CN109982836A - 用于生产层压复合材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产层压复合材料的方法，并涉及按照所述方法生产的层压复合材料及其用途。本发明的层压复合材料具有三明治状构造并基于卤代聚合物，特别是基于聚氯乙烯(PVC)，并包含由卤代聚合物制成的第一平面结构和由卤代聚合物制成的第二平面结构以及至少一个基于无机纤维的织物平面结构，所述织物平面结构被排列在所述第一平面结构和第二平面结构之间，其中所述基于无机纤维的织物平面结构包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域，由卤代聚合物制成的两个平面结构通过所述织物平面结构彼此单片地连接。本发明的三明治状层压复合材料特别适合用于生产“豪华乙烯基板”(LVT)产品。

Description

用于生产层压复合材料的方法
本发明涉及一种用于生产层压复合材料的方法以及通过这种方法生产的层压复合材料和它们的用途。此外，生产本发明的层压复合材料所必需的起始产品也适用于生产其他复合材料。
层压复合材料早已为人所知并被用于许多应用中。现代层压复合材料具有分层构造，其中每一个层具有专门的功能，或是机械功能和/或是光学/触觉功能。通过这种方式，整体性能可以根据预期目的来优化。具体来说，通过这种方式，由强化材料形成的织物毡结构例如非织造物或无皱褶织物正被越来越多地使用。
非织造物、特别是湿法非织造物的生产已知超过50年，并且最初被用于造纸的工艺和设备中。
为了生产湿法非织造物例如玻璃纤维非织造物，在被称为制浆机的设备中将玻璃纤维分散在水中，其中玻璃纤维的比例为约0.1–1重量％。就此而言，必须小心，使得在分散期间所述玻璃纤维尽可能少地被损伤，即基本上没有纤维断裂。将分散的玻璃纤维暂时储存在一个或多个储存容器中。将它们通过流浆箱排出，因此将玻璃纤维的浓度降低10至20倍。排出在旋转机器筛网上进行，通过所述旋转机器筛网将水抽出并形成湿法玻璃纤维非织造物。将抽出的水返回到工艺，即它被循环利用。随后，向新形成的玻璃纤维非织造物施加粘合剂，其在干燥或固化后加固所述玻璃纤维非织造物，使得它可以被卷起或进一步加工。
玻璃纤维材料、玻璃纤维长度和玻璃纤维直径以及基重和粘合剂的量根据应用领域进行调整。
玻璃纤维非织造物尤其被用于生产层状滚压制品或板材，所述层状滚压制品或板材被用于广泛的不同应用。例如，这种类型的非织造物与已被知道好些年的被称为B级粘合剂的材料相组合，尤其被用于生产例如基于木质材料的装饰性复合材料。
此外，用B级树脂浸渍的非织造物、特别是玻璃非织造物是已知的，其中无机填充剂可以存在于所述B级粘合剂树脂中。这种类型的材料适合于生产防火层压物，例如在EP 2431 173 A1中描述的那些。
此外，具有无机填充剂以强化石膏板的非织造物或具有无机涂层的被称为油漆基材的材料是已知的；在安装在墙上后，它们需要进一步油漆。
为了在船舶、铁路或特别是公共和/或商业建筑物中使用上述材料，由于火灾带来的风险，它们必须被制造得甚至更加安全。关于消防的更加严格的法规要求是已知的。这些增加的要求也越来越多地包括室内工程的各个组件例如用于家具的层压物、建筑构件或地板构件。这种类型的构件本身可能有时被分类为对于消防要求来说不安全，或者只能以极大代价生产才能被分类为防火的。作为实例，对于基于纸的层压物来说，添加大比例的阻燃剂以使可燃的纸难以燃烧或不可燃。使用玻璃非织造物作为用于这类物质的支撑物，意味着将容易得多地遵从消防要求。
因此，当生产豪华乙烯基板(LVT)地板覆盖物时，希望将基于玻璃纤维的强化织物毡结构的正面性质整合到它们中。LVT材料是具有三明治状层压构造的基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层压复合材料。
然而，对解决方案的最初搜索表明，将基于玻璃纤维的强化织物毡结构整合在基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的两个层之间并不是容易的事。因此，到目前为止，只有基于单独的玻璃纤维/玻璃丝的采取丝状无皱褶织物或玻璃纤维纱形式的强化是已知的。当生产这种类型的复合材料时，几乎完全使用不连续方法。
然而，为了利用玻璃纤维强化的全部潜力，目的是将基于玻璃纤维的强化织物毡结构整合到基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料中。就此而言，也应该能够使用连续生产方法。
因此，本发明涉及一种用于生产基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层压复合材料的方法，所述方法包括下述步骤：
(i)生产、提供或供应由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构，
(ii)将基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构施加到步骤(i)的层状结构的至少一个侧面上，
