DE102022114461A1

DE102022114461A1 - Mehrschichtiger Verbundkörper

Info

Publication number: DE102022114461A1
Application number: DE102022114461.5A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Engelbrecht
Original assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2021-06-15
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2022-12-15
Also published as: DE202021103211U1

Abstract

Die Erfindung einen mehrschichtigen Verbundkörper umfassend ein erstes Verbundelement, ein zweites Verbundelement, einem zwischen dem ersten Verbundelement und dem zweiten Verbundelement über wenigstens eine Verbindungslage angeordneten Trägerelement, wobei das erste Verbundelement einen mittleren E-Modul von wenigstens 10.000 MPa gemessen nach EN12467:2018-07, ein Brandverhalten von A2-s1, d0 gemäß DIN EN 13501-1:2019-05, eine Ausdehnung bei Wasseraufnahme von maximal 0,15 % gemäß DIN EN12467:2018-07, eine thermische Ausdehnung von etwa 0,01 mm/mK gemäß ASTM E228 -95, wobei das erste Verbundelement eine Gesamtdicke von etwa 1 bis 6 mm, bevorzugt 2 bis 4 mm aufweist, wobei das Material des ersten Verbundelements einen Wasserdampfdiffusionswiderstand µ von etwa 1.000 bis 2.500, bevorzugt etwa 1.500 bis 2.000, bei einer Rohdichte von wenigstens 1.700 kg/m3gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05:2010-05 aufweist, ein zweites Verbundelement mit einem mittleren E-Modul von wenigstens 1.200 MPa gemessen nach ISO 527-1:2019-07, einem Brandverhalten von B2 gemäß DIN EN 13501-1 :2019-05, einer Wasserdampfdiffusionsstromdichte von etwa 4 bis 8 g/m2d, vorzugsweise 4,5 bis 6 g/m2d gemäß DIN 15106-3, wobei das zweite Verbundelement eine Gesamtdicke von etwa 0,05 bis 1,5 mm, bevorzugt 0,1 bis 1,0 mm aufweist, wobei das Material des zweiten Verbundelements einen Wasserdampfdiffusionswiderstand µ von etwa 20.000 bis 40.000, vorzugsweise von etwa 25.000 bis 30.000 bei einer Rohdichte von wenigstens 1.000 kg/m3gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05:2010-05 aufweist, dass der mehrschichtige Verbundkörper eine Gesamtdicke von wenigstens 10 mm sowie eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sdvon etwa 3 bis 30 m, bevorzugt etwa 4 bis 25 m, besonders bevorzugt etwa 5 bis 20 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrschichtigen Verbundkörper umfassend ein erstes Verbundelement, ein zweites Verbundelement, einem zwischen dem ersten Verbundelement und dem zweiten Verbundelement über wenigstens eine Verbindungslage angeordneten Trägerelement.
Derartige mehrschichtige Verbundkörper sind im Stand der Technik bereits bekannt und haben sich im der Praxis erfolgreich bewährt.
So offenbart die DE 202010013841 U1 einen derartigen als Möbelplatte ausgebildeten, mehrschichtigen Verbundkörper, wobei eine Oberseite eines Trägers aus einem Holz oder Holzersatzstoff mit einer klarsichtigen oder satinierten Kunststoffplatte verklebt ist, wobei die Kunststoffplatte unterseitig mit einem farbigen Lack versehen ist, wobei die Kunststoffplatte oberseitig mit einem kratzfesten Klarlack versehen ist und wobei die Kanten der auf Maß geschnittenen Möbelbauplatte mit einer Kunststoffkante in einer Glasoptik belegt sind. Dieser als Möbelbauplatte ausgebildete mehrschichtige Verbundkörper kann nach seiner Herstellung auf entsprechende Maße verkleinert werden, was bei einem mehrschichtigen Verbundkörper der mit einer Glasplatte versehen ist, so nicht möglich ist.
Nachteilig bei diesem mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass es durch den Aufbau aus unterschiedlichen Werkstoffen bspw. zu thermisch als auch feuchtigkeitsbedingten zu Verzugserscheinungen führt, die eine bestimmungsgemäße Verwendung dieses mehrschichtigen Verbundkörpers beispielsweise als Tür für Möbel verhindern.
Ein weiterer Nachteil dieses mehrschichtigen Verbundkörpers besteht darin, dass in den Träger aus Holz oder Holzersatzwerkstoffe durch die Randflächen bzw. die Kontaktflächen der Kunststoffplatte, der Unterseite des Trägers bzw. der schmalen Randseiten Feuchtigkeit eindringen kann, welche zu einem auf Quellen damit zu einer negativen Oberfläche/design dieses mehrschichtigen Verbundkörpers führen.
