ОДНОРОДНОЕ ПОВЕРХНОСТНОЕ ПОКРЫТИЕ
HOMOGENEOUS SURFACE COATING

Область изобретения
Изобретение относится к однородному поверхностному покрытию.
Описание известного уровня техники
Производство поверхностных покрытий путем агломерации полимерных частиц в каландре или прессе хорошо известно в данной области техники. Агломерированные частицы (или как их еще называют гранулы или чешуйки) могут иметь различные размеры в зависимости от толщины конечных изделий. При этом отношение длины к высоте обычно не превышает 2 - 3 (К<2-3).
Этот коэффициент К, называемый также аспектовым соотношением или соотношением размеров, используется в данной области техники для определения габаритной формы частиц или чешуек. Высота или толщина таких частиц определяются толщиной получаемого в результате поверхностного покрытия. На практике чешуйки обычно имеют высоту 2-4 мм. Следовательно, большие значения К будут указывать на крупные плоские чешуйки, тогда как значения К, приближающиеся к 1, на малые компактные гранулы.
Рельеф покрытия, которое можно получить с помощью традиционных малых чешуек или гранул, довольно ровный, поскольку структура зависит от размеров чешуек, используемых для изготовления поверхностного покрытия. С другой стороны, использование больших чешуек приводит к появлению неровных поверхностей, микроотверстий и т.д.
Для избежания подобных проблем в американском патенте US 2962081 описывается установка для производства декоративных композитных листов, таких как, например, напольные покрытия, в которую помещается тонкий лист, который сначала полностью покрывается мелкими частицами, затем, на втором этапе, поверх этих мелких частиц беспорядочно разбрасывается более крупная крошка. На третьем этапе частицы и крошка прессуются с листом. Использование крошки с коэффициентом К до 100 фактически возможно только потому, что эта крупная крошка запрессовывается в слой мелких частиц, посредством чего после прессования может быть получена гладкая поверхность мозаичного вида. Поверхностные покрытия, которые могут быть изготовлены с помощью такой установки, являются так называемыми разнородными поверхностными покрытиями, состоящими из (более-менее четко отграниченных) "слоев" очень различного состава.
Тем не менее, основными недостатками этих неоднородных изделий являются их более высокий вес из-за большей толщины и, следовательно, более высокая стоимость производства и транспортировки, а также пониженная износостойкость, заключающаяся в том, что структура и эстетический вид изделия будут меняться вследствие характерного истирания во время пользования.
Кроме того, для известных агломерированных продуктов чешуйки изготавливают отдельно и затем хранят в промежуточном насыпном хранилище. Как правило, чешуйки транспортируют системой пневмотранспорта на рассеивающее устройство, которое расположено в начале пресса или каландра. Пневмотранспорт, однако, не пригоден для больших чешуек (К>7), потому что линии пневматической подачи довольно быстро забиваются. Кроме того, рассеивающие устройства не подходят для равномерного рассеивания крупных чешуек на поверхности.
Так называемые однородные поверхностные покрытия - это покрытия с однородным составом по всей их толщине, изделие, имеющее одинаковый внешний вид с обеих сторон. При таких условиях, если размер чешуек превышает 10 мм, ровную поверхность получить нельзя: она имеет множество небольших отверстий (микроотверстий). Кроме того, давление, необходимое для получения надлежащей поверхности, превышает 10 бар.
В качестве примера приведем американскую заявку US 2001/0023999 А1, согласно которой каучуксодержащие покрытия (однородного типа) производят путем формования непрерывного слоя из измельченного материала и уплотнения этого материала с помощью пресса. Используемые обычно гранулы, однако, относительно малы, к примеру, дискообразные гранулы, имеющие диаметр 4-6 мм и толщину порядка 0,5-1 мм, то есть имеющие аспектовое отношение К от 4-12, и значения давления колеблются в пределах от 20 до 50 бар.
Поэтому существует потребность в том, чтобы поверхностные покрытия, производимые путем агломерации чешуек, имели более разнообразный внешний вид.
Краткое изложение сущности изобретения
В соответствии с настоящим изобретением, используя новый способ производства поверхностного покрытия, выполненного путем агломерации чешуек, можно создать большее число вариантов дизайна поверхности.
Таким образом, в соответствии с изобретением описывается новый улучшенный способ производства поверхностных покрытий однородного типа, включающий следующий стадии:
a) производство первого листа с соответствующим дизайном путем смешивания различных цветов и использования как прозрачного, так и окрашенного материалов,
b) разрезку вышеупомянутого листа на чешуйки, при которой по меньшей мере 10% чешуек имеют соотношение размеров К>30,
c) рассеивание полученных таким образом чешуек по поверхности без промежуточного хранения и
d) запрессовывание чешуек в поверхностное покрытие.
