BE1019308A3 - Werkwijze voor het vervaardigen van een plaatvormig product en hierdoor vervaardigd plaatvormig product. - Google Patents

Abstract

Een werkwijze wordt verschaft voor het vaardigen van een plaatvorming product met ten minste een bovenste beschermende PVC laag die wordt aangebracht op een aangrenzende laag met behulp van een coatingsstap en een daaropvolgende geleringsstap. De werkwijze omvat de extra stap van het, in de PVC laag, toevoegen van een initiator en een monomeer die gedurende de geleringsstap een cross-linkproces veroorzaken in de PVC laag, en waarbij de initiator een peroxide is.

Description

Beschrijving

Werkwijze voor het vervaardigen van een plaatvormig product en hierdoor vervaardigd plaatvormig product

De uitvinding heeft op de eerste plaats betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een plaatvormig product met ten minste een bovenste beschermende PVC laag die wordt aangebracht op een aangrenzende laag met behulp van een coatingsstap en een daaropvolgende geleringsstap.

De aanduiding "plaatvormig product" kan verwijzen naar diverse producten, zoals vloerproducten, wandproducten, plafondproducten of dergelijke.

De werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk plaatvormig product met behulp van, ten minste, een coatingsstap en een daaropvolgende geleringsstap van de beschermende PVC laag, maakt in het algemeen gebruik van een PVC plastisol (die voorzien kan zijn van een PVC emulsie, eventueel voorzien van een extender-hars, een weekmaker, stabilisator, ontluchter en viscositeitsverlager). In een bekende situatie zal het gebruik van een dergelijke plastisol leiden tot een tamelijk zachte bovenste beschermende laag, vergeleken met een situatie waarin een dergelijke bovenste beschermende PVC laag wordt vervaardigd door kalander- en extrusietechnieken (in welk geval een PVC suspensie wordt gebruikt met een lager vloeistof- en weekmakerge-halte).

Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding om een verbeterde werkwijze van het bovengenoemde type te verschaffen.

In overeenstemming met de onderhavige uitvinding wordt deze werkwijze gekenmerkt door de extra stap van het, in de PVC laag, toevoegen van een initiator en een monomeer die gedurende de geleringsstap een cross-linkproces veroorzaken in de PVC laag, en waarbij de initiator een peroxide is.

Het gebruik van een peroxide als initiator en een monomeer resulteert in de vorming van een extra dwarsverbindingspatroon in de bovenste beschermende PVC laag, hetgeen de eigenschappen van de genoemde laag verbetert (tot een niveau dat vergelijkbaar is met dat van een door kalander- en extrusietechnieken gevormde laag). In het bijzonder kan een zeer harde bovenste beschermende PVC laag worden verkregen die uitermate slijtvast is.

In een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt een peroxide toegevoegd met een zodanige ontbin-dingstemperatuur dat het cross-linkproces en de geleringsstap in hoofdzaak gelijktijdig optreden.

Gedurende een dergelijke ontbinding ontbindt het peroxide in alkoxyradicalen en begint het cross-linkproces. Het gelijktijdig optreden van het cross-linkproces en de geleringsstap zal leiden tot een uiteindelijke bovenste beschermende PVC laag met optimale .eigenschappen. Indien het cross-linken (ten minste gedeeltelijk) reeds zou plaatsvinden voorafgaande aan de geleringsstap, zal de mate waarin de geleringsstap optreedt worden gereduceerd. Indien, daarentegen, het cross-linken (ten minste gedeeltelijk) zal plaatsvinden na de geleringsstap, zullen de resulterende dwarsverbindingen minder compact zijn. Derhalve zullen in beide gevallen het cross-linkproces en de geleringsstap elkaar negatief beïnvloeden. Wanneer echter zowel het cross-linkproces als de geleringsstap in hoofdzaak gelijktijdig optreden, zullen beide als gewenst op een optimale wijze plaatsvinden.

