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EP2757191A1 - Emissionsarmes Flächengebilde - Google Patents

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Publication number
EP2757191A1
EP2757191A1 EP14000180.1A EP14000180A EP2757191A1 EP 2757191 A1 EP2757191 A1 EP 2757191A1 EP 14000180 A EP14000180 A EP 14000180A EP 2757191 A1 EP2757191 A1 EP 2757191A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
meth
acrylate
sheet
coating
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14000180.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Elke Schweers
Jens Ehlers
Oliver REICHEL
Reiner Mehnert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Armstrong DLW GmbH
Original Assignee
Armstrong DLW GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armstrong DLW GmbH filed Critical Armstrong DLW GmbH
Publication of EP2757191A1 publication Critical patent/EP2757191A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N1/00—Linoleum, e.g. linoxyn, polymerised or oxidised resin
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/007—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by mechanical or physical treatments
    • D06N3/0081—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by mechanical or physical treatments by wave energy or particle radiation
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/04—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06N3/042—Acrylic polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2502/00—Acrylic polymers
    • B05D2502/005—Acrylic polymers modified
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2205/00—Condition, form or state of the materials
    • D06N2205/20—Cured materials, e.g. vulcanised, cross-linked
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00—Specially adapted uses
    • D06N2211/06—Building materials
    • D06N2211/063—Wall coverings
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00—Specially adapted uses
    • D06N2211/06—Building materials
    • D06N2211/066—Floor coverings

Definitions

  • the present invention relates to a low-emission sheet, to a method for producing the sheet according to the invention and to the use of the sheet according to the invention.
  • floor coverings made of various materials of varying quality and quality are used for interior work, ranging from glued or unsealed surfaces, laminate, plastic, linoleum and cork coverings, tiles and stone floors, to bonded floor coverings, loose or tense processing is sufficient.
  • the various covering materials are often provided with cover or protective layers, which should just improve the desired properties.
  • multi-layer plastic webs based on polyvinyl (PVC) with a transparent cover layer as a wear layer have been used as floor coverings for decades.
  • a multilayer plastic sheet or board used as a floor covering consists of at least two layers, a transparent cover layer or wear layer (also called clear layer or clear film) and a bottom layer or base layer (also called bottom film). Between) layer, which is referred to as print film, white film, printing film, decorative film, print carrier or printed white film, can be arranged between them.
  • Such protective layers or protective films are also used on linoleum or corkment-based liners which have been used as floor coverings for many years Application find used, whereby, for example, the abrasion of linoleum or Korkmentbelägen can be reduced.
  • these films are often constructed of non-renewable materials.
  • indoor floor coverings are usually designed over a large area, they can be an emission source in the interior.
  • UV-curing lacquers As suitable coatings for floor coverings, in particular UV-curing lacquers are nowadays used which are intended to improve the above properties of the base material and usually have a lower emissivity of volatile organic compounds ("volatile organic compounds", "VOC”) compared to thermosetting lacquers.
  • VOC volatile organic compounds
  • photoinitiators are used which are converted into an active species by means of UV light, whereby the crosslinking, i. the polymerization is started.
  • different polymerization methods are classified.
  • the generation of free radicals plays the most important role here.
  • Ordinary UV-curing coatings typically contain between 0.5 and 8 weight percent of a photoinitiator, as in Glöckner et al., Radiation Curing for Coatings and Printing Inks: Technical Basics and Applications, Vincentz Network 2008, page 18 , is described.
  • (meth) acrylate-based coatings applied in the state of the art in this manner are applied in the form of a liquid layer and, after exposure to UV radiation hardened, form a permanent and resistant protective film that protects the corresponding base layer from soiling and damage of all kinds.
  • UV-curable coatings containing photoinitiators may contribute to increasing emissions from the finished product, with emissions typically being measured as the total volatile organic compound ("TVOC").
  • levels of crosslinking to which the individual coating systems, such as, for example, such conventional UV-curing (meth) acrylate coatings crosslink may vary. This can in particular limit the gas-tightness of the coating and thus influence the TVOC of the finished product.
  • emission measurements of linoleum with a conventional (UV) radiation generated (meth) acrylate coating with a Field and Laboratory Emission Cell (FLEC) show that both unreacted photoinitiator and unpolymerized monomers are emitted.
  • the emission factor of all volatile organic compounds in (meth) acrylate-coated linoleum is usually about 150 ⁇ g / m 2 .h (measured according to ISO 16000-10).
  • a sheet which has improved environmental properties as compared with materials known in the art.
  • a sheet should be provided, the emissivity of volatile organic compounds is significantly reduced.
  • a sheet comprising at least one base layer and a (meth) acrylate-based coating disposed thereon, the sheet having a Total Volatile Organic Compounds (TVOC) value measured according to ISO 16000-10 using Field and Laboratory Emission Cell (FLEC ) of ⁇ 50 ⁇ g / m 2 ⁇ h, wherein the TVOC value of the fabric is preferably ⁇ 35 ⁇ g / m 2 ⁇ h, more preferably ⁇ 20 ⁇ g / m 2 ⁇ h and particularly preferably ⁇ 10 ⁇ g / m 2 ⁇ h is.
  • TVOC Total Volatile Organic Compounds
  • the TVOC value of a fabric can be significantly reduced when the basecoat is provided with a (meth) acrylate-based coating which is cured in a specific manner, as described in detail below.
  • the fabric according to the invention for a consumer surprisingly has the advantage that due to the durable coating its durability can be significantly extended.
  • the invention is characterized Flat by a lower maintenance costs, which costly cleaning and maintenance work can be significantly reduced.
  • the sheet according to the invention is in particular a sheet in which the (meth) acrylate-based coating is cured by irradiation with a source of high-energy photons in combination with a UV emitter, the concentration of a photoinitiator used in the uncured coating is reduced compared to the prior art.
  • the TVOC value of a sheet is particularly low when the concentration of the photoinitiator in the uncured coating is 0.01 to 5% by weight, based on the total weight of the uncured coating solids.
  • a definition of the term "solids" is given below.
  • the concentration of the photoinitiator used in the uncured coating based on the total mass of solids of the uncured coating is at least 0.1 wt .-%, more preferably at least 0.5 wt .-% and particularly preferably at least 0 , 7 wt .-%.
  • the upper limit of the concentration of the photoinitiator used in the uncured coating based on the total mass of solids of the uncured coating is preferably 2.5% by weight and more preferably 1.3% by weight.
  • photoinitiators which can be used according to the present invention are customary photoinitiators known to the person skilled in the art. In general, photoinitiators are suitable in which the radical formation takes place via a homolytic cleavage. Non-limiting examples which may be mentioned here are benzoin derivatives, benzil ketals, ⁇ -hydroxyalkylphenones, ⁇ -aminoacetophenones or acylphosphine oxides.
  • photoinitiators are suitable in which the radical formation takes place via hydrogen abstraction.
  • connections can be made for this purpose
  • Base aromatic ketones are mentioned, such as benzophenones, thioxanthones, camphorquinone plus optionally co-initiator, usually tertiary amines.
  • mixtures of the above-mentioned types of photoinitiators are also suitable.
  • a mixture of benzophenone and ⁇ -Hydroxycyclohexylphenylketon product name: Esacure HB, manufacturer Lamberti
  • the (meth) acrylate-based coatings are paints whose main constituent is acrylates and / or methacrylates.
  • such paints in the uncured form optionally include solvent and a solid content, i. "Solids" which remain after curing in optionally reacted by reaction form as a coating. It is well known to those skilled in the art that these "solids", which form the solid content of the paint, can be present in the composition of the paint both in solid and in liquid form.
  • the proportion of (meth) acrylates in the paints is at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight, particularly preferably at least 50% by weight, based on the total mass (solids content, "solids") of the paint to be applied.
  • the lacquers to be used may contain further constituents which, depending on the field of application, may produce corresponding advantageous properties of the coating.
  • additives, pigments, inorganic or organic additives and solvents which, when added to the (meth) acrylate matrix, do not adversely affect crosslinking.
  • the uncured coating ie the paint to be applied next the (meth) acrylate matrix further polymerizable monomers and / or oligomers, such as urethanes.
  • exemplary formulations of the lacquer to be applied according to the present invention may comprise oligomeric binder resins and a low proportion of photoinitiator and optionally reactive monomers (such as reactive diluents) and further additives such as leveling agents.
  • lacquers whose main component is epoxy (meth) acrylates, which are prepared, for example, by adding acrylic acid to epoxides, can advantageously be used.
  • the (meth) acrylate matrix of the paint to be applied may comprise further oligomers which are prepared, for example, by esterification of polyester or polyetherols or by addition of hydroxyalkyl (meth) acrylates to polyisocyanates.
  • Suitable oligomers or polymers (binders) include epoxy (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates, saturated and unsaturated polyester (meth) acrylates, polyether (meth) acrylates, including amino-functionalized polyethers (meth) acrylates, acrylated (meth) acrylates and silicone (meth) acrylates.
  • Suitable binders for so-called dual cure systems are, for example, isocyanate-functionalized oligomers or polymers, as described above, in combination with hydroxy-functional binders.
  • the paint is solvent-free, with a paint predominantly based on renewable raw materials is particularly preferred.
  • the proportion of renewable raw materials in the paint is preferably at least 30% by weight, more preferably at least 50% by weight and particularly preferably at least 70% by weight.
  • binders based on vegetable oils and / or sugars can be used, whereby advantageously the use of binders based on renewable raw materials and on petroleum base can be minimized.
  • Renewable raw materials are organic raw materials derived from agricultural and forestry production. Examples include wood, natural fibers, vegetable oils, sugar and starch, chemical and pharmacological raw materials and raw materials of animal origin.
  • the term "renewable resources" also includes derived products from renewable resources that have undergone one or more derivatization / processing / modification steps.
  • the term "high-energy photons” is understood as meaning particularly high-energy radiation whose wavelength is 200 nm or shorter.
  • excimer radiators are used as the source of high-energy photons.
  • xenon or argon emitters can be used, which are operated in a protective gas atmosphere.
  • Argon, nitrogen or a mixture thereof, preferably nitrogen, can be used as a possible inert gas.
  • the excimer radiator to be used is not limited to the above xenon or argon radiators, and can be appropriately adjusted in wavelength depending on the type of the desired surface configuration. Suitable Excimerstrahler be, for example, in DE 10 2006 042 063 A1 . DE 10 2005 060 198 A1 or DE 10 2008 061 244 A1 described.
  • the gloss level of the fabric according to the invention can be adjusted by means of the technique described above.
  • the sheet according to the invention has a gloss level of 10 to 15 according to DIN 67530 at 60 °.
  • the haptics of the surface of the sheet according to the invention can be adjusted such that the sheet has an anti-slip property on the surface.
  • the total acceptance angle according to DIN 51130: 2010 is at least 6 ° and at most 10 °. This corresponds to class R9 of slip resistance.
  • the above thus described microstructuring thus design support and / or functional (eg slip resistance) be.
  • the sheet according to the invention is characterized by a high abrasion resistance.
  • the abrasion value of the sheet i. the resistance to abrasion, can be determined according to DIN EN 13329. According to a preferred embodiment of the present invention, the abrasion value is up to AC 3.
  • the stain resistance of the fabric is increased.
  • measurements according to EN 423 show that the fabric according to the invention is very resistant to chemicals.
  • the test with, for example, an aqueous iodine solution (2%) or eosin solution (1% in 1: 1 water-ethanol mixture) leads to a rating of 1 or better.
  • the fabric of the invention is also characterized by a high scratch resistance.
  • the fabric of the invention is not only low in emissions, but also highly resistant to external agents.
  • the scratch resistance can be carried out using a test method based on DIN EN 660-1 (Egner Abrieb-Stuttgart Test).
  • the oxygen content should be as low as possible, since it absorbs the high-energy radiation, thus obtaining the highest possible radical density.