Этот процесс позволяет получать покрытие, имеющее намного более широкое разнообразие дизайна поверхности, чем традиционный тип однородных поверхностных покрытий, и одновременно обладающее максимальной износостойкостью и упругостью в сравнении с неоднородными поверхностными покрытиями. Более того, цветовая насыщенность конструкции в значительной степени повышена благодаря добавлению прозрачного и окрашенного материалов.
Если лист на стадии b) разрезается на:
b1) 10-90% чешуек, имеющих соотношение размеров К>30 и
b2) 90-10% чешуек, имеющих соотношение размеров К менее 20, предпочтительно менее 10 и наиболее предпочтительно между 2 и 5,
тогда получают еще более широкое разнообразие дизайна.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения чешуйки или порошок с диаметром частиц менее 1,5 мм добавляют после рассеивания чешуек на поверхности и перед прессованием, то есть между стадиями с) и d), что позволяет получать очень гладкую поверхность и, кроме того, устранять пятна, которые могут появляться при прессовании крупных чешуек в прессе ленточного типа двойного прессования.
Предпочтительно использовать максимум 20% таких очень мелких чешуек. Вместо использования малых чешуек или вместе с использованием малых чешуек можно использовать порошок, который был получен при шлифовке поверхностных покрытий.
Запрессовывание чешуек в поверхностное покрытие осуществляют предпочтительно в прессе ленточного типа или в прессе ленточного типа двойного прессования.
В способе согласно еще одному варианту осуществления изобретения слой толщиной в 0,1-0,4 мм снимают с поверхностного покрытия посредством зачистки или тонкого среза для большего повышения гладкости поверхностного покрытия.
Кроме того, способ может включать стадии окончательной отделки поверхностного покрытия традиционным путем. Эти стадии зависят от конечного применения, для которого предназначено поверхностное покрытие, и позволяют в дальнейшем придать свойства долговечности, такие как устойчивость к износу, царапинам, загрязнению и воздействию химических продуктов, или сократить время на его уход, и т.п.
Чешуйки и получаемое в результате поверхностное покрытие преимущественно включают поливинилхлорид (PVC), полиэтилен (РЕ), полипропилен, иономеры или каучуковый материал, такой как бутадиен-стирольный каучук (SBR), каучуки из высокостирольной смолы (HSR), бутадиен-нитрильный каучук (NBR).
В зависимости от применения поверхностного покрытия, в частности, в качестве напольных покрытий в торговых заведениях в местах интенсивного движения, оно может включать, кроме того, верхний слой. Этот верхний слой предпочтительно включает дисперсию полиуретана, раствор полиуретана, двухкомпонентный полиуретан, акрилат полиуретана, эпоксидный акрилат, полиэфиракрилат, акрилат простого полиэфира, акрилат силикона или их смесь.
Верхний слой может включать предпочтительно уретанпроизводный полимер, предпочтительно полиуретан и наиболее предпочтительно дисперсию полиуретанакрилата на водной основе, способную отверждаться под воздействием ультрафиолетового излучения, с содержанием сухой массы 5-80% по весу, предпочтительно 20-60% по весу. Такие верхние слои широко применяются в технологии производства напольных покрытий.
Верхний слой обычно имеет толщину 0,5-100 µm.
Верхний слой может наноситься любым известным способом, например, с помощью реверсивного и нереверсивного валика, распыления, полива, экранирования и т.д.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Данное изобретение будет описано более подробно со ссылкой на чертеж, на котором изображена схема процесса согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.
Три различных термопластических материала дозируются дозирующими устройствами 12, 14, 16, подаются в экструдеры 18, 20, 22 и экструдируются. Эти термопластические материалы имеют различные цвета и/или различные физические свойства. Экструдированные материалы 24 транспортируются на ленточном конвейере 26 в гранулятор 28, где они гранулируются до образования чешуек размером приблизительно 2-20 мм. На этой стадии может быть при необходимости добавлен четвертый материал 30. Гранулят 32 при необходимости вместе с четвертым материалом вводится в каландр 34 и формуется в первый лист 36 термопластического материала. Этот первый лист 36 охлаждается в охладителе 38 и затем направляется к двум различным сушильным установкам 40, 42 перед подачей его в режущее на чешуйки устройство 44. Режущее на чешуйки устройство 44 включает барабан с режущими ножами (не показаны), которые режут лист на чешуйки различного размера. Затем чешуйки 46 равномерно распределяются на нижней ленте 48 ленточного пресса 50 двойного прессования и потом прессуются между нижней 48 и верхней 52 лентой пресса 50 для формирования второго листа 54. Второй лист 54 подается в два последовательных шлифовальных устройства 56, 58 для шлифовки поверхности листа 54 и получения более четкого рисунка.
