CH684679A5 - Non-slip plastic mat and processes for their preparation. - Google Patents
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Description
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Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine rutschfeste Kunststoffmatte und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine elastische Kunststoffmatte, die als Einlage für Badewannen, Duschbecken und dergleichen verwendet werden kann, auf ihrer - in der Gebrauchslage Oberseite eine genarbte, strukturierte Oberfläche aufweist, und auf ihrer - in der Gebrauchslage - Unterseite mit Saugnäpfen versehen ist, die ein Verrutschen der erfindungsgemässen Kunststoffmatte auf einer glatten Oberfläche verhindern. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elastischen, rutschfesten Matte aus einem oder mehreren verschiedenen Kunststoff-Materialien. The invention relates to a non-slip plastic mat and a method for its production. In particular, the invention relates to an elastic plastic mat that can be used as an insert for bathtubs, shower basins and the like, has a grained, structured surface on its top in the position of use, and is provided with suction cups on its bottom in the position of use prevent the plastic mat according to the invention from slipping on a smooth surface. The invention also relates to a method for producing such an elastic, non-slip mat from one or more different plastic materials.
Aus dem DE-GM 8 029 732 sind Badewannenoder Duscheinlagen und dazugehörige Nackenpolster aus geschäumtem Kunststoff mit narbenartig strukturierter Oberfläche bekannt, die auf der Unterseite Saugnäpfe besitzen. Das Rutschen einer derartigen Einlage in einer Wanne verhindern die Saugnäpfe in befriedigender Weise. Über die Art und Weise der Befestigung der Saugnäpfe an der Unterseite der Einlage ist dem DE-GM 8 029 732 keine Information bis auf die zu entnehmen, dass die Befestigung in an sich bekannter Weise erfolge. DE-GM 8 029 732 discloses bathtubs or shower inserts and associated neck pads made of foamed plastic with a grain-like structured surface, which have suction cups on the underside. The suction cups prevent the suction cups from slipping in a tub in a satisfactory manner. Regarding the way of attaching the suction cups to the underside of the insert, DE-GM 8 029 732 does not provide any information except that the attachment takes place in a manner known per se.
In dem DE-GM 7 721 240 wird eine insbesondere in Badenwannen einlegbare Massage- oder Reinigungsmatte beschrieben, die ebenfalls an ihrer -in der Gebrauchslage - Unterseite mit Saugern versehen ist, die als Haftmittel zum Anheften der Matte an eine Unterlage wie beispielsweise am Boden einer Badewanne dienen. Über die Befestigung der Sauger an der Mattenunterseite ist der Druckschrift kein Hinweis zu entnehmen. DE-GM 7 721 240 describes a massage or cleaning mat that can be inserted in bath tubs in particular, which is also provided with suction pads on its bottom - in the position of use - which serve as an adhesive for attaching the mat to a base such as, for example, on the bottom of a bed Serve bathtub. No information can be found in the publication regarding the attachment of the suction cups to the underside of the mat.
Die DE-OS 3 020 961 offenbart eine Badewanneneinlage, die aus mehreren thermisch durch Ver-schweissen miteinander verbundenen Schichten besteht. Zur Befestigung der Badewanneneinlage am Boden der Badewanne sind an einer Grundfolie beispielsweise durch Verschweissen befestigte Saugnäpfe vorgesehen. Das thermische Verschweissen der Saugnäpfe mit der Grundschicht einer solchen Badewanneneinlage erfordert einen separaten Schritt bei der Herstellung einer solchen Einlage. Dieser ist ausgesprochen aufwendig und verteuert eine solche Einlage in unerwünschter Weise. DE-OS 3 020 961 discloses a bathtub insert which consists of several layers thermally connected by welding. To attach the bathtub insert to the bottom of the bathtub, suction cups are attached to a base film, for example by welding. The thermal welding of the suction cups to the base layer of such a bathtub insert requires a separate step in the manufacture of such an insert. This is extremely complex and makes such a deposit undesirably expensive.
In dem DE-GM 946 837 wird eine Badewanneneinlage aus weichplastischen, feuchtigkeitsabweisenden Werkstoffen beschrieben, die zur Befestigung an einem glatten Wannenboden ebenfalls Saugnäpfe auf ihrer Unterseite aufweist. Diese sind mit der Einlage fest oder abnehmbar verbunden und können in einer bevorzugten Ausführungsform in die Einlage eingeknöpft werden. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass die Durchbrechungen der Matte, in die die Saugnäpfe eingeknöpft werden, durch häufige mechanische Belastung oder aufgrund einer aktuell auftretenden starken mechanischen Belastung ausreissen und damit eine stabile Fixierung der Badewanneneinlage auf dem Untergrund nicht erlauben. Ausserdem ist das Verfahren zur Herstellung der beschriebenen Badewanneneinlage fertigungstechnisch sehr aufwendig. DE-GM 946 837 describes a bathtub insert made of soft plastic, moisture-repellent materials, which also has suction cups on its underside for attachment to a smooth tub floor. These are fixedly or removably connected to the insert and, in a preferred embodiment, can be buttoned into the insert. However, this solution has the disadvantage that the perforations of the mat into which the suction cups are buttoned tear out due to frequent mechanical stress or due to a currently occurring strong mechanical stress and therefore do not allow the bathtub insert to be firmly fixed to the surface. In addition, the process for producing the bathtub insert described is very complex in terms of production technology.
