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Verfahren zur Herstellung von plastischen Kunststoffschichten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- stellung einer aus plastischen Massen bestehenden
Schicht mit mehrfarbigem Dessin, welches Pro- dukt als oder bei der Herstellung von Fussbodenbelag, Wandbekleidung und weiterhin für alle Zwecke, wofür Schichten oder Filme aus plastischen Massen Verwendung finden, benutzt werden können.
Besonders sind für das Verfahren thermoplastische Massen, wie z. B. Polyvinylchloride oder dessen Co-Polymere, geeignet.
Bisher hat man Schichten aus plastischen Massen in folgender Weise hergestellt :
1. Man bildet eine Paste aus Kunstharzpulver, Weichmachungsmitteln und Pigment (en), welche Paste durch Erhitzung auf 150-1800 C gelatiniert wird. Die gelatinierte Masse wird dann, meistens in der Form von Körnchen, mittels Heisswalzen zu einer Schicht auskalandert, gegebenenfalls auf einer Tragschicht aus Gewebe, eventuell vorpräpariertem Papier oder derartigem Material. In einer solchen einfarbigen Schicht kann man einen Mustereffekt höchstens hervorbringen, indem man solche Körnchen verschiedener Farben vor dem Auswalzen miteinander vermischt. Auf diese Weise kann man dann eine Schicht mit mehrfarbigen Punkten, Strichen oder Flammen erhalten, die dem Effekt von Granit, Marmor, Moiré, Holznerv oder Jaspis nahekommen.
2. Es ist auch möglich, die aus Thermoplastpulver, Weichmachungsmittel und Pigment (eventuell auch Verdünnungsmittel) bestehende Paste in der gewünschten Dicke mit einem Ausstreichmesser auf eine Tragschicht auszustreichen, wonach das Streichprodukt durch Erhitzung auf 150-1800 C gelatiniert wird.
3. Auch mittels einer Lösung von Kunstharz und Weichmachungsmitteln in z. B. Methyl- äthylketon oder in Cyclohexanon, mit Farbstoffen gemischt, kann man einfarbige Schichten erhalten, z. B. mittels eines Streichverfahrens.
4. Schliesslich kann in derselben Weise, wie unter 2 beschrieben, auch eine feine Verteilung von Kunstharzpulver in Wasser, ein sogenannter HarzLatex, verarbeitet werden.
Bei allen vier obengenannten Beispielen erhält man eine einfarbige Schicht ; höchstens kann man den im ersten Beispiel erwähnten mehrfarbigen Effekt erzielen.
Zwar ist es bereits bekannt, einfarbige, nach den Verfahren 1, 2,3 oder 4 hergestellte Schichten später mit Hilfe einer Lösung, wie bei Verfahren 3 genannt, mit einem Dessin zu bedrucken. Dafür können jedoch nur stark verdünnte Lösungen der Kunstharze benutzt werden, z. B. in einer Kon-
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die Lösung so dick wird, dass das Drucken damit nicht mehr möglich ist. Die Benutzung von sehr verdünnten Kunstharzlösungen hat somit zur Folge, dass das gedruckte Dessin nur aus einer sehr dünnen Schicht Kunstharz besteht, und somit einer einigermassen starken Abnutzung nicht standhält und bald verschwindet. Zudem sind für dieses Verfahren grosse Mengen ziemlich teure Lösungsmittel notwendig, welche eine kostspielige Rückgewinnungsanlage erfordern.
Die vorliegende Erfindung behebt diese Schwierigkeiten ; teure Lösungsmittel werden nicht benutzt und man erzielt ein Produkt, wobei das Dessin nahezu in der ganzen Dicke der Kunstharzschicht liegt und dadurch fast nicht abgenutzt werden kann.
Ein Verfahren zur Erzielung eines solchen Produktes ist schon in einem noch nicht veröffentlichten Vorschlage der Erfinderin beschrieben worden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das mehrfarbige Dessin mit Hilfe von Suspensionen von Kunstharzpulver und Pigmenten in einem Weichmachungsmittel oder in einer Mischung von mehreren Weichmachungsmitteln gedruckt wird, wonach Erhitzung bis zur Gelatinierung stattfindet. Es wird darauf hingewiesen, dass bei diesem Verfahren nicht hauchdünne Schichten, wie etwa beim Buchdruck, sondern verhältnismässig dicke, geschlossene, dreidimensionale Schichten entstehen, die eine Dicke von z. B. 0-08 bis 1 mm haben können.
