DE4432110A1 - Bauplatte aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bauplatte aus Kunststoff, vorzugsweise als Unterlage für Fliesen oder andere an Bauwerken vorkommende Beschichtungen.

In jüngerer Zeit haben Bauplatten an Bauwerken zunehmende Bedeutung erlangt.

Für die Anbringung von Fliesen wird ein sehr ebener und möglichst genauer, vertikaler oder horizontaler Untergrund benötigt. Früher wurde dazu ein Mörtelbett aufgetragen. Vor allem bei vertikaler Anordnung der Fliesen werden dazu erhebliche handwerkliche Fertig­ keiten benötigt. Mit Bauplatten läßt sich auf einfachem Wege ohne besondere handwerklichen Fertigkeiten eine sehr ebene und vertikale oder horizontale Fläche darstellen. Die Fliesen können dann mit einem Fliesenkleber aufgebracht werden. Der Fliesenkleber wird in einer sehr dünnen Schicht, z. B. mit einem Zahnspachtel aufgebracht. Die Fliesen brauchen dann nur noch aufgelegt oder geringfügig angedrückt werden. Eine Gefahr von Unebenheiten ist dabei kaum gegeben.

Ursprünglich wurden für derartige Maßnahmen Gipskartonplatten und andere bekannten Bauplatten angewendet. In neuerer Zeit gewinnen Bauplatten aus Kunststoffschaum jedoch starke Bedeutung. Diese Bauplatten haben gegenüber Gipskartonplatten den großen Vorteil hoher Wärmedämmung. Darüber hinaus bilden die Kunststoffschaumplat­ ten je nach Ausbildung eine mehr oder wenige starke Feuchtigkeits­ isolierung.

Die Kunststoffschaumplatten haften jedoch weder mit an Bauwerken üblichen Klebern unmittelbar am Mauerwerk oder am Beton, noch haften die Fliesen mit an Bauwerken üblichen Klebern unmittelbar am Kunst­ stoffschaum. Deshalb sind die Kunststoffschaumplatten mit einer Mörtelschicht versehen. Die Mörtelschicht ist relativ spröde. Ohne Armierung besteht an mörtelbeschichteten Platten im rauhen Baube­ trieb die Gefahr von Brüchen in der Mörtelbeschichtung. Das wird bei den bekannten Bauplatten mit Hilfe einer textilen Armierung verhin­ dert.

Ein wesentlicher Nachteil der Bauplatten aus Kunststoffschaum mit Mörtelbeschichtung gegenüber anderen Bauplatten ist der hohe Geste­ hungspreis. Dieser Preis läßt viele Bauherren zu technologisch unterlegenen, aber preisgünstigeren Lösungen greifen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kosten für Bauplatten aus Kunststoffschaum zu reduzieren.

Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß auf dem Kunst­ stoffschaum eine Kunststoffschicht aufgebracht wird, die Anteile an Bindermitteln aufweist und daß die Fliesen/Beschichtung unmittelbar auf die Kunststoffschicht aufgebracht wird. Alternativ kann das Bindermittel nach der Erfindung in die erwärmte oder aufgeschmolzene Schaumoberfläche gebracht werden und werden die Flie­ sen/Beschichtungen unmittelbar auf der Schaumoberfläche verlegt. Zum Verlegen dienen die üblichen Fliesenkleber, die oben angesprochen worden sind. Bei den Fliesenklebern handelt es sich in der Regel um Kleber auf Zementbasis, teilweise mit Kunststoffanteilen. Alle diese Kleber sind darauf ausgelegt, mit einem mineralischen Untergrund eine Verbindung einzugehen. Nach der Erfindung wird der notwendige mineralische Untergrund durch das Bindermittel geschaffen. Das Bindermittel ist wahlweise Sand und/oder sind gemahlene Mineralien und/oder gemahlene Kunststoffabfälle mit einem Mineralanteil von mindestens 50 Gew. -% und einer Korngröße bis max. 3 mm.

Die Korngröße des Bindermittels ist abhängig vom Verfahren zum Auftragen der Kunststoffschicht, wenn das Bindermittel Bestandteil des Einsatzkunststoffes ist, d. h. dem Einsatzkunststoff zugemischt ist. Die Partikelgröße des Bindermittels ist dann z. B. kleiner als die Öffnungsweite in der Auftragsdüse beim Aufspritzen des Kunst­ stoffes oder kleiner als das Spiel der Extruderwerkzeuge beim Aufextrudieren des Kunststoffes.

