DEC0004706MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 15. September 1951 Bekanntgemacht am 19. April 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Gummi-Text il-Material sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Unter der Bezeichnung »Gummi« werden im nachfolgenden Text alle vulkanisierten, aus Kautschuk oder aus dem Kautschuk in den physikalischen und technischen Eigenschaften nahestehenden Produkte verstanden, also gleichermaßen vulkanisierte . Natur- als auch Kunstprodukte, auch in Form ihrer Dispersionen. Sofern eine spezielle Benennung notwendig erscheint, wird im Text darauf hingewiesen. Das erfindungsgemäße Material zeigt eine' Reihe von Verwendungsmöglichkeiten und eignet sich vor allem als Fußbodenbelag, wie beispielsweise zur Herstellung von Vorlegern, Teppichen und Matten.

Ein Fußbodenbelag, insbesondere wenn er auf einem Hartholzfußboden verwendet \ wird, benötigt eine Unterlage, die dazu dient, dien Halt des , Teppichs auf dem Fußboden zu erhöhen und zu verhindern, daß der Fußbodenbelag sich verschiebt. Derartige Unterilagen weisen eine Anzahl von Nachteilen auf. So kann z. B. die Unterlage beim Beschreiten eine Verschiebung erleiden. Die Folge ist sodann ein seitliches Vorstehen der Unterlage über den Rand des Teppichs. Außerdem fällt der Staub, der sich in dem Fußbodenbelag ansammelt, in die poröse Unterschicht und durch dieselbe hindurch, so daß, wenn man den gesamten Staub entfernen will, man den Fußbodenbelag aufnehmen muß, um den Zugang zu der Unterlage zu haben.

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Ernndutngsgemäß sol! ein neuartiges Gummi-Textil-Material geschaffen werden, das eine einzige Einheit bildet und von den erwähnten Nachteilen frei ist.

Dabei ist es das Ziel der Erfindung, einen Fußbodenbelag so auszubilden, daß der Gummi die Rückseite des Textilmaterials bedeckt und die Zwischenräume ausfüllt, ohne auf der Oberfläche des Textilmaterials sichtbar zu sein. Auch soll das

ίο Beiagmaterial eine gute Rutschfestigkeit besitzen, so daß sich der Belag während des Gebrauchs nicht verschieben kann. . ·

Der erfindungsgemäß ausgebildete Gummi- und. Textiilschidhten enthaltende Belag muß ferner große Weichheit und hohe Polsterwirkung besitzen sowie hohe Elastizität aufweisen. Dabei ist anzustreben, daß das Material möglichst keine Hysteresis aufweist, also selbst nach langdauernder Druckbeanspruehumg in seine ursprüngliche Form zurückgeht. . . .

Bin weiterer Zweck der Erfindung richtet sich darauf, ein Gummi-Textil-Material zu schaffen, das schalldämpfende Eigenschaften' hat und bei Verwendung von 2-Ohloirbutadien-i, 3-Polymerisaten entflammungssidher ist. Ferner soll der Fußbodenbelag gegebenenfalls eine plüsch- oder samtartige Beschaffenheit haben, wobei die Fasern fest auf der Grundlage haften, was für eine lange Haltbarkeit unerläßlich ist. Die Fasern auf der Oberseite sollen 'dabei immer wieder ihre aufrechte Stellung einnehmen, so daß der Belag auch bei längerer Gebrauchszeit keinen Verschleiß aufweist und ein gutes Aussehen behält.

Erfindiungsgemäß werden diese und weitere vorteilhafte Eigenschaften eines Fußbodenbelags dadurch erzielt, daß man mit üblichen Vulkamisierzusätzen versehene Kautschukmilch oder eine Dispersion von synthetischem Kautschuk, vorzugsweise von 2-Ohlorbutadien-i, 3-Polymerisaten, mit der Lösung eines Alkalisilicats, insbesondere eines Natriumsilicats, vermischt und durch Rühren unter gleichzeitiger Einführung eines gegebenenfalls unter Druck stehenden, gegenüber der Mischung inerten Gases, wie Stickoxydul, in Schäumform überführt, worauf der Schaum in noch flüssiger Form auf die Rückseite des Textilmaterials aufgebracht und hier einer Vulkanisierbehandlung unterworfen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich ausgeführt werden.

Während' die Menge von · Natriumisil'icat in weiten Grenzen schwanken kann, hat man festgestellt, daß man besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn der Anteil an Natriumsilicatlösung im wesentlichen 2,25 Volumprozent der Kautschuk-' mildh beträgt. Man hat weiter festgestellt, daß, obgleich das Stiokoxydülgas unter Druck eingeführt werden kann, die Anwendung von hochtourigen Rührern vorzuziehen ist, weil ein Ersatz des Drucks durch Bewegung eine Vereinfachung sowohl des Verfahrens als¹ auch der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ermöglicht.