Als zodanig wordt in een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding een peroxide toegevoegd met een ontbindingstemperatuur in het bereik van 50°C tot 120°C. Gedurende een coatingsproces (en gele-ringsstap) dat wordt toegepast tijdens de vervaardiging van een plaatvormig product, worden reeds hoge temperaturen bereikt die de vereiste ontbinding veroorzaken.

Bij voorkeur bezit het peroxide een ontbindingstemperatuur in het bereik van 80°C tot 90°C, hetgeen past bij bewerkingstemperaturen tussen 160°C en 190°C die corresponderen met de geleringstemperatuur van de gebruikte PVC plastisol.

In een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is het peroxide TBPIN (tert-butyl-peroxy-3,5,5-trimethylhexanoaat). Een dergelijk peroxide verschaft acceptabele eigenschappen. Het is echter denkbaar om andere peroxides te gebruiken. Een voorbeeld vormt TBPB (tert-butyl-peroxybenzoaat) dat eveneens zal leiden tot een gewenst cross-linken. Echter, tijdens ontbinding zal TBPB resulteren in twee alkoxyradicalen waarvan er één een carboxybenzyl-radicaal is dat, naast het initiëren van de monomeer, zal verdwijnen via twee mechanismen: H-abstractie onder vorming van carboxybenzeen en Co2-eliminatie waardoor benzyl-radicaal ontstaat gevolgd door H-abstractie onder vorming van benzeen. Wereldwijde normen verbieden of beperken echter de emissies van carboxybenzeen en benzeen, waardoor het gebruik van TBPB als peroxide minder gunstig is.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het peroxide toegevoegd in een hoeveelheid van 0,1 tot 1,5 phr, bij voorkeur in een hoeveelheid van 0,4 tot 1 phr en het meest de voorkeur genietend in een hoeveelheid van 0,6 tot 0,8 phr. De afkorting "phr" staat voor delen per honderd delen hars. De hoeveelheid peroxide is belangrijk met betrekking tot, onder andere, de compatibiliteit in relatie met de toegevoegde hoeveelheid, de invloed op de reolo-gie van de plastisol (welke invloed moet worden geminimaliseerd) en zijn invloed op de thermische stabiliteit van de PVC plastisol. Testen kunnen worden uitgevoerd om de optimale hoeveelheid peroxide te bepalen, zoals een "pull to break" test die de kracht meet die vereist is om de bovenste beschermende PVC laag uiteen te trekken, een "scheurweerstand" test die de vereiste kracht meet voor het doen scheuren van de bovenste beschermende PVC laag of een vlektest waarbij de weerstand tegen permanente vlekvorming van de bovenste beschermende PVC laag wordt bepaald. Andere testen kunnen worden uitgevoerd ter bepaling van de invloed op andere eigenschappen, zoals bijvoorbeeld het vermogen van de bovenste beschermende PVC laag om te worden geëmbosseerd ter plaatse van een daaropvolgend embosseerstation.

In een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is de monomeer een metha-crylaat-ester. Een dergelijke methacrylaat-ester verschaft de beste resultaten, onder andere op het terrein van UV-stabiliteit. Het is echter denkbaar om andere monomeren te gebruiken, zoals acrylaat-esters.

Bij voorkeur is dan de methacrylaat-ester een polyfunctionele methacrylaat-ester, en bij voorkeur een trifunctionele methacrylaat-ester. Hoe meer metha-crylaat-functies aanwezig zijn, des compacter zal het uiteindelijke cross-linken optreden en des te sterker zal de uiteindelijke bovenste beschermende PVC laag zijn.

In een uitvoeringsvorm van een degelijke werkwijze is de trifunctionele methacrylaat-ester TMPT-MA (trimethylolpropaan-trimethacrylaat).

Behalve de hoeveelheid peroxide zal ook de hoeveelheid monomeer een invloed hebben op de uiteindelijke bovenste beschermende PVC laag. Bij voorkeur wordt de monomeer toegevoegd in een hoeveelheid van 5 tot 50 phr, meer in het bijzonder in een hoeveelheid van 10 tot 35 phr en het meest de voorkeur genietend in een hoeveelheid van 15 tot 25 phr. Tijdens een eerste fase van het cross-linkproces zal de monomeer (bijvoorbeeld methacrylaat) functioneren als weekmaker of vis-cositeitsverlager. Van belang is dat de toegevoegde hoeveelheid monomeer geen negatieve invloed bezit op de reologie van de PVC plastisol. Derhalve kan de optimale hoeveelheid monomeer, onder andere, worden gebaseerd op reologiestudies.

Op de tweede plaats heeft de uitvinding betrekking op een plaatvormig product met ten minste een bovenste beschermende PVC laag die is vervaardigd onder gebruikmaking van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.

Een dergelijk plaatvormig product kan de vorm van een vloertegel of vloerplank bezitten, maar kan ook worden verschaft in een vorm voor toepassing op een wand of aan een plafond. Zijn geometrische vorm kan variëren (alhoewel, bij voorkeur, deze rechthoekig of vierkant zal zijn).

Een voorbeeld van een dergelijk plaatvormig product kan, opeenvolgend, voorzien zijn van een rug-laag, een drager, een druklaag, een decoratieve bedruk-kingslaag en de bovenste beschermende PVC laag. Deze componenten van het plaatvormige product kunnen vervaardigd worden onder gebruikmaking van elke combinatie van verschillende technieken, zoals bijvoorbeeld coaten, lamineren, kalanderen en extruderen.

Behalve de bovenste beschermende PVC laag kunnen ook andere componenten van het plaatvormige pro- duet vervaardigd zijn uit of geïmpregneerd zijn met een kunststofmateriaal, bijvoorbeeld PVC. Tenslotte wordt opgemerkt dat het plaatvormige product tevens de vorm van een rol kan bezitten.

De onderhavige uitvinding verschaft een werk-wij ze die toestaat om onder gebruikmaking van een coa-tingstechnologie een plaatvormig product (zoals bijvoorbeeld een modulaire PVC vloertegel) te vervaardigen met een extreem slijtvaste bovenste beschermende PVC laag dat met betrekking tot zijn eigenschappen vergelijkbaar is met een plaatvormig product waarvan een dergelijke bovenste laag is geproduceerd door kalander-of extrusietechnieken. Een dergelijke gecoate bovenste laag kan gelamineerd zijn op, bijvoorbeeld, een PVC ruglaag ter verkrijging van een dergelijk uiteindelijk product met eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van een volledig gekalanderd product. Het gebruik van een gecoate bovenste laag staat de vervaardiging toe van een decoratieve bedrukkingslaag en bovenste laag tijdens een enkel continu proces, terwijl gedurende kalanderen de decoratieve bedrukkingslaag en de bovenste laag wprden vervaardigd gedurende twee aparte processen.

Hierna zal de uitvinding worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening (figuur 1) die een schematische dwarsdoorsnede toont van een plaatvormig product in de vorm van een vloerproduct overeenkomstig de uitvinding.

Onder verwijzing naar de tekening is een uitvoeringsvorm van een vloerproduct volgens de onderhavige uitvinding in dwarsdoorsnede weergegeven (opgemerkt wordt dat deze dwarsdoorsnede niet noodzakelijkerwijs op schaal is en dat de relatieve afmetingen van zijn samenstellende delen kan verschillen van hetgeen getoond is). Dit vloerproduct bezit een eerste bovenste tussenproduct 1 en een tweede onderste tussenproduct 2 die afzonderlijk worden vervaardigd en daarna, bijvoorbeeld door een lamineerproces, worden samengevoegd.

