DE2623661B2 - Verfahren zur Herstellung eines elastischen harzartigen Fußbodenbelages - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines elastischen harzartigen FußbodenbelagesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen harzartigen Fußbodenbelags, bei dem
auf eine Schicht aus einem gelierten polymeren harzartigen Material, das ein Treibmittel enthält, und die
sich auf einer Bahn aus einem Fasergrund- oder -trägermaterial befindet, eine ein färbendes Material
enthaltende Druckmasse aufgetragen bzw. aufgedruckt und dann noch Gebrauchsschutzschichten einschließlich
Decküberzugsmassen aufgetragen werden und nachfolgend dieses Bahnenmaterial in einem weiteren Fabrikationsschritt
eines durchgehenden Verfahrens unter Zersetzung des Treibmittels und Verschäumen der
harzartigen Schicht erhitzt wird.
Aus den US-PS 32 93 108, 32 93 094 und den DE-OS 16 29 612 und 16 19 248 sind elastische Fußbodenbeläge
bekannt, die hergestellt werden, indem verschäumbar harzartige Bahnen, bestehend aus einer Grund- oder
Trägerbahn aus Fasermateria! mit einer darauf aufgebrachten, getrockneten bzw. gelierten verschäumbaren
Schicht aus Polymermaterial und weiteren üblichen Schichten aus Druckmassen, mit einem Überzug zur
Bildung einer oberen Verschleißschicht versehen werden und sodann in einem direkt anschließenden
Arbeitsgang gehärtet und geschäumt wird. Das Problem der Aufbringung einer Urethanüberzugsmasse auf nicht
expandiertes, verschäumbares harzartiges Bahnenmaterial in einem Reihenfabrikationsverfahren wird dabei
nicht in Betracht gezogen.
Obwohl Urethanüberzüge normalerweise leicht durch Tauchen, Sprühen, Bürsten, Walzen und andere
herkömmliche Überzugsmethoden auf sehr verschiedene Materialien aufgebracht werden können, bestehen
Schwierigkeiten beim Aufbringen solcher Überzüge auf verschäumbar, harzartige Bahnenmaterialien, wenn
das Aufbringen der Urethanüberzugsmasse in einem Reihenherstellungsverfahren bzw. Durchlaufverfahren
durchgeführt wird, bei dem die Urethanüberzugsmasse in einer Verfahrensstufe vor dem Verschäumen
aufgebracht wird und das Erwärmen, Expandieren und Verschäumen der harzartigen Bahnenmaterialien in
einer anderen Verfahrensstufe in einem Durchgang durch den Fabrikationsvorgang stattfinden. Vom
wirtschaftlichen Standpunkt aus ist es unerwünscht, zwei Durchgänge der Bahnenmaterialien durch den
Fabrikationsvorgang vorsehen zu müssen.
Wenn z. B. die Urethanüberzugsmasse in einem Reihenfabrikationsvorgang nach einem herkömmlichen
ι ο Überzugsverfahren unter Gießen in Form des Fallenlassens
eines »Vorhangs« der Beschichtungsmasse auf das Bahnenmaterial dem verschäumbaren, harzartigen
Bahnenmaterial zugeführt wird, kollidiert die veränderliche Geschwindigkeit, die beim nachfolgenden Erwär-
is mungs-, Expandier- und Härtungsvorgang erforderlich
ist, mit der vorteilhaften eingestellten konstanten Geschwindigkeit, die im allgemeinen bei dem Überzugsverfahren des Gießens einer Beschichtung erforderlich
ist. Wenn andererseits das Gegenwalzenüberzugsverfahren
angewendet werden soll, das den verschiedenen Betriebsgeschwindigkeiten besser angepaßt werden
kann, ist es schwierig, befriedigende, gleichmäßig als Schichten aufgetragene, blasenfreie Urethanüberzüge
zu erzielen. Bei Herstellung elastischer, harzartiger Fußbodenbeläge könnten jedoch mit Polyurethanschutzüberzügen
als Deckschichten aufgrund der guten Abriebfestigkeit und Festigkeit gegenüber Lösungsmitteln
und chemischem Angriff, guten Elastizität, Anpassungsfähigkeit,
Schlagfestigkeit, Zähigkeit, Glanzbe-
jo ständigkeit, guter Oberflächenbeschaffenheit, des guten
Haftvermögens gegenüber vielen Materialien und der guten Wetterfestigkeit hochwertige und ökonomisch
herstellbare Fußbodenbeläge des eingangs bezeichneten Aufbaus erhalten werden, wenn ein dementspre-
r> chendes Verfahren im Rahmen eines Reihenherstellungs-
bzw. Durchlauf-Verfahrens zur Verfugung steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Reihenfabrikationsverfahren zu schaffen, bei
dem in einem durchgehenden Verfahrensgang die
4Ii Urethanüberzugsmasse auf die Bahn aus nichtexpandiertem,
verschäumbaren polymeren harzartigen Bahnenmaierial,
das mit einer Druckmasse beschichtet bzw. bedruckt und mit Gebrauchsschutzschichten versehen
ist, aufgetragen und dann unter Bildung eines trockenen j und gehärteten Urethanüberzugs und Expandierung des
verschäumbaren harzartigen Bahnenmaterials erwärmt wird.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren, wie es durch den Patentanspruch wiedergebt)
geben wird. Gegenstand der Erfindung ist somit ein wie eingangs angegebenes Verfahren, welches durch die im
Patentanspruch angegebenen Maßnahmen gekennzeichnet ist.
