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Dokumentenidentifikation DE69106731T2 29.06.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0441391
Titel Verfahren zur Herstellung von drei-dimensionalen Mustern.
Anmelder Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Tsuchida, Katsunori, c/o Mitsui Petrochemical, Kuga-gun, Yamaguchi, JP;
Watanabe, Yasuo, c/o Mitsui Petrochemical, Kuga-gun, Yamaguchi, JP;
Suzuki, Yasuyuki, c/o Mitsui Petrochemical, Bunkyo-ku, Tokyo, JP
Vertreter Eitle, W., Dipl.-Ing.; Hoffmann, K., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Lehn, W., Dipl.-Ing.; Füchsle, K., Dipl.-Ing.; Hansen, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Brauns, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Görg, K., Dipl.-Ing.; Kohlmann, K., Dipl.-Ing.; Ritter und Edler von Fischern, B., Dipl.-Ing.; Kolb, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte; Nette, A., Rechtsanw., 81925 München
DE-Aktenzeichen 69106731
Vertragsstaaten DE, DK, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 08.02.1991
EP-Aktenzeichen 911017614
EP-Offenlegungsdatum 14.08.1991
EP date of grant 18.01.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.1995
IPC-Hauptklasse E04F 13/02
IPC-Nebenklasse B44C 1/18   B29C 39/10   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung von dreidimensionalen Mustern. Genauer ausgedrückt betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Bildung von dreidimensionalen Mustern auf Oberflächen von Wänden, Böden, etc., Formen zur Verwendung bei diesen Verfahren zur Bildung von dreidimensionalen Mustern ebenso wie ein Werkzeug zur Entfernung der Formen, die bei diesem Verfahren verwendet werden.

Zur Verschönerung der Asphaltbeton- oder Zementbeton- Oberflächen von Böden oder Wänden von Gebäuden, Plattformen, Eisenbahnstationen, Bahnhofshallen, Fußgängerübergängen und Gehwegen wird die Bildung von Ziegel- oder Fliesenmustern mit verschiedenen anderen geometrischen Figuren auf jenen Oberflächen heutzutage zunehmend mehr akzeptiert. Ebenso erfährt das Bilden von dreidimensionalen Richtungszeichen direkt auf Wänden, Böden, etc. zunehmend größere Akzeptanz.

Drei der gängigsten Verfahren, die bisher zur Bildung von dreidimensionalen Mustern oder geometrischen Figuren auf Wänden, Böden, Straßenoberflächen, etc. vorgeschlagen wurden, umfassen:

(a) ein Verfahren, umfassend das Befestigen einer expandierten Polyethylenform auf der Arbeitsoberfläche, Aufbringen eines Projektionsformmaterials zum Füllen in die Form, Härtenlassen des aufgebrachten Materials und Entfernen der Form entweder durch Brennen oder Weglösen, zur Bildung eines Musters mit gewünschten Vorsprüngen und Rillen (siehe japanische Patentveröffentlichung Nr. 47593/1987);

(b) ein Verfahren, umfassend das Befestigen einer zweischichtigen Form (mit einem entfernbaren Bedeckungsmaterial auf ihrer Oberfläche) auf der Arbeitsoberfläche, Aufbringen eines Projektionsformmaterials zum Füllen in die Form, Entfernen des freizulassenden Bedeckungsmaterials, bevor das Projektionsformmaterial sich verfestigt oder aushärtet, und nach dem vollständigen Härten des Projektionsformmaterials Entfernen der Form, zur Bildung eines Musters mit beabsichtigten Vorsprüngen und Rillen (siehe japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 233264/1985); und

(c) ein Verfahren, das gleich ist wie Verfahren (b), mit der Ausnahme, daß die Form, die nach Entfernung des entfernbaren Bedeckungsmaterials verbleibt, als ein Fugenfüllstoff auf der Oberfläche intakt gelassen wird (siehe japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 111062/1987).

Die drei oben beschriebenen Verfahren haben ihre eigenen Mängel. Bei Verfahren (a) wird das Aussehen des Endmusters durch Brennen der Form beträchtlich gestört. Selbst wenn die Form durch ein Lösungsmittel weggelöst wird, tritt eine Färbung durch Lösungsmittel auf. Bei Verfahren (c) kann die Form in der Verbindung später zerstört werden oder sich von der Arbeitsoberfläche ablösen. Bei beiden Verfahren (b) und (c) muß das freizusetzende Bedeckungsmaterial entfernt werden, während das Projektionsformmaterial unvollständig gehärtet bleibt, so daß das nicht-gehärtete Projektionsformmaterial, das auf der Oberfläche des Bedeckungsmaterials niedergeschlagen ist, in Flächen tropfen kann, wo Projektionen gebildet werden sollen, was entweder das Aussehen des Endmusters stört oder bei dem Musterbildungsvorgang Schwierigkeiten verursacht. Weiterhin erfordert das Verfahren (b) zwei Entfernungsschritte, einen zum Entfernen des freizusetzenden Bedeckungsmaterials und den anderen zum Entfernen der Form, und dies macht den Gesamtvorgang umständlich.

