DE202010001674U1

DE202010001674U1 - Dämmplatte

Info

Publication number: DE202010001674U1
Application number: DE202010001674U
Authority: DE
Original assignee: DAW SE
Current assignee: DAW SE
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2020-02-03

Abstract

Dämmplatte mit einem Kern aus einem Hartschaumstoff und mindestens einer auf einer Seite des Kerns aufkaschierten Deckplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus einer Mischung aus Polyurethan(PUR)/Phenolharz-Hartschaumstoff, oder aus Phenolharz-Hartschaumstoff alleine und/oder aus hydrophobierter, hochdisperser Kieselsäurepartikel besteht, und die mindestens eine Deckplatte aus einem Polystyrolpartikelschaum (EPS) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämmplatte mit einem Kern aus einem Hartschaumstoff und mindestens einer auf einer Seite des Kerns aufkaschierten Deckplatte, wobei der Kern aus einem ausgewählten Hartschaum besteht, nämlich aus einer Polyurethan-/Phenolharz-Hartschaummischung, oder einem Phenolharz-Hartschaum und/oder aus einem Kern, der durch eine Schicht gebildet ist, die hydrophobierte, hochdisperse Kieselsäurepartikel enthält, und die mindestens eine Deckplatte aus einem Polystyrolpartikelschaum gebildet ist.
Zur Wärmedämmung im Bauwesen ist es seit langer Zeit bekannt, Schaumstoffplatten aus Polystyrolpartikelschaum (EPS) einzusetzen. Derartige Wärmedämmplatten aus Polystyrolpartikelschaum zeigen jedoch keine ausreichende Wärmedämmfähigkeit auf, wie sie heute für die hohen Anforderungen an die Wärmedämmung im Bauwesen gefordert ist.
Aus der EP 0 981 574 B1 ist eine Wärmedämmplatte bekannt, die ebenfalls aus Polystyrolpartikelschaum besteht, jedoch enthalten dabei die EPS-Partikel Graphit, so dass letztlich eine graue bzw. schwarze Wärmedämmplatte entsteht. Diese Wärmedämmplatte zeigt nun befriedigende Ergebnisse in Bezug auf die Wärmedämmung auf und erfüllt die Anforderungen der Wärmeleitgruppe (WLG) 035 (DIN 18164 Teil 1). Werkstoffe, die in die Wärmeleitgruppe 035 eingeordnet werden, müssen eine Wärmeleitzahl (WLZ) von kleiner 0,035 aufweisen.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei dieser Wärmedämmplatte, wenn sie über eine längere Zeitspanne einer direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, es zu thermisch irreversiblen Veränderungen insbesondere im Stoßbereich von zwei Platten kommen kann.
Ausgehend hiervon ist in der WO 2004/065468 A1 eine Weiterentwicklung einer derartigen grauen/schwarzen pigmententhaltenden Styroporplatte für die Wärmedämmung beschrieben. Hierbei wird vorgeschlagen, dass die Wärmedämmplatte aus Styrolpartikelschaum nicht durchgängig mit pigmententhaltenden Styrolpolymerisatpartikeln gebildet wird, sondern dass eine gemischte Platte, d. h. eine Platte, die nur teilweise mit pigmententhaltenden Styrolpolymerisatpartikeln versehen ist, realisiert wird. Es hat sich nun gezeigt, dass eine derartige grau- bzw. schwarz-weiße Platte in Bezug auf die Wärmedämmung ebenfalls den Anforderungen der Wärmeleitgruppe 035 genügt, dass aber diese Platte keine oder nur unwesentliche Gefügeveränderungen unter längerer Sonneneinwirkung zeigt.
Im Zuge der erhöhten Anforderungen an die Wärmedämmung von Gebäuden ist es wünschenswert, dass verbesserte Wärmedämmplatten zur Verfügung gestellt werden, die eine noch gegenüber den vorstehend beschriebenen Wärmedämmplatten verbesserte Wärmedämmung aufweisen, so dass die bisher von den vorstehend beschriebenen Wärmedämmplatten erreichte Wärmeleitgruppe 035 möglichst deutlich unterschritten wird.
