DE2856391A1

DE2856391A1 - Verfahren zum herstellen eines mehrschichtigen strukturierten belages

Info

Publication number: DE2856391A1
Application number: DE19782856391
Authority: DE
Inventors: Alexander Hoever; Dieter Dipl Chem Dr Scharff; Manfred Dipl Chem Dr Simon; Christian Treutler; Rolf Ziegler
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1978-12-27
Filing date: 1978-12-27
Publication date: 1980-07-03
Also published as: DE2856391B2

Description

Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigexl strukturierten
Belages Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines mehrschichtigen gemusterten und strukturierten Belages mit einem gegebenenfalls mit einem Dekordruck versehenen Trägerbelag und einer hierauf aufgebrachten Nutzschicht mit strukturierter Oberfläche aus einer streich- und gelierfähigen Kunststoffpaste.
Bei Belägen aus Kunststoffen für Fußböden und Wände wird vielfach eine strukturierte Oberfläche angestrebt die einerseits der Deportion andererseits Gebrauchszwecken dient. Die bekannteste Art der Herstellung strukturierter Oberflächen ist das nachträgliche Prägen der Oberfläche mittels Prägewalzen. Di.ese allgemein bekannte Prägetechnik weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf z.B. können Bodenbeläge mit Schaumstoffunterlagen infolge ihrer Empfindlichkeit gegenüber Druck- und Temperatureinflüssen nur mit verhältnismäßig flachen Präge strukturen versehen werden. Bei einer kontinuierlichen Prägung mittels Walzen wird die Belagware einer unerwünschten Zugbeanspruchung ausgesetzt, die zu nachträglichen Schrumpfungen führt und damit die Dimensionsstabilität der Belagware in Frage stellt.
Eine andere Technik zum Herstellen strukturierter Oberflächen bedient sich einer zusätzlichen diskontinuierlichen Zwischenschicht zum Erzielen von Hoch/Tiefstrukturen. Zahlreiche dieser Techniken nebst ihren Nachteilen, sind in der DE-OS 23 26 518 beschrieben. Darüber hinaus ist aus der DE-OS 23 26 518 und aus der DE-OS 24 19 362 ein Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Belages mit strukturierter Oberfläche bekarnit, bei dem eine dis kontinuierliche Zwischenschicht, d.h. also eine nur teilflächig aufgebrachte Zwischenschicht gleichmäßiger Struktur, d.h.
gleichmäßig auf einen Träger aufgebracht und anschließend mit einer durchgehenden Nutzschicht gleicher Dicke abgedeckt wird. Die diskontinuierliche Zwischenschicht wird hierbei im Siebdruckverfahren mit entsprechenden Unterbrechungen jedoch gleichmäßiger Schichtdicke aufgetragen.
Bei diesen bekannten Verfahren ist also auch ein zusätzlicher Arbeitsgang, nämlich Auftragen der diskontinuierlichen Zwischenschicht erforderlich, um die gewünschte Reliefstruktur der Ober fläche zu erzielen. Darüber liinaus findet beim nachträglichen Aufbringen und haftfesten Verbinden der durchgehenden Nutzschicht eine gewisse Einebnung der Struktur der Zwischenschicht statt, so daß stark profilierte Prägungen nach diesem Verfahren nicht herstellbar sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung strukturierter mehrschichtiger Beläge unter Vermei dung der Nachteile der bekannten Techniken zu schaffen, das möglichst einfach durchzuSühren ist und starke Profilierungen sowohl bei kompakten Belägen als auch bei mit einer Schaumstoffunterschicht versehenen Belägen in kontinuierlicher Arbeitsweise gestattet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Kunststoffpaste für die Nutzschicht nebene:inander gleichzeitig in unterschiedlichen Dicken zur Erzielung der gewünschten Hoch/ Tiefstruktur mittels einer Siebdruckschablone mit unterschiedlichen Mesheinteilungen in einem Arbeitsschritt aufgetragen wird und in bekannter Weise ausgeliert wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es ermöglicht, in kot tinuierlicher Arbeitsweise die Nutzschicht einschließlich ihrer Oberflächenprägung in einem Arbeitsgang kontinuierlich aufzutragen, wobei nebeneinander dünne als auch dickere Schichten in dem gewünschten Relief (Muster) erzeugt werden. Der Auftrag der strukturierten Nutzschicht kann über Rotationssiebdruckmaschinen erfolgen, die erSi.ndungsgen!äX mit Siebdruckschablonen mit unterschiedlichen Mesheinteilungen ausgerüstet sind Die verwendeten Siebdruckschablonen werden vorzugsweise nach dein Galvanoverfahren hergestellt. Siebdruckschablonen werden durch ihr Raster, d.h. die Anzahl der Durchlässe je cm, bzw.