Ein für diese konventionellen Verfahren gemeinsames Problem liegt darin, daß kein spezielles Werkzeug zur Verwendung für die Entfernung der Form entwickelt wurde, nachdem das Oberflächenmaterial getrocknet ist, und die einzigen Werkzeuge, die heutzutage verwendbar sind, sind allgemeine Schraubenzieher mit einem dünnen keilförmigen Ende und Schaber. Jedoch ist es nicht leicht, die Form mit konventionellen Schraubenziehern oder Schabern zu entfernen. Um z. B. die Form mit einem konventionellen Schraubenzieher zu entfernen, wird dieser zwischen der Form und der Arbeitsoberfläche eingeführt, und die Form kann von der Arbeitsoberfläche entfernt werden. Weiterhin muß der Schraubenzieher während des Vorganges hineingedrückt gehalten werden, aber die präzise Entfernung der Form ist auf diese Weise schwierig zu erzielen. Schaber sind zum Entfernen von Knöpfen und anderen vorspringenden Teilen von der Arbeitsoberfläche geeignet, sind aber nicht für die Entfernung der Form geeignet, die in dem Oberflächenmaterial eingebettet ist.

EP-A-0 160 315 betrifft ein Verfahren zum Bilden eines dekorativen, rauhen Oberflächenmusters auf einer Wand, einem Panel oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß ein dicker und weicher Hauptkörper aus einem Formrahmen, der mit einem Bedeckungsmaterial verbunden ist, das später auf dessen Oberfläche abgeschält werden kann, auf einer zu verarbeitenden Fläche geklebt ist, wo die vertiefte Oberfläche des Musters gebildet werden soll, und daß das Sprühmaterial oder das aufzutragende Material zur Bildung des vorstehenden Bereiches aufgebracht und dann das Bedeckungsmaterial zusammen mit einem einen Vorsprung bildenden Material, das darauf gelegen ist, entfernt wird, und daß der Formrahmen in einer späteren Stufe entfernt wird, wenn das Material aus dem vorstehenden Teil getrocknet und verfestigt ist.

Ein erstes Ziel dieser Erfindung liegt daher darin, ein Verfahren anzugeben, durch das das dreidimensionale Muster auf einfache und leicht durchzuführende Weise gebildet werden kann.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Verfahren anzugeben, wobei eine Form verwendet wird, die in der Lage ist, das Tropfen eines oberflächenbildenden Materials zu verhindern, um so den Musterformvorgang zu erleichtern und eine zufriedenstellende fertige Oberfläche zu bilden, und das daher zum Bilden eines gewünschten dreidimensionalen Musters auf der Oberfläche einer Wand, eines Bodens, etc. geeignet ist.

Die obigen erfindungsgemäßen Ziele können durch ein Verfahren erzeugt werden, umfassend das Befestigen einer Musterbildungsform auf die Arbeitsoberfläche, wo ein gewünschtes Muster gebildet werden soll, wobei die Musterbildungsform von einem expandierten Polyethylen gebildet ist, das Gießen eines Oberflächenmaterials aus einer Acrylharz-Betonzusammensetzung auf die Arbeitsoberfläche, das Härten des Oberflächenmaterials und die Lösung und Entfernung der Musterbildungsform von der Arbeitsoberfläche.

Die Acrylharz-Betonzusammensetzung, die als ein Oberflächenmaterial verwendet wird, umfaßt:

(A) zumindest eine Monomerkomponente, ausgewählt aus (Meth)acrylsäure und Estern davon in einer Menge von 45 bis 85 Gew.-Teilen;

(B) ein Polymer, das sich in der Monomerkomponente (A) auflösen kann oder das durch die Monomerkomponente (A) gequollen wird, in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-Teilen; und

(C) ein Aggregat in einem Anteil von der 1- bis 6-fachen Menge von (A) + (B), bezogen auf das Volumen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfaßt die Musterbildungsform eine Substratschicht, gebildet aus einem expandierten Polyethylen und zumindest eine Freilassungsschicht, gebildet als oberste Schicht auf der Oberfläche der Substratschicht.

Vorzugsweise wird eine starre Schutzschicht zwischen der Freisetzungsschicht und der Substratschicht vorgesehen.

Fig. 1 zeigt die Hauptschritte zur Bildung eines dreidimensionalen Musters durch das erfindungsgemäße Verfahren;

Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Form, die zum Formen eines dreidimensionalen Musters durch das Verfahren verwendet wird;

Fig. 3 ist ein vergrößerter Teilquerschnitt der Form;

Fig. 4 ist eine Perspektivansicht, die ein bevorzugtes Beispiel der Form zur Verwendung beim Formen eines dreidimensionalen Musters durch das erfindungsgemäße Verfahren zeigt;

Fig. 5 ist ein Querschnitt, der schematisch die Form von Fig. 4 zeigt;

Fig. 6 ist ein Querschnitt, der schematisch ein mehr bevorzugtes Beispiel der Form zeigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von dreidimensionalen Mustern auf flachen Oberflächen wie solchen von Gehsteigen und Wänden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 1D detailliert beschrieben.