Ausgehend hiervon ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmedämmplatte, insbesondere für das Bauwesen, vorzuschlagen, die in Bezug auf die Wärmedämmung mindestens die Anforderungen der Wärmeleitgruppe 035 erfüllt. Die Platte sollte zudem in Bezug auf ihre Dicke nicht größer dimensioniert sein, wie die bisher bereits am Markt befindlichen Wärmedämmplatten aus EPS, in weiß oder schwarz-weiß.
Die Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, eine Wärmedämmplatte in der Weise aufzubauen, dass sie dual oder sandwichartig gebildet ist, und zwar dass sie einen Kern aus einem Hartschaumstoff aufweist, und dass mindestens auf einer Seite des Kerns eine Deckplatte aus einem Polystyrolpartikelschaum (EPS) aufkaschiert ist. Der Kern der Dämmplatte besteht dabei entweder aus einer Polyurethan-/Phenolharz-Hartschaummischung, aus Phenolharz-Hartschaumstoff alleine und/oder aus hydrophobierten, hochdispersen Kieselsäurepartikeln.
Es hat sich nun gezeigt, dass durch Kombination eines Kernes mit relativ niedriger Wärmeleitzahl (WLZ für PUR 0,024, für Phenolharz ~0,022, für Kieselsäurepartikel ~0,018, gemessen in W/m·K) mit einer EPS-Platte, die den Anforderungen der WLG 035 entspricht, ein Sandwichtbauteil erhalten wird, das Wärmeleitzahlen (WLZ) aufweist, die von 0,023 bis 0,032, in W/m·K, je nach Ausführungsform, reichen. Dadurch kann dann sogar den Anforderungen der WLG 30 entsprochen werden. Eine PUR-Platte alleine oder eine Phenolharzplatte ohne Schichtaufbau ist nicht als Dämmplatte einsetzbar, da eine derartige Platte auf dem Untergrund nicht oder nur schlecht haftet und weitere mechanische Nachteile besitzt.
Bei der erfindungsgemäßen Dämmplatte, die einen wie vorstehend beschriebenen Hartschaumstoffkern aufweist, ist es dabei ausreichend, wenn auf einer der beiden Seiten des Kernes eine Deckplatte aufkaschiert wird. Bevorzugt ist jedoch die Ausführungsvariante, bei der auf dem Kern beidseitig eine EPS-Platte angeordnet ist. Dadurch ist eine nochmalige deutliche Verbesserung in Bezug auf die Wärmedämmung zu erreichen. Die Haftung auf dem Untergrund wird verbessert.
Von der stofflichen Seite her umfasst die vorliegende Erfindung als Kern drei Varianten. Zum einen betrifft die Erfindung einen Kern, der aus einer Mischung aus Polyurethan und Phenolharz-Hartschaum besteht, zum anderen ein Kernmaterial, das durch einen Phenolharz-Hartschaum alleine gebildet wird, und als dritte Möglichkeit, dass als Kernmaterial hydrophobierte, hochdisperse Kieselsäurepartikel verwendet werden.
Bezüglich des Polyurethan-Hartschaummaterials ist es dabei bevorzugt, wenn dieses eine Rohdichte von 30 bis 40 kg/m³ und einen geschlossenzelligen Aufbau in Bezug auf den Schaum aufweist. Die Herstellung derartiger PUR-Schäume und damit auch Mischungen von PUR-Schäumen mit anderen Schäumen ist im Stand der Technik dem Fachmann bekannt.
In Bezug auf den Phenolharzschaum, der entweder wie vorstehend beschrieben als Mischung mit Polyurethanhartschaum verwendet oder auch alleine, ist es bevorzugt, wenn dieser ein Phenolharzschaum ist, der eine Rohdichte von 35 bis 40 kg/m³ aufweist. Derartige reine Phenolharzplatten weisen Wärmeleitzahlen von kleiner 0,025 auf und sind bevorzugt zu mindestens 90 geschlossenzellig.
