WO2006063549A1

WO2006063549A1 - Dampfbremsfolie

Info

Publication number: WO2006063549A1
Application number: PCT/DE2005/002128
Authority: WO
Inventors: Hans Joachim Baumann; Irene SCHRÖTER; Norbert Krüger
Original assignee: Orbita-Film Gmbh
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2006-06-22
Also published as: DK1824902T3; EP1824902A1; DE202004019654U1; ATE397635T1; DE502005004361D1; EP1824902B1; CA2627668A1; PT1824902E; ES2308587T3; PL1824902T3

Abstract

Dampfbremsfolie auf Polyamidbasis als Teil eines Wärmedämmsystems mit einem von der Umgebungs feuchte abhängigen Wasserdampf-Diffusionswiderstand, wobei das Polyamid bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 30 bis 50% einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand Sd von > 5 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke und bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 60 bis 80 % einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand Sd von < 0,5 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke aufweist.

Description

Dampfbremsfolie

Besehreibung

Die Erfindung betrifft eine Dampfbremsfolie auf Polyamidbasis, die einen von der Umgebungsfeuchte abhängigen Wasserdampf-Diffusionswiderstand aufweist, als Bestandteil des Wärmedämmsystems von Gebäuden.

Beim Bau neuer Gebäude und der Altbausanierung werden Wärmedämm-Maßnahmen durchgeführt, mit denen eine Absenkung des Kohlenstoffdioxidausstoßes beim Beheizen der Gebäude erreicht werden soll. Dabei ist die Erfüllung der DIN 4108-7 zu gewährleisten, die bei jedem Gebäude die Winddichtheit quer durch die Dämmung vorschreibt. Der Aufbau der installierten Wärmedämmung (Wärmedämmsystem) besteht im Allgemeinen aus den folgenden Bestandteilen in der Reihenfolge von außen nach innen: Ziegel, diffusionsoffene Unterspannbahn, Wärmedämmschicht (z.B. Mineralwolle), Dampfbremse, Verkleidung.

Damit wird zum einen das Eindringen von kalter Außenluft in den Gebäudeinnenraum und zum anderen das Entweichen warmer Raumluft aus dem Gebäude verhindert. Die Ursache für die möglichen Luftbewegungen können Risse, Fugen und Spalte im Bereich der angebrachten Dämmung sein. Die Folgen solcher Luftbewegungen sind die sehr hohen Wärmeenergieverluste und die bauwerkschädigende Tauwasserbildung. Die Verwendung einer diffusionsoffenen Innenverkleidung beim Bau und in der Sanierung von Gebäuden erfordert eine zusätzliche Dampfbremse.

Die Materialien für eine Dampfbremsfolie werden durch ih- ren Wasserdampf-Diffusionswiderstand charakterisiert.

Dieser Wasserdampfdiffusionswiderstand wird üblicherweise als S_d-Wert bezeichnet. Der S_d-Wert ist der Wert einer äquivalenten Luftschichtdicke, welche die gleichen Eigenschaften bezüglich der Wasserdampfdiffusion aufweisen würde wie das verwendete Material. Aus der Fachliteratur ist bekannt, dass man bei S_d-Werten < 0,5 m von diffusionsoffenen Schichten sprechen kann. Diffusionshemmende Schichten sind Schichten, bei denen der S_d-Wert zwischen 0,5 und 1500 m liegt.

Es ist allgemein bekannt, dass eine Polyethylenfolie eine sehr geringe Wasserdampfdurchlässigkeit (im folgenden mit WDD bezeichnet) besitzt. Sie beträgt z.B. 4,3 g/ (m²d) für eine LDPE-Folie mit einer Dicke von 100 μm (Messtemperatur 39,5°C) . Für Polyethylenfolien gilt, dass zum Bei- spiel der Wert des Wasserdampf-Diffusionswiderstandes von S_d ≥ 100 m für unterschiedliche Luftfeuchtigkeiten und Umgebungstemperaturen nahezu konstant ist. Diese Dampfbremse ist dann aufgrund des hohen s_d-Wertes als diffusionsdicht einzuordnen. Aus diesem Grund kann dann zwar keine Feuchte aus den Wohnräumen in die Konstruktion kommen, es gelangt aber auch keine Feuchte (z.B. aus dem Holz der Dachstuhlkonstruktion oder aus dem verarbeiteten Dämmstoff) zur Wohnraumseite hin. Dies kann in ungünstigen Fällen zu Nässeschäden an der Dachkonstruktion füh- ren.

Polyethylenfolien weisen jedoch eine Reihe von günstigen Eigenschaften auf. Es sind preisgünstige Produkte, die über einen weiten Temperaturbereich gute Weiterverarbei- tungseigenschaften aufweisen. Deshalb wurde versucht, die WDD zu verbessern.