Während natürliche Kautschukmilch, wie auch ähnliche Dispersionen mit ausreichendem Erfolg für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können, hat es sich herausgestellt, daß synthetische Kautschukmilch, insbesondere von 2-Chlorbutadien-i, 3-Polymerisat, die bei weitem besten Ergebnisse liefert.

Der Zusatz von Natriumsilicat macht eine Kühlung der Masse unnötig, da es ein Gerinnen verhindert und als Verzögerer bei der Vulkanisation wirkt. Man kann z. B. auch größere Mengen von Natriiumsilicat, z.B. 20 Volumprozent, dieses Zusatzes verwenden, um eine besondere Kühlung unnötig zu machen. Jedoch liefern auch schon ge-. ringere Mengen, z. B.. 2,25 Volumprozent, dieselbe günstige Wirkung und haben ferner den Vorteil, eine noch größere Erhöhung des Volumens zu ermöglichen, als sie z. B. mit 20 Volumprozent des Reagens erzielt wurde. Dieses Ergebnis war auf Grund logischer Deduktion nicht zu erwarten.

Die vorzugsweise verwendete Natriumsilicatlösung hat eine Dichte von 41⁰Be und ein mole-.kulares Verhältnis von Alkali zu Kieselsäure von ι : 3,22. Die Kautschukmilch oder die, entsprechenden Dispersionen, inisbesondere solche von 2-Chlorbütadien-i, 3-Polynierisaten, werden vorzugsweise bei einer Konzentration von etwa 50% verwendet.

Das Umrühren mit hohen Drehzahlen kann entweder so ausgeführt werden, daß man einen einfachen Rührer verwendet und ihn während des Betriebes auf und ab bewegt, um so eine Bewegung alleir Schichten und Tiefenlagen der Flüssigkeit zu erreichen, oder alber man benutzt einen sogenannten zusammengesetzten Rührer, der eine Anzahl von Schaufeln oder Flügeln auf einer Achswelle trägt. Eine Drehzahl von 5000 Umdrdhuingen pro Minute hat sich als geeignet erwiesen. Zufriedenstellende Ergebnisse werden gleichfalls erzielt, wenn man eine hoehtourige Rührbewegung mit der Anwendung von.Druck verbindet. Dadurch kann eine noch größere Erhöhung des Volumens erreicht werden. Da jedoch die Anwendung, von, Druck die Vorrichtung komplizierter macht, ist es eine Frage der Wirtschaftlichkeit, ob man es vorzieht, einen bestimmten Grad der Porosität dem Vorteil niedriger Kosten zu opfern, oder ob man mit dem höchsten Wirkungsgrad arbeitet, ohne die Kosten der Herstellung zu beachten.

Der Schaum wird in noch flüssigem Zustande auf die Rückseite des Textilmaterials aufgegeben. Danach wird die Mischung vulkanisiert.

Obgleich üblicherweise die Vulkanisation in einem Kessel ausgeführt werden kann, wurde festgestellt, daß die Anwendung von infraroter Strahlung vorzuziehen ist. Eine Bestrahlung von 15 bis 20 Minuten Dauer lieferte zufriedene teilende Ergebnisse. Soll eine Sdhicht von beträchtlicher Dicke, ζ. B. von 2,5 cm oder mehr, aufgebracht werden, so erwies es sich als ratsam, den Schaum in mehreren Verfahrensabschnitten herzustellen, aufzutragen und zu vulkanisieren.

Man arbeitet dabei so, daß man zuerst eine ¹ Sohaumschidht von etwa 6 mm Dicke aufträgt,

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diese etwa 13 bis 20 Miouten erhitzt, dann eine weitere SchaUimschidht etwa der gleich en Dicke darüber aufträgt und die nun aufgetragene Schicht gleichfalls vulkanisiert. Diese Arbeitsgänge werden wiederholt, bis ein Produkt der erwünschten Dicke erzielt ist. Die durch dieses abschnittweise Verfahren erzeugte Sdhwämmsdhicht zeigt keine Trennungsfugen. Sie bildet vielmehr ein vollkommen einheitliches Produkt, das dieselben ausgezeichneten Eigenschaften aufweist wie der Schaumgummi, der in nur einem Arbeitsgang erzeugt wird. Für die Vulkanisation mit infraroter Strahlung wurden eine Spannung von 115 V und Lampen von 375 W verwendet. Die Entfernung der Lampen,, von der Sdhiichtoberfläche betrug etwa 40 cm. Es wurde festgestellt, daß eine weitere zufriedenstellende Ausführungsform der infraroten Erhitzung darin besteht, daß man zuerst eine Spannung von 110V für die Dauer von ungefähr 5 Minuten und danach 10 Minuten lang eine Spannung von 220 V anwendet.