In der Zeichnung ist die
")"i F i g. 1 ein Fließschema, das den Verfahrensgang
wiedergibt, nach dem die Erfindung in der Praxis durchgeführt werden kann und die
F i g. 2 eine schematische Darstellung eines typischen herkömmlichen Gegenwalzenüberzugsverfahrens, das
w) zur Durchführung der Erfindung benutzt wird.
Die F i g. 1 erläutert ein Fließschema eines typischen Fabrikationsvorgangs zur Herstellung elastischer, harzartiger
Fußbodenbeläge, der bei der Erfindung anwendbar ist und bei dem in der ersten Verfahrensstufe auf ein
hr> Grund- bzw. Trägerbahnenmaterial ein verschäumbares,
harzartiges Polymerisat, wie z. B. Plastisol, normalerweise in einer flüssigen oder halbflüssigen Form,
aufgetragen wird und dann das verschäumbare,
harzartige Polymerisat praktisch ohne Expandieren oder Verschäumen desselben erwärmt und erhärtet
bzw. geliert wird. Dieses wird natürlich auf sehr einfache Weise lediglich durch Erwärmen auf eine erhöhte
Temperatur bewerkstelligt, welche hoch genug ist das harzartige Material gelieren und fe-jt werden zu lassen,
aber nicht hoch genug ist, um das Expandiermittel in der
Masse zu aktivieren und ein Expandieren oder Verschäumen zu bewirken. Dieses ist ein in der Industrie
angewendetes herkömmliches Verfahren, das nicht weiter erklärt oder beschrieben zu werden braucht
Das Grund- bzw. Trägerbahnenmaterial kann aus einer verflochtenen oder verfilzten Faserbahn, einem
gewebten Stoff, einem gewirkten Stoff, einem Vlies oder ungewebten Gespinst oder praktisch aus irgendeinem
Bahnenmaterialtyp bestehen und aus Mineralfasern, natürlichen Wollfasern oder natürlichen Fasern aus
Cellulosematerialien, synthetischen oder künstlichen
Fasem oder Fäden, wie z. B. aus keyon, Nylon,
Polyestern, Polyolefinen usw, aus Asbest, Glaswolle, Mineral- oder Schlackenwolle, Metallfäden usw., hergestellt
worden sein. Ein derartiges Bahnenmaterial kann gegebenenfalls zuvor mit einem wasserfesten oder
verstärkenden Material, wie z. B. einem Vinylpolymeren, einem Butadien-Styrol-Polymerisat oder anderen
thermoplastischen oder vernetzenden oder wärmehärtenden Harzen, imprägniert oder gesättigt worden sein.
Weitere spezielle Beispiele für andere Grund- bzw. Trägermaterialien sind in den US-Patentschriften
32 93 094 und 32 93 108 zu entnehmen.
Das verschäumbar harzartige polymere Material, das auf das Grundbahnenmaterial aufgetragen wird, ist
vorzugsweise eine Dispersion oder eine Suspension eines Harzes in einem flüssigen oder halbflüssigen
Medium. Das Dispersions- oder Suspensionsmittel ist in dem Fall eines wäßrigen Latex Wasser, in dem Fall eines
Organosols ein organisches Lösungsmittel und in dem Fall eines Plastisols ein Weichmacher.
Piastisole werden wegen der leichten Handhabung derselben und der Tatsache, daß bei deren Verwendung
anschließend nicht ein großes Volumen Wasser (in dem Fall eines wäßrigen Latex) entfernt zu werden braucht
oder (in dem Fall eines Organosols) anschließend große Mengen organischer Lösungsmittel entfernt und möglicherweise
wiedergewonnen werden müssen, bevorzugt
Das zur Zeit bevorzugte und am meisten verwendete Harz in einem solchen Plastisol ist Polyvinylchlorid, und
zwar als Homopolymerisat, Copolymerisat, Terpolymerisat, Blockpolymerisat und dergleichen. Es können
jedoch auch viele andere Harze verwendet werden, wie Polyolefine, ζ. B. Polyäthylen und Polypropylen, die
Acrylate und Methacrylate, Polyamide, Polystyrole, Phenolharze, Harnstoffharze, synthetischer Kautschuk,
Harnstoff-Formaldehyd, Neopren usw.