Beim Einsatz von Polyethylen kann die Verbesserung der

WDD durch die einzelne und/oder gemeinsame Nutzung unter- schiedlicher Modifikationsvarianten erreicht werden. Die

Steigerung der Porosität durch den Zusatz blasenbildender oder quellender Zusätze stellt eine mögliche Modifizierungsvariante dar (JP 63286331, JP 62282003) .Eine zweite Variante zur positiven Beeinflussung der WDD von PoIy- ethylenfolien ist die Erhöhung der Hydrophilie durch Ten- sidzusatz (EP 192965), Zusatz hydrophiler Füllstoffe (JP 62081427) oder Zusatz hydrophiler Polymere (JP 11302433) . Eine dritte Variante zur Verbesserung der WDD ist die Mikroperforation der Polyethylenfolie. Mit ihrer von den Umgebungsbedingungen unabhängigen WDD (ca. S_d = 2,5 - 3m) kann es unter sommerlichen Verhältnissen im Extremfall zu Schäden an der Dachkonstruktion kommen, deren Ursache eine zu hohe Restfeuchte im Dachbereich ist. Der durch die Mikroperforation erlittene Festigkeitsabfall wird durch die Verstärkung der Folie mit einem Gitternetzmaterial ausgeglichen. Daraus ergibt sich aber ein hohes Flächengewicht (150 - 200 g/m²) , was die Verarbeitungseigenschaften beim Verlegen auf der Baustelle ungünstig beein- flusst.

Für Natronkraftpapier ist bekannt, dass sich die Wasserdampfdurchlässigkeit des Papiers bei einer hohen Feuchtebelastung irreversibel ändert und das Auftreten von Schimmelpilzkulturen beobachtet werden konnte.

Auf der Basis von Zellulose hergestellte Folien mit einem saisonabhängigen, variablen S_d~Wert (Sommer: S_d=3,5, Winter S_d=O, 8) weisen ungenügende mechanische Eigenschaften für die Verwendung als Dampfbremse auf. Beispielsweise haben solche Folien eine sehr niedrige Bruchdehnung von nur ca. 2-3%.

Ferner ist die Verwendung von Folien mit von der relativen Umgebungsfeuchte abhängigen Wasserdampfdurchlässigkeiten (WDD) bekannt. Bei den eingesetzten Materialien handelt es sich z.B. um Natronkraftpapier, Cellulosefo- lien, Homo- und Copolyamidfolien. In der DE 195 14 420 Cl wird beispielsweise eine Homopolyamidfolie mit einer Dicke von 50 μm beschrieben, die folgende Werte aufweist: bei einer relativen Feuchte der die Dampfbremse umgebenden Atmosphäre im Bereich von 30-50% liegt der S_d~Wert zwischen 2 und 5 m, und bei einer relativen Feuchte im Bereich von 60-80% wird ein s_d-Wert < 1 m erreicht. Diese Folien weisen allerdings den Nachteil auf, dass sowohl ein S_d-Wert von < 1 m bei relativ hohen Luftfeuchtigkeiten wie auch ein S_d~Wert zwischen 2 und 5 m bei Luft- feuchtigkeiten zwischen 30 und 50% nicht ausreichend ist, da insbesondere bei feuchtem Raumklima immer noch zuviel Feuchtigkeit in die Dachkonstruktion eindringen kann.

Ähnliche Wasserdampfdurchlässigkeiten sind in der DE 102 31 769 beschrieben, wobei jedoch durch den Einsatz von Copolyamiden bzw. Copolyamiden und Zähmodifikatoren bessere mechanische Eigenschaften erzielt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Dampfbremse der eingangs erwähnten Art auszubilden, die verbesserte Eigenschaften zur Verhinderung von Beschädigungen der verwendeten Baumaterialien durch Feuchtigkeit aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Folie gemäß den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine ver- besserte Dampfbremsfolie als Teil eines Wärmedämmsystems mit einem von der Umgebungsfeuchte abhängigen Wasserdampf-Diffusionswiderstand auszubilden. Die Lösung der Aufgabe besteht in einer Dampfbremsfolie auf Polyamidbasis, die bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 30 bis 50 % einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand Sd von > 5 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke und bei einer re- lativen Umgebungsfeuchte von 60 bis 80 % einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand S_d von < 0,5 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke aufweist.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Material der Dampfbremsfolie eine orientierte Homopolyamid- oder Copo- lyamidfolie. Bevorzugte Copolyamide sind PA612 oder PA46, bevorzugte Homopolyamide sind PA6, PA66, PA12 oder PA4.

Das Material der Dampfbremsfolie weist eine Dicke im Bereich von 50 bis 150 μm auf, vorzugsweise im Bereich von 65 bis 85 μm und höchst bevorzugt bei einer Dicke von 75 μm.

Um einen Wasserdampf-Diffusionswiderstand, im folgenden mit S_d-Wert bezeichnet, von > 5m bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 30 bis 50 % zu erreichen, wird üblicherweise die Dicke der Folie vergrößert. Diese Vergrößerung führt zu einer Zunahme der Sperrwirkung gegenüber Wasserdampf. Bei einer solchen Vergrößerung der Dicke erhöht sich aber typischerweise auch der S_d-Wert der Folie bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 60 bis 80%. Eine Vergrößerung der Dicke führt daher für bekannte Folien bei einer relativen Umgebungsfeuchte im Bereich von 60 bis 80% zu einem s_d-Wert, der deutlich höher als Sd = 0,5 m liegt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde eine im Herstellungsprozess orientierte Polyamidfolie verwendet. Zahlreiche Messungen und Versuche haben gezeigt, dass eine solche Folie im Bereich der relativen Umgebungsfeuchte von 30 bis 50% die zu erwartende Dickenabhängigkeit der Wasserdampfdurchlässigkeit aufweist. Durch Variation der Dicke kann bei einer solchen Folie somit der gewünschte S_d-Wert bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 30 bis 50% erreicht werden. Beispielsweise wurde bei einer Folie der Dicke 75 μm ein S_d-Wert von 5,8 m gemessen.

Ein überraschendes Ergebnis dieser Messungen und Versuche ist, dass ein solcher Anstieg des S_d-Wertes mit zunehmender Dicke für den Bereich der relativen Umgebungsfeuchte von 60 bis 80 % jedoch nicht auftritt. Die Messungen und Versuche haben gezeigt, dass bei einer relativen Umgebungsfeuchte im Bereich von 60 bis 80 % der S_d~Wert einer solchen Folie sich nur geringfügig ändert und unter 0,5 m bleibt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde für die Folie der Dicke 75 μm ein S_d~Wert von 0,42 m ermittelt.

In Tabelle 1 sind die s_d-Werte für verschiedene Dicken der Polyamidfolien aufgeführt. Die Prüfung der Wasserdampfdurchlässigkeit und die Messung der S_d~Werte erfolgt nach den Richtlinien der DIN ISO EN 12572.

Tabelle 1

Die Verwendung einer solchen Folie als Dampfbremse liefert gegenüber dem Stand der Technik ein deutlich verbessertes Verhalten bezüglich des von der Umgebungsfeuchte abhängenden Wasserdampf-Diffusionswiderstandes. Ein ser Wert > 5 m bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 30 bis 50 % gewährleistet eine bessere diffusionshemmende Wirkung, und ein S_d-Wert < 0,5 m bei relativen Umgebungs- feuchten von 60 bis 80 % erfüllt die Anforderungen des Fachmannes. Mit der erfindungsgemäßen Folie werden somit die Eigenschaften der Dampfbremse verbessert und das Risiko von Beschädigungen der verwendeten Baumaterialien, beispielsweise durch Tauwasserbildung, deutlich verringert.

Claims

Patentsprüche

1. Dampfbremsfolie auf Polyamidbasis als Teil eines Wärmedämmsystems mit einem von der Umgebungsfeuchte abhängigen Wasserdampf-Diffusionswiderstand, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 30 bis 50% einen Wasserdampf-Diffusions- Widerstand S_d von > 5 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke und bei einer relativen Umgebungsfeuchte von 60 bis 80 % einen Wasserdampf- Diffusionswiderstand S_d von < 0,5 m diffusionsäqui^¬ valente Luftschichtdicke aufweist.

2. Dampfbremsfolie nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, dass das Material der Dampfbremsfolie eine orientierte Homopolyamid- oder Copolyamidfolie ist.

3. Dampfbremsfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolyamid eines der Materialien PA612 oder PA46 ist.

4. Dampfbremsfolie nach Anspruch 2, dadurch gekenn^¬ zeichnet, dass das Homopolyamid eines der Materialien PA6, PA66, PA12 oder PA4 ist.

5. Dampfbremsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der

Dampfbremsfolie eine Dicke im Bereich von 50 bis 150 μm aufweist.

6. Dampfbremsfolie nach Anspruch 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Material der Dampfbremsfolie ei- ne Dicke von 65 bis 85 μm aufweist.

7. Dampfbremsfolie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Dampfbremsfolie ei- ne Dicke von 75 μm aufweist.