<Desc/Clms Page number 1>
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Oberflächen, insbesondere von Oberflächen von Stüt2elementen wie neue oder gebrauchte Betonschalungselemente, bei dem auf diese Oberflächen ein Beschichtungsmittel auf Kunststoffbasis aufgetragen und ausgehärtet wird, sowie Gegenstände mit so beschichteten Oberflächen.
Als Betonschalungselemente sind dabei vor allem Schalungsplatten zu verstehen, die aus Holz, Metall (Al) oder Kunststoff bestehen, wobei vielfach Mehrschichtholzplatten eingesetzt werden, die bei Bedarf an Ort und Stelle grössenanpassbar sind und den Vorteil aufweisen, dass sie durchnagelbar sind, so dass deren Oberflächenprofil jederzeit änderbar ist. Dadurch und auch durch anhaftenden Beton werden aber deren Oberflächen beschädigt, und es ist in kurzen oder kürzeren Abständen nötig, gebrauchte Holzschalungs- platten auszuwechseln und zu entsorgen, oder einer mehrstufigen Regenerierung zu unterziehen, um sie als Schalungselement wieder gebrauchsfähig zu machen. Bei dieser Regenerierung wurde bisher die Holzschalungsplatte zunächst entfettet, anschliessend die Stütz- bzw.
FührungsoberflÅache geschliffen, um vor allem anhaftende Betonreste zu entfernen, danach die Oberflächenfehler verspachtelt bzw. verkittet, nochmals geschliffen, um eine möglichst glatte Oberfläche zu erhalten und schliesslich beispielsweise ein tösungsmit- telhaltiges Polyurethan-Beschichtungsmittel aufgetragen, das durch Luftfeuchtigkeit härtet, was nur bei Schichtdicken bis zu maximal 100 um möglich ist.
Es bestand die Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, durch das das Ausfüllen von Oberflächenfehlern und Nachschleifen vor einer Neubeschichtung oder Erstbeschichtung überflüssig wird. Dazu ist Voraussetzung, dass die Beschichtung nicht schrumpft und das Beschichtungsmittel die Eigenschaft hat, in Oberflächenfehler, die auch die die Oberflächen aufweisenden Körper durchsetzen können, einzudringen und diese auszufüllen.
Weiterhin bestand die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Oberflächenstruktur der Beschichtung vorgegeben werden kann.
Diese Voraussetzungen sind durch das erfindungsgemässe Verfahren erfüllt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass, gegebenenfalls bei einer Vorreinigung und/oder Grundierung der Oberflächen, das Beschichtungsmittel auf einen biegsamen, flächigen, durch das Beschichtungsmittel nicht bindbaren, insbesondere folienartigen Transferkörper aufgetragen, mit den Oberflächen in Kontakt gebracht und ausgehärtet oder aushärten gelassen wird, sowie der Transferkörper bei zumindest im wesentlichen abgehärteter Beschichtung von der Beschichtung entfernt, insbesondere abgezogen wird, wobei das Beschichtungsmittel ein lösungsmittelfreies, flüssiges Bindemittel auf Basis härtbarer Polymere und/oder Präpolymere, einen vorzugsweise mineralischen Füllstoff,
vorzugsweise eine als Mattierungsmittel und/oder Weichmacher wirkende Mineralölkomponente. sowie gegebenenfalls einen Härter und gegebenenfalls übliche Hilfsstoffe, wie Netzmittel, Entschäumer, Antiabsetzmittel, Pigmente od. dgl., enthält, wobei die Polymeren und die Konzentration der vorzugsweise verwendeten Mineralölkomponente so gewählt sowie die Viskosität und Oberflächenspannung des Bindemittels und die Ölzahl und spezifische Oberfläche des Füllstoffs so niedrig gehalten werden, dass beim Abhärten, insbesondere bei einer Umgebungstemperatur von -10'C bis + 60'C, vorzugsweise im Bereich von +15*0 bis +30*C, besonders bevorzugt im Bereich von + 20'C bis + 30'C,
eine elastische Beschichtung mit matter Oberfläche erhalten wird.
