Verfahren zur Herstellung von Fussbodenbelägen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Fussbodenbelägen mit einer einen @duroplastischen Kunststoff enthaltenden Deckschicht durch Auftragen von streichfähigen Massen.
Die Herstellung von Fussbodenbelägen hat mit zunehmender Verbreitung neuartiger Kunststoffe eine erhebliche Wandlung erfahren. Während früher neben verschiedenen Arten von Holzfussböden prak tisch nur steinartige Böden hergestellt wurden, die allenfalls mit linoleumartigen Belägen versehen wer den konnten, bieten die in neuerer Zeit entwickelten Kunststoffe die Möglichkeit der direkten Beschich tung der Unterlage oder des Trägers, wobei die Kunststoffmasse direkt, beispielsweise durch Ruf spachteln, an Ort und Stelle zur Schicht verarbeitet wird.
Zeitweise war man bestrebt, durch Vorfertigung flexibler Schichten einen an sich fertigen Kunststoff belag auf den rohen Fussboden aufzubringen. Es kommen hierfür relativ weiche Folien in Frage, die zum Teil aus thermoplastischen Kunststoffen her gestellt sind. Die Nachteile dieser Schichten waren vor allem durch die Eigenschaft des thermoplasti schen Materials bedingt, das heisst derartige Schichten erweichen unter Wärmeeinfluss, sind nicht gegen alle Lösungsmittel beständig und den an einen Fussboden belag gestellten Festigkeitseigenschaften nur in unge nügender Weise gewachsen.
Darüber hinaus bereitet das Verkleben der thermoplastischen Kunststoff schichten mit der Unterlage oft Schwierigkeiten.
Demgegenüber erscheinen die duroplastischen Kunststoffe aus mehreren Gründen als besonders aussichtsreich. Als duroplastisch bezeichnet man einen polymeren Körper, der unter Einwirkung von Wärme und/oder Katalysatoren bzw. Härtungsmitteln irreversibel vernetzt wird; solche Körper erweichen unter dem Einfluss von Wärme nicht mehr (Gegen- Satz: thermoplastische Polymere) und sind unlöslich.
Zur Bildung von Duroplasten können Polyesterharze in verschiedenen Modifikationen sowie Epoxyver- bindungen verwendet werden.
Die Ausgangsstoffe können an Ort und Stelle mit einem Härtungsmittel versetzt und beispielsweise durch Aufspachteln auf die Unterlage verbreitet wer den. Die rasch einsetzende Härtung führt zur Bildung eines mechanisch festen Bodenbelages, der durch Füllstoffe, Pigmente und dergleichen bezüglich seines Aussehens weitgehend an die jeweiligen Anforderun gen angepasst werden kann.
Zahlreiche Versuche, die auf diesem Gebiet angestellt wurden, zeigten jedoch, dass Schwierigkeiten bei der Bildung von duroplasti- schen Polymeren für Fussbodenbeläge auftreten kön nen. Physikalisch ist das Verhalten der gehärteten Duroplaste von dem Verhalten der Unterlage so ver schieden, dass unter den normalerweise auftretenden Temperatur-, Feuchtigkeits- und mechanischen Bean spruchungen Ablösungs-, Verspannungs- und Ver- werfungseffekte häufig zu beobachten sind.
Die vorliegende Erfindung soll nun diese Pro bleme in einfacher und wirtschaftlicher Weise lösen. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekenn zeichnet, dass man auf die mit Belag zu versehende Unterlage eine Schicht aus einer streichfähigen Masse, welche einen körnigen saugfähigen Feststoff und als Bindemittel einen thermoplastischen Kunststoff ent hält, aufträgt und diese verfestigen lässt, und d'ass man auf diese erste Schicht mindestens eine weitere Schicht aus einer streichfähigen Masse, welche Stoffe enthält bzw.
aus solchen besteht, die unter Polyaddi tion härten, aufträgt und härten lässt, wobei eine weitere Schicht jeweils erst nach dem Aushärten der vorherigen Schicht aufgetragen wird.
Vorzugsweise werden zwei härtende Schichten auf- getragen. Die erste Schicht stellt eine Isolier- und übergangsschicht zwischen der duroplastischen Deck schicht und der Unterlage dar. Sie enthält mindestens einen körnigen saugfähigen Feststoff und als Binde mittel einen thermoplastischen Kunststoff.
Die saug fähige Komponente der Isolierschicht vermittelt dieser ebenfalls Saugfähigkeit, was durch eine entsprechende Körnung des saugfähigen Feststoffes oder Feststoff- .gemisches durch die Wahl des Feststoffes selbst und durch den Anteil an Bindemittel beeinflusst werden kann. Als saugfähige Feststoffe kommen bzispiels- weise Ziegelsplit, Korkpulver, Holzpartikel,
Bims- steingranulat und dergleichen allein oder in Mischung in Frage. Die Körnung des saugfähigen Feststoffes beträgt vorzugsweise bis zu 1 mm, doch sind auch Körnungen bis 2 mm prinzipiell verwendbar. Die obere Grenze für die Körnung des Feststoffes hängt bis zu einem gewissen Masse von der Dicke der Iso lierschicht ab.
