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Verfahren zur Herstellung eines bahnförmigen gemusterten Belag-
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materials Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
bahnförmigen Belagmaterials, wobei auf eine bewegte bahnförmige Unterlage eine Masse
in fließfähiger Form zur Bildung mindestens einer Folienschicht aufgetragen wird,
darüber gegebenenfalls eine Unterschicht und darüber eine Deckschicht aufgebracht
werden und die so gebildete Ein- oder Mehrschichtbahn noch während des P:uhaftens
an der bahnförmigen Unterlage an ihrer Oberseite rapportmäßig profiliert und anschließend
diese Profilierung auf den erhöhten Flächen ein-- oder mehrfarbig rapportmäßig bedruckt
wird, nach Patent ........... (Patentanmeldung P 27 15 373.7).
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Bei der Herstellung von Fußbodenbelägen, Wandbelägan usw. ist es bekannt,
Hoch-Tief-Strukturen an der Belagoberfläche durch beson dere Prägewalzen zu erzeugen,
durch die die Materialbahn läuft Anschließend kann dann das Beisgmaterial über eine
Druckwalze laufen, an der eine Einfärbung erfolgt. Diese Art der Oberflächenveredlung
ist in der flegel aber nur dann möglich, wenn keine gro-.(3en Genauigkeitsanforderungen
an dis gegenseitige Zuordnung von Prägemuster und Farbmuster gestellt werden, da
die kontinuierlich durch eine Walzenprägestation gezogene Belagware unerwinschten
Zugbeanspruchungen ausgesetzt ist, die eine genaue Dim@nsionsstabilität der Belagware
verhindern. Aus der DE-OS 23 61 c369 und der DE-OS 22 37 475 sind solche Verfahren
bzw. Vorrichtungen zum Herstellen eines geschäumten bahnförmigen und mit Oberflächer
Prägung versehenen Bodenbelages bekannt
Zur Herstellung von tiefgeprägten
Bodenbelägen, wie beispielsweise mit Travertin-, Schiefer- oder auch Noppenmusterungen
wird daher bevorzugt ein diskontinuierliches Verfahren zum Herstellen von Platten
angewendet. Eine Fertigung von geprägten Platten, die unter Druck in der Wärme verformt,
abgekühlt, getempert und gestanzt werden, ergibt spannungsfreie Ware, die eine hohe
Dimensionsstabilität aufweist und bei der Druckmuster und Prägung rapportmäßig zueinander
genau produziert werden können. Dieses diskontinuierliche Verfahren hat aber den
Nachteil, daß es nicht so rationelle arbeitet wie eine kontinuierliche Anlage.
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Aus dem Hauptpatent ........ (Patentanmeldung P 27 15 373.7) ist
nun bereits ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von bahllförmigen gemusterten
und profilierten Belägen bekanntgeworden, bei dem rapportmäßige Profilierung und
rapportmäßige Einfärbung mit einem Muster mit hoher Genauigkeit und Dimensionsstabilität
aufgebracht werden können. Wesentlich für das Verfahren und den Erfolg des Hauptpatentes
ist das Merkmal, daß die Ein- oder Mehrschichtbahn mit ihrer untersten Seite fest
an einer bahnförmigen Unterlage haftet, sich nicht verschieben kann und mit dieser
Unterlage kontinuierlich befördert wird. Die Ein-oder Mehrschichtbahn selbst kann
in sich dehnbar und verformbar sein, sie muß auch nicht zwangsläufig eine Verstärkungseinlage
enthaltene da während der Durchführung der Oberllachenprofilierung und Bedruckung
sie fest auf der bahnförmigen Unterlage gehalten und am Verschieben und Ausweichen
gehindert wird. Die bahnförmige Unterlage hingegen muß dimensionsstabil sein und
nicht dehnbar, z.B. kann sie von einem Stahlband gebilde werden. Mit dem in dem
Hauptpatent beschriebenen Verfahren und Vorrichtung können sowohl Belagmaterialien
aus nur kompakten Runststoffschichten als auch kombiniert aus Schauinstoffschichten
und Kompaktschichten hergestellt werden Aufgabe der Erfindung ist es, daß Verfahren
des Hauptpatentes ....... F.¢(Pat,entanmeldung P 27 15 373.7) unter Ausntltzurig
der mit diesem vorgegebenen exakten räumlichen Zuordnung zwischen
Profilmuster
und Farbmuster weiter zu variieren, un nicht nur eine größere Vielfalt von Mustern
bei gleichzeitiger Erhöhung dei Gebrauchstüchtigkeit zu erzielen, sondern auch die
Herstellung hoch abriebfester Bodenbeläge zu ermöglichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, d anstelle
der erhöhten Flächen an der Oberseite des Belages tieferliegende Flächen mit einem
ein- oder mehrfarbigen Druck versehen werden.