Zunächst wird die Fläche um die Arbeitsfläche herum, auf die ein Muster gebildet werden soll, maskiert. Vorzugsweise wird die gleiche Fläche gegen Färben durch Bedecken mit einem Blatt bzw. einer Folie geschützt. Das Maskieren kann durch Befestigen eines Klebebandes oder eines kommerziellen Polyethylen-Maskierungsfilms durchgeführt werden. Ein Polyethylenblatt kann als Antifärbungsblatt verwendet werden.

Im nächsten Schritt wird eine vorläufige Behandlung durchgeführt, zur Entfernung von Fett, Fremdstoffen wie Schlamm und Wasser, ebenso wie jeglicher anderer Staub und Niederschlägen von der Arbeitsoberfläche. Wenn die Arbeitsoberfläche eine mit Zementbeton oder Zementmörtel befestigte Oberfläche ist, kann die vorläufige Behandlung unter Verwendung einer Oberflächenbehandlungsmaschine wie eine Tastmaschine (z.B. LINAX ) oder eines Demarkationslinien-Entferners durchgeführt werden, und wenn die Arbeitsoberfläche eine mit Asphalt befestigte Oberfläche ist, kann ein Polierer, ausgerüstet mit Drahtbürsten, verwendet werden.

Falls erforderlich, kann ein Primer auf der Arbeitsoberfläche geschichtet werden, um die Adhäsion zu einem Unterschichtmaterial und einem Fugenfüllstoff zu verbessern, die nachfolgend beschrieben werden. Nützliche Primer umfassen Methylmethacrylat (MMA) oder Urethan-modifizierte MMA-Primer wie R41, R51B von Mitsui Petrochemical Industrial Products, Ltd.

Wenn Primer auf die Arbeitsoberfläche geschichtet werden sollen, ist das Beschichtungsgewicht typischerweise in dem Bereich von etwa 100 bis 500 g/m².

Wenn die Arbeitsoberfläche Stufen, Rauhigkeit, Risse und andere Oberflächenfehler hat, kann ein Befestigungsmaterial vorläufig aufgebracht werden, um die Arbeitsoberfläche vollständig gleich zu machen. Ein geeignetes Befestigungsmaterial kann entsprechend der Stärke der Oberflächenfehler ausgewählt werden. Wenn sie moderat sind, kann ein Harzmörtel, bestehend aus einer Harzzusammensetzung, umfassend Methylmethacrylat und ein Methacrylatpolymer, gemischter Silikasand als ein Aggregat ebenso wie ein Pigment und ein Härtungsmittel (z.B. R64SL von Mitsui Petrochemical Industrial Products, Ltd.) verwendet werden. Wenn die Oberflächenfehler stärker sind kann ein Harzbeton, bestehend aus einer Harzzusammensetzung, umfassend Methylmethacrylat und ein Methacrylatpolymer, Kies und Silikasand als Aggregate, und Füllstoffe wie Kalziumcarbonat und ein Pigment (z.B. R17 von Mitsui Petrochemical Industrial Products, Ltd.) verwendet werden.

Diese Befestigungsmaterialien können auf die Arbeitsoberfläche durch Linienziehen, Krählen oder Ausspachteln aufgebracht werden.

In dem nächsten Schritt wird ein Fugenfüllstoff zum Bilden der Fuge aus einem Ziegelmuster als eine Unterschicht auf die ebene Arbeitsoberfläche aufgebracht. Ein Fugenfüllstoff wird aufgebracht, um eine vollständig ebene, bedeckte Oberfläche zu ergeben, so daß eine gute Adhäsion zwischen der Arbeitsoberfläche und einer Musterbildungsform, die in einem anschließenden Schritt daran befestigt werden soll, sichergestellt ist. Ein geeigneter Fugenfüllstoff kann unter Berücksichtigung des Farbkontrastes von der Oberflächenschicht, die aus einem Oberflächenmaterial, das nachfolgend diskutiert wird, das aus einer Acrylharz- Betonzusammensetzung hergestellt ist, gebildet werden soll, ausgewählt werden. Ein illustratives Beispiel ist eine Harzpaste, die 5 bis 15 Gew.-Teile eines anorganischen Pigmentes als Farbstoff, 5 bis 50 Gew.-Teile eines Füllstoffes wie Talkum, Kaliziumcarbonat oder Silikasandpulver und 100 Gew.-Teile einer Harzzusammensetzung enthält, die in erster Linie aus Methacrylsäure und einem Methylmethacrylharz hergestellt ist (z.B. Silikgel R61 von Mitsui Petrochemical Industrial Products, Ltd.)

Der Fugenfüllstoff wird typischerweise in einer Dicke von etwa 0,1 bis 2 mm geschichtet.

Nach dem Härten des Fugenfüllstoffes wird das Markieren vorzugsweise durchgeführt, um sicherzustellen, daß eine Musterbildungsform an einer exakten Position auf der Arbeitsoberfläche in dem nächsten Schritt befestigt werden kann. In diesem Fall werden longitudinale und transversale Referenzlinien vorzugsweise exakt markiert.

