DE19902102B4

DE19902102B4 - Verbundwerkstoff

Info

Publication number: DE19902102B4
Application number: DE19902102A
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. Moll (FH)
Original assignee: OEKOLOGISCHE BAUSYSTEME B I MO; Okologische Bausysteme Bi Moll & Co KG GmbH
Current assignee: BIOLOGISCHE INSEL LOTHAR MOLL GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: DE19902102A1

Abstract

Flächenförmiger Verbundwerkstoff (4) bestehend aus
a) mindestens einer ersten Schicht (2) eines polaren Polymeren und
b) einer Zwischenschicht (6) eines Haftvermittlers,
c) mindestens einer zweiten Schicht (5) eines unpolaren Polymeren die über die Zwischenschicht (6) des Haftvermittlers mit der ersten Schicht (2) verbunden ist,
d) wobei der Verbundwerkstoff bestehend aus den drei Schichten (2, 5, 6) einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand (sd-Wert) von 1 bis 210 m aufweist und
e) das Schichtsystem aus den Schichten (2, 5, 6) beidseitig von einer Trägerschicht (1, 3) aus Papier umschlossen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbundwerkstoff für Auskleidungen in Gebäuden oder zum Abdecken von Bauteilen, wie Wände, Böden, Dächer und Decken in Gebäuden.
Es ist allgemein bekannt, dass vor allem in den neuen Bundesländern häufig innere Dachverkleidungen anzutreffen sind, die z. B. aus Gipsbauplatten oder verputzten Holzwolle-Leichtbauplatten oder einer Holzschalung bestehen, z. B. aus einem vorhandenen Unterdach in Form einer Holzschalung bzw. Holzwerkstoffplatten mit Bitumendachbahnen und/oder in Form einer Kunststoffdachunterspannbahn mit Dachsteinen. Die Holzkonstruktionen in den Dachgeschossen, im Fertighausbau bzw. das Konstruktionsholz, aber auch Holzwerkstoffplatten und Holzverkleidungen wurden und werden noch teilweise unter dem Aspekt des Holzschutzes mit Holzschutzmitteln der unterschiedlichsten Zusammensetzung behandelt. Die Einbringung der Holzschutzmittel erfolgt meist in Verbindung mit den unterschiedlichsten Lösungsmitteln. Von Bitumenbahnen ist bekannt, dass unterschiedliche Bitumenverbindungen (PAK) im Dampfzustand im Dachbereich auftreten können. Aus eingebrachten Fugenmaterialien können Pentachlorbiphenyle (PCB) austreten.
Dringen diese Produkte in den Wohnbereich ein, so können durch den ständigen Aufenthalt in diesen belasteten Räumen akute und chronische gesundheitliche Beschwerden auftreten.
Es sind bereits Tapeten für den Einsatz zur Wärmedämmung von Gebäuden bekannt, die für Wärmedämm-Maßnahmen beim Neubau bzw. bei der Sanierung von Altbauten eingesetzt werden können. Die bekannte Tapete soll dabei in der Lage sein, den Wasserdampfaustausch unter verschiedenen Umgebungsbedingungen zu realisieren. Sie ist nicht geeignet, andere Stoffe bzw. Giftstoffe zurückzuhalten.

Die DE 195 14 420 C1 beschreibt eine Dampfbremse, die ausschließlich aus Kunststofffolien aus PA oder PE besteht. Die erfindungsgemäße Kombination eines polaren Kunststoffs mit einem unpolaren Kunststoff wird ebenso wenig beschrieben wie die Verwendung von Papier.

Die DE 93 09 871 U1 beschreibt auf Seite 3 eine Tapete bestehend aus einer PE-Folie in Kombination mit einer Aluminiumfolie, die beidseitig mit Papier beschichtet ist. Die PE-Folie schützt die Aluminiumfolie vor Kontakt mit Baustoffen, wie beispielsweise Kalk. Die Aluminiumfolie bildet eine diffusionsdichte Schicht, also eine Sperre und keine Bremse für Schadstoffe.