  • the oxygen concentration is less than 300 ppm, and more preferably less than 200 ppm.
  • the curing of the coating takes place according to the invention in an additional step by UV irradiation, wherein according to the invention the wavelength of this UV radiation is greater (> 200 nm) than the above-described wavelength of the high-energy photons.
  • the Irradiation of the uncured coating temporally and spatially immediately after irradiation with high-energy photons.
  • mercury radiators or UV LEDs are used for the UV irradiation step.
  • UV radiation sources with different wavelengths, which are used in coordination with the lacquer used, have proven to be particularly suitable.
  • medium-pressure mercury lamps are particularly suitable.
  • the at least one base layer of the sheet according to the invention on plastic, such as PVC, polyolefins or (meth) acrylate, or gum base or based on textile materials or on renewable resources, such as wood, linoleum or Korkment, but without to be limited.
  • the base layer can be arranged on a carrier.
  • the at least one base layer of the fabric according to the invention is based on renewable raw materials, such as, for example, linoleum or corkment. According to this preferred embodiment, it is advantageously possible to resort predominantly to renewable raw materials, the basis of linoleum and corkment, so that, for example, chlorine-containing polymers can be dispensed with.
  • these renewable raw materials may optionally undergo one or more derivatization processing / modification steps before being used as part of the sheet, i. Are derived products from renewable raw materials.
  • emission measurements by means of a FLEC test even using UV radiation (meth) acrylate-coated linoleum alone show that both unreacted photoinitiator used in conventional amounts and unpolymerized monomers are emitted.
  • the TVOC of an uncoated linoleum substrate is even higher due to the above-described oxidative polymerization reactions in the linoleum compared to that described with the exclusive use of UV radiation and conventional photoinitiator (meth) acrylate-coated linoleum.
  • a linoleum or corkment-based sheet comprising a (meth) acrylate-based coating of the present invention disposed thereon, which is cured in a specific manner according to the present invention, also has significantly lower TVOC value.
  • a linoleum or corkment-based sheet comprising a (meth) acrylate-based coating of the present invention disposed thereon, which is cured in a specific manner according to the present invention, also has significantly lower TVOC value.
  • the base layer of linoleum comprises conventional components, such as binders (so-called Bedford cement or B cement from a partially oxidized linseed oil and at least one resin as tackifier), at least one filler and optionally (optionally) at least one colorant.
  • binders so-called Bedford cement or B cement from a partially oxidized linseed oil and at least one resin as tackifier
  • filler optionally (optionally) at least one colorant.
  • Softwood flour and / or cork flour with the simultaneous presence of wood flour and cork powder typically in the weight ratio 90:10
  • / or chalk, kaolin (China clay), kieselguhr and barite are usually used as filler.
  • precipitated silica may be used as a filler for the mass to be ground small amounts of water glass, for example, water glass in an amount of up to 15 wt .-%, based on the amount of the layer added.
  • the linoleum compound usually contains at least one colorant, such as an inorganic (e.g., titanium dioxide) and / or an organic pigment, and / or other common dyes.
  • an inorganic e.g., titanium dioxide
  • organic pigment e.g., titanium dioxide
  • colorants any natural or synthetic dyes and inorganic or organic pigments, alone or in any combination, can be used.
  • a typical linoleum composition contains, based on the weight of the linoleum layer, about 40% by weight of binder, about 30% by weight of organic substances, about 20% by weight of inorganic (mineral) fillers and about 10% by weight. % Colorant. Further, in the linoleum compound, conventional additives such as processing aids, UV stabilizers, lubricants, dimensional stabilizers and the like may be contained, which are selected depending on the binder.
  • dimensional stabilizers are chalk, barium sulfate, slate meal, silica, phyllosilicates such as kaolin or phlogipite, quartz powder, talc, lignin, cellulose, glass powder, textile or glass fibers, cellulose fibers and polyester fibers, which are present in an amount of about 1 to 30 wt. -%, based on the total weight of the layer concerned.
  • the base layer of corkment comprises a mixture comprising B cement and milled cork as filler, in analogy to the above description of the base layer of linoleum, but the milled cork as filler in contrast to the composition of linoleum (DIN EN 548 ) occupies a significantly higher proportion (DIN EN 12455).
  • a typical Korkment composition based on the weight of Korkment layer, about 40 wt .-% binder, about 40 wt .-% milled cork, about 20 wt .-% inorganic (mineral) fillers and optionally colorants.
  • conventional additives such as processing aids, antioxidants, UV stabilizers, lubricants, dimensional stabilizers and may be included, which are selected depending on the binder.
  • dimensional stabilizers are as mentioned above.
  • the possible proportion is about 1 to 30 wt .-%, based on the total weight of the relevant layer.
  • the linoleum or corkment layer preferably has a thickness of 0.3 to 6 mm, particularly preferably 0.5 to 4 mm.
  • the linoleum or corkment layer can be designed both as a single layer and as a multilayer. For the latter case, depending on the sequence of layers, symmetrical as well as asymmetric fabrics result.
  • the sheet according to the invention may comprise two layers of linoleum (material homogeneous), which may be the same or different.
  • the base layer of linoleum of the fabric according to the invention can furthermore be provided with or without support.
  • a carrier may according to the present invention, for example, a fabric, scrim or web of jute or polyester, optionally based on renewable raw materials, glass or combinations thereof.
  • Such a carrier can already be present as a base during the production of the linoleum or corkment layer, or can be provided subsequently.
  • a corkment layer with or without support can be arranged under the linoleum layer.
  • Korkment is a blend that contains B cement and milled cork as a filler and, as linoleum based liners, provides an insulating underlayer for better thermal insulation, tread elasticity and walking comfort, and dampens footfall and room noise.
  • further functional layers may be arranged in the sheet according to the invention, resulting in three- or multi-layered sheets.
  • at least one further layer preferably a foam layer, which may be formed, for example, based on polyester, a layer for impact sound insulation and / or an insulation layer may be arranged under the linoleum layer of the fabric according to the invention.
  • the layer thicknesses of the applied layers may be the same or different.
  • the sheet is made predominantly of renewable resources.
  • the layers which are different from the base layer of linoleum or corkment preferably also comprise at least partially renewable raw materials or their secondary products.
  • a proportion of these is ⁇ 45%, preferably ⁇ 55%, and most preferably ⁇ 75%.
  • the (meth) acrylate-based coating may be transparent.
  • Transparent is understood in the context of the present invention, a state in which the visual impression, for example, a design is not affected. This allows the base layer of linoleum or Korkment has a printing and thus contributes to the color and design of the fabric of the invention.
  • the sheet according to the invention may optionally comprise further layers, whereby, for example, the color and design can be varied. For example, it is advantageous if a further non-transparent layer (white film) is arranged between the transparent coating based on (meth) acrylate (covering layer) and the base layer.
  • the thickness of the cover layer of the sheet according to the invention is not particularly limited and can be adjusted accordingly with regard to the respective intended uses of the sheet according to the invention.
  • the average thickness of the cover layer is usually 0.5 ⁇ m to 200 ⁇ m. If the thickness of the top layer is too low, this has a negative impact on the reduction of emissions. If, on the other hand, the resistance of the sheet to be particularly high, the thickness of the cover layer can be increased accordingly, in particular a thickness of at least 1 micron is preferred, more preferably at least 3 microns and at least 5 microns.
  • the upper limit of the thickness of the cover layer is preferably 100 ⁇ m, more preferably 50 ⁇ m and particularly preferably 30 ⁇ m.
  • the sheet of the present invention may be embossed.
  • This can be an irregular embossing, for example a fine embossing to matt the surface.
  • an embossing of the (meth) acrylate-based coating according to the invention on the useful side can advantageously bring about an anti-slip effect.
  • This embossment may be provided in lieu of or in addition to the surface microstructure described above. If there is additional embossing, it may be advantageous to use e.g. the slip resistance of the fabric according to the invention can be further increased, as a result of which the fabric according to the invention also has an anti-slip of more than the class R9, i. Class R10 or higher.
  • the total acceptance angle of the fabric according to the invention according to DIN 51130: 2010 can be between 10 ° and 19 ° (class R10), between 19 ° and 27 ° (class R11) or above. Therefore, it is also possible to provide the sheet according to the invention in the form of a security coating.
  • embossments between the layers may advantageously give the fabric additionally or instead a three-dimensional appearance. If several surfaces of corresponding layers are provided with such embossings, this effect is even more pronounced.
  • the base layer of linoleum or corkment may be provided with a variation in thickness or embossing on its surface facing the cover layer before or after it has matured, thereby further enhancing or establishing the above-described three-dimensional effect can be.
  • the embossing described above can be design supportive and / or functional (e.g., slip resistance).
  • any other layer of the fabric including further layers, as described below, in particular the cover layer may be varied in thickness to produce or enhance a three-dimensional impression.
  • the additional embossing on the uppermost surface is a uniform embossment with a regular pattern of embossments and depressions, since by such embossing the staining behavior of e.g. a flooring can be significantly improved.
  • This effect has also become known as the "lotus effect”. It has been found that the effect of the additional surface structuring is most pronounced when the average distance between profile peaks in the center line, corresponding to the so-called Sm value or groove spacing Sm according to DIN 4768, is in a range of greater than 200 ⁇ m and less than 1000 ⁇ m is located.
  • the height of the elevations (average roughness R Z in accordance with DIN 4768) of the embossed material a value in the range from 0.1 ⁇ m to 20 ⁇ m has proven to be advantageous.
  • the embossing can, for example, with an embossing roll or how be achieved by the micro-technology described above. As a result, it is surprisingly possible to provide a sheet that, although predominantly based on renewable raw materials, not only odorless and resistant, but is also easy to clean.
  • the embossment of the sheet according to the invention may also have a coarse structure, i. the groove pitch is increased compared to the above values.
  • the slip resistance of the fabric according to the invention can be increased, whereby the fabric according to the invention can also have an anti-slip class R10 or higher.
  • the total acceptance angle of the fabric according to the invention according to DIN 51130: 2010 can be between 10 ° and 19 ° (class R10), between 19 ° and 27 ° (class R11) or above. Therefore, it is also possible to provide the sheet according to the invention in the form of a security coating.
  • the fabric according to the invention can comprise at least one additional layer, whereby the color and design of the fabric can be varied. This is done for example by means of a printed (white) film, which is arranged between the base layer and the cover layer.
  • Such an additional layer may further comprise an electrically conductive component.
  • this electronic usability can make the sheet according to the invention "interactive", ie, for example, information can be exchanged and / or commands can be entered.
  • a metal layer may be deposited on the above-mentioned film.
  • the vapor deposition with a metal layer whereby, for example, the effect of a metal mirror can be realized, preferably takes place on the cover layer facing side of the additional layer or film.
  • a metal layer can also be deposited or instead of on the cover layer, wherein in analogy to the optional further layer, preferably the surface on the side remote from the base layer is coated with a metal layer.
  • the metal layer described above may be design supportive and / or functional (e.g., electrical conductivity).
  • each of the aforementioned layers, in particular the cover layer and the optional further layer (s), may be formed as one or more layers.
  • the total thickness of the sheet according to the invention is preferably from 0.5 to 6.5 mm, with a total thickness of 1.5 to 4.5 mm being more preferred.
  • the sheet is preferably in the form of a sheet or plate. If the sheet of the present invention is in the form of a plate, it may be provided with a laying aid.
  • laying aids are, for example, so-called click systems, which allow easy laying of the plates, for example in the form of a floor covering. In this case, the application of such click systems, for example, after completion of the fabric of the present invention.
  • the provision of the at least one base layer of the sheet according to the invention is not limited.
  • the at least one base layer is a plastic or rubber based layer, it may be provided by known manufacturing techniques.
  • the provision of the at least one base layer based on textile materials or renewable raw materials is not restricted.