Nach den oben beschriebenen Vorbehandlungen wird eine Form 3 zum Bilden eines dreidimensionalen Musters (vgl. Fig. 2) auf der gehärteten Schicht des Fugenfüllstoffes 2 auf der Oberseite der Arbeitsoberfläche 1 entsprechend den markierten Referenzlinien befestigt, wie in Fig. 1A gezeigt.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist die Form 3 ein Adhäsiv auf, das auf ihrer Bodenfläche 5 geschichtet ist, mit der die Form mit der gehärteten Schicht aus dem Fugenfüllstoff 2 verbunden werden soll. Wenn es nicht gebraucht wird, wird das Adhäsiv mit einem Abziehpapier 6 geschützt, das auf der Bodenfläche 5 aufgebracht ist.

Die Form 3 wird vorzugsweise aus einem expandierten Polyethylen mit einem Blasverhältnis von ca. 3 bis 7 gebildet. Ein expandiertes Polyethylen wird verwendet, da es nicht an Acrylharzbeton haftet und nicht durch Harzbeton attackiert wird.

Die Dicke der Form ist nicht auf igrendeinen besonderen Wert beschränkt und kann ausgewählt werden, wie es für solche Faktoren wie Form und Größe des zu bildenden Musters angemessen ist. Als Beispiel kann der Bereich von ca. 1 bis 2 mm angewandt werden. Wenn die Teilchengröße des Aggregates, das als eine Komponente der Acrylharz-Betonzusammensetzung eingeführt wird, die als nachfolgend zu beschreibendes Oberflächenmaterial verwendet wird, berücksichtigt wird, ist die Dicke der Form vorzugsweise zumindest das 3- bis 4-fache der maximalen Teilchengröße des Aggregats, wobei der Bereich von ca. 1 bis 5 mm als Beispiel genannt wird.

Die Form 3 wird vorzugsweise mit der Arbeitsoberfläche derart befestigt, daß die zwei Teile stark aneinander haften, um das Anheben der Form der zu verhindern. Wenn die Oberfläche der gehärteten Schicht des Fugenfüllstoffes 2 festgesteckt bleibt, kann die Form 3 manchmal nicht stark an der Arbeitsoberfläche haften. Daher wird empfohlen, daß die Arbeitsoberfläche untersucht wird und daß jeglicher Defekt wie ein Feststecken entfernt wird, bevor die Form befestigt wird.

Nach dem Befestigen der Form 3 an die Arbeitsoberfläche auf oben beschriebene Weise wird das Oberflächenmaterial 7 aufgebracht oder gegossen, zum Einfüllen in die offenen Räume 8 in der Form, wie in Fig. 1B gezeigt.

Eine Acrylharz-Betonzusammensetzung wird als Oberflächenmaterial 7 verwendet. Die Zusammensetzung umfaßt:

(A) zumindest eine Monomerkomponente, ausgewählt aus (Meth)acrylsäure und Esterverbindungen davon;

(B) ein Polymer, das sich in der Monomerkomponente (A) auflösen kann oder durch die Monomerkomponente gequollen wird; und

(C) ein Aggregat.

Beispiele der Monomerkomponente (A) umfassen:

Alkyl(meth)acrylate wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat und Ethylmethacrylat; ebenso wie Acrylsäure, Methacrylsäure, 2-Hydroxyethylacrylat, 2- Hydroxyethylmethacrylat, Ethylenglycoldi(meth)acrylat, Propylenglycoldi(meth)acrylat, Polyethylenglycoldi(meth)acrylat Polypropylenglycoldi(meth)acrylat, Butylenglycoldi(meth)acrylat, Hexylenglycoldi(meth)acrylat, 2,2-Bis[4-(meth)acryloyloxyphenyl]propan, 2,2-Bis[4- (meth)acryloyloxycyclohexyl]propan, 2,2-Bis[3- (meth)acryloyloxy-2-hydroxypropoxyphenyl]propan, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythritoltetra(meth)acrylat und Dipentaerythritolhexa(meth)acrylat. Diese Verbindungen können alleine oder in Zumischung verwendet werden.

Das Polymer (B) kann durch Homo- oder Copolymere der oben angegebenen Monomere, insbesondere der (Meth)acrylatester, veranschaulicht werden.

