CH642302A5

CH642302A5 - Multi-layer polyvinyl chloride-based material

Info

Publication number: CH642302A5
Application number: CH572079A
Authority: CH
Inventors: James Napier Tidmarsh; Gerald Norman Swift
Original assignee: Dycem Ltd
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1984-04-13
Also published as: FR2429101B1; DE2924701A1; FR2429101A1; JPS5537390A

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges, insbesondere zusammengesetztes, beispielsweise blatt- oder bahnförmig ausgebildetes Material mit einer Schicht auf der Grundlage von hoch plastifiziertem Polyvinylchlorid (PVC) mit vorteilhaften nichtrutschenden oder nichtgleitenden Eigenschaften und Staub und Bakterien bindenden Eigenschaften sowie mit einer fasrigen Rückschicht und einer Zwischenschicht auf der Basis eines polymeren Materials.

Aus der GB-PS 1 399 191 ist ein hoch plastifiziertes Polyvinylchlorid bekannt. Aus der GB-PS 1 475 366 ist des weiteren die Verwendung dieses Materials zur Herstellung von Bodenbedeckungen, insbesondere zur Herstellung von Matten für die Bindung von Staub und Bakterien, bekannt. Die

Verwendbarkeit eines solchen Materials beruht dabei zum grossen Masse auf der Tatsache, dass die Oberfläche des Materials stets mit einer sehr dünnen Schicht von Plastifiziermittel bedeckt ist, welches zu den nichtrutschenden oder nichtgleitenden Eigenschaften beiträgt und das verantwortlich ist für die staub- und bakterienbindenden Eigenschaften. Obgleich die Plastifiziermittelschicht gemeinsam mit dem gebundenen Staub-und den gebundenen Bakterien während der Reinigung entfernt wird, wird das Plastifiziermittel doch schnell durch Wanderung von neuem Plastifiziermittel aus dem Innern des Materials an die Oberfläche ersetzt.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass das bekannte Material unter bestimmten Nachteilen leidet. Zunächst fehlt dem Material eine ausreichende Dimensionsstabilität, da es von sich aus weich und dehnbar ist. Zweitens kann das Plastifiziermittel in bestimmten Fällen Substrate schädigen (z.B. polierte Holzoberflächen oder Fussbodenbeläge aus plastischem Material), auf die Matten aus dem hoch plastifizierten PVC aufgelegt wurden. Ein dritter Nachteil besteht darin, dass, obgleich es in manchen Fällen wünschenswert wäre, das mehrschichtige Material mit einem Substrat zu verkleben, dies aufgrund des Vorhandenseins der Oberflächenschicht des Plastifiziermittels bis heute schwierig oder gar unmöglich ist. Hinzu kommt, dass, würde das Material an ein Substrat gebunden, es dünner gemacht werden könnte, da das Substrat zu einer zusätzlichen Festigkeit führen und auch das Gewicht pro Flächeneinheit erhöhen würde. Dies würde dazu beitragen, dass das Material stabil auf einer flachen Oberfläche liegen würde, mit der es nicht verleimt ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein mehrschichtiges Material, das gekennzeichnet ist durch eine Schicht auf der Grundlage von hoch plastifiziertem Polyvinylchlorid mit 15 bis 45 Gew.-% Polyvinylchlorid und 55 bis 85 Gew.-% Plastifiziermittel, eine fasrige Rückschicht und eine Zwischenschicht zwischen der hoch plastifizierten Polyvinylchloridschicht und der Rückschicht auf der Basis eines polymeren Materials, das die Wanderung von Plastifiziermittel aus der hoch plastifizierten Polyvinylchloridschicht in oder durch die Rückschicht zumindest vermindert.

Gegenstand der Erfindung ist des weiteren die Verwendung eines solchen mehrschichtigen Materials zum Schutze von Räumen oder anderen Einschliessungen vor der Verschmutzung durch Staub und/oder Bakterien durch Verbinden des mehrschichtigen Materials mit dem Boden und/oder der Decke und/oder mehreren Wänden eines Raumes oder der Einschliessung unter Verwendung eines Klebstoffes.

