DE3800762A1

DE3800762A1 - Verfahren zur herstellung eines dimensionsstabilen, gepraegten und mit dekor versehenen fliesenoberflaechenbelags

Info

Publication number: DE3800762A1
Application number: DE3800762A
Authority: DE
Inventors: Stephen Edward Becker; Jun Walter John Lewicki
Original assignee: Armstrong World Industries Inc
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 1987-01-20
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1988-08-04
Also published as: FR2609664A1; NL8800118A; NO880205L; AU1002588A; SE8800150D0; LU87106A1; SE8800150L; GB8801071D0; JPS63214417A; CN88100678A; DK21088D0; GB2202184A; NO880205D0; JPH0617028B2; DK21088A; FI880176A; FI880176A0; ES2008415A6; IE880130L; IT8819119A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten dimensionsstabilen bzw. maßbeständigen, geprägten Oberflächenbelags auch in Fliesenform, und insbesondere eines Fliesenoberflächenbelags mit tief geprägten Bereichen und einer verbesserten Wiedergabe der geprägten Oberfläche der Prägeplatte.

Bekannt ist die Herstellung von geprägten Harzoberflächenbelägen, bei denen die Prägung chemisch oder mechanisch durchgeführt wird. Bekannt ist ferner die Aufbringung eines Dekormusters auf derartige Oberflächenbeläge durch Aufbringen verschiedenfarbiger Druckfarben entweder auf die obere Fläche des Basismaterials oder eine darüber angeordnete Filmtrittschicht vor oder nach dem Prägen des Schichtkörpers. Dabei ergaben sich jedoch Probleme hinsichtlich einer Verwindung des Materials und des darauf aufgebrachten Musters, der Deckung von Muster und Prägung, der Unmöglichkeit, eine vollständige detaillierte Wiedergabe der Prägeoberfläche zu erhalten, der Entstehung von Spannungen im Verlaufe der Formung des Produktes und der Maßbeständigkeit des Produktes bei mechanischem Prägen, wo unterschiedliche Prägtiefen mit vollständiger Wiedergabe der Prägeoberfläche erwünscht sind.

Als problematisch erwies sich auch die vollständige Abdichtung der für das Entweichen der Luft vorgesehenen Perforationen, wenn Prägeplatten verwendet werden, die sehr starke Vertiefungen und glatte vertiefte Bereiche aufweisen.

Die US-PS 35 62 059 betrifft ein Verfahren zur Ornamentierung eines Kunststoffschaumformkörpers durch Auflegen der bedruckten Fläche eines entsprechend den Umrissen der Schaumform zugeschnittenen Polymerfilms auf den Schaum, Abdecken des Films mit einem Polytetrafluorethylengewebe, Wärme- und Druckbehandlung auf die Fläche des Gewebes und Abziehen des Gewebes vom Film.

Die US-PS 31 80 776 betrifft die Ornamentierung von Kunststoff erzeugnissen durch Bildung eines Farbträgerabschnittes aus unvollständig gehärtetem gefülltem Harzmaterial, Aufdrucken von Mustern mit geeigneten Druckfarben und Hochfrequenzwärmebehandlung zur Härtung der Druckfarben. Eine transparente, unvollständig gehärtete, gefüllte Kunststoffolie aus ähnlichem Harzmaterial wird dann auf den vorgängig hergestellten Abschnitt gelegt, wobei die bedruckte Oberfläche des Farbträgerabschnittes die transparente Folie berührt. Das Produkt wird durch Formpressen und Verschmelzen des Materials unter Wärme- und Druckbeaufschlagung hergestellt.

Die US-PS 30 24 154 betrifft das Prägen eines thermoplastischen Films durch Erwärmen einer relativ dicken Folie eines thermoplastischen Materials auf eine Temperatur über seiner Erweichungstemperatur und der des Films, Kontaktierung einer Oberfläche des Films unter relativ kühlen Bedingungen mit der Oberfläche der dickeren Folie, Transport von Film und Folie zwischen einem gekühlten, Vertiefungen aufweisenden Prägeelement und einem Gegendruckelement, um Film und Folie in die Vertiefungen des Prägeelements zu pressen, und abschließende Abkühlung des Verbundkörpers.

Die US-PS 33 25 332 betrifft ein Verfahren zum Auflaminieren eines relativ dicken Kunststoffilms auf einen verträglichen Kunststoffschaum, wobei der Schaum unter Wärmeein wirkung erweicht und lediglich die Kontaktoberfläche des Films vorgewärmt wird und dann Film und Schaum miteinander verpreßt werden.

Die US-PS 36 58 617 betrifft ein Verfahren zur Bildung eines einen Schichtkörper darstellenden Bodenbelags, wobei eine gemusterte Trittschicht auf eine abziehbare Unterlage aufgebracht wird, die entfernt wird, bevor die Trittschicht durch den Walzenspalt einer Anordnung von Walzen zusammen mit einem extrudierten haftvermittelnden Stoff, einem Verstärkungsmaterial und einem Schaum oder einer dauerhaften Unterlage zur Bildung eines Schichtkörpers hindurchgeführt wird, wobei die Trittschicht, das Verstärkungsmaterial und die dauerhafte Unterlage haftend miteinander verbunden sind.

Andere US-PS'en einschließlich der US-PS 43 12 686, 25 58 791, 29 91 216 und 42 89 559 beschreiben einen weiteren Stand der Technik.

Die oben angeführten Nachteile konnten bisher nicht befriedigend beseitigt werden.

