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Die vorliegende Erfindung betrifft einen flexiblen bzw. elastischen Kunststoffbodenbelag auf PVC-Basis mit verbesserter Abriebfestigkeit. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen flexiblen Kunststoffbodenbelag auf PVC-Basis, dessen Abriebfestigkeit aufgrund von beigemengtem Ionomer gegenüber herkömmlichen flexiblen Kunststoffbodenbelägen auf PVC-Basis erhöht ist.
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Flexible Kunststoffbodenbeläge auf PVC-Basis (im folgenden kurz „PVC-Bodenbeläge” genannt) weisen hervorragende Gebrauchseigenschaften auf, weshalb diese Bodenbeläge in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten weit verbreitet zum Einsatz kommen. Neben ihrer Flexibilität zeichnen sich diese PVC-Bodenbeläge zudem durch ihrer Robustheit und Widerstandsfähigkeit aus. Darüber hinaus bestehen nach heutigem Kenntnisstand keinerlei Beeinträchtigungen für Mensch und Umwelt, wodurch, insbesondere aufgrund der Vermeidung von Schwermetallen oder giftigen Substanzen, außerordentlich gute Öko-Bilanzen erzielt werden können.
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Trotz der angesprochenen Robustheit und Widerstandsfähigkeit der PVC-Bodenbeläge wäre eine Verbesserung dieser Eigenschaften hinsichtlich einer Verbesserung der Abriebfestigkeit wünschenswert.
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Eine Erhöhung der Abriebfestigkeit wird gewöhnlicherweise dadurch ermöglicht, dass der PVC-Bodenbelag beispielsweise mit einer Schutzschicht bzw. Deckschicht versehen wird. Zum Teil wird auch versucht, durch spezielle Lacke die Abriebfestigkeit der PVC-Bodenbeläge zu erhöhen. Allerdings wirken sich diese Maßnahmen zumeist negativ auf das äußerliche Erscheinungsbild aus.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen flexiblen bzw. elastischen PVC-Bodenbelag bereitzustellen, der, ohne im optischen Erscheinungsbild beeinträchtigt zu sein, eine verbesserte Abriebfestigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen gelöst.
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Insbesondere wird ein flexibler Kunststoffbodenbelag auf PVC-Basis, umfassend bis zu 25 Gew.-% eines Ionomers, bereitgestellt.
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Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die Abriebfestigkeit eines flexiblen PVC-Bodenbelags durch einen „Füllstoffaustausch” bzw. durch Einarbeitung eines Ionomers in die herkömmliche Rezeptur eines PVC-Bodenbelags stark verbessert werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden als Ionomer alle thermoplastischen Kunststoffe, insbesondere Copolymere verstanden, welche in ihrer Polymermatrix eine ionische Vernetzung aufweisen. Ionomere werden üblicherweise durch Copolymerisation von mindestens einem unpolaren bzw. hydrophoben Monomer mit mindestens einem Comonomer gewonnen, wobei das mindestens eine Comonomer ionische Gruppen aufweist. Vorzugsweise handelt es sich bei den ionischen Gruppen um Säuregruppen, wie beispielsweise Carboxylgruppen (COO–), Sulfonylgruppen (SO2 2–) oder Sulfonsäuregruppen (SO3 –), die als Säuren oder in Form derer Salze vorliegen können. Durch Neutralisation dieser Säuregruppen entstehen die ionischen Bindungen im Netzwerk des Ionomers.
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Die erfindungsgemäßen flexiblen PVC-Bodenbeläge umfassen neben weichmacherhaltigem PVC Ionomere, welche die Abriebfestigkeit des Bodenbelags verbessern.
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In der vorliegenden Erfindung können die PVC-Bodenbeläge neben den vorstehenden Bestandteilen ferner Füllstoffe sowie Additive, wie beispielsweise Gleitmittel, Stabilisatoren, Färbemittel, wie Pigmente und organische und anorganische Farbstoffe, Antistatika oder weitere Hilfsstoffe in den üblichen Mengen umfassen.
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Als Weichmacher können in den erfindungsgemäßen Bodenbelägen grundsätzlich alle üblichen Weichmacher verwendet werden, wie beispielsweise Phthalsäureester, Trimellitsäureester, Phosphorsäureester, Benzoesäureester, Polymer-Weichmacher, wie Polyester aus Adipin-, Sebacin-, Azelain- und Phthalsäure mit Diolen etc. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Ester der Phthalsäure, wie Dioctylphthalat (DOP), Bis(2-Ethylhexyl)-Phthalat, Diisononylphthalat (DINP), Diisododecylphthalat (DIDP), Dibutylphthalat (DBP), Diethylphthalat (DEP), Benzylbutylphthalat (BBP), Butyloctylphthalat, Dipentylphthalat und dergleichen.
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Wenn neben dem Ionomer weitere Füllstoffe in der Bodenbelags-Rezeptur vorhanden sind, so werden als Füllstoffe vorzugsweise Kreide, Bariumsulfat, Schiefermehl, Kieselsäure, Kaolin, Quarzmehl, Talkum, Lignin, Cellulose, Glas, Textil- oder Glasfasern, Cellulosefasern und Polyesterfasern eingesetzt.
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Die erfindungsgemäßen PVC-Bodenbeläge können sowohl homogene Bodenbeläge als auch heterogene Bodenbeläge sein. Homogene Bodenbeläge sind gemäß DIN EN 12466 (1997) Bodenbeläge, welche aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sind mit jeweils gleicher Zusammensetzung und Farbe, die durchgehend durch die gesamte Dicke des Belags gemustert sind, wohingegen heterogene Bodenbeläge aus einer Nutzschicht und weiteren kompakten Schichten bestehen, die sich in der Zusammensetzung und/oder Musterung unterscheiden und eine Stabilisierungseinlage enthalten können.
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Die erfindungsgemäßen Bodenbeläge können auf einen Träger aufgebracht sein und ein Vlies oder Gewebe, beispielsweise ein Armierungsgewebe aufweisen. Für derartige Zwecke sind natürliche und synthetische, sowohl anorganische als auch organische Materialien wie Jute, Polyestervliese und -gewebe, Vliese und Gewebe aus ummantelten Polyesterfasern, Glasfasern etc. verwendbar.
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Der Abriebswert von flexiblen bzw. elastischen Bodenbelägen wird nach DIN EN 660-2 (1999) anhand des sog. Frick-Taber-Tests („Elastische Bodenbeläge – Ermittlung des Verschleißverhaltens”) ermittelt, bei welchem der Abriebswert des Bodenbelags in mm3 bestimmt wird und schließlich in verschiedene Abriebsklassen eingestuft wird. Die erfindungsgemäßen PVC-Bodenbeläge zeichnen sich im Vergleich mit vergleichbaren, d. h. baugleichen, PVC-Bodenbelägen durch einen verbesserten Abriebswert aus.
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Insbesondere ermöglichen die erfindungsgemäßen PVC-Bodenbeläge eine Verbesserung des Abriebswertes von 20%, vorzugsweise von 30% und besonders bevorzugt von 40%. Erfindungsgemäß erlangen die flexiblen PVC-Bodenbeläge im Vergleich zu herkömmlichen PVC-Bodenbelägen eine Einstufung in eine höhere Abriebsklasse.
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Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen PVC-Bodenbeläge eine Dicke von 0,1 mm bis 4 mm, besonders bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der PVC-Bodenbelag 1 bis 15 Gew.-% des Ionomers, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bodenbelags-Rezeptur (im folgenden „Rezeptur” genannt). Vorzugsweise beträgt der Anteil des Ionomers in der Rezeptur 7,5 bis 12,5 Gew.-%.
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Das Ionomer kann erfindungsgemäß in jeder Form der Rezeptur beigemengt werden. Es hat sich herausgestellt, dass die Zugabe des Ionomers vorteilhafterweise als Granulat erfolgt, da hierdurch die Verarbeitungsparameter der Mischmasse nicht verändert werden müssen. D. h. die erfindungsgemäßen PVC-Bodenbeläge können im üblichen Herstellungsverfahren, wie es sonst auch in der PVC-Bodenbelagsherstellung angewendet wird, erzeugt werden. Insbesondere lassen sich übliche Walzwerke (Kalander) bei typischen Temperaturen von beispielsweise 160 bis 190°C verwenden.
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Erfindungsgemäß ist die Korngröße des Ionomers nicht beschränkt und hängt von dem verwendeten Ionomer ab. Vorteilhafterweise beträgt die Korngröße des Ionomers höchsten 6 mm, bevorzugt höchstens 5 mm im Durchmesser.
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Es hat sich erfindungsgemäß gezeigt, dass ein flexibler PVC-Bodenbelag, umfassend bis zu 25 Gew.-% eines Ionomers, eine verbesserte Abriebfestigkeit aufweist. Als Ionomer eignen sich erfindungsgemäß insbesondere Copolymere auf (Meth)acrylsäure-Basis. Der Begriff (Meth)acrylsäure umfasst dabei Acrylsäuren sowie Methacrylsäuren.
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In der vorliegenden Erfindung werden als Ionomere bevorzugt (Meth)acrylsäure-Copolymere eingesetzt, wobei die Copolymere neben den (Meth)acrylsäureeinheiten, weitere Monomereinheiten enthalten, die sich von copolymerisierbaren Monomeren ableiten. Als Beispiele für solche copolymerisierbare Monomere seien Alkylene, Styrol, Acrylnitril und dergleichen genannt.
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Vorzugsweise werden in der vorliegenden Erfindung Ethylene-Methacrylsäure-Copolymere als Ionomer, wie beispielsweise Surlyn® 1706 von DuPont, verwendet.
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Die erfindungsgemäßen PVC-Bodenbeläge zeichnen sich durch eine im Vergleich zu herkömmlichen PVC-Bodenbelägen verbesserte Abriebfestigkeit aus. Zudem ermöglicht die Beimengung von Ionomeren in die Bodenbelagsrezeptur einerseits die Verwendung der üblichen Verabreitungsparameter in der PVC-Bodenbelagsherstellung. Andererseits weist aufgrund der Beimengung von Ionomeren der PVC-Bodenbelag selbst verbesserte Abriebwerte auf, wodurch beispielsweise die Verwendung von zusätzlichen Schutz- bzw. Deckschichten oder Lacken unnötig wird, weshalb das äußere Erscheinungsbild des erfindungsgemäßen PVC-Bodenbelags unbeeinflusst bleibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN 12466 (1997) [0014]
- DIN EN 660-2 (1999) [0016]