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Dokumentenidentifikation DE10126122C2 15.05.2003
Titel Flexibler Bodenbelag mit regenerativer, schmutzabweisender Oberfläche
Anmelder Armstrong DLW AG, 74321 Bietigheim-Bissingen, DE
Erfinder Mauk, H.J., Dr., 74395 Mundelsheim, DE;
Olnhausen, Heinz von, 74321 Bietigheim-Bissingen, DE;
Reichert, Siegfried, 74391 Erligheim, DE
Vertreter Müller-Boré & Partner, Patentanwälte, European Patent Attorneys, 81671 München
DE-Anmeldedatum 29.05.2001
DE-Aktenzeichen 10126122
Offenlegungstag 19.12.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.05.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.2003
IPC-Hauptklasse D06N 7/04
IPC-Nebenklasse D06N 3/18   B32B 27/06   B32B 27/30   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen flexiblen bzw. elastischen Bodenbelag mit verbesserter, schmutzabweisender Oberfläche und verbesserter Verschleißfestigkeit. Insbesondere betrifft die Erfindung einen flexiblen Bodenbelag mit einer Matrix auf Basis von Natur- und/oder Kunststoffen, welche mindestens eine Substanz enthält, die mit der Matrix unverträglich ist. Der erfindungsgemäße flexible Bodenbelag zeichnet sich durch ein verbessertes Anschmutzverhalten und eine erhöhte Verschleißfestigkeit aus.

Flexible Bodenbeläge auf Basis von Natur- und/oder Kunststoffen, d. h. Bodenbeläge, die eine Matrix bzw. ein Bindemittel auf Basis von Natur- und/oder Kunststoffen aufweisen, wie beispielsweise Linoleumbodenbeläge, Bodenbeläge auf Basis von Polyolefinen, PVC-Bodenbeläge etc., werden in großem Umfang verwendet.

Neben den hervorragenden Gebrauchseigenschaften von flexiblen Bodenbelägen, insbesondere PVC-Bodenbelägen, aber auch Bodenbelägen auf Basis anderer Kunststoffe oder auf Basis von Naturstoffen, weisen die Bodenbeläge in Abhängigkeit von z. B. der Art und des Anteils an Füllstoff bzw. Füllstoffen und anderer Zusätze während des Gebrauchs eine mehr oder weniger starke Neigung zur Anschmutzung auf, welche zu einer Verschlechterung der optischen Eigenschaften des Bodenbelags führt.

In der Praxis begegnet man diesem Effekt beispielsweise durch spezielle reinigende und teilweise auch pflegende Substanzen, die auf den Bodenbelag aufgebracht werden, um die gewünschten optischen Eigenschaften zu bewahren bzw. wiederherzustellen.

Im Normalfall werden zu diesem Zweck stark polymerhaltige Wachsdispersionen aufgetragen, die einen 5 bis 10 µm dicken Film bilden, der für die Zeit seines Vorhandenseins als eine Nutzschicht wirkt, die durch den Gebrauch nach und nach abgetragen wird.

Diese, z. B. durch polymerhaltige Wachsdispersionen gebildeten Beschichtungen müssen, sobald sich durch unterschiedlich starke Beanspruchung sogenannte Laufstrassen gebildet haben, aufwendig ausgebessert bzw. saniert werden. Dies geschieht durch eine vollständige, sogenannte Grundreinigung, bei der die Beschichtung mit stark alkalisch wirkenden Reinigungsmitteln entfernt wird und danach eine neue Beschichtung aufgebracht wird. Dies ist vergleichsweise kostenintensiv, da die gesamte Bodenfläche, egal ob reparaturbedürftig oder nicht, gesäubert und wieder neu beschichtet werden muß. Außerdem sind die betreffenden Bodenflächen für mindestens einen Tag nicht begehbar.

Es wird zum Teil versucht, die vorgenannten Nachteile dadurch zu vermeiden, daß eine Trockenreinigungsmethode angewandt wird, bei der die Oberschicht der Beschichtung mit geeigneten Schleifmitteln, sogenannten Schleif-pads, poliert wird, um die Laufspuren und den in den Kratzern und Rillen haftenden Schmutz zu entfernen. Dies ist jedoch ebenfalls mit einem flächendeckenden Materialabtrag verbunden, wobei erschwerend hinzukommt, daß für das Abschleifen schwere und teure Maschinen notwendig sind, die zudem oftmals mangels Verfügbarkeit oder wegen ihrer Größe und ihres Gewichts nicht an allen Bedarfsorten eingesetzt werden können.

