DE19934743A1

DE19934743A1 - Elastisches Bodenbelagsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number: DE19934743A1
Application number: DE19934743A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Sakaguchi; Hiroyuki Katayama; Isamu Suoh; Kenyi Kobayashi
Original assignee: TOYO SPORTS FACILITIES Inc; Mitsui Toatsu Construction Materials Co Ltd
Current assignee: TOYO SPORTS FACILITIES Inc; Mitsui Toatsu Construction Materials Co Ltd
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2000-02-03
Also published as: JP2000044789A; JP3343078B2; CN1243137A; CN1188467C

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elastisches Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial), das Kautschuk-Pulver, beispielsweise einen Synthesekautschuk auf Dienbasis wie zerkleinerte Reifen, einen Ethylen/Propylen-Copolymer-Kautschuk (EPR, EPDM, EPT) mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger in einem geschäumten Polyurethanharz enthält, sowie ein Verfahren zur Herstellung bzw. zum Verlegen eines elastischen Bodenbelags (Pflasters), das umfaßt das Ausbreiten (Verlegen) des elastischen Bodenbelagsmaterials (Pflastermaterials) auf einem Untergrund unter Bildung eines Substrats und das Auflaminieren bekannter elastischer Polyurethan-Bodenbelagsmaterialien auf das Substrat. DOLLAR A Erfindungsgemäß kann ein elastischer Bodenbelag bereitgestellt werden, der ausgezeichnete Dämpfungseigenschaften, ausgezeichnete Laufeigenschaften und eine hervorragende Wirtschaftlichkeit aufweist und einen elastischen Bodenbelag ergibt, der insbesondere für verschiedene Sport-Böden geeignet ist.

Description

1. Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein elastisches Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial) und ein Verfahren zur Herstellung bzw. zum Verlegen eines elastischen Bo denbelags (Pflasters). Sie betrifft insbesondere ein Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial), das eine ausreichend hohe Druckfestigkeit, eine ausge zeichnete Beständigkeit gegen Verformung unter Belastung, eine mittlere Elastizität und ausgezeichnete Laufeigenschaften (Gefühl beim Laufen) sowie eine stabile Qualität aufweist, sehr wirtschaftlich ist und darüber hinaus her vorragende Stoßdämpfungs-, Wärmeisolier- und sonstige verschiedene Ei genschaften aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung bzw. zum Verlegen eines elastischen Bodenbelags (Pflasters) unter Verwendung des genannten elastischen Bodenbelagsmaterials (Pflastermaterials).

Stand der Technik

Üblicherweise werden als elastisches Belagsmaterial für Erdböden, Tennis plätze, Jogging-Wege, Schulhöfe und Universitätsgelände Materialien auf Po lyurethan-Basis, auf Kautschuk-Asphalt-Basis und auf Styrol-Butadien-Kaut schuk (SBR)-Basis verwendet. Unter diesen Materialien ist ein Polyuret han-Bodenbelagsmaterial besonders gut geeignet, weil das Material ausge zeichnete Eigenschaften aufweist und leicht aufgebracht (verlegt) werden kann.

Beim Aufbringen bzw. Verlegen auf Erdböden, Tennisplätzen, Jogging-Wegen, Schulhöfen und Universitätsgeländen wird üblicherweise ein Polyurethan-Boden belagsmaterial mit einer Oberflächenhärte von 40 bis 75 (Shore A) ver wendet.

Ein Polyurethan-Bodenbelagsmaterial soll je nach Verwendung mittlere Dämpfungs-Eigenschaften (Stoßabsorptions- bzw. Stoßdämpfungs-Eigen schaften) und eine mittlere Elastizität aufweisen, um eine Muskelermü dung eines Spielers abzumildern und eine Verletzung zu vermeiden, falls der Spieler hinfällt.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden flexible Schaumteilchen mit einer Teil chengröße von 0,5 bis 5 mm als Dämpfungsmedium zugemischt. Die Schaum teilchen werden hergestellt aus Polyurethanschaum, Ethylen/Vinylacetat- Copolymer-Schaum (hier als EVA-Schaum bezeichnet), Polyolefin-Schaum und verschiedenen Synthese-Kautschuk-Schäumen. Das Verfahren führt je doch zu Problemen, beispielsweise einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften, insbesondere der Schlagfestigkeit, und einer geringen Haltbar keit. Außerdem bringt die Zugabe des Dämpfungsmediums das Problem mit sich, daß die Verarbeitbarkeit beim Verlegen schlechter wird, wegen einer Beeinträchtigung des Fließverhaltens des Bodenbelags-Materials.