Mesh je Zoll charakterisiert, wobei bei gleichem Raster unterschiedliclle Durchlaßgrößen möglich sinde In der Zeichnung in Fig. 4 sind Raster und Durchlaßöffnung für Siebdruckschablonen schematisch erläutert. In den Varianten der Siebdruckschablone A, B und C ist jeweils das gleiche Ras-ter, d.h. die gleiche Anzahl von Durchlässen je cm vorgesehen, d.h. die Anzahl der Durchlässe 9A 9B, 9C ist in den Beispielen A, B und C konstant.
Hingegen ist in den drei gezeigten Ausführungsbeispielen die Größe a der Durchlässe 9A, 9B und 9C verschieden, daraus resultiert,daß auch der den Steg 12a, 12b, 12c bildende Abstand der Durchlässe voneinander, die sogenannte Stegbreite D entsprechend variiert, d.h. je größer die Durchlaßöffnung, desto kleiner die Stegbreit.e bei gleichem Raster. Bei gleichem Raster können also verschieden große offene Sicbflächen und damit Durchlaßflächen vorliegen, wodurch die Durchlaßmenge entsprechend eingestellt werde kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nun Siebdruckschablonen eingesetzt, die je cm Durchlässe unterschiedlicher Größe aufweisen, d.h. das Raster wird für unterschiedliche Auftragsdicken verändert. Bevorzugt sind die Siebdruckschablonen für das erfindungsgemäße Verfahren so ausgebildet, daß je kleiner der Durchlaß, desto geringer auch die Stegdicke der die Durchlässe voneinander trennenden Stege. Die für das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Nutzschichten aus streichfähigen Kunststoffpasten für Boden- oder Wandbeläge einzusetzenden Siebdruckschablonen enthalten unterschiedlich große Durchlässe von 2 bis 40 Durchlässe/cm, vorzugsweise von 4 bis 20 Durchlässe/cm. Mit deren erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, durchgehende Schichten n:i.t einer variablen Dicke von vorzugsweise 0,1 bis 0,5 mm aufgetragen werden. Die auf diese Weise ermöglichte vorteilhafte Anreicherung n1ltæschichtbildender Paste an hochbeanspruchten Stellen sowie die geringere Anreicherung an weniger beanspruchten Stellen führt darüber hinaus zu Kosteneinsparungen infolge i4aterialeinsparungen für entsprechende Produkte, wie z.B. Bodenbeläge. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist also eine wirtschaftliche Herstellung sowohl von Dekorationszwecken dienenden Reliefs als auch Erfüllung von Gebrauchsanforderungen ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Herstellen von an der Oberfläche strwiturierten Belägen sowohl mit einem kompakten Unterbau aus Kunststoffen als auch mit einem Unterbau aus Schaumkunststoffen angewendet werden, ohne daß sich letztere nachteilig auf die Prägestruktur auswirken. Für den erfindungsgemäß herzustellenden mehrschichtigen Belag kann der Trägerbelag vorgefertigt sein und zwar wiederum ein- oder mehrschichtig aus kompakten Kunststoff oder Schaumkunststoff gegebenenfalls mit verstärkenden textilen Einlagen aus Glas- oder Synthesefaser als Vliese bzw. Gewebe. Die Oberseite des Trägerbelages kann mit einem Dessin z.B. im Kupfer-Tief-Druckverfahren bedruckt sein, wobei es dann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, die strukturierte Nutzschicht zu einem vorgegebenen Rapportmuster mit einer entsprechenden Rapportstruktur deckungsgleich zu versehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Zeichnung an AusÜihrungsbeispielen dargestellt und wird anhand dieser näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 und 2 mehrschichtige Bodenbeläge unterschiedlichen Aufbausim Querschnitt auszugsweise, Fig. 3 und 5 den Aufbau von Siebdruckschablonen für das erfindungsgemäße Verfahren, Fig. 4 prinzipielle Rastereinteilung von Siebdruckschablonen und Fig. 6 den schematischn Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen strukturierter mehrschichtiger Beläge.
