Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein perfektioniertes Verfahren zur Herstellung eines rutschfesten Fußbodenbelages aus einem thermoplastischen Material, sowie den durch ein solches Verfahren hergestellten Fußbodenbelag.

Es wurde seit langem schon vorgeschlagen, rutschfeste, elastische Fußbodenbeläge aus plastischem Material herzustellen.

Im allgemeinen bestehen solche Fußbodenbeläge, die von dem Antragsteller unter der Bezeichnung <<TARASAFE>> vermarktet werden, aus einer Grundstruktur aus Weich-PVC, verstärkt durch einen nicht gewebten Komplex/Gitterkomplex aus Glasfasern, der auf seiner Oberseite mit einer Schicht, die ebenfalls aus Weich-PVC besteht, überzogen ist, und in die feste Mineralpartikel wie Siliziumkarbid, Korund, Quartz oder organische Partikel wie Kork eingearbeitet wurden.

Die rutschfeste, oberste Schicht kann entweder zusammen mit der Herstellung der plastifizierten Grundstruktur oder in einer separaten Phase auf einer Transferunterlage hergestellt werden.

Wenn die Herstellung zusammen mit der Herstellung der plastifizierten Grundstruktur erfolgt, wird am Ende einer Fertigungsstraße für die Grundstruktur aus Weich-PVC auf die Oberfläche beispielsweise mittels einer Rakel oder eines Abstreifers eine gleichmäßige Schicht einer Mischung eines PVC-Plastisols in Höhe von 800 g/m² bis 1200 g/m² aufgebracht, die mit Partikeln aus Siliziumkarbid oder anderen Partikeln bestreut wird, welche gegen Weichmacher, Lösungsmittel oder andere Zusatzstoffe, die in dem Plastisol enthalten sind, und auch gegenüber den Gelierungsbedingungen, insbesondere der Temperatur, relativ unempfindlich sind.

Diese Aufbringung der Partikel erfolgt bei 100 bis 300 g/m² und sie besitzen im allgemeinen eine Körnung zwischen 200 &mgr;m und 800 &mgr;m und vorzugsweise 400 &mgr;m.

Der auf diese Art und Weise mit Partikeln bedeckte Komplex wird anschließend in einen Konvektionsofen verbracht, in dem während einer Dauer von dreieinhalb Minuten bis viereinhalb Minuten bei einer Temperatur zwischen 180°C und 195°C die Gelierung durchgeführt wird, wobei der Komplex anschließend nach Verlassen des Ofens leicht vernarbt wird, indem er zwischen Kalanderwalzen durchgeführt wird, die aus einer Gummiwalze und einer Walze aus nicht erhitztem Stahl bestehen.

Beim Passieren durch die Kalanderwalzen hat der Komplex eine Temperatur in der Größenordnung von 140°C, wobei die Stahlwalze durch einfachen Wärmeaustausch auf eine Temperatur von 40°C kommt.

Das auf diese Art und Weise hergestellte Material besitzt im trockenen, wie im feuchten Zustand, gute, rutschfeste Eigenschaften.

Zur Information wird präzisiert, dass ein solches Material im feuchten Zustand einen Reibungskoeffizienten von mehr als 0,30 oder gleich 0,30 besitzt, wobei dieser Reibungskoeffizient entsprechend der Norm B. S. 6677, Teil 1, 1986 bestimmt wird.

Es ist jedoch schwierig, ihn aufrechtzuerhalten, da er eine erhöhte Gesamtrautiefe besitzt, um die rutschfeste Eigenschaft zu bekommen. Sein Rauigkeitsindex Ra liegt nämlich zwischen 5 und 10 &mgr;m und Rz (DIN) liegt zwischen 20 und 40 &mgr;m. Außerdem weist er in den Bereichen zwischen den Partikeln eine Rauigkeit auf, die nicht zur Rutschfestigkeit beiträgt, aber die Verschmutzung stark begünstigt. In diesen Bereichen schwanken der Rauigkeitsindex Ra nämlich zwischen 1,5 &mgr;m und 3 &mgr;m und der Index Rz (DIN) zwischen 8 und 20 &mgr;m. Diese Messung wird nach dem Verfahren 92 CT 03/1 durchgeführt (CTIP: Centre Technique International de l'hygiene, Proprete et maintenance des locaux) [Internationales Technisches Zentrum für Hygiene, Reinheit und Wartung von Räumen].