  • the at least one base layer of the fabric according to the invention is preferably based on renewable raw materials, such as linoleum or corkment.
  • renewable raw materials such as linoleum or corkment.
  • this can be produced by conventional static (eg pressing) or dynamic (eg rolling) processes for producing single-layer or multilayer linoleum or corkment fabrics with or without support.
  • the processing of linoleum or Korkment cements which in accordance with the requirements of DIN EN 548 and DIN EN 12455 from drying vegetable oils or greases and tree resins are produced.
  • the fabric according to the invention may comprise further functional layers.
  • the optionally further layers are arranged on the base layer as described above and then connected to one another in a force-fitting manner using pressure and temperature. This can be done, for example, with an automatic laminator using pressure (typically about 8-30 N / cm 2 ) and temperature (typically about 110-160 ° C) for a period of about 10 to 300 seconds.
  • these layers can also be laminated using two rollers.
  • the lamination of the at least one base layer and the further layers can alternatively also take place in a static press.
  • the pressure is typically about 5 to 500 N / cm 2 and the temperature typically about 90 to 180 ° C for a period of about 2 to 20 minutes.
  • a (meth) acrylate-based coating is provided thereon, the (meth) acrylate-based coating being irradiated with a source of high-energy photons in combination with a UV-based coating. Spotlight is cured.
  • the (meth) acrylate-based coating on the base layer which optionally contains further functional layers, is arranged in the form of a thin layer. This can be done by means of the measures known to the person skilled in the art, such as roller application, curtain coating, painting, spraying, rolling and the like. be carried out, wherein the uncured coating is preferably a liquid paint.
  • the applied uncured coating is first subjected to high-energy photon irradiation, excimer emitters preferably being used as the source for this.
  • excimer emitters preferably being used as the source for this.
  • xenon or Argon emitters are preferred, which are operated in a protective gas atmosphere.
  • nitrogen can also be used as an inert gas.
  • a mixture thereof can be used, wherein the oxygen content should be as low as possible, since it absorbs the high-energy radiation, and thus reduces the radical density.
  • the oxygen concentration is less than 300 ppm, and more preferably less than 200 ppm.
  • the curing of the coating takes place according to the invention in an additional step by UV irradiation.
  • the irradiation of the uncured coating takes place temporally and spatially immediately after the irradiation with high-energy photons.
  • mercury radiators or UV LEDs are used, UV radiation sources having different wavelengths being used in coordination with the lacquer used being particularly preferred.
  • medium-pressure mercury lamps are suitable.
  • the irradiation times of the respective different radiation sources are not particularly limited according to the invention and can be adjusted depending on the varnish used and its amount, wherein preferably at least 80%, more preferably at least 90%, particularly preferably at least 95% of the acrylic double bonds are reacted.
  • the irradiation typically takes place in such a way that the (meth) acrylate-based coating applied to the at least one base layer is driven through an irradiation system and cured.
  • Typical speeds are 1 to 50 m / min, preferably 5 to 15 m / min.
  • the emission value of a fabric can not be minimized if the use of photoinitiators is omitted, but if its concentration is within a certain range, in particular reduced compared to the prior art.
  • concentration of the photoinitiator used in the uncured coating is according to the invention 0.01 to 5 wt.%, According to a preferred embodiment, the lower limit of at least 0.1 wt .-%, more preferably at least 0.5 wt .-% and particularly preferably at least 0.7 wt .-% is.
  • the upper limit of the concentration of the photoinitiator is preferably 2.5% by weight, and more preferably 1.3% by weight. The reference is made in each case to the total mass or weight of the solids of the uncured coating.
  • the additional step of US Pat UV curing does not necessarily have to be carried out in an inert atmosphere. This advantageously allows no inert atmosphere to be provided in the additional step of UV curing, as a result of which expensive and complex apparatus can be dispensed with.
  • the degree of gloss and the feel of the fabric can be adjusted in a targeted manner by incorporating the adjustment of the microstructure of the cover layer.
  • This allows according to a preferred embodiment, the provision of a sheet with a gloss level of 10 to 15 according to DIN 67530 at 60 °.
  • a slip-inhibiting effect can be achieved, wherein according to the invention an overall acceptance angle according to DIN 51130: 2010 between 6 ° and 10 ° is preferred.
  • the sheet according to the invention may have an embossing. If the embossing is to be provided on the uppermost surface of the fabric, this may be done, for example, with an embossing roll in a step subsequent to the curing of the coating respectively. Alternatively or additionally, according to the present invention, the embossing can also take place between the irradiation steps described above, ie directly after the irradiation with a source of high-energy photons and before the application of UV radiation to the fabric.
  • the present invention provides the use of a sheet structure described above as a wall covering, ceiling covering, floor covering, (leather-like) decorative cover, piece of furniture or veneer.
  • the use of the fabric according to the invention as flooring is preferred.
  • the sheet of the present invention may be in the form of a sheet or tile, for example.
  • the production method according to the invention makes it possible to provide a low-emission sheet whose TVOC value is markedly reduced in comparison to known sheet formations.
  • the combination of a special (meth) acrylate-based coating with a special curing method makes it possible to provide a sheet whose TVOC value measured by FLEC test is ⁇ 50 ⁇ g / m 2 ⁇ h.
  • the present invention allows at least partial recourse to renewable resources, whereby emissions can be practically minimized, whereby the fabric of the invention is characterized, inter alia, by its odor neutrality.
  • the sheet according to the invention is characterized in spite of great design freedom due to the resistant coating (abrasion resistance, scratch resistance, stain resistance) and their specifically adjustable surface performance (lotus effect, slip resistance, etc.) by a lower maintenance effort, thereby consuming and costly cleaning and maintenance work can be significantly reduced can.
  • linoleum mass all of the components listed in Table 1 below for the linoleum mass are mixed in a suitable mixing unit to form a homogeneous mass (mixed mass) which is as homogeneous as possible.
  • the mixed mass thus obtained is processed by a rolling mill to produce skins and a scrubber or granulator, after which the mixed mass particles thus obtained are fed to a calender and pressed under pressure and a temperature of usually 10 ° C to 150 ° C, for example, jute carrier material , Subsequently, the resulting fabrics are stored for 2 to 3 weeks in a ripening room at about 80 ° C.
  • a recipe is listed by way of example, the stated values being based on% by weight, based on the amount of the total mixture (linoleum layer).
  • the individual constituents of the formulation given in Table 1 are to be selected such that the value for each specific formulation for the linoleum layer is 100% by weight.
  • Table 1 ⁇ / b> recipe (Wt .-%) Lino cement 30-55 cork flour 0-25 wood flour 5-45 chalk 0-60 Titanium dioxide 1-15 Color pigments 0-5 diatomaceous 0-8 desiccant 0-5 Flame retardants 0-30
  • a coating is applied by roller application, whose composition and amount is given in Table 2.
  • the coating is cured first by irradiation with an excimer lamp of wavelength 172 nm (Excirad 172) with 70% of the power in a nitrogen atmosphere (oxygen content less than 150 ppm) at a web speed of 10 m / min.
  • a second irradiation step with a mercury lamp Printworld PUVD 270-2, without IR lamp, UV1 and UV2 of 50 to 100% of the power adjustable (here 100 or 65%), 160 W / cm power] the same web speed is curing the coating carried out in a normal atmosphere.
  • the reaction of the acrylic double bonds is monitored by FTIR spectroscopy, with the band observed at 810 cm -1 , and in all cases more than 95%.
  • FTIR spectrometer used: ALPHA-P spectrometer (Bruker Optics GmbH) with ATR unit ⁇ b> Table 3 ⁇ / b> example annotation thickness excimer UV curing 1 without coating 2 PI-free; 1 time UV approx. 20 ⁇ m 10 m / min; 70% 10 m / min; UV1 and UV2 100% 3 PI-free; 2 times UV approx. 20 ⁇ m 10 m / min; 70% 10 m / min; UV1 and UV2 100%; 2 times 4 PI reduced approx.
  • FLEG measuring cell used Chematec (SCP Seitz Chromatographie Berlin GmbH); Carrying out the measurement after 28 days and storage at 23 ° C and 50% rel. humidity Parameter: FLEC Volume FLEC measuring cell 0.000035 m 3 Sample area under FLEC measuring cell 0.0177 m 2 Air exchange rate FLEC measuring cell 171 h -1 Area-specific air exchange rate 0.34 m 3 / m 2 h Total flow FLEC 100 ml / min Probedgingfluß 2 x 40 ml / min
  • Examples 2 and 3 which contain no photoinitiators in the coating, have a lower TVOC value compared to the uncoated linoleum layer. However, Examples 2 and 3, although they contain no photoinitiators, have significantly higher TVOC values than Examples 4 to 7 according to the invention.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein emissionsarmes Flächengebilde, umfassend mindestens eine Grundschicht und eine darauf angeordnete Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis, wobei das Flächengebilde einen TVOC-Wert (Total Volatile Organic Compounds) gemessen gemäß ISO 16000-10 mittels Field and Laboratory Emission Cell (FLEC) von ‰¤ 50 µg/m 2 ·h aufweist, ein Verfahren dessen Herstellung sowie die Verwendung. Die Beschictung wird durch Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen in Kombinaton mit einem UV-Strahler augehärtet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein emissionsarmes Flächengebilde, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Flächengebildes sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Flächengebildes.
  • Mittlerweile werden Bodenbeläge aus unterschiedlichsten Materialien in unterschiedlicher Qualität und Eigenschaft für den Innenausbau verwendet, wobei das Spektrum von Böden aus Holz mit versiegelter oder unversiegelter Oberfläche, Laminat, Kunststoff-, Linoleum- und Korkbelägen, Fliesen und Steinböden bis hin zu textilen Bodenbelägen in verklebter, loser oder verspannter Verarbeitung reicht. Dabei werden an die verschiedenen Materialien verschiedenste Ansprüche gestellt, wie beispielsweise hohe Widerstandsfähigkeit, Beständigkeit gegenüber speziellen Materialien, aber auch die der einfachen Pflege. Hierfür werden die verschiedenen Belagsmaterialien häufig mit Deck- bzw. Schutzschichten versehen, die eben die gewünschten Eigenschaften verbessern sollen.
  • Beispielsweise finden mehrschichtige Kunststoffbahnen auf Polyvinyl(PVC)-Basis mit einer transparenten Deckschicht als Nutzschicht seit Jahrzehnten Anwendung als Bodenbeläge. Eine mehrschichtige Kunststoffbahn oder -platte, die als Bodenbelag verwendet wird, besteht aus mindestens zwei Schichten, einer transparenten Deckschicht bzw. Nutzschicht (auch Klarschicht oder Klarfolie genannt) und einer Unter- bzw. Grundschicht (auch Unterfolie genannt), wobei häufig eine weitere (Zwischen)Schicht, die als Printfolie, Weißfolie, Druckfolie, Dekorfolie, Druckträger oder bedruckte Weißfolie bezeichnet wird, dazwischen angeordnet sein kann.
  • Solche Schutzschichten oder Schutzfolien werden auch auf Flächengebilde auf Linoleum- oder Korkment-Basis, die seit vielen Jahren speziell als Bodenbeläge Anwendung finden, eingesetzt, wodurch beispielsweise der Abrieb von Linoleum- bzw. Korkmentbelägen verringert werden kann. Jedoch sind diese Folien häufig aus nicht-nachwachsenden Materialien aufgebaut.
  • Aufgrund der Tatsache, dass Bodenbeläge im Innenbereich meist großflächig ausgelegt werden, können sie eine Emissionsquelle im Innenraum sein.
  • Dabei ist bekannt, dass neben den verwendeten Materialien der zusätzlich eingearbeiteten Schichten auch die jeweiligen Grundmaterialien eine mögliche Emissionsquelle darstellen können. Auch Bodenbeläge auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die grundsätzlich ökologisch unbedenklich sind, wie beispielsweise Linoleum weisen Emissionen auf, wobei insbesondere Stoffe wie Aldehyde, Ketone, Ester und Carbonsäuren aufgrund oxidativer Polymerisation aus dem Gebilde austreten.