Außerdem sind verschiedene Weichmacher, wie z. B. Dibutylsebacat, Butylphenylphthalat, Di(2-äthylhexyl)phthalat,
Dioctylphthalat usw., in den verschäumbaren harzartigen polymeren Massen enthalten, wie auch
verschiedene Stabilisatoren, wie z. B. Phenylphthalat, dibasisches Bleiphosphit usw., um schädliche Effekte
eines Abbaus durch Licht und Wärme zu vermindern. Pigmente, wie z. B. Titandioxid sowie auch Expandiermittel,
wie z. B. Azodicarbonamid, sind ebenfalls enthalten. Außerdem können Beschleuniger, Inhibitoren,
Katalysatoren, Antioxidantien, viskositätsändernde Mittel usw. enthalten sein. Typische Formulierungen
und Zusammensetzungen von verschäumbaren harzartigen polymeren Materialien sind in den obengenannten
US-Patentschriften angegeben.
Die Dicke der Schicht aus verschäumbarem harzartigen poiymerem Material, wie sie auf das Grundbahnenmaterial
aufgetragen wird, liegt in dem Bereich von etwa 0,13 bis etwa 1,0 mm, gemessen vor dem
Expandieren und Verschäumen.
Nach dem Auftragen der verschäurubaren, harzartigen polymeren Masse auf das Grundbahnenmaterial
wird diese in einem Ofen oder einer anderen geeigneten Erwärmungsvorrichtung, der bzw. die bei einer erhöhten
Temperatur von etwa 116 bis etwa 232° C gehalten
wird, für eine Zeitdauer von etwa 1 Minute bis zu etwa 4 Minuten erwärmt, wobei die Masse geliert und fest wird.
Die Temperatur und die Dauer sind voneinander abhängig, und je höher die Temperatur ist, desto kurzer
ist die Dauer und umgekehrt Die erhöhte Temperatur ist jedoch nicht so hoch, daß sie das Expandiermittel in
der Masse aktiviert oder zersetzt und etwa ein Expandieren oder Verschäumen zu diesem Zeitpunkt
bewirkt.
Nach dem Erwärmen der verschäumbaren, harzartigen Masse oder des Plastisols auf eine genügend hohe
Temperatur unter Gelieren und Festwerden ohne Expandieren der Masse wird diese dann mit einer
Druckmasse, die einen Farbstoff oder ein Pigment oder ein anderes färbendes Material enthält, unter Bildung
des gewünschten Musters oder der gewünschten Farbe bedruckt. Die Druckmasse oder das Plastisol können
außerdem Harze, Weichmacher, Stabilisatoren, Antioxidantien usw. enthalten. Das Trocknen wird durch
Aussetzen der Luft oder mittels üblicher Erwärmungsund Trocknungsmethoden bewirkt.
Typische Druckfarbmassen sind in den obengenannten US-Patentschriften angegeben. Inhibitoren sind in
den Druckfarbmassen der Erfindung enthalten oder können weggelassen werden, je nachdem, ob ein
Inhibieren gewünscht wird oder nicht
Weiterhin wird eine Gebrauchsschutzschicht mit einer durchschnittlichen Dicke von etwa 0,05 bis etwa
0,64 mm dann relativ gleichmäßig auf das gelierte Plastisol aufgetragen. Die Gebrauchsschutzschicht ist
normalerweise eine klare, unpigmentierte Harzmasse, und ihr Hauptzweck liegt normalerweise darin, dem
elastischen Fußbodenbelag eine verbesserte Verschleißfestigkeit zu verleihen. Viele Bestandteile der oben
beschriebenen verschäumbaren, harzartigen polymeren Massen können auch in den Formulierungen der
Gebrauchsschutzschicht vorhanden sein, insbesondere das Polyvinylchlorid oder ein anderes Harz, Weichmacher,
Stabilisatoren usw., doch sind andere Bestandteile, wie z. B. das Expandiermittel, Pigmente usw, normalerweise
nicht enthalten. Typische Formulierungen für Gebrauchsschutzschichten sind in den obengenannten
US-Patentschriften angegeben.
Nach dem Auftragen der Gebrauchsschutzschicht auf das bedruckte, gelierte Plastisol wird diese in einem
Ofen oder einer anderen geeigneten Erwärmungsvorrichtung, der bzw. die bei einer genügend hohen
Temperatur von etwa 116 bis etwa 232°C gehalten wird,
für eine Zeitdauer von etwa 1 Minute bis zu etwa 4 Minuten erwärmt, wobei diese Schicht geliert und fest
wird. Eine solche erhöhte Temperatur reicht jedoch nur zum Gelieren und Verfestigen der harzartigen Gebrauchsschutzschicht
aus und ist nicht hoch genug, um das Expandiermittel zu aktivieren oder zu ζ -setzen und
ein Expandieren oder Verschäumen der verschäumbaren Materialien zu bewirken.
Das Produkt ist nun für das Aufbringen des Urethandecküberzugs nach dem Gegenwalzenüberzugsverfahren
fertig, auf das direkt die in Reihe durchgeführte Erwärmungs- und Expandier- bzw.
