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1. WO2005051863 - ISOLATIONSMATERIAL

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

1. Isolationsmaterial umfassend eine anorganische, poröse Matrix, das erhältlich ist, indem man eine Zusammensetzung, die a) ein Nanopartikel und/oder Polykondensate oder Vorstufen davon enthaltendes Sol als Bindemittel und b) feste Porenbildner umfasst, formt oder auf ein Substrat aufbringt und die Zusammensetzung unter Bildung der porösen Matrix und von durch den Porenbildner gebildeten, zusätzlichen Poren härtet.

2. Isolationsmaterial nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Porendurchmesser der zusätzlichen Poren größer als der der porösen Matrix ist.

3. Isolationsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der porösen Matrix um eine mikroporöse oder mesoporöse Matrix handelt.

4. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zusammensetzung organische Verbindungen oder organische Gruppen enthalten sind, die zur Herstellung der anorganischen Mlatrix ausgebrannt werden.

5. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Poren Makroporen sind.

6. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens ein Teilchen aus Metalloxid, bevorzugt aus Si02, Al203, AIOOH, Ta205, Ti02 und/oder Zr02, als Nanopartikel umfasst, wobei besonders bevorzugt zumindest ein Teil der oder alle Nanopartikel aus Si02 sind.

7. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ein Nanokomposit aus Nanopartikeln, die mit organischen Verbindungen oder organische Gruppen enthaltenden Verbindungen oberflächenmodifiziert sind, als Bindemittel umfasst und die organischen Komponenten des Nanokomposits zur Bildung der Matrix ausgebrannt werden.

8. Isolationsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Nanokomposit durch Oberflächenmodifizierung der Nanopartikel mit einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus hydrolysierbaren Silanen mit mindestens einer nicht hydrolysierbaren, organischen Gruppe, Carbonsäuren, Anhydriden, Amiden, Aminverbindungen, Iminen, ß-Diketonen, Aminosäuren und Proteinen erhalten wird.

9. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Nanokomposit durch Oberflächenmodifizierung der Nanopartikel mit einem oder mehreren Silanen der allgemeinen Formel
RnSiX4-n (I)
worin die Gruppen X gleich oder verschieden sind und hydrolysierbare Gruppen oder Hydroxylgruppen sind, die Reste R gleich oder verschieden sind und Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Aralkyl oder Alkylaryl sind und n 0, 1 , 2 oder 3 ist, erhalten wird, wobei vorzugsweise für mindestens ein Silan n größer als 0 ist.

10. Isolationsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Nanokomposit durch Oberflächenmodifizierung der Nanopartikel mit mindestens einem Silan der Formel
RnSiX4.n (I)
worin n = 1 oder 2 ist, und mindestens einem Silan der Formel


worin X wie in Formel (I) definiert ist, erhalten wird.

11. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung als Polykondensate oder Vorstufe davon Hydrolyseprodukte oder Kondensationsprodukte von einer oder mehreren hydrolysierbaren Verbindungen von glas- oder keramikbildenden Metallen umfasst.

12. Isolationsmaterial nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine hydrolysierbare Verbindung mindestens einen nicht hydrolysierbaren Substituenten aufweist.

13. Isolationsmaterial nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine hydrolysierbare Verbindung aus Si-, AI-, B-, Sn-, Ti-, Zr-, Mg-, V- und Zn-Verbindungen ausgewählt ist.

14. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelsol Polykondensate oder eine Vorstufe davon und oberflächenmodifizierte Nanopartikel umfasst.

15. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens eine refraktäre Komponente umfasst.

16. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 15 , dadurch gekennzeichnet, dass als Porenbildner Teilchen verwendet werden, die hohl sind und/oder aus einem wärmezersetzbaren oder verdampfbaren Material bestehen oder ein Blähmittel sind.

17. Isolationsmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung Hohlkörper als Porenbildner umfasst.

18. Isolationsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper aus Glas oder Kunststoff ist.

19. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung wärmezersetzbare oder verdampfbare Teilchen umfasst, die unter Bildung der zusätzlichen Poren thermisch zersetzt oder verdampft werden.

20. Isolationsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wärmezersetzbare oder verdampfbare Teilchen aus einem Metallnitrat, einem organischen Salz, NH4Cl, Ruß, Mehl, Holzmehl, Wachs, Protein, Polysaccharid, Siliconharz oder Kunststoff verwendet werden.

21. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmezersetzbaren oder verdampfbaren Teilchen hohl sind.

22. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die geformte oder aufgetragene Zusammensetzung bei einer Temperatur von mindestens 40°C wärmebehandelt wird, um die Zusammensetzung zu härten.

23. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die geformte oder aufgetragene Zusammensetzung in mindestens zwei Stufen mit unterschiedlicher Temperatur wärmebehandelt wird.

24. Isolationsmaterial nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung bei einer Temperatur von mindestens 100°C, bevorzugt mindestens 150°C, zur Zwischenhärtung oder Aushärtung wärmebehandelt wird.

25. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung bei einer Temperatur von mindestens 300°C, bevorzugt mindestens 350°C, ausgehärtet wird.

26. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens ein organisches Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv zur Kontrolle der Viskosität und/oder der Bindungsfestigkeit des Formkörpers umfasst.

27. Isolationsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass es als Formkörper oder als Beschichtung auf einem Substrat vorliegt.

28. Verfahren zur Herstellung eines Isolationsmaterials mit einer anorganischen, porösen Matrix, in welchem man eine Zusammensetzung, die a) ein Nanopartikel und/oder Polykondensate oder Vorstufen davon enthaltendes Sol als Bindemittel und b) feste Porenbildner umfasst, formt oder auf ein Substrat aufbringt und die Zusammensetzung unter Bildung der porösen Matrix und von durch den Porenbildner gebildeten zusätzlichen Poren härtet.

29. Verwendung eines Isolationsmaterials, nach einem der Ansprüche 1 bis 27 für die Wärme- und Kälteisolation, für eine Kombination von Isolation und Brandschutz oder für die thermische Kapselung temperatursensitiver Komponenten.