Der Transferkörper wird, wenn nötig, auf der Auftragseite für das Beschichtungsmittel mit einem Trennmittel versehen.
Die Auftragseite für das Beschichtungsmittel kann nach Wunsch strukturiert werden.
Beim Inkontaktbringen des Beschichtungsmittelauftrags des Transferkörpers mit den Oberflächen wird der Transferkörper vorzugsweise an die Oberflächen angepresst, insbesondere angewalzt.
Als Transferkörper werden vorzugsweise Platten, Folien oder Bahnen aus Kunststoffen, Gummi, Vulkollan oder beschichtetem Gewebe mit der angestrebten Oberflächenstruktur eingesetzt - im einfachsten
EMI1.1
B.Unter "lösungsmittelfrei" ist zu verstehen, dass im Bindemittel nur ein so geringer Lösungsmittelgehalt tolerierbar ist, dass kein Schrumpfen der und keine schädlichen Poren in der fertigen Beschichtung auftritt bzw. auftreten, da insbesondere bei Betonschalungen Beständigkeit im alkalischen Bereich gegeben sein muss, die z. B. Ho) z- oder At-Oberftächen nicht aufweisen.
Es wird insbesondere aus Kostengründen eine hohe Füllstoffbeladung angestrebt-dies erreicht man durch Füllstoffe mit niedriger Ölzahl und niedriger spezifischer Oberfläche ; ebenso hohe Penetration in die und Benetzung der Oberfläche - dies erreicht man durch niedrige Viskosität und vor allem niedrige Oberflächenspannung des Bindemittels. Die vorzugsweise verwendete Mineralölkomponente wird als Mat- tierungsmittel und/oder Weichmacher eingesetzt, je nachdem ob die Beschichtung sonst oberflächen glatt oder starr härten würde. Je nach Art und dem Mischungsverhältnis der Polymeren oder Präpolymeren im
<Desc/Clms Page number 2>
Bindemittel können ebenso dessen Viskosität und die Eigenschaften der fertigen Beschichtung gesteuert werden.
"Flüssig" bedeutet, dass das Bindemittel eine Konsistenz aufweist, die ein beim Auftragen auf den Transferkörper und vor allem beim Kontakt mit den zu beschichtenden Oberflächen fliessfähiges Beschichtungsmittel ergibt. Dazu kann das flüssige Bindemittel auch in thixotropierter Form vorliegen. so dass sich die Viskosität beim Anpressen an die Oberflächen kurzzeitig spontan erniedrigt.
Die Zeitdauer für die Härtung hängt von der Formulierung des verwendeten Beschichtungsmittels sowie bei Verwendung eines Härters von der herrschenden Aussentemperatur ab. Dabei wird derart abgestellt, dass eine selbsthärtende Beschichtung längstens nach 24 Stunden gebrauchsfähig, d. h. belastbar ist. Die Beschichtung kann von wenig qualifiziertem Personal rasch und auf einfache Weise am Einsatzort auf gebrauchte und neue Schalungselemente aufgebracht werden.
In manchen Fällen wird es notwendig sein, die Oberflächen, abgesehen von der Entfernung von Betonresten, zu reinigen, bevor der Kontakt mit dem Beschichtungsmittel hergestellt wird. Dies erfolgt durch Abtragung an den Oberflächen, wobei im einfachsten Fall Oberflächenablagerungen mit Wasser, das bei fetten Oberflächen zweckmässig ein herkömmliches Netzmittel enthält, abgespült werden.
Als Netzmittel für das Beschichtungsmittel wird hingegen bevorzugt ein Fluortensid, insbesondere auf Perfluorcarbonsäure- bzw. Perfluorsulfonsäure-Basis, verwendet.