Seit einigen Jahren werden daher Kunststoffbodenbeläge, insbesondere PVC- Bodenbeläge zunehmend mit Lacken auf Polyurethan-Basis (sogenannten PU- Versiegelungen) versiegelt, um die Reinigungs- und Sanierungskosten zu senken. Derartige PU-Versiegelungen, die wasserbasierend oder auch lösemittelfrei, z. B. UV- härtend, sein können, weisen normalerweise Schichtdicken im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 µm auf.

PU-Versiegelungen sind verhältnismäßig widerstandsfähig, und bei Vorhandensein von Wachsanteilen können sie sogar polierfähig sein.

Allerdings weisen PU-Versiegelungen u. a. den Nachteil auf, daß sie in Abhängigkeit der Frequentierung und der Schwere der Beanspruchung zur Ausbildung von verhältnismäßig tiefen bzw. ausgeprägten Kratzern neigen, so daß Laufstrassen erheblich anschmutzen und einen deutlich verschlechterten optischen Eindruck vermitteln. Zudem weisen PU-Versiegelungen, im Gegensatz zu manchen Pflegefilmen und - Beschichtungen, wegen ihrer irreversiblen Härtung den weiteren Nachteil auf, daß sie nicht repariert werden können, so daß sie nur mit erheblichem apparativen Aufwand vollständig entfernt werden können, wonach eine neue PU- Versiegelung aufgebracht werden muß, was naturgemäß mit hohen Kosten verbunden ist.

DD 159 256 betrifft die Bereitstellung von Fußbodenbelägen mit antiadhäsiven Eigenschaften durch ein Verfahren, bei welchem vorgewärmte Elastomere mit niedermolekularem Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 25000 vermischt und oberhalb des Schmelzpunktes des niedermolekularen Polyethylens zu einer homogenen Mischung verarbeitet werden.

US 2811752 und US 2859133 betreffen wie schon DD 159 256 die Verbesserung der Oberflächeneigenschaften eines Elastomers durch Herstellung eines gleichmäßigen Gemisches aus Elastomer und Netzmittel unter Vermeidung von Ausschwitzeffekten.

DE 195 42 274 C2 betrifft die Herstellung schmutzabweisender Oberflächen durch Einarbeitung von Sikkativen.

DE 33 24 479 C2 betrifft einen Bodenbelag mit einer entfernbaren Beschichtung, die einen unverträglichen Stoff enthält. Somit ist eine Grundreinigung in regelmäßigen Abständen notwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen flexiblen bzw. elastischen Bodenbelag auf Basis von Natur- und/oder Kunststoffen bereitzustellen, der eine Oberfläche mit verbesserter Schmutzabweisung, d. h. reduzierte bzw. verminderte Anschmutzneigung bei gleichzeitiger hoher Verschleißfestigkeit, aufweist.

Diese Aufgabe wird mit dem in Anspruch 1 gekennzeichneten Gegenstand gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bodenbelags sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß einem flexiblen Bodenbelag eine hoch-verschleißfeste Oberfläche mit hervorragenden schmutzabweisenden Eigenschaften verliehen werden kann, indem der Matrix bzw. dem Bindemittel des Bodenbelags mindestens eine Substanz zugegeben wird, die mit dem Material der Matrix unverträglich ist und, sofern die mindestens eine Substanz eine begrenzte Verträglichkeit mit dem Matrixmaterial besitzt, in einer solchen Menge, daß die Verträglichkeitsgrenze überschritten wird.

Durch die gezielte Unverträglichkeit von mindestens einer Substanz mit dem Matrixmaterial in dem Bodenbelag, migriert die mindestens eine Substanz zwar langsam aber beständig aus dem Bodenbelag an die Oberfläche des Bodenbelags und bildet so einen sich ständig erneuernden Schutz, selbst wenn die an die Oberfläche migrierende Substanz durch Begehen des Bodenbelags abgenutzt bzw. abgetragen wird.

Das Material für die Matrix bzw. das Bindemittel des erfindungsgemäßen Bodenbelags unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann ausgewählt sein aus Polyvinylchlorid (PVC), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Homo- und Copolymeren von ethylenisch ungesättigten Verbindungen, Ethylen-Alkylacrylat- Copolymeren, Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymeren (EPDM), Dien-enthaltenden Blockcopolymeren und Linoleum. Die vorgenannten Materialien können sowohl einzeln als auch in geeigneten Gemischen vorliegen.