(iii)生产、提供或供应由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第二层状结构并将所述第二层状结构施加到按照步骤(ii)获得的结构，其中所述第二层状结构被施加到已施加有基于玻璃纤维的织物毡结构的侧面，
(iv)通过施加压力和/或温度将按照步骤(iii)获得的结构层压，
其特征在于
(v)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
在本发明的方法的变化形式中，一个或多个另外的层可以被任选地施加到所述层状结构或存在于所述层状结构上，例如装饰层和/或保护层，其中这些另外的层已经存在或任选地在步骤(iv)的层压之前或之后施加。这些另外的层位于所述第一和/或第二层状结构的背对着所述织物毡结构的侧面上，即在所制备的层压复合材料的两个外侧面之一上。
另一方面，本发明涉及一种基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料，其包含：
(i)由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第一层状结构，
(ii)由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第二层状结构，
(iii)基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其被布置在所述第一层状结构与所述第二层状结构之间，
(iv)(i)的第一层状结构、(ii)的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构和(iii)的第二层状结构通过层压粘合在一起。
其特征在于
(v)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
在本发明的变化形式中，本发明的层压复合材料可以任选地在至少一个外侧面上包含一个或多个另外的层，例如装饰层和/或保护层。这些另外的层已经存在于所述层状结构上或任选地在所述方法的步骤(iv)的层压之前或之后施加。这些另外的层位于所述第一和/或第二层状结构的背对着所述织物毡结构的侧面上，即在所制备的层压复合材料的两个外侧面之一上。
根据美国专利5 462 642，由玻璃纤维形成的包含具有高和低透气性的区域的湿法织物毡结构以及它们的生产在原理上是已知的。
本发明的另一方面在于：基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构用于生产基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料以及用于生产墙或天花板镶板的用途，其中所述织物毡结构是纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域，在所述墙或天花板镶板中本发明的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构在支撑物上形成装饰性覆盖层，其中所述织物毡结构是纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。在其他应用中，所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构被用作毯底衬，其中所述织物毡结构是纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域，其中所述毯可以是织造或非织造毯。
因此，另一方面，本发明提供了一种复合材料，其包含：
(i)支撑材料，特别是石膏板或纤维绝缘材料；
(ii)基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其被布置在所述支撑材料上，
(iii)(i)的支撑材料和(ii)的织物毡结构通过层压粘合在一起，
其特征在于
(iv)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
优选地，上述具有支撑材料的复合材料是墙或天花板镶板。所述层压可以在粘合剂、特别是化学或热塑性粘合剂的帮助下实现。复合材料的特征在于特别美观的视觉外观。
上述本发明的层压复合材料和在复合材料中使用的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构进而是有价值的起始产品并且也构成本发明的一个方面，其中所述织物毡结构是纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
由卤代聚合物形成的层状结构