Weiterhin offenbart die DE 78 09167U1 einen weiteren, als Möbel, insbesondere Küchenmöbel, ausgebildeten mehrschichtigen Verbundkörper. Dieser mehrschichtige Verbundkörper weist eine hölzerne Grundplatte auf, die mit einer Verkleidung aus Keramik versehen ist. Diese Keramikplatten sollen eine Dicke von etwa 2 mm aufweisen und über an sich bekannte Klebstoffe stoffschlüssig mit der hölzernen Grundplatte verbunden sein. Weiterhin ist dieser als Möbel ausgebildete mehrschichtige Verbundkörper so ausgebildet, dass an den Rändern / den Schmalseiten sogenannte Umleimer angeordnet sind, die insbesondere die dünne Verkleidung der Keramikplatte gegen ein Ausbrechen an ihren Kanten schützen soll.
Nachteilig bei diesem mehrschichtigen Verbundkörper wird gesehen, dass dieser in seiner Herstellung sehr kostenaufwändig und arbeitsintensiv ist.
Ein weiterer Nachteil dieses Verbundkörpers besteht darin, dass bei der Verbindung der Innenverkleidung aus Keramik mit der hölzernen Grundplatte es im Randbereich der Keramik zu Abspaltung bzw. Abplatzungen also zu Beschädigungen führt, sodass solche mehrschichtigen Verbundkörper nicht weiter verwendbar sind.
Ebenfalls nachteilig bei diesem mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass dieser nach seiner stoffschlüssigen Vereinigung der hölzernen Grundplatte mit den Keramikplatten nicht mehr auf Maß schneidbar bzw. verkleinerbar ist, ohne dass es zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung der Keramikplatte führt.
Vor diesen technischen Problemen hat sich von daher die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen mehrschichtigen Verbundkörper aufzuzeigen, der wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar ist, der bei bestimmungsgemäßen Einsatz in beispielsweise Möbeln nahezu keine Feuchtigkeit aufnimmt und der neben einem optisch ansprechenden Design auch die Anforderungen an das Brandverhalten vollumfänglich erfüllt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen, mehrschichtigen Verbundkörpers sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Es hat sich überraschend herausgestellt, dass ein mehrschichtiger Verbundkörper umfassend:

- ein erstes Verbundelement aus wenigstens einem Faserzement,
- einem zweiten Verbundelement,
- einem zwischen dem ersten Verbundelement und dem zweiten Verbundelement über wenigstens eine Verbindungslage angeordneten Trägerelement,
- wobei das erste Verbundelement
- • einen mittleren E-Modul von wenigstens 10.000 MPa gemessen nach EN12467:2018-07,
- • ein Brandverhalten von A2-s1, d0 gemäß DIN EN 13501-1:2019-05,
- • eine Ausdehnung bei Wasseraufnahme von maximal 0,15 % gemäß DIN EN12467:2018-07
- • eine thermische Ausdehnung von etwa 0,01 mm/mK gemäß ASTM E228 -95
- • wobei das erste Verbundelement eine Gesamtdicke von etwa 1 bis 6 mm, bevorzugt 2 bis 4 mm aufweist,
- • wobei das Material des ersten Verbundelements einen Wasserdampfdiffusionswiderstand µ von etwa 1.000 bis 2.500, bevorzugt etwa 1.500 bis 2.000, bei einer Rohdichte von wenigstens 1.700 kg/m³ gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05:2010-05 aufweist,
- - ein zweites Verbundelement mit
  - • einem mittleren E-Modul von wenigstens 1.200 MPa gemessen nach ISO 527-1:2019-07,
  - • einem Brandverhalten von B2 gemäß DIN EN 13501-1:2019-05,
  - • einer Wasserdampfdiffusionsstromdichte von etwa 4 bis 87 g/m²d, vorzugsweise 4,5 bis 6 g/m²d g/m²d gemäß DIN 15106 -3
  - • wobei das zweite Verbundelement eine Gesamtdicke von etwa 0,05 bis 1,5 mm, bevorzugt 0,1 bis 1,0 mm aufweist,
  - • wobei das Material des zweiten Verbundelements einen Wasserdampfdiffusionswiderstand µ von etwa 20.000 bis 40.000, vorzugsweise von etwa 25.000 bis 30.000 bei einer Rohdichte von wenigstens 1.000 kg/m³ gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05:2010-05 aufweist,
- - dass der mehrschichtige Verbundkörper eine Gesamtdicke von wenigstens 10 mm sowie eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von etwa 3 bis 30 m, bevorzugt etwa 4 bis 25 m, besonders bevorzugt etwa 5 bis 20 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist,
sich überraschenderweise dadurch auszeichnet, dass er nicht nur wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar ist, sondern dass dieser mehrschichtige Verbundkörper jederzeit ohne Einbußen in Qualität und Design sich zu entsprechenden Möbelelementen verändern bzw. verkleinern lässt, da insbesondere an sich bekannte Sägen dies problemlos realisieren.

