DE3712292A1 - Pvc-kaltschweissmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft PVC-Kaltschweißmittel bestehend aus PVC-Pulvern oder Granulaten, Lösungsmittel und gegebenenfalls Füllstoffen und sonstigen Hilfsstoffen, die zum Verbinden bzw. Ausfugen der Stoßkanten von PVC-Bahnen verwendet werden.

PVC-Bahnen sind aufgrund ihrer Strapazierfähigkeit und deko­ rativen Muster als Boden- und Wandbelag außerordentlich beliebt. Da der Belag zudem wasserdicht und wasserfest ist, wird er besonders in Naßräumen, Krankenhäusern und Labors verwendet. In zunehmendem Maße wird dieses Material auch zur Strukturierung und wasserdichten Kaschierung von Tapeten eingesetzt.

Da aus fabrikationstechnischen und verlegetechnischen Gründen die Bahnbreiten häufig kleiner sind als die zu belegenden Böden, treten beim Verlegen regelmäßig Stoßfugen bzw. Nähte auf, an denen der Boden nicht wasserdicht ist bzw. bei mechanischer Beanspruchung leicht verletzt werden kann. Bei verlegten PVC-Böden kommt es darüber hinaus mit der Zeit zu einer Schrumpfung der Bahnen, so daß auch anfänglich sehr dichte Nähte im Verlaufe der Zeit eine Breite von einigen Millimetern erhalten, wodurch Schmutz- und Putzwasser in die Naht eindringt. Die eingedrungene Feuchtigkeit verursacht bei vollflächiger Verklebung eine Kleberzerstörung, wodurch sich die Nahtkanten lösen und hochstellen.

Da die zu verschweißenden Bahnen häufig nur eine Dicke von ca. 1-3 mm besitzen und die Nahtstellen erheblichen Zugbelastungen ausgesetzt sind, stellt diese Verschweißung einen erheblichen Anspruch an das zu verwendende Schweißmittel.

Da darüber hinaus die Naht optisch sich nach Möglichkeit wenig von der übrigen PVC-Bahn abheben soll, scheiden alle Klebstoffe, die sich farblich oder materialmäßig von dem verwendeten PVC-Boden abheben, als Bindemittel aus.

Da PVC als thermoplastischer Stoff oberhalb von 160°C formbar ist, besteht die Möglichkeit den Nahtbereich soweit zu erhitzen, daß die Bahnen mit Hilfe einer Schweißschnur miteinander verschweißt werden. Da PVC andererseits bereits bei Temperaturen oberhalb von 140°C unter Abgabe von HCl langsam zersetzt wird, erfordert dieses Verfahren neben der zur Verfügungstellung einer entsprechenden Hitzequelle, die nicht überall zur Verfügung steht, auch eine sehr präzise Arbeitsweise, um eine qualitäts­ mäßig einwandfreie Verschweißung zu erreichen, d. h. Temperatur und Schweißgeschwindigkeit müssen aufeinander abgestimmt sein. Fährt man zu schnell, verbindet sich die Schweißschnur nur schlecht mit dem PVC, fährt man zu langsam, gibt es Brandflecken auf dem PVC-Belag. Neben den teuren Gerätchaften (DM 1500,-- bis 2000,--) und der Abhängigkeit von einem Stromanschluß sind fünf Arbeitsgänge notwendig, um die Nähte zu verschweißen, gegenüber zwei Arbeitsgängen ohne Stromanschluß bei der Kaltverschweißung. Eine weitere Einschränkung ist, daß die zu verschweißenden PVC-Bahnen bei der Heißverschweißung eine mindestens 0,6 mm starke PVC-Massivschicht haben muß. Diese Massivschicht haben hauptsächlich nur Homogenbeläge.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Kaltschweißmittel für PVC-Bahnen zu finden, welches ohne Energiequellen auskommt, im Aussehen der PVC-Bahn angepaßt werden kann, imstande ist, auch breitere Fugen auszufüllen und eine gleichmäßige stumpfe Verklebung hoher Belastbarkeit ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Es ist bekannt, daß PVC durch einige Lösungsmittel angequollen wird, jedoch diese Lösungsmittel die Anforderungen an ein Kaltschweißmittel nicht erfüllen. Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß sich Tetrahydrofuran für die Kaltverschweißung von PVC eignet. Die erzielten Nahtzugfestigkeiten mit dem reinen Lösungsmittel waren jedoch nicht zufriedenstellend. Erst durch Zugabe bestimmter Mengen von hochwertigem PVC wurden die Werte von 4 auf 8 kg pro qcm verdoppelt. Diese spezielle Mischung konnte den Anforderungen der Praxis standhalten, d. h. zwischen den beiden Bahnen wurde eine stabile homogene Verbindung geschaffen.

Durch Zusatz geeigneter Füllstoffe und Mattierungsmittel, wie Kieselgel, Aluminiumoxid, Titandioxid, Ruß etc. sowie von Farbstoffen, die auch sonst in der PVC-Produktion verwendet werden, wie Cadmiumsulfid, Eisenoxid, Chromoxid, Titandioxid, Ruß, organische Pigmente etc., kann das Kaltschweißmittel in weiteren Grenzen modifiziert und in seinem Aussehen an die zu verschweißende PVC-Bahn angepaßt werden.

Da PVC im allgemeinen gegen Licht, insbesondere UV-Licht empfindlich ist, werden den Kaltschweißmitteln die gleichen Stabilisierungsstoffe zugesetzt, wie sie auch sonst im PVC enthalten sind, z. B. Hydroxybenzophenon oder Benzotriazole. Weiterhin setzt man als Stabilisatoren Antioxidantien und HCl-bindende Mittel zu. Schwermetallsalze und metallorganische Verbindungen, wie Dibutyl- oder Dioctylzinnverbindungen sowie gegebenenfalls epoxidiertes Sojaöl haben sich dabei bewährt. Um die Härte dieser Mittel herabzusetzen, wird zusätzlich üblicher­ weise noch ein Weichmacher, beispielsweise ein Phthalat, Adipat oder Phosphat, insbesondere Dioctylphthalat zugesetzt.

Durch Zugabe geeigneter Mengen dieser verschiedenen Hilfsstoffe können die Eigenschaft der Kaltschweißmittel in weiten Grenzen an die Eigenschaften des zu verschweißenden PVC angepaßt werden und somit eine feste, dauerhafte Verbindung erreicht werden, welche auch optisch sich kaum abhebt.

Bei neuverlegten Böden, bei denen die Bahnen durch einen einwandfrei ausgeführten Doppelschnitt dicht aneinanderschließen, wird Kaltschweißmittel mit einem hohen Anteil von Lösungsmittel verwendet. Dies bewirkt, daß das kriechfreudige (dünne) Kaltschweißmittel nicht nur die Oberfläche, sondern den gesamten PVC-Naht-Querschnitt verschweißen kann, wodurch eine hohe Nahtzugfestigkeit erzielt wird. Mit einer dicken Schweißmasse ist dies nicht möglich. Ein Liter des Kaltschweißmittels einer solchen Zusammensetzung ist beispielsweise ausreichend, um 300 m laufende Naht einer Tiefe von 2 mm zu verschweißen.

Schon länger verlegte Böden, die einem Schrumpfungsprozeß ausgesetzt waren oder schlecht geschnittene Nähte, bei denen Ritze und Spalten bis 1-4 mm auftreten, werden umgekehrt vorteilhaft mit einer Mischung, die relativ viel PVC und Füllmaterial enthält, beispielsweise 500 Teile Lösungsmittel auf 100 Teile PVC, verbunden. Ein Liter einer solchen Mischung reicht je nach Fugenbreite dabei für 100-150 m Naht.

Da die zu verschweißenden Bahnen üblicherweise fest auf dem Untergrund verklebt sind, kann das erfindungsgemäße Kaltschweiß­ mittel mit einer entsprechenden, feinen Spezial-Spritzdüse direkt in den Nahtbereich der Stoßfuge eingespritzt werden. Bereits nach 10-15 Minuten ist die verschweißte Naht so fest, daß sie begangen werden kann und nach 1 Stunde ist sie normalerweise total ausgehärtet. Bei einer Bahndicke von ca. 2 mm ergeben sich Reißfestigkeiten von 4-6 kg pro cm Naht. Reißversuche mit diesem Material haben sogar gezeigt, daß üblicherweise nicht die Naht selbst, sondern das PVC der zu verklebenden Bahnen in einer Entfernung von etwa 0,5-1 mm neben dem Nahtbereich reißt. Soweit sehr tiefe Fugen, beispielsweise 3-5 mm, verschweißt werden sollen, ist besonders auf eine blasenfreie Ausfüllung der Fugen und auf eine längere Aushärtezeit zu achten. Die Verarbeitung ist sehr einfach und kann von jedermann ohne Vorkenntnisse ausgeführt werden.

In den folgenden Beispielen, die den Gegenstand der Anmeldung nicht beschränken sollen, werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Mittels beschrieben.

Beispiel 1 PVC-Kaltschweißflüssigkeit

85,4 kg PVC-Pulver, welches von der Herstellung her mit Weichmacher und Stabilisatoren versetzt ist, wird in 1000 kg Tetrahydrofuran in einem Rührkessel suspendiert und bei Raumtemperatur 3 Std. gerührt, bis sich eine homogene klare Lösung gebildet hat. In diese Mischung werden 2,8 kg Aluminium­ oxidgelpulver eingetragen und wiederum ¹/₂ Stunde gerührt bis die Suspension homogen verteilt ist.

Das Mittel ist direkt gebrauchsfertig, insbesondere zum Verkleben dichter PVC-Nähte.

Beispiel 2 PVC-Kaltschweißpaste

205 kg PVC werden in 1000 kg Tetrahydrofuran unter Bildung einer dicken Paste suspendiert und 10 kg Kieselgel als Mattierungs­ mittel zugefügt. Nach einem gründlichen Homogenisieren ist die Mischung direkt gebrauchsfertig und insbesondere geeignet auch breitere Fugen von etwa 3-5 mm in PVC-Böden zu verkleben. In Färbung und Konsistenz ist die damit hergestellte Fuge von weißem PVC nicht zu unterscheiden. Bei Verwendung mit gefärbten PVC-Bahnen sind zusätzlich Farbstoffe beizufügen, um einen optischen Kontrast zu vermeiden.

Claims (4)

1. PVC-Kaltschweißmittel, bestehend aus PVC-Pulver oder Granulat, Lösungsmittel und gegebenenfalls Füllstoffen und sonstigen Hilfsstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Tetrahydrofuran enthalten ist.

2. PVC-Kaltschweißmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß auf 100 TeilePVC-Pulver oder Granulat, 2-20 TeileFüll- oder Mattierungsstoffe, 0-2 TeileFarbstoffe, 0-35 TeileWeichmacher, 0-1 TeileStabilisatoren und 500-1000 TeileTetrahydrofuranenthalten sind.

3. PVC-Kaltschweißmittel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 50% des Tetrahydrofurans durch ein anderes organisches Lösungsmittel, wie Dioxan, Benzol oder Toluol ersetzt werden können.

4. Verwendung von PVC-Kaltschweißmitteln gemäß einem der Ansprüche 1-3 zum Verbinden bzw. Versiegeln der Stoßkanten von PVC-Bahnen.