DE19630949A1 - Akustikputz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Akustikputz, der gut verarbeitbar ist und mit dem eine Porenstruktur im Putz gebildet wird, die eine hochwirksame Schallab­ sorption sichert.

Neben anderen ist aus der EP 0 441 296 A1 ein Akustikputz bekannt, bei dem zur Bildung schall­ schluckender Poren Zusätze zugegeben sind, die durch ihre Auflösung eine gewünschte ihrer ursprünglichen Struktur entsprechende Porenstruktur im Putz ausbil­ den sollen.

Dabei können solche Zusätze verwendet werden, die wasser-, alkali- oder säurelöslich sind. Alkali- oder säurelösliche Zusätze sind in der Regel ungeeignet, da bei der Verarbeitung von Säuren bzw. Laugen Pro­ bleme, wie Arbeitsschutzanforderungen, Beachtung des Umweltschutzaspektes oder eine eventuelle Schädigung der Bausubstanz, auftreten, die zu beachten sind.

Das Auflösen der Zusätze soll dabei erst nach der Applikation des Putzes an Wänden oder Decken durch Beregnen oder gezieltes nachträgliches Annässen auf­ treten. Dies bedingt neben einem zusätzlichen Arbeitsgang auch die Gefahr, daß nicht die gesamten Zusätze gelöst werden und demzufolge Unwägbarkeiten bei der Ausbildung der Porenstruktur in Kauf genommen werden müssen.

Die weitere Ausbildung des aus EP 0 441 296 A1 be­ kannten Akustikputzes geht dahin, die porenbildenden Zusätze mit einer langsamlöslichen Hülle zu kapseln. Dadurch werden diese Zusätze teuer und das Lösen der Hüllen muß bei der Verarbeitung bzw. der Applikation des Putzes zusätzlich berücksichtigt werden, um die gewünschte Porenstruktur zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Akustikputz zur Verfügung zu stellen, der einfach herstellbar ist und bei dem nach der Trocknung eine die Schallabsorption günstig beeinflussende Porenstruktur ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im An­ spruch 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfin­ dung ergeben sich mit der Verwendung der in den un­ tergeordneten Ansprüchen genannten Merkmale.

Der erfindungsgemäße Akustikputz erreicht die Lösung dieses Problemes durch die Zugabe einer porenbilden­ den Komponente. Die porenbildende Komponente ist eine Substanz, die definiert quellbar ist und während der Trocknung eine Volumenabnahme erfährt. Aus der Kenntnis des Quellverhaltens, insbesondere der Volu­ menzu- und wieder -abnahme kann gezielt eine Poren­ struktur erhalten werden, die mit dem Akustikputz die gewünschten schallabsorbierenden Eigenschaften er­ reichbar machen. Dabei kann eine offene Porenstruktur erzeugt werden, mit der Schallenergie durch Reibung der Luftmoleküle an den Wandungen der Poren absor­ biert und so der Schallpegel und die Nachhallzeit über ein breites Frequenzband entsprechend reduziert wird.

Probleme bei der Verarbeitung treten dabei kaum auf. Es können nahezu keine Fehler bei der Applikation gemacht werden, die das gewünschte Verhalten in un­ erwünschter Weise beeinflussen. Die bereits fertig vorgemischte trockene bzw. bereits angeteigte Akustikputzmischung kann in herkömmlicherweise durch Zugabe von Wasser vorbereitet und dann verarbeitet werden. Dabei können üblicherweise verwendete Putzmi­ schungen allein durch die Zugabe der porenbildenden Komponente die gewünschten Eigenschaften in bezug auf die Schallabsorption erreichen.