In der Fig. 1 ist im Querschnitt ein mehrschichtiger Fußbodenbelag dargestellt, der aus einer Unterschicht 1 aus Schauwstoff, beispielsweise mechanisch oder chemisch getriebenem weichmacherhaltigen Polyvinylchlorid-Schaum besteht, einer auf die Schaumstoffschicht 1 eingelegten Verstärkung 2, z.B. ein Glasfaservlies oder -gewebe, einer kompakten Zwischenschicht 3 aus thermoplastischem Kunststoff, z.B. Weich-PVC mit üblichen Zusatzstoffen.
Die Zwischenschicht 3 ist bedruckbar und beispielsweise im E(upEer-Tiefdruck-Verfahren mit dem Muster 4 versehen. Die Nutzschicht 5 ist mit den Erhebungen 7 und Vertiefungen 6 strukturiert und besteht beispielsweise aus transparentem Weich-PVC mit entsprechenden Zusatzstoffen. Die Nutzschicht 5 ist hierbei erfindungsgemäß im Siebdruckverfahren auf den Trägerbelag aus den Schichten 1 bis 4 aufgebracht, Die Nutzschicht 5 wird hierbei als Plastisol mit einer entsprechenden Siebdruckschablone in unterschiedlicher Dicke, Vertiefungen 6 beispielsweise in einer Dicke von 0,1 bis 0,2 mm und Brhebungen 7 in einer Dicke von 0,3 bis 0,5 mm rapportgenau zu dem Druckmuster 4 aufgetragen.
Bei der Struktur der Nutzschicht 5 kann es sich beispielsweise um eine Kacheistruktur mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Fugen, siehe Vertiefungen 6, handeln.
Der ebenfalls als Bodenbelag vorgesehene mehrschichtige Belag nach Fig. 2 weist eine Unterschicht 1 aus kompaktem thermoplastischen Kunststoff und eine Zwischenschicht 3 ebenfalls aus kompaktem thermoplastischen Kunststoff mit eingelegter Verstärkung 2 z.B. Glasfaservlies auf. Der aus den Schichten 1, 2 und 3 gebildete mehrschichtige Trägerbelag ist mit der profilierten Nutzschicht 5 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren versehen, wobei die profilierte Nutzschicht 5 ein Noppendessin aufweist Für die Nutzschicht 5 wird ebenfall.s ein kompaktes, abriebfestes 1Weich-PVC-Plastisol eingesetzte Die zum Herstellen des Noppendessin nach Fig. 2 ftir die Nutzschicht 5 erforderliche Siebdruckschablone ist schematisch ifl der Fig. 5 in Aufsicht dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine im Galvanoverfahren hergestellte Siebdruckschablone, die mit den Noppen entsprechenden mit Durchlässen ausgerüsteten Bereichen 17 ausgestattet ist. Dir:-Bereiche 17 sind nun entsprechend der gewünschten Noppenform mit Durchlässen 10, 11 und 15 unterschiedlicher Größe ausgerüstet.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Noppen 7 in gleichmäßig abgerundeter Form kontinuicrlich, reproduzierbar und rapportgenau herzustellen, Die Durchlässe 10, 11 und 15 können beispielsweise Größen von 4, 8 und 11 je cm aufweisen.
