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Beschichtete Fassaden- oder Dachdämmplatte aus Mineral-
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fasern, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft
eine beschichtete Fassaden- oder Dachdämmplatte aus kunstharzgebundenen Mineralfasern,
insbesondere SteinwolLe, sowie ein zu ihrer Herstellung besonders geeignetes Verfahren.
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Derartige mit einer Beschichtung versehene Fassaden- oder Dachdämmplatten
sind aus der DE-PS 24 55 691 bekannt und haben sich in der Praxis durchaus bewährt.
Bei diesen Platten konnte erstmals das Problem gelöst werden, daß die Beschichtung,
neben Anforderungen, die sich grundsätzlich bei der Beschichtung von Mineralfaserplatten
ergeben, einer ganzen Reihe zusätzlicher Anforderungen genügen muß, die sich aus
der Funktion dieser Dämmplatten ergeben. Hierbei konnte nicht auf bekannte Beschichtungen
zurückgegriffen werden, welche ohnehin nur für eine Erhöhung der Hitzebeständigkeit
oder Verbesserung des Brandverhaltens von Mineralfaserplatten ausgelegt sind.
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So sollen derartige Fassaden- oder Dachdämmplatten, wie dies auch
bei sonstigen Mineralfaserplatten die Regel ist, nicht brennbar sein, und darüber
hinaus gewünschten mechanischen Eigenschaften wie Abriebfestigkeit und dgl. genügen.
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Weiterhin soll die Beschichtungsmasse zu einem für die Großserienfertigung
akzeptablen Preis herstellbar und in der
Fertigung gut verarbeitbar
und einfach aufbringbar sein, wodurch eine Vielzahl bekannter und möglicherweise
technisch erfolgversprechender Vorschläge in der Literatur schon deswegen indiskutabel
ist, weil eine Verwirklichung allenfalls unter Laboratoriumsbedingungen denkbar
erscheint.
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Speziell für die Verwendung als Dachdämmplatten kommt als Anforderung
hinzu, daß die Beschichtung für Bitumen nicht durchlässig sein darf und die Dachdämmplatte
darüber hinaus zumindest vorübergehend begehbar sein muß. Bei Verwendung als Fassadendämmplatte
muß die Beschichtung sich als Putzträger eignen, also sowohl eine ausreichende Haftung
gegenüber der regelmäßig hydrophob ausgerüsteten Mineralfaserplatte als auch gegenüber
mineralischen oder kunstharzgebundenen Putzen aufweisen; die letztere'Anforderung
erfordert beispielsweise eine gewisse Diffusionsoffenheit der Beschichtung, damit
der Putz auf der Seite der Beschichtung Wasser abgeben und so unter Erzielung einer
Haftverbindung antrocknen kann. Trotz der hierzu ausreichenden Diffusionsoffenheit
der Beschichtung muß sie aber einen zusammenhängenden, rißfreien Film bilden.
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Die vorstehend geschilderten, hauptsächlichen Anforderunn gen, auf
die wegen weiterer Einzelheiten auf die Erläuterungen in der DE-PS 24 55 691 verwiesen
werden kann, sind so komplex, daß bislang neben der in der DE-PS 24 55 691 erläuterten
Beschichtung keine weiteren erfolgversprechenden Vorschläge bekanrtt geworden sind.
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Bei der Dämmplatte gemäß der DE-PS 24 55 691 besteht die Beschichtungsmasse
aus Wasserglas als Binderphase und Zusätzen von feinkörnigen tonmineralischen Stoffen
wie Oxiden oder Karbonaten der Erdalkalien oder des Zinks, Oxiden oder Hydroxiden
des Aluminiums und/oder des Bariumsulfats als Härter.
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Durch Einsatz von Wasserglas als filmbildendes Bindemittel
in
Kombination mit Härtungsmitteln kann eine großflächige rissefreie und relativ dünne
Schicht auf den zu beschichtenden Mineralfaserplatten mit guter Haft- und Abriebfestigkeit
erhalten werden, welche auch alle sonstigen erläuterten Anforderungen auf die bislang
bestmögliche Weise erfüllt und sich in der Praxis in großem Umfange bewährt hat.