Man hat nun ein perfektioniertes Verfahren gefunden, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, mit Hilfe dessen eine neue Art von rutschfestem Fußbodenbelag hergestellt werden kann, der nicht nur eine hohe Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit besitzt, sondern auch leicht gepflegt werden kann, ohne zu schnell zu verschmutzen.

Ganz allgemein besteht das Verfahren gemäß der Erfindung in einer ersten Arbeitsphase darin, in der herkömmlichen Form eine Grundstruktur aus Weich-PVC herzustellen, die verstärkt wird (oder nicht) durch eine Textileinlage wie Zellulose oder Glasfaser, Gittergewebe oder Textilfasergelege ...., verbunden (oder nicht) mit einer weiteren Unterschicht, beispielsweise aus Schaumstoff.

Gemäß der Erfindung werden zur Herstellung des Bodenbelags die folgenden Schritte durchgeführt:

man bringt auf der Oberseite des Grundkomplexes eine Schicht aus einem transparenten oder farbigen PVC-Plastisol auf, welche durch Wärmebehandlung vorgeliert wird;

man bedeckt die vorgelierte Plastisol-Schicht zusammen mit der Herstellung der plastifizierten Grundstruktur mit einem Duroplast-Pulver und unterzieht alles zusammen einer zweiten Wärmebehandlung, so dass sich eine kontinuierliche, dünne Schicht bildet, auf die, während sie flüssig ist, Fartikel aus Siliziumkarbid oder aus einem anderen Stoff aufgebracht werden;

man verbringt den so gebildeten Belag anschließend in einen Konvektionsofen, was zur vollständigen Gelierung des Plastisols sowie zur Vernetzung der dünnen Oberflächenschicht und zum Einschluss der Partikel in der genannten, dünnen Oberflächenschicht führt, wobei das Ganze anschließend genarbt und abgenommen wird.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Wärmebehandlung, bei der sich das Duroplastpulver in eine dünne, flüssige Schicht verwandelt, durch Kombination aus Infrarotstrahlung, gefolgt von einem Übergang in einen Heißlufttunnel.

Durch die Infrarotstrahlung wird das Material während einer Dauer von eineinhalb Sekunden auf seinen Schmelzpunkt gebracht, der im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen 100 °C und 200°C liegt. Durch die Heißluft wird die dünne Schicht geglättet, wobei die Lufttemperatur zwischen 80°C und 120°C liegt und die Dauer der Behandlung zwischen dreißig Sekunden und einer Minute beträgt.

Aufgrund eines solchen Verfahrens erhält man dann einen Fußbodenbelag mit einer Grundstruktur aus PVC, gepresst, extrudiert oder kalandriert, verstärkt durch eine Einlage wie einen nicht gewebten Komplex/Gitterkomplex aus Glasfasern, auf seiner Unterseite mit einer Schicht wie Schaumstoff überzogen, dessen Oberseite aus einer Überzugsschicht besteht, in die Fartikel eingearbeitet sind, die dem Ganzen rutschfeste Eigenschaften verleihen.

Dieser Belag ist dadurch gekennzeichnet, dass die oberste Schicht, die mit der Grundstruktur verbunden ist, aus einem zweischichtigen Komplex besteht, der eine thermoplastische Schicht besitzt, vorzugsweise auf der Grundlage von Weich-PVC, wie die Grundstruktur selbst, die mit einer dünnen Schicht auf der Grundlage eines duroplastischen Polymers – genauer gesagt Polyester – überzogen ist, wobei die Partikel, welche die rutschfesten Eigenschaften verleihen, in die genannte oberste, dünne Schicht eingearbeitet sind, doch gleichzeitig auch sichtbar bleiben.

Man erhält die thermoplastische, oberste Schicht auf der Grundlage von PVC aus einer Mischung von Plastisol-PVC (PVC-Harz, Weichmacher und stabilisierender Zusatzstoffe und herkömmlicher Fließkunde), wobei diese Schicht farbig oder transparent sein kann und eine Dicke zwischen 0,2 und 0,8 mm besitzt.

