Die Erfindung betrifft ein flächiges Belagsmaterial gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Flächige Belagsmaterialien, die im Wesentlichen aus Kunststoff bestehen, werden hauptsächlich in Innenräumen als Wand- und Bodenbeläge verwendet. Sie werden in Form von Platten oder Bahnen hergestellt und verlegt.
Thermoplastische Belagsmaterialien aus Polyvinylchlorid (PVC) besitzen gute verarbeitungs- und anwendungstechnische Eigenschaften, werden jedoch wegen ihrem Chlorgehalt aus Gründen des Umweltschutzes abgelehnt. Sie wurden durch umweltverträgliche Belagsmaterialien aus den thermoplastischen Kunststoffen Polyolefin und Ethylen/Vinylacetat-Copolymere (EVA) ersetzt. Die Herstellung von Belagsmaterial aus letzteren erfolgt u.a. durch Verpressen eines Kunststoffgranulates zu Blöcken und Schneiden oder Spalten der Blöcke zum flächigen Belagsmaterial der gewünschten Dicke. Nach dem Schneiden schliesst sich üblicherweise ein Schleifschritt an.
Da der Temperaturbereich, bei dem die verpressten Blöcke aus thermoplastischem Kunststoff verarbeitet werden können, sehr eng ist, entsteht viel Ausschuss, insbesondere beim Schneiden der verpressten Blöcke durch thermoplastische Deformation bzw. das Schneiden erweist sich als unmöglich. Diesem Problem wurde bisher durch Temperieren der verpressten Blöcke während des Transportes von der Pressstation zur Schneidstation begegnet. Das Temperieren ist aufwendig und liefert trotzdem nicht immer befriedigende Resultate.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Herstellung von flächigem Belagsmaterial aus thermoplastischem, chlor freiem Kunststoff zu vereinfachen, insbesondere ein problemloses Schneiden der verpressten Blöcke und dadurch die Herstellung der Belagsmaterialien mit einer minimalen Ausschussrate zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12.
Durch die Kombination eines bestimmten thermoplastischen Kunststoffes, nämlich eines amorphen Polykondensates von Terephthalsäure mit Ethylenglykol (PETG) mit einem Flexibilisierungsmittel, wird ein Material erhalten, das zu Blöcken verpresst, problemlos zu Belagsmaterial der gewünschten Dicke geschnitten werden kann. Auch beim Schleifen der beim Schneiden erhaltenen Flächengebilde wurden keine Schwierigkeiten beobachtet. Die erfindungsgemässen Belagsmaterialien, enthaltend PETG und Flexibilisierungsmittel, können auch auf dem Kalander hergestellt werden.
Unter einem Flexibilisierungsmittel wird fachsprachlich ein Zusatzstoff verstanden, der bestimmte Eigenschaften eines Kunststoffes verändert. Im Einzelnen: es wird die Härte erniedrigt und die Biegbarkeit sowie die Reissfestigkeit erhöht. Letzteres wird in Zahlen durch den Bruchdehnungswert ausgedrückt.
Das erfindungsgemässe Belagsmaterial weist gegenüber den üblichen Thermoplasten einen weiteren Temperaturbereich auf, innerhalb dessen es geschnitten werden kann. Seine Schneidbarkeit oder Spaltbarkeit ist erhöht. Es ist besser verklebbar als die üblichen Thermoplaste und lässt sich problemlos verlegen. Ein weiterer Vorteil ist, dass es auf bestehenden Anlagen nach üblichen Methoden hergestellt werden kann.
Auch gegenüber Belagsmaterialien auf PVC-Basis besitzt das erfindungsgemässe Belagsmaterial Vorteile. Es enthält nur eine geringe Menge Weichmacher. Im Gegensatz zu bekannten Belagsmaterialien ist es resistent gegen Filzstiftfarben und Haartönungsmittel, d.h. es lässt sich leicht von diesen reinigen. Es zeichnet sich auch durch eine höhere Rutschfestigkeit aus.
Als Flexibilisierungsmittel eignen sich insbesondere drei Gruppen von Stoffen: Weichmacher, naphthenische \le und bestimmte Polymere. Diese Stoffe können einzeln oder in Kombination miteinander als Flexibilisierungsmittel eingesetzt werden. Beispiele für Weichmacher sind Phthalate, Adipate und organische Phosphate, für naphthenische \le Paraffin und für Polymere Elastomere, wie Styrol/Butadien/Styrol-Copolymere (SBS), Ethylen/Propylen-Terpolymere (EPDM), thermoplastische Copolymere, wie Ethylen/Vinalacetat-Copolymere (EVA), Ethylen/Ethylacrylat-Copolymere (EEA) und Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere (EMA) und amorphes Polypropylen.
