DE4114085A1 - Pvc-freier fussbodenbelag sowie verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Pvc-freier fussbodenbelag sowie verfahren zu dessen herstellung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen farbigen, homogenen Fußbodenbelag bzw. dessen Herstellung, bestehend aus einem Bindemittel und einem Füllstoff.
Bekannte Fußbodenbeläge enthalten wesentliche Mengen an Polyvinylchlorid (PVC), was insbesondere wegen des Chloran­ teils bei der Entsorgung Probleme bereitet.
Aus den Offenlegungsschriften DE 37 43 296 A1 und 37 43 297 A1 sind PVC-freie Bodenbeläge bekannt geworden, die aus einer Kombination eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat enthaltendem Bindemittel und Füffstoffen bestehen, denen Farbanteile zugemischt werden können.
Die vorliegende Erfindung hat sich demgegenüber u. a. die Aufgabe gestellt, die in der Verwendung von EVA liegenden Nachteile zu vermeiden, insbesondere die Abriebfestigkeit des Produktes zu erhöhen und die Verarbeitbarkeit des EVA- Copolymerisats zu erleichtern.
Neben dem guten Abriebverhalten soll auch eine Schwerent­ flammbarkeit gewährleistet sein, ohne halogenierte Flamm­ schutzmittel verwenden zu müssen. Weiterhin soll auf den Einsatz von Weichmachern verzichtet werden können und die Herstellung durch Auswalzen von Folien auf herkömmliche Weise insbesondere auf einer 4-Walzen-Kalanderanlage (L- und F-Form) mit oder ohne anschließende Dublizierung und/oder Triplizierung auf die endgültige gewünschte Dicke erfolgen können, wobei der Fußbodenbelag zusätzlich mit einem Vlies und/oder einem Gewebeunterteil versehen werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die Verwendung von Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat als Binde­ mittel in einer Menge von bis zu 70 Gew.-% sowie von 30 bis 70 Gew.-% eines oder mehrerer Füllstoffe sowie von bis zu 5 Gew.-% eines Farbstoffes, vorzugsweise in Granulatform und bis zu 5 Gew.-% Verarbeitungshilfsmitteln.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfin­ dung finden sich in den Unteransprüchen.
Da reines Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat sehr klebrig und deshalb schwer verarbeitbar ist und auch um unterschiedliche Härtevarianten zu erhalten, wird bei einer bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung eine Mischung aus Ethylen- Vinylacetat-Copolymerisat und einem Olefin-Polymerisat allein oder mehreren Olefin-Polymerisaten zusammen einge­ setzt, wobei der Olefin-Polymerisat-Anteil zwischen 3 und 10 Gew.-%, vorzugsweise bei 6 Gew.-%, liegt, bezogen auf den Gesamtansatz.
Als Olefin-Polymerisat werden bevorzugt Ethylenpolymerisat hoher Dichte (HDPE) und/oder hochmolekulares und/oder ultrahochmolekulares Ethylenpolymerisat hoher Dichte (PE-HMW bzw. PE-UHMW) mit hochzähen Eigenschaften eingesetzt, deren Schmelzindex (MFI) nach DIN 53 735 (190°C/21,6 bzw. 190°C/2,16) den Wert 10 g/min nicht übersteigt, wobei man eine nachhaltige Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften des Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisats erreicht, was sich auch auf die Gebrauchseigenschaften auswirkt, da die Folie durch das Molekulargewicht bedingt, bi- und trifunktionelle Eigenschaften erhält, welche sich fördernd auf die Flexi­ bilisierung des Gesamtmaterials auswirken, was wiederum zu einer verbesserten Chargenkonstanz führt.
Bei der Verwendung eines Ansatzes, enthaltend ein Bindemit­ tel, bestehend aus 30 bis 70 Gew.-% eines Gemisches aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit Ethylenpolymerisat hoher Dichte (HDPE) und/oder hochmolekularem und/oder ultrahochmolekularem Ethylenpolymerisat hoher Dichter (PE- HMW bzw. PE-UHMW), sowie 70 bis 30 Gew.-% eines oder mehre­ rer Füllstoffe, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%, bis zu 5 Gew.-% von Verarbeitungshilfsmitteln und bis zu 5 Gew.-% von einer oder mehreren Farbkomponenten, erhält man Folien, die in der Verschleißfestigkeit (Abrieb) und im Brandverhal­ ten den bekannten homogenen Fußbodenbelägen auf PVC-Basis entsprechen bzw. sie auch übertreffen.
Erfindungswesentlich ist hierbei der Einsatz des gewählten Ansatzes, unter anderem bezüglich des Bindemittelanteils als auch des Füllstoffanteils.
Als Verarbeitungshilfsmittel werden vorzugsweise stearate und sterisch gehinderte Phenole eingesetzt.
Als Füllstoffe können mineralische Substanzen, wie Kreide, Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid, sowohl einzeln als auch in Kombination untereinander verwendet werden und zusätzlich können noch Verarbeitungshilfen und/oder Anti­ oxidantien zugesetzt werden, wobei die Füllstoffe der leich­ teren Verarbeitbarkeit wegen in an sich bekannter Weise einer Oberflächenbehandlung unterzogen sein können. Die ver­ wendbaren Pigmente sind Trockenpigmente, wie sie üblicher­ weise bei PVC-Bodenbelägen eingesetzt werden.
Der Ansatz kann auf den bei der PVC-Verarbeitung verwendeten Kalanderanlagen wie herkömmlich verarbeitet und danach auf Dublier- und/oder Triplieranlagen zu Endprodukten weiterver­ arbeitet werden, die wiederum ohne weitere Haftvermittler bzw. Klebeverbindungen mit Geweben oder Vliesen bzw. auch Kork versehen werden können.
Die Schmelzindices (MFI) betragen dabei für die Ethylen- Vinylacetat-Copolimerisate zwischen 0,3 und 10 g/min, vor­ zugsweise zwischen 2 und 6 g/min (190°C/2,16) und für HDPE sowie für PE-HMW bzw. PE-UHMW zwischen nicht feststellbar und 10 g/min nach DIN 53 735 (190°C/21,6 bzw. 190°C/2,16).
Ausführungsbeispiel
Verwendet wurden 40% Bindemittel, bestehend aus 32 Gew.-% Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat der Handelsbezeichnung Riblene D JV 1055 der Firma Enichem Polimeri Sp A, ver­ schnitten mit 8 Gew.-% ultrahochmolekularem Ethylenpolymeri­ sat hoher Dichte (PE-UHMW) der Handelsbezeichnung Hostalen GR 7255 der Firma Hoechst, und 60 Gew.-% Füllstoff, beste­ hend aus 30 Gew.-% Aluminiumhydroxid der Handelsbezeichnung Martinal OL-104 C der Firma Martinswerk GmbH und 30 Gew.-% Aluminiumhydroxid der Handelsbezeichnung Martinal ON 310 der Firma Martinswerk GmbH.
An Verarbeitungshilfsmitteln wurden je 2 Gew.-% Zinkstearat bzw. sterisch gehinderte Phenole zugesetzt, um eine geschlossene, gut verträgliche Oberfläche zu erhalten.
Der o.g. Ansatz wurde in einem Kneter bei 130°C Temperatur aufbereitet und anschließend über ein Mischwalzwerk bei 140°C Temperatur weiter durchgemischt, um dann auf einer 4-Walzen-Kalanderanlage (F-Form) bei 140 bis 155°C Tempe­ ratur mit einer Walzengeschwindigkeit zwischen 3 und 10 m/min zu Folien von einer Stärke zwischen 0,3 und 0,8 mm ausgezogen zu werden.
Die anschließende Prägung und Dublierung bzw. Triplierung wurde bei entsprechendem Prägedruck, bei Temperaturen zwischen 50 und 120°C unter Hinzufügung eines Gewebeunter­ teils mit einer Maschinengeschwindigkeit zwischen 3 und 6 m/min zu einer Endstärke von ca. 2,5 mm des PVC-freien Fußbodenbelags durchgeführt.
Eigenschaften
Shorehärte A:
79 (DIN 53 505)
Shorehärte D: 31 (DIN 53 505)
Trittschall: 7 db (DIN 52 210)
Rückfederung @ - Kurzzeiteindruck: 78% (DIN 51 955)
- Langzeiteindruck: 70% (DIN 51 955)
Verschleiß: 0,32 mm (DIN 51 963)
Bandprüfung: NBR (MVSS 302)
Ohne Gewebe: B 2 (DIN 4 102)

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung von als Fußbodenbelag ver­ wendbaren PVC-freien Kunststoff-Folien durch Aufschmel­ zen eines Bindemittels, Vermischen mit Füllstoffen, einem Farbgranulat und Auswalzen zu Folien auf einer Kalanderanlage, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat ver­ wendet, dem man zwischen 30 und 70 Gew.-% Füllstoff, bis zu 5 Gew.-% einer oder mehrerer Farbkomponenten sowie bis zu 5 Gew.-% an üblichen Verarbeitungshilfs­ mitteln zumischt und die Mischung kalandriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das kalandrierte Produkt dubliert oder tripliert und gegebenenfalls zusätzlich mit einem Vlies und/oder Gewebeunterteil versieht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bindemittelanteil mindestens 30 Gew.-%, vorzugsveise 80 bis 90 Gew.-%, an Ethylen-Vinylacetat- Copolymerisat, sowie bis zu 70 Gew.-% eines Polyolefins beträgt.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem oder mehreren Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisaten zusammengesetzt ist, wobei der Vinylacetat-Gehalt min­ destens 18 Gew.-% und maximal 50 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 30 Gew.-%, beträgt.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel mindestens 30 Gew.-% und vorzugsweise 50 bis 60 Gew.-% Ethylen- Vinylacetät-Copolymerisat und 3 bis 10 Gew.-%, vorzugs­ weise 5 bis 6 Gew.-%, eines Ethlylenpolymerisats hoher Dichte (HDPE) und/oder hochmolekularem und/oder ultra­ hochmolekularem Ethylenpolymerisats hoher Dichte (PE- HMW bzw. PE-UHMW), bezogen auf den Gesamtansatz, ent­ hält.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex (MFI) der verwendeten Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisate zwischen 0,3 und 10 g/10 min, vorzugsweise zwischen 2 und 6 g/10 min, beträgt (190°C/2,16, DIN 53 735).
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex (MFI) des verwendeten Ethylenpolymerisats hoher Dichte (HDPE) nach DIN 53 735 190°/2,16 und/oder hochmolekularem und/oder ultrahochmolekularem Ethylenpolimerisats hoher Dichte (PE-HMW bzw. PE-UHMW) zwischen nicht feststell­ bar und 10 g/10 min beträgt (190°C/21,6, DIN 53 735).
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Füllstoffes am Gesamtansatz 30 bis 70 Gew.-% und bevorzugt 40 bis 50 Gew.-% beträgt.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Kreide und/oder Aluminiumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid eingesetzt wird.
10. Fußbodenbelag, bestehend aus einem gegebenenfalls dublizierten oder triplizierten und gewünschtenfalls mit einem Vlies und/oder einem Gewebeunterteil verse­ henen, kalandrierten, Füllstoff enthaltenden Bindemit­ tel, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat besteht, oder dieses enthält, dem zwischen 30 und 70 Gew.-% Füllstoff sowie bis zu 5 Gew.-% einer oder mehrerer Farbkomponen­ ten und bis zu 5 Gew.-% an Verarbeitungshilfsmitteln zugemischt sind.
11. Fußbodenbelag nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-%, an Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat enthält, bezogen auf den Gesamtansatz.
12. Fußbodenbelag nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er aus einem oder mehreren Ethylen- Vinylacetät-Copolymerisaten zusammengesetzt ist, wobei der Vinylacetat-Gehalt mindestens 18 Gew.-% und maximal 50 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 30 Gew.-%, beträgt.
13. Fußbodenbelag nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens 30 Gew.-% und vorzugsveise 50 bis 60 Gew.-% Ethylen- Vinylacetat-Copolymerisat und 3 bis 10 Gew.-%, vorzugs­ weise 5 bis 6 Gew.-%, eines Ethlylenpolymerisats hoher Dichte (HDPE) und/oder eines hochmolekularen und/oder ultrahochmolekularen Ethylenpolymerisats hoher Dichte (PE-HMW bzw. PE-UHMW), bezogen auf den Gesamtansatz, enthält.
14. Fußbodenbelag nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex (MFI) der verwendeten Ethylen-Vinylacetat-Copolymeri­ sate zwischen 0,3 und 10 g/10 min, vorzugsweise zwi­ schen 2 und 6 g/10 min, beträgt 190°C/2,16, DIN 53 735).
15. Fußbodenbelag nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex (MFI) des verwendeten Ethylenpolymerisats hoher Dichte (HDPE) nach DIN 53 735 190°C, 2,16 und/oder hochmoleku­ larem und/oder ultrahochmolekularem Ethylenpolimerisats hoher Dichte (PE-HMW bzw. PE-UHMW) zwischen nicht fest­ stellbar und 10 g/10 min beträgt (190°C/21,6 DIN 53 735).
16. Fußbodenbelag nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Füllstoffes 30 bis 70 Gew.-% und bevorzugt 40 bis 50 Gew.-% beträgt.
17. Fußbodenbelag nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er mineralische Füll­ stoffe, wie Kreide und/oder Aluminiumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid, enthält.
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