DE202010017391U1

DE202010017391U1 - Elastischer Bodenbelag

Info

Publication number: DE202010017391U1
Application number: DE202010017391U
Authority: DE
Original assignee: 7 A CHEMSYSTEMS GmbH; 7-A CHEMSYSTEMS GmbH
Current assignee: 7 A CHEMSYSTEMS GmbH; 7-A CHEMSYSTEMS GmbH
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2020-02-13
Also published as: DE102010001894A1

Abstract

Elastischer Bodenbelag mit einer Oberfläche aus Kunststoff und zumindest einer mit einem Polyharnstoff verbundenen Fuge (10) zwischen Stücken (12, 14) des Bodenbelags, wobei der Polyharnstoff unter Verwendung einer Mischung (18) gebildet worden ist, wobei die Mischung (18) eine mindestens einen Polyasparaginsäureester umfassende erste Komponente und eine mindestens ein Isocyanat umfassende zweite Komponente umfasst, wobei der Polyharnstoff durch eine Reaktion des Polyasparaginsäureesters mit dem Isocyanat entstanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elastischen Bodenbelag.
Es ist bekannt, eine Fuge zwischen Stücken eines Bodenbelags mittels eines sogenannten Schmelzdrahts abzudichten. Beim Schmelzdraht handelt es sich um einen Kunststoffdraht, der durch Erwärmen aufgeschmolzen wird. Zum Verfugen wird die Fuge aufgefräst und dann mit dem geschmolzenen Schmelzdraht verschweißt. Dabei ist die für den Schmelzdraht jeweils angegebene Verarbeitungstemperatur streng einzuhalten. Durch die Erwärmung wird der Fugenbereich thermisch stark belastet. Diese Arbeit darf deshalb erst ausgeführt werden, wenn ein Bodenkleber zum Festkleben des Bodenbelags auf dem darunterliegenden Boden ausreichend abgebunden ist. Ein Verfugen mit Schmelzdraht sollte daher frühestens 24 Stunden nach einem Verlegen des Bodens mit Bodenkleber erfolgen.
Zum Verlegen des Schmelzdrahts ist eine teure Schmelzmaschine erforderlich. Eine mit Schmelzdraht verfugte Fuge muss sowohl unmittelbar nach dem Verfugen als auch nach dem Erkalten mit unterschiedlichen Messern nachbearbeitet werden. Das Verfahren ist somit kosten- und arbeitsaufwendig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass es durch die Ausmaße der Schmelzmaschine nicht möglich ist, Schmelzdraht bis an einen durch ein Hindernis, wie beispielsweise eine Wand oder eine Säule, begrenzten Rand hin zu verarbeiten.
Alternativ kann eine Fugenabdichtung mittels eines 2-Komponenten-Epoxidharzgemischs erfolgen. Dabei ist eine Verarbeitungstemperatur zwischen 18°C und 23°C einzuhalten. Der damit verfugte Bodenbelag ist erst nach 8 bis 12 Stunden begehbar. Eine vollständige Aushärtung ist erst nach 8 bis 12 Tagen erreicht. Innerhalb der ersten 48 Stunden darf das Material nicht mit Wasser in Berührung kommen. Darüber hinaus ist das Epoxidharzgemisch etwa 8 bis 12 Stunden lang anfällig für den Einschluss von Verschmutzungen, wie den auf Baustellen häufig vorkommenden Staub. Der Verarbeitungsbereich sollte über diesen Zeitraum abgesperrt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass Epoxidharze mit der Zeit vergilben können, so dass eine dauerhafte Farbgebung nicht möglich ist und die Fuge gegenüber dem Bodenbelag farblich hervortritt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll ein elastischer Bodenbelag mit einer Oberfläche aus Kunststoff und zumindest einer verbundenen Fuge zwischen Stücken des Bodenbelags angegeben werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8.
Erfindungsgemäß ist eine Verwendung einer Mischung umfassend eine mindestens einen Polyasparaginsäureester umfassende erste Komponente und eine mindestens ein Isocyanat umfassende zweite Komponente zum oberflächlichen Verfugen eines elastischen Bodenbelags mit einer Oberfläche aus Kunststoff vorgesehen. Der Bodenbelage mit einer Oberfläche aus Kunststoff kann durchgehend aus Kunststoff bestehen oder nur eine aus Kunststoff bestehende Deckschicht aufweisen. Bei dem Kunststoff kann es sich beispielsweise um PVC oder Gummi handeln. Der Bodenbelag kann auch aus Linoleum bestehen. Bei der Verwendung führt eine Reaktion des Polyasparaginsäureesters mit dem Isocyanat zur Bildung eines Polyharnstoffs.
Die erfindungsgemäße Verwendung weist die folgenden Vorteile auf:

– Die durch das Verfugen erreichte Verbindung zwischen Stücken des elastischen Bodenbelags ist elastisch, flüssigkeitsdicht und dauerhaft beständig.
– Der gebildete Polyharnstoff ist UV-beständig. Eine Vergilbung der gebildeten Fuge erfolgt nicht.
– Dadurch, dass kein Erhitzen des Bodenbelags erforderlich ist, ist es auch nicht erforderlich, mit dem Verfugen zu warten, bis ein beim Verlegen des Bodenbelags verwendeter Bodenkleber abgebunden ist.
– Die Verarbeitung der die erste und die zweite Komponente umfassenden Mischung ist über einen weiten Temperaturbereich von etwa 10°C bis 30°C möglich. Im Rahmen des angegebenen Bereichs hat die Verarbeitungstemperatur kaum Auswirkungen auf die Verarbeitbarkeit der Mischung und die Eigenschaften des gebildeten Polyharnstoffs. Eine zur Verarbeitung des bisher verwendeten 2-Komponenten-Epoxidharzgemischs erforderliche Mindesttemperatur von 18°C ist nicht erforderlich. Eine solche Temperatur ist auf Baustellen oft nur mit großem Aufwand bereitzustellen.
– Die die erste und die zweite Komponente umfassende Mischung bildet bereits nach ca. 30 Minuten eine Haut, so dass Verunreinigungen, wie Staub, auf der Oberfläche nicht mehr eingebunden werden. Im Gegensatz zum bekannten 2-Komponenten-Epoxidharzgemisch ist es daher nicht erforderlich, den Verarbeitungsbereich über einen längeren Zeitraum abzusperren.
– Die Mischung ist verhältnismäßig lange, d. h. für ca. 30 bis 40 Minuten, verarbeitbar.
– Der Bodenbelag ist nach ca. 2 Stunden vorsichtig und nach ca. 3 bis 4 Stunden normal begehbar.
– Die Mischung kann in jeder gewünschten Farbe hergestellt werden.
– Es sind keine Investitionen für eine Maschine zur Verarbeitung von Schmelzdraht erforderlich. Weiterhin ist keine aufwendige Nachbearbeitung der Naht erforderlich. Darüber hinaus besteht beim Verfugen im Gegensatz zum Verfugen mittels eines Schmelzdrahts keine Gefahr einer temperaturbedingten Schädigung der Oberfläche des Bodenbelags.
– Die Mischung kann bis an einen durch ein Hindernis, wie eine Wand oder eine Säule, begrenzten Rand des Bodenbelags hin verarbeitet werden.

Der Polyasparaginsäureester kann die folgende Formel aufweisen:
Dabei ist R1 ein Alkyl-Rest und X ein einfach verzweigter aliphatischer Alkyl-Rest oder ein mindestens ein Cycloalkyl-Rest umfassender Alkyl-Rest. X bestimmt durch sterische Faktoren die Tropf- und Trocknungszeiten der Mischung. Der Cycloalkyl-Rest kann substituiert oder unsubstituiert sein. X kann
oder
oder ein einfach verzweigter aliphatischer Alkyl-Rest gemäß der Formel
sein. Der Polyasparaginsäureester kann mit dem Isocyanat nach folgendem Reaktionsschema reagieren:
R3 ist dabei
R4-N=C=O ist ein beliebiges Isocyanat. Es kann sich dabei um eines der handelsüblichen Isocyanate Hexamethylendiisocyanat (HMDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) oder 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan (H₁₂MDI) handeln. Das Isocyanat kann auch Toluol-2,4-diisocyanat (TDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) oder Polymeres Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) sein.
Die erste Komponente und/oder die zweite Komponente kann jeweils unabhägig voneinander weiterhin mindestens einen Füllstoff, insbesondere Calciumcarbonat, Kieselsäure, Zeolith, insbesondere synthetisches Zeolith und/oder Siliziumdioxid, umfassen. Das Calciumcarbonat kann dabei eine Korngröße von 200 bis 300 μm und eine durch BET-Messung bestimmte spezifische Oberfläche von 6 bis 10 m²/g aufweisen. Es kann sich dabei um gefälltes Calciumcarbonat handeln. Die Kieselsäure dient als Verdickungsmittel. Sie kann eine durch BET-Messung bestimmte spezifische Oberfläche von 120 m²/g aufweisen. Das Zeolith kann eine Korngröße von 3 bis 4 Angström aufweisen.
Der Füllstoffanteil an der ersten und/oder der zweiten Komponente kann jeweils unabhängig voneinander 20 bis 80 Gewichtsprozent (Gew.-%), insbesondere 40 bis 75 Gew.-%, insbesondere 50 bis 70 Gew.-%, insbesondere 60 bis 70 Gew.-%, betragen.
Die erste Komponente kann weiterhin ein Dispergierhilfsmittel, insbesondere einen sauren Ester, insbesondere Phosphorsäurepolyester, und/oder einen Katalysator, insbesondere Dibutylzinnlaurit (DBTL) oder Oktansäure (C₈H₁₆O₂), zur Einstellung der Geschwindigkeit der Reaktion umfassen. Dabei verringert DBTL die Geschwindigkeit der Reaktion des Polyasparaginsäureesters mit dem Isocyanat während Oktansäure die Geschwindigkeit dieser Reaktion erhöht.
Die zweite Komponente kann weiterhin mindestens ein modifiziertes Silan, insbesondere Bis(trimethoxysilylpropyl)amin oder gamma-Aminopropyltrimethoxysilan, umfassen.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen elastischen Bodenbelag mit einer Oberfläche aus Kunststoff und zumindest einer mit einem Polyharnstoff verbundenen Fuge zwischen Stücken des Bodenbelags, wobei der Polyharnstoff unter einer erfindungsgemäßen Verwendung einer Mischung gebildet worden ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Fuge zwischen zwei Stücken eines Bodenbelags mit auf die Fuge geklebtem Klebeband im Querschnitt,
2 die in 1 gezeigte Fuge mit dem Bodenbelag nach dem Auffräsen,
3 die in 2 dargestellte Fuge mit dem Bodenbelag mit in die Fuge eingefüllter Mischung und
4 eine schematische Darstellung der in 3 dargestellten Fuge mit Bodenbelag in Seitenansicht.
Die erste Komponente wird wie folgt hergestellt:
Zunächst werden 352 g Polyasparaginsäureester gemäß der oben dargestellten Strukturformel, wobei R1 -CH₃ und X
ist, 484 g Asparaginsäureester gemäß der oben dargestellten Strukturformel, wobei R1 -CH₃ und X
ist, 1 g DBTL und 19 g Phosphorsäurepolyester in einem Vakuumdissolver bei geringer Umdrehungszahl der darin enthaltenden Dissolverscheibe gut vermischt. Anschließend werden 73 g einer im Verhältnis 1:1 aus synthetischen Zeolithen der Korngrößen 3 Angström und 4 Angström gemischten Zeolithmischung, 244 g Calciumcarbonat und 114 g Siliziumdioxid unter Rühren vorsichtig zugegeben. Danach werden 10 g Kieselsäure mit einer gemäß BET-Messung bestimmten spezifischen Oberfläche von 120 m²/g zugegeben, um eine pastöse Viskosität einzustellen. Daraufhin wird unter Vakuum, d. h. bei etwa 80 mbar, mit mittlerer Drehzahl für ca. 10 Minuten gerührt.
Die zweite Komponente wird wie folgt hergestellt:
786 g aliphatisches Isocyanat mit einem NCO-Gehalt von ca. 23% und 28 g einer 1:1 Mischung aus Bis(trimethoxysilylpropyl)amin und gamma-Aminopropyltrimethoxysilan werden in einem Vakuumdissolver mit geringer Drehzahl der darin enthaltenen Dissolverscheibe gut vermischt. Anschließend werden 258 g einer im Verhältnis 1:1 aus synthetischen Zeolithen der Korngrößen 3 Angström und 4 Angström gemischten Zeolithmischung und 56 g Siliziumdioxid unter Rühren vorsichtig zugegeben. Danach wird durch Zugabe von 10 g Kieselsäure mit einer gemäß BET-Messung bestimmten spezifischen Oberfläche von 120 m²/g eine pastöse Viskosität eingestellt. Abschließend wird unter Vakuum, d. h. ca. 80 mbar, mit mittlerer Drehzahl ca. 10 Minuten lang gerührt.
Die Mischung kann hergestellt werden, indem die erste Komponente in einer ersten Kartusche und die zweite Komponente in einer zweiten Kartusche vorgelegt werden. Die Kartuschen werden mittels einer handelsüblichen Ausdrückpistole mit einem handelsüblichen Mischrohr für 2-Komponentensysteme ausgepresst. Dabei werden die erste und die zweite Komponente automatisch im Verhältnis 2:1 im Mischrohr gemischt.
Die Verarbeitung der ersten Komponente und der zweiten Komponente erfolgt wie folgt:
Wie in 1 dargestellt, wird die Fuge 10 zwischen dem ersten Stück des Bodenbelags 12 und dem zweiten Stück des Bodenbelags 14 mit einem Klebeband 16 abgeklebt. Danach wird die Fuge mit einer Nahtfräse aufgefräst. Der Zustand nach dem Auffräsen ist in 2 dargestellt. Die aufgefräste Fuge wird mittels der Ausdrückpistole über das Mischrohr mit der Mischung 18 aus der ersten Komponente und der zweiten Komponente gefüllt, wie es in 3 dargestellt ist. Die Fuge 10 wird anschließend mit einem glatten Spachtel unter Druck, wie in 4 dargestellt, glattgezogen. Nach dem Glattziehen wird das Klebeband von beiden Seiten entfernt. Die Mischung in der Fuge 10 härtet daraufhin bündig mit dem Boden schrumpffrei unter Bildung des Polyharnstoffs aus.
Bezugszeichenliste

10: Fuge
12: erstes Stück
14: zweites Stück
16: Klebeband
18: Mischung
20: Spachtel

Claims

Elastischer Bodenbelag mit einer Oberfläche aus Kunststoff und zumindest einer mit einem Polyharnstoff verbundenen Fuge (10) zwischen Stücken (12, 14) des Bodenbelags, wobei der Polyharnstoff unter Verwendung einer Mischung (18) gebildet worden ist, wobei die Mischung (18) eine mindestens einen Polyasparaginsäureester umfassende erste Komponente und eine mindestens ein Isocyanat umfassende zweite Komponente umfasst, wobei der Polyharnstoff durch eine Reaktion des Polyasparaginsäureesters mit dem Isocyanat entstanden ist.
Elastischer Bodenbelag nach Anspruch 1, wobei der Polyasparaginsäureester die Formel
aufweist, wobei R1 ein Alkyl-Rest ist und X ein einfach verzweigter aliphatischer Alkyl-Rest oder ein mindestens ein Cycloalkyl-Rest umfassender Alkyl-Rest ist.
Elastischer Bodenbelag nach Anspruch 2, wobei X
oder ein einfacher verzweigter aliphatischer Alkyl-Rest gemäß der Formel
ist.
Elastischer Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Isocyanat Toluol-2,4-diisocyanat (TDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Hexamethylendiisocyanat (HMDI), Polymeres Diphenylmethandiisocyanat (PMDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) oder 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan (H₁₂MDI) ist.
Elastischer Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Komponente und/oder die zweite Komponente jeweils unabhängig voneinander weiterhin mindestens einen Füllstoff, insbesondere Calciumcarbonat, Kieselsäure, Zeolith, insbesondere synthetisches Zeolith, und/oder Siliziumdioxid, umfasst.
Elastischer Bodenbelag nach Anspruch 5, wobei der Füllstoffanteil an der ersten und/oder der zweiten Komponente jeweils unabhängig voneinander 20 bis 80 Gewichtsprozent (Gew.-%), insbesondere 40 bis 75 Gew.-%, insbesondere 50 bis 70 Gew.-%, insbesondere 60 bis 70 Gew.-%, beträgt.
Elastischer Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Komponente weiterhin ein Dispergierhilfsmittel, insbesondere einen sauren Ester, insbesondere Phosphorsäurepolyester, und/oder einen Katalysator, insbesondere Dibutylzinnlaurit (DBTL) oder Oktansäure (C₈H₁₆O₂), zur Einstellung der Geschwindigkeit der Reaktion umfasst.
Elastischer Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Komponente weiterhin mindestens ein modifiziertes Silan, insbesondere Bis(trimethoxysilylpropyl)amin oder gamma-Aminopropyltrimethoxysilan, umfasst.