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Verfahren zum Herstellen thermoplastischer Mischungen für die .Fertigung
von Platten, Bahnen od. dgl. Formpreßlingen Zur Herstellung thermoplastischer Mischungen
für die Fertigung von Platten, Bahnen od. dgl. Formpreßlingen, insbesondere von
Bodenbelägen, ist es bekannt, Polyvinylverbindungen, etwa Polyvinylchlorid, mit
einem Plastifizierungsmittel, faserigen und nicht faserigen Füllstoffen, sowie Farbstoffen
und gegebenenfalls anderen Weichmachern auf mechanischem Wege in einem Mischer od.
dgl. gut miteinander zu vermischen. Die nicht plastische Polyvinylverbindung und
das Plastifizierungsmittel, etwa Trieresylphosphat oder Dibutylphthalat, welches
mit der Polyvinylverbindung beim Erhitzen zusammenfließt, können dabei gesondert
zugeführt werden. Das Mischen erfolgt dann bei einer solchen Temperatur, bei welcher
die beiden Mittel zusammenfließen und eine homogene plastische Polyvinylverbindung
bilden, die als Bindemittel für die Füll- und Farbstoffe wirkt. Diese nach dem Vermischen
erhaltene Mischung läßt sich zu Platten oder Bahnen auswalzen oder sonst formpressen.
Das Mischen erfordert schwere Maschineneinrichtungen mit dementsprechendem Kraftbedarf.
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Wenn eine Polyvinylverbindung in feinverteiltem Zustand mit einem
flüssigen Plastifikatar erhitzt wird, erfolgt zunächst eine Absorption des Plastifika.tors
durch die einzelnen Teilchen der Polyvinylverbindung, während das Zusammenfließen
der
beiden Mittel zu der homogenen Masse erst nachträglich eintritt. Diese Absorption
erfolgt bereits bei Temperaturen, bei denen das Zusammenfließen erst langsam einsetzt.
Wenn bei diesem Zustand der beiden Mittel das Erhitzen unterbrochen wird, ergibt
sich eine krümelige Masse.
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Wenn man nun eine feinverteilte Polyviny lverbindung und einen solchen
Plastifikator mit Fasermaterial vermischt und das Erhitzen nur so weit treibt, daß
der Plastifikator von den Teilchen der Polyvinylverbindung absorbiert wird, ohne
daß ein Zusammenfließen dieser beiden Stoffe erfolgt, erfolgt eine Verklebung dieser
den Plastifikator aufweisenden Polyv inylteilchen an den Fasern. Wenn dabei in dem
Ausgangsgemisch noch ein Füll- oder Farbstoff vorhanden ist, wird auch dieser Stoff
mit den Fasern verhaftet. Es ergibt sich dann eine lose Fasermasse, die auf einer
Karde od. dgl. in. üblicher Weise gestreckt werden kann, auch wenn sie leicht verfilzt
ist.
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Bei weiterem Erhitzen dieser Mischung unter Druck, das zu einem Zusammenfließen
der Polvvinylv erbindung mit dem Plastifikator führt, ergibt sich dann ein dichter
thermoplastischer Stoff mit dem Fasermaterial als Füllstoff, wobei gegebenenfalls
weitere pulverförmige Füllstoffe mit eingebunden sein können, während die thermoplastische
Polyvinylverbin.dung das Bindemittel bildet. Die Fasermasse kann dabei auf einem
Walzenkalander bei erhöhterTemperatur verdichtet und zu der thermoplastischen Bahn
oder Platte verformt werden, wie sie auch in sonstigen Formpressen zu thermoplastischen
Formlingen verpreßt werden kann.
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Nach diesen Erkenntnissen besteht somit die Erfindung darin, daß zum
Herstellen thermoplastischer Mischungen für die Fertigung von Bahnen, Platten od.
dgl. Formpreßkörpern eine Polyvinylverbindung in pulverförmigem Zustand und ein
flüssiger Plastifikator für diese mit einem Fasermaterial innig vermischt werden,
wobei die Mischung so weit erhitzt wird, daß ohne ein Zusammenfließen der Polyvinylverbindung
mit dein Plastifikator dieser von den Teilchen der Polyvinylverbindung absorbiert
wird und diese Teilchen an den Fasern verankert werden. Dabei kann der Ausgangsmischung
noch ein pulverförmiger Füll- oder Farbstoff zugesetzt sein, der dann ebenfalls
an die Fasern gebunden wird.