Verschäumungsoperation unter Bildung des elastischen, ~> harzartigen Fußbodenbelags mit dem gewünschten
Polyurethandecküberzug durchgeführt wird. Dieses wird durch einen einmaligen Durchgang durch die
Vorrichtung erreicht und erfordert nicht einen zweiten Durchgang, der ein Aufrollen des Produkts und ein ι ο
Abrollen des Produkts für den zweiten Durchgang und dann ein weiteres Aufrollen des Produkts nötig machen
würde.
Die Urethanüberzugsmasse kann einen oder mehrere der 5 Haupttypen von im Handei erhältlichen r>
Urethanüberzugsformulierungen enthalten, welche in den A.S.T.M. D968-51-Bestimmungen angegeben sind.
Die Hauptunterschiede zwischen diesen 5 Typen liegen außer ihrer chemischen Zusammensetzung in der Art
und Weise, in der der Urethanüberzug gehärtet wird, d. h. ob er durch Umsetzung mit dem Sauerstoff der
Luft eher als durch Umsetzung der darin enthaltenen NGO-Gruppen (Typ I), oder durch Trocknen durch
Lösungsmittelverdampfuns und Härten durch Umsetzung mit der Feuchtigkeit der Luft (Typ II) oder durch
Erwärmen und Sintern unter Bildung eines umgesetzten und gehärteten Urethanüberzugs (Typ III) oder durch
Erwärmen unter Bildung eines Vorpolymerisats, das mit einem gesonderten Katalysator versehen wird, wie z. B.
einem tertiären Amin (Typ IV) oder durch Lösungsmittelverdampfung und Umsetzung unter normalen Bedingungen
ohne Hilfe eines Katalysators (Typ V) gehärtet wird.
Außerdem sind diese Urethanüberzugstypen durch die Anzahl der Komponenten in dem System in
Gruppen eingeteilt. A.S.T.M.-Typen I, II und III sind Einkomponentensysteme, während die A.S.T.M.-Typen
IV und V Zweikomponentensysteme sind. Die Typen II und IV oder Gemische oder Kombinationen davon in
verschiedenen Anteilen werden bevorzugt zur Herstellung von Urethanüberzügen nach der Erfindung
verwendet
Der Typ II basiert auf einem Vorpolymerisat mit Isocyanstendgruppen, das durch Lösungsmittelverdampfung
trocknet und durch Umsetzung mit der 4-, Feuchtigkeit in der umgebenden Atmosphäre härtet.
Aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Diisocyanate oder Gemische oder Kombinationen davon
ergeben die NGO-Quelle, während die reagierenden Polyolhydroxylgruppen von Glykolen, Glycerinen,
Trialkylolalkanen, Alkandiolen usw. oder Gemischen oder Kombinationen davon zur Verfügung gestellt
werden. Andere Polyhydroxyverl indungen können ebenfalls verwendet werden.
Der Typ IV wird aus aromatischen, aliphatischen oder
cycloaliphatischen Diisocyanaten oder Gemischen oder Kombinationen davon hergestellt, und die reagierenden ·
Polyolhydroxygruppen werden von Polyestern, PoIyäthern,
Rizinusöl usw. geliefert Andere Polyhydroxyverbindungen können ebenfalls verwendet werden. Die e>o
Diisocyanat- und Polyolverbindungen werden erwärmt und bilden dabei ein Vorpolymerisat das mit einem
gesonderten Katalysator, wie z. B. einem tertiären Amin, versehen wird.
Typische spezielle Beispiele für solche aromatischen, aliphatischen und cycloaliphatischen Diisocyanate sind
TolylendiisocyanatXylylendiisocyanat
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
TolylendiisocyanatXylylendiisocyanat
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
1,5-Naphthalindiisocyanat,
S.S'-Dimethoxy-'M'-biphenyldiisocyanat,
Phenylendiisocyanat
S.S'-Dimethyl-'M'-biphenyldiisocyanat,
4,4'-Bisphenyldiisocyanat
Methylenbiscyclohexyldiisocyanat,
1,6-Hexamethylendiisocyanat,
2,2,4-Trimethyl-1,6-hexandiisocyanat,
Trimethylhexamethylendiisocyanat,
Isophorondiisocyanat
Dimer von Säurediisocyanat,
Trimer von Hexamethylendiisocyanat
usw.
Typische spezielle Beispiele für solche reagierenden Polyolpqlyhydroxyiverbindungen sind
1,2-Äthandiol, 1,2-Propandiol,
1,3-PropandioI, 1,4-Butandiol,
1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan,
Trimethyloläthan, Rizinusöl,
Polyoxypropylendiol, Polyoxyäthylenglykol,
Polyoxymethylenglykol,
Polytetramethylenglykol,
Poly(oxypropylen)-Addukte von Glycerin,
Polyoxypropylen-Addukte von Trimethylolpropan,
n,n,n,n-Tetrakis(2-hydroxypropyl)äthylendiamin,
Poly(oxypropylen)-Addukte von Pentaerythrit
2-Methylglucosid,b-Methylglucosid,
Erythrit, Pentaerithrit Adonit
Arabit, Sorbit, Mannit Dulcit
Adipinsäurepolyester, Sebacinsäurepolyester,
Bernsleinsäürepolyester, Polycaprolacton.