Im Zuge der Vorreinigung können gegebenenfalls Nuten oder andere Vertiefungen an den Oberflächen gebildet werden, die zur Verankerung der Beschichtung dienen.
Vor dem Auftragen der Beschichtung kann vorteilhaft sein, die Oberflächen zu grundieren, wozu vorzugsweise möglichst lösungsmittelfreies Bindemittel verwendet wird.
Wenn vom Chemismus der Bindemittel her möglich, wird bevorzugt, als Härter eine Polyaminoamidverbindung einzusetzen. Dies hat den überraschenden Vorteil, dass bei Verwendung einer Mineralölkomponente als Mattierungsmittel und/oder Weichmacher die beim Aushärten der Beschichtung ausgeblutete überschüssige Mineralölkomponente durch den Härter in eine wasserlösliche oder wasseremulgierbare Form umgewandelt wird, die als Trennmittel wirkt, abwaschbar ist oder sich beim Kontakt mit Betonmörtel sozusagen selbst entfernt. Dies trägt dazu bei, dass die Betonoberfläche nach dem Ausschalen eine gewünschte matte Oberfläche aufweist.
Im folgenden wird eine Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert, wobei die Anordnung für kontinuierlichen Betrieb gedacht ist.
Ein Endlosband 1, z. B. aus Gummi, läuft über vier Walzen 2, 3, 4 und 5, von denen die Walzen 2 und 3 ortsfest und die Walzen 4 und 5 beweglich gelagert sind. Zwischen den Walzen 2 und 3 läuft das Band 1 horizontal, die Walze 4 ist gegenüber den Walzen 2 und 3 seitlich tiefer gesetzt und bildet eine Andruckwalze, und die Walze 5 ist eine federbelastete Spannwalze, um konstante Bandspannung zu erzielen.
Auf das Endlosband 1 wird von einer Vorratstrommel 6 abgezogenes Trennpapier 7 mit der Trennschicht nach oben aufgelegt, wobei zu Beginn einfach der Papierrand am Endlosband 1 angeklemmt wird, mit vorgemischtem härterfreiem Beschichtungsmittel 8 über eine Zahnwalzendosierung 9 mit Schlitzdüse 10 beschichtet und zu einem einstellbaren Walzenspalt 11 transportiert, der zwischen der einstellbar federnd druckbeaufschlagbaren Andruckwalze 4 und einer ortsfest gelagerten Gegenwalze 12 ausgebildet ist.
Über eine im Winkel zur Laufrichtung des Förderbandes 1 zwischen den Walzen 3 und 4 stehende Leitfläche 13 wird eine Schalungsplatte 14 dem Walzenspalt 11 zugeführt und das Trennpapier 7 mit Bindemittelauftrag 8 von seitlich unten her mittels der Andruckwalze 4 an die Schalungsplatte 14 angewalzt, wobei zur Festlegung der Schichtdicke die Minimaldistanz der Andruckwalze 4 zur Schalungsplatte 14 mittels eines verstellbaren Anschlags für die Bewegung der Andruckwalze 4 geregelt wird. Durch das schräge Zusammenführen von Trennpapier 7 und Schalungsplatte 14 wird sichergestellt, dass keine Luft zwischen Trennpapier 7 und Schalungsplatte 14 eingeschlossen wird.
Die Anlage ist vorgesehen, um vorzugsweise aneinanderstossend auf die Leitfläche 13 aufgelegte Schalungsplatten 14 zu beschichten, wobei nach Passieren des Walzenspalts 11 bei 15 das Trennpapier 7 quer durchtrennt wird und die Schalungsplatten 14 über eine weitere Leitfläche 16 einem nicht dargestellten weiteren Förderband zum Transport zu einer Härteeinrichtung zugehen. Über die Seitenkanten der Schalungsplatten 14 vorstehendes Trennpapier 7 kann vor oder nach der Härtung der Beschichtung weggeschnitten werden, vorzugsweise nach dem Härten und zweckmässig durch rotierende Messer. Es ist auch möglich, die Schalungsplatten 14 in geringem Abstand voneinander zuzuführen und sämtliche Schneidvorgänge nach dem Härten durchzuführen.
