DE19910342A1

DE19910342A1 - Verfahren zum Binden einer pulvrigen Substanz an einen tragenden Untergrund und mit einer Pulverschicht versehener Schichtkörper

Info

Publication number: DE19910342A1
Application number: DE19910342A
Authority: DE
Inventors: Peter Schiano
Original assignee: Salamander Industrie Produkte GmbH
Current assignee: Salamander Industrie Produkte GmbH
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-09-14

Abstract

Eine pulvrige Substanz wird mit Hilfe einer thermoplastischen Folie, die durch Erwärmen in den klebfähigen Zustand versetzt wird, an einen tragenden Untergrund gebunden. Dabei kann mit Hilfe der thermoplastischen Folie die pulvrige Substanz entweder überdeckt werden, oder die thermoplastische Folie dient als zwischenliegende Klebschicht. Die pulvrige Substanz kann insbesondere ein intumeszierendes Material sein, beispielsweise Blähgraphit, und der Trägerkörper kann ein Schaumstoffkörper sein, insbesondere ein flammhemmend imprägnierter Weichschaum. Der Einsatz des so gebildeten Schichtkörpers kann in komprimiertem, gewickelten Zustand in Wandspalten- und -durchbrüchen erfolgen.

Description

Das Kaschieren ist im Stand der Technik vielfältig beschrieben. Kaschierungen dienen den verschiedenartigsten Aufgaben, wie Oberflächenveredelung, Oberflächenschutz, Brandhemmung, um nur einige zu nennen.

Da für den zu kaschierenden Untergrund Körper verschiedenster Art und Komposition in Frage kommen und im Rahmen dieser Beschreibung nicht auf alle möglichen Varianten eingegangen wer den kann und zur Erläuterung der Erfindung auch nicht notwendig ist, soll in der folgenden Beschreibung nur auf elastische und geschäumte Kunststoffkörper als Träger der Kaschierung eingegan gen werden.

Gängig sind das Ausrüsten eines Schaumkörpers mit einer Selbst klebefolie (in Folge SK-Folie genannt) und das Kaschieren mit thermoplastischen Folien (in Folge TP-Folie genannt). Der Kaschierprozess verläuft in beiden Fällen ähnlich. Über Walzen wird die Folie auf eine Schaumplatte (diskontinuierlicher Pro zess) bzw. Schaumbahn/streifen (kontinuierlicher Prozess) gedrückt. Hauptunterschied zwischen SK- und TP-Folien ist, dass beim Kaschieren mit TP-Folien eine Erwärmung stattfinden muss. Die Verarbeitungstemperaturen beginnen bei ca. 50°C. Üblicher weise wird mit Temperaturen um 100°C gefahren.

Thermoplaste sind nach DIN definiert als bis zur Zersetzungstem peratur nicht vernetzende oder nicht homogen vernetzende Werk stoffe, bei denen die Polymermoleküle in der Lage sind, bei irgendeiner Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und der Zersetzungstemperatur unter Einwirkung schwacher äußerer Kräfte makro-Brown'sche Bewegungen, d. h. irreversible Lageverän derungen auszuführen. Thermoplaste sind also bei gewöhnlicher Temperatur (Raumtemperatur) harte oder spröde Kunststoffe, die bei Wärmezufuhr reversibel erweichen und mechanisch leicht ver formbar werden, um schließlich bei hohen Temperaturen in den Zustand einer hochviskosen Flüssigkeit überzugehen. Diesen Zustand benötigt man, um eine Haftung zwischen Untergrund und TP-Folie bzw. zwischen Untergrund und einer zweiten Kaschierung zu erhalten.

Technische Anwendungen sind zum Beispiel:

- das Verhauten/Kaschieren als Dampfsperre für Fugenmaterialien,
- das Aufkleben von weiteren Folien auf einen Weichschaum.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Binden einer pulvrigen Substanz an einen tragenden Untergrund anzugeben, das ein Produkt schafft, bei dem die pulvrige Substanz entweder dekorative und oder z. B. technische Aufgaben erfüllen kann und sicher an dem Untergrund haftet, auch wenn dieser verformbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Ein Schichtkörper, der nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren hergestellt ist, ist Gegenstand des Anspruchs 7. Vorteil hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängi gen Ansprüchen beschrieben.