Mehrkernige Polyisocyanate und andere Polyhydroxyverbindungen sind ebenfalls gemäß einer allgemeineneren Ausführungsform der Erfindung verwendbar.
Mehrkernige Polyisocyanate und andere Polyhydroxyverbindungen sind ebenfalls gemäß einer allgemeineneren Ausführungsform der Erfindung verwendbar.
Allgemeiner gesagt, können die Polyurethanharze als eine Klasse von Harzen angesehen werden, die durch
Umsetzung von Diisocyanaten mit organischen Verbindüngen, die zwei oder mehr aktive Wasserstoffe
enthalten (wie z. B. Phenolen, Aminen, Hydroxyl- und Carboxylverbindungen), zu Polymerisaten mit freier
Isocyanatgruppen erhalten werden. Unter dem EinfluC von Wärme oder Katalysatoren oder beiden setzen sich
letztere jeweils mit Wasser, Glykolen, Diaminen usw unter Bildung eines wärmehärtenden Harzes um.
Die Polyurethanüberzugsherstellung
Die spezielle Polyurethanüberzugsmasse, die gemäC der Erfindung zum Auftragen benutzt wird, ist nich1
kritisch und stellt als solche kein erfindungswesentliche! Merkmal dar. Wesentlich und kritisch jedoch ist daß die
Viskosität der Urethanüberzugsmasse unter die hiei spezifizierten Bereiche fällt und daß gleichfalls da·
Gießverhältnis unter den hier spezifizierten Bereid fällt
Im spezielleren ist zu sagen, daß aus Gründen, di<
anhand der nachfolgenden Beschreibung noch klare werden, die Urethanüberzugsmasse eine Viskosität voi
10 bis 100 cP bei Raumtemperatur haben muß. Zu Erläuterung und zum Vergleich wird angegeben, daß dii
Viskosität von Wasser bei 20,2°C 1 cP beträgt und dii
Viskosität eines aus dem Orient stammenden S.A.E Schmieröls bei 15,6° C etwa 100 cP beträgt
Die Polyurethanüberzugsmasse wird auf die gelierti
Gebrauchsschutzschicht als Decküberzug gegossen um hat eine Naßdicke von etwa 0,038 bis etwa 038 mm, dii
schließlich eine Trockendicke von etwa 0,013 bi
0,13 mm nach dem Erwärmen, Trocknen und Härten ergibt.
Das Auftragen der Polyurethanüberzugsmasse auf die Oberseite der gelierten Gebrauchsschutzschicht wird
mit einer speziell eingestellten Gegenwalzenüberzugsvorrichtung, wie sie in der Fig. 2 erläutert ist,
vorgenommen. Dort ist eine Wegstrecke eines kontinuierlichen Bahnenmaterials dargestellt, dessen oberste
Schicht die gelierte Gebrauchsschutzschicht ist. Dieses Bahnenmaterial wird von einer Beschickungsquelle
(nicht dargestellt) aus zu der Oberfläche einer drehbaren, elastomeren Stützwalze 10 geführt, die sich
im Uhrzeigersinn dreht, wie dargestellt ist. Die Stützwalze 10 steht in Berührung mit einer drehbaren
Überzugs- oder Streichwalze 12, die sich ebenfalls im Uhrzeigersinn dreht. Die Geschwindigkeit dieser
Walzen wird so eingestellt, daß das Verhältnis oder die Anteile der Walzengeschwindigkeiten, wie es erwünscht
oder erforderlich ist, variiert werden kann bzw. können. Die relativen Umfangsgeschwindigkeiten der Überzugs-
oder Streichwalze 12 und der Stützwalze 10 werden das Streichverhältnis genannt, das am besten
durch die folgende Formel definiert wird:
Streichverhaltnis =
Umfangsgeschwindigkeit der Streichwalzc
Umfangsgeschwindigkeit der Stützwalze
Umfangsgeschwindigkeit der Stützwalze
Es ist wesentlich, daß dieses Verhältnis innerhalb des Bereichs von 0,8:1 (in welchem Fall sich die
Überzugswalze mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die Stützwalze bewegt) bis etwa 1.1 :1
(in welchem Fall die Überzugswalze sich mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Stützwalze 2>
bewegt) gehalten wird. Diese Walzen bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen an ihrem Punkt der
größten Nähe, und auf diese Weise wird der Überzug auf das vorbeistreichende Bahnenmaterial abgegeben
und aufgewischt. Dieses Streichverhältnis muß inner- in
halb des spezifizierten Bereichs gehalten werden, um eine geeignete Aufwischwirkung zu erzielen und die
erwünschten Ergebnisse gemäß der Erfindung zu erhalten. Eine drehbare Meßwalze 14, die sich ebenfalls
im Uhrzeigersinn dreht, nimmt in einem Trog oder Vorratsbehälter 18 enthaltene Urethanüberzugsmasse
16 auf, und die genaue Menge von Urethanüberzugsmasse 16 wird zwischen der Meßwalze 14 und der
Überzugs- oder Streichwalze 12 richtig abgemessen und anschließend auf das Bahnenmaterial Λί, das sich um den -in
Umfang der elastomeren Stützwalze 10 bewegt, aufgebracht.