Die mit dieser Schicht auf PVC-Grundlage verbundene Außenschicht wird ihrerseits aus einer Mischung von Duroplastpulver hergestellt, das schnelle Vernetzungseigenschaften (Aushärtung) zwischen einer und höchstens sieben Minuten bei einer Temperatur zwischen 180°C und 210°C aufweist.

Die Rezeptur dieses Pulvers ermöglicht seine Haftung an dem plastifizierten Polymer (PVC), ohne dass die elastischen Eigenschaften dadurch beeinträchtigt werden, wobei der Härter gegenüber dem PVC ebenfalls nicht aggressiv ist.

Ein solches Pulver kann aus einer felgenden Mischung hergestellt werden:

einem hydroxylierten Polyesterharz, einem carboxylierten Folyesterharz, einem Polyurethanharz, einem Polyester-/Epoxyd-Hybridharz ....;

einem Vernetzungsmittel wie Glycidylester, einem Vernetzungsmittel wie Hydroxyalkylamid, einem Vernetzungsmittel wie verschlossenes oder dimerisiertes Isocyanat.

Gegenüber früheren rutschfesten Bodenbelägen besitzt der Bodenbelag gemäß der Erfindung eine höhere Gesamtrauigkeit, wobei der Index Ra zwischen 4 und 7 &mgr;m liegt und der Index Rz (DIN) zwischen 15 und 40 &mgr;m liegt.

Ein solches Material ist nicht nur rutschfest, sondern auch verstärkt schmutzfest, streifenfest, haltbar, abriebfest und beständig gegen Striche von schwarzen Schuhen (scuffing).

Die Erfindung und die Vorteile, die sie mit sich bringt, werden anhand der nachfolgenden Beschreibung noch verständlicher, die durch die beigefügten Schemata veranschaulicht wird. Es zeigen

1 eine schematische Ansicht einer Fertigungsstraße für einen Fußbodenbelag gemäß der Erfindung;

2 eine perspektivische, schematische Ansicht, welche die allgemeine Struktur eines solchen rutschfesten Bodenbelags veranschaulicht.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird in einem ersten Arbeitsgang auf herkömmliche Art und Weise durch Pressen oder Kalandrieren eine Grundstruktur (1) aus PVC hergestellt.

Eine solche Grundstruktur (1) kann durch eine Gewebeschicht verstärkt werden und auf ihrer Unterseite eine Unterschicht wie beispielsweise aus Schaumstoff (1a) besitzen.

Gemäß der Erfindung wird der so gebildete Bodenbelag mit dem Basiskomplex (1) hergestellt, indem auf der Oberseite dieser Unterlage (1) eine gleichmäßige Schicht (2) eines Plastisols auf der Grundlage eines thermoplastischen Materials, insbesondere PVC, aufgebracht wird.

Das Aufbringen des Plastisols erfolgt in herkömmlicher Art und Weise, indem die Auflage (1) über eine Rolle (3) geführt wird, die mit einer Rakel oder einem Abstreifer verbunden ist.

Die Plastisolschicht (2), die farbig oder transparent sein kann, hat eine Dicke zwischen 0,2 und 1 mm.

Die Einheit wird dann zur Vorgelierung einer Wärmebehandlung unterworfen, die das Material für die Dauer von 30 bis 60 Sekunden einer Temperatur zwischen 120 und 130°C aussetzt, indem es in einen Konvektionsofen verbracht oder Infrarotstrahlung (5) ausgesetzt wird.

Anschließend wird auf diese Plastisolschicht (2), die sich durch die Vorgelierung verfestigt hat, eine Mischung eines Duroplastpulvers (7) aufgebracht.

Dieses Aufbringen erfolgt durch elektrostatisches Bestreuen mittels einer Streuanlage, bei der es sich um einen Trichter (6), verbunden mit einer Einheit elektrostatischer Ladung, oder um ein herkömmliches elektrostatisches Spritzen handeln kann, das dem Streuen angepasst wird. Diese Aufbringung erfolgt mit 20 bis 200 g/m² und liegt vorzugsweise zwischen 40 und 100 g/m².

