SE454760B - Golvbeleggning, vars ovansida har omraden med utskjutande, rundade, oorganiska partiklar - Google Patents

Description

454 760 10 15 20 25 30 35 2 (a) åstadkommande av ett (b) anbringande av härdbara sättet inbegriper stegen: dekorativt basskikt, element i ett förutbestämt mönster på basskiktet, varvid de härdbara elementen har tillräcklig tjocklek så att när partiklarna anbringas därpå och inbäddas däri det finns härdbart matrismaterial i en mängd som är tillräcklig för att binda samman de intill- liggande partiklarna efter det att dessa har inbäd- dats i matrisen i ett huvudsakligen intilliggande förhållande till varandra, men endast i en mängd som är tillräcklig för att kvarhålla det översta skiktet av partiklar medan dessa partiklar fårskjutautxnrmatrisen, (c) anbringande av partiklar på matriselementen, (d) inbäddning av dessa partiklar genom hela matrisen i ett huvudsakligen intilliggande förhållande till det översta skiktet av partiklar som skjuter ut ur ma- trisen, (e) härdning av matrisen, (f) anbringande av ett klart slitskikt över alltihop för att bilda en kontinuerlig slitfilm över de härdade elementen som har utskjutande partiklar och över den mellanliggande basen, varvid det översta skiktet av partiklar som skjuter ut ur matrisen ger slitskiktet som ligger över de halkmotverkande elementen en grov, oregelbunden, halkfri textur, och (Q) härdning av slitskiktet.

Fig l är ett flödesschema som visar förfarandet, genom vi1kef;den slirningsfria plastgolvbeläggningen enligt föreliggande uppfinning framställs.

Fig 2 är en vy ovanifrån av en sektion av en plastgolvbeläggning i enlighet med föreliggande upp- finning och som visar detaljerna i ett element, vilken vy visar läget för ytterligare element och visar en sektion i detalj av den omgivande basen.

Fig 3 är ett förstorat tvärsnitt taget längs linjen 3-3 i fig 2, som visar ytterligare detaljer i produktstrukturen.

Den detaljerade beskrivningen som följer ges med referens till figurerna i ritningen när så är tillämpligt. 10 15 20 25 30 35 454 760 3 I enlighet med föreliggande uppfinning kan man använda vilken konventionell dekorativ plastbas som helst, såsom golvplattprodukter av polyvinylklorid- kompositioner, inklusive vinyl-asbestgolvplatta, och plastarkprodukter. I den specifika utföringsform som visas i fig 2 och 3 i ritningarna är den dekorativa plastbasen ett vinylkompositionsark med filtbaksida som är 6 tum brett. Baksidan är en konventionell ovävd glasfiberfilt mättad med härdat harts. Vid framställ- ning av basen anbringas först en klisterbeläggning, varefter färgade finkornfraktioner och snitsel av plastiserad polyvinylklorid mäts upp på ytan och det hela konsolideras under värme och tryck för att kon- solidera snitseln och finkornfraktionerna och smälta dem till ett dekorativt plastskikt som fast häftar vid filtbaksidan. En vinylbas i form avettçflastarksom har ett mönster i den konfiguration som anges med nr 2 i fig 2 framställs, vilket mönster omfattar små individuella snitslar 3 och bruklinjer 4. Det kon- soliderade vinylskiktets tjocklek är ca 7 mm (28 mils) och filtbaksidans tjocklek är ca 8 mm (37 mils).

Förutom att byta ut golvplattor som bas, antingen före eller efter skärning, är det lika självklart för fackmannen på omrâdet att andra plastbasskikt antingen försedda med en konventionell filt på baksidan eller utan skikt på baksidan och dekorerade, t ex med djup- tryck, likaväl kan användas vid utövandet av uppfin- ningen, varvid några lätta modifieringar i den totala processen eventuellt blir nödvändiga beroende på den särskilda dekorativa plastbas som används.