Weitere Einzelheiten von den Gegenwalzenüberzugsverfahren können in Encyclopedia of Polymer
Science and Technology, Volumen 3, Seiten 765 bis 807, »Coating Methods — Survey« von D. G. Higgins
gefunden werden. In diesem Zusammenhang wird festgestellt, daß in der Tabelle 1 dieses Überblicks von
Higgins angegeben ist, daß der übliche Viskositätsbereich für nach dem Gegenwalzenüberzugsverfahren >o
aufgebrachte Überzüge der Bereich von 1000 bis 20 000 cP ist. Dieser Bereich steht im Gegensatz zu dem
oben angegebenen Bereich von etwa 40 bis 100 cP für das Auftragen der Urethanüberzugsmasse gemäß der
Erfindung.
Nach dem Auftragen der Polyurethanüberzugsmasse auf die Oberfläche der gelierten Gebrauchsschutzschicht ist das überzogene Produkt für den Erwärmungsvorgang fertig, der die Schichten des Bahnenma
terials erwärmt, trocknet, expandiert und verschäumt bo
sowie härtet Dieses wird in einem Ofen oder einer anderen geeigneten Erwärmungsvorrichtung, der bzw.
die bei einer erhöhten Temperatur von etwa 66 bis etwa 232° C und vorzugsweise von etwa 127 bis etwa 210° C
gehalten wird, für eine Zeitdauer von etwa 1 Minute bis etwa 8 Minuten und vorzugsweise bis etwa nur 4
Minuten vorgenommen.
Polyurethanüberzugsmasse und expandiert das verschäumbare,
harzartige polymere Material, so daß sich dieses mit verschiedenen Expansionsverhältnissen von
etwa 2:1 bis etwa 5:1 ausdehnt, je nach den besonderen vorhandenen Umständen.
Während des Erwärmungsvorgangs wird der Grad des Härtens und Erhärtens des Urethanüberzugs so
eingestellt, daß der Überzug nicht so ausreichend erhärtet und fest wird, daß das Aufblähen und die
gewünschte Expansion des harzartigen Materials ernstlich gestört werden könnten. Insbesondere kann,
wenn ein Inhibitor in der Druckfarbe enthalten ist, um durch unterschiedliche Expansion einen Prägeeffekt
bzw. reliefartigen Effekt zu erzielen, der Widerstand des erhärteten festen Urethanüberzugs bewirken, daß
hervorstehende Bereiche horizontal in die vertieften Sohlenbereiche expandieren, so daß der Unterschied in
der Schaumhöhe verlorengeht. Um dieses zu vermeiden, werden das Härten und Erhärten des Urethanüberzugs
so eingestellt, daß diese nicht 80% während des Erwärmens und Expandierens des harzartigen Biattmaterials
überschreiten. Diese Einstellung kann durch Regulierung der Wärme oder der Verweildauer in dem
Ofen oder durch geeignete Wahl des Anteils, der Konzentration oder des Typs des verwendeten Härtungskatalysators
vorgenommen werden.
Die Erfindung wird nun in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen noch weiter erläutert. Diese
Ausführungsbeispiele geben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wieder, doch ist die Erfindung
nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Das Grund- oder Trägerbahnenmaterial ist eine Filzbahn mit einer Dicke von 0,76 mm aus Asbestfasern,
imprägniert mit 5% Harnstoff-Formaldehyd-Harz und 25% Copolymerisat von Butadien und Acrylnitril. Die
Asbestbahn wird erwärmt, um das Harnstoff-Formaldehyd-Harz zu härten. Die Asbestbahn wird außerdem mit
einem Schlichteüberzug aus einer Hälfte Methylmethacrylat und einer Hälfte Butylacrylat in einer Menge
entsprechend 11,35 g je 83,6 dm2 versehen, und der
Schlichteüberzug wird dann getrocknet
Die verschäumbare Plastisol-Überzugsmasse wird auf das Grundbahnenmaterial mit einer durchschnittlichen
Dicke von etwa 038 mm (Naßdicke nach dem
Auftragen) mit der folgenden
Gewichtsteilen aufgetragen:
Gewichtsteilen aufgetragen:
Zusammensetzung in
Gcwichtsteile | |
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad, | |
spezifische Viskosität 0,6 | 50 |
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad, | |
spezifische Viskosität 0,4 | 50 |
Butylbenzylphthalat-Weichmacher | 52 |
Sekundärer Weichmacher aus | |
Alkylarylkohlenwasserstoff | 18 |
Azodicarbonamid-Expandiermittel | 3 |
Dibasisches Bleiphosphit | |
(Stabilisator-Beschleuniger) | 2 |
Pigment (Titandioxid) | 5 |
Die Plastisol-Überzugsmasse wird bis zu einem festen Zustand in einem Ofen, der bei einer erhöhten
Temperatur von 149°C gehalten wird, geliert. Die Erwärmungsdauer beträgt 3 Minuten.
