DE102011101462B4

DE102011101462B4 - Verfahren zur Herstellung einer wenigstens dreischichtigen Bauplatte

Info

Publication number: DE102011101462B4
Application number: DE201110101462
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: DE202010013540U1; DE102011101462A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte, welche zur Verwendung als steifer Träger für eine Beschichtung mit einer Mörtel-, Putz- oder Klebstoffschicht geeignet ist und aus wenigstens drei Schichten besteht, nämlich – einer Schicht (1) aus feuchtigkeitsbeständigem Kunststoffschaum, – einer auf die Kunststoffschaumschicht (1) aufgebrachten wasserbeständig klebenden, spröde ausgehärteten Übergangsschicht (2) – und einem Vlies (3), das über die Übergangsschicht (2) mit der Kunststoffschaumschicht (1) verbunden ist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Aufbringen einer später die Übergangsschicht (2) bildenden Klebstoffschicht auf die Kunststoffschaumschicht (1), indem ein Klebstoff gleichmäßig während der Topfzeit des Klebstoffs aufgebracht wird, wobei die Topfzeit so eingestellt ist, dass der Klebstoff für eine ausreichende Verarbeitungszeit in einem niedrigviskosen Zustand verbleibt. b) Aufdrücken eines Glasfaservlieses (3) auf die Klebstoffschicht während der Topfzeit, wobei ein Anpressdruck auf das Vlies (3) so eingestellt wird, dass mehr als 50% bis etwa 80% der Dicke des Vlieses (3) von Klebstoff durchtränkt wird, c) Aushärtenlassen oder Aushärten der Klebstoffschicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte, welche zur Verwendung als steifer Träger für eine Beschichtung mit einer Mörtel-, Putz- oder Klebstoffschicht geeignet ist und aus wenigstens drei Schichten besteht, nämlich:

– einer Schicht aus feuchtigkeitsbeständigem Kunststoffschaum – im Folgenden: Kunststoffschaumschicht –,
– einer auf die Kunststoffschaumschicht aufgebrachten wasserbeständig klebenden, spröde ausgehärteten Übergangsschicht
– und einem Vlies, das über die Übergangsschicht mit der Kunststoffschaumschicht verbunden ist.

Eine die vorgenannten Schichten aufweisende Bauplatte ist aus DE 20 2006 005 694 U1 bekannt. Bei der bekannten Bauplatte ist die Kernschicht beidseitig mit einer Verstärkungsbeschichtung aus einer Papierbahn oder einer Kunststofffolie versteift, auf die ein Vliesstoff aufgeklebt oder verschweißt ist.
Die gewählte Beschichtung wird mit Hilfe eines zeit- und kostenaufwendigen Laminierverfahrens aufgebracht. Insbesondere müssen in zwei Arbeitsgängen Klebstoffe aufgeschichtet werden.
Weiterhin ist aus DE 10 2010 009 938 A1 ein mehrschichtiges Beschichtungssystem für einen Körper aus wenigstens 3 Schichten, nämlich aus einer ersten, körperkontaktierenden Basisschicht aus Epoxidharz, einer Zwischenschicht aus einem Wirrfaserflies und einer besandeten Deckschicht aus einem Epoxidharz bekannt. Zur Herstellung des dort genannten Körpers wird eine zu einer Epoxidharzmasse erhärtende 2-Komponenten-Masse auf die Oberfläche des Körpers aufgespritzt. Anschließend werden Fasern aufgestreut, die sich mit der noch nicht ausgehärteten Basis-Epoxidharzschicht verbinden. Hierauf wird eine weitere Epoxidharzschicht aufgesprüht. Vor der endgültigen Aushärtung wird auf die 2. Schicht eine Schicht aus Quarzsand geblasen.
Es stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte mit einer außen liegenden Vliesschicht einfacher und kostengünstiger herzustellen, ohne dass ein mehrstufiges Laminierverfahren eingesetzt werden muss.
Gelöst wird die erfinderische Aufgabe durch eine Bauplatte, die unter Anwendung folgender Verfahrensschritte hergestellt wird:

a) Aufbringen einer später die Übergangsschicht bildenden Klebstoffschicht auf die Kunststoffschaumschicht, indem ein Klebstoff gleichmäßig während der Topfzeit des Klebstoffs aufgebracht wird, wobei die Topfzeit so eingestellt ist, dass der Klebstoff für eine ausreichende Verarbeitungszeit in einem niedrigviskosen Zustand verbleibt.
b) Aufdrücken eines Glasfaservlieses auf die Klebstoffschicht während der Topfzeit, wobei ein Anpressdruck auf das Vlies so eingestellt wird, dass mehr als 50% bis etwa 80% der Dicke des Vlieses von Klebstoff durchtränkt wird,
c) Aushärtenlassen oder Aushärten der Klebstoffschicht.

