DE20221798U1

DE20221798U1 - Use of ionomers for sealing insulating materials

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Publication number: DE20221798U1
Application number: DE20221798U
Authority: DE
Original assignee: Biologische Insel Lothar Moll GmbH and Co KG
Current assignee: Biologische Insel Lothar Moll GmbH and Co KG
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2012-03-07

Abstract

Verwendung von Ionomeren als in Dampfbremsen für die Gebäude wirksames dampfbremsendes Material mit einem Widerstand gegen die Diffusion von Wasserdampf der von der relativen Luftfeuchtigkeit abhängig ist zur Abdichtung von Dämmstoffen, wobei das Ionomere aus 50 bis 99 mol-% Ethylen und 1 bis 50 mol-% Methacrylsäure gebildet ist, und die sauren Gruppen dieser Copolymerisate zu 0,5 bis 100% mit Lithium-, Natrium-, Magnesium-, Kalium- und/cder Zinkkationen oder mit dem Kation des Erdalkalimetalls Calcium neutralisiert sind und
a) das Material in Form einer Folie aus Ionomeren oder
b) die Dampfbremse in Form eines flächenförmigen Tränkwerkstoffes aus einem Vlies oder Gewebe als Gerüststoff und einem Ionomeren als Tränkharz oder
c) die Dampfbremse in Form eines selbsttragenden Schichtstoffes, in dem eine der Schichten eine Ionomerfolie mit einer Stärke zwischen 5 und 100 μm ist, gebildet ist.Use of ionomers as a vapor barrier material effective in buildings for vapor barriers with a resistance to the diffusion of water vapor dependent on the relative humidity for insulating materials, the ionomer being from 50 to 99 mol% of ethylene and 1 to 50 mol% Methacrylic acid is formed, and the acidic groups of these copolymers are neutralized to 0.5 to 100% with lithium, sodium, magnesium, potassium and / or zinc cations or with the cation of the alkaline earth metal calcium and
a) the material in the form of a sheet of ionomers or
b) the vapor barrier in the form of a sheet-like impregnating material of a nonwoven fabric or fabric as builder and an ionomer as impregnating resin or
c) the vapor barrier is formed in the form of a self-supporting laminate, in which one of the layers is an ionomer foil having a thickness of between 5 and 100 μm.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Ionomeren zur Abdichtung von Dämmstoffen. Speziell betrifft sie die Verwendung von Schichtstoffen für den genannten Zweck, die mindestens eine Schicht der Ionomere enthalten, sowie derartige Schichtstoffe selbst. Insbesondere erstreckt sich die Erfindung auf flächenförmige Tränkwerkstoffe, welche die Ionomere als Tränkharz enthalten.The The present invention relates to the use of ionomers for Sealing of insulating materials. specially it concerns the use of laminates for the stated purpose, which contain at least one layer of the ionomers, and such Laminates themselves. In particular, the invention extends on sheet-like impregnating materials, which the ionomers as impregnating resin contain.

Die Verwendung von Dämmstoffen wie beispielsweise Schaumkunststoffen und Glaswolle zur weitgehenden thermischen Isolierung von Gebäuden ist in zahlreichen Ausgestaltungen allgemein bekannt. In einer der häufigsten Ausführungsformen befestigt man etwa 4 bis 40 cm starke Platten des Dämmstoffs in oder auf Wandkonstruktionen oder unter dem Dach zwischen, unter oder auf den Dachsparren.The Use of insulating materials such as foamed plastics and glass wool for the most part thermal insulation of buildings is well known in numerous embodiments. In one of the common embodiments you attach about 4 to 40 cm thick plates of insulation in or on wall constructions or under the roof between, under or on the rafters.

Die Dämmstoffe entfalten ihre volle Wirkung allerdings nur dann, wenn der Luftaustausch durch sie hindurch unterbunden wird, denn andernfalls würden mit der nach außen diffundierenden Luft des beheizten Innenraums erhebliche Wärmemengen verloren gehen. Umgekehrt verhielte es sich im Sommer, wenn die warme Luft nach innen dringt und das Gebäude unerwünschterweise aufheizt und damit den Energiebedarf einer eventuell vorhandenen Klimaanlage nicht unbeträchtlich erhöhen würde.The insulation materials However, their full effect only occurs when the air exchange be prevented through them, because otherwise would with the outside diffusing air of the heated interior significant amounts of heat get lost. Conversely, it would behave in the summer when the warm Air penetrates inside and heats the building undesirably and with it the energy needs of a possibly existing air conditioning not insignificant increase would.

Es hatte daher zunächst nahegelegen, die Wärmedämmstoffe mittels eines luftundurchlässigen Materials, z. B. einer starken Polyethylen- oder PVC-Folie abzudichten, aber dies hat sich nicht bewährt, weil sich Schadstellen wie Risse oder Löcher praktisch nicht vermeiden lassen und die Luft somit dennoch in den Dämmstoff gelangt. Kühlt sie sich dann ab, kondensiert die mit ihr eingeschleppte Feuchtigkeit aus, so daß es im Laufe der Zeit zu erheblichen Wasseransammlungen kommen kann, die durch Trocknung praktisch nicht mehr beseitigt werden können. Das Wasser bewirkt indes nicht nur korrosive Schäden, sondern vermindert auch den Effekt der thermischen Isolierung.It had therefore first nearby, the thermal insulation materials by means of an air-impermeable Materials, eg. B. a strong polyethylene or PVC film, but this has not worked out because virtually impossible to avoid damage such as cracks or holes let and the air thus still gets into the insulation material. Cool it Then, the moisture introduced with it condenses out, so that it is in Over time, significant water retention can occur Drying virtually impossible to eliminate. The Water does not only cause corrosive damage, it also reduces it the effect of thermal insulation.