Schneidvorgänge schliessen auch Kantenbearbeitung der Schalungsplatten ein, wenn diese neu sind und Übermass aufweisen.
<Desc/Clms Page number 3>
Vorzugsweise sind die Walzen 4 und 12 synchron angetrieben, wobei die Walze 4 eine elastische Auflage aufweist, sowie die Beschichtungsmitteldosierung mit der Bewegung des Bandes 1 gekoppelt.
Vorzugsweise werden die folgenden Bindemittelsysteme verwendet :
1) Epoxyharz/teilweise verkapptes Isocyanat, mit Härter (z.B. Polyaminoamid),
2) Epoxyharz/Flexibilisator (Polysulfid oder Harnstoffkondensat), mit Härter (z.B. Polyaminoamid),
3) verschieden vernetzte Polyole mit Härter (z. B. Isocyanat),
4) verschieden vernetzte Polyole/Isocyanat/flüssiges KW-Harz mit Katalysator,
5) Polymethacrylatlmit PVC modifiziertes Polymethacrylat mit Härter (z. B. Peroxid),
6) ungesättigtes Polyesterharz/mit PVC modifiziertes Polyesterharz, mit Härter (z. B. Peroxid).
Dafür werden in der Folge einige bevorzugte Rezepturen angegeben :
Ein bevorzugtes Beschichtungsmittel auf Basis eines Bindemittelsystems Epoxyharz/teilweise verkapptes Isocyanat mit Härter weist folgende Zusammensetzung auf :
1)
30 Gew.-Teile flüssiges unmodifiziertes Epoxyharz (Basis: Bisphenol A, F oder A/F),
19 Gew.-Teile teilweise verkapptes Isocyanat (vernetzbare NCO-Gruppen),
EMI3.1
Insbesondere für die Neubeschichtung von Holzschalungsplatten wird gemäss vorliegender Erfindung als Härterkomponente ein Polyoxyalkylenaminoamid verwendet.
Ein Beschichtungsmittel auf Basis eines Bindemittelsystems Epoxyharz/Flexibilisator weist vorzugsweise folgende Zusammensetzung auf : 2)
25 Gew.-Teile flüssiges Bisphenol-Epoxyharz (A. F. A/F),
25 Gew.-Teile Flexibilisator (Polysulfid mit Epoxid-Endgruppen oder Harnstoffkondensat von Propyl- englykoldiamin),
5 Gew.-Teile Mineralöl,
EMI3.2
Das Bindemittel auf Basis einer Mischung aus Polyolkomponenten verschiedenen Vernetzungsgrads wird in einem, vom Material der Oberfläche und vom Füllstoff abhängigen Verhältnis im Bereich von 20 : 80 bis 80 : 20 verwendet. Vorteilhaft wird dabei als Härter ein insbesondere aromatisches Isocyanat verwendet. Die Polyolkomponenten sind verzweigte (höher vernetzt) oder lineare (niedriger vernetzt) Polyester- oder Polyätherpolyole.
Zweckmässig beträgt das Mischungsverhältnis von linearer und verzweigter Polyolkomponente beim Beschichten von Metallen etwa 60 : 40 und beim Beschichten von Kunststoff oder Holz etwa 50 : 50.
Als Beispiel weist ein derartiges Beschichtungsmittel ausschliesslich Pigmenten und Füllstoffen folgende Zusammensetzung auf : 4)
60 Gew.-Teile Mischung aus linearer (Baygal K 166) und verzweigter (Baygal K 115) Polyolkomponen- te,
16 Gew.-Teile aromatisches Isocyanat (MDI),
12 Gew.-Teile ungesättigtes flüssiges Kohlenwasserstoff-Harz (PH 3 S/A),
1 Gew. - Teil Mineralöl,
7 Gew.-Teile Kettenverlängerer (2-Äthylhexandiol),
1 Gew.-Teii Antiabsetzmittel (hochdisperse Kieselsäure),
2 Gew.-Teile Molekularsieb (Zeolithpulver),
<Desc/Clms Page number 4>
0, 1 Gew. -Teil Katalysator-Gemisch (gO % tert. Amin + 10 % DBTL), 0, 2 Gew. -Teile Netzmittel (Fluorad FC 430), 0, 7 Gew. - Teile Entschäumer (Silikonöl).
