DE102018201089A1

DE102018201089A1 - Stoffmischung zur Herstellung eines Dämmstoffes, Dämmstoff, Bauelement und Dämmung

Info

Publication number: DE102018201089A1
Application number: DE102018201089.7A
Authority: DE
Inventors: Jens Geduhn; Johannes Edmüller
Original assignee: Schlagmann Poroton & Co KG GmbH
Current assignee: Schlagmann Poroton & Co KG GmbH
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2019-07-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoffmischung zur Herstellung eines Dämmstoffs, einen Dämmstoff selbst, insbesondere hergestellt aus der Stoffmischung und ein Bauelement, das den Dämmstoff aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Dämmung einer Wand mit dem erfindungsgemäßen Bauelement. Die Stoffmischung zur Herstellung eines Dämmstoffes weist ein Dämmmaterial auf Basis eines Schüttgutes aus porösen Teilchen und ein Bindemittel zum Binden der Teilchen des porösen Schüttgutes mit einem Bindemittelfeststoff auf, wobei der Bindemittelfeststoff Teilchen mit einem mittleren Partikeldurchmesser D50 > 1 µm aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoffmischung zur Herstellung eines Dämmstoffs, einen Dämmstoff selbst, insbesondere hergestellt aus der Stoffmischung und ein Bauelement, das den Dämmstoff aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Dämmung einer Wand mit dem erfindungsgemäßen Bauelement.
Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
Der heute insbesondere in Deutschland vorherrschende Trend geht dahin, dass in möglichst vielen Lebensbereichen die Energieeffizienz erhöht werden soll, um somit einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Dieser Trend erstreckt sich auch auf die Baubranche und heutzutage gibt es beim Bau neuer Gebäude vielfältige Vorschriften und Standards, die energieeffizientes Bauen bzw. die energieeffiziente Nutzung neuer Gebäude sicherstellen sollen. Aber auch die Modernisierung von Bestandsbauten geht heute zumeist immer auch mit einer energetischen Sanierung einher.
Ein wesentlicher Aspekt zur Gewährleistung energieeffizienter Gebäude ist die Verwendung von wärmedämmenden Baumaterialien zur Dämmung von Wänden, Decken und Dächern. Dafür gibt es eine Fülle von etablierten Baustoffen, deren wesentliche Haupteigenschaft eine hohe Dämmwirkung ist. Gewünscht ist mithin eine möglichst niedrige Wärmeleitfähigkeit. Dazu kommen aber noch diverse bautechnische und bauphysikalische Eigenschaften, die ebenfalls bestmöglich erfüllt sein sollten, damit ein Dämmstoff im großen Stil im Baugewerbe eingesetzt werden kann. Beispielsweise geht es auch um die Verarbeitbarkeit der Dämmstoffe, deren Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen, deren Umweltverträglichkeit, sowie Entsorgungsaspekte und natürlich Kosten.
Im Lichte der aktuellen Brandkatastrophe in London rückt eine weitere wesentliche Eigenschaft in den Vordergrund, die bis dahin zumindest in der öffentlichen Wahrnehmung nicht besonders präsent war: das Brandverhalten von Bau- und Dämmstoffen. So ist beispielsweise die Verwendung eines dämmenden Baustoffes, der zwar eine exzellente Dämmwirkung aufweist, aber im Brandfall durch dessen Brandverhalten möglicherweise brandfördernd o.Ä. wirkt, als bedenklich anzusehen. Bisweilen können brennbare Dämmstoffe Gebäudebrände noch verstärken und über die Außenfassade zu einer flächenhaften Ausbreitung bis auf das gesamte Gebäude führen, selbst wenn der eigentliche Brand nur lokal ausgebrochen war. Dem kann durch bautechnische Maßnahmen, wie beispielsweise dem Vorsehen von Brandriegeln o.Ä. entgegengewirkt werden. Das Vorsehen dieser geht allerdings auch mit einem gewissen Mehraufwand beim Bauen und erhöhten Kosten einher.
Aus DE 10 2004 049 618 B4 ist ein Hohlbaustein bekannt, dessen Hohlräume mit einem Dämmmaterial auf Basis eines porösen Schüttgutes gefüllt sind. Das verfüllte Schüttgut ist dabei aus einer Mischung gebildet, die das poröse Schüttgut, Wasser und Stärke sowie andere Komponenten („Anorganik“ etc.) aufweist. Als anorganische Komponenten werden dabei Kieselsol oder Wasserglas als zusätzliches Bindemittel eingesetzt, die u.U. mit dem Bindemittel Stärke synergistisch zusammenwirken. Das poröse Schüttgut kann ferner geblähte Perlite oder geblähte Vermiculite aufweisen. Als Bindemittel für das poröse Schüttgut wird gezielt Stärke verwendet. Der Hohlbaustein erfüllt damit insgesamt die Brennbarklasse A1.
Beschreibung der Erfindung
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuartigen Dämmstoff bereitzustellen, der neben guter Handhabbarkeit und sehr guten Dämmeigenschaften auch ein hervorragendes Brandverhalten aufweist. Konkret stellt die vorliegende Erfindung einen Dämmstoff bereit, der eine geringe Wärmeleitfähigkeit - nach DIN 12667 bzw. DIN EN 12667:2001-05 von etwa 0,035 bis 0,038 W/mK aufweist - und gleichzeitig die Klasse A1 des Brandverhaltens nach DIN EN 13501-1 bzw. DIN EN 13501-1:2007-05 erfüllt und damit ein nicht brennbarer Dämmstoff ist, der bevorzugt weder Rauchbildung noch Abtropfen gemäß Norm aufweist. Neben dem Dämmstoff selbst, umfasst die vorliegende Erfindung eine Stoffmischung aus welcher der neuartige Dämmstoff hergestellt ist/wird, sowie Bauelemente wie beispielsweise Ziegel, welche den neuartigen Dämmstoff aufweisen und eine Wanddämmung mit diesen Bauelementen.
Detaillierte Beschreibung der Stoffmischung
Die erfindungsgemäße Stoffmischung zur Herstellung eines Dämmstoffes, insbesondere des erfindungsgemäßen Dämmstoffes, weist ein Dämmmaterial als Hauptkomponente auf Basis eines Schüttgutes aus porösen Teilchen, ein Bindemittel zum Binden der Teilchen des porösen Schüttgutes, mit einem Bindemittelfeststoff auf, wobei der Bindemittelfeststoff Teilchen mit einem mittleren Partikeldurchmesser D50 > 1,0 µm aufweist bzw. optional aus solchen besteht. Optional besteht die Stoffmischung insgesamt aus diesen Komponenten. Bevorzugt kann die Partikelgrößenverteilung des Bindemittelfeststoffes durch eine klassische Gauß-Glockenkurvenverteilung dargestellt werden, die sich an der Teilchenzahl orientiert. Optional besteht der Bindemittelfeststoff also vollständig aus Teilchen, die insgesamt eine typische Gauß-Glockenkurvenverteilung der Teilchen-/Partikelgrößenverteilung mit D50 > 1,0 µm aufweisen. Hinsichtlich der Messung von Partikelgrößen, insbesondere für das Bindemittel, wird auf die Laserbeugungsanalyse gemäß ISO 13320 bzw. ISO 13320:2009-10 verwiesen, die dazu Anwendung finden kann. Für die Beschreibung von Partikelgrößenverteilungen, z.B., für die Bestimmung des zuvor genannten „D50“-Wertes aber auch anderer hier benutzter Kenngrößen wird auf die DIN ISO 9276 (alle Teile 1 bis 6) verwiesen.