In der Fig 3 ist ein Ausschnitt aus einer Siebdruckschablone nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt, mit der durchgehende hoch/tief-strukturierte Nutzschichten 5 mit einem Reliefmuster hergestellt werden können. Hierbei sind Durchlässe unter schiedlicher Größe 10, 11 und 15 zu einem Raster je cm zusammengefügt, deren Stege 13, 14 und 16 mit abnehmender Durchlaßgröße ebenfalls in ihrer Dicke abnehmen. Zum Herstellen von Nutzschichten für Beläge aus Weich-PVC-Plastisolen können beispielsweise verschieden große Durchlässe in einer erfindungsgemäß ausgestatteten Siebdruckschablone in folgenden Kombinationen wie 4/8 und 11 Durchlässe/cm oder 7/11 und 16 Durchlässe/cm und 6/8 und 10 Durchlässe/cm bei Stegdicken zwischen 0,1 und 0,4 mm mit Erfolg angewendet werden. Um beispielsweise durchgehende Fugen 6, wie in Fig. 1 gezeigt, zu erzeugen, wäre bei der in der Fig. 3 gezeigten Siebdruckschablone eine entsprechende Anordnung von Durchlässen 11 fUr die Fugengestalt vorzusehen.
In dem nachfolgenden Beispiel wird die Herstellung eines Belages.
nach Fig. 1 unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft beschrieben.
Zunächst wird die Verstärkungseinlage 2, beispielweise ein Asbestfilm oder ein Glasfaservlies auf der Oberseite mit der kompakten und bedruckbaren Zwischenschicht 3, beispielsweise in einer Stärke von 0,5 mm, das entspricht einem Auftrag von 750 g/m² aus streichfähiger Kunststoffmasse und auf der Rück seite mit der Unterschicht 1 z.B. aus einer streichfähigen Schaumstoffpaste in einer Dicke von 1,3 mm, das entspricht einem Auftrag von ca. 700 g/m²,beschichtet. Für die Zwischenschicht 3 wird beispielsweise ein Weich-PVC folgender Zusammensetzung verwendet: Verpastbares E-PVC, K-Wert 68 196,0 Gew.-Teile Butylbenzylphthalat 157,0 " " epoxyci. Sojabohnenöl 5,0 " Kreide 220,0 Stabilisatoren 2,5 " " Farbmittel 10,0 " " Die Zwischenschicht wird über Reverse-Roll-Coater auf einer Stahlbandanlage aufgetragen und in die noch nasse Weich-PVC-Paste wird über eine Kaschierstation das Glasfaservlies als Verstärkung 2, beispielsweise mit einem Flächengewicht von 50 g/m² eingelegt und anschließend beim Durchlaufen durch einen Gelierkanal bei einer Kanaltemperatur von etwa 180°C angeliert und nachfolgend gekühlt. Daran schließt sich eine zweite Auftragsstation ebenfalls Reverse-Roll-Coater an, wo auf die andere Seite des Glasvlieses die Schaumstoffunterschicht 1 aus einem chemisch getriebenen Schaumstoff aufgetragen wird. Für die Zusammensetzung der Unterschicht wird beispielsweise folgender Ansatz verwendet: Verpastbares E-PVC, K-Wert 68 225,0 Gew.-Teile Weichmacher, z.B. Dioctylphthalat 145,0 " " Azodicarbonamid 5,0 " " Kreide 125,0 " " Titandioxyd 11,0 " " epoxyd. Sojabohnenöl 10,0 " " Titan 6,0 " " " Nachfolgend wird die aufgetragene Schaumstoffschicht in einem weiteren Gelierkanal bei einer Temperatur von einem etwa °C zum Expandieren und Ausgelieren gebracht. Nachfolgend wird die aus den Schichten 1, 2 und 3 bestehende Trägerschicht 20 abgekühlt.Die Da@sinierung und des Aufbringen der Nutzschicht auf @@ Trägerschicht 20 kann sich direkt anschließen oder aber auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen. Das Schema einer Dessinie rungs- und Strukturierungsanlage gemäß der Erfindung ist in der Fig. 6 schematisch dargestellt. Die vorangehend beschriebene und hergestellte Trägerschicht 20 wird über Umlenkrollen 