Ein Bindemittel auf Basis einer Mischung aus einer Poly (meth) acrylatkomponente und einer mit PVC modifizierten Poly (meth) acrylatkomponente wird in einem vom Material der Oberfläche und vom Füllstoff abhängigen Verhältnis im Bereich von 20 : 80 bis 80 : 20 verwendet. Vorteilhaft wird hiefür als Härterkomponente ein aktives Peroxid verwendet. Zweckmässig beträgt erfindungsgemäss das Mischungsverhältnis von Poly (meth) acrylatkomponente und mit PVC modifizierter Poly (meth) acrylatkomponente beim Beschichten von Metalloberflächen etwa 60 : 40 und beim Beschichten von Kunststoff- oder Holzoberflächen etwa 50 : 50.
Als Beispiel weist ein erfindungsgemässes Beschichtungsmittel auf dieser Basis ausschliesslich Pigmenten und Füllstoffen folgende Zusammensetzung auf : 5)
92 Gew.-Teile Mischung aus Poly (meth) acrylat-Komponente (Degadur 100) und PVC-modifizierter
Poly (meth) acrylatkomponente (Degadur 330),
4 Gew.-Teile aktives Peroxid (Cyclonox SL),
1 Gew.-Teil Beschleuniger (Co-naphthenat), 0, 9 Gew. -Teile Entschäumer,
0, 1 Gew.-Telle Netzmittel,
1 Gew.-Teil Antiabsetzmittel,
1 Gew.-Tei) Mineratötkomponente.
Gemäss einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Bindemittel auf Basis ungesättigter Polyester verwendet. Vorteilhaft wird für dieses Bindemittel als Härterkomponente ein aktives Peroxid verwendet. Als Beispiel weist ein Beschichtungsmittel auf dieser Basis ausschliesslich Pigmenten und Füllstoffen folgende Zusammensetzung auf : 6)
92 Gew.-Teile Mischung aus ungesättigtem Polyester- (UP-) Harz (Aldurol UP 231) und mit PVC modifiziertem, ungesättigten Polyester- (UP-) Harz (Aldurol UP 201),
EMI4.1
0, 9 Gew. - Teile Entschäumer, 0, 1 Gew. - Teil Netzmittel,
1 Gew.-Teil Antiabsetzmittel, wobei wahlweise 1 Gew.-Tei) Mineratö) zugesetzt werden kann.
Zweckmässig wird gemäss vorliegender Erfindung das fliessfähige Beschichtungsmittel in üblicher Weise, z. B. durch Giessen, Streichen, Auftragen mittels Rolle, Spachteln oder Spritzen, vorzugsweise AirlessSpritzen, auf die Oberflächen aufgetragen. Normalerweise reichen die Umgebungsbedingungen vor Ort aus, um das Beschichtungsmittel mittels einer Härterkomponente, die dem Bindemittel zugegeben wird, innerhalb einer für die Praxis akzeptablen Zeit zu einer Beschichtung zu härten. Manchmal kann es sich jedoch als notwendig erweisen, die Zeitdauer für das Härten mittels eines Beschleunigers zu verringern. Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Beschichtungsmittel, das einen Photoinitiator enthalten kann, unter Anwendung von IR-, UV- und/oder Elektronenstrahlung gehärtet.