Als Flexibilisierungsmittel wird handelsübliches modifiziertes SBS bevorzugt. Durch die Verwendung eines Phthalatweichmachers allein oder vorzugsweise mit einem weiteren Flexibilisierungsmittel wird die Glasumwandlungstemperatur des Belagsmaterials herabgesetzt. Dadurch wird die Schneid- oder Spaltbarkeit des verpressten Blockes erleichtert.
Die mechanische Beanspruchbarkeit der Belagsoberfläche, d.h. die Kratzfestigkeit und das Verschleissverhalten, können durch einen Gehalt an mit Maleinsäure co-polymerisiertes Styrol/Ethylen/Butylen/Styrol-Copolymer verbessert werden. Ein solches Copolymer mit dem Namen Kraton< TM > G 1901 (Shell) befindet sich auf dem Markt.
Das erfindungsgemässe Belagsmaterial kann bekannte Füllstoffe wie Calciumcarbonat, Silikate, Kaolin und Aluminiumhydroxid in Mengen von bis zu 300%, bezogen auf das Copolymer, enthalten.
Zur Verbesserung der Verarbeitungsbedingungen werden Gleitmittel verwendet, wie z.B. Calciumstearat, Polyester langkettiger Fettsäuren oder \lsäureamide, wie sie die Firma Henkel unter dem Markennamen Loxiol oder Loxamid vertreibt. Auch kommen solche auf Polymethacrylatbasis wie Paraloid K 125 in Frage.
Des Weiteren können für besseren Langzeitschutz gehinderte Aminlichtstabilisatoren (HALS) oder Benzotriazol-UV-Absorber (Tinuvine der Firma Ciba-Geigy, Hostavine der Firme Hoechst) und phenolische Antioxydantien wie Irganoxe der Firma Ciba-Geigy eingearbeitet werden.
Mit dem Einsatz geeigneter Pigmente ist es möglich, eine dem Anwendungszweck angepasste Variation von Farben und Dessinstrukturen im Fertigprodukt zu erzielen.
Die Erfindung wird weiter anhand von Beispielen veranschaulicht.
<tb><TABLE> Columns=8 Beispiele 1 bis 7
<tb>Head Col 1: Rezeptur
<tb>Head Col 2: 1
<tb>Head Col 3: 2
<tb>Head Col 4: 3
<tb>Head Col 5: 4
<tb>Head Col 6: 5
<tb>Head Col 7: 6
<tb>Head Col 8: 7
<tb><SEP>PETG<SEP>100<SEP>100<SEP>100<SEP>100<SEP>100<SEP>100<CEL AL=L>100
<tb><CEL AL=L>SBS<SEP>70<SEP>40
<tb><SEP>EPDM<SEP>70
<tb><SEP>EVA<SEP>70
<tb><CEL AL=L>EEA<CEL CB=5 AL=L>70
<tb><SEP>EMA<SEP>70<SEP>30
<tb><SEP>PP amorph<SEP>70
<tb><CEL AL=L>Füllstoff<SEP>150<SEP>150<SEP>150<SEP>150<SEP>150<SEP>150
<tb><SEP>Gleitmittel<CEL AL=L>3<SEP>3<SEP>3<SEP>3<SEP>3<SEP>3<SEP>3
<tb><SEP>Antioxydans<SEP>0,2<SEP>0,2<CEL AL=L>0,2<SEP>0,2<SEP>0,2<SEP>0,2<SEP>0,2
<tb></TABLE>
Die Zusammensetzungen gemäss den Rezepturen 1 bis 7 wurden durch Kalandrieren zu bahnförmigen Belagsmaterialien verarbeitet. Die erhaltenen Belagsmaterialien variieren bezüglich Flexibilität (E-Modul) und Härte (Shore D) je nach verwendetem Flexibilisierungsmittel.
Als Flexibilisierungsmittel wurde modifiziertes SBS (im Beispiel 1 Franprene< TM > der Firma Franplast, Provaglio d'Iseo, Italien) bevorzugt. Das erhaltene Belagsmaterial weist eine höhere Rutschfestigkeit als PVC auf.