Die Erfindung betrifft einen maßbeständigen, geprägten, mit Dekor versehenen Oberflächenbelag, der die Form einer Boden- oder Wandfliese haben kann, und ein Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem man eine erste thermoplastische Harzschicht, die nach dem Verschmelzen transparent ist und Perforationen aufweist, und eine zweite luftdurchlässige Harzschicht auf die obere Fläche eines porösen thermoplastischen Basismaterials von geringer Dichte aufbringt. Die zweite Harzschicht ist so geartet, daß sie weich wird und zu fließen beginnt, bevor die erste Harzschicht beim nachfolgenden Prägen und Verschmelzen weich wird und zu fließen beginnt. Das vorgängige Schmelzen und Fließen der zweiten Harzschicht begünstigt und garantiert den vollständigen Verschluß sämtlicher Perforationen in den oberen Schichten, wodurch diese nach dem Verschmelzen praktisch undurchlässig werden.

Die erste Harzschicht kann in Form eines Films, einer dünnen Schicht aus gesinterten Trockenmischungen oder Pulver oder geliertem Plastisol vorliegen. Die sich durch die Dicke der ersten Harzschicht erstreckenden Löcher können bereits zu Beginn vorhanden sein oder zu einem späteren Zeitpunkt z. B. durch Perforierung gebildet werden, müssen jedoch vor dem Prägen und dem Verschmelzen vorhanden sein. Die zweite Harzschicht kann in Form eines Plastisols, eines perforierten Films, eines gesinterten Harzpulvers, eines offenzelligen Schaums oder einer Trockenmischung vorliegen, muß jedoch auf der gesamten Dicke luftdurchlässig sein, wenn vor dem Schmelzen der Harze durch den Druck der Prägeplatte durch die Perforationen in der ersten Schicht Luft gepreßt wird.

Das poröse Basismaterial kann ein leicht gesinterter Harz- Trockenmischungskörper oder ein gesintertes Pulver mit hohlen, nicht-thermoplastischen Teilchen oder ein Schaum sein und kann mit einem Material wie Glasscrim (mullförmiges Glasgewebe) oder anderem Fasermaterial verstärkt sein. Die erste Harzschicht kann auf einen abziehbaren Träger aufgebracht und auf der von diesem abgewandten Fläche ornamentiert werden. Die zweite Harzschicht kann auf die ornamentierte Oberfläche der ersten Schicht oder auf das Basismaterial aufgebracht werden. Gegebenenfalls kann die Ornamentierung, fals die erste und zweite Schicht nach dem Verschmelzen transparent sind, auf der oberen Fläche des Basismaterials vorgesehen werden. Die oberen Schichten können entsprechend den gewünschten Fliesenabmessungen in Deckung mit den Musterbereichen zu geschnitten werden, während sie sich auf dem abziehbaren Träger befinden, ohne daß der mit der oberen Fläche eines Stücks des Basismaterials von ähnlicher Größe verbundene Träger geschnitten wird, wonach dann der abziehbare Träger entfernt wird, oder es können die erste und die zweite Schicht mit der oberen Fläche einer Folie des Basismaterials verbunden sein, wobei dann gleichzeitig die oberen Schichten und das Basismaterial in Deckung mit dem Muster auf der ersten Schicht nach Entfernung des abziehbaren Trägers zugeschnitten werden. Auf die untere Fläche der zweiten Schicht oder auf die obere Fläche des Baismaterials kann ein haftvermittelter Stoff aufgebracht werden.

Das Aufkaschieren der Deckschichten auf das Basismaterial erfolgt unter Erwärmen bei einer Temperatur, die gerade ausreicht, um den haftvermittelnden Stoff zu aktivieren sowie unter leichtem Druck, um die Haftung der zweiten Schicht auf dem Basismaterial zu gewährleisten. In beiden Fällen wird dann das Basismaterial mit der darüber angeordneten ersten und zweiten Schicht Wärme, zum Beispiel in Form von hochfrequenter elektrischer Energie, und Druck in einer Flachbettpresse ausgesetzt, die eine gekühlte Prägeplatte und eine gekühlte Stützplatte aufweist, um den Körper zu prägen, die Harze zu schmelzen und die erste und zweite Schicht weitgehend undurchlässig zu machen. Die erste und zweite Schicht kann aus Vinyl bestehen und perforiert sein, so daß die in tieferen Aussparungen der Prägeplatte enthaltene Luft durch sie entweichen kann. Die Perforationen werden während des Prägens und Schmelzens der Harze in dem Verbundkörper abgedichtet.

Die beim Stand der Technik auftretenden Probleme, wie sie erläutert wurden, werden durch die Erfindung beseitigt. Da das Basismaterial zunächst ein poröses Material geringer Dichte mit darin befindlichen hohlen nicht-thermoplastischen Teilchen ist, kann es vertikal in einer Flachbettpresse bei minimalem seitlichem Austrieb zusammengepreßt werden. Dies ermöglicht ein tieferes und deutlicher abgesetztes Prägen sowie eine geringere Verwindung des Produkts. Mit dem Verfahren lassen sich Verwindungen des Dekors auf dem Körper sowie des Basismaterials, wie sie bedingt durch die eingeschlossene Luft bei Verwendung einer Flachbettprägepresse auftreten, insbesondere bei Zusammensetzungen geringer Dichte, die schwierig zu erwärmen und abzukühlen sind, beseitigen. Weiterhin wird die Verwindung durch Verwendung einer Hochfrequenzerhitzung und von dafür empfänglichen Zusammensetzungen bzw. Massen in Verbindung mit dem Kühlen der Prägeplatte und Stützplatte verhindert, so daß die Materialien schnell auf eine Temperatur erhitzt werden können, die für das Prägen ausreicht, während ein Verzerren des Dekors unter Druck vermieden wird. Die Tatsache, daß das Dekor durch eingeschlossene Luft beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht verzerrt wird, ermöglicht natürlich eine problemlose Prägung in Deckung mit dem Dekor. Wie allgemein bekannt, sind thermoplastische Filme bzw. Schichten nicht maßbeständig, wenn sie so weit erwärmt werden, daß sie geprägt werden können. Sie zeigen die Tendenz, sich in den einzelnen Bereichen der Bahn unterschiedlich auszudehnen oder zusammen zuziehen.

