DE2730356B2 - Verfahren zum Beschichten zementartiger Massen - Google Patents

Verfahren zum Beschichten zementartiger Massen

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Description

Die Erfindung betrifft die Beschichtung von zementigen Massen mit polymerischen Materialien. Insbesondere betrifft die Erfindung die Beschichtung einer nicht ausgehärteten Zementoberfläche mit polymerischem Material. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel befaßt sich die Erfindung mit der Herstellung von Zement-Dachziegeln, die eine polymerische Umhüllung haben. Obwohl die Erfindung nachstehend vorzugsweise unter Bezugnahme auf die Herstellung von Dachziegeln beschrieben wird, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die Herstellung von Dachziegeln beschränkt ist, sondern auch bei der Herstellung anderer Bauelemente, bei Betonplatten und aus Zement gegossenen Wänden sowie einem weiten Gebiet anderer Gebrauchsmöglichkeiten genutzt werden kann.
Betondachpfannen werden gewöhnlich durch einen Preßvorgaiig oder einen Fxtrusionsvorgang hergestellt. Beide Herstellungsverfahren sind an sich bekannt. Das Extrusionsverfahren wird heute hauptsächlich benutzt, weil es wirtschaftlicher ist, indem mehr Pfannen in einer s Zeiteinheit herstellbar sind.
Um die Nachfrage nach Dachpfannen mit verschiedenen Farben erfüllen .tu können, ist es üblich, die Dachpfannen sofort nach ihrer Ausformung mit einem Zementbrei tu beschichten, der ein Pigment enthält,
ίο welches der Sicht fläche der Dachpfannen die gewünschte Farbe gibt. Solch eine Beschichtung ist nachfolgend beschrieben als ein »Farbmantel«. Es ist ebenfalls bekannt, eine polymerische Schicht über den Farbmantel zu bringen, um der Dachpfanne eine freundliche,
lä glänzende Oberfläche zu geben und auch um Verschleiß der Dachpfannen durch Witterung und durch Ausblühung zu verhindern, welches stattfindet, wenn der ungeschützte Farbmantel dem Angriff von atmosphärischem Kohlendioxyd und Wasser ausgesetzt ist. Solche polymerischen Umhüllungen wurden bisher aufgebracht in Form einer Lösung von Polymeren (solche wie z. Ek Acrylester) in einem organischen Lösungsmittel. Der Gebrauch solcher Lösungen hat zwei größere Nachteile. Der erste Nachteil ist der, daß die benutzten
Lösungen teuer sind und sich deshalb kostenungünstig auf die Herstellungskosten der fertigen Dachpfannen auswirken. Der zweite Nachteil ist der, daß solche Lösungen in der Atmosphäre verdampfen und dadurch Umweltprobleme hervorrufen sowie eine Feuergefahr
ίο darstellen.
Seitdem gewöhnlich polymerisches Umhüllungsmaterial und Acrylpolymere insbesondere fertig erhältlich sind in Form von auf Wasser basierenden Emulsionen, erscheint es wünschenswert, solche auf Wasser basierenden Emulsionen auch für den Zweck zu Verwendern, Dachziegel und andere zementige Massen mit poiymerischen Beschichtungen zu versehen. Trotz der Vorteile, welche zu erwarten sind, wenn die Anwendung organischer Lösungsmittel vermieden wird, haben sich
·"> bisher Versuche, auf Emulsionen basierende Beschichtungen auf nicht ausgehärtete Zementbreie der eingangs bezeichneten Gattung aufzubringen jedenfalls in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen als nicht erfolgreich herausgestellt.
■*■> Dachpfannen-Extrusionsmaschinen für den kommerziellen Einsatz stoßen 60 bis 130 Dachpfannen in der Minute aus. Eine Standarddachpfanne ist in etwa 40 cm lang. Eine Verzögerung, in welcher die verschiedenen Beschichtungen auf die Dachpfanne gebracht werden,
r>o erfordert deshalb eine Produktionsstraße, deren Länge in etwa sich erstreckt zwischen 26 bis 57 m für jede Minute, die erforderlich ist, um die verschiedenen Beschichtungen aufzubringen. Daraus folgt, daß bei der kommerziellen Produktion der Dachpfannen der Farbmantel und die polymerische Schicht aus wirtschaftlichen Gründen immer nach der Ausformung der jeweiligen Dachpfanne aufgebracht werden sollte.
Wenn eine polymerische Emulsion direkt auf eine noch nicht ausgehärtete Zementschicht aufgebracht
to wird (z. B. eine Schicht, die nicht älter als 5 Minuten ist) kann Calziumhydroxyd, entstehend durch die Hydration des Zements, in dem Farbmantel zur äußeren Oberfläche der polymerischen Emulsionslage wandern, wo dann eine Reaktion mit atmosphärischem Kohlendioxyii
b5 erfolgt. Diese Reaktion zerstört die wasserabstoßenden Eigenschaften der Umhüllung und ruiniert das optische Äußere, indem ein unansehnlicher Film aus Calziumcarbonat gebildet wird.
Die vorliegende Erfindung liegt in der Entdeckung, daß sorgfältige Kontrolle des Feuchtigkeitsgehaltes im Körper der Dachpfannen die Aufbringung einer Schicht aus Polymeremulsion auf den nicht ausgehärteten Farbmantel ermöglicht, vorzugsweise innerhalb von s Sekunden des Aufbringens des Farbmantels selbst
Gemäß der Erfindung können die Probleme des Wanderns vom Calciumhydroxyd beseitigt werden, indem der Körper der Dachpfanne mit einem solchen Feuchtigkeitsgehalt gefertigt wird, daß das Wasser in dem Farbmantelbrei vom letzteren in den ersteren wandert, und dabei jedes gelöste Salz dem Farbmantel entzogen wird, wodurch die Wanderung dieser löslichen Salze in die Polymeremulsion verhindert wird.
Ein Körperfeuchtigkeitsgehali von 8% oder weniger ist gewöhnlich ausreichend, um dies zu bewirken.
Die Erfindung kann bei verschiedenen Polymerermvlsionen genutzt werden, jedoch die bevorzugten Polymeremulsionen sind Emulsionen von Acrylpolymeren des Typs, der vorzugsweise für die Beschichtung von Dachpfannen benutzt wird (inorganischen Lösungen). Bevorzugte Emulsionen sind Polymere von Acrylaten und Methacrylatestern, die auch im bestimmten Verhältnis mit anderen Bestandteilen vermischt sein können. Die für solche Zwecke verwendeten Zusatzbestandteile sind an sich bekannt; typische Beispiele sind Acrylsäuren und Glycidylmethacrylate.
Andere Polymere, die ebenfalls genutzt werden können, enthalten Vinylesterhomopolymere (wie z. B. Polyvinylacetat; Vinylestercopolymere wie z. B. Acetatversatate und Acetatitaconatcopolymere; Copolymere von Styren und Acrylate und/oder Methacrylatester; Polyvinylchloride; Polyvinylidenchloride; Copolymere von Vinylchlorid und Vinylidenchloride; Copolymere von Vinylchlorid und/oder Vinylidenchloride mit Acrylat und/oder Methacrylatestern.
Eine Polymeremulsion, welche ganz besonders befriedigende Ergebnisse ergibt, enthält Methylmethacrylat und Butylacrylat in dem Verhältnis von 55 zu 45 und hat einen nicht flüchtigen Bestandteil von 50 Gewichtsprozenten.
Der Feststoffanteil der Emulsion ist nicht kritisch, jedoch ist zu bevorzugen, daß der gesamte nicht lösbare Bestandteil zwischen 20 und 60 Gewichtsprozenten beträgt. In der Praxis hat es sich als wünschenswert erwiesen, eine Emulsion zu verwenden, welche den höchsten nicht flüchtigen dauerhaften Bestandteil aufweist, der erhalten werden kann.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
Die vorliegende Erfindung ist eine Variation des Extrusionsverfahrens, welches heute hauptsächlich zur Ausformung von Betonpfannen praktiziert wird. Wie bei den bekannten Extrusionsverfahren für Betondachpfannen wird der Beton zunächst durch Extrusion auf metallische Unterlagen gegeben. Diese metallischen Unterlagen sind nicht nur dafür da, die Dachpfannen während ihrer Ausformung und ihrer Nachbehandlung aufzunehmen bzw. zu tragen, sondern enthalten auch Elemente, um die Unterseitenformgebung der Dachpfannen auszubilden.
Der Feuchtigkeitsgehalt des abgelegten Betons ist niedriger als bei üblicher Pfannenextrusion, jedoch um eine grüne Pfanne zu produzieren, ist der Feuchtigkeitsgehalt unter 8% und vorzugsweise nicht mehr als 7,5%.
Die Dachpfannenmaschine ist Teii eines geschlossenen Fördererkreislaufs, welcher einen Strom von plattenartigen Metallformen aufnimmt. Während diese Fo.'mplatten durch die Maschine getrieben werden, wird ein Trennmittel auf die obers Oberfläche jeder Formplatte gesprüht Während der Vorwärtsbewegung der plattenartigen Formen mit eingegebenem Beton steht eine angetriebene Walze damit in Wirkverbindung. Diese Walze reduziert zunächst einmal den Beton zu einem kompakten Band, welches auf dem Strom der Formplatten liegt. Ein keilförmiges Blech verläuft als an sich bekanntes Gleitblech gegen die vorstehende Fläche der Walze. Das Band aus Beton wird daher gequetscht und während der Vorwärtsbewegung des Formplattenstroms und des Betonbands geben beide, die Walze und das Gleitblech, die gewünschten Konturen auf die Oberflächen der Dachpfanne. Ein guillotineartiges Messer zerteilt das Band am Ende jeder Formplatte in die separaten Dachpfannen.
Die geschnittenen Dachpfannen, immer noch in der Strombewegung, passieren dann den Arbeitsbereich einer Endbearbeitungseinrichtung, welche den Farbmantel in Form eines gefärbten zementartigen Breis aufgibt Obwohl es nicht notwendig ist, können die Dachpfannen, unmittelbar bevor der Farbmantel aufgegeben wird, erhitzt werden. Eine solche Erhitzung hat den Effekt, den Farbmantel teilweise zu trocknen, sobald er aufgebracht ist, indem Feuchtigkeit vom Körper der Dachpfannen aufgesogen wird.
Innerhalb von Sekunden nach dem Aufbringen des Farbmantels passieren die geschnittenen Dachpfannen eine Beschichtungszone, in der eine Polymeremulsion gemäß der Erfindung zugesetzt wird. Die Polymeremulsion kann durch jedes gebräuchliche Element aufgegeben werden, so z. B. aufgesprüht werden oder durch eine rotierende Bürste aufgetragen werden. Solche Elemente sind bereits vorhanden um farbummantelte Dachpfannen mit organischen Polymerlösungen zu beschichten.
Es hat sich herausgestellt, daß Einrichtungen zum Trocknen der Emulsion, unmittelbar nachdem sie aufgebraucht ist, von Vorteil sind. So eine Trocknung kann z. B. durch Aufblasen von heißer Luft oder durch Infrarot- oder Mikrowellenstrahler erzeugt werden. Es wurde herausgefunden, daß solche beschleurigte Trocknung das Wasser-Abstoßvermögen der Polymerbeschichtung begünstigt, und diese Eigenschaft ist ein Ergebnis des schnelleren Aufbrechens der Emulsion unter forcierter Trocknung.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine verbesserte Polymerbeschichtung auch dadurch erhalten werden, daß Wärme auf den Farbmantel gebracht wird, unmittelbar bevor die Emulsionsschicht aufgebracht wird. Auch solche Wärme kann durch aufgeblasene heiße Luft, durch Infrarot- oder Mikrowellenstrahler oder andere geeigente Elemente erzeugt werden. Hitze in diesem Stadium der Herstellung beschleunigt das Aufbrechen der Emulsion, indem der Farbmantel teilweise getrocknet wird und dadurch konsequenterweise aus der Emulsion Wasser entzieht.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung einer Betondachpfanne, bei dem der Körper der Dachpfanne gegossen, extrudiert, gezogen oder andersartig ausgeformt wird, ein zementartiger Brei auf die Oberfläche des Körpers aufgebracht wird, und, bevor die Schicht aus Brei ausgehärtet ist, darauf eine Schicht einer wäßrigen Emulsion aus filmbildendem Polymermaterial gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Dachpfanne mit einem Feuchtigkeitsgehalt weniger als 8% ausgeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Körper mit einem Feuchtigkeitsgehalt weniger als 7,5% ausgeformt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Dachpfanne vor der Aufgabe des Breies erhitzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lags aus Brei unmittelbar vor der Aufbringung der Emulsion erhitzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Dachpfanne erhitzt wird, nachdem die Emulsion aufgebracht ist, um die Emulsion aufzubrechen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Acrylpolymeren, Vinylesterhomopolymeren und Copolymeren, Copolymeren des Styrens mit Acrylaten und/oder Methacrylatestern, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Copolymeren des Vinylchlorids und Vinylidenchlorids, und Copolymeren des Vinylchlorids und/oder Vinylidenchlorids mit Acrylat und/oder Methalcrylatestern.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion mit einem nicht lösbaren Bestandteil von 20—60 Gewichtsprozenten verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial ein Polymer des Acrylats und Methacrylatesters enthält, welches mit anderen Bestandteilen vermischt sein kann.
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