DE4433231A1 - Reinforcing plastic foam, esp. polystyrene building panels - Google Patents

Reinforcing plastic foam, esp. polystyrene building panels

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DE4433231A1
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Abstract

In a process for reinforcing plastic foam panels, recesses 0.5-2 mm deep with similar width and at a 40 mm spacing are machined into the foam (10) surface prior to inlaying reinforcing fibres (15). Machining, pref. milling, occurs during panel mfr. and is effected on the panel (10) faces. After inlaying fibre reinforcement (15) in the recesses, a plastic coating or hot melt layer (16), max. thickness 1.5 mm, is sprayed or extruded onto the panel face to cover the reinforcement (15). The coating (16) may be of virgin PS or a mixture contg. PS derived materials, e.g. recycled material. Alternative coatings (16) may contain copolymers or blends. Coatings (16) may include a pigment, quartz or cement powder and may be subsequently sanded or roughened to give a better grip for a final mortar layer.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Armierung von Kunststoff­ schaumplatten, insbesondere Bauplatten aus extrudiertem Polystyrol­ schaum, wobei die Armierung in die Oberfläche der Platte eingebracht wird.The invention relates to a method for reinforcing plastic foam boards, in particular building boards made of extruded polystyrene foam, the reinforcement being introduced into the surface of the panel becomes.

Kunststoffschaum besitzt je nach Raumgewicht eine mehr oder weniger große Festigkeit. D. h. bei geringem Raumgewicht ergibt sich ein weicher Schaum, bei hohem Raumgewicht ein relativ harter Schaum. Der weiche Schaum ist flexibel, er läßt sich biegen und stellt sich zurück. Der relativ harte Schaum findet für die Herstellung von Platten Verwendung. Er hat den Nachteil, daß er eine sehr geringe Biegefestigkeit besitzt. Um gleichwohl ein Brechen der Kunststoff­ schaumplatten zu verhindern bzw. um die Palette der Einsatzmöglich­ keiten für Kunststoffschaumplatten zu erhöhen, ist es bekannt, den Kunststoffschaum mit Einlagen aus Textil zu armieren. Bereits mit der österreichischen Patentschrift 185567 ist vorgeschlagen worden, Textilien unter nachträglichem Aufschmelzen der Plattenoberfläche in den plastifizierten Kunststoffschaum einzudrücken.Depending on the density, plastic foam has a more or less great strength. That is, with a low density, there is a soft foam, with a high density a relatively hard foam. Of the soft foam is flexible, it can be bent and turns back. The relatively hard foam takes place for the production of Plate use. It has the disadvantage that it is very small Possesses bending strength. To break the plastic to prevent foam sheets or to make the range of uses possible keiten for plastic foam sheets, it is known to Reinforcing plastic foam with textile inserts. Already with the Austrian patent specification 185567 has been proposed Textiles with subsequent melting of the board surface in press in the plasticized plastic foam.

Mit der DE-OS 38 22 933 ist das Eindrücken von Textilien in die Plattenoberfläche wieder aufgenommen worden. Alternativ ist vorge­ schlagen worden, das Textil in vorgeformte Ausnehmungen einzulegen, die anschließend über der Armierung geschlossen werden.DE-OS 38 22 933 is the impression of textiles in the Plate surface has been resumed. Alternatively is pre been proposed to insert the textile into preformed recesses, which are then closed over the reinforcement.

Der letztgenannten Alternative ist bislang keine Beachtung geschenkt worden, weil das Vorformen der Ausnehmungen gegenüber dem Eindrücken des Textiles in die aufgeschmolzene Plattenoberfläche den Anschein erheblichen Mehraufwandes setzt.The latter alternative has so far been neglected been because of preforming the recesses against indentation of the textile into the melted plate surface considerable additional effort.

Auch der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine armierte Kunststoffschaumplatte zu schaffen. Die Erfindung hat sich jedoch von dem Anschein des Mehraufwandes für das Einarbeiten von Ausnehmungen nicht abschrecken lassen. Nach der Erfindung werden die Ausnehmungen mit oder vor oder nach der Konfektionierung der Plattenoberfläche spanabhebend eingearbeitet, insbesondere eingefräst. Ein solcher Fräsvorgang mit gleichzeitiger Konfektionierung der Plattenoberfläche ist zwar zur Herstellung von Drainplatten für den Schutz erdberührter Gebäudeflächen bereits vorgeschlagen worden. Dort dienen die eingefrästen Ausnehmungen jedoch dem Ableiten von Wasser, während hier eine anschließende Verfüllung der Ausnehmung mit Armierungsmaterial und dessen Einschließen mit einem Beschichtungsmaterial vorgesehen ist.The invention is also based on the object of an armored one To create plastic foam board. However, the invention has evolved from the appearance of the additional effort for the incorporation of recesses don't be put off. According to the invention, the recesses  with or before or after the assembly of the plate surface machined, especially milled. Such a Milling process with simultaneous assembly of the panel surface is indeed for the production of drain plates for the protection of earth-contact Building space has already been proposed. They serve there milled recesses however draining water while here a subsequent filling of the recess with reinforcing material and enclosing it with a coating material is.

Das Fräsen mit gleichzeitigem Konfektionieren ist besonders vorteil­ haft. Auch ein vorgehendes oder nachträgliches Einarbeiten von Ausnehmungen hat Vorteile.Milling with simultaneous assembly is particularly advantageous arrested. Also a previous or subsequent incorporation of Recesses have advantages.

Bei der erfindungsgemäßen Bearbeitung der Plattenoberflächen entstehen Nuten/Rillen/Schlitze mit einer Tiefe von 0,5 bis 2 mm und einer Breite von 0,5 bis 2 mm. Die Ausnehmungen haben voneinander einen Abstand bis zu 40 mm, sie verlaufen in Plattenlängsrichtung und quer dazu oder nur in Plattenlängsrichtung oder nur quer dazu.In the processing of the plate surfaces according to the invention arise Grooves / grooves / slots with a depth of 0.5 to 2 mm and one Width from 0.5 to 2 mm. The recesses have one another Distance up to 40 mm, they run in the longitudinal direction and across the board to this or only in the longitudinal direction of the plate or only transversely to it.

Vorzugsweise wird kein vorbereitetes Textil, sondern werden Fasern aus Glas oder Kunststoff als Armierung in die Ausnehmung eingelegt.Preferably, no prepared textile is made, but fibers are made from it Glass or plastic is inserted into the recess as reinforcement.

Das Armierungsmaterial wird durch Beschichten und/oder Kaschieren eingeschlossen. Beim Beschichten wird gleiches oder ein anderes Material auf die Kunststoffplatte aufgetragen. Wenn möglich, wird ein Recyclat verwendet. Für die Beschichtung eigenen sich auch Hotmelt- Beschichtungen und Extrusions-Beschichtungen. Das aus verschiedenen Materialien entstehende Produkt ist ein Verbundmaterial.The reinforcement material is made by coating and / or lamination locked in. When coating, the same or a different one Material applied to the plastic plate. If possible, a Recycled used. Hotmelt is also suitable for the coating. Coatings and extrusion coatings. That from different The resulting product is a composite material.

Beim Kaschieren werden zwei oder mehr vorgefertigte Materialbahnen unter Verwendung eines Kaschiermittels flächig verbunden. Das Kaschiermittel kann ein Kleber oder eine Kunststoffolie sein und der Kleber kann heiß aufgetragen werden. Auch ein Aufextrudieren des Kaschiermittels kommt in Betracht. Laminating involves two or more prefabricated material webs areally connected using a laminating agent. The Laminating agent can be an adhesive or a plastic film and the like Glue can be applied hot. Also extruding the Laminating agent is possible.  

Bei der Verbindung verschiedenartiger Materialien kann die Verbund­ haftung durch haftungsverbessernde Mittel beeinflußt werden. Dazu eignen sich Flammenvorbehandlung, Koronavorbehandlung, Ozondusche und der Auftrag eines Haftvermittlers.When connecting different materials, the composite can liability can be influenced by agents that improve liability. To are suitable for flame pretreatment, corona pretreatment, ozone shower and the order of an adhesion promoter.

Die Verwendung gleichartigen Materials für die Beschichtung führt zu einer Vereinfachung des Verfahrensganges und zu zuverlässigen Verbindungen. In diesem Sinne ist vorzugsweise eine Polystyrolbe­ schichtung für Kunststoffschaumplatten aus Polystyrol vorgesehen.The use of the same material for the coating leads to a simplification of the process and reliable Links. In this sense, polystyrene is preferred Layering for plastic foam panels made of polystyrene.

Das Beschichtungsmaterial kann auch Anteile von Co-Polymeren oder Blends enthalten. Als Co-Polymere eignen sich Polyphenylenoxid (PPO), Acrylate, Polymethyl-Methacrylat (PMMA), insbesondere Derivate von Polystyrol. Im Sinne der Erfindung sind auch Abfälle aus Polystyrol Derivate.The coating material can also contain copolymers or Blends included. Suitable copolymers are polyphenylene oxide (PPO), Acrylates, polymethyl methacrylate (PMMA), especially derivatives of Polystyrene. Waste of polystyrene is also within the meaning of the invention Derivatives.

Bei den Blends finden insbesondere Polyolefine Verwendung. Das Aufextrudieren des Beschichtungsmaterials kann zugleich mit der Aufbringung von Quarzmehl oder Mörtelmehl verbunden werden. Wahlweise werden das Quarzmehl und/oder das Mörtelmehl in die Einsatzmischung des Extruders gegeben. Voraussetzung ist, daß die Partikelgröße kleiner als das Spiel zwischen den Werkzeugen im Extruder ist. Die Werkzeuge im Extruder sind die Extruderschnecken und das umgebende Gehäuse, gegebenenfalls ein innenverzahntes Gehäuse im Falle eines Planetwalzenextruders.The blends in particular use polyolefins. The The coating material can be extruded at the same time as the Application of quartz powder or mortar powder can be combined. Optional the quartz powder and / or the mortar powder into the feed mixture given the extruder. The requirement is that the particle size is smaller than the play between the tools in the extruder. The Tools in the extruder are the extruder screws and the surrounding one Housing, possibly an internally toothed housing in the case of a Planetary roller extruder.

Das heiß aufgetragene Beschichtungsmaterial kann auch anschließend besandet werden. Dazu eigenen sich feinkörnige Sande und gemahlene Mörtelreste, wahlweise mit Kunststoffabfällen kleiner Partikelgröße. Im Anschluß an die Beschichtung ist vorzugsweise ein Gefinieren vorgesehen. Beim Gefinieren findet mit Hilfe einer Prägewalze eine Aufrauhung der Oberfläche statt. Das Besondere des Gefinierens als Aufrauhungsvorgang ist eine Hinterschneidung des Materials beim Eindrücken in die Oberfläche. Es werden Ausnehmungen in die Oberfläche gedrückt, wobei das Tiefste der Ausnehmung in mindestens einer Richtung hinter dem darüberliegenden Rand der Ausnehmung liegt. Der Vorteil des Gefinierens ist eine gute Haftung für nachfolgende Mörtelbeschichtungen. Zur Haftung tragen auch Quarz-Mörtelmehlanteile in der oben beschriebenen Beschichtung/Besandung bei.The hot applied coating material can also be used afterwards be sanded. Fine-grained and ground sand are suitable for this Mortar residues, optionally with plastic waste of small particle size. Finishing is preferably followed by the coating intended. When celebrating one finds with the help of an embossing roller Roughening of the surface instead. The special thing about celebrating as The roughening process is an undercut of the material Impress the surface. There are recesses in the surface pressed, the deepest of the recess in at least one  Direction lies behind the overlying edge of the recess. Of the The advantage of finishing is good adhesion for subsequent ones Mortar coatings. Quartz mortar flour portions also contribute to liability in the coating / sanding described above.

Es ist von Vorteil, wenn die Platten beidseitig armiert und beschich­ tet sind. Dann ist bei Erwärmung eine Verformung ausgeschlossen. Zur beidseitigen Beschichtung ist es möglich, von oben und von unten, möglichst gleichzeitig, Beschichtungsmaterial aufzubringen. Damit entfällt ein Wenden der Platten zum Beschichten der Unterseite.It is an advantage if the panels are reinforced and coated on both sides are. Then deformation is excluded when heated. For coating on both sides, it is possible from above and below, if possible at the same time to apply coating material. In order to there is no need to turn the plates to coat the underside.

Die so entstehenden Bauplatten zeigen nicht nur eine hohe Biegestei­ figkeit, sondern auch ein vorteilhaftes Verhalten bei Gehrungs­ schnitten. Es ist nämlich möglich, die Tiefe der Gehrungsschnitte so zu bemessen, daß die Armierung der Platte an einer Seite nicht durchtrennt wird. Bei einer derartigen Vorgehensweise läßt sich die Platte an der Schnittstelle knicken ohne abzubrechen. Dies- ist von großem Vorteil für das Ausbilden von Ecken, Umkleiden von Rohren und dergleichen.The building panels created in this way not only show a high bending stiffness ability, but also beneficial behavior in miter cut. It is possible to measure the depth of the miter cuts like this to dimension that the reinforcement of the plate on one side is not is severed. With such a procedure, the Bend the plate at the interface without breaking off. This is from great advantage for the formation of corners, changing pipes and the like.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge­ stellt.In the drawing, an embodiment of the invention is Darge poses.

Fig. 1 zeigt ein Verfahrensschema. Mit 1 ist ein Extruder bezeichnet, dem aus einer Mischstation 2 die Einsatzmischung, im vorliegenden Fall Polystyrol mit Treibmitteln, zugeführt wird. Im Extruder 1 wird die Einsatzmischung plastifiziert und erwärmt. Durch die Erwärmung des Treibmittels wird Gas freigesetzt. Nach Austreten des plastifizierten Kunststoffmaterials aus dem Extruder 1 schäumt das Kunststoffmaterial auf. Entsprechend der Düse des Extruders tritt ein Kunststoffschaum­ strang aus, dessen Dicke größer als die Plattendicke ist. Fig. 1 shows a process scheme. 1 denotes an extruder to which the feed mixture, in the present case polystyrene with blowing agents, is fed from a mixing station 2 . The feed mixture is plasticized and heated in extruder 1 . Gas is released by heating the blowing agent. After the plasticized plastic material has emerged from the extruder 1, the plastic material foams. According to the nozzle of the extruder, a strand of plastic foam emerges, the thickness of which is greater than the plate thickness.

In einer Station 3 wird der Kunststoffschaumstrang an den Außenflächen konfektioniert, d. h. auf Plattendickenmaß und -breitenmaß gefräst. Zugleich werden Schlitze in Längsrichtung und quer zur Längsrichtung eingefräst. Die Schlitze haben im Ausführungsbeispiel eine Breite von 1 mm und eine Tiefe von 1 mm. Der Abstand der Schlitze beträgt 10 mm. Durch die Fräsung entsteht eine in Fig. 2 dargestellte Oberfläche. Die Oberfläche des mit 10 bezeichneten Kunststoffschaummaterials zeigt pyramidenstumpfförmige Erhebungen 11, zwischen denen sich in Längs- und Querrichtung der Platte die Ausnehmungen/Schlitze erstrecken. Die Tiefe der Schlitze ergibt sich aus dem Maß 14 der Erhebungen 11.In a station 3 , the plastic foam strand is assembled on the outer surfaces, ie milled to the plate thickness and width dimension. At the same time, slots are milled in the longitudinal direction and transversely to the longitudinal direction. In the exemplary embodiment, the slots have a width of 1 mm and a depth of 1 mm. The distance between the slots is 10 mm. The surface creates a surface shown in FIG. 2. The surface of the plastic foam material designated 10 shows truncated pyramid-shaped elevations 11 , between which the recesses / slots extend in the longitudinal and transverse directions of the plate. The depth of the slots results from the dimension 14 of the elevations 11 .

Nach der Konfektionierung in der Station 3 werden in einer Station 4 Glasfaserstränge in die Ausnehmung/Schlitze eingelegt. Die Glasfaser­ stränge tragen in Fig. 3 die Bezeichnung 15. In einer Station 5 wird anschließend auf die Plattenoberfläche eine Kunststoffmischung aufextrudiert, die aus Polystyrol mit 20 Gew.-Anteilen PMMA besteht. Ferner enthält die Schicht ausreichende Anteile für eine violette Einfärbung. Die Schicht ist schlagfest und zäh. Die Schichtdicke beträgt im Ausführungsbeispiel 1 mm zwischen den Ausnehmungen. Sie ist maximal 1,5 mm. Die Schicht verbindet sich auch bei Raumtemperatur der Plattenoberfläche gut mit dieser. In anderen Ausführungsbeispielen wird zur Verbesserung der Haftung unmittelbar vor dem Aufextrudieren der Schicht 16 die Oberfläche erwärmt, gegebenenfalls sogar ganz geringfügig geschmolzen.After assembly in station 3 , 4 glass fiber strands are inserted into the recess / slots in one station. The glass fiber strands are labeled 15 in FIG. 3. In a station 5 , a plastic mixture is then extruded onto the plate surface, which consists of polystyrene with 20 parts by weight of PMMA. The layer also contains sufficient amounts for a violet color. The layer is impact-resistant and tough. In the exemplary embodiment, the layer thickness is 1 mm between the recesses. It is a maximum of 1.5 mm. The layer bonds well to the plate surface even at room temperature. In other exemplary embodiments, in order to improve the adhesion, the surface is heated immediately before the layer 16 is extruded on, and possibly even melted very slightly.

Die noch heiße Schicht 16 wird bei 6a besandet. Dazu finden Mörtelabfälle und Kunststoffabfälle aus der Plattenfertigung Verwendung, entsprechend aufgemahlen. Die Partikelgröße beträgt maximal 0,005 bis maximal 0,5 mm, im Ausführungsbeispiel maximal 0,1 mm.The still hot layer 16 is sanded at 6 a. For this purpose, mortar waste and plastic waste from plate production are used, ground accordingly. The particle size is a maximum of 0.005 to a maximum of 0.5 mm, in the exemplary embodiment a maximum of 0.1 mm.

In einer weiteren Station 7 findet ein Gefinieren statt. Beim Gefinieren werden mit Hilfe einer Profilwalze Ausnehmungen in die Oberfläche gedrückt. Die Ausnehmungen und entstehende Erhebungen sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Die Ausnehmungen haben gemäß Fig. 5 eine Rautenform, wobei eine Achse der Rauten in Längs- bzw. Querrichtung der Platten zeigt. In another station 7 there is a celebration. When finishing, recesses are pressed into the surface with the help of a profile roller. The recesses and emerging elevations are shown in FIGS. 4 and 5. The recesses have FIG. 5 is a diamond shape, wherein an axis of the diamonds in the longitudinal or transverse direction of the plates shows.

Die durch die Formgebung entstehenden Erhebungen besitzen eine Oberkante 19 und in einer Plattenlängsrichtung Hinterschneidungen 20. Die Hinterschneidungen bezeichnen das Tiefste der Ausnehmungen mit-der hinter den Kanten 19 liegenden Kante.The raised areas resulting from the shaping have an upper edge 19 and undercuts 20 in a longitudinal direction of the plate. The undercuts indicate the deepest of the recesses with the edge lying behind the edges 19 .

Aufgrund der Form der Erhebungen 17 - die Ausnehmungen sind mit 18 bezeichnet - entsteht eine vorteilhafte Verkrallung der Bauplatte mit einer Mörtelschicht 21. Die Mörtelschicht 21 ist in Fig. 6 darge­ stellt.Due to the shape of the elevations 17 - the recesses are designated 18 - there is an advantageous clawing of the building board with a mortar layer 21 . The mortar layer 21 is shown in Fig. 6 Darge.

Nach der Mörtelbeschichtung und einer ausreichenden Verfestigung der Mörtelschicht findet das Ablängen der einzelnen Platten statt. Dies erfolgt durch Sägen.After the mortar coating and sufficient consolidation of the Mortar layer is used to cut the individual panels to length. This done by sawing.

Die mörtelbeschichteten Platten eigenen sich sehr vorteilhaft als Bauplatten für die Aufbringung von Fliesen.The mortar-coated panels are very advantageous as Building boards for the application of tiles.

Claims (14)

1. Verfahren zur Armierung von Kunststoffschaumplatten, insbesondere Bauplatten aus Polystyrolschaum, wobei die Armierung in die Plattenoberfläche eingebracht wird, gekennzeichnet durch spanabhebendes Einarbeiten von Ausnehmungen mit 0,5 bis 2 mm Tiefe, 0,5 bis 2 mm Breite und Abständen bis 40 mm.1. A method for reinforcing plastic foam panels, in particular building panels made of polystyrene foam, the reinforcement being introduced into the surface of the panel, characterized by machining recesses with a depth of 0.5 to 2 mm, a width of 0.5 to 2 mm and distances of up to 40 mm. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einarbeitung zugleich mit der Konfektionierung der Kunststoff­ schaumplatte am äußeren Umfang erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the Incorporation at the same time as the packaging of the plastic foam plate on the outer circumference. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einarbeitung durch Fräsen erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Training is carried out by milling. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Heißbeschichtung oder Kaschierung der Platte mit der eingelegten Armierung.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized by a hot coating or lamination of the Plate with the inserted reinforcement. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht oder ein Haftvermittler aufgesprüht oder aufextrudiert wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the layer or an adhesion promoter is sprayed on or extruded. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Beschichtung bis maximal 1,5 mm Dicke.6. The method according to claim 4 or 5, characterized by a Coating up to a maximum thickness of 1.5 mm. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Beschichtung von Polystyrol-Kunststoff­ schaumplatten mit Polystyrol-Kunststoff oder einer Mischung mit wesentlichen Anteilen Polystyrol oder Derivaten von Polystyrol.7. The method according to one or more of claims 4 to 6, characterized by a coating of polystyrene plastic foam sheets with polystyrene plastic or a mixture with significant proportions of polystyrene or derivatives of polystyrene. 8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung-von Anteilen von Co-Polymeren oder Blends für die Beschichtung.8. The method according to claim 7, characterized by the use of Proportions of co-polymers or blends for the coating. 9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung von Recyclat. 9. The method according to claim 8, characterized by the use of Recyclate.   10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung einer eingefärbten Schicht.10. The method according to one or more of claims 4 to 9, characterized by the use of a colored layer. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 10, gekennzeichnet durch Quarzmehl- oder Mörtelmehlanteile in der Beschichtung und/oder ein anschließendes Besanden.11. The method according to one or more of claims 4 to 10, characterized by quartz flour or mortar flour in the Coating and / or subsequent sanding. 12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Verwendung von Partikeln bis maximal 0,5 mm Durchmesser für das Besanden.12. The method according to claim 11, characterized by using Particles with a maximum diameter of 0.5 mm for sanding. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein Gefinieren der Plattenoberfläche.13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized by a finishing of the plate surface. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine anschließende Mörtelbeschichtung.14. The method according to one or more of claims 1 to 13, characterized by a subsequent mortar coating.
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