Die sequentielle Absolvierung dieser Verfahrensschritte bei Einhaltung der darin definierten Randbedingungen ermöglicht die Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse, das heißt, die Herstellung von Bauplatten in gleich bleibender Qualität.
Von Vorteil ist es, bei Erfordernis die Oberfläche der zu beschichtenden Kunststoffschaumschicht auzurauen.
Die Topfzeit des Klebers beträgt vorzugsweise 10–60 Minuten.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die in niedrigviskosem Zustand aufgebrachte Klebstoffschicht eine Stärke von 0,5 bis 5 mm aufweist, da unter dieser Randbedingung das bevorzugte teilweise Eindringen des Klebstoffes in das Vlies und die gewünschte Härte von 50 bis 95 Shore-D einfach realisierbar ist.
Günstig ist es auch, wenn die Übergangsschicht vor dem vollständigen Erhärten des Klebstoffes geglättet wird, da dieses Glätten nach dem Härten aufgrund der erstarrten Strukturen nur noch schlechter bzw. unter Beeinträchtigung der gewünschten Qualität, möglich ist.
Im Ergebnis wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Bauplatte hergestellt, bei der die Übergangsschicht aus einem spröde ausgehärteten Klebstoff besteht, der sich während seiner Verarbeitungszeit mit dem Vlies adhäsiv verbindet.
Der verwendete Klebstoff, beispielsweise ein 2-Komponenten-Klebstoff, zeigt gegenüber dem zu verbindenden Vlies entsprechend der Klebstoff-Anfangsviskosität ein unterschiedliches Verhalten. So kann eine dicht gepackte Vliesschicht mit einer dünnen Klebstoffschicht, die zu Beginn der Verarbeitungszeit eine pastöse Konsistenz hat, fast ohne ein Eindringen in die Vliesschicht verklebt werden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Übergangsschicht aus einem in niedrigviskosem Zustand aufgebrachten Epoxidharz besteht, da die Eindringtiefe des Epoxidharzes in starkem Maße abhängig von der Viskosität ist. Insofern bewirkt eine geringe Anfangsviskosität, dass der Klebstoff während der Verarbeitungszeit zwar in die Kapillaren des vorzugsweise 0,5 mm bis 5 mm dicken Vlieses eindringt, das Vliesvolumen dabei jedoch nur teilweise füllt.
Gemessen in SHORE-D-Härtegraden sollte bei der ausgehärteten Übergangsschicht die Härte zwischen 70 und 95 Shore-D, wenigstens jedoch 50, gemessen bei 23°C, betragen.
Eine gute Versteifung der Bauplatte insgesamt ergibt sich auch bei einer Bauplatte, bei der die Vliesfasern und der spröde ausgehärtete Klebstoff insgesamt über die Gesamtdicke einer faserhaltigen Klebstoffschicht homogen verteilt sind.
Die genannte Beschichtung kann einseitig oder beidseitig auf der Kunststoffschaumschicht aufgebracht werden. Ein mehrstufiges Laminierverfahren ist nicht erforderlich.
Als Fasern für die Vliesschicht werden Glas-, Zellulose- oder Polymerfasern vorzugsweise verwendet. Die Faserdicke und -länge richtet sich nach fachmännischem Ermessen, wobei insbesondere die eingestellte niedrige Anfangsviskosität des Klebstoffs zu berücksichtigen ist, der in das Vlies eindringen soll.
Die Flächenmasse in g/m² des Vlieses, bezogen auf seine Vlies-Dichte D in g/cm³ liegt etwa 50 × D bis 100 × D. Für Glasfasern mit einer Dichte von 2,5 g/cm³ ergibt sich somit eine Flächenmasse im Bereich von 75 bis 250 g/m².
Bei der Kunststoffschaumschicht handelt es sich vorzugsweise um eine solche aus polymerem Schaumstoff, ausgewählt aus der Gruppe EPS- oder XPS-Polystyrol-Schaumstoff. Der charakteristische Aufbau aus grobporig (EPS) oder feinporig (XPS) zusammen gebackenen Schaumkugeln bewirkt eine geringe Wasseraufnahme. XPS wird aufgrund seiner hohen Druckfestigkeit und geringen Wasseraufnahme (geschlossene Porosität) eingesetzt. Es soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass ein anderer Schaumstoff, beispielsweise ein Polyurethan-Schaumstoff, verwendet wird.
Die Auswahl des Klebstoffs für die Bauplatte richtet sich nach der endgültig zu erzielenden Härte und Sprödigkeit, wobei dem Fachmann aus dem Angebot der Klebstoff-Industrie mannigfaltige Möglichkeiten zur Verfügung stehen, wenn die bereits genannten Parameter eingehalten werden sollen. Insbesondere kann der Klebstoff der Übergangsschicht bis zu 10 Gew.-% auch mit einem mineralischen Füllstoff versetzt ist. Hierzu eignen sich beispielsweise Silikate, aber auch Oxide, wie Al₂O₃, TiO₂ und andere Feststoffe.
Die Verarbeitung eines Klebstoffs ist vereinfacht, wenn dieser einkomponentig ist. Insbesondere eignet sich ein einkomponentiger Klebstoff auf der Basis von cycloaliphatischen Epoxidharzen.
Jedoch sind auch aushärtende Klebstoffe für die Übergangsschicht geeignet, die zweikomponentig sind und ursprünglich aus Harz und Härter bestehen.
Zur Härtung der Klebstoffe können auch solche verwendet werden, die durch UV-Licht oder sichtbares Licht vernetzt und dadurch ausgehärtet werden.
Als zweikomponentige Klebstoffe in ihren Eigenschaften besonders gut bekannt sind Klebstoffe aus 2-Komponenten-Epoxidharzen, die sich vorzugsweise für den Einsatz gemäß Erfindung eignen. Auch eine ausgehärtete Übergangsschicht auf der Basis von 2-Komponenten-Polyurethan-Klebern oder ein niedrigviskoser, lösungsmittel- und füllstofffreier Laminierharz aus 2-Komponenten-Epoxidharz ist geeignet.
Genannt sei auch ein für die Übergangsschicht geeigneter Klebstoff, der aus einem aushärtenden Dispersionsklebstoff besteht.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn auf der der Vliesschicht gegenüber liegenden Seite der Kunststoffschaumschicht eine mit einem Glasfaservlies, -gewebe oder -gelege armierte Mörtelschicht angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bauplatte wird nachfolgend anhand einer Figur beschrieben.
Eine im Schnitt gemäß 1 dargestellte Bauplatte 100 hat beispielsweise ein Format von 80 × 120 cm bei einer Gesamtdicke von etwa 40 mm, wobei diese Abmessungen entsprechend den Bedürfnissen des jeweiligen Bauvorhabens oder Verwendungszwecks in an sich bekannter Weise variiert sein können.
Als Kunststoffschaumschicht 1 für die Bauplatte ist ein XPS-Polystyrol-Schaumstoff gewählt, der hohe Steifigkeit und Druckfestigkeit aufweist und daneben wasserbeständig ist. Auf die beispielsweise mit Fliesen oder anderen keramischen Platten später zu belegende Außenseite der Kunststoffschaumschicht werden weitere Schichten, und zwar zunächst eine Übergangsschicht 2, aufgebracht, nachdem die Oberfläche gereinigt und aufgeraut ist. Es sei aber nicht ausgeschlossen, dass beide Seiten der Kunststoffschaumschicht 1 mit zusätzlichen Schichten belegt sind.
Es wird hier ein Klebstoff auf 2-Komponenten-Expoxidharz-Basis mit einem Rakel durch ein Sieb auf die Oberfläche der Kunststoffschaumschicht 1 gedrückt. Es entsteht eine Klebstoff-Schicht als Übergangsschicht 2 von etwa 0,5 bis 1 mm Dicke, die für eine einstellbare Topfzeit (Verarbeitungszeit) von ca. 10 bis 60 min in einem niedrigviskosen Zustand verbleibt. Der Klebstoff ist anfangs dünnflüssig, und die Viskosität ist etwa mit nur 30 bis 100 cps (centipoise) bemessen. Sie steigt dann kontinuierlich oder diskontinuierlich an. Auch kann der Klebstoff thixotrop sein.
Wie eingangs erwähnt, können auch Klebstoffe mit pastöser Konsistenz eingesetzt werden, wenn der Klebstoff nicht in die Vliesmasse eindringen soll.
Während der Zeit, in der sich der Klebstoff der Übergangsschicht 2 in der niedrigviskosen Phase befindet, wird auf die Klebstoffschicht 2 ein Glasfaservlies 3 mit etwa 200 g/m² Flächenmasse aufgedrückt. Dies geschieht mit einer PTFE-beschichteten Walze, so dass die Klebstoffmasse in die Faserzwischenräume eindringen kann, ohne an der Walze zu haften. Dabei werden der Druck und die Flächenmasse des Glasfaservlieses so eingestellt, dass etwa 75% der Dicke des Vlieses von Klebstoff durchtränkt ist. Ein Teil der Fasern des Vlieses ist daher zwar teilweise in der Übergangsschicht verhaftet, jedoch liegt teilweise auch frei. Die Bauplatte bzw. die Kunststoffschaumschicht 1 ist nach Aushärten der Übergangsschicht 2 versteift. Die Dicke der Vliesschicht beträgt etwa 0,5 bis 5 mm. Ein Teil des Vlieses steht für eine Verankerung mit einer weiteren Beschichtung (nicht dargestellt) mit Mörtel oder dergleichen zur Verfügung, so dass Fliesen und andere keramische Platten dünnschichtig verklebt werden können. Die Endhärte des Klebstoffs beträgt in SHORE-D-Graden gemessen, zwischen 70 und 95 und ist als schwach-elastisch bis hart-spröde zu kennzeichnen.
Es sei aber nicht ausgeschlossen, dass die Vliesfasern und der spröde ausgehärtete Klebstoff insgesamt über die Gesamtdicke einer faserhaltigen Übergangsschicht homogen verteilt sind. In dieser Ausführungsform wird die Übergangsschicht 2 vor dem vollständigen Erhärten des Klebstoffs geglättet und kann ohne Einsatz einer Spachtelung mit einem weiteren Klebstoff bestrichen werden, der zur Verklebung von keramischen Platten dient. Die Aushärtung kann ohne weitere Einwirkung bei durchschnittlichen Temperaturverhältnissen erfolgen, sie kann aber auch durch den Einsatz von Strahlung, wie beispielsweise einer Beaufschlagung mir sichtbarem Licht oder UV-Licht, erfolgen.
Zur Versteifung der Kunststoffschaumschicht kann diese auf einer Seite mit einer Übergangsschicht 2 und einer Vliesschicht 3 belegt sein, wobei die der Vliesschicht gegenüberliegende Seite der Kunststoffschaumschicht mit einer mit einem Glasfaservlies, -gewebe oder -gelege armierten Mörtelschicht 4 belegt ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte, welche zur Verwendung als steifer Träger für eine Beschichtung mit einer Mörtel-, Putz- oder Klebstoffschicht geeignet ist und aus wenigstens drei Schichten besteht, nämlich – einer Schicht (1) aus feuchtigkeitsbeständigem Kunststoffschaum, – einer auf die Kunststoffschaumschicht (1) aufgebrachten wasserbeständig klebenden, spröde ausgehärteten Übergangsschicht (2) – und einem Vlies (3), das über die Übergangsschicht (2) mit der Kunststoffschaumschicht (1) verbunden ist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Aufbringen einer später die Übergangsschicht (2) bildenden Klebstoffschicht auf die Kunststoffschaumschicht (1), indem ein Klebstoff gleichmäßig während der Topfzeit des Klebstoffs aufgebracht wird, wobei die Topfzeit so eingestellt ist, dass der Klebstoff für eine ausreichende Verarbeitungszeit in einem niedrigviskosen Zustand verbleibt. b) Aufdrücken eines Glasfaservlieses (3) auf die Klebstoffschicht während der Topfzeit, wobei ein Anpressdruck auf das Vlies (3) so eingestellt wird, dass mehr als 50% bis etwa 80% der Dicke des Vlieses (3) von Klebstoff durchtränkt wird, c) Aushärtenlassen oder Aushärten der Klebstoffschicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht bei Auftrag zwischen 0,5 bis 5 mm dick ist und zu einer spröden Schicht mit einer Shore-D von 50 bis 95 Shore-D aushärtet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufdrücken eines Vlieses (3) auf die Übergangsschicht (2) und vor dem vollständigen Erhärten des Klebstoffes die Übergangsschicht (2) geglättet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der zu beschichtenden Kunststoffschaumschicht (1) vor Aufbringen der später die Übergangsschicht (2) bildenden Klebstoffschicht aufgeraut wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Topfzeit des Klebstoffes so eingestellt ist, dass dieser während eines Zeitraumes von 10 bis 60 Minuten in einem niedrigviskosen Zustand verbleibt.