Beispiele des Aggregates (C) umfassen Silikasand, Aluminiumoxid, weißer japanischer Marmor (Calcit), Schmirgel, keramischer Sand und Glasperlen. Um eine gefärbte Oberflächenschicht zu erzeugen, können diese Aggregate gefärbt sein. Derartige gefärbte Aggregate können durch Bilden einer gefärbten Schicht hergestellt werden, bestehend aus einem Silankupplungsmittel, einem Pigment und einer Binderkomponente über die gesamte Oberfläche oder einem Teil davon der Aggregate. Pigmente können organisch oder anorganisch sein. Beispielhafte organische Pigmente umfassen Benzidingelb, Hansagelb, Litholrot, Alizarin-Pigment, Pigment Scarlet 3B, Brilliant Carmine 6b; Permanentrot F-5R, Permanentrot 4R, Rhodamin B-Pigment, Rhodamin X-Pigment, Pigmentrot C, Pararot, Peacockblau-Pigment, Phthalocyaninblau, Anilinschwarz, Permanentgelb HR, PV- Violett BL, Chinacridon, Perinon, Anthrachinon, Chromphthalgelb 6G, Chromphthalgelb 3G und Chromphthalgelb GR. Beispiele anorganischer Pigmente umfassen Titanoxid, Zinkweiß, Lithopon, Bleiweiß, Kadmiumgelb, Chromgelb, Titangelb, Zinkchromat, Gelbocker, Chromzinnoberrot, Zinnoberrot, Amber, gelbes Eisenoxid, rotes Eisenoxid, Kadmiumrot, rotes Blei, Preußischblau, Ultramarinblau, Kobaltblau, Chromoxidgrün, Mineralviolett, Ruß und schwarzes Eisen. Während irgendeines dieser organischen und anorganischen Pigmente verwendet werden kann, werden geeignete angemessen in Abhängigkeit von der Harzkomponente des Harzbetons ausgewählt.

Geeignete Bindemittelkomponenten umfassen Emulsionen oder Lösungen von Harzen wie Epoxy-, Urethan- und Acrylurethanharzen.

Bevorzugte Beispiele von Silankupplungsmitteln umfassen Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltris(β- methoxyethoxy)silan, Vinyltriacetylsilan und γ- Methacryloxypropyltrimethoxysilan. Andere Silankupplungsmittel, die verwendet werden können, umfassen Vinyltrichlorsilan und γ-[N-β-Methacryloxyethyl)-N,N- dimethylammonium(chlorid)]propyltrimethoxysilan.

Gefärbte Aggregate können unter Verwendung des Aggregates, Pigmentes, der Bindemittelkomponente und Silankupplungsmittels, wie oben beschrieben, verwendet werden, wobei ermöglicht wird, daß das Silankupplungsmittel während der Beschichtung des Farbstoffes vorhanden ist, so daß es gleichzeitig mit dem Aggregat zusammengebacken wird.

Das Aggregat (C) wird in einem Anteil von ca. 1 bis 6, vorzugsweise ca. 2 bis 4 pro Volumeneinheit Flüssigkeit eingeführt.

Die Acrylharz-Betonzusammensetzung, die die Monomerkomponente (A), das Polymer (B) und das Aggregat (C) enthält, kann weiterhin einen Weichmacher (D) und eine polymerisierbare Verbindung (E) mit einer ungesättigten Bindung enthalten. Beispiele des Weichmachers (D) sind Phthalsäureester, einschließlich Dimethylphthalat, Dibutylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Dipentylphthalat, Dioctylphthalat, Di- 2-ethylhexylphthalat, Diisodecylphthalat und Butylbenzylphthalat. Interne Weichmacher können ebenfalls verwendet werden und werden durch α, β-ungesättigte Carbonsäureester veranschaulicht, die mit der Monomerkomponente (A) copolymerisierbar sind, und mehr spezifische Beispiele sind Diethylmaleat, Dibutylmaleat, Dioctylmaleat, Dibutylfumarat und Dioctylfumarat.

Beispiele der polymerisierbaren Verbindung (E) mit einer ungesättigten Verbindung umfassen: Alkandioldi(meth)acrylate wie Ethylenglycoldi(meth)acrylat, 1,2- Propylenglycoldi(meth)acrylat, 1,3- Butylenglycoldi(meth)acrylat und 1,4- Butylenglycoldi(meth)acrylat; und durch (Meth)acrylsäuremodifizierte Epoxyharze wie 2,2-Bis[3- (meth)acryloyloxy-2-hydroxypropoxyphenyl]propan und kommerzielle Produkte, die unter den Warennamen "Ripoxy VR- 60" und "Ripoxy VR-90" von Showa Highpolymer Co., Ltd. erhältlich sind.

Wenn die oben beschriebenen Komponenten (A), (B), (D) und (E) in Kombination verwendet werden sollen, sind ihre jeweiligen Anteile so, daß die Monomerkomponente (A) 45 bis 85 Gew.- Teile, das Polymer (B) 5 bis 20 Gew.-Teile und der Weichmacher 1 bis 25 Gew.-Teile ausmacht, wobei (E) der Rest ist.