Diese Dicke liegt vorzugsweise zwi- ,schen 1,5 bis 5 mm, wobei eine Dicke von etwa 3 mm besonders bevorzugt wird.
Als Unterlage für die Herstellung des Bodenbe lages kommt prinzipiell jede Bodenart in Frage, wo- bei, beding t durch die heutige Bauweise, Beton im Vordergrund steht. Wenn die Unterlage, wie bei- spielsweise Zement bzw.
Beton, porös isst, wind vor- zugsweise die Saugwirkung der Unterlagsschicht vor dem Auftragen der Isolierschicht durch Versiegeln beseitigt. Der Wegfall des Versiegelns würde bei ent sprechend porösen Unterlagen bewirken, dass eine zum Anrühren der Isolierschicht verwendete flüssige Phase von der Unterlage aufgesogen wurde.
Das Versiegeln kannbeispielsweise mittels einer wässrigen Kunstharzdispersion durch ein oder mehrmaliges Be streichen erfolgen.
Die Porosität der auf die Unterlage aufgebrachten Isolierschicht ist von grosser Wichtigkeit, weil dadurch eine Atmung dieser Schicht gewährleistet ist. Eine solche poröse Schicht kann Feuchtigkeit aufnehmen und abgeben.
Da jeder Betonboden einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, muss für einen brauch baren Fussbodenb; lag auf einer solchen Unterlage eine Störung oder Beschädigung des Belages unter der Wirkung :der Feuchtigkeit (Ausdehnung) ausgeschlos sen werden. Bei einer kompakt abschliessenden, nicht porösen Isolationsschicht bestünde die Gefahr der Bildung von Blasen und damit der Zerstörung des Belages.
Das neben dem Füllstoff in der Isolierschicht vor handene Bindemittel ist ein thermoplastischer Kunst stoff, wie Polyvinylacetat, der in Lösung oder Sus pension verarbeitet werden kann.
Nach ihrer Austrocknung wird die Isolierschicht mit mindestens einer weiteren Schicht versehen, wel che Stoffe enthält, die durch Polyaddition aushärten. .Falls mehr als eine solche Schicht aufgebracht wird, verwendet man zur Bildung des Duroplasten vorzugs weise dieselben Ausgangsstoffe. Die Zusammenset zung der zweiten und der dritten Schicht kann gleich sein.
Die Funktion einer Zwischenschicht besteht vor .allem darin, dass beim Auftragen weiterer schicht- bildender Massen praktisch keine Komponenten die ser Massen in die Isolätionsschicht eindringen kön nen.
Wenn gemäss einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung zur Bildung des Duroplasten ungesättigte Polyester und Styrol verwendet werden, so kann das Styrol das Bindemittel der Isolations schicht, beispielsweise Polyvinylacetat, lösen oder quellen.
Wenn nun eine Zwischenschicht von relativ geringer Dicke, etwa zwischen 0,5 und 2 mm und vorzugsweise 1 mm, auf die Isolationsschicht aufge bracht wird, ist die Menge der Komponente in der Zwischenschicht, die auf das Bindemittel der Isola tionsschicht quellend wirkt, so gering, dass diese Quellung nicht merklich stört. Da eine Deckschicht ,erst nach dem Aushärten der Zwischenschicht aufge bracht wird, kann eine quellend wirkende Kompo nente aus der Deckschicht nicht mehr in die Isola- tionsschicht eindringen, so dass Störungen dieser Art ausgeschaltet sind.
Beim Auftragen der Deckschicht wird zweck- mässig wie folgt verfahren: Sie wird in einer Dicke von 3 bis 10 mm auf die Zwischenschicht aufge bracht, wobei eine Dicke von 5 mm gewöhnlich be- sonders vorteilhaft ist. In der Streichmasse sind die flüssigen Komponenten des Kunststoffes mit dem notwendigen Härter sowie Füllstoff und Farbe (Pig ment oder Farbstoff) gemischt.
Vor dem Härten kön nen Partikel eines harten Materials, wie beispiels weise Siliziumcarbid, mindestens in die oberste Schicht der Deckschicht eingebracht werden. Dadurch soll sich eine erhöhte Abriebs- und Rutschfestigkeit des entstehenden Fussbodenbelages erzielen lassen. Nach dem vollständigen Aushärten kann die Deck schicht geschliffen werden.
Wenn ein Anquellen des Bindemittels der Iso lierschicht durch Komponenten der Deckschicht nicht zu erwarten ist, weil es in organischen Lösungsmit teln oder Kunststoffkomponenten, die in den zu här tenden Schichten verwendet werden, nicht quillt, ist das Aufbringen einer Zwischenschicht nicht unbe dingt erforderlich.
Es ist jedoch zu betonen, dass ein vollständiges Fehlen der Wechselwirkung zwischen dem Binde mittel der Isolierschicht und dem Harz der Deck- schicht bzw. dessen Komponenten den Nachteil mit sich bringen kann, dass die Schichten nicht in ge wünschtem Masse miteinander abbinden. Das teil weise Anquellen einer thermopl.asthaltigen (z. B. Po- lyvinylacetat) Isolierschicht durch Komponenten .der duroplastischen Deckschicht (z.
B. Styrol-Polyester) führt gewöhnlich zu einer besonders festen Verbin dung zwischen der Deckschicht und der Isolierschicht.
Die Erfindung soll nun anhand der beiliegenden Zeichnung und des folgenden Beispiels näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ,den erfindungsgemässen Fussbodenbelag auf einer Unterlage.
Die Isolationsschicht 1 aus den körnigen Partikeln 2 und dem Bindemittel befindet sich auf einer Unter lage 3. Die Zone 4 soll die Versiegelung der porösen Unterlage vor dem Aufbringen der Isolierschicht an deuten. Die Zwischenschicht 5 liegt nun zwischen der Deckschicht 6 und der Isolierschicht 1. In der ober sten Schicht der Deckschicht sind die Partikel 7 ein gearbeitet, die teilweise an der Oberfläche des Fuss- bodenbelages liegen und durch Abschleifen einge ebnet sind.
Verfahrensbeispiel (alle Prozentangaben sind Gewichtsprozente). Auf eine Betonschicht (Zementabrieb) wird zur Versiegelung eine Kunstharzdispersion aus 1 Teil Polyvinylacetat (weichmacherfrei), 1 Teil Polyvinyl- acetat (weichmacherhaltig) und 2 Teilen Wasser auf gebracht. Nach dem Auftragen der ersten Schicht Dispersion wird eine zweite Schicht aufgebracht.
Nach dem Trocknen der Versiegelung wird eine Iso- lationsschicht als Mischung folgender Bestandteile auf gebracht:
EMI0003.0022
Polyvinylacetat <SEP> ( Mowilith ) <SEP> 11,351/o
<tb> davon <SEP> je <SEP> i/3 <SEP> weiehmacherhaltig
<tb> 2!3 <SEP> wenchmacherfrei
<tb> Wasser <SEP> 13,4%
<tb> Ziegelmehl <SEP> 45,5%
<tb> (Körnung <SEP> bis <SEP> 1 <SEP> mm)
<tb> Quarzsand <SEP> <B>22,750/9</B>
<tb> (Körnung <SEP> bis <SEP> 0,5 <SEP> mm)
<tb> Zement <SEP> <B>7,
00/9</B> Diese Mischung bes^tzt pastenförmige Konsistenz und wird mit einer Schichtstärke von etwa 3 mm auf die versiegelte Unterlage aufgetragen. Diese Schicht trocknet je nach Witterungsverhältnissen innerhalb von zwei bis drei Tagen, wobei entsprechend den Jahreszeiten eine entsprechende Verlängerung bzw. Verkürzung der Trocknungsdauer möglich ist.
Zweck mässigerweise wird die Mischung für das Isolations- material abzüglich des Zementanteils in Sperrholz trommeln abgepackt fertig auf die Baustelle gebracht. Vor der Verlegung wird der Zement in das Material eingerührt. Bezüglich dieses Zementes ist darauf hin zuweisen, dass besonders aluminiumh altnge :Spezial- zementegeeignet sind.
Das mit Zement versetzte, gut durchgearbeitete Gemisch stellt eine Spachtehnasse dar und wird in dieser Form auf die vorbereitete Un terlage aufgetragen. Nach erfolgter Trocknung der Isolationsschicht wird die Zwischenschicht aufge- spachtelt. Die Zwischenschicht setzt sich aus einer Mischung folgender Bestandteile zusammen:
EMI0003.0056
Polyester <SEP> aktiviert <SEP> (styrolhaltig) <SEP> 34,51/o
<tb> zur <SEP> Aktivierung <SEP> (Härter) <SEP> wurde <SEP> 3 <SEP> 0/0
<tb> Methyläthylketonperoxyd, <SEP> bezogen
<tb> auf <SEP> die <SEP> Harzmenge, <SEP> verwendet
<tb> Quarzmehl <SEP> 65,5%
<tb> (lichte <SEP> Maschenweite <SEP> des <SEP> Siebes:
<tb> 0,43 <SEP> mm). Diese Mischung wird nun auf die poröse Isola tionsschicht mit einer Dicke von etwa 1,5 bis 2 mm aufgespachtelt. Die Trocknung der Zwischenschicht dauert gewöhnlich einen Tag.
Danach wird die Deck schicht in folgender Mischung aufgetragen:
EMI0003.0066
Polyester <SEP> aktiviert <SEP> :(styrolhaltig) <SEP> 34,5 <SEP> 0/0
<tb> Farbe <SEP> (Pulver <SEP> oder <SEP> Paste) <SEP> 5,5 <SEP> 0/0
<tb> Quarzmehl <SEP> 60,0%
<tb> als <SEP> Härter <SEP> wird <SEP> Methyläthylketonperoxyd
<tb> in <SEP> einer <SEP> Menge <SEP> von <SEP> 3 <SEP> %, <SEP> bezogen <SEP> auf <SEP> die
<tb> Polyestermenge <SEP> verwendet. Diese Mischung wird in analoger Weise aufge bracht, wie die Zwischenschicht, jedoch in einer Dicke von 5 mm.
Nach etwa anderthalb Tagen ist die Deckschicht so weit gehärtet, dass sie begangen werden kann.
Zur Erhöhung der Abriebfestigkeit des Belages kann 1n dem frisch aufgespachtelten Belag Silizium- carbid in grober Körnung eingestreut werden.
An stelle von Ssliziumcarbid kann auch Marmor, Basalt und dergleichen oder Polyester in Form gebrochener, dünner Stücke, wie sie beim Zerbrechen dünner, ünge- füllter,gehärteter Polyesterschichten entstehen, in die Deckschicht zur Erhöhung der Abriebfestigkeit und/ oder zum Erzielen dekorativer Effekte (Marmorvie- rung) eingestreut werden.
Der Anteil des Polyesterharzes in der Deck- bzw. Zwischenschicht kann innerhalb gewisser Grenzen variiert werden. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass eine Senkung des Harzanteils, beispielsweise auf 27,5 %, und entsprechende Erhöhung des Füllstoff- gehaltes auf z. B. 62,
5 % zu einer Mischung führt, die nur noch mit Schwierigkeiten verlegt werden kann, da sie sehr zäh ist.
Anderseits bmingt eine Er höhung des Polyesterharzanteils, beispielsweise auf 50 % und darüber, neben erhöhten Kosten den Nach- teil zu geringer Zähigkeit (Verlaufen beim Aufspach- teln) mit sich.
Dieselben Erwägungen gelten in ana loger Weise für den Bindemittelanteil in der Isolier- schicht, der beispielsweise im Falle des erwähnten Polyvinylacetates im allgemeinen nur mit Nachteilen ausserhalb des Bereiches von 6-21 % Bindemittel- anteil liegen
kann. Selbstverständlich muss bei der Festlegung des Anteiles des Bindemittels in der Iso- lierschicht bzw. des Harzes in der Deck- oder Isolier- schicht der verwendete Füllstoff bzw. das Füllstoff- gemisch berücksichtigt werden.
So kann beispiels weise durch Verwendung eines Thixotropie bewirken den Füllstoffes, wie Bentonit oder Aerogel (Mar- kenprodukt) eine brauchbare Konsistenz der Mi schung auch ausserhalb der angegebenen Grenzen er zielt werden.
Andere geeignete Füllstoffe, besonders für die Deckschicht, sind: Talk, Glimmer (Mica), Kreide, Russ, Lithopone, Asbestmehl, Glasmehl, Kao- lin, Steinmehl und dergleichen.
Solche fugenlose Beläge können in Flächen von über 3000 m2 hergestellt werden. Der gemäss diesem Beispiel hergestellte Fussbodenbelag ist von ausge- zeichneter mechanischer Festigkeit und löst sich von der Unterlage nicht ab.
Er ist lösungsmittelbeständig, kann mit den üblichen Fussboden-Behandlungsmitteln überzogen werden, doch ist sein Aussehen derart, dass er auch ohne einen solchen ilberzug ansehnlich ist.
Überdies ist es möglich, gegebenenfalls auftretende Beschädigungen durch Schleifen oder Aufspachteln ohne Schwierigkeiten wieder herzustellen.
Neben den in dem Beispiel erwähnten Stoffen kommen als Bindemittel folgende thermoplastische Kunststoffe in Frage:
Polystyrol Styrol-Mischpolymensate Polyvinylchlorid PVC-Mischpolymerisate Polyvinylester und deren Derivate Polyvinylacetate Polyacryl- und Polymethacrylverbindungen. Ebenfalls in Frage kommen vulkanisierte Gum- miarten, wie Butadienpolymerisate Butadien,
Styrol-Mischpolymerisate Neoprene (Markenprodukt). Für die Zwischen- und Deckschicht sind neben den im Beispiel erwähnten Polyesterharzen auch styrolisierte Alkydharze und Epoxyharze verwendbar.