DE3689566T2

DE3689566T2 - Bedruckte einlegeblattmaterialien mit einmaligem dekoreffekt und deren herstellungsverfahren.

Info

Publication number: DE3689566T2
Application number: DE3689566T
Authority: DE
Inventors: Edward Lussi; Andrew Manning; William Marley
Original assignee: Tarkett Inc
Current assignee: Tarkett Inc
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2006-10-21
Also published as: NZ218011A; PT83586A; EP0243461B1; EP0243461A4; WO1987002310A1; EP0243461A1; US4916007A; DE3689566D1; CN1014128B; CN86107545A; AU6522086A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft dekorative Folienmaterialien und ähnliches. Im speziellen betrifft die Erfindung die dekorativen Effekte, die unter Verwendung einer Kombination aus durchsichtigen und verschieden gefärbten dekorativen Teilchen erzielt werden, die über ein Substrat aufgetragen sind, das mit ähnlichen und analogen Farben bedruckt ist, um realistische, attraktive Inlaidmuster für Boden- und Wandbelagprodukte zu erzeugen.

Hintergrund der Erfindung

Folienmaterialien, insbesondere Folien-Vinylbodenbelagsprodukte, die mit Spänen oder anderem Teilchenmaterial hergestellt sind, werden allgemein als Inlaids bezeichnet. Inlaid-Bodenbeläge werden normalerweise als jene charakterisiert, die ihr dekoratives Aussehen beibehalten, wenn ihre Oberfläche abgenutzt oder abgescheuert wird. Diese Eigenschaft macht derartige Produkte besonders geeignet zur Verwendung auf kommerziellen Gebieten, auf denen es zu beträchtlicher Abnutzung kommt. Diese Produkte und Verfahren zu ihrer Herstellung sind in der Bodenbelagsindustrie wohlbekannt und haben ihren Ursprung in den Anfangszeiten des Linoleums, als durchgehend gemustere Bodenbeläge auf Basis von Leinöl, Korkstaub und Harzen von der Industrie entwickelt wurden. Das Verfahren wurde später für Vinyl modifiziert.
Vinyl-Inlaidbodenbeläge bestehen aus groben färbigen Teilchen, wie Spänen oder pulverförmigen Mischungen, die auf ein Substrat "aufgelegt" ("laid on") und dann durch Wärme gesintert, oder in eine transparente oder lichtdurchlässige flüssige oder feste Matrix "eingelegt" ("laid in") und durch Wärme und/oder Druck eingeschmolzen werden. Die Späne werden aus vorgelierten oder geschmolzenen, ausgebreiteten, kalandrierten oder extrudierten Kompound-Teilen hergestellt, die in geometrisch regelmäßige Profile geschnitten oder in zufällig geformte Teilchen gemahlen werden.
Die pulverförmigen Mischungen werden hergestellt, indem feines PVC-Pulver mit Plastifikator, Füllmittel und Farbpigmenten gemischt und über die Erweichungstemperatur der PVC-Verbindung erwärmt wird. Die kleinen ursprünglichen Teilchen "wachsen" und bilden eine lose, poröse, rauhe, flusige Masse.
Gegenwärtig werden zur Herstellung aufeinander ausgerichteter Inlaidmuster für Folienvinyl die groben Teilchen bei herkömmlichen Herstellungsverfahren in mehreren Stufen mit Hilfe von flächenkomplementären Schablonen auf dem Substrat verteilt, gefolgt von Deckbeschichtung mit einer durchsichtigen Nutzschicht. Dieses Verfahren ist kompliziert und kann nur verwendet werden, um große geometrische Muster zu erzeugen.
Moderne Inlaids fallen im allgemeinen in zwei Gruppen: Elastische und Nichtelastische. Die Elastischen umfassen eine im wesentlichen kontinuierliche Schaumschicht und werden üblicherweise hergestellt, indem Material aus festen Teilchen in einen Plastisolüberzug eingeschlossen wird, gefolgt von Gelieren und Verschmelzen. Die Nichtelastischen enthalten keine Schaumschicht und werden üblicherweise durch Sintern und/oder Kalandrieren oder anderes Verfestigen von Teilchenmaterial hergestellt.
Die im Handel erhältlichen nichtelastischen Produkte sind jene, die große (etwa 3 mm, d. h. 1/8 Inch) quadratische Späne in einer durchsichtigen Matrix enthalten, und jene, die kleine (etwa 0,1 mm, d. h. 0,004 Inch) Harzteilchen in pulverförmigen Mischungen, die durch das Sintern und/oder Kompaktieren normaler Harze aus pulverförmigen Mischungen hergestellt werden, enthalten.
Während die Konstruktion von Inlaidprodukten durch Kompaktierung aus diskreten Spänen oder Teilchen (normalerweise mit unterschiedlichen Farben) ausgeprägte Stylingmöglichkeiten bietet, wird durch teuere, schwerfällige Ausrüstung ein beträchtlicher Preis dafür bezahlt. Des weiteren schränkt die Art des Verfahrens den Bereich der verfügbaren Muster ein. Um beispielsweise eine bestimmte aufeinander ausgerichtete Musterdefinition zu bewirken, ist es notwendig, Späne mit unterschiedlichen Farben auf vorherbestimmten Bereichen auf der Folie abzulagern. Das ist mechanisch schwierig und führt zu einem langsamen, schwerfälligen Verfahren, das keine fein begrenzten Muster erzeugt.
Einige der Probleme, die den gegenwärtigen Produktionstechniken für nichtelastische Inlaids innewohnen, sind durch die Verwendung zunehmend hochentwickelter Materialien und Designtechniken minimiert worden, wie die Verwendung feiner Teilchengrößen, Harzen in pulverförmigen Mischungen, Drucken über die Oberfläche des resultierenden Inlaidprodukts und, wahlweise Walzprägen mit und ohne Auftragen einer Nutzschicht. Unglücklicherweise macht, während die Verwendung feinerer Teilchengrößen die spezielle Eigenschaft eines Inlaidprodutks beibehält, d. h. das Muster sich nicht verändert, wenn das Produkt abgenutzt wird, das überdrucken des Produkts, egal ob eine Nutzschicht aufgetragen wird oder nicht, dieses Merkmal im wesentlichen zunichte, weil das Abnutzen der Druckschicht das Muster im wesentlichen zerstört. Dadurch scheidet das Produkt für kommerzielle Umgebungen mit hoher Nutzung aus, und seine Verwendbarkeit wird hauptsächlich auf Stylingeffekte im Wohnbereich und verwandten Anwendungen beschränkt.
Elastische Inlaids werden üblicherweise hergestellt, indem geriebenes Kunststoffteilchenmaterial in einen Plastisolüberzug eingebettet wird. Die US-PS-4,212,691 ist ein Beispiel für derartige Produkte und Verfahren zu deren Herstellung. Eine der Einschränkungen derartiger Technologie, wie beispielsweise in der US-PS-4,126,727 gelehrt, ist das im wesentlichen gleichförmige Aussehen relativ kleiner dekorativer Teilchen, Späne oder Flocken, das erzeugt wird, indem sie einfach gleichförmig in der Nutzschicht dispergiert werden.
Es ist daher ein Hauptzweck und Ziel der vorliegenden Erfindung, echte durchgemusterte Inlaids und insbesondere Inlaids mit aufeinander ausgerichteten Mustern zu schaffen, die bisher nicht erreichbare dekorative Wirkungen aufweisen. Es wird auch ein neues Verfahren zur Herstellung derartiger Inlaids beschrieben, von dem angenommen wird, daß es einfacher als gegenwärtige Technik zur Inlaiderzeugung ist. Andere Zwecke und Ziele der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Erörterung hervor.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Inlaid-Folienprodukt mit Unterdruck geschaffen, das einzigartige Designwirkungen aufweist, umfassend:
(a) ein Substrat,
(b) eine erste Schicht aus einer harzartigen Polymerzusammensetzung,
(c) ein Muster oder Design, das auf die Oberfläche der genannten ersten Schicht aufgedruckt ist und zwei oder mehr unterscheidbar unterschiedliche, gefärbte, gedruckte Abschnitte aufweist und
(d) eine zweite Schicht aus einer harzartigen Polymerzusammensetzung, die über der bedruckten Oberfläche der ersten Schicht liegt und sie berührt und farbige Teilchen enthält, die eine oder mehrere Farben aufweisen und im wesentlichen gleichförmig über die gesamte genannte zweite Schicht dispergiert sind, worin die Farbunterschiede zwischen Farben der genannten farbigen Teilchen und den entsprechenden Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs zwischen 0 und 20 CIE-Einheiten liegen, so daß, wenn das fertige Produkt betrachtet wird, die Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs, die durch die genannte zweite Schicht hindurch zu sehen sind, mit den Farben der genannten farbigen Teilchen zusammenwirken, wodurch das Folienprodukt ein Inlaid-Erscheinungsbild mit optischer Tiefe aufweist.
Wenn man das fertige Produkt betrachtet, sind die Farben des unten aufgedruckten Musters oder Designs durch die transparenten oder lichtdurchlässigen Flächen der zweiten Schicht hindurch zu sehen und wirken mit der Farbe der Teilchen zusammen, so daß sie unterschiedliche Farbschattierungen erzeugen, die sich von einer Fläche zur anderen unterscheiden und sich von den Farben des Unterdrucks unterscheiden. Außerdem schaffen die Teilchen und die transparenten oder lichtdurchlässigen, vorzugsweise durchsichtigen, leeren Räume dazwischen eine einzigartige dreidimensionale optische Wirkung visueller Tiefe. Diese Wirkung wird in den meisten Fällen durch die oben beschriebene Farbschattierungswirkung verstärkt.
Das Ergebnis ist ein ausgerichtetes Inlaid-Aussehen, das unter Verwendung einer gleichmäßigen Mischung aus Teilchen erhalten wird. Daher werden mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und den Verfahren zu deren Herstellung die oben besprochenen Einschränkungen der Technologie nach dem Stand der Technik überwunden, d. h. daß bisher nur ein im wesentlichen gleichförmiges Erscheinungsbild erzielbar war, wenn derartige gleichförmige Teilchenmischungen zur Herstellung von Inlaids verwendet werden.
Wie in der Folge detaillierter besprochen, können zusätzlich Nutzschichten aus sowohl PVC und/oder Polyurethanpolymeren, ausgerichtete Reliefs, Rückenbeschichtungen und andere Fertigungsausführungen eingesetzt werden, die bei der Herstellung von Boden- oder Wandbelagsprodukten eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß solche Ausführungen die gemäß vorliegender Erfindung erzeugten optischen Effekte und aufeinander ausgerichteten Inlaidmuster nicht stören oder wesentlich davon ablenken.

Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine bruchstückhafte Querschnittansicht eines typischen Endprodukts gemäß vorliegender Erfindung. Fig. 1 ist nicht im Maßstab gezeichnet und soll daher keine präzisen Abmessungsbeziehungen darstellen. Fig. 1 ist so gezeichnet, daß es die Struktur der Produktschichten deutlich veranschaulicht, wie sie in einem typischen Endprodukt gemäß vorliegender Erfindung erscheinen. Bei dieser Ansicht ist es nicht beabsichtigt, daß die Dicke der verschiedenen Schichten präzise dargestellt ist. Statt dessen sind die verschiedenen Schichten in einem Maßstab dargestellt, mit dem die Details kleinerer Maßstäbe deutlicher veranschaulicht werden und einige der wichtigeren Merkmale der vorliegenden Erfindung hervorgehoben werden sollen.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen

Substrat

In der nachfolgenden Erörterung beziehen sich die numerischen Bezeichnungen der einzelnen Zusammensetzungen und Bestandteile des Produkts gemäß vorliegender Erfindung auf die entsprechenden numerischen Bezeichnungen in Fig. 1.
Das Substrat 1 ist ein relativ ebenes faseriges oder nichtfaseriges Hinterlegungsfolienmaterial, wie eine faserige, filzige oder gekörnte, relativ ebene Folie aus überlappenden, einander schneidenden Fasern, üblicherweise mit asbestfreiem Ursprung. Das Substrat kann, wenn gewünscht, Asbest- oder asbestfreiem Filz oder Papier, Webware oder Faservlies, gewirktes oder auf andere Art hergestelltes Textilmaterial oder Gewebe, bestehend aus Zellulose, Glas, natürlichen oder synthetischen organischen Fasern, oder natürlichen oder synthetischen anorganischen Fasern oder auf daraus hergestellten Geweben oder Folien gestützt oder nicht gestützt oder gefüllten oder ungefüllten thermoplastischen oder in Wärme ausgehärteten Polymermaterialien sein. Diese und andere Substrate oder Basismaterialien, die gemäß vorliegender Erfindung eingesetzt werden können, sind nach dem Stand der Technik wohlbekannt und müssen hier nicht weiter im Detail ausgeführt werden.