Wie ebenfalls allgemein bekannt ist, gibt man daher solchen Abdichtungsmaterialien den Vorzug, welche der Diffusion der Luft und des in ihr enthaltenen Wasserdampfes zwar entgegenwirken, sie aber nicht gänzlich unterbinden, so dass eine Rückdiffusion des Wasserdampfes, also die Trocknung des Dämmstoffs, ermöglicht wird.As is also well known, therefore, one gives such sealing materials the preference of which of the diffusion of air and of the air contained in it Although water vapor counteract, but not completely prevent, so that a back diffusion the water vapor, so the drying of the insulating material is made possible.

Solche Materialien, die als Dampfbremsen bezeichnet werden und die man üblicherweise in Form von Folien oder Schichtstoffen verwendet, sind Polymere wie Polyethylen, Polyamide, Ethylen-Acrylsäure-Copolymerisate und Polyester in dünner Schicht. Näheres hierzu ist z. B. den Patentveröffentlichungen DE-A 195 14 420 und 199 02 102 zu entnehmen.Such materials, referred to as vapor barriers, which are commonly used in the form of films or laminates, are polymers such as polyethylene, polyamides, ethylene-acrylic acid copolymers, and thin layer polyesters. More about this is z. B. the patent publications DE-A 195 14 420 and 199 02 102 refer to.

Die Dampfbremsen aus diesen Materialien bieten als Folie oder als geeigneter Schichtstoff meist den Vorteil, dass ihr Widerstand gegen die Diffusion des Wasserdampfs von der relativen Luftfeuchtigkeit abhängig ist. Bei geringer relativer Luftfeuchtigkeit ist dieser Widerstand höher als bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit. Dies hat zur Folge, dass die Austrocknung des nassen Dämmstoffs in der meist feuchten sommerlichen Luft erleichtert wird. So beträgt der Wasserdampf-Diffusionswiderstandswert (s_d-Wert) im Fall einer 60 μm starken Polyamid-6-Folie nach DIN 52615 bei 30% relativer Luftfeuchtigkeit etwa 4,5 m und bei 80% nur etwa 0,5 m.The vapor barriers of these materials usually offer the advantage, as a film or as a suitable laminate, that their resistance to the diffusion of the water vapor is dependent on the relative humidity of the air. At low relative humidity, this resistance is higher than at high relative humidity. This has the consequence that the drying of the wet insulation is facilitated in the mostly humid summer air. Thus, in the case of a 60 μm thick polyamide 6 film according to DIN 52615, the water vapor diffusion resistance value (s _d value) is about 4.5 m at 30% relative humidity and only about 0.5 m at 80%.

Der s_d-Wert entspricht der Dicke einer ruhenden Luftschicht, deren Diffusionswiderstand so groß ist wie derjenige der Probe, in diesem Beispiel also der dünnen Polyamid-6-Folie. Er wird nach DIN 52615 üblicherweise im dry-cup-Verfahren (Trockenbereichsverfahren) zwischen den beiden Luftfeuchtigkeiten 0% und 50%, im Mittel 25% und im wet-cup-Verfahren (Feuchtbereichsverfahren) zwischen den beiden Luftfeuchtigkeiten 50% und 95%, im Mittel 72,5%, durchgeführt.The s _d value corresponds to the thickness of a static air layer whose diffusion resistance is as great as that of the sample, in this example therefore the thin polyamide 6 film. It is according to DIN 52615 usually dry-cup method (dry area method) between the two humidities 0% and 50%, on average 25% and wet-cup method (wet coverage method) between the two humidities 50% and 95%, im Average 72.5%.

An das Material für die Dampfbremsen werden aber nicht nur die geschilderten Anforderungen an die Diffusionseigenschaften gestellt, sondern auch eine Reihe von sonstigen Bedingungen. So soll es thermisch, chemisch und mechanisch stabil und leicht zu verarbeiten sein. Außerdem soll das Material physiologisch unbedenklich sein, es soll sich nicht oder nur wenig elektrostatisch aufladen und im übrigen mit anderen Materialien, vor allem denjenigen der Schichtstoffe, verträglich sein, damit es nicht zur Dekomposition der Schichtstoffe kommt. Es soll ökologisch verträglich sein und auch im Brandfall keine hochtoxischen Gase entwickeln, wie sie beispielsweise durch Halogenverbindungen aus Flammschutzmitteln in Form von Dioxinen und Furanen oder durch Polyamid in Form von Ammoniak und Polyethan Blausäure entstehen können. Nicht zuletzt soll es auch den Erfordernissen der Wirtschaftlichkeit genügen.At the material for but the vapor barriers are not just the described requirements put to the diffusion properties, but also a number from other conditions. So it should be thermally, chemically and mechanically stable and easy to work with. In addition, the material should be physiological be harmless, it should not or only a little electrostatic charge and the rest with other materials, especially those of laminates, compatible be so that it does not come to the decomposition of the laminates. It should be ecological compatible and even in case of fire do not develop highly toxic gases, such as for example, by halogen compounds from flame retardants in the form of dioxins and furans or by polyamide in the form of Ammonia and polyisocyanuric acid can arise. Last but not least, it should also meet the requirements of economic efficiency suffice.