Als dritte Variante können als Kernmaterial auch hydrophobierte, hochdisperse Kieselsäurepartikel eingesetzt werden. Hydrophobe, hochdisperse Kieselsäurepartikel sind in einem vergleichsweise einfachen Prozess herstellbar und haben, zu Platten verpresst, eine ausgezeichnete geringe Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,018 W/m·K. Die hydrophobierten, hochdispersen Kieselsäurepartikel können auch mit Filamenten und Trübungsmitteln verpresst werden.
Die Dicke des Kerns liegt dabei bevorzugt im Bereich von 10 bis 300 mm, bevorzugt von 20 bis 200 mm. Die Auswahl der Dicke erfolgt nach dem jeweiligen Anwendungsfall und der geforderten Wärmedämmung.
Eine bevorzugte Variante sieht dann noch vor, dass der Kern mit einer zusätzlichen Aluminiumfolie und/oder einem Vlies kaschiert ist. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung bei der Wärmeleitfähigkeit.
Bei der erfindungsgemäßen Dämmplatte ist es bevorzugt, wenn der Kern beidseitig mit einer EPS-Platte versehen ist. Die Platten aus dem Polystyrolpartikelschaum sind dabei bevorzugt 5 bis 50 mm, besonders bevorzugt 10 bis 30 mm dick.
Zur Verbesserung der Wärmedämmung ist es dabei günstig, wenn der Polystyrolpartikelschaum mindestens teilweise Kern- und/oder Oberflächen-pigmentiert ist, da dadurch eine weiter verbesserte Wärmeleitfähigkeit erreicht werden kann. Als Pigmente sind dabei Ruß, Metalloxide, Metallpulver, Farbpigmente und/oder Graphit bevorzugt.
Die EPS-Platte kann dabei entweder durchgängig pigmentiert sein, d. h. es kann eine reine schwarze bzw. graue Platte verwendet werden, bei der der Partikelschaum entweder Oberflächen- oder Kern-pigmentiert ist, bevorzugt mit Graphit.
Die Erfindung umfasst dabei auch Ausführungsformen, bei denen eine EPS-Platte als Deckplatte verwendet wird, die unterschiedlich pigmentiert ist. So kann eine derartige EPS-Deckplatte auch mit verschiedenfarbigen Pigmenten, d. h. mit schwarzen und/oder blauen Pigmenten, versehen sein, so dass durch entsprechende Pigmentierung unterschiedliche Eigenschaften eingestellt werden können. Die pigmentierten EPS-Partikel können dabei regelmäßig oder unregelmäßig verteilt sein.
Eine besonders bevorzugt Variante sieht dabei vor, dass die Deckplatte aus 10 bis 90 Gew.-% pigmentier ten und 90 bis 10 Gew.-% unpigmentierten EPS-Partikeln gebildet ist. Eine derartige Platte, d. h. eine schwarz-weiße bzw. grau-weiße Platte, entspricht dann im Wesentlichen der, wie sie bereits eingangs bei der Beschreibung des Standes der Technik durch die WO 2004/065468 A1 beschrieben worden ist. Wenn eine derartige schwarz-weiße bzw. grau-weiße Platte verwendet wird, können dabei die pigmentierten Partikel regelmäßig oder unregelmäßig verteilt über das Volumen der EPS-Platte angeordnet sein.
Die Erfindung umfasst dabei selbstverständlich auch Ausführungsformen, bei denen auf dem Kern mehr als eine Deckplatte, d. h. z. B. auch zwei dünne Deckplatten, die in der Summe wiederum im vorstehend beschriebenen Dickenbereich liegen, angeordnet sind.
Zur Verbindung der Deckplatte mit dem Kern kann dabei, wie auch im Stand der Technik bekannt, ein herkömmlicher Kleber angewendet werden.