Substratüberzug

Obwohl die Verwendung eines Abdichtungsüberzugs oder einer Grundierung nicht als wesentlich betrachtet wird, wird sie vorgezogen, besonders wenn eine Glasfasermatte oder bestimmte Filzbasismaterialien verwendet werden.
So kann das Substrat oder Basismaterial wahlweise beschichtet werden, um die Druckqualität des Substrats zu verbessern. Derartige Beschichtungen können Plastisole, Organosole, Lacke, gefüllte oder ungefüllte Latexbeschichtungen oder andere Beschichtungen sein, die bei der Herstellung von Boden- oder Wandbelagsprodukten üblicherweise als Vordruck-Dichtungsmassen verwendet werden.
Wie hierin verwendet, soll mit dem Begriff "Plastisol" ein Polyvinylchloridharz mit relativ hohem Molekulargewicht gemeint sein, das in einem oder mehreren Plastifikatoren dispergiert ist. Das Plastisol bildet beim Erwärmen oder Aushärten einen harten plastifzierten Feststoff. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sollen die Plastisolzusammensetzungen Organosole umfassen, die ähnliche dispergierte Polyvinylchloridharzmaterialien sind, die zusätzlich eine oder mehrere flüchtige Flüssigkeiten enthalten, die beim Erwärmen ausgetrieben werden.
Fachleute werden verstehen, daß zusätzlich zu den grundlegenden Harzbestandteilen andere üblicherweise eingesetzte Bestandteile in den Plastisolzusammensetzungen in geringen Anteilen vorhanden sein können.
Derartige andere Bestandteile umfassen üblicherweise Wärme- und Lichtstabilisatoren, Viskositätsunterdrücker und/oder Pigmente oder Farbstoffe, letztere, um dem Polyvinylchloridharz Farbe zu verleihen.
Typischerweise ist der bei den erfindungsgemäßen Produkten eingesetzte Substratüberzug eine harzartige Polymerzusammensetzung, vorzugsweise ein Polyvinylchloridplastisol, der im wesentlichen gleichförmig auf die Oberfläche aufgetragen ist, beispielsweise durch einen herkömmlichen gegenläufigen Walzenstreicher oder drahtumschnürten Stab, z. B. ein Meyer Rod Coater, worin die von den Drähten geschaffenen Rillen das Messen des Flusses des Plastisols unterstützen. Die spezielle Einrichtung zum Auftragen des Substratüberzugs auf die Oberfläche des Substrats ist für die Praxis der Erfindung nicht entscheidend, und es kann jede geeignete Beschichtungseinrichtung eingesetzt werden. Beispielhaft für andere Beschichtungseinrichtungen sind eine Walzenrakelstreichmaschine, ein Drehsieb, eine Direktwalzlackiervorrichtung und ähnliches.
Die Dicke der harzartigen Polymerzusammensetzung oder des Plastisols, wie auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen, ist im wesentlichen gleichförmig, und liegt geeigneterweise im Bereich von 0,075 mm (3 mils) bis 0,75 mm (30 mils), wobei 0,125 mm bis 0,25 mm (5 bis 10 mils) besonders bevorzugt werden. Das Substrat kann dünner oder dicker sein, wie es die spezielle Produktanwendung erfordert.
Obwohl der bevorzugte und typische Substratüberzug ein Polyvinylchloridhomopolymerharz ist, können andere Vinylchloridharze eingesetzt werden. Beispiele sind ein Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymer, und Copolymere von Vinylchlorid mit anderen Vinylestern, wie Vinylbutyrat, Vinylpropionat, und alkylsubstituierte Vinylester, worin die Alkylgruppe vorzugsweise Niederalkyl ist, das zwischen etwa 1 und 4 C-Atomen enthält. Andere geeignete Kunstharze wie Polystyrol, substituiertes Polystyrol, vorzugsweise worin die Substituenten aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Alkyl (C&sub1;-C&sub1;&sub0;, vorzugsweise C&sub1;-C&sub4;), Aryl (vorzugsweise C&sub6;-C&sub1;&sub4;), Polyolefinen wie Polyäthylen und Polypropylen, Acrylaten und Methacrylaten, Polyamiden, Polyestern, Polyurethanen und jeglichem anderen natürlichen oder Kunstharz besteht, das fähig ist, auf die Substrat- oder Basisbeschichtungen gemäß vorliegender Erfindung aufgetragen zu werden, um eine glatte und gleichförmige Oberfläche zu schaffen und/oder um die Druckqualität der Substrat- oder Basisbeschichtungsoberfläche zu verbessern, sind ebenfalls anwendbar; vorausgesetzt, daß ein derartiges Harz ansonsten mit der Gesamtproduktzusammensetzung verträglich ist und sich daher innerhalb der Prinzipien der vorliegenden Erfindung befindet. Daher ist es nicht wesentlich, daß immer ein Plastisol verwendet wird. Organosole und wässerige Latizes (Aquasole und Hydrosole) sind ebenfalls nützlich, wobei als Dispergier- oder Suspendiermedium organische Lösungsmittel bzw. Wasser anstelle von Plastifikatoren eingesetzt werden, wie im Fall eines Plastisols.
Wenn das bevorzugte Plastisol verwendet wird, sind für die Plastifikatoren, die eingesetzt werden können, Dibutylsebacat, Butylbenzylsebacat, Dibenzylsebacat, Dioctyladipat, Didecyladipat, Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Dibutoxyäthylphthalat, Butylbenzylphthalat, Dibenzylphthalat, di(2-Athylhexyl)phthalat, Alkyl- oder Aryl-modifizierte Phthalatester, Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylkohlenwasserstoffe, Tricresylphosphat, Octyldiphenylphosphat, Dipropylenglykoldibenzoat, dibasische Säureglykolester und ähnliches typisch. Andere Bestandteile des harzartigen Substratüberzugs können ein Treibmittel oder Schaummittel wie Azodicarbonamid (wenn ein Treib- oder Schäumungsvorgang erwünscht wird), herkömmliche Stabilisatoren/Beschleuniger, Initiatoren, Katalysatoren usw., wie Zinkoleat, dibasisches Bleiphosphit usw., herkömmliche Wärme- oder Lichtstabilisatoren, wie metallische Seifen usw., UV-Absorber, Färbungsmittel, Farbstoffe oder Pigmente, insbesondere Titanoxid, Lösungsmittel und Verdünnungsmittel, wie Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Dodecylbenzol usw., Füllstoffe, wie Ton, Lehm usw., Viskositätsmodifikatoren, Oxidationshemmer, Bakteriostatika und Bacteriozide und ähnliches umfassen.

Gelierungsschritt

Nachdem der Substratüberzug auf das Substrat aufgetragen wurde und an diesem haftet, wird er dann in einem Ofen oder einem anderen geeigneten Heizgerät erwärmt, für einen Zeitraum von 1 Minute bis 5 Minuten bei einer erhöhten Temperatur von 115ºC (240ºF) bis 232ºC (450ºF) und vorzugsweise von 126ºC (260ºF) bis 210ºC (410ºF) gehalten, wodurch er geliert und fest wird. Die Temperatur und die Zeit sind voneinander abhängig; je höher die Temperatur, desto kürzer die Zeit und umgekehrt. Während dieses Schritts wird die erhöhte Temperatur jedoch unter dem Punkt gehalten, an dem Zersetzung eines Treib- oder Schaummittels auftritt, das gegebenenfalls in der Formulierung des Substratüberzugs eingeschlossen war.

Bedrucken des gelierten Substratüberzugs

Nachdem der Substratüberzug gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren geliert hat und fest geworden ist, wird er abgekühlt und dann in einem entsprechenden Muster oder Design mit einer geeigneten Drucktintenzusammensetzung 3, Fig. 1 bedruckt oder beschichtet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden bei einem derartigen Muster oder Design ein Minimum von zwei Farben und, vorzugsweise drei oder mehr Farben verwendet, die die Substratfarbe umfassen können, vorausgesetzt, daß sie nicht vollständig und undurchsichtig überdruckt ist, um ein ausnehmend realistisches Inlaid-Aussehen zu erreichen. Das wird in Fig. 1 dargestellt, worin die vier Farben 3a, 3b, 3c und 3d in einem typischen Muster gedruckt gezeigt werden. Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält der eine Abschnitt L des Musters nur die Farben 3a, 3b und 3c; der Mittelabschnitt C enthält nur die Farbe 3c, und der rechte Abschnitt R enthält nur die Farben 3b, 3c und 3d.
Geeignete Druckfarben umfassen die, die normalerweise zur Herstellung von Bodenbelag, vorzugsweise elastischem Bodenbelag, verwendet werden. Zu diesen gehören Plastisol, Systeme auf Lösungsmittelbasis und Systeme auf Wasserbasis. Derartige Systeme können in jenen Fällen, in denen das Substrat, auf das der Farbstoff aufzutragen ist, ein aufschäumbares Plastistol oder Organosol ist, ein chemisches Unterdrückungsmittel umfassen. Derartige Unterdrückungsmittel sind nach dem Stand der Technik wohlbekannt (siehe z. B. US-PS-3,293,094).
Das Drucken auf das Substrat kann durch Tiefdruck, Flexigraphie, Siebdruck und andere Drucktechniken bewirkt werden, die herkömmlicherweise zur Herstellung von Boden- oder Wandbelagsprodukten verwendet werden. Normalerweise wird das Drucken durch eine oder mehrere auf geeignete Weise gravierte Druckwalzen und zugeordnete Stützwalzen durchgeführt. Die Zusammensetzungen, Dicken und zum Auftragen dieser wahlweisen Bestandteile verwendeten Verfahren können wie herkömmlich nach dem Stand der Technik bekannt sein und beispielweise jene in der US-PS-3,458,337 einschließen, auch wenn sie nicht darauf beschränkt sind.

Auftragen der Klebeschicht und dekorativen Teilchen

Das bedruckte, gelierte, überzogene Substrat wird dann mit einem geeigneten nassen PVC-Plastisol oder Organosol beschichtet. Die spezielle Einrichtung, die zum Auftragen des Klebers verwendet wird, ist nicht kritisch, und es kann jede geeignete Vorrichtung verwendet werden. Beispiele sind gegenläufige Walzenstreicher, Walzenrakelstreichmaschinen und andere ähnliche Vorrichtungen. Die Dicke der ungelierten Klebeschicht vor dem Auftragen oder der Ablagerung der dekorativen harzartigen Teilchen gemäß vorliegender Erfindung beträgt zwischen 0,075 und 1,0 mm (3 und 40 mils), vorzugsweise 0,125 und 0,50 mm (5 und 20 mils).
Die Klebeschicht ist normalerweise ein PVC-Plastisol oder Organosol, das ein Plastifikatorsystem, zugeordnete Verdünnungsmittel, Viskositätssteuerungshilfen und Stabilisatoren enthält. Die oben besprochenen sind Beispiele. Der Kleber kann Farben in der Form von Farbstoffen oder Pigmenten enthalten, vorausgesetzt, daß derartige Farben die Kleberschicht nicht undurchsichtig machen, d. h. daß der Unterdruck gemäß vorliegender Erfindung durch sie hindurch ausnehmbar ist.
Andere Homopolymere und Copolymere von Vinylchlorid (d. h. Vinylharze mit Ausnahme eines Plastisols oder Organosols), wie die oben besprochenen, können ebenfalls eingesetzt werden, und daher soll die vorliegende Erörterung und die Beispiele, die die Verwendung von PVC-Plastisolen veranschaulichen, exemplarisch und nicht einschränkend sein. Nur aufgrund der gegenwärtigen wirtschaftlichen Gegebenheiten und Verfügbarkeit sind bei den hierin dargelegten Beispielen Polyvinylchloridplastisole verwendet worden.