Um jedoch eine der wichtigsten Forderungen, nämlich der Wasserfestigkeit oder der
Wasserbeständigkeit zu erfüllen, benötigt diese Beschichtung auf Wasserglasbasis
nach deren Aufbringung auf die Mineralfaserplatte und Vortrocknung noch eine zusätzliche
thermische Nachhärtung, um auch tatsächlich die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
Diese Nachhärtung sollte bei relativ hohen Temperaturen durchgeführt werden. Da
das organische Bindemittel der Mineralfaserplatte, in der Regel Phenolharz, jedoch-oberhalb
von ca. 250 °C thermisch zersetzt wird, würde dadurch die Mineralfaserplatte hinter
der Beschichtung ihren inneren Zusammenhalt verlieren. Zwar ist die Nachhärtung
der Beschichtung auf Wasserglasbasis auch bei Temperaturen bis 200 OC durchaus zufriedenstellend
durchführbar, erfordert dann aber neben dem zwangsläufigen hohen Energieaufwand
einen außerordentlich großen Zeitaufwand, der letztlich zu einer nicht unerheblichen
Verteuerung des Produkts führt. Ganz abgesehen davon muß die Produktionslinie am
Ende durch die erforderliche Trockenzone erheblich verlängert werden.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine beschichtete
Fassaden- oder Dachdämmplatte der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung
zu schaffen, die ohne eine aufwendige thermische Nachhärtung die geforderte Wasserfestigkeit
der Beschichtung gewährleistet und sich in einer Großserienfertigung kostengünstig
herstellen läßt.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1.
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Dabei wird zunächst statt auf Wasserglas auf kolloidale
Kieselsäure,
also Kieselsol, zurückgegriffen. Da der Alkalianteil des Kieselsols im Vergleich
zum Wasserglas vernachlässigbar klein ist, ergeben sich keine Probleme hinsichtlich
der Verträglichkeit mit den Mineralfasern.
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Auch die Wasserbeständigkeit wird nicht durch die Gegenwart eines
erheblichen Alkalianteils beeinträchtigt, so daß eine Nachhärtung zur Erzeugung
der gewünschten Wasserbeständigkeit entfallen kann.
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Jedoch ist dafür die im vorliegenden Zusammenhang unabdingbare Bildung
eines geschlossenen Films in Frage gestellt, da getrocknete kolloidale Kieselsäure
pulver-oder staubförmig vorliegt, so daß bei einer ausschließlichen Verwendung von
Kieselsol keinesfalls init einer den Anforderungen auch nur annähernd entsprechenden
Schicht-oder Filmbildung gerechnet werden kann. Auf die Bildung eines geschlossenen,
rißfreien Filmes der Beschichtung kann jedoch nicht verzichtet werden. Um eine solche
Filmbildung zu ermöglichen, ist es bekannt, Kieselsol mit gemahlenen Aluminiumsilikatfasern
zu versetzen, wobei der Faseranteil sehr erheblich ist und den Anteil des Kieselsol
überwiegen kann. Eine solche Beschichtungsmasse auf der Basis von Kieselsol mit
einem Fasergehalt von rund 50 Gew.-%-ist im Hinblick auf den hohen Fasergehalt sehr
teuer, im Vergleich zu einer Beschichtungsmasse auf Wasserglasbasis rund um das
Zehnfache teuerer Unter diesen Gesichtspunkten kommt eine Verwendung von Kieselsol
mit Aluminiumsilikatfasern als Beschichtung für eine Großserienfertigung kaum in
Frage.
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Überdies haben dennoch durchgeführte Orientierungsversuche gezeigt,
daß die Haftung einer solchen Beschichtung an der Mineralfaseroberfläche nicht ausreicht;
denn der hohe Anteil an Aluminiumsilikatfasern in der Beschichtungsmasse verhindert
ein ausreichendes Eindringen des Kieselsol in die Mineralfaseroberfläche zur dortigen
Verankerung. Dabei ist zu bedenken, daß etwa bei Verwendung als Fassadendämmplatte
die von der aufzubringenden Putzschicht ausge-
übten Kräfte, insbesondere
Scherkräfte, durchaus sehr erheblich sind.
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Die Lösung beider Probleme, nämlich der für eine Massenfertigung zu
hohen Kosten sowie der für die voryesehene Anwendung unbefriedigenden Haftung der
Beschichtung zur Plattenoberfläche können jedoch überraschend durch einen Kunstgriff
gemäß dem weiteren Merkmal des Anspruchs 1 gelöst werden, wonach nämlich die Beschichtung
zumindest weit überwiegend nicht auf der Oberfläche der Mineralfaserplatte, sondern
in den oberflächennahen Faserschichten der Mineralfaserplatte erzeugt wird. Funktionell
ersetzen dann die oberflächennahen Mineralfasern der Mineralfaserplatte die sonst
zur Filmbildung benötigten Aluminiumsilikatfasern, so daß deren Kosten eingespart
werden können. Durch die Verbindung der noch in der Beschichtung liegenden Fasern
mit der übrigen Faserstruktur der Mineralfaserplatte wird eine bestmögliche Verankerung
der Beschichtung erzielt. Mittels anorganischer körniger Füllstoffe, wie sie sowohl
beim gattungsgemäßen Stand der Technik vorgesehen sind, als auch in Kieselsolbeschichtungen
verwendet werden, um einen Teil der dort für die Bildung einer geschlossenen Schicht
erforderlichen Fasern zu ersetzen, kann die geschilderte Wirkung der Mineralfasern
dahingehend unterstützt werden, daß zwischen den Mineralfasern eingelagerte körnige
Füllstoffe noch vorhandene Lücken zwischen benachbarten Mineralfasern weiter schließen.