Durch diesen erfindungsgemäßen, mehrschichtigen Verbundkörper ist es erstmals möglich, eine strukturierte und/oder bedruckte und/oder lackierte, optisch ansprechende Oberfläche einer Möbelbauplatte zu realisieren, die eine kostengünstige und einfache Bearbeitung durch an sich bekannte Holzbearbeitungsmaschinen erst möglich macht, der ein geringes Gewicht und insbesondere eine geringe Bruchgefahr aufweist. Der mehrschichtige Verbundkörper ist weiterhin so ausgebildet, dass er äußerst einfach und kostengünstig mit allen derzeit bekannten Maschinen verarbeitbar bzw. bearbeitbar ist und eine äußerst optisch ansprechende und kostengünstige Alternative zu derzeit verwendeten echten Materialien, wie beispielsweise Keramiken insbesondere im Möbelbau darstellt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der mehrschichtige Verbundkörper so ausgebildet, dass das erste Verbundelement besteht aus:

• 57- 78 Massen-% Zement,
• 1- 5 Massen-% Zellstoff
• 1- 4 Massen-% Polyethylen-Fibride
• 1- 3 Massen-% Polyvinylalkohol-Fasern
• 5- 11 Massen-% Mikrosilica/Kalksteinmehl
• 0,5- 4 Massen-% Pigmente
• 0,5- 3 Massen-% Acrylat für die Beschichtung
• 13- 17 Massen-% Wasser (chemisch gebundenes und freies Wasser).

Durch diese vorteilhafte Zusammensetzung des ersten Verbundelementes des mehrschichtigen Verbundkörpers ist einerseits eine kostengünstige und wirtschaftliche Herstellung realisierbar sowie andererseits sind insbesondere die Anforderungen an das Brandverhalten derartiger mehrschichtige Verbundkörper von wenigstens A2-s1, d0 gemäß DIN EN 13501-1:2019-05 erstmals realisierbar.
Ein weiterer Vorteil des mehrschichtigen Verbundkörpers besteht darin, dass insbesondere das erste Verbundelement vorteilhafterweise eine Ausdehnung bei Wasseraufnahme von maximal 0,15 % gemäß DIN EN 12467:2018-07 aufweist.
Weiterhin vorteilhaft bei dem mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass durch den Werkstoff des ersten Verbundelementes eine thermische Ausdehnung von etwa 0,01 mm/mK gemäß ASTM E228-95 realisierbar ist, sodass insbesondere der mehrschichtige Verbundkörper als Ganzes bei bestimmungsgemäßer Verwendung sich nicht verzieht oder quillt, sodass eine sehr lange Nutzungszeit ohne Einbußen in Design oder Qualität möglich sind.
Ebenfalls vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen, mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass das erste Verbundelement wenigstens eine Deckschicht mit einer Dicke von etwa 10 bis 100 µm vorzugsweise 20 bis 50 µm aufweist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung ist der mehrschichtige Verbundkörper sowohl in optisch ansprechendem Design als auch mit geschützter Oberfläche, kostengünstig und wirtschaftlich zur Verfügung stellbar.
Der erfindungsgemäße, mehrschichtige Verbundkörper zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass die erste Deckschicht des ersten Verbundelements eine Dekorschicht ist.
Weiterhin vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen, mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass die zweite Deckschicht des ersten Verbundelementes wenigstens ein Acrylpolymer umfasst sowie über ihre Dicke für sichtbares Licht einen Transmissionsgrad von mindestens 80 % gemessen nach ISO 13468-2:2019-06 aufweist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung sind erfindungsgemäße, mehrschichtige Verbundkörpers mit unterschiedlichsten Designs durch Variation der als Dekorschicht ausgebildeten ersten Deckschicht des ersten Verbundelementes in Verbindung mit einer entsprechenden zweiten, beispielsweise Kratzfest eingestellten Deckschicht des ersten Verbundelementes, kostengünstig und wirtschaftlich zur Verfügung stellbar.
Ebenfalls vorteilhaft bei dem mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass das erste Verbundelement über wenigstens eine Zwischenschicht vom Trägerelement, sowie über wenigstens eine Verbindungslage beabstandet, angeordnet ist. Vorteilhaft ist weiterhin, dass diese Zwischenschicht wenigstens ein Acrylpolymer umfasst, welches etwa ähnlich bzw. gleich wie die zweite Deckschicht des ersten Verbundelementes ausgebildet ist. Hierdurch ist einerseits eine Versiegelung bzw. Abdichtung des ersten Verbundelementes vorteilhafterweise möglich und andererseits ist hierdurch die Planität des mehrschichtigen Verbundkörpers positiv beeinflussbar.
