由无卤塑料制成的带状软性面材料 本发明涉及由无卤塑料制成的带耐磨表面的带状软性面材料，尤其用于带图案的地板面层，还涉及制备非均质面材料的方法。
本发明属于由热塑性塑料制成的带耐磨及彩色图案表面的面材料的应用以及面层状塑料带材的制造领域，尤其是表面耐磨的地板面层，并涉及由不含PVC的塑料制成的带成形表面的地板面层的多层结构及其制造方法。
已知聚氯乙烯是制造塑料地板面层的原材料，缩写为PVC，它是一种热塑性塑料，在添加PVC软化增塑剂和使用填料的条件下加工成均质的带状地板面层。这种材料可以粉状用作无味产品，其良好的性质在于不易燃，并具有极低的吸水性和良好的电绝缘性。此外，PVC地优点还在于加工性能好且材料成本低。将其加工成制品，在作为地板面层的正常使用范围是耐清洗剂和溶剂的，不受其腐蚀。以PVC为基料制成的、由塑料带材构成的地板面层在生理学方面是毫无问题的，其优点是具有耐磨表面，其耐磨性与填料含量有关。在制造过程中可使其表面制成彩色并带有图案。此外，由PVC基料制成的塑料带材可以简单地熔接成大面积的平面。
虽然所用材料PVC基于物质的性能而很好地满足了制备塑料带材的要求和进一步加工的要求，也即在塑料带材铺设成覆盖一定面积的地板面层时有优点。但由于其氯含量高，具有污染环境的缺点。用含增塑剂的PVC来制备塑料带材。这里，PVC粉末在加工之前先与一种增塑剂混合成一种糊料或一种松散的干混物，然后通过加热形成均匀的物料。作为增塑剂，可作各种物质，但当增塑剂组分从加工材料中扩散出去后，或多或少地会影向人们的健康。
为了避免所述缺陷，已经提出了不少建议(例如DE3507665和EP0321760)，即用不含增塑剂的原料来制造塑料带材。利用这些已知的制备方法，得到的均质塑料带材的性能应与基于PVC制成的相类似。该目标仅在使用不含增塑剂的终产物时才能实现。用这些方法得到的所有制品的缺点是，达不到用PVC原料制成的可比较的彩色表面结构。并在耐磨性方面有很大的局限性，且不得不接受很高的铺设工艺费用。这些缺陷的原因在于所用原料的物性，根据公知的技术方案，用高含量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)作地板面层的粘接剂。由这种原料制成的带材或板材不合适作地板面层，原因是材料太软。对于不含PVC的均质地板面层用塑料带材的表面构型，已经公开了将图案构成部分压入或熔入材料的方法。
DE4127107和EPA0528194公开了一种由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制造不含PVC的地板面层的方法，将1％(重量)的硬脂酸锌和一种位阻酚掺入低密度乙烯共聚物粘合剂，接着在加热的条件下先预混，然后彻底混匀。该塑性混合物然后在一台压延设备中压成膜。使该乙烯共聚物膜在加热条件下与一个在一相同工艺中制造的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜(含8％聚乙烯)相复合。由此得到的多层膜主要用作地板面层的透明覆盖层。这种方法制成的多层膜不太适合作为地板面层，原因是它在构制彩色图案方面无法与基于PVC制成的地板面层相比拟。因此，这种多层膜只能用作其它软的塑料带材的覆盖层。由于该层膜的耐磨性也不足以用作地板面层，所提出的这种方案不能解决不含PVC的地板面层耐磨性差的问题。
尽管已经公开了许多制备用于地板面层的无PVC的塑料带状物表面的方法，但制成产品的色彩结构均不清晰。同时，用这些方法来制造表面在塑料带材的耐磨和抗刮性能方面都不能达至令人满意的结果。
本发明的目标一方面在于避免使用含增塑剂的PVC基料的制造的带状地板面层不能完全排除的危害健康和污染环境的危害，另一方面，在使用其它不含氯化物和增塑剂的原料时，不但要保持基于PVC制成的塑料带材在耐磨性、设置彩色图案方面的良好性能和有利的应用条件，即容易铺设的优点，此外，在使用不含氯化物的塑料时，还要保证平面材料作为地板面层的高的使用价值即平整性以及铺设条件，另外还要有所需的抗压和拉伸应力的强度及耐磨性。
本发明的任务在于，提供一种有耐磨表面和图案的无氯塑料软性带状面材料和一种省能的制备带状非均质面材料的方法，该面材料特别适用于地板面层，它由一种由至少一种带状均质的聚合物熔体和一种可形成表面构型如构成彩色图案的平面纤维材料组成的复合物构成。