Die Acrylharz-Betonzusammensetzung kann durch Einfügen eines Polymerisationsinitiators zusammen mit dem wahlweisen Amin, das als ein Kalthärtungsbeschleuniger verwendet wird, ausgehärtet werden. Beispielhafte Polymerisationsinitiatoren umfassen Azoverbindungen und Peroxide wie Diacylperoxide, Alkylperoxide, Aralkylperoxide, Persäuren und Persäureester, wobei Diacylperoxide bevorzugt sind. Beispielhafte Diacylperoxide umfassen Dibenzoylperoxid, Diacetylperoxid, Dicaprylperoxid, Dilauroylperoxid und Distearylperoxid. Amine können primäre, sekundäre und tertiäre sein, wobei tertiäre Amine bevorzugt verwendet werden. Beispielhafte Amine umfassen Anilin, Toluidin, Xylidin, Phenylendiamin, N,N- Dimethylanilin, N,N-Diethylanilin, N,N-Di(β- hydroxyethyl)anilin, N,N-Dimethyltoluidin, N,N- Diethyltoluidin, N,N-Dimethylanisidin, N,N-Diethylanisidin, N,N-Dimethyl-p-t-butylanilin, N,N-Diethyl-p-t-butylanilin, N,N-Dimethyl-p-chloranilin, Diphenylamin und N,N-(β- Hydroxyethyl)-p-toluidin. Unter diesen sind tertiäre Amine mit einem elektronengebenden Substituenten zumindest in der p-Position des Benzolrings wie N,N-Dimethyl-p-toluidin, N,N- Dimethyl-p-butylanilin, N,N-Dimethylanisidin, N,N-Dimethyl-p- chloranilin und N,N-Bis(β-hydroxyethyl)-p-toluidin bevorzugt, wobei N,N-Dimethyl-p-toluidin und N,N-Dimethyl-p-t- butylanilin insbesondere bevorzugt sind.

Der Polymerisationsinitiator und die Amine werden im allgemeinen in solchen Mengen verwendet, daß jeweils 0,1 bis 20 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Summe der Komponenten (A), (B), (D) und (E) enthalten sind.

Um einen unzureichenden Fortschritt einer Oberflächenhärtungsreaktion aufgrund des Einfangens von Radikalen durch Luftsauerstoff zu verhindern, werden feste Paraffine, vorzugsweise Paraffinwachse mit Schmelzpunkten von 40 bis 60ºC bevorzugt zugegeben. Solche Paraffine werden in Mengen von 0,1 bis 1,0 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Summe der Komponenten (A), (B), (D) und (E) zugegeben.

Das Oberflächenmaterial sollte zum Auffüllen der Zwischenräume in der Form unmittelbar nach der Herstellung der Acrylharz-Betonzusammensetzung und auf derart milde Weise gegossen oder aufgetragen werden, daß das Abheben der Form von der Arbeitsoberfläche verhindert wird. Dafür kann das Ausspachteln oder eine andere Technik der Auftragung entsprechend der Form und anderen Merkmalen der Arbeitsoberfläche und der zu bildenden Oberflächenschicht durchgeführt werden, wobei dafür Sorge getragen werden muß, daß ein unerwunschtes Bedecken der Form mit dem Oberflächenmaterial minimiert wird.

Das Oberflächenmaterial wird typischerweise in einem Beschichtungsgewicht von ca. 4 kg/m² aufgebracht, wenn eine Oberflächenschicht mit einer Dicke von 2 mm gebildet werden soll.

Das aufgebrachte Oberflächenmaterial wird dann zum Härten ausgehärtet. Die Härtungszeit liegt üblicherweise im Bereich von ca. 30 bis 90 Minuten, vorzugsweise ca. 40 bis 60 Minuten.

Nach dem Härten des Oberflächenmaterials wird die Form 3 beginnend von einem Ende sanft nach oben gezogen, wie in Fig. 1C gezeigt, so daß sie von der Arbeitsoberfläche gelöst und entfernt wird. Vorzugsweise wird die Form 3 von der Arbeitsoberfläche unmittelbar nach dem Härten des Oberflächenmaterials entfernt, um sicherzustellen, daß das nicht-gehärtete Oberflächenmaterial auf der Form nicht abtropft, um das schließlich erzeugte Muster entweder zu verschmutzen oder zu verunstalten. Wenn eine übermäßige Bedeckung mit dem Oberflächenmaterial es schwierig macht, die Form 3 effizient zu entfernen, kann ein Klingenwerkzeug, wie ein Schaber zum Unterstützen bei dem Entfernungsschritt verwendet werden. Es wird empfohlen, daß die Bedienperson saubere Schuhe anzieht oder andere Vorsichtsmaßnahmen ergreift, um zu verhindern, daß die Oberflächenschicht während der Entfernung der Form verschmutzt wird. Nach dem vollständigen Entfernen der Form werden das Verschütten des Oberflächenmaterials, das Abgraten der Fuge und irgendwelche andere geringfügige Mängel, die das Aussehen des Endmusters beeinträchtigen können, vorzugsweise behoben.

Die oben beschriebenen Schritte führen zur der Bildung einer Oberflächenschicht mit Ziegelmuster über der Arbeitsoberfläche 1, wie in Fig. 1D gezeigt ist.

Nach dem Entfernen der Form werden die Oberflächenschicht und die Fugen auf der Arbeitsoberfläche sorgfältig gereinigt und mit einer gleichmäßigen Oberschicht versehen, um ein Färben zu verhindern und für den Erhalt eines reizvollen Musters. Spezifische Beispiele der oberen Schicht, die aufgetragen werden können, umfassen R81 Clear und R71 Clear von Mitsui Petrochemical Industrial Products, Ltd. Die obere Schicht kann durch verschiedene Verfahren wie Walzenbeschichtung, Bürstenbeschichtung oder Sprühbeschichtung aufgetragen werden, die in Abhängigkeit von der zu beschichtenden Oberfläche angemessen ausgewählt werden können. Da die aufzutragende obere Beschichtung sich in der Fuge sammeln kann, sollte man vorsichtig sein, daß die obere Schicht gleichmäßig über die Oberflächenschicht aufgebracht wird, wobei eine stehende obere Beschichtung durch eine hoch absorbierende Walze oder Bürste absorbiert wird.

Die aufgebrachte obere Beschichtung wird für ca. 30 Minuten gehärtet, währenddessen sie vollständig aushärtet. Nach dem Aushärten der oberen Schicht werden das Maskierungsband oder -film ebenso wie das Schutzblatt entfernt, um das Verfahren zur Bildung eines gewünschten dreidimensionalen Musters durch das erfindungsgemäße Verfahren zu vollenden.

Die vorgenannte Beschreibung betrifft ein Ausführungsbeispiel, worin ein dreidimensionales Musters unter Verwendung einer einschichtigen Form gebildet wird. Ein bevorzugtes Beispiel der Form wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Fig. 4 ist eine Perspektivansicht der bevorzugten Form, die im allgemeinen mit 9 bezeichnet wird und die grundsätzlich aus einer Substratschicht 10 und einer Freisetzungsschicht 11 auf ihrer Oberseite besteht. Unter der Substratschicht 10 ist eine Adhäsivschicht 12 vorgesehen, die ermöglicht, daß die Substratschicht 10 fest an der gehärteten Schicht des Fugenfüllstoffes anhaftet. Wenn sie nicht gebraucht wird, wird die Adhäsivschicht 12 vorzugsweise mit einem Abziehpapier 13 geschützt, das an ihrer Unterseite aufgebracht wird. Das Abziehpapier 13 weist ein Freisetzungmittel auf, das auf solche Flächen aufgebracht ist, die der Adhäsivschicht 12 entsprechen.

Die Substratschicht 10 der Form 9 wird aus einem expandierten Polyethylen gebildet. Es ist insbesondere bevorzugt, daß die Substratschicht 10 aus einem expandierten Polyethylen mit einem Blasverhältnis von ca. 3 bis 7 gebildet wird, da es nicht an dem Acrylharzbeton haftet, der als ein Oberflächenmaterial verwendet wird, und nicht durch Harzbeton angegriffen wird.

Die Dicke der Substratschicht ist nicht auf irgendeinen besonderen Wert begrenzt und kann in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie Form und Größe des zu bildenden Musters ausgewählt werden. Als Maß kann der Bereich von ca. 1 bis 2 mm angewandt werden. Wenn die Teilchengröße des Aggregates, das als eine Komponente der Acrylharz-Betonzusammensetzung eingefügt wird, die als das Oberflächenmaterial verwendet wird, berücksichtigt wird, ist die Dicke der Substratschicht vorzugsweise zumindest das 3- bis 4-fache der maximalen Teilchengröße des Aggregates, wobei der Bereich von ca. 1 bis 5 mm als beispielhaft erwähnt wird.

Die Form 9 hat zumindest eine Freilassungsschicht 11 als oberste Schicht auf der Substratschicht 10. Die Freilassungsschicht 11 kann aus irgendeinem Freilassungsmittel gebildet sein, das von dem verwendeten Oberflächenmaterial freigelassen werden kann, und nützliche Freilassungsmittel umfassen Verbindungen auf Basis von Silikongummi (im Lösungsmittel), Verbindungen auf Wachsbasis (im Lösungsmittel) und Verbindungen auf PVA-Basis. Diese Freilassungsmittel können entweder alleine oder als Zumischungen verwendet werden, und geeignete Verbindungen können als angemessen für solche Faktoren wie das Material der Substratschicht ausgewählt werden.

Die Freilassungsschicht 11 kann durch Aufbringen eines geeigneten Freilassungsmittels auf die Oberfläche der Substratschicht 10 gebildet werden. Ein angemessenes Beschichtungsverfahren kann aus bekannten Techniken, einschließlich Sprühbeschichten und Bürstenbeschichten, ausgewählt werden.

Die Adhäsivschicht 12 kann aus irgendwelchen bekannten Adhäsiven, einschließlich aliphatischem Petrolharz (z.B. Hirez ), aromatischem Petrolharz (z.B. Petrozin ) und Petrolharz (z.B. Tackace ) gebildet werden.

Das Abziehpapier 13, das auf die Unterseite der Adhäsivschicht 12 aufgebracht ist, umfaßt ein Freilassungsmittel, das zumindest auf solchen Oberflächen geschichtet ist, die die Substratschicht kontaktieren, und ein solches Abziehpapier dient zum Schutz der Adhäsivschicht, wenn sie nicht gebraucht wird. Das Abziehpapier 13 wird nach Erfordernis getrennt, und die freigelegte Adhäsivschicht 12 wird mit der Arbeitsoberfläche verbunden. Das Abziehpapier 13 kann von irgendeinem Typ sein, der in einer Klasse von Anwendungen, wie sie erfindungsgemäß in Betracht kommen, allgemein verwendet wird, und Kraftpapier kann als ein Beispiel erwähnt werden. Ein geeignetes Abziehpapier kann für das adhäsive Mittel, aus dem die Adhäsivschicht 12 hergestellt ist, als angemessen ausgewählt werden.

Ein anderes Beispiel der Form 9 ist in Fig. 6 gezeigt, worin eine starre Schutzschicht 14 zwischen der Substratschicht 10 und der Freilassungsschicht 11, die auf der oberen Seiten der Substratschicht 10 gebildet ist, vorgesehen ist. Da die Schutzschicht 14 der Substratschicht eine angemessene Steifheit verleiht, kann die Form zum Bilden eines dreidimensionalen Musters mit der gehärteten Schicht aus Fugenfüllstoff mit so hoher Effizienz verbunden werden, daß selbst eine Form mit einer großen Fläche ohne Deformation gehandhabt werden kann. Daher ist der Vorteil der Form mit dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau (der nämlich eine hohe Effizienz bei der Arbeitsweise schafft) vergrößert, wenn sich die Fläche des zu bildenden dreidimensionalen Musters erhöht.

Die starre Schutzschicht 14 kann aus Papier oder einem synthetischen Harz wie Polyethylen gebildet sein und kann durch Binden oder thermisches Verschmelzen eines starren Blattes aus Kraftpapier (120 um) auf der oberen Oberfläche der Substratschicht gebildet werden, wobei eine Adhäsivschicht 15 dazwischen gelagert ist.

Während das erfindungsgemäße Verfahren in Bezug auf die Bildung eines ziegelförmigen dreidimensionalen Musters auf einer flachen Oberfläche beschrieben wurde, sollte festgestellt werden, daß dies nicht der einzige Fall für die Anwendbarkeit dieser Erfindung ist und daß diese ebenso für die Bildung von dreidimensionalen Mustern in anderen Situationen wie Fliesenbelag, Steinmetzarbeit und Fassen von natürlichem Stein anwendbar ist. Es sollte ebenso festgestellt werden, daß die Form von dreidimensionalen Mustern, die durch die Erfindung gebildet werden können, in keiner Weise auf ziegelförmige Muster beschränkt sind und daß dreidimensionale Muster mit irgendeiner anderen Form unter Verwendung von Formen mit den entsprechenden Formen verwendet werden können, einschließlich solchen von Tieren, Pflanzen, konstruierten Bildern einer Landschaft, Buchstaben, symbolischen Marken und Nummern.

Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können dreidimensionale Muster mit verschiedenen Formen leicht auf den Oberflächen von Wänden, Böden, etc. gebildet werden. Wenn eine Form mit dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau bei der Bildung eines dreidimensionalen Musters durch dieses Verfahren verwendet wird, folgen daraus die folgenden beiden Vorteile: die Form hat eine einfache Struktur und kann daher mit niedrigen Kosten hergestellt werden; zweitens kann das Verfahren zur Bildung eines gewünschten dreidimensionalen Musters auf einfache Weiche durchgeführt werden.

Unter Verwendung einer Form mit dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau, die zumindest zwei Schichten hat, d. h. eine Substratschicht und eine Freilassungsschicht, kann weiterhin das Tropfen eines Oberflächenmaterials über die Form verhindert werden, um so den Musterbildungsvorgang zu erleichtern und eine zufriedenstellende Endoberfläche zu erzeugen. Die Form ist daher zum Bilden eines gewünschten dreidimensionalen Musters auf der Oberfläche einer Wand, eines Bodens, etc. geeignet.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Bildung eines dreidimensionalen Musters aus einer Acrylharz-Betonzusammensetzung, umfassend:

Befestigen einer Musterbildungsform (3) auf einer Arbeitsoberfläche (1), auf die ein dreidimensionales Muster gebildet werden soll, wobei die Musterbildungsform (3) aus einem expandierten Polyethylen gebildet ist;

Gießen eines Oberflächenmaterials (7) aus einer Acrylharz-Betonzusammensetzung auf die Arbeitsoberfläche (1), umfassend:

(A) zumindest eine Monomerverbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Acrylsäure, Methacrylsäure und Estern davon, in einer Menge von 45 bis 85 Gew.-Teilen;

(B) ein Polymer, das sich in der Monomerkomponente (A) auflöst oder durch die Monomerkomponente (A) gequollen wird, in einer Menge von 5 bis 20 Gew.- Teilen; und

(C) ein Aggregat in einem Anteil der 1- bis 6-fachen Menge von (A) + (B), bezogen auf das Volumen, Härtenlassen der Acrylharz-Betonzusammensetzung des Oberflächenmaterials (7); und anschließend

Lösen und Entfernen der Musterbildungsform (3) von der Arbeitsoberfläche (1) und dem gehärteten Oberflächenmaterial (7).

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Musterbildungsform (9) eine Substratschicht (10) aus einem expandierten Polyethylen und zumindest eine Freilassungsschicht (11) umfaßt, die als die oberste Schicht auf der Oberfläche der Substratschicht gebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin eine starre Schutzschicht (14) zwischen der Freilassungschicht (11) und der Substratschicht (10) vorgesehen ist.







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