Weiterhin können in bevorzugter Ausgestaltung insbesondere bei geringem Raumgewicht
der Mineralfaserplatte der Beschichtungsmasse zusätzlich gemahlene Mineralfasern
zugesetzt werden, die in Lücken der relativ lockeren Mineralfaseroberfläche eindringen
und diese Lücken ebenfalls zu schließen helfen. Derartige eingelagerte gemahlene
Mineralfasern tragen stärker als grobkörnige Füllstoffe zur Filmbildung bei. Die
Menge der zugesetzten Mineralfasern kann insbesondere bei Platten mit höherem Raumgewicht
und somit von Haus aus enger gepackten Mineralfasern sehr gering sein, und die Art
der
Fasern kann denjenigen der Mineralfaserplatte entsprechen, so daß sich hierdurch
keine wesentlichen zusätzlichen Kosten ergeben. Darüber hinaus kann in ebenfalls
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ein Teil der oberflächenseitigen Mineralfasern
der Mineralfaserplatte etwa beim Aufbringen der Beschichtung durch Aufwalzen gebrochen
werden, so daß sich die Fasern dort enger aneinanderlagern und ein dichteres Netz
bilden können.
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Damit wird es möglich, eine zusammenhängende dichte Schicht in dem
oberflächennahen Bereich der Mineralfaserplatte zu bilden, die sämtlichen gestellten
Anforderungen genügt und außer einer bloßen Trocknung keinerlei Nachbehandlung bedarf.
Damit entfällt nicht nur der eigentliche Aufwand der Nachhärtung, sondern ergibt
sich auch eine Vereinfachung der Kontrollen, da - im Gegensatz zu einer nicht absolut
ordnungsgemäßen Nachhärtung - eine unvollständige Trocknung völlig unkritisch ist,
weil die Platte im Anschluß an die Herstellung an der Luft ausreichend Gelegenheit
zu einer Nachtrocknung hat, so daß die erforderliche Wasserbeständigkeit gewährleistet
ist.
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Kolloidale Kieselsäure benötigt jedoch, um in der Solphase beständig
zu sein, einen Zusatz eines Stabilisierungsmittels in der Regel in Form von Natriumoxid.
Während jedoch bei Wasserglas das Natriumoxid in einem Anteil von beispielsweise
25 bis 30 Gew.-% vorliegt, genügt der Zusatz als Stabilisierungsmittel zur wässrigen
kolloidalen Kieselsäure in einer Menge von weit unter 1 %, beispielsweise 0,2 Gew.-%.
Damit das Kieselsol bei Trocknung an den eingelagerten Fasern und Füllstoffen eine
geschlossene Schicht bilden kann, ist dessen Sol-Gel-Umwandlung erforderlich. Diese
Sol-Gel-Umwandlung darf jedoch nicht vor dem Aufbringen der Beschichtung auftreten,
da das Kieselsol mit dieser Umwandlung in den Gelzustand ausfällt und anschließend
nicht mehr seine Bindungswirkung durch die Gelbildung entfalten kann. Das Stabilisierungsmittel,
welches auch im Falle der Verwendung von Natriumoxid infolge der
äußerst
geringen Menge keine Beeinträchtigung der Wasserbeständigkeit und keine Probleme
hinsichtlich der Verträglichkeit mit den Mineralfasern ergeben kann, reagiert je
doch empfindlich auf in der Beschichtungsmasse enthaltene Elektrolyte, wie Natriumsulfat,
Calciumsulfat, Natriumchlorid usw. Wenn in der Masse elektrolythaltige Stoffe, also
Stoffe, die wasserlösliche Substanzen enthalten bzw.
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abspalten, vorliegen, die mit dem Stabilisierungsmittel der kolloidalen
Kieselsäure in Reaktion treten, so tritt eine vorzeitige Sol-Gel-Umwandlung und
Ausfällung des Kieselsol auf, so daß die erfindungsgemäß erforderliche rißfreie
Filmbildung nicht mehr in dem erforderlichen Umfang gelingt.
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Daher ist weiter zu fordern, daß die Füllstoffe in dem Sinne chemisch
inert gegenüber dem Stabilisierungsmittel des Kieselsol sind, daß sie zumindest
weitgehend frei sind von Elektrolyten, die mit dem Stabilisierungsmittel des Kieselsol
in Reaktion treten können.
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Etwa aus der US-PS 34 90 065 ist es zwar bekannt, Mineralfaserplatten
mit einem Kieselsol enthaltenden Mittel in einer nur wenige Millimeter starken oberflächennahen
Schicht zu imprägnieren, um die Standfestigkeit derartiger Platten im Brandfalle
zu verbessern. Hierzu wird ein Bindemittel aus 5 bis 95 Gew.-% Kieselsol und 95
bis 5 Gew.-Bentonit verwendet, wobei das Kieselsol und der Bentonit zusammen die
Binderphase bilden, zusammen mit zwei körnigen anorganischen Füllstoffen, die einen
Schmelzpunkt einmal unterhalb und einmal oberhalb etwa 1100 0C besitzen, wobei als
höher schmelzender Füllstoff etwa ein hydratisiertes Aluminiumsilikat wie Ballton
und für den niedriger schmelzenden Füllstoff ein Natrium-, Calium-, Calcium-, Magnesium-
und Barium-Aluminosilikat wie Feldspat in Frage kommt. Im Brandfall ergibt der niedriger
schmelzende Füllstoff eine zusätzliche verfestigende keramische Bindung, welche
die körperliche Integrität der ein Stützgerüst bildenden, porösen Imprägnierungsschicht
auch beim Wegbren-
nen der Mineralfasern aufrechterhalten soll.
Der gesamte Feststoffgehalt des Imprägniermittels beträgt zwischen 2 und 25 Gew.-,
wobei durch Einstellung der Viskosität, Zusatz von Netzmitteln, mechanisch durch
Einrakeln oder Einwalzen oder physikalisch durch Unterdruck an der der Beschichtung
gegenüberliegenden Seite der Platte die Eindringtiefe und damit die Dicke der Imprägnierschicht
bestimmt werden kann. Der Feststoffgehalt des Imprägniermittels wiederum besteht
zu 1 bis 20 Gew.-% aus Kieselsol (Feststoffanteil), 1 bis 15 Gew.-% Bentonit, beide
als Binderphase, Rest die beiden anorganischen Füllstoffe mit unterschiedlichen
Schmelzpunkten in einem gegenseitigen Verhältnis zwischen etwa 1 : 9 und 9 : 1.
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Auf diese Weise wird eine kunstharzgebundene Mineralfaserplatte mit
verbessertem Brandverhalten durch eine wenige Millimeter dicke imprägnierte Oberflächenschicht
dadurch erzeugt, daß eine Aufschlämmung der Feststoffe in die Oberfläche bis auf
die gewünschte Tiefe eingebracht und die Platte sodann bei 200 OC eine Stunde lang
getrocknet wird.
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Im Falle der US-PS 34 90 065 handelt es sich um Akustik-Deckenplatten
oder dergleichen, bei denen die Verhältnisse im Zusammenhang mit den speziellen
Problemstellungen bei Dachdämmplatten oder Fassadendämmplatten, insbesondere auch
das Problem der Wasserfestigkeit nicht angesprochen sind. Eine Eignung hierfür liegt
auch deshalb nicht vor, da es hier auf eine Bildung einer geschlossenen Schicht
nicht ankommt und hierfür auch der Kieselsolanteil, der auf einen Wert von nur 1
Gew.-% abfallen kann, zu gering ist. Es wird in diesem bekannten Fall folgerichtig
auch nicht das Kieselsol alleine anhand seiner Sol-Gel-Umwandlunq zur Schichtbildung
herangezogen, sondern eine Binderphase in Form eines Gemisches aus Kieselsol und
Bentonit.
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Bentonit ist ein Ton, der nach der ersten Fundstätte bei Fort Benton,
Wyoming, USA benannt ist und sich durch hohe Quell- und Absorptionsfähigkeit auszeichnet,
daher auch
als Quellton bezeichnet wird. Bentonit besteht im wesentlichen
aus Tonen der Montmorillonit-Gruppe, im weiteren Sinne also aus Schichtsilikaten,
deren Quellfähgikeit daher rührt, daß Wasser in die Schichten eindringen und diese
sprengen kann.
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Derartige, entweder bei entsprechender Wahl der Lagerstätte natürlich
oder durch nachträgliche Aktivierung gut quellfähige Tone dienen als Bindetone zur
Erzeugung einer sogenannten Grünfestigkeit der Mineralfaserplatte im beschichteten
Bereich für deren Handhabung, Lagerung usw.
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Im Brandfall geht diese Grünfestigkeit in eine keramische Bindung
über, wie sie nach der Lehre der US-PS 34 90 065 zur Verbesserung des Brandverhaltens
der Mineralfaserplatte angestrebt wird.
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Im Falle der Erfindung sind jedoch quellfähige Tone in der Binderphase,
die ausschließlich aus Kieselsol besteht, nicht vorgesehen, da derartige Tone eben
wegen ihrer Quellfähgikeit die Wasserbeständigkeit der Beschichtung mindern. Die
Anwesenheit derartige Bindetone bei einer beschichteten Fassadendämmplatte würde
mangels Wasserfestigkeit die Putzhaftung nicht gewährleisten. Darüber hinaus sollen
nach der Lehre der US-PS 34 90 065 auch als Füllstoffe montmorillonithaltige Tone
eingesetzt werden, die entweder durch ihren natürlichen, von der Lagerstätte abhängigen
hohen Gehalt insbesondere an Natrium-Montmorillonit oder durch Aktivierung infolge
Wechselwirkung mit Alkalibestandteilen der anderen Stoffe in der Masse Quellfähigkeit
aufweisen können. Auch wenn bei solchen, in den Füllstoffen enthaltenen Montrnorillonit-Tonen
der US-PS 34 90 065 anders als beim dortigen Bentonit in der Binderphase eine Quellfähigkeit
nicht erforderlich ist, dennoch aber problemlos zulässig ist, muß nach der Lehre
der vorliegenden Erfindung für eine Beschichtung von Fassadendämmplatte aufgrund
der obigen, im Rahmen der vorliegenden Erfindung aufgefundenen Überlegungen auch
bezüglich der Füllstoffe eine Auswahl getroffen werden, die
quellfähige
Schichtsilikate wie insbesondere natriummontmorillonithaltige oder.-erzeugende Stoffe
ausschließt oder auf eine unschädliche vernachlässigbare Menge herabsetzt.
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Als Füllstoffe können im Rahmen der Erfindung anorganische. Substanzen,
soweit sie nicht wasserlöslich sind, verwendet werden, wie Aluminiunoxid oder -hydroxid,
Siliciumdioxid, nicht quellfähige gebrannte oder ungebrannte Tonmineralien, Talk,
Mullit, Kreide, Zirkoniumoxid, Zinkoxid sowie Abmischungen dieser Stoffe. Weiterhin
können als anorganische Füllstoffe bei Bedarf auch Pigmente zur Erzeugung einer
gewünschten Farbgebung beigefügt werden, beispielsweise Fe203, FeOOH, TiO2, Cr203.
Bei Verwendung als Fassadendämmplatte ist es von großem Vorteil, wenn neben feinkörnigen
Fraktionen auch grobkörnige Füllstoffe mit einer Korngröße von 0,3 bis 1,5 mm mit
verwendet werden, die unmittelbar an der Oberfläche der Mineralfaserplatte verbleiben
und dort vom Kieselsol zusammen mit den oberflächenseitigen Fasern eingebunden werden
und auf diese Weise zur Verbesserung der Putzhaftung die Rauhigkeit erhöhen.
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Die kolloidale Kieselsäure kann erfindungsgemäß mit einem Feststoffgehalt
zwischen etwa 10 und 50 Gew.-%, bevorzugterweise 30 bis 40 Gew.-%,verwendet werden,
wobei das Kieselsol eine Teilchengröße von 5 eum bis 30 um und eine spezifische
Oberfläche von 100 bis 350 m2/g besitzt. Der unterschiedliche Feststoffgehalt kann
zur Einstellung der Viskosität oder generell des Fließverhaltens der Beschichtungsmasse
herangezogen werden, wobei aber natürlich auch eine weitere Verdünnung mit Wasser
zur Erzielung einer gewünschten Konsistenz möglich ist.
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Im Falle der Verwendung von grobkörnigen Füllstoffen ist es erforderlich,
Thixotropierungsmittel der Beschichtungsmasse zuzusetzten, um eine Sedimentation
der groben Fraktion zu verhindern, was die Verarbeitbarkeit der Beschich-
tungsmasse
in einer Großserienfertigung praktikabel macht.
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Als Thixotropierungsmittel eignen sich vorzugsweise anorganische wasserbindende
Substanzen, die z. B. pyrogene Kieselsäure.
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Als Andickungs- und Thixotropierungsmittel würden sich grundsätzlich
auch Bentonite eignen. Da Bentonite die Wasserfestigkeit der Beschichtung in der
geschilderten Weise jedoch stark herabsetzen, sind derartige Zuschläge für die Beschichtungsmasse
einer erfindungsgemäßen Fassadämmplatte in größeren Mengen ungeeignet und auch in
kleinen Mengen nicht empfehlenswert.
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Ferner können zur Einstellung der Viskosität Andickungsmittel wie
Methylzellulose, Stärkeprodukte usw. in der Beschichtungsmasse verwendet werden.
Weiterhin ist es zweckmäßig, bei einer großtechnischen Aufbereitung der Beschichtungsmasse
bekannte Substanzen zur Unterdrückung des Schäumens der Masse hinzuzufügen. Schließlich
sollten geringe Mengen von bekannten Netzmitteln der Masse beigefügt werden, um
eine bessere Haftung der Beschichtung an den hydrophob ausgerüsteten Mineralfasern
in der Dämmplatte zu gewährleisten.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer solchen beschichteten
Mineralfaserplatte wird die Beschichtungsmasse in einer gewünschten Konsistenz hergestellt
und etwa mittels einer Auftragswalze in die Oberfläche der Mineralfaserplatte eingedrückt.