Nach der Wärmebehandlung (8), die vorzugsweise mittels einer Einheit durchgeführt wird, in der Infrarotstrahlung und Heißluft kombiniert werden, verwandelt sich das Pulver in eine kontinuierliche, flüssige Schicht. Mittels der Infrarotstrahlung wird das Material auf seinen Schmelzpunkt gebracht, der zwischen 110 und 120°C liegt, wobei die Zeitdauer zwischen einer und dreißig Sekunden schwanken kann. Das geschmolzene Material wird in einem Konvektionsofen dann für eine Dauer von dreißig Sekunden bis einer Minute Heißluft ausgesetzt, deren Temperatur zwischen 80°C und 120°C liegt.

Man erhält so eine flüssige Schicht mit einer Dicke zwischen 15 &mgr;m und 150 &mgr;m und vorzugsweise zwischen 30 &mgr;m und 80 &mgr;m. Anschließend werden Partikel (10) auf ihre Oberfläche aufgebracht, die dem Material seine rutschfesten Eigenschaften verleihen.

Diese Partikel bestehen vorzugsweise aus Siliziumkarbid und weisen eine Körnung zwischen 400 &mgr;m und 800 &mgr;m auf.

Der auf diese Art und Weise hergestellte Komplex wird anschließend in einem Konvektionsofen (11) einer Wärmebehandlung unterzogen, was zur vollständigen Gelierung der thermoplastischen Schicht (2) und zur Vernetzung der duroplastischen Schicht (9) sowie zum Einschluss der Partikel (10) in dieser duroplastischen Schicht führt.

Die Temperatur im Ofen wird zwischen 180°C und 210°C eingestellt und die Wärmebehandlung dauert zwischen einer und sieben Minuten.

Der auf diese Art und Weise gebildete Komplex wird anschließend, beispielsweise in Form einer Wicklung, kontrolliert und abgenommen.

2 zeigt einen Schnitt der allgemeinen Struktur eines solchen Fußbodenbelags mit einer Basisunterlage (1), die von einer zweischichtigen transparenten oder nicht transparenten Struktur bedeckt wird, welche wiederum einerseits aus einer thermoplastischen Schicht (2) – vorzugsweise Weich-PVC – besteht, die mit einer dünnen Schicht (9) auf der Grundlage eines duroplastischen Materials – insbesondere Polyester – verbunden ist, wobei die Partikel (10), die der Struktur die rutschfesten Eigenschaften verleihen, in die genannte oberste Schicht eingebettet sind.

Es soll darauf hingewiesen werden, dass es sich bei einem solchen Material um verschiedene Schichten handelt, die in Lagen aneinandergefügt und fest miteinander verbunden sind, ohne sich jedoch dabei gegenseitig zu durchdringen, wodurch die Eigenschaften jeder der elementaren Schichten nicht verändert werden.

Mittels einer Anlage, wie sie oben beschrieben wurde, wird aus der zuvor hergestellten Grundstruktur (1) ein Fußbodenbelag hergestellt, der eine Unterschicht aus Schaumstoff (1a) besitzt, die auf ihrer Unterseite mit einer dünnen PVC-Schicht (1b) verbunden ist.

Eine solche Unterlage (1) besitzt eine Dicke von 1,5 mm.

Auf diese Auflagefläche (1) wird mittels einer Rakel (4) eine Schicht eines Flastisols mit 625 g/m² aufgebracht, die eine Viskosität von 200 Zentipoise (cps) besitzt, und wie folgt zusammengesetzt ist:

• – Polyvinylchlorid (100 Teile)
• – Weichmacher Dioctylphtalat
• – Stabilisator Thiobutylzinn
• – Verdünnungsmittel.

Somit wird auf die Auflagefläche (1) eine Schicht (2) einer Dicke von 0,5 mm aufgebracht.

Das Ganze wird dann einer Wärmebehandlung durch Infrarotstrahlung (5) unterzogen, wobei das Material auf eine Temperatur von 110°C gebracht wird, was zu einer Vorgelierung und damit einer Härtung der Schicht (2) auf der Grundlage der PVC-Zusammensetzung führt.

