CH298894A

CH298894A - Two-layer product and process for its manufacture.

Info

Publication number: CH298894A
Authority: CH
Inventors: Incorporated The Dodge Company
Original assignee: Dodge Cork Company Inc
Priority date: 1951-06-06
Filing date: 1951-06-06
Publication date: 1954-05-31

Description

  

  



     Zweischichtiges    Erzeugnis und Verfahren zu seiner Herstellung.



      Polyvinylehloridharze haben eine verbrei-      tete Anwendung    gefunden für viele Zwecke,   @ei denen   eine Schrumpfung oder Ausdehnung nicht von   edeutung    ist. Diese Harze dehnen sich nämlich aus oder schrumpfen zwischen 6 und   9  /o    ; in Fällen, in denen eine solche   Sehrumpfung oder Ausdehnung    von Bedeutung ist, konnten ihre günstigen   Eigenschaf-      ten    bisher nicht ausgenutzt werden.

   Es hat   dch    nun gezeigt, dass diese Schrumpfung oder Ausdehnung dadurch geregelt werden   @ann, dass    man gemahlenen Kork oder feines   Korkpulver    mit dem Harz vermischt, wo  iurch    dasselbe isoliert und eine   Schrump-      fung    und Ausdehnung praktisch unmöglich wird. Die so   erhaltenen Stoffzusammensetzun-    gen sind sowohl genen Hitze als auch gegen Kälte stabil und zeigen   zwischen-20     C und 65  C eine nicht ins Gewicht fallende Ausdehnung oder Zusammenziehung.



   Gegenstand der Erfindung ist ein zwei  schichtiges Erzeugnis,    bestehend aus einer Grundschicht und einer fest mit ihr verbun   denen, gegen Abnützung beständigen Ober-    flächenschicht, das dadurch gekennzeichnet, ist, dass beide Schichten Polyvinylchlorid und zerkleinerten Kork enthalten und dass das in   taler    Grundschicht   vorhandene Polyvinylchlo-    ridharz mit demjenigen der   Oberfläehen-    schicht fest verbunden ist.



   Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Oberflächensehicht gewichtsmässig mehr Harz als   Korkpulver,    die Grundschicht mehr Kork als   Polyvinylehloridharz enthält.   



   Dieses Erzeugnis ist für viele Verwen  dungszwecke    ggeignet, Schuhsohlen, Wandver   kleidungen, Unterlagen für Druekerpressen,    Kunstleder, Schreibmaschinenwalzen, Beläge für Bootsdecks, Überzüge für Spinnspulen und dergleichen.



   Ein solches Erzeugnis ist zähe und formbeständig, unlöslich in Ölen, Säuren, Alkalien, Alkoholen und vielen andern Lösungsmitteln,   schrumpft,    nicht und dehnt sich nicht aus, ist elastisch, kann rutschfest gemacht werden, brennt schlecht und kann mit einer widerstandsfähigen Oberfläche versehen werden. Diese kann glatt oder, wenn gewünscht, aufgerauht sein.



   Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen   Erzeug-    nisses, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein   Polyvinylchloridharz, Korkpulver als    Füllstoff und ein Wichmacher gemischt und erhitzt werden, bis die Mischung plastisch und homogen ist, worauf sie zu Platten für die Oberflächenschicht kalandert wird, dass weiter   Korkpulver    und ein Polyvinylchloridharz gemischt, diese Mischung unter Hitze und Druck zu einem elastischen Block geformt und schliesslich dieser Block zu Platten für die Grundschicht. verarbeitet und darauf je eine   abnützungsbeständige    Oberflächenplatte mit einer so hergestellten Grundplatte durch Hitze und Druck verbunden wird.



   Natürlich kann dem Gemisch jeder gewünschte Farbstoff beigegeben werden. 



   Die   Zusammensetzung-der Oberflächen-    schicht kann je nach   den Gebrauchsbedin-    gungen verändert werden. Sie besteht zum Beispiel aus einem polymerisierten Vinyl  chloridharz,    dem eine kleinere Gewichtsmenge gemahlener   Kork und ein Plastifizierungsmit-    tel, zweckmässig   Di-2-äthylhexylphthalsäure-    ester oder   Dioetylphthalsäureester,    beigegeben wird, um eine gleichmässige Verteilung der   Harz-und Korkteilchen    zu erleichtern und das Harz zu plastifizieren. Zweckmässig werden der Mischung noch Stearinsäure als   Gleitmittel, Bleicarbonat    zur Verminderung eines chemischen Agriffes und geeignete Farbstoffe einverleibt.

