CH677371A5 - - Google Patents

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CH677371A5
CH677371A5 CH314/88A CH31488A CH677371A5 CH 677371 A5 CH677371 A5 CH 677371A5 CH 314/88 A CH314/88 A CH 314/88A CH 31488 A CH31488 A CH 31488A CH 677371 A5 CH677371 A5 CH 677371A5
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Raymond Graham Davey
Martin Jun Dees
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Armstrong World Ind Inc
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Description

CH 677 371 A5
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Oberflächenbelag, bestehend aus einem Substrat mit einer darauf aufgebrachten undurchlässigen Beschichtung und darauf aufgebrachten erhabenen Elementen sowie ein Ver-5 fahren zu seiner Herstellung.
Bekannt sind Oberflächenbeläge, auf denen erhabene Elemente angeordnet sind, die Feststoffteilchen enthalten. So zum Beispiel sind aus der US-PS 4 348 447 rutschfeste Kunststoffbodenbeläge bekannt, bei denen anorganische Teilchen in eine gehärtete Kunststoffgrundmasse eingebettet sind, wobei sie im wesentlichen aneinander angrenzen. Da das Haftmittei in einem selektiven Muster aufgedruckt 10 werden kann, bewirken die erhabenen Elemente das Aussehen eines in Deckung geprägten Bodenbelags. Da die Teilchen auf die haftvermittelnde Oberfläche der Grundmasse aufgebracht werden, durchdringen sie gewöhnlich die Kunststoffgrundmasse nicht gleichmässig. Ausserdem ist die Zahl der Teilchen stark begrenzt und die Teilchen müssen zur vollständigen Verbindung mit dem Material mit einer dünnen Beschichtung aus einem transparenten Kunststoff abgedeckt werden. Bei der Beschichtung der 15 Teilchen mit diesem dünnen Film wird auch die darunter liegende, zwischen den erhabenen Elementen angeordnete Beschichtung überzogen.
Bei den bekannten Lösungen können die erhabenen Elemente zwar eine gewisse dekorative Bedeutung haben, würden jedoch ein darunter liegendes Dekor, sofern vorhanden, beeinträchtigen und abdunkein. Ausserdem sind erhabene Elemente zwar günstig für die Steigerung der Verschieiss- und 20 Rutschfestigkeit, bewirken Jedoch zusätzliche Schwierigkeiten bei der Pflege von Oberflächen und Fussböden mit derartigen Belägen.
Die Aufgabe der Erfindung ist die Steigerung der Zahl der Feststoffteilchen, die in den erhabenen . Elementen auf einem Oberflächenbelag angeordnet werden können, die Bereitstellung eines Oberflächenbelags, bei dem die auf der Oberfläche der erhabenen Elemente vorhandenen Feststoffteilchen 25 gleichmässiger über die erhabenen Elemente verteilt sind und bei dem zur Schaffung von in Deckung geprägten Merkmalen ohne chemische oder mechanische Prägung die erhabenen Elemente selektiv angeordnet sind, und die Bereitstellung eines Oberflächenbelags, bei welchem die erhabenen Elemente keinen Überzug aus transparentem Kunststoff benötigen.
Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
30 Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind der im Patentanspruch 1 definierte Oberflächenbelag und seine im Patentanspruch 11 definierte Herstellung.
Durch die Verwendung einer undurchlässigen Beschichtung auf einem Substrat, die selektive Anordnung erhabener Elemente eines thixotropen Kunststoffes, der Feststoffteilchen enthält, und das Verschmelzen der erhabenen Elemente mit dem Substrat wird ein Bodenbelag von einstückigem Aufbau er-35 halten.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch den erfindungsgemässen Belag,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Belag nach US-PS 4 348 447 und 40 Fig. 3 in einem Diagramm die pseudoplastischen Eigenschaften eines Polyvinylchloridplastisols.
Elemente mit erhabener Oberfläche und insbesondere solche, die Feststoffteilchen enthalten, werden schon lange zur Steigerung der Rutsch- und Abriebfestigkeit von Oberflächenbelägen verwendet. Er-* findungsgemäss kann ein Erzeugnis mit derartigen erhabenen Oberflächenelementen von grösserer 45 Dicke nach einem Verfahren hergestellt werden, das keine Beschichtung der Elemente und der umgebenden Bereiche erforderlich macht.