Dadurch, daß ein Erhitzen der Materialien auf hohe Temperaturen vor dem abschließenden Prägen und Schmelzen vermieden wird, wird auch im wesentlichen der Spannungsaufbau in den Materialien unterbunden. Somit erhält man im Zusammenhang mit der flachen gekühlten unteren Fläche der Prägepresse unter Einschluß des verstärkenden Glasscrims und unter Einsatz von Hochfrequenzerhitzung ein Produkt, das maßhaltig ist, flach bleibt und nicht wellt, wenn es Wärme und Feuchte ausgesetzt wird.

Anhand einer Zeichnung, in der in einem Fließbild verschiedene Verfahrensabläufe dargestellt sind, wird die Erfindung näher erläutert.

Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beginnt das Herstellungsverfahren mit der Ausbildung eines porösen Basismaterials niedriger Dichte. Wie aus dem Fließbild zu ersehen ist, wird dabei eine erste Trockenmischungsschicht auf einem abziehbaren Träger ausgebildet. Bei der Herstellung des Basismaterials wird eine Mischung aus harzförmigen Trockenmischungsteilchen und geblähtem Perlit hergestellt. Die Trockenmischung hat die Form einer frei fließenden homogenen Mischung aus ungeschmolzenen thermoplastischen Harzteilchen einschließlich flüssigem Vinylweichmacher, Füllstoff, Pigment und Vinylstabilisator.

Als Harz wird für die Herstellung des Oberflächenbelags Polyvinylchlorid bevorzugt, obwohl auch Copolymerisate von Vinylchlorid mit geringeren Anteilen anderer Materialien, wie Vinylacetat, Vinylidenchlorid, anderen Vinylestern, wie Vinylpropionat, Vinylbutyrat sowie alkylsubstituierte Vinylester verwendet werden können.

Es können auch andere thermoplastische Harze verwendet werden, die für hochfrequente Erhitzung empfänglich sind oder mit für hochfrequente Erhitzung empfänglichen Stoffen gemischt sein können. Dazu gehören beispielsweise Polyethylen, Polyurethane, Polyester, Polyamide, Polyacrylate, wie Polymethylmethacrylat sowie Polymerderivate von Acetaten und Zelluloseestern.

Das frei fließende Gemisch aus Harz, Weichmacher, Stabilisator, Pigment und Füllstoff wird auf einfache Weise dadurch gebildet, daß das Harz, beispielsweise ein Homopolymer des Vinylchlorids in Form diskreter Teilchen, zusammen mit dem Vinylharzweichmacher, beispielsweise Di-2-Ethylhexylphtalat, Butylbenzylphtalat, epoxydiertem Sojabohnenöl oder Tricresylphosphat, Füllstoff, Pigment und geeigneten Vinylharzstabilisatoren einem Mischer, beispielsweise einem Henschel-Mischer, zugeführt werden, wo die Bestandteile unter mäßiger Wärme, beispielsweise bei einer Temperatur von ca. 160 bis 220°F (70 bis 105°C) während eines Zeitraums gemischt werden, der gewährleistet, daß der flüssige Weichmacher und der Stabilisator absorbiert und so in den Harzteilchen verteilt werden, wobei die verbleibenden Bestandteile daran adsorbiert werden. Dabei wird dafür gesorgt, daß kein Schmelzen der Harzteilchen während des Mischens erfolgt. Die Temperatur muß unter der Temperatur gehalten werden, bei welcher ein solches Schmelzen ein treten würde. Die Zugabe von Füllstoffen und/oder Pigmenten zur Mischung kann entweder am Anfang, am Ende des Mischvorgangs erfolgen, wenn die Harzteilchen relativ warm bleiben, oder nachdem die Trockenmischungsteilchen gemischt und abgekühlt sind.

Die Trockenmischungszusammensetzung kann folgende Bestandteile, bezogen auf 100 Teile Harz, aufweisen:

BestandteileGewichtsteile

Polyvinylchloridharz mit Dispergiergüte
und einem mittleren Molekulargewicht zwischen 70 000 und 80 00050 bis 100 Polyvinylchloridharz mit Mischgüte
und einem mittleren Molekulargewicht von 33 000 bis 46 00050 bis 0 Weichmacher: Dioctylphtalat25 bis 75 Stabilisator: Organotin1 bis 3 Titandioxidpaste (50% in DOP)0 bis 5 Kalkstein als Füllstoff (50 Mesh/0,297 mm)0 bis 200

Das Trockenmischungs-Perlit-Gemisch wird dadurch hergestellt, daß die beiden Trockenmaterialien einfach gemischt oder zusammengeschüttet werden, bis eine gleichförmige Mischung vorhanden ist. Dabei werden etwa 90 Gewichtsteile Trockenmischung und etwa 10,5 Gewichtsteile Perlit verwendet.

Die verwendete Perlitmenge in der Masse kann stark variiert werden. Die obere Grenze ist durch die Fähigkeit der Masse gegeben, nach dem Erwärmen und Verfestigen zusammenzuhalten. Diese obere Grenze wird durch die Teilchengröße des eingesetzten Perlits, und weil Gewichtsanteile zugesetzt oder zugemischt werden, durch die Dichte der Perlitteilchen beeinflußt. Bevorzugte Perlitteilchen sind Spherepack MM-100 (Patentech Corp., Shepherd Grove, Ill.). Die Perlitteilchen haben eine Teilchengröße im Bereich von etwa 35 bis 850 µm. Die mittlere Teilchengröße des Perlits Spherepack MM-100 liegt bei etwa 60 µm. Der wirksame Bereich der einsetzbaren Perlitmenge liegt zwischen 2 und 20 Gewichtsprozent, wenn sie mit einer Trockenmischungsmenge im Bereich von etwa 98 bis 80 Gewichtsprozent kombiniert wird. Der bevorzugte Bereich des eingesetzten Perlits liegt bei etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent. Besonders günstig sind 8 bis 12 Gewichtsprozent. Die Bereiche anderer Perlitarten, beispielsweise von Materialien mit einer Schüttdichte von 3,5 bis 10 Pfund/Kubikfuß (0,056 und 0,16 g/cm³) können infolge ihrer anderen Teilchengröße und/oder Dichte differieren. Obwohl bevorzugt ist, daß das Basismaterial unter Verwendung von geblähtem Perlit als Hohlteilchen hergestellt wird, können auch andere Hohlteilchen benutzt werden, beispielsweise Glas, Keramik oder organische Materialien.

Auf einem Träger mit einer Freigabefläche wird eine Schicht der Perlit enthaltenden Trockenmischung mit einer Dicke von etwa 100 Mil (2,5 mm) aufgelegt und auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, daß Oberflächenabschnitte der Harzteilchen etwas schmelzen und an ihren Kontaktpunkten aneinanderkleben. Dann wird auf die so gebildete, Perlit enthaltende Trockenmischungsschicht eine Verstärkungsschicht in Form eines nichtgewebten Glasscrims aufgebracht und darauf ein leichter Verfestigungsdruck ausgeübt. Das Scrim kann ein Flächengewicht von etwa 10 bis 50 g/cm² haben. Alternativ kann die Verstärkungsschicht aus verwebten oder nicht verwebten Fasern aus Glas, Polyester, Polyamid und dergleichen bestehen. Dann wird eine weitere Schicht gleicher Dicke aus dem Gemisch aus Trockenmischung und Perlit auf der Oberseite des Scrims ausgebildet. Diese zweite Schicht wird dann auf eine Temperatur erhitzt, die ähnlich der bei der Ausbildung der ersten Schicht ist, wonach wieder ein leichter Verfestigungsdruck ausgeübt wird. Nach einer anderen Variante kann das poröse Basismaterial aus einem homogenen Gemisch eines harzförmigen Trockengemisches oder Pulvers bestehen, das lose Fasern beispielsweise aus Glas, Polyester und dergleichen enthält. Das erhaltene Basismaterial ist bröcklig, jedoch für die Handhabung und die weitere Bearbeitung geeignet. Es ist porös, so daß es später in Vertikalrichtung bei minimalem seitlichem Austrieb zusammengepreßt werden kann. Außerdem ist es für hochfrequente Energie empfänglich. Der bevorzugte verstärkte, gesinterte Verbundkörper aus Trockenmischung und geblähtem Perlit ergibt einen einzigen porösen Körper, in welchem jede einzelne Pore durch eine starre Zellstruktur des einzelnen geblähten Perlitteilchens verstärkt ist. Die Gesamtwirkung der vielen verstärkten Poren trägt stark zu der erforderlichen Maßhaltigkeit und dem leichten Produktgewicht bei, während gleichzeitig während des Prägens die Zerdrückbarkeit bei begrenztem seitlichem Austrieb gewährleistet ist. Der poröse Körper ist so angelegt, daß die Trockenmischungsschicht Luft enthält und die Luft durch diese Schicht von einer Seite zur anderen oder zu den Rändern der Schicht durchtreten oder streichen kann.

Obwohl dem oben beschriebenen Basismaterial der Vorzug zu geben ist, können auch andere poröse Körper wie offenzellige thermoplastische Harzschäume (beispielsweise Vinylschaum), thermoplastische Matten, offenzelliger Polyurethanschaum und dergleichen verwendet werden. Die dabei erzielbaren Ergebnisse sind im allgemeinen jedoch nicht so gut, da es während der nachfolgenden Behandlungsstufen zu einer Verzerrung des aufgedruckten Musters, zu einem Materialaustrieb und zum Kollabieren des Schichtkörpers kommen kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird auf einen maßbeständigen abziehbaren Träger ein erster thermoplastischer Harzfilm mit einer bevorzugten Dicke von ca. 4 Mil (0,102 mm) und mit den gemusterten Bereichen auf der dem Träger abgewandten Oberfläche aufgebracht. Die Dicke des Films kann sich jedoch innerhalb eines Bereichs von ca. 0,1 bis 15,0 Mil (ca. 0,003 bis 0,381 mm) bewegen und kann zu diesem Zeitpunkt durchlässig oder undurchlässig sein, muß jedoch die Fähigkeit aufweisen, durchlässig zu werden, wenn der Verbundkörper nachfolgend geprägt wird. Der Film kann durch Gießen, Kalandrieren, Extrudieren und Auflaminieren auf den abziehbaren Träger aufgebracht werden, wobei die Aufbringung des Dekormusters vor oder nach dem Aufbringen des Films auf den Träger erfolgen kann. Außerdem kann das Dekormuster auf die obere Fläche des Basismaterials und darüber angeordnete nicht gemusterte Filme oder Beschichtungen aufgebracht werden. Der erste Harzfilm umfaßt vorzugsweise Polyvinylchlorid und/oder Vinylchloridcopolymerisate (z. B. Vinylchlorid und Acrylmonomere und Copolymerisate wie Ethylen-Acrylsäure). Es können erfindungsgemäß jedoch auch andere thermoplastische Stoffe wie Polyester, Polyurethane, Polyamide, Polyolefine (z. B. Polyethylene). Polyacrylate u. a. verwendet werden. Auf die gemusterte Filmoberfläche kann ein haftvermittelnder Stoff aufgebracht werden oder dieser ist in der Druckfarbe enthalten oder kann mit ihr vermischt werden.

Eine zweite Harzschicht, die ebenfalls die Form eines Films haben kann, kann dann auf die offenliegende Oberfläche der ersten Schicht bzw. auf die obere Fläche des Basismaterials aufgebracht werden. Wie oben ausgeführt, kann das Dekormuster entweder auf die erste vom abziehbaren Träger abgewandte Harzschichtfläche oder auf die obere Fläche des Basismaterials aufgebracht werden.

Die erste und die zweite Schicht werden dann in den entsprechenden Abmessungen in Deckung mit dem Muster, während sie sich auf dem abziehbaren Träger befinden, geschnitten, ohne daß der Träger durchschnitten wird. Das Basismaterial wird dann entsprechend der Form der geschnittenen Abschnitte der Deckschichten geschnitten.

Die gemusterten gestanzten Abschnitte der Deckschichten werden dann auf die obere Fläche der geformten Abschnitte des Basismaterials aufgebracht, wonach der Träger abgezogen wird und die Deckschichten perforiert werden. Beide Deckschichten werden perforiert und die Perforationen befinden sich in Deckung insbesondere dann, wenn sich die Deckschichten zum Prägen in der Presse befinden. Die gestanzten Schichten werden auf das Basismaterial auflaminiert und können dann lediglich zur Erwärmung des haftvermittelnden Stoffes vorgewärmt werden, so daß die Laminierung bei relativ niedriger Temperatur durchgeführt werden kann. Die einzelnen Teile des Basismaterials können ebenfalls vorgewärmt werden, aber nicht durch und durch.

Die so gebildeten Verbundkörper werden dann in eine Flachbettpresse gelegt, die eine gekühlte Tiefprägeplatte und eine gekühlte ebene Stützplatte aufweist. Nach dem Schließen der Presse wird Hochfrequenzenergie angelegt. Die Temperatur des Materials steigt von Umgebungstemperatur auf etwa 350°F (180°C). Da die höchste Temperatur in dem Bereich des Basismaterials erreicht wird, der der zweiten der beiden Harzdeckschichten benachbart ist, beginnt diese vor der ersten Harzdeckschicht weich zu werden und zu fließen und ermöglicht und gewährleistet dadurch das Abdichten der Luftdurchgänge in dieser Schicht und insbesondere in der ersten Harzdeckschicht. Die hochfrequente Energie wird dann abgeschaltet. Die Teile beläßt man dann etwa 4 bis 20 Sekunden lang unter Druck. Anschließend wird die Presse geöffnet und die Teile werden entnommen und in Deckung geschnitten. Auf die Rückseite der Teile wird dann ein haftvermittelnder Stoff aufgebracht, worauf ein abziehbares Papier gelegt wird.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung bedient man sich desselben Materials und derselben Behandlungsschritte, nur daß die Deckschichten und das Basismaterial gleichzeitig in Deckung mit den gemusterten Bereichen gestanzt werden, nachdem die erste und die zweite Schicht bzw. der erste und der zweite Film auf die obere Fläche des Basis materials aufgebracht worden sind und der abziehbare Träger abgetrennt worden ist.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Beispiele beschränkt. Alle Teile und Prozentsätze sind, wenn nicht anders angegeben, auf Gewicht bezogen.

Beispiel I

Für die Herstellung des Basismaterials für den erfindungsgemäßen Oberflächenbelag wird ein Trockenmischungsgranulat hergestellt, für welches die nachstehenden Komponenten in einer herkömmlichen Herschel-Trockenmischungsvorrichtung bei einem Wärmeverlauf von Umgebungsbedingungen bis 220°F (100°C) und wieder Umgebungsbedingungen vermischt werden.

BestandteileGewichtsteile

Polyvinylchloridharz Dispersionsgüte66,6 Polyvinylchloridharz Mischgüte33,4 Dioctylphtalat25 bis 75 Stabilisator: Organotin2 Titandioxidpaste (50% in DOP)2 Kalkstein als Füllstoff (50 Mesh/0,297 mm)100

Die Trockenmischungskörner werden mit Perlitteilchen in folgenden Verhältnissen gemischt:

Gewichtsteile

Trockenmischungsteilchen 90 Perlit^*) (Spherepack MM-100) 10,5 100,5

*) Hohle Siliziumdioxidglasteilchen geringer Dichte der Firma Patentech Corporation, Shepherd Grove, Illinois.

Die genannten trockenen Materialien werden durch einen einfachen Schüttvorgang gemischt, bis eine gleichförmige Mischung vorliegt.

Die Trockenmischung wird auf einem Träger mit Freigabefläche abgelegt, wo eine gleichförmige Schicht mit einer Dicke von etwa 100 Mil (2,5 mm) gebildet wird. Dann wird durch Infrarotbestrahlung der Oberseite und elektrische Erhitzung der unteren Platte während eines Zeitraums von etwa zwei Minuten Wärme zugeführt, um die Mischung auf eine Temperatur von etwa 375°F (190°C) zu bringen, wodurch ein teilweises Schmelzen der Oberflächenabschnitte der Trocken mischungskörner verursacht wird, so daß sie an ihren Kontaktpunkten aneinanderkleben. Anschließend wird darauf eine Bahn aus einem nicht gewebten Glasscrim mit einem Flächengewicht von etwa 35 g/m² mit linearen Abmessungen gelegt, die denen der Trockenmischungsschicht entsprechen. Der Körper wird durch eine Walzenkaschiervorrichtung geführt, wodurch ein leichter Verfestigungsdruck ausgeübt wird.

Auf dem Glasscrim wird dann eine weitere Schicht derselben Trockenmischung mit gleicher Dicke wie die erste Schicht abgelegt und in gleicher Weise erhitzt und leicht verfestigt. Nach dem Abkühlen wird die Verbundbahn, die eine Dicke von annähernd 100 Mil (2,5 mm) hat, in poröse, luftdurchlässige, verstärkte Fliesengrößenabschnitte mit geringer Dichte von etwa 7 × 7 Zoll (18 × 18 cm) geschnitten, die für die Handhabung und weitere Behandlung geeignet sind.

Auf einen 1,42 Mil (0,036 mm) dicken abziehbaren Polyesterträger wird ein erster Deckfilm bzw. eine erste Deckschicht in einer Dicke von 3 bis 4 Mil (0,076 bis 0,102 mm) aus Polyvinylchlorid aufgebracht und auf eine Berührungsflächentemperatur von ca. 290°F (143°C) erwärmt. Der auf diese Weise erhaltene Film wird dann mit Vinyldruckfarben in einem dekorativen Muster bedruckt. Dann wird auf die gemusterte Oberfläche des Polyvinylchloridfilms eine zweite 1 Mil (0,025 mm) dicke Polyvinylchlorid beschichtung aufgebracht, die in diesem Fall weißes Pigment enthält, und auf eine Berührungsflächentemperatur von 270°F (132°C) erwärmt.

Die gemusterte erste Schicht und die zweite Schicht werden dann in einem dem Basismaterial entsprechenden Format zurecht geschnitten, ohne daß dabei der abziehbare Träger zerschnitten wird. Danach werden die erste und die zweite Filmschicht auf die obere Fläche der Stücke des Basismaterials aufgebracht, die so vorgewärmt wurden, daß lediglich die Oberflächenanteile warm sind, so daß die zweite Schicht zwischen der gemusterten oberen Filmschicht und der oberen Fläche des Basismaterials angeordnet ist. Im Falle der Verwendung eines haftvermittelnden Stoffs wird dieser auf die gemusterte Oberfläche der ersten Beschichtung bzw. Filmschicht aufgebracht, um eine gute Haftung der ersten und der zweiten Schicht zu gewährleisten. Der haftvermittelnde Stoff kann ein Lack vom Acryltyp mit folgender Zusammensetzung sein:

Gewichtsteile

A21LV-Harz^*)13 Ethylacetat43 Methylethylketon13 69

*) Methylmethacrylatharz der Firma Rohm & Haas, Philadelphia, Pennsylvania.

Mit einer auf ca. 400°F (204°C) erwärmten Silikonwalze wird die haftvermittelnde Schicht auf der gemusterten Oberfläche des Films einer Wärmebehandlung unterzogen, um sie zu erweichen, wobei mit Hilfe einer Walzenkaschiervorrichtung zur Verbindung der zweiten Filmschicht mit dem Basismaterial ein leichter Druck ausgeübt wird. Nach Abkühlung wird der abziehbare Träger entfernt. Die oberen Filmschichten werden in Deckung durchgehend durch beide Schichten mit Hilfe einer Nadelwalze zur Erzeugung einer Vielzahl von Perforationen mit einem Durchmesser von 0,05 Zoll (0,13 cm) in einem Abstand von ca. 5/16 Zoll (0,79 cm) voneinander perforiert.

Die Verbundkörper werden dann in einer Flachbettpresse angeordnet, die eine wassergekühlte Prägeplatte und eine wassergekühlte Stützplatte hat. Zum Schmelzen der Harze in den Körpern wird hochfrequente elektrische Energie angelegt. Die Körper werden dann durch den nach unten gerichteten, von der Prägeplatte ausgeübten Druck geprägt. Unter der Druckeinwirkung entweicht die in den tiefen Vertiefungen der Prägeplatte eingeschlossene Luft durch die in Deckung angeordneten Perforationen in den Deckfilmschichten in und durch das poröse Basismaterial. Die Wärme bewirkt ein Schmelzen der Harze, wobei es unter der fortgesetzten Druckeinwirkung zu einem Abdichten der Perforationen in den Deckschichten kommt und der Deckfilm undurchlässig wird. Die Produkte läßt man dann unter Druck auskühlen, werden aus der Presse entnommen und in Deckung formgeschnitten, um den überschüssigen Rand zu entfernen. Auf die Rückseite der fertigen Teile wird dann ein Acrylklebstoff auf Wasserbasis der nachstehenden Zusammensetzung aufgebracht, um das darauffolgende Befestigen auf einer Fläche, wie einer Wand oder einem Boden, zu erleichtern:

Gewichtsteile

Polyacrylemulsion^*) (UCAR174)98,62 Natriumpolyacryllösung^**) (Alcogum 6940) 1,31 1,2-Benzisothiazolin-3-on^***) (Proxel CRL) 0,7

*) erhältlich über Union Carbide, Danbury, Connecticut
**) erhältlich über Alco Chemical Co., Philadelphia, Pennsylvania
***) erhältlich über ICI America, Inc., Wilmington, Delaware.

Dann wird auf den Klebstoff beschichtetes Freigabepapier aufgebracht. Das Papier ist zum Zeitpunkt des Aufbringens des Produkts auf einem Substrat leicht entfernbar. Das Produkt ist ein spannungsfreier, mit Dekor versehener, geprägter Flächenbelag, der keinerlei Neigung zur Bildung von Wellungen aufweist.

Beispiel II

Unter Verwendung desselben Basismaterials in Form eines Gemisches aus Trockenmischung und Perlit wird mit dem Verfahren von Beispiel I ein maßbeständiger, geprägter, mit Dekor versehener Flächenbelag hergestellt. Die mit Dekor versehene erste und zweite Filmschicht wird ebenfalls unter Verwendung der Materialien und des Verfahrens von Beispiel I bereitgestellt. Bei der Ausbildung des Flächenbelags werden jedoch weder die mit Dekor versehene erste und zweite Filmschicht noch das Basismaterial vor dem Auflaminieren der Filmschichten auf das Basismaterial geschnitten. Bei dem Verfahren wird die mit Dekor versehene Fläche der ersten Filmschicht mit der Oberseite der zweiten Filmschicht kombiniert, bevor die Filme auf das Basismaterial aufgebracht werden. Zur Aktivierung des Klebstoffs werden Wärme und Druck zur Einwirkung gebracht. Nach dem Abkühlen wird der abziehbare Träger entfernt, werden die Filme perforiert und Filme und Basismaterial gleichzeitig in Deckung mit dem Muster auf dem Film geschnitten.

Die Prägung des Körpers, das Schmelzen der Harze, das Formschneiden zur Entfernung von überschüssigem Rand und das Aufbringen von Klebstoff und Freigabepapier auf die Rückseite des Produkts erfolgt wie bei Beispiel I unter Verwendung der gleichen Materialien.

Der auf diese Weise erhaltene Oberflächenbelag ist praktisch maßbeständig, spannungsfrei und zeigt keine Tendenz zur Wellenbildung. Er ist relativ einfacher und wirtschaftlicher herzustellen und gewährleistet ein verbessertes Produkt mit ansprechenderem Aussehen und eine verbesserte Beibehaltung der Oberflächeneigenschaften.

Es wurde gefunden, daß die Perforationen, die während des Prägens das Entweichen der Luft begünstigen, in manchen Fällen nicht vollständig verschlossen werden, wie z. B. dann, wenn die Prägeplatte sehr starke Vertiefungen und keine ausreichend erhabenen Bereiche aufweist, um den Verschluß der Perforationen mechanisch zu begünstigen, wie dies z. B. bei einer tiefen glatten und Vertiefungen aufweisenden Platte der Fall ist. Nicht verschlossene Perforationen ermöglichen das Eindringen von Verschmutzungen in das Innere des in Gebrauch befindlichen fertigen Produkts, was unerwünscht ist. Durch Aufbringen einer zweiten Thermo plastharzschicht unterhalb der gemusterten oberen Schicht bzw. des gemusterten oberen Films, die vor dem Schmelzen der oberen gemusterten Filmschicht beim Prägen und Schmelzen weich wird, wird der Verschluß der Perforationen im oberen Film begünstigt. Dies ist dadurch zu erklären, daß die größte Hitze innerhalb des Basismaterials entsteht, das der stärker fließfähigen zweiten Schicht benachbart ist.

Die zweite thermoplastische Harzschicht kann eine Polyvinyl chloridschicht sein, vorzugsweise in Form eines Plastisols oder in Form einer Sinterpulverschicht, wie z. B. VYFS der Firma Union Carbide. Es kann aber auch jeder andere der oben im Zusammenhang mit dem Basismaterial erwähnten thermoplastischen Stoffe verwendet werden, mit der Maßgabe, daß er weich und vor dem Erweichen und Fließen der ersten Schicht weich zu werden und zu fließen beginnt, und zwar bei einer niedrigeren Temperatur als dies bei dem bzw. der ersten bzw. obersten perforierten Film bzw. Schicht der Fall ist, wodurch eine vollständige Abdichtung der Perforationen im Endprodukt gewährleistet ist.

Gemäß einem bevorzugten Herstellungsverfahren, bei welchem das Basismaterial durch hochfrequente Energie erwärmt und die Prägeplatte auf etwa 180°F (82°C) gekühlt wird, beginnt die zweite Schicht vor der obersten Schicht weich zu werden und zu fließen, weil sie dem auf hohe Temperatur gebrachten Material näher ist. Das daraus resultierende Fließen der zweiten Schicht führt zu einem Verschluß der Perforationen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines spannungsfreien, dimensionsstabilen, geprägten und mit Dekor versehenen Oberflächenbelags, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine geringe Dichte aufweisende, lufthaltige und luft durchlässige, poröse thermoplastische Basisschicht vorgesehen wird, die eine vorverfestigte Harztrockenmischung darstellt, in der vorgeformte, hohle, nicht- thermoplastische Teilchen homogen verteilt sind,
b) eine erste thermoplastische Harzschicht vorgesehen wird, die eine Vielzahl von durchgehenden Perforationen aufweist, die geeignet sind, während des nachfolgenden Prägens und Schmelzens die Luft durchzulassen,
c) zwischen der ersten Harzschicht und der Basisschicht eine zweite thermoplastische Harzschicht vorgesehen wird, wobei die erste und zweite Harzschicht während des Prägens und Schmelzens die Luft hindurchzulassen vermögen und die zweite Harzschicht außerdem vor dem Verschluß der Perforationen in der ersten Harzschicht beim Prägen und Schmelzen erweicht werden kann und zu fließen vermag, wodurch ein vollständiger Verschluß der Perforationen in der ersten Harzschicht erzielt wird und die erste und zweite Harzschicht weitgehend undurchlässig werden und
d) der Verbundkörper unter Anwendung von Wärme und Druck zum Verschmelzen des Harzmaterials und Verschluß wenigstens der Perforationen in der ersten Harzschicht in einer Flachbettpresse geprägt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste thermoplastische Harzschicht ein Film ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Film ein Vinylfilm ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Harzfilm ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyamiden, Polyacrylaten, Polyurethanen, Polyestern und Polyethylenen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste thermoplastische Harzfilm auf der einen Oberfläche mit einem Dekor versehen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den thermoplastischen Harzfilm auf einen Freigabeträger aufbringt, wobei sich das Dekor auf dem Film auf der dem Freigabeträger abgewandten Oberfläche befindet, und die dekortragende Filmoberfläche auf die obere Fläche der zweiten thermoplastischen Harzfilmschicht aufbringt und den Freigabeträger von der ersten Harzfilmschicht vor dem Prägen und Verschmelzen trennt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geformten Abschnitte der ersten thermoplastischen Harzfilmschicht in Deckung mit den mit Dekor versehenen Abschnitten darauf geschnitten werden, während sie sich auf dem Freigabeträger befindet, wobei jedoch der Träger nicht durchschnitten wird und das Schneiden vor dem Aufbringen der dekortragenden Oberfläche des Films auf die Oberfläche der zweiten thermoplastischen Harzfilmschicht stattfindet, und daß die zweite thermoplastische Harzfilmschicht und das Basismaterial in einer Größe und Formen vorgesehen werden, die denen der geschnittenen Abschnitte der ersten Harzfilmschicht entsprechen.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die erste als auch die zweite thermoplastische Harzfilmschicht und das Basismaterial in Deckung mit den mit Dekor versehenen Abschnitten auf der ersten Filmschicht nach dem Aufbringen der dekortragenden Filmoberfläche auf die obere Fläche der zweiten thermoplastischen Harzfilmschicht und der zweiten thermoplastischen Harzfilmschicht auf das Basismaterial sowie nach Trennen des Freigabeträgers vom ersten thermoplastischen Harzfilm durchschnitten werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite thermoplastische Harzschicht ein Film ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite thermoplastische Harzschicht eine Flüssigkeit ist, die auf die Basisschicht aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite thermoplastische Harzschicht ein Pulver ist, das auf die Basisschicht aufgebracht wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen in der ersten oberen Harzfilmschicht durch mechanische Perforierung derselben gebildet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite thermoplastische Harzschicht durch mechanische Perforierung auf der ganzen Dicke luftdurchlässig gemacht wird, um durchgehende Perforationen zu bilden, wobei die Perforationen des ersten oberen Films mit denen der zweiten Schicht in Deckung angeordnet sind.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachbettpresse eine Prägeplatte mit starken Vertiefungen aufweist und während des Prägens die in den Vertiefungen eingeschlossene Luft durch die in Deckung angeordneten Perforationen in der ersten und der zweiten Harzschicht in und durch die poröse Basisschicht entweicht und nachfolgend die bzw. der während des Prägens entwickelte Wärme bzw. Druck den Verschluß der Perforationen der ersten und zweiten Harzschicht bewirken.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Basismaterials

a) eine Mischung aus etwa 98 bis etwa 80 Gewichtsprozent Vinylharztrockenmischungsmasse und aus etwa 2 bis etwa 20 Gewichtsprozent geblähten Perlitteilchen zubereitet wird, wobei die Mischung im wesentlichen Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 35 bis 850 µm aufweist,
b) eine erste Schicht der Mischung mit einer gewünschten Stärke auf einer Freigabefläche gebildet wird,
c) die erste Schicht der Mischung auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, um die Trockenmischungskörner an ihren Kontaktpunkten teilweise zu verschmelzen, wodurch Bindungen gebildet werden, so daß man eine zusammenhängende poröse Schicht erhält,
d) ein Verstärkungsmaterial auf die Oberfläche der zusammenhängenden porösen Trockenmischungsschicht aufgebracht wird,
e) ein leichter Verfestigungsdruck auf den so gebildeten Verbundkörper ausgeübt wird,
f) eine zweite Schicht der Mischung, wie sie gemäß a) bereitet wurde, in einer gewünschten Stärke auf dem Körper aus Verstärkungsmaterial und Trockenmischung nach den Schritten d) und e) ausgebildet wird,
g) die zweite Schicht der Mischung wie im Schritt c) erwärmt wird, um gleiche Ergebnisse zu erhalten, und
h) ein leichter Verfestigungsdruck auf die zweite zusammenhängende poröse Schicht ausgeübt wird, wodurch man einen porösen, luftdurchlässigen, verstärkten, thermoplastischen Harzkörper geringer Dicke erhält, der für hochfrequente elektrische Energie aufnahmefähig ist und durch vertikal ausgeübten Druck mit einem Minimum an seitlichen Austrieb weiter verfestigt werden kann.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für das Einwirkenlassen der Wärme und des Drucks auf die erste und zweite thermoplastische Harzschicht und das Basismaterial, um den Verbundkörper zu verschmelzen und zu prägen und um die erste und zweite Harzschicht undurchlässig zu machen, der Körper in eine Flachbettpresse eingebracht wird, welche eine gekühlte Prägeplatte und eine gekühlte Stützplatte aufweist, und auf den Körper nach dem Schließen der Presse hochfrequente elektrische Energie einwirken gelassen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Harzschicht nach dem Verschmelzen transparent sind und daß das Dekor auf die obere Fläche des Basismaterials vor dem Aufbringen der ersten und zweiten Harzschicht aufgebracht wird.