Zur begrifflichen Klarstellung sei hier angemerkt, dass der Begriff „Dämmmaterial“ im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Grundwerkstoff des erfindungsgemäßen Dämmstoffes, d.h. als Hauptkomponente dieses, welche die Dämmeigenschaften bewirkt, zu verstehen ist. Der Begriff „Dämmstoff“ bezieht sich auf das Endprodukt, welches aus der erfindungsgemäßen Stoffmischung erhalten worden ist, d.h., auf den erhaltenen Baustoff, der z.B. durch Integration in Bauelemente weiterverwendet werden kann.
Die erfindungsgemäße mittlere Teilchen- bzw. Partikelgröße ist zumindest vorteilhaft darin, dass sie es erlaubt, dass mit relativ geringer Zugabe von Bindemittel (Bindemittelfeststoff) zu dem Dämmmaterial dennoch eine ausreichend starke Bindungswirkung für die Teilchen des Dämmmaterials erreicht wird, um die Handhabbarkeit des Dämmstoffes zu gewährleisten. Insbesondere bei sehr feinen Bindemittelteilchen in Verbindung mit Dämmmaterialteilchen mit hoher offener Porosität kann es sein, dass die feinen Bindemittelteilchen zu einem großen Teil, zum Beispiel durch Kapillarsogwirkung der offenen Porosität der Dämmmaterialteilchen in diese eindringen und für die Ausbildung eines benötigten Bindemittelfilms an der Oberfläche der Dämmmaterialteilchen dann nicht mehr zur Verfügung stehen. Als Folge muss in einem solchen Szenario eine deutlich größere Menge an Bindemittel zugesetzt werden, was wiederum die Brandeigenschaften negativ beeinflusst. Anders bei der vorliegenden Erfindung, bei der die gewählte Partikelgröße ein übermäßiges Eindringen in die porösen Dämmmaterialteilchen vermeidet bzw. verringert. Bei zu großen Bindemittelteilchen kann hingegen das Problem darin bestehen, dass bei gleicher zugegebener Gesamtmenge insgesamt nicht genügend Teilchen zur gleichmäßigen Verteilung im Schüttgut und dessen gleichmäßiger Abbindung zur Verfügung stehen. Auch mag die Mischbarkeit von Bindemittel und Dämmmaterial dadurch beeinträchtigt sein. Die erfindungsgemäße mittlere Partikelgröße der Bindemittelteilchen stellt mithin einen optimalen Kompromiss dar. Konventionelle Bindemittelsysteme, wie beispielsweise Kunstharzdispersionen, weisen mittlere Partikelgrößen von kleiner 400 nm oder kleiner 250 nm oder noch darunter auf. Entsprechend kommt es daher zu ausgeprägten „Aufsaugeffekten“ des Bindemittels durch das Dämmmaterial. Die vorliegende Erfindung hingegen verwendet mittlere Teilchengrößen, die durchschnittlich circa 3 bis 5 mal größer sind als die im Stand der Technik und vermindert somit die konventionell angetroffenen „Aufsaugeffekte“ deutlich.
Mit Vorteil enthält die Stoffmischung von einschließlich etwa 0,5 bis zu einschließlich oder etwa 3,5 Masse-%, bevorzugt bis zu einschließlich oder etwa 3,0 Masse-%, ferner bevorzugt bis zu einschließlich oder etwa 2,0 Masse-%, noch weiter bevorzugt bis zu einschließlich oder etwa 1,0 Masse-% an Bindemittelfeststoff bezogen auf die Masse des zu bindenden Dämmmaterials, welches die Hauptkomponente der erfindungsgemäßen Stoffmischung darstellt. Diese Definition soll folgende konkrete, einzelne Bindemittelgehalte abdecken: etwa 0,5 oder etwa 1,0 oder etwa 2,0 oder etwa 3,0 oder etwa 3,5 Masse-%, sowie beliebige aus diesen Einzelwerten kombinierbare Masse-%-Bereiche mit 0,5 als Untergrenze und 3,5 Masse-% als Obergrenze abdecken.
Vorzugsweise besteht die Stoffmischung aus den hier beschriebenen und noch zu beschreibenden Komponenten mit deren hier beschriebenen Eigenschaften, d.h., wie unten noch erläutert werden wird, besteht die erfindungsgemäße Stoffmischung nur aus dem Dämmmaterial und dem Bindemittel, womit die Gegenwart anderer funktionaler/wirksamer dritter Komponenten optional ausgeschlossen ist. Ausgenommen sind dabei/davon produktionsseitig bedingte Zusatzstoffe der Grundkomponenten Dämmmaterial und Bindemittel(-dispersion). Anders ausgedrückt, die erfindungsgemäße Stoffmischung bzw. auch der erfindungsgemäße Dämmstoff sind optional zusatzstofffrei. Die erfindungsgemäßen Mengen von Bindemittelfeststoff in der Rezeptur der Stoffmischung sind im Vergleich zum Stand der Technik vergleichsweise klein. Üblicherweise werden bei Dämmmaterial-Rohdichten von etwa 50 g/l etwa 24 % bis etwa 30 % Bindemittelfeststoff eingesetzt, was etwa dem 8 bis 10-fachen der erfindungsgemäßen Höchstmenge entspricht. Damit erzielt die vorliegende Erfindung bereits deutliche Materialeinsparungen im Vergleich zum Stand der Technik, was auch mit deutlichen Kosteneinsparungen einhergeht. Erfindungsgemäß wird also schon mit geringen Zugaben an Bindemittel(-feststoff) eine ausreichende mechanische Stabilisierung des Dämmmaterials erreicht, sodass daraus ein Dämmstoff hergestellt und in Bauelementen verwendet werden kann. Anders ausgedrückt, schon mit einer kleinen Menge von Bindemittel kann ein großes Volumen von Dämmmaterial verfestigt werden. Der geringe Zusatz an Bindemittel erlaubt insbesondere die erfindungsgemäße Verbesserung des Brandverhaltens, da die meisten konventionellen Bindemittelsubstanzen als solche ein vergleichsweise schlechtes Brandverhalten haben. Daraus folgt, dass je mehr Bindemittel erforderlich ist und zugegeben wird, desto mehr wirkt sich dies auf das Brandverhalten des Dämmstoffes insgesamt aus. Wird beispielsweise ein intrinsisch nicht brennbares Dämmmaterial mit einer großen Menge an weniger brandsicherem Bindemittel gebunden, dann weist der Dämmstoff insgesamt ein schlechteres Brandverhalten auf, als das Dämmmaterial als dessen Hauptkomponente. Dies kann, wie erfindungsgemäß erfolgt, durch Minimierung der verwendeten Bindemittelmenge erreicht werden. Große Mengen an zugesetztem Bindemittel können auch die Wärmedämmeigenschaften des Dämmstoffes herabsetzten, wenn das Bindemittel eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der Dämmstoff selbst aufweist. Auch aus diesem Grunde ist eine Begrenzung des Bindemittelanteils vorteilhaft. Weitere assoziierte Vorteile werden später in Bezug auf den Dämmstoff insgesamt beschrieben, gelten aber auch mittelbar für die erfindungsgemäße Stoffmischung.
Weiter ist es bevorzugt, dass bei der erfindungsgemäßen Stoffmischung, der Bindemittelfeststoff einen mittleren Partikeldurchmesser des Bindemittelfeststoffes D50 von etwa 1,3 µm aufweist, ferner bevorzugt der Partikeldurchmesser des Bindemittelfeststoffes D90 etwa 3,0 µm beträgt und noch weiter bevorzugt die Spanne der Partikelgrößen des Bindemittelfeststoffes von etwa 200 nm bis etwa 8,0 µm reicht. Bei diesen vorteilhaften Varianten des Bindemittelfeststoffes werden die oben beschriebenen Vorteile in besonderem Maße erreicht.
Insgesamt ist für die erfindungsgemäße Stoffmischung als auch für den später noch beschriebenen Dämmstoff festzuhalten, dass diese/dieser jeweils optional im Wesentlichen keine anderen, gezielt zugesetzten, Komponenten als das Dämmmaterial und das Bindemittel aufweisen. Im Gegensatz zur Lehre in DE 10 2004 049 618 B4 wird auf den Zusatz von weiteren Komponenten z.B. Anorganik in Form von Kieselsol oder Wasserglas etc. verzichtet. Die Bindungswirkung für das Dämmmaterial geht bevorzugt allein von dem optimierten Bindemittel aus und weitere Komponenten sind nicht erforderlich und enthalten. Dies bedeutet, dass es bevorzugt ist, dass die einzige funktionale bindende und konsolidierende Komponente in der Stoffmischung bzw. dem Dämmstoff das Bindemittel ist und keine weiteren (wechselwirkenden) Zusätze vorgesehen sind. Damit wird auch die Komplexität der Stoffmischung bzw. des Dämmmaterials deutlich verringert, was dessen Herstellung vereinfachen kann.
Optional ist die erfindungsgemäße Stoffmischung bzw. das erfindungsgemäße Dämmmaterial stärkefrei, cellulosefrei, zuckerfrei, kieselsolfrei und/oder wasserglasfrei, d.h., diese Komponenten kommen darin nicht bzw. in lediglich unspezifischen, unwirksamen und nicht-funktionalen Mengen, z.B. als Verunreinigungen, vor. Allgemeiner ausgedrückt kann die erfindungsgemäße Stoffmischung bzw. der erfindungsgemäße Dämmstoff als im Wesentlichen „zusatzstofffrei“ bezeichnet werden, d.h., außer dem Bindemittel bzw. der Bindemitteldispersion, einschließlich produktionsseitig darin zumeist enthaltener Zusatzstoffe, und dem Dämmmaterial, einschließlich zumeist produktionsseitig darin enthaltener Zusatzstoffe, sind keine weiteren Stoffe in nennenswerten und wirksamen Mengen enthalten.
Bindemittel
Das Bindemittel gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Kunstharzpulver (als Bindemittelfeststoff-Komponente) oder eine Kunstharzdispersion bevorzugt auf Wasserbasis aber jedoch nicht darauf beschränkt. Als „Kunstharz“ im Sinne der vorliegenden Erfindung und in Übereinstimmung mit dem Verständnis des technischen Fachmanns sind mehr oder weniger flüssige oder feste Produkte, die sich aus vorwiegend synthetischen organischen teils verschiedenen Stoffen/Materialien zusammensetzen zu verstehen. Ein „Kunstharzpulver“ ist dann als ein Pulver aus ausgehärtetem Kunstharz zu verstehen und kann auch als (re-) dispergierbares Kunstharz in fester Pulverform verstanden werden. Eine „Kunstharzdispersion“ ist als Mischung eines Kunstharzes mit einem Dispersionsmittel (einer Flüssigkeit) zu verstehen. Im Falle eines Kunstharzpulvers bzw. einer Kunstharzdispersion sind aus stofflicher Sicht insbesondere Polyvinylacetat-Ethylen, ein Copolymer aus Vinylacetat und Ethylen oder ein Copolymer aus Vinylacetat-Ethylen bzw. Mischungen davon besonders bevorzugt.
Weiter bevorzugt ist es, dass bei der beschriebenen Stoffmischung der Bindemittelfeststoff optional aus Polyvinylacetat oder Styrol-Acrylat oder Polymeren auf Basis von Zuckern oder Polymeren auf Basis von Cellulosen oder Kombinationen davon besteht. Diesbezüglich ist es ferner bevorzugt, dass der Bindemittelfeststoff zumindest eines aus Polyvinylacetat als Homopolymer, Ethylen-Acrylat-Copolymer oder Styrol-Acrylat-Copolymere aufweist. Die Grundsubstanz bzw. das Grundmaterial des Bindemittelfeststoffes kann die zuvor aufgelisteten Werkstoffe aufweisen bzw. jeweils aus diesen oder Kombinationen davon bestehen. Besonders bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz von Grundsubstanzen, die sich in wässrigen Medien nicht auflösen und z.B. mikrobiell und allgemein stabile Dispersionen bilden. Bevorzugt sind insbesondere Bindemittelfeststoffe, die aus Polyvinylacetat bzw. Polyvinylacetatteilchen bestehen.
Vorteilhaft und optional im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Bindemittel bzw. Bindemittelwirkstoffe auf Basis von Polyvinylacetat als Homopolymer oder Copolymer mit Ethylen oder Acrylaten und können speziell über Silane modifiziert sein. Als weitere große Gruppe an Polymerarten kommen auch Styrol-Acrylate in Betracht. Im Detail können Monomeren-Einheiten aus Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, Vinylester von alpha-verzweigten Monocarbonsäuren wie VeoVa, Vinylpivalat enthalten sein. Weitere Monomere können sein: Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylarcylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat; als Olefine Ethylen, Propylen, 1,3 Butadien; Vinylaromaten aus Styrol oder Vinyltoluol oder Vinylhalogenide. Auch grobdisperse organische Polymerteilchen kommen als effiziente Bindemittel in Betracht, besonders Polymere auf Basis von Zuckern oder Cellulosen, bei letztgenannten genauer gesagt redispergierbare modifizierte Celluloseetherpulver mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad (Molmassen) und unterschiedlichen Seitenketten u. a. Methyl- oder Ethylhydroxy-Gruppen.
Hinsichtlich des Bindemittels der Stoffmischung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das Bindemittel ein Bindemittelpulver oder eine Bindemitteldispersion ist, die zusätzlich zu dem Bindemittelfeststoff noch ein Dispersionsmittel, bevorzugt Wasser, aufweist. Im Falle eines Bindemittelpulvers ist eine vorteilhafte trocken-trocken Stoffmischung bereitstellbar, die aus einer Feststoffmischung aus Schüttgut des Dämmmaterials und Bindemittelpulver des Bindemittels besteht. Eine derartige Stoffmischung kann leicht konfektioniert und unter Feuchtigkeitsabschluss gelagert werden. Zur Weiterverarbeitung bzw. Weiterverwendung kann diese dann einfach mit einem Dispersionsmittel (Wasser) versetzt werden. Alternativ kann die Stoffmischung auch aus einer Mischung aus Dämmmaterial-Schüttgut und einer Bindemitteldispersion d.h. Bindemittelfeststoff und Dispersionsmittel (Wasser) bestehen.
Im optionalen Falle einer Bindemitteldispersion ist es bevorzugt, dass das Bindemittel bzw. die Bindemitteldispersion 50 bis 60 Masse-% des Bindemittelfeststoffes enthält. Für die Bindemitteldispersion ist es ferner bevorzugt, dass diese aus einer organischen Polymerdispersion, einer Kunstharzdispersion, einer Dispersion aus einem redispergierbaren Polymerpulver oder einer sprühgetrockneten Kunstharzdispersion oder Mischungen davon besteht, die ferner bevorzugt jeweils über ein Emulgatorsystem stabilisiert sind.
Aus den obigen Ausführungen folgt, dass die erfindungsgemäße Stoffmischung in ihrer allgemeinsten Form aus zwei Komponenten besteht, nämlich einem Dämmmaterial in Form eines Schüttgutes aus porösen Teilchen, beispielsweise Blähperlit, und einem Bindemittelfeststoff, beispielsweise in Form eines Bindemittelpulvers. Damit würde sich im Wesentlichen eine trocken-trocken Stoffmischung ergeben. Alternativ, in einer bevorzugten Ausführungsform, ist die erfindungsgemäße Stoffmischung im Grunde dreikomponentig dadurch, dass das Bindemittel eine Bindemitteldispersion ist, die zusätzlich zum Bindemittelfeststoff zumindest noch ein Dispersionsmittel meist in Form von Wasser enthält. Vorstellbar sind also folgende Kombinationen, welche die erfindungsgemäße Stoffmischung darstellen können:

a) Dämmmaterial-Schüttgut + Bindemittel-Feststoff,
b) Dämmmaterial-Schüttgut + Bindemittel-Dispersion (Bindemittel-Feststoff + Dispersionsmittel) oder
c) Dämmmaterial-Schüttgut + Bindemittel-Dispersion (Bindemittel-Feststoff + Dispersionsmittel + Zusatzstoffe).

Neben dem Bindemittelfeststoff und dem Dispersionsmittel, kann die Bindemitteldispersion optional auch noch funktionale Zusatzstoffe, wie die oben erwähnten Emulgatoren enthalten. Auch umfasst ist die Zugabe von Polyvinylalkoholen und/oder anorganischen Trennmitteln (sog. „Anticakingmittel“), wodurch das eingesetzte Polymerpulver leicht redispergierbar ist und auch nach Wasserzugabe als Bindemitteldispersion zur Verfügung steht. Insgesamt ist es bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Stoffmischung lediglich zweikomponentig ist, wobei das Dämmmaterial die erste und gleichzeitig die Hauptkomponente und das Bindemittel, sei es als bloßer Bindemittelfeststoff oder als Bindemitteldispersion, die zweite Komponente bildet. Optional sind daher keine weiteren wirksamen bzw. funktionalen Komponenten vorgesehen bzw. ausgeschlossen.
Dämmmaterial
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Dämmmaterial ist auf keinen konkreten Typ beschränkt. Bevorzugt sind jedoch Dämmmaterialien, die an sich (intrinsisch) zumindest gute (Wärme-)Dämmeigenschaften und idealerweise auch an sich ein gutes Brandverhalten aufweisen und nach DIN EN 13501-1 als „nicht brennbar“ einzuordnen sind. Letzteres trifft insbesondere auf viele anorganische keramische Materialien zu. Ferner ist es bevorzugt, dass das Dämmmaterial in Pulver- bzw. Granulatform vorliegt und ein Schüttgut darstellt. Die Teilchen- bzw. Partikel des Dämmmaterials können dann durch das Bindemittel gebunden werden und es ergibt sich eine poröse, mechanisch stabilisierte Gesamtstruktur mit vielen Lufteinschlüssen und hoher Dämmwirkung, insbesondere Wärmewie auch Schalldämmwirkung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die aber nicht darauf beschränkt ist, ist als Dämmmaterial insbesondere ein Schüttgut bevorzugt, das Perlit bzw. Blähperlit (d.h. expandiertes Perlit) aufweist bzw. daraus besteht. Bei Perlit handelt es sich um ein alteriertes vulkanisches Glas mit SiO₂ als Hauptbestandteil. Durch einen Glühprozess bei etwa 800 bis 1000 °C kann sich Rohperlit aufblähen und bildet dabei ein Dämmmaterial mit geringer Rohdichte und geringer Wärmeleitfähigkeit aus, das geradezu für die erfindungsgemäße Stoffmischung prädestiniert ist. Die Blähperlitteilchen („Granalien“) sind dabei zumeist Mischungen aus stäbchen- und eierförmigen Teilchen, die in Folge des Blähprozesses eine offenzellige Struktur d.h. eine offene Porosität aufweisen. Als Perlitquellen sind Perlitstäube denkbar. Vorstellbar als Dämmmaterial sind aber auch „künstliche Perlite“, wobei es sich um expandierte bzw. geblähte Geopolymere, insbesondere alkalisch aktivierte Alumosilikate handelt.
Hinsichtlich des Dämmmaterials der erfindungsgemäßen Stoffmischung, ist es bevorzugt, dass das Dämmmaterial zumindest teilweise hydrophobiert ist bzw. so ausgestaltet ist, dass es eine eingeschränkte Wasseraufnahme aufweist. Die Wasseraufnahme bzw. der Hydrophobiergrad von Perlit ist gemäß ASTM 303-77 bestimmbar, worauf hiermit verwiesen wird. Mit Dämmmaterial sind hier insbesondere die Teilchen bzw. Partikel des Dämmmaterials gemeint, die zur Begrenzung der Wasseraufnahme ausgestaltet bzw. funktionalisiert sind. Dies kann beispielsweise einerseits durch die Verwendung von geschlossenem Perlit, d.h., mit geringer offener Porosität der Perlitteilchen ermöglicht werden. Andererseits ist ein Prozess denkbar, bei dem das Schüttgut mit einem Hydrophobiermittel versehen bzw. massenhydrophobiert wird. Die Beschränkung der Wasseraufnahme entweder chemisch oder physikalisch hat insbesondere zwei Vorteile. Einerseits wird dadurch ein „Aufsaugen“ der Bindemitteldispersion durch das Dämmmaterial begrenzt. Eine zu starke Aufnahme von Bindemittel durch das Dämmmaterial würde dessen Funktionsfähigkeit beeinträchtigen, da aufgesaugtes Bindemittel nicht mehr voll am Bindeprozess teilnehmen kann. Es müsste damit mehr Bindemittel(-dispersion) eingesetzt werden, um die Aufnahme durch das Dämmmaterial auszugleichen. Somit wird durch die Begrenzung der Wasseraufnahme auch ein Beitrag zur Reduzierung der notwendigen Menge an Bindemittel geleistet. Im Umkehrschluss folgt daraus aber auch, dass keine vollständige Hydrophobierung erwünscht ist, da ansonsten die Bindemitteldispersion die Teilchen des Dämmmaterials nicht mehr benetzen würde und somit nahezu keine Bindungswirkung entfalten könnte. Daher das Attribut „teilweise“ hydrophobiert. Ferner, ist eine begrenzte Wasseraufnahme nützlich, um ein Vollsaugen des Dämmmaterials bzw. des erhaltenen Dämmstoffes beispielsweise auf einer Baustelle zu vermeiden, falls dort hohe Feuchtigkeit herrscht (Regenwasser etc.).
Ferner ist es bevorzugt, dass das Dämmmaterial ein Perlitmaterial, bevorzugt ein Blähperlitmaterial ist, und das Perlitmaterial (a) eine Schüttdichte von 26 g/l (Gramm pro Liter) bis 42 g/l und einen mittleren Partikeldurchmesser D50 von etwa 500 µm aufweist und/oder (b) das Perlitmaterial eine Schüttdichte von > 42 g/l und einen mittleren Partikeldurchmesser D50 von ≥ 800 µm aufweist. Wie oben bereits beschrieben worden ist, ist Perlit bzw. Blähperlit im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Dämmmaterial bevorzugt. In dieser bevorzugten Ausführungsform können Perlitmaterialien mit unterschiedlichen Schüttdichten und mittleren Partikeldurchmessern verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können einerseits vergleichsweise feine Perlitmaterialien mit geringer Schüttdichte und kleinen mittleren Partikeldurchmessern (Variante (a)) oder aber vergleichsweise gröbere Perlitmaterialien (Variante (b)) oder beliebige Mischungen daraus als Dämmmaterial verwendet werden. Wenn die feinen Perlitkomponenten überwiegen, d.h. bei großer Gesamtoberfläche des Schüttgutes, muss vergleichsweise mehr Bindemittelfeststoff - näher an den erfindungsgemäßen 3,5 Masse-% - eingesetzt werden als wenn überwiegend gröberes Perlit verwendet wird. Insgesamt ergibt sich durch die Variationsmöglichkeiten des Perlitmaterials eine hohe Flexibilität bei der (Fein-)Einstellung der Eigenschaften des Dämmstoffes.
II. Detaillierte Beschreibung des Dämmstoffes
Der Dämmstoff der vorliegenden Erfindung, d.h. das Produkt, welches zu Dämmzwecken in Bauelementen eingesetzt werden kann, weist a) als Hauptkomponente ein Dämmmaterial auf Basis eines Schüttgutes aus porösen Teilchen, bevorzugt Blähperlit, und b) als Zusatzstoff ein Bindemittel, bevorzugt ein Kunstharzbindemittel, welches die Teilchen des porösen Schüttgutes bindet, auf, wobei der Dämmstoff 0,5 bis 3,5 Masse-% an Bindemittel enthält. Optional besteht der erfindungsgemäße Dämmstoff nur aus diesen Komponenten, d.h., er ist im Wesentlichen zweikomponentig. In diesem Fall ist ein Gehalt signifikanter d.h. funktionaler/wirksamer weiterer Komponenten (ausgenommen herstellungsbedingte Zusatzstoffe im Dämmstoff und Bindemittel sowie Verunreinigungen) ausgeschlossen. Aus dieser Beschreibung des Dämmstoffes folgt, dass sich der Gehalt (Masse-%) an Bindemittel sowie optional die Zweikomponentigkeit der erfindungsgemäßen Stoffmischung im Produkt „Dämmstoff“ wiederfinden bzw. auf diesen übergehen/übertragen werden. Folglich finden alle relevanten Eigenschaften der oben beschriebenen Stoffmischung, z.B. die Masse-%-Gehalte des Bindemittel, die Art und Beschaffenheit des Dämmstoffes und die Art des Bindemittels, Anwendung auf den Dämmstoff, sind mit diesem kombinierbar und finden sich darin strukturell wieder.
Alternativ kann der Dämmstoff der vorliegenden Erfindung dadurch prozessual definiert werden, dass er erhältlich ist bzw. erhalten wird durch Verarbeitung der oben definierten und beschriebenen erfindungsgemäßen Stoffmischung.
Der erfindungsgemäße, innovative Dämmstoff ist insbesondere durch Abbinden der zuvor beschriebenen Stoffmischung herstellbar. Unter „Abbinden“ ist dabei ein Prozess zu verstehen, bei dem das Bindemittel der erfindungsgemäßen Stoffmischung, die Teilchen des Dämmmaterials zu einem kompakten, stabilen Körper verbindet. Aus bautechnischer Sicht liegt eine genügende Abbindung vor, wenn der Dämmstoff verfüllt in ein Bauelement nicht herausrieselt und/oder schnittfest ist. Dies bedeutet für den einschlägigen Fachmann, dass ein mit dem Dämmstoff gefülltes Bauelement gehandhabt werden kann, ohne dass dabei der verfüllte Dämmstoff aus dem Bauelement herausfällt. Ferner kann ein solches Bauelement auch durch Sägen aufgeteilt werden ohne, dass der Dämmstoff ausbricht und aus den Verfüllungsräumen fällt. Auch ergeben sich beim Zerschneiden einigermaßen glatte Schnittflächen, ohne starke Ausbrechungen von Dämmstoff.
Konkret lässt sich der erfindungsgemäße Dämmstoff wie folgt erhalten bzw. herstellen. Zunächst wird die erfindungsgemäße Stoffmischung erzeugt. Liegt das Bindemittel als Bindemittelpulver vor, so wird dieses zunächst mit einer geeigneten Flüssigkeit z.B. Wasser gemischt, um eine geeignete d.h. gut zu verarbeitende Bindemitteldispersion herzustellen. Liegt das Bindemittel bereits oder als wie zuvor erzeugte Bindemitteldispersion vor, dann wird mehr Flüssigkeit z.B. Wasser zugegeben werden, um die Dispersion zur weiteren Verarbeitung zu verdünnen. Dabei wird üblicherweise mit einer 20-fachen Verdünnung gearbeitet. Die zur weiteren Verarbeitung eingestellte Dispersion wird dann in einer geeigneten Mischeinrichtung mit dem Dämmmaterial-Schüttgut gemischt. Daraus ergibt sich dann die erfindungsgemäße Stoffmischung. Im nächsten Schritt wird die Stoffmischung durch eine Trocken- und Härteanlage geführt und dort bei Temperaturen bis max. 150 °C für ca. 4 h getrocknet und gehärtet. Diese Temperatur stellt einen Kompromiss aus der Mindestfilmbildetemperatur für das Bindemittel durch Wasserentzug, der Vermeidung von Verbrennen und einer wirtschaftlichen Trocknungszeit dar. Vorstellbar und möglich sind jedoch auch Trocknungstemperaturen im Bereich von 60°C bis 80 °C. Dieser Schritt entspricht demnach dem Abbinden der erfindungsgemäßen Stoffmischung, mit welchem der mechanisch stabilisierte, schnittfeste Dämmstoff erhalten wird.
Für den erfindungsgemäßen Dämmstoff ist es bevorzugt, dass der Dämmstoff eine Klassifizierung des Brandverhaltens gemäß DIN EN 13501-1 von „Al“ aufweist, d.h. insgesamt als „nicht brennbar“ zu klassifizieren ist. Weiter ist es bevorzugt, dass der Dämmstoff eine Wärmeleitfähigkeit gemäß DIN 12667 von einschließlich etwa 0,035 bis einschließlich etwa 0,038 W/mK, bevorzugt bis einschließlich etwa 0,036 W/mK aufweist. Gegenüber dem Dämmmaterial (Schüttgut) wird dem Dämmstoff eine bessere Wärmedämmung dadurch verliehen, dass das hocheffiziente Bindemittel die Räume zwischen den Schüttgutteilchen durch die abbindende Filmbildung zumindest teilweise verschließt und damit eine Luftzirkulation durch diese verringert. Damit wird durch die Abbindung des Dämmmaterials eine geringere Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffes insgesamt erreicht, als sie dem Dämmmaterial selbst innewohnt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der erfindungsgemäße Dämmstoff beide Eigenschaften gleichzeitig erfüllt, wonach sich ein besonders vorteilhafter Baustoff ergibt, der hohe Wärmedämmeigenschaften mit sehr gutem Brandverhalten kombiniert.
Der geringe Bindemitteleinsatz geht ferner generell mit Material- und Kosteneinsparungen einher und ermöglicht zudem auch die Einhaltung einer geringen Dämmstoffrohdichte von etwa 50 g/l. Anders ausgedrückt, eine geringe Rohdichte des Dämmmaterials selbst wird nicht unnötig bzw. nur unwesentlich durch den Einsatz von Bindemittel erhöht und kann für den Dämmstoff insgesamt erhalten bleiben. Somit ergibt sich ein Dämmstoff mit sehr gutem Brandverhalten, sehr guten (Wärme-)Dämmeigenschaften und vergleichsweise niedriger Rohdichte. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Dämmstoffes ist eine günstige Einstufung hinsichtlich Entsorgbarkeit und Deponierbarkeit. Die deutliche Einsparung an Bindemittel, insbesondere kunststoffbasierten Bindemitteln, sorgt für günstige „TOC“ („Total Organic Carbon“) und „DOC“ („Dissolvable Organic Carbon“) Einordnungen, die eine spätere Entsorgung von Bauschutt auf Basis des erfindungsgemäßen Dämmstoffes vereinfachen kann. Ein noch weiterer Vorteil des Dämmstoffes der vorliegenden Erfindung ist eine verringerte Emission von leicht flüchtigen organischen Substanzen („VOC“), was der Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit des Dämmstoffes zu Gute kommt.
Das sehr gute Brandverhalten wird insbesondere durch den vergleichsweise geringen Gehalt an Bindemittel bzw. „Organik“ in der Stoffmischung, aus welcher der Dämmstoff erhalten wird, erreicht. Bei mineralischen, teilchenförmigen Dämmmaterialien, wie etwa Perlit, ist das eigentliche Dämmmaterial selbst schon gut brandbeständig. Dies wird aber eingeschränkt durch die Verwendung eines Bindemittels, welches für die bautechnische Verwendung notwendig ist, um derartige Dämmmaterialien handhabbar zu machen, d.h. die Formbeständigkeit und Schnittfestigkeit zu erreichen, wenn diese nicht nur als reine Schüttmaterialien verwendet werden sollen. Das Brandverhalten konventioneller Bindemittel für derartige Dämmmaterialien ist aber zumeist deutlich schlechter als das der Dämmmaterialien selbst. Folglich, verschlechtert sich das Brandverhalten des insgesamt erhaltenen Dämmstoffes durch eben den notwendigen Zusatz von Bindemittel. Beispielsweise haben zurzeit verfügbare Perlit-Dämmstoffe nur die B2-Klassifizierung, d.h., sie gelten als normal entflammbar. Da das Perlit-Dämmmaterial intrinsisch nicht brennbar ist, folgt, dass das vergleichsweise durchschnittliche Brandverhalten durch das zugesetzte Bindemittel bedingt ist. Durch die Verwendung eines Bindemittels mit optimierter Teilchengröße bzw. Partikelgröße und Partikeldurchmessern und optionaler Abstimmung dieser auf die Eigenschaften des zu bindenden Dämmmaterial-Schüttgutes, ist es möglich, den notwendigen Anteil/Menge des Bindemittels so weit zu verringern, dass eine Verbesserung des Brandverhaltens auf Stufe „A1“ möglich ist. Mit anderen Worten, durch das besonders effiziente Bindemittel der erfindungsgemäßen Stoffmischung ist es möglich, den erfindungsgemäßen Dämmstoff mit all seinen vorteilhaften Eigenschaften zu erhalten.
Insgesamt ergeben sich für den erfindungsgemäßen Dämmstoff die folgenden signifikanten (technische) Vorteile gegenüber konventionellen, insbesondere Perlit-basierten, Dämmstoffen:

- sehr gutes Brandverhalten gemäß DIN EN 13501-1 Klassifizierung A1,
- geringe Wärmeleitfähigkeit gemäß DIN 12667 von etwa 0,035 bis etwa 0,038 W/mK,
- geringe Erhöhung der (Schütt-)Rohdichte des verwendeten Dämmmaterials durch das Bindemittel,
- verringerte Emission von leicht flüchtigen organischen Substanzen und
- vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich Entsorgbarkeit und Deponierbarkeit.

III. Detaillierte Beschreibung des Bauelements und der Dämmung
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, den erfindungsgemäßen Dämmstoff zusammen, teils mit üblichen, Bauelementen zu verwenden. Daraus ergibt sich dann das erfindungsgemäße Bauelement, mit zumindest einem Hohlraum, wobei zumindest ein Teil des zumindest einen Hohlraums des Bauelements mit dem erfindungsgemäßen Dämmstoff gefüllt ist.
Bevorzugt ist das Bauelement eines ausgewählt aus der Gruppe aus: Hohlbaustein, Hohlziegel, Lochziegel, Hochlochziegel, Langlochziegel, Hintermauerziegel, Ziegelmodul und Plattenelement ist. Ferner ist es bevorzugt, dass das Bauelement zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aus: keramisches Material, Ton, Beton, Zement, Kalksandstein, Gips, Holz, Bimsstein oder Naturstein zumindest aufweist oder daraus besteht. Ein besonders bevorzugter Typ von Bauelement ist der Ziegel gemäß der veröffentlichten Patentanmeldung DE 198 07 040 A1 , deren Inhalt zum Bestandteil der vorliegenden Erfindung und Offenbarung gemacht wird. Konkret umfasst eine Ausführungsform des Bauelements der vorliegenden Erfindung einen Ziegel, insbesondere einen Wärmedämmziegel, wie er in der DE 198 07 040 A1 definiert ist, wobei zumindest ein Teil oder auch alle Verfüllkanäle des Ziegel zumindest teilweise oder auch vollständig mit dem Dämmstoff der vorliegenden Erfindung verfüllt sind.
Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin eine Dämmung, insbesondere eine Wärmedämmung, für eine Wand bereitzustellen, wobei das zuvor beschriebene Bauelement in zumindest einer seiner Ausgestaltungsvarianten an einer Wand zur Dämmung (Wärme und/oder Schalldämmung) angebracht ist. Die Wand kann dabei insbesondere eine bereits errichtete Wand sein, die Zwecks Dämmung bzw. Wärmedämmung, mit dem erfindungsgemäßen Bauelement versehen, d.h. dieses vorgemauert, angeklebt oder angedübelt o. Ä. wird. Dies kann sowohl innen- oder außenwandseitig erfolgen. Mit Vorteil ist das vorgesehene erfindungsgemäße Bauelement ein Ton-Hochlochziegel mit einer Ziegelbreite (Wanddicke) von etwa 5,0 cm bevorzugt etwa 8,0 cm bis etwa 12,0 cm und mindestens einem Hochloch, das vollständig mit dem erfindungsgemäßen Dämmstoff gefüllt ist, der ein Perlit-Dämmstoff ist. Eine bevorzugte Variante der vorliegenden Erfindung ist dabei eine Wand, wie sie in der Europäischen Patentanmeldung EP 13 182 371.8 (veröffentlicht als: EP 2 708 677 A1 ) beschrieben ist und zum Bestandteil der vorliegenden Erfindung gemacht wird. Konkreter Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist demnach das Anbringen des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Bauelementes, insbesondere in Form schmaler Perlit-gefüllter Ziegel, an eine Bestandswand ohne Verwendung vertikaler Abstützungselemente, wie Konsolen, Winkel, Fundamenten oder Ähnlichem. Ein damit in Verbindung stehender weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist somit auch eine Verwendung des gerade zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Bauelements für die mehrschichtige Wand, wie sie in der bereits erwähnten Europäischen Patentanmeldung EP 13 182 371.8 beschrieben ist. Somit ergibt sich u.a. eine „konsolenfreie“ Wärmedämmung einer Bestandswand mit hervorragendem intrinsischem Brandverhalten.
Das erfindungsgemäße Bauelement und die erfindungsgemäße Dämmung realisieren alle Effekte und Vorteile, wie sie vorangehend für den erfindungsgemäßen Dämmstoff erläutert worden sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung

Beispielhafte „Rezepturen“, d.h. Zusammensetzungen für die erfindungsgemäße Stoffmischung, ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle. Beispiel 1 ist eine Rezeptur für eine erfindungsgemäße Stoffmischung bei der als Dämmmaterial Perlit mit einer Rohdichte der Schüttung (RD_Schütt) von 35 g/l verwendet wird. In Beispiel 1 werden 35 g Perlit 1,05 g Bindemittelfeststoff, z.B. Polyvinylacetatpulver mit der erfindungsgemäßen Partikelgrößengestaltung zugegeben. Insgesamt beträgt der Massenanteil des Bindemittelfeststoffes dabei etwa 2,9 %. Ähnlich verhält sich dies in Beispiel 2, wo lediglich ein Perlit mit einer etwas größeren Rohdichte der Schüttung von 40 g/l verwendet wird.

	Beispiel 1		Beispiel 2
	RD_Schütt Perlit = 35 g/l		RD_Schütt Perlit = 40 g/l
Perlit	35 g	97,1 %	40 g	97,1 %
Bindemittelfeststoff	1,05 g	2,9 %	1,20 g	2,9 %
Stoffmischung	36,05 g	100 %	41,2 g	100 %

Ein Dämmstoff gemäß der vorliegenden Erfindung auf Perlitbasis mit einer Rohdichte von etwa 49,5 kg/m³ wurde einem Test zur Bestimmung der Verbrennungswärme gemäß DIN EN ISO 1716 bzw. DIN EN ISO 1716:2010-11 unterzogen und erzielte einen mittleren „PCS“-Wert von 0,571 MJ/kg. Für diesen Dämmstoff wurde auch eine Nichtbrennbarkeitsprüfung nach DIN EN ISO 1182 bzw. DIN EN ISO 1182:2010-10 durchgeführt und ergab eine mittlere Temperaturerhöhung von 6 °C, einen mittleren Masseverlust von 6,7 % und eine Entflammungsdauer von 0 s. Alle Messwerte liegen dabei deutlich unter den geforderten Grenzwerten des einschlägigen Tests, was die Vorteilhaftigkeit des erfindungsgemäßen Dämmstoffes unterstreicht.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Bauelementes der vorliegenden Erfindung ist ein Tonziegel in Form eines Hochlochziegels, dessen Lochmuster bzw. dessen Hochlöcher im Wesentlichen vollständig mit dem erfindungsgemäßen Dämmstoff mit Perlit als Dämmmaterial verfüllt sind. Die Ziegelgeometrien und Lochmuster, auf welche sich die vorliegende Ausführungsform bezieht, sind bekannt durch die Produkte „POROTON T7“, „POROTON T8“, „POROTON S8“, „POROTON S9“, „POROTON S10“ der Anmelderin und auch aus der bereits eingeführten DE 198 07 040 A1 .
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Bauelementes der vorliegenden Erfindung ist ein Bauelement in Form schmaler Hochloch-Tonziegel mit beispielhaften Ziegeldicken von etwa 5,0 cm bevorzugt etwa 8,0 cm bis 12,0 cm, die im Inneren einen einzelnen durchgehenden Hohlraum aufweisen, der vollständig mit einem Perlit-Dämmstoff gemäß der vorliegenden Erfindung verfüllt ist. Dieser Ziegeltyp, auch bekannt als „POROTON-WDF“ als Produkt der Anmelderin, ist insbesondere zur Dämmung von Innen- und Außenwänden geeignet. Die vergleichsweise schmalen Ziegel können dabei vor eine Bestandswand vorgemauert bzw. an dieser angeklebt werden und damit deren Wärmedämmeigenschaften signifikant verbessern. Insbesondere bei einer derartigen Wärmedämmung von Außenwänden, kommt dem sehr guten Brandverhalten des erfindungsgemäßen Bauelementes große Bedeutung zu. Die Kombination aus quasi nicht brennbarem Tonziegelmaterial einerseits und einem Dämmstoff mit Brandverhalten A1 darin andererseits bedeutet, dass eine Außenfassadendämmung erhalten werden kann, die auch ohne Vorsehen zusätzlicher bautechnischer Maßnahmen eine hohe Brandbeständigkeit gewährleistet und aus sich heraus keinen Beitrag zur fassadengestützten Ausbreitung von Feuern leistet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004049618 B4 [0005, 0013]
DE 19807040 A1 [0035, 0040]
EP 13182371 [0036]
EP 2708677 A1 [0036]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 12667 [0006, 0030, 0033]
DIN EN 12667:2001-05 [0006]
DIN EN 13501-1 [0006, 0022, 0030, 0033]
DIN EN 13501-1:2007-05 [0006]
ISO 13320 [0007]
ISO 13320:2009-10 [0007]
DIN ISO 9276 [0007]
ISO 1716 [0039]
DIN EN ISO 1716:2010-11 [0039]
DIN EN ISO 1182 [0039]
DIN EN ISO 1182:2010-10 [0039]

Claims

Stoffmischung zur Herstellung eines Dämmstoffes, insbesondere eines Dämmstoffes mit einer Wärmeleitfähigkeit gemäß DIN 12667 von etwa 0,035 bis etwa 0,038 W/mK und einer Klassifizierung des Brandverhaltens gemäß DIN EN 13501-1 von A1, wobei die Stoffmischung aufweist: ein Dämmmaterial auf Basis eines Schüttgutes aus porösen Teilchen als Hauptkomponente und ein Bindemittel zum Binden der Teilchen des porösen Schüttgutes, mit einem Bindemittelfeststoff, wobei der Bindemittelfeststoff Bindemittelteilchen mit einem mittleren Partikeldurchmesser D50 > 1 µm aufweist.
Stoffmischung nach Anspruch 1, die 0,5 bis 3,5 Masse-%, bevorzugt bis zu oder etwa 3,0 Masse-%, weiter bevorzugt bis zu oder etwa 2,0 Masse-% und ferner bevorzugt bis zu oder etwa 1,0 Masse-% an Bindemittelfeststoff bezogen auf die Masse des zu bindenden Dämmmaterials enthält.
Stoffmischung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der mittlere Partikeldurchmesser des Bindemittelfeststoffes D50 etwa 1,3 µm beträgt, bevorzugt der Partikeldurchmesser des Bindemittelfeststoffes D90 etwa 3,0 µm beträgt und weiter bevorzugt die Spanne der Partikelgrößen des Bindemittelfeststoffes von etwa 200 nm bis etwa 8,0 µm reicht.
Stoffmischung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Bindemittelfeststoff aus Polyvinylacetat-Ethylen, einem Copolymer aus Vinylacetat und Ethylen, einem Copolymer aus Vinylacetat-Ethylen, Polyvinylacetat oder Styrol-Acrylat oder Polymeren auf Basis von Zuckern oder Polymeren auf Basis von Cellulosen oder Kombinationen davon besteht und der Bindemittelfeststoff optional zumindest eines aus Polyvinylacetat als Homopolymer, Ethylen-Acrylat-Copolymer oder Styrol-Acrylat-Copolymere aufweist.
Stoffmischung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Bindemittel ein Bindemittelpulver ist oder eine Bindemitteldispersion ist, die zusätzlich zu dem Bindemittelfeststoff noch ein Dispersionsmittel, bevorzugt Wasser aufweist.
Stoffmischung nach Anspruch 5, wobei wenn das Bindemittel eine Bindemitteldispersion ist, das Bindemittel 50 bis 60 Masse-% des Bindemittelfeststoffes enthält.
Stoffmischung nach Anspruch 5 oder 6, wobei wenn das Bindemittel eine Bindemitteldispersion ist, die Bindemitteldispersion aus einer organischen Polymerdispersion, einer Kunstharzdispersion, einer Dispersion aus einem redispergierbaren Polymerpulver oder einer sprühgetrockneten Kunstharzdispersion oder Mischungen davon besteht, die bevorzugt jeweils über ein Emulgatorsystem stabilisiert sind.
Stoffmischung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Dämmmaterial zumindest teilweise hydrophobiert ist bzw. so ausgestaltet ist, dass es eine eingeschränkte Wasseraufnahme aufweist.
Stoffmischung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Dämmmaterial ein Perlitmaterial, bevorzugt ein Blähperlitmaterial ist, und optional das Perlitmaterial eine Schüttdichte von 26 g/l bis 42 g/l und einen mittleren Partikeldurchmesser D50 von etwa 500 µm aufweist, und/oder das Perlitmaterial eine Schüttdichte von > 42 g/l und einen mittleren Partikeldurchmesser D50 von ≥ 800 µm aufweist.
Dämmstoff, der aufweist: ein Dämmmaterial auf Basis eines Schüttgutes aus porösen Teilchen als Hauptkomponente, bevorzugt Blähperlit und ein Bindemittel, bevorzugt ein Kunstharzbindemittel welches die porösen Teilchen des Schüttgutes bindet, wobei der Dämmstoff 0,5 bis 3,5 Masse-% an Bindemittel enthält.
Dämmstoff, der durch Abbinden der Stoffmischung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.
Dämmstoff nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Dämmstoff eine Klassifizierung des Brandverhaltens gemäß DIN EN 13501-1 von „A1“ aufweist.
Dämmstoff nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Dämmstoff eine Wärmeleitfähigkeit gemäß DIN 12667 von etwa 0,035 bis etwa 0,038, bevorzugt bis etwa 0,036 W/mK aufweist.
Bauelement, mit zumindest einem Hohlraum, wobei zumindest ein Teil des zumindest einen Hohlraums des Bauelements mit dem Dämmstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche 10 bis 13 gefüllt ist.
Bauelement nach Anspruch 14, wobei das Bauelement eines ausgewählt aus der Gruppe aus: Hohlbaustein, Hohlziegel, Lochziegel, Hochlochziegel, Langlochziegel, Hintermauerziegel, Ziegelmodul und Plattenelement ist.
Bauelement nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Bauelement zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aus: keramisches Material, Ton, Beton, Zement, Kalksandstein, Gips, Holz, Bimsstein oder Naturstein zumindest aufweist oder daraus besteht.
Dämmung für eine Wand, insbesondere Wärmedämmung, wobei ein Bauelement nach einem der Ansprüche 14 bis 16 an einer Wand zur Dämmung angebracht ist.
Dämmung, insbesondere Wärmedämmung, nach Anspruch 17, wobei das Bauelement ein Ton-Hochlochziegel mit einer Ziegelbreite von 5,0 cm bis 12,0 cm und mindestens einem Hochloch ist, das vollständig mit dem Dämmstoff gefüllt ist, der ein Perlit-Dämmstoff ist.