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Oberflächenbelag Die Erfindung bezieht sich auf einen-Oberflächenbeleg,
beispielsweise einen Bodenbelag, der im flüssigen Zustand aufgebracht wird,-ferner
auf Zusammensetzungen, die zur Bildung eines solchen, Bodenbelagee im flüssigen
Zustand aufgebracht werden können, weiterhin auf Zusammensetzungen, die im flüssigen
Zustand in Formen eingebracht werden können, mit denen Ziegel, Fliesen oder Tafeln
für Oberflächenbeläge von Böden, Wänden, Decken hergestellt werden, sowie schließlich
auf Ziegel, Fliesen oder Tafeln dieser Art. Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck
-"flüssiger Zustand" besagt, daß das Material einen gewissen Flüssigkeitszustand
besitzt, der so groß sein kann, daß das Material ausgegossen und durch Schwerkraftwirkung
nivelliert werden kann. Im anderen Extrem soll mit diesem Ausdruck jedoch auch der
Fall erfaßt sein, daß die Endnivellierung nicht durch Schwerkraft erfolgt, sondern
daß das Material mechanisch auf etwa gleichförmige Stärke ausgebreitet wird. Die
Endnivellierung der Oberfläche erfolgt in diesem Falle meist durch andere Kräfte,
beispielsweise durch Oberflächenspannung. r
Es ist bekannt, einen
Bodenbelag in der Weise herzustellen, daB der Belag,zunächst als flüssige Zusammensetzung
aufgebracht wird und anschließend zu einer zähen festen Masse aushärtet. Zu den
Oberflächenbelägen dieser Art gehören typischerweise die unter Verwendung von Epoxy-,
Polyester- und Polyurethanharzen hergestellten Beläge, die im allgemeinen als Zweikomponentensysteme
verwendet werden, wobei die beiden Komponenten kurz vor dem Aufbringen des Belages
vermischt werden und miteinander in einer Zeitspanne reagieren, die ausreicht, um
den Belag einwandfrei- aufzubringen und beispielsweise durch Schwerkraftwirkung
oder mit der Kelle zu glätten bzw. zu nivellieren. Es sind auch Zusammensetzungen
mit nur einer Komponente sowie mit mehr als zwei, Komponenten bekannt. _ Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, einen im. flüssigen Zustand aufgebrachten Belag zu schaffen,
beispielsweise einen Bodenbelag, Ziegel, fliesen oder Tafeln, wobei dieser Belag-eine
Vielzahl diskreter Teilchen, beispielsweise Körner, in einer Oberfläche des-Belags
aufweist, sö daß sich ein dekorativer Effekt ergibt und/oder kleine Fehler in der
Oberfläche verdeckt werden und/oder die Oberfläche hierdurch bestimmte physikalische
Eigenschaften erhält, beispielsweise eine bei einem Bodenbelag erN-ninschte Rutschfestigkeit
e Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine für das
Auslegen
geeignete Zusammensetzung zur Herstellung derartiger Oberflächenbeläge zu schaffen.
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Erfindungsgemäß besitzt ein im flüssigen Zustand aufgebrachter Oberflächenbelag
eine Vielzahl von diskret exz Teilchen, die in wenigstens einer Oberfläche einer
verfestigten Grundsubstanz gebunden sind. Die Teilchen können eine geringere Dichte
a'-!-s die Grundsubstanz vor ihrer Verfestigung aufweisen. Die rheologische Natur
des Grundsubstanzmateriales im flüssigen Zustand und seine Verfestigungszeit sollen
so gewählt werdenf daB die Teilehen genügend, Zeit haben, um vor dem Erhärten der_
Grundsubstanz eine Bewegung im gewünschten Ausmaß ausführen zu können.
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Gemäß einem weiteren Igerln=tal der Erfindung enthält ein im flüssigen
lustarid aufgebrachter Oberflächenbelag Vielzahl von diskreten Teilchen, die in.
die Oberf :i äche oder nahe an der Oberflüche einer verfestigten Grundsubstanz eingebettet
sind und die vor der Verfestigung der Grundsubstanz sich unter dem Einfluß einer
äta<.eren Kraft durch das Grundsubstanzmateriä1 bewegen können, so daß sich ai;s
dekorativen Gründen, aus Gebrauchsgründen oder aus wirtschaftlichen Gründen eine
72ir:l"rv g7_eichförmige Verteilung der Teilchen über das genamte Material ergibt.,
Eine
weitere Ausgestaltung des erfindungegemäBen, im flüssigen Zustand aufgebrachten
Oberflächenbelages enthält eine Vielgahl diskreter Teilchen, die in die Oberfläche
oder nahe der Oberfläche einer verfestigten Grundsubstanz eingebettet sind und die
sich vor der Verfestigung der Grundsubstanz unter dem EinfluB von zwischen den Teilchen
und dem Grundsubstanzmaterial wirkenden Kräften nach oben durch die Grundsubstanz
bewegen können.
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Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal wird eine Einkomponentenzusammensetzung,
die zur Auslegung als Fußbodenbelag oder zur. Tierstellung von Ziegeln, fliesen
oder Tafeln geeignet istf mit einer Vielzahl diskreter Teilchen gemischt,-die mit
der Zusammensetzung gebunden sind und unter dem Einfluß einer äußeren oder inneren
Kraft durch das Grund-aubE=tanzmaterial sich bewegen können.
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Ein weiteres Erfindungsmerkmal betrifft -eine oder mehrere Komponenten
einer aus wenigstens zwei Komponenten bestehenden Zusammensetzung, die zur Auslegung
als Bodenbelag geeignet ist, wobei- diese Komponente mit einer Vielzahl diskreter
Teilchen vermischt ist, die mit der Zusammiensetzung verbindungsfähig sind und unter
dem Einfluß einer äußeren Kraft sich durch die Zusammensetzung bewegen können.
Die äußere Kraft kann die Schwerkraft sein, eine |
Zentrifugalkraft.-oder eine elektroetatxsche, elektro- |
magnetieche oder magnetische Kraft. Im letzteren Falle |
können die Teilchenaus ferromagnetiechem Material be- |
steheng beispielsweise Eisenfeilspäne" |
Statt Verwendung einer äußere, Ifraft- können auch |
die im Innern der Bestandteile wirksamen Kräfte.., die im |
folgenden kure als innere Kräfte bezeichnet werden, aus- |
genutetwerden |
Die Teilohm= sind hinreichend verträglich mit dem |
b$w, den Bestandteilen, mit deren sie- vermiacht -werdest, |
ferner mit der -Zunammensetzung als .,ganzes, so :dsß eich |
beim Aushärten eine genügende Eindung mit' der - Grtund- |
eubstaus ergibt* Die Teilehen müssen.andereree-te=je- |
doch von der Grundsubstanz gesonderte Elemente bleiben . |
und dürfen sich zumindest in der zur Vsrfigung stehenden |
Zeit in, der Grundsubetariz -nicht auflösen. Die phyaika.- |
lischen.- Eigencbaften: der Teilchen,, beiagielsweiee die |
4briebfestigkeit sowie die Wärmedehnungs- und Kontraktions- |
fähiSkeit, sind zweckmäßig auf die entsprechenden Eigen- |
schaften der ausgehärteten Grundeubetana.abgestimmt. |
In gewiesen Fällen können jedoch aüöh euag®sprochene
. |
Kontrasteigennchaßfen: |
werdem_ so känri es bei- |
spä.elaweiae awaciamäUig. -aeing In.-eine@rehältnemäig |
weichen Grundsubstanz harte, gegenüber-Abrieb-sehr wider- |
standsfähige Einschlüsse vorzusehen. |
Die Dichte der Teilchen wird zweckmäßig unterhalb, |
jedoch sä nahe wie-möglich der Dichte der flüssigen- |
Grundeubstanz gewählt, in- Einklang mit der Zeit, die |
die Teilchen benötigen, um durch die Grundsubstanz zu |
ihrer -Oberfläche- @u gelangeni ehe die Grundsubstanz sich |
verfeptigt- (wobei. angenommen ist, - daß der Dichteunter- |
schied-de wirks$me-trenende Kraft ist). In. vielen -Fäl= |
len werden die zugesetzten Teilchen mit Rücksicht auf |
ihre dekorativen Egenech$%ten und in anderen Ph3:len
sue |
Gxündett. der' praktischen Benutzumg gewählt; |
-- Die Teilehen -können; auaammengesstzt .Bein: Wenn bei-. |
spielsweise Teilchen Verwendung finden -sollen"- deren Dich- |
te - größer als' die der- flüangen Grnndgubatanz ist, mit |
der sie ve=i,ecbt-werdeng so kann, man diesen Teilchen
an-. |
deee Isiahte . Teilchen- anheften" so daß die -DioUte des |
zuse.@u eeeateten Telnherie: kleiner als - die zier Grund- |
Substaus Ist. kian--kann auf- diese Weise beispielsweise |
ein. - zusammengesetzte» Teilchen herstellen, indem feste |
Teilchen, - Wie Bilieiumkarbidt kalzirierter Bauxit, |
Aluunatumoxyd oder eln oonatiges -mt Rücksicht auf seine |
physikalischen- oder dekorativen Eigenschaften gewähltes |
Material tmit kleinen Rehllerln gue Phenolharz und einem |
geeigneten Epoxqrharz und Härter hergestellt und anschließend gehärtet
werden: Die so hergestellte Eiasse
wird
.dann gekrümelt oder in Späne zerteilt,
die mittels Sieben in Teilchen gewünschter Abmessungen zur Erzeugung der angestrebten
.Wirkung aufgeteilt werden. Man kann das Material in dünnen Schichten erzeugen,
die dann in Späne bzw. Streifen in Form dünner Plättchen gebrochen werden. Das zusammengesetzte
Teilchen wird aus solchen Anteilen von Komponenten hoher und niedriger Dichte aufgebaut,
wie dies erforderlich ist, um eine kleinere Dichte als die der flüssigen Grundsubstanz
zu erzielen, der das zusammengesetzte Teilchen zugefügt .wird. Statt dessen können:
die festen Teilchen auch mit, geeigneten Bestandteilen vermischt werden, .die einen
Schaum bilden, in den die festen Teilchen auf diese Weise eingebettet werden. Nach
dem Aushärten wird der feste Schaum in einzelne Schnitzel unterteilt und es werden
die Schnitzel in der erläuterten Weise sortiert. Die im Schaum enthaltenen Hohlräume
verringern hierbei die Dichte der einzelnen Se3,mitzel auf den gewünschten Wert.
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Wird nur ein dekorativer Effekt gewünscht, so kann der Schaum in geeigneter
Weise gefärbt werden; nach dem Aushärten erfolgt die Sehnitzelung und die Sortierung
de» Schnitzel wie zuvor. In diesem Falle brauchen keine festen Teilchen zugefügt
zu werden.
Um eine Verträglichkeit zwischen den Schnitzeln und der@flüssigen
Grundsubstanz zu erzielen, mit der die Schnitzel vermischt werden, ist es r. manchen
Fällen zweckmäßig, den Schaum aus einem Haxzeystem ähnlicher oder gleicher Art wie
die drundsubstanz herzustellen, indem beispielsweise ein Epoxyachaum für einen Epoxyharzl-Bodenbelag
benutzt wird., Es ist dies jedoch nicht Unbedingt erforderlich, da eine hinreichende
Verträglichkeit verschiedenen Harzsystemen bestehen känu. Als Material für die Teilchen
können auch natürlich vorkommende, behandelte oder nicht behandelte Materialien
benutzt werden, beispielsweise Vermculit oder kalzinierter Ton.
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Bei Bodenbelägen der erläuterten Art ist es üblich, den Oberflächenglanz-durch
eine Hat%ierung zu beseitigen. Zu diesem Zweck wird.der Bodenbelag beispielsweise
mit einem Kissen unter einer geeigneten Scheuermaschine unter Verwendung feiner
Körner von gemahlenem Silizium als Schleifmaterial geacheuerta Als Gleitmittel kann
Wasser benutzt werden. Statt dessen kann man auch eine übliche Sandstrahl- oder
Schleiftechnik benutzen, wie sie zum Schleifen anderer Bodenbeläge gebräuchlich
ist.
Wenn gefärbte Teilchen von geringerer Dichte als die Flüssigkeit Verwen4ung
fi:t:_den, @aza der der Bodenbelag zunächst bestehi e so wird durch eine solche
.Scheuerbehandlung
ein Film von zunächst flüssigem und anschließend gehärtetem Harz entfernt, der einzelne
Teilchen bedeckt. Ferner werden bei dieser Behandlung Teilchen, die über das allgemeine
Oberflächenniveau vorstehen, ganz oder teilweise @abgeschlissenq so daß eine Oberfläche
zurückbleibt, die-vollständig glatt ist und ein geflecktes Aussehen oder den Effekt
eines dekorativen P4us-t'ers aufweist..
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Sind feste Teilchen-von extremer Härte in die Grundsubstanz eingefügt,
so werden die vorspringenden Teile durch die Schleifbehandlung nicht entfernt; es
bleibt dann nach der Schleifbehandlung eine reliefartige Oberfläche zurück, die
dem Bodenbelag eine gute Rutschfestigkeit verleiht. Siliziumkarbidteilchen können
beispielsweise in Barzteilchen, etwa ßpoxyharzteilehen,. unter Einsehluß eines Materiales
niedriger Dichte, beispielsweise kleiner Hohlkugeln aua Phenolharz, eingefügt werden..
Stehen die harten Teilehen über. die Grundsubstanz vor, so kann der Schleifvorgang
entfallen: Die Erfindung kommt auch für Ziegel und Fliesen für-Bodenbeläge sowie
für Fliesen: und Tafeln zur Wand- und Deckenverkleidung in Betracht. für Wand--
und Deckenelemente ist keine. besondere-Rutschfestigkeit erforderlich, dagegen ist
eine farbige fleckung des Belages aus dekorativen
Gründen sowie
zur Verdeckung von Schmutzstellen und Beschädigungen von wesentlicher Bedeutung,
Die Teilchen und 'die Grundsubstanz-können solche Eigenschaften besitzen, daß alle
nahe der Oberfläche befindlichen Teilchen oder durch die Oberfläche hindurchragende
Teilchen nach außen getrieben werden, so daß sie auf Grund der Oberflächenspannung
auf der Oberfläche liegen. Es kann jedoch auch,dxe umgekehrte Erscheinung wirksam
sein, wonach die angefeuchteten Teilchen ganz unter der: Oberfläche liegen, unabhängig
davon, ob sie sich nach oben oder unten bewegen. In diesem Falle können die Teilchen
durch ein Schleifen der Oberfläche freigelegt werden.
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Durch die Erfindung wird somit ein mit diskreten Teilchen versetztes
Material geschaffen, das trotz der homogenen Verteilung beim Aufbringen im Endzustand
eine volumetrisch nichthomogene Verteilung aufweist. Auf diese Weise-kann man den
Verbrauch an teuren Teilchen verringern.und auf einfache Weise sowie mit einem minimalen
Verlust an mechanischer Festigkeit ein bestimmtes Muster oder einen bestimmten dekorativen
Effekt erzielen, Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Pig.1 einen schematischen Querschnitt
durch einen im flüssigen Zustand aufgebrachten Bodenbelag mit einem in der Grundsubstanz
angeordneten Plättchen Pig.2 den Bodenbelag, nachdem das Plättchen 1 infolge seiner
geringeren Dichte an die Oberfläche der Grundsubstanz aufgestiegen ist; Fig:3 den
fertigen Bodenbeleg, nachdem die Grundsubstanz 2 erhärtet ist und die Oberfläche
geschlissen ist, so da(3 das Plättchen 1 .mit der Oberfläche der Grindeubstanz abschließt;
Pig.4 eine Aufsicht auf einen Teil des Bodenbelagea, der das zufällig erzielte Muster
zeigt, wobei die Farbe der einzelnen Plättchen 1 je nach ihrer nach oben weisenden
Seite unterschiedlich ist; Fig.5 einen Querschnitt durch den Lodenbelag gemäß Fig,4,
der auf ein Betonfundament 3 aafgebracht ist.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung seien einige Beispiele gegebenß
wobei mit "Teilen" jeweils Gewichts-, teile gemeint sind"
Beispiel
1: Herstellung von Platten aus Polyesterharz:
100 Teile eines allgemein verwendbaren, ungesättigten |
Polyesterharzes, wie Beetle Polyester 4'I28 oder |
Bakelit SR 19148, |
0,2 Teile Stearyllaureat, |
1 Teil Kobaltnaphthenat (6 %-ige Lösung), |
10 Teile Pigment, |
50 Teile fein verteiltes Kalziumkarbonat, |
15 Teile Phenolformaldehyd-Plikrokörner. |
Den oben erwähnten Bestandteilen werden gesondert in guter Dispersion 20 Teile@einer
67 %-igen Lösung in Styrol von Toluol-di-isoeyana.t/trimethylol-propanprepolymer
und 1 Teil 1KEK-Peroxyd, (50 %-ige Lösung) zugefügt. Die resultierende flüssige-Zusammensetzung
wird dünn auf eine Oberfläche aufgetragen, von der sie als ausgehärtete Bahn leicht
entfernt werden kann. Die letzgenannte Bahn wird dann nach einem geeigneten verfahren
in Späne bzw. Schnitzel geeigneter Abmessungen unterteilt.
.Beispiel
2: Herstellung von Krümeln, die abrasive Teilchen enthalten: Zu 100 Teilen eines
allgemein verwendbaren Polyesterharzes mit 0,2 Teilen Stearyllaureat, 2 Teilen Pineöl
und 1 Teil einer 6 %-igen Lösung Kobaltnaphthenat werden eine Mischung von 50 Teilen
Kolochit Nra 9 (ein bei hoher Temperatur 'kalziniertes Aluminiumeilikat) und 25
Teilen Phenolformaldehyd-Mikrokörner hinzugefügt, Die resultierende Paste wird mit
1 Teil MEg-Peroxyd (50 %-ige Lösung) katalysiert und wie im Beispiel 1 auf eine
Oberfläche aufgetragen. Nach dem Erhärten wird das Material in Krümel der gewünschten
Abmessungen zerteilt. Beispiel 301 Herstellung von Krümeln oder Schnitzeln aus Polyesterschaum:
Eine Harzkomponente wird durch Nischen folgender Bestandteile hergestellt:
180 Teile eines flexibilisierten, ungesättigten Polyester- |
harzes, wie leguval E 90, '- |
60 Teile eines Polyäther--Polyols, beispielsweise |
Desmophen 550 U (OH-4Gehalt ca. 11 |
20 Teile Rizinusöl, |
50 Teile Pigment, |
250 Teile Siliziumdioxyd (120 Siebmaschen). |
Vor Verwendung werden gesondert in guter Dispersion 30 Tungiil, 8 Teile MEK-Peroxyd
(50 %-ige Lösung), 110 Teile Di-isocyanat-diphenyl-methan (beispielsweise Bayers
Desmodur 9'r) und 450 Teile feiner Sand (Reähill H) zugegeben. Das Produkt wird
wie im Beispiel laufgebracht und weiterbehandelt.
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Beispiel 4e Die Harakomponente eines Bodenbelages wird durch Mischen
folgender Bestandteile hergestellt:
100 Teile eines flesibili®ierten ungesättigten Poly- |
esterharzes, wie Bakelit DSR 19273, |
0,2 Teile Stearyllaureat, - - |
2 Teile Kobaltnaphthenat (ö %-ige Lösung),_ |
10 Teile Pigment, |
100 Teile fein verteiler Kalk, |
1 Teile Pineöl. |
Farbige Schnitzel, die gemäß Beispiel i hergestellt sind, werden dann zugegeben,
wobei die Menge, Farbe und Größenverteilung
entsprechend dem
gewüneehten Muster gewählt
werden.
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Das Aushärten der vorstehend genannten Harzkomponen-
te
erfolgt durch gesonderte Zugabe fron 20 Teilen einer
67 %-igen
Lösung in Styrol von Toluol-di-ieocyanat/ trimethylol-propan-prepolymer
und 2 Teilen KM-Peroxyd (50 %-ige Lösung). Nach gründlicher
Mischung wird das
Produkt sofort auf die mit einem Überzug
zu versehende Pläche so aufgetragen, daß man eine gleichförmige
Stärke
und eine gleichmäßige Verteilung der Schnitzel erhält.
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Da die Schnitzel eine geringere Dichte aufweisen,
wan-
dern ®ie, an die Grenzfläche zwischen Harz sind
Luft, wo-
bei ein leichtes Schleifen des ausgehärteten Überzuges
eine glatte, jedoch rutschfeste und dekorative Ober-
fläche erzeugt.
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Beispiel 5: Eine Rarzkomponente für
einen Bodenbelag
wird durch
Nischen
folgender Bestandteile hergestellt:
100 -Teile eines ungesättigten Polyesterharzes mit |
federnden Eigenschaften, wie Beetle Polyester |
L 2612 oder Palatal P 51 (von B.A.S.P.), |
092 Teile Stearyllaureat, |
1-Teil Kobaltnaphthenat (6 %-ige Lösung), |
10 Teile Pigment, - _-: .-.- . |
100 Teile fein verteilter Ton,-. |
Farbige Späne, die entsprechend Beispiel 1 hergestellt |
sind, werden zugegeben. Die so gewonnene Zusammensetzung |
wird dann wie im Beispiel Q. aufgetragen, wobei die Aue- |
härtung durch Zugabe von 1 Teil MEK-Peroxyd (50 @-ige |
Lösung) unmittelbar vor dem Aufbringen eingeleitet
wird" - |
Beispiel 6:@ - -' - -. - . _ . r |
Die |
eines Bodenbelages ybesteht aus folgen- |
den Teilen: - :- _ - . .- - - - -_ |
100 Teile flüssiges Bisphenol-A-diepöxyd mit einem |
Epoxydäquivalent von etwa 190 (beispielsweise Shell- |
Epikate 828, Ciba GY 250 usw.) , N : - - |
6 Teile, Furfurylalkohol, |
8 Teile Trphe:äylphosphite, .- .. _ ". , |
150 Teile fein, verteiltet Siliziumdioxyd.. - |
Ein kleiner Anteil (5. bis 10 Teile) von entsprechend Beispiel 2 hergestellten Teilen
wird der Epoxyharzkomponente zugefügt.
Vor der Verwendung
wird mit
der erläuterten Komponente
eine bei Zimmertemperatur aktive
Aushärtkomponente vermischt. Eine typische Aushärtkomponente
dieser Art enthält
1 3 Teile laromin
C 252,und
15 Teile luromin
C 260:
(beides sind zykloaliphatische Polyamine) sowie 10 Teile Furfurylalkohol.
Nach dem Aushärten wird
der Überzug zur Freilegung
der abrasiven
Teilchen
leicht geschlissen.:
Die beschriebenen Zusammensetzungen
können
entweder
an Ort und
Steile zur Herstellung eines Oberflächenbelages
aufgebracht werden
oder es kann
statt dessen eine
fabrikmäßige Vorfertigung
des Belages
erfolgen. im
letzte-
ren Falle
ist eine kontinuierliche Betriebeweise möglich, indem beispielsweise
die flüssige Zusammensetzung auf
ein Förderorgan aufgebracht wird-,
woraufhin man
die Teil-
chen an
die Oberfläche wandern läßt
und
schließlich die
d Substanz in einem
Ofen härtet.
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Die erfindungegemäßa iösung steht in Gegensatz zu
einem
Vorschlag, zur Erzeugung dekorativer Effekte oder
zur Erzielung einer
zutachfesten Oberfläche Teilchen
über die Oberfläche eines Bodenbelagea
zu-verstreuen,» nachdem dieser eine hinreichend hohe Viskosität
erreicht
hat, so daä Teilchen-nicht mehr unter die Oberfläche
absinken, wobei der Bodenbelag andererseits jedoch noch
hinreichend
flüssig ist, um die Teilchen au benetzen und
sie
vollstMdig in die Oberfläche einzubetten, Die Nachteile dieses bekannten Verfahrens
bestehen in der Schwierigkeit, eine gleichmäßige Verteilung oder ein bestimmtes
Muster der Teilchen zu erzeugen; ferner ist ungünstig, daß die Zugabe der Teilchen
einen gesonderten Arbeitsvorgang beim Aufbringen der Teilchen darstellt, und daß
die Teilchen an der Oberfläche liegen, ohne richtig in diese eingebettet zu sein;
sie werden daher verhältnismäßig leicht losgelöst, Wenn der Bodenbelag an einzelnen
Stellen Verschleißerscheinungen aufweist.