In der Putzmischung, der die porenbildende Komponente zugegeben werden kann, sind übliche Bindemittel (Ze­ ment, Kalkhydrat, Wasserglas, pulverförmiges Wasser­ glas, Gips, Leimstoffe, Dispersionen, Dispersionspul­ ver u. a. allein oder in Kombination), Verdicker (Hy­ droxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Methyl­ hydroxypropylcellulose, modifizierte Tonminerale (Bentonit, Hectorit), Polysacharide), Luftporenbild­ ner (Natriumlaurylsulfat, Na-Olefinsulfonat), Leicht­ füllstoffe (Bims, Schaumglas, Ca-Silikathydrat, EPS, geblähte vulkanische Gesteine (Perlite), Blähton, Vermiculite), Füllstoffe (Marmor-, Schiefer- oder Kalksplitt, Sand), Beschleuniger (Aluminiumzemente, Na-Aluminat, Al(OH)₃ und organische Bindemittel (Po­ lymerisate/Copolymerisate aus z . B. Vinylacetat/-ver­ satat, Vinylacetat/Ethylen, Vinylacetat/VeoVa, Sty­ rolacrylat, Vinylchlorid/-laurat/Ethylen) enthalten. Außerdem können zur Farbgebung auch verschiedene Pig­ mente zugegeben sein.

Wesentlich ist jedoch ein gewisser Anteil der poren­ bildenden Komponente in trockener Form, der bis zu 15% der Masse betragen kann. Diese kann als Pulver, Gel oder Granulat bereits in der Mischung enthalten oder vor der Verarbeitung zugegeben werden. Dabei bewirkt das zugegeben Wasser das definierte Quellen der porenbildenden Komponente, und da beim Quellen nach der Trocknung die Volumenzunahme reversibel ist, werden die gewünschten Poren im fertigen Putz ausge­ bildet.

Durch Auswahl und Vorgabe der Korngrößenverteilung und Kornformen der porenbildenden Komponente kann zusätzlich Einfluß auf die akustischen Eigenschaften genommen werden. Dabei sollen bevorzugt Korngrößen im Bereich von 0,05 mm bis zu 1 mm und besonders bevor­ zugt zwischen 0,01 und 0,5 mm im nichtgequollenen Zustand verwendet werden.

Die porenbildende Komponente kann ein vernetztes an­ ionisches, kationisches, nichtionisches oder amphote­ res Polymer-Gel bzw. eine geeignete Mischung davon sein, die unter dem Begriff Superabsorber bekannt sind.

Diese Superabsorber können durch Polymerisation von Monomeren in Gegenwart von als Vernetzer wirkenden Comonomeren hergestellt werden. Dabei sollten die Comonomere mindestens zwei zur Vernetzung geeignete Vinylgruppen enthalten.

Das wesentliche Merkmal dieser Superabsorber ist die große Aufnahmefähigkeit von Wasser oder wäßrigen Lösungen, die eine entsprechend große Volumenzunahme durch Quellen zur Folge hat. Bei der Applikation der Putzmischung ist die porenbildende Komponente in Fol­ ge der Wasseraufnahme aufgequollen und ein entspre­ chend großer Raum wird damit im aufgebrachten Putz ausgefüllt. Trocknet dann der applizierte Putz aus, wird das Wasser wieder abgegeben und das Volumen ent­ sprechend verringert, so daß sich die gewünschte of­ fenporige Struktur im Putz ausbildet, da gleichzeitig eine Aushärtung und Bindung der anderen Putzinhalt­ stoffe auftritt und die freiwerdenden Volumina nicht anderweitig ausgefüllt werden.

Beispiele für geeignete wasserlösliche Monomere für solche Superabsorber sollen nachfolgend genannt wer­ den.

Für anionische Superabsorber können als Monomere bei­ spielsweise (Meth)acrylatsäure, Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, 2-Methacryloyloxyethylsulfonsäure oder 2-Acryloylamino-2-Methylpropansulfonsäure (AMPS) polymerisiert werden. Es können aber auch Superabsor­ ber, die auf den entsprechenden Salzen basieren, ein­ gesetzt werden.

Die Polymerisation von z. B. (Meth)acrylamid kann ei­ nen nichtionischen Superabsorber hervorbringen.

Kationische Superabsorber können z. B. durch Polymeri­ sation von kationischen Derivaten von Poly(Meth)acry­ lamid, wie z. B. (3(Methacryloylamino)propyl)trimethy­ lammoniumchlorid, erhalten werden.