该任务的解决方案是，开发了一种由不含卤化物的塑料制成的、带有耐磨表面的、特别适用于带图案的地板面层的带状软性面材料，其中该面材料具有非均质结构，由至少一个均质的不含PVC的聚合物层和一个基层构成，且优选由含纤维的平面材料构成的基层带有特定的、主要由彩色主题构成的面材料的图案，而聚合物层构成透明的耐磨层。
另外，还开发了一种由不含卤代物的塑料制成的、带耐磨表面、特别适用于有图案的地板面层的带状软性面材料，该面材料具有非均质结构，由至少二个均质的不含PVC的聚合物层和一个基层构成，优选由含纤维平面材料制成的基层带有特定的、主要由彩色主题构成的面材料图案，而聚合物层优选作为透明层，其中一层作为透明的、主要起调色作用中间层，另一层覆盖整个非均质结构的层作为耐磨层。
此外，还开发了一种由不含卤化物的塑料制成的、带耐磨表面，特别适用于彩色结构的地板面层的带状软性面材料，该面材料具有非均质结构，由多层即至少二个均质的不含PVC的聚合物层和一个优选由含纤维平面材料构成的基层构成，其中一个聚合物层优选作为单色、单色带图案或彩色结构的中间层，另一个覆盖面材料的非均质结构的层作为耐磨层。
该带状软性面材料的耐磨层具有一个优选通过热塑性变形产生的立体结构以构成表面。
基层和中间层各自由含纤维的平面材料构成，其中织物和/或矿物纤维是排列或未排列的状态，基层作为平面材料与铺设平面之间的粘接桥，而中间层作为两个用迄今已知的技术手段不能粘接的聚合物层之间的粘接桥。
为了保证耐磨性，耐磨层由一种或多种烯烃组份和一或多种热塑性弹性体组份的混合物构成，其中物料组份的分子团形成一种渗透网格，其中热塑性弹性体组份作为不连续相，而烯烃组份在耐磨层的网格中作为直接连续相。
为了形成面材料的彩色和图案，基层或中间层的内表面涂有一种由包含在热塑性粘合剂中的有机或/和无机颜料组成的、在印刷过程中制成的分区的或分型面状的涂敷层。
由于由不含PVC的聚合物构成的面材料在铺设平面上例如通过粘接铺设时不防滑，按照本发明进一步的特征，带状软性面材料设有一个由含纤维平面材料构成的基层，它作为面材料与地板面层的铺设平面之间的粘接桥。
另外，在两个均质但不结合的不含PVC的聚合物层之间设有一个用作粘接桥的、主要由纤维材料构成的平面中间层。
再者，提供一种制造本发明面材料的方法这一任务的解决方案是，提出了一种制造非均质面材料的方法，该面材料由至少一个均质的不含卤化物的塑料层和一个作为构型层和/或作为对铺设平面的粘接桥且由纤维材料构成的基层构成。其中，本发明用专业人员已知的技术手段熔融聚合物，用该聚合物熔体经一个成型装置制造有特定厚度的平面材料，将其在热塑性熔体状态与一个优选由无纺布构成且面向热塑性平面材料的内表面上无图形或有图形的基层同时送入一台由至少两个接合机构组成的压机的接合缝隙中，通过将纤维状基层压入热塑性聚合物平面材料的表面，对基层和聚合物平面材料施加一个线或面的压力，制成一个形状合适的粘接复合件随后进行冷却。
此外，为了制造一种由至少两个均质的不含卤化物的塑料层和一个作为构型层和/或作为对铺设平面的粘接桥的由纤维材料构成的基层构成的非均质面材料，提出一种如下的方法：使聚合物熔融，用一个成型装置将其制成一个有特定厚度的平面材料，并在其热塑性熔体状态与优选由无纺布构成的且在面向热塑性聚合物平面衬料的内表面上没有或有图形的基层一起送入一个由至少两个接合机构组成的压机的接合缝隙中，通过将纤维状基层压入热塑性聚合物平面材料的表面，对基层和聚合物平面材料施加一个线或面的压力，制成一种形状合适的粘接复合件，接着用相同的工艺技术设置另一层聚合物平面材料，其中第二种聚合物平面材料以热塑性熔体状态覆在第一层上，随后冷却该粘接复合件。
为了进一步发展上述工艺来制备非均质的面材料，本发明还提出，以公知方式由一种聚合物熔体制备第一种均质的不含PVC的膜状聚合物平面材料，将其在热塑性熔体状态一侧与一个作为对铺设平面的粘接桥的、未印图案的基层，另一侧与一个在两层不互接的聚合物平面材料层之间起粘接桥作用的纤维状可构型的中间层经一台施加压力的接合机构复合成合适的形状，其中在作为粘接桥的纤维状中间层上再度覆盖另一层用相同的工艺由一种聚合物熔体制成的、处于热塑性熔体状态的、由不含PVC的聚合物组成的均质耐磨层，并借助于施加压合力的接合机构与该粘接桥复合成合适的形状。
为了进一步改进所提出的制造非均质平面材料的方法，在一个分开的工艺中，在聚合物平面材料的热塑性熔体状态下由接合机构施加的压合力制造一种合适形状的由一种以已知方式由聚合物熔体制成的第一层均质的不含PVC的膜状聚合物面材料的一层作为粘接桥的印花中间层构成的复合件，随后将事先制成的由耐磨层和印花的作为两层不相接聚合物平面材料间粘接桥的中间层构成的两层复合件与一层作为对铺设平面的粘接桥的基层一起送入一台由至少两个接合机构组成的压机的接合缝隙中，其中同时将一层由聚合物熔体以已知方式制成的热塑性熔体状态的聚合物平面材料放入两层复合体与该纤维状基层之间，由此在其与复合件的中间层之间以及与基层之间形成形状合适的连接。
作为该工艺过程内的步骤，基层或中间层在借助于一个接合机构送入两个设置的接合装置之间的接合缝隙之前，在一个印花过程中利用作为粘合剂混在热塑性聚合物中的有机或/和无机颜料印制由彩色主题构成的分区或分型面形图案。作为印花工艺可以采用轮转凹版印刷工艺、轮转丝网印刷工艺或热印工艺。面材料制造过程中，由送入接合缝隙的热的即处于热塑性熔体状态的聚合物平面材料加热印有主题基层或中间层，由此熔融在印色时用作粘合剂的热塑性聚合物，从而在基层或中间层与聚合物平面材料之间形成形状合适粘附性连接。
具有本发明所述结构的不含氯化物的塑料带状软性面材料特别适用于作地板面层，一方面，由于本发明的特殊制备工艺，能耗很低，另一方面，由于使用了便宜的原料，因而制造成本很低，同时，产品的质量很高，其平整性、地板面层表面的耐磨性、抗拉伸及抗压强度和耐清洗剂所含溶剂的性能均超过基于PVC制成的地板面层和已知良好性能。良好的抗拉伸及抗压性质和面材料良好的平整性来源于在复合体中起平面保护作用的平面形纤维层。最后，容易形成彩色构型。此外，本发明的结构可以产生有效的塑性主题构型。
下面借助于一个实施例进一步说明本发明。在所属附图中：
图1表示本发明一种面材料的结构，由一个含纤维的支撑层和一个不含PVC的聚合物耐磨层构成，该图为剖视图；
图2为本发明的另一种面材料的剖视图，由一个含纤维的基层，总是不含PVC的一个聚合物中间层和一个聚合物耐磨层构成；
图3为本发明又一种面材料的剖视图，由一个含纤维的基层、一个聚合物中间层、一个纤维状中间层和一个聚合物耐磨层构成。
一个特别适用于单色或多色、有图案或无图案的地板面层的带状软性面材料具有一种多层结构。与应用目的无关的层状结构总是以一个纤维状基层1作为最下层，该层由排列或未排列的织物和/或矿物纤维构成，它一方面对面材料的铺设面2起粘接作用，另一方面与不含PVC的均质热塑性聚合物层形状合理地相连接。在这样的两层结构中，纤维状基层1是带单色或多色图案构型的面材料的支撑体，其中图案在印花工艺中得到，是一种分区或分型面状、由含在热塑性粘合剂中的无机和/或有机颜料组成并涂在基层1内表面4中的覆盖层3。由不含PVC塑料构成的均质热塑性聚合物层在这里是透明的耐磨层5。为了提高耐磨性，这个耐磨层5优选由一或多种烯烃组份和一或多种热塑性弹性体组分的混合物构成。在该混合物中，物质组份的分子团形成一种渗透网络，其中热塑性弹性体组分是不连续相，而烯烃组份作为连续相包含在该网络复合体中。
在主要选择单色构型的面材料的三层结构中，在耐磨层5和纤维状基层1之间设有一个不含PVC的塑料构成的热塑性聚合物中间层6。该层既可以是单色的也可以带有图案。如果耐磨层5和中间层6所用的不含PVC的塑料由于其材料组成而不能用已知手段粘接，则需在聚合物耐磨层5和聚合物中间层6之间铺设一个起粘接作用的纤维状中间层7，其结构与基层1相当。纤维状中间层7和纤维状基层1以相同的方式在多层复合体中用作单或多色图案的支撑体。
需要时，耐磨层5的表面8上可以具有一层优选通过热塑性变形产生的立体结构(未示出)。
带状软性面材料的制备优选在常规的压延机辊设备中进行，其中在面材料为两层复合体时，一方面将基层1中间层7的纤维状材料送入两个压延辊之间的辊隙，另一方面将热塑性熔体状态的耐磨层5或中间层6的聚合物平面材料同时送入，该平面材料事先由在挤塑机中熔化的聚合物经一扁形缝隙喷丝直接制成。通过压延辊作用于基层1或中间层7和聚合物平面材料上的压力，纤维状层与聚合物平面材料形状合理地联在一起。多层复合面材料的制备以类似的工艺进行。