22 und Führungsrollen einer heliographischen Druckanlage 21 zugeführt, wo das gewünschte Druckmuster 4 auf die Zwischenschicht 3 mittels aus Copolymeren des Polyvinylchlorids in ketonhaltigen Lösungsmitteln gelösten Farben, die mit mineralischen und/oder organischen Farbmitteln pigmentiert sind, bedruckt wird. Über weitere Führungsrollen wird dann die bedruckte Trägerschicht 20 der Siebdruckeinrichtung 23 zugeführt. Der Mantel des Siebdruckzylinders ist mit den entsprechend ausgebildeten Siebdruckschablonen 8 bestück-t. Im Inneren der Siebdruckeinrichtung 23 wird die fließfähige Masse zur Bildung der Nutzschicht 5 zugeführt und in bekannter Weise mittels eines nicht näher dargestellten Rollenabstreifers durch die Siebdruckschablone 8 gedrückt. Es ist mit der gezeigten Anlage möglich, rapportgenau zu den mit der Einrichtung 21 gedruckten Muster mit der Siebdruckeinrichtung 23 ein Reliefmuster aufzubringen. Für die im Siebdruckverfahren auf zubringende Kunststoffmasse für die Nutzschicht 5 kommen insbesondere streichfähige und gelierfähige Kunststoffmassen, vorzugsweise auf Weich-PVC-Basis in Frage.
In dem erläuterten Beispiel wird bespielsweise ein Weich-PVC-Plastisol in transparenter Ausführung folgender Zusammensetzung verwendet: Verpastbares E-PVC, K-Wert 68 70,0 Gew.-Teile Butylbenzylphthalat 30,0 1? epoxyd. Sojabohnenöl 2,0 " " Stabilisator 1,0 " " Mit der Siebdruckeinrichtung 23 und den entsprechenden Schablonen wird die profilierte Nutzschicht 5 in einem einzigen Arbeitsschritt aufgebracht und rapport getreu strukturiert Die Menge der für die Nutzschicht aufgebrachten transparenten Kunststoffmasse schwankt bei dem gezeigten Beispiel zwischen 1 150 und 500 glm2 was einer Dicke der Nutzschicht zwischen 0,10 bis 0,40 mm entspricht. Die durch Siebdruck aufgetragene Nutz-Schicht 5 wird anschließend in den Gelierkanal 24 geführt und dort bei einer Temperatur von etwa 170°C geliert; anschließend abgekühlt und der fertige Belag aufgerollt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen einer strukturierten Nutzschicht, wobei Aufbringen der Nutzschicht und Strukturierung einen einzigen Arbeitsgang darstellen, kann auch auf andere als im Streichverfahren hergestellte Trägerschichten 20 angewendet werden. Das Aufbringen der Nutzschicht 5 hingegen im Siebdruckverfahren ist an den Einsatz streiebfähiger und gelierfähiger Kunststoffpasten gebunden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines mehrschichtigen gemusterten und strukturierten Belages mit einem gegebenenfalls mit einem Dekordruck versehenen Trägerbelag und einer hierauf aufgebrachten Nutzschicht mit strukturierter Oberfläche aus einer streich- und gelierfähigen Kunststoffpaste, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kunststoffpaste für die Nutzschicht nebeneinander gleichzeitig in unterschiedlichen Dicken zur Erzielung der gewünschten Hoch/Tiefstruktur mittels einer Siebdruckschablone mit unterschiedlichen Mesheinteilungen in einem Arbeitsgang aufgetragen wird und in bekannter Weise ausgeliert wird 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sieb druckschablonen mit unterschiedlichen Durchlässen von 2 bis 40 Durchlässe/cm, vorzugsweise 4 bis 20 Durchlässe/cm verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durchgehende Nutzschichten mit unterschiedlicher Dicke von etwa 0,1 bis 0,5 mm in einem Arbeitsschritt aufgetragen werden.