DD296729A5 - Waerme- und schallisolierendes material, verfahren zu seiner herstellung und seiner verwendung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein waerme- und schallisolierendes Material und auf das Verfahren zu seiner Herstellung und seiner Verwendung. Beschrieben wird ein waerme- und schallisolierendes Material, das bei der Herstellung von beluefteten Fassaden verwendet wird. Dieses Material besteht aus einem Mineralfaserfilz * dessen Auszenflaeche (2) einen porigen UEberzug auf der Grundlage eines polymerisierten Stoffes (3) hat, der bestaendig gegenueber ultravioletten Strahlen, rieselwasserdicht und gas- und dampfdurchlaessig ist. Fig. 2{belueftete Fassaden; Waerme-/Schallisolierung; Mineralfaserfilz; Auszenflaeche; poriger UEberzug; ultraviolette Strahlung}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein wärme- und schallisolierendes Material, auf das Verfahren zu seiner Herstellung und auf die Verwendung dieses Materials.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Gegenstand der Erfindung ist ein Filz auf der Grundlage von Minaralwolle, insbesondere Glaswolle, zur Wärme- und Schallisolierung von Wänden, die von außen, hinter Vorhangfassaden erfolgt.

Die Außenisolierung von Wänden wird üblicherweise mittels Platten oder gerollten Matten erzielt, die auf der gemauerten Wand bzw. Betonwand verklebt oder mechanisch befestigt oder auch durch Rodeln mit dem Gerippe einer Fassadenverkleidung verbunden bzw. in dieses eingesetzt werden, wobei die Platten oder gerollten Matten dann durch eine Vorhangfassade verdeckt werden, die vorzugsweise in einem bestimmten Abstand zum isolierenden Material so angebracht ist, daß eine einwandfreie Belüftung gewährleistet wird, die eine möglicherweise auftretende Kondensation von Wasserdampf und die mit einer solchen Kondensation zusammenhängenden Schäden ausschaltet.

Dieses Verfahren ist außerordentlich vorteilhaft vor allem aufgrund der breiten Palette von möglichen Verblendarten (Zementfaserplatten, Schiefer, Ziegel, Fassadenklinker, Holzschindeln, Verkleidungstafeln aus Metall oder PVC usw.) sowie der Möglichkeit, an neuen oder alten Gebäuden zu arbeiten.

Für diesen Verwendungszweck sind isolierende Materialien auf der Grundlage von Mineralwolle ganz besonders vorteilhaft aufgrund ihrer Leichtheit, ihrer guten mechanischen Festigkeit und vor allem aufgrund der auf ihre Elastizität und Porosität zurückzuführenden Qualität der Wärme- und Schalldämpfung. Typisch für diese Materialien ist, daß sie aus Mineralfasern gefertigt sind, die durch ein organisches Bindemittel (z. B. Pheonol-Formaldehyd-Harz vom Typ harnstoffmodifiziertes oder nicht-harnstoffmodifiziertes Resol) zusammenhaften. Das Bindemittel wird beim Eingang der Fasern in Form einer wäßrigen Beleimung aufgesprüht, dann wird der Teppich beleimter Fasern einem Trockenschrank zugeführt, in dem die Polymerisation des Bindemittels erfolgt. Der so gebildete Filz weist für diesen Verwendungsbereich beispielsweise eine Dichte von 10 bis 40 kg/m³ auf und wird in einer Aufmachung von Platten oder gerollten Matten angeboten.

Für die Außenisolierung ergibt sich zwangsläufig das Problem der Witterungseinflüsse beim Anbringen während des Bauens, da die Fassadenendverkleidung, die für den Schutz nach außen sorgt, generell erst angebracht wird, wenn die Isolierung vollständig fertig ist. Um dieses Problem zu überwinden, wird bekanntlich der Filz mit einem Glasvlies verhängt, das die mechanische Festigkeit erhöht und das Isoliermaterial vor Witterungseinflüssen schützt. Allerdings besteht dieser Schutz nur vorübergehend (bestenfalls einige Wochen) und kann nur zufriedenstellend sein, wenn die Bauarbeiten in normalem Tempo vorangehen.

In der Praxis aber verbleiben viele Baustellen aus technischen Gründen oder mitunter auch einfach wegen einer Unterbrechung im Materialnachschub für die Plattenverkleidung über äußerst lange Zeitabschnitte (häufig sind es 3-6 Monate) in diesem Zustand. Der so an den Fassaden angebrachte Filz bleibt also längere Zeit an der freien Luft hängen und ist an seiner Außenfläche verschiedensten angreifenden Faktoren ausgesetzt wie Sonneneinstrahlung, insbesondere ultravioletten Strahlen, Regen, Wind, Staub, Wärmeschocks aller Art. Es ist dann schnell eine fortschreitende Verschlechterung der Oberflächenstruktur des Filzes zu beobachten: Ausbleichen oder zumindest Veränderung der Färbung, Einreißen der der Luft ausgesetzten Fläche bis hin zum Abfasern.