Härdbar matris Även om det lätt framgår för fackmannen på området att vilken härdbar vätska som helst som har den önskade viskositeten så att den kan anbringas på basskiktet för att bilda basen i de slirningsmotverkande elementen 454 760 10 15 20 25 30 35 4 kan användas, kommer det beskrivna praktiska utförandet av uppfinningen att begränsas till användningen av ett värmehärdbart akrylatiserat polyesterharts.

Framställning av härdbar akrylatiserad polyestermatris För att framställa polyestern satsades följande beståndsdelar i en 5 liter 5~halsad kolv med en glas- spiralpackad, ånguppvärmd partiell kondensor (upprätt- stående) med destilleringskolv och totalkondensor upp- till. Kolven var vidare försedd med mantel, omrörare, termometer, temperaturkontrofldonoch gasinloppsrör.

Beståndsdelarna upphettades gradvis under omröring :in zzo ¿ s°c under kväve een höns via denna tem- peratur tills syratalet föll till under 1,5 i 0,5.

Kväveströmmen ökades gradvid efter det att ca 70 % av den teoretiska vattenmängden hade erhållits till ca 700 ml per min för att hjälpa till att avlägsna förestringsvattnet och driva den reversibla jämvikts- reaktionen till avslutning.

Beståndsdelar Viktdelar 1,6-hexandiol 363,52 Neopentylglykol 661,25 Cyklohexandimetanol 914,13 Ftalsyraanhydrid 563,81 Dibutyltennbislauryl~ merkaptidkatalysator 2,48 Isoftalsyra l476,24 Silikonantiskum (Foamkill 8R) 0,0566 Toluen 650,00 Akrylatisering av polyestern genomföres genom att satsa 1,2 ekvivalenter akrylsyra till en lämpligt dimensionerad 4-halsad kolv innehållande polyester- -lösningsmedelsblandningen. Svavelsyra (O,24 delar per lO0 delar harts) tillsättes och blandningen hålls under återflöde med en Barrett-fälla, som används för att avlägsna vattnet och återföra lösningsmedlet. lO 15 20 25 30 35 454 760 5 Satstemperaturen hålls vid 95-ll0°C. Reaktionen avslutades när mellan 90 och 98 % av den teoretiska vattenmängden erhållits genom kylning till 90°C och tillsats av 1,3 ekvivalenter magnesiumoxid disper- gerade i 100 viktdelar isodecylakrylat med ytterligare 600 viktdelar isodecylakrylat även tillsatt. Kolven evakuerades därefter till 40-50 mm kvicksilver för att avlägsna lösningsmedel. Tillsats under omröring av 73,14 viktdelar l,6-hexan-diol-diakrylat, 104,5 viktdelar akrylsyra, 100 viktdelar isodecylakrylat, 104,5 viktdelar bensofenon och 62,7 viktdelar kata- lysator, 2,2-dimetoxi-2-fenyl-acetofenon ("Irgacure 65l"), avslutar framställningen av den härdbara matrisen.

UV-härdbar klar slitbeläggning Följande reaktanter satsades i ett reaktionskärl: Beståndsdelar Viktdelar Polyesterpolyolx 36,15 2-etylhexylakrylat 13,33 1,6-hexandioldiakrylat 9,07 xReaktionsprodukten mellan 34,62 viktdelar adipinsyra, 13,12 viktdelar isoftalsyra, 48,76 viktdelar 1,6- -hexandiol och 3,48 viktdelar glycerin. 23,10 viktdelar 4,4'-diisocyanatodicyklohexyl- metan och 0,08 viktdelar dibutyltenndilauratkata- lysator tillsattes därefter och blandningen reagerade vid 45-5000. Efter det att reaktionen hade fortskridit i ca 45 min tillsattes 8,67 viktdelar 2-hydroxietyl- akrylat och upphettning och omröring av reaktions- blandningen fortsattes i 2 h, vid vilken tidpunkt isocynatfunktionaliteten är konstant.