Das Eindrücken erfolgt dabei zweckmäßig in eine größe Tiefe als es der Dicke der
Beschichtung bzw. Imprägnierung entspricht, so daß ein Großteil der oberflächennahen
Mineralfasern gebrochen und nachverdichtet wird, und dabei gleichzeitig eine homogene
Verteilung der Beschichtungsmasse in den oberflächennahen, teilweise gebrochenen
und verdichteten Mineralfasern erfolgt. Dadurch können die Mineralfasern, ggf. im
Verein mit zusätzlichen, der Beschichtungsmasse beigefügten Mineralfasern und Füllstoffen
als Netzwerkbildner für das
Kieselsol wirken, welches diese Stoffe
umgekehrt bei seiner im Zuge der Trocknung erfolgenden Sol-Gel-Umwandlung bindet.
Auf diese Weise wird eine geschlossene, rißfreie Oberflächenbeschichtung erzeugt.
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Beispiel 1 Es wird eine Mineralfaserplatte mit einem Raumgewicht
von 70 kg/m3 mit 8 Gew.-% Phenolharz als Bindemittel und 0,2 Gew.-% eines Hydrophobierungsmittels
auf Silikonbasis in der üblichen Weise hergestellt, wobei als Mineralfasern im Beispielsfalle
Basaltfasern verwendet werden mögen.
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Es wird eine Beschichtungsmasse bereitgestellt mit folgender Zusammensetzung:
50 Gew.-% Kieselsol (40 Gew.-% Feststoffanteil silo2) 20 Gew.-% gemahlene Basaltfasern
29,1 Gew.-% Kaolin 0,2 Gew.-% Methylzellulose 0,1 Gew.-% Silikon-Entschäumer 0,5
Gew.-% pyrogene Kieselsäure 0,1 Gew.-t Alkylaryl-Sulfonat (als Netzmittel) Die gemahlenen
Basaltfasern wurden mit einer Längenverteilung zwischen 20 und 300 Mm sowie einer
Durchmesserverteilung zwischen und 1 und 10 em zur Verfügung gestellt.
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Diese Beschichtungsmasse wurde mit Hilfe einer Auftragswalze unter
einem Druck von 15 N/cm2 in die Oberfläche der Mineralfaserplatte eingedrückt. Beim
Auftragen wurde die Plattenoberfläche durch die Auftragswalze um-8 mm niedergedrückt
und dabei die Beschichtungsmasse in einer Menge von 700 g/m2 in die oberflächennahen
Bereiche der Basaltwolle eingedrückt. Hinter der Auftragswalze federte die Oberfläche
der Mineralfaserplatte um ein gegenüber der Eindringtiefe der Auftragswalze etwas
geringeres Maß zu-
rück und enthielt die Beschichtungsmasse mit
einer Eindringtiefe von 3 mm. Nach Trocknung bei knapp 200 OC über eine Dauer von
einigen Minuten zeigte die Mineraltaserplat te eine geschlossene riß freie Beschichtung
mit rauher Oberfläche und guter Abriebfestigkeit.
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Beispiel 2 Es wurde wiederum in der üblichen Weise eine Mineralfaserplatte
aus Basaltwolle, jedoch mit einem Raumgewicht von 150 kg/m3 und 3 Gew.-% Phenolharz
als Bindemittel sowie 0,3 Gew.-% Hydrophobierungsmittel auf Silikonbasis hergestellt.
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Als Beschichtungsmasse wurde folgende Zusammensetzung gewählt: 65
Gew.-% Kieselsol (40 Gew.-% Feststoffanteil silo,) 8 Gew.-% gemahlene Basaltfasern
(Abmessungen wie Beispiel 1) 16,2 Gew.-% Kaolin 10,4 Gew.-t Aluminiumhydroxid mit
einer Teilchengröße von mehr als 10 0,2 Gew.-% Methylzellulose 0,1 Gew.-% Silikon-Entschäumer
0,1 Gew.-% Alkylaryl-Sulfonat als Netzmittel.
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Diese Beschichtungsmasse wurde ebenfalls mit einer Auftragswalze mit
einem Druck von 50 N/cm2 auf die Platte aufgewälzt, wobei die Auftragswalze hier
um 0,5 mm in die Plattenoberfläche eindrang. Die AuftKragsmenge betrug dabei 400
g/m2. Nach Zurückfedern der mit der Beschichtungsmasse getränkten Oberfläche der
Mineralfaserplatte hinter der Auftragswalze lag die Beschichtungsmasse mit einer
Eindringtiefe von 2 mm vor.
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Nach entsprechender Behandlung wie beim Beispiel 1 ergab
sich
ebenfalls eine geschlossene rißfreie Beschichtung der Oberfläche, die eine zur Verwendung
als Dachdämmplatte ausreichende Trittfestigkeit aufwies.
