Im
Baugewerbe werden Nutzflächen üblicherweise
mit Kunstharzen beschichtet. Bei den Nutzflächen handelt es sich insbesondere
um Fußbodenflächen oder
auch Wandabschnitte oder Wände.
Durch gleichzeitige Beschichtung des Fußbodens und der angrenzenden
Wandabschnitte können quasi
Wannen gebildet werden. Beispiele dafür wären Räume in Schlachthöfen oder
Gruben in Autowerkstätten.
Die
Beschichtung dient z.B. einer feuchtigkeitsdichten Versiegelung
des Untergrundes. Bei dem Untergrund kann es sich um Holz, Beton,
Estrich oder Spachteluntergründe
handeln. Insbesondere bei Fußböden muß die erhaltene
Fußbodenfläche hochbeanspruchbar
und möglichst
rutschfest sein, um die Vorschriften der Unfallverhütung zu
erfüllen. Außerdem wird
an die Beschichtungen die Forderung gestellt, daß auch bei einem an der Oberfläche auftretenden
Verschleiß weder
eine Farbänderung eintritt
noch die geforderten physikalischen chemischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.
In
zahlreichen Betrieben besteht von vornherein die Forderung, daß die Fußbodenbeschichtung
gegenüber
den dort regelmäßig benutzten
organischen Lösungsmitteln
bzw. Säuren
und/oder Basen beständig
sein muß.
In den anderen Anwendungsfällen
muß zumindest
gelegentlich damit gerechnet werden, daß solche Lösungsmittel oder anorganische
Substanzen verschüttet
werden, so daß auch hier
der Wunsch nach einer weitgehenden Lösungsmittelbeständigkeit
bzw. chemischen Inertie besteht.
Um
diesen vielfältigen
Anforderungen gerecht zu werden, werden in der Regel mehrere Schichten
aus unterschiedlichen Harzen auf den Untergrund aufgebracht. In
der Regel werden dabei EP-, PU-, UP- und MMA-Harze oder Mischungen
aus diesen Harzgruppen eingesetzt. Ein technisches Problem, das
dabei überwunden
werden muß,
ist die Tatsache, daß die
Haftung zwischen den einzelnen Harzschichten nicht immer den Anforderungen
an die mechanische Belastbarkeit gewachsen sind. Herkömmlicherweise
wird versucht, dieses Problem zu lösen, indem man die Haftungsoberfläche vergrößert. Dazu
wird vor dem Aufbringen einer nächsten Harzschicht
in die zuoberst liegende Harzschicht Sand, z.B. Quarzsand eingestreut.
Wichtig ist, daß die
zuoberst liegende Harzschicht noch nicht ausgehärtet ist, damit der Sand zum
Teil in diese Schicht hineinsinken kann. Während des vollständigen Aushärtens der
zuoberst liegenden Harzschicht werden die Sandkörner fest in diese Schicht
eingebunden. Die Teile der Sandkörner,
die nun aus der Harzschicht herausragen, vergrößern zusätzlich die Oberfläche, die
für eine
Haftverbindung zur nächsten Harzschicht
zur Verfügung
steht. Dieses Verfahren wird insbesondere bei der Verbindung von
MMA-Harzen zu einem der weiteren oben genannten Harze verwendet,
da dort aus chemischen Gründen
die Haftung zu den anderen Harzen am geringsten ist.
Das
herkömmliche
Verfahren hat mehrere Nachteile. Zum einen ist auch mit Sandeinstreuung die
Haftung zwischen der MMA-Harzschicht und einer weiteren Harzschicht
nicht für
alle Anwendungen hinreichend. Denn auch die Haftung zwischen Sand und
MMA-Harzen, bei der es sich um eine adhäsive Klebehaftung handelt,
ist nicht optimal. Außerdem weisen
Beschichtungen, in die Sand eingestreut wurde, den Nachteil auf,
daß sie
einem verhältnismäßig starken
Abrieb unterliegen, da sich bei entsprechender Benutzung die Sandkörner aus
dem Harz herauslösen.
Weiterhin tritt bei Verschleiß der
Beschichtung, insbesondere wenn diese eine Dicke aufweist, die im wesentlichen
der Korngröße des Sandes
entspricht, eine Farbveränderung
auf, da die Sandkörner
mit der Zeit sichtbar werden.
Nach
einem aus der
DE 198
05 617 A1 bekannten Verfahren soll eine Kunststoffbeschichtung für Böden und
Wände mit
Natursteineffekt in fünf Schritten
erzeugt werden, wobei auf eine Basisschicht, die mit einer Struktur
versehen ist, eine Einstreuschicht aus eine flächigen partikelförmigen Material
aufgebracht und dann eine Deckschicht erzeugt und mit einer Oberflächenstruktur
versehen wird. Für die
Basis- und Deckschicht werden bekannte Harze verwendet. Das Einstreumaterial
soll eine optisch durchgehende Schicht bilden und mittels der Deckschicht
fixiert werden. Es dient nicht der Haftverbesserung zwischen Basis-
und Deckschicht.
Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren bereitzustellen, um Untergründe mit MMA-Harzen und weiteren Harzen
beschichten zu können
und dabei die oben genannten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll
die Haftung zwischen der MMA-Schicht und einer weiteren Harzschicht
verbessert werden.
Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
Auf
einen Untergrund wird eine erste Harzschicht aufgebracht. Die Bezeichnung
erste Harzschicht ist relativ zu verstehen, und zwar als die Schicht,
in die PMMA-Granulat eingestreut wird. Es können weitere Schichten vorangegangen
sein oder folgen, in die eventuell ebenfalls PMMA-Granulat eingestreut
wird.
Handelt
es sich bei dieser ersten Harzschicht um MMA-Harz oder ein MMA-Mischharz, wird beim Einstreuen
des PMMA-Granulats in das noch nicht ausgehärtete MMA-Harz das PMMA-Granulat
von der MMA-Harzschicht angelöst
und bei deren Aushärtung
homogen mit dieser Schicht verbunden. Das PMMA-Granulat wird dadurch
ein fester Teil der Harzmasse, die nunmehr eine um ein Vielfaches
vergrößerte Oberfläche zur
Ausbildung einer Haftung mit der darauffolgenden Harzschicht aufweist.
Sobald die MMA-Harzschicht mit dem eingestreuten PMMA-Granulat ausgehärtet ist,
kann die nächste Harzschicht,
die insbesondere aus EP-Harz, UP-Harz, PU-Harz, MMA-Harz oder Mischungen
aus diesen Harztypen (auch im folgenden gilt, daß Mischharze auch immer mit
eingeschlossen sind) bestehen kann, aufgebracht werden. Die Kombination,
zunächst
eine MMA-Harzschicht und danach insbesondere eine EP-Harz-, UP-Harz-,
PU-Harz- oder Mischharzschicht aufzubringen, ist besonders vorteilhaft, wenn
die Vorteile des MMA-Harzes ausgenutzt werden sollen. Diese Vorteile
bestehen darin, daß MMA-Harze
wegen ihrer niedrigen Viskosität
in der Regel relativ tief in den Untergrund eindringen und auf normalen
Untergründen über eine
ausgezeichnete Haftung verfügen.
Andererseits weisen MMA-Harze nicht für alle Anwendungen eine hinreichende
Lösungsmittelbeständigkeit
auf, so daß als
oberflächliche
Abschlußschicht
eine Harzschicht aus insbesondere EP-Harz, PU-Harz oder UP-Harz
aufgebracht wird.
Bei
manchen baulichen Gegebenheiten und Anforderungen an die Beschichtung
kann es notwendig oder wünschenswert
sein, zunächst
auf den Untergrund insbesondere ein EP-Harz, ein PU-Harz, ein UP-Harz
oder ein Mischharz aufzubringen und dieses danach mit einem MMA-Harz
zu beschichten. In diesem Fall wird das PMMA-Granulat analog zu
den Quarzsandkörnern
bei den herkömmlichen
Verfahren während
des Aushärtens
in der ersten Harzschicht fest eingebunden. Dabei werden insbesondere
die guten Adhäsionseigenschaften
der oben genannten Harze mit dem PMMA-Granulat ausgenutzt. Bei dem anschließenden Auftragen
einer MMA-Harzschicht wird das PMMA-Harz von diesem angelöst und bei der
Aushärtung
homogen mit dieser MMA-Harzschicht verbunden.
Ebenso
können
auch zwei MMA-Harzschichten mit Hilfe von PMMA-Granulat miteinander
verbunden werden.
Mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
Zwischenschichthaftungen von bisher nicht erzielbaren Festigkeitswerten
erreicht. Auch thermischen Belastungen, wie beispielsweise in Heißwasserbereichen,
hält die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Beschichtung eines Untergrundes sehr gut stand. Bei
der herkömmlichen Oberflächenvergrößerung mit
Hilfe von Sand hingegen wirken sich die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
und Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten
des Sandes oder von Quarz und MMA-Harzen sowie den übrigen Harzen negativ auf die
Belastungs- und Hafteigenschaften aus.