Es hat sich nun herausgestellt, dass der gleiche günstige Effekt und ein ebenbürtiges Produkt erhalten werden können, indem man das Dessin mittels Suspensionen von fein verteiltem Kunstharz in Wasser druckt, einem sogenannten Kunstharz-Latex, von welchen Suspensionen jede ein
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anderes Pigment enthält, wonach man das Wasser durch Trocknung entfernt und danach, wenn nötig, so hoch erhitzt, dass Homogenisierung stattfindet.
Das Drucken erfolgt entweder auf eine Trag- schicht aus Gewebe oder aus Papier, das auch vor- präpariert sein kann, oder auf ein ähnliches
Material. Die Tragschicht bildet dann ein bleibendes Ganzes mit dem darauf gedruckten
Dessin, z. B. einen Fussbodenbelag. Bei Be- nutzung eines in sich geschlossenen metallenen
Bandes als zeitweiliger Träger, von welchem die
Kunstharzschicht nach der Gelatinierung ent- fernt wird, kann man z. B. ein Gardinenmaterial herstellen.
Es ist bei diesem Drucken möglich, dass einer der Teile des Dessins aus einem einfarbigen
Untergrund (Fond) besteht, worauf, während dieser noch nass ist, die anderen Teile des Dessins gedruckt werden, sodass diese darin vollständig eindringen.
Es ist bekannt, Kunstharze vor der Ver- arbeitung mit einer kleineren oder grösseren Menge Weichmachungsmittel zu mischen, wovon das Verhältnis zu der Menge Harz den Grad der Ge- schmeidigkeit des Endproduktes bestimmt.
In dieser Hinsicht kann das erfindungsgemässe Verfahren verbessert werden, indem man die oben genannten wässerigen Suspensionen mit der Emulsion eines Weichmachungsmittels in Wasser vermischt. Bei Verwendung einer solchen
Mischung von Kunstharz-Latex mit Weichmachungsmittelemulsion ist es notwendig, nach dem Drucken und Trocknen die übrigbleibende
Schicht zu gelatinieren, z. B. durch Erhitzung auf 150-180 C. Dies kann in einem Kanal, welcher durch Dampf oder elektrisch erhitzt wird, stattfinden oder in an sich bekannter Weise mittels einer Infrarot-oder Hochfrequenz-Vorrichtung oder in ähnlicher Weise.
Der verwendeten Mischung von KunstharzLatex, Pigmentsuspension und eventuell Weichmachungsmittelemulsion ist eine solche Konsistenz zu verleihen, dass sie zum Drucken geeignet ist. Vor allen Dingen kann es nötig sein, die Viskosität der an sich wässerigen Flüssigkeit zu erhöhen. Dies kann durch die Zufügung von bekannten Verdickungsmitteln, wie Gelatine, Al- ginate, Kolloidalton, Kasein, Methylzellulose oder von Polyvinylverbindungen geschehen (vgl. Deutsches Reichspatent Nr. 740112). Es ist oft zweckmässig, diese zum Verdicken verwendeten Substanzen auch als Emulgator für die Bildung oben genannter Suspensionen zu benutzen.
Nicht nur durch Hinzufügung eines solchen Ver- dickungsmittels, sondern auch durch Hinzufügung einer Substanz, welche die Oberflächenspannung beeinflusst, kann man der zum Drucken benutzten Flüssigkeit die gewünschte Konsistenz geben.
Schliesslich ist noch eine Verbesserung des Verfahrens dadurch möglich, dass man nicht von einer Suspension eines reinen Kunstharzes ausgeht, sondern eine Suspension eines solchen Kunstharzes verwendet, welches bereits mit der benötigten Menge Weichmachungsmittel gemischt und gelatiniert worden ist. Eine solche Sus- pension braucht nur noch mit der Pigment- suspension und eventuell mit einem Verdickungs- mittel gemischt werden. Der grosse Vorteil beim
Gebrauch einer solchen Suspension ist, dass die gebildete Schicht nicht mehr auf die Gelati- nierungstemperatur erhitzt zu werden braucht, sondern nur auf eine Temperatur, welche geeignet ist, die aus dem Latex zurückgebliebenen Plastik- teilchen zu einer geschlossenen Schicht zu- sammenzuschmelzen.
Die erforderliche Tem- peratur ist abhängig von den an das Endprodukt gestellten Anforderungen und von der Zusammen- setzung des Latex, beträgt jedoch höchstens
1400 C.
Weil der Kunstharz-Latex mit einem Gehalt von mehr als 50% Kunstharz bereitet werden kann, während, wie bereits oben mitgeteilt wurde, die Kunstharzlösung, welche bis jetzt die einzige
Möglichkeit zum Drucken von Dessins dar- stellte, nicht mehr als zirka 6% Kunstharz enthält, ist die Quantität filmbildenden Materials, welche beim Drucken verarbeitet wird, viel grösser, wodurch ein dickerer Film erhalten wird, der viel widerstandsfähiger gegen Abnutzung ist.
Die verschiedenen Farben, woraus das Dessin besteht, fliessen zusammen und bilden eine geschlossene Schicht, die von den Farben ganz durchdrungen ist.
Das beschriebene Verfahren hat vor allen Dingen Bedeutung für die Anfertigung von Fussbodenbelag, aber es kann auch für andere Zwecke, wie für Kunstleder oder Wandbekleidung Verwendung finden.
Das neue Verfahren ermöglicht es, die genannten Stoffe in nur einem Arbeitsgang und ohne Verwendung von Lösungsmitteln für das Kunstharz zu einer aus plastischen Stoffen gebildeten Schicht mit durchgedrucktem, mehrfarbigem Dessin zu verarbeiten.
Ausführungsbeispiele.
Anfertigung eines Fussbodenbelags :
1. Man mischt 100 Gew.-Teile Polyvinylchlorid-Latex, mit einem Polyvinylchlorid-Gehalt von 55%, mit 60 Gew.-Teilen einer 55% igen Trikresylphosphatemulsion in Wasser und einer Suspension von 30 Gew.-Teilen Titanweiss in 24 Teilen einer 6% igen Kaseinlösung in Wasser.
Die übrigen für das gewünschte Dessin benötigten Farben werden unter Ersetzung des : Titanweiss durch ein anderes Pigment oder eine Mischung von Pigmenten in ähnlicher Weise bereitet.
Auf Filzpapier, welches vorher mit Bitumen imprägniert worden ist, als Tragschicht, wird das] Dessin unter Anwendung der oben beschriebenen Flüssigkeiten, die jede eine andere Farbe haben, mittels einer Rotationsmaschine auf eine gleichzeitig angebrachte einfarbige Grundschicht der beschriebenen Komposition gedruckt, in welches die Farben des Dessins eindringen. Die gedruckte Plastikschicht wird bei 60 C getrocknet und
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danach während einiger Minuten auf 160 C ge- halten, wodurch Gelatinierung stattfindet. Die Schicht ist dann durchgehend in den gewünschten Farben und Mustern gefärbt. Die Filmdicke kann stark wechseln, nämlich zwischen z. B. 0-08 und 1 mm, abhängig vom verwendeten Verfahren.
2. Ausgegangen wird von einer wässerigen Suspension mit 55% Trockensubstanz, welche sich aus Polyvinylchlorid (100 Gew.-Teilen) zusammensetzt, welches vorher bereits mit Dioctylphthalat (40 Gew.-Teilen) gelatiniert wurde.
Man mischt nun 100 Gew.-Teile dieses so-
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weitere Verarbeitung stimmt mit dem im ersten Beispiel beschriebenen Verfahren überein, nur wird nach dem Trocknen bei 60 C während einiger Minuten auf nur 1200 C erhitzt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von plastischen Kunststoffschichten, durch Aufbringen von wässerigen Kunstharz-Dispersionen entweder auf Trägerschichten oder auf einen Hilfsträger, von welchem die Kunststoffschicht bald darauf entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringung, gegebenenfalls als mehrfarbiges Dessin, durch Drucken erfolgt, worauf man das Produkt trocknet und danach, wenn nötig, so hoch erhitzt, dass Homogenisierung stattfindet.