  • Als geeignete Beschichtungen für Bodenbeläge werden heutzutage insbesondere UV-härtende Lacke eingesetzt, welche die vorstehenden Eigenschaften des Grundmaterials verbessern sollen und im Vergleich zu thermisch härtenden Lacken meist einen geringeren Emissionsgrad an flüchtigen organischen Verbindungen ("Volatile Organic Compounds", "VOC") aufweisen. Im Bereich der UV-härtenden Lacke werden Photoinitiatoren eingesetzt, die mittels UV-Licht in eine aktive Spezies umgewandelt werden, wodurch die Vernetzung, d.h. die Polymerisation gestartet wird. Dabei werden je nach Art der Reaktionsbedingungen verschiedene Polymerisationmethoden klassifiziert. Hierbei spielt neben der kationischen UV-Härtung die Erzeugen freier Radikale (Radikalpolymerisation) die wichtigste Rolle.
  • Gewöhnliche UV-härtende Beschichtungen enthalten in der Regel zwischen 0,5 und 8 Gew.-% eines Photoinitiators, wie in P. Glöckner et al., "Radiation Curing for Coatings and Printing Inks: Technical Basics and Applications", Vincentz Network 2008, Seite 18, beschrieben wird. Beispielsweise werden in dieser Weise im Stand der Technik Beschichtungen auf (Meth)acrylat-Basis angewendet, die in Form einer flüssigen Schicht aufgetragen werden und, nachdem sie mittels UV-Strahlung ausgehärtet sind, einen permanenten und widerstandsfähigen Schutzfilm bilden, der die entsprechende Grundschicht vor Verschmutzungen und Beschädigungen aller Art schützt.
  • Eine Folge des Einsatzes dieser UV-Härtungstechnologie ist jedoch, dass bei diesen Polymerisationsreaktionen zum Einen die in üblichen Mengen eingesetzten Photoinitiatoren unter Umständen nicht vollständig chemisch umgesetzt werden und zum Anderen Abbauprodukte erzeugt werden, wobei unumgesetzter Photoinitiator und dessen Abbauprodukte aus dem fertigen Produkt als VOC austreten können. Folglich kann die Verwendung von UV-härtenden Beschichtungen, die Photoinitiatoren enthalten, zur Erhöhung von Emissionen aus dem fertigen Produkt beitragen, wobei die Emissionen typischerweise als die Gesamtheit der flüchtigen organischen Verbindungen ("Total Volatile Organic Compounds", "TVOC") gemessen werden. Darüber hinaus können die Vernetzungsgrade, zu denen die einzelnen Beschichtungssysteme wie beispielsweise solche herkömmlichen UV-härtenden (Meth)acrylat-Beschichtungen vernetzt werden, variieren. Dies kann insbesondere die Gasdichtigkeit der Beschichtung begrenzen und damit die TVOC des fertigen Produkts beeinflussen.
  • Beispielsweise zeigen Emissionsmessungen von Linoleum mit einer herkömmlichen, lediglich mit UV-Strahlung erzeugten (Meth)acrylat-Beschichtung mit einer Field and Laboratory Emission Cell (FLEC), dass sowohl nichtumgesetzter Photoinitiator als auch nichtpolymerisierte Monomere emittiert werden. Der Emissionfaktor aller flüchtigen organischen Verbindungen bei (Meth)acrylat-beschichtetem Linoleum beträgt gewöhnlicherweise etwa 150 µg/m2·h (gemessen gemäß ISO 16000-10).
  • Darüber hinaus sind weitere Methoden zur Bildung von Beschichtungen bekannt, die versuchen, die vorstehend genannten Nachteile zu verbessern. In DE 10 2008 061 244 A1 wird ein Verfahren zur direkten Auslösung der Polymerisation und Vernetzung von (Meth)acrylaten durch UV-Strahlung beschrieben, wobei eine Quelle hochenergetischer Photonen mit einem Quecksilber-Mitteldruck-Strahler kombiniert wird. Diese Technik erlaubt aufgrund der hochenergetischen Photonen, die in (Meth)acrylaten Prozesse der Radikalbildung auslösen, dass auf die Photoinitiatoren verzichtet werden kann. Dementsprechend weisen Beschichtungen, die auf vorstehend genannte Methode hergestellt werden, keine auf Photoinitiatoren zurückführende Emission auf.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Flächengebilde bereitzustellen, das im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Materialien verbesserte Umwelteigenschaften aufweist. Insbesondere sollte ein Flächengebilde bereitgestellt werden, dessen Emissionsgrad an flüchtigen organischen Verbindungen deutlich verringert ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstände gelöst.
  • Insbesondere wird ein Flächengebilde bereitgestellt, umfassend mindestens eine Grundschicht und eine darauf angeordnete Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis, wobei das Flächengebilde einen TVOC-Wert (Total Volatile Organic Compounds) gemessen gemäß ISO 16000-10 mittels Field and Laboratory Emission Cell (FLEC) von ≤ 50 µg/m2·h aufweist, wobei der TVOC-Wert des Flächengebildes vorzugsweise ≤ 35 µg/m2·h, mehr bevorzugt ≤ 20 µg/m2·h und besonders bevorzugt ≤ 10 µg/m2·h beträgt.
  • Überraschender Weise wurde festgestellt, dass der TVOC-Wert eines Flächengebildes deutlich herabgesetzt werden kann, wenn die Grundschicht mit einer Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis versehen wird, die auf spezielle Weise ausgehärtet wird, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. Dadurch ist es möglich, ein nahezu bis vollkommen geruchsneutrales Flächengebilde bereitzustellen, da der Emissiongrad an flüchtigen organischen Verbindungen, die Quelle von Gerüchen, deutlich verringert ist. Zudem weist das erfindungsgemäße Flächengebilde für einen Verbraucher überraschender Weise den Vorteil auf, dass aufgrund der widerstandsfähigen Beschichtung dessen Haltbarkeit deutlich verlängert werden kann. Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Flächengebilde durch einen geringeren Instandhaltungsaufwand aus, wodurch aufwendige und kostenintensive Reinigungs- und Pflegearbeiten deutlich reduziert werden können.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Flächengebilde handelt es sich insbesondere um ein Flächengebilde, bei welchem die Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis durch Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen in Kombination mit einem UV-Strahler ausgehärtet wird, wobei die Konzentration eines eingesetzten Photoinitiators in der unausgehärteten Beschichtung im Vergleich zum Stand der Technik verringert ist. Überraschender Weise wurde festgestellt, dass der TVOC-Wert eines Flächengebildes besonders gering ist, wenn die Konzentration des Photoinitiators in der unausgehärteten Beschichtung bezogen auf die Gesamtmasse bzw. -gewicht der Feststoffe der unausgehärteten Beschichtung 0,01 bis 5 Gew.-% beträgt. Eine Definition des Begriffs "Feststoffe" erfolgt nachstehend.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Konzentration des eingesetzten Photoinitiators in der unausgehärteten Beschichtung bezogen auf die Gesamtmasse der Feststoffe der unausgehärteten Beschichtung mindestens 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 0,7 Gew.-%. Die Obergrenze der Konzentration des eingesetzten Photoinitiators in der unausgehärteten Beschichtung bezogen auf die Gesamtmasse der Feststoffe der unausgehärteten Beschichtung beträgt vorzugsweise 2,5 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,3 Gew.-%.
  • Als Photoinitiatoren können gemäß der vorliegenden Erfindung übliche, dem Fachmann bekannte Photoinitiatoren verwendet werden. Allgemein eignen sich Photoinitiatoren, bei denen die Radikalbildung über eine homolytische Spaltung erfolgt. Als nicht beschränkende Beispiele seien hier Benzoinderivate, Benzilketale, α-Hydroxyalkylphenone, α-Aminoacetophenone oder Acylphosphinoxide genannt.
  • Darüber hinaus eignen sich Photoinitiatoren, bei denen die Radikalbildung via Wasserstoffabstraktion erfolgt. Beispielsweise können hierfür Verbindungen auf Basis aromatischer Ketone erwähnt werden, wie beispielsweise Benzophenone, Thioxanthone, Kampherquinone plus gegebenenfalls Co-Initiator, üblicherweise tertiäre Amine. Gemäß der vorliegenden Erfindung eignen sich zudem Gemische aus den vorstehend genannten Typen von Photoinitiatoren. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise ein Gemisch aus Benzophenon und α-Hydroxycyclohexylphenylketon (Produktname: Esacure HB, Hersteller Lamberti) genannt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den Beschichtungen auf (Meth)acrylat-Basis um Lacke, deren Hauptbestandteil Acrylate und/oder Methacrylate sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen solche Lacke in der unausgehärteten Form gegebenenfalls Lösungsmittel und einen Festgehalt, d.h. "Feststoffe", die nach dem Aushärten in gegebenenfalls durch Reaktion umgesetzter Form als Beschichtung verbleiben. Dabei ist dem Fachmann wohlbekannt, dass diese "Feststoffe", die den Festgehalt des Lacks bilden, bei der Zusammenstellung des Lacks sowohl in fester als auch in flüssiger Form vorliegen können.
  • Erfindungsgemäß beträgt der Anteil der (Meth)acrylate in den Lacken mindestens 30 Gew.-%, bevorzugt mindestens 40 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse (Festgehalt; "Feststoffe") des aufzutragenden Lackes. Dabei können die anzuwendenden Lacke neben (Meth)acrylaten weitere Bestandteile enthalten, die je nach Anwendungsgebiet entsprechende vorteilhafte Eigenschaften der Beschichtung bewirken können. Diese weiteren Bestandteile sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und müssen nicht im Detail aufgeführt werden. Beispielsweise sollen Additive, Pigmente, anorganische oder organische Zusätze und Lösungsmittel erwähnt werden, welche, wenn sie der (Meth)acrylatmatrix hinzugegeben werden, die Vernetzung nicht negativ beeinflussen.
  • Zudem kann die unausgehärtete Beschichtung, d.h. der aufzutragende Lack neben der (Meth)acrylatmatrix weitere polymerisierbare Monomere und/oder Oligomere, wie beispielsweise Urethane, enthalten. Beispielhafte Formulierungen des gemäß der vorliegenden Erfindung aufzutragenden Lackes können oligomere Bindemittelharze und einen geringen Anteil an Photoinitiator sowie gegebenenfalls reaktive Monomere (wie z.B. Reaktivverdünner) und weitere Additive wie beispielsweise Verlaufshilfsmittel enthalten. Des Weiteren können gemäß der vorliegenden Erfindung z.B. vorteilhafterweise Lacke verwendet werden, deren Hauptbestandteil Epoxy(meth)acrylate sind, die beispielsweise durch Addition von Acrylsäure an Epoxide hergestellt werden. Darüber hinaus kann erfindungsgemäß die (Meth)acrylatmatrix des aufzutragenden Lackes weitere Oligomere aufweisen, die beispielsweise durch Veresterung von Polyester- bzw. Polyetherolen oder durch Addition von Hydroxyalkyl(meth)acrylaten an Polyisocyanate hergestellt werden. Durch Kombination der verschiedenen Harztypen können somit die gewünschten Eigenschaften der Beschichtung gezielt eingestellt werden.