Wird ein mehrschichtiges Material nach der Erfindung mit seiner Rückseite auf eine Oberfläche gelegt,' so schützt die Rückschicht die Oberfläche vor einer Schädigung durch das Plastifiziermittel. Überdies lässt sich ein üblicher Klebstoff auf die Rückschicht aufbringen, wodurch das mehrschichtige Material mit einem Substrat verbunden werden kann, beispielsweise einem Boden oder einer Wand. Dies ist besonders vorteilhaft in den Fällen, in denen die Menge an atmosphärischem Staub und/oder Bakterien auf einem Minimum gehalten werden soll, beispielsweise in Operationsräumen, Computerräumen, pharmazeutischen Betrieben und/oder im Falle der Präzisionsgeräte herstellenden Industrie.

Die Zwischenschicht eines erfindungsgemässen mehrschichtigen Materials soll aus einem Material bestehen, das sowohl mit der hoch plastifizierten PVC-Schicht als auch mit der Rückschicht verbunden werden kann. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, für die Zwischenschicht ein PVC zu verwenden, das einen geringeren Anteil an Plastifiziermittel enthält als die hoch plastifizierte Schicht. In diesem Falle ist es nicht erforderlich, in der Zwischenschicht das gleiche Plastifiziermittel zu verwenden, das in der hoch

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plastifizierten Schicht verwendet wird. Obgleich eine solche Zwischenschicht mit der hoch plastifizierten Schicht vollständig verträglich ist, kann doch Plastifiziermittel aus der hoch plastifizierten Schicht allmählich in die Zwischenschicht eindringen, und zwar insbesondere dann, wenn das 5 mehrschichtige Material einer heissen Umgebung ausgesetzt wird. Ein weiteres mögliches Material für die Zwischenschicht besteht beispielsweise aus Polyurethan. Dies ist auch verträglich mit dem hoch plastifizierten PVC und ist überdies resistent gegenüber den Plastifiziermitteln, die üblicher- 10 weise zum Plastifizieren von PVC verwendet werden.

Die Zwischenschichten können des weiteren beispielsweise aus Polychloropren oder modifizierten Olefinpolyme-ren augebaut sein.

Vorzugsweise besteht die fasrige Rückschicht aus einem 15 Gewirke oder Gewebe aus synthetischen oder natürlichen Fasern oder Fäden oder einem sogenannten «non-woven» blattförmigen Material, beispielsweise aus Baumwoll-, Nylon-, Polyester- oder Polyolefin-, Jute- oder Rupfenfasern. Besonders vorteilhafte Materialien sind spinnverfestigte oder 20 durch Thermoschweissen verfestigte thermoplastische fasrige Materialien, wobei ein besonderer Vorteil im Falle einer solchen Konstruktion darin liegt, dass die Rückschicht mit einem heissen Messer geschnitten werden kann und nach Schmelzverfahren verschweisst werden kann. 25

Das zur Herstellung der hoch plstifizierten PVC-Schicht verwendete Plastifiziermittel kann aus irgendeiner Substanz bestehen, die üblicherweise zum Plastifizieren oder Weichmachen von PVC verwendet wird. Diese Plastifiziermittel oder Weichmacher lassen sich normalerweise in zwei Klas- 30 sen unterteilen, nähmlich Plastifiziermittel von hohem Molekulargewicht oder polymere Plastifiziermittel (eines Molekulargewichtes von 750 bis 1250) und Plastifiziermittel von geringem Molekulargewicht oder sogenannte monomere Plastifiziermittel. Beide Typen sind verwendbar. Vorzugsweise 35 werden jedoch hoch molekulare Plastifiziermittel verwendet, wie beispielsweise Poly(propylenglykoladipat) und Poly(l,3-butandiolazelat) mit Kettenunterbrechern, und zwar aufgrund ihrer geringeren Flüchtigkeit.

Die Schicht aus hoch plastifiziertem PVC enthält in vor- 40 teilhafter Weise ein Modifizierungsmittel für die Theologischen Eigenschaften, d.h. ein Material oder einem Stoff, der das Plastisol stärker pseudoplastisch und/oder thixotrop macht, vorzugsweise feinteilige Kieselsäure, Siliciumdioxid, z. B. das im Handel erhältliche Produkt «Aerosil». Andere 45 geeignete Modifizierungsmittel für die Theologischen Eigenschaften sind beispielsweise solche auf Basis von Bentonit, Chinaton, hydriertem Rizinusöl oder Aluminium- oder Lithiumstearat. Bei Verwendung von feinteiliger Kieselsäure liegt der bevorzugte Anwendungsbereich bei 0,5 bis 7 Ge- 50 wichtsteilen auf 100 Gewichtsteile hoch plastifiziertes PVC.

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Der Zweck des Zusatzes eines die Theologischen Eigenschaften modifizierenden Mittels besteht darin, eine ungünstige Verminderung der Viskosität des hoch plastifizierten PVC zu verhindern, wenn dieses während der Herstellung des er-findungsgemässen mehrschichtigen Materials erhitzt wird.

Zum Verkleben von mehrschichtigen Materialien nach der Erfindung mit Substraten, wie Wänden, Decken, Böden und Fussböden, lassen sich die verschiedensten Klebstoffe verwenden. Ist die Zwischenschicht nicht vollständig undurchlässig für das Plastifizierungsmittel der hoch plastifizierten Schicht, dann sollte der Klebstoff vorzugsweise einer Plastifiziermittelwanderung widerstehen. Ein Beispiel für einen Klebstoff, der für ein Plastifiziermittel praktisch undurchlässig ist, ist ein Klebstoff vom Polyurethantyp, beispielsweise «Bostic 2064». Beispiele für andere Typen von Klebstoffen, die verwendbar sind, sind synthetische Gummi-Typen (z.B. die Type F. 60, Hersteller F. W. Ball) oder Klebstoffe vom Acryltyp (z.B. die Type F. 44, Hersteller F. W.Ball).

Ein erfindungsgemässes mehrschichtiges, insbesondere zusammengesetztes Material kann dadurch hergestellt werden, dass zunächst eine Schicht aus dem polymeren Material, das zur Erzeugung der Zwischenschicht verwendet wird, auf das die Rückschicht des mehrschichtigen Materials bildende Material aufgebracht wird, worauf die Oberfläche eines Blattes oder einer Bahn von hoch plastifiziertem PVC aufgeschmolzen oder angeschmolzen und die beschichtete Oberfläche der Rückschicht hierauf aufgebracht wird, worauf man das aufgeschmolzene PVC erstarren oder fest werden lässt. Alternativ kann die polymere Beschichtung auf dem die Rückschicht des mehrschichtigen Materials bildenden Material aufgeschmolzen oder angeschmolzen werden oder es können sowohl die polymere Beschichtung als auch die Oberfläche der PVC-Schicht aufgeschmolzen oder angeschmolzen werden, bevor das die Rückschicht bildende Material auf die PVC-Schicht aufgebracht wird. Eine alternative Methode der Herstellung besteht darin, das hoch plastifizierte PVC-Material in Form einer Paste oder eines Plastisols auf die Oberfläche des die Rückschicht bildenden Materials aufzubringen, das mit dem polymeren Material beschichtet worden ist, um dann das hoch plastifizierte PVC in dieser Lage durch Einwirkung von Wärme zu gelieren. In diesem Falle ersetzt die Rückschicht den üblichen Träger, der normalerweise während des Vergiessens von Bahnen oder Lagen von hoch plastifiziertem PVC verwendet wird und üblicherweise ein Trennpapier oder eine Folie aus Silicongummimaterial oder ein mit PTFE beschichtetes Glasfasergewebe ist.

Zwei typische Ausführungsformen des erfmdungsgemäs-sen mehrschichtigen Materials weisen den folgenden ge-wichtsmässigen Aufbau auf:

hoch plastifiziertes PVC

für das Plastifiziermittel undurchlässige synthetische Polymerschicht fasrige Schicht

Beispiel 1

65% Plastifiziermittel aus Poly-(propylenglykoladipat) mit Kettenunterbrecher

35% PVC Polyurethan gewebter Nylontaft

Beispiel 2

65% Plastifiziermittel aus Poly-(propylenglykoladipat) mit Kettenunterbrecher

- durchschnittliches Molekulargewicht 750 bis 1250 35% PVC

37% Plastifiziermittel vom Dioctyl-

phthalat-Typ

63% PVC

Baumwollgewebe

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Das mehrschichtige Material gemäss Beispiel 2 wird vor- 10 geführt und auf der Walze 11 aufgespult. Von einer Vorzugsweise mittels eines Polyurethanklebstoffes mit einem ratswalze 12 wird eine Bahn eines Trennmaterials abgespult Substrat verbunden oder irgendeinem anderen Klebstoff, und zwischen die Schichten des erfindungsgemässen mehr-der dem Plastifiziermittel der beiden PVC-enthaltenden schichtigen Materials eingeführt, um ein Zusammenkleben Schichten zu widerstehen vermag. Die Natur des im Falle 5 von einander benachbarten Schichten der beschichteten des mehrschichtigen Materials von Beispiel 1 zu verwenden- Bahn zu verhindern. Die Aufnahmewalze 11 wird durch die den Klebstoffes ist weniger kritisch, da die Polyurethan- Kühlwalze 10 angetrieben und befindet sich auf einer geneig-zwischenschicht selbst eine praktisch vollständige Barriere ten Ebene 13. Sie steigt allmählich die geneigte Ebene auf, bezüglich der Wanderung von Plastifiziermittel bildet. wenn sie aufgefüllt wird und sich ihr Durchmesser vergrös-

Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen 10 sert. Ist die Walze voll, so wird sie durch eine leere Aufnah-

mehrschichtigen Materials soll im folgendes unter Bezu- mewalze ersetzt. Die einzige angetriebene Walze in der Vor-

gnahme auf die Zeichnung beispielsweise beschrieben wer- richtung ist die Kühlwalze 10, während sämtliche anderen den. Walzen Führungswalzen sind.

Eine endlose Bahn 1, beispielsweise aus einem Baum- Die beschichtete Bahn wird dann mindestens ein weiteres wollgewebe, das die Rückschicht bildet, wird kontinuierlich 15 Mal durch die gleiche Vorrichtung oder eine ähnliche oder von einer Vorratsrolle 2 abgespult. Die Bahn wird dann um entsprechende Vorrichtung geführt, um das hoch plastifi-

eine Reihe von Führungswalzen 3 in eine Beschichtungssta- zierte PVC aufzutragen. Wie oft die Bahn zum Zwecke des tion geführt, wo ein polymeres Material in Form einer Paste Aufbringens des hoch plastifizierten PVC durch die Vorrich-

oder eines Plastisols zur Erzeugung der Zwischenschicht auf tung geführt wird, hängt von der gewünschten Dicke der die Bahn aufgebracht wird. Das aufgetragene polymere Ma- 20 hoch plastifizierten PVC-Schicht ab.

terial wird dann mittels einer Rakel 5 glattgestrichen und auf Das fertige mehrschichtige erfindungsgemässe Material die gewünschte Dicke gebracht, wobei die Rakel 5 gegen eine kann dann unter Verwendung eines Klebstoffes auf Boden, Stützplatte 6 oder die Walze 7 wirkt. Die Baumwollbahn mit Decken und /oder Wände von Räumen oder Hallen aufge-der aufgebrachten Polymerschicht wird dann durch einen klebt werden, beispielsveise von Operationssälen oder Com-Ofen 8 geführt. Hierbei wird die Bahn von einer Reihe von 25 puterräumen oder Räumen und Hallen von pharmazeuti-Transportwalzen 9 abgestützt, die derart angeordnet sind, sehen Anlagen oder Anlagen des Präzisionsmaschinenbaues, dass die Bahn einen schwach konvexen Verlauf hat. Diese Die klebrige Oberfläche der hoch plastifizierten PVC-schwach konvexe Führung der Bahn dient dazu, Falten- Schicht hält jeglichen Staub oder Bakterien zurück, die mit oder Runzelbildung des polymeren Materials bei der fort- der Schicht in Kontakt gelangen. Die Oberfläche kann in peschreitenden Trocknung oder Aushärtung zu verhindern. 30 riodischen Abständen unter Verwendung einer Mischung Die Beziehung des Ofens erfolgt mittels Gasbrennern 15, die von Wasser mit einem üblichen Reinigungsmittel gewaschen unterhalb der Bahn angeordnet sind. Dies ist deshalb wich- werden, um die Oberflächenschicht aus Plastifizierungsmit-tig, weil die durch einen Brenner oberhalb der Bahn bewirkte tel und anhaftendem Staub und anhaftenden Bakterien zu Turbulenz zu einer Störung der Schicht des hoch flüssigen entfernen. Die Oberflächenschicht aus Plastifiziermittel wird heissen polymeren Materials führen würde. Das polymere 3s schnell durch weiteres Plastifiziermittel ersetzt, das aus dem Material wird im Ofen getrocknet und fest. Die Trocknungs- Inneren der hoch plastifizierten PVC-Schicht an die Oberflä-oder Härtungstemperatur wird dabei dem verwendeten poly- che wandert.

meren Material angepasst und kann beispielsweise im Falle Das erfindungsgemässe mehrschichtige Material weist eines Materials auf Polyvinylchloridbasis bei 190 bis 200°C des weiteren vorteilhafte nichtrutschende oder nichtgleitende liegen. Nach dem Austritt aus dem Ofen werden die Kanten 40 Eigenschaften auf und kann auf jede Oberfläche aufgeklebt der Bahn beschnitten oder die Bahn wird auf die gewünschte werden, die sich in Kontakt mit einer anderen Oberfläche

Breite mittels Messern 14 zurechtgeschnitten. Die Bahn wird befindet, wo eine relative Gleit- oder Rutschbewegung zwi-

dann um eine angetriebene, mit Wasser gespeiste Kühlwalze sehen den beiden Oberflächen unerwünscht ist.

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1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Mehrschichtiges Material auf Polyvinylchloridbasis, gekennzeichnet durch eine Schicht auf der Grundlage von hoch plastifiziertem Polyvinylchlorid mit 15 bis 45% Polyvinylchlorid und 55 bis 85 Gew.-% Plastifiziermittel, eine fas-rige Rückschicht und eine Zwischenschicht zwischen der hoch plastifizierten Polyvinylchloridschicht und der Rückschicht auf der Basis eines polymeren Materials, das die Wanderung von Plastifiziermittel aus der hoch plastifizierten Polyvinylchloridschicht in oder durch die Rückschicht zumindest vermindert.
2. Mehrschichtiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hoch plastifizierte Polyvinylchloridschicht ein Modifizierungsmittel für rheologische Eigenschaften enthält.
3. Mehrschichtiges Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als Modifizierungsmittel für die Theologischen Eigenschaften der hoch plastifizierten Polyvinylchloridschicht 0,5 bis 7 Gewichtsteile feinteiliges Siliciumdioxid auf 100 Gewichtsteile hoch plastifiziertes Polyvinylchlorid enthält.
4. Mehrschichtiges Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserige Rückschicht ein Gewirke, Gewebe oder Nonwoven aus synthetischen oder natürlichen Fasern ist.
5. Mehrschichtiges Material nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschicht ein spinnverfestigtes oder durch Thermoschweissen verfestigtes thermoplastisches Material ist und Nylon-, Polyester- oder Polyolefinfasern, gegebenenfalls gemischt mit Baumwolle, Jute öder Hanf, aufweist.
6. Mehrschichtiges Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus einem Polyvinylchlorid mit geringerem Anteil an Plastifiziermittel als die hoch plastifizierte Polyvinylchloridschicht, einem Polyurethan, einem synthetischen Chlorkautschuk oder einem modifizierten Olefinpolymer aufgebaut ist.
7. Mehrschichtiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plastifiziermittel der hoch plastifizierten Polyvinylchloridschicht ein Molekulargewicht von 750-1250 aufweist.
8. Verwendung von mehrschichtigen Materialien nach Anspruch 1 zum Schützen von Räumen oder anderen Ein-schliessungen vor Verschmutzung durch Staub und/oder Bakterien durch Verbinden des mehrschichtigen Materials mit dem Boden und/oder der Decke und/oder einer oder mehreren Wänden des Raumes oder der Einschliessung unter Verwendung eines Klebstoffes.