Die
Korngröße des PMMA-Granulats
kann beliebig gewählt
werden. Die Korngröße des PMMA-Granulats
hat hauptsächlich
auf das optische Erscheinungsbild der Beschichtung sowie bei Fußbodenbeschichtungen
auf die Rutschkennstufe Einfluß. Die
optischen Eigenschaften der Beschichtung lassen sich beispielsweise
dadurch beeinflussen, daß eingefärbtes PMMA-Granulat
verwendet wird sowie transparente Harze. Bezüglich der Rutschkennstufe hat
die Korngröße des PMMA-Granulats
insbesondere einen Einfluß,
wenn die darüberliegende
Beschichtung verhältnismäßig dünn ist.
Mit
Beschichtungen sind übrigens
Beschichtungen aller Dicken, also auch z.B. Versiegelungen, Beläge oder
Estriche gemeint.
In
einer besonderen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird das PMMA-Granulat mit Überschuß eingestreut.
Nach dem Aushärten
der ersten Harzschicht wird das überschüssige PMMA-Granulat
entfernt, bevor die zweite Harzschicht aufgebracht wird. Dies hat
den Vorteil, daß gewährleistet
wird, daß das
PMMA-Granulat möglichst
homogen über
die gesamte zu beschichtende Fläche
verteilt ist. Dadurch wird auf der ganzen zu beschichtenden Fläche die
Grenzfläche
zwischen den beiden Harzschichten optimal vergrößert.
Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, die erste Harzschicht auf einen
vorbehandelten Untergrund aufzubringen. Durch die Untergrundvorbehandlung wird
einerseits die Haftung insgesamt des Harzes zum Untergrund verbessert.
Andererseits werden auf diese Weise Aushärtungsstörungen vermieden, die durch
die Oberflächenbeschaffenheit
des Untergrundes verursacht werden.
Es
hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, die erste Harzschicht auf
einen bereits beschichteten Untergrund aufzubringen. Dies bietet
sich beispielsweise an, wenn ein bereits seit längerem beschichteter Untergrund
neu beschichtet werden muß oder wenn
die Anforderungen an die Gesamtbeschichtung derart sind, daß zusätzliche
Schichten aus Spezialharzen notwendig sind oder insgesamt Beschichtungen
einer großen
Gesamtdicke hergestellt werden sollen.
Insbesondere
in den eben genannten Fällen hat
es sich auch als vorteilhaft erwiesen, auf die zweite Harzschicht
noch eine oder weitere Beschichtungen aufzubringen. Die schon auf
dem Untergrund vorliegenden Beschichtungen oder die auf die weitere
Harzschicht aufgebrachten Beschichtungen können selbstverständlich ebenfalls
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
aufgetragen worden sein.
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
weist zumindest eine der Harzschichten Zusatzstoffe, insbesondere
Pigmente und/oder Feinfüllstoffe
auf. Durch die Verwendung von Feinfüllstoffen können insbesondere die Materialkosten
niedrig gehalten werden. Außerdem
können
bis zu einem gewissen Punkt die physikalischen Eigenschaften der
Feinfüllstoffe
beeinflußt
werden, insbesondere die mechanischen Eigenschaften. Durch die Verwendung
von Pigmenten lassen sich die Beschichtungen einfärben bzw.
in den Beschichtungen auch Hinweise und Zeichen einbringen. Handelt
es sich bei der Zusatzstoffe enthaltenden Harzschicht um die zuoberst liegende
Harzschicht, kann, wie in der
DE 44 36 638 C1 beschrieben, in diese Harzschicht
als Füllstoff entweder
ein mineralischer Füllstoff,
insbesondere Quarzsand oder auch ein vorzugsweise durchgefärbtes Kunststoffgranulat
eingemischt werden. Durch diese Füllstoffe erhält die oberste
Schicht eine rauhe Oberfläche,
die die Rutschfestigkeit erhöht.
Die
Aufgabe wird auch durch einen Fußbodenbelag sowie einen Wandbelag
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.
Das
PMMA-Granulat dient in erster Linie als Haftbrücke zwischen den mindestens
zwei Harzschichten. Bei mehr als zwei Harzschichten kann es auch
an den übrigen
Grenzflächen
vorhanden sein. Außerdem
kann PMMA-Granulat als Füllstoff
zur Erhöhung
der Rutschfestigkeit in der zuoberst liegenden Harzschicht vorhanden
sein, insbesondere wenn es sich dabei um eine MMA-Harzschicht handelt.
In eingefärbter
Form kann das PMMA-Granulat auch als Pigmentersatz in einer der
Harzschichten vorhanden sein.
Die
Erfindung soll anhand der nun folgenden Zeichnungen und Beispiele
näher erläutert werden. Dazu
zeigen
1 + 2 jeweils einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Belag und
3 einen nach dem herkömmlichen
Verfahren hergestellten Belag.