Dabei hat es sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, dass das Trägerelement des mehrschichtigen Verbundkörpers aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzwerkstoffe aufweist und kann bspw. als Spanplatte, als sogenannte MDF-Platte (mitteldichte Faserplatte) bzw. als HDF-Platte (hochdichte Faserplatte) ausgebildet sein. Das Trägerelement kann dabei an seiner Oberseite und/oder seine Unterseite wenigstens eine Beschichtung aufweisen. Diese Beschichtung besteht bevorzugt aus Papier oder aus einem Kunststoff-Papier-Verbundmaterial bzw. einem Kunststoff Papier-Laminat.
Beschichtungen aus Papier weisen bevorzugt ein Flächengewicht von etwa 100 bis 300 g/m², insbesondere 110 bis 200 g/m² auf.
Die Deckschicht aus Papier kann dabei wiederum unbeschichtet sein oder auch ein- oder beidseitig mit einer Kunststoffbeschichtung aus bspw. Polyethylen, Polypropylen, Polyethylentherephtalat und dergleichen als Wasserdampfsperre beschichtet sein.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die Beschichtung beispielsweise ein CPL-Schichtstoff, ein HPL-Schichtstoff sowie melamingetränkte Papierwerkstoffe sind. CPL-Schichtstoff ist dabei ein „Continuous Pressure Laminate“, welche im kontinuierlichen Verfahren aus mehreren Lagen Papier und Harz hergestellt sind. HPL- Schichtstoff ist ein „High Pressure Laminate“, welches im Hochdruckpress-Verfahren hergestellt ist in Plattenform aus mehreren Lagen Papier und Harz.
Weiterhin ist das Trägerelement vorteilhafterweise als Leichtbauplatten, Waben-platten, Composites, Schaumstoffplatten und dergleichen ausgebildet ist. In dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist durch eine geeignete Auswahl des Trägerelementes ein mehrschichtiger Verbundkörper kostengünstig und wirtschaftlich herstellbar, der aber auch die Anforderungen an Festigkeit, Steifigkeit sowie optimales Gewicht erfüllt.
Ein Vorteil des mehrschichtigen Verbundkörpers besteht darin, dass die Verbindungs-lage wenigstens einen reaktiven Schmelzkleber mit einer Auftragsmenge von etwa 30 bis150 g/m², vorzugsweise 40 bis 80 g/m² aufweist. Ebenfalls vorteilhaft bei dem mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass die Verbindungslage wenigstens einen reaktiven Schmelzkleber auf Basis von Polyurethan (PUR) mit einer Auftragsmenge von etwa 30 bis150 g/m², vorzugsweise 40 bis 80 g/m² aufweist.
Ein weiterer Vorteil des mehrschichtigen Verbundkörpers ist, dass die Verbindungslage wenigstens einen Dispersionsklebstoff beispielsweise auf Basis von PVAC mit einer Auftragsmenge von etwa 20 bis 300 g/m², vorzugsweise 80 bis 150 g/m² aufweist. In diesen vorteilhaften Ausführungen sind erfindungsgemäße, mehrschichtige Verbundkörper nicht nur wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar, sondern sind den jeweiligen unterschiedlichen Bestandteilen des mehrschichtigen Verbundkörpers wie dem Trägerelement, dem ersten Verbundelement und dem zweiten Verbundelement jeweils, eine optimale stoffschlüssige Verbindung realisierend, zur Verfügung stellbar.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, dass das Trägerelement eine Gesamtdicke von wenigstens 6 mm, sowie eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 0,2 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist. Hierdurch ist ein erfindungsgemäßer, mehrschichtiger Verbundkörper zur Verfügung stellbar, der wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar ist, der aber auch nahezu dickenunabhängig bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung sich unter Feuchtigkeitseinfluss nicht verändert.
Weiter vorteilhaft bei dem mehrschichtigen Verbundkörper hat sich gezeigt, dass das zweite Verbundelement eine Gesamtdicke von wenigstens 0,1 mm, sowie eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 2 m, bevorzugt eine Gesamtdicke von wenigstens 0,2 mm aufweist, sowie eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 6 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.
