DE2623661B2

DE2623661B2 - Verfahren zur Herstellung eines elastischen harzartigen Fußbodenbelages

Info

Publication number: DE2623661B2
Application number: DE2623661A
Authority: DE
Inventors: Robert Perrigo Park Ridge N.J. Conger; Jeffrey Tucker Pearson; Vincent Frank Newtown Pogozelski; Donald Ronald Senior
Original assignee: Congoleum Corp
Current assignee: Congoleum Corp
Priority date: 1975-05-23
Filing date: 1976-05-24
Publication date: 1979-12-13
Also published as: SE427567B; CS196326B2; CA1059386A; SE7605815L; JPS5217576A; NL7605548A; NL166740C; FR2311886B1; NZ180934A; ES448179A1; HU175350B; AU499987B2; GB1520964A; IT1069059B; US4059709A; AR212813A1; DE2623661C3; FR2311886A1; BR7603281A; PL104310B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen harzartigen Fußbodenbelags, bei dem auf eine Schicht aus einem gelierten polymeren harzartigen Material, das ein Treibmittel enthält, und die sich auf einer Bahn aus einem Fasergrund- oder -trägermaterial befindet, eine ein färbendes Material enthaltende Druckmasse aufgetragen bzw. aufgedruckt und dann noch Gebrauchsschutzschichten einschließlich Decküberzugsmassen aufgetragen werden und nachfolgend dieses Bahnenmaterial in einem weiteren Fabrikationsschritt eines durchgehenden Verfahrens unter Zersetzung des Treibmittels und Verschäumen der harzartigen Schicht erhitzt wird.

Aus den US-PS 32 93 108, 32 93 094 und den DE-OS 16 29 612 und 16 19 248 sind elastische Fußbodenbeläge bekannt, die hergestellt werden, indem verschäumbar harzartige Bahnen, bestehend aus einer Grund- oder Trägerbahn aus Fasermateria! mit einer darauf aufgebrachten, getrockneten bzw. gelierten verschäumbaren Schicht aus Polymermaterial und weiteren üblichen Schichten aus Druckmassen, mit einem Überzug zur Bildung einer oberen Verschleißschicht versehen werden und sodann in einem direkt anschließenden Arbeitsgang gehärtet und geschäumt wird. Das Problem der Aufbringung einer Urethanüberzugsmasse auf nicht expandiertes, verschäumbares harzartiges Bahnenmaterial in einem Reihenfabrikationsverfahren wird dabei nicht in Betracht gezogen.

Obwohl Urethanüberzüge normalerweise leicht durch Tauchen, Sprühen, Bürsten, Walzen und andere herkömmliche Überzugsmethoden auf sehr verschiedene Materialien aufgebracht werden können, bestehen Schwierigkeiten beim Aufbringen solcher Überzüge auf verschäumbar, harzartige Bahnenmaterialien, wenn das Aufbringen der Urethanüberzugsmasse in einem Reihenherstellungsverfahren bzw. Durchlaufverfahren durchgeführt wird, bei dem die Urethanüberzugsmasse in einer Verfahrensstufe vor dem Verschäumen aufgebracht wird und das Erwärmen, Expandieren und Verschäumen der harzartigen Bahnenmaterialien in einer anderen Verfahrensstufe in einem Durchgang durch den Fabrikationsvorgang stattfinden. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus ist es unerwünscht, zwei Durchgänge der Bahnenmaterialien durch den Fabrikationsvorgang vorsehen zu müssen.

Wenn z. B. die Urethanüberzugsmasse in einem Reihenfabrikationsvorgang nach einem herkömmlichen

ι ο Überzugsverfahren unter Gießen in Form des Fallenlassens eines »Vorhangs« der Beschichtungsmasse auf das Bahnenmaterial dem verschäumbaren, harzartigen Bahnenmaterial zugeführt wird, kollidiert die veränderliche Geschwindigkeit, die beim nachfolgenden Erwär-

is mungs-, Expandier- und Härtungsvorgang erforderlich ist, mit der vorteilhaften eingestellten konstanten Geschwindigkeit, die im allgemeinen bei dem Überzugsverfahren des Gießens einer Beschichtung erforderlich ist. Wenn andererseits das Gegenwalzenüberzugsverfahren angewendet werden soll, das den verschiedenen Betriebsgeschwindigkeiten besser angepaßt werden kann, ist es schwierig, befriedigende, gleichmäßig als Schichten aufgetragene, blasenfreie Urethanüberzüge zu erzielen. Bei Herstellung elastischer, harzartiger Fußbodenbeläge könnten jedoch mit Polyurethanschutzüberzügen als Deckschichten aufgrund der guten Abriebfestigkeit und Festigkeit gegenüber Lösungsmitteln und chemischem Angriff, guten Elastizität, Anpassungsfähigkeit, Schlagfestigkeit, Zähigkeit, Glanzbe-

jo ständigkeit, guter Oberflächenbeschaffenheit, des guten Haftvermögens gegenüber vielen Materialien und der guten Wetterfestigkeit hochwertige und ökonomisch herstellbare Fußbodenbeläge des eingangs bezeichneten Aufbaus erhalten werden, wenn ein dementspre-

r> chendes Verfahren im Rahmen eines Reihenherstellungs- bzw. Durchlauf-Verfahrens zur Verfugung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Reihenfabrikationsverfahren zu schaffen, bei dem in einem durchgehenden Verfahrensgang die