Bisher wurde ein Schichtaufbau, wie der in Fig. 2 gezeigte, dadurch erzeugt, dass ein Substrat 7 mit einer geeigneten Beschichtung 8 unter selektiver Aufbringung eines Haftmittels 15 wie eines nicht gelierten Plastisols hergestellt wurde. Die Feststoffteilchen, wie etwa die Elemente 10 und 11, wurden dann 50 gleichmässig aufgebracht, hafteten jedoch nur auf den Haftmittelbereichen, wobei der Rest entfernt wurde. Um die Teilchen in ihrer Position zu halten, wurde das Material dann mit einer gleichmässigen Schicht eines transparenten Trittschichtmaterials 13 überzogen.
Erfindungsgemäss wird, wie Fig. 1 zeigt, ein Substrat 20 mit einer geeigneten undurchlässigen Beschichtung 22 hergestellt und danach selektiv mit einen thixotropen Kunststoff 26, der Feststoffteilchen 55 28 enthält, darstellenden erhabenen Elementen 24 versehen. Da eine transparente verschlelsswider-standsfähige Schicht nicht erforderlich ist, um die Teilchen dauerhaft miteinander zu verbinden, wie dies beim bekannten Verfahren der Fall ist, können die mit 30 bezeichneten Abschnitte der darunter liegenden Beschichtung 22 im Endprodukt unbeschichtet belassen werden.
Die Erfindung hängt nicht vom verwendeten Substrat ab. Für die Durchführung der Erfindung kann 60 jedes der üblicherweise auf dem vorliegenden Gebiet verwendeten Substrate zum Einsatz gelangen. Ein geeignetes Substrat kann die unten im Beispiel beschriebene mit Plastisol gesättigte Glasmatte sein. Mit derselben vorteilhaften Wirkung könnte auch eine im feuchten Zustand aufgelegte Filzbahn sein, wie sie ebenfalls allgemein in der Oberflächenbeschichtungstechnik verwendet wird. Ausserdem kann jedes Substrat zur Bildung einer Zwischenschicht auf der Rückseite in Form einer geschäumten oder kompak-65 ten Beschichtung überzogen werden.
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Es ist davon auszugehen, dass die Erfindung durch die Wahl des Substrats keineswegs eingeschränkt wird. Die Auswahl unter den zugänglichen Substraten erfolgt unter der Forderung nach günstiger Herstellung bzw. der physikalischen Eigenschaften des Endproduktes.
Das gewählte Substrat sollte mit einem geeigneten undurchlässigen Stoff beschichtet werden. Es ist zwar möglich, die erhabenen Kunststoffelemente unmittelbar auf den im feuchten Zustand aufgelegten Filz aufzubringen, ohne dass eine undurchlässige Schicht zum Schutze des dazwischenliegenden Filzes aufgebracht wird, doch würde ein derartiges Produkt nur beschränkten kommerziellen Wert haben. Allermindestens wird gewöhnlich eine Dekorbeschichtung aufgebracht, selbst wenn das Endprodukt zu Schutzzwecken mit einer verschleisswiderstandsfähigen Schicht zu versehen ist.
Gewöhnlich ist eine Glasmatte mit einer undurchlässigen Beschichtung, gewöhnlich einem Plastisol, herzustellen, das gegebenenfalls schäumbar sein kann, um die Matte zu imprägnieren und die Glasfasern abzudichten.
Die Beschichtung, die verwendet werden muss, kann somit einfach sein, wie z.B. ein Abdichtungsmit-tel für einen im feuchten Zustand aufgelegten Filz oder komplex, wie z.B. ein aus mehreren Schichten bzw. Elementen aufgebauter Körper. In allen Fällen muss die undurchlässige Beschichtung die Qualität einer verschleisswiderstandsfähigen Schicht aufweisen, das heisst sie muss der Abnützung, der ein Bodenbelag normalerweise ausgesetzt ist, standhalten. Die Durchführung der Erfindung ist nicht an eine konkrete undurchlässige Beschichtung gebunden. Dem Fachmann sind viele Beschichtungen und Be-schichtungsmethoden bekannt, die auch zur Durchführung der Erfindung verwendet werden können. Dazu zählen schäumbare und nicht schäumbare Plastisole, Harztrockenmischungen, das Aufbringen von Auflagen mit Hilfe von Schablonen usw.
Die Beschichtung muss jedoch für das darauf aufgebrachte Material undurchlässig sein, so dass das aufgebrachte thixotrope Material auf der Oberfläche bleibt, damit die erhabenen Elemente gebildet werden können.