Alle Bestandteile des Beschichtungsmittels sind gängige Handelsprodukte, die von verschiedensten Herstellern unter Markenbezeichnungen angeboten werden, wobei die genaue Zusammensetzung dieser Handelsprodukte - vor allem der Harze - in der Regel vom Hersteller nicht angegeben sind, sondern nur die chemische Basis und der Einsatzzweck.
Z. B. sind für Bisphenol-Epoxidharze neben den vorzugsweise verwendeten Polyaminoamiden, insbesondere Polyoxypropylenamínoamiden, und deren Addukten, auch Polyamine, Polyamide und deren Addukte als Härter bekannt und geeignet.
Als Flexibilisatoren und Flüssigextender eignen sich beispielsweise aromatische Alkohole, Nonylphenol, Phthalate bzw. Phthalsäureester, Kohlenwasserstoffharze, Cumaronharze. Cumaron-Indenharze, Teer- und Mineralölprodukte, Polysulfide, Polyätheramine, verkappte Polyurethane.
Als Reaktivverdünner eignen sich vor allem Mono-, Di- oder Triepoxidverbindungen.
Als Polyolkomponenten sind neben den Polyäther- und Polyesterpolyolen insbesondere Polytetramethylenglykol (PTMG) oder Polyacrylate mit OH-Gruppen geeignet.
Als Isocyanat-Härter für die Polyole sind neben Diphenylmethandiisocyanat (MDI) insbesondere Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI) und Polymethylenpolyphenylisocyanat (PAPI) bevorzugt.
<Desc/Clms Page number 5>
Als bekannte Füllstoffe sind vor allem mineralische Füllstoffe, z.B. Talkum, Plastorit oder Schwerspat, bevorzugt, aber auch z. B. Mikrohohlkugeln, auch aus Kunststoff, sowie organische Füllstoffe wie z. B. Holz- oder Kokosmehl. Die Korngrösse sollte nicht über 100 um liegen, die Ölzahl nicht über 30.
Als Beispiele für bekannte Photoinitiatoren werden die Handelsprodukte Trigonal 14 und Irgacure 261 genannt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Stütz- bzw. Führungselement, insbesondere Betonschalungselement, insbesondere aus Holz, Metall oder Kunststoff, von dem mindestens ein Oberflächenbereich, vorzugsweise die Gesamtoberfläche, mit einer Beschichtung versehen ist, die nach dem erfindungsgemä- ssen Verfahren erhalten wurde. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Beschichtung ist chemisch, insbesondere gegen Alkalien, und mechanisch beständig. Daher sind mit einer solchen Oberflächenbeschichtung ausgestattete Bauteile auch auf vielen anderen Gebieten verwendbar, beispielsweise bei Förder- bzw. Transportanlagen für Kohle und andere bergmännische gewonnene Materialen usw.
Es ist bevorzugt, dass die Beschichtung eine Mindestdicke von 0, 2 mm aufweist, wobei Schichtdicken von 1-5 mm bevorzugt und höhere Schichtdicken möglich sind. Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Beschichtung eine Shore D-Härte von 5 bis 90, vorzugsweise 80, sowie eine Bruchdehnung von 30-80 %, jeweils gemessen 7 Tage nach der Härtung, bei Raumtemperatur auf.
Vorteilhaft kann das Stütz- bzw. Führungselement, insbesondere eine Holzschalungsplatte, auch mehrschichtig ausgebildet sein.
Bisher wurden Holzschalungsplatten manchmal am gesamten Umfang mit einem Stahlband vor mechanischer Beschädigung geschützt, was einen erheblichen Kostenaufwand verursacht. Zweckmässig ist erfindungsgemäss das Stütz- bzw. Führungselement aus Holz oder Kunststoff an den Ecken mit Winkeln oder Dreiecksplättchen aus Metall vor mechanischer Beschädigung geschützt. In speziellen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn das Stütz- bzw. Führungselement, insbesondere Schalungselement, an den Kanten, insbesondere diese umfassend, einen Schutzrahmen, vorzugsweise aus Metall, aufweist.