DE102007049506B3

DE102007049506B3 - Bodenbedeckung mit viskoelastischen Dämpfungseigenschaften

Info

Publication number: DE102007049506B3
Application number: DE200710049506
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Roers; Sebastien Triouleyre; Sven Dr. Meyer-Ahrens; Ralph Schneider; Hans Johann Klünter; Semka Muratovic
Original assignee: Bayer MaterialScience AG
Current assignee: Bayer Intellectual Property GmbH
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2007-10-15
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2027-10-16
Also published as: CN101413217A; CN101413217B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenbedeckung, umfassend ein erstes textiles Flächenelement 2 und eine mit dem ersten textilen Flächenelement flächig und zumindest teilweise verbundene erste Schicht 1, wobei die erste Schicht 1 viskoelastischen Polymerschaum umfasst. Die erfindungsgemäße Bodenbedeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste textile Flächenelement 2 ein Elastizitätsmodul von >= 0,5 N/mm2 bis <= 2,5 N/mm2 aufweist, dass in der ersten Schicht 1 der viskoelastische Polymerschaum eine Stauchhärte bei 40% Kompression von >=1 kPa bis <= 10 kPa aufweist und dass in der ersten Schicht 1 der viskoelastische Polymerschaum eine Hysterese bei der Bestimmung der Stauchhärte bei 40% Kompression von >= 20% bis <= 70% aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenbedeckung, umfassend ein erstes textiles Flächenelement und eine mit dem ersten textilen Flächenelement flächig und zumindest teilweise verbundene erste Schicht, wobei die erste Schicht viskoelastischen Polymerschaum umfasst. Solche Bodenbedeckungen können beispielsweise Teppichböden sein. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Bodenbedeckung.
Teppichböden können in einer Reihe von Einsatzgebieten Verwendung finden. So können sie beispielsweise in privaten Wohnräumen oder gewerblichen Immobilien verlegt werden, um neben dekorativen Aufgaben auch Wärmedämmung und Schallschutz zu übernehmen. Eine Möglichkeit, um Teppichböden herzustellen, ist in einen Teppichrücken Fasern zu verankern und den Teppichrücken anschließend auf der Rückseite mit einem Schaum zu hinterschäumen.
Die mechanischen Eigenschaften von halbharten bis weichelastischen Schaumstoffen aus Polyethylen, Polyvinylchlorid, Melaminharz und Polyurethan werden im "Kunststoff-Taschenbuch", Hansjürgen Saechtling, 25. Ausgabe, Carl Hanser Verlag, München, auf Seite 521 tabellarisch wiedergegeben.
DE 38 06 476 A1 offenbart kalthärtende Polyurethan-Weichformschaumstoffe mit hervorragenden Dämpfungseigenschaften, die durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit a) mindestens einem mindestens zwei OH-Gruppen aufweisenden Polyether einer OH-Zahl von 20 bis 60 auf Basis von 75 bis 95 Gew.-% Propylenoxid und 5 bis 25 Gew.-% Ethylenoxid und b) einem mindestens zwei OH-Gruppen aufweisenden Polyether oder Polyester einer OH-Zahl von 150 bis 400 und c) einem mindestens zwei OH-Gruppen aufweisenden Polyether einer OH-Zahl von 20 bis 200 auf Basis von Propylenoxid und Ethylenoxid mit einem Ethylenoxidgehalt von über 50 Gew.-%, bezogen auf Propylenoxid und Ethylenoxid, in Gegenwart von Wasser und gegebenenfalls organischen Treibmitteln, Katalysatoren und Schaumstabilisatoren und gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzmitteln hergestellt werden.
