专利名称：弹性嵌花产品及其制造方法
技术领域：
本发明涉及嵌花贴面产品及其制造方法。具体地说，本发明涉及用作弹性贴面，包括地面、墙壁及天花板的贴面，以及用于桌子、写字台及柜台表面，乃至汽车内部装饰等的改良型嵌花片材。
背景技术：
弹性嵌花片材作为表面覆盖材料，有着广泛的用途，且通常被当作耐磨的表面或耐磨表面的一部分，被用作地面、墙壁及天花板的贴面。这里所说的嵌花一词，指的是一类装饰性片状产品，其特征在于一耐磨层，所述耐磨层包含经磨损后仍能保持外观不变的某种装饰性成分。
传统上，弹性嵌花贴面包括一个含有树脂材料，例如树脂切片、碎片、颗粒或珠粒等粒料的耐磨表面。根据此种产品的一种已知的成形方法，在贴面的基材或背衬部分上面加上不同颜色和/或形状的粒状材料就形成了装饰性嵌花花纹或图案。通常采用一组镂花模板(stencil)将颗粒布置成要求的花纹或图案，因此本文有时称这种构造为镂花模板型(stencil built-up)嵌花产品。随后，让这种产品中的树脂颗粒在热和压力下压固，形成耐磨层，而这种装饰效果基本上贯穿在该层的整个厚度里。
根据某些较新的制造技术，嵌花特征是通过在衬底表面形成包括粘合剂和树脂粒状材料的基质实现的。在这种构造中，该基质经过在适当的压力和温度条件下加工成形为一个层状，其中由树脂颗粒形成的装饰效果贯穿于整个层。本文有时把这种嵌花构造称之为基质构造，而这种构造，例如可见诸于Potosky等人的美国专利第4,212,691号。
虽然已知有许许多多的弹性嵌花贴面类型，但是最常见的类型之一要算包含用热塑性粘合剂组合物粘结起来的热塑性粒状材料的基质嵌花类。迄今为止一般的做法是，在这类嵌花地板贴面中利用聚氯乙烯(PVC)增塑糊组合物作为热塑性粘合剂组合物。
本领域的技术人员懂得，嵌花型地板(贴面)产品在许多重要方面不同于非嵌花产品。例如，由于在嵌花地板制品的耐磨层中含有装饰性粒状材料，使得其能产生其他类型地板制品不是不可能就是难以产生的美学效果。人们普遍认识到，嵌花制品能够做到具备令人极为向往的三维效果以及各种各样的纹理外观。而且，消费者及其他用户常常感到，与非嵌花材料相比，嵌花贴面具有超常的耐久性和高品质。正是由于上述以及其他的性能，弹性嵌花地板制品在地板制品工业中普遍地倍受青睐。
虽然传统形式的弹性嵌花地板制品获得了这样的成功，但本申请人认识到，这种传统的嵌花制品仍存在着一些有待完善之处。例如，大多数嵌花制品的这种可人的外观主要来源于所用装饰性颗粒的特性，而这种颗粒往往只有在经过广泛的研究和分析，以适合地板制造者的特定设计目的之后，才能加以选定。然而，目前普遍采用的制造技术有时会导致，至少容易生产出其美学性能显著不符合设计要求的产品。具体地说，制备基质型嵌花贴面的典型方法包括，将装饰性切片或碎片加入诸如毡子之类的基材或衬底表面上的热塑性增塑糊粘合剂涂层中。然后，借助加热鼓和/或加压上光滚筒对含有颗粒的热塑性增塑糊加热和/或加压，使之压固并塑化。例如，可参见Potosky等人的美国专利第4,212,691号。
然而，本申请人认识到，由于压固和/或塑化的结果，有时会出现不希望的装饰颗粒“条纹(streaking)”现象。这里所说的条纹现象，指的是装饰性颗粒，尤其是装饰性树脂颗粒，往往会沿着当装饰板材绕着鼓通过，和/或经过加压上光滚筒穿过时板材运动的方向变形或伸长这一现象。因此就损坏了希望获得的嵌花贴面的富于美感和/或带有纹理的外观，或者达不到美化效果。
本申请人还认识到，某些先有技术的嵌花地板制品的手感，或给人的感觉，需要改善。这里所说的“手感”，指的是嵌花片材在伸长与拉伸强度之间的恰当平衡。用镂花模板成形方法生产出的先有技术嵌花制品往往存在的缺陷是，它们令人不愉快地发僵，就是说其伸长指标过低。这一缺点还增加了安装这类制品时的困难，尤其当这类制品被做成宽幅的，例如6英尺以上时，情况更为严重。相应地，这一特性使得该制品不那么令人满意，因而在商业上也不那么成功。
另一方面，根据粘合剂基质技术生产的嵌花产品常常被认为过于柔软，就是说其伸长数值太大。这一特点是不令人满意的，因为消费者常常感到柔软的地板制品质量差。
另外，本申请人认为，根据粘合剂基质技术生产的某些商业制品在抗压陷(indentation resistance)方面较差，特别是比根据镂花模板成形技术制造的嵌花制品差。这里所说的“抗压陷”一词，指的是在反复和/或长时间受压的条件下，表面覆盖材料抵抗压陷的能力。例如，当嵌花贴面被用作经受重物冲击和/或因诸如桌椅等物体造成的集中荷载的所谓高流通区域的地板时，其抗压陷就显得尤其重要。
发明概述本申请人发现了改良的嵌花贴面产品及其生产方法。本发明的产品和方法克服了本申请人认识到的在先有产品和方法中存在的许多缺点，其中包括上面提到的那些缺点。具体地说，本申请人发现，利用一种含有装饰性成分的反应性基质来形成耐磨层的产品和方法，生产出的弹性嵌花地板制品具备改进的手感，尤其与镂花模板成形产品相比，以及改进的抗压陷，尤其与根据传统的粘合剂基质技术的嵌花产品相比。本发明的优选地板制品是这样一种弹性嵌花地板制品，其中的嵌花层包含一种互穿聚合物网络和许许多多至少部分地镶嵌在所说互穿聚合物网络中的装饰基元(decorative element)。
本发明的方法优选地包括让该基质经受高压以使之压固，以及在基质压固过程中起码引发反应性组分之间的聚合，从而将含有颗粒的反应性基质加工成嵌花耐磨层。本申请人发现，这样的加工步骤能显著消除先有方法带来的条纹问题。
本发明的产品和方法还具有其他的优越特征，这些特征在读过下面的发明详述之后将会变得一目了然。
附图简述图1A、1B、1C、1D和1E中的每一幅都是关于本发明的一个实施方案的示意性简图，展示了该方案的优选的和典型的方法和设备。
优选实施方案的详述I、产品本发明的优选贴面产品包括一个基质构造的嵌花耐磨层。重要的是，这样一种优选产品的耐磨层包含许多至少部分地镶嵌在含有互穿聚合物网络的组合物中的装饰基元。
A、装饰基元这里所说的装饰基元一词，指的是耐磨层的一种成分，它载有或表现出不连续的装饰效果。通常优选的是，该装饰基元包括装饰性颗粒，而更优选包括装饰性树脂颗粒。
该装饰性颗粒可以包括用树脂聚合物组合物制备的切片、碎片或颗粒，该组合物含有合成树脂、增塑剂、填料、光和热稳定剂、染料、着色剂及颜料，以及任何其他传统上希望或要求的成分。为某些实施方案所优选的一种装饰性树脂颗粒是本领域熟知的那类干共混PVC树脂颗粒。
