DE1098908B

DE1098908B - Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Bahnen wie Fussboden-, Wandbelaege, Tischplatten u. dgl.

Info

Publication number: DE1098908B
Application number: DES59086A
Authority: DE
Inventors: Peter Harrington Gibbs; Walter Saul
Original assignee: SEMTEX Ltd
Current assignee: SEMTEX Ltd
Priority date: 1957-07-24
Filing date: 1958-07-22
Publication date: 1961-02-09

Description

Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Bahnen wie Fußboden-, Wandbeläge, Tischplatten u. dgl.
Die Erfindung betrifft mehrschichtige Bahnenmaterialien, die als Belag für Fußböden, Wände, Tischplatten, Ladentheken usw. geeignet sind und deren einzelne Schichten mittels einer Kunstharzmasse verbunden sind.
Zum Stand der Technik gehören Fußbodenbeläge aus Polyvinylchlorid und solches enthaltende Mischpolymerisate, bei denen die Auflage aus Polymerisationsharzen mit einer Unterlage kaschiert ist, die Füllstoffe enthält und durch gleichmäßige Einverleibung von Kunststoffbindemitteln oder von Kautschuk durch Pressen verfestigt ist.
Beschrieben wurde weiterhin ein Fußbodenbelag, der aus 50 bis 80"/o eines inerten Füllmaterials und aus 50 bis 20°/o einer gummiähnlichen Substanz aus Butadien-Styrol-Kopolymerisat, Butadien-Acrylnitril-Kopolymerisat, Isobutylen-Isopren-Kopolymerisat, Polychloropren und zusätzlich aus Polyvinylchlorid, Kopolymeren von Vinylchlorid und Vinylacetat, Kopolymeren von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, harzigen Kopolymeren von Styrol und Butadien und Polystyrol besteht.
Auch ein Belagmaterial, bei dem eine Oberschicht aus Polyvinylchlorid und eine Unterschicht aus Kautschuk besteht, wobei als Bindemittel zwischen den beiden Schichten eine kautschukähnliche Butadien-Acrylnitril-Schicht dient, gehört zum Stand der Technik.
Fußbodenbeläge auf der Grundlage von Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten mit überwiegendem Styrolgehalt wurden in den Handel gebracht.
Bekannt sind auch Fußbodenbeläge auf der Basis der Cumaronharze, welche einen brauchbaren Ersatz des Leinöls, das die Basis der Linoleumherstellung darstellt, bilden. Als Austauschstoff fiir gummihaltige Bodenbelagstoffe wurden polymere Butadien-Kohlenwasserstoffe vorgeschlagen. Sie können mit Natur-oder Kunstharzen vermischt oder gegebenenfalls zusammen mit Polyvinylacetat und Füllstoffen zur Anwendung gelangen.
Brauchbare Bodenbeläge sollen auch aus Mischungen von polymeren Butadien-Kohlenwasserstoffen mit Zement erhalten werden.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung von Fußbodenbelägen besteht darin, daß man mit Alterungsschutzmittel versetzte Styrol-Butadien-Mischpolymerisate mit überwiegendem Styrolgehalt als Bindemittel für Füllstoffe verwendet.
Schließlich hat man auch Fußboden-und Wandbeläge vorgeschlagen, die dadurch hergestellt werden, daß man Mischungen aus Füllstoffen und wäßrigen Lösungen bzw.
Emulsionen oder Dispersionen von Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukten, in denen organische, wasserunlösliche Filmbildner in kolloidaler Form verteilt sind, auf die zu belegenden Flächen aufbringt.
Auch Melamin-Formaldehyd-Harz hat man zur Herstellung von Wandbelägen herangezogen.
Diese auf die verschiedenartigste Weise hergestellten Belagmaterialien konnten nicht allen Anforderungen Rechnung tragen. Insbesondere war haufig ihre Herstellung zu umständlich oder ihre Flexibilität zu gering.
Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäßen Schichtstoffmaterialien unter Erreichung von Vorteilen Lberwunden.
Die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Bahnen werden in einer kontinuierlichen Produktion durch Vereinigung der Grundbahn und der Schichtbestandteile für die Oberschicht zu einer Gesamtschicht und anschließendes Durchlaufen dieser Anordnung durch eine kontinuierliche Vulkanisationseinrichtung hergestellt. Die besondere Eignung der neuartigen Massen für eine kontinuierliche Herstellung ergibt sich aus der Tatsache, daß sie und ebenso die einzelnen Schichten, aus denen sie hergestellt werden, im allgemeinen einen beträchtlichen Flexibilitätsgrad haben.
Die Flexibilität der neuartigen Bahnen ist nicht nur für die Produktion der Massen vorteilhaft, sondern auch für ihre Anwendung auf Fußboden, Tischen usw.
Zusätzlich zu ihrer besonderen Eignung für eine kontinuierliche Herstellung haben die neuartigen Massen im allgemeinen die wertvolle Eigenschaft einer besonders guten Haftung zwischen der hitzegehärteten Kunstharzmasse und der Grundbahn, die ein Styrol-Butadien-oder ein anderes der angegebenen Mischpolymerisate enthält.
Nach der Erfindung besteht ein derartiges mehrschichtiges Bahnenmaterial aus einer Oberschicht, d. h. aus einer verstärkten, hitzegehärteten Kunstharzmasse, wo- bei die Verstärkung ein Textilgewebe, eine Papierschicht, ein Holzfournier oder ein anderes faseriges Bahnenmaterial sein kann, und aus einer Grundbahn aus einer Masse, die ein Mischpolymerisat aus 60 bis 98 Gewichtsprozent Styrol (und bzw. oder einen anderen aromatischen Vinyl-Kohlenwasserstoff) und entsprechend 40 bis 2''/ Butadien (und bzw. oder einen anderen konjugierten Dien-Kohlenwasserstoff) enthält. Oberschicht und Grundbahn sind durch eine Kunstharzmasse miteinander verbunden.
Die Verbindung zwischen Oberschicht und Grundbahn wird normalerweise durch die hitzegehärtete Kunstharzmasse der Oberschicht selbst hergestellt, so daß keine gesonderte Anwendung einer Klebemasse zwischen Oberschicht und Grundbahn erforderlich ist.
Das angegebene Styrol-Butadien-Mischpolymerisat wird vorzugsweise in einem Anteil von 2 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Grundbahnmasse, verwendet. Dieses Mischpolymerisat kann in Verbindung mit einem Natur-oder Kunstkautschuk und bzw. oder einem Kunstharz oder einer harzartigen Substanz verwendet werden, insbesondere dann, wenn das zuerst erwähnte Mischpolymerisat nur in einem verhältnismäßig kleinen Anteil in der Mischung enthalten ist. Der Kautschuk und bzw. oder das Harz oder ähnliches Material wird in diesem Falle im allgemeinen bis zu 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtgrundbahnmasse, in Verbindung mit diesem Mischpolymerisat verarbeitet, vorausgesetzt, daß die Grundbahnmasse vorzugsweise 10 bis 50 Gewichtsprozent Gesamtbindemittel enthält.
Die Kunstkautschuke, die in Verbindung mit dem anfangs erwähnten Mischpolymerisat verwendet werden können, sind z. B. kautschukartige Styrol-Butadien-Mischpolymerisate mit 30 bis 5 °/O Styrol und entsprechend 70 bis 95 °/0 Butadien. Die Kunstharze und harzartigen Materialien, die in Verbindung mit dem anfangs erwähnten Mischpolymerisat verwendet werden können, sind z. B.
Cumaronharze, Polyvinylchlorid, Mischpolymerisate von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Wassergaspech oder ein anderes Pech, Petroleumharze, Naphthalin-Formaldehyd-Harze und chlorierter Kautschuk. Die erwähnten Petroleumharze sind Harze, die bei der Polymerisation bestimmter Mischungen von Kohlenwasserstoffen, wie sie beim Kracken von Petroleum oder einer Petroleumfraktion oder einfach bei der fraktionierten Destillation von -Petroleum anfallen, erhalten werden.
Weiterhin können der Grundbahnmasse Materialien zugesetzt werden, die eine Vulkanisation des anfangs erwähnten Mischpolymerisats und bzw. oder irgendeines in Verbindung damit verwendeten Natur-oder Kunstkautschuks während der Herstellung des Schichtmaterials ermöglichen, z. B. Schwefel mit einem oder mehreren Vulkanisationsbeschleunigern. Die Einarbeitung von vulkanisierenden und die Vulkanisation beschleunigenden Stoffen ist besonders dann nützlich, wenn das mehrschichtige Bahnenmaterial mit heißen Gegenständen in Berührung kommen kann, wobei Eindrücke verursacht werden körmen, wenn eine oder mehrere Schichten übermäßig thermoplastisch sind. Weitere Materialien, die in der Grundschichtmasse enthalten sein können, sind Weichmacher und bzw. oder Stabilisatoren für die oben angegebenen Bindemittel und außerdem faserige und bzw. oder nicht faserige Füllstoffe.
Die hitzegehärtete Kunstharzmasse der Oberschicht kann aus einem hitzehärtbaren Kondensationsprodukt von Melamin und Formaldehyd bestehen, das vorzugsweise in Form einer sirupartigen Lösung in z. B. wäßrigem Alkohol verwendet wird. Andere hitzegehärteten Kunstharzmassen, die in den verschiedenen Mischungen enthalten sein können, sind Massen auf Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, Massen auf Basis von Mischkondensationsprodukten von Harnstoff und Melamin mit Formaldehyd, Phenolharzmassen (z. B.
Massen auf Basis von Kondensationsprodukten aus Phenol und Formaldehyd) und Kresolharzmassen (z. B.
Massen auf Basis von Kondensationsprodukten aus Kresol und Formaldehyd). Es ist weiterhin möglich, sogenannte Polyestersirupe zu verwenden. Diese bestehen im allgemeinen aus Kondensationsprodukten von zweiwertigen Alkoholen mit ungesättigten zweibasischen Säuren zusammen mit einem Anteil einer äthylenartig ungesättigten monomeren Flüssigkeit, z. B. Styrol.
Die Oberschicht enthält vorzugsweise ein dekoratives Baumwoll-oder Kunstseidegewebe über einer Papierunterlage. Jede dieser Schichten wird während der Herstellung des mehrschichtigen Materials mit einem hitzehärtbaren Harzsirup imprägniert. Das Textilgewebe kann sich giinstig auf die Flexibilität des Produktes auswirken, und gleichzeitig kann die Papierunterlage die Stabilität der Schicht unterstützen, d. h. die Bildung von Falten, Wellen usw. verhindern. Die Papierunterlage kann ungebleichter Natronzellstoff sein, der zweckmäßigerweise mit einem hitzehärtbaren Phenol-oder Kresolharzsirup impragniert ist. Im allgemeinen wird jedoch vorzugsweise ein weißes Papier verwendet (mit einem hitzehärtbaren Melamin-Formaldehyd-, Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-oder Polyester-Harzsirup imprägniert), da dieses ein besser aussehender Untergrund für das Textilgewebe ist. Dieser Punkt ist besonders wichtig, wenn grobes Gewebe verwendet wird.