Ein elastisches Polyurethan-Bodenbelagersmaterial wird in der Regel aufge bracht (verlegt) durch Mischen einer Hauptkomponente, die im wesentlichen aus einem Urethan-Prepolymer mit endständigen Isocyanatgruppen besteht, mit einem Härter, der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält, einem anorganischen Füllstoff und einem Katalysator, und Aushärtenlassen der re sultierenden Mischung bei Raumtemperatur. In der japanischen Patent-Ga zette HEI 2-10180 ist ein Bodenbelagsmaterial aus einem mechanisch ge schäumten Polyurethan-Harz, einer sogenannten mechanischen Frothing-For mulierung, beschrieben. In dem Verfahren wird eine Hauptkomponente mit einem Härter gemischt, der ein Silicon-Tensid enthält, während ein Inertgas durch die resultierende Mischung hindurchgeleitet wird und das Gas mecha nisch so dispergiert wird, daß eine einheitliche Mischung mit einem Expansi onsverhältnis von 1,5 bis 3, d. h. einer Dichte von 0,4 bis 0,9 g/cm³, erhalten wird, und danach wird der resultierende Schaum bei Raumtemperatur gehär tet. Das nach diesem Verfahren hergestellte Bodenbelagsmaterial weist be sonders gute Dämpfungs-Eigenschaften auf und ist sehr wirtschaftlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Als Folge intensiver Forschungsarbeiten in dem Bemühen, ein elastisches Bo denbelagsmaterial mit guten Dämpfungs-Eigenschaften, einer mittleren Ela stizität und ausgezeichneten Laufeigenschaften zu erzielen, ohne die hervor ragenden Eigenschaften von Polyurethanharz zu beeinträchtigen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, daß ein elastisches Bodenbe lagsmaterial mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, ausgezeich neten Dämpfungs-Eigenschaften, ausgezeichneten Stoßabsorptions-Eigen schaften, ausgezeichneten Wärmeisolier-Eigenschaften und ausgezeichneten anderen verschiedenen Funktionen, das eine hervorragende Wirtschaftlichkeit besitzt, ohne daß die Verarbeitbarkeit beim Aufbringen (Verlegen) beeinträch tigt wird, erhalten werden kann durch Einarbeitung eines Kautschuk-Pulvers mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger in ein geschäumtes Polyu rethanharz, wobei der Kautschuk umfaßt Naturkautschuk, Styrol/Butadien-Kaut schuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Polybutadien-Kautschuk, Polyiso pren-Kautschuk, Polychloropren-Kautschuk, Butyl-Kautschuk, Ethylen/Pro pylen-Copolymer-Kautschuk (generelle Bezeichnung EPR, EPDM und EPT, nachstehend als EPDM bezeichnet) und Polyurethan-Kautschuk. Darauf be ruht die vorliegende Erfindung.

Nach dem allgemeinen Verständnis führt die Einarbeitung von Teilchen oder eines Pulvers aus einem Fremdharz in das Polyurethanharz zu einer ausge prägten Verschlechterung verschiedener Eigenschaften, verglichen mit der Bezugssubstanz. Es war daher entgegen aller Erwartung und überraschend, daß die Zugabe von Kautschuk-Pulver mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger, den Einführungseffekt von Luftblasen stark verbessert und gleichzeitig die Elastizität und die Wirtschaftlichkeit verbessert, und es war insbesondere überraschend, daß EPDM mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger die physikalischen Eigenschaften verbessert, insbesondere gleichzeitig die Zugfestigkeit und die Dehnung erhöht. Entgegen der allgemei nen Erwartung, daß die Zugabe eines Dämpfungsmaterials das Fließverhalten des Bodenbelagsmaterials beeinträchtigt und die Verarbeitbarkeit beim Auf bringen (Verlegen) verschlechtert, wurde gefunden, daß durch die Zugabe von Kautschuk-Pulver mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger ein mittle res Fließverhalten aufrechterhalten wird und daß demzufolge nahezu keine Beeinträchtigung der Verarbeitbarkeit auftritt.