Es hat sich nun gezeigt, dass Dämmplatten der vorstehend beschriebenen Art insbesondere dann, wenn beide Seiten mit einer EPS-Deckplatte versehen sind, eine Wärmeleitzahl aufweisen, die zwischen 0,022 W/m·K und 0,028 W/m·K liegt.
Die erfindungsgemäße Dämmplatte wird nachfolgend anhand der 1 und 2 näher beschrieben.
In 1 sind in der Figurenfolge a) bis d) schematisch im Querschnitt vier erfindungsgemäße Dämmplatten gezeigt.
In 1a) ist eine Dämmplatte 1 aus einem Kern aus einer PUR-/Phenolharzmischung 2 mit einer Dicke von 50 mm dargestellt. Der Kern 2 weist dabei eine Wärmeleitzahl von 0,022 W/m·K auf. Der Kern 2 ist dabei dann mit einer Deckplatte 1 aus Polystyrolpartikelschaum mit einer Dicke von 10 mm versehen. Die EPS-Platte 3 ist dabei auf dem Kern 2 aufkaschiert, wobei der Kern 2 mit einer dünnen Aluminiumfolie versehen ist. Bei der Deckplatte 3 aus EPS handelt es sich dabei um eine Deckplatte, die zu 50% aus pigmentiertem und zu 50% aus unpigmentiertem EPS-Partikelschaum gebildet worden ist und die den Anforderungen der Wärmeleitgruppe 035 entspricht.
In 1b) ist nun eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Dämmplatte 1 dargestellt, wobei hier der Kern 4 aus Phenolharz gebildet ist. Die Dicke des Phenolharzkernes 4 entspricht dabei der Dicke des Kerns 2 aus der 1a). Der Phenolharzkern 4 aus Hartschaumstoff weist dabei eine Wärmeleitzahl von 0,022 auf. Auf den Phenolharzkern 4 ist dann wiederum, wie in 1a) dargestellt, eine Platte 3 aus EPS einseitig aufkaschiert, wobei diese wiederum eine Wärmeleitfähigkeit besitzt, die den Anforderungen der Wärmeleitgruppe 035 entspricht.
Die in den Figurenfolgen c) und d) dargestellten erfindungsgemäßen Dämmplatten 1 sind so aufgebaut, dass hier jeweils beidseitig auf dem Kern 2 bzw. 4 EPS-Platten 3 aufkaschiert sind, wobei hier jeweils die aufkaschierten EPS-Platten jeweils Platten sind, die den Anforderungen der Wärmeleitgruppe 035 entsprechen.
In 2 sind nun im Überblick die Werte in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit von verschieden aufgebauten erfindungsgemäßen Platten dargestellt. In der linken Spalte ist dabei jeweils die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen Dämmplatte in mm angegeben und in der zweiten Spalte sind die jeweiligen Dicken des Kernes aufgelistet. Die verwendete Polyurethan-/Phenolharz-mischung (PF 022) weist dabei eine Wärmeleitzahl (Lambda Wert) von 0,022 W/m·K auf. Auf diese unterschiedlich dicken Kerne wurden dann Deckplatten aus EPS, die den Anforderungen der Wärmeleitgruppe 035 entsprechen, mit einer Dicke von jeweils 20 mm aufkaschiert (EPS 035). Die resultierenden Lambda Werte sind dann in der Ergebnisspalte 4 angeführt. Wie daraus hervorgeht, weisen die erfindungsgemäßen Dämmplatten je nach Zusammensetzung der Dicke des Kerns mit den Deckplatten in Bezug auf die Wärmeleitzahl überlegene Eigenschaften auf, die eine Einordnung der Platte in die WLG 030 ermöglicht.