Bei dem mehrschichtigen Verbundkörper hat sich gezeigt, dass vorteilhafterweise das zweite Verbundelement aus einem polymeren Werkstoff hergestellt ist. Unter polymerem Werkstoff sind Materialien gemeint, wie Polyvinylchlorid (PVC); styrolbasiertes Polymer, wie Polystyrol (PS) oder Styrol-Butadien-Copolymer mit überwiegendem Styrolanteil (SB) oder Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymere (ASA) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) oder Styrolacrylnitril (SAN); Polybutylentherephthalat (PBT); Polyethylentherephthalat (PET); Polyoxymethylen (POM); Polyamid (PA); Polymethylmethacrylat (PMMA); Polyphenylenoxid (PPO); Polyetheretherketon (PEEK); Polyphenylensulfid (PPS); Liquid Crystal Polymer (LCP); Polyamidimide (PAI); Polyvinylidenfluorid (PVDF); Polyphenylsulfon (PPSU); Polyaryletherketon (PAEK); Polyacrylnitril (PAN); Polychlortrifluorethylen (PCTFE); Polyetherketon (PEK); Polyimid (PI); Polyisobuten (PIB); Polyphthalamid (PPA); Polypyrrol PPY); Polytetrafluorethylen (PTFE); Polyurethan (PUR); Polyvinylalkohol (PVA); Polyvinylacetat (PVAC); Polyvinylidenchlorid (PVDC); sowie Mischungen aus wenigstens zwei dieser Materialien.
Ebenfalls vorteilhaft bei dem mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass das zweite Verbundelement über wenigstens eine Zwischenschicht vom Trägerelement über wenigstens eine Verbindungslage beabstandet angeordnet ist. In dieser Ausführung ist ein mehrschichtiger Verbundkörper zur Verfügung stellbar, der sowohl durch das zweite Verbundelement als auch durch die Zwischenschicht in seiner gesamten Oberfläche vor Umwelteinflüssen, insbesondere Feuchtigkeit aber auch thermischen Einflüssen, geschützt ist.
Weiter vorteilhaft beim mehrschichtigen Verbundkörper ist, dass das zweite Verbundelement und/oder die Zwischenschicht aus polymeren Werkstoffen, metallischen Werkstoffen, keramischen Werkstoffen, Glas und dergleichen ausgebildet ist, sowie auch aus Kombinationen dieser Materialien. Durch die Auswahl der verschiedenen Werkstoffe für das zweite Verbundelement und/oder die Zwischenschicht sind mehr-schichtige Verbundkörper zur Verfügung stellbar, die wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar sind, die vor sämtlichen Umwelteinflüssen sicher geschützt bzw. versiegelt sind.
Der mehrschichtige Verbundkörper ist weiterhin so ausgebildet, dass das erste Verbundelement, das zweite Verbundelement sowie das Trägerelement randseitig wenigstens ein Profilelement aufweisen. Weiterhin ist der mehrschichtige Verbund-körper so ausgebildet, dass das Profil-element randseitig wenigstens teilweise eine Stirnseite des mehrschichtigen Verbund-körpers überdeckt. Somit sind mehrschichtige Verbundkörper herstellbar, die ein allseitig flüssigkeitsdicht umschlossenes Trägerelement aufweisen und die damit nicht nur wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar sind, sondern auch bei ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung hinsichtlich Design aber auch Qualität beanstandungslos einsetzbar sind.
Die Erfindung soll nun an diesen, nicht einschränkenden, Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden.
Es zeigen:

1: perspektivische Schnittdarstellung eines mehrschichtigen Verbundkörpers
2: perspektivische Schnittdarstellung eines weiteren, mehrschichtigen Verbundkörpers

In der 1 ist die Schnittdarstellung eines mehrschichtigen Verbundkörpers dargestellt, umfassend ein erstes Verbundelement 1 aus wenigstens einem Faserzement, wobei das erste Verbundelement 1 eine Gesamtdicke von etwa 3,5 mm aufweist, wobei das Material des ersten Verbundelementes 1 einen Wasserdampfdiffusionswiderstand µ von etwa 1.850 bei einer Rohdichte von etwa 1.700 kg/m³ gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05:2010-05 aufweist.
In diesem Ausführungsbeispiel besteht das erste Verbundelement 1 aus:

Es ist weiterhin das zweite Verbundelement 2 zuerkennen, welches in diesem Ausführungsbeispiel einen E- Modul von etwa 1.300 MPa gemessen nach ISO 527-1:2019-07-2, einem Brandverhalten von B2 gemäß DIN EN 13501-1:2019-05, sowie eine Wasserdampfdiffusionsstromdichte von etwa 4 bis 7 g/m²d, vorzugsweise 4,5 bis 6 g/m²d gemäß DIN 15106-3 aufweist. Das zweite Verbundelement 2 hat in diesem Ausführungs-beispiel eine Gesamtdicke von 0,3 mm.