Die amphoteren Superabsorber sind mit Kombinationen von Monomeren für anionische und kationische Super­ absorber herstellbar.

Die anionischen, kationischen und auch die amphoteren Superabsorber können nichtionische Comonomere enthal­ ten.

Als günstig hat sich die Verwendung von vernetzten Na-Polyacrylat-Gel als porenbildende Komponente im erfindungsgemäßen Akustikputz gezeigt.

Neben den bereits genannten Vorteilen, weist der er­ findungsgemäße Akustikputz auch keine Probleme bezüg­ lich der Verarbeitbarkeit, unter Berücksichtigung des Umweltschutz- sowie aus Sicht des eventuell zu beach­ tenden Arbeitsschutzes auf. Es können Putzschichten mit reproduzierbaren Eigenschaften aufgebracht und aus akustischer Sicht bestimmte Eigenschaften gezielt erreicht werden.

Vorteilhaft kann es sein, vorgequollenen Superabsor­ ber in die Putzmischung zu geben, um den Wasserein­ satz nicht unnötig zu erhöhen und die zur Applikation vorbereitete Putzmischung in ihrer Konsistenz zur Verarbeitung im günstigen Bereich zu halten.

Es können neben der Anwendung zur manuellen und ma­ schinellen Applikation mit dem erfindungsgemäßen Aku­ stikputz z. B. auch Paneele hergestellt werden, die dann nachträglich an Wänden oder Decken von Räumen befestigt werden. Die Befestigung kann beispielsweise mit Dispersionsklebern erfolgen. Bei der Herstellung dieser Vorprodukte kann einmal vorteilhaft mit Formen gearbeitet werden, in die die Akustikputzmischung gegeben wird. Die Formen werden von oben gefüllt und die Gravitationskraft bewirkt zusätzlich an einer flächigen Seite des Akustikputzes eine besonders ge­ eignete offenporige Struktur.

Auch kann der rohe Akustikputz entsprechend geschich­ tet in die Form gebracht werden, so daß der Anteil an porenbildender Komponente von oben nach unten zu- oder abnimmt. Dabei kann die Korngrößenverteilung entsprechend gewählt werden, so daß in den unteren Schichten eine größere bzw. kleinere Körnung verwen­ det wird. Die so ausgebildete Porenstruktur hat dann in dieser Richtung eine größer- bzw. kleinerporige Struktur mit entsprechenden akustischen Eigen­ schaften.

Aus dem erfindungsgemäßen Akustikputz lassen sich aber nicht nur Paneele sondern auch andere Geometrien in entsprechend konturierten Formen herstellen, deren Form dann zusätzlich einen Beitrag auf das Absor­ ptionsverhalten leistet.

Nachfolgend soll die Erfindung mittels eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher beschrieben werden.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm des Absorptionsverhaltens, das mit einem Kundtschen Rohr mit einem schall­ harten Abschluß gemessen wurde;

Fig. 2 ein Diagramm des Absorptionsverhaltens, das mit einem Kundtschen Rohr bei einem erfin­ dungsmäßen Akustikputz mit einer an der Oberfläche ausgebildeten groben Porenstruk­ tur gemessen wurde und

Fig. 3 ein Diagramm des Absorptionsverhaltens, das mit einem Kundtschen Rohr bei einem erfin­ dungsmäßen Akustikputz mit einer an der Oberfläche, die zur Gebäudewand bzw. Decke weist, ausgebildeten groben Porenstruktur gemessen wurde.

Bei dem einen Beispiel für einen erfindungsgemäß zu verwendenden Akustikputz werden 70 Masse-% Zement als Bindemittel, 5 Masse-% Polyacrylat-Pulver als poren­ bildende Komponente, 0,2 Masse-% eines Verdickers (z. B. eine Cellulose), 0,15 Masse-% Luftporenbildner (Natriumlaurylsulfat), 10 Masse-% Leichtfüllstoff (Perlite), 8,15 Masse-% Füllstoff (Sand), 3,5 Masse-% Beschleuniger (Aluminatzement) und 3 Masse-% Disper­ sionspulver (Styrolacrylat) eingesetzt und auf her­ kömmliche Weise mit Wasser angemacht, vermischt und appliziert.