Die Spalten 5 und 6 der Tabelle in 2 betrifft Dämmplatten, bei denen, statt einer Deckplatte aus EPS mit einer Wärmeleitzahl WLZ (Lambda Wert) kleiner 0,035, eine Deckplatte aus EPS mit einer Wärmeleitzahl WLZ (Lambda Wert) kleiner 0,032 verwendet worden ist. Diese Deckplatte EPS mit einer Wärmeleitzahl kleiner 0,032 war eine Deckplatte aus Polystyrolpartikelschaum mit einer Zusammensetzung von 80:20, d. h. 80% pigmentiertem und 20% unpigmentiertem EPS, wohingegen die Platte EPS 0,035 aus einer Platte bestand, die 50% pigmentierte und 50% unpigmentierte EPS-Partikel enthält. Wie aus der Tabelle weiter hervorgeht, zeigen somit die Dämmplatten, die mit einer EPS 0,032 kaschiert worden sind, noch niedrigere Lamda-Werte auf als die mit EPS 0,035.
In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, dass es bei den erfindungsgemäßen Dämmplatten dabei unerheblich bleibt, ob die Deckplatte mit 20 mm einseitig aufgebracht wird, d. h. dass einseitig eine 20 mm starke Deckplatte aufkaschiert wird, oder dass jeweils zwei 10 mm dicke Deckplatten auf jeder Seite angeordnet werden. Das gleiche Ergebnis wird auch dann erzielt, wenn eine Deckplatte mit 5 mm und eine mit 15 mm auf der anderen Seite aufgebracht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0981574 B1 [0003]
- WO 2004/065468 A1 [0005, 0022]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN 18164 [0003]

Claims

Dämmplatte mit einem Kern aus einem Hartschaumstoff und mindestens einer auf einer Seite des Kerns aufkaschierten Deckplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus einer Mischung aus Polyurethan(PUR)/Phenolharz-Hartschaumstoff, oder aus Phenolharz-Hartschaumstoff alleine und/oder aus hydrophobierter, hochdisperser Kieselsäurepartikel besteht, und die mindestens eine Deckplatte aus einem Polystyrolpartikelschaum (EPS) gebildet ist.
Dämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kern beidseitig eine Deckplatte aufkaschiert ist.
Dämmplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kern beidseitig eine EPS-Platte aufkaschiert ist.
Dämmplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Phenolharz-Schaumstoff zu mindestens 90% geschlossenzellig ist.
Dämmplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Phenolharz-Schaumstoff eine Rohdichte von 35 bis 40 kg/m³ aufweist.
Dämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus Kieselsäurepartikel zusätzlich Filamente und/oder Trübungsmittel enthält.
Dämmplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern ein- oder beidseitig mit einer Aluminiumfolie und/oder einem Vlies kaschiert ist.
Dämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern eine Dicke von 10 bis 300 mm, bevorzugt 20 bis 200 mm, aufweist.
Dämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Polystyrolpartikelschaum (EPS) der Deckplatte mindestens teilweise kern- und/oder oberflächenpigmentiert ist.
Dämmplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente ausgewählt sind aus Ruß, Metalloxiden, Metallpulver, Farbpigmenten und/oder Graphit.
Dämmplatte nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte aus 10 bis 90 Gew.-% pigmentierten und 90 bis 10 Gew.-% unpigmentierten EPS-Partikeln gebildet ist.
Dämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die pigmentierten EPS-Partikel unregelmäßig oder regelmäßig in der Platte angeordnet sind.
Dämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Polystyrolpartikelschaum der Deckplatte so pigmentiert ist, dass er mindestens 2 optische unterscheidbare Farben aufweist.
Dämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Deckplatte eine Dicke von 5 bis 50 mm aufweist.
Dämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Deckplatte mit dem Kern kraftschlüssig, bevorzugt mit einem Kleber, verbunden ist.
Dämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmleitfähigkeit (Wärmeleitzahl, WLZ) der Platten zwischen 0,022 W/m·K und 0,028 W/m·K liegt, so dass sie den Anforderungen der Wärmeleitgruppen (WLG) 025 bis 030 entspricht.