Das heißt, Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind die folgenden (1) bis (5):

(1) ein elastisches Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial), das Kaut schuk-Pulver mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger in einem geschäum ten Polyurethanharz mit überwiegend geschlossenen Zellen, einem Expansi onsverhältnis von 1,05 bis 3,0 und einer Dichte von 0,4 bis 1,2 g/cm³ enthält und das erhalten wird durch mechanisches Einleiten und gleichmäßiges Dis pergieren eines Inertgases in Gegenwart eines Silicon-Tensids während des Mischens einer Hauptkomponente, die ein Urethan-Prepolymer mit endständi gen Isocyanatgruppen enthält, mit einem Härter, der eine Verbindung mit akti vem Wasserstoff umfaßt, einem anorganischen Füllstoff, einem Katalysator und weiteren Zusätzen.
(2) Ein elastisches Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial) nach (1), bei dem der Kautschuk ein Ethylen/Propylen-Copolymer-Kautschuk (EPR, EPDM und EPT) und/oder ein Styrol-Butadien-Kautschuk ist.
(3) Ein elastisches Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial) nach (1), bei dem das Kautschuk-Pulver, das eine Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger auf weist, mindestens 80 Gew.-% oder mehr des gesamten Kautschuk-Pulvers ausmacht.
(4) Ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Bodenbelagsmaterials (Pflastermaterials), das umfaßt das Aufbringen des elastischen Bodenbelags materials gemäß (1) oder (2) auf eine Unterlage (einen Untergrund).
(5) Ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Bodenbelagsmaterials (Pflastermaterials), das umfaßt das Aufbringen des elastischen Bodenbelags materials gemäß (1) oder (2) auf eine Unterlage (einen Unterbau oder einen Träger) unter Bildung eines Substrats und das Auflaminieren eines bekannten elastischen Polyurethan-Bodenbelagsmaterials auf das Substrat.

Gegenstand der Erfindung ist ein elastischen Bodenbelagsmaterial (Pflaster material) mit guten Dämpfungs-Eigenschaften, ausgezeichneten Laufeigen schaften (Anfühlen beim Laufen) und einer ausgezeichneten Wirtschaftlichkeit. Das erhaltene Material eignet sich ausgezeichnet als elastisches Straßenbe lagsmaterial für verschiedene Spielfelder, Laufbahnen und insbesondere für ein Spielfeld-Stadion.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Ein repräsentativer Kautschuk, der das Pulver mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger darstellt, umfaßt beispielsweise vulkanisierten Naturkau tschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Styrol-Isopren-Kautschuk, Acrylni tril-Butadien-Kautschuk (NR, NBR), Polybutadien-Kautschuk, Polyisopren-Kaut schuk, Polychloropren-Kautschuk, Polyisobutylen-Kautschuk, Butyl-Kaut schuk, halognierten Butyl-Kautschuk, cyclisierten Kautschuk, Olefin-Kaut schuk, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer-Kautschuk (EVA), Vinylchlo rid/Acryl-Copolymer-Kautschuk, chloriertes Polyethylen, chlorsulfoniertes Po lyethylen, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR), Ethylen/Propylen/Dien-Co polymer-Kautschuk (EPDM), EPT-Kautschuk, Polyurethan-Kautschuk und verschiedene modifizierte Kautschuk-Produkte, beispielsweise ein Pfropf-Co polymer von Polymethylmethacrylat.

Zweckmäßig werden insbesondere zerkleinerte Teilchen von Reifen, Stoßfän gern, Schuhsohlen und anderen Kautschuk- bzw. Gummi-Gegenständen ver wendet. Es können auch Kautschuk-Teilchen, die eine Teilchengröße von mehr als 1,0 mm haben verwendet werden, dies ist jedoch ungünstig, weil da durch die Verarbeitbarkeit beeinträchtigt wird. Es ist vorteilhaft, wenn 80 Gew.- % oder mehr der Kautschuk-Teilchen eine Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger haben.

Erfindungsgemäß kann das Urethanprepolymer mit endständigen Isocyanat gruppen hergestellt werden durch Umsetzung eines organische Polyisocya nats mit einem Polyol. Ein organisches Polyisocyanat, das als Ausgangsmate rial verwendet werden kann, umfaßt beispielsweise 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat und ein Gemisch dieser Isocyanate (nachstehend ver einfacht als TDI bezeichnet), insbesondere ein Gemisch von 2,4-Isomer/ 2,6-Isomer mit einem Gewichtsverhältnis von 80/20 (TDI-80) und 65/35 (TDI-65), rohes Tolylendiisocyanat, Metaphenylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocya nat (MDI), Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat (rohes MDI), Hexamethy lendiisocyanat, 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat und Isophorendiisocyanat. Diese Isocyanate können einzeln oder in Form einer Mischung verwendet werden.

Zu Beispielen für Polyole, die verwendet werden können, gehören verschiede ne Species von Polyetherpolyol und Polyesterpolyol, Polybutadienpolyol, Rizi nusöl und Polytetramethylenetherglycol. Besonders bevorzugte Polyole sind Polyoxyalkylenglycol, hergestellt durch Zugabe (Addition) von Propylenoxid oder Propylenoxid und Ethylenoxid zu Wasser oder Propylenglycol und Po lyoxyalkylentriol, hergestellt durch Zugabe (Addition) von Propylenoxid oder Propylenoxid und Ethylenoxid zu Glycerin oder Trimethylolpropan. Außerdem kann auch ein Glycol mit einem niedrigen Molekulargewicht zugegeben wer den. Zu Glycolen mit niedrigem Molekulargewicht, die zugegeben werden kön nen, gehören beispielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, 1,3-Butylenglycol und 2,3-Butylenglycol. Diese Polyole können einzeln oder in Form einer Mischung verwendet werden. Das Molekulargewicht dieser Polyole beträgt vorzugsweise 75 bis 10 000.

Das Urethanprepolymer kann hergestellt werden durch Erhitzen eines organi schen Polyisocyanats mit einem Polyol auf 80 bis 100°C für mehrere Stunden in einer Stickstoffatmosphäre unter Anwendung eines üblichen Verfahrens.

Bei der Herstellung des Urethanprepoylmers beträgt das Äquivalentverhältnis zwischen der Isocyanatgruppe und der Hydroxylgruppe des Polyetherpolyols oder Polyesterpolyols (NCO/OH) in der Regel 2 bis 20. Der Gehalt an freier Isocyanat-Gruppe in dem Prepolymer beträgt 1 bis 15 Gew.-%.

In dem erfindungsgemäßen geschäumten Polyurethanharz handelt es sich bei den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die als Härter verwendet werden, um ein Polyamin und/oder ein Polyol. Das Polyamin umfaßt beispielsweise Ethylendiamin, Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, p-Phenylendiamin, 3,3'-Dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethan (MOCA) und 3,3'-Dimethyl-4,4'- diaminodiphenylmethan. Das Polyol umfaßt ein bekanntes Polyetherpolyol, Polyesterpolyol und Polymerpolyol. Das Äquivalent-Verhältnis der aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung genügt der Beziehung: NCO/H (aktiver Wasserstoff) = 0,95 bis 2,0.

Bei dem Katalysator, der zweckmäßig verwendet werden kann, handelt es sich um bekannte Amin-Verbindungen und metallorganische Verbindungen (Zinn, Blei) und er umfaßt beispielsweise Zinn(II)octoat, Dibutylzinndilaurat, Bleioc toat und Bleinaphthoat. Diese Katalysatoren können einzeln oder in Form ei ner Kombination verwendet werden.

Die Menge des Katalysators beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-% für die Gesamtmenge des Härters.

Zu bevorzugten anorganischen Füllstoffen gehören beispielsweise Calcium carbonat, Talk, Ton, Ruß, Siliciumdioxid (weißer Kohlenstoff), Zeolith und Ti tandioxid. Diese Füllstoffe können einzeln oder in Form einer Mischung ver wendet werden. Die Füllstoffmenge beträgt vorzugsweise 2 bis 50 Gew.-% für die Gesamtmenge des Härters.

Zu weiteren Zusätzen, die verwendet werden können, gehören Weichmacher und Färbemittel.

Zu Beispielen für Weichmacher gehören Dioctylphthalat (DOP), Dibutylphtha lat (DBP), Dioctyladipat (DOA), Trikresylphosphat (TCP), chloriertes Paraffin und U-lex (ein mit einem alicyclischen Polymer modifizierter Naturharzester, hergestellt von der Firma Tokyo Resin Industry Co.).

Zu Färbemitteln gehören Chromoxid, rotes Eisenoxid und andere anorgani sche Pigmente; und Phthalocyanin-Pigment, Azo-Pigment und andere organi sche Pigmente.

Das erfindungsgemäße geschäumte Polyurethanharz kann hergestellt werden durch Mischen des obengenannten Urethanprepolymers, der Hauptkomponen te, mit einem Härter, bestehend aus einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff, einem anorganischen Füllstoff, einem Katalysator und weiteren Zusätzen.

Zur Herstellung eines mechanisch geschäumten Polyurethanharzes, d. h. einer mechanischen Verschäumungs-Formulierung, können auf dem Markt befindli che Silicon-Tenside, beispielsweise L-5420, hergestellt von der Firma Nippon Unicar Co., verwendet werden. Die Menge des Silicon-Tensids beträgt 0,1 bis 10 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,3 bis 5 Gew.-Teile, auf 100 Gew.-Teile der Ge samtmenge an Urethanprepolymer und Härter (nachstehend steht "Teil" stets für "Gew.-Teil").

Das Inertgas, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, umfaßt Luft, Stickstoff und ein anderes Gas und Luft ist besonders bevorzugt. Das Inertgas wird in einer Menge verwendet, die ein Expansions-Verhältnis von 1,05 bis 3,0 und eine Dichte von 0,4 bis 1,2 g/cm³ ergeben kann.

Ein solches geschäumtes Polyurethanharz, das durch mechanische Einfüh rung und gleichmäßiges Dispergieren eines Inertgases in Gegenwart des Sili cium-Tensids erhalten wird, weist überwiegend geschlossene Zellen auf und kann ein ausgezeichnetes Dämpfungsvermögen ergeben aufgrund des syner gistischen Effekts mit den Kautschuk-Teilchen, die eine Größe von 1,0 mm oder weniger aufweisen. Die Menge des Kautschuk-Pulvers, das eine Teil chengröße von 1,0 mm oder weniger aufweist und das dem erfindungsgemä ßen elastischen Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial) einverleibt werden kann, beträgt 5 bis 70 Gew.-Teile, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-Teile, auf 100 Gew.-Teile Polyurethanharz oder geschäumtes Polyurethanharz.

Eine Menge von 5 Gew.-Teilen oder weniger ergibt einen unbefriedigenden Effekt. Andererseits wird dann, wenn die verwendete Menge 70 Gew.-% über steigt, die Viskosität des Materials zu hoch und die Verarbeitbarkeit wird beein trächtigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung bzw. zum Verlegen des elastischen Bodenbelagsmaterials (Pflastermaterials) ist dadurch gekenn zeichnet, daß das obengenannte elastische Bodenbelagsmaterial (Pflaster material) auf der Unterlage (Untergrund oder Träger) für das Bodenbelagsma terial ausgebreitet wird und erforderlichenfalls wird das ausgebreitete elasti sche Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial) mit einem bekannten elastischen Polyurethan-Bodenbelagsmaterial belegt.

Zu einer geeigneten Unterlage (Untergrund bzw. Träger) gehören Asphaltbe ton (nachstehend der Einfachheit halber als "Ascon" bezeichnet), Beton, Mör tel und andere bekannte Unterlagen bzw. Untergründe.

Auf die Unterlage (den Untergrund) aus Asphaltbeton (Ascon), Beton oder Mörtel wird üblicherweise eine geeignete Grundierung (Primer) aufgebracht. Die Grundierung, die im allgemeinen verwendet werden kann, ist eine 1-Kom ponenten-Grundierung auf Urethan-Basis vom Feuchtigkeits-Aushärtungs-Typ. Wenn der Untergrund Asphaltbeton (Ascon) ist, darf das in der Grundierung enthaltene Lösungsmittel den Asphaltbeton nicht beeinträchtigen. In einigen Fällen wird eine Polymerzement-Schicht als Oberflächenvorbehandlung ver wendet und die Grundierung kann auch auf die Schicht aufgebracht werden. Das elastische Polyurethan-Bodenbelagsmaterial, das auf die aufgebrachte Schicht aus dem erfindungsgemäßen elastischen Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial), bestehend aus dem Kautschuk-Pulver enthaltenden ge schäumten Polyurethanharz, weiter auflaminiert werden kann, ist beispielswei se ein bekanntes, bei Raumtemperatur aushärtendes Polyurethanharz vom Zwei-Komponenten-Typ, das erforderlichenfalls mit einem Thixotropierungsmit tel formuliert wird.

Ein Polyurethan-Bodenbelagsmaterial, das durch Aufsprühen eines schnellhär tenden Polyurethan-Elastomers erhalten wird, wie es beispielsweise in dem offengelegten japanischen Patent SHO 63-304804 beschrieben ist, unter Ver wendung einer Zwei-Komponenten-Hochdruck-Sprühvorrichtung (Handelsna me RIM-Spray, hergestellt von der Firma Mitsui Chemical Inc.), kann zweck mäßig ebenfalls mit besonderem Vorteil verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung bzw. zum Verlegen des elastischen Bodenbelagsmaterials (Pflastermaterials) wird nachstehend an hand eines Beispiels erläutert.