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Für die Durchführung des neuen Verfahrens eignen sich besonders das
Polyvinylchlorid und dessen Kopolymere mit Vinylacetat und/oder Vinylidenchlorid,
in denen die Vinylchlorideinheiten vorherrschen. Als Plastifikatoren, die beim Erhitzen
mit den Polyvinylverbindungen zusammenfließen, eignen sich besonders die Esterweichmacher,
wie Dibutylphthalat, Dihexylphthalat, Dioctylphthalat, Tricresylphosphat und Trichlorphenylphosphat.
Als Fasermaterial kann dabei Wolle, Baumwolle, Asbest, Glaswolle, Schlackenwolle
oder regenerierte Zellulose verwendet werden. Zweckmäßig wird in Durchführung des
neuen Verfahrens das Fasermaterial mit dem flüssigen Plastifikator, der pulverförmigen
Polyvinylverbindung und den weiteren pulverförmigen Füll-und/oder Farbstoffen innig
vermischt, wobei die Menge des flüssigen Plastifikators so bemessen wird, daß durch
sie die Oberflächen der Fasern ausreichend angefeuchtet werden. Die- pulverförmigen
Bestandteile der Mischung verteilen sich dabei in dem die Fasern überziehenden Film
des Plastifikators. Das Vermischen kann dabei durch Umrühren der Bestandteile in
einer geschlossenen Drehtrommel erfolgen. Nach der Verteilung der verschiedenen
Bestandteile auf die Oberflächen der Fasern wird das Gemisch, ohne es zusammenzudrücken,
erhitzt, um die Absorption des Plastifikators durch die Polyvinylverbindung und
die Verhaftung der Teilchen dieser Verbindung mit dem absorbierten Plastifikator
an den Fasern herbeizuführen.
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Die hiernach erhaltene Fasermasse läßt sich auf einem Walzenkalander
mit und ohne Unterlage zu Platten oder Bahnen auswalzen, wobei die Walzen auf einer
solchen Temperatur gehalten werden, die ausreicht, um das Zusammenfließen der Polyv
inylverbindung mit dem Plastifikator herbeizuführen. Die hierfür aufzuwendenden
Temperaturen liegen bei etwa 8o bis iio° C je nach der Art der verwendeten Polyvinylverbindung.
Nach dem Durchgang durch den Walzenkalander werden die erhaltenen dichten Platten
oder Bahnen bei noch höheren Temperaturen, etwa bei i4.o bis i8o° C gelagert, um
das Erzeugnis fertig zu machen, d. h. sicherzustellen, daß ein völliger Zusammenfluß
zwischen der Polyvinylverbindung und dem Plastifikator eintritt.
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Nach dem neuen Verfahren lassen sich marmorierte oder geaderte Enderzeugnisse
herstellen, indem dem Kalander gleichzeitig mehrere, verschieden eingefärbte Faserstoffmassen
zugeführt und nur teilweise miteinander vermischt werden. Es ergeben sich dann Platten
oder Bahnen, in denen die Musterung durch die ganze Stärke der Bahnen durchgeht
und somit auch bei unterschiedlicher Abnutzung der Bahnen oder Platten immer erhalten
bleibt. Auch lassen sich die neuen Mischungen ohne die Verwendung schwerer und starker
Mischanlagen herstellen. Die Masse läßt sich ferner vor dem Heißverformen überprüfen
und kann dabei mit weiteren Farbstoffen überdeckt werden, um besondere Farbtönungen
einzuhalten.
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Die Verhaftung der Polyvinylverbindung und des. Plastifikators mit
den Fasern erfolgt in einem gewissen Temperaturbereich, wobei die genaue einzuhaltende
Temperatur von der benutzten Polyv inylverbindung abhängt. Bei einer nahe der oberen
Grenze dieses Bereichs liegenden Temperatur erfolgt die Absorption des Plastifikators
schnell, und die Temperatur sowie die Zeit der Erhitzung müssen genau überwacht
werden, wenn ein Zusammenfluß der Polyvinylverbindung mit dem Plastifikator in größerem
Ausmaß verhindert werden soll. Zweckmäßig wird die Erhitzung nur
bis
zu einer an. der unteren Grenze des Bereicbs liegenden Temperatur durchgeführt,
so daß der Absorptionsvorgang langsam erfolgt und damit besser überwacht werden
kann.
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Bei Verwendung eines Polyvinylchlorids mit einem hohen Molekulargewicht,
etwa einem K-Wert von 67 bis 70, genügt eine Erhitzung auf io5 bis i io° C für etwa
io Minuten, um die Absorption des Esterplastifikators herbeizuführen, während für
das spätere Zusammenfließen dieser beiden Mittel Temperaturen von 13o bis 1q.0°
C aufgewendet werden müssen. Wird dagegen ein Polyvinylchlorid mit einem verhältnismäßig
niedrigen K-Wert, etwa 4o, oder ein Mischpolymerisat von Vinylchlorid und Vinylacetat
und/oder Vinylidenchlorid, in dem das Vinylchlorid vorherrscht, verwendet, dann
kann die Absorption des flüssigen Esterweichmachers bereits bei Temperaturen zwischen
55 und 6o° C herbeigeführt werden, wobei die Erhitzungszeit ungefähr io Minuten
beträgt. Das Zusammenfließen der Polyvinylverbindung mit dem Esterweichmacher kann
dann bei Temperaturen zwischen 8o und 9o° C durchgecführt werden.
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Das zur Herbeiführung der Absorption des Weichmachers zu erhitzende
Gemisch kann sowohl den faserigen Füllstoff als auch pulverförmige Füllstoffe sowie
einen nicht damit zusammenfließenden Weichmacher und Farbstoffe enthalten. Das Mengenverhältnis
der verschiedenen Bestandteile kann je nach dem Anwendungszweck in weiten Grenzen
schwanken. Für die Herstellung von Bodenbelagplatten oder -bahnen werden etwa 2o
bis 5o Gewichtsteile Polyvinylchlorid oder dessen Mischpolymerisat, 5 bis 25 Gewichtsteile
eines Esterweichmachers, 5 bis 3o Gewichtsteile des Faserfüllstoffes (einschließlich
der pulverförmigen Füllstoffe) und 2 bis 5 Gewichtsteile eines nicht mit dem Polyvinylchlorid
zusammenfließenden Erweichers verwendet. Im übrigen richtet sich das Mengenverhältnis
auch nach der jeweils benutzten Polyvinylverbindung.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand zweier Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Beispiel i Ein drehbarer Behälter wird mit 8 Teilen Asbestfasern,
1o,5 Teilen feinen Kalkmehls, 45 Teilen Polyvinylchlorid mit einem K-Wert von 67
bis 70, 22,5 Teilen Tricresylphosphat, 9 Teilen eines petroleumartigen Kohlenwasserstoffes
und 5 Teilen eines Farbstoffes beschickt. Die Stoffe werden durch Drehen des Behälters
innig miteinander vermischt und dann unter ständigem Drehen des Behälters für io
Minuten auf io5° C erhitzt. Das Gemisch bildet dann eine eingefärbte Fasermasse,
wobei die Fasern leicht ausgekämmt werden können und mit den Teilchen der polymeren
Verbindung verhaftet sind, die den Weichmacher absorbiert haben.
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Für die Weiterverarbeitung wird die Masse zu lockeren Kuchen gepreßt,
die dann unter Erhitzung auf 130 bis i4o° C in einem Kalander zu Bahnen ausgewalzt
werden. Die Kalanderwalzen, werden dabei auf der gleichen Temperatur gehalten.
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Beispiel 2 Eine gleichmäßig eingefärbte Fasermasse wird nach der im
Beispiel i angegebenen Arbeitsweise aus 26 Teilen Asbestfasern, 28 Teilen Kalkmehl,
25 Teilen eines Polyvinylchlorids mit niedrigem Molekulargewicht und einem K-Wert
von 4o, io Teilen Tricresylphosphat, 6 Teilen eines petroleumartigen Kohlenwasserstoffes
und 5 Teilen eines Farbstoffes hergestellt, wobei das Gemisch für io Minuten auf
55 bis 6o° C erhitzt wird.
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Das Gemisch wird zu lockeren Kuchen verformt und dann nach Erwärmen
auf 8o bis 9o° C im Kalander zu Bahnen ausgewalzt, wobei die Kalanderwalzen auf
die gleiche Temperatur gebracht werden.