DE3344243A1

DE3344243A1 - Oberflaechenbelag und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3344243A1
Application number: DE19833344243
Authority: DE
Inventors: Timothy David Columbia Pa. Colyer; Darryl LaMar Mountville Pa. Sensenig
Original assignee: Armstrong World Industries Inc
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1983-12-07
Publication date: 1984-09-13
Also published as: SE8306203D0; GB2136318A; JPS646946B2; SE8306203L; AU555001B2; AU2008183A; GB2136318B; CA1226800A; JPS59164129A; DE3344243C2; FR2542220B1; FR2542220A1; GB8405792D0; US4552606A

Description

_ 7 —

Oberflächenbelag und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Oberflächenbelag und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll ein Bahnmaterial gefertigt werden, bei welchem mit einer Schwimmtechnik eine Vielzahl von sehr dünnen flachen vorgeformten Musterelementen in eine dichtgepackte einzige Schicht gebracht werden, die dann auf ein Substrat vor der Verfestigung des Materials zu dem Endprodukt, beispielsweise einem Fußboden- oder Wandbelag aufgebracht wird.

Bei der Herstellung von Vinylfußbodenbelägen und Vinylwandbelägen, bei welchen die dekorative verschleißfeste Oberfläche eine Vielzahl von kleinen vorgeformten Musterelementen einschließt oder daraus besteht, die auf einem Substrat in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind, wobei die Fläche zwischen benachbarten Elementen mit einem Kunststoffmaterial gefüllt ist, ist es übliche Praxis, eine dünne Schicht von Designelementen auf einem laufenden Substrat zu plazieren und durch Anlegen einer Vibrationsbewegung die Musterelemente zueinander in einer Anordnung auszurichten, in welcher sie eine einzelne Schicht bilden und einander an wenigstens einer Stelle ihrer Umfange berühren. Das Anlegen einer Vibrationsbewegung an das Substrat und an die darauf befindlichen Musterelemente ist nötig, um die Elemente in eine gleichförmige Anordnung mit einer Stärke von einem Element zu bewegen, da es sehr schwierig ist, durch Verwendung von vorherigen Musterelementzuführeinrichtungen zu vermeiden, daß sich Musterelemente überlappen oder aufeinanderliegen oder relativ große Spalte zwischen sich haben. Ein solches Verfahren

- 8 ist aus der US-PS 3 056 224 bekannt.

Eine andere Anordnung zur Ausbildung einer einzigen Schicht aus flachen vorgeformten Musterelementen vor ihrem Aufbringen auf ein Substrat ist aus der US-PS 3 150 022 bekannt. Dabei wird eine Anordnung von Elementen mit willkürlichen Abständen auf ein erstes sich bewegendes Band gebracht, welches sie unter eine Platte transportiert, die sich über die Breite des Bandes erstreckt. Die Platte hat einen Abstand von dem Band, der nur etwas größer ist als die Stärke eines der Musterelemente, so daß nur eine Schicht mit der Stärke eines einzelnen Elements darunter vorbeilaufen kann. Die Musterelemente werden dann auf ein zweites Band gebracht, das sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die geringer ist als die des ersten Bandes. Dadurch werden die Elemente zu einer dichtgepackten Schicht mit der Stärke eines einzelnen Elements verdichtet, die dann an einem Substrat befestigt wird. Abänderungen dieser Methoden sind in den US-PSn 3 323 935, 3 012 901 und 3 540 411 beschrieben.

Die bisherigen Verfahren zur Ausrichtung von schnitzeiförmigen Stücken an der Oberfläche eines Substrats sind nicht völlig zufriedenstellend. Bei der Verwendung von Vibrationen zur Ausrichtung der Stücke fehlt nämlich eine zwangsweise Einstellung des Abstands zwischen den Stücken und/oder eine Regulierung der Überlappung der schnitzeiförmigen Stücke. Das Durchführen der schnitzeiförmigen Stücke auf einem sich bewegenden Träger oder einer Platte im Abstand von dem Träger, der etwas größer ist als die Stärke der Musterelemente erweist sich als unzureichend, wenn dünne schnitzelförmige Stücke verwendet v/erden, weil sich diese Stücke unter dem Abstreifer zusammenballen und sich aufeinanderschieben, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Trägers verringert wird, so daß keine Sicherheit für die Einstellung des Abstands der schnitzeiförmigen Stücke zueinander gegeben ist.

Die Herstellung von dekorativen Gegenständen, die für den Einschluß in polymere Fußbodenbelagsmaterialien, wie beispielsweise Vinyle, geeignet sind, und zwar dadurch, daß unterschiedlich gefärbte Plastisolmengen auf einer Flüssigkeitsmasse angeordnet und ausgebreitet werden, die mit dem Plastisol nicht vermischbar ist und eine Dichte hat, die größer ist als die des Plastisols, ist aus der US-PS 3 679 784 bekannt. Die separaten Plastisolmassen werden so zusammengebracht, daß die nebeneinanderliegenden Innenränder sich an unregelmäßigen, jedoch deutlich getrennten Zwischenflächen treffen. Das Plastisol kann geliert und geschmolzen werden, während es sich auf der Trägerflüssigkeit befindet, und davon entfernt werden, wobei das Substrat in einen Oberflächenkontakt mit dem flüssigen Plastisol gebracht und dann das Substrat angehoben wird.

Die US-PS 3 551 244 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Filmlaminats, bei welchen eine Polymerenlösung auf einerWasseroberfläche zur Bildung eines Films verteilt wird. Der Film wird dann kontinuierlich von der Wassoberflache durch ein Trägerelement entfernt, welches von unterhalb des Wassers durch die Film-Wasser-Trennfläche nach oben läuft, so daß der Film an dem Trägerelement haftet. Der Film kann vor dem Entfernen zu Flocken aufgebrochen werden. Zur Steuerung der Filmbildung können die Wassertiefe und die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers verwendet werden.

Dadurch wird jedoch nicht das Problem gelöst, wie aus einer Vielzahl von kleinen, sehr dünnen, vorgeformten flachen schnitzeiförmigen Stücken bzw. Chips unterschiedlicher Farben, Formen und Abmessungen eine dichtgepackte Schicht von willkürlich angeordneten Musterelementen gebildet werden kann und wie diese Schicht auf ein Substrat aufgebracht werden kann, um eine Oberfläche in einer Stärke zu erhalten, die gleich der eines einzigen schnitzeiförmigen Stücks ist, wobei im

wesentlichen keine Überlappungen oder übermäßigen Zwischenräume zwischen den Stücken vorhanden sein sollen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Oberflächenbelags zu schaffen, bei welchem dieses Problem gelöst ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine dichtgepackte,dünne Schicht mit einer Stärke eines einzelnen schnitzeiförmigen Stücks auf der Oberfläche eines Substrats ausgebildet wird, in dem eine Vielzahl von nicht benetzbaren dünnen flachen schnitzeiförmigen Stücken oder Flocken auf der Oberfläche einer Flüssigkeit verteilt werden, die in eine gegebene Richtung mit einer gegebenen Geschwindigkeit strömt, und daß dann der Mengenstrom der Flüssigkeit verringert wird, um ein Zusammenpacken der schnitzeiförmigen Stücke in einer Schicht mit der Stärke eines einzelnen schnitzeiförmigen Stücks herbeizuführen. Die Schicht aus schnitzeiförmigen Stücken wird dann von der Flüssigkeit entfernt, ohne daß ihre Ausrichtung gestört wird, wofür ein Trägerelement in Form einer porösen Bahn nach oben durch die Trennfläche zwischen der Flüssigkeit und der schnitzeiförmigen Stückschicht geführt wird. Die schnitzeiförmigen Stücke werden dann auf einen transparenten Klebstoffüberzug auf einem geeigneten präparierten Substrat überführt und mit Hilfe von Wärme und Druck daran zum Anhaften gebracht.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß wird ein Oberflächenbelag geschaffen, der eine dekorative verschleißfeste, schnitzeiförmige Stücke aufweisende Oberfläche hat. Bei dem Oberflächenbelag sind die schnitzeiförmigen Stücke auf der dekorativen verschleißfesten Oberfläche dicht in einer

Schicht zusammengepackt, die eine gleichförmige Stärke hat und der Stärke eines jeden schnitzeiförmigen Stücks entspricht, aus denen die Schicht gebildet wird.

Die dekorative Schicht aus schnitzeiförmigen Stücken ist aus dünnen, vorgeformten, flachen Chips oder Flocken unterschiedlicher Farben, Formen und Abmessungen zusammengesetzt, die in einem willkürlichen Muster angeordnet sind, wobei im wesentlichen keine Überlappungen oder übermäßige Zwischenräume zwischen den Musterelementen vorliegen. Bei der dekorativen Schnitzel schicht fehlen somit im wesentlichen Überlappungen. Bei der Herstellung des Oberflächenbelags mit der dekorativen Schnitzelschicht läßt sich eine bessere zwangsweise Steuerung der Abstände der schnitzeiförmigen Stücke erreichen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt;

Fig.1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig„ 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 3 im Schnitt zwei Teile des erfindungsgemäß gefertigten Produkts und zwar mit und ohne Dekor auf der Basisschicht und

Fig. 4 in einer Ansicht wie Fig. 3 das Produkt, nachdem ein Teil der verschleißfesten Schicht aus dem Zwischenraum der schnitzeiförmigen Stücke auf deren Oberflächen bewegt worden ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung dient dazu, das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich durchzuführen. Die Vorrichtung 1 hat einen Tank 2, an dessen einem

Ende 4 ein Flüssigkeitseinlaß 3 und an dessen anderem Ende 6 ein Auslaß 5 für die Flüssigkeit vorgesehen ist die Flüssigkeit 7 zirkuliert durch den Tank 2 mit Hilfe einer Pumpe 8, die zwischen dem Flüssigkeitsauslaß 5 und dem Einlaß 3 angeordnet ist. Zum Abziehen der Flüssigkeit aus dem Tank 2 ist eine Ventileinrichtung 28 vorgesehen.

Die Flüssigkeit muß eine geeignete Dichte und Oberflächenspannung haben, so daß die schnitzeIförmigen Stücke 9 schwimmend darauf gehalten werden.

Dabei werden dünne, nicht benetzbare Vinylschnitzel mit einem Verhältnis von Größe zu Masse derart, daß sie auf der Oberfläche der Flüssigkeit getragen werden können, welche eine geringere Dichte als die Schnitzel hat, auf der Oberfläche der strömenden Flüssigkeit dispergiert und durch die Oberflächenspannung darauf gehalten. Die schnitzeiförmigen Stücke schwimmen nicht in der Flüssigkeit sondern auf ihrer Oberfläche und bewegen sich darüber äußerst leicht.

Bei der gezeigten Ausführungsform besteht die Flüssigkeit 7 aus Wasser. Die zugeführten schnitzeiförmigen Stücke haben vorzugsweise eine Stärke von etwa 0,2 mm und wenigstens eine Abmessung im Bereich von 0,8 mm bis 25 mm. Das Wasser 7 wird mit der Pumpe 8 in einen Abschnitt 10 des Tanks 2 gepumpt. Der Mengenstrom des Wassers von der Pumpe 8 in den Abschnitt 10 des Tanks 2 wird mit einem Ventil 55 reguliert. Das Wasser strömt aus dem Abschnitt 10 in einen Abschnitt A des Tanks 2 mit einer Geschwindigkeit, die so festgelegt ist, daß eine geeignete lose gepackte Dispersion der schnitzeiförmigen Stücke auf der Oberfläche des Wassers 7 gewährleistet wird, wenn sie darauf zugeführt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers über dem Ab-Schnitts A des Tanks 2 wird durch ein Strömungsbe-

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schränkungselement 54 eingestellt, das eine öffnung aufweist. Durch Füllen des Abschnitts 10 des Tanks 2 mit Wasser und durch Regulieren der Größe der öffnung 57 kann ein Hochgeschwindigkeitswasserstrom quer über den Abschnitt A des Tanks 2 erreicht werden.

Die Schnitzel werden aus einem Fülltrichter 11 auf ein Band 12 dosiert abgegeben, nivelliert und mit Hilfe einer mit Nuten versehenen Walze 13 erneut dosiert. Die schnitzeiförmigen Stücke werden dann von dem Band 12 auf eine geneigte vibrierende Gleitrinne 14 geführt, um eine Anfangsentmischung herbeizuführen. Die schnitzelförrnigen Stücke 9 gleiten auf die Oberfläche 15 des Wassers 7, wobei sie mit ihren flachen Seiten mit der Oberfläche 15 in Kontakt kommen. Dadurch wird die Oberfläche 15 des Wassers 7, das mit einer Oberflächengeschwindigkeit von etwa 45 m/min strömt, nicht aufgebrochen. Die schnitzeiförmigen Stücke 9 schwimmen dann auf der Wasseroberfläche 15, nicht jedoch im Wasser 7.

Eine Kompaktierung der schnitzeiförmigen Stücke wird dadurch erreicht, daß die Oberflächenströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit 7 gesteuert wird. Die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit kann dadurch verringert werden, daß die Flüssigkeitstiefe erhöht wird, jedoch auch durch Verwendung von geeigneten Leiteinrichtungen, falls dies erforderlich ist.

Der Abschnitt A des Tanks 2 ist relativ flach. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers 7 in diesem Abschnitt des Tanks 2 beträgt etwa 45 m/min , was dazu führt, daß die schnitzeiförmigen Stücke 9 auf der Oberfläche 15 weit verteilt schwimmen, wie dies aus Fig. zu ersehen ist. Wenn das Wasser den übergang vom flachen Abschnitt A des flachen Tanks 2 in den tieferen Abschnitt B an der Stelle 56 durchströmt, wird die

Strömungsgeschwindigkeit schnell auf etwa 20 m/min verringert, wodurch die bisher in Fig. 2 gezeigten weit verteilten schnitzelförmigen Stücke enger gepackt werden. Die endlose poröse Bahn 16 in Abschnitt C des Tanks 2 verringert die Oberflächenströmungsgeschwindigkeit des Wassers weiterhin auf annähernd die Geschwindigkeit der endlosen porösen Bahn 17, d.h. auf die Laufgeschwindigkeit der Anlage. Aufgrund der allmählichen Verringerung der Wasseroberflächengeschwindigkeit bilden die schnitzeiförmigen Stücke 9 eine dichtgepackte Anordnung 17, in der sie im wesentlichen Randkontakt miteinander vor der endlosen porösen Abnahmebahn 16 haben.

Für die Herstellung eines Vinyloberflächenbelags werden dekorative schnitzeiförmige Stücke aus weichgemachtem Polyvinylchlorid oder einem Vinylchlorid-• Vinylazetatmischpolymerisat oder aus anderen geeigneten Materialien hergestellt. Es können auch Kombinationen von Polyvinylchlorid und synthetischem Kautschuk und Mischungen verschiedener Arten verwendet werden. Gewöhnlich werden dünne ungefüllte dekorative schnitzeiförmige Stücke verwendet, die transparent, transluzent oder undurchsichtig sind oder aus einer Mischung solcher Stoffe, bestehen. Die Erfindung ist jedoch darauf nicht beschränkt. Die Art des verwendeten Materials der Herstellung der schnitzeiförmigen Stücke ist nicht wesentlich. Das einzige Erforderniss besteht darin, daß die verwendeten schnitzeiförmigen Stücke auf einer Flüssigkeit schwimmen können müssen, auf der sie dispergiert und dann in die Form einer dichtgepackten Schicht gebracht werden.

Die dekorative verschleißfeste Oberfläche des Oberflächenbelags wird somit von einer Schicht aus einer Stärke der schnitzelförmigen Stücke oder Flocke gebildet. Die Stücke haben vorzugsweise eine Größe, bei der

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wenigstens eine Abmessung im Bereich zwischen 0,8 mm und 25 mm liegt. Die maximale Stärke der Musterelemente und der schnitzeiförmigen Stücke hängt davon ab, daß sie ein Verhältnis von Größe zu Masse haben, welches es erlaubt, daß sie auf der Oberfläche der Flüssigkeit getragen werden. Die schnitzeiförmigen Stücke können aus vorher kalandrierten Folien hergestellt werden,die auf diegewünschte Größe gebrochen oder geschnitten und so gemischt werden, daß eine gleichförmige Mischung von Stückgrößen bei dem Gesamtmuster verfügbar ist.

Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist* läuft eine endlose poröse Bahn 16 über Rollen 18, 19, 20 _f 21 und 22, Die Bahn erstreckt sich nach oben in einem Winkel von der Walze 18, die in einem Abschnitt C des Tanks 2 positioniert ist, durch die Trennfläche zwischen dem Wasser und der Stützschicht. Wenn sich die Bahn in Richtung des Pfeils 23 bewegt, werden die schnxtzelförmigen Stücke 9 an die nasse Bahn 16 angezogen und von ihr in einer kompaktierten Schicht 25 _f die im wesentlichen die Stärke einer einzigen Stückschicht hat, aus dem Wasser 7 heraustransportiert. Die Bahn 16 ist ausreichend porös, so daß Wasser hindurchgehen kann, während noch ein gebrochener Wasserfilm auf der Oberfläche beibehalten wird. Wesentlich ist, daß die Zuführungs- und Äbführungsgeschwindigkeit der schnitzeiförmigen Stücke 9 gleich sind, wodurch ein aus schnxtzelförmigen Stücken bestehender Abschnitt 24 angrenzend an die Abnahmebahn 16 mit im wesentlichen konstanter Länge aufrechterhalten wird (Fig. 2). Die Länge dieses gepackten Abschnitts 24 wird dadurch aufrechterhalten, daß die Geschwindigkeit des Stückzuführbandes 12 an der Zuführung der schnitzeiförmigen Stücke eingestellt wird, um die schnxtzelförmigen Stücke in einem Mengenstrom zuzuführen, der gleich dem der Stückabführung ist.

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Die Bahn mit der darauf befindlichen Schicht 25 aus schnitzeiförmigen Stücken läuft dann unter einer Vakuumeinrichtung 26 hindurch, wo überschüssiges Wasser aus der Bahn 16 und um die schnitzeiförmigen Stücke der Schicht 25 herum entfernt wird. Eine geringe Wassermenge wird unter den schnitzeiförmigen Stücken verbleiben, um sie an Ort und Stelle zu halten. Das poröse Endlosband bzw. die poröse Endlosbahn 16 läuft dann um die untere Walze 20 einer Schichtbildungseinrichtung 27, welche die Bahn antreibt, sowie um Leerlaufwalzen 20 und 21.

Mit einer herkömmlichen Beschichtungseinrichtung 30 wird ein Substrat oder ein Träger 29 mit einem Basisüberzug 31 versehen. Der Basisüberzug 31, der vorzugsweise ein Plastisol ist, wird beim Durchlauf durch einen Luftaufstrahlofen 32, der auf eine Temperatur von etwa 135° eingestellt ist, geliert. Dann wird auf den Basisüberzug 4Π mit einer herkömmlichen Beschichtungseinrichtung 33 eine transparente Klebstoffschicht 35 aufgebracht und beim Durchführen durch einen Ofen 34 getrocknet. Die Schicht 35 wird dann durch eine Heizeinrichtung 36 klebrig gemacht und durch den Spalt der Schichtbildungseinrichtung 27 zusammen mit der Bahn 16 mit der darauf befindlichen Schicht 25 aus schnitzeiförmigen Stücken geführt. Die obere Walze 51 des Schichtbildners 27 besteht aus Stahl und wird mit Dampf beheizt. Die untere Walze 20 besteht aus Hartkautschuk. Dadurch wird mit Wärme und Druck die Schicht 25 aus schnitzeiförmigen Stücken als Ganzes auf die beschichtete Oberfläche des Substrats 29 überführt.

Nach der Überführung der Schicht 25 aus schnitzeiförmigen Stücken auf das Substrat 29 wird das Substrat mit den darauf befindlichen Stücken durch eine Heizeinrichtung 37 geführt, welche den Durchlauf durch Einebnungswalzen 38 vorbereitet, um die Oberfläche der

Schicht 25 aus schnitzeiförmigen Stücken zu glätten. Die so gebildete Bahn wird dann mit Hilfe eines Gegenlauf walzenbeschichters 41 überzogen, der eine Schicht aus Plastisol 40 aufbringt. Es können auch andere Be-Schichtungseinrichtungen benutzt werden. Die überzogene Bahn wird dann unter eine Oberflächenbehandlungseinrichtung 42 geführt, beispielsweise durch eine Oberflächenglättungsklinge 44, welche das Plastisol 40 über den Oberflächen 49 der schnitzeiförmigen Stücke 9 der Schicht 25 aus diesen Stücken ausbreitet und die Räume 48 füllt, welche die schnitzeiförmigen Stücke umgeben (Fig. 3), um einen klaren bzw. durchsichtigen Überzug zu bilden, der eine verschleißfeste Schicht 47 bzw. Trittschicht 47 bildet. Die Oberflächenbehandlungseinrichtung 42 kann auch eine Luftrakel 43 aufweisen, die einen Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit gegen den Plastisolüberzug 40 bläst. Dadurch wird ein Teil des Plastisols 40 aus den Räumen 48 herausbewegt, welche die schnitzeiförmigen Stücke umgeben, und zwar auf deren Oberflächen, wodurch eine stärker texturierte oder besser geprägte Oberfläche (Fig. 4) gebildet wird, die erhabene Abschnitte 52, welche im wesentlichen in einer Ebene liegen, und vertiefte Abschnitte 53 aufweist, die im wesentlichen in einer Ebene unterhalb der Oberflächen der erhabenen Abschnitte 52 und der Oberflächen der schnitzeiförmigen Stücke liegen. Die Höhe der Prägung ist dabei annähernd gleich der Stärke der schnitzeiförmigen Stücke 9. Der so gebildete Oberflächenbelag wird dann durch einen Ofen 45 geführt und bei einer Temperatur von etwa 190° bis 205° erhitzt, um die harzförmige durchsichtige verschleißfeste Schicht 47 zu schmelzen und das Produkt 4M zu erzeugen.

In Fig. 3 ist der erfindungsgemäß hergestellte Oberflächenbelag in zwei Abschnitten gezeigt, nämlich einmal als Produkt mit einem Dekor oder Aufdruck auf der

Basisbeschichtung und ohne einen solchen Dekor. Der Oberflächenbelag hat ein Substrat 29, das aus einem Material besteht, wie es für diese Zwecke gewöhnlich verwendet wird. Der auf das Substrat 29 aufgebrachte Basisüberzug 31 kann ein nicht schäumbares Vinylplastisol aufweisen, das mit einer Stärke im Bereich von etwa 0,025 mm bis 0,125 mm aufgebracht wird. Der Überzug 31 kann auch ein schäumbares Plastisol aufweisen, das eine Stärke im Bereich von etwa 0,13 mm bis 0,65 mm aufweist. Es können auch andere herkömmliche Basisüberzüge verwendet werden. Der Basisüberzug 31 kann ein aufgedrucktes Dekor 50 aufweisen und pigmentiert sein, um das Substrat bzw. das Unterlagenmaterial unsichtbar zu machen und um als Hintergrundfarbe zu dienen, welche in den Zwischenräumen 48 zwischen den schnitzelförmigen Stücken 9 sichtbar wird, oder, wenn die schnitzelförmigen Stücke 9 transparent sind, durch diese Stücke hindurch sichtbar ist. Anschließend wird eine transparente Klebstoff schicht 35 mit einer Stärke aufgebracht, die im Bereich von etwa 0,005 mm bis 0,05 mm liegt und den Basisüberzug 31 bedeckt. Die Schicht 25 aus schnitzelförmigen Teilchen haftet an der Schicht 35. Über die Schicht 25 aus schnitzelförmigen Teilchen erstreckt sich eine insgesamt verschleißfeste Schicht 47 bzw. Trittschicht 47, die auch in die Zwischenräume 48 zwischen den schnitzelförmigen Stücken 9 verläuft und durch eine Klinge bzw. Rakel 44 (Fig. 2) vor dem Schmelzen geglättet wird.

Das in Fig. 4 gezeigte Produkt entspricht in seinem Aufbau im wesentlichen dem von Fig. 3 mit der Ausnahme, daß anstelle einer Glätte vor dem Schmelzen die durchsichtige verschleißfeste Schicht im wesentlichen aus den Zwischenräumen 48 zwischen den schnitzelförmigen Stücken 9 der Schicht 25 entfernt worden ist, und zwar durch Aufblasen eines Hochgeschwindigkeitsluftstroms mit Hilfe einer Luftrakel 43 (Fig. 2), wodurch das Material dieser Schicht auf die Oberflächen 49 der schnitzel-

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förmigen Stücke 9 verschoben wird, was eine besser texturierte und stärker geprägte Trittschichtoberfläche ergibt, bei der die Prägung sich in Deckung im Register mit den schnitzeiförmigen Stücken befindet.

Auf diese Weise hergestellte Produkte haben eine sehr dekorative und dauerhafte Verschleißfläche. Wenn ungefüllte transparente oder transluzente schnitzeiförmige Stücke verwendet werden, können neue stilisierende optische Effekte erreicht werden, wenn sie auf mit Dekor versehenen Substraten festgelegt werden. Ein zusätzliches optisches Styling kann auch dadurch erreicht werden, wenn schnitzeiförmige Stücke aus Jaspi bzw. Jaspis verwendet werden. Geprägte Trittschichten erhöhen der dekorativen Effekt des Oberflächenbelags und geben der verschleißfesten Schicht bzw. der Trittschicht ein dreidimensionales Aussehen.

Anhand von Beispielen wird die Erfindung weiter erläutert.

Beispiel I

Auf ein nicht schäumbares Plastisol der folgenden Zusammensetzung:

Gewichtsprozent

Texanolisobutyratweichmacher 11,49 Di(2-äthylhexyl)-phthalatweich-

macher 16,63

Organotinstabilisator (Mark 275) 0,47 Polyvinylchloridharz mit Dispersionsgrad und einer Viskosität

von 1,00 51,33

Kalkfüllstoff (325 Mesch) 20,08

wird mit einer Stärke von etwa 0,1 mm auf ein Fußbodenbelagsfilzsubstrat mit einer Stärke von 0,8 mm aufge-

bracht und bei 160° C eine Minute lang in einem Luftaufstrahlofen geliert. Das Plastisol ist bis zu einer Menge von 2 Gewichtsprozent pigmentiert, um die gewünschte Farbe und Undurchsichtigkeit zu erreichen.

Als nächstes wird eine Schicht aus einem wärmeempfindlichen Klebstoff der folgenden Zusammensetzung:

Gewichtspro ζ ent

Thermoplastisches Polyurethanpolymerharz (Estane 5712) 9,81 Siliziumdioxid 1,96 Methyläthy!keton 88,22 optischer Aufheller (Uvitex OV) 0,0094

miteiner Naßstärke von etwa 0,04 mm unter Verwendung eines Gegenwalzenbeschichters aufgebracht und dann in einem Niedertemperaturofen bei 120° durch Aufstrahlen von Luft getrocknet.

Danach wird eine Schicht aus schnitzeiförmigen Vinylstücken mit einer Stärke von 0,2 mm und der folgenden Zusammensetzung:

Teile pro Hundert Polyvinylchloridharz für allgemeine Zwecke (Hooker B-282) 100 Dioctlyphthalatweichmacher 30 Organotinstabilisator (Mark 275) 2

Stearinsäure 0,25

Pigment 2

durch Aufschwimmenlassen und Tragen auf einer endlosen gewebten Polyesterbahn mit 70 Mesch gebildet. Die Monoschicht aus schnitzeiförmigen Stücken wird dann von der Bahn auf das mit Klebstoff beschichtete Substrat überführt, wobei das Substrat mit Strahlungswärme erhitzt und dann mit dieser Fläche nach unten gegen die

Schicht aus schnitzelförmigen Stücken gerichtet durch einen Walzenlaminator geführt wird. Die obere Walze des Laminators bzw. Schichtstoffbildners besteht aus Stahl und ist mit Dampf beheizt. Die untere Walze besteht aus Hartkautschuk mit einer Shore-Α Härte von

Das die Schicht aus schnitzelförmigen Stücken enthaltende Substrat wird dann zwischen zwei Strahlungswärmequellen durchgeführt und auf eine Oberflächentemperatur von 154° bis 166° C erhitzt. Anschließend wird sie durch einen Walzenlaminator geführt, der eine obere gekühlte Stahlwalze und eine untere Kautschukwalze mit einer Shore-Α Härte von 65 aufweist. Dabei wird die Oberfläche der Schicht aus schnitzelförmigen Stücken auf eine Glätte eingeebnet, die für die darauffolgende Beschichtung geeignet ist.

Abschließend wird eine Plastisolschicht der folgenden Zusammensetzung:

Teile pro Hundert

Vinylchloriddispersionsharz (Stauffer SCC NV2) 41

Vinylchloriddispersionsharz

(Tenneco 1755) 53

Vinylchloridmischharz (Borden

260 SS) 6

Dioctylphtalat als Primärweichmacher 13,5

Texanolisobutyrat als Sekundärweichmacher 17,5,

Primärweichmacher (Santicizer S-160) 10

Sekundärweichmacher aus epoxydiertem

Sojabohnenöl (Admex 710) 3

Viskositätseinstellmittel (Solvesso

150) 5

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Teile pro Hundert 18%iges Zinkoctoat als

Stabilisator 0,2

15%iges Barxumneodecanoat
als Stabilisator 0,4

auf die Schicht aus schnitzeiförmigen Stücken mit einer Stärke von 0,08 mm bis 0,13 mm mit einem Gegenwalzenbeschichter aufgebracht, um die Zwischenräume um die schnitzeiförmigen Stücke herum mit Plastisol zu füllen und um eine zusätzliche Vinylschicht um die Stücke selbst herum anzubringen. Die Oberfläche der Plastisolschicht wird dann durch das Durchlaufen unter einer Glättungsklinge nivelliert. Anschließend wird das gesamte Harzmaterial dadurch geschmolzen, daß der Gesamtaufbau durch einen Luftaufstrahlofen mit einer Temperatur von 190° bis 205° C hindurchgeführt wird.

Beispiel II

Es werden die gleichen Materialien und Verfahrensschritte wie bei Beispiel 1 verwendet, mit der Ausnahme, daß nach dem Aufbringen der letzten Plastisolschicht Luft mit hoher Geschwindigkeit aufgestrahlt wird', um einen Teil des Plastisols aus den Räumen zwischen den schnitzeiförmigen Stücken auf deren Oberflächen zu verschieben, um eine stärker texturiere oder geprägte Oberfläche zu erzeugen.

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Claims

FDNER EBBINGHAUS FINCK

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

MARIAHILFPUATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95

ARMSTRONG WORLD INDUSTRIES, INC. DEAC-31414»7 Fi/ba

7. Dezember 1983

Oberflächenbelag und Verfahren zu seiner Herstellung

Patentansprüche

VI.J Verfahren zur Herstellung eines Oberflächenbelags mit einer dichtgepackten einzigen Schicht aus dekorativen schnitzeiförmigen Stücken an seiner Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß a) eine Flüssigkeitsmasse verwendet wird, die von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle strömt,

b) daß eine Vielzahl von dekorativen schnitzeiförmigen Stücken vorbereitet wird, die ein solches Verhältnis von Größe zu Masse haben,. daß sie auf

TO der Oberfläche der Flüssigkeitsmasse schwimmen können,

c) die schnitzeiförmigen Stücke auf die Oberfläche der Flüssigkeit an der ersten Stelle mit einer Geschwindigkeit und in Mengen aufgegeben werden, die so festgelegt sind, daß sich eine Dispersion der Stücke mit Abständen zueinander ergibt,

d) die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an der zweiten Stelle verringert wird, wodurch die schnitzeiförmigen Stücke eine dichtgepackte Schicht mit der Stärke eines einzigen Stücks an der Oberfläche der Flüssigkeit bilden,

e) die dichtgepackte Schicht von schnitzeiförmigen Stücken an der zweiten Stelle entfernt wird, ohne daß eine wesentliche Änderung des Abstands der schnitzelförmigen Stücke zueinander herbeigeführt wird,

f) die Schicht aus schnitzelförmigen Stücken auf ein Substrat aufgebracht und darauf festgelegt wird,

g) eine transparente harzförmige verschleißfeste

Schicht aufgebracht wird, um die schnitzelförmigen Stücke abzudecken und sich in die Zwischenräume zwischen ihnen zu erstrecken, und

h) Wärme zugeführt wird, um das gesamte Harzmaterial zu schmelzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsmasse, auf welche die schnitzelförmigen Stücke aufgegeben werden, eine solche Dichte und eine solche Oberflächenspannung hat, daß die schnitzelförmigen Stücke am Schwimmen gehalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsmasse, auf welche die schnitzelförmigen Stücke aufgebracht werden, eine Dichte hat, die geringer ist als die der Stücke, und daß die schnitzelförmigen Stücke auf die Oberfläche der Flüssigkeit derart und unter einem solchen Winkel aufgebracht werden, daß die Oberfläche der Flüssigkeit nicht durch das Ablegen der Stücke auf ihr aufgebrochen wird, so daß die schnitzelförmigen Stücke auf der Oberfläche der Flüssigkeit und nicht in ihr schwimmen und sich frei darauf bewegen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsmasse, auf die die schnitzelförmigen Stücke aufgebracht werden, Wasser ist, und daß der Hauptteil der schnitzel-

förmigen Stücke transparente ungefüllte Kunststoff-Schnitzel in einer Stärke von etwa 0,2 mm und wenigstens einer Abmessung im Bereich von 0,8 mm bis 25 nun sind»

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführgeschwindigkeit und die Menge der auf die Oberfläche der Flüssigkeit aufgebrachten schnitzeiförmigen Stücke im wesentlichen gleich der Abführgescnwindigkeit und der Menge der von der Flüssigkeit an der zweiten Stelle entfernten schnitzeiförmigen Stücke ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß die dichtgepackte Schicht von schnitzeiförmigen Stücken von der Flüssigkeit an der zweiten Stelle dadurch entfernt wird, daß ein poröses Trägerelement nach oben unter einem Winkel von unterhalb der Oberfläche durch die schnitzeiförmige Stückschichtzwischenfläche geführt wird und daß dabei überschüssige Flüssigkeit von dem Trägerelement und aus der Umgebung der schnitzeiförmigen Stücke vor ihrer Festlegung auf dem Substrat entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen und Festlegen der Schicht der schnitzeiförmigen Stücke auf dem Substrat auf das Substrat ein überzug auf Plastisolbasis aufgebracht und darauf geliert wird und über den gelierten Plastisolüberzug eine transparente Klebstoffbeschichtung aufgebracht und getrocknet wird, und daß dann die Schicht aus schnitzeiförmigen Stücken auf dem beschichteten Substrat mit Hilfe von Wärme und Druck festgelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisüberzug und wenigstens einige der schnitzeiförmigen Stücke pigmentiert sind.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisüberzug ein Dekor aufweist und durch die Klebstoffbeschichtung, die dekorativen schnitzelförmigen Stücke, die daran befestigt sind, und die verschleißfeste Schicht hindurch sichtbar ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine harzförmige verschleißfeste Schicht in Form eines Vinylharzplastisols verwendet wird, welches nach dem Aufbringen von den Räumen zwischen den schnitzeiförmigen Stücken auf deren Oberseiten mit Hilfe von mit hoher Geschwindigkeit ausströmender Druckluft bewegt wird, wodurch eine geprägte Trittschichtoberfläche erhalten wird, in welcher die Prägung in Deckung mit den schnitzeiförmigen Stücken steht.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeicnet, daß nach dem Aufbringen und Festlegen der Schicht von schnitzeiförmigen Stücken auf dem Substrat dieses mit den Stücken darauf zwischen Glättungswalzen hindurchgeführt wird, um die Oberfläche der Schicht aus schnitzeiförmigen Stücken vor dem Aufbringen der verschleißfesten Schicht zu glätten.

12. Oberflächenbelag, hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer dekorativen geprägten Trittschichtoberfläche, gekennzeichnet durch

a) eine geschmolzene, mit Dekor versehene Basisschicht aus Harz,

b) eine transparente polymere Überzugsschicht, die auf die Basisschicht aus Harz aufgeschmolzen ist,

c) eine Vielzahl von flachen dekorativen schnitzelförmigen Stücken, die im wesentlichen in einer einzigen Ebene auf der polymeren Überzugsschicht in einem nicht geometrischen Muster angeordnet sind, wobei im wesentlichen alle Räume zwischen benachbarten schnitzeiförmigen Stücken kleiner als die einzelnen Stücke sind, und

d) einen transparenten verschleißfesten Oberflächenüberzug aus geschmolzenen Harz, der vorherrschend auf den Oberflächen der schnitzelförmigen Stücke angeordnet ist, wodurch sich ein Oberflächenbelag ergibt, bei welchem das Dekor auf der Basisschicht durch wenigstens die transparenten Abschnitte der verschleißfesten Oberfläche zwischen den schnitzelförmigen Stücken sichtbar ist und die verschleißfeste Oberfläche erhabene Abschnitte, die im wesentlichen in einer Ebene liegen, und vertiefte Abschnitte zwischen den schnitzelförmigen Stücken aufweist, die im wesentlichen in einer Ebene und unter den Oberflächen der erhabenen Abschnitte und den Oberflächen der schnitzelförmigen Stücke liegen.

13. Oberflächenbelag nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die harzförmige Basisschicht auf ein Substrat aufgeschmolzen und davon getragen wird.

14. Oberflächenbelag nach Anspruch 12, dadurch g e kenn ze ichnet, daß wenigstens einige der schnitzelförmigen Stücke transparent sind,, eine Stärke von etwa 0,13 mmbisO,4 mm haben und der Hauptteil der schnitzelförmigen Stücke wenigstens eine Abmessung zwischen 0,8 mm und 25 mm aufweist.

15. Oberflächenbelag nach Anspruch 12, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der verschleißfeste Oberflächenüberzug auf den schnitzeiförmigen Stücken eine Stärke von etwa 0,1 mm bis 0,25 mm hat, während die vertieften Abschnitte zwischen den schnitzeiförmigen Stücken eine Tiefe von etwa 0,13 mm bis 0,4 mm haben.

16. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die schnitzeiförmigen Stücke aus Polyvinylchloridharz bestehen.

17. Oberflächenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schnitzeiförmigen Stücke eine willkürliche Mischung aus unterschiedlichen Farben aufweisen, von denen sich wenigstens einige in der Farbe von der Farbe der Basisschicht unterscheiden.

18. Oberflächenbelag nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente, polymere überzug auf der Basisschicht pigmentiert ist.

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