Für die sich aus der Erfindung ergebenden Anwendungsbereiche spielt es in der Regel keine Rolle, ob die TP-Folie als geschlossenflächiges Material erhalten bleibt. Es soll hier bereits darauf hingewiesen werden, dass für einige Anwendungs fälle dieser Umstand einen wesentlichen Einfluss auf die Funk tion haben kann.

Beim den tragenden Untergrund bildenden Material kann es sich um einen Rohschaum oder um einen imprägnierten Schaum handeln. Es kommen aber auch andere Materialien für den Trägerkörper in Frage. Anschließend wird beispielhaft auf Schaumkörper Bezug genommen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein mit der pulvri gen Substanz bestreuter Schaumkörper mit einer TP-Folie kaschiert, die anschließend durch Erwärmen klebrig gemacht wird. Bei einer zweiten Ausführungsform wird zunächst die TP-Folie auf den Schaumkörper aufgebracht und anschließend mit der pulvrigen Substanz bestreut, wobei durch Erwärmen die TP-Folie so klebrig gemacht wird, dass dadurch die pulvrige Substanz an den Träger körper gebunden wird. Die Erwärmung kann vor und/oder nach dem Aufbringen der pulvrigen Substanz auf die TP-Folie erfolgen.

Die pulvrige Substanz hat eine Korngröße, die im Bereich zwischen 0,2 mm und 2 mm liegen kann. Sie wird u. a. von der Beschaffenheit der mit ihr bestreuten Oberfläche bestimmt.

Prinzipiell können alle Oberflächen des Schaumkörpers in dieser Weise versiegelt werden. Man wird aber aus Kostengründen nur diejenigen Oberfläche kaschieren, die später eine besondere Funktion übernehmen.

Es sollen nun die wichtigsten Anwendungsbereiche mit deren Vor teile aufgezeigt werden.

Bei der pulverförmigen Substanz kann es sich um ein Flammschutz mittel handeln. Da Feuer ein Oberflächeneffekt ist, wirkt ein Flammschutzmittel an Oberflächen am wirkungsvollsten. Wenn ein Schaumkörper z. B. als Brandschutzstopfen verwendet werden soll, dann sollten beide Schaumkörperoberseiten kaschiert sein. Die Kaschierungen hemmen den Rauchdurchtritt erheblich, und durch die glatte Oberfläche, die durch die Kaschierung erzeugt wird, ist ein Deckanstrich mit einer Farbe sehr gut möglich.

Es gibt jedoch auch Anordnungen, z. B. bei Fugenbändern, wo keine Kaschierung zur Feuerseite möglich ist, sondern nur eine an den Fugenflanken. Man behilft sich dann mit dem Einsatz einer intu meszierenden Substanz, die im Brandfall aufschäumt und eventuell auftretende Lücken dicht abschließt.

Es soll klar gesagt werden, dass eine solche Kaschierung aus einem beliebigen Rohschaum keinen Brandschutzschaum macht. Sie kann lediglich unterstützend sein.

Ein weiteres Anwendungsfeld sind dekorativ veredelte Schaumkör per. Dabei handelt es sich bei der pulvrigen Substanz um ein Pigment. Pigmente dienen der Färbung, d. h. sie sollen eine deko rative Aufgabe erfüllen. Wenn es nicht möglich ist, den Schaum selbst zu färben, kann die hier vorgestellte Erfindung dazu bei tragen, Farbeffekte sparsam nur auf der Oberfläche zu plazieren. Durch die Herstellungsweise (Produktionsparameter) ließen sich auch verschiedene Oberflächenstrukturen erzeugen. Schnelle und kühle Fahrweise beim Kaschieren der Oberfläche bewirkt eine glatte, geschlossene Oberfläche; langsame und heiße Fahrweise bewirkt ein Einsinken der TP-Folie, so dass die Oberfläche deut lich rauher wird. Die Rauhigkeit ist zusätzlich abhängig von der Untergrundstruktur, der Korngröße (wie bereits angegeben vor zugsweise 0,2 mm bis 2 mm) und der Auftragsmenge des Pulvers.

Weitere Vorteile:

- die pulvrigen Substanzen können eine Schutzwirkung für den Schaum übernehmen,
- wenn dekorative Aufgaben erfüllt werden sollen, muss der Untergrund nicht zusätzlich pigmentiert sein,
- im Vergleich zu Selbstklebefolien ist das System weich, flexi bel und passt sich jedem Untergrund an,
- der kaschierte Schaumkörper kann über Erwärmung auf ein ande res Medium geklebt werden ohne zusätzlichen Klebstoff- oder Kle befolieneinsatzes,
- sichere Haftung auf fast allen Untergründen,
- geringer Mengenbedarf an Pulver,
- in der Regel nicht brennbar, da es bei Erwärmung schmilzt und wenn möglich (z. B. bei einem Schaum) in den Untergrund einsinkt; sie leistet keinen Beitrag zur Brandlast,
- sofern die TP-Folie unversehrt aufgetragen wurde, ist sie was ser-, luft- und rauchgasdicht.

In der pulvrigen Substanz können je nach Einsatzzweck einer oder mehrere der nachgenannten Stoffe enthalten sein:
Blähgraphit, Ammoniumpolyphosphat, insbesondere Ethyldiaminphos phat, Melamin, Pentaerythrit oder deren Derivate, Vermiculit, Wasserglas oder eine Substanz, die bei Wärmezufuhr Wasser bzw. Wasserdampf freisetzt.

Wie eingangs schon erläutert spielt der Untergrund im Prinzip keine Rolle. Die Beschränkung auf Schaumkörper in der vorange henden Beschreibung spiegelt nur einen besonders vorteilhaften Hauptverwendungszweck wieder. Auf Grund der vielfältigen Arten von Untergründen ist die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise beliebig weiterbildbar. Dazu wird einerseits auf die Unteransprüche, anderseits auf die nachfolgenden Erläu terungen eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und fünf Ver wendungen anhand der Zeichnung verwiesen.

In den Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des prinzipiellen Auf baues,

Fig. 2 in schematischer, quergeschnittener Darstellung den Auf bau eines Sandwichelementes,

Fig. 3 in schematische, quergeschnittener Darstellung eine Wanddurchführung mit zwei eingebauten Formteilen (Brandschutz stopfen),

Fig. 4 eine schematische, quergeschnittene Darstellung eines eingebauten Fugenmaterials,

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Frontansicht einer Kabel- oder Rohrdurchführung, mit gewickeltem Fugenmaterial,

Fig. 6 in schematischer, quergeschnittener Darstellung ein mit dem Brandschutzschaum gefüllte Brandschutzkissen,

Fig. 7a in schematischer perspektivischer Darstellung eine Rolle aus einem vorkomprimierten Fugenabdichtungsband, und

Fig. 7b in schematischer, quergeschnittener Darstellung die in 7a beschriebene Rolle mit einer obenliegenden Kaschierung.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau, bestehend aus einem Schaumstoffkörper 3, einer pulvrigen Substanz 2 und einer die pulvrige Substanz 2 überdeckenden thermoplastischen Folie (TP- Folie) 1. Die Zeichnung ist nicht maßstabgetreu, sondern soll nur die Reihenfolge der Schichten verdeutlichen. Die Dicke des aus der pulvrigen Substanz 2 und der TP-Folie 1 bestehenden Kaschierung des Schaumstoffkörpers 3 liegt zwischen 0,3 mm und 1,0 mm. Theoretisch ist eine Reihenfolge Untergrund-TP-Folie- Pulver ebenfalls möglich, jedoch unterliegt das Pulver direkten Umwelteinflüssen z. B. Witterung, Abrieb, was beim Einsatz ent sprechend berücksichtigt werden muß.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung aus mehreren aufeinander geklebten Schichten, einem sogenannten Sandwich oder Laminat. Die Bezugs zeichen entsprechen den Elementen aus Fig. 1. Der Vorteil eines solchen Aufbaues liegt darin, dass mehrere funktionelle Pulver schichten 2 in der Anordnung vorhanden sind, was besonders wich tig hinsichtlich Dichtigkeit und Brandschutz ist.

Eine ähnliche Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Sie zeigt einen Anwendungsfall den man als Brandschutzstopfen bezeichnen kann, der in einer Öffnung in Mauerwerk 5 sitzt. Die quer zur Beflammungsrichtung bzw. Rauchgasrichtung verlaufenden Schichten 1, 2, 3 verhindern einen Durchtritt von Feuer und Rauch. Dabei besteht die Pulverschicht 2 beispielsweise aus Blähgraphit. Auf der rechten Seite ist ein zusätzlicher Deckanstrich 4 aufgetra gen, der z. B. aus einem Dämmschichtbildner besteht. Bei Kabel durchführungen sollte darauf nicht verzichtet werden.

In Fig. 4 wird der erfindungsgemäße Aufbau als intumeszierende Fugenabdichtung vorgestellt. Das Bild zeigt eine Draufsicht auf eine senkrechte Wandfuge, die durch Mauerwerk 5 begrenzt ist. An der rechten Fugenflanke ist das aufkaschierte, pulvrige, intu meszierende Material 2, z. B. Blähgraphit zu erkennen, das durch eine TP-Folie 1 an einen Schaumstoffträger 3 gebunden ist. Es besitzt die Fähigkeit, unter Hitzeeinfluß um das 50- bis 100 fache seines Ausgangsvolumen zu expandieren. Bei einer Graphit schichtdicke von 0,3 mm könnte somit eine entstehende Lücke zwischen Schaum und Fugenflanke von ca. 15 mm Breite durch das Aufblähen des Graphits ausgeglichen werden.

Fig. 5 zeigt eine andere Anordnung der oben beschriebenen intu meszierenden Variante. Das einen Wanddurchbruch ausfüllende Material wird als vorkomprimierte Rolle angeboten, bestehend aus einem Schaumstoffstreifen 3 und darauf befindlicher Auflage 1, 2 gemäß der Erfindung. Es ist nun denkbar, dass nach dem Abrollen von der Rolle der kaschierte Schaumstreifen erneut von Hand gewickelt wird und zwar auf den Umfang, der dem Wanddurchbruch entspricht. Sitzt das Material in der Wand oder in Decken, kön nen sogar Kabel eingezogen werden. Den Aufbau könnte man als gewickelten Stopfen bezeichnen, im Gegensatz zu Fig. 3, wo der Stopfen aus einem Stanzteil besteht.

Als letztes Beispiel für eine Brandschutzanwendung zeigt Fig. 6 die Verwendung der Erfindung in Brandschutzkissen bzw. als Kaschierung von Brandschutzsteinen. Der kaschierte Kern 3 muss nicht unbedingt aus Schaumstoff bestehen. Es könnte sich dabei auch um ein anorganisches Material handeln, z. B. einen Vermicu lit-Block, mineralischen Baustoff oder Mineralwolle, das in Form eines Backsteines gebracht ist.

Für die Verwendung in Brandschutzkissen ist ein elastisches Material, z. B. Weichschaumstoff, sinnvoll, weil man Unebenheiten der angrenzenden Wände besser ausgleichen kann. Das intumeszie rende Pulvermaterial 2, das auf den Kern 3 aufkaschiert ist, expandiert bei Wärmezufuhr und verschließt eventuell vorhandene Lücken zwischen Wand und Kissen. Das Kissen kann eine Umhüllung 6 aufweisen, die normalerweise aus unbrennbarer Mineralwolle besteht. Bei der Anwendung von mineralischen Steinen als Kernma terial kann die Umhüllung entfallen.

Fig. 7a und 7b zeigen eine Möglichkeit, das zuvor erwähnte, vor komprimierte Fugenmaterial der Fig. 6, das zu einer Rolle 7 geformt ist, auf der Stirnseite der Rolle zu beschichten. Der Vorteil liegt darin, dass die Schnittkante der Rolle 7, die spä ter zu sehen ist und die andere Funktionen übernimmt, z. B. Optik, Flammschutz usw., eine besondere Ausrüstung hat. Hier sollte beim Aufbringen der TP-Folie darauf geachtet werden, dass die Kaschierungstemperatur nicht zu hoch gewählt wird, um die Schaumstoff- bzw. die Klebeeigenschaften innerhalb der Rolle 7 nicht negativ zu beeinflussen.

Claims

1. Verfahren zum Binden einer pulvrigen Substanz an einen tra genden Untergrund, dadurch gekennzeichnet, daß die pulvrige Sub stanz mit Hilfe einer thermoplastischen Folie, die durch Erwär men in den klebfähigen Zustand versetzt wird, an den tragenden Untergrund gebunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulvrige Substanz auf den tragenden Untergrund aufgebracht, von der thermoplastischen Folie überdeckt und durch Erschmelzen der selben mit dem Untergrund verbunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Folie auf den tragenden Untergrund aufgebracht und die pulvrige Substanz auf die thermoplastische Folie aufge streut und durch Erschmelzen derselben mit dem tragenden Unter grund verbunden wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die thermoplastische Folie während ihres Aufbring vorgangs erwärmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die pulvrige Substanz auf die thermoplastische Folie aufgebracht wird, während diese sich im klebfähigen Zustand befindet.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Folie erst nach dem Aufbringen auf dem tragen den Untergrund und dem Bestreuen mit der pulvrigen Substanz durch Erwärmung klebfähig gemacht wird.

7. Schichtkörper aus einem einen tragenden Untergrund bildenden Trägerkörper und einer auf wenigstens einer Oberfläche desselben mittels eines Thermoplastes angeklebten Pulverschicht, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Thermoplast als Folie (1) über der Pulverschicht (2) befindet und punktweise in von den Pulverkör nern gebildeten Zwischenräumen mit dem Trägerkörper (3) durch Wärmeanwendung verklebt ist.

8. Schichtkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Thermoplast als Folie (1) zwischen dem Trägerkörper (3) und der Pulverschicht (2) befindet und durch Wärmeanwendung sowohl mit dem Trägerkörper (3) als auch mit den Pulverkörnern (2) verklebt ist.

9. Schichtkörper nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (3) aus einem organischen Material besteht.

10. Schichtkörper nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (3) aus einem anorganischen Material besteht.

11. Schichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (3) aus Schaumstoff besteht.

12. Schichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) Korngrößen zwi schen 0,2 mm bis 2 mm besitzt.

13. Schichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das die pulvrige Substanz (2) intumeszie rende Eigenschaften aufweist.

14. Schichtkörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) Blähgraphit enthält, wobei die Korn größe bzw. Scheibchengröße zwischen 0,2 mm und 2 mm liegt.

15. Schichtkörper nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich net, dass die pulvrige Substanz (2) Ammoniumpolyphosphat, insbe sondere Ethyldiaminphosphat enthält.

16. Schichtkörper nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) Kombinationen aus Ammoniumpolyphos phat, Melamin und Pentaerythrit oder deren Derivate enthält.

17. Schichtkörper nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) Vermiculit ent hält.

18. Schichtkörper nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) Wasserglas (Na- Silikat) enthält.

19. Schichtkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) eine solche ist, die unter Wärmezufuhr Wasser bzw. Wasserdampf freisetzt.

20. Schichtkörper, nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) Hydroxide, insbesondere Alumini umhydroxid enthält.

21. Schichtkörper nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) Hydrate, insbesondere Aluminium hydroxid-Trihydrat enthält.

22. Schichtkörper, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die pulvrige Substanz (2) anorganische oder organische Pig mente enthält.