DE2439672A1

DE2439672A1 - Bodenbelagplatte

Info

Publication number: DE2439672A1
Application number: DE2439672A
Authority: DE
Inventors: Erich Herwig; Juergen Holzapfel; Hubert Orschulik
Original assignee: Gebrueder Holzapfel GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Holzapfel GmbH and Co KG
Priority date: 1974-08-19
Filing date: 1974-08-19
Publication date: 1976-03-04

Description

"Bodenbelagplatte" a Die Erfindung betrifft eine flexible Bodenbelagplatte aus thermoplastischem Kunststoff, wie sie z.B. für Industrie-, Büro- und Wohnfußböden, für Treppen oder für Kraftfahrzeuge Verwendung finden. Derartige Platten werden weitgehend aus Gummi hergestellt, da für die meisten Einsatzzwecke die Verwendung thermoplastischen Kunststoffs im Hinblick auf den großen Aufwand bei der Herstellung desselben zu aufwendig ist.
Die Erfindung schafft eine neuartige Bodenbelagplatte aus thermoplastischem Kunststoff, welche sich gegenüber vorbekannten Platten aus Naturgummi, Kunstgummi oder thermoplastischem Kunststoff durch erhöhte Formstabilität, erhöhte Zugfestigkeit trotz guter Flexibilität, erhöhte Einreißfestigkeit und auch dadurch auszeichnet, daß sie weitgehend oder vollständig aus bisher praktisch nicht verarbeitbaren Abfällen von Kunststoff-Textil-Verbundprodukten hergestellt werden kann.
Die Bodenbelagplatte gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie in wenigstens angenähert gleichmäßiger Verteilung in den Kunststoff eingebettete kurze Natur- und/der synthetische und/oder Kunstfasern enthält. Unter gleichmässiger Verteilung wird hier eine Verteilung der Fasern verstanden, wie sie entsteht, wenn der thermoplastische, mit den Fasern gemischte Kunststoff ausreichend lange durchgearbeitet, beispielsweise geknetet wird.
Ein besonderer Vorteil von Platten gemäß der Erfindung liegt darin, daß sie, wie dargelegt, aus Textil-Kunststoff-Verbundabfällen, wie z.B. aus textilverstärkten Kunststoffbahnen, Kunstledern mit Textilrückenschicht und dergleichen, hergestellt werden können. Derartige Abfälle waren bisher in der Praxis nicht verwertbar. Sie wurden meist verbrannt, was zu einer erheblichen Umweltverschmutzung führte. Die Erfindung schafft also nicht nur ein neues überlegenes Erzeugnis; sie weist gleichzeitig den Weg zur Herstellung dieses Erzeugnisses aus einem bisher nicht verwertbaren, nur unter erheblichem Aufwand zu vernichtenden Material. Es können praktisch alle in großen Mengen produzierten Thermoplaste und diese enthaltenden entsprechenden Abfälle gemäß der Erdindung verarbeitet werden.
Anstelle von Textilien enthaltenden Kunststoffabfällen, wie Kunstlederabfällen, können, wenn derartige Abfälle nicht zur Verfügung stehen, auch Kurz fasern allein zugesetzt werden.
Diese sind jedoch jedenfalls dann, wenn es sich um Synthetikfasern handelt, vorzugsweise texturiert, da die Texturierung eine "griffigere" Einlagerung im Kunststoff gewährleistet.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verarbeitung von Abfallmaterialien liegt darin, daß die in diesen enthaltenen Fasern normalerweise bere-its texturiert sind und sei es auch nur beispielsweise durch den Wirkvorgang bei der Herstellung entsprech.ender Trägergewirke.
Nach unten sind dem Faseranteil der Bodenbelagplatte keine Grenzen gesetzt. Vorteilhaft liegt jedoch die untere Grenze des Faseranteils bei etwa 10 Gew.%. Die obere Grenze des Faseranteils liegt zweckmäßig bei etwa 30 ges.%. Eine Verringerung des Faseranteils führt zu einer Verringerung der Zugfestigkeit und Einreißfestigkeit und der Formstabilität, während ein zu starker Faseranteil die Scheuerfestigkeit und Hydrophobie der Matte verringert. Insbesondere hat ein übermässiger Faseranteil jedoch den Nachteil, daß er die Herstellung der Platte wesentlich erschwert.
Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Anteil an Kurzfasern 15 bis 25 Gew.% beträgt. Der Faseranteil richtet sich je nach den speziellen Anforderungen an die Platte, unter anderem auch nach dem Verhältnis von anfallenden Textil-Kunststoff-Verbundabfällen zu der zu produzierenden Plattenmenge.
Der Kunststoff enthält vorzugsweise überwiegend Polyvinylchlorid. Er kann auch zusätzlich andere Kunststoffe, wie z.B. ABS enthalten. Diese Materialien müssen nicht gesondert zugesetzt werden, wenn moderne Kunstleder mit Textilrücken verarbeitet werden, die derartige Kunststoffe enthalten. Es versteht sich, daß der Kunststoff auch Weichmacher und sonstige übliche Zuschläge, wie z.B. Pigmente, enthalten kann. Oberraschenderweise läßt sich bei guter Durchmischung auch verschiedenfarbiger Ab fälle eine einwandfreie gleichmäßige Farbe der Platten erzielen. Meist ist daher der Zusatz von Pigmenten nicht erforderlich, es sei denn, eine bestimmte Farbe ist erwünscht.
Die Faserlänge liegt zweckmäßig nicht über 10 mm; sie beträgt vorteilhaft bis zu 5 mm. Das heißt, wenn die Länge eines grossen Teils der Fasern 5 mm wesentlich überschreitet, erschwert sie das Spritzen der Platten, während sie bei Längen bis zu 5 mm sich auf das Spritzen nicht nachteilig auswirkt. Beim Kalandrieren kommt es weniger genau auf die Faserlänge an.
In der Praxis liegt also vorteilhaft die mittlere Faserlänge in der Größenordnung von 2 bis 4 mm, wobei der Anteil an Fasern der verschiedenen Längen sich nach statistischen Grundsätzen bestimmt. Ein geringer Anteil an Fasern, deren Länge 5 mm überschreitet, stört nicht, wenn die Fasern nicht allzu lang werden. Eine geeignete Faserlänge erhält man, wenn man textilhaltige Kunststoffabfälle zu Plättchen von etwa 5 x 5 mm Größe zu dem neuen Ausgangsmaterial verarbeitet oder zusetzt.
Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Herstellen der Platten. Gemäß diesem Verfalhren werden Kunststoffabfälle mit einem Textilanteil, wie einer Textilunterschicht, insbesondere derartige Kunstlederabfälle - gegebenenfalls unter Zusatz von KunsÆtstoff-Folienabfällen, wenn diese anfallen oder anderenfalls der Textil- oder Fasergehalt im Endprodukt zu hoch würde - kleingeschnitzelt, gegebenenfalls mit Frisch--kunststoff und Hilfsstoffen gemischt, erwärmt, plastifiziert und durchgearbeitet. Der Fristkunststoffzusatz sollte aus ökonomischen Gründen verhältnismäßig gering gehalten werden.
Er kann selbstverständlich auch verhältnismäßig groß werden, wenn der Anfall an Abfallmaterial nicht ausreicht (zur Zeit ist allerdings das Gegenteil der Fall). Zusatz von Frischkunststoff kann aber auch zur Beeinflussung der Qualität der Platten oder zur Anpassung derselben an bestimmte Anforderungen angezeigt sein. Das so erhaltene Ausgangsmaterial kann dann in einer an sich bekannten Weise zu Platten geformt werden.
In vielen Fällen ist der Zusatz wachshaltiger Kunststoffabfälle möglich, wie sie bei der Herstellung von Bauteilen, welche mit tiefgezogenen Kunststoff-Folien überzogen sind und auch in anderen Fällen entstehen. Der anfängliche Wachsgehalt sowie das Verfahren sollten so gehalten werden, daß das Wachs bis zum Fertigprodukt unter dem Einfluß der Verarbeitungswärme und sonstiger gegebenenfalls angezeigter Korrekturfaktoren aus dem Kunststoff verdampft ist.
Die Herstellung der Platten erfolgt vorteilhaft, indem in thermoplastischem Zustand befindliches Ausgangsmaterial zu einer Bahn kalandriert, abgekühlt und in Plattenform geschnitten wird. Hierbei ist darauf zu achten, daß die kontinuierlich anfallende Bahn in gerade gestrecktem Zustand ohne Zugbelastung abgekühlt wird, damit die fertigen Platten nicht die Neigung aufweisen, sich zu wölben. Unter Umständen kann aber auch eine leichte Wölbung derart; daß die Schauseite der Platten konvex und die Rückseite derselben konkav gewölbt ist, erwünscht sein. Auch das läßt sich durch Abkühlen der Plattenbahn aus einer entsprechenden Form erreichen. Eine Kalanderfertigung ist vor allem dann zweckmäßig, wenn einfach geformte Platten mit einem kontinuierlichen Muster oder glatte Platten gewünscht werden. Sollen die Platten eine kompliziertere und/oder abgepasste Form haben, Ausschnitte aufweisen und kein gleichmäßiges- Oberflächenmuster besitzen, wie dies z.B. bei Bodenbelägen für Kraftfahrzeuge in der Regel der Fall ist, so erfolgt die Herstellung der Platten vorzugsweise dadurch, daß in thermoplastischem Zustand befindliches Ausgangsmaterial zu den Platten gespritzt wird. überraschenderweise ist auch bei großer Querausdehnung die Fertigung derartiger Platten im Spritzgußverfahren möglich. Gespritzte Platten zeichnen sich darüber hinaus durch eine besonders gute Formstabilität und einwandfrei ebenes Liegen gegenüber den hierfür vielfach nach dem Stand der Technik eingesetzten Gummiplatten aus.
Nachfolgend wird die Erfindung-anhand der Zeichnung in beispielhafter Form näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Bodenbelagplatte gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung.
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung schematisch die Rißfläche, die beim Auseinanderreißen eines Plattenstreifens gemäß der Erfindung entsteht und die eingebetteten Fasern dort zutage treten läßt.
Zur Fertigung von Kunststoffplatten der in Fig. 1 gezeigten Art im Kalanderverfahren wgden zunächst Kunstlederabfälle mittels geeigneter Schnitzelmaschinen in kleine Teile in der Größenordnung von 1/10 bis 1/4 cm2 geschnitzelt. Diese Kunstlederabfälle müssen natürlich aus einem Kunstleder mit zumindest überwiegend thermoplastischem Kunststoffanteil bestehen.
Der aus der Textiltragschicht des Kunstleders stammende Faseranteil kann dabei aus Naturfasern, wie z.B. Baumwolle, aus Kunstfasern, wie z.B. Zellstoff oder Rayon oder aber aus Synthetikfasern, wie z.B. hoch schmelzenden Thermoplastfasern oder aber Duroplastfasern bestehen. Die so pelletierten?? Kunstlederabfälle können mit ebenfalls vorteilhaft auf etwa die gleiche Größe geschnittenen Folienabfällen aus thermoplastischem Kunststoff gemischt werden, um den gewünschten Gewichtsanteil an Fasern zu erhalten. Nach grndlicher mechanischer Durchmischung des Schnitzelmaterials kann dieses auf einer geeigneten, im Handel erhältlichen Maschine, wie z.B.
einer Strangpreßmischmaschine plastifiziert und durchgearbeitet werden. Das maß der Durchmischung hängt dabei von den jeweiligen Anforderungen ab. Es können auch mehrere Durcharbeitungen in plastifiziertem Zustand erfolgen. Die obere Grenze ist dabei durch die thermische Belastbarkeit des Kunststoffes gegeben. Das durchgearbeitete Material kann nun beispielsweise einem Kalander aufgegeben werden, den es als Bahn der gewünschten Dicke verläßt. Diese Bahn wird dann unter Abkühlung gerade geführt und vorteilhaft ohne Aufwickeln noch in geradem Zustand in Einzelplatten oder -Fliesen zerschnitten.
Das Ausgangsmaterial kann aber auch statt dessen in einer Spritzgußmaschine zu entsprechenden Belagplatten, beispielsweise für Kraftfahrzeugböden, gespritzt werden. In beiden Fällen ist überraschenderweise der Anteil der aus der Oberfläche der Platte austretenden Fasern so gering, daß er vernachlässigbar ist und normalerweise mit dem bloßen Auge nicht erkannt werden kann. Hierbei sollte der Einguß so klein gehalten werden, daß die Fasern beim Ausformen keinen Krater aus dem Werkstück herausreißen.
Die Fasern sind im Fertigprodukt gleichmäßig in unregelmäßiger Anordnung verteilt. Je nach dem Herstellungsverfahren kann jedoch eine vorherrschende Anordnung entstehen. So entsteht z.
B. beim Kalandrieren eine gewisse Ausrichtung der Fasern in Längsrichtung des den Kalander verlassenden Materialbandes.
Auch beim Spritzen kann eine gewisse Ausrichtung in Fließrichtung des Materials in der Spritzgußform entstehen. Diese Ausrichtung ist jedoch nicht so stark, daß sie die Festigkeit quer zur vorherrschenden Faserrichtung in störendem oder erheblichem Maße herabsetzt.
Fig. 2 zeigt schematisch eines der beiden Bruchenden eines aus einer Platte gemäß der Erfindung geschnittenen Streifen, welcher zerrissen wurde. Durch den Zerreißvorgang treten die Fasern an der Bruchfläche weitaus deutlicher zutage, als dies beim Zerschneiden der Fall wäre. Beim Zerschneiden erkennt man unter der Lupe lediglich feine PunkteS die von den Faserenden gebildet sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, treten beim Zerreißen jedoch Faserenden, die zum Teil auch mehrere mm lang sind, an der Bruchfläche zutage. In Fig. 2 ist eine derartige Bruchfläche aus einem nur relativ wenig Fasern enthaltenden Material gezeigt. Wählt man einen hohen Fasergehalt für das Material, beispielsweise einen solchen von 20 bis 30 so so kann das Aussehen der Bruchfläche (oder genauer der Zerreißfläche) unter der Lupe fast filzartig sein. Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: 1.. Flexible Bodenbelagplatte aus thermoplastischem Kunststoff (z.B. für Industrie-, Büro- und Wohngebäude, Treppen und Kraftfahrzeuge) dadurch gekennzeichnet, daß sie in wenigstens angenähert gleichmäßiger Verteilung in den Kunststoff eingebettete kurze Natur- und/oder synthetische und/ oder Kunstfasern enthält.
2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 30 Gew.% Kurzfasern enthält.
3. Platte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 15 bis 25 Gew.% Kurzfasern enthält.
4. Platte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff überwiegend PVC enthält.
5. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ABS enthält.
6. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlänge bis zu etwa 5 beträgt.
7. Verfahren zum Herstellen einer Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoffabfälle mit einem Textilanteil, wie einer Textilunterschicht, insbesondere derartige Kunstlederabfälle, gegebenenfalls unter Zusatz von Kunststoff-Folienabfällen kleingeschnitzelt, gegebenenfalls mit Frischkunststoff und Hilfsstoffen gemischt, erwärmt, plastifiziert und durchgearbeitet werden, und daß das so erhaltene Ausgangsmaterial zu Platten geformt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wachshaltige Kunststoffabfälle zugesetzt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in thermoplastischem Zustand befindliches Ausgangsmaterial zu einer Bahn kalandriert, abgekühlt und in Plattenform geschnitten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in thermoplastischem Zustand befindliches Ausgangsmaterial zu den Platten gespritzt wird.