根据其装饰基元包含树脂碎片的实施方案，碎片配方的各种选定成分借助合适的手段，例如通过轧光机滚筒或者采用挤压方法成形为要求厚度的片材，然后这样得到的片材再转变成要求的几何形状，例如方形、回转体形(spheroidol)、三角形、圆形、环形、其他多边形等，或者不规则的尺寸和形状，或者上述之一或全部的混杂形状。如果希望有多种颜色及色调，就照此制备多种单独的片材，每一种具有自己单独的着色剂、染料或颜料，然后将这些片材单独切成要求的尺寸及形状并随后将它们按希望或要求的比例掺混，以获得多色的效果。还可以使用不同厚度的片材。在这些实施方案中使用的颗粒的具体细节详细公开在Potosky等人的美国专利第4,212,691号中，该文作为参考文献，收人本文。
用于制作装饰性切片或碎片的各种片材的厚度主要根据要求的花纹或图案，以及准备最后将这些切片或碎片嵌入其中的反应性粘合剂层的厚度来决定。在正常情况下，采用的片材厚度约1-约3倍，优选地约2-约3倍于未干、发粘、未凝胶化的反应性增塑糊材料的厚度。这样的厚度范围一般为约5密耳-约60密耳，优选地为约45密耳-约55密耳。自然，可以把各种厚度不同、具有一定几何形状的装饰性切片或碎片掺混起来使用。
装饰性切片或碎片层的厚度在刚刚铺到未干、发粘、未凝胶化的反应性增塑糊表面上时变动幅度很大，但是通常为3密耳-约30密耳，或者更厚，视希望或环境及条件而定。
装饰性切片或碎片不要求全都是塑性的。类似于上面所说的那样，采用预先涂覆了着色乙烯基涂料的金属箔，例如铝箔的小块、切片或碎片，可获得特别理想的效果。象上面所说的那样，将这些材料制成片材，然后根据需要转化成各种几何形体。金属箔可以极薄，可薄至约2密耳，甚至薄至0.6密耳。金属箔甚至可以是压花的，以便赋予其额外的光泽。这种装饰性切片或碎片的最长或最大尺寸可长达约50密耳或100密耳，某些情况下甚至高达500密耳。
B、互穿聚合物网络互穿聚合物网络(IPN)是一类特殊的聚合物共混物，其中两种或两种以上的聚合物共存于充分网络化的构造中。这里所说的互穿聚合物网络，指的是真IPN、表观IPN、半IPN以及它们的组合或混杂物。
真IPN指的是这样一种聚合物网络，其中处于由两种或更多种聚合物构成的体系中的聚合物本身交联，然而不互相交联。在这样的网络中，界限鲜明的若干聚合物体系构成彼此贯穿的网络。半IPN指的是这样一种聚合物网络，其中一种聚合物体系以非交联状态存在，而第二种聚合物体系则自身交联。表观IPN指的是多个共存连续互穿相，其中没有一种聚合物是化学交联的，然而它们靠着物理的聚合物交联点还是得到稳定。
虽然据预料，本发明的IPN可以由各种类型的聚合物材料构成，但一般优选的是，该IPN包括至少一种第一热塑性聚合物和与之互穿的至少一种热固性聚合物。众所周知，热塑性聚合物通常不是交联聚合物，而热固性聚合物一般为至少部分交联的。因此，在这样的优选实施方案中，IPN包括半IPN和/或表观IPN。
虽然据预料，可以借鉴各种各样的IPN成形技术，使之适用于本发明的产品，但优选的技术是将在下面结合本发明的方法部分予以详细描述的那一种。
C、热塑性聚合物用于本发明产品嵌花层IPN部分的优选热塑性聚合物，是乙烯基树脂，更优选是聚氯乙烯树脂。虽然优选的热塑性聚合物包括PVC均聚物，但有许多其他乙烯基树脂也可以使用，例如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物，以及氯乙烯与其他乙烯基酯的共聚物，例如丁酸乙烯酯、丙酸乙烯酯及烷基取代的乙烯基酯。
同样优选的是，该乙烯基聚合物包括地板工业熟知的那类增塑乙烯基聚合物。为达到此目的可以使用传统的增塑剂，不过一般地最好避免使用辅增塑剂。合适的增塑剂包括癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸丁苄酯、癸二酸二苄基酯、己二酸二辛酯、己二酸二癸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙基酯、邻苯二甲酸苄丁酯、邻苯二甲酸二苄基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、烷基芳基改性邻苯二甲酸酯、烷基芳基烃、磷酸三甲苯酯、磷酸辛二苯酯、二苯甲酸二丙二醇酯，以及二元酸乙二醇酯。
D、热固性聚合物预计有许多热固性聚合物可用于制备根据本发明的优选IPN。但是，本申请人发现，丙烯酸类聚合物能给出十分满意的结果。优选的是，本发明的丙烯酸类聚合物由包括反应性丙烯酸酯化合物的，更优选地基本上由它组成的，且最优选的由反应性多官能团丙烯酸酯类化合物组成的--组合物构成。范例的和优选的反应性丙烯酸酯是反应性丙烯酸酯单体及低聚物。这里所说的“丙烯酸酯单体”和”丙烯酸酯低聚物”，泛指以含有丙烯酸或酯部分(H2C＝CHCO2R，其中R，例如是氢或烷基)为特征的、基本上属低分子量的化合物。
尤其合适的丙烯酸酯单体是多官能团丙烯酸酯单体，即取代上两个或更多个丙烯酸或酯基的单体。这种优选的化合物在本文中指官能度约为2或2以上的丙烯酸酯单体。
根据本发明的某些优选的方面，该丙烯酸酯单体包括醇与丙烯酸试剂的反应产物。”丙烯酸试剂”一词指的是丙烯酸和/或能与醇反应的丙烯酸类似物。据推测，醇与丙烯酸试剂的反应可以包括一种或多种醇与一种或多种丙烯酸试剂的反应。这里所说的醇，指的是任何含有一个或多个能与丙烯酸试剂反应的羟取代基的有机化合物。因此，一般而言，能与丙烯酸试剂反应的醇包括一元醇、二元醇、三元醇以及多元醇。
根据本发明的某些优选实施方案，单体包括二元醇与丙烯酸试剂的反应产物。优选的二醇包括乙二醇、丙二醇、1，6-己二醇和新戊二醇。一个特别适合用于增塑糊组合物28的、二元醇与丙烯酸试剂反应产物的例子是二甲基丙烯酸1，6-己二酯。该材料是市售品，由Sartomer公司生产，商品名为SARTOMER 239B。
根据本发明另一些优选的方面，该单体包括三元醇与丙烯酸试剂的反应产物。其中该优选的三元醇包括三羟甲基丙烷。用于增塑糊组合物28的三元醇与丙烯酸试剂的反应产物的例子是三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯。该材料是市售品，由Sartomer公司生产，商品名为SARTOMER S-350。
读过本公开之后，其他合适的丙烯酸酯单体对于本领域一般技术人员而言将会是一目了然的。
E、产品性能虽然本申请人无意笃信或囿于任何特定的操作理论，但据信包含基本上被镶嵌的装饰基元的互穿聚合物网络的形成，乃是形成本发明的优良性能和特征的主要原因。具体地说，互穿聚合物网络，特别是本发明的优选IPN的形成，作为装饰基元嵌入的材料，对避免出现先有技术的方法所特有的不良条纹现象起到主要的作用。例如，本申请人认为，造成本发明产品表现出优异手感的重要原因，是由于使用了一种含有热塑性树脂的第一聚合物，以及与该热塑性聚合物互穿并钻入其内部的一种热固性聚合物的IPN。更具体地说，本申请人发现，将聚合物组分按照本公开所描述的方式和在其规定的条件下结合在一起，使得嵌花产品具备了一种人们一直在探索却迄未成功的拉伸强度与伸长之间的平衡。