Bei
dem in 1 dargestellten
Wandbelag wurde der Untergrund 1 aus Beton zur besseren
Haftung zunächst
vorbehandelt und danach mit einem MMA-Harz grundiert. In die noch
frische, nicht ausgehärtete
Grundierung 2 aus MMA-Harz
wurde PMMA-Granulat 4 in Überschuß eingestreut. Das PMMA-Granulat 4 sank
dabei in die MMA-Grundierung 2 ein und wurde von dieser
angelöst,
so daß beim
Aushärten
der MMA-Grundierung 2 das PMMA-Granulat 4 zu einem festen
Bestandteil der MMA-Grundierung 2 wurde. Danach wurde die
Grundierung 2 mit PMMA-Granulat 4 mit einer EP-Harzschicht 3 versiegelt. Durch
das in der Grundierung 2 eingelagerte PMMA-Granulat 4 ist
die Grenzfläche
zwischen der MMA-Grundierung 2 und der EP-Harzversiegelung 3 derart
vergrößert worden,
daß eine
auch bei hohen thermischen und mechanischen Belastungen gute Haftung
gewährleistet
wird. Die EP-Versiegelung 3 schützt ihrerseits die gesamte
Beschichtung vor chemischen Einflüssen.
In
einer nicht dargestellten Abwandlung ist über der MMA-Grundierung 2 eine
weitere, über
PMMA-Granulat mit ihr verbundene MMA-Schicht aufgebracht, die Feinfüllstoffe
sowie Pigmente enthält.
Sowohl das PMMA-Granulat 4 als auch das EP-Harz 3 sind
farblos, so daß die
Einfärbung
der MMA-Schicht trotz darüberliegender
Lagen für
das Auge sichtbar ist. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn in Beschichtungen,
die hohen äußeren Belastungen
ausgesetzt sind, wichtige Markierungen vorhanden sein sollen, die
permanent sichtbar sein müssen.
Bei
dem in 2 dargestellten
Beispiel eines Fußbodenbelages
wurde wieder zur Erhöhung
der Haftung der Untergrund 1 aus Beton vorbehandelt. Danach
wurde er mit einem EP-Harz grundiert. In das noch nicht ausgehärtete EP-Harz wurde PMMA-Granulat 4 eingestreut.
Das PMMA-Granulat 4 wurde im Überschuß eingestreut. Durch das Eigengewicht
des Granulats 4 sinkt es in die EP-Harzschicht 3 ein. Nach
dem Aushärten
der EP-Harzschicht 3 ist das PMMA-Granulat 4 fest
mit dieser Schicht verbunden. Das überschüssige, nicht in der Oberfläche der EP-Harzschicht 3 eingelagerte
PMMA-Granulat 4 wird durch Kehren entfernt. Danach wird
eine Schicht 2 aus MMA-Harz aufgetragen. Beim Auftragen
der MMA-Schicht 2 werden die PMMA-Granulatkörner 4 angelöst. Beim
Aushärten
der MMA-Schicht 2 wird das PMMA-Granulat 4 ein
fester Bestandteil der MMA-Schicht 2. Dadurch wird eine
vorzügliche
Haftung gewährleistet.
In der MMA-Schicht können
auch Feinfüllstoffe
und/oder Pigmente enthalten sein.
Außer Beton
kommen als Untergrund auch Holz oder schon vorhandene Estriche bzw.
Beläge und ähnliches
in Frage.
In
einer nicht dargestellten Variante wird ein sehr dicker Belag hergestellt,
indem zunächst
der Untergrund vorbehandelt und danach mit einem EP-Harz grundiert
wird. In diese Grundierung wird Sand als Haftbrücke eingestreut. Daraufhin
wird ein 5 mm dicker EP-Harzbelag aufgebracht. Dieser wird mit PMMA-Granulat
abgestreut und nach dem Aushärten
mit einem MMA-Harz versiegelt.
Statt
eines EP-Harzes können
auch PU- oder UP-Harze oder entsprechende Mischharze verwendet werden.
Auch mehrere MMA-Harze können übereinander
aufgebracht werden, wobei PMMA-Granulat zur Oberflächenvergrößerung an
der Grundfläche
verwendet wird.
In 3 ist ein herkömmlich hergestellter Belag
dargestellt. Auf den vorbehandelten Untergrund 1 wurde
eine MMA-Harzgrundierung 2 aufgetragen. In diese Grundierung
wurde Quarzsand 5 eingestreut. Daraufhin wurde der Belag
mit einer EP-Harzschicht 3 versiegelt. Die Haftungsverbesserung,
die durch die Quarzsandkörner 5 erreicht
wird, basiert nicht auf einer besseren Haftung zwischen MMA-Harz
bzw. EP-Harz und Quarzsand, sondern lediglich auf der Oberflächenvergrößerung.
Bei zu hohen thermischen oder mechanischen Belastungen kann der
Belag an den Grenzschichten zwischen Harz und Quarzsand zerbröckeln.