Die auf die Oberfläche des gelierien und festen
Plastisols aufgebrachten Druckfarben werden in dem gewünschten Muster aufgetragen und haben die
folgenden Zusammensetzungen in Gewichtsteilen:
Cjcwichtstcilc
Vinylchlorid- Vinylacetal-Copolymerisat 8,5 Methyläthylketon 51,5
Titandioxidpignient (55%) 25,0
Triinellitsäureanhydrid-Inhibitor 15,0
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat 13,5
Methyläthylketon 61,5
Pigment (kein Inhibitor) 25,0
Die Druckfarbenmassen werden erwärmt und getrocknet, bevor die Gebrauchsschutzschicht aufgetragen
wird.
Dann wird eine Gebrauchsschutzschichtmasse mit der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsteilen auf
das bedruckte, gelierte Plastisol mit einer durchschnittlichen Dicke von etwa 0,25 mm (Naßdicke nach dem
Auftragen) aufgetragen:
(Jewichtsleil | |
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad, | |
spezifische Viskosität 0,50 | 95,0 |
Polyvinylchlorid, Suspensionsgrad, | |
spezifische Viskosität 0,35 | 5,0 |
Weichmacher aus alkylarylmodi- | |
fiziertem Phthalatester | 38,0 |
Sekundärer Weichmacher aus | |
epoxidierten Tallölester | 5,0 |
2,2,4-Trimethyl-l,3-pentandioldiiso- | |
butyrat | 7,0 |
Stabilisator | 3,0 |
Viskositätseinstellmittel | 1,2 |
Die Gebrauchsschutzschichtmasse wird in einem Ofen, der bei einer erhöhten Temperatur von 149° C
gehalten wird, geliert und verfestigt Die Verweildauer in dem Ofen beträgt 3 Minuten.
Die Polyurethanüberzugsmasse wird wie folgt formuliert: Ein aliphatisches Diisocyanat (Hexamethylendiisocyanat)
ist die NCO-Quelle, die reagierenden Polyolpolyhydroxygruppen werden von einem Gemisch von
Polyestern und Polyethern geliefert, wobei die Polyester den Hauptteil bilden und die Polyäther den kleineren
Teil bilden, und der Katalysator ist ein Gemisch von Tetrakis-2-hydroxypropyläthylendiamin, einem tertiären
Amin und Dibutylzinndilaurat.
Die Urethanüberzugsmasse wird auf die Oberfläche
der gelierten und verfestigten Gebrauchsschutzschicht mit einer Naßdicke von etwa 0,15 mm als Schicht
aufgetragen. Die Viskosität der Masse beträgt 6OcP. Das bei dem Gegenwalzenauftragsverfahren angewendete
Streichverhältnis beträgt 0,95 : 1. Der Aufbau der Gegenwalzenauftragsvorrichtung ist im wesentlichen
so, wie er in der F i g. 2 der Zeichnung dargestellt ist.
Das mit dem Polyurethan beschichtete Produkt wird dann in einem Ofen in einem Reihenverfahrensvorgang
bei einer erhöhten Temperatur von 196°C für eine Zeitdauer von 2 Minuten und 45 Sekunden erwärmt.
Während dieser Zeitdauer wird zuerst das Lösungsmittel entfernt, dann werden die verschäumbaren harzartigen
Materialien expandiert oder verschäumt und findet das Härten des Polyurethandecküberzugs und der
anderen harzartigen Materialien statt.
Das verschäumbare Plastisol erhöht seine Dicke von etwa 0,38 mm auf etwa 1,14 mm, was ein Expansionsverhältnis
von etwa 3 : 1 anzeigt. Die Urelhanüberzugsmasse wird getrocknet und gehärtet, und die Dicke dieses
Überzugs nimmt dabei von etwa 0,15 mm (Naßdicke) auf etwa 0,05 mm (Trockendicke) ab. Das Grundbahnenmaterial
und die Gebrauchsschutzschicht ändern ihre Dicke nicht in einem wesentlichen Maße, und die
Gesamtdicke des Endprodukts beträgt etwa 2,21 mm.
Die Geschwindigkeit der Bahnenmaterialien durch die Reihenherstellungsverfahrensstufen des Auftragens
von der Urethanüberzugsmasse und des nachfolgenden Erwärmens, Expandierens und Härtens ist veränderlich
und wird durch die unvermeidlichen Änderungen der Geschwindigkeit des Herstellungsprozesses bestimmt.
Die einzelnen Geschwindigkeiten der beiden Verfahrensstufen, obwohl sie variabel sind, ändern sich
übereinstimmend und bleiben daher prkatisch in Bezug aufeinander gleich und sind in irgendeinem bestimmten
Augenblick die gleichen und passen sich daher dem Gesamtherstellungsvorgang an. Kein Walzen des
Produkts ist nach Beendigung der Urethanüberaigsbildung
erforderlich, und es ist auch kein zwischenzeitliches Aufbewahren vor der nachfolgenden Erwärmungsstufc
notwendig.