4Ii Urethanüberzugsmasse auf die Bahn aus nichtexpandiertem, verschäumbaren polymeren harzartigen Bahnenmaierial, das mit einer Druckmasse beschichtet bzw. bedruckt und mit Gebrauchsschutzschichten versehen ist, aufgetragen und dann unter Bildung eines trockenen j und gehärteten Urethanüberzugs und Expandierung des verschäumbaren harzartigen Bahnenmaterials erwärmt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren, wie es durch den Patentanspruch wiedergebt) geben wird. Gegenstand der Erfindung ist somit ein wie eingangs angegebenes Verfahren, welches durch die im Patentanspruch angegebenen Maßnahmen gekennzeichnet ist.

In der Zeichnung ist die

")"i F i g. 1 ein Fließschema, das den Verfahrensgang wiedergibt, nach dem die Erfindung in der Praxis durchgeführt werden kann und die

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines typischen herkömmlichen Gegenwalzenüberzugsverfahrens, das

w) zur Durchführung der Erfindung benutzt wird.

Die F i g. 1 erläutert ein Fließschema eines typischen Fabrikationsvorgangs zur Herstellung elastischer, harzartiger Fußbodenbeläge, der bei der Erfindung anwendbar ist und bei dem in der ersten Verfahrensstufe auf ein

h^r> Grund- bzw. Trägerbahnenmaterial ein verschäumbares, harzartiges Polymerisat, wie z. B. Plastisol, normalerweise in einer flüssigen oder halbflüssigen Form, aufgetragen wird und dann das verschäumbare,

harzartige Polymerisat praktisch ohne Expandieren oder Verschäumen desselben erwärmt und erhärtet bzw. geliert wird. Dieses wird natürlich auf sehr einfache Weise lediglich durch Erwärmen auf eine erhöhte Temperatur bewerkstelligt, welche hoch genug ist das harzartige Material gelieren und fe-jt werden zu lassen, aber nicht hoch genug ist, um das Expandiermittel in der Masse zu aktivieren und ein Expandieren oder Verschäumen zu bewirken. Dieses ist ein in der Industrie angewendetes herkömmliches Verfahren, das nicht weiter erklärt oder beschrieben zu werden braucht

Das Grund- bzw. Trägerbahnenmaterial kann aus einer verflochtenen oder verfilzten Faserbahn, einem gewebten Stoff, einem gewirkten Stoff, einem Vlies oder ungewebten Gespinst oder praktisch aus irgendeinem Bahnenmaterialtyp bestehen und aus Mineralfasern, natürlichen Wollfasern oder natürlichen Fasern aus Cellulosematerialien, synthetischen oder künstlichen Fasem oder Fäden, wie z. B. aus keyon, Nylon, Polyestern, Polyolefinen usw, aus Asbest, Glaswolle, Mineral- oder Schlackenwolle, Metallfäden usw., hergestellt worden sein. Ein derartiges Bahnenmaterial kann gegebenenfalls zuvor mit einem wasserfesten oder verstärkenden Material, wie z. B. einem Vinylpolymeren, einem Butadien-Styrol-Polymerisat oder anderen thermoplastischen oder vernetzenden oder wärmehärtenden Harzen, imprägniert oder gesättigt worden sein.

Weitere spezielle Beispiele für andere Grund- bzw. Trägermaterialien sind in den US-Patentschriften 32 93 094 und 32 93 108 zu entnehmen.

Das verschäumbar harzartige polymere Material, das auf das Grundbahnenmaterial aufgetragen wird, ist vorzugsweise eine Dispersion oder eine Suspension eines Harzes in einem flüssigen oder halbflüssigen Medium. Das Dispersions- oder Suspensionsmittel ist in dem Fall eines wäßrigen Latex Wasser, in dem Fall eines Organosols ein organisches Lösungsmittel und in dem Fall eines Plastisols ein Weichmacher.

Piastisole werden wegen der leichten Handhabung derselben und der Tatsache, daß bei deren Verwendung anschließend nicht ein großes Volumen Wasser (in dem Fall eines wäßrigen Latex) entfernt zu werden braucht oder (in dem Fall eines Organosols) anschließend große Mengen organischer Lösungsmittel entfernt und möglicherweise wiedergewonnen werden müssen, bevorzugt

Das zur Zeit bevorzugte und am meisten verwendete Harz in einem solchen Plastisol ist Polyvinylchlorid, und zwar als Homopolymerisat, Copolymerisat, Terpolymerisat, Blockpolymerisat und dergleichen. Es können jedoch auch viele andere Harze verwendet werden, wie Polyolefine, ζ. B. Polyäthylen und Polypropylen, die Acrylate und Methacrylate, Polyamide, Polystyrole, Phenolharze, Harnstoffharze, synthetischer Kautschuk, Harnstoff-Formaldehyd, Neopren usw.