按照本发明使用的由卤代聚合物形成的层状结构优选地基于聚氯乙烯(PVC)。所述层状结构可以是箔的形式，但通常是挤出或压延结构例如板的形式，并且一般不做任何限制；通常，它包括已在三明治状层压复合材料的生产中、特别是豪华乙烯基板(LVT)的生产中使用的材料。
本发明的由卤代聚合物形成的层状结构也可以在压制所述层压物时，即在层压期间开始形成。就此而言，将由卤代聚合物形成、优选地由PVC形成的粒子或碎片以松散形式施加到传送带上或所述织物毡结构上。在压制或层压期间通过所述粒子或碎片的融合来形成所述层状结构。有利的是，这个过程可以连续进行，因为高的压制温度和伴随的较短周期时间是可能的。
特别是当生产豪华乙烯基板(LVT)时，本发明的基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料和基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构通常具有1mm至15mm之间的总厚度。本发明的基于无机纤维的织物毡结构、特别是湿法玻璃纤维非织造物优选地具有在至少0.2mm范围内的厚度“d”。所述织物毡结构的厚度不应超过所述层压物总厚度的20％。
基于无机纤维的织物毡结构
具体来说，按照本发明使用的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是基于无机纤维、优选地玻璃纤维的湿法非织造物。
所使用的玻璃纤维是不连续纤维，即被称为短纤维或短切纤维的纤维。除了玻璃纤维之外，也可以使用其他无机纤维例如陶瓷纤维和/或矿物纤维或甚至其混合物来代替至少一部分所述玻璃纤维。
适合的矿物和陶瓷纤维的实例是铝硅酸盐、陶瓷、白云石、硅灰石纤维，或来自于火成岩的纤维，优选地玄武岩、辉绿岩和/或暗玢岩纤维，特别是玄武岩纤维。辉绿岩和暗玢岩被合称为古玄武岩(paleobasalts)，并且辉绿岩通常被称为粗玄岩。
适合的玻璃纤维包括从A玻璃、E玻璃、S玻璃、C玻璃、T玻璃或R玻璃生产的玻璃纤维。
所述矿物纤维或玻璃纤维的平均长度通常在5至120mm、优选地5至30mm之间。所述矿物纤维或玻璃纤维的平均纤维直径通常在5至30μm之间，优选地6至22μm之间，特别优选地8至18μm之间。
除了上述直径之外，也可以使用被称为玻璃微纤维的材料。这里，所述玻璃微纤维的优选平均直径在0.1至5μm之间。
然而，本发明的基于玻璃纤维的织物毡结构，特别是基于玻璃纤维的湿法非织造物是用粘合剂加固的。存在的粘合剂可以被完全或仅仅部分固化。
所述粘合剂通常被施加到新鲜构造的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其优选为湿法纤维非织造物、优选地湿法玻璃非织造物，并且在生产期间仍位于旋转机器筛网上。
就此而言，所述粘合剂优选地以水性粘合剂体系的形式施加，所述水性粘合剂体系包含至少一种有机粘合剂。所述水性粘合剂体系中有机粘合剂的比例通常在10至40重量％之间，优选地15至30重量％之间，其中给出的数字是相对于完全干燥后的粘合剂体系而言的。
施加的有机粘合剂的总量通常在10至40重量％之间，优选地15至30重量％之间，其中给出的数字是相对于完全干燥后的粘合剂体系而言的。
剩余的粘合剂可以通过所述机器筛网收回，使得所述粘合剂均匀分布。
通常对于所述粘合剂体系中的有机粘合剂没有限制，使得用于生产非织造物的任何已知有机粘合剂都可以使用。由于它们的后续用途，使用与卤代聚合物、特别是与基于聚氯乙烯(PVC)的聚合物相容的这种类型的粘合剂，即有机粘合剂和无机粘合剂。
有机粘合剂是优选地基于尿素-甲醛、苯酚-甲醛、密胺-甲醛或其混合物的化学粘合剂、无甲醛粘合剂、不添加催化剂即可完全化学交联的自固化粘合剂。交联优选是热诱导的。适合的其他粘合剂是聚羧酸酯、特别是聚丙烯酸酯，或基于马来酸的共聚物，从乙酸乙烯酯和乙烯形成的聚合物分散系，或类似的复合粘合剂。尿素粘合剂是特别适合的。上述粘合剂也可以另外包含糖类和/或淀粉。
除了上述有机粘合剂之外，也可以使用无机粘合剂。这种类型的无机粘合剂可以几乎完全地或至少部分地代替上述有机粘合剂，即在与上述有机粘合剂的混合物中使用。适合的无机粘合剂的实例是水玻璃，特别是基于硅酸钠的水玻璃。无机粘合剂的比例在0–18重量％之间，其中给出的数字是相对于完全干燥后的粘合剂体系而言的。
使用已知方法来施加所述水性粘合剂体系。刮片、涂布辊、平模或幕式涂布法是特别适合的。
此外，所述水性粘合剂体系可以含有已知添加剂。这些添加剂在所述水性粘合剂体系中的比例在0至最多5重量％之间，其中给出的数字是相对于完全干燥后的粘合剂体系而言的。
所述非织造物的干燥和所述粘合剂的固化通常在干燥机中，在90℃至最多250℃之间的温度下进行，其中在上述温度范围内在所述干燥机中的停留时间通常在30至60秒之间。所述干燥起到固化或交联所述粘合剂的作用，并且去除存在的残留水。
将已在现有技术中用于纤维技术的干燥设备用于干燥。通常，在热空气干燥机中进行干燥。
由于具体使用的机器筛网，按照本发明生产并使用的基于无机纤维的织物毡结构，优选为基于优选由玻璃纤维构造的无机纤维的湿法非织造物，包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。所述具有高透气性的区域和具有低透气性的区域优选地具有至少50％的透气性差异，即所述具有高透气性的区域的透气性比所述具有低透气性的区域的透气性高至少50％。特别优选地，所述透气性差异为至少100％或更高。
按照本发明生产并使用的基于无机纤维、特别是基于玻璃纤维的织物毡结构，以具有高透气性的区域和具有低透气性的区域为特征；这些区域在使用湿法生产所述织物表面期间产生。就此而言，使用特殊的机器筛网，其中所述筛网包含对纤维分散在其中的工艺用水(制浆机水)具有低渗透性或无渗透性的区域。这导致纤维不规则地沉积在所述机器筛网上。图1中更详细地描述了这些按照本发明生产并使用的具有高和低透气性区域的基于无机纤维的织物毡结构。
按照本发明生产并使用的基于无机纤维、特别是基于玻璃纤维的织物毡结构，优选为基于优选由玻璃纤维构造的无机纤维的湿法非织造物，优选地具有10至350g/m2之间、特别是20至200g/m2之间、特别优选地40至140g/m2之间的平均基重，其中给出的数字是相对于不考虑残留水分、即干燥后的玻璃非织造物而言的。在具有高透气性的区域中，基重是上述平均基重的至多70重量％。所述具有高透气性的区域的另一个特征在于由参数“d”、D或L以及L1和L2所定义的几何形状。此外，具有高透气性的区域的边缘被堆高；生产方法使这一点成为必要。特别是在层压后，被堆高的区域在所述织物毡结构中产生具有较高比密度的区域，并在所述具有高透气性的区域周围带来另外的周缘强化，这也使单片接触表面的“撕裂”更加困难。
所述具有高透气性的区域也被通俗地描述为“孔”或“凹陷”，并被定义为其中正如可以在图1中看到的非织造物的局部厚度为平均非织造物厚度“d”的至多80％的区域。
在图1中，对按照本发明生产并使用的基于无机纤维的织物毡结构、特别是湿法玻璃纤维非织造物进行了更详细描述。所述具有高透气性的区域的几何形状借助于两个长度进行定义，即较大长度L1和垂直于L1的较小长度L2，其中L1>5mm，并且L1/L2比率在1–10、优选地1–5的范围内。因此，比率L1/L2＝1描述了圆形几何形状。此外，所述具有高透气性的区域的边缘被堆高。所述堆高，即由D-d形成的差值Δ，必须为厚度“d”的至多20％。因此，关系是Δ＝(D-d)/d<20％。
按照本发明生产并使用的基于无机纤维的织物毡结构、特别是湿法玻璃纤维非织造物，优选地具有0.2至2mm范围内的厚度“d”。
按照本发明生产并使用的基于无机纤维的织物毡结构、特别是湿法玻璃纤维非织造物，具有>1500L/m2sec的透气性。
所述具有高透气性的区域均匀或不均匀地分布在所述基于无机纤维的织物毡结构、特别是所述湿法玻璃纤维非织造物的总表面区域中，并且被所述具有低透气性的区域彼此分隔开，其中相应的具有高透气性的区域之间的距离优选地在5至20mm之间。特别是对于作为复合材料、特别是作为装饰性质至关重要的墙或天花板镶板的应用来说，图案也可以变化，并且例如可以为重复图案的形式。
所述具有高透气性的区域(单片区域)的表面积优选在所述基于无机纤维的织物毡结构、特别是所述湿法玻璃纤维非织造物的总表面积的5至90％之间。
按照本发明生产并使用的基于无机纤维的织物毡结构，优选为基于优选由玻璃纤维构造的无机纤维的湿法非织造物，优选地包含由有机聚合物形成的其他纤维。具体来说，这些有机聚合物纤维是可以通过熔融纺丝形成的热塑性合成聚合物，其与卤代聚合物、特别是与基于聚氯乙烯(PVC)的聚合物相容。
此外，按照本发明生产并使用的基于无机纤维的织物毡结构，优选为基于优选由玻璃纤维构造的无机纤维的湿法非织造物，还包含在所述纤维上的表面处理材料或浆料，其促进润湿和/或附着、包括共价附着到所述卤代聚合物，特别是附着到基于聚氯乙烯(PVC)的聚合物。
基于无机纤维的织物毡结构的生产
按照本发明使用的基于无机纤维的织物毡结构、优选为基于优选由玻璃纤维构造的无机纤维的湿法非织造物的生产，使用本身已知的方法来进行。正如已经提到过的，根据美国专利5 462 642，由玻璃纤维形成的包含具有高和低透气性的区域的湿法织物毡结构以及它们的生产在原理上是已知的。
所述具有高透气性的区域和具有低透气性的区域通过在生产所述毡结构时使用特殊的机器筛网来生产。
下面描述的方法以玻璃纤维非织造物的生产为例，然而，所述方法的相应步骤同样可用于其他纤维材料，特别是无机纤维，并且对于本领域技术人员来说是已知的。
一般来说，在被称为制浆机的设备中将所述纤维分散在水中，其中在玻璃纤维的情况下，玻璃纤维的比例为约0.1重量％至1重量％。
将分散的玻璃纤维暂时储存在一个或多个储存容器中，在所述储存容器中必须防止所述玻璃纤维的沉降分离。这种措施对于本领域技术人员来说也是已知的。
所述玻璃纤维/水分散系的排出或步骤(ii)的排出，通过流浆箱来进行，因此将玻璃纤维的浓度降低10至20倍。这个步骤对于本领域技术人员来说也是已知的。
可以向用于生产所述玻璃纤维/水分散系的水添加其他辅助材料。就此而言，它们通常是增稠剂和表面活性剂。这个步骤对于本领域技术人员来说也是已知的。