Das Material des zweiten Verbundelementes 2 weist einen Wasserdampfdiffusionswiderstandswert µ von etwa 20.000 bis 40.000, vorzugsweise von etwa 25.000 bis 30.000 bei einer Rohdichte von wenigstens 1.000 kg/m³ gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05:2010-05-3 auf.
Weiterhin ist das zweite Verbundelement 2 so ausgebildet, dass es eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 3 m, bevorzugt wenigstens 7 m, hier etwa 7,2 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.
Zwischen dem ersten Verbundelement 1 und dem zweiten Verbundelement 2 ist ein, über wenigstens eine Verbindungslage 4,5 angeordnetes, Trägerelement 3 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Verbundelement 1 über wenigstens eine Zwischenschicht 9 vom Trägerelement 3, sowie über wenigstens eine Verbindungslage 4 beabstandet, mit der Oberseite des Trägerelements 3 fest verbunden.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Zwischenschicht 9 wenigstens ein Acrylpolymer umfasst, welches etwa ähnlich bzw. gleich wie die zweite Deckschicht 7 des ersten Verbundelementes 1 ausgebildet ist.
Weiterhin ist das zweite Verbundelement 2 über die Verbindungslage 5 mit der, der Oberseite gegenüberliegend angeordneten, Unterseite des Trägerelements 3 fest verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Verbindungslage 4,5 wenigstens einen reaktiven Schmelzkleber auf Basis von Polyurethan (PUR) mit einer Auftragsmenge von etwa 50 g/m² auf.
An der dem Trägerelement 3 gegenüberliegenden Oberseite weist das erste Verbundelement 1 wenigstens eine Deckschicht 6,7 mit einer Dicke von etwa 10 bis 100 µm, vorzugsweise 20 bis 20 µm, in diesem Ausführungsbeispiel etwa 30 µm auf.
Dabei ist die erste Deckschicht 6 des ersten Verbundelementes 1 als Dekorschicht ausgebildet, beispielsweise in Form einer Beschichtung bzw. Bedruckung.
Die zweite Deckschicht 7 des ersten Verbundelementes 1 umfasst ein Acrylpolymer, welches über ihre Dicke für sichtbares Licht einen Transmissionsgrad von etwa 85 % gemessen nach ISO 13468-2:2019-06 aufweist.
Der mehrschichtige Verbundkörper weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Gesamtdicke von etwa 19 mm auf. Weiterhin ist der mehrschichtige Verbundkörper so ausgebildet, dass eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von etwa 3 bis 30 m, bevorzugt etwa 4 bis 25 m, besonders bevorzugt etwa 5 bis 20 m gemäß DIN 4108-3:2018-10
aufweist.
Das Trägerelement 3 des mehrschichtigen Verbundkörpers ist in diesem Ausführungsbeispiel aus Holzwerkstoffen ausgebildet, bevorzugt als sogenannte MDF-bzw. HDF-Platte. Das Trägerelement 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Gesamtdicke von etwa 15 mm auf. Weiterhin ist das Trägerelement 3 so ausgebildet, dass es eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd von etwa 1,0 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.
Der mehrschichtige Verbundkörper ist so ausgebildet, dass das erste Verbundelement 1, das zweite Verbundelement 2 sowie das Trägerelement 3 randseitigen von mindestens einem Profilelement 10 versehen sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Profilelement 10 so angeordnet, dass es randseitigen insgesamt drei Stirnseiten des mehrschichtigen Verbundkörpers vollflächig überdeckt.
Das Profilelement 10 ist dabei stoffschlüssig über eine nicht dargestellte Verbindungs-lage mit der Randseite des mehrschichtigen Verbundkörpers verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Profilelement 10 aus einem polymeren Werkstoff hergestellt, vorzugsweise aus dem Werkstoff Polystyrol (PS).
Weiterhin ist das Profilelement 10 über einen reaktiven Schmelzkleber auf Basis von Polyurethan (PUR) mit einer Auftragsmenge von etwa 30 bis 140 g/m², vorzugsweise 40 bis 130 g/m² verbunden.
In der 2 ist eine perspektivische Schnittdarstellung eines weiteren mehrschichtigen Verbundkörpers dargestellt.
In der 2 ist die Schnittdarstellung eines mehrschichtigen Verbundkörpers dargestellt, umfassend ein erstes Verbundelement 1 aus wenigstens einem Faserzement, wobei das erste Verbundelement 1 eine Gesamtdicke von etwa 3 mm aufweist, wobei das Material des ersten Verbundelementes 1 einen Wasserdampfdiffusionswiderstand µ von etwa 1.000 bis 2.500, bevorzugt etwa 1.500 bis 2.000 bei einer Rohdichte von wenigstens 1.700 kg/m³ gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05:2010-05 aufweist.