Die obere Schicht kann ebensogut eine Papierauflage enthalten, die, genauso wie das Textilgewebe, mit dem darunter befindlichen Material durch eine hitzegehärtete Kunstharzmasse verbunden und auch damit imprägniert ist. Solch eine Auflage aus sehr dünnem Papier ist wertvoll in bezug auf die Oberflächenausbildung der Schicht und kann wesentlich zur Erhöhung des Oberflächenglanzes beitragen.
Die neuartigen mehrschichtigen Bahnen können entweder chargenweise hergestellt werden oder kontinuierlich durch Imprägnierung des Textilgewebes oder anderer faseriger Bahnenmaterialien sowie irgendwelcher anderer Schichtbestandteile der Oberschicht mit einem hitzehärtbaren Harzsirup, der normalerweise auch-wie bereits erwähnt-als Bindemittel zwischen der Oberschicht und der Grundbahn dient, wobei Wasser und bzw. oder ein anderes Lösungsmittel aus dem Sirup entfernt wird, und zwar durch Aufbringen der Schichtbestandteile (in der entsprechenden Reihenfolge, wenn es mehrere sind), auf die Grundbahn und durch Hitze-und Druckeinwirkung auf diese Kombination zur Hitzehärtung des Imprägniersirups und zur Vulkanisation derGrundschichtmasse, falls eine solche erforderlich ist.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle angegebenen Mengen sind Gewichtsteile.
Beispiel 1 Die folgenden Bestandteile wurden bei einer Temperatur von 70° C miteinander vermischt : Styrol-Butadien-Mischpolymerisat mit hohem Styrolgehalt (95 : 5)...... 3,60 Teile Naturkautschuk.................. 17,00 Teile Cumaronharz (Erweichungsprodukt nach Ring und Kugel 95° C).......... 1, 40 Teile Paraffinwachs.................. 0,60 Teile Stearinsäure........ 0,60 Teile Alterungsschutzmittel............... 0,20 Teile Tetra-athyl-thiuram-disulfid........... 0,07 Teile Cyclohexyl-thiazyl-sulfonamid. 0,40 Teile Schwefel......... 0,60 Teile RuB............................... 9,40 Teile Kreide.............................. 19,00 Teile Kieselgur........................... 19,00Teile Kaolin.............................. 19,00 Teile Zinkoxyd........................... 8,13 Teile Petroleumgallerte................... 1, 00 Teil Nachdem die Masse 20 Minuten gemischt war, wurde sie zu einem Fall von 1 mm ausgewalzt und auf eine Rollvorrichtung mit einer Zwischenschicht zur Verhinderung des Zusammenklebens als unvulkanisierte Grundbahn aufgewickelt.
Die Vereinigung der Grundbahn mit den anderen Elementen der Mehrschichtbahn erfolgte durch Zuführen dieser Rollenware auf die Trommel einer kontinuierlichen Vulkanisiereinrichtung und durch Zuführen einer weißen mit einem hitzehärtbaren Melamin-Formaldehyd-Kondensatsirup imprägnierten Papierunterlage, einem in ähnlicher Weise imprägnierten Baumwollgewebe mit eingewebten Farbmustern und einer in ähnlicher Weise imprägnierten dünnen Papierauflage zwischen Trommel und Druckband der Vulkanisiereinrichtung, wobei die Zuführung auf die Grundbahn in der angeführten Reihenfolge erfolgte. Der Melamin-Formaldehyd-Sirup wurde durch Auflösen eines Melamin-Formaldehyd-Harzpulvers in gleichen Mengen Wasser und Alkohol erhalten. Das Schichtmaterial wurde durch Durchlaufen durch ein Bad mit einer Harzlösung imprägniert, der Überschuß durch Durchlaufen durch eine Walze herausgedrückt und das Schichtmaterial durch Durchlaufen durch eine Wärmekammer getrocknet.
In der kontinuierlichen Vulkanisiereinrichtung erfolgten dann die Vulkanisation der Grundbahnmasse und die Hitzehärtung der Imprägnierung der drei anderen Bestandteile der Schichtbahn gleichzeitig, wobei die Schichtbahn auf eine Temperatur von 130° C gebracht wurde und die Vulkanisiereinrichtung mit einer solchen Geschwindigkeit lief, daß die Schicht 10 Minuten dieser Temperatur ausgesetzt war. Die hitzegehärtete und vulkanisierte Schicht wurde dann abgekühlt. Es war ein festes Material mit einem hohen Flexibilitätsgrad und keiner Neigung zur Schichttrennung.
Beispiel2 Das Verfahren ist ähnlich dem Beispiel 1, jedoch mit einer Grundbahn aus folgenden Bestandteilen : Styrol-Butadien-Mischpolymerisat mit hohem Styrolgehalt (95 : 5)...... 8,10 Teile KautschukartigesStyrol-Butadien-Mischpolymerisat mit niedrigem Styrolgehalt 12,20 Teile e Tetra-äthyl-thiuram-disulfid 0, 06 Teile Mercaptobenzothiazol................ 0,20 Teile Schwefel........................... 0,34 Teile Titaniumdioxyd..................... 9,40 Teile Asbestfasem........................ 23,20 Teile Kaolin.............................. 38,50 Teile Zinkoxyd........................... 8,00 Teile Diese Bestandteile wurden 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 70° C miteinander vermischt.
Die Vulkanisation der Grundbahn und die gleichzeitige Härtung des Melamin-Formaldehyd-Sirupes wurden durch 10 Minuten langes Behandeln der Schicht bei einer Temperatur von 130° C in der kontinuierlichen Vulkanisiereinrichtung bewirkt.
Das so erhaltene Schichtmaterial war ein festes Material mit einem beachtlichen Flexibilitätsgrad und ohne Neigung zur Schichttrennung.

Claims

PATENTANSPRUCHE : 1. Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Bahnen, wie Fußboden-, Wandbeläge, Tischplatten u. dgl., durch Verbinden einer Oberschicht mit einer Grundbahn mittels einer Kunstharzmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschicht, die durch Imprägnieren eines Textilgewebes oder eines anderen faserigen Bahnenmaterials mit einem hitzehärtbaren Harz, insbesondere einem Melaminharzsirup, und Entfernen des Wassers und bzw. oder Lösungsmittels gewonnen wurde, auf die Grundbahn (sofern es mehrere sind, in der entsprechenden Reihenfolge), die zu 2 bis 30 Gewichtsprozent aus einem Mischpolymerisat aus 60 bis 98 °/o Styrol (und bzw. oder einem anderen organischen Vinyl-Kohlenwasserstoff) und 40 bis 2 °/0 Butadien (und bzw. oder einem anderen konjugierten Dien-Kohlenwasserstoff) und gegebenenfalls zusätzlich aus Natur-oder Kunstkautschuken und bzw. oder Kunstharzen oder harzartigen Stoffen gebildet wurde, aufgebracht wird, die Anordnung durch Hitze und Druck vereinigt wird, wobei gegebenenfalls eine Vulkanisation der Grundmasse erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundbahn und die Schichtbestandteile der Oberschicht kontinuierlich zu einer Kombination vereinigt werden und diese Anordnung eine kontinuierlich arbeitende Vulkanisationseinrichtung durchläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Oberschicht ein Baumwoll-oder Kunstseidengewebe liber einer Papierunterlage verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften : Deutsche Patentschriften Nr. 862 367,839 716,886 292 ; britische Patentschrift Nr. 751 733 ; französische Patentschrift Nr. 1 115 032 ; USA.-Patentschrift Nr. 2 739 082 ; Kunststoffe, 1953 S. 307/308 ; Kainar, Kurzes Handbuch der Polymerisationstechnik, Bd. III, Teil 1, 1944, S. 577, 579.