Auf der undurchlässigen Beschichtung werden die erhabenen Elemente dadurch erzeugt, dass man Kügelchen einer Feststoffteilchen enthaltenden pseudoplastischen thixotropen Flüssigkeit aufbringt. Die Beschichtung kann nach verschiedenen bekannten Methoden erfolgen. Mit gutem Erfolg ist jedoch der im nachfolgenden Beispiel beschriebene Siebdruck angewandt worden, obwohl dieser normalerweise zum Aufbringen von Druckfarben auf poröse Oberflächen dient.
Die erhabenen Elemente können in beliebiger Form bzw. mit beliebigem Muster angeordnet werden, wobei jedoch geometrische Formen wie sich wiederholende Muster von erhabenen Kreisen, Quadraten, Rhomben und dergleichen sich als optisch wirksam erwiesen haben. Wie auch bei anderen Erzeugnissen auf diesem Gebiet, sollte die Zahl der Elemente pro Einheit für die wirksame Ausbildung einer verschleisswiderstandsfähigen Oberfläche für den Belag vollkommen ausreichen. Die vertieften Bereiche zwischen den erhabenen Elementen haben sowohl dekorative als auch strukturelle Funktion, wie z.B. als Kanäle zur Ableitung von verschütteten Flüssigkeiten usw.
Die erhabenen Elemente überragen das darunterliegende beschichtete Substrat um 0,75 mm bis 20,3 mm, vorzugsweise um 3,8 mm bis 11,4 mm und insbesondere um 7,6 mm. Ausserdem sollten die erhabenen Elemente ca. 30 bis 80% der Gesamtfläche des Endproduktes abdecken, um eine wirksame ver-schleisswiderstandsfähige Oberfläche zu gewährleisten, wobei der genaue Prozentanteil eine Funktion der Geometrie der erhabenen Elemente Ist.
Die Erfindung wurde durch die Kombination eines undurchlässig beschichteten Substrats mit den rheologischen Eigenschaften des aufgebrachten Kunststoffs ermöglicht. Bei einer Beschichtungstech-nik, bei der zum Beispiel ein Drehsieb verwendet wird, kann ein pseudoplastisches thixotropes Material auf das beschichtete Substrat in einer Dicke aufgebracht werden, welche die Dicke übersteigt, mit der gewöhnliche Druckfarben aufgebracht werden. Aufgrund der Eigenschaften des Materials kann der seitliche Austrieb in Grenzen gehalten oder überhaupt vermieden werden.
Thixotrope Stoffe sind Stoffe, die ein doppeltes Theologisches Verhalten zeigen, das heisst hohe Viskosität bei geringer Scherbeanspruchung und geringe Viskosität bei hoher Scherbeanspruchung.
Obwohl pyrogenes und ausgefälltes S1O2 die am häufigsten verwendeten Thixotropiermittel sind, können gemäss der vorliegenden Erfindung auch feinpulverisierte organophile Tone, hochsubstituierte Sorbitole oder Calcium-organische Komplexe in Frage. Im nachfolgenden Beispiel hat sich die Verwendung von pyrogener Kieselsäure (wie sie unter der Handelsbezeichnung Aerosil 200 im Handel erhältlich ist) als günstig erwiesen.
Die Menge dieses der Harzpaste zugesetzten Materials bestimmt die thixotrope Natur des erhaltenen Systems und dessen Viskositäten bei den verschiedenen Schergeschwindigkeiten. Diese Eigenschaften bestimmen auch den seitlichen Austrieb des in Form von erhabenen Elementen auf das Substrat aufgebrachten Plastisols. Viskosität und Schergeschwindigkeit des thixotropen Plastisolmaterials stehen zueinander in Beziehung. Die Viskosität des thixotropen Materials wird daher gemessen, um den gewünschten seitlichen Austrieb des aufgebrachten Materials zu gewährleisten.
Die Viskosität, gemessen mit einem Brookfield Viskosimeter unter Verwendung einer Spindel Nr. 6 bei 20 Umdrehungen pro Minute, liegt im Bereich von 8 bis 16 Pa.s. Sie wird durch Variieren der zugegebenen Menge an Weichmacher oder eines anderen geeigneten, die Viskosität herabsetzenden Mittels eingestellt.
Als thixotrope Substanzen können erfindungsgemäss verschiedene Harzmaterialien verwendet wer3
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den und umfassen beliebige geeignete Harzplastisole. Bei dem nachfolgenden Beispiel erwies sich die Verwendung von Polyvinylchloridharzen als günstig.
Um für die Ausführung der Erfindung brauchbar zu sein, muss der thixotrope Stoff in einer ausreichenden Menge vorliegen, damit das Harzsystem unter Scherbeanspruchung plastisch bleibt, die pseudoplastischen Eigenschaften aber sofort verliert, wenn die Scherkraft entfernt wird.
Das Diagramm in Fig. 3, das mit Hilfe eines Haake RV-1 Viskosimeters erstellt wurde, zeigt die pseudoplastischen Eigenschaften des Materials.
Aus der Darstellung geht hervor, dass der thixotrope Stoff, ein aufgeschlämmtes PVC-PIastisol, bei geringer Scherbeanspruchung hohe Viskosität und bei hoher Scherbeanspruchung geringe Viskosität zeigt
Obwohl der thixotrope Stoff selbst auf dem Endprodukt eine verschleisswiderstandsfähige Schicht bildet, werden die Abriebeigenschaften einer solchen verschleisswiderstandsfähigen Schicht durch Zugabe von Feststoffteilchen wesentlich verbessert. Solche Teilchen können ein organisches Material, wie Gummi, oder ein Kunststoff, wie Vinyl, oder ein anorganisches Material, wie Quarz oder dergleichen sein. Diese Teilchen können transparent oder beschichtet oder etwas gefärbt sein, wie beispielsweise bekannte harzbeschichtete Sande.
Für die erfindungsgemässen Zwecke sollten die Teilchen eine geeignete Grösse aufweisen, um ein Sieb mit einer Maschenweite von ca. 2,0 mm zu passieren, auf einem Sieb mit einer Maschenweite von etwa 70 um aber zurückzubleiben. Bevorzugte Ergebnisse wurden jedoch mit Teilchen erzielt, die ein Sieb mit einer Maschenweite von etwa 600 um passieren, auf einem mit einer Maschenweite von etwa 250 jim aber zurückbleiben. Die Feststoffteilchen haben eine Mohs-Härte von 7 bis 9, vorzugsweise von ca. 7.
Beispiel 1
Eine 487,7 m lange Rolle einer 4 m breiten Glasfasermatte wurde mit 500 g/m2 eines Plastisols nachstehender Zusammensetzung gesättigt und in Kontakt mit einer ölgefüllten, auf 143 bis 146°C vorgewärmten Trommel geliert.
Komponente
Handelsname
Gew.-%
PVC-Harz
Lucovyl BP-1702
15,3
PVC-Harz
Pevikon PE-820
23,9
PVC-Harz
Vinnol C65V
11,7
Weichmacher
Hexaplas OPN
5,1
Weichmacher
Santicizer DP-268
9,2
Weichmacher
TXIB
2,5
Weichmacher
Cereclor S-45
2,5
Stabilisator
Ingestab BZ-505
1,5
Weichmacher
ED-6
0,8
Füllstoff
Tonerdetrihydrat
21,0
Graupigment in Pastenform
6,5
100,0
Danach wurde die glatte Oberfläche der mit Plastisol gesättigten Matte mit 380 g/m2 Plastisol der nachfolgenden Zusammensetzung beschichtet und geliert in Kontakt mit einer zweiten ölgefüllten und auf 141 bis 143°C vorgewärmten Trommel, um eine undurchlässige Beschichtung mit der Qualität einer verschleisswiderstandsfähigen Schicht zu erhalten.
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Komponente
Handelsname
Gew.-%
PVC-Harz
Lucovyl BP-1702
20,7
PVC-Harz
Pevikon PE-820
32,4
PVC-Harz
Vinnol C65V
15,9
Weichmacher
Hexaplas OPN
6,9
Weichmacher
Santicizer DP-268
9,0
Weichmacher
TXIB
3,4
Weichmacher
Cereclor S-45
3,4
Stabilisator
Ingestab BZ-505
2,0
Weichmacher
ED-6
1,0
Graupigment in Pastenform
5,3
100,0
Ein Feststoffteilchen enthaltendes Plastisol der nachfolgenden Zusammensetzung wurde im Siebdruckverfahren in Form eines regelmässigen geometrischen Musters auf die Oberfläche der gelierten undurchlässigen Beschichtung aufgebracht.