Die DE 195 10 136 A1 beschreibt eine Verpackungsfolie für Lebensmittel bestehend aus zwei Schichten PA-Folie und einer Schicht PE-Folie. Papier weist diese Verpackungsfolie nicht auf.

Die US 5,552,002 A beschreibt ein Verpackungsmaterial ohne polare Kunststofffolien.

Die DE 195 31 586 A1 beschreibt einen Schichtstoff bestehend aus einem mit thermoplastischen Kunststofffolien beschichteten Trägermaterial, wie beispielsweise Holz oder Metall. Die Kombination von polaren mit unpolaren Folien wird nicht beschrieben.

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, einen Verbundwerkstoff bzw. eine Luftdichtungsbahn bzw. Tapete zu schaffen, die nach bauphysikalischen Gesichtspunkten sämtliche Diffusionsstoffe, giftige Gase oder Wirkstoffe, wie Wirkstoffe aus chlororganischen, metallorganischen Verbindungen, z. B. PCP, HCH, TBTO und anderen Werkstoffen aus dem Dach- bzw. Wandbereich zurückhält und gezielt Wasserdampf in Abhängigkeit von der Wasserdampfkonzentration und der Temperatur aus der Dachkonstruktion und der Wärmedämmung entweichen lässt.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Verbundwerkstoff für Auskleidungen in Gebäuden oder zum Abdecken von Bauteilen, wie Wände, Böden, Dächer und Decken in Gebäuden, mit folgenden Merkmalen ausgestattet ist: Mindestens einer ersten Schicht eines polaren Polymeren und einer weiteren Schicht eines Haftvermittlers und mindestens eine zweite Schicht eines unpolaren Polymeren, die über die Schicht des Haftvermittlers mit der ersten Schicht verbunden ist.

Der Verbundwerkstoff bestehend aus den drei Schichten weist einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand (sd-Wert) von 1 bis 210 m auf. Das Schichtsystem aus den Schichten ist beidseitig von einer Trägerschicht aus Papier umschlossen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass der Verbundwerkstoff als Dampfbremse eingesetzt werden kann.

Als dampfbremsenden oder dampfsperrenden Bestandteil und/oder als Sperre für alle gasförmigen Substanzen oder Lösungsmitteldämpfe enthält dieser Verbundwerkstoff einen coextrudierten Film aus polaren und unpolaren Werkstoffen wie Polyethylen und/oder Copolymeren des Polyethylens und Polyamid. Der polare und unpolare Werkstoff hat den Vorteil, dass er insbesondere im Baubereich polares Wasser nicht durchlässt und gleichzeitig Gase bzw. giftige Gase oder Gerüche sperrt.

Der Verbundwerkstoff lässt sich in vorteilhafter Weise wieder von der Wand abziehen, so dass nur eine Schicht, z. B. Zellstoffschicht, auf der Wand zurückbleibt, d. h. die Papierschicht wird gespalten.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die äußeren Schichten Werkstoffe, Kunststoffe oder Zellstoffe und/oder Stoffe aus pflanzlichen Produkten enthalten oder aus einem Kunststoffvlies und/oder Zellstoff bestehen und die Schichten über einen extrudierten Film miteinander verbunden sind.

Zumindest zwischen den polaren und unpolaren Schichten ist ein Haftvermittler vorgesehen, der auch als separate Schicht ausgebildet werden kann.

Vorteilhaft ist es außerdem, dass der Verbundwerkstoff mit folgenden Merkmalen ausgestattet ist:
Der Verbundwerkstoff besteht aus einem Polymerwerkstoff wie PA und PE und ist als Tapete ausgebildet.
Die Schichtdicke des Haftvermittlers beträgt zwischen 1,5 μm bis 4 μm, kann aber auch bis 30 μm betragen.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs, dass dem Verbundwerkstoff flammhemmende Stoffe und/oder Alterungs- bzw. Lichtschutzmittel und/oder Füllstoffe zugesetzt bzw. in dem Verbundwerkstoff eingearbeitet sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass die Füllstoffe hygroskopische Eigenschaften aufweisen.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Füllstoffe in der äußeren Schicht bzw. in den Polymerwerkstoffen eingebracht sind und die flammhemmenden Stoffe in den Polymerwerkstoffen oder einem Polymerwerkstoff oder in einer der beiden Deckschichten eingebracht sind.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass die aus Polymerwerkstoff bestehende Schicht eine Dicke zwischen 10 und 150 μm bzw. 20 und 90 μm bzw. zwischen 30 und 70 μm aufweist.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass der Füllstoff Aktivkohle enthält.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass in den Verbundwerkstoff oder zwischen den polaren und unpolaren Polymerwerkstoff oder zwischen einer Deckschicht und der Polymerschicht ein Gewebe oder Trägergewebe eingebracht ist.

Ferner ist es vorteilhaft, dass der Polymerwerkstoff polare und unpolare Eigenschaften und jeweils eine Schichtdicke zwischen 10 μm und 30 μm aufweist und/oder eine Schichtdicke zwischen 10 μm und 50 μm mit einer Dichte für den unpolaren Werkstoff im Bereich von 0,91 g/cm3 bis 0,97 g/cm3 und einem Schmelzindex von 0,5 g/10 min bis 10 g/10 min bei 190 °C aufweist.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs, dass der Verbundwerkstoff ein Flächengewicht zwischen 100 g/m2 und 250 g/m2 aufweist.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass der Haftvermittler aus einem PE-Copolymer mit Acrylsäure und deren Derivaten gebildet ist.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Polymerkombination aus polarem und unpolarem Kunststoff, verbunden mit einem Haftvermittler, auch ohne weitere Abdeckschichten eingesetzt werden kann.

Vorteilhaft ist es ferner, dass der Polymerwerkstoff bzw. PA polare Eigenschaften und eine Dichte zwischen 1,0 und 1,3 PA polare Eigenschaften und eine Dichte zwischen 1,0 und 1,3 bzw. 1,03 und 1,15 g/cm3 und/oder eine Schmelztemperatur zwischen 220 und 265 °C aufweist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
Es zeigt:
1 eine Schnittdarstellung eines dreischichtigen Verbundwerkstoffs,
2 eine Schnittdarstellung eines fünfschichtigen Verbundwerkstoffs,
Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 besteht der Verbundwerkstoff 4, der auch als Tapete ausgebildet sein kann, aus einer ersten Schicht 2, die aus einem polaren Werkstoff, wie PA gebildet ist, die als Sperrschicht wirkt.
Die dritte Schicht 5 besteht ebenfalls aus einem Polymerwerkstoff, insbesondere aus einem unpolaren Werkstoff bzw. aus einem PE-Werkstoff.
Die mittlere oder Zwischenschicht besteht aus einem Haftvermittler, wie nachstehend näher erläutert.
Ferner ist es möglich (nicht dargstellt, jedoch ähnlich wie in 2) auf die erste und dritte Schicht 2, 5, je eine weitere Schicht aufzubringen, die aus Zellstoffen und/oder aus Stoffen besteht, die pflanzliche Produkte enthalten. Diese Schichten 1 und 3 können auch so ausgebildet sein, daß sie hygroskopische Eigenschaften aufweisen.
Je nach den Anforderungen im Gebäudebau oder nach den vorherrschenden Bauverhältnissen können, wie 2 zeigt, zwei mittlere Schichten 2 und 5 vorgesehen sein, wobei die eine aus einem polaren Werkstoff wie PA und die andere aus einem unpolaren Werkstoff wie PE besteht. Zwischen den beiden mittleren Schichten 2 und 5 ist ein Haftvermittler 6 vorgesehen, der eine feste bzw. dauerhafte Verbindung zwischen den beiden mittleren Schichten 2 und 5 herstellt. Die beiden aus Papier gebildeten Schichten 1 und 3 werden als Außenschichten eingesetzt und nehmen die entsprechenden Polymerschichten sandwichartig zwischen sich auf.
Der Haftvermittler 6 kann aus einem PE-Copolymer mit Acrylsäure oder deren Derivaten bzw. deren Abkömmlingen gebildet sein. Die Schichten gemäß 2 werden im Extrusionsbeschichtungsverfahren hergestellt. Ferner ist es auch möglich, die Papierschichten 1, 3 auf die mittleren Schichten 2 und 5 mittels eines besonderen Klebers aufzukleben.
Die Dicke der einzelnen Schichten 1, 3 beträgt hierbei zwischen 10 und 150 μm, bzw. 10 und 90 μm, bzw. zwischen 30 und 70 μm.
Besonders vorteilhaft ist es, daß die Schicht 2 polare Eigenschaften aufweist, die in Verbindung mit den unpolaren Eigenschaften der Schicht 5 das Eindringen sämtlicher Diffussionsstoffe bzw. Giftstoffe aus der Mauer bzw. den Dachbereichen verhindert.
Nach einem dritten Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) kann zusätzlich ein Gelege als Armierung in den Werkstoffverbund eingearbeitet oder eine derartige Armierung zwischen einer der Schichten vorgesehen sein.
Die einzelnen aus Papier hergestellten Schichten 1 und 3 können mit den Polymerschichten 2 und 5 verklebt sein oder diese werden an der Oberfläche so weit angeschmolzen, daß bei einem gewissen Anpreßdruck eine dauerhafte Verbindung zwischen den einzelnen Schichten eintritt.