所述纤维/水分散系的排出在特殊的旋转机器筛网上进行，所述旋转机器筛网对存在的水具有可变的透过性。通过这种方式，水以不同的速率被抽出，并在所述机器筛网上形成具有高透气性区域和低透气性区域的非织造物。
将抽出的水返回到所述工艺，即循环利用。为了生产所述湿法玻璃非织造物，使用已知装置例如市场上已知的Voith或Sandy Hill
粘合剂的施加以及干燥已在上文公开，并且也适用于所述作为实例描述的方法。
强化
按照本发明生产并使用的基于无机纤维的织物毡结构，优选为基于优选由玻璃纤维构造的无机纤维的湿法非织造物，可以另外包含进一步的强化。
通常，将层状强化材料添加到所述湿法玻璃纤维非织造物在其上形成的旋转机器筛网的上侧面。
强化丝和/或纱线的添加与在层状强化材料的情况下相同进行，或单独地、即从上方或从侧面进行，其中将所述强化丝和/或纱线安置在形成的非织造物中央或者在上和/或下侧面上。***的位置由供应物在所述机器筛网上的非织造物形成的区域中的准确位置设定。最后，唯一的限制是在非织造物形成剂的构造中。
优选地，所述强化材料是具有至少5GPa、优选地至少10GPa、特别优选地至少20GPa的杨氏模量的强化丝和/或纱线。
所述强化丝、即包括单丝、粗纱或所述纱线，具有0.1至1mm或10–2400tex之间、优选地0.1至0.5mm、特别是0.1至0.3mm之间的直径，并具有0.5至100％、优选地1至60％的断裂伸长率。
优选地，将基于碳、玻璃、玻璃纤维粗纱、矿物纤维(玄武岩)的丝、特别是多丝和/或单丝或者金属或金属合金的线(单丝)用作所述强化材料。
出于经济原因，优选的强化材料由玻璃多丝构成，其采取基本上平行的丝层或无皱褶织物的形式。通常，所述玻璃非织造物只在纵向上用基本上平行的丝层强化。
所述强化丝可以被排列成网、网片或无皱褶织物。此外，采取织造织物和多轴向无皱褶织物形式的强化材料是优选的。特别优选地，具有相互平行的强化纱线即经纱层的强化材料以及无皱褶织物或网片是特别优选的。
所述丝的厚度可以随着所需性能特征在宽度限度之间变化。优选地，所述丝的厚度在每米20至250根丝之间。所述丝的厚度垂直于丝运行方向测量。所述强化丝优选地在所述旋转机器筛网的上侧面上形成所述玻璃非织造物之前添加。也可以在所述玻璃非织造物形成期间添加所述丝，使得它们变得被包埋。
用于生产基于卤代聚合物的层压复合材料的方法
本发明的用于生产基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层压复合材料的方法包括下述步骤：
(i)生产、提供或供应由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构，
(ii)将基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构施加到步骤(i)的层状结构的至少一个侧面上，
(iii)生产、提供或供应由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第二层状结构并将所述第二层状结构施加到按照步骤(ii)获得的结构，其中所述第二层状结构被施加到已施加有基于玻璃纤维的织物毡结构的侧面，
(iv)通过施加压力和/或温度将按照步骤(iii)获得的结构层压，
其特征在于
(v)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
在本发明的方法的变化形式中，任选地，一个或多个另外的层可以被施加到所述层状结构或存在于所述层状结构上，例如装饰层和/或保护层，其中这些另外的层已经存在或任选地在步骤(iv)的层压之前或之后施加。这些另外的层在所述第一和/或第二层状结构的背对着所述织物毡结构的侧面上，即在所制备的层压复合材料的两个外侧面之一中。
按照本发明使用的由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构，已在上文详细描述。在所述方法中，它们被直接(在线)或预先(离线)生产并提供或供应。供应可以连续进行，例如通过从辊供应，或者事实上不连续进行，例如通过添加预制材料。步骤(i)、(ii)和(iii)也可以同时进行，例如通过从相应的辊供应。
在步骤(ii)中供应的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，通常覆盖由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构的整个侧面，并且在步骤(iii)中供应的由卤代聚合物形成的第二层状结构进而覆盖整个基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构。在步骤(i)、(ii)和(iii)中使用的由卤代聚合物形成的层状结构和基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构优选地具有相同的覆盖范围，使得边缘不需要进一步加工。
除了上面作为实例给出的三层构造例如PVC->玻璃->PVC之外，也可以设想五层构造，例如PVC->玻璃-PVC(核心)->玻璃->PVC。这些可能的构造都共同具有至少一个三明治状层压结构的沉积，其中将至少一个基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构布置在由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的两个层状结构之间。
步骤(iv)中的层压以公知的方式，使用滚筒或压机，通过压力和温度的作用来进行。通常，层压期间的温度对于不连续过程来说在80℃至140℃之间，对于连续压制过程来说在120℃至180℃之间。使用的压力通常为2–4巴。
通过使用本发明的具有高透气性区域和低透气性区域的织物毡结构，由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构的两个面对的表面通过本发明的织物毡结构的具有高透气性的区域发生接触，并在这些区域中单片地粘合在一起。由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构的两个面对的表面的单片接触表面相对于所关注的具有高透气性区域和低透气性区域的织物毡结构的总表面积来说优选为至少5％(表面积的％)。所述单片接触表面积相对于所述织物毡结构的总表面积来说不应超过90％(表面积的％)。
基于卤代聚合物的层压复合材料
本发明的基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料包含：
(i)由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第一层状结构，
(ii)由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第二层状结构，
(iii)基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其被布置在所述第一层状结构与所述第二层状结构之间，
(iv)(i)的第一层状结构、(ii)的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构和(iii)的第二层状结构通过层压粘合在一起，
其特征在于
(v)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
在本发明的变化形式中，本发明的层压复合材料可以任选地在至少一个外侧面上包含一个或多个另外的层，例如装饰层和/或保护层。这些另外的层已经存在于所述层状结构上或任选地在所述方法的步骤(iv)的层压之前或之后施加。这些另外的层位于所述第一和/或第二层状结构的背对着所述织物毡结构的侧面上，即在所制备的层压复合材料的两个外侧面之一上。
已经在上文详细描述了按照本发明使用的由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构以及基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构。
本发明的基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料的厚度通常在1至15mm之间，优选在3mm至10mm之间，其中所使用的基于无机纤维的织物毡结构、特别是湿法玻璃纤维非织造物，优选地具有至少0.2mm的厚度“d”。然而，取决于应用，更薄或更厚的层压物也是可能的。特别是，当生产豪华乙烯基板(LVT)时，所述层压物的总厚度通常在1mm至20mm之间。所述织物毡结构的厚度不应超过所述层压物的总厚度的20％。上面提到的总厚度优选地是相对于三层构造即例如PVC->玻璃->PVC以及五层构造即例如PVC->玻璃->PVC(核心)->玻璃->PVC而言的。
通过使用本发明的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，优选地非织造物、特别是玻璃纤维非织造物，可以生产具有非常均匀的机械性质的三明治状层压复合材料，其具有几乎单片的性能。由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构的两个面对的表面的单片接触表面相对于所使用的具有高透气性区域和低透气性区域的织物毡结构的总表面积来说优选为至少5％(表面积的％)。
此外，本发明的特殊织物毡结构的使用能够使所述方法更快且更成本有效地并且连续地进行，特别是使用被称为滚压工艺的方法，在所述滚压工艺中所有必需材料作为滚压制品供应和加工。
应用
本发明的基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料和三明治状粘合的基于玻璃纤维的织物毡结构可用于生产复合材料和层压物，特别是用于生产豪华乙烯基板(LVT)。
生产用作墙或天花板镶板的复合材料的方法
用于生产用作墙或天花板镶板的复合材料的方法包括下述步骤：
(i)生产、提供或供应支撑材料、特别是石膏板或纤维绝缘材料；
(ii)将基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构施加到步骤(i)的支撑材料的至少一个侧面，
(iii)在压力和/或温度的作用下，任选地使用化学或热塑性粘合剂，将按照步骤(i)获得的结构层压，
其特征在于
(iv)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
优选地，上述具有支撑材料的复合材料是墙或天花板镶板。所述复合材料的特征在于特别美观的视觉外观。
优选地，按照(i)使用的支撑物是基于木材的材料，例如胶合板或木质层压物、压制板特别是刨花板和OSB(定向刨花板)、重组木板、特别是多孔纤维板、透气纤维板、硬(高密度)纤维板(HDF)和中密度纤维板(MDF)和arbo-form。其他可能的材料是由纸、软木、纸板、矿物组分和/或被称为蜂巢的材料形成的板。所述木质材料通常是板或厚板状木质材料，其通过在热压过程中将各种不同的木质粒子形式与天然和/或合成粘合剂混合来生产。
本发明的支撑物还包含由木纤维、纤维素纤维、天然纤维或其混合物和粘合剂形成的物质，其中粘合剂的比例通常超过15重量％。如果适合，所述物质也用玻璃、玄武岩或合成纤维强化。
优选地，所述纸是基于天然、合成、矿物或陶瓷纤维或事实上来自于这些类型的纤维的混合物的纸。
所述纸板优选为基于天然和/或合成纤维的纸板，其中它们还可以包含矿物和/或陶瓷纤维以及这些类型的纤维的混合物。所述矿物板优选为可商购的带有双面纸板包层的矿物纸板、石膏板、陶瓷纤维板、水泥板或熟石膏板。如果适合，所述板可以用天然和/或合成纤维强化，其中它们也可包含矿物和/或陶瓷纤维。所述强化纤维可以为丝、单丝的形式或作为短切纤维。
除了所描述的材料之外，所述支撑物也可以由软木或其他植物材料构成。
在步骤(i)中使用的纤维绝缘材料是所述基于矿物纤维、特别是由玻璃和/或矿物棉形成的纤维的纤维非织造物，其被粘合到所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其中这优选地通过使用热塑性胶黏剂来进行。所述纤维绝缘材料优选为自支撑的，即被施加到支撑膜。所述纤维绝缘材料优选地具有5mm至250mm之间的厚度。
包含在所述复合材料中的支撑物的基重取决于最终应用，并且不受到任何限制。
已经详细描述了用于生产上述本发明的复合材料的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其中所述织物毡结构是纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域；就此而言，所述优选实施方式也对这种复合材料有效。
测量方法
透气性：透气性按照DIN EN ISO 9237:1995-12来确定。就此而言，它是平均的透气性(LDL总[L/m2s])，即在具有高和低透气性区域的织物毡结构上的测量值。
基重：基重按照DIN EN ISO 29073-1:1992-08来确定。就此而言，它是平均的基重(FG总[gsm])，即在具有高和低透气性区域的织物毡结构上的测量值。
杨氏模量：杨氏模量按照ASTM E111–04(2010)，使用应力-应变图在室温(23℃)下确定。
纤维直径：纤维直径通过显微镜确定。
非织造物厚度的确定：非织造物厚度按照ISO 9073-2:1995来确定。厚度“d”在具有FG总的均匀织物毡结构上确定，而厚度“D”在具有高和低透气性区域的织物毡结构(基重＝FG总)上确定。
具有高透气性的区域：
具有高透气性的表面积通过显微镜确定。
具有高透气性的区域的平均基重的确定如下进行：冲压出由L1、L2定义的表面区域，然后将已被冲压出的总表面积考虑在内，确定冲压出的表面区域的重量。
透气性LDL(高透气性(LDL高)相比于低孔隙度(LDL低))的确定通过计算机使用下述计算规则来进行：
LDL总＝{(LDL低)x(表面积[％]/100)}+{(LDL高)x(表面积[％]/100)}。LDL总是对包含具有高和低透气性的区域的织物毡结构测量到的透气性，而LDL低是厚度为“d”并且基重与用于确定LDL总相同的均匀织物毡结构的透气性。

Claims (16)

1.一种用于生产基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层压复合材料的方法，所述方法包括下述步骤：
(i)生产、提供或供应由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的层状结构，
(ii)将基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构施加到步骤(i)的层状结构的至少一个侧面上，
(iii)生产、提供或供应由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第二层状结构并将所述第二层状结构施加到按照步骤(ii)获得的结构，其中所述第二层状结构被施加到已施加有基于玻璃纤维的织物毡结构的侧面，
(iv)通过施加压力和/或温度将按照步骤(iii)获得的结构层压，
其特征在于
(v)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
2.一种基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料，其包含：
(i)由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第一层状结构，
(ii)由卤代聚合物形成、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的第二层状结构，
(iii)基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其被布置在所述第一层状结构与所述第二层状结构之间，
(iv)(i)的第一层状结构、(ii)的基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构和(iii)的第二层状结构通过层压粘合在一起。
其特征在于
(v)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
3.基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构用于生产基于卤代聚合物、特别是基于聚氯乙烯(PVC)的三明治状层压复合材料以及用于生产墙或天花板镶板的用途，其中所述织物毡结构是纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域，在所述墙或天花板镶板中所述织物毡结构在支撑物上形成装饰性覆盖层或者是织物毯底衬。
4.一种复合材料，其包含：
(i)支撑材料，特别是石膏板或纤维绝缘材料；
(ii)基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其被布置在所述支撑材料上，
(iii)(i)的支撑材料和(ii)的织物毡结构通过层压粘合在一起，
其特征在于
(iv)所述基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构是非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，并且所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
5.一种基于无机纤维、优选地玻璃纤维的织物毡结构，其中所述织物毡结构是纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物，其特征在于所述纤维非织造物、优选地玻璃纤维非织造物包含具有高透气性的区域和具有低透气性的区域。
6.权利要求5的织物毡结构，其特征在于所述具有高透气性的区域与具有低透气性的区域之间的透气性差异为至少50％，优选地至少100％。
7.权利要求5或权利要求6的织物毡结构，其特征在于所述具有高透气性的区域中的基重为平均基重的至多70重量％。
8.权利要求5至7的一项或多项的织物毡结构，其特征在于所述具有高透气性的区域的局部厚度为平均非织造物厚度“d”的至多80％。
9.权利要求5至8的一项或多项的织物毡结构，其特征在于所述具有高透气性的区域具有存在较大长度L1和较小长度L2的几何形状，其中L1>5mm，并且L1/L2比率在1–10、优选地1–5的范围内。
10.权利要求5至9的一项或多项的织物毡结构，其特征在于所述具有高透气性的区域的边缘被堆高，所述堆高Δ是“D”减去“d”之差，并且为厚度“d”的至多20％。
11.权利要求5至10的一项或多项的织物毡结构，其特征在于所述具有高透气性的区域被所述具有低透气性的区域彼此分隔开，其中相应的具有高透气性的区域之间的距离在5mm至20mm之间。
12.权利要求5至11的一项或多项的织物毡结构，其特征在于所述具有高透气性的区域的表面积在所述织物毡结构的总表面积的5％至90％之间。
13.权利要求1的方法，其特征在于所述基于无机纤维的织物毡结构如权利要求5至12的一项或多项中所定义的。
14.权利要求2的三明治状层压复合材料，其特征在于所述基于无机纤维的织物毡结构如权利要求5至12的一项或多项中所定义的。
15.权利要求3的用途，其特征在于所述基于无机纤维的织物毡结构如权利要求5至12的一项或多项中所定义的。
16.权利要求4的复合材料，其特征在于所述基于无机纤维的织物毡结构如权利要求5至12的一项或多项中所定义的。
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