Komponente
Handeisname
Gew.-%
PVC-Harz
Pevikon PE-820
43,1
PVC-Harz
Vinnol C65V
10,8
Weichmacher
Santicizer DP-268
11,9
Weichmacher
Hexaplas OPN
2,7
Weichmacher
TXIB
10,8
Epoxyöl
1,6
Stabilisator
Ingestab BZ-505
1,1
Pyrogene Kieselsäure
Aerosil 200
0,5
Quarzteilchen
15,0
Graupigment in Pastenform
2,5
100,0
Die Viskosität des obigen mit Feststoffteilchen durchsetzten Plastisols muss im Bereich von 8 bis 16 Pa.s liegen, um das gewünschte Resultat zu erhalten. Die Viskosität wird durch Variieren der Menge des Weichmachers TXIB eingestellt.
Das bedruckte Plastisol wurde dann geliert und geschmolzen, indem man es 2 Minuten durch einen Heissluftofen, dessen Temperatur bei etwa 199°C gehalten wurde, führte.
Der erhaltene Verbundkörper hatte regelmässig angeordnete erhabene Elemente, die ein in Deckung geprägtes Dekor simulieren und durchgehend eine praktisch homogene Dispersion von Feststoffteilchen enthalten,
Beispiel 2
Es ist möglich, das vorliegende Produkt auch mit einer ebenen Oberfläche auszubilden.
Das vorliegende Produkt wird auf dieselbe Weise wie das Produkt von Beispiel 1 mit dem Unterschied hergestellt, dass vor dem Schmelzen des Produkts noch eine zusätzliche Beschichtung aufgebracht wird. Nach dem Gelieren der erhabenen Elemente, wird auf die gesamte Oberfläche derselben eine Beschichtung aus dem obigen undurchlässigen Beschichtungsmaterial aufgebracht, um die vertieften Bereiche rund um die erhabenen Elemente auszufüllen. Wenn die graue Pigmentpaste von dem undurchlässigen Beschichtungsmaterial entfernt wird, ist die die vertieften Bereiche ausfüllende Beschichtung transparent und die Produkte von Beispiel 1 und Beispiel 2 sehen praktisch gleich aus mit dem Unterschied, dass das Produkt von Beispiel 2 eine ebene Oberseite aufweist.

Claims (12)

Patentansprüche
1. Oberflächenbelag gekennzeichnet durch a) ein Substrat
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b) eine undurchlässige Beschichtung, die mit wenigstens einer Oberfläche des Substrats verbunden ist und c) auf der Beschichtung selektiv angeordneten, erhabenen Elementen mit einer Dicke von 0,75 mm bis 20,3 mm aus thixotropem Kunststoff, der Feststoffteilchen und wenigstens ein Thixotropiermittel, ausgewählt aus der Gruppe pyrogene Kieselsäuren, ausgefällte Kieselsäuren, der feinpulverisierten, or-ganophilen Tone, der in hohem Masse substituierten Sorbitole und der calciumorganischen Komplexe, enthält.
2. Oberflächenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Glasfasermatte ist.
3. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffteilchen eine Mohs-Härte von 7 bis 9 aufweisen.
4. Oberflächenbelag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffteilchen wenigstens teilweise organischer Natur sind.
5. Oberflächenbelag nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen wenigstens teilweise Vinylharzschnitzel sind.
6. Oberflächenbelag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffteilchen wenigstens teilweise anorganischer Natur sind.
7. Oberflächenbelag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen wenigstens teilweise Quarzteilchen sind.
8. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabenen Elemente in einem regelmässigen geometrischen Muster angeordnet sind.
9. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabenen Elemente so angeordnet sind, dass sie dem Produkt ein in Deckung geprägtes Aussehen verleihen und 30 bis 80% der Fläche des Oberflächenbelags bedecken.
10. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche zwischen den erhabenen Bereichen ausgefüllt ist, um eine Folie mit ebener Oberfläche zu ergeben.
11. Verfahren zur Herstellung eines Oberflächenbelags nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man a) auf wenigstens eine Oberfläche eines Substrats eine undurchlässige Beschichtung aufbringt,
b) auf das beschichtete Substrat selektiv erhabene Elemente aus einem thixotropen Plastisol, das Feststoffteilchen und wenigstens ein Thixotropiermittel, ausgewählt aus der Gruppe der pyrogenen Kieselsäuren, der ausgefällten Kieselsäuren, der feinpulverisierten, organophilen Tone, der irr hohem Mass substituierten Sorbitole und der Calcium-organischen Komplexe, enthält, mit einer Siebdruckvorrichtung aufdruckt und anschliessend geliert und c) das gebildete Material verschmilzt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine im feuchten Zustand aufgelegte, faserförmige Verbundfolie ist.
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CH314/88A 1987-01-30 1988-01-29 CH677371A5 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US873287A 1987-01-30 1987-01-30
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