   Wenn eine besondere Dichte der   Gebrauchsfläche erzielt werden    soll, können   Diatomeen-Erde    (kieselgur), Kreidemehl oder ähnliche Stoffe zugegeben werden. Diese Komponenten werden so lange in einer mit einem   Dampfmantel    versehenen Mischvorrichtung, zum Beispiel einem Banbury-Mischer, vermischt, bis die Masse pla  stisch    wird. Die erhitzte und plastische Masse wird dann durch weiteres Mischen, zum Beispiel auf einem Gummiwalzwerk mit zwei Walzen, sorgfältig homogenisiert, wonach man sie auf die gewünschte Breite und Dieke   kalandert    und in Platten schneidet.



   Wie oben angegeben, kann die Menge der einzelnen Bestandteile der   Oberflächen-    schicht je nach der Verwendung geändert werden. Die folgenden Bestandteile wurden zum Beispiel zur Erzielung einer der   erfin-      dungsgemässen    Zusammensetzungen in den an   gegebenen Mengen gemischt und kalandert,    wobei man Stoffzusammensetzugen mit den oben beschriebenen günstigen Eigenschaften erhielt :
Bestandteile Gewichtsteile   Polymerisiertes Vinylehloridharz 218    Kork 100 Plastifizierungsmittel 111 Stearinsäure 5 Bleicarbonat 10 Farbstoff 50
Wie   vorstehend gesagt, können Diatomeen-    Erde,   Kreidemehl    oder ähnliche Stoffe zugegeben werden, wenn eine besonders dichte Oberflächenschieht erwünscht ist.

   Es sei ferner bemerkt, dass der Grad der Zerkleinerung des Korks die Glätte der Oberfläche des Materials bestimmt. Wenn eine   nichtrutschige    Oberfläche gewünscht wird, sind die Korkteilchen grösser als für eine polierte und glatte Oberfläche.



   In der Grundplatte befindet sich eine   grö-    ssere Gewichtsmenge Kork mit zweckmässig grösseren Teilchen als in der   Oberflächen-    schicht, wodurch die gewünschte Elastizität oder Nachgiebigkeit erzielt wird. Die Teil  chengrösse des    Korks in der Grundplatte kann zu diesem Zweek nach Belieben variiert werden.



   Der gemahlene Kork für die Grundplatte wird sorgfältig mit   polymerisiertem Vinyl-       chloridharz und Weichmacher vermischt,    worauf die erhaltene Mischung in eine Form gebracht wird, wo sie zur Erzielung eines geeigneten   Zusammenhaftens zwischen    den Korkteilchen und den Teilchen aus   Polyvinyl-    chloridharz und zur Erreichung der   geeig-      neten Dichte    und Dicke unter einen Druck von etwa 10 kg/cm2 gesetzt wird. Während des Pressens wird die Mischung 6 bis 8 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa   127     Celsius zusammengebacken. Der erhaltene Block oder die Matte wird dann aus der Form genommen und in Platten der ge  wünschten Dicke geschnitten    oder gespalten.



  Eine geeignete Grundplatte wird zum Beispiel mit den folgenden Bestandteilen in den angegebenen Mengen erhalten :
Bestandteile Gewichtsteile Kork 32 Polyvinylchloridharz 6 Weichmacher
Ausserdem können noch 4 Teile Wasser oder 2 Teile Wasser und 1 Teil Glycerin dieser Mischung zugegeben werden, um ein   über-    mässiges Austrocknen des Korks während des Zusammenbackens zu vermeiden und das Spalten oder Schneiden des Blocks in Platten zu erleichtern, 
Die Grundschicht und die   Oberflächen-    schicht werden wie vorstehend beschrieben hergestellt und durch Hitze und Druck miteinander verbunden. Es hat sich als orteilhaft und   wirtsehaftlich    erwiesen, die Platten dadurch miteinander zu verbinden, dass man sie übereinanderliegend in eine Form bringt.



  Eine schwere Stahlplatte (z. B. 6, 35 mm dick) wird zuerst in die Form gebracht, worauf eine Grundplatte daraufgelegt und eine die   Gebrauchsfläche    tragende Platte auf die Grundplatte gebracht wird. Dann wird eine polierte Stahlplatte (z. B. 3, 1 mm dick) oben auf die die Gebrauchsfläche tragende Platte und eine zweite Grundplatte auf die Stahlplatte gelegt. Eine zweite   Gebrauchsplatte    wird auf die zweite Grundplatte und eine zweite polierte Stahlplatte auf die zweite, die Gebrauchsfläche tragende gelegt usw., bis die Form gefüllt ist. Alsdann wird eine schwere Stahlplatte (z. B. 6, 35 mm dick) auf diesen Stapel gelegt, und dieser wird unter Druck gesetzt, so dass der ganze Inhalt der Form unter einem Druck von etwa 9   kg/em2 steht.   



  Die oberste schwere Stahlplatte gewährleistet eine gleichmässige Druckverteilung,
Die oberste Platte wird dann fest in ihrer Stellung gehalten, und die Form mit ihrem Inhalt wird 4 bis 6 Stunden lang in einem Ofen auf etwa   127     C erhitzt. Dann wird die Form aus dem Ofen genommen und der Inhalt etwa 6 Stunden lang in der Form zur Erhaltung der Verbindung abgekühlt, wonach die einzelnen Stücke aus der Form herausgenommen werden. Es zeigt, sich, dass die die   Gebrauchsfläche    tragenden   Platten gleich-    mässig und bleibend mit den Grundplatten verbunden sind und dass zwischen dem Harz der einen Platte und dem Harz der andern eine eindeutige Verbindung besteht.

   Danach kann das aus der Grundplatte und der die   Gebrauchsflächle    tragenden Platte bestehende Ganze in die gewünschte Form und Grösse geschnitten werden, zum Beispiel für Fliesen, Parkett und dergleichen.



   Es ist von praktischer Bedeutung, dass das   polymerisierte Vinylchloridharz,    der gemahlene Kork und die andern   Bestandteile, nach-    dem sie, wie vorstehend beschrieben, gemischt sind, nicht unmittelbar darauf kalandert oder in Strangform gepresst zu werden brauchen, sondern bis zu ihrer endgültigen Verwendung gelagert werden können. Dies ist ein grosser Vorteil, da die an Form und Dicke gestellten Ansprüehe wechseln.

   Ausserdem kann das gesamte gesammelte Abfallmaterial wieder verarbeitet oder verwendet werden, und zwar braucht es bloss auf einem   Gummiwalz-    werk wieder erhitzt und dann   kalandert    oder in Strangform gepresst zu werden wie die frisch verwendete   Masse, uns    zwar auf   Grue-ad    der Tatsache, dass die ursprüngliche Masse, aus welcher der Abfall anfällt, nicht gehärtet, vulkanisiert oder oxydiert zu werden braucht, wie praktisch alle andern Verbindungen, wie zum Beispiel Linoleum, Gummi oder dergleichen.



   Aus Versuchen und Beobachtungen hat sich ergeben, dass die überraschende   Verhin-      derung    im wesentlichen der gesamten zusammenziehenden oder ausdehnenden Wirkungen des   polymerisiert, en Vinylchloridharzes,    wodurch die Platten flach liegen, durch die isolierende Wirkung der von den   polymeri-       sierten Vinylchloridharzteilchen umgebenen      Korkteilchen    verursacht wird. Kork besitzt Millionen. dünner   luftgefiillter    Zellen und   buchtet    sich daher, wenn er dicht   zusammenge-    presst wird, nicht nach der Seite aus, da die in den Zellen befindliehe Luft zusammengepresst wird.

   Dieser   zellulare    Aufbau be  dingt. auch    die grosse   Isolierfähigkeit    von Kork und seine Elastizität.



   Der Kork macht ausser dieser funktionellen isolierenden Wirkung zur Verhinderung des   Zusammenziehens    und Ausdehnens die erfindungsgemässen Zusammensetzungen gewichtsmässig leichter. Die vorstehend be  schriebenen    Beispiele können Abänderungen erfahren, ohne dass damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Je nach den ge  wünschten    Eigenschaften kann irgendeines der verschiedenen Vinylharze verwendet werden. Der Kork kann zu. einem verschiedenen Feinheitsgrad vermahlen werden, und es kann jeder geeignete Weichmacher und Farbstoff   Verwendimg    finden.



  



     Two-layer product and process for its manufacture.



      Polyvinyl chloride resins have found widespread use for many purposes where shrinkage or expansion is not a concern. Indeed, these resins expand or shrink between 6 and 9 per cent; in cases in which such a shortening or expansion is important, its favorable properties have not yet been exploited.

   It has now shown that this shrinkage or expansion can be controlled by mixing ground cork or fine cork powder with the resin, which insulates it and makes shrinkage and expansion practically impossible. The compositions of matter obtained in this way are stable to both heat and cold and show an insignificant expansion or contraction between −20 ° C. and 65 ° C.



   The subject of the invention is a two-layer product, consisting of a base layer and a surface layer that is firmly connected to it, resistant to wear and tear, which is characterized in that both layers contain polyvinyl chloride and shredded cork and that the polyvinyl chloride present in the base layer - Ride resin is firmly connected to that of the surface layer.



   It is particularly advantageous if the surface layer contains more resin than cork powder by weight and the base layer contains more cork than polyvinyl chloride resin.



   This product is ggeignet for many uses, shoe soles, wall coverings, documents for printing presses, synthetic leather, typewriter rollers, coverings for boat decks, covers for spinning bobbins and the like.



   Such a product is tough and dimensionally stable, insoluble in oils, acids, alkalis, alcohols and many other solvents, does not shrink and does not expand, is elastic, can be made non-slip, burns poorly and can be provided with a resistant surface. This can be smooth or, if desired, roughened.



   The invention also relates to a method for producing such a product, which is characterized in that a polyvinyl chloride resin, cork powder as a filler and a plasticizer are mixed and heated until the mixture is plastic and homogeneous, whereupon it is calendered to form sheets for the surface layer that further mixed cork powder and a polyvinyl chloride resin, this mixture is formed into an elastic block under heat and pressure and finally this block into plates for the base layer. processed and on each a wear-resistant surface plate is connected to a base plate produced in this way by heat and pressure.



   Of course, any desired dye can be added to the mixture.



   The composition of the surface layer can be changed depending on the conditions of use. It consists, for example, of a polymerized vinyl chloride resin to which a smaller amount by weight of ground cork and a plasticizer, expediently di-2-ethylhexylphthalic acid ester or dioetylphthalic acid ester, is added to facilitate an even distribution of the resin and cork particles and the resin to plasticize. Expediently, stearic acid as a lubricant, lead carbonate to reduce chemical attack and suitable dyes are also incorporated into the mixture.

   If a particular density of the usable area is to be achieved, diatomaceous earth (kieselguhr), chalk flour or similar substances can be added. These components are mixed in a steam-jacketed mixer, for example a Banbury mixer, until the mass becomes pla stic. The heated and plastic mass is then carefully homogenized by further mixing, for example on a rubber mill with two rollers, after which it is calendered to the desired width and die and cut into sheets.



   As stated above, the amount of each component of the surface layer can be changed depending on the use. For example, the following constituents were mixed and calendered in the amounts given to obtain one of the compositions according to the invention, resulting in compositions of matter having the favorable properties described above:
Ingredients Parts by weight Polymerized vinyl chloride resin 218 Cork 100 Plasticizer 111 Stearic acid 5 Lead carbonate 10 Dye 50
As mentioned above, diatomaceous earth, chalk flour or the like can be added if a particularly dense surface layer is desired.

   It should also be noted that the degree of comminution of the cork determines the smoothness of the surface of the material. If a non-slippery surface is desired, the cork particles are larger than for a polished and smooth surface.



   In the base plate there is a larger amount by weight of cork with suitably larger particles than in the surface layer, whereby the desired elasticity or flexibility is achieved. The particle size of the cork in the base plate can be varied as desired for this purpose.



   The ground cork for the base plate is carefully mixed with polymerized vinyl chloride resin and plasticizer, after which the mixture obtained is brought into a mold where it can be used to achieve suitable adhesion between the cork particles and the particles of polyvinyl chloride resin and to achieve the appropriate Neten density and thickness is put under a pressure of about 10 kg / cm2. During the pressing, the mixture is baked together for 6 to 8 hours at a temperature of about 127 Celsius. The block or mat obtained is then removed from the mold and cut or split into sheets of the desired thickness.



  A suitable base plate is obtained, for example, with the following components in the specified quantities:
Components Parts by weight cork 32 polyvinyl chloride resin 6 plasticizers
In addition, 4 parts of water or 2 parts of water and 1 part of glycerine can be added to this mixture in order to prevent the cork from drying out excessively during caking and to make it easier to split or cut the block into sheets.
The base layer and the surface layer are produced as described above and connected to one another by means of heat and pressure. It has proven to be advantageous and economical to connect the panels to one another by bringing them into a shape lying one on top of the other.



  A heavy steel plate (e.g. 6, 35 mm thick) is first placed in the mold, whereupon a base plate is placed on top and a plate carrying the surface area is placed on the base plate. Then a polished steel plate (e.g. 3.1 mm thick) is placed on top of the plate carrying the surface area and a second base plate on the steel plate. A second use plate is placed on the second base plate and a second polished steel plate on the second, bearing the use surface, and so on, until the mold is filled. A heavy steel plate (e.g. 6.35 mm thick) is then placed on top of this stack, and this is put under pressure so that the entire contents of the mold are under a pressure of about 9 kg / cm2.



  The top heavy steel plate ensures even pressure distribution,
The top platen is then held firmly in place and the mold and its contents are heated in an oven at about 127 ° C for 4 to 6 hours. The mold is then removed from the oven and the contents are allowed to cool in the mold for about 6 hours to maintain the connection, after which the individual pieces are removed from the mold. It can be seen that the panels carrying the area of use are evenly and permanently connected to the base panels and that there is a clear connection between the resin of one panel and the resin of the other.

   Thereafter, the whole consisting of the base plate and the plate carrying the usage surface can be cut into the desired shape and size, for example for tiles, parquet and the like.



   It is of practical importance that the polymerized vinyl chloride resin, ground cork and the other ingredients, after they are mixed as described above, need not be calendered or extruded immediately, but rather stored until their final use can be. This is a great advantage because the demands made on shape and thickness change.

   In addition, all of the waste material collected can be reprocessed or used, and it only needs to be reheated on a rubber mill and then calendered or extruded like the freshly used mass, with due regard for the fact that the original mass, from which the waste arises, does not need to be hardened, vulcanized or oxidized, like practically all other compounds, such as linoleum, rubber or the like.



   Experiments and observations have shown that the surprising prevention of essentially all of the contracting or expanding effects of the polymerized vinyl chloride resin, causing the panels to lie flat, is caused by the insulating effect of the cork particles surrounded by the polymerized vinyl chloride resin particles. Cork has millions. thin air-filled cells and therefore does not bulge out to the side when it is tightly compressed, since the air in the cells is compressed.

   This cellular structure is conditional. also the great insulating properties of cork and its elasticity.



   In addition to this functional insulating effect for preventing contraction and expansion, the cork makes the compositions according to the invention lighter in weight. The examples described above can be modified without departing from the scope of the invention. Any of various vinyl resins can be used depending on the properties desired. The cork can too. can be ground to a different degree of fineness, and any suitable plasticizer and dye can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Two-layer product, consisting of a base layer and a surface layer that is firmly connected to it and is resistant to wear, characterized in that both layers are polyvinyl chloride and crushed. Contain cork and that the polyvinyl chloride resin present in the base layer is firmly bonded to that of the surface layer.

II. A method for the production of a two-layer product consisting of a wear-resistant surface and an elastic base layer according to patent claim I, characterized in that a polyvinyl chloride resin, cork powder as filler and a plasticizer are mixed and heated until the mixture is plastic and is homogeneous, whereupon it is calendered to sheets for the surface layer, that further mixed cork powder and a polyvinyl chloride resin, this mixture is formed into an elastic block under heat and pressure,

this block is processed into plates for the base layer and one surface plate is connected to a base plate by means of heat and pressure.

SUBClaims: 1. Two-layer product according to claim I, characterized in that the surface layer contains more resin by weight than cork powder and is firmly connected to the base layer Zll, which contains more cork than polyvinyl chloride resin, a product which shows little expansion and contraction.

2. Two-layer product according to claim I, characterized in that the surface layer contains a plasticizer in addition to cork powder and a polyvinyl chloride resin.

3. Two-layer product according to claim I, characterized in that the surface layer consists of 218 parts by weight of polyvinyl chloride resin, 100 parts by weight of cork powder, 111 parts by weight of plasticizer, 5 parts by weight. Stearic acid, 10 parts by weight of lead carbonate and 50 parts by weight of dye and the base layer consists of 32 parts by weight of cork powder, 6 parts by weight of polyvinyl chloride resin and 2 parts by weight of plasticizer.

4. The method according to claim II, characterized in that the two plates are connected to one another by pressing them together at a high temperature and cooling them while maintaining the pressure.

5. The method according to claim II, characterized in that the two-layer plate is cut into the desired shape and size after cooling.