DE10329728A1 - Fußbodenelement bzw. Fußboden und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

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Abstract

Fußbodenelement mit einer Trägerplatte aus Holzwerkstoff oder Massivholz, dessen obere oder untere Seite mit einer Verbundschicht beschichtet ist, bestehend aus einem bahnartigen Trägermaterial, das mit härtbarem nicht vollständig gehärtetem Harz imprägniert ist und expandierbare thermoplastische Teilchen und ein Lösungsmittel in einem Anteil von nicht mehr als 40 Gew.-% enthält, wobei die Verbundschicht und die Holzwerkstoffplatte (10) unter Einwirkung von Wärme und ggf. Druck miteinander verbunden sind, und einer auf die Verbundschicht aufgebrachten Fußbodennutz- und Dekorschicht.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Fußbodenelement nach Anspruch 1, einen Fußboden nach Anspruch 3 und ein Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 10.
  • Der tragende Untergrund für einen Fußboden in Gebäuden ist üblicherweise ein Estrich, auf dem anschließend ein Bodenbelag aufgebracht wird. Bodenbeläge sind z.B. Parkett, Steinplatten, Keramikplatten, Textilien, Kunststoffe, z.B. PVC-Fliesen und dergleichen. Es ist auch bekannt, Verbundbodenbeläge zu verwenden, z.B. Fertigparkettböden, Laminatböden, Korkböden oder dergleichen. Bei Verbundböden sind zumeist tafel- oder plattenähnliche Trägerelemente beispielsweise aus Holzwerkstoffen oder Massivholz oder dergleichen vorgesehen, die üblicherweise in der so genannten, schwimmenden Verlegung' oder durch ein direktes Verkleben auf dem Untergrund aufgebracht werden und die ihrerseits mit einer geeigneten Nutz- und Dekorschicht (Nutzschicht) aus Massivholz, Holzfurnieren, Dekorfilmen oder -papieren, Kork sowie mit einer Versiegelung mit Lacken, Wachsen, Filmen, Papieren oder Ölen versehen sind.
  • Die Trägermaterialien müssen vielfältige Funktionen erfüllen. Sie beeinflussen mit ihrer Oberflächenqualität das Ergebnis der Beschichtung. Sie liefern mechanische Eigenschaften für Druck- und Biegefestigkeit. Sie müssen bei bestimmten Anwendungen Feuchte-, Brand- und/oder Schallschutzeigenschaften aufweisen.
  • Die Nutz- und Dekorschichten sollen nach Möglichkeit ebenmäßig sein, kratz- und abriebfeste Oberflächen aufweisen, nach Möglichkeit zu geringer Verschmutzung neigen und eine lange Standzeit haben.
  • Es ist ferner bekannt, als Trägermaterial Holzwerkstoffplatten oder -paneele oder dergleichen zu verwenden. Sie weisen meist eine hohe Rohdichte auf. Weniger hoch verdichtete Holzwerkstoffplatten oder Holzwerkstoffe aus groben Spänen oder minderwertigen Furnieren weisen eine unregelmäßige Oberflächenstruktur auf, welche durch die Beschichtung z.B. bei Laminatfußböden, hindurch „scheint". Ohne eine besondere Behandlung können Holzwerkstoffelemente daher für den Einsatz bei Bodenbelägen nicht verwendet werden. Die Vorbehandlung, etwa durch mehrfaches Schleifen und Zuspachteln der Löcher oder dergleichen ist jedoch außerordentlich aufwendig. Selbst wenn dieser Bearbeitungsaufwand noch hingenommen werden könnte, weisen derartige Holzwerkstoffplatten normalerweise nicht die notwendigen mechanischen Eigenschaften, insbesondere Biege- und Druckfestigkeit auf.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fußbodenelement bzw. einen Fußboden in Gebäuden zu schaffen, der gegenüber herkömmlichen Konstruktionen mit einem geringeren Aufwand herstellbar ist, ohne daß die mechanischen und optischen Eigenschaften eine Einbuße erleiden.
  • Diese Aufgabe wir durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 3 gelöst.