  • Zu den gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise geeigneten Oligomeren bzw. Polymeren (Bindemittel) zählen insbesondere Epoxy(meth)acrylate, Urethan(meth)acrylate, gesättigte und ungesättigte Polyester(meth)acrylate, Polyether(meth)acrylate, einschließlich aminolfunktionalisierte Polyether(meth)-acrylate, acrylierte (Meth)acrylate sowie Silikon(meth)acrylate. Als Bindemittel für sogenannte dual cure Systeme eignen sich beispielsweise isocyanatfunktionalisierte Oligomere bzw. Polymere, wie vorstehend beschrieben, in Kombination mit hydroxyfunktionalen Bindemitteln.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann der aufzutragende Lack zudem sogenannte Reaktivverdünner enthalten, die je nach Funktionalität, d.h. monofunktionale Monomere, difunktionale Monomere oder polyfunktionale Monomere, die Eigenschaften des Lackes wie z.B. die Viskosität beeinflussen können. Einem Fachmann ist bekannt, dass monofunktionale Monomere die Vernetzungsdichte reduzieren können, wodurch beispielsweise die Flexibilität sowie Adhäsion verbessert werden kann. Mit Hilfe polyfunktionaler Monomere kann hingegen die Aushärtungsgeschwindigkeit und die Vernetzungsdichte erhöht werden. Beispielsweise kann für eine geeignete Lackrezeptur folgende Zusammensetzung bzgl. des Festgehalts ("Feststoffe") angegeben werden:
    • (Meth)acrylate: 30 bis 99,99 Gew.-%
    • Reaktivverdünner: 0 bis 50 Gew.-%
    • Photoinitiator: 0,01 bis 5 Gew.-%
    • Additive: 0 bis 15 Gew.-%
    • Pigmente / Füllstoffe: 0 bis 30 Gew.-%
  • Hinzu kommt/en gegebenenfalls (ein) übliche(s), dem Fachmann bekannte(s) Lösungsmittel.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Lack lösungsmittelfrei, wobei ein Lack überwiegend auf Basis nachwachsender Rohstoffe besonders bevorzugt ist. Erfindungsgemäß beträgt der Anteil nachwachsender Rohstoffe im Lack vorzugsweise mindestens 30 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%. Hierfür können beispielsweise Bindemittel auf Basis von Pflanzenölen und/oder Zuckern verwendet werden, wodurch vorteilhafterweise der Einsatz von Bindemitteln auf Basis erneuerbarer Rohstoffe sowie auf Erdölbasis minimiert werden kann. Dabei sind unter nachwachsenden Rohstoffen organische Rohstoffe zu verstehen, die aus land- und forstwirtschaftlicher Produktion stammen. Als Beispiele können Holz, Naturfasern, Pflanzenöle, Zucker und Stärke, chemische und pharmakologische Grundstoffe und Rohstoffe tierischer Herkunft genannt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung schließt der Begriff "nachwachsende Rohstoffe" auch Folgeprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen ein, die einem oder mehreren Derivatisierungs-/Verarbeitungs-/Modifizierungsschritten unterzogen worden sind.
  • Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff "hochenergetische Photonen" besonders energiereiche Strahlung verstanden, deren Wellenlänge 200 nm oder kürzer ist. Vorzugsweise werden als Quelle hochenergetischer Photonen Excimerstrahler eingesetzt. Insbesondere können beispielsweise Xenon- oder Argonstrahler eingesetzt werden, die in einer Schutzgasatmosphäre betrieben werden. Als mögliches Inertgas kann Argon, Stickstoff oder ein Gemisch daraus, vorzugsweise Stickstoff, verwendet werden. Erfindungsgemäß ist der zu verwendende Excimerstrahler jedoch nicht auf die vorstehenden Xenon- oder Argonstrahler beschränkt und kann je nach Art der gewünschten Oberflächengestaltung entsprechend in der Wellenlänge angepasst werden. Geeignete Excimerstrahler werden beispielsweise in DE 10 2006 042 063 A1 , DE 10 2005 060 198 A1 oder DE 10 2008 061 244 A1 beschrieben.
  • Durch die Verwendung eines Excimerstrahlers in Kombination mit einem UV-Strahler für die stufenweise Aushärtung des Lackes ist es zudem möglich, den Glanzgrad sowie die Haptik der Oberfläche des Lackes einzustellen, da eine gewünschte Struktur, d.h. eine sogenannte Mikrofaltungsstruktur, auf der Oberfläche erzeugt werden kann. Dabei kann eine gewünschte Oberflächenstruktur zwischen Initiierung und Beendigung der Aushärtung mittels Excimerstrahler eingefroren werden und anschließend durch einen UV-Strahler ausgehärtet werden. Im Ergebnis ermöglicht diese Technik, wie beispielsweise in DE 10 2006 042 063 A1 beschrieben, sowohl die Einstellung des Glanzgrades über einen breiten Bereich als auch die Einstellung der Haptik der Oberfläche, d.h. von einer glatten bis hin zu einer rauhen Oberfläche.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Technik der Glanzgrad des erfindungsgemäßen Flächengebildes eingestellt werden. Als bevorzugten Bereich weist das erfindungsgemäße Flächengebilde einen Glanzgrad von 10 bis 15 nach DIN 67530 bei 60°auf.
  • Ferner kann aufgrund der vorstehend beschriebenen Technik zur Gestaltung der Mikrofaltungsstruktur die Haptik der Oberfläche des erfindungsgemäßen Flächengebildes derart eingestellt werden, dass das Flächengebilde eine rutschhemmende Eigenschaft an der Oberfläche aufweist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Gesamtakzeptanzwinkel gemäß DIN 51130:2010 mindestens 6° und höchstens 10°. Dies entspricht der Klasse R9 der Rutschhemmung. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die vorstehend beschriebene Mikrostrukturierung somit designunterstützend und/oder funktional (z.B. Rutschhemmung) sein.
  • Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Flächengebilde durch eine hohe Abriebfestigkeit aus. Der Abriebwert des Flächengebildes, d.h. die Beständigkeit gegen Abrieb, kann gemäß DIN EN 13329 festgestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Abriebwert bis zu AC 3.
  • Durch die Beschichtung des erfindungsgemäßen Flächengebildes ist es zudem möglich, dass die Fleckbeständigkeit des Flächengebildes erhöht wird. Beispielsweise zeigen Messungen nach EN 423, dass das erfindungsgemäße Flächengebilde gegenüber Chemikalien sehr beständig ist. Die Prüfung mit beispielsweise einer wässrigen Iod-Lösung (2%ig) oder Eosin-Lösung (1%ig in 1:1 Wasser-Ethanol Gemisch) führt zu einer Bewertung von 1 oder besser.
  • Daneben ist das erfindungsgemäße Flächengebilde zudem durch eine hohe Kratzfestigkeit gekennzeichnet. Somit ist das erfindungsgemäße Flächengebilde nicht nur emissionsarm, sondern auch hochbeständig gegenüber äußeren Einwirkungen. Die Kratzfestigkeit kann anhand eines Prüfverfahrens in Anlehnung an DIN EN 660-1 (Egner Abrieb-Stuttgart Test) durchgeführt werden.
  • Die Anwendung des Excimerstrahlers erfolgt wie bereits erwähnt in einer inerten Gasatmosphäre, wobei der Sauerstoffgehalt möglichst gering sein soll, da dieser die energiereiche Strahlung absorbiert, um somit eine möglichst hohe Radikaldichte zu erhalten. Vorzugsweise beträgt die Sauerstoffkonzentration weniger als 300 ppm und besonders bevorzugt weniger als 200 ppm.
  • Wie bereits erwähnt, erfolgt die Aushärtung der Beschichtung erfindungsgemäß in einem zusätzlichen Schritt durch UV-Bestrahlung, wobei erfindungsgemäß die Wellenlänge dieser UV-Strahlung größer (>200 nm) als die vorstehend beschriebene Wellenlänge der hochenergetischen Photonen ist. Vorzugsweise erfolgt die Bestrahlung der unausgehärteten Beschichtung zeitlich und räumlich unmittelbar nach der Bestrahlung mit hochenergetischen Photonen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Quecksilberstrahler oder UV-LED's für den Schritt der UV-Bestrahlung eingesetzt. Als besonders geeignet erwiesen sich UV-Strahlungsquellen mit verschiedenen Wellenlängen, die in Abstimmung mit dem verwendeten Lack eingesetzt werden. Beispielsweise eignen sich insbesondere Mitteldruck-Quecksilberstrahler.
  • Als besonders geeignete Vorrichtung zur Aushärtung der Beschichtung kann auf die in der DE 10 2008 061 244 A1 beschriebenen Vorrichtung verwiesen werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde zudem überraschender Weise festgestellt, dass entgegen dem im Stand der Technik beschriebenen Verfahren der Härtung von Lacken auf (Meth)acrylat-Basis anhand der Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen in Kombination mit einem UV-Strahler, der zusätzliche Schritt der UV-Härtung nicht zwingender Weise in einer inerten Atmosphäre durchgeführt werden muss. Genauere Details zur Durchführung der Aushärtung der Beschichtung werden weiter unten beschrieben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Grundschicht des erfindungsgemäßen Flächengebildes auf Kunststoff-, wie PVC, Polyolefine oder (Meth)acrylat, oder Gummibasis oder beruht auf textilen Materialien oder auf nachwachsenden Rohstoffen, wie beispielsweise auf Holz, Linoleum oder Korkment, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein. Die Grundschicht kann auf einem Träger angeordnet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Grundschicht des erfindungsgemäßen Flächengebildes auf Basis nachwachsender Rohstoffe, wie beispielsweise Linoleum oder Korkment. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform kann vorteilhafterweise überwiegend auf nachwachsende Rohstoffe, der Basis von Linoleum und Korkment, zurückgegriffen werden, wodurch beispielsweise auf chlorhaltige Polymere verzichtet werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese nachwachsenden Rohstoffe gegebenenfalls einem oder mehreren Derivatisierungs-Nerarbeitungs-/Modifizierungsschritten unterliegen, bevor sie als Bestandteil des Flächengebildes eingesetzt werden, d.h. Folgeprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen darstellen.
  • Wie bereits vorstehend angesprochen, zeigen Emissionsmessungen mit Hilfe eines FLEC-Tests selbst von unter ausschließlicher Verwendung von UV-Strahlung (Meth)acrylat-beschichtetem Linoleum, dass sowohl nichtumgesetzter Photoinitiator, der in üblichen Mengen verwendet wurde, als auch nichtpolymerisierte Monomere emittiert werden. Der TVOC-Wert eines unbeschichteten Linoleumsubstrats ist jedoch aufgrund der vorstehend beschriebenen oxidativen Polymerisationsreaktionen im Linoleum im Vergleich zu dem beschriebenen unter ausschließlicher Verwendung von UV-Strahlung und üblicher Photoinitiatormengen (Meth)acrylat-beschichteten Linoleum noch höher.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung konnte jedoch überraschender Weise festgestellt werden, dass auch ein Flächengebilde auf Linoleum- oder Korkment-Basis, das eine darauf angeordnete erfindungsgemäße Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis umfasst, die auf spezielle Weise gemäß der vorliegenden Erfindung ausgehärtet wird, einen deutlich niedrigeren TVOC-Wert aufweist. Somit ist es erfindungsgemäß gelungen, trotz der Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen als Grundmaterial, die per se emissionsreich sind, emissionsarme Flächengebilde bereitzustellen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Grundschicht aus Linoleum übliche Komponenten, wie Bindemittel (sog. Bedford-Zement oder B-Zement aus einem teiloxidierten Leinöl und mindestens einem Harz als Klebrigmacher), mindestens einen Füllstoff und ggf. (gegebenenfalls) mindestens ein Farbmittel. Als Füllstoff werden üblicherweise Weichholzmehl und/oder Korkmehl (bei gleichzeitiger Anwesenheit von Holzmehl und Korkmehl typischerweise im Gewichtsverhältnis 90:10) und/oder Kreide, Kaolin (China-Clay), Kieselgur und Schwerspat verwendet. Zusätzlich kann zur Verstrammung der Masse als Füllstoff gefällte Kieselsäure und geringe Mengen Wasserglas, beispielsweise Wasserglas in einer Menge von bis zu 15 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Schicht, zugegeben werden.
  • Die Linoleum-Mischmasse enthält üblicherweise mindestens ein Farbmittel, wie ein anorganisches (z.B. Titandioxid) und/oder ein organisches Pigment, und/oder andere übliche Farbstoffe. Als Farbmittel können jegliche natürliche oder synthetische Farbstoffe sowie anorganische oder organische Pigmente, allein oder in beliebiger Kombination, verwendet werden.
  • Eine typische Linoleum-Zusammensetzung enthält, bezogen auf das Gewicht der Linoleum-Schicht, etwa 40 Gew.-% Bindemittel, etwa 30 Gew.-% organische Stoffe, etwa 20 Gew.-% anorganische (mineralische) Füllstoffe und etwa 10 Gew.-% Farbmittel. Ferner können in der Linoleum-Mischmasse übliche Additive, wie Verarbeitungshilfsmittel, UV-Stabilisatoren, Gleitmittel, Dimensionsstabilisatoren und dergleichen enthalten sein, die in Abhängigkeit des Bindemittels ausgewählt werden.
  • Als Beispiele für Dimensionsstabilisatoren seien Kreide, Bariumsulfat, Schiefermehl, Kieselsäure, Schichtsilikate wie Kaolin oder Phlogipit, Quarzmehl, Talkum, Lignin, Zellulose, Glaspulver, Textil- oder Glasfasern, Zellulosefasern und Polyesterfasern genannt, die in einer Menge von etwa 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der betreffenden Schicht, eingesetzt werden können.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Grundschicht aus Korkment eine Mischung, die B-Zement und gemahlenen Kork als Füllstoff umfasst, in Analogie zur vorstehenden Beschreibung der Grundschicht aus Linoleum, wobei jedoch der gemahlene Kork als Füllstoff im Gegensatz zur Zusammensetzung von Linoleum (DIN EN 548) einen deutlich höheren Anteil einnimmt (DIN EN 12455). So enthält eine typische Korkment-Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht der Korkment-Schicht, etwa 40 Gew.-% Bindemittel, etwa 40 Gew.-% gemahlenen Kork, etwa 20 Gew.-% anorganische (mineralische) Füllstoffe und ggf. Farbmittel. Ferner können in der Korkment-Mischmasse übliche Additive, wie Verarbeitungshilfsmittel, Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, Gleitmittel, Dimensionsstabilisatoren und dergleichen enthalten sein, die in Abhängigkeit des Bindemittels ausgewählt werden.
  • Beispiele für Dimensionsstabilisatoren sind wie vorstehend genannt. Dabei beträgt der mögliche Anteil etwa 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der betreffenden Schicht.
  • Die Linoleum- oder Korkment-Schicht weist vorzugsweise eine Dicke von 0,3 bis 6 mm, besonders bevorzugt von 0,5 bis 4 mm, auf.
  • Im erfindungsgemäßen Flächengebilde kann die Linoleum- oder Korkment-Schicht sowohl einschichtig als auch mehrschichtig gestaltet sein. Für letzteren Fall ergeben sich je nach Schichtfolge sowohl symmetrische als auch asymmetrische Flächengebilde. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Flächengebilde zwei Schichten aus Linoleum umfassen (materialhomogen), die gleich oder verschieden sein können.
  • Die Grundschicht aus Linoleum des erfindungsgemäßen Flächengebildes kann des Weiteren mit oder ohne Träger bereitgestellt werden. Ein solcher Träger kann gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Gewebe, Gelege oder Vlies aus beispielsweise Jute oder Polyester, gegebenenfalls auf Basis nachwachsender Rohstoffe, Glas oder Kombinationen davon sein. Ein solcher Träger kann bereits bei der Herstellung der Linoleum- oder Korkment-Schicht als Basis vorliegen, oder nachträglich bereitgestellt werden.
  • Weiterhin kann unter der Linoleum-Schicht eine Korkmentschicht mit oder ohne Träger angeordnet sein. Wie schon vorstehend beschrieben, ist Korkment eine Mischung, die B-Zement und gemahlenen Kork als Füllstoff enthält und bei Bodenbelägen auf Linoleum-Basis als isolierende Unterschicht für eine bessere Wärmeisolierung, Trittelastizität und Gehkomfort sorgt und den Tritt- und Raumschall dämpft.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können weitere funktionale Schichten im erfindungsgemäßen Flächengebilde angeordnet sein, so dass sich drei- oder mehrschichtige Flächengebilde ergeben. Beispielsweise kann unter der Linoleum-Schicht des erfindungsgemäßen Flächengebildes mindestens eine weitere Schicht, vorzugsweise eine Schaumschicht, die beispielsweise auf Polyester-Basis ausgebildet sein kann, eine Schicht zur Trittschalldämmung und/oder eine Isolationsschicht angeordnet sein. Die Schichtdicken der aufgebrachten Schichten können gleich oder verschieden sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Flächengebilde überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Dabei umfassen erfindungsgemäß bevorzugt auch die von der Grundschicht aus Linoleum oder Korkment unterschiedlichen Schichten zumindest teilweise nachwachsende Rohstoffe oder deren Folgeprodukte. Somit kann im Hinblick auf das gesamte Flächengebilde, wenn auch die weitere Schichten auf nachwachsenden Rohstoffen basieren, ein Anteil dieser von ≥ 45%, bevorzugt von ≥ 55% und am meisten bevorzugt von ≥ 75% angegeben werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis transparent sein. Unter "transparent" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Zustand verstanden, bei welchem der optische Eindruck beispielsweise einer Designgestaltung nicht beeinflußt wird. Dies ermöglicht, dass die Grundschicht aus Linoleum oder Korkment eine Bedruckung aufweist und somit zur Farb- und Designgestaltung des erfindungsgemäßen Flächengebildes beiträgt. Daneben kann das erfindungsgemäße Flächengebilde ggf. weitere Schichten umfassen, wodurch beispielsweise die Farb- und Designgestaltung variiert werden kann. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn zwischen der transparenten Beschichtung auf (Meth)acrylatBasis (Deckschicht) und der Grundschicht eine weitere nicht transparente Schicht (Weißfolie) angeordnet wird.
  • Die Dicke der Deckschicht des erfindungsgemäßen Flächengebildes ist nicht besonders beschränkt und kann in Hinblick auf die jeweiligen Verwendungszwecke des erfindungsgemäßen Flächengebildes entsprechend angepasst werden.
  • Üblicherweise beträgt die mittlere Dicke der Deckschicht 0,5 µm bis 200 µm. Wenn die Dicke der Deckschicht zu gering ausgeprägt ist, hat dies negative Auswirkungen auf die Reduzierung der Emissionen. Soll andererseits die Widerstandsfägkeit des Flächengebildes besonders hoch sein, kann die Dicke des Deckschicht entsprechend vergrößert werden, wobei insbesondere eine Dicke von mindestens 1 µm bevorzugt, von mindestens 3 µm mehr bevorzugt und von mindestens 5 µm besonders bevorzugt ist. Die Obergrenze der Dicke der Deckschicht beträgt vorzugsweise 100 µm, mehr bevorzugt 50 µm und besonders bevorzugt 30 µm. Die Auftragung der Deckschicht kann erfindungsgemäß in einem einmaligen Auftragungsschritt erfolgen. Allerdings kann dieser Auftragungsschritt im Hinblick auf eine gewünscht einzustellende Eigenschaft des Flächengebildes wiederholt erfolgen. Bei wiederholter Auftragung wird jeweils nach einer Auftragung durch Strahlung wie vorstehend beschrieben ausgehärtet, und anschließend die nächste Schicht auf die so ausgehärtete Beschichtung aufgetragen.
  • Darüber hinaus kann das Flächengebilde der vorliegenden Erfindung eine Prägung aufweisen. Diese kann eine unregelmäßige Prägung, zum Beispiel eine feine Prägung zur Mattierung der Oberfläche sein. Darüber hinaus kann eine erfindungsgemäße Prägung der Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis auf der Nutzseite vorteilhaft eine Rutschhemmung mit sich bringen. Diese Prägung kann anstelle oder zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Mikrostrukturierung der Oberfläche bereitgestellt werden. Wenn eine zusätzliche Prägung vorliegt, kann vorteilhafter Weise z.B. die Rutschhemmung des erfindungsgemäßen Flächengebildes weiter erhöht werden, wodurch das erfindungsgemäße Flächengebilde auch eine Rutschhemmung von mehr als der Klasse R9, d.h. der Klasse R10 oder höher aufweisen kann. Das bedeutet, dass der Gesamtakzeptanzwinkel des erfindungsgemäßen Flächengebildes gemäß DIN 51130:2010 zwischen 10° und 19° (Klasse R10), zwischen 19° und 27° (Klasse R11) oder darüber liegen kann. Daher ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Flächengebilde in Form eines Sicherheitsbelages bereitzustellen.
  • Vorstehend genannte Prägungen zwischen den Schichten, die auch auf zusätzlichen Schichten im erfindungsgemäßen Flächengebilde vorliegen können, wie nachstehend beschrieben wird, können vorteilhaft dem Flächengebilde zusätzlich oder anstelle ein dreidimensionales Erscheinungsbild verleihen. Sind mehrere Oberflächen entsprechender Schichten mit solchen Prägungen versehen, wird dieser Effekt noch verstärkt. Darüber hinaus oder anstelle kann auch die Grundschicht aus Linoleum oder Korkment, bevor oder nachdem diese gereift ist, mit einer Variation in der Dicke oder mit einer solchen Prägung auf ihrer der Deckschicht zugewandten Oberfläche ausgestattet werden, wodurch der vorstehend beschriebene dreidimensionale Effekt weiter verstärkt oder etabliert werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die vorstehend beschriebene Prägung somit designunterstützend und/oder funktional (z.B. Rutschhemmung) sein.
  • Zusätzlich oder alternativ kann jede andere Schicht des Flächengebildes, auch weitere Schichten, wie nachstehend beschrieben, insbesondere die Deckschicht in ihrer Dicke variiert werden, um einen dreidimensionalen Eindruck zu erzeugen oder zu verstärken.
  • Vorteilhafterweise handelt es sich bei der zusätzlichen Prägung auf der obersten Oberfläche um eine gleichmäßige Prägung bzw. eine Prägung mit einem regelmäßigen Muster von Erhebungen und Vertiefungen, da durch eine derartige Prägung das Anschmutzverhalten von z.B. einem Bodenbelag deutlich verbessert werden kann. Dieser Effekt ist auch als "Lotuseffekt" bekannt geworden. 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 0,1 µm bis 20 µm als vorteilhaft erwiesen. Die Prägung kann beispielsweise mit einer Prägewalze oder wie vorstehend beschrieben durch die Mikrofaltungstechnik erreicht werden. Dadurch ist es überraschender Weise möglich ein Flächengebilde bereitzustellen, das, obwohl überwiegend auf Basis nachwachsender Rohstoffe, nicht nur geruchsneutral und widerstandsfähig ist, sondern auch einfach zu reinigen ist.
  • Alternativ kann die Prägung des erfindungsgemäßen Flächengebildes auch eine grobe Struktur aufweisen, d.h. der Rillenabstand ist im Vergleich zu den vorstehenden Werten vergrößert. Dadurch kann vorteilhafter Weise z.B. die Rutschhemmung des erfindungsgemäßen Flächengebildes erhöht werden, wodurch das erfindungsgemäße Flächengebilde auch eine Rutschhemmung der Klasse R10 oder höher aufweisen kann. Das bedeutet, dass der Gesamtakzeptanzwinkel des erfindungsgemäßen Flächengebildes gemäß DIN 51130:2010 zwischen 10° und 19° (Klasse R10), zwischen 19° und 27° (Klasse R11) oder darüber liegen kann. Daher ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Flächengebilde in Form eines Sicherheitsbelages bereitzustellen.