<tb><TABLE> Columns=9 Beispiele 8-11
<tb>Head Col 1: Rezeptur
<tb>Head Col 2 to 3 AL=L: 8
<tb>Head Col 4 to 5 AL=L: 9
<tb>Head Col 6 to 7 AL=L: 10
<tb>Head Col 8 to 9 AL=L: 11
<tb>Head Col 2: Komponente
<tb>Head Col 3: Teile
<tb>Head Col 4: %
<tb>Head Col 5: Teile
<tb>Head Col 6: %
<tb>Head Col 7: Teile
<tb>Head Col 8: %
<tb>Head Col 9:
Teile
<tb>Head Col 10: %
<tb><SEP>PETG<SEP>87<SEP>27,17<SEP>65<SEP>20.30<SEP>87<SEP>27,17<CEL AL=L>87<CEL AL=L>27,34
<tb><SEP>SBS compoundiert<SEP>33<SEP>10,31<SEP>55<SEP>17,18<SEP>33<SEP>10,31<CEL AL=L>33<SEP>10,37
<tb><SEP>SEBS funktionalisiert<SEP>12<SEP>3,75<SEP>12<SEP>3,75<SEP>12<CEL AL=L>3,75<SEP>12<SEP>3,77
<tb><SEP>Phthalat-Weichmacher<SEP>10<SEP>3,12<SEP>10<CEL AL=L>3,12
<tb><CEL AL=L>Phosphat-Weichmacher<SEP>10<SEP>3,12
<tb><SEP>Paraffinöl<SEP>8<SEP>2,51
<tb><CEL AL=L>Calciumcarbonat<SEP>160<SEP>49,97<SEP>160<SEP>160<SEP>50,28
<tb><SEP>Aluminiumtrihydrat<CEL CB=5 AL=L>49,97<SEP>160<SEP>49,97
<tb><SEP>Calciumstearat<SEP>6<SEP>1,87<SEP>6<SEP>1,87<CEL AL=L>6<SEP>1,87<SEP>6<SEP>1,89
<tb><SEP>Äusseres Gleitmittel<SEP>1,5<SEP>0,47<SEP>1,5<CEL AL=L>0.47<SEP>1,5<SEP>0,47<SEP>1,5<SEP>0,47
<tb><SEP>UV-Stabilisator<SEP>0,2<SEP>0,06<CEL AL=L>0,2<SEP>0,06<SEP>0,2<SEP>0,06<SEP>0,
2<SEP>0,06
<tb><SEP>Titandioxyd<SEP>10<CEL AL=L>3,12<CEL AL=L>10<SEP>3,12<SEP>10<SEP>3,12<SEP>10<SEP>3,14
<tb><SEP>Pigmente<SEP>0,5<SEP>0,16<CEL AL=L>0,5<SEP>0,16<SEP>0,5<SEP>0,16<SEP>0,5<SEP>0,16
<tb><SEP>Total<SEP>320,2<SEP>100<CEL AL=L>320,2<SEP>100<SEP>320,2<SEP>100<SEP>318,2<SEP>100
<tb></TABLE>
Beispiel 8: Rezeptur zur Herstellung von Bodenbelagsplatten nach dem Etagenpressverfahren. Das Produkt ist in seinen Eigenschaften den handelsüblichen PVC-Materialien ähnlich.
Beispiel 9: Rezeptur zur Verarbeitung auf einem Kalander oder in einer Doppelbandpresse zu einem flexiblen, aufrollbaren Endprodukt.
Beispiel 10: Rezeptur analog Nr. 8, aber mit einem Phosphatweichmacher und Aluminiumtrihydrat. Diese Kombination verleiht dem Produkt ein gutes Brandverhalten. Je nach den zu erfüllenden Anforderungen kann auch nur ein Teil sowohl des Weichmachers als auch des Füllstoffes ersetzt werden.
The invention relates to a flat covering material according to the preamble of claim 1.
Flat covering materials, which consist essentially of plastic, are mainly used indoors as wall and floor coverings. They are manufactured and laid in the form of sheets or sheets.
Thermoplastic covering materials made of polyvinyl chloride (PVC) have good processing and application properties, but are rejected because of their chlorine content for reasons of environmental protection. They were replaced by environmentally compatible covering materials made from the thermoplastic polyolefin and ethylene / vinyl acetate copolymers (EVA). The production of covering material from the latter takes place, among other things. by pressing a plastic granulate into blocks and cutting or splitting the blocks to the flat covering material of the desired thickness. After cutting, there is usually a grinding step.
Since the temperature range at which the pressed blocks made of thermoplastic plastic can be processed is very narrow, there is a lot of rejects, in particular when cutting the pressed blocks due to thermoplastic deformation or cutting proves to be impossible. So far, this problem has been countered by tempering the pressed blocks during transport from the pressing station to the cutting station. Tempering is complex and yet does not always deliver satisfactory results.
The object of the present invention is to simplify the production of flat covering material from thermoplastic, chlorine-free plastic, in particular to enable problem-free cutting of the pressed blocks and thereby to enable the production of the covering materials with a minimal rejection rate.
This object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1. Preferred embodiments of the invention form the subject of claims 2 to 12.
By combining a certain thermoplastic, namely an amorphous polycondensate of terephthalic acid with ethylene glycol (PETG) with a flexibilizing agent, a material is obtained which is compressed into blocks and can easily be cut into covering material of the desired thickness. No difficulties were also observed when grinding the flat structures obtained during cutting. The covering materials according to the invention, containing PETG and flexibilizing agents, can also be produced on the calender.
A flexibilizing agent is an additive that changes certain properties of a plastic. In detail: the hardness is reduced and the bendability and tear resistance are increased. The latter is expressed in numbers by the elongation at break value.
The covering material according to the invention has a wider temperature range than the usual thermoplastics, within which it can be cut. Its cuttability or cleavage is increased. It is easier to glue than the usual thermoplastics and can be easily installed. Another advantage is that it can be manufactured on existing systems using standard methods.
The covering material according to the invention also has advantages over covering materials based on PVC. It contains only a small amount of plasticizer. In contrast to known base materials, it is resistant to felt pen colors and hair tinting agents, i.e. it can be easily cleaned from them. It is also characterized by a higher slip resistance.
Three groups of substances are particularly suitable as flexibilizers: plasticizers, naphthenic oils and certain polymers. These substances can be used individually or in combination with one another as flexibilizing agents. Examples of plasticizers are phthalates, adipates and organic phosphates, for naphthenic le paraffin and for polymers, elastomers, such as styrene / butadiene / styrene copolymers (SBS), ethylene / propylene terpolymers (EPDM), thermoplastic copolymers, such as ethylene / vinal acetate. Copolymers (EVA), ethylene / ethyl acrylate copolymers (EEA) and ethylene / methacrylic acid copolymers (EMA) and amorphous polypropylene.
Commercially available modified SBS is preferred as the flexibilizing agent. The glass transition temperature of the covering material is reduced by using a phthalate plasticizer alone or preferably with a further flexibilizing agent. This makes it easier to cut or split the pressed block.
The mechanical strength of the surface, i.e. the scratch resistance and wear behavior can be improved by a content of styrene / ethylene / butylene / styrene copolymer copolymerized with maleic acid. Such a copolymer with the name Kraton <TM> G 1901 (Shell) is on the market.
The covering material according to the invention can contain known fillers such as calcium carbonate, silicates, kaolin and aluminum hydroxide in amounts of up to 300%, based on the copolymer.
Lubricants are used to improve processing conditions, e.g. Calcium stearate, polyester of long-chain fatty acids or \ lsäureamide, as sold by the company Henkel under the brand name Loxiol or Loxamid. Polymethacrylate-based ones such as Paraloid K 125 are also suitable.
Hindered amine light stabilizers (HALS) or benzotriazole UV absorbers (Tinuvine from Ciba-Geigy, Hostavine from Hoechst) and phenolic antioxidants such as Irganoxe from Ciba-Geigy can also be incorporated for better long-term protection.
With the use of suitable pigments, it is possible to achieve a variation of colors and pattern structures in the finished product that is adapted to the application.
The invention is further illustrated by means of examples.
<tb> <TABLE> Columns = 8 Examples 1 to 7
<tb> Head Col 1: recipe
<tb> Head Col 2: 1
<tb> Head Col 3: 2
<tb> Head Col 4: 3
<tb> Head Col 5: 4
<tb> Head Col 6: 5
<tb> Head Col 7: 6
<tb> Head Col 8: 7
<tb> <SEP> PETG <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <CEL AL = L> 100
<tb> <CEL AL = L> SBS <SEP> 70 <SEP> 40
<tb> <SEP> EPDM <SEP> 70
<tb> <SEP> EVA <SEP> 70
<tb> <CEL AL = L> EEA <CEL CB = 5 AL = L> 70
<tb> <SEP> EMA <SEP> 70 <SEP> 30
<tb> <SEP> PP amorphous <SEP> 70
<tb> <CEL AL = L> filler <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150
<tb> <SEP> Lubricant <CEL AL = L> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3
<tb> <SEP> Antioxidant <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <CEL AL = L> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0 , 2nd
<tb> </TABLE>
The compositions according to recipes 1 to 7 were processed to sheet-like covering materials by calendering. The covering materials obtained vary in terms of flexibility (modulus of elasticity) and hardness (Shore D) depending on the flexibilizing agent used.
Modified SBS (in Example 1 Franprene <TM> from Franplast, Provaglio d'Iseo, Italy) was preferred as the flexibilizing agent. The covering material obtained has a higher slip resistance than PVC.
<tb> <TABLE> Columns = 9 Examples 8-11
<tb> Head Col 1: recipe
<tb> Head Col 2 to 3 AL = L: 8
<tb> Head Col 4 to 5 AL = L: 9
<tb> Head Col 6 to 7 AL = L: 10
<tb> Head Col 8 to 9 AL = L: 11
<tb> Head Col 2: component
<tb> Head Col 3: parts
<tb> Head Col 4:%
<tb> Head Col 5: parts
<tb> Head Col 6:%
<tb> Head Col 7: parts
<tb> Head Col 8:%
<tb> Head Col 9:
Parts
<tb> Head Col 10:%
<tb> <SEP> PETG <SEP> 87 <SEP> 27.17 <SEP> 65 <SEP> 20.30 <SEP> 87 <SEP> 27.17 <CEL AL = L> 87 <CEL AL = L> 27, 34
<tb> <SEP> SBS compounded <SEP> 33 <SEP> 10.31 <SEP> 55 <SEP> 17.18 <SEP> 33 <SEP> 10.31 <CEL AL = L> 33 <SEP> 10, 37
<tb> <SEP> SEBS functionalizes <SEP> 12 <SEP> 3.75 <SEP> 12 <SEP> 3.75 <SEP> 12 <CEL AL = L> 3.75 <SEP> 12 <SEP> 3, 77
<tb> <SEP> phthalate plasticizer <SEP> 10 <SEP> 3.12 <SEP> 10 <CEL AL = L> 3.12
<tb> <CEL AL = L> phosphate plasticizer <SEP> 10 <SEP> 3.12
<tb> <SEP> paraffin oil <SEP> 8 <SEP> 2.51
<tb> <CEL AL = L> Calcium carbonate <SEP> 160 <SEP> 49.97 <SEP> 160 <SEP> 160 <SEP> 50.28
<tb> <SEP> aluminum trihydrate <CEL CB = 5 AL = L> 49.97 <SEP> 160 <SEP> 49.97
<tb> <SEP> Calcium stearate <SEP> 6 <SEP> 1.87 <SEP> 6 <SEP> 1.87 <CEL AL = L> 6 <SEP> 1.87 <SEP> 6 <SEP> 1.89
<tb> <SEP> Outer lubricant <SEP> 1.5 <SEP> 0.47 <SEP> 1.5 <CEL AL = L> 0.47 <SEP> 1.5 <SEP> 0.47 <SEP> 1, 5 <SEP> 0.47
<tb> <SEP> UV stabilizer <SEP> 0.2 <SEP> 0.06 <CEL AL = L> 0.2 <SEP> 0.06 <SEP> 0.2 <SEP> 0.06 <SEP > 0,
2 <SEP> 0.06
<tb> <SEP> Titanium dioxide <SEP> 10 <CEL AL = L> 3.12 <CEL AL = L> 10 <SEP> 3.12 <SEP> 10 <SEP> 3.12 <SEP> 10 <SEP> 3.14
<tb> <SEP> Pigments <SEP> 0.5 <SEP> 0.16 <CEL AL = L> 0.5 <SEP> 0.16 <SEP> 0.5 <SEP> 0.16 <SEP> 0 , 5 <SEP> 0.16
<tb> <SEP> Total <SEP> 320.2 <SEP> 100 <CEL AL = L> 320.2 <SEP> 100 <SEP> 320.2 <SEP> 100 <SEP> 318.2 <SEP> 100
<tb> </TABLE>
Example 8: Recipe for the production of flooring slabs using the multi-level pressing method. The properties of the product are similar to those of commercially available PVC materials.
Example 9: Recipe for processing on a calender or in a double belt press to form a flexible, rollable end product.
Example 10: Recipe analogous to No. 8, but with a phosphate plasticizer and aluminum trihydrate. This combination gives the product good fire behavior. Depending on the requirements to be met, only a part of both the plasticizer and the filler can be replaced.