Eine Einlage für Dusch- und Badeeinrichtungen in Form eines mattenartigen Gebildes, das zur Fixierung am Untergrund lösbare Saugnäpfe aufweist, wird auch in der DE-PS 2 414 294 beschrieben. Die Matte besteht aus einem mit Durchbrechungen versehenen, netzartigen, flächigen Träger, der mit Kunststoff ummantelt ist und an dem die Saugnäpfe lösbar befestigt sind. Diese Badematte hat - wie auch die vorangehend beschriebene - den Nachteil, dass sich bei plötzlicher mechanischer Belastung der Matte die Saugnäpfe von dem Träger und/oder der Mattenunterseite teilweise oder vollständig lösen können und damit eine sichere Verbindung zwischen Matte und Untergrund nicht gewährleistet ist. An insert for shower and bathing facilities in the form of a mat-like structure, which has detachable suction cups for fixing to the surface, is also described in DE-PS 2 414 294. The mat consists of a perforated, mesh-like, flat support, which is coated with plastic and to which the suction cups are detachably attached. This bath mat - like the one described above - has the disadvantage that the suction cups can be partially or completely detached from the carrier and / or the underside of the mat in the event of a sudden mechanical load on the mat, and thus a secure connection between the mat and the substrate is not guaranteed.
Aus der DE-PS 3 303 993 ist eine elastische Einlage für Badewannen, Duschbecken und dergleichen aus einem geschäumten Kunststoff mit Saugnäpfen an der Unterseite bekannt, bei der die Saugnäpfe mit der geschäumten Schicht der Einlage einstückig verbunden sind und aus zumindest geringfügig geschäumtem Kunststoff bestehen. Die geschäumte Schicht der Einlage und die mit dieser einstückig verbundenen Saugnäpfe sind mit einer luftdichten Haut aus einem nicht geschäumten Kunststoff versehen, der dem geschäumten Kunststoffmaterial entspricht. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass im Schritt der Schäumung der Einlage und der mit ihr einstückig verbundenen Saugnäpfe in der Form die Schaumbildung nicht ausreichend ist. Dadurch wird das Teil zu schwer und zu steif, um noch die Gebrauchserfordernisse zu erfüllen. Ausserdem ist die Herstellung eines solchen Teils so teuer, dass das Produkt zu einem noch marktgängigen Preis nicht verkauft werden kann. Darüber hinaus iässt der skizzierte Herstellungsweg zu wenig Spielraum für eine ansprechende Gestaltung der Oberfläche, beispielsweise durch Farbgebung und/oder Bedrucken. From DE-PS 3 303 993 an elastic insert for bathtubs, shower basins and the like is known from a foamed plastic with suction cups on the underside, in which the suction cups are integrally connected to the foamed layer of the insert and consist of at least slightly foamed plastic. The foamed layer of the insert and the suction cups connected in one piece with it are provided with an airtight skin made of a non-foamed plastic which corresponds to the foamed plastic material. A disadvantage of this solution is that in the step of foaming the insert and the suction cups integrally connected to it, the foam formation is not sufficient. This makes the part too heavy and too stiff to still meet the usage requirements. In addition, the manufacture of such a part is so expensive that the product cannot be sold at a price that is still marketable. In addition, the sketched manufacturing process leaves too little scope for an attractive design of the surface, for example through coloring and / or printing.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Mit der Erfindung sollen leicht und preiswert herstellbare rutschfeste Kunststoffmatten bereitgestellt werden. Insbesondere sollen Kunststoffmatten bereitgestellt werden, die an ihrer Unterseite sicher befestigte Saugnäpfe zur Fixierung der Kunststoffmatte auf einem glatten Untergrund aufweisen. The present invention has set itself the task of eliminating the disadvantages of the prior art. The invention is intended to provide easy and inexpensive non-slip plastic mats. In particular, plastic mats are to be provided which have suction cups securely fastened on their underside for fixing the plastic mat on a smooth surface.
Das zur Herstellung dieser Matten geeignete Verfahren soll es ermöglichen, mit einfachen Verfahrensschritten eine sichere Fixierung der Saugnäpfe an der - in Gebrauchsrichtung - Unterseite der Matten zu gewährleisten. Dabei soll es ermöglicht werden, das Mattenrohmaterial von einer aufgewik-kelten Bahn abzuziehen und durch ein Formwerkzeug zu führen, in dem die Saugnäpfe ausgebildet, gleichzeitig an der Mattenunterseite fixiert und die Mattenkontur geschnitten werden. The process suitable for producing these mats is intended to make it possible, with simple process steps, to ensure that the suction cups are securely fixed to the underside of the mats, in the direction of use. It should be possible to pull the raw mat material off a coiled web and pass it through a molding tool in which the suction cups are formed, at the same time fixed on the underside of the mat and the mat contour is cut.
Dies wird durch eine rutschfeste Matte aus einem oder mehreren miteinander kompatiblen, flexiblen, thermoplastischen hochpolymeren Werkstoffen) mit rutschfester Oberseite und Saugnäpfen an der Unterseite erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Saugnäpfe an die Unterseite der vorgefertigten Matte angespritzt sind. This is achieved by a non-slip mat made of one or more compatible, flexible, thermoplastic high-polymer materials) with a non-slip top and suction cups on the underside, which is characterized in that the suction cups are molded onto the underside of the prefabricated mat.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen rutschfesten Kunststoffmatte, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das vorgefertigte Material der Matte, das wenigstens auf der Unterseite aus einem flexiblen, thermoplastischen, hochpolymeren Werkstoff A besteht, in Bahnform einem Formwerkzeug zugeführt wird, in dem die Saugnäpfe aus einem kompatiblen Werkstoff B im thermoplastischen Zustand auf der Unterseite des Bahnsegments unter Plastifizierbedingun-gen angespritzt werden, und dass das zugeführte Bahnsegment gleichzeitig auf das gewünschte Format der Kunststoff matte geschnitten wird. The invention also relates to a method for producing such a non-slip plastic mat, which is characterized in that the prefabricated material of the mat, which consists at least on the underside of a flexible, thermoplastic, high-polymer material A, is fed in web form to a mold in which the suction cups made of a compatible material B are molded in the thermoplastic state on the underside of the web segment under plasticizing conditions, and that the supplied web segment is simultaneously cut to the desired format of the plastic mat.