Nach der Infrarotrampe (5) wird auf herkömmliche Art und Weise ein Duroplastpulver, das aus einer Mischung auf Polyesterbasis besteht, in Höhe von 60 g/m² auf elektrostatischem Wege aufgebracht.

Der Komplex wird dann einer zweiten Wärmebehandlung (8), die aus einer Kombination aus Infrarot und Heißluft besteht, zugeführt. Durch die Infrarotstrahlung wird das Pulver während einer Zeitdauer von zehn Sekunden auf eine Temperatur von 120 °C gebracht, wodurch es zum Schmelzen gebracht wird und sich eine dünne, flüssige Schicht bildet, die für eine Dauer von vierzig Sekunden einer Heißluft von 95°C unterzogen wird, so dass die dünne Schicht (9), die eine Dicke von etwa 50 &mgr;m aufweist, geglättet wird.

Unmittelbar nach der Wärmebehandlung wird auf die Oberfläche der dünnen Schicht (9) erneut eine Flüssigkeit aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer Körnung von 600 &mgr;m aufgebracht, wobei die Aufbringung bei 200 g/m² erfolgt.

Die Verteilung der Partikel (10) erfolgt zufällig und sie werden in die oberste Schicht (9) eingearbeitet.

Der so hergestellte Belag wird dann für drei Minuten bei 210 °C in einen Konvektionsofen überführt.

Bei Verlassen der Anlage erhält man einen Fußbodenbelag mit einer Gesamtdicke von 2 mm ± 0,1 mm, wie er in 2 gezeigt ist.

Ein solcher Fußbodenbelag besitzt sehr gute, rutschfeste Eigenschaften, wobei die Gesamtrauigkeit Ra 4,8 &mgr;m beträgt und der Rauigkeitsindex Rz (DIN) bei 30 &mgr;m und der maximale Wert Ry über die gemessene Länge 100 &mgr;m beträgt.

Außerdem wurde festgestellt, dass er gegenüber bisherigen Fußbodenbelägen bessere Oberflächeneigenschaften besitzt, insbesondere was Schmutzfestigkeit, Streifenfestigkeit und Abriebfestigkeit angeht, wobei man diese Eigenschaften nur durch das Vorhandensein einer dünnen Oberflächenschicht auf der Grundlage eines duroplastischen Polymers erhält, aber auch aufgrund der Tatsache, dass die Rauheit in den Bereichen zwischen den Partikeln praktisch Null ist, da der Index Rz (DIN) in diesen Bereichen ungefähr 0,8 &mgr;m und der Index Ra ungefähr 0,16 &mgr;m beträgt.

Die Spezifikationen für elastische Fußbodenbeläge vom Typ homogene oder heterogene Fußbodenbeläge auf der Grundlage von Polyvinylchlorid sind in der europäischen Norm NF EN 649 vom Dezember 1996 vorgeschrieben.

Mittels der Norm EN 425 kann die Verbesserung der Eigenschaften des oberflächenbehandelten Produktes gemäß der Erfindung gegenüber einem nicht behandelten, herkömmlichen Produkt – d. h. einem Fußbodenbelag, dessen oberste Schicht nur aus einer thermoplastischen Schicht besteht – durch den Einsatz eines Stuhls mit Rollen nachgewiesen werden.

Ebenso zeigt die Messung der Bodenglätte mit dem Gerät Apparat FSC 2000 (Prüfmethode TX-S018), dass die Probe gemäß der Erfindung einen Gleitwiderstand (Fy/Fz) von 0,6 besitzt, während ein herkömmliches Produkt den Wert 0,37 besitzt.

Außerdem zeigt ein erhöhter kommerzieller Verkehrs-Simulationstest (Verlegung TX-16/99) das ausgezeichnete Verhalten des Produkts gemäß der Erfindung, das eine in Wärme ausgehärtete, oberste Schicht besitzt.

Schließlich führt eine Emissionsmessung der leicht flüchtigen, organischen Verbindungen (VOC) gemäß der Norm PrEN13419-2, die nach der Emissionsprüfmethode durchgeführt wurde (Stufe FLEC), zu folgenden Ergebnissen: