FUSSBODENHEIZUNGSPLATTE

Abstract

 Fußbodenheizungsplatte, bestehend aus einer Schaumstoffplatte (2) mit expandierten Polyalkylenterephthalat-Perlen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fußbodenheizungsplatte, die eine Schaumstoffplatte mit expandierten Perlen aus Polyalkylenterephthalat, vorzugsweise Polyethylenterephthalat, umfasst.

[0002] Fußbodenheizungsplatten werden üblicherweise aus EPS- oder XPS-Materialien hergestellt, deren Materialdruckfestigkeit CS 10 im Allgemeinen 150-400 kPa beträgt (gemäß EN 681-1). Für die direkte Verlegung von Bodenbelägen sind diese Platten zu weich und die Verlegung muss mit einer lastabtragenden Schicht verstärkt werden, die auf der Platte angebracht wird (üblicherweise Gipsplatten oder Gummi-Kunststoff-Verstärkungsplatten). Dies erhöht die Einbauhöhe und erfordert zusätzliche Arbeitsphasen während der Verlegung.

[0003] Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Fußbodenheizungsplatte bereitzustellen.

[0004] Die vorliegende Erfindung stellt eine Fußbodenheizungsplatte nach Anspruch 1 bereit. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen dargelegt.

[0005] Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Fußbodenheizungsplatte aus einer Schaumstoffplatte mit expandierten Perlen (Englisch: "expanded beads") aus Polyalkylenterephthalat, vorzugsweise Polyethylenterephthalat. Die geschäumten Perlen können hergestellt werden, wie es beispielsweise in EP 2567799 B9 beschrieben ist.

[0006] Vorzugsweise umfassen die expandierten Perlen einen zellulären Kern, der von einer kompakten Haut eingekapselt ist, und haben eine Dichte unter 400 kg/m³ nach DIN ISO 1183, und wobei die expandierten Perlen eine Grenzviskosität von mindestens 0,69 dl/g nach ASTM D4603-03 und eine Schmelzviskosität η₀ von mehr als 300 Pa.s nach ASTM D4440 bei 280°C aufweisen. Vorzugsweise hat die kompakte Haut eine Dicke von unter 120 µm. Vorzugsweise umfasst der zelluläre Kern einer mikrozelluläre Schicht und einm feinzelliges Zentrum und weist eine Zellgröße von unter 400 µm auf. Vorzugsweise liegt die Partikelgröße zwischen 1 und 20 mm. Vorzugsweise beträgt der Kristallinitätsgrad der Perlen weniger als 10 %. Vorzugsweise hat das Polyalkylenterephthalatharz vor dem Expansionsverfahren eine Grenzviskosität von unter 1,0 dl/g gemäß ASTM D4603-03. Vorzugsweise ist das Polyalkylenterephthalat ein Polyethylenterephthalat, besonders bevorzugt ein Polyethylenterephthalat, ausgewählt aus einem PET-Harz in Flaschenqualität mit einer inhärenten Viskosität (IV) zwischen 0,75 und 1,00 dl/g gemäß ASTM D4603-03, einem PET-Harz in Faserqualität mit einer IV zwischen 0,55 und 0,67 dl/g gemäß ASTM D4603-03 oder einem recyceltem bzw. rezykliertem (Englisch: "post-consumer") PET-Harz mit einer inhärenten Viskosität (IV) unter 1,0 dl/g gemäß ASTM D4603-03 oder einer Mischung davon. Vorzugsweise werden die Perlen unter Verwendung einer multifunktionellen kettenverlängernden Verbindung hergestellt, die vorzugsweise aus Tetracarbonsäuredianhydrid, Polyepoxiden, Oxazolinen, Oxazinen, Acyllactamen oder sterisch gehinderten phenolischen Antioxidantien oder einer Mischung davon ausgewählt wird.

[0007] Vorzugsweise sind die expandierten Perlen innerhalb der Schaumstoffplatte vertikal ausgerichtet. Vertikal ausgerichtete PET-Schaumplatten haben eine Druckfestigkeit (CS 10) von 1600-4600 kPa, abhängig von der Materialdichte. Diese hohe Druckfestigkeit ermöglicht die direkte Verlegung von Fliesen auf der installierten Fußbodenheizungsplatte. Dies ermöglicht eine geringere Bauhöhe und damit eine bessere Eignung für die Renovierung. Was die Installation des Systems betrifft, so reduziert das Fehlen der Bewehrung bzw. Verstärkung die Anzahl der Arbeitsphasen, verkürzt die Installationszeit und senkt die Gesamtkosten.

[0008] Vorzugsweise bestehen die expandierten Perlen aus Polyalkylenterephthalat aus rezykliertem Polyalkylenterephthalat, noch bevorzugter aus rezykliertem Polyethylenterephthalat. Recyceltes Polyethylenterephthalat wird auch als "Post-Consumer-PET" bezeichnet. Zur Herstellung der Perlen kann ein Harz in Form von Flocken, Pulver, Agglomerat oder Granulat verwendet werden, das durch das Recycling eines beliebigen PET-haltigen Abfallstroms gewonnen wird und eine inhärente Viskosität (IV) von meist, aber nicht ausschließlich, unter 1,0 dl/g aufweist.

[0009] Der Begriff "Post-Consumer" wird definiert als Material, das nach seiner vorherigen Verarbeitung und/oder Verwendung wieder in den Prozess eingebracht - d.h. recycelt - wird, z.B. als PET-Flaschen, PET-Artikel, Polyesterabfälle, Recycling-Polyester. Der Abfallstrom wird aus Haushaltsabfällen, Industrieabfällen oder gebrauchten Flaschen gesammelt. Nach dem Schreddern wird der Abfall durch Vorabscheidung, Waschen, Trennen und Trocknen zu PET-Flakes bzw. PET-Flocken verarbeitet.

[0010] Die recycelten PET-Flakes können direkt oder nach einem Granulierverfahren aufgeschäumt werden. Im letzteren Fall wird das recycelte PET in Form von Granulat/Spänen bereitgestellt. Das gebrauchte PET-Harz kann Polyolefin, Polyamid, PVC oder andere Verunreinigungen in einer Gesamtmenge von im Allgemeinen weniger als 5,0 Gew.-% enthalten.

[0011] Alle oben genannten Alkylenterephthalat-Polymere können entweder als einzelnes Polymer oder als Mischung davon in Form von Granulaten, Agglomeraten, Pulvern oder Flocken verwendet werden.

[0012] Es ist auch möglich, ein Polymerblend zu verarbeiten, das Polyalkylenterephthalat enthält, um solche expandierten Perlen herzustellen. Mögliche Blendpartner können ausgewählt werden aus, aber nicht ausschließlich, PEN, PC, LLDPE, LDPE, PP, SAN, SEBS, PSU, PES, PA, PPE, LCP, PMMA oder einer Mischung davon.

[0013] Vorzugsweise hat die Schaumstoffplatte eine rechteckige Form.

[0014] Vorzugsweise weist die Schaumstoffplatte Rillen für ein Leitungssystem auf, die vorzugsweise mit, vorzugsweise separaten, Streifen aus Aluminiumfolie oder Aluminiumplatten laminiert sind.

[0015] Vorzugsweise weist die Schaumstoffplatte längsseitige Rillen bzw. Längsrillen und kurzseitige Rillen bzw. Querrillen auf, die die längsseitigen Rillen verbinden.

[0016] Vorzugsweise haben die Rillen eine omegaförmige Form, so dass das Leitungssystem in die Rillen gedrückt werden kann und dann an Ort und Stelle gehalten wird.

[0017] Vorzugsweise besteht die Schaumstoffplatte aus Kunststoffrohren, vorzugsweise aus einem Polyolefin, noch bevorzugter aus einem vernetzten Polyolefin, insbesondere aus vernetztem Polyethylen (PEX).

[0018] Das für das Rohr verwendete Polyolefin ist nicht beschränkt. Es ist möglich, nicht vernetzte Polyolefine zu verwenden. Vorzugsweise werden die nicht vernetzten Polyolefine aus der Gruppe ausgewählt, die aus Polyethylen, vorzugsweise PE-RT (Polyethylen mit erhöhter Temperaturbeständigkeit), Polypropylen, vorzugsweise PPR (etwa 5 % PE in der Molekülkette von statistischem einheitlichem PP-Polymer (statistisches Copolymer), Polybutylenterephthalat (PBT) und Mischungen davon besteht. Alternativ kann auch ein vernetztes Polyolefin verwendet werden. Ein Beispiel für ein vernetztes Polyolefin ist vernetztes Polyethylen (PEX), das vorzugsweise aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) hergestellt wird. PEX enthält vernetzte Bindungen in der Polymerstruktur, wodurch der Thermoplast zu einem Duroplast wird. Die Vernetzung wird während oder nach der Extrusion der Rohre erreicht. Der Vernetzungsgrad liegt vorzugsweise zwischen 60 und 90 %. Ein höherer Vernetzungsgrad könnte zu Sprödigkeit und Spannungsrissen im Material führen, während ein geringerer Vernetzungsgrad zu einem Innenrohr mit schlechteren physikalischen Eigenschaften führen könnte. Vorzugsweise wird der Vernetzungsgrad in Übereinstimmung mit der ASTM-Norm F876 oder ISO 15875 festgelegt. Vernetztes Polyethylen (PEX) ist aufgrund seiner Materialeigenschaften, insbesondere seiner Flexibilität und Hochtemperaturbeständigkeit, das bevorzugte Material für das eine oder die mehreren Innenrohre.