DE 696 04 177 T2 offenbart einen Polyurethanschaum und ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanhartschaums mit einem Kugelrückprall unter 40% bei einer freiaufgeschäumten Kerndichte von 3 bis 27 kg/m³ (wobei der Kugelrückprall gemäß ISO 8307 mit der Maßgabe gemessen wurde, dass keine Vorbiegsamkeitsbehandlung erfolgt, dass nur ein Rückprallwert pro Probe gemessen wird und dass Teststücke bei 23°C ± 2°C bei 50 ± 5% relativer Feuchtigkeit konditioniert werden) durch Reaktion eines Polyisocyanats (1), einer Isocyanat-reaktiven Verbindung (2) mit einem durchschnittlichen Äquivalentgewicht von höchstens 374 und einer durchschnittlichen Zahl an Isocyanat-reaktiven Wasserstoffatomen von 2 bis 6, einer Isocyanat-reaktiven Verbindung (3) mit einem durchschnittlichen Äquivalentgewicht von mehr als 374 und einer durchschnittlichen Zahl an Isocyanat-reaktiven Wasserstoffatomen von 2 bis 6 und Wasser, wobei die Menge an Verbindung (2), Verbindung (3) und Wasser (pro 100 Gewichtsteile Polyisocyanat, Verbindung (2), Verbindung (3) und Wasser) im Bereich von 2 bis 20 Gewichtsteilen, 5 bis 35 Gewichtsteilen beziehungsweise 1 bis 17 Gewichtsteilen liegt, mit der Maßgabe, dass Verbindung (3) nicht aus Polyoxyalkylenpolyol mit einer Funktionalität von 2 bis 3,5, einem Hydroxylwert von 28 bis 90 mg KOH/g und einem Gehalt an Polyoxyethyleneinheiten von nicht mehr als 5 Gewichtsprozent besteht.
Grundsätzlich ist es bekannt, Teppichrücken mit viskoelastischem Schaum zu hinterschäumen. So offenbart DE 33 13 624 A1 beispielsweise einen Polyurethanweichschaumstoff für Schallschutzzwecke, ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung. Der beschriebene Polyurethanweichschaumstoff für Schallschutzzwecke weist bei einer Dichte von weniger als 90 kg/m³ und einem E-Modul von weniger als 106 N/m² einen Verlustfaktor von mindestens 0,3 und im Temperaturbereich von –20°C bis +80°C viskoelastische Eigenschaften auf.
Der Schaumstoff wird erhalten, indem man ein Isocyanat mit einem Polyol umsetzt, in welchem mindestens eine Komponente eine OH-Zahl von 180 bis 400 aufweist. Der Schaumstoff eignet sich besonders zur Luftschallabsorption und -dämmung sowie zur Körperschalldämmung. Gemäß dieser Offenbarung kann der Polyurethanweichschaumstoff als Stirnwand- oder Bodenteppichhinterschäumung in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. In einem Ausführungsbeispiel wurde ein zwecks Erlangung einer ausreichenden Schaumdichtigkeit speziell ausgerüsteter Teppich, gegebenenfalls mit Schallisolationsfolien, in die Schäumform eingelegt. Nach Aufbringen eines der üblichen Formtrennmittel wurde bei geschlossenem Formdeckel das reaktionsfähige Gemisch in gerade ausreichender Menge in die Form eingegossen. 2,5 bis 3 Minuten nach dem Einschuss konnte entformt werden.
DE 39 42 330 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von flexiblen Polyurethan-Weichschaumstoffen mit viskoelastischen, körperschalldämpfenden Eigenschaften in einem Temperaturbereich von –20°C bis +80°C durch Umsetzung von a) einer Polyoxyalkylen-Polyol-Mischung, die enthält ai) spezielle Blockpolyoxypropylen-Polyoxyethylen-Polyolgemische mit einer Hydroxyzahl von 14 bis 65 und einem Gehalt an endständig gebundenen Ethylenoxideinheiten von 2 bis 9 Gew.-%, die ihrerseits erhalten werden unter Verwendung einer Startermolekülmischung mit einer durchschnittlichen Funktionalität von 2,3 bis 2,8, bestehend aus Wasser und Glycerin oder Trimethylolpropan oder aus Wasser und Glycerin und Trimethylolpropan und aii) mindestens ein di- oder trifunktionelles Polyoxypropylenpolyoxyethylen-Polyol mit einem Gehalt an Oxyethyleneinheiten von 60 bis 85 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht an polymerisierbaren Alkylenoxideinheiten, und einer Hydroxylzahl von 20 bis 80; b) gegebenenfalls niedermolekularen Kettenverlängerungsmitteln mit c) organischen und/oder modifizierten organischen Polyisocyanaten in Gegenwart von d) Katalysatoren, e) Treibmitteln, f) Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen sowie die hierfür verwendbaren Polyoxyalkylen-Polyol-Mischungen (a).
