CN1517503A - 隔音地板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔音地板。由于最近制定了关于公寓中地板之间噪音标准的法律和法规，隔音地板有望得到广泛应用。所述隔音地板在L－45水平上具有优异的隔音性能，特别是抵制500Hz或更高的高频率声音。除了隔音性能之外，所述隔音地板具有优异的脚感，冲击吸收性和弹性。所述隔音地板提供了最持久的耐卷曲和耐撕裂特性，而这正是常规PVC地板的缺陷。因此，与常规隔音材料不同，由于该隔音地板能够通过简单安装而不需要改变混凝土结构的形状就能够有效地吸收和阻止日常生活产生的噪音，因此它使孩子们能够在屋内自由地移动。特别是，当孩子们摔倒时，本发明的地板吸收冲击，因此保护了孩子不受伤害。另外，本发明还提供了制备所述隔音地板的方法。

Description

隔音地板及其制造方法

                    技术领域

本发明涉及隔音地板以及该地板的制备方法。本发明提供了具有特殊功能的地板，与常规PVC地板相比，它具有诸如隔音性能、冲击吸收性、弹性和反弹性的优异性能，由此将整套公寓地板之间的声音传递降低至最小。

                    背景技术

许多专利说明书公开了利用废纤维或轮胎碎片制成的常规隔音材料，例如韩国专利未审公开1998-28832。根据该专利，将废纤维或轮胎碎片直接混入混凝土结构中，或者将它们与粘合剂混合制成瓦片，然后将该瓦片铺在混凝土平板层上面达到隔音效果。然而，前一种方法，即将废纤维或轮胎碎片直接混入混凝土结构的方法，耗时较多，并且从建筑结构技术方面考虑，其需要大量生产力。另外，施工后塑性表面有可能出现裂缝。后一种方法的问题在于，用于装饰的其它地板材料必须在施工之后安装。

作为其它方法，可以安装诸如地毯的柔性地板材料来延迟冲击传递。为此，该柔性地板材料应当具有优异的柔韧性，并且具有大的厚度，但是不能确保足够的耐用性，而这正是地板基本的必要的物理性能之一。另外，由于柔性地板上冲击位置难以恢复，该柔性地板的性能由于重复的冲击而大副降低。一旦柔性地板由于冲击而变形，它将不再吸收冲击，因此就将冲击传递给地板。

隔音PVC地板在市场上能够买到。然而，由于形成PVC地板的PVC发泡层时，使用了机械发泡方法(机械地将空气注入PVC发泡溶胶中，随后凝胶化)代替了传统的化学发泡方法(主要使用偶氮二甲酰胺作为化学发泡剂)，因此在其它专用设备、低生产率和由于低产生率而造成的高制造费用方面就存在问题。另外，由于作为原料的PVC内在的性能使PVC地板具有缺陷。

                    发明概述

本发明中，利用化学发泡方法而不使用其它专用设备的前提下形成了发泡层。为此，将聚氯乙烯树脂与预先交联了的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂和改性烯烃树脂混合形成发泡层。

图1说明了用于本发明的预先交联了的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂的结构。如图1所示，橡胶相中的丁二烯部分和玻璃相中的丙烯腈部分彼此分离。当共聚物树脂在室温下为固态时，丙烯腈部分用于在丁二烯橡胶部分中作为物理交联点，使共聚物树脂具有交联弹性体的性能。当温度高于丙烯腈的玻璃化转变温度(T_g，约97℃)时，丙烯腈部分是柔韧的，因此共聚物树脂变为流体。本发明中，向共聚物树脂中加入作为交联剂的二乙烯基苯和作为交联促进剂的巯基苯并噻唑形成化学交联结构。此时，为了提高与PVC树脂的相容性，将聚氯乙烯单体的含量调整至9重量％。共聚物树脂的发泡层具有部分交联的三维网状结构(即交联结构)，而常规聚氯乙烯树脂的发泡层由100％热塑性树脂组成。因此，当对所述网状结构施加外部冲击时，冲击沿着网状结构快速传递。此时，由于没有交联的部分较软，因此施加的冲击被这些部分吸收并最终消失。