  • Wie bereits vorstehend angesprochen, kann das erfindungsgemäße Flächengebilde mindestens eine zusätzliche Schicht umfassen, wodurch die Farb- und Designgestaltung des Flächengebildes variiert werden kann. Dies erfolgt beispielsweise anhand einer bedruckten (Weiß)folie, die zwischen der Grundschicht und der Deckschicht angeordnet ist. Eine solche zusätzliche Schicht kann ferner einen elektrisch leitfähigen Bestandteil umfassen. Damit lassen sich vorteilhaft die elektrischen Eigenschaften der jeweiligen Schicht(en) wie (Ab)leitfähigkeit und Widerstand ganz oder teilweise verändern, woraus sich verschiedene Funktionen für das resultierende Flächengebilde ergeben können. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise unter anderem mit einem elektrisch leitfähigen Farbstoff teil- oder ganzflächig gedruckt werden, was zur Ausbildung von beispielsweise Leiterbahnen, Antennen, (auf Druck reagierende) Sensoren u.s.w. führen kann und das bedruckte Flächengebilde elektronisch nutzbar macht. In einer speziellen Ausführungsform kann diese elektronische Nutzbarkeit das erfindungsgemäße Flächengebilde "interaktiv" machen, d.h. beispielsweise Information können ausgetauscht werden und/oder Befehle eingegeben werden.
  • Darüber hinaus kann auf der vorstehend genannten Folie anstatt der Bedruckung oder zusätzlich zu der Bedruckung eine Metallschicht abgeschieden sein. Das Bedampfen mit einer Metallschicht, wodurch beispielsweise der Effekt eines Metallspiegels realisiert werden kann, erfolgt vorzugsweise auf der Deckschicht zugewandten Seite der zusätzlichen Schicht bzw. Folie. Andererseits kann eine Metallschicht auch oder anstelle auf der Deckschicht abgeschieden sein, wobei in Analogie zur optionalen weiteren Schicht vorzugsweise die Oberfläche auf der Grundschicht abgewandten Seite mit einer Metallschicht beschichtet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die vorstehend beschriebene Metallschicht somit designunterstützend und/oder funktional (z.B. elektrische Leitfähigkeit) sein.
  • Jede der vorgenannten Schichten, insbesondere die Deckschicht und die optionale(n) weitere(n) Schicht(en), kann ein- oder mehrschichtig ausgebildet sein. Aus produktionstechnischen Gründen und hinsichtlich der Kosten ist es beispielsweise oftmals vorteilhafter, zwei oder mehr dünne Folien miteinander zu verbinden (beispielsweise durch Laminieren), um den erwünschten Effekt zu erhalten.
  • Die Gesamtdicke des erfindungsgemäßen Flächengebildes beträgt bevorzugt von 0,5 bis 6,5 mm, wobei eine Gesamtdicke von 1,5 bis 4,5 mm mehr bevorzugt ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt das Flächengebilde bevorzugt in Form einer Bahn oder Platte vor. Wenn das Flächengebilde der vorliegenden Erfindung in Form einer Platte vorliegt, kann diese mit einer Verlegehilfe ausgestattet sein. Solche Verlegehilfen sind beispielsweise sogenannte Klicksysteme, die ein einfaches Verlegen der Platten beispielsweise in Form eines Bodenbelags ermöglichen. Dabei kann die Applikation solcher Klicksysteme beispielsweise nach Fertigstellung des Flächengebildes der vorliegenden Erfindung erfolgen.
  • Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Flächengebildes bereit. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes, umfassend mindestens eine Grundschicht und eine darauf angeordnete Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis, wobei das Flächengebilde einen TVOC-Wert (Total Volatile Organic Compounds) gemessen gemäß ISO 16000-10 mittels Field and Laboratory Emission Cell (FLEC) von ≤ 50 µg/m2·h aufweist, bereit, umfassend die folgenden Schritte:
    • Bereitstellen einer Grundschicht, ggf. mit einem Träger, und
    • Bereitstellen einer Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis auf dieser Grundschicht,
    wobei die Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis durch Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen in Kombination mit einem UV-Strahler ausgehärtet wird. Vorzugsweise beträgt die Konzentration eines eingesetzten Photoinitiators in der unausgehärteten Beschichtung bezogen auf die Gesamtmasse der Feststoffe der unausgehärteten Beschichtung 0,01 bis 5 Gew.-%.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung der mindestens einen Grundschicht des erfindungsgemäßen Flächengebildes nicht beschränkt. Für den Fall, dass es sich bei der mindestens einen Grundschicht um eine Schicht auf Kunststoff- oder Gummibasis handelt, kann diese durch bekannte Herstellungsverfahren bereitgestellt werden. Ebenso unterliegt die Bereitstellung der mindestens einen Grundschicht auf Basis textiler Materialien oder nachwachsender Rohstoffe keiner Einschränkung.
  • Wie schon vorstehend erwähnt, ist die mindestens eine Grundschicht des erfindungsgemäßen Flächengebildes vorzugsweise auf Basis nachwachsender Rohstoffe, wie Linoleum oder Korkment. Diese kann im Falle von Linoleum oder Korkment durch übliche statische (z.B. Pressen) oder dynamische (z.B. Walzen) Verfahren zur Herstellung ein- oder mehrschichtiger Linoleum- oder Korkment-Flächengebilde mit oder ohne Träger hergestellt werden. Dementsprechend erfolgt die Verarbeitung von Linoleum- bzw. Korkment-Zementen, die gemäß den Anforderungen von DIN EN 548 bzw. DIN EN 12455 aus trocknenden Pflanzenölen bzw. -fetten und Baumharzen hergestellt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausfübrungsform kann das erfindungsgemäße Flächengebilde weitere funktionale Schichten umfassen. Dabei werden die gegebenenfalls weiteren Schichten wie vorstehend beschrieben auf der Grundschicht angeordnet und anschließend unter Anwendung von Druck und Temperatur kraftschlüssig miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise mit einer automatischen Laminiermaschine unter Anwendung von Druck (typischerweise etwa 8-30 N/cm2) und Temperatur (typischerweise etwa 110 bis 160°C) während eines Zeitraums von etwa 10 bis 300 Sekunden erfolgen. Daneben können diese Schichten auch mit Hilfe zweier Walzen laminiert werden.
  • Die Laminierung der mindestens einen Grundschicht und der weiteren Schichten kann alternativ auch in einer statischen Presse erfolgen. Dabei beträgt der Druck typischerweise etwa 5 bis 500 N/cm2 und die Temperatur typischerweise etwa 90 bis 180°C während eines Zeitraums von etwa 2 bis 20 Minuten.
  • Nachdem die mindestens eine Grundschicht gegebenenfalls mit weiteren funktionalen Schichten bereitgestellt ist, wird auf diese eine Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis bereitgestellt, wobei die Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis durch Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen in Kombination mit einem UV-Strahler ausgehärtet wird. Hierfür wird die Beschichtung auf (Meth)acrylatBasis auf der Grundschicht, die gegebenenfalls weitere funktionale Schichten enthält, in Form einer dünnen Schicht angeordnet. Dies kann anhand der dem Fachmann bekannten Maßnahmen wie beispielsweise Walzenauftrag, "Curtain-Coating", Streichen, Spritzen, Rollen u.s.w. erfolgen, wobei es sich bei der unausgehärtenden Beschichtung vorzugsweise um einen flüssigen Lack handelt.
  • Wir schon vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die aufgetragene unausgehärtete Beschichtung zunächst einer hochenergetischen Photonenbestrahlung ausgesetzt, wobei vorzugsweise als Quelle hierfür Excimerstrahler eingesetzt werden. Dabei sind insbesondere Xenon- oder Argonstrahler bevorzugt, die in einer Schutzgasatmosphäre betrieben werden. Neben Argon kann auch Stickstoff als Inertgas verwendet werden. Alternativ kann ein Gemisch daraus verwendet werden, wobei der Sauerstoffgehalt möglichst gering sein soll, da dieser die energiereiche Strahlung absorbiert, und somit die Radikaldichte verringert. Vorzugsweise beträgt die Sauerstoffkonzentration weniger als 300 ppm und besonders bevorzugt weniger als 200 ppm.
  • Wie bereits erwähnt, erfolgt die Aushärtung der Beschichtung erfindungsgemäß in einem zusätzlichen Schritt durch UV-Bestrahlung. Vorzugsweise erfolgt die Bestrahlung der unausgehärteten Beschichtung zeitlich und räumlich unmittelbar nach der Bestrahlung mit hochenergetischen Photonen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Quecksilberstrahler oder UV-LED's eingesetzt, wobei besonders bevorzugt UV-Strahlungsquellen mit verschiedenen Wellenlängen in Abstimmung mit dem verwendeten Lack eingesetzt werden. Beispielsweise eignen sich Mitteldruck-Quecksilberstrahler.
  • Die Bestrahlungszeiten der jeweiligen unterschiedlichen Strahlungsquellen sind erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt und können in Abhängigkeit des verwendeten Lackes und dessen Menge angepasst werden, wobei vorzugsweise mindestens 80%, mehr bevorzugt mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95% der acrylischen Doppelbindungen umgesetzt werden. Erfindungsgemäß erfolgt die Bestrahlung typischerweise derart, dass die auf der mindestens einen Grundschicht aufgebrachten Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis durch eine Bestrahlungsanlage gefahren und ausgehärtet wird. Typische Geschwindigkeiten betragen 1 bis 50 m/min, bevorzugt 5 bis 15 m/min.
  • Wie bereits vorstehend beschrieben, wurde überraschender Weise festgestellt, dass der Emissionswert eines Flächengebildes nicht etwa minimiert werden kann, wenn auf den Einsatz von Photoinitiatoren verzichtet wird, sondern wenn deren Konzentration in einem bestimmten, insbesondere im Vergleich zum Stand der Technik verringerten Bereich liegt. Dies ist um so überraschender, da Photo-initiatoren in UV-härtenden Beschichtungen aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung eine Emissionsquelle darstellen. Die Konzentration des eingesetzten Photoinitiators in der unausgehärteten Beschichtung beträgt erfindungsgemäß 0,01 bis 5 Gew.%, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Untergrenze mindestens 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 0,7 Gew.-% beträgt. Die Obergrenze der Konzentration des Photoinitiators beträgt vorzugsweise 2,5 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,3 Gew.-%. Der Bezug erfolgt dabei jeweils auf die Gesamtmasse bzw. -gewicht der Feststoffe der unausgehärteten Beschichtung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde zudem überraschender Weise festgestellt, dass entgegen dem im Stand der Technik beschriebenen Verfahren der Härtung von Lacken auf (Meth)acrylat-Basis anhand der Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen in Kombination mit einem UV-Strahler, der zusätzliche Schritt der UV-Härtung nicht zwingender Weise in einer inerten Atmosphäre durchgeführt werden muss. Dies erlaubt vorteilhafterweise, dass im zusätzlichen Schritt der UV-Härtung keine Inertatmosphäre bereitgestellt werden muss, wodurch auf kostenintensive und komplexe Apparate verzichtet werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann im erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes ferner der Glanzgrad sowie die Haptik des Flächengebildes durch Einbeziehung der Einstellung der Mikrofaltungsstruktur der Deckschicht gezielt eingestellt werden. Dies ermöglicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Bereitstellung eines Flächengebildes mit einem Glanzgrad von 10 bis 15 nach DIN 67530 bei 60°. Des Weiteren kann wie vorstehend beschrieben durch Kontrolle der Mikrofaltungsstruktur auf der Oberfläche eine rutschhemmende Wirkung erzielt werden, wobei erfindungsgemäß ein Gesamtakzeptanzwinkel gemäß DIN 51130:2010 zwischen 6° und 10° bevorzugt ist.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann das erfindungsgemäße Flächengebilde eine Prägung aufweisen. Soll die Prägung auf der obersten Oberfläche des Flächengebildes bereitgestellt werden, so kann dies beispielsweise mit einer Prägewalze in einem der Aushärtung der Beschichtung nachfolgenden Schritt erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Prägung auch zwischen den vorstehend beschriebenen Bestrahlungsschritten erfolgen, d.h. direkt nach der Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen und vor der Anwendung von UV-Strahlung auf das Flächengebilde.