Till denna reaktionsprodukt tillsättes därefter 1,81 viktdelar bensofenon, 0,90 viktdelar 2,2~dimetoxi- -2-fenylacetofenon, 6,78 viktdelar akrylsyra, 0,02 viktdelar 2,6-ditertiär butylparakresol-antioxida- tionsmedel och 0,09 viktdelar glykolpolysiloxan (DC-193). 10 15 20 25 30 35 454 760 Partiklar Även om uppfinningen såsom den beskrivits kommer att använda företrädesvis rundade oorganiska partiklar kan i dess vidaste tillämpning hartspartiklar inbe- gripande fyllda vinylpartiklar användas såväl som blandningarnedoorganiska partiklar. När hartspar- tiklar, fyllda eller ofyllda, används måste de ha en minimihårdhet av ca 50, mätt på en Shore Durometer Hardness Type D testapparat. Sådana partiklar kan framställas från härdad plast eller fyllda och smälta termoplastiska hartser. Storleksfördelningen för sådana partiklar faller företrädesvis inom det korn- storleksfördelningsområde som beskrivs nedan för de rundade oorganiska partiklarna. ' Oorganiska partiklar De oorganiska partiklar som är användbara vid utövandet av uppfinningen för bildning av den grovt texturerade ytan är företrädesvis huvudsakligen olös- liga i vatten och har en Mohs hårdhet av minst ca 4 och företrädesvis ca 6. De måste ha rundad konfiguration och företrädesvis ha en kornstorleksfördelning inom vilken 100 % av partiklarna är större än ca 150 pm, ca 80 % är mellan ca 300 och 595 pm och inga är större än ca 715 pm.

Särskilt väl anpassade för användning vid ut- övandet av föreliggande uppfinning är blästerkvarts- sand framställdaav Ottawa Silica Co. Dessa överens- stämmer i allmänhet med följande fysikaliska analys: AFS kornfinlek 32,4 Medelstorlek, mesh (motsv. ca 400 Pm) 43 Storlek, Mode/mm 0,380 Moh's hårdhet 7,0 Densitet 2,65 Form rundad lO 15 20 25 30 35 454 760 7 En typisk US siktanalys av dessa oorganiska kvartssandpartiklar är följande: US sikt nr Storlek på % kvar- (mesh) öppningarna hållna 30 595 um 12,4 40 420 pm 56,8 so 296 pm 26,7 70 210 pm 3,5 1oo 149 pm o,6 Sandpartiklarna är huvudsakligen 100 % kvarts- sand, en kristallin kiseldioxid, och procenthalten kiseldioxid är ca 99,808 %, varvid resten av den kemiska sammansättningen utgöres av mindre mängder av blandade oxider inklusive järnoxid (Fe2O3) 0,016 %, aluminiumoxid (Al203) 0,042 %, titanoxid (Ti02) 0,14 %, kalciumoxid (Ca02) mindre än 0,1 % och magnesiumoxid (Mg02), även mindre än 0,01 %.

Både klara partiklar såväl som olika färgade partiklar kan användas vid utövandet av uppfinningen.

Färgade partiklar är tillgängliga i ett antal olika färger från Burns and Russel i Baltimore och dessa är klara partiklar som har sina ytor belagda med härdade pigmenterade polyesterbeläggningar. Minnesota Mining and Manufacturing tillhandahåller även ett antal olika färgade kvartspartiklar, även om den pigmenterade beläggningen förstås vara av keramisk natur. Den särskilda pigmenterade beläggningskompo- sitionen är sålunda inte kritisk för utövandet av uppfinningen.