  • Bei der Erfindung wird als Trägerschicht in Form einer Platte, eines Paneels oder dergleichen ein Holz oder ein Holzwerkstoff gewählt. Insbesondere wird ein Holzwerkstoff mittlerer Rohdichte, beispielsweise 700 kg/m3, gewählt. Derartige Holzwerkstoffe, z.B. Span- oder Holzfaserplatten, sind allgemein bekannt und werden vielseitig eingesetzt, insbesondere im Baubereich und der Möbelindustrie. Die Holzspäne oder -fasern werden durch geeignete Kunstharze oder dergleichen als Bindemittel in einem Warmpreßverfahren zu Platten oder Paneelen vorgegebener Dicke unter Druck und Wärme verpreßt. Auf die Oberflächen der Trägerplatte oder -schicht wird eine Verbundschicht aufgebracht, bestehend aus einem bahnartigen Trägermaterial, das mit härtbarem nicht vollständig gehärtetem Harz imprägniert ist und expandierbare thermoplastische Teilchen und ein Lösungsmittel in einem Anteil von nicht mehr als 40 Gew.-% enthält. Die Trägerschicht und die Verbundschicht sind unter Einwirkung von Wärme und ggf. Druck innig miteinander verbunden. Auf die Verbundschicht wird entweder im gleichen Arbeitsgang oder zu einem späteren Zeitpunkt mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs eine Nutz- oder Dekorschicht aufgebracht. Die Nutz- oder Dekorschicht kann z.B. ein dünnes oder dickes Furnier sein, ein Laminat, Kork oder ein beliebig anderes Material sein, wie sie vielfältig bekannt sind.
  • Eine Verbundschicht der angegebenen An ist aus EP 0 647 182 B1 bekannt geworden. Sie ist dafür gedacht, mit einem oder mehreren anderen Laminatmaterialien verbunden zu werden, beispielsweise einem geschäumten Kunststoff, einem gewebten oder nicht gewebten organischen oder anorganischen Fasermaterial, einem Streckmetall oder dergleichen. Die Verbundschicht bildet die Kernschicht, während das andere Laminatmaterial auf die Kernschicht ein- oder beidseitig aufgebracht ist. Das Aufbringen geschieht durch Warmpressen, wobei der Halbfertigverbundstoff reagiert und die thermoplastischen Teilchen, beispielsweise Mikrokügelchen, expandieren und das Harz aushärtet. Wenn vorstehend oder nachstehend von „Verbundschicht" die Rede ist, dann sind sowohl das Halbfertigfabrikat „Verbundstoff"als auch die aufgeschäumte, fertige, mit dem Holzwerkstoff verbundene Schicht gemeint.
  • Mit Hilfe der Verbundschicht ist es möglich, Holzwerkstoffplatten oder -paneele als Trägermaterial für Fußbodenelemente bzw. Fußböden in Gebäuden zu verwenden. Mit Hilfe der Verbundschicht läßt sich die Oberseite der Trägerschicht egalisieren, indem beim Warmpreßverfahren beim Verbinden von Trägerschicht und Verbundschicht eine Kalibrierung der Verbundplatte erfolgt. Des weiteren wird durch die Verbundschicht eine Oberfläche geschaffen, die in hohem Maße mit beliebigen Nutz- oder Dekorschicht beschichtet werden kann unter Verwendung geeigneter Klebstoffe. Wird die Nutz- und Dekorschicht in einem Arbeitsgang mit der Träger- oder Verbundschicht aufgebracht, entfällt ggf. die Zugabe eines Bindemittels zwischen Verbund- und Nutz- und Dekorschicht.
  • Durch Verbindung einer Holzwerkstoffschicht mit einer Verbundschicht des angegebenen Aufbaus lassen sich die mechanischen Eigenschaften des Fußbodenelements signifikant verbessern. Somit ist durch die Beschichtung mit Verbundschicht der Einsatz von Holzwerkstoffmaterialien mit minderwertigen Oberflächen möglich. Dadurch wird der Gesamtaufwand bei der Herstellung eines Fußbodens bzw. von Fußbodenelementen nach der Erfindung drastisch verringert. Zur Beschleunigung des Herstellungsprozesses durch beschleunigte Aushärtung der Verbundschicht können nach einer Ausgestaltung der Holzwerkstoffplatte z.B. OSB als auch die Nutz- und Dekorschicht z.B. vorerwärmt werden, um die Durchlaufzeit in der Presseinrichtung zu verringern.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Unterseite der Trägerplatte ebenfalls mit einer Verbundschicht beschichtet ist, wie die Oberseite. Zusätzlich ist es sinnvoll, vor allem bei der Verwendung von OSB-Platten als Holzwerkstoffplatte, die zur Erstellung des Fertigparkettelementes aufzubringenden Furnierstreifen, beispielsweise Dickfurniere, im 90° versetzt zur Deckschichtspanrichtung der OSB-Platte aufzubringen, um einen Absperreffekt zu erzielen, der hygrischen Dimensionsänderungen entgegenwirkt.