In einigen Fällen war die Zunahme des Volumens während des Sdhaumibildungsvorgangs so groß, daß die Zellenwände die Neigung zeigten, zusammenziufallen. Um dies zu verhindern und um die Zellenwände zu verstärken, wurden 3 bis 5 Volumprozent einer hodhmalekularen α-Cellulose der Masse beigefügt. Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel einer Masse beschrieben^ die sich als besonders günstig für die Herstellung von kombiniertem Gümmi-Textil-Material gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erwiesen hat.

Das Beispiel bedeutet aber keine Beschränkung der Erfindung. . ,

Ausf ührungsbeispiel

5o°/oige Dispersion von 2-Chlorbutadien-

i, 3-Polymerisat 400,0 ecm

Naitriumsilioatlösung (41 ° Be) 9,0 ecm

^₀ Bäumwollsaatöl mit niedriger Viskosität 8,0 ecm 25°/oige Dispersion von. Natriumsilieo-

fluorid 9,2 ecm

Die Bestandteile werden in der oben angegebeinen Reihenfolge unter starkem Rühren mit einem zusammengesetzten Rührer zugegeben. Nadh der Zugabe des. vegetabilischen .öl« mit niedriger Viskosität, also in vorliegendem Beispiel des Baumwollsaatöls, wird Stickoxydul eingeführt. Die Mischung wird dadurch schaumförmig, und ihr

Volumen nimmt um etwa 450⁰A) zu. Danach wird unter weiterem beständigem Umrühren das in etwa 50 ecm Wasser gelöste Natriomsillicofhiorid zugegeben. Von dem auf diese Weise erhaltenen Schaum wird eine 6 mm dicke Schicht auf die Rückseite des Textilmaterials gegossen und diese Mischung etwa 15 Minuten lang mittels infraroten Lichts vulkanisiert. Dabei können die üblichen Vulkanisierungsmittel, z. B. Metalilpolysulfide, benutzt werden. Darauf wird eine weitere Schicht aufgetragen und die Vulkanisation für dieselbe Zeitspanne und unter denselben Bedingungen wie im ersten Arbeitsgang ausgeführt. Das damit erzielte Produkt hat eine Schaumgummiunterseite niedriger Dichte von feiner poröser Beschaffenheit und hoher Elastizität. Trennlinien sind nicht sieht- 6g bar.

Die Mischung, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, kann außerdem auch andere Zusatzbestandteile, wie z. B. Beschleuniger und Vulkanisiermittel, enthalten. Die Zusammen-Setzung der Kautschukmilch oder der Dispersionen und die Vullkaniisationsbedingungen können ebenfalls so gewählt werden, daß das Endprodukt den gewünschten Härtegrad besitzt.

Der Ausdruck »Textilmaterial« bezeichnet nicht ausschließlich gewebte Stoffe, sondern auch geflochtenes und filzartiges Material. Soll ein vollständig unbrennbares Material erzielt werden, so werden vorteilhaft verfilzte oder verwobene Glasfasern angewandt. Solch eine Zusammensetzung von Glasfasern und Schaumgummi kann mit zufriedenstellenden Ergebnissen als Wärmeisoliermaterial verwendet werden.

Einer der Hauptvorteile des erfindungsgemäß hergestellten Gummisehaums besteht darin, daß bei Verwendung von 2-Chlorbütadien-i, 3-Polymerisa ten ein nicht entflammbares Produkt erzielt wird. Der Schaumgummi macht das Material auch schalldicht, was vor allem bei Teppichen und Portieren vorteilhaft ist. ·

Da der Schaumgummi eine Einheit mit dem Textilmaterial bildet und, im Falle von Teppichen, die Fäden des Gewebes fest an dem Schaumgummi haften, wird ein vorzüglich haltbarer Fußbodenbelag erzielt.

Da die Zwischenräume des Textilmaterials mit Gummi gefüllt sind, kann der in dem Fußbodenbelag sich ansammelnde Staub nicht durchfallen, so daß ein Aufnehmen des Teppichs zwecks Reinigung nicht notwendig ist. Die Fäden an der Oberseite behalten auf Grund der Elastizität des Gummimaterials immer ihre aufrechte Stellung bei.