本发明产品的抗滚动压陷优选地不大于约5密耳，更优选不大于约4密耳，最优选不大于约3密耳。抗滚动压陷是这样一种性能，它是衡量用于地面和墙壁贴面材料的耐磨层品质的重要指标，因为它代表了一种耐磨层抵抗由于诸如脚轮椅和桌子之类的家具沿表面移动而造成的表面永久变形的能力。本文给出的抗滚动压陷实验结果的测定方法是首先规定一个移动路径，例如一个圆形轨迹。然后，沿该轨迹标出7个点，量出上述每一点处试样的初始厚度。将一个装有3个脚轮的、每个脚轮荷载为100磅的设备沿此预定的轨迹移动，使每个脚轮同时都滑过整个轨迹。经脚轮滑过之后，测量该产品在7个预定点处的厚度。然后，对同一产品的第二个试样重复同样的试验。然后，从每个试样在每个点处的初始厚度中减去每个试样在每个点处的最终厚度，以密耳(0.001英寸)为单位取平均值作为抗滚动压陷的结果。
还优选的是，本发明产品的Stiletto抗压陷不大于约10密耳，更优选不大于约9密耳，最优选不大于约8密耳。Stiletto抗压陷是对一个耐磨层在经受Stiletto鞋跟(heel)的作用之后耐受永久变形的相对能力的度量。本文给出的Stiletto抗压陷数值的测定方法是，让产品试样经受加在直径为0.5英寸的球体上的150磅荷重下历时大约10秒钟。试验的程序是，准备一个2英寸乘6英寸的地板制品试样，然后在试样上标出3个测试点。采用装有1/4英寸平脚的Randall Stickney量规测量地板制品试样在每个测试点处的厚度。在每个测试点上通过一只0.5英寸的钢球施加150磅的荷重，保持10秒钟。然后，等待1小时让试样从承载状态恢复过来，1小时结束后，用1/4英寸的半球面量规测量每个测试点处的残余压陷深度。然后，从每个测试点处的初始厚度中减去最终的压陷厚度，单位是密耳，求这三处结果的平均值，作为残余抗压陷数值。
本发明的优选产品还具有拉伸强度与伸长之间极佳的平衡。具体地说，本发明的产品优选地具有比较高的拉伸强度，这是本产品在耐永久性和质量方面的标志，而同时它还具有比较高的伸长值，从铺设的角度这又是很理想的。根据特别优选的实施方案，本发明贴面制品具有的拉伸强度至少为约30磅，更优选至少约45磅，最优选至少约50磅。同样优选的是，本发明地板制品具有的伸长大于约25％且小于约60％，更优选为约30％-约60％，最优选为约45％-约55％。
本文给出的拉伸强度和伸长数值是采用型号为Motorized M1的Dilman测试仪测定的。准备了尺寸为1英寸乘1/32英寸乘5英寸的地板材料试样，试样的长边平行于试样的机器方向。然后将上面的耐磨层从底层上剥离出来。继而对耐磨层测试，做法是在根据标准程序校准之后，将其置于测试仪上间距为1英寸的上、下夹具之间。使设备以每分钟约12英寸的全速运转，其他条件按照标准程序。以磅为单位记录断裂时的力，作为拉伸强度。根据这种Dilman测试仪的标准操作程序，大致相同地测定伸长，得到的结果为以英寸为单位的伸长值。然后将以英寸为单位的数值乘上100，即作为伸长百分数。
本发明的产品还优选地具有不大于约600，更优选不大于500，最优选不大于450的Taber劲度。本文给出的Taber劲度数值是采用型号为150-B或150-D的Taber劲度测试仪测定的。该试验采用2-3/4英寸乘1-1/2英寸的试样，其较长边平行于机器方向。由于温度和湿度对劲度有影响，故将试样在恒定条件(73°F+/-2°F，50％RH+/-4％RH)的室内用6磅的重量压平放置24小时。测试前1小时将重量从试样上移去。测试设备的操作按照标准程序进行，其中将角度开关设定在15°。取”右”与”左”读数的平均值。根据如下表所示的摆锤重量，分别将结果乘上不同的系数，从而测得以半Taber劲度单位(TU/2)表示的最终Taber劲度值。
摆锤重量 平均读数乘以
无 0.5125 0.62250 1.25500 2.51,0005.02,00010.0II、方法A、反应性基质的制备通常，本发明要求在衬底上铺一层反应性粘合剂，同时在此反应性粘合剂表面上或内部含有装饰基元。为方便起见，本文有时把整个层称之为填有颗粒的反应性基质或反应性粘合剂基质。这里所使用的“反应性粘合剂”一词，指的是某种粘合剂或粘结剂组合物，它包含能反应形成聚合物、共聚物和/或聚合物网络的反应性组分。根据最优选的实施方案，反应性粘合剂包含反应性增塑糊，优选地基本上由其构成，更优选基本上由反应性PVC增塑糊构成。这里所使用的“反应性增塑糊”一词，指的是一种包含上面描述的反应性单体或低聚物材料的增塑糊组合物。
一般优选的是，装饰基元基本上镶嵌在反应性粘合剂材料之中，但也注意到，在某些实施方案中，装饰基元的至少某一部分可能接触不到反应性粘合剂。例如，在某些优选的实施方案中，至少某些装饰基元的一部分暴露于耐磨层顶面之外，因而不与反应性粘合剂相接触。总之，为了本发明的目的，这种装饰基元被认为基本上镶嵌在基质层之中。
已经想到，在本发明的范围之内，有许许多多现成的技术可供利用，以便在衬底上加上填有颗粒的反应性粘合剂基质层。例如，将装饰基元放在一种使适当的掺混机或其他混合装置内与反应性粘合剂组合物简单地掺混，以实现装饰基元在反应性粘合剂中的基本均匀的分布，就属于本发明范围之内。可以采用传统的涂布设备将分散有装饰基元的反应性粘合剂涂布，或采用其他方式施于合适的衬底上。但是，在这类实施方案中优选的是，采用逆辊涂布机施涂填有颗粒的增塑糊组合物。Piacente的美国专利第5,178,912号，该专利已转让给本发明的受让人并且作为参考文献收人本文，就公开了这样的技术。
属于本发明范围内的还有，先在衬底上涂布一层反应性粘合剂，然后在该反应性粘合剂表面沉积装饰基元，从而加上这样一个填有颗粒的反应性层。或者由于装饰基元沉入反应性粘合剂和/或由于以后进行的加工步骤，使得装饰基元基本上镶嵌在反应性粘合剂层之中。在下文中将结合附图详细说明这样一种方法。
本发明的反应性粘合剂优选地含有下列的成分热塑性聚合物、用于该热塑性聚合物的增塑剂以及反应性组分。热塑性聚合物和增塑剂优选地根据上面提到的技术来选择。另外优选的是，本发明的反应性粘合剂不仅包含上面指出的反应性单体或低聚物，而且还含有用于这些反应性化合物的催化剂。在尤其优选的实施方案中，热塑性聚合物和增塑剂一起包含一种流态、可涂布的聚氯乙烯增塑糊组合物，而反应性组分则包含反应性热固性单体和用于这种单体的催化剂。
已料到，有许许多多种催化剂可适用于该优选的反应性增塑糊。而优选的是，该催化剂包括一种当暴露于高温条件时能催化反应性单体的聚合和/或交联反应的热催化剂。
本申请人发现，有些催化剂一般地不适合根据本发明的用途，而另一些催化剂则非常适合。虽然不拟笃信或囿于任何特定的操作理论，但据信这种差异的出现是由于某些催化剂会被PVC树脂减活。因此，根据本申请人发现的优选实施方案，使用的催化剂优选地包括特征是带有过氧(-O-O-)部分的化合物。预料有多种多样的过氧化合物催化剂可以用于本发明的反应性增塑糊组合物，包括烷基过氧化物，例如过氧化二叔丁基和过氧化二枯基，以及过氧酯类化合物。这里所说的过氧酯类化合物，指的是一种以含有-C(＝O)-O-O-部分为特征的化合物，例如过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧-2-甲基苯甲酸叔丁酯。本发明人发现，过氧酯催化剂是用于本发明方法的优选催化剂。过氧化苯甲酸叔丁基酯是特别优选的，并有市售产品供应，商品名为ESPEROX10。
加入反应性粘合剂组合物的催化剂量应优选当暴露于高温和压力时足够引发该增塑糊的聚合和/或交联，正如下面将更详细地解释的。
本申请人发现，对于使用反应性PVC增塑糊作为反应性粘合剂的本发明的实施方案来说，其中的PVC树脂对反应性组分的比例特别重要。具体地说，本申请人发现，如果PVC树脂对反应性丙烯酸酯的比例不在一定范围之内，则得不到按照本发明的各物理性能之间不同一般而且非常理想的组合。更具体地说，本申请人发现，本发明反应性增塑糊中的PVC反应性丙烯酸酯的重量比优选地为约2∶1-约5∶1，更优选为约3.5∶1-约4.5∶1。
本发明的反应性PVC增塑糊粘合剂组合物优选地含有约35-约50重量份(pbw)的PVC树脂，更优选约35-约45pbw。反应性增塑糊还优选地含有约8-约12pbw的增塑剂，更优选约9-约11pbw。反应性增塑糊还优选地含有约8-约12pbw的反应性丙烯酸酯，更优选约9-约11pbw的反应性丙烯酸酯。而且，在反应性PVC增塑糊粘合剂组合物中优选地含有约0.2-约0.5pbw的催化剂，更优选约0.3pbw。
对于其中反应性增塑糊的反应性组分包含多官能团丙烯酸酯单体及用于该单体的过氧催化剂的实施方案来说，反应性增塑糊组合物优选地含有约35-约45pbw的PVC树脂、约8-约10pbw用于PVC树脂的增塑剂、约8-约12pbw的反应性单体以及约0.2-约0.3pbw的过氧催化剂。
B、基质的压固对于装饰基元沉积到反应性粘合剂涂层上的实施方案而言，本发明的方法优选地包括将反应性基质压固的步骤。虽然如上所述，基质的装饰基元在基质成形之后就可能已经至少部分地镶嵌在反应性粘合剂之中了，但是优选的是，将基质压固，从而使之致密化，还优选对基质加压。这一过程的作用在于确保颗粒最大限度地嵌入，而更重要的是，消除或至少大大减少粘合剂基质层中不希望有的孔隙。
因此，本发明的压固工序优选地包括，让反应性基质接受足以使颗粒基本上镶嵌在粘合剂基质中并使基质层致密化的时间、温度及压力条件的处理。优选的条件包括，将反应性基质层置于约150-约350磅/平方英寸(表压)(psi)压力的作用下。这种处理可以通过若干已知手段中的任何一种实现，包括压力鼓及加压上光滚筒。
在本发明的某些优选的实施方案中，压固是分成两个或更多个阶段完成的。这种分阶段的压固方法对于将装饰颗粒沉积到反应性粘合剂涂层上的实施方案是特别优选的。具体地说，对这种方法来说优选的是，在第一压固步骤中对反应性粘合剂基质加压，优选地使载有含颗粒的粘合剂基质通过加热的加压鼓，该加压鼓优选地对基质施加约150-约300psi的压力。这种操作不仅使基质开始压固过程，而且也保证装饰颗粒充分地嵌入粘合剂里。然后优选地在后面的压固阶段对粘合剂基质施加更高的压力。
后面的压固阶段优选地包括，将基质送入一个或多个加压上光滚筒，而且优选地将加压上光滚筒冷却。加压上光滚筒对该产品所施的压力优选地为约330psi-约350psi。
C、基质的凝胶化及塑化在优选的多段压固实施方案中，第一压固和凝胶化阶段按下面更详细描述的那样，由加热加压鼓一起完成。
已知，流态PVC增塑糊组合物包含液态增塑剂和分散在该增塑剂中的PVC树脂分散体或悬浮体。如同本领域技术人员所熟知的，以往使用的非反应性流态增塑糊组合物必须经过加工，才能获得弹性地板要求的满意耐磨性能。对非反应性流态增塑糊加热一般地引起增塑糊在流变学方面的物理变化。就是说，该流态增塑糊组合物随着其温度被提高到足够高的程度，将经历或进入凝胶相状态。
为方便起见，本文用“凝胶温度范围”一词表示从增塑糊的预凝胶阶段附近，或者增塑糊粘度开始升高点附近，一直到凝胶点附近的这段温度。关于任何一种特定增塑糊的凝胶点的测定技术，对于本领域技术人员来说是已知的和可以获得的。例如，可以采用一种仅在一端加热的凝胶板，由此形成从板的一端到另一端的温度梯度。当把流态增塑糊组合物倾倒在该板上时，增塑糊失去其流动性的那一点的板温便是通常所称的该增塑糊的凝胶温度或凝胶点。
任何特定增塑糊的凝胶温度范围是多种变量的函数，包括含有的增塑剂-树脂的种类和相对数量。然而根据一般的推断，本发明的流态增塑糊的凝胶温度范围将出现在约150°F-约340°F，优选在约280°F-约340°F的温度区间。凝胶化完成以后，增塑糊一般是基本上干的、相对坚挺的固体。
一般优选的是，使本发明的粘合剂基质凝胶化和塑化。如同本领域技术人员所熟知的，这种含有增塑剂和PVC树脂的凝胶在加热到足够的程度之后会发生塑化。具体地说，知道，将增塑糊加热到大大超过其凝胶点会使增塑剂分子开始转变为与PVC聚合物分子结合的状态，于是“塑化”便开始了。随着加热的继续进行，增塑剂与PVC聚合物会基本上变成一体。在这种状态下，该增塑糊便被称作“塑化增塑糊”了。采用“塑化温度范围”这一术语来代表发生塑化过程的温度区间，典型地说，这是一个大致在凝胶点以上开始的温度区间。在许多优选的实施方案中，该塑化温度范围高于约280°F。
在本发明的某些实施方案中，填有颗粒的反应性基质可以通过简单地将该层的温度提高并保持一段足以发生凝胶和塑化的时间，使之凝胶并塑化。在这些实施方案中，可以通过将压固的产品加热到约325°F-约470°F的温度并保持约1分钟-约6分钟的时间实现塑化。优选的是，根据所用具体聚合物材料的性质，将产品加热到至少约385°F的温度。例如，这可以通过让该层通过塑化炉完成。