  • Zusätzlich ist es möglich das Trägermaterial, z.B. eine OSB-Platte in Streifen zu schneiden und einzusetzen. Die einzelnen OSB-Streifen werden mittels des auf Ober- und/oder Unterseite aufgebrachten Verbundmaterials miteinander verbunden. Die Aufteilung des Trägermaterials in Streifen führt zur Vermeidung von hygrischen Formänderungen des Fußbodenelementes.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die Verbundschicht Füllstoffe enthalten sowie ein hydrophobierendes Material, um das Eindringen von Feuchtigkeit und das unerwünschte Aufquellen zu verhindern. Die Trägerbahn in der Verbundschicht ist vorzugsweise ein Vlies, Gewirk oder Gewebe. Es kann auch Papier vorgesehen sein. Die thermisch expandierenden thermoplastischen Teilchen sind vorzugsweise Mikrokügelchen.
  • Als Harze können alle Arten von Kondensationsharzen z.B. Phenol, Melamin, Harnstoff und Polyadditionsharzen z.B. PMDI-Klebstoffe oder beliebige Mischungen von diesen eingesetzt werden.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Fußbodenelements bzw. eines Fußbodens nach der Erfindung wird in einem Arbeitsgang ein Träger aus Holzwerkstoff geringer oder mittlerer Rohdichte mit mindestens einer Verbundschicht verbunden unter Einwirkung von Wärme und ggf. Druck, wobei die Verbundschicht aus einem bahnartigen Trägermaterial besteht, das mit härtbarem nicht vollständig gehärtetem Harz imprägniert ist und das expandierbare thermoplastische Teilchen und ein Lösungsmittel in einem Anteil von weniger als 40 Gew.-% enthält. Die Nutz- und Dekorschicht kann in einem Arbeitsgang aufgebracht werden oder zu einem späteren Zeitpunkt mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs. Der Preßvorgang kann diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgen. Es ist nach einer anderen Ausgestaltung auch denkbar, die Trägerplatte und/oder die Nutz- und Dekorschicht vor dem Preßvorgang zu erhitzen. Schließlich ist auch denkbar, die Trägerplatte vor dem Preßvorgang mechanisch zu behandeln, vorzugsweise zu schleifen.
    •
  • Beispiele für Fußbodenelemente bzw. einen Fußboden werden nachfolgend aufgeführt:
  • Beispiel 1: Fußbodenelement druckgesteuerter Presseinrichtung
  • Ausgangsstoffe:
    • Verbundstoff: Rohdichte 210 kg/m3, davon 55 kg/m3 Glasfaservlies, Feuchtegehalt ca. 12 %, Aufschäumkapazität 1 mm
    • OSB Holzwerkstoffplatte: ungeschliffen, Rohdichte ca. 650 kg/m3, Dicke 10 mm, Feuchtegehalt 6 – 12 %, vorgewärmt auf ca. 140 °C
    • Nutz- und Dekorschicht: Buche Dickfurnier, d = 4 mm, u = 7%
  • Pressparameter:
    • Druck: 15 bar, Presszeit 60 sec, Temperatur 110 °C, Presse mit Drucksteuerung
  • Beispiel 2: Fußbodenelement druckgesteuerter Presseinrichtung
  • Ausgangsstoffe:
  • Verbundstoff: Rohdichte 210 kg/m3, davon 55 kg/m3 Glasfaservlies, Feuchtegehalt ca. 12 %, Aufschäumkapazität 1 mm
  • OSB Holzwerkstoffplatte: ungeschliffen, Rohdichte ca. 650 kg/m3, Dicke 10 mm, Feuchtegehalt 6 – 12 %,
  • Nutz- und Dekorschicht: Buche Dickfurnier, d = 4 mm, u = 7 %
  • Pressparameter:
    • Druck: 15 bar, Presszeit 240 sec, Temperatur 120 °C, Presse mit Drucksteuerung
  • Beispiel 3: Fußbodenelement mit weggesteuerter Presseinrichtung
  • Ausgangsstoffe:
    • Verbundstoff: Rohdichte 210 kg/m3, davon 55 kg/m3 Glasfaservlies, Feuchtegehalt ca. 12 %, Aufschäumkapazität 1 mm
    • OSB Holzwerkstoffplatte: ungeschliffen, Rohdichte ca. 650 kg/m3, Dicke 10 mm, Feuchtegehalt 6 – 12 %, vorgewärmt auf ca. 140 °C
    • Nutz- und Dekorschicht: Buche Dickfurnier, d = 4 mm, u = 7%
  • Pressparameter:
    • Druck: 5 bar, Presszeit 60 sec, Temperatur 110 °C, Presse mit Wegsteuerung
  • Beispiel 4: Fußbodenelement weggesteuerter Presseinrichtung
  • Ausgangsstoffe:
    • Verbundstoff: Rohdichte 210 kg/m3, davon 55 kg/m3 Glasfaservlies, Feuchtegehalt ca. 12 %, Aufschäumkapazität 1 mm
    • OSB Holzwerkstoffplatte: ungeschliffen, Rohdichte ca. 650 kg/m3, Dicke 10 mm, Feuchtegehalt 6 – 12 %,
    • Nutz- und Dekorschicht: Buche Dickfurnier, d = 4 mm, u = 7 %
  • Pressparameter:
    • Druck: 5 bar, Presszeit 240 sec, Temperatur 120 °C, Presse mit Wegsteuerung
  • Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt einen Schnitt durch ein Fußbodenelement nach der Erfindung.
  • 2 zeigt einen Schnitt durch ein anderes Fußbodenelement nach der Erfindung.
  • 1 ist eine Holzwerkstoffplatte 10 dargestellt, beispielsweise eine Span- oder Holzfaserplatte von geringer oder mittlerer Rohdichte. Derartige Werkstoffplatten weisen üblicherweise eine nicht besonders glatte Oberfläche auf, wenn sie nicht schleifend oder anderweitig bearbeitet werden. Auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte 10 ist eine Verbundschicht 12 aufgebracht. Sie besteht vor endgültiger Verbindung mit der Trägerplatte aus einem bahnartigen Trägermaterial, beispielsweise einem Gewirk, einem Vlies, einem Gewebe oder dergleichen, thermoplastischen expandierbaren Kügelchen 16, Harz, das teilweise ausgehärtet ist und ein Lösungsmittel in einem Anteil von weniger als 40 Gew.-% im Halbfertigzustand enthält. Im Fertigzustand, d. h. beim Warmpressen von Holzwerkstoffplatte 10 und Verbundschicht 12, schäumen die Kügelchen 16 auf, und das Harz härtet aus, wobei das Lösungsmittel weitgehend entweicht. Bei entsprechender Auslegung der Presse wird dadurch der Verbundschicht 12 eine ebene glatte Oberfläche verliehen.
  • Auf der Unterseite der Trägerplatte 10 kann ebenfalls eine Verbundschicht 18 im gleichen Arbeitsgang wie die Verbundschicht 12 aufgebracht, die denselben Aufbau hat, wie die Verbundschicht 12. In der Presse findet mithin eine Kalibrierung der Verbundtafel statt auf eine vorgegebene Dicke. Auch die Oberfläche der unteren Verbundschicht 18 ist eben und glatt und kann daher auf einfache Weise auf einem glatten Estrich schwimmend verlegt oder ggf. auch vollflächig verklebt werden.
  • Auf die Oberseite der Verbundschicht 12 ist eine Nutz- und Dekorschicht 20 aufgebracht, die ein übliches Fußbodenmaterial sein kann, beispielsweise Furnier, Parkett, Holzlaminat oder dergleichen. Die Nutz- und Dekorschicht 20 kann in gleichem Arbeitsgang wie die Beschichtung mit den Verbundschichten 12 und 18 oder zu einem späteren Zeitpunkt aufgebracht werden oder die Fußbodenelemente gemäß der Figur komplett vorzufertigen und anschließend zu verlegen.
  • Wegen den bereits erwähnten mechanischen Eigenschaften derartiger Verbundelemente tritt der weitere Vorteil hinzu, daß durch die Verbundschicht 12 bzw. 18 das spanende Bearbeiten stark erleichtert wird. So können z.B. Verbundplatten des beschriebenen Aufbaus ohne weiteres gesägt oder gebohrt werden, ohne daß es zu einem unerwünschten Kantenbruch kommt.
  • Auf die Nutz- und Dekorschicht 20 ist eine Verriegelung 22 aufgebracht.
  • Der Aufbau der Schichten in 2 ist gleich dem nach 1, daher sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Tragschicht 10 ist jedoch in einzelne Streifen 24 geschnitten, um durch Feuchtigkeit bewirkten Formänderungen entgegenzuwirken.
  • Die Schichten 14 haben im fertigen Zustand (aufgeschäumt) eine maximale Dicke von 6 mm.

Claims (17)

  1. Fußbodenelement mit einer Trägerplatte (10) aus Holzwerkstoff oder Massivholz, dessen obere Seite mit einer Verbundschicht (12) beschichtet ist, bestehend aus einem bahnartigen Trägermaterial (16), das mit härtbarem nicht vollständig gehärtetem Harz imprägniert ist und expandierbare thermoplastischen Teilchen (16) und ein Lösungsmittel in einem Anteil von nicht mehr als 40 Gew.-% enthält, wobei die Verbundschicht (12) und die Holzwerkstoffplatte (10) unter Einwirkung von Wärme und ggf. Druck miteinander verbunden sind und einer auf die Verbundschicht (12) aufgebrachten Fußbodennutz- und Dekorschicht, die vorzugsweise eine Oberflächenversiegelung aufweist.
  2. Fußbodenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Trägerplatte (10) ebenfalls mit einer Verbundschicht (18) beschichtet ist, bestehend aus einem bahnartigen Trägermaterial, das mit härtbarem nicht vollständig gehärtetem Harz imprägniert ist und expandierbare thermoplastische Teilchen und ein Lösungsmittel in einem Anteil von nicht mehr als 40 Gew.-% enthält, wobei die zweite Verbundschicht (18) mit der Holzwerkstoffplatte (10) unter Einwirkung von Wärme und ggf. Druck verbunden ist.
  3. Fußboden in Gebäuden mit einer auf einem Estrich verlegbaren Trägerschicht aus Holzwerkstoff oder Massivholz mittlerer Rohdichte, einer auf der Trägerschicht aufliegenden und mit dieser verbundenen Verbundschicht, bestehend aus einem bahnartigen Trägermaterial, das mit härtbarem nicht vollständig gehärtetem Harz im prägniert ist und expandierbare thermoplastische Teilchen und ein Lösungsmittel in einem Anteil von nicht mehr als 40 Gew.-% enthält, wobei die Verbundschicht und die Holzwerkstoffschicht unter Einwirkung von Wärme und ggf. Druck miteinander verbunden sind und einer mit der Verbundschicht verbundenen Fußbodennutz- und Dekorschicht.
  4. Fußbodenelement oder Fußboden nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutz- und Dekorschicht (20) eine Kratz- und/oder abriebfeste Oberfläche aufweist.
  5. Fußbodenelement oder Fußboden nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundschicht (12) Füllstoffe enthält.
  6. Fußbodenelement oder Fußboden nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundschicht (12) ein hydrophobierendes Material enthält.
  7. Fußbodenelement oder Fußboden nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn (14) ein Vlies, Gewirk, Gewebe oder ein anderes tränkbares Material ist.
  8. Fußbodenelement oder Fußboden nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch expandierenden thermoplastischen Teilchen Mikrokügelchen (16) sind.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Fußbodenelement oder eines Fußbodens mit den folgenden Schritten: eine Trägerplatte aus einem Holzwerkstoffplatte oder Massivholz mittlerer Rohdichte und mindestens eine Verbundschicht, bestehend aus einem bahnartigen Trägermaterial mit härtbarem nicht vollständig gehärtetem Harz und expandierbare thermoplastische Teilchen und ein Lösungsmittel in einem Anteil von weniger als 40 Gew.-% enthält werden unter Einwirkung von Wärme und ggf. Druck in einem Arbeitsgang verbunden, und eine Nutz- und Dekorschicht wird auf die Verbundschicht aufgebracht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutz- und Dekorschicht im gleichen Arbeitsgang wie die Verbundschicht aufgebracht wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutz- und Dekorschicht nachträglich aufgebracht wird mittels eines herkömmlichen Klebstoffs.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßvorgang kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Trägerplatte und/oder Nutz- und Dekorschicht vor dem Preßvorgang erhitzt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte vor dem Preßvorgang mechanisch behandelt wird, vorzugsweise durch Schleifen.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundschicht im mehreren Lagen gleichzeitig oder nacheinander aufgebracht werden.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutz- und Dekorschicht im 90° Winkel versetzt zur Ausrichtung der Späne der Holzwerkstoffdeckschicht bzw. des Sperr- oder Massivholzes aufgebracht werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzwerkstoff- oder Massivholzträgermaterial in Streifen geschnitten wird und anschließend mit der Verbundschicht an Ober- und/oder Unterseite wieder verbunden wird, um hygrischen Formänderungen entgegenzuwirken.
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