Die nach diesem Verfahren hergestellten flexiblen PU-Weichschaumstoffe und PU-Formweichschaumstoffe finden Verwendung im Haushaltssektor, zum Beispiel für die Teppichhinterschäumung zur Trittschalldämmung, als Verkleidungselemente und in der Automobilindustrie als körperschalldämmende Materialien, zum Beispiel zur Abkapselung des Motorraumes oder zur Verminderung der Fahrzeuginnengeräusche durch mit diesen Schaumstoffen hinterschäumten Deckschichten.
Teppichrücken der im Automobilsektor zur Schalldämmung eingesetzten Teppiche werden in der Regel steif ausgelegt, da ein Durchtreten durch oder Einsinken in den Teppich hier nicht gewünscht ist.
Bei der tatsächlichen Verwendung von Teppichen mit spürbaren und somit komfortbringenden Dämpfungseigenschaften, welche einen mit viskoelastischem Schaum hinterschäumten Teppichrücken aufweisen, sind einige Punkte zu beachten. Wenn diese Teppiche als Bodenbeläge genutzt werden sollen, über die Personen auch darüberlaufen und nicht nur wie in Automobilen ihre Füße abstellen, muss der Teppich für die Aufnahme der Druck- und Scherbelastungen geeignet sein. Insbesondere darf sich der Verbund aus Teppichrücken, Teppichfasern und Hinterschäumung nicht lösen.
Schließlich lässt sich beobachten, dass das Laufen über eine reine und zum Erreichen eines Dämpfungseffekts ausreichend dicken Schicht viskoelastischen Schaums wenig komfortabel ist. Dieses kann auf die Unsicherheit zurückgeführt werden, die sich einstellt, wenn der Fuss beim Aufsetzen in den Schaum einsinkt.
Aus dem Vorangegangenen wird deutlich, dass weiterhin der Bedarf an einem viskoelastisch gedämpften Teppich besteht, der beim Darüberlaufen einen hohen Komfort aufweist, aber gleichzeitig den Belastungen des Gebrauchs gewachsen ist.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, mindestens einen der angesprochenen Nachteile im Stand der Technik zu überwinden. Insbesondere hat sie sich die Aufgabe gestellt, einen solchen Teppich bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Bodenbedeckung, umfassend ein erstes textiles Flächenelement und eine mit dem ersten textilen Flächenelement flächig und zumindest teilweise stoffschlüssig verbundene erste Schicht, wobei die erste Schicht viskoelastischen Polymerschaum umfasst und wobei weiterhin der viskoelastische Polymerschaum der ersten Schicht ein Polyurethanschaum ist.
Die erfindungsgemäße Bodenbedeckung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste textile Flächenelement ein Elastizitätsmodul von ≥ 0,5 N/mm² bis ≤ 2,5 N/mm² aufweist, dass in der ersten Schicht der viskoelastische Polymerschaum eine Stauchhärte bei 40% Kompression von ≥ 1 kPa bis ≤ 10 kPa aufweist und dass in der ersten Schicht der viskoelastische Polymerschaum eine Hysterese bei der Bestimmung der Stauchhärte bei 40% Kompression von ≥ 20% bis ≤ 70% aufweist.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff der Bodenbedeckung nicht nur Teppiche, Fußmatten und dergleichen, sondern ist auch im Sinne von Sitzpolster für Möbel oder Matratzen zu verstehen.
Das erste textile Flächenelement kann beispielsweise ein Gewebe, ein Gelege, ein Vlies oder gestrickt sein. Zusätzlich können Fasern aus dem ersten textilen Flächenelement herausragen, so dass eine Anordnung entsprechend einem Teppichrücken vorliegt. Weiterhin kann auch das Textil in ein Polymer eingebettet sein. Das erste textile Flächenelement ist flächig mit der ersten Schicht verbunden, was bedeutet, dass Hauptflächen der beiden zueinander gewandt sind. Anders ausgedrückt, es liegen das erste textile Flächenelement und die erste Schicht aufeinander.
Erfindungsgemäß weist das erste textile Flächenelement ein Elastizitätsmodul von ≥ 0,5 N/mm² bis ≤ 2,5 N/mm² auf. Das Elastizitätsmodul kann auch in einem Bereich von ≥ 0,8 N/mm² bis ≤ 2,0 N/mm² oder in einem Bereich von ≥ 1,0 N/mm² bis ≤ 1,5 N/mm² liegen. Das Elastizitätsmodul wird anhand der Norm DIN 53504/ISO 37 bestimmt. Es kann vorgesehen sein, dass das erste textile Flächenelement wie beispielsweise im Falle eines Gestricks bei der Dehnung einen elastischen Bereich der Gewebestreckung und bei weiterer Dehnung einen Bereich der Elastizität der einzelnen Fäden des Textils aufweist. In diesem Falle bezeichnet das erfindungsgemäß ausgewählte Elastizitätsmodul die Elastizität der Gewebestreckung.
Die Verbindung erreicht, dass mechanische Kräfte, insbesondere Scherkräfte, von dem ersten textilen Flächenelement auf die erste Schicht übertragen werden. Die Verbindung kann stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig ausgestaltet sein. Beispiele für geeignete Verbindungen sind Verkleben, Verschweissen, Hinterschäumen des ersten textilen Flächenelements mit zum Polymerschaum führenden Materialien, Klettverschlüsse, Reissverschlüsse, Druckknöpfe und/oder Nähen.
Die Verbindung kann vollständig oder auch teilweise ausgestaltet sein. Eine teilweise Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass nur punktuell oder in einem bestimmten Muster Verbindungsorte geschaffen werden.
Die erste Schicht umfasst viskoelastischen Polymerschaum. Hierunter ist zunächst zu verstehen, dass neben dem viskoelastischen Polymerschaum noch weitere Komponenten wie Füllstoffe, Farbstoffe, etc. zugegen sein können. Der Polymerschaum kann eine einheitliche Dichte oder nach Art eines Integralschaums eine ortsabhängige Dichte aufweisen. Beispiele für geeignete Polymerklassen sind Polyurethane.
Die viskoelastischen Eigenschaften des Polymerschaums der ersten Schicht führen zu einem zeitverzögerten Energieeintrag in den Schaum. Sie werden zum Einen dadurch charakterisiert, dass die Stauchhärte bei 40% Kompression von ≥ 1 kPa bis ≤ 10 kPa beträgt. Diese Stauchhärte kann auch im Bereich von ≥ 2 kPa bis ≤ 8 kPa oder von ≥ 2,5 kPa bis ≤ 5 kPa liegen. Weiterhin wird die Viskoelastizität des Polymerschaums durch eine Hysterese bei der Bestimmung der Stauchhärte bei 40% Kompression von ≥ 20% bis ≤ 70% charakterisiert. Die Hysterese kann auch in einem Bereich von ≥ 30% bis ≤ 60% oder von ≥ 35% bis ≤ 50% liegen.
Die Stauchhärte oder CLD (Compression Load Deflection) wird nach DIN EN ISO 3386-1-98 gemessen. Hier wird ein Probenkörper auf 40% seines ursprünglichen Volumens komprimiert. Die CLD wird in kPa (Kilopascal) gemessen. Die Hysterese in Prozent wird ebenfalls nach DIN EN ISO 3386-1-98 bestimmt. Sie errechnet sich aus dem Quotienten der eingeschlossenen Fläche zwischen Be- und Entlastungskennlinie und der Fläche unter der Belastungskennlinie multipliziert mit dem Faktor 100. Die Hysteresezahl ist ein Maß für das Verhältnis von zugeführter zu abgeführter Arbeit. Kleine Hysteresezahlen, beispielsweise um 5%, kennzeichnen vorwiegend elastisches Verhalten. Große Hysteresezahlen, beispielsweise um 90%, kennzeichnen vorwiegend viskoses (plastisches) Verhalten.
Alternativ kann der viskoelastische Polymerschaum dadurch gekennzeichnet sein, dass er eine Rückprallelastizität, gemessen nach DIN EN ISO 8307, von ≥ 1% bis ≤ 15% aufweist. Diese Rückprallelastizität kann auch in einem Bereich von ≥ 3% bis ≤ 10% oder von ≥ 5% bis ≤ 9% liegen.
Der viskoelastische Polymerschaum kann weiterhin eine Dichte gemäß DIN EN ISO 3386-1-98 von ≥ 45 kg/m³ bis ≤ 120 kg/m³ aufweisen, eine Zugfestigkeit gemäß DIN EN ISO 1798-1-00 von ≥ 50 kPa bis ≤ 90 kPa, eine Dehnung gemäß DIN EN ISO 1798-1-00 von ≥ 150% bis ≤ 210%, einen Druckverformungsrest bei 90% Kompression unter trockenen Bedingungen gemäß DIN EN ISO 1856-2000 von ≥ 2% bis ≤ 5% und einen Druckverformungsrest bei 75% Kompression und 95% Feuchtigkeit gemäß DIN EN ISO 1856-96 von ≥ 2% bis ≤ 5%.
In der vorliegenden Erfindung wird der Komforteindruck beim Laufen über die Bodenbedeckung durch die ausgewählte Kombination aus der Elastizität des ersten textilen Flächenelements und der Viskoelastizität der Polymerschaumschicht erreicht. Zur Erläuterung sei betrachtet, wie eine Person über einen erfindungsgemäßen Bodenbelag geht. Zunächst wird der Fuß mit der Ferse beziehungsweise der Schuh mit dem Absatz aufgesetzt. Dieses ist mit einem hohen Druck auf die Bodenbedeckung verbunden. Durch die Elastizität des ersten textilen Flächenelements wird diese Punktbelastung abgefangen. Im weiteren Verlauf des Gehvorgangs rollt die Person den Fuß ab, bis der Fuß ganz auf der Bodenbedeckung zu stehen kommt. Dieses Abrollen wird durch den viskoelastischen Polymerschaum der ersten Schicht gedämpft. Schließlich rollt der Fuß weiter ab, bis nur noch der Fußballen oder der Vorderteil des Schuhs die Bodenbedeckung berühren. Beim darauf folgenden Abstoßen vom Boden werden die mechanischen Kräfte wieder gedämpft beziehungsweise rückübertragen. Im Ergebnis stellt sich ein angenehmes Laufgefühl ein, welches auch nicht zur Ermüdung durch zu weichen Boden führt. Die Bodenbedeckung wird auch durch das elastische erste textile Flächenelement geschützt, so dass insbesondere die erste Schicht mit dem Polymerschaum beim Darüberlaufen nicht beschädigt wird.
In der vorliegenden Erfindung ist der viskoelastische Polymerschaum der ersten Schicht ein Polyurethanschaum. Polyurethane eignen sich aufgrund der in einem weiten Bereich einstellbaren Viskoelastizität gut für die erfindungsgemäße Polymerschaumschicht. Die Monomere des Polyurethanschaums können ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Polyetherpolyole und/oder Polyesterpolyole oder Mischungen aus diesen und mindestens difunktionellen Isocyanaten aus den Gruppen der aliphatischen oder aromatischen Isocyanate und an sich bekannten Hilfsmitteln, Katalysatoren und Stabilisatoren. Beispiele hierfür sind in den bereits zitierten Patentschriften oder auch in EP 0 331 941 A1 beschrieben.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Material des ersten textilen Flächenelements Polyurethan und/oder thermoplastisches Polyurethan.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Verbindung des ersten textilen Flächenelements mit der ersten Schicht durch elastomeren Klebstoff erreicht. Erfindungsgemäß besonders geeignete Klebstoffe sind ein- und zweikomponentige Polyurethanklebstoffe. Solche einkomponentigen Klebstoffe umfassen isocyanathaltige Prepolymere, die durch Zutritt von Feuchtigkeit aushärten. Die entsprechenden zweikomponentigen Klebstoffe umfassen eine Polyol-Komponente und eine Isocyanatkomponente und werden vor der Applizierung gemischt. Vorzugsweise weist die ausgehärtete Klebstoffschicht ein Elastizitätsmodul, bestimmt anhand der Norm DIN EN ISO 527, von ≥ 100 MPa bis ≤ 1500 MPa, von ≥ 300 MPa bis ≤ 1000 MPa oder von ≥ 500 MPa bis ≤ 800 MPa auf. Das Verkleben mit einem elastomeren Klebstoff ermöglicht die einfache Fertigung der erfindungsgemäßen Bodenbedeckung aus separat erhältlichen Teilen. Weiterhin ist wegen der Elastizität der erfindungsgemäß gewünschte Effekt beim Laufen über die Bodenbedeckung gegeben.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchdringen Fasern das erste textile Flächenelement und dringen in die erste Schicht ein. Weiterhin sind die Fasern in der ersten Schicht durch elastomeren Klebstoff verankert. Diese Fasern führen zu einer zusätzlichen Verfestigung der Verbindung des ersten textilen Flächenelements mit der ersten Schicht. Dieses erhöht die Widerstandsfähigkeit gegenüber Scherbelastungen. Erfindungsgemäß geeignet sind insbesondere elastomere ein- und zweikomponentige Polyurethanklebstoffe. Die Fasern können auch nach Außen aus dem ersten textilen Flächenelement herausragen und die Trittfläche der Bodenbedeckung bilden. Die Fasern können in das erste textile Flächenelement durch Verfahren wie Tuften eingebracht werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die erste Schicht zusätzlich ein eingebettetes zweites textiles Flächenelement, das ein Elastizitätsmodul von ≥ 1000 N/mm² bis ≤ 2000 N/mm² aufweist. Das Elastizitätsmodul wird anhand der Norm DIN 53504/ISO 37 bestimmt. Es kann weiterhin in einem Bereich von ≥ 1200 N/mm² bis ≤ 1800 N/mm² oder von ≥ 1400 N/mm² bis ≤ 1600 N/mm² liegen Das zweite textile Flächenelement kann beispielsweise ein Gewebe, ein Gelege, ein Vlies oder gestrickt sein. Vorteilhafterweise liegt es flächig in der ersten Schicht vor, es sind also die beiden Hauptflächen von zweitem textilen Flächenelement und erster Schicht zueinander gewandt.
Während das zweite textile Flächenelement vertikal gesehen grundsätzlich auf jeder Höhe innerhalb der ersten Schicht angeordnet sein kann, so ist es doch von Vorteil, wenn es am unteren Ende der ersten Schicht liegt, also in Richtung Boden. Die Einbeziehung eines zweiten textilen Flächenelements mit den erfindungsgemäß ausgewählten elastischen Eigenschaften führt dazu, dass beim Auftreten die einsinkende Ferse oder der einsinkende Schuhabsatz besser aufgefangen wird. Der Komfort beim Laufen über die Bodenbedeckung wird erhöht, während gleichzeitig die Dicke der ersten Schicht geringer gehalten werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Bodenbedeckung weiterhin eine zweite Schicht, welche auf der dem ersten textilen Flächenelement entgegengesetzten Seite der ersten Schicht angeordnet ist und zumindest teilweise stoffschlüssig mit der ersten Schicht verbunden ist, wobei die zweite Schicht Polymerschaum umfasst, welcher eine Stauchhärte bei 50% Kompression von ≥ 15 kPa bis ≤ 150 kPa aufweist. Die Stauchhärte wird anhand von DIN EN ISO 3386-1-98 ermittelt. Eine stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch Kleben oder Schweissen aufgebaut werden. Erfindungsgemäß geeignet sind elastomere ein- oder zweikomponentige Polyurethanklebstoffe.
Ein Polymerschaum mit den genannten Stauchhärten kann ein Polyurethan-Flockenverbundschaum sein. Der Polymerschaum kann weiterhin eine Dichte gemäß DIN EN ISO 3386-1-98 von ≥ 60 kg/m³ bis ≤ 200 kg/m³ aufweisen, eine Zugfestigkeit gemäß DIN EN ISO 1798-1-00 von ≥ 40 kPa bis ≤ 150 kPa und eine Dehnung gemäß DIN EN ISO 1798-1-00 von ≥ 40% bis ≤ 90%. Man nutzt die hohen Stauchhärten und hohen Rückstellkräfte und hat bodenseitig in der Bodenbedeckung eine steifere Schicht vorliegen. Dieses hat den Vorteil, dass beim Auftreten die einsinkende Ferse oder der einsinkende Schuhabsatz besser aufgefangen wird. Der Komfort beim Laufen über die Bodenbedeckung wird erhöht, während gleichzeitig die Dicke der ersten Schicht geringer gehalten werden kann. Zusätzlich kommt es zu einer Kosteneinsparung durch Verwendung des preisgünstigeren Flockenverbundschaumes.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Bodenbedeckung zusätzlich mikroverkapselte Duftstoffe. Mikroverkapselte Duftstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung sind den Geruchssinn von Personen ansprechende Substanzen in Reinform, in Lösung oder in Gemischen, welche in Kapseln eingeschlossen sind. Die Kapseln haben eine maximale Ausdehnung von ≥ 1 μm bis ≤ 1 mm, vorzugsweise von ≥ 10 μm bis ≤ 100 μm. Die mikroverkapselten Duftstoffe können in die erste Schicht eingearbeitet sein, in das erste textile Flächenelement und/oder in eventuell vorhandene Fasern, die aus dem ersten textilen Flächenelement herausragen, beispielsweise also aus dem Teppichflor. Beim Laufen über die erfindungsgemäße Bodenbedeckung werden die Kapseln zerstört und die Duftstoffe freigesetzt. Dieses löst bei den betroffenen Personen ein angenehmes Empfinden aus und trägt zusätzlich zum Komforteindruck der Bodenbedeckung bei.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht nur einzeln vorliegen, sondern auch beliebig miteinander kombiniert werden können.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Bodenbedeckung gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend den Schritt des Hinterschäumens des ersten textilen Flächenelements mit einem zum Polymerschaum der ersten Schicht führenden Reaktionsgemisch, wobei eine stoffschlüssige Verbindung des ersten textilen Flächenelements mit der ersten Schicht aufgebaut wird. Die Hinterschäumung erreicht auf einfache Weise eine stoffschlüssige Verbindung des ersten textilen Flächenelements mit der ersten Schicht.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Reaktionsgemisch ein Polyol und ein Isocyanat. Folglich entsteht bei der Hinterschäumung ein viskoelastischer Polyurethanschaum. Die Monomere des Polyurethanschaums können ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Polyetherpolyole und/oder Polyesterpolyole oder Mischungen aus diesen und mindestens difunktionellen Isocyanaten aus den Gruppen der aliphatischen oder aromatischen Isocyanate und an sich bekannten Hilfsmitteln, Katalysatoren und Stabilisatoren. Beispiele hierfür sind in den bereits zitierten Patentschriften oder auch in EP 0 331 941 A1 beschrieben.
Ebenfalls kann im erfindungsgemäßen Verfahren das Reaktionsgemisch ein Prepolymer und Wasser umfassen. Geeignete Prepolymere sind insbesondere auf der Basis von Di- oder Polyisocyanaten und Polyolen aufgebaut.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Bodenbedeckung
2 eine weitere erfindungsgemäße Bodenbedeckung
3 eine weitere erfindungsgemäße Bodenbedeckung
1 zeigt eine erfindungsgemäße Bodenbedeckung. Die erste Schicht 1 umfasst einen viskoelastischen Polymerschaum. Diese Schicht 1 liegt mit ihrer Unterseite auf dem Boden auf. Auf der Schicht 1 liegt das erste textile Flächenelement 2, welches stoffschlüssig mit der Schicht 1 verbunden ist. Auf der Oberseite der Bodenbedeckung ragen Fasern 3 heraus. Die Fasern 3 durchdringen das erste textile Flächenelement und ragen mit ihrem unteren Ende noch in die erste Schicht 1 hinein. Dort sind sie mittels elastomerem Kleber (nicht gezeigt) verankert. Auf diese Weise können die Fasern beim Gebrauch der Bodenbedeckung nicht so leicht herausgerissen werden.
2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Bodenbedeckung. Die bodenseitige erste Schicht 1 umfasst neben dem Polymerschaum nun weiterhin ein zweites textiles Flächenelement 4. Dieses ist hier als Gewebe dargestellt. Das zweite textile Flächenelement 4 ist in der ersten Schicht 1 unten angeordnet. Stoffschlüssig mit der ersten Schicht 1 ist das erste textile Flächenelement 2 verbunden. In dieses sind Fasern 3 eingearbeitet, welche die Oberseite der Bodenbedeckung abdecken. Das zweite textile Flächenelement kann aufgrund seiner elastischen Eigenschaften Kräfte aufnehmen, die beim Laufen über die Bodenbedeckung nicht von dem ersten textilen Flächenelement 2 und der Schicht mit viskoelastischem Polymer 1 abgefedert oder gedampft werden können.
3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Bodenbedeckung. Unter der ersten Schicht 1 ist eine zweite Schicht 5 angeordnet. Diese zweite Schicht umfasst einen Polymerschaum. Der Polymerschaum weist eine höhere Stauchhärte und höhere Rückstellkräfte als der viskoelastische Polymerschaum in der ersten Schicht 1 auf. Hierdurch können Kräfte aufgenommen werden, die beim Laufen über die Bodenbedeckung nicht von dem ersten textilen Flächenelement 2 und der Schicht mit viskoelastischem Polymer 1 abgefedert oder gedampft werden können.

1: erste Schicht, umfassend viskoelastischen Polymerschaum
2: erstes textiles Flächenelement
3: Fasern
4: zweites textiles Flächenelement
5: zweite Schicht, umfassend Polymerschaum

Claims

Bodenbedeckung, umfassend ein erstes textiles Flächenelement (2) und eine mit dem ersten textilen Flächenelement (2) flächig und zumindest teilweise verbundene erste Schicht (1), wobei die erste Schicht (1) viskoelastischen Polymerschaum umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das erste textile Flächenelement (2) ein Elastizitätsmodul von ≥ 0,5 N/mm² bis ≤ 2,5 N/mm² aufweist, dass in der ersten Schicht (1) der viskoelastische Polymerschaum eine Stauchhärte bei 40% Kompression von ≥ 1 kPa bis ≤ 10 kPa aufweist und dass in der ersten Schicht (1) der viskoelastische Polymerschaum eine Hysterese bei der Bestimmung der Stauchhärte bei 40% Kompression von ≥ 20% bis ≤ 70% aufweist und wobei weiterhin der viskoelastische Polymerschaum der ersten Schicht (1) ein Polyurethanschaum ist.
Bodenbedeckung gemäß Anspruch 1, wobei das Material des ersten textilen Flächenelements (2) Polyurethan und/oder thermoplastisches Polyurethan umfasst.
Bodenbedeckung gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung des ersten textilen Flächenelements (2) mit der ersten Schicht (1) durch elastomeren Klebstoff erreicht wird.
Bodenbedeckung gemäß Anspruch 1, wobei Fasern (3) das erste textile Flächenelement (2) durchdringen und in die erste Schicht (1) eindringen und wobei die Fasern in der ersten Schicht (1) durch elastomeren Klebstoff verankert sind.
Bodenbedeckung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Schicht (1) zusätzlich ein eingebettetes zweites textiles Flächenelement (4) umfasst, das ein Elastizitätsmodul von ≥ 1000 N/mm² bis 2000 N/mm² aufweist.
Bodenbedeckung gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend eine zweite Schicht (5), welche auf der dem ersten textilen Flächenelement (2) entgegengesetzten Seite der ersten Schicht (1) angeordnet ist und zumindest teilweise mit der ersten Schicht (1) verbunden ist, wobei die zweite Schicht Polymerschaum umfasst welcher eine Stauchhärte bei 50% Kompression von ≥ 15 kPa bis ≤ 150 kPa aufweist.
Bodenbedeckung gemäß Anspruch 1, zusätzlich umfassend mikroverkapselte Duftstoffe.
Verfahren zur Herstellung einer Bodenbedeckung gemäß Anspruch 1, umfassend den Schritt des Hinterschäumens des ersten textilen Flächenelements (2) mit einem zum Polymerschaum der ersten Schicht (1) führenden Reaktionsgemisch, wobei eine stoffschlüssige Verbindung des ersten textilen Flächenelements (2) mit der ersten Schicht (1) aufgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Reaktionsgemisch ein Polyol und ein Isocyanat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Reaktionsgemisch ein Prepolymer und Wasser umfasst.