Außerdem sind verschiedene Weichmacher, wie z. B. Dibutylsebacat, Butylphenylphthalat, Di(2-äthylhexyl)phthalat, Dioctylphthalat usw., in den verschäumbaren harzartigen polymeren Massen enthalten, wie auch verschiedene Stabilisatoren, wie z. B. Phenylphthalat, dibasisches Bleiphosphit usw., um schädliche Effekte eines Abbaus durch Licht und Wärme zu vermindern. Pigmente, wie z. B. Titandioxid sowie auch Expandiermittel, wie z. B. Azodicarbonamid, sind ebenfalls enthalten. Außerdem können Beschleuniger, Inhibitoren, Katalysatoren, Antioxidantien, viskositätsändernde Mittel usw. enthalten sein. Typische Formulierungen und Zusammensetzungen von verschäumbaren harzartigen polymeren Materialien sind in den obengenannten US-Patentschriften angegeben.

Die Dicke der Schicht aus verschäumbarem harzartigen poiymerem Material, wie sie auf das Grundbahnenmaterial aufgetragen wird, liegt in dem Bereich von etwa 0,13 bis etwa 1,0 mm, gemessen vor dem Expandieren und Verschäumen.

Nach dem Auftragen der verschäurubaren, harzartigen polymeren Masse auf das Grundbahnenmaterial wird diese in einem Ofen oder einer anderen geeigneten Erwärmungsvorrichtung, der bzw. die bei einer erhöhten Temperatur von etwa 116 bis etwa 232° C gehalten wird, für eine Zeitdauer von etwa 1 Minute bis zu etwa 4 Minuten erwärmt, wobei die Masse geliert und fest wird. Die Temperatur und die Dauer sind voneinander abhängig, und je höher die Temperatur ist, desto kurzer ist die Dauer und umgekehrt Die erhöhte Temperatur ist jedoch nicht so hoch, daß sie das Expandiermittel in der Masse aktiviert oder zersetzt und etwa ein Expandieren oder Verschäumen zu diesem Zeitpunkt bewirkt.

Nach dem Erwärmen der verschäumbaren, harzartigen Masse oder des Plastisols auf eine genügend hohe Temperatur unter Gelieren und Festwerden ohne Expandieren der Masse wird diese dann mit einer Druckmasse, die einen Farbstoff oder ein Pigment oder ein anderes färbendes Material enthält, unter Bildung des gewünschten Musters oder der gewünschten Farbe bedruckt. Die Druckmasse oder das Plastisol können außerdem Harze, Weichmacher, Stabilisatoren, Antioxidantien usw. enthalten. Das Trocknen wird durch Aussetzen der Luft oder mittels üblicher Erwärmungsund Trocknungsmethoden bewirkt.

Typische Druckfarbmassen sind in den obengenannten US-Patentschriften angegeben. Inhibitoren sind in den Druckfarbmassen der Erfindung enthalten oder können weggelassen werden, je nachdem, ob ein Inhibieren gewünscht wird oder nicht

Weiterhin wird eine Gebrauchsschutzschicht mit einer durchschnittlichen Dicke von etwa 0,05 bis etwa 0,64 mm dann relativ gleichmäßig auf das gelierte Plastisol aufgetragen. Die Gebrauchsschutzschicht ist normalerweise eine klare, unpigmentierte Harzmasse, und ihr Hauptzweck liegt normalerweise darin, dem elastischen Fußbodenbelag eine verbesserte Verschleißfestigkeit zu verleihen. Viele Bestandteile der oben beschriebenen verschäumbaren, harzartigen polymeren Massen können auch in den Formulierungen der Gebrauchsschutzschicht vorhanden sein, insbesondere das Polyvinylchlorid oder ein anderes Harz, Weichmacher, Stabilisatoren usw., doch sind andere Bestandteile, wie z. B. das Expandiermittel, Pigmente usw, normalerweise nicht enthalten. Typische Formulierungen für Gebrauchsschutzschichten sind in den obengenannten US-Patentschriften angegeben.

Nach dem Auftragen der Gebrauchsschutzschicht auf das bedruckte, gelierte Plastisol wird diese in einem Ofen oder einer anderen geeigneten Erwärmungsvorrichtung, der bzw. die bei einer genügend hohen Temperatur von etwa 116 bis etwa 232°C gehalten wird, für eine Zeitdauer von etwa 1 Minute bis zu etwa 4 Minuten erwärmt, wobei diese Schicht geliert und fest wird. Eine solche erhöhte Temperatur reicht jedoch nur zum Gelieren und Verfestigen der harzartigen Gebrauchsschutzschicht aus und ist nicht hoch genug, um das Expandiermittel zu aktivieren oder zu ζ -setzen und ein Expandieren oder Verschäumen der verschäumbaren Materialien zu bewirken.