Die erfindungsgemäßen Bodenbeläge können sowohl homogene Bodenbeläge als auch heterogene Bodenbeläge sein. Homogene Bodenbeläge sind gemäß DIN EN 12466 (1997) Bodenbeläge, welche aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sind, mit jeweils gleicher Zusammensetzung und Farbe, die durchgehend durch die gesamte Dicke des Belages gemustert sind, wohingegen heterogene Bodenbeläge aus einer Nutzschicht und weiteren kompakten Schichten bestehen, die sich in der Zusammensetzung und/oder Musterung unterscheiden und eine Stabilisierungseinlage enthalten können.

Die erfindungsgemäßen Bodenbeläge können auf einem Träger aufgebracht sein und ein Vlies oder Gewebe, beispielsweise ein Armierungsgewebe, aufweisen. Für derartige Zwecke sind natürliche und synthetische, sowohl anorganische als auch organische Materialien wie Jute, Polyestervliese und -gewebe, Vliese und Gewebe aus ummantelten Polyesterfasern, Glasfasern etc. verwendbar.

In den erfindungsgemäßen Bodenbelägen umfaßt die Matrix bzw. das Bindemittel vorzugsweise mindestens ein Polymer und/oder mindestens ein Copolymer. Ein besonders bevorzugtes Polymer ist dabei PVC.

Unter dem hier verwendeten Begriff "PVC" versteht man ein durch übliche Polymerisationsverfahren, wie Suspensionspolymerisation (S-PVC), Emulsionspolymerisation (E-PVC) und Substanz- bzw. Massepolymerisation (M- PVC) erhältliches Polyvinylchlorid mit einem Gehalt an Weichmachern von größer als 12 Gew.-%, bezogen auf das PVC. Ein PVC mit einem Weichmachergehalt von größer als 12 Gew.-% wird auch als "Weich-PVC" bezeichnet.

Technische Polyvinylchloride weisen normalerweise Molmassen von ca. 30.000-130.000 g/mol auf, was K-Werten von etwa 45 bis etwa 80 entspricht. Es sind jedoch im Handel auch Polyvinylchloride mit K-Werten von etwa 100 erhältlich.

Als Weichmacher können in den erfindungsgemäßen Bodenbelägen grundsätzlich alle üblichen Weichmacher verwendet werden, wie beispielsweise Phthalsäureester, Trimellitsäureester, Phosphorsäureester, Benzoesäureester, Polymer-Weichmacher, wie Polyester aus Adipin-, Sebacin-, Azelain- und Phthalsäure mit Diolen etc.

Erfindungsgemäß bevorzugt sind Ester der Phthalsäure, wie Dioctylphthalat (DOP), Bis(2-ethylhexyl)-phthalat, Diisononylphthalat (DINP), Diisododecylphthalat (DIDP), Dibutylphthalat (DBP), Diethylphthalat (DEP), Benzylbutylphthalat (BBP), Butyloctylphthalat, Dipentylphthalat und dergleichen.

Flexible bzw. elastische Bodenbeläge auf PVC-Basis enthalten Weichmacher- haltiges PVC als Bindemittel und übliche Zusätze wie Füllstoffe, Färbemittel, wie Pigmente und organische und anorganische Farbstoffe, und Hilfsstoffe.

Als Füllstoffe werden vorzugsweise Kreide, Bariumsulfat, Schiefermehl, Kieselsäure, Kaolin, Quarzmehl, Talkum, Lignin, Zellulose, Glas, Textil- oder Glasfasern, Cellulosefasern und Polyesterfasern eingesetzt, und zwar in einer Menge von vorzugsweise 25 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Bodenbelages.

Ferner können die Bodenbeläge übliche Hilfsmittel wie beispielsweise Antioxidanzien, Antistatika, Stabilisatoren, UV-Absorber, Treibmittel, Fungizide, Gleitmittel und Bearbeitungshilfsmittel in den üblichen Mengen enthalten.

PVC-Bodenbeläge weisen im Vergleich mit flexiblen bzw. elastischen Bodenbelägen aus anderen Polymeren bzw. Polymergemischen hervorragende Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf Verschleißfestigkeit, Anschmutzverhalten und lange Lebensdauer auf. Dennoch werden PVC-Bodenbeläge, wie eingangs erwähnt, zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit, vor allem jedoch zur Verbesserung der schmutzabweisenden Eigenschaften und zur Verhinderung von Kratzern und Trittspuren, mit einem werksseitigen Oberflächen-Finish bzw. einer Beschichtung (z. B. polymerhaltige Wachsdispersion; PU-Versiegelung) versehen.