应理解，这里所描述的压固、凝胶化以及塑化步骤不一定在瞬间和分别发生。相反，在某些实施方案中优选的是，压固、凝胶化和塑化是分阶段实现的，而且这些步骤中的两步或更多步可以与其他各种步骤中的一步或多步互相重叠。例如优选的是，通过让基质基本上同时经受提高的压力和温度的作用，使基质至少既开始压固也开始凝胶化过程。例如，这可以采用加热加压鼓实现。对于在反应性粘合剂被施于衬底上的时刻装饰基元已预先分散在该粘合剂当中的实施方案来说，利用加热加压鼓来加压的主要目的在于将层面压光。而另一方面，对于装饰基元被沉积到反应性粘合剂涂层上的实施方案而言，通过加热加压鼓施加的压力则比较高，优选地为约150psi-300psi，且加压的目的不仅是为了压光，而且是为了压固。在后一种情况下，凝胶化和压固至少是基本上同时开始的。而且，预料在某些实施方案中，在加热加压鼓中还可能开始发生增塑剂与PVC树脂的塑化。由此可见，在单独一个设备中，压固、凝胶化和塑化这三个步骤都可能在某种程度上发生。
D、反应性基质的聚合重要和关键的是，本发明的方法要求使反应性基质的反应性组分聚合。而且，对于反应性基质基本上包含非反应性聚合物，例如PVC树脂，以及反应性组分的实施方案而言，尤其优选的是，本方法包括使反应性组分在非反应性聚合物的存在下至少部分聚合，从而形成IPN。据信，这种优选的做法起着把装饰基元“锁定”在聚合物基质中的作用，从而对实现与本发明有关的各项优点有重要的贡献。
根据某些优选的实施方案，在耐磨层最终压固之前就至少发生部分的反应性化合物的聚合。这样一种过程，例如可以通过对该层分两段或更多段施加压固压力完成，其中前一段施加的压力比后一段或后几段的压力低。这样，镶嵌层只是在由于反应性化合物至少部分地聚合，因而至少部分地获得本发明的优良性能以后，才暴露于最高的压固压力之下。
如同本领域技术人员所了解的，以往的含有装饰基元的增塑糊组合物要求对基质层进行在热和压力条件下的压固。上面已经提到，正是在这道工序中，有时出现装饰基元的条纹和伸长现象。然而，本申请人发现，这种不希望发生的现象可以借助本发明的优选方法基本上得到避免，因为本发明的方法要求，在压固步骤中，反应性粘合剂的反应性组分至少已部分地发生了聚合。这种优选的方法至少起着引发IPN成形过程的作用，这样，粘合剂基质层在压固期间通常经受的压力下不会使装饰基元伸长或变形。
根据尤其优选的实施方案，本申请人发现，至关重要的是，所选的反应性增塑糊的反应性组分，应能在反应性基质被暴露于压固步骤中基质经受的最大压力之前，至少已开始聚合。对于本发明优选的多段压固步骤而言，优选地至少在最终的压固阶段以前开始聚合，更优选在压固的开始阶段就开始聚合。
本申请人还发现，优选地至少在增塑糊中的PVC树脂完全塑化以前，更优选在基本上开始塑化以前，反应性基质的反应性组分就开始聚合。
根据本发明的聚合引发，可以通过用加热加压鼓处理含颗粒的反应性基质满意地实现，下面还将结合附图对此做进一步的详细说明。
III、实施方案范例的说明下面，将结合
本发明的优选实施方案。
具体地看附图中的图1A，其中画的是一个可旋转喂料辊10，从辊10送出相对扁平、纤维或非纤维类衬底片材或衬底12，例如由重叠、交叉的、通常为石棉或纤维素类的纤维构成的纤维类、成毡或成垫相对扁平的片材。衬底12，根据意愿可以是机织、非织造、针织或者其他方法制造的纺织材料；纸材；合成或人造塑料片或薄膜；或者例如在美国专利第3,152,002、3,232,780、3,239,364、3,359,352以及3,660,187号中公开的任何一种材料。
在涂布站16，将一种基础树脂聚合物组合物14，优选地为一种聚氯乙烯(PVC)增塑糊，采用例如逆辊涂布机，基本上均匀地涂布到衬底12的表面上。
基础树脂聚合物组合物或增塑糊14的厚度，在涂到衬底12的表面上并且尚未干的时候，基本上是均匀的并且为约0.005英寸-约0.060英寸，而如果希望的话，或者根据未来的要求或需要必须的话，甚至可以更厚。
将基础树脂聚合物组合物14涂布到衬底12的表面上所采用的具体手段并不牵涉到本发明的核心，几乎任何合适的涂布手段均可使用。
虽然，用于基础树脂聚合物组合物14的优选合成树脂是PVC均聚物，但是如前文所描述的许多其他乙烯基树脂也可以使用。
除增塑糊之外，还可以使用有机溶胶和水胶乳，例如水溶胶(aquasols)和液胶(hydrasols)，同时作为分散或悬浮介质分别采用有机溶剂和水。
基础树脂聚合物组合物14的其他成分可以包括，例如若希望进行发泡处理的话，诸如偶氮二酰胺之类的发泡剂；各种促进剂/稳定剂、引发剂和催化剂，例如辛酸锌、亚磷酸铅；各种热和/或光稳定剂，例如金属皂；紫外吸收剂；着色剂、染料及颜料，包括二氧化钛；溶剂和稀释剂，例如甲乙酮、甲基异丁基酮和十二烷基苯；填料，例如粘土和石灰石；粘度调节剂；抗氧剂；以及抑菌剂和杀菌剂。
在基础树脂聚合物组合物14被涂布并粘着在衬底12上以后，就将产品放入保持在约240°F-约450°F，优选约260°F-约410°F的提高的温度的炉内或者其他合适的加热设备18里加热约1分钟-约5分钟，从而使组合物发生凝胶化并变硬。温度与时间是相互依赖的，温度越高，则时间越短，反之亦然。然而，该提高的温度并不高到使可能存在于基础树脂聚合物组合物14的配方中的发泡剂活化或分解，以至在这个时刻就引起发泡、任选地，如果希望或要求最终产品带有图案或花纹，可以随后在印花站20为凝胶化或变硬的基础树脂聚合物组合物14a印花或加涂层，采用的是两对或更多对适当雕刻的印花滚筒22和24，使用包含染料、着色剂、颜料之类的印花油墨组合物。该印花油墨组合物还可以含有合成树脂、增塑剂、稳定剂、抗氧剂，以及，如果希望或要求凹凸或带纹理的表面效果的话，在选择的区域含有发泡调节剂。印上去的印花油墨组合物的干燥采用空气干燥或传统的加热-干燥的步骤完成。
在某些实施方案中，有潜在发泡性的基础树脂聚合物组合物14的发泡作用是如此之强或剧烈，以至发泡剂产生或释放的气体往往从受热的基础树脂聚合物组合物中冲出并试图进入其上方的耐磨层或别的什么层，从而对耐磨层表面的光洁度和平整性产生不利的影响。如果表面光洁度和平整性正是所希望的特性，则这会是致命的问题，而且，从美观的角度看是不理想的。
这种不理想的效应可以这样来避免在基础树脂聚合物组合物被印上花纹或图案之前或之后，然而在加上进一步的涂层或层状物之前，在组合物14的上面加上一个比较薄的隔离涂层或层状物，其厚度只有大约6密耳或更薄，甚至薄至约1或2密耳。这种隔离涂层或薄膜能有效地防止气体从正在发泡的基础树脂聚合物组合物中朝上面逃逸。
这种隔离涂层可以采用薄膜形式的，但一般是以诸如聚氯乙烯或分子量较高的共聚物之类的树脂薄层形式的增塑糊或树脂聚合物组合物涂布上去的。这种隔离涂层自然地在低于发泡剂活化或分解温度的提高的温度下随之凝胶化。图1A大致表示出典型的隔离层涂布站25。
下面是两种典型的隔离层涂料配方份数*份数*聚氯乙烯，高分子量，分散液级，特性粘度1.4 8990聚氯乙烯，高分子量，共混树脂，特性粘度0.9 1110邻苯二甲酸二辛酯 6环氧化豆油 5 52，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯 6.9 8.8邻苯二甲酸丁基苄基酯 2919.6(butyl benzyl phthalate)聚十二烷基苯 8.5 5.5Ba-Zn 磷酸盐稳定剂 7.25 3紫外吸收剂 0.32 0.32有机调色剂 0.01 0.01*每100份树脂的重量份数， phr如附图1B所示，凝胶化树脂聚合物组合物14b随后前进到涂布站26，在此，反应性增塑糊28，即未干、发粘的、未凝胶化增塑糊，被基本上均匀地涂布在组合物14b的表面，采用，例如浸没在传统的涂布盘32内的合适涂布辊30。
刚刚涂布到基础树脂聚合物组合物14b表面上并且仍然未干的时刻，未干、未凝胶的增塑糊28的厚度是基本均匀的，大约为20密耳-约26密耳。可以通过空气刮刀装置34和逆涂辊36来控制。该未凝胶、反应性增塑糊28的涂布及涂层厚度控制的具体手段，与本发明的核心内容无关，基本上任何合适的涂布装置均可使用，只要它能准确地涂布和控制涂层的厚度即可。
这层反应性粘合剂组合物28，当然是指未凝胶化、未固化和未塑化的，其粘度为从约2500厘泊(cps)(Brookfield)直至高达3500cps(Brookfield3号转子，20rpm，87-89°F)，以上数值在该增塑糊保持着本身的未干、发粘的性质和特征的条件下有效。
如同将在下面要讲到的，该层未干、发粘、未凝胶化增塑糊28的厚度及其粘度是决定沉积到并粘于其上的装饰粒子或碎片层的数量和厚度计量与控制的诸因素之一。
如同图1C所示，凝胶化树脂聚合物组合物14b和它上面的未凝胶树脂聚合物组合物层28，接着向前来到装饰粒子沉积装置36。树脂聚合物组合物14b和未凝胶树脂聚合物组合物层28越过一个可旋转分度辊38，然后经过盛有切粒、碎片和粒子的料斗40的下方，该粒子基本上均匀地铺在未干、发粘、未凝胶化增塑糊层28的表面，以备随后粘着和嵌入其中。
用于向反应性粘合剂供应粒子42的优选设备不是本发明的一部分，有关内容详尽公开在美国专利号4,212,691中。
随着粘合剂增塑糊组合物层28从柔性封料刮刀件54的下方经过并继续前移，装饰性粒子或碎片42的供给储料的一部分基本上均匀地沉积并粘附在其上。装饰粒子或碎片优选地按照粒子对粘合剂重量比为约1.5∶1-约2.0∶1的比例铺在增塑糊组合物28上面。更优选地按照约1.8∶1的重量比。
在沉积装饰粒子或碎片的差不多同时或紧接着，衬底载体12，载着凝胶化树脂聚合物组合物14b以及它上面的未干、发粘、未凝胶增塑糊树脂聚合物组合物层28，进入与倾斜床板46呈滑动接触状态，然后按强制拖动的方式被导引着向前、向上运动。
在靠近倾斜床板46上端的上方设有一个带径向伸出的齿或叶片的反向旋转打手56，它间断地击打载体衬底12的背面，从而使之抖动或振动，这样，所有这以前尚未滑落或跌落的部分粘附、粘附得不充分或松弛的装饰粒子或碎片42便再一次得以释放并滑落，回到供给储料中去，于是，只有粘附牢固的装饰粒子或碎片仍旧留在未干、发粘、未凝胶增塑糊28表面。
随后衬底12，载着凝胶化基础树脂聚合物组合物14b和其上的未干、发粘、未凝胶增塑糊树脂聚合物组合物28以及粘在它上面的装饰粒子或碎片材料，继续朝斜上方前进，越过可旋转导辊58，准备送往进一步的加工或精加工，包括压固、凝胶化和塑化，这一部分内容将在下面做更充分的讨论。
上面所说的进一步加工或精加工操作可以采取多种不同的形式和涉及多种不同形式的设备。图1D表示一种这样的进一步加工，其中表示的是一种多段压固过程的第一段，它采用大型蒸汽加热(或过热蒸汽加热)的可回转园柱形鼓，能被加热到400°F或者更高的高温，以便开始压固过程。一般优选的是，经过暴露于这样的加热鼓，粘合剂基质的温度升高到约300-310°F。这也是凝胶段和多段聚合的第一段。
围绕着该加热鼓的圆柱表面，有多个加热、可旋转、加压圆柱压辊62、64、66及68，它们能对任何放在加热圆柱鼓60的圆柱表面上的材料施加压力。在加热圆柱鼓60与各个加压辊62、64、66和68之间可采用高达约300psi的接触压力。
本申请人发现，特别优选的是，在刚开始与加热鼓60接触后，让产品70上的粘合剂基质经受比较低的压力，优选不大于约200psi的压力。这样，在基质受到较低的压固压力的期间其中的反应性组分便开始了聚合。为做到这一点，例如可对加压辊62和64施加较低的压力，例如150-200psi，同时对加压辊66和68施加较高的压力，例如约250-约300psi。这样，就采用不同压力的加压阶段而言，第一压固段本身就是一个多段过程。由于粘合剂基质围绕在加热鼓60上的优选停留时间为约20-约60秒，这就留出了约10-约30秒的时间以供在较低的压固压力条件下进行聚合引发。
于是，载着基础组合物14b和增塑糊组合物28的衬底12在由加热鼓60和加压辊62、64、66和68造成的温度和压力条件下经历一段足够的时间，以便基本上同时地(1)至少引发反应性增塑糊中的反应性组分的聚合，并且(2)使填有颗粒的增塑糊层至少开始压固和凝胶化过程。根据优选的实施方案，鼓60将粘合剂基质加热到约295-约315°F的温度，更优选约300-约310°F的温度。在特别优选的实施方案中，圆柱形鼓60使基质的温度达到约305°F。本申请人发现，这样的优选方法能至少使反应性增塑糊开始转化为IPN。也就是说，按照上面所描述的方法对含颗粒的反应性层加热和/或加压能使反应性组分在PVC树脂和装饰基元的存在下聚合，优选地发生交联，从而又至少使得开始形成优选的互穿聚合物网络。然而，应当理解，反应性组分间的进一步反应优选地发生在后面的加工步骤中，例如在耐磨层塑化步骤中。在这些实施步骤中，IPN进一步网络化，从而使本发明的优越性获得充分的体现。
让基质接受鼓60的高温加热不仅优选地引发反应性组分的聚合，而且引起增塑糊至少部分地凝胶化，更优选基本上完全地凝胶化。
在优选地开始聚合和凝胶化的同时，本发明的方法还优选地包括粘合剂基质层的初始压固过程。该初始压固阶段主要是通过多个加热、可旋转压辊62、64、66及68实现的。
在该初始压固阶段里，随着产品70沿鼓的圆周运动，对其所施压力不断提高，优选地使装饰性表面经受约150-约300psi的压力。优选地，让装饰表面在压固的第一阶段经受的压力不超过约300psi。
未凝聚、涂布后的衬底从鼓60与加压辊62、64、66及68之间通过从而部分固化和压固所需要的时间，可以根据希望的结果选择，除其他参数外，它与树脂组合物的性质和厚度以及采用的温度和压力有关。优选的是，让未凝胶衬底在上述优选的提高的温度和压力下历时约20秒-约40秒，更优选历时约25秒-约35秒。优选的是，让预凝胶化、涂布后的衬底在上述提高的温度和压力下历时约30秒，以便完成部分聚合、部分压固和基本上完全凝胶化。
作为该压固阶段的结果之一，获得了部分压固的树脂聚合物片材70，其中，装饰粒子或碎片42镶嵌在未干的、发粘的未凝胶增塑糊28之中，从而形成表面比较坚硬、光滑的填有颗粒的增塑糊，它牢固地结合在基础层树脂聚合物组合物14上面，后者下面垫有载体衬底12。
然后，对凝胶化、部分压固、部分聚合的基质70优选地进行加工，使之完全压固，如果要求或希望的话，也完全塑化。据料，增塑糊的完全塑化可以是由于将片材70简单地暴露于一种地板材料工业普遍使用的塑化炉(未画出)内的高温之下发生的。在本发明的实施方案中，优选的是，反应性增塑糊基质基本上完全塑化，其中的反应性组分基本上完全聚合。在这种情况下的塑化通常是通过把产品70加热到约325°F-约470°F的温度，并保持约1分钟-约6分钟的时间实现的。根据具体使用的聚合物材料的性质，优选地将产品70加热到至少约385°F的温度。如果基础树脂配方中已经含有发泡剂，这样的提高的温度通常也足以引起在基础树脂聚合物组合物内部发泡。在任何和所有的没有由于抑泡剂的加入而使发泡剂的作用受到抑制的区域都可能出现发泡，该抑泡剂是随印花油墨组合物一起加在所需印制花纹或图案的选定部分的某些区域的。
但是，在更优选的实施方案中，压固、聚合和塑化是按照如图1E所示那样的分阶段工艺完成的。根据这样一种工艺，凝胶化、部分压固、部分聚合的产品70被送入一台包括一系列如图1E中80所示的红外线加热源的炉子。这一步则优选地将粘合剂基质层的温度进一步提高到约370°F，使反应性组分进一步聚合。优选的是，由于产品70被放入炉子80，也至少开始了增塑糊塑化为PVC树脂的过程。
从炉子80出来的部分塑化的产品70随后通过加压上光滚筒81之间，在此，粘合剂基质产品层70经受第二阶段的压固。优选的是，在第二压固阶段粘合剂基质层经受约320-约350psi，更优选约330-约350psi的压力。还优选，该加压上光滚筒81是冷却的加压上光滚筒。
离开加压上光滚筒81的产品接着被导入燃气辐射炉82，在此炉中，粘合剂基质优选地完全塑化和聚合。根据优选的实施方案，该最终的塑化和聚合阶段包括，让粘合剂基质在约270-约320°F的温度下加热足以基本上实现完全塑化和聚合的时间。本申请人发现，该时间优选地为约1-约4分钟。
任选然而也优选的是，离开炉子82的产品70再经受第二组加压上光滚筒83的处理。在加压上光滚筒83部分地起到进一步压固粘合剂基质产品层70的作用的同时，该加压上光滚筒优选地还包括压花滚筒，在产品70的表面压出希望的花纹或图案。
在加压上光滚筒83的加工阶段，粘合剂基质层还优选地经受约320-约350psi，更优选约330-约350psi的压力。
然后，该最终产品前进到可旋转收卷辊84，以便下机存放或按照希望或要求进一步加工及处理。
本发明将结合着下面的主要用于说明本发明的实例得到进一步的描述。
实例I图1中示意和概略地画出的设备是用于完成如下过程的
纤维加固片材或衬底包括由成毡且无光化(felted and matted)的石棉纤维组成的、相对呈扁平的、0.040英寸厚的纤维片，其表面具有丙烯酸涂料的平滑涂层。
在衬底上涂布基础树脂型、潜在可发泡的聚合物组合物，例如PVC增塑糊，做到湿厚度基本均匀。该潜在可发泡基础树脂聚合物组合物在约300°F的加热炉内经过大约3分钟的时间，发生凝胶化和硬化。然后，在凝胶化、硬化的PVC增塑糊上印上花纹或图案，希望的话，然后在该PVC基础层的表面上涂布阻隔涂层，使涂层厚度达到约3密耳。
接着，在该印花、凝胶化和硬化并加上阻隔层的基础层增塑糊上，再涂布一层未干、发粘、未凝胶PVC增塑糊树脂聚合物组合物涂层，该组合物含有约33％(重量)碳酸钙填料、约9％(重量)邻苯二甲酸丁基苄基酯增塑剂、约40％(重量)PVC均聚物树脂、和约10％(重量)SARTOMER350。该PVC均聚物树脂是含有80％(重量)分散树脂与20％(重量)悬浮树脂的混合物中的中-低分子量树脂。该分散树脂由Occidental Chemical公司供应，商品名为688C，该悬浮树脂由Borden公司供应，商品名为R501。以SARTOMER350的重量为基准，该反应性增塑糊还进一步含有3％(重量)的ESPEROX10。
然后，涂有一层未凝胶化、未干、发粘的增塑糊的凝胶化基础树脂聚合物组合物来到一个粒子或碎片铺撒站，在此，其上又基本上均匀地铺上一层树脂类装饰粒子或碎片，粒子与粘合剂的重量比为约1.8∶1。接着，铺了粒子的衬底前进到压固设备，例如在图1D中所示的设备，以便至少进行部分聚合和/或压固。
主过热蒸汽加热回转鼓的温度为约410°F，4个可旋转加压辊62、64、66和68所施的压力分别为150、200、250和300psi。产品在鼓上的停留时间为约30秒。
在部分压固/聚合过程中，装饰粒子或碎片被压入并镶嵌在未干、发粘、未凝胶增塑糊里面。在部分压固/聚合过程中，基本上同时发生SARTOMR350的部分聚合和含粒子的增塑糊的部分压固。
如图1E所示，部分压固的产品继续前进来到一系列加热器和加压上光滚筒，最后生产出弹性嵌花地板制品。
对比例I本例涉及不用反应性增塑糊粘合剂的典型先有技术嵌花地板制品。采用在实例I中所描述的程序、成分和设备制备了嵌花贴面，不同的是，增塑糊粘合剂基本上由约13％(重量)碳酸钙填料、约26％(重量)增塑剂和约51％(重量)PVC树脂构成。
对比例II采用在实例I中所描述的程序、成分和设备准备了嵌花地板，不同的是，增塑糊粘合剂基本上由约40％(重量)碳酸钙填料、约16％(重量)增塑剂和约32％(重量)PVC树脂构成。
对按照上面例子中的每一例中制备的产品进行了试验，以测定下列性能拉伸强度、伸长、抗压陷(残余及滚动)、脱层及Taber劲度。这些结果列在下面的表1中。在该表中，对比例I和对比例II的结果的代号分别是CEX.I和CEX.II。表1中还给出了采用镂花模板印花技术生产的一种畅销、有竞争力的产品，即CORLON的试验结果(CORLON是ArmstongWorld Industries公司的注册商标)。