  • Schließlich stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung eines vorstehend beschriebenen Flächengebildes als Wandbelag, Deckenbelag, Bodenbelag, (lederähnlicher) Dekorbelag, Möbelstück oder Furnier bereit. Bevorzugt ist hierbei erfindungsgemäß die Verwendung des erfindungsgemäßen Flächengebildes als Bodenbelag. Als Bodenbelag kann das Flächengebilde der vorliegenden Erfindung beispielsweise in Form einer Bahn oder Platte bzw. Fliese vorliegen.
  • Überraschender- und vorteilhafterweise ermöglicht das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren die Bereitstellung eines emissionsarmen Flächengebildes, dessen TVOC-Wert im Vergleich zu bekannten Flächengebilden deutlich herabgesetzt ist. Dabei ermöglicht die Kombination einer speziellen Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis mit einer speziellen Härtungsmethode die Bereitstellung eines Flächengebildes, dessen TVOC-Wert gemessen mittels FLEC-Test ≤ 50 µg/m2·h beträgt. Insbesondere erlaubt die vorliegende Erfindung den zumindest teilweisen Rückgriff auf nachwachsende Rohstoffe, wobei Emissionen praktisch minimiert werden können, wodurch sich das erfindungsgemäße Flächengebilde u.a. durch seine Geruchsneutralität auszeichnet. Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Flächengebilde trotz großer Designfreiheit aufgrund der widerstandsfähigen Beschichtung (Abriebfestigkeit, Kratzfestigkeit, Fleckbeständigkeit) sowie deren gezielt einstellbaren Oberflächenperformance (Lotuseffekt, Rutschhemmung etc.) durch einen geringeren Instandhaltungsaufwand aus, wodurch aufwendige und kostenintensive Reinigungs- und Pflegearbeiten deutlich reduziert werden können.
  • Die vorliegende Erfindung sowie weitere sich daraus ergebende Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die in den Beispielen beschriebenen Ausführungsformen näher erläutert.
    • Beispiele Linoleum-Grundschicht
  • Zunächst werden alle in der nachstehenden Tabelle 1 aufgelisteten Komponenten für die Linoleum-Masse in einem geeigneten Mischaggregat zu einer möglichst homogenen Grundmasse (Mischmasse) vermischt. Die so erhaltene Mischmasse wird durch ein Walzwerk zu Fellen verarbeitet und einem Kratzer bzw. Granulator zugeführt, wonach die dadurch erhaltenen Mischmassepartikel einem Kalander zugeführt werden und unter Druck und einer Temperatur von üblicherweise 10°C bis 150°C auf beispielsweise Jute als Trägermaterial gepreßt werden. Anschließend werden die erhaltenden Flächengebilde für 2 bis 3 Wochen in einer Reifekammer bei ca. 80°C gelagert.
  • In Tabelle 1 ist beispielhaft eine Rezeptur aufgelistet, wobei sich die angegebenen Werte auf Gew.-%, bezogen auf die Menge der Gesamtmischung (Linoleum-Schicht), beziehen. Die in Tabelle 1 angegebenen einzelnen Bestandteile der Rezeptur sind so auszuwählen, daß sich für jede spezifische Rezeptur für die Linoleum-Schicht der Wert 100 Gew.-% ergibt. Tabelle 1
    Rezeptur (Gew.-%)
    Lino-Zement 30-55
    Korkmehl 0-25
    Holzmehl 5-45
    Kreide 0-60
    Titandioxid 1-15
    Buntpigmente 0-5
    Kieselgur 0-8
    Sikkativ 0-5
    Flammschutzmittel 0-30
    • Beschichtete Linoleum-Grundschicht
  • Auf diese Grundsehicht wird eine Beschichtung per Walzenauftrag aufgetragen, deren Zusammensetzung und Menge in Tabelle 2 wiedergegeben ist. Wie anhand der Tabelle 3 ersichtlich, erfolgt die Härtung der Beschichtung zunächst durch Bestrahlung mit einer Excimerlampe der Wellenlänge 172 nm (Excirad 172) mit 70% der Leistung in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffgehalt weniger als 150 ppm) mit einer Bahngeschwindigkeit von 10 m/min. In einem zweiten Bestrahlungsschritt mit einer Quecksilberlampe [Printworld PUVD 270-2, ohne IR-Lampe, UV1 und UV2 von 50 bis 100% der Leistung regulierbar (hier 100 bzw. 65%), 160 W/cm Leistung] derselben Bahngeschwindigkeit wird die Härtung der Beschichtung in einer normalen Atmosphäre durchgeführt. Tabelle 2
    Beispiel Zusammensetzung der Beschichtung Beschichtungsmenge
    1 ohne Beschichtung
    2 Photoinitiatorfrei; 70g M 215(1) und 40g U 100(2) 16 g/m2
    3 Photoinitiatorfrei; 70g M 215(1) und 40g U 100(2) 18 g/m2
    4 1% Esacure als Photoinitiator; 70g M 215(1) und 40g U 100(2) 23 g/m2
    5 1 % Esacure als Photoinitiator; 70g M 215(1) und 40g U 100(2) 36 g/m2
    6 Excimer-Lack LM 3674(3) 20 g/m2
    7 Excimer-Lack LM 3675(4) 20 g/m2
    (1) M 215 Produkt von Innovative Oberflächentechnologien GmbH (IOT)
    (2) U 100 Produkt von Innovative Oberflächentechnologien GmbH (IOT)
    (3) Excimer-Lack LM 3674 Produkt von Lott-Lacke GmbH
    (4) Excimer-Lack LM 3675 Produkt von Lott-Lacke GmbH
  • Die Umsetzung der acrylischen Doppelbindungen wird anhand FTIR-Spektroskopie verfolgt, wobei die Bande bei 810 cm-1 beobachtet wird, und beträgt in allen Fällen mehr als 95%.
  • Verwendetes FTIR-Spektrometer: ALPHA-P Spektrometer (Bruker Optics GmbH) mit ATR-Einheit Tabelle 3
    Beispiel Anmerkung Dicke Excimer UV-Härtung
    1 ohne Beschichtung
    2 PI-frei; 1-mal UV ca. 20 µm 10 m/min; 70% 10 m/min; UV1 und UV2 100%
    3 PI-frei; 2-mal UV ca. 20 µm 10 m/min; 70% 10 m/min; UV1 und UV2 100%; 2-mal
    4 PI-reduziert ca. 20 µm 10 m/min; 70% 10 m/min; UV1 und UV2 100%
    5 PI-reduziert ca. 30 µm 10 m/min; 70% 10 m/min; UV1 und UV2 100%
    6 PI-reduziert ca. 20 µm 10 m/min; 70% 10 m/min; UV1 und UV2 65%
    7 PI-reduziert ca. 20 µm 10 m/min; 70% 10 m/min; UV1 und UV2 65%
    • Emissionsmessungen
  • Von diesen erhaltenen Flächengebilden wurden anhand eines FLEC-Tests die Emissionen gemessen.
  • Verwendete FLEG-Messzelle: Chematec (SCP Seitz Chromatographie Produkte GmbH); Durchführung der Messung nach 28 Tagen und Lagerung bei 23°C und 50% rel. Luftfeuchte
    Parameter: FLEC
    Volumen FLEC Messzelle 0,000035 m3
    Probenfläche unter FLEC Messzelle 0,0177 m2
    Luftwechselrate FLEC Messzelle 171 h-1
    Flächenspezifische Luftwechselrate 0,34 m3/m2h
    Gesamtfluß FLEC 100 ml/min
    Probenahmefluß 2 x 40 ml/min
  • Die Ergebnisse des FLEC-Tests sind in Tabelle 4 angegeben, wobei sich zeigt, dass der TVOC-Wert der Linoleumschicht ohne Beschichtung mit 170 µg/m2·h am höchsten ist. Dieser Wert ist geringfügig höher als der vorstehend beschriebene einer (Meth)acrylat-beschichteten Linoleumschicht, wobei hier bei der Herstellung ausschießlich UV-Strahlung in Kombination mit üblichen Photoinitiatormengen eingesetzt wurde.
  • Beispiele 2 und 3, die keine Photoinitiatoren in der Beschichtung enthalten, weisen im Vergleich zu der unbeschichteten Linoleumschicht einen geringeren TVOC-Wert auf. Allerdings weisen Beispiele 2 und 3, obwohl sie keine Photoinitiatoren enthalten, deutlich höhere TVOC-Werte auf als die erfindungsgemäßen Beispiele 4 bis 7. Tabelle 4
    Messung nach 28 Tagen
    TVOC [µg/m2·h]
    Beispiel 1 170
    Beispiel 2 52
    Beispiel 3 74
    Beispiel 4 27
    Beispiel 5 13
    Beispiel 6 8
    Beispiel 7 5

Claims (18)

  1. Flächengebilde, umfassend mindestens eine Grundschicht und eine darauf angeordnete Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis, wobei das Flächengebilde einen TVOC-Wert (Total Volatile Organic Compounds) gemessen gemäß ISO 16000-10 mittels Field and Laboratory Emission Cell (FLEC) von ≤ 50 µg/m2·h aufweist.
  2. Flächengebilde nach Anspruch 1, bei welchem die Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis durch Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen in Kombination mit einem UV-Strahler ausgehärtet wird.
  3. Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konzentration eines eingesetzten Photoinitiators in der unausgehärteten Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis bezogen auf die Gesamtmasse der Feststoffe der unausgehärteten Beschichtung 0,01 bis 5 Gew.-% beträgt.
  4. Flächengebilde nach Anspruch 2 oder 3, wobei der zusätzliche Schritt der UV-Härtung in keiner Inertatmosphäre durchgeführt wird.
  5. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine Grundschicht auf Basis nachwachsender Rohstoffe ist.
  6. Flächengebilde nach Anspruch 5, wobei die Grundschicht auf Linoleum-oder Korkment-Basis ist.
  7. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Grundschicht auf einem Träger bereitgestellt ist.
  8. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Glanzgrad von 10 bis 15 nach DIN 67530 bei 60°.
  9. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Gesamtakzeptanzwinkel gemäß DIN 51130 mindestens 6° und höchstens 10° beträgt.
  10. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis transparent ist.
  11. Flächengebilde nach Anspruch 10, wobei zwischen der Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis und der Grundschicht eine weitere designgebende Schicht angeordnet ist.
  12. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 11, weiter umfassend eine Schicht zur Trittschalldämmung und/oder eine Isolationsschicht.
  13. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis und/oder eine darunterliegende Schicht eine Prägung aufweist.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend die folgenden Schritte:
    - Bereitstellen einer Grundschicht, ggf. mit einem Träger und weiteren Schichten, und
    - Bereitstellen einer Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis auf dieser Grundschicht,
    wobei die Beschichtung auf (Meth)acrylat-Basis durch Bestrahlung mit einer Quelle hochenergetischer Photonen in Kombination mit einem UV-Strahler ausgehärtet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Konzentration eines eingesetzten Photoinitiators in der unausgehärteten Beschichtung bezogen auf die Gesamtmasse der Feststoffe der unausgehärteten Beschichtung 0,01 bis 5 Gew.-% beträgt.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei der zusätzlichen Schritt der UV-Härtung in keiner Inertatmosphäre durchgeführt wird.
  17. Verwendung des Flächengebildes nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als Wandbelag, Deckenbelag, Bodenbelag, Dekorbelag, Möbelstück oder Furnier.
  18. Verwendung des Flächengebildes nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als Bodenbelag.
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