地面覆層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種地面覆層（1），該地面覆層包含一種薄片形或板形的并且由彈性體材料制成的基體材料（2），其中該基體材料（2）設(shè)置有礦物裝飾顆粒（3），并且其中這些礦物裝飾顆粒（3）的密度不大于3kg/dm3。
【專利說(shuō)明】地面覆層
[0001]本發(fā)明涉及一種包含采取薄片或板的形式并且由彈性體材料制成的基體材料的地面覆層，其中該基體材料已經(jīng)具有裝飾性礦物顆粒。
[0002]DE10316886A1披露了由熱塑性材料制成的彈性地面覆層，其中在其外層結(jié)合剛玉以提高抗磨損性。剛玉是一種特別已知用作磨料的硬氧化物型礦物。為了結(jié)合剛玉，首先通過(guò)由材料制備形成地面覆層的平坦的層，并將處于顆粒形式的剛玉撒播到表面上。在后處理中，這些顆粒牢固地粘結(jié)到該層。為此目的，可以例如將層引入壓延機(jī)。
[0003]然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在地面覆層的生產(chǎn)過(guò)程中，粒狀剛玉沉入地面覆層的基質(zhì)中，并且因此僅一小部分顆粒保持在該層的表面上。因此，為了能夠使用顆粒實(shí)現(xiàn)充分的表面效果，大量施用是必要的。
[0004]本發(fā)明是基于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展具有裝飾顆粒(Schmuckpartikel)的地面覆層的目的，以這種方式使得當(dāng)施用的量小時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)有利的表面效果。
[0005]該目的是通過(guò)權(quán)利要求1和8的特征實(shí)現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求涉及多個(gè)有利的實(shí)施例。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，裝飾顆粒的密度為小于3kg/dm3。研究表明，裝飾顆粒的沉入行為特別地取決于顆粒的密度。盡管在撒播之后，裝飾顆粒最初是以大于3kg/dm3的密度位于基體材料上。然而在硫化開始時(shí)裝飾顆粒被壓入基體材料，使得裝飾顆粒因此主要經(jīng)受靜液壓。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，密度超過(guò)3kg/dm3的裝飾顆粒以這種方式沉入基體材料的基質(zhì)中，使得在硫化過(guò)程中，基體材料流過(guò)裝飾顆粒并在一定程度上或甚至完全覆蓋這些裝飾顆粒。從現(xiàn)有技術(shù)已知的剛玉顆粒具有3.9kg/dm3的高密度，比彈性體基體材料的密度高約2至2.5倍。盡管密度小于3kg/dm3的裝飾顆粒也被完全壓入基體材料中，然而這些顆粒然后不沉入基體材料中，并且它們未被基體材料覆蓋，或最多以一個(gè)很小的程度被覆蓋。出人意料地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，密度小于3kg/dm3的裝飾顆粒嵌入基體材料的方式是這樣:在俯視圖中顆粒的投影或裝飾顆粒的外部輪廓是可辨別的，并且盡管裝飾顆粒形狀配合地(formschliissig)結(jié)合到基體材料中，但從俯視圖中可辨別的裝飾顆粒的區(qū)域幾乎完全沒(méi)有基體材料。
[0007]此外，盡管剛玉顆粒具有成角度的結(jié)構(gòu)化表面，但是具有大約為I的高的球形度。如果這些裝飾顆粒撒播到一個(gè)可塑性變形的層上，例如一個(gè)處于坯件形式的地面覆層時(shí)，那么裝飾顆粒的高密度和圓形狀使它們沉入該層的基質(zhì)中。由于彈性體材料的粘度的短期下降，此效果特別是在硫化的開始過(guò)程中被增強(qiáng)。與此相反，低密度和低球形度的裝飾顆粒以更小的程度沉入基體材料的基質(zhì)中，并且也未被基體材料覆蓋，使得裝飾顆粒的更大部分仍然保持在該基體材料的表面上，并且在那里表現(xiàn)出光學(xué)和機(jī)械的表面效應(yīng)。在本發(fā)明中，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，對(duì)于顆粒寬度(X。min)從0.35mm至1.4mm的顆粒組分(松散填充(Schiittung))的礦物裝飾顆粒，在Q3累積分布中，不大于0.65的X5tl球形度已經(jīng)足以實(shí)現(xiàn)裝飾顆粒的表面效果。裝飾顆粒的球形度(也被稱為圓度)是通過(guò)由裝飾顆粒表面積(FRicheninhdt)與其周長(zhǎng)之間的比值來(lái)定義的。裝飾顆粒的球形度或圓度偏離球體(理想的圓形物體)的形狀越大，這個(gè)值從I開始變得越小。球形度越小，撒播到該層中的裝飾顆粒的穿透深度越小。球形度和粒徑優(yōu)選通過(guò)光學(xué)測(cè)量方法來(lái)確定。粒徑是通過(guò)單個(gè)顆粒的投影面積的光學(xué)記錄和其最小寬度X。min的光學(xué)測(cè)定來(lái)確定。同時(shí)光學(xué)記錄單個(gè)顆粒的球形度。
[0008]裝飾顆粒是礦物來(lái)源的，并且在此的裝飾顆粒優(yōu)選包括花崗巖顆粒和/或云母。在彈性體基體材料的情況下，礦物顆?？梢援a(chǎn)生有趣的色彩效果和有效的表面結(jié)構(gòu)。此外，裝飾礦物顆粒對(duì)地面覆層的摩擦系數(shù)產(chǎn)生有利的影響。特別地，裝飾礦物顆粒改善彈性體地面覆層的防滑特性。
[0009]此外特別地，花崗巖顆粒和云母顆粒具有與剛玉顆粒比相對(duì)軟的優(yōu)勢(shì)。因此，可以使用常規(guī)的切割機(jī)來(lái)切割根據(jù)本發(fā)明設(shè)置顆粒的地面覆層。在這方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)莫氏硬度小于7的礦物顆粒是特別有利的。
[0010]在一個(gè)有利的實(shí)施例中，裝飾顆粒在地面覆層的表面上的覆蓋率為大于2%，優(yōu)選大于5%。2%的覆蓋率是指本發(fā)明的類型的裝飾顆粒覆蓋朝向房間的地面覆層表面的2%。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)覆蓋率為至少2%時(shí)，裝飾顆粒具有顯著的光學(xué)和機(jī)械的表面效果。覆蓋率是通過(guò)光學(xué)圖像分析確定的，其中首先掃描地面覆層的表面或?qū)λ霰砻媾臄?shù)碼照片，并且然后使用軟件來(lái)分析由此記錄的表面。
[0011]施用到地面覆層的表面上的裝飾顆粒組分的平均顆粒寬度可以是最多2mm，優(yōu)選最多1.5mm。特別優(yōu)選使用顆粒直徑為從0.1mm至2mm的裝飾顆粒的組分。由此將不同大小的裝飾顆粒施用到基體材料，從而產(chǎn)生地面覆層的一種特別有利的光學(xué)效果以及特別有利的機(jī)械特性。光學(xué)效果通過(guò)由花崗巖顆粒和云母顆粒組成的混合裝飾顆粒組分被進(jìn)一步提高。
[0012]基體材料優(yōu)選由含有丁二烯單體的橡膠組成。已經(jīng)證明腈-丁二烯橡膠(NBR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)和天然橡膠(NR)在地面覆層的生產(chǎn)中是特別成功的。然而，也有可能從乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)、丁二烯橡膠(BR)、或異戊二烯橡膠(IR)、或從上述材料的混合物生產(chǎn)基體材料。特別地，所產(chǎn)生的具有本發(fā)明的裝飾顆粒的地面覆層具有有利的光學(xué)和機(jī)械特性。
[0013]關(guān)于礦物裝飾顆粒的耐久粘結(jié)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有利的是未硫化的基體材料的門尼粘度為從 60 至 160ML( I+4/100°C )，優(yōu)選從 100 至 140ML( l+4/100°C )。門尼粘度是根據(jù) DIN53523來(lái)確定的。“ML (l+4/100°C)”是指粘度是根據(jù)DIN53523使用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子，一分鐘的預(yù)熱時(shí)間，以及四分鐘的測(cè)試時(shí)間，在試驗(yàn)腔室中在100°C的試驗(yàn)溫度下測(cè)量的。
[0014]當(dāng)硫化基體材料的硬度為從75至96肖氏A，優(yōu)選從85至96肖氏A，并且硫化基體材料的斷裂伸長(zhǎng)率是從30%至750%，優(yōu)選從50%至150%時(shí)，地面覆層具有很長(zhǎng)的使用壽命以及良好的鋪設(shè)能力。在此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將礦物顆粒粘結(jié)到基體材料的基質(zhì)中即使在高伸長(zhǎng)率下也是牢固的。
[0015]在用于生產(chǎn)如上所述的地面覆層的本發(fā)明的方法中，首先提供彈性體基體材料并將其轉(zhuǎn)換為板狀的形式，然后將球形度小于或等于0.65的裝飾礦物顆粒撒播到基體材料的表面上，并且為了硫化，將設(shè)置有裝飾顆粒的基體材料引入硫化設(shè)備。出人意料地，在此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管將裝飾顆粒施用到基體材料之后是組合的熱處理和壓力處理，并且盡管密度小于3kg/dm3的裝飾礦物顆粒是在硫化過(guò)程中被壓入基體材料的基質(zhì)中，然而它們最多被基體材料很小程度地覆蓋，并且因此它們是機(jī)械和光學(xué)有效的。特別地，與上述橡膠彈性體材料有關(guān)，在硫化的開始期間，恰在交聯(lián)所述材料之前加熱過(guò)程中，至少在短時(shí)間內(nèi)向低粘度相轉(zhuǎn)化的程度是出人意料的。因此以前可能一直預(yù)期，甚至低密度的裝飾礦物顆粒在硫化過(guò)程中沉入基體材料的基質(zhì)中。
[0016]在一種優(yōu)選的方法中，硫化發(fā)生在一個(gè)連續(xù)的過(guò)程。在連續(xù)硫化中，將處于薄片形式的基體材料引入薄片硫化系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有可加熱的輥以及圍繞該輥的可張緊的鋼帶。將基體材料在鋼帶與輥之間引入該薄片硫化系統(tǒng)，并且在該系統(tǒng)中在圍繞該輥繞轉(zhuǎn)的過(guò)程中被硫化。在此鋼帶將基體材料壓在輥上并將其壓縮，并且礦物顆粒也在此被壓入基體材料。將礦物顆粒恰在硫化之前撒播到基體材料的表面上。
[0017]在撒播過(guò)程之前和期間，有利的是進(jìn)行裝飾礦物顆粒的靜電放電。對(duì)于這一點(diǎn)，可以將裝飾礦物顆粒沿用于靜電放電的設(shè)備引導(dǎo)，例如放電條，和/或?qū)⒒w材料與這種類型的設(shè)備接觸。裝飾礦物顆粒具有相對(duì)小的尺寸和質(zhì)量，而因此靜電作用是有效的，并且能夠引起顆粒之間的彼此吸引或排斥。而這又進(jìn)而導(dǎo)致所不希望的不均勻的顆粒分布。如果裝飾礦物顆粒是靜電放電的，則在地面覆層的表面上獲得了更均勻分布的裝飾顆粒。
[0018]硫化之后可以將基體材料切割至一定尺寸。處于薄片形式的基體材料可以因此被轉(zhuǎn)換為板的形式，或者可以被橫向切割成一定的尺寸。鑒于這點(diǎn)，有利的是使用小于7的低莫氏硬度的礦物裝飾顆粒，例如花崗巖顆?；蛟颇割w粒，因?yàn)檫@些可以通過(guò)常規(guī)的切割機(jī)進(jìn)行切割。硬顆粒(例如由剛玉或碳化硅制成的)導(dǎo)致由硬度造成的切割刀片的過(guò)早磨損。
[0019]本發(fā)明的地面覆層的一些實(shí)施例在下面更詳細(xì)地說(shuō)明。附圖示意性示出:
[0020]圖1以俯視圖示出了地面覆層；
[0021]圖2示出了用于生產(chǎn)地面覆層的方法；
[0022]圖3示出了顆粒分布的第一累積曲線；
[0023]圖4示出了另一顆粒分布的另一累積曲線。
[0024]圖1示出了包含由彈性體材料制成的板狀的基體材料2的地面覆層I。在本實(shí)施例中，基體材料包含SBR。該基體材料2設(shè)置有由花崗巖和云母制成的裝飾礦物顆粒3。在此該裝飾顆粒3是這樣形成的，使得下文所述的粒徑組分的圓度的統(tǒng)計(jì)分布具有在Q3累積分布中0.65的X50球形度。施用到地面覆層的顆粒組分的裝飾顆粒3是由花崗巖和云母組成，并且是在地面覆層I的表面4上可見的，并且具有從0.1mm至2mm的平均顆粒寬度。顆粒寬度是通過(guò)記錄顆粒的投影并確定它的最小寬度來(lái)光學(xué)地測(cè)定的。這個(gè)最小寬度X。min被用于顆粒寬度分類。裝飾顆粒3的施用量以這種方式選擇，使得裝飾顆粒3在地面覆層I的表面4的覆蓋率為大于2%，優(yōu)選大于5%。在本實(shí)施例中，覆蓋率在2.4%的范圍內(nèi)。形成基體材料的粗物質(zhì)(SBR)具有120ML (l+4/100°C)的門尼粘度?；w材料(SBR)具有在從90至95肖氏A范圍內(nèi)的硬度和從100%至150%范圍內(nèi)的斷裂伸長(zhǎng)率。在此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將裝飾顆粒粘結(jié)到基體材料的基質(zhì)中即使在高機(jī)械壓力下也是安全的。
[0025]圖2示出了一種用于生產(chǎn)地面覆層的裝置。在此，首先提供了基體材料2的原料，并且然后將其轉(zhuǎn)換為薄片的形式。對(duì)于這一點(diǎn)，原料(例如SBR的原料)是在捏合機(jī)中混合，并將所得到的原物質(zhì)引入壓延機(jī)，其輥安排將原料輥軋成薄片的形式。在壓延過(guò)程中夾雜的氣泡也從原料中排出。將形成基體材料2的以薄片形式提供的此材料引入用于連續(xù)硫化(即用于交聯(lián)彈性體材料)的設(shè)備中。該設(shè)備可以被設(shè)計(jì)為用于連續(xù)或不連續(xù)地硫化，但此圖中示出了在設(shè)計(jì)為薄片硫化系統(tǒng)的設(shè)備中的連續(xù)硫化。
[0026]在引入硫化過(guò)程之前，上述礦物裝飾顆粒撒播到基體材料上，并且為了靜電放電的目的，在此將礦物顆粒沿一個(gè)放電條引導(dǎo)。[0027]對(duì)于連續(xù)硫化，薄片硫化系統(tǒng)包括一個(gè)可加熱的輥，一條可張緊的鋼帶圍繞其圓周的一部分。鋼帶被引導(dǎo)到輥輪上，并與該可加熱的輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)。將基體材料2引入在鋼帶與輥之間的間隙用于硫化，連續(xù)地圍繞該輥繞轉(zhuǎn)，并且然后被除去。薄片硫化系統(tǒng)是這樣建立的，使得基體材料2在系統(tǒng)中保留五分鐘，在此硫化溫度為180°C。硫化作用交聯(lián)該材料，并由此產(chǎn)生橡膠彈性體特性。在將基體材料2引入到輥與鋼帶之間的間隙中之后，立即將裝飾顆粒壓入基體材料，在此這些顆粒被壓入基體材料的方式是這樣，使得裝飾顆粒的投影以及因此其外部輪廓在地面覆層I的表面4保持可識(shí)別的。所啟用的硫化將裝飾顆粒形狀配合且材料配合地結(jié)合到基體材料中。
[0028]在硫化后的冷卻之后，將基體材料2切割成一定的尺寸以得到板材。
[0029]優(yōu)選使用自動(dòng)圖像分析來(lái)確定球形度以及確定平均顆粒寬度。為了測(cè)量，將松散的顆粒施用到一個(gè)背面被照亮的板上。通過(guò)CCD相機(jī)記錄遮擋住光的顆粒。然后將由CCD相機(jī)記錄的圖像傳遞到自動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)。圓度描述了顆粒圖像的表面積與顆粒圖像的周長(zhǎng)之間的比值。球形顆粒的圓度為1，但隨著從圓形偏差增大，數(shù)值接近于零。顆粒的圓度是由以下公式表示，其中A是裝飾顆粒的投影面積而U是其周長(zhǎng):
【權(quán)利要求】
1.一種地面覆層(1)，包含薄片形或板形的并且由彈性體材料制成的基體材料(2)，其中該基體材料(2 )設(shè)置有礦物裝飾顆粒(3 )，其特征在于該礦物裝飾顆粒(3 )的密度不大于3kg/dm3。
2.如權(quán)利要求1所述的地面覆層，其特征在于，在Q3累積分布中，具有(X。min)在0.35mm與1.4mm之間顆粒寬度的顆粒組分的礦物裝飾顆粒(3)的X50球形度為小于或等于0.65。
3.如權(quán)利要求1或2所述的地面覆層，其特征在于該礦物裝飾顆粒(3)的莫氏硬度小于7ο
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的地面覆層，其特征在于該礦物裝飾顆粒(3)包括花崗巖顆粒和/或云母。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的地面覆層，其特征在于具有裝飾顆粒(3)的該地面覆層(I)的表面(4)的覆蓋率為大于2%，優(yōu)選大于5%。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的地面覆層，其特征在于施用到該地面覆層(I)的顆粒組分的裝飾顆粒(3)的平均直徑為小于或等于2mm，優(yōu)選小于或等于1.5mm。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的地面覆層，其特征在于該基體材料(2)包括含有丁二烯單體的橡膠。
8.一種用于生產(chǎn)如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的地面覆層(I)的方法，其中首先提供該彈性體基體材料(2)并將其轉(zhuǎn)換為薄片或板的形式，然后將密度不超過(guò)3kg/dm3的礦物裝飾顆粒(3 )撒播到該基體材料(2 )的表面(4 )上，并且將設(shè)置有這些裝飾顆粒(3 )的基體材料(2)引入硫化設(shè)備以進(jìn)行硫化。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于該硫化以連續(xù)過(guò)程進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，在將這些礦物裝飾顆粒(3)撒播到該基體材料(2)上的過(guò)程中，將這些礦物裝飾顆粒(3)和/或該基體材料(2)引入用于靜電放電的設(shè)備中。
11.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于將該基體材料(2)在硫化之后切割成一定的尺寸。
【文檔編號(hào)】E04F15/16GK103874813SQ201280047687
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】馬里奧·克勒格爾, 安德列亞斯·阿爾布雷希特, 迪特爾·麗舍, 斯特凡·穆勒 申請(qǐng)人:諾亞系統(tǒng)有限公司