Das Produkt ist nun für das Aufbringen des Urethandecküberzugs nach dem Gegenwalzenüberzugsverfahren fertig, auf das direkt die in Reihe durchgeführte Erwärmungs- und Expandier- bzw. Verschäumungsoperation unter Bildung des elastischen, ~> harzartigen Fußbodenbelags mit dem gewünschten Polyurethandecküberzug durchgeführt wird. Dieses wird durch einen einmaligen Durchgang durch die Vorrichtung erreicht und erfordert nicht einen zweiten Durchgang, der ein Aufrollen des Produkts und ein ι ο Abrollen des Produkts für den zweiten Durchgang und dann ein weiteres Aufrollen des Produkts nötig machen würde.

Die Urethanüberzugsmasse kann einen oder mehrere der 5 Haupttypen von im Handei erhältlichen r> Urethanüberzugsformulierungen enthalten, welche in den A.S.T.M. D968-51-Bestimmungen angegeben sind. Die Hauptunterschiede zwischen diesen 5 Typen liegen außer ihrer chemischen Zusammensetzung in der Art und Weise, in der der Urethanüberzug gehärtet wird, d. h. ob er durch Umsetzung mit dem Sauerstoff der Luft eher als durch Umsetzung der darin enthaltenen NGO-Gruppen (Typ I), oder durch Trocknen durch Lösungsmittelverdampfuns und Härten durch Umsetzung mit der Feuchtigkeit der Luft (Typ II) oder durch Erwärmen und Sintern unter Bildung eines umgesetzten und gehärteten Urethanüberzugs (Typ III) oder durch Erwärmen unter Bildung eines Vorpolymerisats, das mit einem gesonderten Katalysator versehen wird, wie z. B. einem tertiären Amin (Typ IV) oder durch Lösungsmittelverdampfung und Umsetzung unter normalen Bedingungen ohne Hilfe eines Katalysators (Typ V) gehärtet wird.

Außerdem sind diese Urethanüberzugstypen durch die Anzahl der Komponenten in dem System in Gruppen eingeteilt. A.S.T.M.-Typen I, II und III sind Einkomponentensysteme, während die A.S.T.M.-Typen IV und V Zweikomponentensysteme sind. Die Typen II und IV oder Gemische oder Kombinationen davon in verschiedenen Anteilen werden bevorzugt zur Herstellung von Urethanüberzügen nach der Erfindung verwendet

Der Typ II basiert auf einem Vorpolymerisat mit Isocyanstendgruppen, das durch Lösungsmittelverdampfung trocknet und durch Umsetzung mit der 4-, Feuchtigkeit in der umgebenden Atmosphäre härtet. Aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Diisocyanate oder Gemische oder Kombinationen davon ergeben die NGO-Quelle, während die reagierenden Polyolhydroxylgruppen von Glykolen, Glycerinen, Trialkylolalkanen, Alkandiolen usw. oder Gemischen oder Kombinationen davon zur Verfügung gestellt werden. Andere Polyhydroxyverl indungen können ebenfalls verwendet werden.

Der Typ IV wird aus aromatischen, aliphatischen oder cycloaliphatischen Diisocyanaten oder Gemischen oder Kombinationen davon hergestellt, und die reagierenden · Polyolhydroxygruppen werden von Polyestern, PoIyäthern, Rizinusöl usw. geliefert Andere Polyhydroxyverbindungen können ebenfalls verwendet werden. Die e>o Diisocyanat- und Polyolverbindungen werden erwärmt und bilden dabei ein Vorpolymerisat das mit einem gesonderten Katalysator, wie z. B. einem tertiären Amin, versehen wird.

Typische spezielle Beispiele für solche aromatischen, aliphatischen und cycloaliphatischen Diisocyanate sind
TolylendiisocyanatXylylendiisocyanat
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat

1,5-Naphthalindiisocyanat,

S.S'-Dimethoxy-'M'-biphenyldiisocyanat,

Phenylendiisocyanat

S.S'-Dimethyl-'M'-biphenyldiisocyanat,

4,4'-Bisphenyldiisocyanat

Methylenbiscyclohexyldiisocyanat,

1,6-Hexamethylendiisocyanat,

2,2,4-Trimethyl-1,6-hexandiisocyanat,

Trimethylhexamethylendiisocyanat,

Isophorondiisocyanat

Dimer von Säurediisocyanat,

Trimer von Hexamethylendiisocyanat

usw.

Typische spezielle Beispiele für solche reagierenden Polyolpqlyhydroxyiverbindungen sind

1,2-Äthandiol, 1,2-Propandiol,

1,3-PropandioI, 1,4-Butandiol,

1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan,

Trimethyloläthan, Rizinusöl,

Polyoxypropylendiol, Polyoxyäthylenglykol,

Polyoxymethylenglykol,

Polytetramethylenglykol,

Poly(oxypropylen)-Addukte von Glycerin,

Polyoxypropylen-Addukte von Trimethylolpropan,

n,n,n,n-Tetrakis(2-hydroxypropyl)äthylendiamin,

Poly(oxypropylen)-Addukte von Pentaerythrit

2-Methylglucosid,b-Methylglucosid,

Erythrit, Pentaerithrit Adonit

Arabit, Sorbit, Mannit Dulcit

Adipinsäurepolyester, Sebacinsäurepolyester,

Bernsleinsäürepolyester, Polycaprolacton.
Mehrkernige Polyisocyanate und andere Polyhydroxyverbindungen sind ebenfalls gemäß einer allgemeineneren Ausführungsform der Erfindung verwendbar.

Allgemeiner gesagt, können die Polyurethanharze als eine Klasse von Harzen angesehen werden, die durch Umsetzung von Diisocyanaten mit organischen Verbindüngen, die zwei oder mehr aktive Wasserstoffe enthalten (wie z. B. Phenolen, Aminen, Hydroxyl- und Carboxylverbindungen), zu Polymerisaten mit freier Isocyanatgruppen erhalten werden. Unter dem EinfluC von Wärme oder Katalysatoren oder beiden setzen sich letztere jeweils mit Wasser, Glykolen, Diaminen usw unter Bildung eines wärmehärtenden Harzes um.

Die Polyurethanüberzugsherstellung

Die spezielle Polyurethanüberzugsmasse, die gemäC der Erfindung zum Auftragen benutzt wird, ist nich¹ kritisch und stellt als solche kein erfindungswesentliche! Merkmal dar. Wesentlich und kritisch jedoch ist daß die Viskosität der Urethanüberzugsmasse unter die hiei spezifizierten Bereiche fällt und daß gleichfalls da· Gießverhältnis unter den hier spezifizierten Bereid fällt

Im spezielleren ist zu sagen, daß aus Gründen, di< anhand der nachfolgenden Beschreibung noch klare werden, die Urethanüberzugsmasse eine Viskosität voi 10 bis 100 cP bei Raumtemperatur haben muß. Zu Erläuterung und zum Vergleich wird angegeben, daß dii Viskosität von Wasser bei 20,2°C 1 cP beträgt und dii Viskosität eines aus dem Orient stammenden S.A.E Schmieröls bei 15,6° C etwa 100 cP beträgt

Die Polyurethanüberzugsmasse wird auf die gelierti Gebrauchsschutzschicht als Decküberzug gegossen um hat eine Naßdicke von etwa 0,038 bis etwa 038 mm, dii schließlich eine Trockendicke von etwa 0,013 bi

0,13 mm nach dem Erwärmen, Trocknen und Härten ergibt.

Das Auftragen der Polyurethanüberzugsmasse auf die Oberseite der gelierten Gebrauchsschutzschicht wird mit einer speziell eingestellten Gegenwalzenüberzugsvorrichtung, wie sie in der Fig. 2 erläutert ist, vorgenommen. Dort ist eine Wegstrecke eines kontinuierlichen Bahnenmaterials dargestellt, dessen oberste Schicht die gelierte Gebrauchsschutzschicht ist. Dieses Bahnenmaterial wird von einer Beschickungsquelle (nicht dargestellt) aus zu der Oberfläche einer drehbaren, elastomeren Stützwalze 10 geführt, die sich

im Uhrzeigersinn dreht, wie dargestellt ist. Die Stützwalze 10 steht in Berührung mit einer drehbaren Überzugs- oder Streichwalze 12, die sich ebenfalls im Uhrzeigersinn dreht. Die Geschwindigkeit dieser Walzen wird so eingestellt, daß das Verhältnis oder die Anteile der Walzengeschwindigkeiten, wie es erwünscht oder erforderlich ist, variiert werden kann bzw. können. Die relativen Umfangsgeschwindigkeiten der Überzugs- oder Streichwalze 12 und der Stützwalze 10 werden das Streichverhältnis genannt, das am besten durch die folgende Formel definiert wird:

Streichverhaltnis =

Umfangsgeschwindigkeit der Streichwalzc
Umfangsgeschwindigkeit der Stützwalze

Es ist wesentlich, daß dieses Verhältnis innerhalb des Bereichs von 0,8:1 (in welchem Fall sich die Überzugswalze mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die Stützwalze bewegt) bis etwa 1.1 :1 (in welchem Fall die Überzugswalze sich mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Stützwalze 2> bewegt) gehalten wird. Diese Walzen bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen an ihrem Punkt der größten Nähe, und auf diese Weise wird der Überzug auf das vorbeistreichende Bahnenmaterial abgegeben und aufgewischt. Dieses Streichverhältnis muß inner- in halb des spezifizierten Bereichs gehalten werden, um eine geeignete Aufwischwirkung zu erzielen und die erwünschten Ergebnisse gemäß der Erfindung zu erhalten. Eine drehbare Meßwalze 14, die sich ebenfalls im Uhrzeigersinn dreht, nimmt in einem Trog oder Vorratsbehälter 18 enthaltene Urethanüberzugsmasse 16 auf, und die genaue Menge von Urethanüberzugsmasse 16 wird zwischen der Meßwalze 14 und der Überzugs- oder Streichwalze 12 richtig abgemessen und anschließend auf das Bahnenmaterial Λί, das sich um den -in Umfang der elastomeren Stützwalze 10 bewegt, aufgebracht.

Weitere Einzelheiten von den Gegenwalzenüberzugsverfahren können in Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Volumen 3, Seiten 765 bis 807, »Coating Methods — Survey« von D. G. Higgins gefunden werden. In diesem Zusammenhang wird festgestellt, daß in der Tabelle 1 dieses Überblicks von Higgins angegeben ist, daß der übliche Viskositätsbereich für nach dem Gegenwalzenüberzugsverfahren >o aufgebrachte Überzüge der Bereich von 1000 bis 20 000 cP ist. Dieser Bereich steht im Gegensatz zu dem oben angegebenen Bereich von etwa 40 bis 100 cP für das Auftragen der Urethanüberzugsmasse gemäß der Erfindung.

Nach dem Auftragen der Polyurethanüberzugsmasse auf die Oberfläche der gelierten Gebrauchsschutzschicht ist das überzogene Produkt für den Erwärmungsvorgang fertig, der die Schichten des Bahnenma terials erwärmt, trocknet, expandiert und verschäumt bo sowie härtet Dieses wird in einem Ofen oder einer anderen geeigneten Erwärmungsvorrichtung, der bzw. die bei einer erhöhten Temperatur von etwa 66 bis etwa 232° C und vorzugsweise von etwa 127 bis etwa 210° C gehalten wird, für eine Zeitdauer von etwa 1 Minute bis etwa 8 Minuten und vorzugsweise bis etwa nur 4 Minuten vorgenommen.

Der Erwärmungsvorgang trocknet und härtet die

Polyurethanüberzugsmasse und expandiert das verschäumbare, harzartige polymere Material, so daß sich dieses mit verschiedenen Expansionsverhältnissen von etwa 2:1 bis etwa 5:1 ausdehnt, je nach den besonderen vorhandenen Umständen.

Während des Erwärmungsvorgangs wird der Grad des Härtens und Erhärtens des Urethanüberzugs so eingestellt, daß der Überzug nicht so ausreichend erhärtet und fest wird, daß das Aufblähen und die gewünschte Expansion des harzartigen Materials ernstlich gestört werden könnten. Insbesondere kann, wenn ein Inhibitor in der Druckfarbe enthalten ist, um durch unterschiedliche Expansion einen Prägeeffekt bzw. reliefartigen Effekt zu erzielen, der Widerstand des erhärteten festen Urethanüberzugs bewirken, daß hervorstehende Bereiche horizontal in die vertieften Sohlenbereiche expandieren, so daß der Unterschied in der Schaumhöhe verlorengeht. Um dieses zu vermeiden, werden das Härten und Erhärten des Urethanüberzugs so eingestellt, daß diese nicht 80% während des Erwärmens und Expandierens des harzartigen Biattmaterials überschreiten. Diese Einstellung kann durch Regulierung der Wärme oder der Verweildauer in dem Ofen oder durch geeignete Wahl des Anteils, der Konzentration oder des Typs des verwendeten Härtungskatalysators vorgenommen werden.

Die Erfindung wird nun in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen noch weiter erläutert. Diese Ausführungsbeispiele geben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wieder, doch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.

Beispiel 1

Das Grund- oder Trägerbahnenmaterial ist eine Filzbahn mit einer Dicke von 0,76 mm aus Asbestfasern, imprägniert mit 5% Harnstoff-Formaldehyd-Harz und 25% Copolymerisat von Butadien und Acrylnitril. Die Asbestbahn wird erwärmt, um das Harnstoff-Formaldehyd-Harz zu härten. Die Asbestbahn wird außerdem mit einem Schlichteüberzug aus einer Hälfte Methylmethacrylat und einer Hälfte Butylacrylat in einer Menge entsprechend 11,35 g je 83,6 dm² versehen, und der Schlichteüberzug wird dann getrocknet

Die verschäumbare Plastisol-Überzugsmasse wird auf das Grundbahnenmaterial mit einer durchschnittlichen Dicke von etwa 038 mm (Naßdicke nach dem

Auftragen) mit der folgenden
Gewichtsteilen aufgetragen:

Zusammensetzung in

	Gcwichtsteile
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,
spezifische Viskosität 0,6	50
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,
spezifische Viskosität 0,4	50
Butylbenzylphthalat-Weichmacher	52
Sekundärer Weichmacher aus
Alkylarylkohlenwasserstoff	18
Azodicarbonamid-Expandiermittel	3
Dibasisches Bleiphosphit
(Stabilisator-Beschleuniger)	2
Pigment (Titandioxid)	5

Die Plastisol-Überzugsmasse wird bis zu einem festen Zustand in einem Ofen, der bei einer erhöhten Temperatur von 149°C gehalten wird, geliert. Die Erwärmungsdauer beträgt 3 Minuten.

Die auf die Oberfläche des gelierien und festen Plastisols aufgebrachten Druckfarben werden in dem gewünschten Muster aufgetragen und haben die folgenden Zusammensetzungen in Gewichtsteilen:

Cjcwichtstcilc

Vinylchlorid- Vinylacetal-Copolymerisat 8,5 Methyläthylketon 51,5

Titandioxidpignient (55%) 25,0

Triinellitsäureanhydrid-Inhibitor 15,0

Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat 13,5 Methyläthylketon 61,5

Pigment (kein Inhibitor) 25,0

Die Druckfarbenmassen werden erwärmt und getrocknet, bevor die Gebrauchsschutzschicht aufgetragen wird.

Dann wird eine Gebrauchsschutzschichtmasse mit der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsteilen auf das bedruckte, gelierte Plastisol mit einer durchschnittlichen Dicke von etwa 0,25 mm (Naßdicke nach dem Auftragen) aufgetragen:

	(Jewichtsleil
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,
spezifische Viskosität 0,50	95,0
Polyvinylchlorid, Suspensionsgrad,
spezifische Viskosität 0,35	5,0
Weichmacher aus alkylarylmodi-
fiziertem Phthalatester	38,0
Sekundärer Weichmacher aus
epoxidierten Tallölester	5,0
2,2,4-Trimethyl-l,3-pentandioldiiso-
butyrat	7,0
Stabilisator	3,0
Viskositätseinstellmittel	1,2

Die Gebrauchsschutzschichtmasse wird in einem Ofen, der bei einer erhöhten Temperatur von 149° C gehalten wird, geliert und verfestigt Die Verweildauer in dem Ofen beträgt 3 Minuten.

Die Polyurethanüberzugsmasse wird wie folgt formuliert: Ein aliphatisches Diisocyanat (Hexamethylendiisocyanat) ist die NCO-Quelle, die reagierenden Polyolpolyhydroxygruppen werden von einem Gemisch von Polyestern und Polyethern geliefert, wobei die Polyester den Hauptteil bilden und die Polyäther den kleineren

Teil bilden, und der Katalysator ist ein Gemisch von Tetrakis-2-hydroxypropyläthylendiamin, einem tertiären Amin und Dibutylzinndilaurat.

Die Urethanüberzugsmasse wird auf die Oberfläche der gelierten und verfestigten Gebrauchsschutzschicht mit einer Naßdicke von etwa 0,15 mm als Schicht aufgetragen. Die Viskosität der Masse beträgt 6OcP. Das bei dem Gegenwalzenauftragsverfahren angewendete Streichverhältnis beträgt 0,95 : 1. Der Aufbau der Gegenwalzenauftragsvorrichtung ist im wesentlichen so, wie er in der F i g. 2 der Zeichnung dargestellt ist.

Das mit dem Polyurethan beschichtete Produkt wird dann in einem Ofen in einem Reihenverfahrensvorgang bei einer erhöhten Temperatur von 196°C für eine Zeitdauer von 2 Minuten und 45 Sekunden erwärmt. Während dieser Zeitdauer wird zuerst das Lösungsmittel entfernt, dann werden die verschäumbaren harzartigen Materialien expandiert oder verschäumt und findet das Härten des Polyurethandecküberzugs und der anderen harzartigen Materialien statt.

Das verschäumbare Plastisol erhöht seine Dicke von etwa 0,38 mm auf etwa 1,14 mm, was ein Expansionsverhältnis von etwa 3 : 1 anzeigt. Die Urelhanüberzugsmasse wird getrocknet und gehärtet, und die Dicke dieses Überzugs nimmt dabei von etwa 0,15 mm (Naßdicke) auf etwa 0,05 mm (Trockendicke) ab. Das Grundbahnenmaterial und die Gebrauchsschutzschicht ändern ihre Dicke nicht in einem wesentlichen Maße, und die Gesamtdicke des Endprodukts beträgt etwa 2,21 mm.

Die Geschwindigkeit der Bahnenmaterialien durch die Reihenherstellungsverfahrensstufen des Auftragens von der Urethanüberzugsmasse und des nachfolgenden Erwärmens, Expandierens und Härtens ist veränderlich und wird durch die unvermeidlichen Änderungen der Geschwindigkeit des Herstellungsprozesses bestimmt. Die einzelnen Geschwindigkeiten der beiden Verfahrensstufen, obwohl sie variabel sind, ändern sich übereinstimmend und bleiben daher prkatisch in Bezug aufeinander gleich und sind in irgendeinem bestimmten Augenblick die gleichen und passen sich daher dem Gesamtherstellungsvorgang an. Kein Walzen des Produkts ist nach Beendigung der Urethanüberaigsbildung erforderlich, und es ist auch kein zwischenzeitliches Aufbewahren vor der nachfolgenden Erwärmungsstufc notwendig.

Der Polyurethandecküberzug haftet gut an der Gebrauchsschutzschichl. Das erhaltene Produkt ist in ausgezeichneter Weise als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial geeignet und zeigt die erwünschten oben angegebenen Eigenschaften und Merkmale von Polyurethanschutzüberzügen.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wird im wesentlichen wiederholt mit der Ausnahme, daß auf ein Filzgrundbzw, -trägermaterial eine verschäumbare Plastisolmasse aufgetragen wird, die die folgende Zusammensetzung in Gewichtsteilen hat:

Gewichtsteile

Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,

spezifische Viskosität 0,6 50
Polyvinylchlorid, Dispersionsgrad,

spezifische Viskosität 0,4 50

Alkylarylmodifizierter Phthalatester 55

Alkylarylkohlenwasserstoff 10
Zweibasisches Bleiphosphat 1,5

Titandioxid 5

Azocicarbonamid 2,5

Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den in dem Beispiel 1 erhaltenen Ergebnissen vergleichbar. Das erhaltene Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial mit einem Polyurethandeckschutzüberzug mit erwünschten Eigenschaften und Merkmalen.

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Überzugs- oder Streichwalze und der Stützwalze so eingestellt, d. h. geändert werden, daß ein Streichverhältnis von 0,8 : 1 erhalten wird. Wie oben angegeben ist, bewegt sich bei einer solchen Anordnung die Überzugswalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die geringer ist als die der Stützwalze.

Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den Ergebnissen des Beispiels 1 vergleichbar. Das erhaltene Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial mit einem Polyurethanschutzdecküberzug mit den erwünschten Eigenschaften und Merkmalen.

Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Überzugs- oder Streichwalze und der Stützwalze so eingestellt, d. h. geändert werden, daß ein Streichverhältnis von t : I erhalten wird. Wie oben angegeben ist, bewegt sich bei einer solchen Anordnung die Überzugswalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die praktisch der Umfangsgeschwindigkeit der Stützwalze etwa gleich ist.

Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den Ergebnissen des Beispiels 1 vergleichbar. Das erhaltene Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges FuBbodenbelagsniattrial mit einem Polyurethanschutzdecküberzug.

Beispiel 5

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Viskosität der Urethanüberzugsmasse auf 4OcP eingestellt, d.h. geändert wird. Dieses ist eine weniger viskose Überzugsmasse als die des Beispiels 1.

Die Ergebnisse sind im allgemeinen mit den Ergebnissen des Beispiels 1 vergleichbar. Das erhaltene Produkt findet eine ausgezeichnete Verwendung als elastisches, harzartiges Fußbodenbelagsmaterial mit einem Polyurethanschutzdecküberzug.

Beispiel 6

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Viskosität der Urethanüberzugsmasse auf 100 cP eingestellt, d.h. geändert wird. Dieses ist eine stärker viskose Überzugsmasse als die des Beispiels 1.

Beispiel 7
(Vergleichsbeispiel)

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Überzugs- oder Streichwalze und der Stützwalze so eingestellt und geändert werden, daß ein höheres Streichverhältnis, und zwar von 2: 1 gegeben ist. welches außerhalb der Erfindung liegt, aber normalerweise mehr in der Industrie benutzt wird, und daß die Viskosität der Urethanüberzugsmasse auf 500 cP erhöht wird, was außerhalb der Erfindung liegt, aber enger an dem normalerweise verwendeten Viskositätsbereich von Überzugsmassen, die bei den Gegenwalzenauftragsverfahren in der Industrie benutzt werden, liegt.

Die Ergebnisse sind nicht befriedigend. Das Produkt ist unerwünscht blasig und ist für den Handel nicht geeignet.

llic

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines elastischen harzartigen Fußbodenbelags, bei dem auf eine Schicht aus einem gelierten polymeren harzartigen Material, das ein Treibmittel enthält, und die sich auf einer Bahn aus einem Fasergund- oder -trägermaterial befindet, eine ein färbendes Material enthaltende Druckmasse aufgetragen bzw. aufgedruckt und dann noch Gebrauchsschutzschichten einschließlich Decküberzugsmassen aufgetragen werden und nachfolgend dieses Bahnenmaterial in einem weiteren Fabrikationsschritt eines durchgehenden Verfahrens unter Zersetzung des Treibmittels und Verschäumen der harzartigen Schicht erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als Üecküberzugsmasse eine Polyurethanmasse mit einer Viskosität von 10 bis 100 Centipoise verwendet und diese durch Gegenwalzenüberzug unter Einhaltung eines Streichverhältnisses von etwa 0,8 :1 bis etwa 1,1 :1 aufträgt sowie das folgende Erhitzen so regelt, daß der Härtungsgrad des Polyurethanüberzugs während des Expandierens der harzartigen Schicht in dem Bahnenmaterial keinen über 80% hinausgehenden Grad erreicht