Materialschicht hergestellt.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein mehrschichtiges Iso- lationssystem durch Aufbringen des Klebstoffs (C) auf eine oder mehrere Oberflächen von min- destens zwei Aerogel-Verbundstoffschichten und anschließendes Verkleben der mindestens zwei Aerogel-Verbundstoffschichten, um eine mehrschichtige Aerogel-Verbundstoffplatte aus- zubilden, hergestellt. Die mehrschichtige Aerogel-Verbundstoffplatte kann weiter unter Verwen- dung zusätzlicher Mengen des Polyurethan-Klebstoffs der vorliegenden Offenbarung auf zu- sätzliche Schichten oder Oberflächen, wie einer Deckschicht (A), geklebt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein mehrschichtiges Isolationssystem durch Aufbringen eines Polyurethan-Klebstoffs auf die Oberflächen von zwei oder mehr Schichten, die Aerogel-Verbundstoffe umfassen, und anschließendes Verkleben der mindestens zwei Aerogel-Verbundstoffschichten, um eine mehrschichtige Aerogel-Verbund- stoffplatte auszubilden, hergestellt. Dabei werden als Klebstoffe, die zur Plattenherstellung aus Aerogel-Verbundstoffschichten verwendet werden, Polyurethan-Klebstoffe (C) eingesetzt. Die mehrschichtigen Aerogel-Verbundstoffplatten weisen vorzugsweise hohe transversale Reißfes- tigkeiten auf. Im Kontext der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff„transversale Reißfestigkeit“ auf eine Messung der Reißfestigkeit eines Materials senkrecht zu der Sichtfläche des Materials. Die transversale Reißfestigkeit wird typischerweise als kPa angegeben und kann gemäß Normen EN 1607 bestimmt werden, außer es ist anders angegeben. Vorzugsweise wei- sen mehrschichtige Isolationssysteme oder -platten der vorliegenden Offenbarung eine trans- versale Reißfestigkeit von mehr als 3 KPa, mehr als 5 kPa, mehr als 7,5 kPa, mehr als 10 kPa, mehr als 12,5 kPa, mehr als 15 kPa oder in einem Bereich zwischen beliebigen zwei dieser Werte auf.

Erfindungsgemäße Verbundelemente weisen eine sehr gute Haftung auf, beispielsweise zwi- schen thermischem Dämmmaterial (B) und Deckschicht (A) oder den verklebten Schichten des thermischen Dämmmaterials (B) untereinander. Weiter weisen diese eine sehr hohe Brandfes- tigkeit auf. Schließlich ist bereits eine geringe Menge an Klebstoff (C) für eine Verklebung mit guter Festigkeit ausreichend, wodurch die Brandfestigkeit des Verbundelements gegenüber Verbundelementen aus dem Stand der Technik weiter verbessert wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen verdeutlicht:

Die Folgenden Einsatzstoffe wurden verwendet:

Polyol 1 : Polypropylenoxidtriol, OH-Zahl 400 mg KOH/g

Polyol 2: Polypropylenoxiddiol, OH-Zahl 190 mg KOH/g Polyol 3: Polypropylenoxidtriol, OH-Zahl 160 mg KOH/g

Polyol 4: aromatisches Polyesterol der Firma Stepan, mit einer OH-Zahl von 315 mg

KOH/g und einer OH-Funktionalität von 2,0 (PS-3152)

Polyol 5: Polyethylenoxiddiol, OH-Zahl 190 mg KOH/g

Aminkat.: Triethylendiamin 33%ig in Dipropylenglykol

Füllstoff: Kombination aus Calciumcarbonat- und Silicapartikeln der Firmen Omya

und Evonik Industr., Gew.Verhältn. 98,8% Calciumcarbonat zu 1 ,2% Silica

Stab.: Silikonstabilisator

Disp. Dispergiermittel Kombination aus Calciumcarbonat- und Silica-Partikeln der

Firmen Omya und Evonik Industries, Gew.Verhältnis 98,8% Calciumcarbo

nat zu 1 ,2% Silica

Isocyanat: Gemisch aus MDI und höherkernigen Homologen des MDI mit einer

Viskosität bei 25 °C von ca. 200 mPas bei 25 °C

Gemäß Tabelle 1 wurden Klebstoffe hergestellt und deren Aushärteverhalten untersucht und anhand eines Bechertests bei Raumtemperatur bestimmt. Dazu wurde die Polyolkomponente gemäß T abeile hergestellt und mit dem Isocyanat bei einem Isocyanatindex von 110 vermischt. Die Bestimmung der Viskosität erfolgte direkt nach Vermischen der Komponenten (b)-(f).

Zur Bestimmung der Zugfestigkeiten und E-Module wurden Mineralwollewürfel der Abmessun- gen 100 x 100 x 95 mm auf gegenüberliegenden Seiten mit Metalldeckschichten aus Stahl der Abmessungen 100 x 100 x 0,7 mm in einer elektrisch beheizten Würfelform (100 x 100 x 95,5 mm) zu einem Sandwichwürfel verklebt. Dazu wird die Formulierung direkt nach dem Homoge- nisieren mit Hilfe eines Rakels auf die Oberflächen der beiden Bleche aufgetragen und die Auf- tragsmenge durch Wiegen bestimmt. Das erste Blech wird sofort mit der benetzen Seite nach oben in der auf 40°C temperierten Form platziert. Anschließend werden die Mineralwolle und danach das zweite Blech mit der benetzten Oberfläche nach unten in der Form platziert und diese wird verschlossen. Nach 5 Minuten, ab Beginn des Vermischens der A- und B-Kompo- nente, wird der Sandwichwürfel entformt. Pro Versuchsreihe werden zwei Sandwichwürfel an- gefertigt.

Nach 24 Stunden werden die Würfel in einem Abstand von 2 cm parallel zu den Metalldeck- schichten zersägt, so dass pro Würfel zwei Prüfkörper mit je 100 x 100 x 20 mm Abmaßen er- halten werden. Damit erfolgte die Prüfung an jeweils 4 Probekörpern je Versuchsreihe, bei den in der Tabelle angegebenen Werte handelt es sich um Mittelwerte aus den vier Messungen.

Die Zugversuche senkrecht zur Deckschicht werden mit einer Universalprüfmaschine Z 1474 der Zwick GmbH & Co. gemäß nach EN 1607 durchgeführt, indem eine Vorkraft von 50 N auf die Prüfkörper gegeben wird und anschließend die Kraft mit einer Prüfgeschwindigkeit von 1 mm/min bis zum Bruch ermittelt wird. Die Prüfkörper werden mittels eines kompakten 2K-Po- lyurethanklebstoffs im Überschuss mit den Halterungen (Joche), die in die Prüfmaschine einge- spannt werden, verklebt und mind. 12 Stunden bei Raumtemperatur ausgehärtet. Weiter erfolgte eine optische Bewertung der einzelnen Abrissbilder. Diese erfolgt nach der Klas- sifizierung gemäß Tabelle 2. In Tabelle 1 sind die Mittelwerte der einzelnen optischen Bewer- tungen angegeben. Sofern nicht anders angegeben beziehen sich die Angaben auf Gewicht- steile.

Tabelle 1

Aus den angegebenen Werten ist klar ersichtlich, dass durch die eingesetzte Polyolkombination gegenüber bekannten Polyolkombinationen die Auftragsmenge an Klebstoff verringert werden kann und gleichzeitig die Haftung sogar noch verbessert wird, was sich durch gute Zugfestigkei- ten und eine hervorragende optische Beurteilung der Abrissbilder zeigt. Weiter weist der erfin- dungsgemäße Polyurethanklebstoff eine akzeptable Viskosität und ein hervorragendes Brand- verhalten. Beispiel 3

Mehrschichtige Laminate werden unter Verwendung des Klebstoffs aus Beispiel 1 werden her- gestellt. Dazu werden mehrere Coupons Spaceloft A2 Aerogel-Verbundstoff (eine schwerbrenn- bare Aerogel-Isolation mit einer nominalen Dicke von 10 mm, von Aspen Aerogels, Inc) bereit- gestellt. Der Klebstoff gemäß Beispiel 1 wird dann mit einer Beladung von 100 g/m ² auf die obere Oberfläche eines diskreten Spacleoft A2 Coupons unter Verwendung direkter Aufbrin- gungsverfahren aufgebracht (Spachtel, Pinsel, Rolle, Rakelklinge usw.). Ersatzweise wird eine Aufbringung eines zweikomponentigen PU-Klebstoffs auch über die Verwendung kontinuierli- cher Sprühverfahren erzielt, bei denen eine Mehrkomponenten-Sprüheinrichtung eingesetzt wird, die dafür ausgelegt ist, Klebstoffe mit 100 % Feststoffgehalt zu pumpen, zu mischen und zu zerstäuben. Diskrete Spacleoft A2 Coupons, die mit der zweikomponentigen Mischung über direkte Verfahren oder Sprühverfahren beschichtet wurden, werden dann zu einer mehrschichti- gen Platte zusammengesetzt, auf eine Last von höchstens 2,5 psi komprimiert und bei Raum- temperatur für eine Dauer von nicht mehr als 60 Minuten aushärten gelassen. Eine Platte Spaceloft A2 von 20 mm, die auf eine derartige Weise hergestellt wurde, zeigt eine transversale Reißfestigkeit von 12 kPa, zeigt primär Substratbruch und keinen Bruch der Kleb- stoffschicht. Platten, die mit einem nominellen Klebstoffgewicht von 100 g/m ² hergestellt wur- den, zeigen einen Anstieg der Wärmeleitfähigkeit von nicht mehr als 10 % im Verhältnis zur zu- grundeliegenden Aerogel-Isolationsdecke und weisen eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 12 und 25 mW/m ^* K, besonders bevorzugt zwischen 14 und 20 mW/m ^* K, auf.

Vergleich 7

Mehrschichtige Laminate aus Spaceloft A2, einer nicht brennbaren Aerogel-basierten Isolati- onsdecke, wurden unter Verwendung anorganischer Klebstoffe hergestellt. Im Einzelnen wurde eine Reihe von 10 mm dicken Isolationsproben, die 20 x 20 cm messen, über eine Auftragung eines verdünnten Kaliumsiliziumdioxidt-(Kasil 1 )-Klebstoffs auf jede Grenzfläche zwischen den Lagen verklebt, um ein 20 bis 50 mm dickes einteiliges Isolationslaminat auszubilden. Silizium- dioxidt-basierte Klebstoffe wurden auf die Oberfläche eines Verbundstoff-Aerogels unter Ver- wendung eines normalen HVLP-Sprüh- oder direkten Aufbringungsverfahrens aufgebracht. Um die Verklebungsfestigkeit der endgültigen Platte zu verbessern, wurde die zusammengesetzte Platte mit einem nassen Klebstoff gehärtet, während sie unter einer uniaxialen Kompression mit einer Last nicht größer als 2,5 psi stand. Um die Härtung des wässrigen Siliziumdioxidt-Kleb- stoffs zu beeinflussen, wurde eine mehrschichtige Einheit von Verbundstoff-Aerogel und nas- sem Klebstoff bei 120 °C unter Druck für minimal 12 Stunden in einem Konvektionsofen trock- nen gelassen. Ersatzweise kann das Härten und Trocknen des Siliziumdioxidt-Klebstoffs inner- halb eines Zeitraums von 20 Minuten unter Verwendung dielektrischen Erhitzens ausgeführt werden.

Die transversale Reißfestigkeit von Platten aus Spaceloft A2, die auf eine derartige Weise her- gestellt wurden, ist nachfolgend als Funktion der nominalen trockenen Klebstoffmasse gezeigt. Mehrschichtige Platten zeigen leider Werte der transversalen Reißfestigkeit nach EN 1607 deutlich unter denen, die in ETAG 004 zur Verwendung in außenisolierten Fassadensystemen (EIFS) empfohlen sind.

Tabelle 3. Transversale Reißfestigkeit eines mehrschichtigen Laminats aus Spaceloft A2, das mit Kaliumsiliziumdioxidt verklebt ist.

Transversale

Reißfestigkeit

Kaliumsiliziumdioxidt (g/m2) (kPa)

50 3,1

75 2,5

100 2,8

150 3,5

200 4,3

Die Wärmeleitfähigkeit der resultierenden Platten aus Spaceloft A2 von 20 mm, die mit Kalium- siliziumdioxidt bei einer trockenen Beladung von 25 bis 200 g/m ² hergestellt wurden, wurde ge- messen. Die resultierenden Wärmeleitfähigkeitswerte der mehrschichtigen Laminate stiegen um nicht mehr als 10 % im Verhältnis zu denen an, die für die zugrundeliegende Isolationsdecke beobachtet werden. Die Werte der Verbrennungswärme einer verklebten Platte aus Spaceloft A2 von 20 mm, die mit einer nominalen trockenen Klebstoffmasse von 50 g/m ² hergestellt wurde, wurden auch gemäß den Verfahren bestimmt, die in ISO 1716 beschrieben sind. Plat ten, die auf eine derartige Weise hergestellt wurden, zeigten einen durchschnittlichen Wert der Verbrennungswärme von 2,2 MJ/kg (für den Verbundstoff als ein Ganzes), einen Wert, der bei oder unter dem liegt, der für die zugrundeliegende Isolationsdecke gemessen wird.