Es ist weiterhin das zweite Verbundelement 2 zu erkennen, welches in diesem Ausführungsbeispiel einen E- Modul von etwa 1.300 MPa gemessen nach ISO 527-1:2019-07-2, ein Brandverhalten von B2 gemäß DIN EN 13501-1:2019-05, sowie eine Wasserdampfdiffusionsstromdichte von etwa 4 bis 7 g/m²d, vorzugsweise 4,5 bis 6 g/m²d gemäß DIN 15106-3 aufweist.
Das zweite Verbundelement 2 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Gesamtdicke von 0,2 mm.
Das Material des zweiten Verbundelementes 2 weist einen Wasserdampfdiffusionswiderstandswert von etwa 20.000 bis 40.000, vorzugsweise von etwa 25.000 bis 30.000, hier etwa 27.000 bei einer Rohdichte von wenigstens 1.000 kg/m³ gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05:2010-05 auf.
Weiterhin ist das zweite Verbundelement 2 so ausgebildet, dass es eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 3 m, bevorzugt wenigstens 6 m, hier etwa 7 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.
Das zweite Verbundelement 2 ist es so ausgebildet, dass es aus einem polymeren Werkstoff besteht, in diesem Ausführungsbeispiel aus Polystyrol (PS).
Das zweite Verbundelement 2 ist über wenigstens eine Zwischenschicht 8 vom Trägerelement 3 über die Verbindungslage 5 beabstandet angeordnet.
Die Zwischenschicht 8 ist aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, in diesem Ausführungsbeispiel aus dem Werkstoff Aluminium mit einer Dicke von etwa 0,1 mm.
Zwischen dem ersten Verbundelement 1 und dem zweiten Verbundelement 2 ist ein, über wenigstens eine Verbindungslage 4,5 angeordnetes, Trägerelement 3 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Verbundelement 1 über die Verbindungslage 4 mit der Oberseite des Trägerelements 3 fest verbunden.
Weiterhin ist das zweite Verbundelement 2 über die Verbindungslage 5 mit der, der Oberseite gegenüberliegend angeordneten, Unterseite des Trägerelements 3 fest verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Verbindungslage 4,5 wenigstens einen Dispersionsklebstoff beispielsweise auf Basis von PVAC mit einer Auftragsmenge von etwa 20 bis300 g/m², vorzugsweise 80 bis150 g/m², in diesem Ausführungsbeispiel von etwa 95 g/m² auf.
An der dem Trägerelement 3 gegenüberliegenden Oberseite weist das erste Verbundelement 1 wenigstens eine Deckschicht 6,7 mit einer Dicke von etwa 10 bis 100 µm, vorzugsweise 20 bis 50 µm, in diesem Ausführungsbeispiel etwa 30 µm auf.
Dabei ist die erste Deckschicht 6 des ersten Verbundelementes 1 als Dekorschicht ausgebildet, beispielsweise in Form einer Beschichtung bzw. Bedruckung.
Die zweite Deckschicht 7 des ersten Verbundelementes 1 umfasst ein Acrylpolymer, welches über ihre Dicke für sichtbares Licht einen Transmissionsgrad von etwa 95 % gemessen nach ISO 13468-2:2019-06 aufweist.
Der mehrschichtige Verbundkörper weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Gesamtdicke von etwa 16 mm auf.
Weiterhin ist der mehrschichtige Verbundkörper so ausgebildet, dass er eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von etwa 3 bis 30 m, bevorzugt etwa 4 bis 25 m, besonders bevorzugt etwa 5 bis 20 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.
Das Trägerelement 3 des mehrschichtigen Verbundkörpers ist in diesem Ausführungsbeispiel aus Holzwerkstoffen ausgebildet, bevorzugt als sogenannte MDF-bzw. HDF-Platte. Das Trägerelement 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Gesamtdicke von etwa 12 mm auf.
Weiterhin ist das Trägerelement 3 so ausgebildet, dass es eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 0,2 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202010013841 U1 [0003]
DE 7809167 U1 [0004]

Claims

Mehrschichtiger Verbundkörper umfassend: - ein erstes Verbundelement (1) aus wenigstens einem Faserzement, - ein zweites Verbundelement (2), - einem zwischen dem ersten Verbundelement (1) und dem zweiten Verbundelement (2) über wenigstens eine Verbindungslage (4, 5) angeordneten Trägerelement (3), - wobei das erste Verbundelement (1) • einen mittleren E-Modul von wenigstens 10.000 MPa gemessen nach EN12467:2018-07 aufweist, • ein Brandverhalten von A2-s1, d0 gemäß DIN EN 13501-1:2019:05, • eine Ausdehnung bei Wasseraufnahme von maximal 0,15 % gemäß DIN EN 12467:2018-07, • eine thermische Ausdehnung von etwa 0,01 mm/mK gemäß ASTM E228-95 - wobei das erste Verbundelement (1) eine Gesamtdicke von etwa 1 bis 6 mm, bevorzugt 2 bis 4 mm aufweist, - wobei das Material des ersten Verbundelements (1) einen Wasserdampfdiffusionswiderstand µ von etwa 1.000 bis 2.500, bevorzugt etwa 1.500 bis 2.000, bei einer Rohdichte von wenigstens 1.700 kg/m³ gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05 aufweist, - ein zweites Verbundelement (2) mit • einem mittleren E-Modul von wenigstens 1.200 MPa gemessen nach ISO 527-1:2019-07, • einer Wasserdampfdiffusionsstromdichte von etwa 4 bis 8 g/m²d, vorzugsweise 4,5 bis 6 g/m²d gemäß DIN 15106-3:2005-05 • wobei das zweite Verbundelement (2) eine Gesamtdicke von etwa 0,05 bis 1,5 mm, bevorzugt 0,1 bis 1,0 mm aufweist, • wobei das Material des zweiten Verbundelements (2) einen Wasserdampfdiffusionswiderstand µ von etwa 20.000 bis 40.000, vorzugsweise von etwa 25.000 bis 30.000 bei einer Rohdichte von wenigstens 1.000 kg/m³ gemäß DIN EN ISO 10456:2010-05 aufweist, - dass der mehrschichtige Verbundkörper eine Gesamtdicke von wenigstens 10 mm und eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von etwa 3 bis 30 m, bevorzugt etwa 4 bis 25 m, besonders bevorzugt etwa 5 bis 20 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbundelement (1) besteht aus: • 57- 78 Massen-% Zement, • 1- 5 Massen-% Zellstoff • 1- 4 Massen-% Polyethylen-Fibride • 1- 3 Massen-% Polyvinylalkohol-Fasern • 5- 11 Massen-% Mikrosilica/Kalksteinmehl • 0,5- 4 Massen-% Pigmente • 0,5- 3 Massen-% Acrylat für die Beschichtung • 13- 17 Massen-% Wasser (chemisch gebundenes und freies Wasser).
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbundelement (1) wenigstens eine Deckschicht (6, 7) mit einer Dicke von etwa 10 bis 100 µm vorzugsweise 20 bis 50 µm aufweist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Deckschicht (6) des ersten Verbundelements (1) eine Dekorschicht ist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Deckschicht (7) des ersten Verbundelements (1) wenigstens ein Acrylpolymer umfasst sowie über ihre Dicke für sichtbares Licht einen Transmissionsgrad von mindestens 80 % gemessen nach ISO 13468-2:2019-06 aufweist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbundelement (1) über wenigstens eine Zwischenschicht (9) vom Trägerelement (3), sowie über wenigstens eine Verbindungslage (4,5) beabstandet, angeordnet ist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (3) aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzstoffen, Leichtbauplatten, Wabenplatten, Composites, Schaumstoffplatten und dergleichen ausgebildet ist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslage (4, 5) wenigstens einen reaktiven Schmelzkleber mit einer Auftragsmenge von etwa 30 bis 150 g/m², vorzugsweise 40 bis 80 g/m² aufweist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslage (4, 5) wenigstens einen Dispersionsklebstoff bspw. auf Basis von PVAC mit einer Auftragsmenge von etwa 20 bis 300 g / m², vorzugsweise 80 bis 150 g / m² aufweist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (3) eine Gesamtdicke von wenigstens 6 mm und eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 0,2 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbundelement (2) eine Gesamtdicke von wenigstens 0,1 mm aufweist, sowie eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 2 m, bevorzugt eine Gesamtdicke von wenigstens 0,2 mm, sowie eine wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke s_d von wenigstens 6 m gemäß DIN 4108-3:2018-10 aufweist. (0,1 sind s_d 2,74 m)
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbundelement (2) über wenigstens eine Zwischenschicht (8) vom Trägerelement (3) über wenigstens eine Verbindungslage (4,5) beabstandet angeordnet ist.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbundelement (2) und / oder die Zwischenschicht (8) aus polymeren Werkstoffen, metallischen Werkstoffen, keramischen Werkstoffen, Glas und dergleichen ausgebildet ist, sowie aus Kombinationen dieser Materialien.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbundelement (1), das zweite Verbundelement (2) sowie das Trägerelement (3) randseitig wenigstens ein Profilelement (10) aufweisen.
Mehrschichtiger Verbundkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (10) randseitig wenigstens teilweise eine Stirnseite des mehrschichtigen Verbundkörpers überdeckt.