Framställningsförfarande Som illustration är det bästa framställnings~ sättet f n följande: basskiktet som är sammansatt av en 0,925 mm filtbaksida bunden till 0,700 mm av ett konsoliderat vinylkompositionsark som har formats genom pressning under både värme och tryck av en blandning av finkornfraktioner och fin snitsel för 454 76Û 10 15 20 25 30 35 8 bildning av ett mönster med den konfiguration som visas i fig 2 med nr 2, tillföres i form av ett kon- tinuerligt ark som är 1,829 m brett. Detta ark mätas, med plastskiktet överst, under en gravyrtryck- press som trycker en serie runda element i den kon- figuration och det läge som visas i fig 2 tvärsöver materialets bredd med upprepade intervaller. Cirka 0,3 mm härdbar matris av den ovan beskrivna akrylati- serade polyesterkompositionen, till vilken har satts 1 vikt% bensoylperoxid, avsätts av tryckpressen, varvid viskositeten är sådan att den bibehåller for- men i väsentlig grad i den efterföljande behand- lingen.

Det tryckta arket bringas därefter att passera under en inmatare, som matar en blandning av färgade och klara kvartspartiklar ned på arket, varvid de som tillföres på de runda tryckta elementen direkt häftar fast medan överskottet som faller på den mellan- liggande basen avlägsnas genom omkastning av matar- riktningen. Ett uppsamlingsfack finns för att fånga upp överskottet av lösa snitslar.

Det tryckta arket som har kvartspartiklarna fästade vid det tryckta elementet matas därefter mellan två konsoliderande valsar, varvid framsides- valsen inställs så att den inbäddar partiklarna i den ohärdade matrisen. Arkmaterialet matas därefter genom en varmluftsugn, vari den akrylatiserade poly- estermatrisen härdas, även om matrisens exponerade yta förblir något klibbig beroende på syreinhibering.

Arket får därefter passera under borstar som avlägsnar eventuella lösa kvartspartiklar som finns kvar.

Det sålunda framställda arket bespolas med använd- ning av en påläggsvals med den flytande fotohärdbara polyuretanbeläggningen som beskrivs ovan och det be- spolade arket får därefter passera under en luftkniv som riktar en stråle av varm luft för att avlägsna överskott av beläggning, och lämnar en tunn konti- lO 15 20 25 30 35 454 760 9 nuerlig film som i textur motsvarar de underliggande utskjutande partiklarna på de halkmotstâende ele- menten och ca 0,1 mm beläggning i det mellanliggande otryckta omrâdet.

Det belagda arket får därefter passera under en ramp av UV-lampor där slitytan härdas fullständigt.

Den textur som de halkmotstående tryckta elementen har fått motsvarar konfigurationen hos de utskjutande oorganiska kiseldioxidpartiklarna, vilka i sin tur ger det överliggande härdade uretanslitskiktet denna textur, vilket skikt är mellan 0,025 och 0,050 mm tjockt.

För att tydligare visa de halkfria egenskaperna som den beskrivna golvbeläggningsprodukten har givits gjordes en serie försök i enlighet med den militära speoifikationen MIL-D-l795lC (fartyg) 5 juni 1975, sektion 3,7 halkfria egenskaper (friktionskoefficient).

En kort beskrivning av testet är följande: En 2" x 4" (ca 5 x lO cm) fot, belastad med 33 pund (ca 15 kg), dras över materialet med en hastighet av 7,5 fot (2,3 m) per min. Friktions- koefficienten bestäms genom följande ekvation: Friktionskoefficient = Uppmätt belastning i pund 33 pund MIL-D~l795lC-kraven för en friktionskoefficient som uppfyller denna militära specifikation är följande: Läderfot Gummifot Tillstånd Statisk Glidande Statisk Glidande Tori 0,60 0,40 0,60 0,50 Våt 0,60 0,40 0,60 0,60 Oljig - - 0,60 0,30 Den ovan beskrivna golvbeläggningsprodukten (baserat på medeltalet för tre test för vart och ett av de undersökta tillstånden) gav följande friktions- koefficienter: 454 760 10 15 20 25 30 35 10 Läderfot Gummifot Tillstånd Statisk Glidande Statisk Glidande Tørr 0,78 0,67 1,04 1,01 Våt 0,72 0,69 0,88 0,84 Oljig - - 0,60 0,54 Dessa resultat visar klart att den halkfria golvbeläggningen som framställs i enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning klart uppfyller och överträffar standarden i den militära specifikationen MIL-D-l795lC.

Med referens till fig 2 och 3 i ritninganna visas detaljer i den färdiga golvkonstruktionen. Såsom visas i fig 2 visar skissen ovanifrån placeringen av de halkmotstående elementen 5 och mönstret på plastbasskiktet som består av snitsel 3 och bruk- linjer 4 visas med nr 2. En sektion 6 x 6 cm visas med en förstoring av ungefär 2 ggr.

Fig 3 är ett förstorat tvärsnitt taget längs linjen 3-3 i fig 2. Nummer 7 betecknar filtbaksidan med den överliggande plastbasen 8.

I det förstorade tvärsnittet omger matrisen 9 partiklarna ll som är inbäddade däri, medan de översta partiklarna 10 skjuter ut från matrisen 9.

Den klara slitbeläggningen l2 överensstämmer i form med de underliggande partiklarna 10. Ovanpå basen 8 befinner sig det tjockare klara slitskiktet 13. Även om det bästa sättet anges ovan är det själv- klart för fackmannen på området att man kan använda andra härdbara vätskor för bildning av matrisen och slitskiktet. Det föredrages att använda beläggningar av uretantyp för bildning av slitskiktet, eftersom dessa har visat sig ytterst hårda och kräver minimal vård jämfört med vinylslitytor som kräver vaxning.

Viskositeten för materialet som används för att bilda matrisen, in i vilket de organiska partiklarna inbäddas, såväl som Viskositeten för den för slitskiktet använda 10 15 20 454 760 ll beläggningen är kritisk, även om justering av dessa viskositeter för att uppfylla processkraven lätt fram- går för fackmannen på området. För matrisen användbara viskositeter faller vanligen inom området 4000 - 12 000 cP varvid området 5000 - 6000 föredrages. Tillräckligt med matris avsättes för att kvarhålla mer än ett mono- skikt av partiklar men mindre än en mängd som skulle pressas ut ovanför det översta skiktet av utskjutande partiklar. Det föredragna viskositetsomrâdet för slit- skiktsbeläggningen är 8000 - 12 OOO cP. Mindre vari- ationer, såsom metoderna för hantering av golvplatt- gentemot arkmaterialet såväl som självklara modifierade metoder för anbringande av matrisen, framgår även lätt för fackmannen på området. Andra beläggningsanordningar än påläggningsvalsen som nämns ovan kan likaså användas.

Det framgår klart att uppfinningen inte skall begränsas till de särskilda mönster som visas för de slirningsfria elementen. Slumpartade placeringen såväl som andra konfigurationer för de tryckta elementen, såsom rombformiga, eller remsor kan likaväl användas.

Eventuell avvikelse från ovanstående beskrivning vilken överensstämmer med uppfinningen är avsedd att inbegripas inom patentkravens omfång.

Claims (1)

1. 454 760 10 15 12 PATENTKRAV Golvbeläggning, bestående av>en bas av plast, en pá basen anordnad härdad plastmatris, som ovanpå sin ovansida uppbär utskjutande, rundade, oorganiska partiklar med en Moh's hårdhet av mer än 4, vilka partiklar ligger huvudsakligen intill varandra och är överdragna med ett härdat, klart eller genomsynligt slitskikt som bildar en beläggningsovanyta, k ä n - n e t e c k n a d av att matrisen (9) som uppbär partiklarna (10, 11), är påförd i form av runda områden som är anordnade på i sig upprepade avstånd, av att partiklarna har en kornstorlek av 150-715 um, varvid 80% av partiklarna (10, ll) uppvisar en kornstorlek av mellan 300 och S95 um, och av att slitskiktet (12) bildar en tunn film på dessa områden (5), så att det har en till de ur matrisen utskjutande partiklarna (10) anpassad rå strukturerad yta.