CN103153594B - 地面覆盖物及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造地面覆盖物的方法，所述地面覆盖物包括弹性体材料的大致网型或板型基体，所述基体提供有颗粒，所述颗粒由热塑性弹性体制成，并且所述颗粒借助于电离辐射进行预处理。

Description

地面覆盖物及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种地面覆盖物，该地面覆盖物包括由弹性体材料制成的大致片形或板形基体，其中，所述基体提供有颗粒。
背景技术
从德国专利DE19848137B4已知这样的地面覆盖物。其中所示出的地面覆盖物提供有颗粒，用于向该地面覆盖物赋予颜色，这些颗粒被分散到已经被成形为片材的基材上。所述颗粒由未硫化的橡胶材料构成。随后的热处理将所述颗粒软化，使得它们通过机械力的作用而变形。这导致了颗粒的均匀粘结。
如上所述的未硫化橡胶颗粒的使用由此特别适于对地面覆盖物进行着色。然而，由于所述颗粒会在随后的机械和热处理过程中发生不规则的变形，所以它们并不适用于向所述地面覆盖物赋予规定形式的图案。为了赋予地面覆盖物规定的图案，所述颗粒能够由已经被硫化的橡胶材料制成。它们是尺寸稳定的，甚至在随后的机械和热处理步骤期间也是如此。然而，由于在随后加工步骤期间对于尺寸稳定性的高需求，所以一方面对于形状多样性，并且另一方面对于颗粒的材料选择都会受到限制。
发明内容
本发明的目标在于，提出一种地面覆盖物，该地面覆盖物包含容易生产的颗粒并且具有规定形式的图案。
这一目标通过权利要求1和6的技术特征来实现。从属权利要求涉及有利实施例。
为了实现所述目标，颗粒由热塑性弹性体制成。热塑性弹性体(TPE)是这样的塑料，其在室温下具有与弹性体的特性可相比较的特性，并且在高温下具有与热塑性塑料的特性可相比较的特性。结果，由热塑性弹性体制成的物体在室温下具有相对低的硬度和橡胶状弹性。在高温下，热塑性弹性体的交联点可逆地分开，使得能够借助于在热塑性塑料行业中常用的方法例如注射成型或挤出来对材料进行加工，其中，在材料被冷却之后弹性体特性被恢复。热塑性弹性体以宽范围的颜色可用，并且特别地还以透明形式可用，其中，特别地使用透明热塑性弹性体允许生产部分透明的地面覆盖物，否则，如果所述颗粒是有颜色的，则允许生产部分半透明的地面覆盖物。在这里，特别有利的是，能够将透明热塑性弹性体制成为硬度大致对应于基体的硫化弹性体材料的硬度。由此，能够制造在其整个表面积上具有类似特性的可铺设地面覆盖物。相反，透明地构造的可硫化的弹性体材料通常仅具有低硬度，使得所述颗粒不如基体的基材坚硬，因此，地面覆盖物将不具有在整体上连续均匀的特性。
优选地，借助于电离辐射对颗粒进行预处理。电离辐射包括能够将电子从原子或分子移除使得离子或分子残留物留下的任意类型的辐射。这些活性颗粒在预处理期间与热塑性弹性体的聚合物反应，使得它们至少部分地可逆交联。这种交联在无需将交联剂或硫化剂添加到材料中的情况下发生。由于这种至少部分交联，颗粒是尺寸稳定的，即使在暴露至高温下也是如此，同时保留它们的弹性体特性。因此，即使在机械负载下并且暴露至高温，例如在基体的硫化期间，颗粒也保留它们的规定形式。由此，能够以多种规定形式来生产颗粒，并且将颗粒混合(admix)到基体中。借助于电离辐射的交联是特别有利的，因为这是在没有暴露至压力或高温下来执行的，使得所添加的用以交联的颗粒在辐射期间保持它们的形式，并且在交联之后保持尺寸稳定。
颗粒能够被构造为是至少部分透明的。具体地，热塑性弹性体以多种颜色并且特别地还以透明形式可用，其中，特别地使用透明的热塑性弹性体允许生产部分透明的地面覆盖物，或者，如果所述颗粒是有颜色的，则允许生产部分半透明的地面覆盖物。此外，地面覆盖物能够被制成使得其是半透明的。在这里，特别有利地是，将透明热塑性弹性体制成为硬度大致对应于基体的硫化弹性体材料的硬度。由此，能够生产在其整个表面积上具有类似特性的地面覆盖物。相反，透明地构造的可硫化的弹性体材料通常比热塑性材料具有更低的硬度，使得地面覆盖物不具有连续均匀的特性。
此外，透明地构造的热塑性材料还可以被提供有效应颜料。效应颜料向地面覆盖物给予在色调或光泽上的角度相关变化。它们通常由具有特定光学特性的金属颗粒制成。这种颜料的效果在透明材料中特别清楚地显现，其中，所述颜料被特别牢固地掺入到透明热塑性材料的基体中。
基体的弹性体材料能够由热塑性弹性体或橡胶制成。由这种材料制成的地面覆盖物具有有利的使用性能，诸如防滑性能、冲击式隔音(impactsoundinsulation)和低静电带电。此外，聚合物能够被选择成使得所述地面覆盖物还展示有利的、特别低排放的火焰行为。用于地面覆盖物的基体的有利材料是丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、天然橡胶(NR)和异戊二烯橡胶(IR)。
所述颗粒能够由半成品制成。出于这种目的，热塑性弹性体在混合到基体中之前经受成形加工。有利的成形加工是注射成型和挤出。这些方法能够被用于生产多种形状的颗粒。可能的形状是具有圆形、圆环形、星型或椭圆形横截面的圆柱部分。为了生产所述颗粒，注射成型能够被用于制作自由形体，或者能够用挤出来生产型材，所述型材随后能够被切割成所期望的长度。优选地，以这种方式生产的颗粒借助于电离辐射经受交联，使得所述颗粒在进一步加工期间在基体中保持其形状。
基体的弹性体材料和颗粒的热塑性弹性体优选地均具有至少一种匹配单体。该两种组分的相同的单体相对于彼此具有良好的粘结性能，从而导致颗粒在基体中特别良好的粘结。所述粘结能够通过使用粘结增进剂来更进一步改进。有利的材料组合是包含苯乙烯的TPE，其中基体的弹性体材料同样包含苯乙烯，和包含丁二烯的TPE，其中基体的弹性体材料同样包含丁二烯。包含苯乙烯的TPE包括例如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEBS)。在这里，SBS和SEBS具有苯乙烯单体，以及至少部分地具有丁二烯单体。因此，来自该TPE的颗粒还有利地适于在包含丁二烯单体的基体中的使用。
当使用热塑性弹性体时，基体和颗粒的材料应当优选地彼此配合，使得它们同样具有匹配单体或至少化学相似的单体，以彼此实现最有可能的材料相容性。
利用根据本发明的用于生产地面覆盖物的方法，首先，由热塑性弹性体制成颗粒，并且随后利用电离辐射对颗粒进行处理，并且以这种方式预处理的颗粒被混合到弹性体材料中，所述弹性体材料随后被进一步加工成片形或板形基体。由于电离辐射，热塑性弹性体至少部分交联。以这种方式预处理的颗粒还是尺寸稳定的，甚至是在暴露至高于160℃的温度下和高至200巴的压力下也是尺寸稳定的。结果，掺合到基体中的颗粒保持其形状，甚至在通常用于生产地面覆盖物的加工步骤期间也保持其形状，所述加工步骤包括机械加工诸如混合、压延(calandering)和挤出，以及热处理诸如预加热和硫化。结果，能够生产具有图案的地面覆盖物，其中，地面覆盖物的图案通过颗粒的成形来规定。
利用电离辐射的处理能够包括利用β和/或γ射线的辐射。这些射线是特别高能的，并且深入穿透到材料中。辐射剂量为至少150kGy的辐射处理已经被证明是有利的。这样的辐射剂量导致显著的交联。该处理在没有暴露至压力或高温的情况下发生。
颗粒能够由半成品制成。所述半成品能够借助于从热塑性材料的加工通常已知的方法诸如注射成型或挤出来生产。如果可应用，则这些半成品随后被切割，并且借助于辐射处理来交联。如上所述的方法允许以多种形状来生产半成品，使得能够生产具有不同图案的地面覆盖物。
在下文中更加详细地说明根据本发明的地面覆盖物的若干实施例。
附图说明
作为示例，图1示出具有弹性体材料的基体的地面覆盖物，所述弹性体材料的基体提供有由交联的热塑性弹性体制成的颗粒。所述颗粒由半成品制成，并且以多种形状可用。仅作为示例，附图示出包含具有圆形、环形、半月形和星型的横截面的颗粒的地面覆盖物。颗粒能够在颜色方面不同于基体，或者它们可以被构造成是透明的，使得所述地面覆盖物是部分半透明的。
图2示出根据图1的地面覆盖物，其中，在该实施例中的颗粒被构造为条带形式和串线形式。图2还示出条带形式以及自由意大利面图案的颗粒布置。
具体实施方式
示例1
地面覆盖物由弹性体材料制成的板形基体构成；在该实施例中，其由丁苯橡胶(SBR)制成。所述基体提供有热塑性弹性体的透明颗粒；在该实施例中，其由苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)制成。为了生产所述颗粒，首先，借助于挤出来生产型材作为半成品，所述半成品随后被切割为至恰当的尺寸。这导致了具有规定的长度的规定的轮廓的颗粒。这些颗粒被暴露至在150kGy的辐射剂量下的电离γ辐射源，从而导致热塑性弹性体的交联。以这种方式交联的颗粒被添加至弹性体材料，随后所述弹性体材料与所述颗粒混合，借助于压延机成形为片，并且在160℃下经受热处理，以将SBR硫化。在混合加工期间，混合物的在4kW/kg的范围中的高能量输入被施加到包含弹性体材料和热塑性弹性体的原料化合物。由于强烈的剪应力，该机械能量输入最终被转化成热，这是颗粒在其中保持稳定的过程。该混合步骤的有利效果在于，颗粒在基体中特别均匀的分布，并且因此地面覆盖物特别均匀的材料特性。在这种机械和热处理期间，将保持颗粒尺寸稳定。由于匹配单体，即苯乙烯，所述颗粒被牢固地掺入到地面覆盖物的基体中。这里，颗粒一直到达地面覆盖物的表面，使得颗粒在地面覆盖物上形成规定的图案。
示例2
在混合步骤之后，在示例1中描述的地面覆盖物被成形为具有双层厚度的片，并且随后借助于圆锯片***成具有相同厚度的两个片。在地面覆盖物被铺设之后，通过***产生的表面形成离开地面的侧。由于***，颗粒清楚地呈现在新产生的表面上；由于基底材料在压延加工期间溢流，所以当颗粒至少部分地覆盖在未***的片的表面上是，这是特别有利的。颗粒的半透明效果非常明显，特别是当使用透明颗粒时。该效果能够通过研磨地面覆盖物的两个背面而更进一步改进。
包括根据本发明的具有透明颗粒和半透明粘合剂、优选丙烯酸酯粘合剂、尤其是氰基丙烯酸酯粘合剂的地面覆盖物的地面覆盖物***与来自于地面，即来自于背部的照明结合表现出特别引人注目的效果。
实施例3
地面覆盖物由弹性体材料制成的板形基体构成；在该实施例中，其由丁腈橡胶(NBR)制成。所述基体提供有由热塑性弹性体制成的不同颜色的颗粒；在该实施例中，其由苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)制成。为了制造所述颗粒，首先，将平层制成半成品，该半成品随后被切碎以形成颗粒。这些颗粒被暴露至在150kGy的辐射剂量下的电离γ辐射源，从而导致热塑性弹性体的交联。为了生产所述基体，弹性体材料被混合并且使用压延机成形为片。所述颗粒被分散(scattered)到如此形成的片上，并且具有分散到其上的颗粒的片随后被硫化。在分散步骤期间，有利的是，需要相对少的颗粒来获得引人注目的表面。随后，使所述片在160℃下经受热处理以硫化SBR。在该机械和热处理期间，颗粒保持尺寸稳定。由于匹配单体，即苯乙烯，颗粒被牢固地掺入到地面覆盖物的基体中。这里，颗粒一直到达地面覆盖物的表面，使得颗粒在地面覆盖物上形成预定的图案。
以下表格示出根据本发明的由弹性体材料和热塑性弹性体制成的材料组合，其用于生产根据本发明的地面覆盖物：
丁腈橡胶(NBR) SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)
丁苯橡胶(SBR) SBS
SBR SEBS(氢化SBS)
SBR SIS(苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物)
SBR SEBS
丁二烯橡胶(BR) SBS
三元乙丙橡胶(EPDM) SEBS
天然橡胶(NR) SIS
异戊二烯橡胶(IR) SIS
当选择热塑性弹性体的基体时，根据本发明的材料组合同样具有优选的匹配单体。

Claims (13)

1.一种地面覆盖物，包括由弹性体材料制成的大致片形或板形的基体，其中所述基体提供有颗粒，
其特征在于，所述颗粒由热塑性弹性体构成，其中，借助于电离辐射对所述颗粒进行预处理，
其中，所述热塑性弹性体是这样的塑料，其在室温下具有与弹性体的特性可相比较的特性，并且在高温下具有与热塑性塑料的特性可相比较的特性，由此由热塑性弹性体制成的物体在室温下具有相对低的硬度和橡胶状弹性，但在高温下，所述热塑性弹性体的交联点可逆地分开，使得能够对所述热塑性弹性体进行加工，其中在所述热塑性弹性体已经被冷却之后弹性体特性被恢复。
2.根据权利要求1所述的地面覆盖物，其特征在于，所述基体的弹性体材料由热塑性弹性体或橡胶制成。
3.根据权利要求1或2所述的地面覆盖物，其特征在于，所述颗粒由半成品制成。
4.根据权利要求1或2所述的地面覆盖物，其特征在于，所述颗粒被构造为至少部分透明。
5.根据权利要求1或2所述的地面覆盖物，其特征在于，所述基体的弹性体材料和所述颗粒的热塑性弹性体均具有至少一种匹配单体。
6.一种用于生产根据权利要求1-5中的任一项所述的地面覆盖物的方法，其中，首先，由热塑性弹性体制成颗粒，随后利用电离辐射对所述颗粒进行处理，并且将处理后的所述颗粒混合到弹性体材料中，所述弹性体材料随后被进一步加工成片形或板形的基体。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用电离辐射对所述颗粒进行的所述处理被实施成使得所述颗粒在对所述弹性体材料进行所述进一步加工以形成地面覆盖物期间保持尺寸稳定。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，利用电离辐射进行的所述处理涉及利用β射线和/或γ射线的辐射。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述进一步处理包括机械成形加工和/或热处理。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述颗粒由半成品制成。
11.一种地面覆盖物***，包括根据权利要求1-5中的任一项所述的地面覆盖物，其中，所述地面覆盖物能够利用透明粘合剂被粘附到地面上。
12.根据权利要求11所述的地面覆盖物***，其特征在于，所述颗粒被构造为至少部分透明。
13.根据权利要求11或12所述的地面覆盖物***，其特征在于，所述地面覆盖物能够利用丙烯酸酯粘合剂被粘附到所述地面上。
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