Die rutschfeste Matte gemäss der Erfindung besteht aus einem oder mehreren, miteinander kompatiblen, flexiblen, thermoplastischen hochpolymeren Werkstoff(en). Solche Werkstoffe sind aus dem oben genannten Stand der Technik bekannt und schliessen beispielsweise Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen. Acrylpolymere wie Po-lyacrylate und Polymethacrylate, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyamide, Polyurethane sowie thermoplastisch verarbeitbare Elastomere (EVA), und Co-polymere solcher Polymere wie kautschuk-modifi-zierte Polyolefine [PP/EPDM (Polypropylen/Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere)] ein. In bestimmten Fällen sind für die erfindungsgemässen rutschfesten Kunststoffmatten auch Mischungen verschiedener Polymere geeignet. Den genannten hochpolymeren Werkstoffen können geeignete Weichmacher und Zusatzstoffe zugesetzt sein, die ihre Eigenschaften in bezug auf Flexibilität, Wärme und Chemikalien-(insbesondere Alkali-)Beständigkeit usw. in gewünschter Weise verbessern. The non-slip mat according to the invention consists of one or more, compatible, flexible, thermoplastic high polymer material (s). Such materials are known from the above-mentioned prior art and include, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene. Acrylic polymers such as polyacrylates and polymethacrylates, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamides, polyurethanes and thermoplastically processable elastomers (EVA), and copolymers of such polymers as rubber-modified polyolefins [PP / EPDM (polypropylene / ethylene-propylene-diene terpolymers )] a. In certain cases, mixtures of different polymers are also suitable for the non-slip plastic mats according to the invention. Suitable plasticizers and additives can be added to the high polymer materials mentioned, which improve their properties in terms of flexibility, heat and chemical (in particular alkali) resistance, etc. in the desired manner.
Für die erfindungsgemässen rutschfesten Matten ist es möglich, verschiedene Polymere zu einer Schichtenstruktur zu laminieren bzw. kombinieren. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn auf der Oberfläche der Matte eine bestimmte Struktur aufgebracht werden soll, um die Rutschfestigkeit gegen ein Abrutschen der Füsse zu sichern. Hinsichtlich solcher Laminate gibt es - abgesehen von deren Kompatibilität miteinander - keine Beschränkungen. For the non-slip mats according to the invention, it is possible to laminate or combine different polymers to form a layer structure. This can be particularly advantageous if a certain structure is to be applied to the surface of the mat in order to ensure the slip resistance against the feet slipping off. With regard to such laminates, there are no restrictions apart from their compatibility with one another.
Üblicherweise weist die erfindungsgemässe rutschfeste Matte auf ihrer Oberseite eine stark strukturierte Oberfläche, beispielsweise in Form von Narben oder Prägungen auf. Auf der Unterseite sind, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, Saugnäpfe angespritzt, um die Matte auf einem geeigneten Untergrund, beispielsweise der Oberfläche einer Bade- oder Duschwanne, rutschfest befestigen zu können. Usually, the non-slip mat according to the invention has a strongly structured surface on its upper side, for example in the form of scars or embossments. Suction cups are molded onto the underside, as will be described in detail below, in order to be able to attach the mat to a suitable surface, for example the surface of a bath or shower tray, in a non-slip manner.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Matte auch Durchbrechungen oder Löcher aufweisen, die ein Durchlaufen oder Ablaufen des Wassers erleichtern. Diese Löcher sind so angeordnet, dass sie die Stabilität und Reissfestigkeit der Matte nicht in unerwünschter Weise beeinträchtigen. In a preferred embodiment, the mat can also have openings or holes which facilitate the passage or drainage of the water. These holes are arranged so that they do not undesirably affect the stability and tear resistance of the mat.
Nach einem Aspekt der Erfindung sind die hochpolymeren Werkstoffe, aus denen wenigstens die Unterseite der Matte und die Saugnäpfe bestehen, so gewählt, dass sie eine gemeinsame Schmelze eingehen. Darunter wird hier wie in der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen verstanden, dass unter den Bearbeitungsbedingungen (Druck, Temperatur) das bzw. die polymeren Mate-rial(ien) in einem engen Temperaturbereich schmelzen und in Form der gemeinsamen Schmelze miteinander vermischt wird/werden. Beim Erkalten der Mischschmelze entsteht ein Feststoff, der gleich gute, wenn nicht sogar bessere mechanische Eigenschaften besitzt, verglichen mit den unvermisch-ten Polymeren, und der die beiden Teile der erfindungsgemässen Matten (Unterseite und Saugnäpfe) stabil miteinander verbindet. According to one aspect of the invention, the high polymer materials, from which at least the underside of the mat and the suction cups are made, are selected such that they form a common melt. Here, as in the following description and in the claims, it is understood that under the processing conditions (pressure, temperature) the polymeric material (s) melt in a narrow temperature range and are mixed together in the form of the common melt . When the mixed melt cools, a solid is formed which has equally good, if not better, mechanical properties compared to the unmixed polymers, and which stably connects the two parts of the mats according to the invention (underside and suction cups).
Besonders bevorzugt ist es erfindungsgemäss, dass die Saugnäpfe der rutschfesten Kunststoffmatte aus einem ungeschäumten hochpolymeren Werkstoff bestehen und wenigstens die Unterseite der Matte aus demselben Werkstoff wie die Saugnäpfe besteht, dieser Werkstoff jedoch geschäumt ist. Gerade diese Ausführungsform gewährleistet es besonders gut, dass bei Verbindung der Saugnäpfe mit der Unterseite der Matte in den nachfolgend im einzelnen beschriebenen Verfahrensschritten unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur eine gemeinsame Schmelze gebildet wird und diese zu einer stabilen Verbindung zwischen den Saugnäpfen und der Matte führt. Diese stabile Verbindung kommt der Rutschsicherheit der Matte besonders zugute. It is particularly preferred according to the invention that the suction cups of the non-slip plastic mat consist of an unfoamed high-polymer material and that at least the underside of the mat consists of the same material as the suction cups, but this material is foamed. This embodiment in particular ensures that when the suction cups are connected to the underside of the mat, in the process steps described in detail below, a common melt is formed under increased pressure and elevated temperature and this leads to a stable connection between the suction cups and the mat. This stable connection is particularly beneficial for the mat's slip resistance.
Beispiele für hochpolymere Werkstoffe, die gemäss der Erfindung aufgrund ihrer vorteilhaften Eigenschaften und ihrer Langlebigkeit besonders bevorzugt sind, sind Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen und deren Copolymere und deren Mischungen. In einem solchen Fall bestehen also die Saugnäpfe beispielsweise aus einem der genannten Polyolefine, einem Copolymer oder einer Mischung davon, beispielsweise einem Polyolefin wie Polypropylen neben einem thermoplastischen Elastomer wie EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpoly-mer), während wenigstens die Unterseite der Matte, bevorzugterweise die gesamte Matte, aus einer Bahnware aus Polyethylen oder Polypropylen und gegebenenfalls auch EPDM besteht, das die üblichen Additive enthält, um so die gewünschten Eigenschaften zu verleihen. Examples of highly polymeric materials which are particularly preferred according to the invention on account of their advantageous properties and their longevity are polyolefins such as polyethylene and polypropylene and their copolymers and their mixtures. In such a case, the suction cups consist, for example, of one of the polyolefins mentioned, a copolymer or a mixture thereof, for example a polyolefin such as polypropylene in addition to a thermoplastic elastomer such as EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), while at least the underside of the Mat, preferably the entire mat, consists of a web made of polyethylene or polypropylene and possibly also EPDM, which contains the usual additives, so as to impart the desired properties.
Ein weiteres erfindungsgemäss ebenfalls mit Vorteil verwendbares Polymer ist Polyvinylchlorid. Die Bahnware besteht in diesem Fall regelmässig aus einer Weich-PVC-Schaumfolie, die mit oder ohne Träger verwendet werden kann. Die Saugnäpfe bestehen ebenfalls aus Weich-PVC und werden in dem nachfolgend im einzelnen beschriebenen Verfahren auf die Unterseite der Bahnware aufgespritzt. Another polymer which can also be used advantageously according to the invention is polyvinyl chloride. In this case, the web material regularly consists of a soft PVC foam sheet which can be used with or without a carrier. The suction cups are also made of soft PVC and are sprayed onto the underside of the web in the process described in detail below.
Für wenigstens die Oberseite der Matte werden, sofern ein geschäumtes Polymer Einsatz findet, die üblichen festen Treibmittel verwendet, die mit den Polymeren vermischt und dann in an sich üblichen Verfahrensweisen zum Auftreiben bzw. Ausschäumen des Polymers erhöhter Temperatur ausgesetzt werden. Die Verfahrensschritte zur Bildung solcher geschäumter Polymere sind als solche aus dem Stand der Technik bekannt und bedürfen daher hier keiner weiteren Erläuterung. For at least the top of the mat, if a foamed polymer is used, the customary solid blowing agents are used, which are mixed with the polymers and then exposed to elevated temperature in conventional procedures for blowing up or foaming the polymer. The process steps for forming such foamed polymers are known as such from the prior art and therefore do not require any further explanation here.
Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung sind der hochpolymere Werkstoff, aus dem wenig- According to a further aspect of the invention, the highly polymeric material from which little
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stens die Unterseite der Matte, wenn nicht die gesamte Matte besteht, und der hochpolymere Werkstoff, aus dem die Saugnäpfe bestehen, mitteis eines Haftmittels oder Primers 48 verbunden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die verwendeten Polymeren eine chemisch unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen und/oder sich hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. In Abhängigkeit von den verwendeten Polymeren geeignete Haftmittel sind aus dem Stand der Technik bekannt und schliessen Polyurethane und Acrylat-Polymere wie beispielsweise Polymere der Acrylsäure und Methacrylsäure und ihrer Ester und ihre Copolymere ein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein Primer in der Weise verwendet, dass er bereits auf der Bahnware, die dem Formwerkzeug zugeführt wird, aufgetragen ist oder unmittelbar vor dem Eintritt der Bahnware in das Formwerkzeug auf die Bahnware aufgetragen wird. least the underside of the mat, if not the entire mat, and the highly polymeric material from which the suction cups are made, bonded by means of an adhesive or primer 48. This is particularly advantageous if the polymers used have a chemically different composition and / or their physical properties differ greatly. Suitable adhesives depending on the polymers used are known from the prior art and include polyurethanes and acrylate polymers such as, for example, polymers of acrylic acid and methacrylic acid and their esters and their copolymers. In a further preferred embodiment, a primer is used in such a way that it is already applied to the web material which is fed to the molding tool or is applied to the web product immediately before the web material enters the molding tool.
Selbstverständlich können die Polymere sowohl des Mattenmaterials als auch die des Materials für die Saugnäpfe weitere, ihre Eigenschaften modifizierende Zusätze enthalten. Auch diese sind im einschlägigen Stand der Technik im Detail beschrieben und umfassen farbgebende Substanzen, Stabilisatoren und Mittel zur Erhöhung der Chemikalienbeständigkeit, insbesondere der Alkalibeständigkeit. Auf eine ins Einzelne gehende Aufzählung wird hier ebenfalls verzichtet. Of course, the polymers of both the mat material and that of the material for the suction cups can contain further additives which modify their properties. These are also described in detail in the relevant prior art and include coloring substances, stabilizers and agents for increasing the chemical resistance, in particular the alkali resistance. There is also no detailed list here.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren im einzelnen erläutert. Es zeigen: The method according to the invention is explained in detail below with reference to the figures. Show it:
Fig. 1 eine rutschfeste Matte gemäss der Erfindung, wobei mit der Bezugsziffer 1 der Mattenkörper und mit 2 die Saugnäpfe bezeichnet sind; die in Fig. 1 gezeigte Matte liegt mit den Saugnäpfen 2 nach oben und zeigt damit genau die umgekehrte Position, verglichen mit der erfindungsgemässen rutschfesten Kunststoffmatte bei Gebrauch; 1 shows a non-slip mat according to the invention, with the reference number 1 denoting the mat body and 2 the suction cups; the mat shown in FIG. 1 lies with the suction cups 2 upwards and thus shows exactly the opposite position compared to the non-slip plastic mat according to the invention when in use;
Fig. 2 zeigt - in gebrauchsgerechter Anordnung - einen Schnitt durch die erfindungsgemässe rutschfeste Kunststoffmatte, wobei der eigentliche Mattenkörper 1 nach oben und die Saugnäpfe 2 nach unten zeigen; Fig. 2 shows - in an arrangement appropriate for use - a section through the non-slip plastic mat according to the invention, the actual mat body 1 pointing upwards and the suction cups 2 pointing downwards;
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, mit der die erfindungsgemässe rutschfeste Kunststoffmatte hergestellt werden kann; und Fig. 3 shows a device with which the non-slip plastic mat according to the invention can be produced; and
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäss Fig. 3, nämlich das eigentliche Formwerkzeug mit Zufuhrrolle für das Bahnmaterial, Extruder für die Zufuhr des Polymergranulats und Formwerkzeug. FIG. 4 shows a section of the device according to FIG. 3, namely the actual molding tool with a feed roller for the web material, extruder for feeding the polymer granules and molding tool.
Erfindungsgemäss ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das vorgefertigte Material der Matte, das wenigstens auf der Unterseite aus einem flexiblen, thermoplastischen, hochpolymeren Werkstoff A besteht, in Bahnform einem Formwerkzeug 4, 33 zugeführt wird, in dem die Saugnäpfe 2 aus einem kompatiblen Werkstoff B im thermoplastischen Zustand auf der Unterseite des Bahnsegments 43 unter Plastifizierbedingungen angespritzt werden, und dass das zugeführte Bahnsegment 43 According to the invention, the method is characterized in that the prefabricated material of the mat, which consists at least on the underside of a flexible, thermoplastic, high-polymer material A, is fed in web form to a molding tool 4, 33 in which the suction cups 2 are made of a compatible material B. are injected in the thermoplastic state on the underside of the web segment 43 under plasticizing conditions, and that the supplied web segment 43
gleichzeitig auf das gewünschte Format der Kunststoffmatte geschnitten wird. is cut to the desired format of the plastic mat at the same time.
Bevorzugterweise läuft das Verfahren in mehreren Schritten ab. Im ersten Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung einer rutschfesten Kunststoffmatte, wie sie oben beschrieben wurde, wird das vorgefertigte Material der Matte in Bahnform einem Formwerkzeug 4, 33 der Vorrichtung 3 zugeführt. Das vorgefertigte Mattenmaterial ist dazu beispielsweise als Bahnware auf einer Rolle 31, 41 aufgewickelt und besteht aus einem oder mehreren der oben bereits näher beschriebenen Polymeren. The method preferably runs in several steps. In the first step of the method according to the invention for producing a non-slip plastic mat, as described above, the prefabricated material of the mat is fed in the form of a web to a molding tool 4, 33 of the device 3. For this purpose, the prefabricated mat material is wound up, for example, as web goods on a roll 31, 41 and consists of one or more of the polymers already described in more detail above.
Gemäss einem oben bereits beschriebenen Aspekt der Erfindung besteht wenigstens die Seite der Matte, die später zur Unterseite des erfindungsgemässen Produktes wird, aus einem flexiblen, thermoplastischen, hochpolymeren Werkstoff A. Es ist erfindungsgemäss möglich, dass die gesamte Matte aus diesem Material A besteht. Es ist jedoch in gleicher Weise möglich, dass eine oder mehrere Schichten der Matten aus einem anderen Polymermaterial gemäss der obigen Beschreibung bestehen und nur die Unterseite der Matte aus dem flexiblen, thermoplastischen, hochpolymeren Werkstoff A besteht. According to an aspect of the invention already described above, at least the side of the mat which later becomes the underside of the product according to the invention consists of a flexible, thermoplastic, high-polymer material A. According to the invention, it is possible for the entire mat to consist of this material A. However, it is possible in the same way that one or more layers of the mat consist of a different polymer material as described above and only the underside of the mat consists of the flexible, thermoplastic, high polymer material A.
Dieses Material («Bahnware») wird von der Walze 31, 41 über vorzugsweise angetriebene Abzugsrollen 32, 42 dem Formwerkzeug 33 zugeführt. Dabei wird üblicherweise soviel Material in das Formwerkzeug 33 eingezogen, wie in einem Bearbeitungsschritt bearbeitetet, d.h. geformt, mit Saugnäpfen 2 versehen, geschnitten sowie gegebenenfalls auch profiliert und an den entstehenden Rändern verdichtet werden kann. This material (“web goods”) is fed from the roller 31, 41 to the mold 33 via preferably driven take-off rollers 32, 42. Usually, as much material is drawn into the mold 33 as is processed in one machining step, i.e. shaped, provided with suction cups 2, cut and optionally also profiled and compacted at the resulting edges.
In einem parallel zum Schritt des Zuführens des vorgefertigten Bahnmaterials ablaufenden Verfahrensschritt wird dem Formwerkzeug 33 in an sich bekannter Weise ein bevorzugt ebenfalls thermoplastischer hochpolymerer Werkstoff B zugeführt. Dieser ist gemäss einem Aspekt der Erfindung so gewählt, dass er mit dem hochpolymeren Werkstoff A eine gemeinsame Schmelze eingehen kann. Dies wurde oben im einzelnen beschrieben. In a method step that runs parallel to the step of feeding the prefabricated web material, a preferably likewise thermoplastic high-polymer material B is fed to the molding tool 33 in a manner known per se. According to one aspect of the invention, this is selected such that it can form a common melt with the high-polymer material A. This has been described in detail above.
Das Einfüllen des hochpolymeren Werkstoffs B erfolgt beispielsweise über eine mit einem Einfüll-trichter 34 versehene Plastifiziereinheit 35, 44. Das üblicherweise in Form von Pellets, Granulat oder ähnlichem vorliegende hochpolymere Material B wird in den Einfülltrichter 34 gefördert und fliesst von diesem über die Schwerkraft der vorzugsweise beheizbaren Plastifiziereinheit 35, 44 zu, in der eine Schnecke 45 das Material unter Wärmeeinfluss durchknetet und es in Richtung auf die Formmatrit-zen 46, 47 des Formwerkzeugs 33 fördert. Die Bearbeitung des polymeren Werkstoffs B in der Plastifiziereinheit 35, 44 erfolgt in an sich aus dem Stand der Technik bekannter Weise. Sofern erwünscht, können in diesem Bearbeitungsschritt dem hochpolymeren Werkstoff B Zusatzstoffe wie beispielsweise Weichmacher, farbgebende Substanzen oder ähnliches zugesetzt werden, die bei der Durchknetung des Polymeren innig mit dem Polymer vermischt werden und dessen Eigenschaften - je nach Zusatz - in der gewünschten Weise beeinflussen. The high-polymer material B is introduced, for example, via a plasticizing unit 35, 44 provided with a filling funnel 34. The high-polymer material B, which is usually present in the form of pellets, granules or the like, is conveyed into the filling funnel 34 and flows from it via the gravitational force of the preferably heatable plasticizing unit 35, 44, in which a screw 45 kneads the material under the influence of heat and conveys it in the direction of the molding dies 46, 47 of the molding tool 33. The processing of the polymeric material B in the plasticizing unit 35, 44 takes place in a manner known per se from the prior art. If desired, additives such as plasticizers, coloring substances or the like can be added to the high-polymer material B in this processing step, which are intimately mixed with the polymer during the kneading of the polymer and, depending on the addition, influence its properties in the desired manner.
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10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
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50 50
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7 7
CH 684 679 A5 CH 684 679 A5
8 8th
Am Ende des Schneckengangs der Plastifiziereinheit 35, 44 findet sich eine Formmatrize 46, die den späteren Saugnäpfen 2 entsprechende Formen 461 aufweist. Das geschmolzene Polymer wird in diese Formen gespritzt. Die Saugnäpfen entsprechenden Formen 461 befinden sich in der Matrize 46 des Formwerkzeugs 33 räumlich gegenüber der Unterseite des Bahnsegments 43, das in dem oben beschriebenen ersten Verfahrensschritt zugeführt wurde. At the end of the screw flight of the plasticizing unit 35, 44 there is a molding die 46 which has shapes 461 corresponding to the later suction cups 2. The molten polymer is injected into these molds. The molds 461 corresponding to the suction cups are located in the die 46 of the molding tool 33 spatially opposite the underside of the web segment 43, which was supplied in the first method step described above.
Wenn die beiden Formenhälften 46 und 47 des Formwerkzeugs 33 gegeneinander gepresst sind, enthalten sie in dem in ihrer Mitte gebildeten Hohlraum ein Bahnsegment 43, das im ersten Verfahrensschritt zugeführt wurde. Im nächsten Schritt des Verfahrens werden die im Plastifizierschritt gebildeten Saugnäpfe 2 auf der Unterseite des Bahnsegments 43 unter Plastifizierbedingungen angespritzt. Es werden hierbei Temperaturen eingesetzt, die im Bereich des Schmelzpunktes bzw. der Schmelzpunkte der verwendeten Polymeren liegen und die dabei auch im einzelnen von den jeweils verwendeten Polymeren abhängen. Entscheidend ist, dass solche Temperaturen eingesetzt werden, die gemäss dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung einer Bildung einer gemeinsamen Schmelze der beiden hochpolymeren Werkstoffe A und B dienlich sind. Unter erhöhtem Druck werden die durch die Extrusion in den entsprechenden Formen 461 gebildeten Saugnäpfe 2 fest auf der Unterseite des Bahnsegments 43 befestigt. Dadurch wird auf verfahrensökonomische, preiswerte und sichere Weise eine feste Verbindung zwischen den Saugnäpfen 2 und der Unterseite des Mattenmaterials geschaffen, die später eine hohe Rutschsicherheit der erfindungsgemässen rutschfesten Kunststoffmatte bietet. When the two mold halves 46 and 47 of the molding tool 33 are pressed against one another, they contain a web segment 43 in the cavity formed in their center, which was fed in in the first method step. In the next step of the method, the suction cups 2 formed in the plasticizing step are molded onto the underside of the web segment 43 under plasticizing conditions. Temperatures are used which are in the range of the melting point or the melting points of the polymers used and which also depend on the particular polymers used. It is crucial that temperatures are used which, in accordance with the aspect of the invention described above, are conducive to the formation of a common melt of the two high-polymer materials A and B. Under increased pressure, the suction cups 2 formed by the extrusion in the corresponding molds 461 are firmly attached to the underside of the web segment 43. This creates a firm connection between the suction cups 2 and the underside of the mat material in a process-economical, inexpensive and safe manner, which later offers a high level of slip resistance of the non-slip plastic mat according to the invention.