Dekorative Teilchen

Die dekorativen harzartigen Teilchen gemäß vorliegender Erfindung werden mit der ungelierten Kleberdeckbeschichtung auf dem gelierten und bedruckten Substrat abgelagert. Das Verfahren zum Auftragen ist nicht entscheidend und es kann durch jede geeignete Einrichtung erfolgen, die die Teilchen im wesentlichen gleichförmig auf der Oberfläche der ungelierten Kleberschicht in einer im wesentlichen einzigen Schicht ablagert. Das kann zweckmäßig unter Verwendung einer Rüttel-Schaufelzuführvorrichtung, wie das von der FMC Corporation hergestellten SYNTRON Rüttelzuführers, erreicht werden.
Um das gewünschte Inlaid-Ausehen der erfindungsgemäßen Produkte zu erreichen, müssen die harzartigen Teilchen die Oberfläche des kleberbeschichteten Substrats adäquat abdecken. Im allgemeinen ist eine Oberflächenabdeckung zwischen etwa 40% und etwa 80% erforderlich. Für eine einzelne Schicht mit gleichmäßig großen kugelförmigen Teilchen kann mathematisch gezeigt werden, daß die maximal erzielbare Abdeckung 78,5% beträgt. Im Fall anderer Teilchengestalten können Überlappungen auftreten, und folglich kann die maximale Abdeckung nicht mathematisch bestimmt werden, wobei Gewicht und/oder visuelle Untersuchung verwendet werden, um die Abdeckung innerhalb der angegebenen Bereiche zu steuern.
Die harzartigen dekorativen Teilchen gemäß vorliegender Erfindung können aus einer Vielzahl von Materialien bestehen, wobei PVC, PVC-Plastisole und Organosole und ähnliches bevorzugt werden. Diese Teilchen können verschiedene Größen und geometrische Gestalten aufweisen, wobei eine kugelförmige bzw. im wesentlichen kugelförmige (hierin manchmal als "rundlich" bezeichnet) eine besonders bevorzugte Gestalt ist. Die Dicke der Teilchen muß im wesentlichen die gleiche wie die Dicke der kombinierten Schicht aus Kleber und dekorativen Teilchen sein, die normalerweise von 0,25 bis 1,5 mm (10 bis 60 mils) und vorzugsweise von 0,75 bis 1,25 mm (30 bis 50 mils) beträgt. Das Verhältnis zwischen der Dicke der Teilchen und der Dicke der Klebermatrix fällt typischerweise in den Bereich zwischen 50% und 100%, vorzugsweise zwischen 70% und 95%.
Die dekorativen Teilchen gemäß vorliegender Erfindung werden in einer Mischung eingesetzt, die aus transparenten, lichtdurchlässigen und/oder undurchsichtigen Teilchen besteht, die eine Vielzahl von Farben umfassen, plus wahlweise durchsichtigen Teilchen. Zumindest einige der Teilchen oder die Matrix müssen ausreichend transparent oder ausreichend durchscheinend sein, damit der hierin beschriebene Unterdruck durchschaut, so daß der Unterdruck durch visuelle Beobachtung mit freiem Auge, beispielsweise aus zumindest Armeslänge, z. B. zwischen 300 und 1500 mm (1 bis 5 Fuß) ausnehmbar ist.
Ein wesentlicher Teil der Farben der farbigen Teilchen ist den Farben des hierin beschriebenen Unterdrucks ähnlich oder analog zu diesen (wie diese Begriffe üblicherweise in der Farbphysik verwendet werden und im spezielleren hierin definiert sind), so daß die Illusion von Tiefeneigenschaft echter Inlaidprodukte geschaffen wird. Typischerweise beträgt die Farbdifferenz zwischen der Farbe der Teilchen und der ähnlichen Farbe des Unterdrucks zwischen etwa 0 und etwa 10 CIE-Einheiten, vorzugsweise zwischen etwa 2 und etwa 5 CIE-Einheiten. Zur Herstellung ausnehmend realistischer Inlaid-Produkte muß eine Teilchenfarbe der Farbe jedes Abschnitts des Unterdrucks sehr nahe sein, über denen Teilchen dieser Farbe liegen, z. B. innerhalb etwa O bis etwa 10 CIE-Einheiten, und zumindest eine andere Teilchenfarbe muß "analog" (wie der Begriff hierin verwendet wird) zur Farbe des Abschnitts des Unterdrucks sein, über dem Teilchen einer solchen Farbe liegen, z. B. innerhalb von etwa 10 bis etwa 20 CIE-Einheiten. (Das zylindrische CIE-Koordinatensystem zum Beschreiben des Vektorraums der Farbvalenzen wird in der Folge detaillierter beschrieben.)
Diskrete rundliche Teilchen sorgen für verstärkte optische Tiefenwirkung und verbesserte Abnutzungseigenschaften. Veranschaulichende Beispiele für jene rundlichen Teilchen, die besonders bevorzugt werden, sind die in der US-PS-3,856,900 gelehrten Teilchen und Verfahren zu deren Herstellung. Dieses Verfahren ist besonders zweckmäßig zur Herstellung relativ kleiner Plastisolkügelchen oder "-perlen" mit einer Teilchengröße von im allgemeinen etwa 0,762 mm (0,030 Inch) oder weniger.
Für kleinere Teilchen und jene im Bereich bis zu etwa 1,016 mm (0,40 Inch) können diese erhalten werden, indem die übergroßen Teilchen aus normaler Suspensionsgrad-Harzproduktion ausgesiebt werden, oder indem spezielle Teilchengrößen, beispielsweise nach der US-PS-3,856,900, hergestellt werden. Teilchen in diesem Größenbereich sind besonders nützlich zur Erreichung bestimmter wünschenswerter Designwirkungen. Mit derartigen Verfahren können auch kleinere Teilchengrößen hergestellt werden, beispielsweise im Bereich von 0,38 mm (0,015 Inch) bis 3,17 mm (0,125 Inch) (siehe z. B. US-PS-3,345,235), aber im Fall rundlicher Teilchen wird das Verfahren nach der US-PS-3,856,900 bevorzugt.
Eine weitere besonders wünschenswerte Teilchengestalt sind Späne oder Flocken, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abmessung wesentlich kleiner ist als die anderen beiden. Beispielsweise können derartige Gestalten in den beiden größeren Abmessungen im Bereich von 0,75 bis 6,25 mm (30 bis 250 mils) liegen, vorausgesetzt, daß die Fläche eines jeden einzelnen Teilchens 9,38 mm² (15 000 mils²) nicht übersteigt, und eine Dicke von 0,175 bis 0,375 mm (7 bis 15 mils) aufweisen. Derartige Späne oder Flocken bieten ebenfalls spezielle Designeffekte. Diejenigen, die sich in beiden größeren Dimensionen 6,25 mm (250 mils) annähern, sind zu groß, um ein gewünschtes durchgemustertes Inlaid-Aussehen zu ergeben und führen statt dessen zu einem "besprenkelten" Eindruck.
Die gemäß vorliegender Erfindung verwendeten Späne oder Flocken werden zweckmäßig durch Reiben oder Zerhacken aus gelierten Plastisolfolien hergestellt. Diese Folien werden normalerweise durch Auftragen auf ein Abziehpapier und Gelieren unter zuvor beschriebenen Bedingungen und anschließendes Abziehen vom Abziehpapier hergestellt. Die Plastisolstammlösung kann ein herkömmliches Treib- oder Schaummittel enthalten, in welchem Fall die Temperatur des Gelierungsschritts eingeschränkt ist, wie zuvor beschrieben, um die Aktivierung oder Zersetzung des Treibmittels zu verhindern.
Zwei typische und bevorzugte Spanformulierungen sind:

Stammlösung für feste Späne

Gewichtsteile
PVC-Homopolymerdispersionsharz, RV=3,0 55
PVC-Homopolymerdispersiondharz, RV=1,90 45
Barium/Zink-Stabilisator 4.6
Epoxysojaöl 7
Leichtbenzine 3
Texanolisobutyrat 1.7
Glykolbutyratbenzoat 32

Stammlösung für aufschäumbare Späne

Gewichtsteile
PVC-Homopolymerdispersionsharz, RV=3,0 56
PVC-Homopolymerdispersionsharz, RV=1,90 44
Glykolbutyratbenzoat 44
Leichtbenzine 5
Zinkoxid/Cadmiumoxid Stabilisator Catalysator 0.5
Azodikarbonamid 2.5
Titandioxid 7.5
Epoxysojaöl 6.0
Im allgemeinen können die gemäß vorliegender Erfindung eingesetzten Teilchen eine große Vielzahl geometrischer Formen aufweisen. Beispiele für andere geometrische Formen sind Quadrate, Dreiecke, Kreise, Ringe, andere Vielecke usw., oder unregelmäßige Größen und Formen, oder eine Mischung jeder beliebigen oder aller derartiger Formen, einschließlich rundlicher Gestalt. Das Verfahren zur Herstellung der dekorativen harzartigen Teilchen oder die spezielle Formulierung davon ist für die Praxis der vorliegenden Erfindung nicht entscheidend. Es können alle Teilchen verwendet werden, die in die hierin besprochenen Parameter fallen und herkömmlicherweise zur Herstellung von Inlaid-Boden- und Wandbelagprodukten eingesetzt werden.

Detail der Farben und Muster

Durch die richtige Kombination von Teilchengeometrie, Teilchenfarben, Unterdruckfarben und deren geeignete Anordnung in Muster oder Designs, die mit dem farbigen Unterdruck ausgerichtet sind und dessen Durchschauen ermöglichen, erzeugt die vorliegende Erfindung einzigartige optische Wirkungen, die mit freiem Auge visuell ausnehmbar sind, und schafft realistische und echte Inlaid-produkte. Ein typisches und repräsentatives Beispiel für eine derartige Kombination wird schematisch in Fig. 1 gezeigt.
Auf Fig. 1 bezugnehmend ist zu sehen, daß im Unterdruck zumindest eine Farbe, Farbstoff 3b, eingeschlossen ist, die dank ihres Vorhandenseins in im wesentlichen allen Bereichen des Musters (wahlweise mit Ausnahme von Verklebebzw. Stoßstellen und anderen Grundzugslinien bzw. charakteristischen Linien) einen zugrundeliegenden Tonwert schafft und die, wenn sie um die darüberliegenden Teilchen 5a, 5b, 5c und 5d herum gesehen wird, eine Tiefenillusion, d. h. einen dreidimensionalen optischen Effekt erzeugt. Zumindest zwei andere Unterdruckfarben, durch die Farbstoffe 3a und 3d dargestellt, sind notwendig, um den gewünschten Kontrast zwischen angrenzenden Musterflächen zu schaffen (die wahlweise weiters durch einen Stoß oder andere Grundzugs- oder Detaillinie getrennt sein können). Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind diese farbigen gedruckten Muster oder Designs keine kontinuierlichen Drucke innerhalb der jeweiligen Muster- oder Designflächen, sondern sind statt dessen gebrochen und zufällig und von einer Größe, bei der die engste Abmessung einer jeden lokalen Druckfläche etwa das Vierfache des Durchmesser des größten kugeligen Teilchens oder der größten sichtbaren Abmessung anderer Gestalten nicht übersteigt. So wird, wenn der Unterdruck durch transparente oder lichtdurchlässige Teilchen oder durch die transparente oder lichtdurchlässige Klebermatrix gesehen wird, dem Beobachter der Eindruck einer Zusammenballung von Teilchen ähnlicher Größe vermittelt. In Fig. 1 ist dieses Phänomen beispielhaft durch die Betrachtungspositionen 10a, 10b, 10c und 10d dargestellt. Zumindest eine Teilchenfarbe und vorzugsweise zwei oder mehr, die darin durch Teilchen 5a beispielhaft dargestellt sind, müssen einer der Unterdruckfarben, darin durch Farbe 3a beispielhaft dargestellt, ähnlich oder analog dazu sein, und zu den anderen Unterdruckfarben analog sein, was den gewünschten Kontrast zwischen benachbarten Musterflächen schafft, wie darin durch Farbe 3d beispielhaft dargestellt. Die Farben der anderen Teilchen, die über den im Unterdruckmuster oder -design 3 verwendeten Farbstoffen liegen aber nicht notwendigerweise damit ausgerichtet sind, sind nicht entscheidend. Teilchen 5b ist typisch. Es wird selbstverständlich vorgezogen, daß die Farben solcher nicht entscheidender Teilchen mit den Farben des Gesamtmusters oder -designs künstlerisch kompatibel sind und daß solche Farben über das gesamte Muster oder Design auf solche Art eine Farb- und Schattierungskontinuität schaffen, daß der Unterdruck eine spezielle oder ausgewählte Muster- oder Designfläche betont oder verstärkt, indem er die Gesamtfläche der sie ausmachenden Farbe erhöht. Weiters werden bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Teilchen mit zumindest einer Farbe, in Fig. 1 durch Teilchen 5d dargestellt, die mit den Farben der anderen verwendeten Teilchen kontrastiert, verwendet werden, um die Teilchenbeschaffenheit des Inlaid-Endproduktes zur Geltung zu bringen. Transparente oder lichtdurchlässige Teilchen 5e oder offene Flächen 4a der transparenten oder lichtdurchlässigen Matrix 4, die das 5-fache des Durchmessers (oder der größten Abmessung, wenn nicht kugelförmig) der dekorativen Teilchen nicht übersteigen, sind ebenfalls notwendig, um den Unterdruck mit freiem Auge sichtbar zu machen, wenn er aus den hierin besprochenen Distanzen betrachtet wird.
Außerdem beeinflußt das Verhältnis zwischen transparenten und farbigen Teilchen die Sichtbarkeit des gedruckten Musters unterhalb der Teilchen enthaltenden Klebermatrix. Im allgemeinen wird eine Beladung von 50% oder weniger, und vorzugsweise 0-30%, an transparenten zu farbigen Teilchen bevorzugt. Die tatsächlich verwendete Menge hängt vom Typ der Endanwendung und dem gewünschten Designeffekt ab. Gute Ergebnisse sind im Bereich von 0-10% an transparenter zu farbiger Teilchenbeladung erreicht worden.
Das zylindrische Koordinatensystem (CIE-System) der CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) zum Beschreiben des Vektorraums der Farbvalenzen ist wohlbekannt und wird üblicherweise in der Farbtechnologie eingesetzt. (Siehe z. B. "Principles of Color Technology" F.W. Billmeyer und M. Saltzman, 2. Auflage, John wiley & Sons, New York, New York.) Das CIE-System basiert auf einem mathematischen Verfahren, worin Farbunterschiede in CIE-Einheiten ausgedrückt werden, und wird hierin verwendet, um die Definition der Begriffe und die Angabe der Grenzen der Erfindung zu vereinfachen.
Der Begriff "ähnliche" Farben in der Farbtechnologie und wie hierin verwendet bedeutet monochromatischen oder gleichen Farbton, der sich nur in der Schattierung (Helligkeit) unterscheidet. Nach dem CIE-System bedeutet das den gleichen a*-Wert entlang der Rot-Grün-Achse, den gleichen b*-Wert entlang der Gelb-Blau-Achse und unterschiedliche L*-Werte entlang der Helligkeitsachse. Die "gleichen" Werte bedeutet für kommerzielle Zwecke üblicherweise eine Farbdifferenz von weniger als zwei CIE-Einheiten (das Auge kann eine Differenz von weniger als einer Einheit nicht feststellen).
"Analoge" Farben in der Farbtechnologie und wie hierin verwendet sind jene, die im Vektorraum der Farbvalenzen einander benachbart sind. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind diese so definiert, daß sie eine Gesamtfarbdifferenz von bis zu 15 oder 20 CIE-Einheiten aufweisen und im allgemeinen das gleiche Vorzeichen (positiv oder negativ) bei beiden Werten von a* und bei beiden Werten von L* aufweisen.
"Kontrastierende" Farben haben eine größere Differenz als die oben angeführte, und "komplementäre" Farben haben im allgemeinen Farbdifferenzen, die in die obigen Bereiche fallen, aber entgegengesetzte Vorzeichen für jeden a*-Wert und b*-Wert, was bedeutet, daß sie sich an gegenüberliegenden Seiten des Vektorraums der Farbvalenzen im CIE-System befinden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird es vorgezogen, die "gleichen" oder "ähnlichen" Farben als jene zu definieren, die eine Differenz im Farbton (Delta H) von weniger als 10 CIE-Einheiten und vorzugsweise weniger als 7 CIE-Einheiten aufweisen. "Analoge" Farben sind jene, die eine Gesamtfarbdifferenz (Delta E) von weniger als 20 CIE-Einheiten und vorzugsweise weniger als 15 CIE-Einheiten aufweisen. "Kontrastierende" Farben haben eine Gesamtfarbdifferenz (Delta E) von mehr als 20 CIE-Einheiten und haben auch das gleiche Vorzeichen für jeden a*-Wert und für jeden b*-Wert (außer, die Werte liegen nahe bei 0,0, d. h. weniger als ein absoluter Wert von 2,0, woraufhin sie entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen). "Kontrastierende" Farben haben eine Gesamtfarbdifferenz (Delta E) von mehr als 20 CIE-Einheiten und entgegengesetzte Vorzeichen für jeden a*-Wert und jeden b*-Wert.

Nutzschicht

Die wahlweise Überzugsschicht oder Nutzschicht ist vorzugsweise ein Plastisol vom gleichen oder ähnlichen Typ, wie der oben in Verbindung mit den im Substratbelag und der Kleberschicht oder -Matrix verwendeten Harzen besprochene. Die Formulierungen umfassen im allgemeinen Materialien, um die speziellen spezifischen Eigenschaften zu verstärken, beispielsweise Glanz, Haltbarkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Verschmutzung und Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb.
Es können andere Harze eingesetzt werden, die zur Verwendung als Deckbeschichtung geeignet sind. Beispiele sind verschleißfeste Polyurethane, wie die in der US-PS-4,087,400 beschriebenen.
So umfassen die dekorativen Inlaid-Boden- oder Wandbeläge bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung:
a) ein Substrat aus einer flexiblen Matte,
b) eine gelierte, harzartige Druckschicht, die über dem genannten Substrat aufgetragen ist, deren Oberfläche mit einem oder mehreren Farbstoffen bedruckt ist, die zur Verwendung bei der Herstellung von Boden- oder Wandbelagsprodukten geeignet sind, und zwei oder mehr unterscheidbar unterschiedliche, farbige, bedruckte Abschnitte aufweisen,
c) eine Klebermatrix, die über der genannten Druckschicht liegt, und eine wirksame Menge eines Homopolymers oder eines Copolymers von Vinylchlorid enthält, in die eine Vielzahl transparenter, lichtdurchlässiger und/oder undurchsichtiger, verschiedenartig gefärbter harzartiger Teilchen (von denen einige wahlweise durchsichtig sind) eingebettet sind, die im wesentlichen gleichförmig über die genannte Klebermatrix dispergiert sind, deren Farben so ausgewählt sind, daß einzigartige optische Effekte erzeugt werden, wie oben detaillierter beschrieben, von denen zumindest ein Teil den Unterdruck durchschauen läßt, und
d) eine wahlweise Deckbeschichtung oder Nutzschicht oder Nutzschichten, die aus der aus einem Plastisol, einem Polyurethanharz oder einer geeigneten Mischung aus beiden bestehenden Gruppe ausgewählt ist/sind.
Die folgenden Beispiele sollen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, ohne deren Schutzumfang einzuschränken. In den folgenden Beispielen sind alle Teile und Prozentsätze Gewichtsteile und -prozente.

Beispiel

Bodenbelag für den Wohnbereich mit aufeinander ausgerichteten gedrucktem und hohlgeprägtem rotem Ziegelsteinmuster (chemisch hohlgeprägt)

Eine Bodenbelag-Substratfolie aus asbestfreiem Filz vom herkömmlichen Typ (Tarkett Inc., Whitehall, Pa.) mit einer Dicke von etwa 0,812 mm (32 mils) wurde mit einem aufschäumbaren Plastisol mit folgender Zusammensetzung beschichtet:

Gewichtsteile

PVC-Dispersion: k-Wert 65 70 (Occidental FPC 605)
PVC-Extenderharz: k-Wert 60 30 (PLIOVIC M-50)
Di(2-äthylhexyl)phthalat 28
Butylbenzylphthalat 15
Texanolisobutyrat (TXIB) 15
Titandioxid 10
Azodikarbonamid 2.5
Kerosin 4
Zinkoxid 1.5
Viskosität: 2500 mPa·s
Das beschichtete Substrat wird dann in einem heißen Ofen bei 135ºC (275ºF) 2,5 Minuten lang vorgeliert. Die Oberfläche wird dann unter Verwendung von SERIES 125-Farbstoffen auf Lösungsmittelbasis von American Inks, Inc. im Tiefdruckverfahren auf einer Flachbettpresse bedruckt. Die Farbstoffe, die zum Bedecken der Platte verwendet werden, die die Talflächen des Musters (d. h. die Stoßstellen) bedrucken, enthalten zusätzlich 140 Teile Benzotriazol, einen chemischen Unterdrücker, um die Ausdehnung des aufschäumbaren Plastisols in diesem ausgewählten Bereichen zu hemmen. Das Muster ist ein Ziegelstein, der vorwiegend in roter Farbgebung gedruckt wird. Das Muster ist in 5 Farben geteilt, deren echte Massetonfarbwerte folgende sind: CIE Aufteilung Lachs-Hintergrund Kastanien Hervorhebung Orange Hervorhebung Braun Hervorhebung Grauer Stoß
Nach dem Trocknen in warmer Luft bei etwa 60ºC (240ºF) wird eine Kleberschicht mit einer Dicke von etwa 0,25 mm (10 mils) durch einen Senkerstab aufgetragen, und ein Überschuß an vorgemischten Plastisolkugeln (nach dem Verfahren von Beispiel 4 herstellt und mit der im folgenden angeführten Zusammensetzung), der die folgende Mischung aus speziell gefärbten und durchsichtigen Teilchen aufweist, wird aus einer Rüttelschaufel (SYNTRON -Rüttler, hergestellt von der FMC Corporation) gleichmäßig auf der Oberfläche der nassen, klebrigen Kleberoberfläche verteilt.
Die Klebermischung hat folgende Zusammensetzung:

Gewichtsteile

PVC-Dispersion: relative Viskosität 2,05 70 (Occidental FPC 6458)
PVC-Extender: k-Wert 60 30 (PLIOVIC M-50)
Butylbenzylphthalat 25
Di-isononylphthalat 25
Stabilisator, Bariumzink-Typ 4 (SYNPRON 1665)
Die Zusammensetzung der Kugelteilchen ist: Gewichtsteile Farbig Transparent Suspensionsgrad PVC-Harz: k-Wert (PEVIKON S658 GK) Butylbenzylphthalat Stabilisator, Bariumzink-Typ (SYNPRON 1665) Titandioxid Farbpigment (angekaufte Mischung aus rotem Eisenoxid, gelbem Eisenoxid und Ruß, in Di(2-äthylhexyl)phthalat dispergiert)
Das PEVIKON S658 GK-Harz hat ein Aspektverhältnis von etwa 1 (die Teilchen sind rund) und die Teilchengröße beträgt, bei mikroskopischer Beobachtung, durchschnittlich etwa 600 um (etwa 30 Mesh).
Die Siebanalyse ergibt folgendes:

Mesh % zurückgehalten

28 (589 um) 68.0
65 (208 um) 25.2
100 (147 um) 1.4
durch 100 Mesh
Der Mischungsanteil und Farbwert der Kugelteilchen sind: CIE Gewichtsteile durchsichtig weiß orange braun mandel
Die überschüssigen Kugeln, die von der Kleberbeschichtung nicht benetzt und darin eingebettet sind, werden durch einen leichten Luftstrom wegeblasen. Die resultierende körnige Matrix wird dann geliert, indem die beschichtete Seite mit einer erwärmten Chromtrommel (163ºC, 350ºF) in Berührung gebracht und zwischen einer Gummidruckwalze und der Trommeloberfläche geglättet wird. Die Dicke der Matrix, die die Kleberbeschichtung (0,25 mm, 10 mils) und die eingebetteten Kugeln (etwa 0,50 mm, 20 mils) enthält, beträgt 0,75 mm (30 mils).
Die Oberfläche der Matrix wird dann unter Verwendung eines Senkerstabs mit einer transparenten Plastisolnutzschicht stabbeschichtet, die die folgende Zusammensetzung aufweist:

Gewichtsteile

Dispersionsgrad PVC, relative Viskosität 2,05 100 (Occidental FPC 6458)
Isobuttersäure und Glykolester von Benzoesäure 56 (Tenneco NUOPLAZ 1538)
Stabilisator, Bariumzink-Typ 5 (SYNPRON 1665)
Epoxidiertes Sojaöl 5
Kerosin 2
Brookfield-Viskosität: 1200 mPa·s
Die Nutzschicht wird in einem Heißluftofen bei etwa 193ºC (380ºF) 3 Minuten lang geschmolzen. Der erzeugte Bodenbelag weist eine Reliefstruktur (Hohlprägung) auf, die mit bedruckten Flächen ausgerichtet ist. Das dadurch produzierte dekorative Inlaid-Produkt hat eine Gesamtdicke von etwa 2,08 mm (82 mils) und weist hervorragende Haltbarkeits- und außergewöhnliche dreidimensionale Inlaid-Design-Eigenschaften auf, besonders hinsichtlich optischer Tiefe.
Zum vorangehenden Beispiel ist anzumerken, daß es gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung eine Ähnlichkeit im Farbton (d. h. den CIE a*- und b*-Werten) zwischen orangem Hervorhebungs-Unterdruck (20,15, 19,97) und den orangen Kugeln (18,26, 25,63) und zwischen dem braunen Hervorhebungs-Unterdruck (4,71, 7,67) und den braunen Kugeln (5,10, 4,20) gibt. Die Mandelkugeln (6,46, 12,79) schaffen eine hübsche Kombination mit dem Lachshintergrund-Unterdruck (18,08, 10,89), wobei mandel eine analoge Farbe ist, die sich von lachs nur dadurch unterscheidet, daß sie weniger "rot" ist. Die weißen Kugeln erhöhen den Kontrast und betonen die visuelle körnige Struktur des Produkts.

Beispiel 2

Bodengelag für den Wohnbereich mit aufeinander ausgerichtetem gedrucktem und hohlgeprägtem weißem Ziegelstein-Muster (chemisch hohlgeprägt)

Das Verfahren von Beispiel 1 wird in einer im wesentlichen weißen Farbgebung wiederholt. Es werden die gleichen Farbeinteilungen verwendet, mit der Ausnahme, daß das Drucken unter Verwendung eines Farbstoffs durchgeführt wird, der die folgenden echten Massetonfarbwerte aufweist: CIE Einteilung Weißer Hintergrund Weiße Hervorhebung Weißer Stoß
Nach dem Trocknen wird eine Kleberschicht aufgetragen, und ein Überschuß an vorgemischten Plastisolkugeln mit der folgenden Mischung aus Farben wird auf der Oberfläche gleichmäßig verteilt: CIE Gewichtsteile durchsichtig weiß
Die überschüssigen Kugeln werden entfernt, und die resultierende Matrix wird geliert und dann mit einer Deckbeschichtung versehen.
Das dadurch erzeugte resultierende dekorative Inlaidprodukt weist ein hübsches Aussehen und optische Tiefe auf.
Wenn die dekorative Mischung von Beispiel 2 über den Druck von Beispiel 1 aufgetragen wird oder umgekehrt, wird nicht die Illusion eines aufeinander ausgerichteten Inlaids erzielt. Das resultierende Produkt scheint einfach eine gleichförmige Schicht aus Teilchen über der Oberfläche verteilt zu haben.

Beispiel 3

Bodenbelag mit für Verwendung im Geschäftsbereich geeignetem Gesamtmuster

Eine Bodenbelag-Substratfolie aus asbestfreiem Filz vom herkömmlichen Typ (Tarkett Inc., Whitehall Pa.) mit einer Dicke von etwa 0,80 mm (32 mils) wird mit etwa 0,075 mm (3 mils) einer Schicht aus weißem bedruckbarem Plastisol stabbeschichtet (drahtumschnürter Stab), die folgende Zusammensetzung hat:

Gewichtsteile

PVC-Emulsion: relative Viskosität 2,05 70 (Occidental FPC 605)
PVC-Extender: k-Wert 60 30 (PLIOVIC M-50)
Di(2-äthylhexyl)phthalat 30
Butylbenzylphthalat 30
Titandioxid 5
kristallines Kalziumkarbonat 80
Bariumzink-Typ Stabilisator 3 (IRGASTAB BZ 530)
Nach dem Gelieren gegen eine erwärmte Chromtrommel bei 149ºC (300ºF) wird die resultierende glatte Oberfläche im Tiefdruckverfahren an einer Flachdruckpresse unter Verwendung von SERIES 125 Farbstoffen auf Lösungsmittelbasis von American Inks, Inc. mit einem kleinen Fliesenmuster in einer vorwiegend hellbraunen Farbgebung bedruckt. Das Muster ist in fünf Farben geteilt, deren echte Masseton-Farbwerte folgende sind: CIE Einteilung hellbrauner Hintergrund braune Struktur glasigorange Hervorhebung kastanienbraune Hervorhebung brauner Stoß
Nach dem Trocknen in warmer Luft bei etwa 60ºC (140ºF) wird eine Kleberschicht mit einer Dicke von etwa 0,25 mm (10 mils), die die gleiche Zusammensetzung wie die in Beispiel 1 verwendete aufweist, durch Senkerstab aufgetragen, und ein Überschuß an vorgemischten Plastisolkugeln mit der gleichen Zusammensetzung und Farbgebung wie die in Beispiel 1 verwendeten wird aus einer Rüttelschaufel (SYNTRON-Rüttler, hergestellt von der FMC Corporation) gleichmäßig auf der Oberfläche der nassen, klebrigen Kleberschicht verteilt und der Überschuß entfernt. Die resultierende Matrix wird geliert und dann unter Einsatz des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens mit einer Deckbeschichtung versehen. Die Nutzschicht wird in einem Heißluftofen bei etwa 193ºC (380ºF) 3,5 Minuten lang geschmolzen und dann zwischen einer gekühlten Hohlprägewalze und einer Gummidruckwalze hohlgeprägt.
Das resultierende Produkt hat eine 0,381 mm (15 mils) dicke Nutzschicht, vermittelt die Illusion ausgerichteter Inlaidteilchen und hat hervorragende Haltbarkeitseigenschaften, die denen des Produkts von Beispiel 1 ähnlich sind.

Beispiel 4

Die in den obigen Beispielen verwendeten kugelförmigen Plastisol-"Perlen" werden unter Verwendung der folgenden Formulierungen hergestellt: Gewichtsteile farbig transparent Suspensionsgrad PVC-Harz, rauh: k-Wert 65 (PEVICON 5658 GK) Butylbenzylphthalat Bariumzink-Stabilisator (SYNPRON 1665) Titandioxid Farbpigment
Bei der Herstellung der farbigen und transparenten Plastisolzusammensetzung wird mit dem PVC-Harz (bei 21ºC, 70ºF) ein Hochintensitätsmischer beaufschlagt, der mit 2500 UpM läuft, und gemischt, bis die Chargetemperatur 71ºC (160ºF) erreicht (etwa 10 Minuten). Die Geschwindigkeit des Mischers wird dann auf 500 Umdrehungen pro Minute reduziert, und die Pigmentpasten, Plastifikator und Stabilisator werden langsam über einen Zeitraum von 5 Minuten hinzugefügt. Die Geschwindigkeit wird dann auf 2000 bis 3000 UpM erhöht, und das Material gemischt, bis die Chargetemperatur 127ºC (160ºF) erreicht (etwa 15 Minuten zusätzlich). Die Geschwindigkeit wird dann auf 500 UpM verringert, und das Material wird gemischt, bis die Chargetemperatur auf 21-32ºC (70-90ºF) abkühlt (etwa 30 Minuten zusätzlich).
Die hergestellten Perlen sind im wesentlichen kugelförmig, trocken und frei laufend; sie übersteigen einen Durchmesser von 15,2 mm (0,60 Inch) nicht und haben einen Teilchengrößenverteilungsbereich von 0,004 bis etwa 0,040.
Die folgende Tabelle faßt die eingesetzten Verfahrensparameter zusammen:
Ausrüstung: Hochintensitätsmischer 9,8 Liter (2,6 gal) Volumen 1,4 kg (3 Pfund) Beladung Verstrichene Zeit Min. Temperatur Geschwindigkeit hinzugefügte Pigmente, Plastifikatoren und Stabilisator Abkühlen
Obwohl die obige Erörterung die vorliegende Erfindung bezogen auf Boden- oder Wandbelagsprodukte beschreibt, soll die vorliegende Erfindung alle Beläge, einschließlich aber nicht notwendigerweise beschränkt auf Boden- oder Wandbelag umfassen, die gemäß dem hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden können.

Claims

1. Unterdrucktes Inlaid-Folienprodukt, das einzigartige Designeffekte aufweist, umfassend:

(a) ein Substrat (1),

(b) eine erste Schicht (2) aus einer harzartigen Polymerzusammensetzung,

(c) ein Muster oder Design, das auf die Oberfläche der genannten ersten Schicht aufgedruckt ist und zwei oder mehrere unterscheidbar unterschiedliche, gefärbte, gedruckte Bereiche (3a, 3b, 3c, 3d) aufweist, und

(d) eine zweite Schicht (4) aus einer harzartigen Polymerzusammensetzung, die über der bedruckten Oberfläche der ersten Schicht liegt und sie berührt und farbige Teilchen (5a, 5b, 5c, 5d) enthält, die eine oder mehrere Farben aufweisen und im wesentlichen gleichförmig in der gesamten genannten zweiten Schicht dispergiert sind, wobei die Farbunterschiede zwischen Farben der genannten farbigen Teilchen und den entsprechenden Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs zwischen 0 und 20 CIE-Einheiten liegen, so daß, wenn das fertige Produkt betrachtet wird, die Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs, die durch die genannte zweite Schicht hindurch zu sehen sind, mit den Farben der genannten farbigen Teilchen zusammenwirken,

wodurch das Folienprodukt ein Inlaid-Erscheinungsbild mit optischer Tiefe aufweist.

2. Produkt nach Anspruch 1, worin die genannte zweite Schicht weiters farbige Teilchen mit einer oder mehreren Farben umfaßt, die sich von den Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs um mehr als 20 CIE-Einheiten unterscheiden.

3. Produkt nach Anspruch 1 oder 2, worin die Mehrzahl der Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs sich voneinander nicht um mehr als 20 CIE-Einheiten unterscheiden.

4. Produkt nach Anspruch 3, worin eine Teilchenfarbe sich von einer der Farben das genannten gedruckten Musters oder Designs um weniger als 20 CIE-Einheiten unterscheidet und sich von zumindest einer anderen Farbe des genannten gedruckten Musters oder Designs um weniger als 20 CIE-Einheiten unterscheidet.

5. Produkt nach Anspruch 4, worin eine Teilchenfarbe sich von einer der Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs um weniger als 10 CIE-Einheiten unterscheidet und sich von der Farbe von zumindest einem anderen Bereich des genannten gedruckten Musters oder Designs um 10 bis 20 CIE-Einheiten unterscheidet.

6. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannten farbigen Teilchen von 40% bis 80% der Oberfläche der genannten zweiten Schicht bedecken.

7. Produkt nach Anspruch 6, worin das Verhältnis zwischen der Dicke der genannten farbigen Teilchen und der Dicke der genannten zweiten Schicht in den Bereich zwischen 50% und 100% fällt.

8. Produkt nach Anspruch 7, worin das Verhältnis der Dicke der genannten farbigen Teilchen zur Dicke der genannten zweiten Schicht in den Bereich zwischen 70% und 95% fällt.

9. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannten farbigen Teilchen im wesentlichen kugelig sind und etwa 78% der Oberfläche der genannten zweiten Schicht bedecken.

10. Produkt nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin die genannten farbigen Teilchen Späne oder Flocken mit einer Größe im Bereich von 0,75 bis 6,25 mm (30 bis 250 mils) in den beiden größeren Abmessungen sind, mit der Maßgabe, daß jedes einzelne Teilchen eine Fläche von 9,38 mm² (15.000 mils²) und eine Dicke von 0,175 bis 0,375 (7 bis 15 mils) nicht übersteigt.

11. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannten farbigen Teilchen Polyvinylchloridharz umfassen.

12. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannten farbigen Teilchen Polyvinylchloridplastisol umfassen.

13. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannten farbigen Teilchen (5a, 5b, 5c, 5d) umfassen:

(i) farbige Teilchen mit einer Farbdifferenz von Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs von weniger als 10 CIE-Einheiten, und

(ii) farbige Teilchen mit einer Farbdifferenz von Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs von 10 bis 20 CIE-Einheiten.

14. Produkt nach Anspruch 13, worin die genannten farbigen Teilchen Teilchen, die transparent sind, und Teilchen, die lichtdurchlässig sind, umfassen, wobei das Verhältnis der transparenten zu den lichtdurchlässigen farbigen Teilchen 50% oder weniger beträgt.

15. Produkt nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, worin

(i) die farbigen Teilchen, die eine Farbdifferenz von den Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs von weniger als 10 CIE-Einheiten aufweisen, eine Farbdifferenz vom genannten gedruckten Muster oder Design von weniger als 7 CIE-Einheiten aufweisen, und

(ii) die farbigen Teilchen, die eine Farbdifferenz von den Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs von 10 bis 20 CIE-Einheiten aufweisen, eine Farbdifferenz vom genannten gedruckten Muster oder Design von 10 bis 15 CIE-Einheiten aufweisen.

16. Produkt nach Anspruch 15, worin die farbigen Teilchen eine Farbdifferenz von den Farben des genannten gedruckten Musters oder Designs von weniger als 7 CIE-Einheiten aufweisen, eine Farbdifferenz vom genannten gedruckten Muster oder Design von zwischen 2 und 5 CIE-Einheiten aufweisen.