Flexible Bodenbeläge weisen üblicherweise eine Dicke im Bereich von etwa 1 mm bis etwa 4 mm, vorzugsweise etwa 1,5 mm bis etwa 3 mm, und mehr bevorzugt etwa 2 mm auf.

Sofern der Bodenbelag eine Matrix bzw. ein Bindemittel auf PVC-Basis enthält, handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Bodenbelägen um PVC mit einem Weichmachergehalt von größer als 12 Gew.-%. Vorzugsweise enthält das PVC einen Weichmacher, z. B. Dioctylphthalat (DOP), in einer Menge von etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des gesamten Bodenbelages einschließlich Füllstoff(en) und gegebenenfalls weiterer Zusatzstoffe.

Das PVC besitzt einen K-Wert im Bereich von 40 bis 80, vorzugsweise im Bereich von 65 bis 70.

Der Bodenbelag enthält üblicherweise mindestens einen teilchenförmigen Füllstoff, z. B. einen anorganischen Füllstoff, in einer Menge von etwa 25 bis etwa 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bodenbelags.

Die erfindungsgemäßen Bodenbeläge können eine transparente Beschichtung oder ein transparentes Oberflächen-Finish auf Basis von Weich-PVC aufweisen, wobei die Dicke der Beschichtung etwa 10 µm bis etwa 100 µm betragen kann, wobei eine Dicke von etwa 40 µm bis etwa 80 µm bevorzugt ist. Normalerweise beträgt die Beschichtungsdicke etwa 50 µm.

Das in der Beschichtung eingesetzte PVC weist einen K-Wert von etwa 60 bis etwa 80, vorzugsweise etwa 80, auf. Das Verhältnis von PVC zu Weichmacher liegt in der Beschichtung im Bereich von etwa 80 Gew.-% zu etwa 20 Gew.-%, bis etwa 60 Gew.-% zu 40 Gew.-% und beträgt vorzugsweise etwa 70 Gew.-% zu etwa 30 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus PVC und Weichmacher.

Die Beschichtung ist bei den erfindungsgemäßen Bodenbelägen transparent. Es können jedoch Füllstoffe und andere Additive in die Beschichtungsmasse eingebracht werden, solange die Transparenz, z. B. zur Erzielung eines bestimmten optischen Effekts, nicht unter ein gewünschtes vorbestimmtes Maß herabgesetzt wird.

Die Matrix der Beschichtung kann grundsätzlich aus einem anderen Material bestehen, als das des eigentlichen Bodenbelags. Es ist jedoch bevorzugt, daß die Matrixmaterialien der Beschichtung und des Bodenbelags gleich sind.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß insbesondere das Anschmutzverhalten eines flexiblen Bodenbelags verbessert werden kann, indem man dem Bodenbelag mindestens eine Substanz zugibt, die mit dem Matrixmaterial unverträglich ist. Wenn die Substanz mit dem Matrixmaterial eine begrenzte Verträglichkeit besitzt, muß sie in einer solchen Menge zugegeben werden, daß die Verträglichkeitsgrenze merklich überschritten wird.

Es hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung erwiesen, daß die Zugabe von mindestens einer mit der Matrix unverträglichen Substanz dazu führt, daß sich diese Substanz langsam von dem Bodenbelag absondert, indem sie an die Oberfläche migriert. Dieser Effekt ist durch zeitliche Messung der Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie des Bodenbelages meßbar, z. B. unmittelbar nach der Herstellung des Bodenbelags und in zeitlichen Abständen danach. In Abhängigkeit von der Art des als Matrix verwendeten Materials und der damit unverträglichen Substanz bzw. Substanzen kann eine Änderung der Oberflächenspannung bereits nach kurzer Zeit, z. B. innerhalb weniger Stunden nach Herstellung des Bodenbelags, festgestellt werden. Es wurde beispielsweise festgestellt, daß die Oberflächenenergie eines PVC-Bodenbelages durch Zugabe von Amidwachsen innerhalb weniger Tage von ca. 40 Dyn/cm auf weniger als 25 Dyn/cm abnimmt. Da die Migration andererseits sehr langsam fortschreitet, wird bzw. werden die mit der Matrix unverträgliche Substanz bzw. Substanzen über einen sehr langen Zeitraum aus der Oberfläche des Bodenbelags austreten, wodurch ein sich ständig erneuernder "Schutzfilm" gebildet wird, selbst wenn die aus der Oberfläche austretende Substanz beim Begehen des Bodenbelags teilweise oder im Bereich der Laufstrassen vorübergehend auch vollständig abgetragen wird.