1: Schicht (Papier)
2: Schicht (Polymerwerkstoff, Polyamid PA, Sperrschicht, polarer Werkstoff)
3: Schicht (Papier)
4: Verbundwerkstoff/Tapete
5: Polymerwerkstoff PE (unpolarer Werkstoff)
6: Haftvermittler, PE-Copolymer mit Acrylsäure und Acetat

Claims

Flächenförmiger Verbundwerkstoff (4) bestehend aus a) mindestens einer ersten Schicht (2) eines polaren Polymeren und b) einer Zwischenschicht (6) eines Haftvermittlers, c) mindestens einer zweiten Schicht (5) eines unpolaren Polymeren die über die Zwischenschicht (6) des Haftvermittlers mit der ersten Schicht (2) verbunden ist, d) wobei der Verbundwerkstoff bestehend aus den drei Schichten (2, 5, 6) einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand (sd-Wert) von 1 bis 210 m aufweist und e) das Schichtsystem aus den Schichten (2, 5, 6) beidseitig von einer Trägerschicht (1, 3) aus Papier umschlossen ist.
Flächenförmiger Verbundwerkstoff (4) nach Anspruch 1, der ein Gewebe oder Gelege als innenliegende Armierungsschicht enthält.
Flächenförmiger Verbundwerkstoff (4) nach den Ansprüchen 1 und 2, in dem das Polymere der ersten Schicht (2) aus Polyamid besteht.
Flächenförmiger Verbundwerkstoff (4) nach den Ansprüchen 1 bis 3, in dem das Polymere der zweiten Schicht (5) aus Polyethylen besteht.
Flächenförmiger Verbundwerkstoff (4) nach den Ansprüchen 1 bis 4, in dem der Haftvermittler der Zwischenschicht (6) aus einem Ethylen-Acrylsäure-Copolymeren besteht.
Flächenförmiger Verbundwerkstoff (4) nach den Ansprüchen 1 bis 5 enthaltend in oder zwischen den Schichten flammhemmende Stoffe, Alterungsschutzstoffe, Lichtschutzmittel und/oder Füllstoffe.