Ein Oberflächenvorbehandlungsmittel wird auf den Untergrund aus Asphaltbe ton (Ascon), Beton oder Mörtel in Form einer Schicht aufgebracht. Erforderli chenfalls wird eine Grundierung (Primer) verwendet. Anschließend wird zum Mischen einer Polyurethan-Hauptkomponente mit einem Härter, der aus einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff besteht, einem anorganischen Füllstoff, einem Katalysator und weiteren Zusätzen in Gegenwart eines Silicon-Tensids eine Rühr-Verschäumungsvorrichtung mit einer Verschäumungsklinge ver wendet (hergestellt von der Firma Mikisuta Industrial Co.), die in der japani schen Gebrauchsmuster-Gazette bei 4-35466 beschrieben ist, oder es wird dafür ein selbst hergestellter Hartmischer für die Verschäumung verwendet. Deshalb wird Kautschuk-Pulver dem dabei erhaltenen verschäumten Polyuret hanharz zugegeben und gleichförmig damit vermischt. Das Verfahren wird einfach als mechanische Fro-Formulierung bezeichnet. Die resultierende Mi schung wird mittels einer Maurerkelle, einer Rechenplatte oder eines Rechens auf einem Untergrund mit vorbehandelter Oberfläche ausgebreitet unter Aus bildung eines Substrats mit einer Dicke von 5 bis 15 mm. Nach dem Aushär tenlassen über Nacht bei Raumtemperatur wird ein nicht-verschäumbares elastisches Polyurethan-Material auf die Substratschicht in Form eines Über zugs aufgebracht unter Erzielung einer Dicke von 2 bis 4 mm.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, in denen alle Teile auf das Gewicht bezogen sind, näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.

Herstellung eines Urethan-Prepolymers

Nach dem gleichförmigen Vermischen von 430 Teilen Polyoxypropylendiol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000, mit 400 Teilen Polypro pylentriol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 5000 und 123 Teilen TDI-65 wurde die resultierende Mischung 2 h lang bei 80°C unter einer Stickstoff-Atmosphäre und danach 2 h lang bei 100°C erhitzt.

Das so erhaltene Urethan-Prepolymer wies einen NCO-Gehalt von 2,9 Gew.-% und eine Viskosität von 6000 cps (mPa.s) bei 25°C auf.

Herstellung eines Härters

Eine Mischung, bestehend aus 7,5 Teilen MOCA, 20 Teilen Polyoxypropylen diol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3000, 20 Teilen Po lyoxypropylentriol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 5000, 39,5 Teilen Calciumcarbonat, 2 Teilen Bleiacetat-Katalysator mit einem Pb-Gehalt von 25% und 5 Teilen rotem Eisenoxid-Pigment wurde in einem Dis solver gleichmäßig verknetet unter Bildung eines Härters.

Kautschuk-Pulver

Es wurde das nachstehend beschriebene Kautschuk-Pulver verwendet.

Tabelle 1

(Fußnote)
EPDM-Pulver (1): 100% mit einer Teilchengröße von ≦ 0297 mm
EPDM-Pulver (2): 100% mit einer Teilchengröße von ≦ 0297 mm
schwarzes Kautschuk-Pulver (3):
20,5% mit einer Teilchengröße von ≦ 0,297 mm
63,5% mit einer Teilchengröße von 0,297 ∼ 0,500 mm
15,0% mit einer Teilchengröße von 0,500 ∼ 0,590 mm,
0,50% mit einer Teilchengröße von 0,590 ∼ 0,710 mm
0% mit einer Teilchengröße von ≧ 0,71 mm,
schwarzes Kautschuk-Pulver (4):
31,5% mit einer Teilchengröße von ≦ 0,350 mm,
25,2% mit einer Teilchengröße von 0,35 ∼ 0,50 mm,
38,0% mit einer Teilchengröße von 0,50 ∼ 0,71 mm,
5,2% mit einer Teilchengröße von 0,71 ∼ 1,00 mm,
0% mit einer Teilchengröße von ≧ 1,00 mm.

Beispiel 1

Mit einem selbstgefertigten Hart-Mischer, ausgestattet mit einem Rührwerk, wurden 100 Teile der Hauptkomponente, 100 Teile Härter und 4 Teile des Tensids L-5420 (hergestellt von der Firma Nippon Unicar Co.) unter Einleitung von Luft miteinander gemischt zur Herstellung von geschäumtem Polyurethan harz.

Das resultierende geschäumte Polyurethanharz wies ein Expansions-Ver hältnis von 1,5 und eine Dichte von 0,80 g/cm³ auf. Dem geschäumten Po lyurethanharz wurden 40 Teile EPDM-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,3 mm oder weniger, mit einer Schüttdichte von 0,20 und einer roten Farbe (EPDM-Pulver (2)) zugegeben, das Rührwerk wurde entfernt und das Harz und das Pulver wurden 1 min lang mit dem Hart-Mischer gleichmäßig vermischt. Das resultierende elastische Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial) (mecha nische Frothing-Formulierung) der Erfindung wies eine Topfzeit von 50 min auf. Das so erhaltene Bodenbelagsmaterial wurde auf einem Untergrund aus gebreitet und zur Behandlung der Oberfläche geglättet mit einem Rechen, um ein Substrat mit einer Dicke von 8 mm zu erhalten. Die Verarbeitbarkeit beim Auftragen (Verlegen) war gut. Das Substrat wurde über Nacht bei Raumtempe ratur liegen gelassen.

Die obengenannte Hauptkomponente und der Härter wurden in einem Ver hältnis von 1 : 1 unter Zugabe eines Antiverschäumungsmittels miteinander gemischt. Die resultierende Mischung wurde auf dem Substrat ausgebreitet unter Erzeugung einer Dicke von 4 mm. Außerdem wurde eine Oberflächen schicht so behandelt, daß eine Unregelmäßigkeit der Dicke von 1 mm erhalten wurde. Es wurde eine Gesamtdicke von 13 mm erhalten.

Beispiel 2

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Polyurethan-Oberflächenschicht durch die nachste hend beschriebene Schicht aus Polyurethan-Elastomer vom schnell härtenden Typ ersetzt wurde.

Zu 700 Teilen reinem MDI : MDI-PH (hergestellt von der Firma Mitsui Chemi cals Inc.) und 300 Teilen Carbodiimid-modifiziertem flüssigem MDI : MDI-LK mit einem NCO-Gehalt von 28,5% (hergestellt von der Firma Mitsui Chemicals Inc.) wurden 750 Teile Polypropylenglycol; PPG-Diol-1000 mit einer Hydroxylzahl von 112 (hergestellt von der Firma Mitsui Chemicals Inc.) zuge geben und 3 h lang unter einer Stickstoff-Atmosphäre bei 80°C reagieren ge lassen. Danach wurden 190 Teile Dioctylphthalat: DOP als Verdünnungsmittel zugegeben, wobei eine Hauptkomponente mit einem NCO-Gehalt von 13,2% und einer Viskosität von 600 cps (mPa.s)/25°C erhalten wurde.

Der Härter wurde hergestellt durch Mischen von 50 Teilen eines mit Ethylen oxid-Endgruppen versehenen trifunktionellen Polypropylentriols EP-330 mit einer Hydroxylzahl von 35 und einem Molekulargewicht von 5100 (hergestellt von der Firma Mitsui Chemicals Inc.), mit 22 Teilen eines mit Ethylenoxid-End gruppen versehenen difunktionellen Polypropylendiols ED-37A mit einer Hydroxylzahl von 38 und einem Molekulargewicht von 3000 (hergestellt von der Firma Mitsui Chemicals Inc.), 23 Teilen eines Kettenverlängerungsmittels DETDA (Diethyltoluoldiamin), 1 Teil eines metallorganischen Katalysators: Bleinaphthenat mit einem Pb-Gehalt von 24%, und 4 Teilen grünem Toner.

Sowohl die Hauptkomponente als auch der Härter wurden bei 50°C aufbewahrt und in einem Volumenverhältnis von 1/1 unter Verwendung der nachstehend beschriebenen Vorrichtung versprüht.

Die Sprühvorrichtung war eine solche vom Typ T-3H der Firma Glass-Craft Co. und sie wurde verwendet bei einem Ruhedruck von etwa 140 kgf/cm² und ei nem Betriebsdruck von 105 bis 119 kgf/cm². Es wurde eine Sprühpistole ver wendet, wobei eine flache Kammer auf einer Probler-Pistole installiert wurde.

Die erste Schicht wurde auf einmal in einer Menge von etwa 1 kg/mk² aufge sprüht, d. h. die resultierende Dicke war etwas größer, um eine Versiegelung durchzuführen. Gelegentlich blieb eine sehr geringe Anzahl von Feinlunkern auf der Oberfläche zurück. Es konnte jedoch eine vollständig glatte Oberfläche erhalten werden durch Aufbringen der zweiten Schicht in einer Menge von 0,5 kg/mk². Nach dem Aufbringen der dritten Schicht in einer Menge von 0,5 kg/mk² wurde eine Antigleit-Behandlung durchgeführt durch Einnebeln der ge samten aufgebrachten Oberfläche, während die Sprühpistole nahezu horizon tal gehalten wurde.

Beispiel 3

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß 40 Teile des roten EPDM-Pulvers (EPDM-Pulver (2)) mit einer Teilchengröße von 0,3 mm oder weniger und einer Schüttdichte von 0,20 durch 40 Teile eines schwarzen Kautschuk-Pulvers, bei dem es sich um das Zerkleinerungsprodukt eines Abfallreifens handelte, das hauptsächlich SBR enthielt (schwarzes Kautschuk-Pulver (4)) und eine Teilchengröße von 0,7 mm oder weniger und eine Schüttdichte von 0,51 aufwies. Die Verarbeitbarkeit war gut.

Beispiel 4

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß 40 Teile des roten EPDM-Pulvers mit einer Teilchengröße von 0,3 mm oder weniger und einer Schüttdichte von 0,20 durch 80 Teile eines schwarzen Kautschuk-Pulvers ersetzt wurden, bei dem es sich um ein Zerklei nerungsprodukt eines Abfallreifens handelte, der hauptsächlich SBR enthielt (schwarzes Kautschuk-Pulver (4)) und das eine Teilchengröße von 0,7 mm oder weniger und eine Schüttdichte von 0,51 aufwies. Die Verarbeitbarkeit war gut.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch die 4,0 Teile EPDM-Pulver weggelassen wurden.

Vergleichsbeispiel 2

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch die 4,0 Teile EPDM-Pulver durch 20 Teile zerkleinertem EVA (Ethylen/Vinyl acetat-Copolymer)-Schaum mit einer Teilchengröße von 1 bis 2 mm ersetzt wurden. Die Nivellierung war schwierig und die Verarbeitbarkeit war schlecht.

Es wurden verschiedene Eigenschaften der in den Beispielen 1 bis 4 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhaltenen elastischen Bodenbelagsmate rialien (Pflastermaterialien) bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 an gegeben.

Tabelle 2

Wie in der Tabelle 2 angegeben, weisen die Beispiele 1 bis 4 eine Verarbeit barkeit auf, die nahezu gleich der Verarbeitbarkeit des Bezugsmaterials (Ver gleichsbeispiel 1) ist. Sowohl die Dämpfungseigenschaft (Elastizität) als auch die Wirtschaftlichkeit sind gleichzeitig demgegenüber verbessert. Wenn ein EPDM mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger verwendet wird, wer den insbesondere gleichzeitig die Zugfestigkeit und die Dehnung verbessert. Ein Auflaminieren dieser Materialien führt zu guten Laufeigenschaften (Leicht-Lauf eigenschaften) zusammen mit einer ausgezeichneten Wirtschaftlichkeit. Wie in dem Vergleichsbeispiel 2 angegeben, wird durch die Zugabe von EVA-Schaum die Verarbeitbarkeit stark beeinträchtigt.

Claims

1. Elastisches Bodenbelagsmaterial (Pflastermaterial), dadurch gekenn zeichnet, daß es ein Kautschuk-Pulver mit einer Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger in einem geschäumten Polyurethanharz mit überwiegend ge schlossenen Zellen, einem Expansionsverhältnis von 1,05 bis 3,0 und einer Dichte von 0,4 bis 1,2 g/cm³ enthält und hergestellt worden ist durch mechani sches Einleiten und gleichmäßiges Dispergieren eines inerten Gases in Ge genwart eines Silicon-Tensids während des Vermischens einer Hauptkompo nente, die ein Urethan-Prepolymer mit endständigen Isocyanatgruppen ent hält, mit einem Härter, der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff umfaßt, einem anorganischen Füllstoff, einem Katalysator und weiteren Zusätzen.

2. Elastisches Bodenbelagsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kautschuk ein Ethylen/Propylen-Copolymer-Kautschuk, d. h. EPR-, EPDM- und EPT- und/oder Styrol/Butadien-Kautschuk ist.

3. Elastisches Bodenbelagsmaterial nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kautschuk-Pulver, das eine Teilchengröße von 1,0 mm oder weniger hat, mindestens 80 Gew.-% oder mehr des gesamten Kau tschuk-Pulvers ausmacht.

4. Verfahren zur Herstellung bzw. zum Verlegen eines elastischen Boden belags, dadurch gekennzeichnet, daß man ein elastisches Bodenbelagsmate rial (Pflastermaterial) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 auf einem Untergrund (einer Unterlage) ausbreitet bzw. verlegt.

5. Verfahren zur Herstellung bzw. zum Verlegen eines elastischen Boden belags, dadurch gekennzeichnet, daß eine Substratschicht erzeugt wird durch Ausbreiten (Verlegen) eines elastischen Bodenbelagsmaterials nach minde stens einem der Ansprüche 1 bis 3 auf einem Untergrund (einer Unterlage) und Auflaminieren eines bekannten elastischen Polyurethan-Bodenbelags materials auf das Substrat.