In de weergegeven uitvoeringsvorm bezit het eerste bovenste tussenproduct 1, opeenvolgend, een PVC plastisol ruglaag 3, een niet-geweven glasvezeldrager 4, een PVC plastisol druklaag 5, een decoratieve be-drukkingslaag 6 en een PVC (plastisol) beschermingslaag 7. Deze lagen zijn op elkaar geplaatst onder gebruikmaking van een meervoudig coatingsproces. Elke laag bezit zijn specifieke samenstelling, dikte, gewicht en functie in het uiteindelijke vloerproduct. De meest belangrijke bestanddelen van de plastisolen zijn PVC, vulmiddelen, plastificeerders, viscositeitregelaars, stabilisatoren en schuimmiddelen.

De bovenste beschermende PVC laag 7 wordt gecoat en vervolgens gegeleerd in overeenstemming met de onderhavige uitvinding terwijl een peroxide initiator en een monomeer worden toegevoegd, bij voorkeur TBPIN (tert-butyl-peroxy-3,5,5-trimethylhexanoaat) respectievelijk TMPTMA (trimethylolpropaan-trimethacrylaat) in de voorkeur genietende hoeveelheden van 0,6 tot 0,8 phr (delen per honderd delen hars) respectievelijk 15 tot 25 phr.

In de weergegeven uitvoeringsvorm bevat het tweede tussenproduct 2 een eerste compact gekalanderde ruglaag 8, een drager 9 (die vooraf gecoat kan zijn, bijvoorbeeld met een plastisol, ter verbetering van de hechting met de gekalanderde lagen) en een tweede compact gekalanderde ruglaag 10. Elk van de ruglagen 8 en 10 kan, indien vereist, diverse apart gekalanderde lagen (folies, maar ook schuimlagen) bevatten (bijvoorbeeld voor het bewerkstelligen van een vereiste minimale dikte) die aan elkaar zijn gelamineerd. De drager 9 kan een geweven of niet-geweven drager omvatten die gebaseerd kan zijn op glasvezelmateriaal.

De uitvinding is niet beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen die in ruime mate kunnen worden gevarieerd binnen het door de bij gevoegde conclusies bepaalde kader van de uitvinding.

Claims (17)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een plaatvormig product met ten minste een bovenste beschermende PVC laag die wordt aangebracht op een aangrenzende laag met behulp van een coatingsstap en een daaropvolgende geleringsstap, gekenmerkt door de extra stap van het, in de PVC laag, toevoegen van een initiator en een monomeer die gedurende de geleringsstap een cross-linkproces veroorzaken in de PVC laag, en waarbij de initiator een peroxide is.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij een peroxide wordt toegevoegd met een zodanige ontbindings-temperatuur dat het cross-linkproces en de geleringsstap in hoofdzaak gelijktijdig optreden.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij een peroxide wordt toegevoegd met een ontbindingstempera-tuur in het bereik van 50°C tot 120°C.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij het peroxide een ontbindingstemperatuur bezit in het bereik van 80°C tot 90°C.

5. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij het peroxide TBPIN (tert-butyl-peroxy-3,5,5-trimethylhexanoaat) is.

6. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij het peroxide wordt toegevoegd in een hoeveelheid van 0,1 tot 1,5 phr.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het peroxide wordt toegevoegd in een hoeveelheid van 0,4 tot 1 phr.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het peroxide wordt toegevoegd in een hoeveelheid van 0,6 tot 0,8 phr.

9. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij de monomeer een methacrylaat-ester is.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de methacrylaat-ester een polyfunctionele methacrylaat-ester is.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij de polyfunctionele methacrylaat-ester een trifunctione-le methacrylaat-ester is.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de trifunctionele methacrylaat-ester TMPTMA (trimethy-lolpropaan-trimethacrylaat) is.

13. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij de monomeer wordt toegevoegd in een hoeveelheid van 5 tot 50 phr.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de monomeer wordt toegevoegd in een hoeveelheid van 10 tot 35 phr.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de monomeer wordt toegevoegd in een hoeveelheid van 15 tot 25 phr.

16. Plaatvormig product met ten minste een bovenste beschermende PVC laag die is vervaardigd onder gebruikmaking van de werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies.

17. Plaatvormig product volgens conclusie 16 met de vorm van een vloertegel of vloerplank.