Bevorzugtes Verfahren zum nachträglichen Aufbringen des Bindermit­ tels auf die Schaumoberfläche ist das Besanden. Dabei werden die Partikel des Bindermittels auf die Schaumoberfläche bzw. die aufge­ tragene Kunststoffschicht aufgestreut. Günstig ist, wenn die Partikel in die haftfähige Oberfläche des Schaumes oder die haftfä­ hige Oberfläche der Kunststoffschicht eingedrückt werden. Dazu eignet sich besonders ein Walzvorgang. Das Material, welches keine ausreichende Verbindung mit der Kunststoffschicht oder dem Kunst­ stoffschaum eingegangen ist, kann anschließend abgebürstet und/oder abgesaugt werden. Des gleichen kommt ein Abklopfen/Rütteln in Betracht.

Die Oberfläche des Kunststoffschaumes wird haftfähig, wenn sie ausreichend erwärmt und/oder angeschmolzen ist.

Die aufgetragene Kunststoffschicht ist insbesondere dann haftfähig, wenn sie heiß aufgetragen wird. Beim Heißauftrag sind die Vorausset­ zungen für eine Haftwirkung mit der Schaumoberfläche und mit Binder­ mittel besonders günstig. Die Kunststoffschicht hat dabei eine Haftfunktion. Der Heißauftrag kann durch Aufextrudieren erfolgen.

Alternativ zum Kunststoff kann als Haftschicht auch ein Hotmelt­ kleber eingesetzt werden.

Beim Heißauftrag und/oder Erwärmung/Anschmelzen der Schaumoberfläche können sich zusätzliche Vorteile ergeben, wenn das Bindermittel Zusätze an Kunststoffpartikeln aufweist. Die Kunststoffpartikel schmelzen an und ergeben eine zusätzliche Verfestigungswirkung in der aufgetragenen Bindermittelschicht. Vorteilhafterweise werden dabei keine wesentlichen Anforderungen an die Kunststoffzusätze gestellt, so daß auch Abfälle/Rückstände dort in entsprechend zerkleinerter Form eingesetzt werden können. Das Bindermittel soll jedoch mindestens 50 Gew.-% Mineralanteil wahren.

Die Haftschicht kann auch kalt aufgetragen werden. Dazu eignet sich als Kunststoff z. B. Polyurethan. Polyurethan entfaltet auch im kalten (Raumtemperatur) Zustand eine sehr starke Haftwirkung.

Der für die Haftschicht verwendete Kunststoff kann geschäumt oder ungeschäumt aufgetragen bzw. aufextrudiert werden.

Sofern der die eigentliche Bauplatte bildende Kunststoffschaum eine für den Einsatzweck ausreichende Festigkeit, auch Biegefestigkeit, besitzt, sind keine weiteren Ansprüche an die Beschichtung gegeben.

Dann ist auch ein Aufschäumen von Kunststoff als Haftschicht ausrei­ chend.

Bei einer unzureichenden Festigkeit des die eigentliche Bauplatte bildenden Kunststoffschaumes kann der Haftschicht eine besondere Festigkeit gegeben werden. Dies kann durch Wahl eines geeigneten Kunststoffes und/oder durch eine Armierung der Haftschicht oder der Oberfläche des die eigentliche Platte bildenden Kunststoffschaumes erreicht werden. Als Armierung kann ein Textil und/oder bloße Fasern dienen. Besonders geeignet sind Gewebe und Vliese aus Glasfasern oder Kunststoffasern. Gewebe haben eine besondere Zugfestigkeit, weil sie in der Zugrichtung besonders geordnet sind. Vliese werden mit geringerer Ordnung bzw. ungeordnet miteinander verbunden, z. B. durch Kleber, und besitzen eine geringere Festigkeit, sind dafür aber auch sehr viel kostengünstiger.

Die Festigkeit der auf dem Kunststoffschaum aufgebrachten Haft­ schicht, insbesondere Kunststoffschicht, ist u. a. von der Schicht­ dicke abhängig. Je nach Schichtdicke besitzt die Haftschicht soviel Festigkeit, daß sie das Festigkeitsdefizit der Kunststoffschaumplat­ te ausgleicht und keine zusätzliche Armierung in Form eines Textiles oder Fasern erforderlich ist.

Vorzugsweise wird nach der Erfindung eine Schichtdicke bis max. 1,5 mm gewählt. In der Regel liegt die Schichtdicke unter 1 mm. Gleich­ wohl besitzt die Schicht eine relativ hohe Festigkeit. Dies wird mit Hilfe von Verdickungen erreicht. Die Verdickungen können die Form von Stegen haben. Vorzugsweise sind die Verdickungen schaumseitig angeordnet und es wird ungeschäumter Kunststoff für die Haftung verwendet. Die Verdickung/Stege entstehen in besonders günstiger Form durch formgebende Ausnehmungen in dem Kunststoffschaum. Diese Ausnehmungen lassen sich z. B. mit Hilfe einer Prägewalze in den die eigentliche Platte bildenden Kunststoffschaum eindrücken. Das geschieht unter nachträglichem Aufschmelzen der Plattenoberfläche.

Alternativ können die Ausnehmungen spanabhebend in die Plattenober­ fläche eingearbeitet werden. Das kann gleichzeitig mit der Konfekt­ ionierung der Platten oder vor oder nach der Konfektionierung der Platten erfolgen. Konfektionierung heißt hier Bearbeiten des aus einem Extruder austretenden Kunststoffschaumstranges. Der Kunst­ stoffschaumstrang hat gegenüber dem gewünschten Plattenmaß ein Übermaß und wird vorzugsweise durch Fräsen auf die gewünschte Plattendicke und Plattenbreite gebracht. Dies geschieht vorzugsweise mit Fräswalzen, zwischen denen der Kunststoffstrang durchgeschoben wird.

Die Ausnehmungen lassen sich gleichzeitig mit dem Konfektionieren dadurch einarbeiten, daß die Fräswalzen entsprechend ausgebildet sind, d. h. eine den Ausnehmungen angepaßte Wulst aus Fräszähnen besitzen. Die Verwendung profilierter Fräswalzen bedingt, daß die Fräsbewegung in Richtung der gewünschten Ausnehmungen erfolgt.

Bei einem vom Konfektionieren unabhängigen Einarbeiten/Einfräsen der Ausnehmungen werden separate Fräsfahrzeuge eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Vordickungen formenden Ausnehmungen haben eine Breite von 0,5 bis 2 mm und eine Tiefe von 0,5 bis 2 mm sowie einen Abstand bis zu 40 mm. Sie verlaufen in Plattenlängsrichtung und/oder quer dazu oder nur in Plattenlängsrichtung oder nur quer dazu.

Beim Beschichten der Kunststoffschaumplatten werden die Ausnehmungen mit dem Beschichtungsmaterial ausgefüllt.

Günstig ist die Verwendung einer Polystyrolbeschichtung für Kunst­ stoffschaumplatten aus Polystyrol. Das Beschichtungsmaterial kann auch Anteile von Co-Polymeren oder Blends enthalten. Als Co-Polyme­ ren eignen sich Polyphenylenoxid (PPO), Acrylate, Polymethyl-Methac­ rylat (PMMA), insbesondere Derivate von Polystyrol. Im Sinne der Erfindung sind auch Abfälle aus Polystyrol Derivate.

Bei den Blends finden insbesondere Polyolefine Verwendung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge­ stellt.

Fig. 4 zeigt ein Verfahrensschema. Mit 1 ist ein Extruder bezeich­ net, dem aus einer Mischstation 2 die Einsatzmischung, im vorliegen­ den Fall Polystyrol mit Treibmittel, zugeführt wird. Im Extruder 1 wird die Einsatzmischung plastifiziert, erwärmt. Durch die Erwärmung des Treibmittels wird Gas freigesetzt. Nach Austreten des plastifi­ zierten Kunststoffmaterials aus dem Extruder 1 schäumt das Kunst­ stoffmaterial auf. Entsprechend der Düse des Extruders tritt ein Kunststoffschaumstrang aus, dessen Dicke größer als die Plattendicke ist.

In einer Station 3 wird der Kunststoffschaumstrang an den Außenflä­ chen 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 Kunststoffschaumaterials zeigt pyramidenstumpfförmige Erhebungen 11, zwischen denen sich in Längs- und Querrichtung der Platte die Ausnehmungen als Schlitze erstrecken. Die Tiefe der Schlitze ist mit 13, die Breite mit 12 bezeichnet. Der Abstand der Schlitze ergibt sich aus dem Maß 14 der Erhebung 11.

Nach der Konfektionierung in der Station 3 wird anschließend in einem Station 5 eine Kunststoffmischung auf die Plattenoberfläche aufextrudiert, die aus Polystyrol mit 20 Gew.-Ant. PMMA besteht. Ferner enthält die Schicht ausreichende Anteile für eine violette Einfärbung. Die Schicht ist schlagfest und zäh. Die Schichtdicke beträgt zwischen den Ausnehmungen im Ausführungsbeispiel 1 mm. Sie ist max. 1,5 mm. Bei der Beschichtung werden die Ausnehm­ ungen/Schlitze vollständig verfüllt. Die Schicht ist ungeschäumt. Sie verbindet sich auch bei Raumtemperatur der Plattenoberfläche gut mit dieser. In anderen Ausführungsbespielen wird zur Verbesserung der Haftung unmittelbar vor dem Aufextrudieren der Schicht 16 die Oberfläche erwärmt, ggf. sogar ganz geringfügig angeschmolzen.

Die noch heiße Schicht 16 wird bei 6a besandet. Zum Besanden finden wahlweise Mörtelabfälle mit aufgemahlenen Kunststoffabfällen aus einer Bauplattenfertigung Verwendung. Die Mörtelabfälle sind gleich­ falls aufgemahlen. Die Korngröße beträgt im Ausführungsbeispiel max. 1,5 mm. In einem anderen Ausführungsbeispiel erfolgt die Besandung mit natürlichem Sand gleicher Korngröße. Der Sand wird anschließend angewalzt. Die Partikel, die dabei nicht ausreichend haften, werden abgebürstet und weggesaugt. Fig. 1 zeigt die entstandene Bauplatte, bestehend aus der Polystyrolschaumschicht 10, der ungeschäumten Polystyrolschicht 16 und der mit 21 bezeichneten Besandung. Die Polystyrolschicht 16 besitzt Stege 30 und 31, die eine wesentliche Verstärkung der Bauplatte bewirken.

Die dargestellte Bauplatte ist in Fig. 1 gegenüber der Darstellung nach Fig. 2 und 3 um 180 Grad verschwenkt dargestellt.

Fig. 5 zeigt eine mögliche Anwendung der hergestellten Bauplatte. Nach Fig. 5 ist die Bauplatte als Winkelelement verwendet worden. Sie besitzt nach Fig. 5 Schenkel 33 und 34. Für die Herstellung des Winkels ist die Bauplatte auf Gehrung geschnitten worden. Der Gehrungsschnitt durchtrennt den Kunststoffschaum, jedoch nicht die Schicht 16 mit den Stegen 30 und 31. Das außen mit der Sandschicht 21 versehene Winkelelement läßt sich unmittelbar mit Fliesen verse­ hen. D.h. sind die Fliesen können unmittelbar auf das Winkelelement nach dessen Positionierung an einer Gebäudeecke aufgebracht werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird auf der Schaumoberfläche ein Textil verlegt und durch die Beschichtung eingeschlossen und mit der Schaumoberfläche verbunden. Statt des Textiles (Gewebe oder Vlies) können auch bloße Fasern verwendet werden.

Claims (13)

1. Bauplatte aus Kunststoffschaum, vorzugsweise als Unterlage für Fliesen und andere an Bauwerken vorkommende Beschichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß

• - auf dem Kunststoffschaum eine Haftschicht aufgebracht wird, die Anteile an Bindermittel aufweist
• - oder das Bindermittel in die erwärmte oder aufgeschmolzene Schaumoberfläche gebracht wird
• - und die Fliesen/Beschichtung unmittelbar auf die Kunststoffschicht oder unmittelbar auf die mit Bindermittel versehene Schaumoberfläche aufgebracht wird.

2. Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschicht eine Kunststoffschicht ist.

3. Bauplatte nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine unge­ schäumte Kunststoffschicht.

4. Bauplatte nach ein oder mehrende Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindermittel Sand und/oder gemahlene Mineralien und/oder gemahlene Kunststoffabfälle mit einem Mineralanteil von mindestens 50 Gew.-% und einer Korngröße bis max. 3 mm ist.

5. Bauplatte nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Korngröße, die kleiner als die Düsenöffnung beim Spritzen von Kunststoff ist.

6. Bauplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße kleiner als das Spiel zwischen den Extrusionswerk­ zeugen ist.

Bauplatte nach einem oder mehrerer der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch Einwalzen und/oder Bürsten und/oder Rütteln und/ oder Klopfen und/oder Saugen der besandeten Oberfläche.

8. Bauplatte nach einem oder mehrerer der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch Verdickungen und/oder Stege der Kunststoffschicht.

9. Bauplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen schaumseitig sind und sich im Schaum entsprechende Ausnehmungen befinden.

10. Bauplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in die erwärmte Schaumoberfläche eingeformt oder spanabhebend eingearbeitet werden.

11. Bauplatte nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen 0,5-2 mm Tiefe, 0,5-2 mm Breite und Abstände bis 40 mm aufweisen.

12. Bauplatte nach einem oder mehrerer der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht zwischen den Verdickungen eine Dicke von max. 1,5 mm besitzt.

13. Bauplatte nach ein oder mehrerer der Ansprüche 1-7, gekennzeich­ net durch ein Textil oder Fasern als Armierung zwischen der Schaumoberfläche und der Beschichtung oder in der Beschichtung.