Dieser sich ständig bildende bzw. erneuernde "Schutzfilm" führt zu einer deutlichen Verbesserung des Anschmutzverhaltens, d. h. zu einer deutlich verbesserten Schmutzabweisung, wodurch der Bodenbelag seine ansprechenden optischen Eigenschaften über einen vergleichsweise längeren Zeitraum beibehält.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Bodenbelags ist es, daß er auf einfache Weise gereinigt und gepflegt werden kann.

Als mit der Matrix unverträgliche Substanz bzw. Substanzen kann/können erfindungsgemäß wachsartige bzw. wachsähnliche Stoffe, Silikonöle und fluorierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden.

Da Silikonöle und fluorierte Kohlenwasserstoffe bei höheren Zugabemengen in einem gewissen Ausmaß das Anschmutzverhalten des Bodenbelags verschlechtern und zu einer Trübung führen können, was insbesondere in einer Beschichtung zu einer Beeinträchtigung der Transparenz führt, sind erfindungsgemäß jedoch wachsartige Stoffe bevorzugt.

Es hat sich in der Fachwelt eine übereinstimmende Definition für den Begriff "wachsartige" bzw. "wachsähnliche" Stoffe gebildet. Man versteht darunter eine Gruppe von Stoffen mit gleichen oder ähnlichen Gebrauchseigenschaften, die durch besondere physikalische Eigenheiten bedingt sind. Nach der derzeit anerkannten Definition ist der Begriff "Wachs" bzw. "wachsartiger Stoff" eine technologische Sammelbezeichnung für eine Reihe natürlicher und künstlich gewonnener Stoffe, welche sich in die vier Hauptgruppen Naturwachse, modifizierte Naturwachse, teilsynthetische Wachse und vollsynthetische Wachse einteilen lassen.

Eine den Wachsen bzw. wachsartigen Stoffen gemeinsame physikalische Eigenschaft ist es, daß sie oberhalb von 40°C ohne Zersetzung schmelzen. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß als mit der Matrix unverträgliche Substanz ein Gemisch von mindestens zwei wachsartigen Stoffen eingesetzt wird, wobei sich die wachsartigen Stoffe mindestens in ihrem Schmelzpunkt unterscheiden. Damit wird das Temperaturverhalten der erfindungsgemäßen Bodenbeläge günstig beeinflußt, da sich ein ständig erneuernder Schutzfilm auch bei unterschiedlichen Temperaturen, denen der Bodenbelag (beispielsweise auch über längere Zeiträume) ausgesetzt ist, bildet. Es hat sich erwiesen, daß sich ein Unterschied in den Schmelzpunkten von mindestens 10°C, vorzugsweise mindestens 20°C, günstig auf den erfindungsgemäßen Effekt der Verbesserung des Anschmutzverhaltens des Bodenbelags auswirkt.

Unter den wachsartigen Stoffen sind erfindungsgemäß die Amidwachse, d. h. die Umsetzungsprodukte aus Fettsäuren mit Aminen bevorzugt.

Es ist bekannt, Weich-PVC-Mischungen, aus denen beispielsweise Folien hergestellt werden, Wachse als Anti-Blocking-Mittel zuzusetzen. Es ist ferner bekannt, daß bestimmte Fettsäureamide bei der Herstellung von Kunststoffbodenbelägen als Gleitmittel in einer Menge von etwa 0,5 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Bodenbelagsmaterials, zugesetzt werden. Bei Bodenbelägen auf PVC-Basis werden beispielsweise Zusätze von bis zu 1 Gew.-% Fettsäureamid als Gleitmittel bei der Verarbeitung empfohlen. In diesem Mengenbereich ist jedoch die Verträglichkeitsgrenze des Fettsäureamids in der PVC-Masse noch nicht überschritten, so daß der erfindungsgemäße Effekt nicht auftreten kann.

Erfindungsgemäß wird daher die mit der Matrix unverträgliche Substanz bzw. ein Gemisch aus mindestens zwei unverträglichen Substanzen in einer Menge von 1,5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-%, und mehr bevorzugt 2,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Matrixmaterial, zugegeben.