[0019] Als Referenzbeispiel wird ein Verfahren zum Verlegen von Bodenbelägen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Fußbodenheizungsplatte angegeben. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Verkleben des Bodens mit der UFH-Platte; Verlegen der Platte und der Rohre; Auftragen des Fliesenklebers und Verlegen der Fliesen.

[0020] Im Vergleich zu einem Verfahren zum Verlegen von Bodenbelägen gemäß dem Stand der Technik, bei dem eine herkömmliche Fußbodenheizungsplatte verwendet wird, sind daher weniger Komponenten und weniger Installationsphasen erforderlich. Das heißt, bei Verwendung der erfindungsgemäßen Fußbodenheizungsplatte werden nur die Komponenten Fliessen, Fußbodenheizungsplatte mit Rohrsystem und Randstreifen benötigt. Im Gegensatz dazu sind nach dem Stand der Technik zusätzlich eine Verstärkungsschicht (z. B. aus Gips) mit Fugenband und ein Randstreifen erforderlich. Außerdem sind nach dem Stand der Technik die folgenden zusätzlichen Verlegephasen erforderlich: Verlegung des Randträgers; Kleber auf der Oberseite der Fußbodenheizungsplatte; Verlegung der Verstärkungsschicht; Verkleben aller Nähte der Platten der Verstärkungsschicht; und Auftragen einer optionalen Grundierung auf der Oberseite der Verstärkungsschicht.

[0021] Die erfindungsgemäße Fußbodenheizungsplatte ermöglicht somit eine geringere Aufbauhöhe der Fußbodenheizungsplatte - Bodenaufbau für Fliesen und führt zu einer einfacheren Verlegung. Dadurch werden die gesamten Installationskosten reduziert. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Auswirkungen auf die Umwelt durch die Verwendung von recycelten PET-Abfällen für die Herstellung der Fußbodenheizung Platten zu reduzieren, Schließlich wird darauf hingewiesen, dass die Fußbodenheizung Platten nach der Erfindung selbst recycelbar sind.

[0022] In den Figuren:

Fig. 1 zeigt eine Fußbodenheizungsplatte, die eine Schaumstoffplatte mit expandierten Perlen aus Polyalkylenterephthalat gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.

Fig. 2 zeigt eine erweiterte Ansicht einer Rille in der Schaumstoffplatte, wobei die Rille ein Rohr umfasst.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in dem die Werte der Kompressionstestergebnisse für verschiedene Materialien für die Wülste der Schaumplatte dargestellt sind.

Fig. 4 zeigt, wie Fußbodenheizungsplatten nach dem Stand der Technik verlegt werden

Fig. 5 zeigt, wie die erfindungsgemäßen Fußbodenheizungsplatten verlegt werden

[0023] Fig. 1 zeigt eine Fußbodenheizungsplatte (1), die eine Schaumstoffplatte (2) mit expandierten Perlen aus Polyalkylenterephthalat gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Schaumstoffplatte weist längsseitige Rillen (3) und kurzseitige Rillen (4) auf. Auf die Oberseite der Fußbodenheizungsplatte ist entsprechend den längsseitigen Rillen eine Aluminiumfolie (5), vorzugsweise mit einer Dicke von 0,05 bis 0,2 mm, insbesondere 0,1 mm, auflaminiert.

[0024] Fig. 2 ist eine erweiterte Ansicht einer längsseitigen Rille (6), wobei auf der Innenseite, insbesondere auf dem Boden, der längsseitigen Rille (6) Aluminiumfolienstreifen (7) auflaminiert sind.

[0025] Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in dem die Werte der Kompressionstestergebnisse für verschiedene Materialien für die Perlen der Schaumplatte dargestellt sind. Genauer gesagt sind die Ergebnisse der Druckprüfung unter 10 % Dehnung für Proben aus XPS, horizontal orientiertem PET und vertikal orientiertem PET mit Dichten von 100, 150 und 250 kg/m³ dargestellt.

[0026] Fig. 4 zeigt, wie Fußbodenheizungsplatten nach dem Stand der Technik verlegt werden. Es werden folgende Komponenten verwendet: Fliesenbelag (9); Verstärkungsschicht mit Nahtband (10); Fußbodenheizungsplatte mit Rohrsystem (11); Randträger (12); und Randstreifen (13). Das Verfahren nach dem Stand der Technik zum Verlegen von Fliesen unter Verwendung der Fußbodenheizungsplatten nach dem Stand der Technik umfasst üblicherweise die folgenden Schritte:

1. Verkleben von Bodenbasis und UFH-Platte

2. Verlegen des Randträgers

3. Verlegen von Platten und Rohren

4. Auftragen von Kleber oben auf die UFH-Platte

5. Einbauen der Verstärkungsschicht

6. Abkleben aller Nähte der Verstärkungsschichtplatten

7. optionale Grundierung auf der Verstärkungsschicht

8. Fliesenkleber + Fliesenlegen

[0027] Fig. 5. zeigt, wie Fußbodenheizungsplatten nach der vorliegenden Erfindung verlegt werden. Die folgenden Komponenten sind erforderlich: Fußbodenheizungsplatten gemäß der vorliegenden Erfindung mit Rohrsystem (14); Fliesen (15); und Randstreifen (in Abb. 5 nicht dargestellt).

Bezugszeichen

[0028] 

1

Fußbodenheizungsplatte

2

Schaumstoffplatte

3

Längsseitige Rillen

4

Kurzseitige Rillen

5

Auf die Oberseite der Fußbodenheizungsplatte entsprechend den längsseitigen Rillen laminierte Aluminiumfolie

6

Rille

7

Alufolienstreifen

8

Rohrleitung

9

Fliesen

10

Verstärkungsschicht mit abgeklebten Nähten

11

Fußbodenheizungsplatte mit Rohrsystem nach dem Stand der Technik

12

Randträger

13

Randstreifen

14

Fussbodenheizungsplatte mit Verrohrung nach der vorliegenden Erfindung

15

Fliesen

Ansprüche

1. Fußbodenheizungsplatte (1), bestehend aus einer Schaumstoffplatte (2) mit expandierten Polyalkylenterephthalat-Perlen.

2. Fußbodenheizungsplatte nach Anspruch 1, wobei das Polyalkylenterephthalat ein Polyethylenterephthalat ist.

3. Fußbodenheizungsplatte (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die expandierten Perlen einen zellulären Kern umfassen, der von einer kompakten Haut eingekapselt ist, und eine Dichte unter 400 kg/m³ nach DIN ISO 1183 aufweisen, und wobei die expandierten Perlen eine intrinsische Viskosität von mindestens 0,69 dl/g nach ASTM D4603-03 und eine Schmelzviskosität η₀ von mehr als 300 Pa.s nach ASTM D4440 bei 280°C aufweisen.

4. Fußbodenheizungsplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die expandierten Perlen vertikal in der Schaumstoffplatte (2) ausgerichtet sind.

5. Fußbodenheizungsplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die expandierten Perlen aus Polyalkylenterephthalat recyceltes Polyalkylenterephthalat umfassen oder vorzugsweise aus diesem bestehen.

6. Fußbodenheizungsplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaumstoffplatte (2) eine rechteckige Form hat.

7. Fußbodenheizungsplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaumstoffplatte (2) Rillen (6) für Rohrsystem aufweist, die vorzugsweise mit, vorzugsweise separaten, Streifen aus Aluminiumfolie oder Aluminiumplatten laminiert sind.

8. Fußbodenheizungsplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaumstoffplatte (2) längsseitige Rillen (6) und kurzseitige Rillen aufweist, die die längsseitigen Rillen (6) verbinden.

9. Fußbodenheizungsplatte (1) nach Anspruch 8, wobei die Aluminiumfolie auf der Oberseite der Platte (2) entsprechend den längsseitigen Rillen (6) laminiert ist.

10. Fußbodenheizungsplatte (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Rillen (6) eine omegaförmige Form haben, so dass das Rohrsystem in die Rillen (6) gedrückt werden kann und dann an seinem Platz gehalten wird.

11. Fußbodenheizungsplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaumstoffplatte (2) Kunststoffrohre umfasst, die vorzugsweise aus einem Polyolefin, noch bevorzugter aus einem vernetzten Polyolefin, insbesondere aus vernetztem Polyethylen (PEX) bestehen.

Zeichnung