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Durch die erfindungsgemäß vorgeseheneBedruckung nicht der Oberfläche
des Belages, sondern von tieferliegenden Flächen wird die Nutzschicht des Belages,
d.h. die dem Abrieb und Verschleiß ausgesetzte Schicht entsprechend vergrößert.
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Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen,
die durch die rapportmäßige Profilierung tiefgeprägten Flächen gleichzeitig mit
der Profilgebung einzufärben. Bei einer Dicke der Deckschicht von vorzugsweise zwischen
0,5 und l mm für Bodenbeläge kann die Profilierung eine Tiefe von ebenfalls bis
bis 1 mm aufweisen. Entsprechend der Prä.getiefe der Deckschicht gleich Nutzschicht
kann die Lebensdauer des Bodenbelages lin weitem Maße vorbestimmt werden, ohne daß
das Druckmuster bei sich verringernder Profiltiefe rend der Abnutzung verlorengeht
Für beispielsweise Wandbeläge oder sonstige dekorative Beläge, die nicht so hohem
Verschleiß wie Bodenbeläge unterliegen, werden die Schichtdicken in der Regel geringer
ausgeführt.
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Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, daß eine transparente
Deckschicht (Folie) bedruckt wird und mit ihrer bedruckten Seite auf di Folienschicht
aufgebracht wird. Bei diesem Verfahren ist das gesamte Druckmuster durch die Deckschicht
geschützt und die Nutzschicht, gleich Abriebschicht für einen Belag entspricht der
Dicke der Deckschicht. Bei diesem Verfahren ist es durch Anwendung des aus dem Hauptpatent
bekannten Verfahrens
möglich, eine rapportmäßige Profilierung zu
dem bereits rapportmäßig vorhandenen Druckmuster mit der gewünschten Genauigkeit
und Dimensionsstabilität auf der Oberseite des Belages vorzusehen, ohne eine nachträgliche
Transparentbeschichtung zum Schutz des Dnickmusters vornehmen zu müssen.
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Als Material für den herzustellenden bahnförmigen Belag eignen sich
insbesondere Weich-PVC bzw. Weich-PVC-Plastisole. Eine bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens sieht vor, daß als Folienschicht ein eingefärbtes Weich-PVC-Plastisol
auf die bahnförmige Unterlage aufgetragen und bei einer Temperatur zwischen 250
und 280°C geliert bei einer Transportgeschwindigkeit von 8 bis 12 m/min. und anschließend
bei einer Temperatur zwischen 70 und 100°C abgekühlt wird, hierauf als Deckschicht
ein eingefärbtes und/oder transparentes Weich-PVC-Plastisol aufgetragen und bei
einer Temperatur zwischen 200 und 2300C ausgeliert wird, anschließend in noch warmem
Zustand bei einer Temperatur von etwa 130 bis 200°C an der Oberseite profiliert
wird und gleichzeitig die entstandenen tiefgeprägten Flächen eingefärbt werden,
danach der Belag abgekühlt und von der Unterlage abgezogen wird.
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Bei Anwendung von bedruckten Deckschichten beispielsweise in Gestalt
bedruckter Folien kann das Verfahren zum Herstellen des Belagmaterials erfindungsgemäß
so durchgeführt werden, daß als Folienschicht ein Weich-PVC-Plastisol auf die bahnförmige
Unterlage aufgetragen und hierauf als Deckschicht eine transparente mustennäßig
bedruckte Folie aus vorzugsweise lieich-PVC mit der bedruckten Seite auf die Folienschicht
aufgebracht und anschließend bei einer Temperatur zwischen 180 und 250°C ausgeliert
und in noch warmem Zustand bei einer Temperatur von etwa 130 bis 200°C der Schichten
an der Oberseite profiliert wird und danach der Belag abgekühlt und von der Unterlage
abgezogen wird. Zusätzlich ist es noch möglich, die durch die Profilierung entstandenen
tiefgeprägten Flächen während der profilgebung des Belages rappertmäßig einzufärben.
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Für die Plastisole werden bevorzugt Weich-PVC-Pasten folgender Zusammensetzung
gewählt: 55 bis 70 Gew.-Teile E-Pasten-PVC mit einem K-Wert von 65 bis 75 30 bis
45 Gew.-Teile Weichmacher, vorzugsweise Phthalate wie Dioctylphthalat Butylbenzylphthalat
und 1 bis 3 Gew.-Teile Sekundärweichmacher wie (epoxydiertes Sojabohnenöl) O bis
90 Gew.-Teile Füllstoffe, wie Kreide, 0,5 bis 2 Gew.-Teile Stabilisatoren O bis
2 Gew. Teile Farbmittel (Pigmente, Ruß usw.) Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
lassen sich insbesondere Fußboden- und Wandbeläge mit rappormäßigen Profilierungen
wie Fliesen, Mustern und Druckmustern oder aber Profilierungen wie Travertin, Schiefer
od.dgl. herstellen Die Dicke der einzelnen Schichten richtet sich hierbei nach dem
Anwendungsgebiet des Belages, wobei bei Fußbodenbelägen an Trittfestigkeit, Eindruckverhalten,
Trittschalldämmung und Abriebfestigkeit der Nutzschicht wesentlich höhere Anforderungen
zu stellen sind als bei spielsweise bei Wandbelägen.
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Um beispielsweise für Bodenbeläge dickere Folienschichten zu erzielen,
kann in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Folienschicht durch zwei
fachen Auftrag einer Weich-PVC-Plastisolschicht mit zwischengeschalteter Angelierung
und Abkühlung gebildet werden. Auch ist es möglich, insbesondere zur Verbesserung
des Eindruckverhaltens bei Fußbodenbelägen eine Verstärkungseinlage vorzusehen,
die auf oder in der Folienschicht aut eine noch nicht gelierte Weich-PVC-Plastisolschicht
aufgelegt wird und auf diese Weise in den Belag eingearbeitet wird. Als
Verstärkungseinlagen
kommen insbesondere Glasfasergewebe -vliese, -matte oder beispielsweise textile
Vliese und Gewebe wie beispielsweise Polyestervliese od.dgl. in Frage.
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Eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäj3en Verfahrens ermöglicht
die Herstellung von Eodenbelägen mit einem relativen Verschleißwiderstand von mindestens
8, vorzugsweise 14 bis 20.
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Der relative Verschleißwiderstand gibt hierbei das Verhältnis der
zur Verfügung stehenden Nutzschicht (Verschleißschicht) zu dem im Abriebtest nach
DIN 51963 gemessenen Dickenverlust # 1 wieder. Die Erfindung ermöglicht es - gegenüber
bekannten BoQenbelägen- - die Gebrauchstüchtigkeit zu erhöhen ohne die Gesamtdicke
des Belages zu erhöhen.
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Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen Fig. 1 bis 3 im Querschnitt drei verschiedene Beläge, tig.
4 schematisch eine Anlage zum Herstellen der Beläge nach den Figuren 1 bis 3.
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Die Rückseite des Belages 1 nach Fig. 1 besteht aus der Folienschicht
2, die beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff unter Zusatz von Füllstoffen
und Pigmenten und gegebenenfalls Stabilisatoren besteht. Diese Folienschicht 2 ist
während der Herstellung des Belages 1 aus fließfählger (streichfähiger) Kunststoffmasse
fest und unverschieblich auf der bahnförmigen lund bewegten Unterlage aufgebracht.
Uber der Folienschicht 2 befindet sich die Deckschicht 3 als verschleißfeste Nutzschicht,
beispielsweise ebenfalls aus thermoplastischem Kuiiststoff mit entsprechenden Zusätzen
wie Weichmacher, Füllstoffe, Pigmente, ,Stabìlisatoren usw., bestehend. Die Oberseite
des Belages 1 ist mit der rapportmäßigen Profilierung 4 versehen. Die tiefgeprägten
Flächen 5 der Profilierung 4 sind zusätzlich bedruckt (eingefärbt). Es ist auch
möglich zwischen Folienschicht 2 und Deckschicht 3 ei.ne Verstärkungseinlage bzw.
bei. zweifachen Auftrag die Folienschicht 2 eine dazwischengelegte Verstärkungseinlage
vorzusehen.
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Bei dem Belag 1 nach Fig. 2 ist auf der Folienschicht 2 die Deck
schicht 3 mit aufgedrucktem Muster 6 aufgebracht, wobei die Musterseite der Deckschicht
3 auf der Folienschicht 2 aufliegt.
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Oberseitig ist dann der Belag 1 wiederum mit der rapportmäßigen Profilierung
4 passend zu dem Muster 6 ausgebildet, Bei dem Belag nach Fig. 3 ist zusätzlich
zu dem Belag nach Fig.2 eine Verstärkungseinlage 7 in der Folienschicht 2 vorgesehen,
wobei die Folienschicht aus den beiden Teilschichten 2a und 2b aufgebaut ist. Darüber
hinaus sind die tiefgeprägten Flächen 5 der Profilierung 4 ebenfalls zusätzlich
bedruckt.
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Die nach Fig. 1 bis 3 aufgebauten Beläge lassen sich vorteilhait als
Wandbelag und Bodenbeläge mit vielfältigen Musterungen und Profilierungen besonders
vorteilhaft im Fußbodenbereich einsetzen, da sie hier neben der vielfältigen Möglichkeit
der Musterung unter Anpassung an die unterschiedlichen Geschmacksrichtungen zugleich
eine hohe Gebrauchstüchtigkeit und VerschleißfestiglLeit aufweisen.
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Die Fig. 4 zeigt das Schema einer Stahlbandanlage zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines mehr-" schichtigen Belages
aufbauend auf fließfähigen Materialien. Das Stahlband 10 läuft in einer geschlossenen
Schleife zwischen zwei Umlenkwalzen 11, 12, von denen mindestens eine angetrieben
ist.
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Es bildet einen Obertrum, auf den die verschiedenen Schichten und
gegebenenfalls Folien nacheinander aufgetragen werden und ei.nen Untertrum, an dem
die Mehrschichtbahn mit nach unten liegender Oberseite anhaftet und von dem sie
schließlich über Abzugswalzen 13 nach Abkühlung abgezogen wird. Die Umlaufrichtung
des Stahlbandes 10 ist durch Pfeile gekennzeichnet. Unmittelbar an der Umlenkwalze
11 wird zu Beginn des Obertrums an einer als Reverse Roll Coater ausgebildeten Walzenauftragsstation
14 die Masse 2 zur Bildung der Folienschicht 2 i.n pastöser bzw. Cließfäh.iger Form
aufgetragen. Nachfolgend ist eine Abzugsstation 16 füT eine Verstärkungseinlage
vorgesehen, die bei Bedarf zugeführt v:erdon kann.
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Danach durchläuft das Stahlband eine Vorgelierstation 17, in der
die Erwärmung erfolgt und an die sich das Kühlfeld 50 anschließt.
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Daran schließt sich eine weitere Auftragsstation 18, die ebenfalls
als Reverse Roll Coater ausgebildet ist, an, zum Auftragen der Deckschicht 3 oder
der Zwischenschicht 2b. Daran schließt sich ein Folienkaschierwerk 51 an. Die so
gebildete Mehrschichtbahn durchläuft dann die Hauptgelierstation 19. Hinter der
Hauptgelierstation 19 ist die Prägestation bzw. Prägedruckstation 21 für die rapportmäßige
Profilierung 4 bzw. Präge druck 5, bestehend aus einer angetriebenen Prägewalze
bzw. Prägedruckwalze 22 und einer Gegendruckwalze 23, Ubertragungswalze 52, Auftragswalze
53 und Farbwanne 54 angeordnet. Die Antriebe der Walzen 22, 23, 52 und 53 sind miteinander
synchronisiert. Hinter der Prägedruckstation befindet sich die Umlenkwalze 12. Von
hier aus wird die Bahn zurückgeführt, abgekühlt und durch die Abzugswalzen 13 abgezogen
und zur Rolle 20 aufgewickelt.
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Der Belag nach Fig. 1 wird beispielsweise auf der Vorrichtung nach
Fig. 4 wie folgt hergestellt: An der ersten Auftragsstation 14 wird über den Reverse
Roll Coater ein Auftrag von 1900 g/m2 Weich-PVC-Plastisol entsprechend einer Dicke
der Folienschicht 2 von 1 1,3 mm aufgetragen. Die Zusammensetzung des Plastisols
ist beispielsweise: Verpastbares E-PVC, K-Wert 68 196 Gew.-Teile Butylbenzy phthalat
157 ist epoxyd. Sojabohnenöl 10 " Stabilisatoren 3 " II Kreide 180 " " Farbmittel
12 " " Die aufgetragene Folienschicht 2, die beispielsweise anthrazitfarbig eingef"irbt
ist, wird nachfolgend in dem Vorgelierkanal 17 bei einer Kanaltemperatur von 280°C
geliert, wahrend einer Verweilzeit von 2Q sec. und anschließend in dem Kühlfeld
p0 bei einer Temperatur von 100°C während einer Dauer von 20 sec. gekühlt.
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An der zweiten Auftragsstation 18, ebenfalls mittels Reverse Roll
Coater werden ca. 900 g/m2 entsprechend einer Schichtdicke von 0,7 mm, transparentes
Weich-PVC-Plastisol für die Deckschicht 3 aufgetragen und in dem Hauptgelierkanal
19 dann der zweischichtige Belag ausgeliert.
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Für das Weich-PVC-Plastisol der Deckschicht 3 wird beispielsweise
die folgende Zusammensetzung gewählt: Verpastbares E-PVC, K-Wert 68 68 Gew.-Teile
BBP 32 " " Stabilisatoren 2 " "
| Sekundär-We ichmacher |
| epoxyd. Sojabohnenöl# 3 " " |
Nach dem Verlassen des Hauptgelierkanals 19 wird in noch warmem Zustand des Belages
bei einer noch vorhandenen Temperatur von etwa 170°C an der Prägedruckstation 21
das gewünschte Prägemuster bzw. Profil rapportmäßig erzeugt. Diese Verfahrensweise
gestattet ein spannungsloses Prägen einer unverstärkten mehr-1 schichtigen Kunststoffbahn
in einem Arbeitsgang bei hoher Maßgenauigkeit und Dimensionsstabilität, die auch
im späteren Gebrauch erhalten bleibt. Gleichzeitig mit der Prägung wird über das
Prägedruckwerk 22 bis 26 das tiefgeprägte Profil bedruckt.
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Nach dem Abkühlen des Belages während des Rücklaufes des Untertrums
des Stahlbandes 10 wird der fertige Belag an der Umlenkwalze 11 abgezogen und aufgewickelt.
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Für den Fall, daß in oder auf der Folienschicht 2 eine Verstärkungseinlage
vorgesehen wird, kann zusätzlich die Station 16 in den Verfahrensablauf eingeschaltet
werden.
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Mit dem beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung können Beläge
bevorzugt in Dicken von 1 bis 3 mm hergestellt werden, die
spannungsfrei
rapportmäßig profiliert und bemustert sind.
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In der Fig. 4 ist schematisch auch die Vorrichtung zum Herstellen
von Belägen i der Ausführung nach Fig. 2 und 3 dargestellt Die Herstellung des Belages
nach Fig. 3 wird an dem nachfolgenden Beispiel erläutert: An der ersten Auftragsstation
14 der Stahlbandanlage werden über Reverse Roll Coater ca. 1000 g/m2 entsprechend
einer Schichtdicke von 0,7 mm eines kompakten Weich-PVC-Plasti.sols als Folienschicht
2a mit folgender Zusammensetzung aufgetragen: Verpastbares E-PVC, K-Wert 68 200
Gew.-Teile Dioctylphthalat 180 " " Sekundärweichmacher 10 " t Kreide 160 " lt Stabilisatoren
3 " " Farbe 10 " " Auf die aufgetragene Folienschicht 2a kann dann in noch ungeliertem
Zustand eine Verstärkungseinlage 6 beispielsweise ein Glasfaservlies oder Glasgittergewebe
an der Station 16 eingelegt werden, aanach wird die Folienschicht 2a in einem ersten
Vorgelierkanal 17 angeliert und nachfolgend mit Kühlfeld 50 abgekühlt. An der zweiten
Reverse Roll Coater Auftragsstation 18 wird eine zweite Beschichtung 2b von ca.
850 g/m2 entsprechend einer Schichtdicke von 0,6 mm des gleichen Weich-PVC-Plastisols
wie für die erste Schicht 2a aufgetragen. Anschließend wird an der Kaschierstation
51 eine bedruckte Weich-PVC-Folie zugeführt, beispielsweise einer Dicke von 0,7
mm> die mit ihrer bedruckten Seite auf der Plastisolschicht b aufliegt. Anschließend
wird in dem Hauptgelierkanal 19 ausgeliert. Nach dem Verlassen der Gelierstation
19 werden an der Prägestation 21 das gewünschte rapportmäßige Profil au7'tgebracht
und gegebenenfalls zusätzlich die tiefgeprägten Flächen der Profilierung bedruckt.
Nach dem Abkühlen des so bergestellten mehrschichtigen Belages wird dieser an der
Umlenkwalze 11 von dem Stahlband 10 abgezogen und
aufgewickelt.
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Bei Einsatz einer Deckschicht 3, bestehend aus einer bedruckten Weich-PVC-Folie
einer Dicke von 0,7 mm wird im Abriebtest (nach DIN 51 963) ein Dickenverlust von
0,05 mm festgestellt bei einer relativen Verschleißwiderstand von 14 oder mehr.
I4an erhält mit dem erfindungsgemäßen Verfahren tiefgeprägte, farblich in beliebigen
Druckmustern abgestimmte Beläge hoher Verschleißfestigkeit.