Gleichzeitig mit dem unter Plastifizierbedingungen ablaufenden Schritt des Anspritzens der Saugnäpfe 2 an die Unterseite des Bahnsegments 43 der Kunststoffmatte wird die Matte auf das gewünschte Format geschnitten. Damit erreicht man in einfacher Weise, dass ein weiterer Verfahrensschritt zum Einstellen der gewünschten Mattengrös-se entfallen kann. Simultaneously with the step of molding the suction cups 2 onto the underside of the web segment 43 of the plastic mat, which takes place under plasticizing conditions, the mat is cut to the desired format. It is thus achieved in a simple manner that a further process step for setting the desired mat size can be omitted.
Es entspricht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, dass man für wenigstens die Unterseite der Matte und die Saugnäpfe 2 thermoplastische hochpolymere Werkstoffe wählt, die aus einem Monomeren aufgebaut sind, das dem gleichen Monomer-Grundtyp entspricht. Durch diese vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens erreicht man gemäss dem beschriebenen Aspekt der Erfindung, dass hochpolymere Werkstoffe A und B zur Anwendung kommen, die eine gemeinsame Schmelze eingehen können und die dann aufgrund der ähnlichen Charakteristika der beteiligten Materialien zu einer festen Verbindung zwischen den Saugnäpfen 2 und der Mattenunterseite führen. It corresponds to a preferred embodiment of the method according to the invention that for at least the underside of the mat and the suction cups 2 thermoplastic high-polymer materials are selected which are made up of a monomer which corresponds to the same basic type of monomer. According to the described aspect of the invention, this advantageous embodiment of the method achieves the use of highly polymeric materials A and B which can melt together and which, owing to the similar characteristics of the materials involved, then form a firm connection between the suction cups 2 and the bottom of the mat.
Eine noch mehr bevorzugte Verfahrensform besteht darin, dass man polymere Werkstoffe auswählt, die aus den gleichen Monomeren aufgebaut sind. Dafür kommen insbesondere solche Polymere in Frage, deren Maxima der Molekulargewichtsverteilung im gleichen Massen- bzw. Zahlenbereich liegen. An even more preferred form of the process consists in selecting polymeric materials which are composed of the same monomers. Polymers whose maxima of the molecular weight distribution are in the same mass or number range are particularly suitable for this.
Noch mehr bevorzugt ist die Verfahrensweise, bei der man gleiche Polymere (A = B) wählt, von denen das ungeschäumte hochpolymere Material für die Saugnäpfe 2 verwendet, das geschäumte hochpolymere Werkstoffmaterial jedoch für den Mattenkörper, zumindest jedoch für dessen Unterseite, verwendet wird. In diesem Zusammenhang werden die üblichen und aus dem Stand der Technik bekannten Treibmittel verwendet. Even more preferred is the procedure in which the same polymers (A = B) are selected, of which the non-foamed high-polymer material is used for the suction cups 2, but the foamed high-polymer material is used for the mat body, or at least for its underside. In this context, the usual blowing agents known from the prior art are used.
Erfindungsgemäss hat sich die Verfahrensweise als besonders vorteilhaft erwiesen, bei der man als hochpolymere Werkstoffe Weich-PVC oder ein Po-lyolefin verwendet. Von den Polyolefinen sind bevorzugt Polyethylen und Polypropylen zu nennen. Diese werden, besonders bevorzugt für die Saugnäpfe, mit Vorteil auch für die Bahnware, mit anderen polymeren Werkstoffen modifiziert, wie beispielsweise mit EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Ter-polymeren). Diese wie auch die anderen verwendbaren hochpolymeren Werkstoffe können die üblichen Zusatzstoffe wie beispielsweise Weichmacher, Farbstoffe oder ähnliches enthalten, um ihre Eigenschaften in einer der Anwendung entsprechenden Weise zu modifizieren. According to the invention, the procedure has proven to be particularly advantageous in which soft PVC or a polyolefin is used as the highly polymeric materials. Of the polyolefins, preference should be given to polyethylene and polypropylene. These are, particularly preferably for the suction cups, advantageously also for the web goods, modified with other polymer materials, such as, for example, with EPDM (ethylene-propylene-diene ter-polymers). These, as well as the other high-polymer materials that can be used, can contain the usual additives, such as plasticizers, dyes or the like, in order to modify their properties in a manner appropriate to the application.
Erfindungsgemäss besonders bevorzugt wird das erfindungsgemässe Verfahren für hochpolymere Werkstoffe zum Einsatz gebracht, bei denen der Mattenkörper bzw. wenigstens seine Unterseite aus einer PVC-Schaumfolie und die Saugnäpfe 2 aus Weich-PVC bestehen. Mit Vorteil sind auch für den Mattenkörper Kautschuk-modifiziertes Polyolefin, insbesondere Polypropylen, und für die Saugnäpfe 2 Polyolefine wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen oder deren Copolymere oder entsprechende Kautschuk-modifizierte Polyolefine und/ oder deren Mischungen gemäss der oben angegebenen Spezifikation verwendbar. Beispielsweise werden für die Bahnware und für die Saugnäpfe PP/EPDM (Polypropylen/Ethylen-Propylen-Dien-Ter-polymere) verwendet. According to the invention, the method according to the invention is particularly preferably used for high-polymer materials in which the mat body or at least its underside consist of a PVC foam film and the suction cups 2 consist of soft PVC. Rubber-modified polyolefin, in particular polypropylene, and 2 polyolefins such as polyethylene, polypropylene or their copolymers or corresponding rubber-modified polyolefins and / or mixtures thereof according to the specification given above can also be used advantageously for the mat body and for the suction cups. For example, PP / EPDM (polypropylene / ethylene-propylene-diene terpolymers) are used for the web goods and for the suction cups.
Die für die Plastifizierung und anschliessende Anspritzung der Saugnäpfe auf die Mattenunterseite angewendeten Temperaturen sollten die Schmelzpunkte der Polymere nicht oder nur geringfügig überschreiten, um nicht zu einem Abbau des Polymers bzw. der Polymere zu führen. Üblicherweise werden - abhängig vom jeweils verwendeten Polymer - Temperaturen eingesetzt, die - wenn überhaupt - nur geringfügig über dem Schmelzbereich des Polymeren bzw. der Polymeren liegen. The temperatures used for the plasticization and subsequent gating of the suction cups onto the underside of the mat should not or only slightly exceed the melting points of the polymers in order not to lead to degradation of the polymer or the polymers. Depending on the polymer used in each case, temperatures are usually used which, if at all, are only slightly above the melting range of the polymer or polymers.
Üblicherweise wird durch die erfindungsgemässen Verfahrensschritte erreicht, dass die Saugnäpfe 2 sicher und fest auf der Mattenunterseite haften, da als Materialien für die beiden Mattenteile hochpolymere Werkstoffe verwendet werden, die eine gemeinsame Schmelze eingehen können und sich beim Abkühlen optimal miteinander verbinden. Usually, the method steps according to the invention ensure that the suction cups 2 adhere securely and firmly to the underside of the mat, since the materials used for the two mat parts are highly polymeric materials which can form a common melt and combine optimally with one another on cooling.
Diese Situation ist im einzelnen in Fig. 4 dargestellt. Nach Anspritzen der Saugnäpfe auf die Unterseite des Bahnsegments 43 rückt die zweite Formmatrize 47 des Formwerkzeugs 4, 33 von der ersten Formmatritze 46 - angetrieben durch den Öffnungs- und Schliessmechanismus 36 des Form- This situation is shown in detail in FIG. 4. After the suction cups have been sprayed onto the underside of the web segment 43, the second molding die 47 of the molding tool 4, 33 moves from the first molding die 46 - driven by the opening and closing mechanism 36 of the molding tool.
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10 10th
15 15
20 20th
25 25th
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40 40
45 45
50 50
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CH 684 679 A5 CH 684 679 A5
10 10th
Werkzeugs 4, 33 - ab, und das entsprechende fertige und zugeschnittene Bahnsegment 43 wird freigegeben und gegebenenfalls in der nachfolgend beschriebenen Weise weiterbearbeitet. Tool 4, 33 - ab, and the corresponding finished and tailored web segment 43 is released and, if necessary, further processed in the manner described below.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung, wie beispielsweise bei Verwendung bestimmter, in ihren chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften sehr verschiedener Polymerer oder für besonders sichere Verbindungen zwischen Mattenunterseite und Saugnäpfen, können zur Haftvermittlung zwischen Mattenunterseite und Saugnäpfen Haftvermittler, sogenannte Primer, verwendet werden. Bevorzugte Beispiele für solche Primer sind Polyurethane und Acrylat-Primer, wie sie bereits oben beschrieben wurden. Diese sollen zu einer über das übliche Mass hinaus verbesserten Haftung zwischen Mattenunterseite und Saugnäpfen sorgen und auch Polymere miteinander verbinden, deren chemische und/oder physikalische Eigenschaften eine stabile Schmelzverbindung zwischen den Polymeren zumindest der Mattenunterseite und den Saugnäpfen nicht zustande kommen lassen. In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform wird einer der genannten Primer 48 in der Weise verwendet, dass er bereits auf der Bahnware, die dem Formwerkzeug zugeführt wird, aufgetragen ist oder unmittelbar vor dem Eintritt der Bahnware in das Formwerkzeug auf die Bahnware aufgetragen wird. According to a further aspect of the invention, such as, for example, when using certain polymers which are very different in their chemical and / or physical properties or for particularly secure connections between the underside of the mat and suction cups, adhesion promoters, so-called primers, can be used to impart adhesion between the underside of the mat and suction cups. Preferred examples of such primers are polyurethanes and acrylate primers, as have already been described above. These are intended to ensure an improved adhesion between the underside of the mat and the suction cups and also to connect polymers with one another, the chemical and / or physical properties of which do not allow a stable melt connection between the polymers, at least the underside of the mat and the suction cups. In a further, particularly preferred embodiment, one of the primers 48 mentioned is used in such a way that it is already applied to the web material which is fed to the molding tool or is applied to the web material immediately before the web material enters the molding tool.
Es entspricht einer weiteren erfindungsgemäss bevorzugten Ausführungsform, in der rutschfesten Kunststoffmatte Löcher vorzusehen, die ein Durchströmen bzw. Durchlaufen von Wasser ermöglichen. Diese werden vor oder während dem Schritt aufgebracht, mit dem die Saugnäpfe auf die Mattenunterseite gespritzt werden. It corresponds to a further preferred embodiment according to the invention to provide holes in the non-slip plastic mat which allow water to flow through. These are applied before or during the step with which the suction cups are sprayed onto the underside of the mat.
In einem abschliessenden Verfahrensschritt, der auch in dem Formwerkzeug 4, 33 erfolgen kann, jedoch auch separat davon durch besondere Gerätschaften verrichtet werden kann, werden die Ränder der Matte bzw. auch die Ränder der gegebenenfalls auch zusätzlich eingebrachten Wasserdurchlauf-Löcher unter gleichzeitiger Erwärmung zusammengedrückt und so mit dem Ziel verdichtet, ein Eindringen von Wasser in die Schaumstruktur des Mattenkörpers zu verhindern. Darüberhinaus wird mit diesem Schritt verhindert, dass die Ränder ausfransen und damit beim Gebrauch schnell ver-schleissen. In a final process step, which can also be carried out in the molding tool 4, 33, but can also be carried out separately from it by special equipment, the edges of the mat or the edges of the water passage holes, which may also be additionally introduced, are pressed together with simultaneous heating and so compacted with the aim of preventing water from penetrating into the foam structure of the mat body. This step also prevents the edges from fraying and thus quickly wearing out during use.
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