Шлифовальная пыль 60 может быть подана в экструдер, или по меньшей мере часть ее может быть подана непосредственно на нижнюю ленту 48 ленточного пресса 50 после распределения чешуек 46 на нижней ленте 48.
Примеры
Следующие составы использовались в вышеописанном процессе, в котором состав 1 и состав 2 (Альт.1-3 представляют собой альтернативные композиции, которые могут использоваться согласно изобретению, см. Таблицу 1 и 2 ниже) экструдируют, затем гранулируют с целью формирования малых чешуек размером приблизительно 2-20 мм. Грануляты обоих составов 1 (37 вес.% чешуек) и состава 2 (63 вес.% чешуек) подают в каландр-пресс для производства первого листа.
Таблица 1: Состав 1 (37 вес.% чешуек)
Альт.1
Альт.2
Альт.3
S-поливинилхлорид (Norvinyl S6260)
42,4%
42,4%
41,7%
Пластификатор (DINP)
12,7%
7,0%
25,0%
Антистатическая добавка (Dehydat 3366)
2,4%
2,4%
0,0%
Стабилизатор CaZn (Barostab МС8807-14СР)
0,4%
0,4%
0,4%
Эпоксидированное соевое масло
0,7%
0,7%
0,7%
Смазочный материал (Paraloid К-125 ER)
0,2%
0,2%
0,2%
Наполнитель (Myanit А20, Доломит)
39,2%
44,9%
30,0%
Двуокись титана + красители
2,0%
2,0%
2,0%
Таблица 2: Состав 2 (63 вес.% чешуек)
Альт.1
Альт.2
Альт.3
S-поливинилхлорид (Norvinyl S6260)
72,7%
85,2%
67,6%
Пластификатор (DINP)
22,5%
10,0%
30,0%
Антистатическая добавка (Dehydat 3366)
2,4%
2,4%
0,0%
Стабилизатор CaZn (Barostab МС8807-14СР)
1,1%
1,1%
1,1%
Эпоксидированное соевое масло
0,9%
0,9%
0,9%
Смазочный материал (Paraloid К-125 ER)
0,2%
0,2%
0,2%
Красители
0,2%
0,2%
0,2%
Затем этот первый лист охлаждают и сушат перед подачей его в режущее на чешуйки устройство. Режущие ножи этого устройства режут лист на чешуйки различного размера, например, приблизительно 50% по весу чешуек с К>30 и приблизительно 50% по весу чешуек с К<20. Потом чешуйки распределяются равномерно на нижней ленте ленточного пресса двойного прессования и прессуются для формирования второго листа.
Далее этот второй лист может быть отшлифован в шлифовальном устройстве для получения более гладкой поверхности. В дополнение к этой стадии наносят верхний слой, например, полиуретановое покрытие, для усиления поверхности и сокращения технического обслуживания и ремонта получаемого в результате настила.
Различные свойства получаемых в результате поверхностных покрытий оценивали согласно известным стандартам (см. Таблицу 3).
Таблица 3:
Технические характеристики типичного однородного винилового напольного покрытия согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения
Свойство
Стандарт
Значение
Тип напольного покрытия
EN 649
Однородный виниловый настил
Классификация
EN 685
Коммерческий: 34 Промышленный: 43
Толщина слоя износа
EN 429
2,0 мм
Полиуретан усиленный
Да
Полная толщина
EN 428
2,0 мм
Общий вес/м<sup>2</sup>
EN 430
2690 г
Стабильность размеров
EN 434
<0.40%
Истирание - потеря объема
EN 660: Часть 2
Класс Т
Остаточное вдавливание
EN 433
Приблизительно 0,02 мм
Тест на поворотное колесо
EN 425
Соответствует
Статический электрический заряд
EN 1815
<2 кВ
Звукопоглощение
EN ISO 717/2
Приблизит. +4 децибела
Свойство
Стандарт
Значение
Тепловое сопротивление
DIN 52612
0,012 м<sup>2</sup> К/Вт
Реакция на горение
EN ISO 13501-1
Класс Bfl s1 (безопасный уровень дымовых газов/задымленности)
EN ISO 9239-1
>8 кВт/м<sup>2</sup>
EN ISO 11925-2
Годен
Химическая устойчивость
EN 423
Хорошая устойчивость
Сопротивление
DIN 51130
R9
скольжению
EN 13893
>0,3