Dieser Aufgabe entsprechend wurde gefunden, dass sich Ionomere hervorragend zur Abdichtung von Dämmstoffen verwenden lassen, und außerdem wurden neue Schichtstoffe gefunden, welche dieses Material in mindestens einer Schicht als wesentliche Komponente enthalten. Ferner wurden besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gefunden, wie sie im Folgenden beschrieben sind.In accordance with this object, it has been found that ionomers are excellent for sealing off Insulating materials can be used, and also new laminates were found which contain this material in at least one layer as an essential component. Furthermore, particularly expedient embodiments of the invention have been found, as described below.

Ionomere sind definitionsgemäß (s. z. B. Römpps Chemielexikon, Georg Thieme Verlag, 9. Auflage, 1990 ) statistische thermoplastische Copolymere aus

a) einem Monoolefin,
b) einer monoolefinisch ungesättigten Säure,
c) gewünschtenfalls weiteren Comonomeren zur Modifizierung der chemischen und physikalischen Eigenschaften dieser Copolymerisate, wobei
d) die sauren Gruppen dieser Copolymerisate gänzlich oder zum Teil mit anorganischen Kationen neutralisiert sind.

Ionomers are by definition (see eg. Rompps Chemistry Lexicon, Georg Thieme Verlag, 9th edition, 1990 ) random thermoplastic copolymers

a) a monoolefin,
b) a monoolefinically unsaturated acid,
c) if desired, further comonomers for modifying the chemical and physical properties of these copolymers, wherein
d) the acidic groups of these copolymers are completely or partially neutralized with inorganic cations.

Zahlreiche dieser Ionomeren sowie die Verfahren zu ihrer Herstellung sind aus der Fachliteratur bekannt, und eine Reihe von ihnen ist unter der Bezeichnung Surlyn^® der Firma DuPont mit der Empfehlung für Verpackungs- und Beschichtungszwecke im Handel erhältlich. Näheres ist beispielsweise der US-A 3 264 272 sowie den Firmenprospekten Surlyn^® vom Januar 2001 zu entnehmen.Many of these ionomers and methods for their preparation are known from the literature, and a number of them is the recommendation for packaging and coating purposes under the trade name Surlyn ^® from DuPont. For details, for example US-A 3,264,272 and the company prospectuses Surlyn ^® dated January 2001.

Ferner sind Ionomere in anderen Anwendungsformen aus dere D1 ( US-A-3 651 183 , Hosoda et al) und der D2 ( US-A-4 645 710 , Baitinger et al) bekannt.Further, ionomers in other applications are other than D1 ( US-A-3,651,183 , Hosoda et al) and the D2 ( US-A-4,645,710 Baitinger et al.).

In der Entgegenhaltung D1 ( US-A-3 651 183 ) ist ein spezielles Verfahren zur Herstellung von Schaumkunststoffen auf Basis verschäumbarer Polyolefine, also zur Herstellung von Dämmstoffen beschrieben. Nach Beispiel 18 enthält die verschäumbare Masse und damit auch der fertige Schaumkunststoff neben einem überwiegenden Anteil an Polyethylen auch ein Ionomer. Allgemein werden für die erhältlichen Schaumkunststoffe (Dämmstoffe) vorteilhafte Eigenschaften wie geringe Wasserabsorption und Feuchtedurchlässigkeit sowie hohe Hitzeisolation beschrieben.In the reference D1 ( US-A-3,651,183 ) is a special process for the production of foamed plastics based on foamable polyolefins, so described for the production of insulating materials. According to Example 18 contains the foamable composition and thus also the finished foam plastic in addition to a predominant proportion of polyethylene and an ionomer. In general, advantageous properties such as low water absorption and moisture permeability as well as high heat insulation are described for the available foam plastics (insulating materials).

Die Lehre von D2 ( US-A-4 645 710 ) erstreckt sich auf Laminatkörper aus verschäumten Polyurethan- oder Isocyanuratharzen als Kernschicht („core") und mindestens einer luftdichten Deckschicht („facer", „serving as gas barriers") aus Aluminium. Diese Laminate sind ihrer Funktion nach Dämmstoffe mit integrierter Dampfsperre. Zur Verbesserung der Haftung zwischen Schaumstoff und Deckschicht, und damit zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Laminatkörper wird die Mitverwendung diverser Haftvermittler („adhesives") vorgeschlagen, welche chemische Verbindungen mit dem Schaumstoff eingehen können, wobei nach Beispiel 4 ein Ionomer (Surlyn^®) zu diesem Zweck dient. Das Ionomer wird als Kleber eingesetzt.The doctrine of D2 ( US-A-4,645,710 ) extends to laminate bodies of foamed polyurethane or isocyanurate resins as a core layer and at least one airtight aluminum "serving as gas barriers." These laminates are functionally insulating materials with integrated vapor barrier To improve the adhesion between foam and cover layer, and thus to improve the mechanical properties of the laminate body, the concomitant use of various adhesives ("adhesives") is proposed which can form chemical compounds with the foam, according to Example 4, an ionomer (Surlyn ^® ) to this Purpose serves. The ionomer is used as an adhesive.

Erfindungsgemäß kommen als Comonomere (a) insbesondere Ethylen und daneben Propylen und But-1-en sowie auch Mischungen dieser Verbindungen in Betracht. Ihr Anteil im Ionomeren beträgt in der Regel 50 bis 99, vorzugsweise 80 bis 90 mol-%.Come in accordance with the invention as comonomers (a) in particular ethylene and besides propylene and but-1-ene as well as mixtures of these compounds into consideration. Their share in the ionomer is usually 50 to 99, preferably 80 to 90 mol%.

Geeignete Comonomere (b) sind vor allem Methacrylsäure und daneben auch Acrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Vinylsulfonsäure in Anteilen von 1 bis 50, vorzugsweise 10 bis 20 mol-%.suitable Comonomers (b) are mainly methacrylic acid and also include acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride and vinylsulfonic acid in proportions of 1 to 50, preferably 10 to 20 mol%.

Als weitere Comonomere (c) kommen monoolefinisch ungesättigte Verbindungen wie Acrylsäure- und Methacrylsäure C₁-C₄-Alkylester sowie des weiteren Styrol, Vinylacetat, Vinylpropionat, Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril und Methacrylnitril in Anteilen bis zu 10 mol-% in Betracht. Auch geringe Mengen bifunktioneller Monomerer wie Butadien können für die mechanischen und chemischen Eigenschaften der Folien von Vorteil sein, sofern das Material thermoplastisch bleibt.Suitable further comonomers (c) are monoolefinically unsaturated compounds such as acrylic and methacrylic C ₁ -C ₄ -alkyl esters and furthermore styrene, vinyl acetate, vinyl propionate, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile and methacrylonitrile in proportions of up to 10 mol%. Even small amounts of bifunctional monomers such as butadiene may be advantageous for the mechanical and chemical properties of the films, provided that the material remains thermoplastic.

Bevorzugte anorganische Kationen (d) sind vor allem diejenigen der Alkalimetalle wie besonders Lithium, Natrium und Kalium, sowie der Erdalkalimetalle wie Calcium und Magnesium. Auch Zinkkationen sind geeignet. Der Neutralisationsgrad der sauren Gruppen liegt in der Regel bei 0,5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 70%. Dies entspricht einem Metallgehalt des Ionomerem im Bereich von etwa 0,1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%.preferred inorganic cations (d) are especially those of the alkali metals such as especially lithium, sodium and potassium, as well as the alkaline earth metals like calcium and magnesium. Zinc cations are also suitable. Of the The degree of neutralization of the acidic groups is usually 0.5 to 100, preferably 10 to 70%. This corresponds to a metal content of the ionomer in the range of about 0.1 to 10, preferably 1 to 5 Wt .-%.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung empfehlen sich besonders Ionomere aus

a₁) 50 bis 99 mol-% Ethylen und
b₁) 1 bis 50 mol-% Methacrylsäure, wobei
d₁) die sauren Gruppen dieser Copolymerisate zu 0,5 bis 100%, vorzugsweise zu 10 bis 70% mit Lithium-, Natrium-, Magnesium-, Kalium- und/oder Zinkkationen neutralisiert sind.

For the purposes of the present invention, especially ionomers are recommended

a ₁ ) 50 to 99 mol% of ethylene and
b ₁ ) 1 to 50 mol% of methacrylic acid, wherein
d ₁ ) the acid groups of these copolymers are neutralized to 0.5 to 100%, preferably to 10 to 70% with lithium, sodium, magnesium, potassium and / or zinc cations.

Diese Ionomere haben hervorragende anwendungs- und verarbeitungstechnische Eigenschaften und werden darüber hinaus, wie erfindungsgemäß festgestellt wurde, den Anforderungen an ein wirkungsvolles Dampfbremsenmaterial gerecht. Dies gilt besonders für die Surlyn-Typen mit Natrium als Kationen wie Typ 1605 sowie für die Typen der 8000er-Reihe, z. B. 8120, 8140 und 8220. Folien aus diesen Materialien bezogen auf eine Stärke von 15 μm weisen bei 25% relativer Luftfeuchtigkeit einen s_d-Wert zwischen etwa 3 und 10 m und bei 72,5% relativer Luftfeuchtigkeit einen s_d-Wert zwischen 0,5 und 4 m auf, wobei die für das Diffusionsverhalten charakteristischen Differenzen Δs_d 25/72,5 im Bereich von 2 bis 8 m liegen.These ionomers have excellent application and processing properties and, moreover, as stated in the present invention, meet the requirements of an effective vapor brake material. This is especially true for the Surlyn grades with sodium as cations such as type 1605 and for the 8000 series types, e.g. B. 8120, 8140 and 8220. films of these materials based on a potency of 15 microns at 25% relative humidity have an s _d value between about 3 and 10 m, and at 72.5% relative humidity a s _d value between 0.5 and 4 m, wherein the diffusion behavior characteristic differences Δs _d 25 / 72.5 in the range of 2 to 8 m.

Allgemein nimmt der Δs_d 25/72,5-Wert mit zunehmender Polarität des Materials zu. Besonders hohe Differenzwerte haben daher Ionomere mit Kalium als Komponente (d), so dass erfindungsgemäße Abdichtungen aus diesem Material auch extremen Ansprüchen genügen, etwa im Fall von Gebäuden im Gebirgsklima mit seinen oft krassen Temperaturunterschieden und im tropischen und subtropischen Klima, sowie in Flachdach- und Grasdachkonstruktionen.Generally, the Δs _d 25 / 72.5 value increases with increasing polarity of the material. Therefore, particularly high difference values have ionomers with potassium as component (d), so that seals of this material according to the invention also meet extreme requirements, for example in the case of buildings in the mountain climate with its often blatant temperature differences and in tropical and subtropical climates, as well as in flat roofs and grass roof structures.

Für die Leistungsfähigkeit einer feuchtvariablen Dampfbremse ist aber nicht nur der Δs_d-Wert ein wichtiges Kriterium, sondern auch das Verhältnis f des höheren Widerstandswertes s_dh zum niedrigeren Widerstandswert s_dn. Zu berücksichtigen ist nämlich nicht nur die Feuchtigkeitsvariabilität der Dampfbremse an sich, sondern auch deren Leistung, d. h. die Diffusion der Dampfmenge m pro Zeiteinheit. Für das Verhältnis der diffundierenden Dampfmengen m_h und m_n bei hohem bzw. niedrigem Diffusionswiderstand s_dh und s_dn gilt die indirekt proportionale Beziehung f = sdh/sdn = m/n/m/h welche besagt, dass die pro Zeiteinheit passierende Dampfmenge umso kleiner ist, je größer der Diffusionswiderstand ist, und umgekehrt.However, not only the Δs _d value is an important criterion for the performance of a damp-variable vapor barrier, but also the ratio f of the higher resistance value s, _ie the lower resistance value s _dn . It is not only the moisture variability of the vapor barrier per se that must be considered, but also its performance, ie the diffusion of the amount of steam m per unit of time. For the ratio of the amount of diffusing vapor m _h and m _n at high and low diffusion resistance s _dh and s _dn the indirectly proportional relationship applies f = s ie / s dn = m / n / m / h which states that the larger the diffusion resistance, the smaller the amount of steam passing through per unit of time is, and vice versa.

Im Hinblick auf die Leistung sollte der s_dn bei 25% relativer Luftfeuchtigkeit im Bereich von 1 bis 20 m, vorzugsweise 1 bis 4 m und s_dn im Bereich von 0,02 bis 4, vorzugsweise 0,02 bis 2 m liegen, sich wegen der Feuchtevariabilität aber trotzdem durch einen Faktor f, der vorzugsweise > 2, besonders > 5 ist, deutlich unterscheiden.In terms of performance, the s _dn should be in the range of 1 to 20 m, preferably 1 to 4 m and s _dn in the range of 0.02 to 4, preferably 0.02 to 2 m at 25% relative humidity due to the moisture variability but still by a factor f, which is preferably> 2, especially> 5, clearly distinguish.

Diese Anforderung wird insbesondere von den Kalium-Ionomeren erfüllt.These Requirement is fulfilled in particular by the potassium ionomers.

Dampfbremsen mit derartigen Charakteristika fungieren nicht nur feuchtvariabel, sondern sorgen darüber hinaus auch für schnellere Trocknungsvorgänge.vapor barriers with such characteristics not only moist variable, but worry about it also for faster drying processes.

So wird erreicht, dass im winterlichen Klima, wenn die erfindungsgemäße Dampfbremse beispielsweise im Bereich von 25% bis 50% relativer Luftfeuchtigkeit liegt, nur ein Feuchtigkeitsstrom von ca. 1–10 g/m² 24h in die Dämmerung eindringt, wogegen im sommerlichen Klima, wenn die erfindungsgemäße Dampfbremse beispielsweise im Bereich von 60% bis zu 100% relativer Luftfeuchtigkeit liegt, bis über 300 g/m² 24h Feuchtigkeit aus der Konstruktion austrocknen kann.Thus, it is achieved that in the winter climate, when the vapor barrier according to the invention is, for example, in the range of 25% to 50% relative humidity, only a moisture flow of about 1-10 g / m ² 24h penetrates into the twilight, whereas in the summer climate, if the vapor barrier according to the invention is, for example, in the range from 60% to 100% relative humidity, it is possible for up to more than 300 g / m ² 24 hours moisture to dry out of the construction.

Dampfbremsen mit den beschriebenen Eigenschaften und mit einem niedrigen Diffusionswiderstand, beispielsweise von 1,2–2,5 m bei 25% rel. Umgebungsluftfeuchtigkeit eignen sich besonders vorteilhaft für Dachkonstruktionen, Dampfbremsen mit höherem Diffusionswiderstand eignen sich besonders vorteilhaft für Wandkonstruktionen.vapor barriers with the described properties and with a low diffusion resistance, for example from 1.2-2.5 m at 25% rel. Ambient humidity are particularly advantageous for roof structures, Steam brakes with higher Diffusion resistance are particularly advantageous for wall constructions.

Selbstverständlich eignen sich auch Mischungen verschiedener Ionomere, besonders von Kalium-Ionomeren mit Natrium-Ionomeren, wobei der Anteil der Kalium-Ionomeren vorzugsweise 5 bis 95, besonders 50 bis 80 Gew.-% beträgt. Die letztgenannten Mischungen weisen nicht nur hervorragende Dampfbremseigenschaften auf, sondern sie lassen sich auch besonders gut zu Schichtstoffen und Tränkwerkstoffen verarbeiten.Of course, suitable also mixtures of different ionomers, especially of potassium ionomers with sodium ionomers, the proportion of potassium ionomers preferably 5 to 95, especially 50 to 80 wt .-% is. The latter mixtures not only have excellent vapor barrier properties, but They are also particularly suitable for laminates and impregnating materials to process.

Wie oben dargelegt, können die chemischen und physikalischen Eigenschaften der erfindungsgemäß zu verwendenden Ionomere mit Hilfe von Comomomeren (c) in an sich bekannter Weise an spezielle Anforderungen angepasst werden, z. B. im Hinblick auf die Kompatibilität mit den Gerüst- und Trägermaterialien, auf die Einstellung bestimmter s_d-Werte oder auch im Hinblick auf die Biegsamkeit, Steifigkeit oder Reißfestigkeit.As stated above, the chemical and physical properties of the ionomers to be used in accordance with the invention can be adapted to specific requirements by means of comonomers (c) in a manner known per se, eg. B. with regard to the compatibility with the framework and support materials, on the adjustment of certain s _d values or in terms of flexibility, stiffness or tear resistance.

Derartige spezielle anwendungstechnische Eigenschaften lassen sich aber nicht nur durch Abmischungen der Ionomere untereinander erzielen, sondern natürlich auch durch Abmischungen der Ionomere mit anderen Polymeren, z. B. Polyamiden, Polyestern, Polyurethanen und Polyolefinen. Sehr gut geeignet erweisen sich vor allem Mischungen mit Copolymeren aus Ethylen und Vinylacetat, sowie mit Copolymeren aus Ethylen und Butylacrylat oder Ethylen und Acrylsäure oder Ethylen und Metacrylsäure oder Ethylenacrylsäure-Copolymer, oder Ethylen und Methylacrylat jeweils mit Natrium- und besonders mit Kalium-Ionomeren. In den Polymermischungen beträgt der Anteil der Ionomere vorzugsweise 30 bis 95, besonders 50 bis 80 Gew.-%.Such special application properties can be achieved not only by blending the ionomers with each other, but of course by blending the ionomers with other polymers, eg. As polyamides, polyesters, polyurethanes and polyolefins. Very well suited especially mixtures with copolymers of ethylene and vinyl acetate, as well as copolymers of ethylene and butyl acrylate or ethylene and acrylic acid or ethylene and methacrylic acid or ethylene acrylic acid copolymer, or ethylene and methyl acrylate with sodium and especially with potassium ionomers. In the polymer mixtures, the proportion of ionomers is preferably 30 to 95, especially 50 to 80 wt .-%.

Als Ionomere gelten im vorliegenden Fall also auch deren Mischungen untereinander als auch mit Thermoplasten, selbstverständlich auch Mischungen, die mehr als ein Ionomer und mehr als eines der anderen Polymere enthalten.When Ionomers therefore also apply their mixtures in the present case with each other as well as with thermoplastics, of course, too Mixtures containing more than one ionomer and more than one of the others Contain polymers.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Ionomere können in Form wässriger Dispersionen oder von Schmelzen auf die Wärmedämmstoffe aufgebracht werden, z. B. durch mehrmaliges Streichen oder Spritzen, bis die so entstehenden Schichten die hinreichende Stärke von 5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 30 μm haben. Von dieser Methode wird man aber nur Gebrauch machen, wenn die Oberfläche des Dämmstoff-Bauteils stark gekrümmt oder uneben ist und das Verlegen von Folien schwierig oder aus optischen Gründen, z. B. in Innenräumen, nicht erwünscht ist.The to be used according to the invention Ionomers can in the form of aqueous Dispersions or melts are applied to the thermal insulation materials, z. B. by repeated stroking or spraying until the resulting Layers the sufficient strength from 5 to 100, preferably 10 to 30 microns have. From this method but you will only use if the surface of the Insulation component strongly curved or is uneven and laying slides difficult or out of optical Establish, z. Indoors, not wanted is.

Im Fall von planen oder zylindrischen Oberflächen kann man Ionomerfolien verwenden, die in der Regel mittels eines Haftklebers auf dem Dämmstoff befestigt werden müssen, da die sehr dünnen Folien – sie haben in der Regel eine Stärke von 5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 30 μm – für sich allein für eine freie Bespannung meistens nicht genügend reißfest sind.in the Case of flat or cylindrical surfaces can be ionomer sheets Use, usually by means of a pressure-sensitive adhesive on the insulating material need to be attached because the very thin Slides - they have usually a strength from 5 to 100, preferably 10 to 30 microns - in itself for a free Covering usually not enough tearproof are.

Im Normalfall verwendet man die Ionomere daher in Form von selbsttragenden Schichtstoffen, in denen eine der Schichten eine Ionomerfolie oder -schicht der angegebenen Stärke ist. Um diese für den erfindungsgemäßen Zweck wichtigste Schicht vor Beschädigungen zu schützen, wie sie bei der Herstellung und Verlegung kaum gänzlich vermeidbar sind, schließt man sie zweckmäßigerweise zwischen den anderen Schichten des Schichtstoffes ein.in the Normally, the ionomers are therefore used in the form of self-supporting Laminates in which one of the layers is an ionomer film or layer of the specified thickness is. To this for the purpose of the invention most important layer from damage to protect, As they are hardly completely avoidable in the production and installation, they are closed expediently between the other layers of the laminate.

Diese anderen Schichten, die sich hauptsächlich aus mechanischen Gründen und damit auch wegen der besseren Handhabung empfehlen, können prinzipiell aus jedem Material bestehen, welches in Schichtform keine höheren s_d-Werte hat als die Ionomerschicht.These other layers, which are mainly recommended for mechanical reasons and therefore also for better handling, can in principle consist of any material which has no higher s _d values in layer form than the ionomer layer.

Solche Schichten sind in erster Linie Gerüstschichten wie Vliese, Gewebe oder Gitter aus inerten Stoffen wie Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Glasfasern oder Viskose. Auch perforierte Folien aus Polyethylen, Polypropylen und Polyester kommen in Betracht. Eine hohe Formstabilität in Längs- und Querrichtung des Schichtstoffes erreicht man mit Schichten aus Papier.Such Layers are primarily framework layers such as nonwovens, fabrics or mesh of inert materials such as polyethylene, polypropylene, polyester, Glass fibers or viscose. Also perforated films made of polyethylene, Polypropylene and polyester come into consideration. A high dimensional stability in longitudinal and Transverse direction of the laminate can be achieved with layers of paper.

Es ist ferner möglich, diese Schichtstoffe mit Hilfsstoffen zu versehen, z. B. mit Flammschutzmitteln, mit denen man beispielsweise die Papierbahnen imprägniert.It is also possible To provide these laminates with excipients, for. B. with flame retardants, with which, for example, the paper webs impregnated.

Sieht man von den erfindungsgemäßen Ionomerschichten ab, sind derartige Schichtstoffe sowie deren Herstellung, z. B. durch Verklebung oder nach Beschichtungs- oder Extrusionsverfahren, in zahlreichen Ausführungsformen allgemein bekannt, so dass sich weitere Angaben hierzu erübrigen, zumal die Ionomere keine besonderen Verarbeitungsprobleme aufwerfen.looks one of the ionomer layers according to the invention from, such laminates and their preparation, for. B. by gluing or by coating or extrusion processes, in many embodiments well known, so that further information is unnecessary, especially since the ionomers pose no special processing problems.

Gut bewährt haben sich beispielsweise Schichtstoffe folgenden Aufbaus, jeweils in der Reihenfolge obere Schicht, mittlere Schicht(en), untere Schicht:

1) Papier, 80–120 μm Ionomeres, 10–20 μm Papier, 80–120 μm
2) Polyethylenspinnvlies, 20–60 μm Ionomeres, 10–20 μm Polyethylenspinnvlies, 20–60 μm
3) Viscosevlies, 20–60 μm Ionomeres, 10–20 μm Viscosevlies 20–60 μm
4) Polyesterspinnvlies, 20–60 μm Ionomeres, 10–20 μm Polyesterspinnvlies 20–60 μm
5) Die vorgenannten Schichtstoffe (1)–(4), die zur Erhöhung der Festigkeit ein Vlies oder Gewebe aus Polyester, Glasfasern oder Polyethylen als weitere Mittelschicht enthalten.

For example, laminates of the following structure have proved to be very useful, in each case in the order upper layer, middle layer (s), lower layer:

1) paper, 80-120 μm ionomer, 10-20 μm paper, 80-120 μm
2) polyethylene spunbond, 20-60 μm ionomer, 10-20 μm polyethylene spunbond, 20-60 μm
3) Viscose fleece, 20-60 μm ionomer, 10-20 μm viscose fleece 20-60 μm
4) polyester spunbond, 20-60 μm ionomer, 10-20 μm polyester spunbond 20-60 μm
5) The aforementioned laminates (1) - (4), which contain a fleece or fabric made of polyester, glass fibers or polyethylene as a further middle layer to increase the strength.

Für den erfindungsgemäßen Zweck sind auch flächenförmige Tränkwerkstoffe hervorragend geeignet, in denen ein Vlies oder ein Gewebe die Gerüstschicht bildet und in denen die Gerüstschicht mit dem Ionomeren als Tränkharz imprägniert ist. Als Gerüstmaterial kommen Polyethylenspinnvliese, Polyamidspinnvliese und cellulosehaltige Materialien wie vor allem saugfähiges Papier in Betracht. Diese Tränkwerkstoffe haben nicht nur die guten Eigenschaften der entsprechenden Schichtstoffe, sondern sind auch in besonders wirtschaftlicher Weise herstellbar. Hierzu braucht man einfach nur das Vlies oder Gewebe mit einer Schmelze des Ionomeren zu imprägnieren und das Ionomere danach durch Abkühlung erstarren zu lassen.For the purpose of the invention are also surface-shaped impregnating materials ideally suited, in which a fleece or a fabric the framework layer forms and in which the framework layer with the ionomer as impregnating resin waterproof is. As framework material come Polyethylenspinnvliese, Polyamidspinnvliese and cellulose-containing Materials like especially absorbent Paper into consideration. These impregnating materials not only have the good properties of the corresponding laminates, but can also be produced in a particularly economical manner. For this you just need the fleece or fabric with a melt of the ionomer and then freeze the ionomer by cooling.

Wie herkömmliche Schichtstoffe zur Abdichtung der Wärmedämmstoffplatten, die sich auch zur akustischen Dämmung eignen, werden die erfindungsgemäßen Schichtstoffe bzw. Tränkwerkstoffe in Bahnenrollen bereitgestellt. Dämmstoffwände beklebt man mit den Bahnen, und Platten, die horizontal oder schräg unter dem Dach angebracht sind, können freitragend mit einigen Zwischenbefestigungen mit dem Schichtstoff bzw. Tränkwerkstoff unterspannt werden, wobei ein Luftspalt zwischen Dämmstoff und Dampfbremse die Wirkung normalerweise nicht beeinträchtigt, vorausgesetzt, sie ist nach den Seiten hin abgedichtet. Eine beidseitige Abdichtung des Dämmstoffes ist möglich, in der Regel aber nicht erforderlich.As conventional Laminates for sealing the thermal insulation panels, which are also for acoustic insulation are suitable, the laminates of the invention or impregnating materials provided in web rolls. Insulating walls are glued to the tracks, and panels mounted horizontally or at an angle under the roof are, can self-supporting with some intermediate fixings with the laminate or impregnating material be under tension, with an air gap between insulating material and vapor barrier does not normally affect the effect, provided it is sealed off to the sides. A two-sided Sealing of the insulating material is possible, but usually not required.

BeispieleExamples

An einigen Ethylen/Methacrylsäure-Ionomeren vom Surlyn-Typ der Firma DuPont gemäß Informationsmaterial vom Januar 2001 wurden die s_d-Werte von Probefolien nach der DIN-Vorschrift 52615 im dry cup und im wet cup bezogen auf 15 μm Stärke orientierend ermittelt. Die Ionomere enthielten als Kationen Natrium- bzw. Kalium-Kationen. Der Metallionen-Gehalt wurde nach DIN 38406-E14 ermittelt.On some DuPont Ethylene / Methacrylic acid ionomers from DuPont according to information material of January 2001, the s _d values of sample films were determined according to DIN specification 52615 in the dry cup and in the wet cup based on 15 μm starch. The ionomers contained cations as sodium or potassium cations. The metal ion content was determined according to DIN 38406-E14.

Die Ergebnisse sind der folgenden Tabelle zu entnehmen: Ionomeres s_d-Wert [m] bei rel. Luftfeuchtigkeit von Δsd 25/72,5 (m) f³⁾ dry cup wet cup 25% 72,5% Surlyn^® 8150¹⁾ Na-Typ, 2,2 Gew.-%Na 5,5 1,4 4,1 3,9 Surlyn^® 8220¹⁾ Na-Typ 1,9 Gew.-%Na 5,0 1,5 3,5 3,6 Surlyn^® 8945¹⁾ Na-Typ 1,8 Gew.-%Na 7,5 3,1 4,4 2,4 Himilan^® MK154²⁾ K-Typ 4,2 Gew.-% K 1,4 0,09 1,3 16

1) Ionomeres der Firma DuPont
2) Ionomeres der Firma DuPont Mitsui Petrochemicals
3) f = s_d25/s_d72,5

The results are shown in the following table:

ionomer s _d value [m] at rel. Humidity of Δsd 25 / 72.5 (m) f ³⁾ dry cup wet cup 25% 72.5% Surlyn ^® 8150 ¹⁾ Na-type, 2.2 wt .-% Na 5.5 1.4 4.1 3.9 Surlyn ^® 8220 ¹⁾ Na-type 1.9 wt .-% Na 5.0 1.5 3.5 3.6 Surlyn ^® 8945 ¹⁾ Na-type 1.8 wt .-% Na 7.5 3.1 4.4 2.4 Himilan ^® MK154 ²⁾ K-type 4.2 wt .-% K 1.4 0.09 1.3 16

1) ionomer from DuPont
2) DuPont Mitsui Petrochemicals ionomer
3) f = s _d25 / s _d72.5

Diese Werte lassen unmittelbar auf die hervorragende Eignung der Ionomeren als Material für Dampfbremsen schließen.These Values point directly to the excellent suitability of the ionomers as material for Close steam brakes.

Claims

Use of ionomers as a vapor barrier material effective in buildings for vapor barriers with a resistance to the diffusion of water vapor dependent on the relative humidity for insulating materials, the ionomer being from 50 to 99 mol% of ethylene and 1 to 50 mol% Methacrylic acid is formed, and the acidic groups of these copolymers to 0.5 to 100% with lithium, sodium, magnesium, potassium and / or the zinc cations or with the cation of the alkaline earth metal calcium neutra and a) the material in the form of a film of ionomers or b) the vapor barrier in the form of a sheet-like impregnating material of a nonwoven or woven fabric as builder and an ionomer as impregnating resin or c) the vapor barrier in the form of a self-supporting laminate, in which one of the Layers is an ionomer film with a thickness between 5 and 100 microns, is formed.

Use according to claim 1, wherein the ionomer in Layer shape following water vapor diffusion resistances (sd values) according to DIN 52615 having: - at 25% relative humidity a sd value of 1 to 20 m or from 4 to 20 m or 1 to 4 m and - at 72.5% relative humidity a sd value of 0.02 to 4 m, in which Both sd values at 25% relative humidity and at 72.5% relative humidity by a factor f greater than 2, especially greater 5 different.

Use of ionomers according to one of the preceding claims for laminates in which the middle layer consists of the ionomer, one of the outer layers carrying function and the other one protecting the middle class or also has a supporting function.

Use claim 3 for a laminate in the both outer layers of paper, polyethylene spunbonded nonwoven, polypropylene spunbonded polyester spunbonded nonwoven or viscose fleece.

Use according to claim 3 or 4 with a laminate with an additional Middle layer of a nonwoven fabric or grid of polyester, Glass fibers, polyethylene or polypropylene.

Use of the ionomers according to claims 1 to 5 in the form of a impregnating material from a builder and the ionomer, wherein the builder a nonwoven or woven fabric of polyethylene staple fibers, polypropylene staple fibers, Polyester staple fibers, cellulose fibers, polyamide or paper.

Use of the ionomers for a sheet-like impregnating material according to claim 1, in which the amount of ionomers is 2 to 100 g / m ² .

Use of the ionomers according to claim 1, characterized characterized in that they are used as blends with polyamides, polyesters, Polyurethanes, polyolefins, copolymers of ethylene and vinyl acetate, Copolymers of ethylene and butyl acrylate, copolymers of ethylene and acrylic acid, Copolymers of ethylene and methacrylic acid, ethylene acrylic acid copolymer and / or copolymers of ethylene and methyl acrylate each with sodium and / or formed with potassium ionomers, wherein the proportion of the Ionomers preferably from 30% by weight to 95% by weight, in particular 50% by weight to 80 wt .-% is.

Use of impregnating materials and laminates according to claim 1 for sticking or under tensioning of insulation walls.