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Bei beiden Beispielen drangen die gemahlenen Basaltfasern in die rauhe
Oberfläche der Mineralfaserplatte ein, wobei jedoch in den unteren Bereichen der
Imprägnierung praktisch ausschließlich Fasern der Mineralfaserplatte vorlagen. Ein
Teil der gemahlenen Basaltfasern des Beispiels 1 und des Beispiels 2 sowie ein erheblicher
Teil des Aluminiumhydroxids des Beispiels 2 lag an der Oberseite der Mineralfaserplatte,
zwischen den dortigen gebrochenen Basaltfasern aus der Platte eingelagert, vor und
erzeugte dort eine für den Putz griffige Oberfläche. Kaolin hingegen lag ebenso
wie das Kieselsol über den gesamten Kernbereich der Beschichtung im wesentlichen
homogen vor, drang also auch gut in die Oberfläche der Mineralfaserplatte ein, füllte
dort die Hohlräume aus und stellte eine Verbindung mit der Faserstruktur der Mineralfaserplatte
her.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
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Es zeigt Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Dämmplatte
und Fig. 2 eine schematisch vereinfachte Darstellung der Aufbringung der Beschichtung
auf die Dämmplatte gemäß Fig. 1.
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Die in Fig. 1 mit 1 bezeichnete Dämmplatte möge eine Fassadendämmplatte
aus kunstharzgebundenen Mineralfasern 2, im Beispielsfalle aus mit Phenolharz gebundenen
Basaltfasern, sein, und weist eine Beschichtung 3 auf.
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Wie hierzu aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird eine Beschichtungsmasse
5 gemäß Pfeil Z in einen Aufgabetrichter 6 einer Auftragswalze 7 aufgegeben und
in der an sich bekannten Weise durch die Auftragswalze 7 in die mit 8 bezeichnete
noch unbeschichtete Oberfläche der Dämmplatte 1 eingewalzt.
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Dabei dringt die Auftragswalze 7 über eine Tiefe T in die Oberfläche
8 der Dämmplatte 1 ein und drückt dabei unter gleichzeitiger Zerquetschung oberflächennaher
Mineralfasern die Beschichtungsmasse 5 in die Mineralfasern der Dämmplatte 1 ein.
An der Rückseite der Auftragswalze 7 federn die Mineralfasern teilweise zurück und
nehmen dabei die zwischen den Mineralfasern eingedrungene Beschichtungsmasse 5 durch
eine Art Pumpeffekt mit. Die Beschichtungsmasse liegt dann über eine wirksame Eindringtiefe
t im oberflächennahen Bereich der Dämmplatte 1 vor, die deutlich kleiner sein kann
als die Eindringtiefe T der Auftragswalze 7.
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Die Eindringtiefe t erfaßt dabei nur den wirksamen Kernbereich der
Beschichtung1 während darunter durchaus noch in nicht unerheblichem Umfange Benetzungen
der tiefer liegenden Mineralfasern durch die Beschichtungsmasse vorliegen können,
dort aber keine auch nur annähernd geschlossene Schicht mehr vorliegt. Eine solche
zusätzliche Benetzung ist im Sinne einer guten Anbindung der Beschichtung 3 an den
kunstharzgebundenen Mineralfasern durchaus wünschenswert und erhöht die Haftfestigkeit
der Beschichtung 3 nicht zuletzt auch im Hinblick auf die nahe der ursprünglichen
Oberfläche 8 der Dämmplatte 1 zunehmend stärker gebrochene nen Mineralfasern, die
in Fig. 1 bei 2a angedeutet sind.
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In Fig. 1 sind bei 4 feinkörnige Füllstoffe wie Kaolin mit einer Teilchengröße
von höchstens etwa 5 Fm, häufig weit weniger, angedeutet, die zusammen mit dem Kieselsol
der Beschichtungsmasse gut in die Oberfläche 8 der Dämmplatte 1 eindringen können.
Mit 10 sind grobkörnige Füllstoffe mit einer Teilchengröße von mehr als 10 em, jedoch
auch bis in den Bereich von 1 mm angedeutet, die in relativ geringer Menge der Beschichtungsmasse
5 zugesetzt sind und weit überwiegend an der Oberfläche oder im unmittel-
baren
Oberflächenbereich der Dämmplatte 1 verbleiben, durch die Basaltfasern der Dämmplatte
1 also an der Oberfläche abgefiltert werden. Ebenso verbleiben bei 11 veranschaulichte
gemahlene Mineralfasern wie Basaltfasern mit einer Länge zwischen etwa 20 em und
300 em sowie einem Druchmesser zwischen 1 um und 10 em, bevorzugt zwischen etwa
3 und 6 em, entsprechend den Basaltfasern 2 der Dämmplatte 1, bevorzugt im unmittelbaren
Oberflächenbereich der Dämmplatte 1, da sie nur vereinzelt unter günstigen Bedingungen
tiefer zwischen die Mineralfasern 2 bzw. die gebrochenen Mineralfasern 2a der Dämmplatte
1 eindringen können. In weiter innen liegenden Bereichen der Beschichtung übernehmen
die gebrochenen Basaltfasern 2a der Dämmplatte 1 zunehmend die Funktion der der
Beschichtungsmasse 5 zugegebenen gemahlenen Basaltfasern und dienen als Netzwerkbildner
für die Bindung durch das Kieselsol zusammen mit den feinkörnigen Füllstoffen 4
wie etwa Kaolin.
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Auf diese Weise ergibt sich ein Aufbau der Beschichtung 3. aus einer
Imprägnierungsschicht 3a mit einer Dicke von einem oder mehreren Millimetern und
einem dünnen oberflächenseitig geschlossenen Film 3b, der zwar ebenfalls in einer
größeren Dicke hergestellt werden kann, der jedoch in einer sehr geringen Dicke
ausreicht, die im Hinblick auf die rauhe Oberfläche der Dämmplatte 1 nicht mehr
bemessen werden kann. Im Beispielsfalle ist durch den beigefügten Anteil an grobkörnigen
Füllstoffen 10 und gemahlenen Basaltfasern 4 eine Dicke des Filmes 3b erzielt, die,
wie in Fig. 1 rechts angedeutet ist, die obersten gebrochenen Mineralfasern 2a der
Dämmplatte 1 vollständig satt abdeckt, so daß diese oberflächenseitig nirgends in
Erscheinung treten. Eine solche oder noch größere Dicke des Filmes 3b, der dann
eine eigene Schicht bilden kann, eignet sich insbesondere bei Verwendung der Dämmplatte
1 als Dachdämmplatte, um eine sauber geschlossene Beschichtung gegen ein Eindringen
von Bitumen sowie eine entsprechende Trittfestigkeit zu erzielen; die grobkörnigen
Füllstoffe 10 können hierfür jedoch auch gänzlich
entfallen. Bei
Verwendung als Fassadendämmplatte bewirken die grobkörnigen Füllstoffe und eine
Anhäufung von Fasern im oberflächennahen Bereich, seien es gebrochene Mineralfasern
der Dämmplatte 1 oder mit der Beschichtungsmasse 5 aufgegebene gemahlene Mineralfasern
11, eine zwar geschlossene, rißfreie Außenoberfläche der Beschichtung 3, die dabei
jedoch eine gewisse Rauhigkeit aufweist, wie bei Oberflächenerhebungen 12 in Fig.
1 angedeutet ist.
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Dabei können jedoch durchaus grobkörnige Füllstoffe 10 in geringem
Anteil enthalten sein, die in Lücken zwischen den oberseitigen gebrochenen Mineralfasern
2a der Dämmplatte 1 eingelagert sind und nur geringfügig über diese hervorstehen,
während im übrigen gebrochene Mineralfasern 2a oder gemahlene Mineralfasern 11 unmittelbar
an der Oberfläche der Beschichtung 3 vorliegen und so für eine gewisse Aufrauhung
sorgen.
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Die Raumgewichte der zu beschichtenden Dämmplatten 1 liegen zwischen
50 und 300 kg/m3, bevorzugt zwischen 80 und 200 kg/m3, insbesondere im Bereich zwischen
130 und 170 kg/m3. Während nach den bisherigen Errahrungen bei geringen Raumgewichten
eine Zugabe gemahlener Mineralfasern 11 erforderlich ist, um die Lücken zwischen
gebrochenen Mineralfasern 2a der Dämmplatte 1 durch Fasergebilde zu füllen und so
eine geschlossene Schichtausbildung des Kieselsol zu ermöglichen, können zusätzliche
gemahlene Mineralfasern 11 bei hohen Plattengewichten auch entfallen, wenn dort
durch den Auftrag der Beschichtung etwa mittels der Auftragswalze 7 gebrochene Mineralfasern
2a und ungebrochene Mineralfasern 2 der Dämmplatte 1 in ausreichend dichter Packung
vorliegen.
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Wesentlich ist1 daß durch Sol-Gel-Umwandlung des Kieselsol im Anschluß
an den in Fig. 2 veranschaulichten Auftrag auf die Oberfläche 8 der Dämmplatte 1
das Kieselsol als Bindemittel für die fasrigen und körnigen Stoffe zur Bildung einer
geschlossenen, rißfreien Beschichtung 3 dient. Dabei können Mineralfasern 2, insbesondere
gebrochene
Mineralfasern 2a der Dämmplatte 1 selbst herangezogen
werden als Netzwerkbildner für die Beschichtung, ergänzt durch feinkörnige Füllstoffe
4 wie Kaolin, nicht jedoch durch quellfähige Tone. Bei Bedarf kann ein Abschluß
der Beschichtung 3 nach außen hin durch einen oberflächenseitigen Film 3b erzielt
werden, der insbesondere durch Zugabe grobkörniger Füllstoffe 10 eine etwas andere
Zusammensetzung besitzen kann als die die Imprägnierungsschicht 3a bildenden Stoffe.
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