Neben dem unästhetischen Aussehen, das der gesamte Bau erhält und der oft schon an sich nicht akzeptabel ist, führt eine derartige Verschlechterung der Oberflächenstruktur im allgemeinen zu einem bedeutenden Abbau des organischen Bindemittels, das infolge der ultravioletten Strahlung in seiner Wirkung abgeschwächt und durch das Hinunterrieseln von Regenwasser regelrecht ausgewaschen wird. Werden schließlich nach einigen Monaten Unterbrechung die Bauarbeiten wiederaufgenommen, scheint der Filz lediglich oberflächengeschädigt, doch beim Abnehmen des Außenschutzes nach einigen Jahren wird dann festzustellen sein, daß die Fasern oder zumindest ein Teil von ihnen wegen des fehlenden Bindemittels abgefallen sind und sich im unteren Teil des Gebäudes angesammelt haben.

Es ist der Vorschlag gemacht worden, die Isolierplatten mit einem feuerfesten Latex-Anstrich zu versehen, der auf die Außenfläche der Platten aufgespritzt wird. Ein solches Verfahren ist jedoch nicht zufriedenstellend bei überaus leichtem Material, das wie ein Schwamm reagiert und daher Farbe in äußerst großen Mengen erfordert, wenn die Wasserdampffestigkeit zufriedenstellend sein soll. Im finnischen Patent 70286 wird vorgeschlagen, dieses Problem mittels Glasfaservlies zu überwinden, das zwischen Isolierschicht und Anstrichschicht einzusetzen ist, wobei mit diesem Vlies erreicht wird, daß sich die Möglichkeit der Durchdringung der Isolierschicht mit Latex-Farbe verringert.

In der Praxis stellten die Urheber vorliegender Erfindung fest, daß Latex-Anstriche weniger UV-strahlensicher sind als wünschenswert, sobald das isolierende Material einer längeren Strahlung ausgesetzt ist. Darüber hinaus führt das Vlies, vor allem, wenn es durch eine Anstrichschicht verstärkt und verdickt wird, zu einem „Polster-Effekt", sofern die Platte auf mechanische Befestigungen aufgesetzt wird, die eine scheiben-oder rosettenförmgie Sperrung haben. Diese Polsterungserscheinung bringt eine leichte Beeinträchtigung der Isolierungsqualität mit sich und hat außerdem den Nachteil, daß sie bei den meisten Bauherren als unästhetisch gilt.

Gegenstand der Erfindung ist ein isolierendes Material auf der Grundlage von mit organischem Harz verfestigter Mineralwolle, zur Gebäudeisolierung von außen, das darüber hinaus geeignet ist, über längere Zeit den Witterungseinflüssen standzuhalten. Gemäß Patentanspruch 1 wird dieses Ziel erreicht mit einem wärme- und schallisolierenden Material aus einem Filz, der aus mit einem organischen Bindemittel verfestigten Mineralfasern besteht und direkt an seiner Außenfläche mit einem porösen Vinylüberzug versehen ist, welcher UV-strahlenfest und rieselwasserdicht ist.

Der Überzug soll vorzugsweise aus einem Anstrich wie Polyvinylacetat bestehen, der in einer Menge nach Trocknung von 50-70 g/m² aufzutragen ist. Der Anstrich, der am besten flammensicher ist, kann farbig sein, beispielsweise abgestimmt auf den Farbton des organischen Bindemittels. Die äußerst dünn aufgetragene Anstrichschicht reicht überraschenderweise für den erforderlichen Wetterschutz aus und führt nicht zu einer Veränderung des Aussehens der Platte nach deren Anbringen. Das erfindungsgemäße Material ist in vorteilhafter Weise zu erzielen, indem auf die Oberfläche eines Bandes aus Mineralfasern, die durch ein polymerisiertes Harz gebunden sind, eine wäßrige oder organische Dispersion aufgesprüht wird, aus der sich der poröse Vinylüberzug bildet und die durch Trocknung mittels Warmluftstrom oder Infrarotstrahlung bei einer Temperatur von etwa 150⁰C polymerisiert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an weiteren Einzelheiten und vorteilhaften Merkmalen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Materials, Fig. 2: eine schematische Darstellung des Einsatzes des Materials.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein wärme- und schallisolierendes Material aus einem Mineralfaserfilz 1 zur Außenisolierung von Fassaden, der an seiner Wetterseite mit einem porösen Überzug auf der Grundlage eines polymerisierten Stoffes versehen ist, der UV-strahlensicher, rieselwasserdicht und gas- und dampfdurchlässig ist. Dieser Überzug 3 wird in einer Menge auf den Filz aufgetragen, die gewährleistet, daß er porös bleibt, womit sich die Mineralfaserstruktur des Filzes erhält. Diese Porosität ist notwendig, da das isolierende Material, wenn es voll zur Wirkung kommen soll. Luft und Dampf durch seine Masse hindurchlassen muß, vor allem, wenn es nicht durch eine Außen-Plattenverkleidung geschützt ist. Verbleibt es in trockenem Zustand, dann erhöht sich seine wärmeisolierende Wirkung. Soll der Überzug 3als mechanischer Schutz voll zur Wirkung kommen (druckfest bei Wind und Regen, faserabriebfest), dann mußereine ausreichend feste Struktur aufweisen, welche mittels angemessener polymerisierter Stoffe gut zu erreichen ist. Als polymerisiert Stoffe kommen erfindungsgemäß Vinylpolymere bzw. -kopolymere wie Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid zum Einsatz. Zur Gewährleistung der Haltbarkeit des Materials muß außerdem der genannte Überzug 3 die entsprechende Beständigkeit gegenüber ultravioletten Strahlen aufweisen, die in der Menge auf die Dauer ein „Kracken" der Polymerketten bewirken, eine Erscheinung, die im übrigen bei dem für die Verleimung der Fasern verwendeten Harz vermieden werden soll, das mit der Zeit an der Oberfläche depolymerisiert und damit unweigerlich ein Abreißen von Faserfetzen nach sich zieht. Der Widerstand des Überzugs 3 gegen die Einwirkung der ultravioletten Strahlen wird mittels bekannter geeigneter Zusatzmittel erreicht. Auch die Beschaffenheit der polymerisierten Stoffe kann dabei von Bedeutung sein.

An Ort und Stelle werden die Filzmatten bzw. -platten vertikal angebracht. Dabei ist durch den Überzug 3 die Undurchlässigkeit bei Riesel wasser, Regen oder Abfluß jeglicher Art gewährleistet. Bei Schlagregen allerdings ist die Undurchlässigkeit nicht mehr mit der gleichen Effektivität gegeben, doch dann kommt die poröse Beschaffenheit dieses Überzugs zur Wirkung, dadurch, daß das in die Masse eingedrungene Wasser verdunsten kann, sobald der Regen aufgehört hat.

Unter Mineralfasern ist im Sinne vorliegender Erfindung beispielsweise Glaswolle oder Steinwolle zu verstehen. Im Hinblick auf seinen Verwendungszweck (Isolierung von Gebäudefassaden) sollte das erfindungsgemäße Material flammensicher ausgerüstet sein. Die flammensichere Ausrüstung erfolgt mit geeigneten Substanzen, die normal im Überzug 3 verteilt sind, wie z. B. Aluminiumhydroxid. Die Flammenhemmstoffe werden in ihrer Menge entsprechend den einzuhaltenden Normen festgelegt.

Da die ästhetische Seite des Problems, wie vorstehend bereits angedeutet, nicht außer acht gelassen werden sollte, kann der Überzug 3 mittels organischer und/oder mineralischer Farbstoffe, die UV-strahlensicher sind, vorteilhafterweise eingefärbt sein. Solche Farbstoffe sind in der Fachwelt durchaus bekannt und auch im Handel überall zu haben.

Hinsichtlich der auf die Außenseite 2 des Filzes 1 aufgetragenen Mengen an Überzug 3 werden gute Ergebnisse mit Mengen von 50-70g/m² erzielt, wobei selbstverständlich diese Werte je nach dem gewünschten Zweck überschritten werden können. Eine allzu dünne Schicht würde allerdings die erwartete mechanische Festigkeit beeinträchtigen, wohingegen ein zu dicker Auftrag, weit über 70g/m², die Qualität insgesamt beeinträchtigen würde, da die gewünschte Porosität nicht erreicht wäre. Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen isolierenden Materials. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche 2 eines Mineralfaserfilzes 1 in vorher bestimmter Menge mit einer wäßrigen oder organischen Dispersion überzogen wird, aus der der polymerisierte Stoff hervorgeht, der gegenüber ultravioletten Strahlen beständig ist, und daß dann die so überzogene Fläche getrocknet wird.

Das entsprechende Auftragen erfolgt als Abschluß der Fertigungslinie für den aus Mineralfasern bestehenden Filz im Werk mittels jeglicher zweckdienlicher Vorrichtung, z.B. mit einer Auftragswalze oder einer Spritzpistole. Die verwendete Dispersion besteht aus Gemischen, die die gewünschten Polymere oder Kopolymere hervorbringen, dem UV-Stabilisator und gegebenenfalls dem bzw. den gewählten Farbstoffen. Die Dispersion kann wäßrig, organisch oder auch wäßrig-organisch sein; sie wird auf die Fläche 2 des Filzes in einer solchen Menge aufgetragen, daß sich daraus nach Trocknung ein Überzug ergibt, der ein zweckdienliches Gewicht pro Flächeneinheit aufweist, vorzugsweise 50-70g/m². Die Polymerisation an sich erfolgt dann generell durch Trocknung bei einer Temperatur von etwa 150°C mittels Warmluftstrom oder Infrarotstrahlung. Nachdem der Filz 1 so ausgerüstet und getrocknet ist, wird er zu Bändern oder Platten in den gewählten Abmessungen geschnitten. Diese Filzbänder bzw. -platten sind dann einsatzbereit.

Ihr Einsatz erfolgt vorzugsweise wie folgt: auf einer betonierten Fassade 4 beispielsweise wird der Filz 1 angeordnet, wobei die mit dem Überzug 3 versehene Fläche selbstverständlich nach außen zeigt. Die Filzbänder bzw. -platten werden an der Fassade 4 beispielsweise durch Verkleben oder auch mittels Stiften, Unterlegscheiben oder Zapfen befestigt. Zur Herstellung der eigentlichen belüfteten Fassaden werden die Halterungsstifte 6 bis in die Betonmasse 4 getrieben; Abstandselemente 7 werden an den die Verkleidungsplatten 5 tragenden Stiften 6 angebracht, damit die Gleichmäßigkeit des somit geschaffenen Raumes gewährleistet ist

Das nachstehend gegebene Beispiel ist lediglich informativ:

• Filz aus Glaswolle, Dichte 30-36kg/m³, Phenol-Formaldehyd-Harz (8%)

• organische Dispersion zu etwa 60% Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid und Polyethylen, UV-strahlensicher und nicht brennbar durch Beimischung von AI(OH)₃-Dichte 1,40 bis 1,42 - Viskosität 720mPas.,

• Auftragen mit Spritzpistole, danach etwa 15 Minuten lang Trocknung bei 150⁰C. Falls diese Dispersion außerdem mit Farbstoffen getönt ist, wird nach dem Trocknen keinerlei Veränderung in der Färbung festzustellen sein,

• fertiges Material: Filz als Platte oder Band in einer Stärke von ca. 30 mm -Überzug 60 g/m².

Versuche unter echten Einsatzbedingungen (Regen, Wind, Sonne) haben erwiesen, daß an einem derartigen isolierenden Material nach 6 Monaten Offenhängen keinerlei nennenwerte Oberflächenbeschädigung aufgetreten ist. In der Regel reicht eine solche Zeitspanne bei weitem aus für das Anbringen der die belüftete Fassade bildenden äußeren Plattenverkleidung.

Claims (9)

1. Wärme- und schallisolierendes Material, bestehend aus einem Filz aus Mineralfasern (1), die durch ein organisches Bindemittel verfestigt sind, zur Außenisolierung von Fassaden, dadurch gekennzeichnet, daß es an seiner Außenfläche (2) einen porösen Vinylüberzug hat, der beständig gegenüber ultravioletten Strahlen, rieselwasserdicht und gas- und dampfdurchlässig ist.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (3) ein Polymer wie Polyvinylacetat oder Polyvinylchlorid ist.

3. Material nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (3) flammensicher ausgerüstet ist.

4. Material nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (3) mittels organischer und/oder mineralischer Farbstoffe gefärbt ist.

5. Material nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (3) auf die Außenfläche (2) des Filzes (1) in einer Menge nach Trocknung von 50-70g/m² aufgetragen wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines wärme- und schallisolierenden Materials, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (2) eines Mineralfaserfilzes (1) in vorher bestimmter Menge mit einer wäßrigen oder organischen Dispersion überzogen wird, aus der der polymerisierte Stoff hervorgeht, der beständig gegenüber ultravioletten Strahlen ist, und daß dann die so überzogene Fläche getrocknet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen in einer solchen Menge erfolgt, daß nach Trocknung der Dispersion ein zu 50-70g/m² verteilter Überzug (3) verbleibt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion flammensichermachende Substanzen und gegebenenfalls organische und/oder mineralische Farbstoffe enthält.

9. Verwendung des wärme- und schallisolierenden Materials, dadurch gekennzeichnet, daß es bei der Herstellung von belüfteten Fassaden eingesetzt ist.