Die unverträgliche(n) Substanz(en) kann bzw. können bei einem Bodenbelag, der eine Beschichtung aufweist, sowohl der Mischmasse für den Bodenbelag als auch der Mischmasse für die Beschichtung zugegeben werden. Es ist jedoch bevorzugt, in einem solchen Fall die unverträgliche(n) Substanz(en) nur der Mischmasse für die Beschichtung zuzugeben, weil dadurch die Gefahr verringert wird, daß die unverträgliche(n) Substanz(en) auch zu der der Nutzschicht gegenüberliegenden Oberfläche des Bodenbelags migriert bzw. migrieren und dabei möglicherweise einen abträglichen Einfluß auf die Verklebbarkeit des Bodenbelags mit dem Untergrund ausübt bzw. ausüben.

Wenn die unverträgliche(n) Substanz(en) nur der Mischmasse für die Beschichtung zugegeben wird/werden, beträgt die Menge vorzugsweise etwa 1,5 Gew.-% bis etwa 6 Gew.-%, bezogen auf das Matrixmaterial der Beschichtung. Mehr bevorzugt ist eine Menge von etwa 1,5 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, und am meisten bevorzugt etwa 2 bis etwa 4 Gew.-%.

Die flexiblen Bodenbeläge gemäß der vorliegenden Erfindung werden in an sich bekannter Weise hergestellt, indem alle Komponenten, wie z. B. polymeres Bindemittel, unverträgliche Substanz(en), Färbemittel, Füllstoffe, Additive, Bearbeitungshilfsmittel und andere Hilfsstoffe vorgemischt und über Aggregate, wie z. B. Innenmischer, Zweiwellenextruder, Planetwalzenextruder, plastifiziert und granuliert werden. Nachfolgend werden die Granulatteilchen in Verdichtungsaggregaten, wie z. B. Kalander, Doppelbandpresse oder statische Presse, zu einer Bahn oder Platte verpreßt. Die eingesetzten Granulate sind üblicherweise verschiedenfarbig, um einen gemusterten Bodenbelag herzustellen.

Zur Herstellung von Bodenbelägen auf PVC-Basis werden üblicherweise PVC- Plastisole im Streichverfahren auf eine Trägerschicht aufgebracht und anschließend geliert. Die Plastisolschicht kann dabei als Druckträger zur entsprechenden dekorativen Gestaltung bzw. Musterung des Belages mit einem Mehrfarbentiefdruck versehen werden.

Es hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezeigt, daß das durch die Einarbeitung von unverträglichen Substanzen in den Bodenbelag verbesserte Anschmutzverhalten noch weiter verbessert werden kann, wenn die Oberfläche des Bodenbelags mit einer vorbestimmten Struktur versehen wird. Dies kann beispielsweise mit einer Prägewalze erreicht werden.

Vorzugsweise handelt es sich bei der vorbestimmten Struktur um eine gleichmäßige Prägung bzw. eine Prägung mit einem regelmäßigen Muster von Erhebungen und Vertiefungen. Es hat sich erwiesen, daß der Effekt der zusätzlichen Oberflächenstrukturierung am ausgeprägtesten ist, wenn der durchschnittliche Abstand zwischen Profilspitzen in der Mittellinie, entsprechend dem sogenannten Sm-Wert oder Rillenabstand Sm gemäß DIN 4768, in einem Bereich von größer als 200 µm und kleiner als 1000 µm liegt.

Hinsichtlich der Höhe der Erhebungen (gemittelte Rauhtiefe RZ gemäß DIN 4768) des geprägten Materials hat sich ein Wert im Bereich von 20 µm bis 200 µm als vorteilhaft erwiesen.

Der Grund für die Verbesserung des Anschmutzverhaltens durch die zusätzliche Oberflächenstrukturierung ist noch nicht im einzelnen geklärt. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen, wird jedoch angenommen, daß durch die aufgrund der Prägung resultierenden Vergrößerung der Oberfläche des Bodenbelags die anfallende Schmutzmenge auf eine größere Menge von an die Oberfläche migrierter unverträglicher Substanz trifft, die somit einen wirksameren Schutzfilm bildet. Ferner dürfte die Prägung auch einen Einfluß auf die Benetzbarkeit des Bodenbelags und damit das Eindringen von Schmutzpartikeln in die Vertiefungen der Prägung und das schließliche Anhaften der Schmutzpartikel haben.