Das Polyacrylat im trockenen Zustand wies dabei eine Korngrößenverteilung im nicht gequollenen Zustand zwischen 0,1 und 0,5 mm auf, wobei nur geringe Mengen (< 5%) nicht in diesem Größenbereich liegen.

Die Akustikputzmischung nach diesem Beispiel wurde dann mit Wasser gemischt, bis eine verarbeitbare Kon­ sistenz erreicht wurde und im Anschluß daran erfolgte die Applikation in eine Form. Nach dem Trocknen wies der Akustikputz eine offenporige Struktur auf, die durch die Volumenabnahme des Polyacrylat-Gels bewirkt wird. Gegebenenfalls kann es erforderlich sein, die Oberfläche des erhärteten Putzes aufzuschleifen. Das kann der Fall sein, wenn durch z. B. Bindemittelanrei­ cherungen an der Putzoberfläche die entstandenen Po­ ren und Kanäle oberflächlich verschlossen sind.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Diagramme, las­ sen die stark verbesserte Schallabsorptionswirkung, bei Verwendung des erfindungsgemäßen Akustikputzes, erkennen.

In allen drei Diagrammen ist der vorgegebene Absorp­ tionsgrad, der eingehalten werden soll, über den Fre­ quenzbereich von ca. 500 Hz bis 2500 Hz als gestri­ chelte Kurve eingezeichnet. Die Messung an einer Holzplatte (schallharter Abschluß) mit dem Kundtschen Rohr stellt eine Referenzmessung mit einem schlecht absorbierenden Material dar (Fig. 1).

Den Fig. 2 und 3 kann im Gegensatz dazu entnommen werden, daß die geforderten Werte im größten Teil des bewerteten Frequenzbandes in bezug auf den Ab­ sorptionsgrad deutlich (um mehr als 10%) überschrit­ ten werden konnten. Das Schallabsorptionsvermögen des nach dem Beispiel verwendeten Akustikputzes ist daher mit mehr als 70% in einem großen Frequenzbereich höher als der allgemein übliche Richtwert.

Claims (13)

1. Akustikputz mit einer in der Putzmischung ent­ haltenen porenbildenden Komponente, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente eine mittels Wasser oder wäßrige Lösung definiert quellbare Substanz ist, bei der durch Trocknung eine Volu­ menabnahme auftritt.

2. Akustikputz nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die porenbildende Komponente ein Pulver, Gel oder Granulat ist.

3. Akustikputz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die porenbildende Komponente ein vernetztes anionisches, kationisches, nicht­ ionisches oder ein amphoteres Polymer-Gel oder eine geeignete Mischung davon ist.

4. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente ein durch Polymerisation von Monome­ ren in Gegenwart von als Vernetzer wirkenden Comonomeren herstellbares hochquellfähiges Gel (Superabsorber) ist.

5. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente ein anionischer Superabsorber, basie­ rend auf (Meth)acrylatsäure, Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure oder 2-Methacryloyloxyethylsul­ fonsäure und/oder deren Salzen, ist.

6. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente ein nichtionischer Superabsorber, basierend auf (Meth)acrylamid, ist.

7. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente ein kationischer Superabsorber, ba­ sierend auf kationischen Derivaten von Poly(Meth)acrylamid, ist.

8. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente ein amphoterer Superabsorber basie­ rend auf einer Kombination von Monomeren für anionische und kationische Superabsorber ist.

9. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente vernetztes Na-Polyacrylat ist.

10. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente dem trockenen oder angeteigten Putz zugebbar ist.

11. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente im nichtgequollenen Zustand eine Korngröße zwischen 0,05 und 1 mm aufweist.

12. Akustikputz nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korngröße zwischen 0,01 mm und 0,5 mm liegt.

13. Akustikputz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die porenbildende Komponente in trockener Form bis zu 15% der gesamten Masse der Putzmischung ausmacht.