本发明中所用的改性烯烃树脂是指离子交联聚合物。这种离子交联聚合物由于离子之间的相互作用增强了聚合物链之间的吸引力，这种吸引力不取决于化学键，赋予了聚合物以交联效果。作为本发明所用的离子交联聚合物，使用了购自Dupont的Surlyn。图2是离子交联聚合物的结构式。如图2所示，该离子交联聚合物具有聚乙烯和甲基丙烯酸的共聚物结构。为了使离子交联聚合物的离子特征最大化，混入了诸如Na或Zn离子的金属阳离子。鉴于离子交联聚合物的结构特征，由于它具有高的离子束缚力，因此极好的形成了物理交联结构故而不是化学交联结构。当对交联结构施加了比离子束缚力更大的外部应力(热或冲击能量)时，该结构暂时崩溃，随后恢复。冲击吸收的机理与上面描述的化学交联结构的相似。

由于本发明方法中形成的发泡层具有化学交联结构(三维网状结构)和物理交联结构，因此它在JIS技术规格所要求的L-45水平上达到了隔音性能。除了隔音性能之外，该发泡层还具有优异的脚感(walking feeling)，冲击吸收性和弹性。此外，还克服了常规PVC地板的缺陷，例如卷曲和撕裂。

与常规隔音材料不同，由于本发明的隔音地板能够通过简单安装而不需要改变混凝土结构的形状就能够有效地吸收和阻止日常生活产生的噪音，因此它使孩子们能够在屋内自由地移动。特别是，当孩子们摔倒时，本发明的地板吸收冲击，因此保护了孩子不受伤害。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种隔音地板，它从顶面按顺序包括表面层、底材和背面层，它是用压延方法制成的，其中所述表面层包括从底部按顺序层压的印刷层、透明层和表面处理层，所述背面层包括从顶面按顺序层压的中间树脂层、弹性发泡层和背面树脂层。

如果需要，可以去掉包括在表面层中的印刷层或表面处理层，或者包括在背面层中的中间树脂层或背面树脂层。为了提高本发明隔音地板的隔音性能，表面层和背面层可以进行压花处理。

这样，这些层中的一层或多层是由预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂组成的。

根据本发明的另一方面，提供了一种隔音地板的制备方法，其包括下述步骤：

a)混合聚氯乙烯树脂、预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂(后文中称作“NBR”)、改性烯烃树脂和热塑性聚氨酯树脂或乙烯醋酸乙烯酯树脂，形成弹性发泡层；

b)形成透明层、印刷层和中间树脂层；

c)在聚氯乙烯溶胶中浸渍尺寸加强材料形成溶胶浸渍的尺寸加强层(dimension-reinforcing layer)，热压尺寸加强层至印刷层上形成印刷层和溶胶浸渍的尺寸加强层的层合体；

d)在c)中的印刷层和溶胶浸渍的尺寸加强层的层合体表面上印刷图案；

e)依次将中间树脂层和弹性发泡层层压至溶胶浸渍的尺寸加强层上；

f)在发泡烘箱中，将e)中制成的层压体老化发泡；

g)将f)中的发泡层压体热压至透明层和d)中得到的印刷层和溶胶浸渍的尺寸加强层的层压体上；和

h)用表面处理剂处理g)中得到的层压体，将层压体背面进行压花处理。

                    附图简介

从下面的结合附图的详细描述中，将更加清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点。

图1是简图，表示用于制造本发明隔音地板的预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂的结构；

图2是用于制造本发明隔音地板的离子交联聚合物的结构式；

图3是表示本发明隔音地板结构的截面图；

图4是表示本发明隔音地板制造方法的方法流程图。

优选实施方式的详细描述

下面，参考附图将更加详细地解释本发明。

组成本发明隔音地板各层的功能和组成如下。

表面处理层1用于保护隔音地板表面免受伤害和划伤，保持一个清洁表面。表面处理层1由通用光固化聚氨酯丙烯酸酯组成。

表面处理层1下面的透明层2用于保护印刷在印刷层3上的图案。透明层2由下述成分组成：100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯、30-60重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯(DOP)、1-3重量份环氧化豆油(E.S.O)、和2-6重量份钡锌稳定剂。

印刷层3是印有各种图案的层。印刷层3由下述成分组成：100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯、30-50重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯(DOP)、1-3重量份环氧化豆油(E.S.O)、1-80重量份碳酸钙、0.5-30重量份作为白色颜料的二氧化钛、2-6重量份钡锌稳定剂和适量的颜料。