Eine weitere Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von erfindungsgemäßen Bodenbelägen, insbesondere im Hinblick auf die Verschleißfestigkeit, kann erreicht werden, indem in die Matrix des bzw. die Mischmasse für den Bodenbelag ein teilchenförmiges Material mit einer größeren Härte als der des Matrixmaterials eingearbeitet wird. Bei Bodenbelägen, die mit einer Beschichtung bzw. einem Oberflächen-Finish gemäß der vorliegenden Erfindung versehen werden, genügt es an sich, wenn das teilchenförmige Material mit einer größeren Härte nur der Mischmasse für die Beschichtung zugegeben wird oder in die Oberfläche der resultierenden Beschichtung eingearbeitet wird. Das härtere teilchenförmige Material kann jedoch auch in den Bodenbelag selbst eingearbeitet sein, wodurch die erhöhte Verschleißfestigkeit über den gesamten Querschnitt des Bodenbelags erreicht wird.

Besonders günstig für die Verbesserung der Verschleißfestigkeit ist es, wenn die Teilchen mit einer größeren Härte so in die Oberfläche der Beschichtung bzw. des Bodenbelags eingearbeitet sind, daß sie nicht vollständig von der den Bodenbelag bildenden Mischmasse umgeben sind, sondern zu einem Teil ihres Durchmessers aus der Oberfläche herausragen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das teilchenförmige Material mit einer größeren Härte als der des Matrixmaterials auf die nach der Herstellung noch nicht verfestigte bzw. hart gewordene Oberfläche der Beschichtung bzw. des Bodenbelags aufgestreut und dann z. B. mit Hilfe von Walzen so in die Oberfläche hineingepreßt wird, daß die Teilchen noch bis zu einem gewissen Maß aus der Oberfläche herausragen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Teilchen mit größerer Härte bereits der Mischmasse vor der Herstellung des Bodenbelags bzw. der Beschichtung zuzugeben und dann die Prägung der erhaltenen Oberfläche nicht vollständig auszuführen, so daß die erhabenen Stellen des geprägten Bodenbelags bzw. der geprägten Beschichtung nicht vollständig in die Vertiefungen der Prägewalze eintauchen. Auch so wird erreicht, daß Teilchen mit größerer Härte exponiert in der Oberfläche zurückbleiben und teilweise aus der Oberfläche herausragen.

Dies hat den doppelten Effekt, daß einerseits dem Abrieb aufgrund der höheren Härte der (teilweise) herausragenden Teilchen ein größerer Widerstand entgegengesetzt wird und andererseits auch verhindert wird, daß der sich durch das Ausmigrieren der unverträglichen Substanz(en) gebildete Schutzfilm durch das Begehen des Bodenbelags zu schnell abgenutzt wird.

Die Art des teilchenförmigen Materials unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann sowohl anorganisch als auch organisch sein. Es ist jedoch bevorzugt, daß das teilchenförmige Material mit einer größeren Härte als der des Matrixmaterials auf Polymerbasis gebildet ist.

Die Teilchen des Materials mit einer größeren Härte weisen vorzugsweise einen größten Durchmesser im Bereich von etwa 2 µm bis etwa 100 µm auf, wobei der Durchmesser bei Bodenbelägen bzw. Beschichtungen mit strukturierter Oberfläche im Hinblick auf die Sm-Werte und die Rauhigkeit ausgewählt werden sollte.

Das teilchenförmige Material mit größerer Härte wird in einer Menge von etwa 1 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Matrixmaterials, in den Bodenbelag bzw. in die Beschichtung eingearbeitet. Vorzugsweise liegt die Menge im Bereich von etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-%, und mehr bevorzugt im Bereich von etwa 5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%.