表1滚动 150磅 Stiletto脱层 Taber劲度厚度拉伸强度 伸长压陷 (1小时/72小时) (6000次) (50F/73F)试样 (密耳) (磅) (％)(密耳) (密耳) (合格/不合格) (TU/2)实例I 84-8659-6245-553.4 9.3/8.9 合格 500/420CEX.I 85-8723-25130-140 6.5 12.0/11.5 不合格 215/185CEX.II84-8617-20100-110 5.6 11.4/11.0 不合格 245/205CORLON 82-8454-5620-303.3 8.3/7.8 合格 800/675上述试验结果显示，本发明的嵌花贴面按照拉伸强度、伸长、抗压陷、脱层以及劲度等来衡量，具有非常理想的物理性能。与不使用反应性基质的典型先有技术产品(CEX.I和CEX.II)相比，本发明的贴面具有卓越的抗张、伸长、抗压陷以及抗脱层等性能。此外，本发明的嵌花贴面具有优于先有技术贴面的手感，先有技术贴面，要么过于柔软(CEX.I和CEX.II)，要么过于僵硬(CORLON)。
权利要求
1.一种制造装饰性嵌花地板产品的方法，包括(a)至少在产品的制造期间提供用于支承产品的上面各层的衬底材料；(b)在所述衬底上面构造反应性增塑糊层，所述反应性增塑糊层包含反应性增塑糊和许多不连续的、装饰性基元(decorative element)，该装饰性基元至少基本上镶嵌在所述反应性增塑糊里面，所述反应性增塑糊包含乙烯基树脂、用于该乙烯基树脂的增塑剂以及一种反应性组分；(c)使所述增塑糊凝胶化；(d)在所述凝胶化步骤(c)期间使所述反应性组分至少部分地聚合；以及(e)通过使所述反应性增塑糊基本上完全塑化，形成耐磨嵌花层。
2.权利要求1的方法，其中所述构造反应性增塑糊层的步骤包括在所述衬底上构造所述反应性增塑糊的涂层，以及在所述涂层上沉积所述装饰性基元。
3.权利要求1的方法，其中所述装饰性基元包含装饰性树脂颗粒。
4.权利要求1的方法，其中所述反应性组分包含能聚合成热固性聚合物的单体，而且所述乙烯基树脂对所述反应性组分的重量比为约2∶1-约5∶1。
5.权利要求1的方法，其中所述构造反应性增塑糊层的步骤包括在所述衬底上构造所述反应性增塑糊的涂层，在所述涂层上沉积装饰性基元，以及使所述装饰性基元基本上镶嵌到所述增塑糊涂层里面去。
6.权利要求1的方法，其中所述增塑糊含有约35-约50pbw(重量份)乙烯基树脂、约8-约12pbw增塑剂和约8-约12pbw反应性单体。
7.权利要求7的方法，其中所述增塑糊还含有约0.2-约0.5pbw的用于催化所述单体聚合的催化剂。
8.权利要求1的方法，其中所述至少部分聚合的步骤包括将所述反应性增塑糊加热到约200-约300°F。
9.权利要求8的方法，其中所述部分聚合包括让所述粘合剂基质经受回转加热鼓(rotating heated drum)的作用历时约20-约40秒钟。
10.权利要求1的方法，其中所述乙烯基树脂包括聚氯乙烯树脂。
11.一种制造具有嵌花耐磨层的装饰性地板的方法，它包括如下步骤至少在产品的制造期间提供用于支承该耐磨层的衬底材料；在该衬底上面构造一层流态增塑糊组合物；在所述流态增塑糊组合物层上沉积装饰性树脂颗粒，以形成填有颗粒的流态增塑糊层；然后使该含颗粒的增塑糊层塑化，从而形成该地板的嵌花耐磨层；所述方法的改进之处在于如下步聚，这些步骤包括(a)制成该增塑糊，使之包含约35-约50pbw乙烯基树脂、约8-约12pbw增塑剂、约8-约12pbw反应性丙烯酸酯单体以及约0.2-约0.5pbw的用于催化所述单体聚合的催化剂，形成填有颗粒的反应性增塑糊层；以及(b)让所述填有颗粒的反应性增塑糊经受一定的时间、温度和压力的作用，上述作用足以基本上同时地(i)使所述反应性单体至少部分地聚合，同时(ii)使填有颗粒的增塑糊层至少部分地凝胶化；以及(c)通过使所述填有颗粒的应性增塑糊完全塑化和使所述反应性丙烯酸酯单体聚合，形成耐磨嵌花层。
12.权利要求11的方法，包括制成增塑糊，使之包含约35-约45pbw乙烯基树脂。
13.权利要求12的方法，包括制成增塑糊，使之包含约41pbw乙烯基树脂。
14.权利要求11的方法，其中所述乙烯基树脂包含聚氯乙烯树脂。
15.权利要求11的方法，包括制成增塑糊，使之包含约9-约11pbw的增塑剂。
16.权利要求15的方法，包括制成增塑糊，使之包含约12pbw的增塑剂。
17.权利要求11的方法，其中所述增塑剂包含邻苯二甲酸丁基苄基酯(butyl benzyl phthalate)。
18.权利要求11的方法，包括制成增塑糊，使之包含约9-约11pbw的反应性丙烯酸酯单体。
19.权利要求18的方法，包括制成增塑糊，使之包含约10pbw的反应性丙烯酸酯单体。
20.权利要求11的方法，其中所述单体包括二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯。
21.权利要求11的方法，其中所述单体包括三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯。
22.权利要求11的方法，其中所述催化剂包括过氧酯(peroxy ester)催化剂。
23.权利要求22的方法，其中所述催化剂包括过氧化苯甲酸叔丁基酯。
24.一种弹性嵌花地板制品，包含一嵌花层，该嵌花层含有互穿聚合物网络和许多至少部分地镶嵌在所述互穿聚合物网络中的装饰性基元。
25.权利要求24的嵌花地板，其中所述互穿聚合物网络包含至少第一热塑性聚合物和至少一种热固性聚合物。
26.权利要求25的嵌花地板，其中所述地板的抗滚动压陷(rollingindentation resistance)不大于约5密耳。
27.权利要求25的嵌花地板，其中所述地板的Stiletto抗压陷(Stilettoidentation resistance)不大于约10密耳。
28.权利要求25的嵌花地板，其中所述地板的拉伸强度至少是约30磅，伸长大于约25％且小于约60％。
29.权利要求25的地板，其中所述地板的抗滚动压陷不大于约5密耳，Stiletto抗压陷不大于约10密耳，拉伸强度至少是约30磅，伸长为约25％-约60％。
30.权利要求25的嵌花地板，其中所述地板的Taber劲度不大于约600。
31.权利要求25的嵌花地板，其中所述热塑性聚合物包括聚氯乙烯。
32.权利要求31的嵌花地板，其中所述聚氯乙烯包括增塑的聚氯乙烯。
33.权利要求25的嵌花地板，其中所述热固性聚合物包括丙烯酸类聚合物。
全文摘要
公开的内容是采用包含装饰性基元的反应性基质(70)形成弹性嵌花地板制品的耐磨层的产品和方法。该优选地板制品的嵌花层含有互穿聚合物网络和许多至少部分地镶嵌在该互穿聚合物网络中的装饰性单元。本发明的方法包括，通过让基质(70)经受高压的作用使之压固，以及在压固步骤期间引发该基质中反应性组分的聚合。
文档编号C09D127/06GK1150443SQ9519332
公开日1997年5月21日 申请日期1995年4月5日 优先权日1994年4月5日
发明者A·N·皮亚森, D·R·辛尼尔, G·J·帕普 申请人:孔戈里翁公司