DE102009059172A1

DE102009059172A1 - Verfahren zum Herstellen einer selbstklebenden Oberfläche auf einem Wand- oder Bodenbelag, Wand- oder Bodenbelag und Klebstoff

Info

Publication number: DE102009059172A1
Application number: DE102009059172A
Authority: DE
Inventors: Rolf 33607 Richter; Christian 33790 Pehl; Ulrich Anton 40489 Balke
Original assignee: Bostik GmbH
Current assignee: Certoplast Vorwerk and Sohn GmbH
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: WO2011073262A1; EP2513208B1; EP2513208A1; DE102009059172B4; EP2513208B8

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer selbstklebenden Oberfläche (12a, 20, 25) auf einem Wand- oder Bodenbelag (12a) umfasst ein Bereitstellen eines Wand- oder Bodenbelags (12), ein Bereitstellen eines reaktiven fließfähigen Klebstoffs (16) auf Acrylat- und Silikonbasis, ein Aufbringen dieses Klebstoffs (16) auf die Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags (12a), welche mit einem Untergrund verklebt werden soll, ein Anfließen des Klebstoffs (16) auf der Oberfläche und eine Substratpolymerisation des Klebstoffs (16) zu einem Haftklebstoff (23, 29) durch chemische Vernetzung mittels eines Initiators.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer selbstklebenden Oberfläche auf einem Boden- oder Wandbelag, sowie einen Wand- oder Bodenbelag und einen Klebstoff.
Es gibt Boden- und Wandbeläge, die eine selbstklebende Oberfläche aufweisen. Zur Herstellung solcher Beläge wird zumindest eine Oberfläche mit einem Klebstoff bestrichen, welcher in Lösungsmittel gelöst vorliegt. Beim Verdunsten des Lösungsmittels bleibt der gelöste Klebstoff auf der Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags zurück.
Die EP 0 270 888 A2 offenbart einen solchen Wand- oder Bodenbelag. Dabei wird ein Haftklebstoff auf Basis von Kautschuk, EVA-Copolymer, Polyacrylat oder ähnlichem als Lösung oder Dispersion auf die Oberfläche einer Zwischenschicht aufgetragen.
Die EP 0 473 734 B1 offenbart einen Fußbodenbelag auf dessen Unterseite eine Klebeschicht nass aufgetragen wird. Nach dem Eindringen der Klebeschicht in die Oberfläche erfolgt ein Aushärten des Klebstoffs durch Abdampfen des Lösungsmittels. Durch diese Auftragsweise ergeben sich Nachteile der selbstklebenden Oberfläche. So ist der Klebstoff nicht beständig gegenüber Reinigungsmitteln und unterliegt Schrumpfungseffekten. Zudem bleiben beim Ablösen der Boden- und Wandbeläge oftmals Rückstände auf dem Untergrund zurück.
Darüber hinaus sind Hotmelt-Klebstoffe bekannt, welche im erhitzten fließfähigen Zustand auf einen Wand- oder Bodenbelag aufgebracht werden und darauf aushärten. So beschreibt die EP 0 909 850 einen Wandbelag bzw. eine Textilgewebebahn, auf welche eine selbsthaftende Kleberschicht mit einem Haftvermittler auf Polyurethanbasis aufgebracht ist. Hierbei können auch Hotmelt-Klebstoffe als Haftvermittler eingesetzt werden. Derartige Klebstoffe haben jedoch mitunter den Nachteil, dass sie unter Druck und bei höheren Umgebungstemperaturen einer thermoplastischen Erweichung und Verformung unterliegen. So können bei Bodenbelägen Schmatzgeräusche auftreten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Wand- oder Bodenbelag bereitzustellen, welcher verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der selbstklebenden Oberfläche aufweist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer selbstklebenden Oberfläche auf einem Wand- oder Bodenbelag mit den Merkmalen des Anspruches 1, sowie mit einem Wand- oder Bodenbelag mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und einen Klebstoff zum Auftragen auf einen Boden- oder Wandbelag mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
Dabei umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer selbstklebenden Oberfläche auf einem Wand- oder Bodenbelag erfindungsgemäß ein Bereitstellen eines Wand- oder Bodenbelags, ein Bereitstellen eines reaktiven fließfähigen Klebstoffs auf Acrylat- und/oder Silikonbasis, ein Aufbringen dieses Klebstoffs auf die Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags, welche mit einem Untergrund verklebt werden soll, ein Anfließen des Klebstoffs auf der Oberfläche und eine Substratpolymerisation des Klebstoffs zu einem Haftklebstoff durch chemische Vernetzung mittels eines Initiators.
So entsteht ein Haftklebstofffilm auf der Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags, welcher säure-, alkali- und lösungsmittelinert ist und darüber hinaus temperatur- und weichmacherbeständig. Eine Lagerung der Wand- und Bodenbeläge wird auch bei höheren Temperaturen ermöglicht. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren energieeffizienter gegenüber dem bisherigen physikalischen Trocknungs- und Aushärteverfahren.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Wand- oder Bodenbelag mit einer selbstklebenden Oberfläche ist dabei im Wesentlichen formstabil und rückstandsfrei vom Untergrund ablösbar. Dadurch kann der Wand- oder Bodenbelag beispielsweise bei Renovierungsarbeiten entfernt und nach Beendigung dieser Arbeiten wieder verlegt werden.
Es ist von Vorteil, wenn der Klebstoff im Wesentlichen lösungsmittelfrei auf die Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags aufgebracht wird. Dadurch kommt es lediglich zu einer geringen bis gar keinen Verschiebung zwischen der Materiallage des Haftklebstofffilms und der Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags in Folge von Schrumpfungseffekten während des Aushärtens, wodurch ein stärkeres Anhaften des Haftklebstofffilms auf der Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags gegenüber von bisherigen Auftragsverfahren erreicht wird.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die chemische Vernetzung durch Strahlung, insbesondere IR- und UV-Strahlung, Wärme, Induktion und/oder Feuchtigkeit initiiert wird, da durch Einstellung von Parameter, wie z. B. der Intensität der Bestrahlung, der Grad der Vernetzung des Klebstoffs zu einem Haftklebstoff innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs vorherbestimmbar ist.
Es ist zudem von Vorteil, wenn der Schritt des erfindungsgemäßen Bereitstellens des Klebstoffs in einer Verfahrensvariante derart erfolgt, dass eine acrylat- und/oder silikonbasierende Grundformulierung aus Monomeren bereitgestellt wird und anschließend diese Monomere unter Einwirkung von UV-Bestrahlung zu Prepolymeren weiterreagieren. Eine Quervernetzung dieser Prepolymere als reaktive Zwischenprodukte kann nach deren Bereitstellung als Klebstoff bereits durch einen geringen Energieeintrag ermöglicht werden.
Die Anzahl und Beschaffenheit der gebildeten Prepolymere kann durch Anlegen eines Unterdrucks vorteilhaft gesteuert werden.
Dabei kann im Anschluss an die Reaktion zur Bildung von Prepolymeren eine Zugabe von Additiven erfolgen, so dass der Verlauf einer anschließenden Substratpolymerisation durch chemische Vernetzung der Prepolymere vorteilhaft beeinflußt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Variante des Verfahrens kann das Bereitstellen des Klebstoffs derart erfolgen, dass zunächst eine acrylatbasierenden Grundformulierung bereitgestellt wird, welche im Wesentlichen Acrylatmonomere aufweist, und eine anschließende Zugabe von Additiven erfolgt, welche eine Substratpolymerisation bereits bei geringem Energieeintrag, wie z. B. UV-Bestrahlung, ermöglichen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Acrylate des acrylatbasierenden Klebstoffs ausgesucht sind aus einer Klasse bestehend aus n-Butylacrylat, (Methyl-)methacrylat, Acrylsäure, 2-Ethylhexylacrylat, Isobornylacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat (HDDA) und/oder modifizierten Acrylatharze, insbesondere Urethanacrylate und Epoxyacrylate, bei welchen bei geringem Energieeintrag durch Initiatoren eine chemische Vernetzung erfolgt.
Die Reaktionszeit und der Grad der Vernetzung des acrylat- und/oder silikonbasierenden Klebstoffs kann vorteilhaft durch Füllstoffe, Photoinitiatoren, Effektchemikalien, wärmereaktive Initiatoren, feuchtereaktive Initiatoren, Harze, insbesondere KW(Kohlenwasserstoff)-, Terpen-, Terpenphenol-, Acrylat-, Silikon-, Naturharze und/oder Reaktivverdünner, insbesondere TMGDA (Tetramethylen-Glykol-Diacrylate), TMPTA (Trimethylol-Propan-Triacrylate), TPGDA (Tripropylen-Glycol-Diacrylate), DPHA (Dipenta-Erythrithol-Hexaacrylate) und/oder DPHA-DEO, beeinflusst werden.
Beim Aufbringen des Klebstoffs ist es vorteilhaft, wenn soviel Klebstoff aufgebracht wird, dass die Schichtdicke des substratpolymerisierten Haftklebstoffs zwischen 25 bis 3.000 μm, insbesondere 25–750 μm, vorzugsweise zwischen 25 bis 250 μm beträgt. Das Anfließen des Klebstoffs auf der Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags ermöglicht eine gleichmäßige Flächenhaftung bereits bei einer Schichtdicke des substratpolymerisierten Haftklebstoffs ab 25 μm. Daher kann ein sparsamer Klebstoffauftrag auf die Oberfläche vorgenommen werden.
Die Viskosität des Klebstoffs kann zwischen 10 mPas und 100 Pas variieren, so dass verschiedene Auftragsverfahren des Klebstoffs vorteilhaft anwendbar sind. Dies sind Sprühverfahren, Tränkverfahren aber auch Dosier- und Beschichtungsverfahren. So kann durch Variation der Viskosität das Verfahren in bereits bestehenden Beschichtungsanlagen integriert und angewandt werden.
Erfindungsgemäß wird ein Klebstoff auf Acrylat- und/oder Silikonbasis durch Polymerisation einer Grundformulierung hergestellt, der zumindest 5 bis 90 Gew.%. eines Acrylats, eines Silikons, eines Acrylatgemisches und/oder eines Silikongemisches, 5 bis 40 Gew.% eines Vernetzungsmittels oder eines Gemisches mehrerer Vernetzungsmittel und 0,1 bis 25 Gew.% eines Fotoinitiators oder eines Fotoinitiatorgemisches enthält.
Der erfindungsgemäße Klebstoff, welcher vorzugsweise fließfähig ist, wird auf einen Wand- oder Bodenbelag aufgetragen werden, wo er zunächst anfließt und anschließend durch Substratpolymerisation zu einem Haftklebstoff aushärtet. Dabei kann der Klebstoff bereits durch geringen Energieeintrag, wie z. B. Wärme, Strahlung und dergleichen zur chemischen Vernetzung angeregt werden.
Diese Vernetzung erfolgt besonders vorteilhaft, indem die Grundformulierung zumindest 5 bis 90 Gew.% 2-Ethylhexylacrylat als Acrylat-, 5 bis 40 Gew.% Acrylsäure als Vernetzungsmittel enthält.
Ein erfindungsgemäßer Wand- oder Bodenbelag, umfasst eine substratpolymerisierte Haftklebstoffschicht auf Acrylat- und/oder Silikonbasis, welche zumindest teilweise die Oberfläche des Wand- oder Bodenbelag bedeckt und teilweise durch Penetration bis zu einer maximalen Eindringtiefe in den Wand- oder Bodenbelag eindrungen und somit fest in den Wand- oder Bodenbelag integriert ist. Dieser Haftklebstoff ist vorzugsweise als Film vollflächig auf die Oberfläche aufgebracht Somit ist ein rückstandsloses Ablösen des Wand- oder Bodenbelags von einem Untergrund möglich, wobei der Kleber auf der Oberfläche des Belags verbleibt.
Es ist vorteilhaft, wenn der Wand- oder Bodenbelag einen Adhäsionsbruch beim Abschälen nach DIN EN 1372 aufweist. Somit kommt es beim Ablösen des Bodenbelags von einer grundierten gespachtelten Bodenplatte nicht zu einem Zerreißen des Klebstoffs (Kohäsionsbruch), sondern einem rückstandsfreien Ablösen.
Die DIN 1372 beschreibt dabei eine Schälprüfung an einem erfindungsgemäßen Bodenbelag, welcher 3 Tage bei 50°C gelagert wurde. Dabei erfolgt ein Adhäsionsbruch, wie eine Auswertung der Bruchbilder ergibt. Die Vorkraft in der Schälprüfung betrug 5 N und die Prüfgeschwindigkeit 100 mm/min.
Es ist besonders von Vorteil, wenn der Wand- oder Bodenbelag einen Bruch auf einer Unterlage beim Abschälen nach DIN EN 1372 bei einem Schälwiderstand zwischen 0,4–1 N/mm, vorzugsweise 0,4–0,75 N/mm aufweist. Somit lässt sich dieser Bodenbelag besonders leicht vom Untergrund ablösen und liegt außerhalb des Bereichs des Schälwiderstandes eines strukturellen Haftklebers oder eines Hotmelts.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn der Wand- oder Bodenbelag eine Zugscherfestigkeit nach DIN EN 1373 von mindestens 100 N, vorzugsweise zwischen 450–650 N aufweist.
Es ist zudem von Vorteil wenn der Wand- oder Bodenbelag eine Zugscherfestigkeit von mindestens 0,2 N/mm², vorzugsweise zwischen 0,5–0,75 N/mm² aufweist und/oder eine Bruchkraft bei horizontaler Krafteinwirkung von mindestens 100 N, vorzugsweise zwischen 450–650 N, gemäß Zugscherversuch nach DIN EN 1373 aufweist. Die substratpolymerisierte Haftklebstoffschicht weist dabei keinen kalten Fluss auf, wie dies beispielsweise bei Hotmeltklebstoffen mit Bruchkräften von 10–30 N und Zugscherfestigkeiten von 0,05–0,2 N/mm² der Fall ist, welche im Scherversuch in und aus den Randbereich des Belags gedrückt bzw. herausgedrückt werden.
Der Wand- oder Bodenbelag kann somit beim Ablösen ohne größeren Kraftaufwand oder zusätzliche Bearbeitung von einem Bauuntergrund rückstandsfrei entfernt werden. Gleichzeitig ist ein Verrutschen in auf dem Untergrund ausgeschlossen, ebenso wie die Verflüssigung des Klebstoffs.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Sie zeigen:
1 eine Schemaskizze einer Anlage zum Herstellen eines reaktiven fließähigen Klebstoffs,
2 eine Schemaskizze einer Anlage, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird,
3 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Wandbelags, und
4 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Bodenbelags.
1 zeigt einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens in welchem die Bereitstellung eines reaktiven fließfähigen Klebstoffs auf Acrylat- oder Silikonbasis zur Aufbringung auf einen Boden- und/oder Wandbelag erfolgt. Dabei wird in einem Behälter 1 zunächst eine Grundformulierung bereitgestellt. Diese Grundformulierung enthält Acrylate und/oder Silikone wie beispielsweise n-Butylaclylat, (Methyl-)methacrylat, Acrylsäure, 2-Ethylhexylacrylat, Isobornylacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat (HDDA), modifizierte Acrylatharze (insbesondere Urethanacrylate, Epoxyacrylate u. ä.) sowie Silikonharze, welche selbst oder deren Prepolymere substratpolymerisierbar sind.
Es handet sich hierbei um Monomere mit folgender reaktiven Gruppe:
Als Substratpolymerisation ist in diesem Zusammenhang eine Verknüpfung von im Wesentlichen linear aufgebauten Polymer-, Prepolymer-, und Monomereinheiten durch chemische Reaktion unter Ausbildung eines dreidimensionalen Netzwerkes zu verstehen.
Dabei unterscheiden sich Prepolymere durch ihre relativ geringen mittleren molaren Massen gegenüber Polymeren. In diesem Zusammenhang sind Prepolymere als überwiegend kurzkettige, linear angeordnete Polymerstränge zu verstehen.
Ein geeigneter Klebstoff wird durch Polymerisation einer Grundformulierung hergestellt ist, der zumindest 5 bis 90 Gew.%, vorzugsweise 15–85 Gew.%, besonders bevorzugt 60–85 Gew.% eines Acrylats, eines Silikons, eines Acrylatgemisches und/oder eines Silikongemisches enthält.
Zudem enthält die Grundformulierung 5 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 8–30 Gew.%, besonders bevorzugt 10–20 Gew.% eines Vernetzungsmittels oder eines Gemisches mehrerer Vernetzungsmittel und 0,1 bis 25 Gew.%, vorzugsweise 1–10 Gew.%, besonders bevorzugt 3–8 Gew.% eines Fotoinitiators oder eines Fotoinitiatorgemisches.
Eine bevorzugte Klebstoffgrundformulierung enthält daher beispielsweise 85% 2-Ethylhexylacrylat, 10% des Vernetzungsmittels Acrylsäure und 5% eines Fotoinitiators, der eine Formulierung aus 20–30% Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethyl-pentylphosphinoxid und 70–80% 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-keton ist.
Weiterhin können in der Grundmischung Füllstoffe, Photoinitiatoren, Effektchemikalien, wärmereagierende Initiatoren, feuchtereagierende Initiatoren, Harze (Kohlenwasserstoffharze, Terpenharze, Terpenphenolharze, Acrylatharze, Silikonharze, Naturharze u. dgl.), Reaktivverdünner (TMGDA, TMPTA, TPGDA, DPHA, DPHA-DEO u. dgl.) enthalten sein.
Die acrylat- und/oder silikonhaltige Mischung wird anschließend von dem Behälter 1 in einen Reaktionsbehälter 2 überführt, in welchem ein Unterdruck herrscht, der durch eine Vakuumpumpe 5 erzeugt wird.
Ein Rührwerk 4 sorgt für die gleichmäßige Verteilung sämtlicher Inhaltsstoffe in der Grundformulierung, während diese mittels Strahlung, vorzugsweise UV-Strahlung, zur Polymerisation gebracht wird. Die UV-Bestrahlung erfolgt über UV-Leuchtmittel 6 und schafft eine Polymerisierung der eingesetzten Verbindungen. Die so erhaltene Prepolymermischung weist eine höhere Viskosität gegenüber der Grundformulierung auf.
Die Prepolymermischung wird im Anschluss an diese Polymerisierung in einen entsprechenden Lagerbehälter 3 überführt und von dort aus wird die fließfähige Prepolymermischung mit Hilfe der Pumpe 7 in einen Mischbehälter 11 überführt, in welchem die Mischung durch Rühren mittels eines zweiten Rührerwerks 8 fließfähig gehalten wird und eine zusätzliche Zugabe von Additiven aus dem zweiten Lagerbehälter 9 mittels einer Dosierpumpe 10 erfolgen kann.
2 zeigt eine Vorrichtung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird und in dem gewählten Beispiel eine selbstklebende Tapete 12a herstellt. Mit Hilfe der Vorrichtung können auch andere Rollenwaren nach dem beschriebenen Verfahren selbstklebend ausgerüstet werden.
Dabei erfolgt in einem ersten Verfahrensschritt ein Bereitstellen von Tapete 12 als Rollenware, welche zumeist aus einer oder mehreren Lagen Papier besteht, auf welche eine Struktur oder Dekorschicht aus Kunststoff oder anderen Materialien aufgebracht ist. Andere Wandbeläge, beispielsweise aus Vlies, Textilgelegen oder Stoffbahnen, sowie Wandtattoos oder dergleichen können ebenfalls genutzt werden.
Daran schließt sich Verfahrensschritt des Bereitstellen eines reaktiven fließfähigen Klebstoffs auf Acrylat- und/oder Silikonbasis., ein Bereitstellen des reaktiven fließfähigen Klebstoffs, an. Während des Schrittes der Bereitstellung können Monomerformulierungen bereits in einem Polymerisationsvorgang unter Ausbildung von Prepolymersträngen, wie bereits in 1 beschrieben, derart vorbehandelt werden, dass sie nach dem Aufbringen auf eine Oberfläche bereits bei geringem Energieeintrag durch einen Initiator ein Netzwerk ausbilden.
Als Initiatoren kommen dabei im Wesentlichen alle physikalischen und chemischen Möglichkeiten in Betracht, welche den Start einer radikalischen oder kationischen Polymerisationsreaktion ermöglichen.
Alternativ oder zusätzlich dazu können Formulierungen für einen reaktiven fließfähigen Klebstoff auch Acrylatmonomere enthalten, welche derart modifiziert sind, dass sie unter Einfluss von Strahlen oder Wärme zu dreidimensionalen Netzwerken auf der Oberfläche der Tapete 12 polymerisieren.
Die Polymerisationsreaktion kann im Anschluss an die Ausbildung von Propolymeren oder modifizierten Acrylatmonomeren durch Zusatz von Additiven beeinflusst werden. Hierfür kommen abermals Füllstoffe, Photoinitiatoren, Effektchemikalien, wärmereagierende Initiatoren, feuchtereagierende Initiatoren, Harze (Kohlenwasserstoffharze, Terpenharze, Terpenphenolharze, Acrylatharze, Silikonharze, Naturharze u. dgl.), Reaktivverdünner (TMGDA, TMPTA, TPGDA, DPHA, DPHA-DEO) u. dgl. in Betracht.
Diese Additive verringern den Anteil an Acrylatprepolymeren.
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt das Aufbringen des reaktiven, fließfähigen Klebstoffs auf Silikon- oder Acrylatbasis auf die Oberfläche eines Wand- oder Bodenbelags. Dies kann in Abhängigkeit von der Viskosität des Klebstoffs und der Beschaffenheit der Oberfläche durch Beschichten, Aufsprühen, Tränken und andere Auftragsmethoden erfolgen.
Die Auftragsmethode richtet sich dabei auch danach, ob es sich bei der Ware um Platten- oder Rollenware handelt, wobei grundsätzlich beide Formen mit dem fließfähigen Klebstoff versehen werden können.
Wie in 2 dargestellt, wird die Tapete 12, zunächst von einer Rolle abgerollt und anschließend unter einer Beschichtungseinheit 13 entlang geführt.
Durch die Beschichtungseinheit 13 erfolgt das Auftragen des reaktiven fließfähigen Klebstoffs 16 auf die Oberfläche der Tapete 12.
In einem anschließenden Verfahrensschritt erfolgt ein Anfließen der fließfähigen Klebstoffschicht auf dieser Oberfläche.
Dabei ist unter einem Anfließen, die Verteilung des fließfähigen Klebstoffs auf der Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags zu verstehen. Der Klebstoff dringt während des Anfließens zu einem gewissen Grad in die Oberfläche des Wand- bzw. Bodenbelags ein.
Je nach Anfließverhalten und Eindringtiefe des Klebstoffs kann die Anfließstrecke, zwischen der Beschichtungseinheit 13 und einer Bestrahlungseinheit 14 weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 20%, besonders bevorzugt weniger als 10%, bezogen auf die sich daran anschließenden Bestrahlungsstrecke in der Bestrahlungseinheit 14, betragen. Eine weitere Variante zur Optimierung des Anfließverhaltens, ist die Einstellung der Anfließzeit durch Steuerung der Transportgeschwindigkeit.
Das Anfließverhalten richtet sich zudem auch nach der Beschaffenheit des Klebstoffs, der aufgetragenen Schichtdicke des Klebstoffs und der Beschaffenheit der Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags, um eine Eindringtiefe in das Material dieses Belags zu erreichen.
Dabei beträgt die Viskosität des Klebstoffs zwischen 10 mPas und 100 Pas, insbesondere zwischen 0,1 Pas–10 Pas, vorzugsweise zwischen 0,2–1 Pas.
In einem weiteren Schritt erfolgt die Substratpolymerisation des Klebstoffs, wodurch dieser durch chemische Vernetzung in einen Haftklebstoff umgewandelt wird. Bei der Substratpolymerisation kommt es zu Einschlüssen des Materials der Oberfläche des jeweiligen Wand- oder Bodenbelages in der Struktur des Netzwerkes. Dabei kann das Material vorzugsweise Papier oder Kunststoff, wie z. B. PVC sein. Initiiert wird die Polymerisation in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Energieeintrag von Strahlen im UV-Bereich (Wellenlänge = 1–380 nm, vorzugsweise 100–380 nm).
Dabei wird die Tapete 12 mit dem angefloßenen Klebstoff 16 in einen Strahlenkanal mit UV-Lampen entlang geführt. Durch die UV-Bestrahlung erfolgt die gleichmäßige Quervernetzung der Klebstoffmoleküle zu einem dreidimensionalen Netzwerk. Die Bestrahlung erfolgt dabei bei einer konstanten Temperatur, welche durch das Kühlsystem 15 ermöglicht wird.
Neben der UV-Strahlung können auch Wärme, sichtbares Licht, Infrarot-Strahlung, Feuchtigkeit, Elektronenstrahlen und Induktion als Initiatoren für eine Substratpolymerisation dienen. Besonders bevorzugt ist jedoch UV-Strahlung.
Nach dem Auftragen der Klebstoffmasse und der Substratpolymerisation kann in einem weiteren Verarbeitungsschritt das Aufbringen einer Deckfolie auf die selbstklebende Oberfläche erfolgen, um ein Anhaften, beispielsweise von Staub und dergleichen zu vermeiden. Dabei wird die Deckfolie von einer Rolle 19 abgetragen und auf die selbstklebende Oberfläche der Tapete 12a aufgetragen. Das verkaufsfertige Tapetenprodukt wird auf die Rolle 17 aufgerollt und kann über längere Zeit gelagert werden.
3 zeigt einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wandbelag 20. Dieser weist vorderseitig eine Strukturschicht 21 auf. Darunter ist eine Trägerschicht 22 aus Papier angeordnet. Auf der Trägerschicht 22 ist ein substratpolymerisierter Haftklebstofffilm 23 angeordnet, welcher abriebsfest mit der Trägerschicht 22 verbunden ist. Unterhalb der Haftklebstoffschicht 23 ist eine Folie 24 angeordnet. Wird der Wandbelag an eine Wand angebracht, so wird die Folie 24 entfernt und die Seite der Haftklebstoffschicht 23 an die Wand gepresst.
4 zeigt einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bodenbelag 25. Dieser Bodenbelag 25 weist oberseitig zunächst eine Nutzschicht 26 auf, welche insbesondere Schaden am Bodenbelag durch mechanische Belastung und dergleichen verhindern soll. Unterhalb der Nutzschicht 26, schließt sich die Dekorschicht 27 an. Dies kann beispielsweise ein Dekorpapier sein. Unterhalb der Dekorschicht 27 ist eine Trägerschicht 28 angeordnet. Diese ist beispielsweise eine PVC- oder Holzplatte. Daran schließt sich ein substratpolymerisierter Haftklebstofffilm 29 an, welcher durch Vernetzung mit der darüberliegenden Trägerplatte 28 abriebsfest verbunden ist. Schließlich wird der Haftklebstofffilm 29 unterseitig durch eine Folie 30 abgedeckt. Die Verlegung des Bodenbelags kann analog zur Verlegung des Wandbelags erfolgen. Dabei können Einzelsegmente des Bodenbelags, bei fehlerhafter Verlegung, rückstandsfrei vom Untergrund entfernt werden und erneut verwendet werden. Das Verschieben von Einzelsegmenten durch thermoplastisches Erweichen des Klebstoffs wird zudem vermieden.
Die Bodenbeläge können beispielsweise auf zementäre Untergründe, Grundierungen und Verlegeplatten geklebt werden.
Als Wand- und Bodenbeläge können z. B. Linoleum, PVC, Teppich, Fliesen, Parkett, Laminat, Gummibeläge, sonstige Kunststoff- und Naturbeläge, Dekortapeten, Textiltapeten, Glasfasertapeten und andere Wandapplikationen verwendet werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auch Wand- und Bodenbeläge einer Breite von 5 m oder mehr mit einer selbstklebenden Oberfläche versehen werden.
Dabei ist der Haftklebstoff bis zu 700%, vorzugsweise bis zu 400% dehnfähig, wodurch auch biegsame Bodenbeläge, wie beispielsweise Linoleum und Teppiche mit einem derartigen Haftklebstoff an der Unterseite beschichtet sein können.
Bezugszeichenliste

1: Behälter
2: Reaktionsbehälter
3: Lagerbehälter
4: Rührwerk
5: Vakuumpumpe
6: UV-Leuchtmittel
7: Überführungspumpe
8: Rührwerk
9: Lagerbehälter
10: Dosierpumpe
11: Mischbehälter
12: Rollenware
12a: selbstklebend ausgerüstete Rollenware
13: Beschichtungseinheit
14: Bestrahlungseinheit
15: Kühlsystem
16: Klebstoff
17: Rolle
19: Rolle
20: Wandbelag
21: Strukturschicht
22: Trägerschicht
23: Haftklebstofffilm
24: Folie
25: Bodenbelag
26: Nutzschicht
27: Dekorschicht
28: Trägerplatte
29: Haftklebstofffilm
30: Folie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0270888 A2 [0003]
EP 0473734 B1 [0004]
EP 0909850 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 1372 [0025]
DIN 1372 [0026]
DIN EN 1372 [0027]
DIN EN 1373 [0028]
DIN EN 1373 [0029]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer selbstklebenden Oberfläche auf einem Wand- oder Bodenbelag (12a, 20, 25), gekennzeichnet durch folgende Schritte: i. Bereitstellen eines Wand- oder Bodenbelags (12); ii. Bereitstellen eines reaktiven fließfähigen Klebstoffs (16) auf Acrylat- und/oder Silikonbasis, iii. Aufbringen des Klebstoffs (16) auf die Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags (12), welche mit einem Untergrund verklebt werden soll, iv. Anfließen des Klebstoffs (16) auf der Oberfläche und v. Substratpolymerisation des Klebstoffs (16) zu einem Haftklebstoff (23, 29) durch chemische Vernetzung des Klebstoffs (16) mittels Energie unter Verwendung mindestens eines Initiators.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (16) im Wesentlichen lösungsmittelfrei auf die Oberfläche des Wand- oder Bodenbelags (12) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie in Form von Strahlung, insbesondere IR- und UV-Strahlung, Wärme und/oder Induktion zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des Klebstoffs (16) nach folgenden Schritten erfolgt: i.i Bereitstellung einer acrylat- und/oder silikonbasierenden Grundformulierung i.ii Reaktion der Bestandteile der Grundformulierung zu Prepolymeren durch UV-initiierte Polymerisation.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion der Grundformulierung in Schritt i.ii bei inerter Atmosphäre erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Reaktion der Grundformulierung zu Prepolymeren eine Zugabe von Additiven für eine Substratpolymerisation des Klebstoffs (16) zu Haftklebstoff (23, 29) nach Schritt v. erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des Klebstoffs (16) nach folgenden Schriften erfolgt: i.i Bereitstellen einer acrylatbasierenden Grundformulierung, welche im Wesentlichen Acrylatmonomere aufweist und i.ii Zugabe von Additiven für eine Substratpolymerisation der Acrylatmonomere zu einem Haftklebstoff (23, 29).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die acrylatbasierende Grundformulierung ausgesucht ist aus einer Klasse bestehend aus n-Butylacrylat, (Methyl-)methacrylat, Acrylsäure, 2-Ethylhexylacrylat, Isobornylacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat (HDDA) und/oder modifizierte Acrylatharze, insbesondere Urethanacrylate und Epoxyacrylate, sowie Mischungen daraus.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebestoff (16) zudem Füllstoffe, Photoinitiatoren, Effektchemikalien, wärmereaktive Initiatoren, feuchtereaktive Initiatoren, Harze, insbesondere KW(Kohlenwasserstoff)-, Terpen-, Terpenphenol-, Acrylat-, Silikon- und/oder Naturharze, und/oder Reaktivverdünner, insbesondere TMGDA (Tetramethylen-Glykol-Diacrylate), TMPTA (Trimethylol-Propan-Triacrylate), TPGDA (Tripropylen-Glycol-Diacrylate), DPHA (Dipenta-Erythrithol-Hexaacrylate) und/oder DPHA-DEO aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des reaktiven fließfähigen Klebstoffs (16) derart erfolgt, dass die Schichtdicken des substratpolymerisierten Haftklebstoffs (23, 29) zwischen 25 bis 3.000 μm, vorzugsweise zwischen 25 bis 250 μm betragen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Klebstoffs (16) bei einer Viskosität des Klebstoffs (16) zwischen 10 mPas–100 Pas erfolgt.
Klebstoff (16) zum Auftragen auf einen Wand- oder Bodenbelag (12) auf Acrylat- und/oder Silikonbasis wobei der Klebstoff (16) durch Polymerisation einer Grundformulierung hergestellt ist, die zumindest 5 bis 90 Gew.% eines Acrylats, eines Silikons, eines Acrylatgemisches und/oder eines Silikongemisches, 5 bis 40 Gew.% eines Vernetzungsmittels oder eines Gemisches mehrerer Vernetzungsmittel und 0,1 bis 25 Gew.% eines Fotoinitiators oder eines Fotoinitiatorgemisches enthält.
Klebstoff (16) nach Anspruch 12, wobei die Grundformulierung zumindest 5 bis 90 Gew.% 2-Ethylhexylacrylat, 5 bis 40 Gew.% Acrylsäure und 0,1 bis 25 Gew.% eines Fotoinitiators enthält.
Wand- oder Bodenbelag (12a, 20, 25) für die Trockenverlegung, welcher eine substratpolymerisierte Haftklebstoffschicht (23, 29) auf Acrylat- und/oder Silikonbasis umfasst.
Wand- oder Bodenbelag (12a, 20, 25) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wand- oder Bodenbelag (12a, 20, 25) einen Adhäsionsbruch beim Abschälen von der Unterlage aufweist.
Wand- oder Bodenbelag, nach Anspruch 14 (12a, 20, 25), dadurch gekennzeichnet, dass der Wand- oder Bodenbelag (12a, 20, 25) einen Bruch auf einer Unterlage beim Abschälen nach DIN EN 1372 bei einem Schälwiderstand zwischen 0,4–1 N/mm, vorzugsweise 0,4–0,75 aufweist.
Wand- oder Bodenbelag (12a, 20, 25), nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wand- oder Bodenbelag (12a, 20, 25) eine Zugscherfestigkeit von mindestens 0,2 N/mm², vorzugsweise zwischen 0,4–0,75 N/mm² aufweist und/oder eine Bruchkraft bei horizontaler Krafteinwirkung von mindestens 100 N, vorzugsweise zwischen 450–650 N, gemäß Zugscherversuch nach DIN EN 1373 aufweist.