Als Material für die Teilchen größerer Härte haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung spezielle PVC-Typen mit einem K-Wert von etwa 100, die einen Weichmachergehalt von größer als 12 Gew.-% aufweisen, als besonders geeignet erwiesen. Diese Teilchen eignen sich insbesondere auch für Bodenbeläge bzw. Beschichtungen, deren Matrixmaterial auf PVC-Basis beruht, da der K-Wert dieser für die Matrix verwendeten PVC-Typen normalerweise im Bereich von etwa 40 bis etwa 80 liegt und die PVC-Teilchen mit größerer Härte (K-Wert etwa 100) beim Plastifizieren des PVC nicht aufgeschlossen werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Flexibler Kunststoffbodenbelag mit regenerativer, schmutzabweisender Oberfläche, umfassend eine Matrix auf Basis von Natur- und/oder Kunststoffen und mindestens eine Substanz, welche mit der Matrix unverträglich ist oder, sofern die Substanz eine begrenzte Verträglichkeit mit dem Matrixmaterial besitzt, sie in einer solchen Menge vorhanden ist, daß die Verträglichkeitsgrenze überschritten ist.
  2. 2. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 1, wobei die Matrix ausgewählt ist aus einem oder mehreren von Polyvinylchlorid (PVC), Ethylenvinylacetat-Copolymer (EVA), Homo- oder Copolymeren von ethylenisch ungesättigten Verbindungen, Ethylen-Alkylacrylat-Copolymeren, Ethylen- Propylen-Dien-Mischpolymeren (EPDM), Dien-enthaltenden Blockcopolymeren, Linoleum und Polyreaktionsprodukte-enthaltende Materialien auf Basis nachwachsender Rohstoffe.
  3. 3. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kunststoffbodenbelag homogen oder mehrschichtig ist.
  4. 4. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Matrix mindestens ein Polymer und/oder Copolymer umfaßt.
  5. 5. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 4, wobei die Matrix im wesentlichen PVC umfaßt.
  6. 6. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 5, wobei das PVC der Matrix einen K-Wert im Bereich von etwa 40 bis etwa 80 aufweist.
  7. 7. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, wobei das PVC Weichmacher in einer Menge von mehr als etwa 12 Gew.-%, bezogen auf PVC, enthält.
  8. 8. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mit der Matrix unverträgliche Substanz ein wachsartiger Stoff ist.
  9. 9. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 8, wobei die mit der Matrix unverträgliche Substanz ein teilsynthetisches Wachs, ein vollsynthetisches Wachs, ein Naturwachs, ein modifiziertes Naturwachs oder ein beliebiges Gemisch davon ist.
  10. 10. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 9, wobei die unverträgliche Substanz ein Gemisch von mindestens zwei Wachsen mit unterschiedlichen Schmelzpunkten ist.
  11. 11. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, wobei das oder die Wachs(e) ein Amidwachs bzw. Amidwachse ist bzw. sind.
  12. 12. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die unverträgliche Substanz in einer Menge von 1,5-15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Matrix, vorhanden ist.
  13. 13. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die regenerative, schmutzabweisende Oberfläche durch eine Beschichtung gebildet ist.
  14. 14. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 13, wobei die Beschichtung eine Dicke von etwa 10 bis etwa 100 µm aufweist.
  15. 15. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Beschichtung auf Basis der Matrix des Bodenbelags gebildet ist.
  16. 16. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, wobei nur die Beschichtung die mit der Matrix unverträgliche Substanz enthält, und zwar in einer Menge von etwa 1,5 bis etwa 6 Gew.-%, bezogen auf die Matrix der Beschichtung.
  17. 17. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche eine vorbestimmte Struktur aufweist.
  18. 18. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 17, wobei die vorbestimmte Struktur ein Profil mit Erhebungen und Vertiefungen ist, wobei der durchschnittliche Abstand zwischen Profilspitzen in der Mittellinie (Sm) mehr als 200 µm und weniger als 1000 µm beträgt.
  19. 19. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Höhe der Erhebungen (Rauhtiefe) im Bereich von 20 µm bis 200 µm liegt.
  20. 20. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, wobei in die Matrix ein teilchenförmiges Material mit einer größeren Härte als der der Matrix eingearbeitet ist.
  21. 21. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 20, wobei die regenerative, schmutzabweisende Oberfläche durch eine Beschichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 und 15 gebildet ist, und das teilchenförmige Material mit einer größeren Härte als der der Matrix nur in die Beschichtung eingearbeitet ist.
  22. 22. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach Anspruch 20 oder 21, wobei das teilchenförmige Material auf Polymerbasis gebildet ist.
  23. 23. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, wobei die Teilchen des teilchenförmigen Materials einen größten Durchmesser im Bereich von 2 µm bis 100 µm aufweisen.
  24. 24. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 23, wobei das teilchenförmige Material mit einer größeren Härte in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Matrixmaterials vorhanden ist.
  25. 25. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 24, wobei die Teilchen des teilchenförmigen Materials mit größerer Härte entweder vollständig oder nur teilweise in der Oberfläche der Matrix eingebettet sind.
  26. 26. Flexibler Kunststoffbodenbelag nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 25, wobei die Matrix im wesentlichen ein PVC mit einem Weichmachergehalt von mehr als 12 Gew.-%, bezogen auf PVC, und mit einem K- Wert von etwa 40 bis etwa 80 umfaßt und das teilchenförmige Material mit einer größeren Härte ein PVC mit einem Weichmachergehalt von mehr als 12 Gew.-%, bezogen auf PVC, und mit einem K-Wert von etwa 100 umfaßt.






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