Der Polyurethandecküberzug haftet gut an der Gebrauchsschutzschichl. Das erhaltene Produkt ist in
ausgezeichneter Weise als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial geeignet und zeigt die erwünschten
oben angegebenen Eigenschaften und Merkmale von Polyurethanschutzüberzügen.
Das Verfahren des Beispiels 1 wird im wesentlichen wiederholt mit der Ausnahme, daß auf ein Filzgrundbzw,
-trägermaterial eine verschäumbare Plastisolmasse aufgetragen wird, die die folgende Zusammensetzung in
Gewichtsteilen hat:
Gewichtsteile
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,
spezifische Viskosität 0,6 50
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,
spezifische Viskosität 0,4 50
Alkylarylmodifizierter Phthalatester 55
Alkylarylkohlenwasserstoff 10
Zweibasisches Bleiphosphat 1,5
Zweibasisches Bleiphosphat 1,5
Titandioxid 5
Azocicarbonamid 2,5
Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den in dem Beispiel 1 erhaltenen Ergebnissen vergleichbar. Das
erhaltene Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial
mit einem Polyurethandeckschutzüberzug mit erwünschten Eigenschaften und Merkmalen.
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der
Überzugs- oder Streichwalze und der Stützwalze so eingestellt, d. h. geändert werden, daß ein Streichverhältnis
von 0,8 : 1 erhalten wird. Wie oben angegeben ist, bewegt sich bei einer solchen Anordnung die
Überzugswalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die geringer ist als die der Stützwalze.
Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den Ergebnissen des Beispiels 1 vergleichbar. Das erhaltene
Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial mit
einem Polyurethanschutzdecküberzug mit den erwünschten Eigenschaften und Merkmalen.
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der
Überzugs- oder Streichwalze und der Stützwalze so eingestellt, d. h. geändert werden, daß ein Streichverhältnis
von t : I erhalten wird. Wie oben angegeben ist, bewegt sich bei einer solchen Anordnung die Überzugswalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die praktisch
der Umfangsgeschwindigkeit der Stützwalze etwa gleich ist.
Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den Ergebnissen des Beispiels 1 vergleichbar. Das erhaltene
Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges FuBbodenbelagsniattrial mit
einem Polyurethanschutzdecküberzug.
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Viskosität der Urethanüberzugsmasse
auf 4OcP eingestellt, d.h. geändert wird. Dieses ist eine weniger viskose Überzugsmasse als die des
Beispiels 1.
Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den Ergebnissen des Beispiels 1 vergleichbar. Das erhaltene
Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial mit
einem Polyurethanschutzdecküberzug.
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Viskosität der Urethanüberzugsmasse
auf 100 cP eingestellt, d.h. geändert wird. Dieses ist eine stärker viskose Überzugsmasse als die des Beispiels
1.
Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den Ergebnissen des Beispiels 1 vergleichbar. Das erhaltene
Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial mit
einem Polyurethanschutzdecküberzug.
Beispiel 7
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der
Überzugs- oder Streichwalze und der Stützwalze so eingestellt und geändert werden, daß ein höheres
Streichverhältnis, und zwar von 2: 1 gegeben ist. welches außerhalb der Erfindung liegt, aber normalerweise
mehr in der Industrie benutzt wird, und daß die Viskosität der Urethanüberzugsmasse auf 500 cP erhöht
wird, was außerhalb der Erfindung liegt, aber enger an dem normalerweise verwendeten Viskositätsbereich
von Überzugsmassen, die bei den Gegenwalzenauftragsverfahren in der Industrie benutzt werden, liegt.
Die Ergebnisse sind nicht befriedigend. Das Produkt ist unerwünscht blasig und ist für den Handel nicht
geeignet.
llic
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines elastischen harzartigen Fußbodenbelags, bei dem auf eine Schicht aus einem gelierten polymeren harzartigen Material, das ein Treibmittel enthält, und die sich auf einer Bahn aus einem Fasergund- oder -trägermaterial befindet, eine ein färbendes Material enthaltende Druckmasse aufgetragen bzw. aufgedruckt und dann noch Gebrauchsschutzschichten einschließlich Decküberzugsmassen aufgetragen werden und nachfolgend dieses Bahnenmaterial in einem weiteren Fabrikationsschritt eines durchgehenden Verfahrens unter Zersetzung des Treibmittels und Verschäumen der harzartigen Schicht erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als Üecküberzugsmasse eine Polyurethanmasse mit einer Viskosität von 10 bis 100 Centipoise verwendet und diese durch Gegenwalzenüberzug unter Einhaltung eines Streichverhältnisses von etwa 0,8 :1 bis etwa 1,1 :1 aufträgt sowie das folgende Erhitzen so regelt, daß der Härtungsgrad des Polyurethanüberzugs während des Expandierens der harzartigen Schicht in dem Bahnenmaterial keinen über 80% hinausgehenden Grad erreicht
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