Die mit dem ernndungsgemäßen Material ausgelegten Böden wirken beim Gehen nicht so ermüdend wie Böden mit dem üblichen Belag. Dies beruht auf der ausgezeichneten Polsterwirkung und der Elastizität des Schaumgummis. Einzelne Teile können sich nicht verschieben, was einen weiteren Vorteil des gemäß der Erfindung hergestellten Produktes darstellt. Möbelstücke hinterlassen gewohnlich tiefe und bleibende Eindrücke auf dem Fußbodenbelag. Diese Eindrücke bleiben und beeinträchtigen das Aussehen eines Teppichs, wenn das Möbelstück auf die Seite gerückt wird. Sie halben jedodh keine bleibende Wirkung auf einen gemäß der Erfindung gestalteten Teppich ohne Rücksicht auf das Gewicht des Möbelstücks. Der Gummi hat eine solch-hochgradige Elastizität, daß der Teppich sein ursprüngliches Aussehen kurze Zeit, nachdem die Eindrücke gemacht wurden, wieder annimmt.

Wenn ein Teppich üblicher Fertigung auf passende Größe zugeschnitten wird, müssen seine Kanten mit einem Band eingefaßt werden, um ein Ausfasern zu verhindern. Das erfindungsgemäß hergestellte Material benötigt keine solche Be-

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handlung der Kanten, da die Fasern einschließlich der Haare fest in der Gummiischicht eingebettet sind. Das Gummimaterial ist weiterhin äußerst biegsam, so' daß es zu Lagerungs-, Versdhiffungs- und ähnlichen Zwecken aufgerollt werden kann.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der 'Erfindung beispielsweise und scbematiseh dargestellt.

Fig. ι ist eine Draufsicht auf einen Stoff, der in

to dem VerfaJhran gemäß der Erfindung verwendet wird;

Fig. 2. ist ein Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1, der den Aufbau des fertigen Produktes zeigt;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Teppichbelag, der aus drei Streifen besteht;

. Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3.

In der Zeichnung bedeutet das Bezugszeichen 10

den Kettfaden des Gewebes und das Bezugs ζ eichen 11 die Schußfäden. In Fig. 2 kann man die Haarfasern 12 sehen, die von dem Gewebe ausgehen. Eine Schicht 13 aus Schaumgummi ist auf der Rückseite des Gewebes aufgetragen, und man kann ohne weiteres feststellen, daß der Schaumgummi in die Zwischenräume des Gewebes eingedrungen ist und damit die Haare fest mit dem Gewebe verbindet. Der Schaumgummi hat eine große Anzahl von gleichmäßig verteilten, einzelnen Zellen 14. Fig. 3 zeigt einen Teppich 15, der sich, aus drei Streifen 16, 17, 18 zusammensetzt. Die Streifen sind mit Nähten 19 und 20 zusammengenäht. Eine Schaumgummischicht 21 wurde auf das zusammengesetzte Teppichmaterial aufgetragen. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß dieser Schaumgummi nicht nur in die Zwischenräume des Gewebes eindringt, sondern auch in die Zwischenräume der Nähte 19 und 20 und dadurch die Streifen miteinander fest verbindet und sie zu einer Einheit macht. Die Haarschidht 22 des Teppichmaterials 15 zeigt keine Unregelmäßigkeiten und keinen Abstand über den Nähten 19 und 20, so daß dieser Teppich das Aussehen eines einzigen Stückes hat.

Das ernndungsgeniäß hergestellte Material läßt sich für viele Zwecke verwenden. Es wurde bereits mit zufriedenstellenden Ergebnissen für Läufer, Teppiche, Fußbodenmatten, Vorhänge, Portieren, Stuhlbezüge und Polstermaterial verwendet und läßt noch zahlreiche weitere Anwendungsfoirmen und Verbesserungen zu.

Claims (5)

1. PaTENTANSPKÜCHE:

   ι. Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Gummi-Textil-Materials, dadurch gekennzeichnet, daß mit üblichen Vulkaniisiierzusätzen versehene Kautschukmilch oder eine Dispersion eines synthetischen kautschukartigen Stoffes, Vorzugs weise von 2-Chlorbutadien-i,^-Polymerisaten, mit der Lösung eines Alkali-S ilicats, insbesondere eines Natriumsilicats, gemischt und durch Rühren in Verbindung mit der Einführung eines gegebenenfalls unter Druck stehenden, gegenüber der Mischung inerten Gases, wie Stickoxydul, in Schaumform übergeführt wird, worauf der Schaum in noch flüssiger Form auf die Rückseite des Textilmaterials aufgebracht und hier einer Vulkänisierbehandlung unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 3 bis S°/o einer hochmolekularen α-Cellulose vor dem Schaumigschlagen mit der Kautschukmilch oder der Dispersion des synthetischen Kautschuks vermischt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisation durch Erhitzen mittels infraroter Strahlung erfolgt. .',..·
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaumgummischichten nacheinander auf das Textilmaterial aufgetragen werden,. wobei nach dem Auftragen jeder Schicht eine Vulkanisation des Schaumgummis stattfindet.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es auf Textilmaterial aus einer Anzahl von Streifen angewendet wird, die Kante an Kante angeordnet !sind. ■ . .

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen