AT509671A1

AT509671A1 - Verfahren zur herstellung einer flexiblen beschichtung auf baumaterialien

Info

Publication number: AT509671A1
Application number: AT4522010A
Authority: AT
Original assignee: Ibs Umwelt Und Verkehrstechnik Gmbh
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2011-10-15
Also published as: WO2011117226A1

Description

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IB-3332 AT

Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Beschichtung auf Baumaterialien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Beschichtung auf Baumaterialien, insbesondere porösen Oberflächen von Beton, Stein, Mauenwerk oder dergleichen, wobei vorerst ein Haftvermittler flüssig auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht und s dann zur eigentlichen Beschichtung ein Heißschmelzkleber aufgetragen wird.

Im gesamten Baubereich ist die Ausbildung von Fugen, die Überbrückung von Rissen im Untergrund oder generell die flexible Untergrundbeschichtung sehr wesentlich, insbesondere beispielsweise im Tunnel- und Brückenbau, bei der Herstellung bzw. Sanierung von Flachdächern, Baikonen oder dergleichen sowie bei der dauerhaften Beschichtung poröser Bo-10 denflächen beispielsweise von Beton, Stein, Mauerwerk und dergleichen. Neben verschiedenen zementgebundenen Materialien samt entsprechenden Untergründen bzw. Haftvermittlern, die stets einen festen, sauberen, tragfähigen und trockenen Untergrund erfordern, kommen auch im Baubereich mittlerweile im großen Ausmaß Epoxide und Polyurethane zum Einsatz, wobei die technisch einwandfreie Ausführung entsprechender Beschichtungen an-15 spruchsvoll und zeitaufwendig ist. Sowohl die Grundbeschichtung mit Haftvermittler als auch alle unter Umständen erforderlichen Zwischenbeschichtungen und die endgültige Schlussbeschichtung müssen üblicherweise vollkommen abtrocknen bzw. aushärten, da nur dann von den Herstellern derartiger Beschichtungssysteme Garantien für Flexibilität und gewünschte Haftzugfestigkeit gegeben werden. Ein derartiger Schichtaufbau kann deshalb ab-20 hängig von der Anzahl der zu verarbeitenden Schichten und der einige Stunden bis einige Tage dauernden Ablüft- bzw. Aushärtezeiten ohne weiteres einige Tage bis zur Fertigstellung und bestimmungsgemäßen Benutzbarkeit brauchen.

Andererseits sind im Bereich der Klebetechnik in den letzten Jahren vermehrt Klebeverbindungen bekannt geworden, bei denen sogenannte Heißschmelzkleber (Hotmelts) nach dem 25 Aufträgen im plastischen heißen Zustand relativ rasch aushärten und flexible Haftschichten mit nur geringem zeitlichen Aufwand ergeben.

Weiters ist beispielsweise aus JP4108954A2 eine Vorrichtung bekannt, mit der Bodenbeschichtungen auf Hotmelt-Basis hergestellt werden können. Während sich die Beschichtungsvorrichtung über den zu beschichtenden Boden bewegt, wird zuerst ein Primer aufge-30 tragen und nachfolgend zusammen mit dem Untergrund erhitzt, worauf dann Hotmelt in Granulatform aufgetragen und von der Oberseite her aufgeschmolzen wird. Nachteilig dabei ist der Umstand, dass nur hinsichtlich der Verfahrenschemie genauestens aufeinander abgestimmte Substanzen (Primer einerseits und Hotmelt andererseits) verwendet werden können und dass der Verfahrensablauf und die Temperatur- und Beschichtungsgeschwindigkeit 1 \ ·· ·♦ • · · · • * * * t ♦ · · • · * · »· ·· ** ·· ·· ·· • ·« · · I · · • · · *· · · ··· · » * · • · · * · · ···« ·· ·· ·*

IB-3332 AT auch genauestens eingehalten werden müssen, was im Baubereich oft große Probleme macht bzw. im Regelfall nicht zu zufriedenstellenden Beschichtungen führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die erwähnten Nachteile vermieden werden und dass insbesondere auf 5 einfache und auch im Baubereich zuverlässige Weise Beschichtungen der genannten Art mit Heißschmelzkleber hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die zu beschichtende Oberfläche noch vor der endgültigen Aushärtung des Haftvermittlers mit verflüssigtem Heißschmelzkleber nass in nass über-10 zogen wird. Es hat sich im Rahmen der Erfindung überraschend herausgestellt, dass auf handelsübliche Grundierungen bzw. Haftvermittler sofort nass in nass thermoplastische oder auch reaktive Hotmelts appliziert werden können, wobei je nach Material zähflexible Beschichtungen, die auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten sind, entstehen, die große Dehnungen, hohe Abriebswerte und in einem hohen Maße chemische Resistenz aufweisen. 15 Mit diesem Beschichtungsverfahren gelingt es wesentlich schneller und mit wesentlich weniger Arbeitsaufwand technisch einwandfreie Beschichtungen der genannten Art herzustellen, wobei in Vorversuchen die geforderten Haftzugwerte nachweislich zuverlässig erreicht und teilweise auch deutlich überschritten wurden. Während bei der Verwendung von Epoxiden und Polyurethanen zwischen den Arbeitsgän-20 gen lange Trocknungszeiten notwendig sind, Feuchtigkeit im Untergrund ein großes Problem darstellt und die kurzen offenen Zeiten bzw. die geforderten Mischgenauigkeiten zur gegenseitigen Abstimmung der Substanzen einen einfachen und einwandfreien Beschichtungsablauf erschweren und in der üblichen Bauumgebung oft auch verhindern, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Zeitverzögerung nass in nass das Hotmelt in die Grundie-25 rung appliziert werden. Nach der in wenigen Minuten erfolgenden Erstarrung kann die Beschichtung auch bereits bestimmungsgemäß belastet werden. Die Viskosität kann dabei einfach über die Temperatur gesteuert werden, wobei der Auftrag sowohl des Haftvermittlers als auch des vorab verflüssigten Heißschmelzklebere im Sprühverfahren oder als Flächenauftrag erfolgen kann. Zusätzlich können bedarfsweise auch nachträglich beheizte Spachteln 30 oder ähnliches verwendet werden, womit die Beschichtung auch nach dem Auftrag be darfsweise noch geformt werden kann. Die verwendeten Hotmelts werden bei der Beschichtung nicht mehr gemischt sondern nur noch durch Erhitzen verflüssigt, so dass weder Restmaterialien zu entsorgen sind noch eine Reinigung der Maschinen erforderlich ist. Es ist damit eine enorme Bauzeitverkürzung möglich, ohne dass an den Ablauf des Beschichtungs-35 Verfahrens besondere Genauigkeitsanforderungen zu stellen wären. 2 • · • * ♦ ·# • e · ·* • « ·· • • · • * # • ·« » ♦ • • e • · · • * * • • • • * • · ·· • * 9Ψ • · • * ΙΒ-3332 ΑΤ

In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens stammt die Basis der verwendeten Haftvermittler aus der Gruppe Epoxy oder Polyurethan, die sich für derartige Zwecke bestens bewährt haben. Als Heißschmelzkleber können nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung Hotmelts auf Basis von thermoplastischen Polymeren und/oder 5 deren Copolymeren, wie Polyolefin, Polyamid, Polyester, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Ethyl-Vinyl-Acetat od.dgl., Kautschuk und/oder synthetischer Kautschuk, Harzen, Wachsen u.dgl. verwendet werden.

In bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung können mehrere Schichten Heißschmelzkleber übereinander aufgetragen werden, die sich jeweils durch den thermischen 10 Einfluss der neu aufgebrachten Schicht übergangslos verbinden, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn für die verschiedenen Schichten verschiedene Heißschmelzkleber mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden. Es können damit beispielsweise in einer unteren Schicht besser auf dem geprimerten Untergrund haftende Materialien und in einer darüber liegenden Schicht elastischere oder härtere oder auch besser chemikalienbeständige 15 Materialien Verwendung finden.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird der Heißschmelzkleber vor dem Aufträgen auf den Haftvermittler durch Mischung unterschiedlicher Schmelzkleber mit unterschiedlichen Eigenschaften an die jeweiligen Anforderungen an die Beschichtung angepasst. Auch damit kann auf sehr einfach Weise vorab ein Heißschmetzkleber bereitgestellt werden, 20 der optimal für die jeweilige Anwendung ist.

Bei Verwendung von lösungsmittelhaltigem Haftvermittler wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung der Heißschmelzkleberauftrag zwar vor der endgültigen Aushärtung des Haftvermittlers aber jedenfalls erst nach dem Ausreagieren des Lösungsmittels aufgetragen, was diesbezügliche Probleme vermeidet. 25 Der Heißschmelzkleber kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung auch in Form von vorgefertigten Bahnen, Platten, Folien oder dergleichen durch Erhitzen an Ort und Stelle als Beschichtung aufgebracht werden, was die Verarbeitung in vielen Fällen weiter vereinfacht.

Der Heißschmelzkleber kann weiters auch durch Aufbringen durch beheizbare Werkzeuge, wie z. B. eine beheizbare Spachtel oder dergleichen, geglättet, geformt oder ergänzt werden, 30 was die Erfüllung weiterer optischer und technischer Anforderungen erlaubt. 3 1» 4 · * · • · ·· • 4 • · · • · • · • · 4 • • · e · • e • · φ • • · • · * * · • · • • • · • • · ♦ · »4 ···* ** ·· ·#

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Die Erfindung wird im Folgenden noch anhand der näher beschriebenen Beispiele erläutert: Beispiel 1: Ausbilden einer Bauwerksfuae

Die Fuge zwischen zwei Fertig betonteilen die augenscheinlich trocken waren (eine Feuchtig-5 keitsmessung wurde nicht durchgeführt), wurde wie folgt ausgeführt: Die Fugenbreite betrug ca. 5mm.

Grobreinigung: Grundierung: 10

Beschichtung: 15 20

Prüfung:

Entfernung loser Teile und kehren Lösungsmittelfreies, 2-komponentiges, unpigmentiertes Epoxidharz wurde mit einem Pinsel satt aufgetragen. Die angegebene Menge von 0,3 - 0,5 kg/m2 wurde eingehalten. Die Beschichtung erfolgte mit einem reaktiven Polyurethan-Hotmelt (PUR) im Sprühverfahren, bei einer Temperatur von ca. 140° C. Die Ablüftzeit der Grundierung betrug nur einige Minuten und die Applikation des Hotmeits erfolgte danach nass in nass. Die Schichtstärke betrug von Null auslaufend bis zu 4mm, wobei der Spalt in einer Tiefe von zusätzlich 5 mm mitverfüllt wurde. Nach ca. 7 min. war das PUR soweit erstarrt, dass es einer bestimmungsgemäßen Belastung wie begehen, befahren, erste Dehnungen, und dergleichen standhält. Für die endgültige Vernetzung des PUR sind je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit ca. 24 - 48 h erforderlich. Nach drei Tagen wurde an der zu prüfenden Stelle ein Ring mit einem Durchmesser von 50mm und einer Tiefe von 5 mm eingeschnitten. Danach wurde ein Metallstempel von 50 mm Durchmesser und mindestens 20mm Dicke auf die Prüfoberfläche geklebt. Nach dem Aushärten des Klebers wurde die Metallplatte mit einem geeigneten Gerät rechtwinklig zur Betonoberfläche bis zum Bruch abgezogen. 4 25 5

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Es wurde bei einer 4 Prüfungen ein mittlerer Wert von 2,45 N/mm2 ermittelt. Oie Mindestanforderung in der Branche beträgt 1,5 N/mm2, die somit deutlich übertroffen wurde.

Zusätzlich wurden die Fuge 500 mal, in verschiedenen Zeitabständen, auf 15 mm gedehnt und wieder entspannt, die Beschichtung zeigte dabei keine Veränderung.

Die anschließend wiederholten Zugversuche lagen erneut im Mittel von 2,45 N/mm2.

Beispiel 2: 10 Oberflächenbeschichtung

Unterschiedliche Betonkörper wurden ohne Reinigung mit einem handelsüblichen Epoxypri-mer (z. B.: Sto Pox 305 von der Fa Sto) grundiert. Nach einer Ablüftzeit von 3 min, wurde die Fläche mit Pur Hotmelt (Fa Henkel QR 5210) ca. 3mm beschichtet. Bereits nach wenigen Minuten war das PUR soweit erstarrt, dass es einer bestimmungsgemäßen Belastung, wie 15 z. B. Begehen, standhält.

Nach 5 Tagen wurde der Abzugwert folgendermaßen ermittelt:

An der zu prüfenden Stelle wurde ein Ring mit einem Durchmesser von 50mm und einer Tiefe von 5 mm eingeschnitten. Danach wurde ein Metallstempel von 50 mm Durchmesser und mindestens 20mm Dicke auf die Prüfoberfläche geklebt. Nach dem Aushärten des Klebers 20 wurde die Metallplatte mit einem geeigneten Gerät rechtwinklig zur Betonoberfläche bis zum Bruch abgezogen.

Es wurde bei einer Serie ein mittlerer Wert von 2,55N/mm2 und bei einer weiteren ein mittlerer Wert von 2,74 N/mm2 ermittelt. Die Mindestanforderung in der Branche beträgt 1,5 N/mm2, die somit deutlich übertroffen wurde. 25 Weitere Versuche mit anderen Primern und längeren Ablüftzeiten brachten ähnliche Ergebnisse. 5

Claims

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IB-3332 AT Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Beschichtung auf Baumaterialien, insbesondere porösen Oberflächen von Beton, Stein, Mauerwerk od.dgl., wobei vorerst ein Haftvermittlerflüssig auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht und dann zur eigentlichen Beschichtung ein Heißschmelzkleber aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu beschichtende Oberfläche noch vor der endgültigen Aushärtung des Haftvermittlers mit verflüssigtem Heißschmelzkleber nass in nass überzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis der verwendeten Haftvermittler aus der Gruppe Epoxy oder Polyurethan stammt. io 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Heißschmelzkleber Hotmelts auf Basis von thermoplastischen Polymeren und/oder deren Copolymeren, wie Polyolefin, Polyamid, Polyester, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Ethyl-Vinyl-Acetat od.dgl., Kautschuk und/oder synthetischer Kautschuk, Harzen, Wachsen u.dgl. verwendet werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schichten Heißschmelzkleber übereinander aufgetragen werden, die sich jeweils durch den thermischen Einfluss der neu aufgebrachten Schichte übergangslos verbinden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, 20 dass für die verschiedenen Schichten verschiedene Heißschmelzkleber mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißschmelzkleber vor dem Aufträgen auf den Haftvermittler durch Mischung unterschiedlicher Schmelzkleber mit unterschiedlichen Eigenschaften an die jeweiligen 25 Anforderungen an die Beschichtung angepasst wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von lösungsmittelhältigem Haftvermittler der Heißschmelzkleberauftrag erst nach dem Ausreagieren des Lösungsmittels erfolgt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, so dass der Heißschmelzkteber in Form von vorgefertigten Bahnen, Platten, Folien od.dgl. durch Erhitzen an Ort und Stelle als Beschichtung aufgebracht wird. 6 • · IB-3332 AT * * · »« * · t · · « * ····»« «···· « « e «
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißschmelzkleber nach dem Aufbringen durch beheizbare Werkzeuge, wie z. B. eine beheizbare Spachtel oder dergleichen, geglättet, geformt oder ergänzt wird. 7