溶胶浸渍的尺寸加强层4用于加强本发明隔音地板的尺寸稳定性。溶胶浸渍的尺寸加强层优选由在聚氯乙烯溶胶中浸渍过的玻璃纤维组成。用聚氯乙烯溶胶浸渍玻璃纤维能够使玻璃纤维和印刷层或中间树脂层之间的层压简单。聚氯乙烯溶胶优选由下述成分组成：100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯、30-60重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯(DOP)、1-3重量份环氧化豆油(E.S.O)、2-6重量份钡锌稳定剂、10-80重量份碳酸钙和5-50重量份作为白色颜料的二氧化钛。

中间树脂层5用于提高玻璃纤维和弹性发泡层6之间的粘结力，并保护弹性发泡层6免受直接冲击。中间树脂层5由下述成分组成：100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯、30-70重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯(DOP)、1-3重量份环氧化豆油(E.S.O)、1-6重量份钡锌稳定剂、和1-150重量份碳酸钙。

弹性发泡层6赋予本发明的隔音地板以缓冲性和冲击吸收性。弹性发泡层6由下述成分组成：100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯、1-300重量份预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂、0.1-200重量份改性烯烃树脂、5-100重量份热塑性聚氨酯树脂或乙烯醋酸乙烯酯树脂、30-85重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯、1-5重量份作为发泡稳定剂的钡锌稳定剂、2-6重量份作为发泡剂的偶氮二甲酰胺、1-80重量份碳酸钙和适量的颜料。

本发明还提供了制备隔音地板的方法。

除了尺寸-加强层4之外，将组成本发明隔音地板的所有层通过压延方法制成。图4是通过压延方法制备本发明隔音地板的方法流程图。该方法基本上包括混合原料、加热混合物、加压加热下均匀凝胶化混合物，和将凝胶化混合物压延成片材。

为了形成本发明隔音地板的各个层，将液体或粉末状原料用超强混合机均匀混合并分散，然后在80-150℃下的班伯里密重型双轴混合机(banbury mixer)的转轴中混合。将混合物在120-150℃下的两辊滚轧机中进行第一混合和第二混合，用反向L型四辊压延机形成厚度为0.1-1.0mm的片材。通过使用辊涂布器在由聚氯乙烯膏状物、增塑剂和稳定剂组成的溶胶中浸渍玻璃纤维来形成尺寸加强层4，随后凝胶化。随后，将尺寸加强层4和印刷层3彼此热压在一起，然后通过凹版印刷、网印或转印技术将图案印刷在印刷层3上。

采用将中间树脂层和弹性发泡层通过压辊的方法将它们热压在一起，然后以4-25m/min的速度在1-3分钟内通过200-250℃下的发泡机中的烘箱，对层压体进行发泡。分别将透明层2、和印刷层3和溶胶浸渍的尺寸加强层4的层压体7在120-180℃下的加热鼓中预热，然后与发泡层压体一起通过轧花机将它们热压在一起。

所得层压体冷却后，用光固化树脂涂覆并通过UV固化机制成最终的隔音地板。视需要，将发泡层在100-600℃下用远红外加热器预热，并通过具有预定不规则性的压辊，在其上形成图案。由此制成的隔音地板易于安装。由于隔音地板在地板和底面之间形成了空气层，因此阻止了噪音传递，提高了冲击吸收性。

                    实施例

下面，本发明将参考后面的实施例进行更详细地描述。然而，这些实施例的给出是为了说明，决不能理解为限制本发明的范围。

                    实施例1

用压延方法形成除了尺寸加强层4之外的所有层。

(形成中间树脂层)

使用100重量份聚合度为1,000的聚氯乙烯、50重量份二辛基邻苯二甲酸酯、2重量份环氧化豆油、1.8重量份钡锌稳定剂和60重量份碳酸钙作为中间树脂层5的原料。

将上述混合物在150℃下的班伯里密重型双轴混合机中混合，然后在150℃下的的两辊滚轧机中中进行第一混合和第二混合。随后，用压延机将所得混合物形成厚度为0.3mm的片材。

(形成印刷层)

使用100重量份聚合度为1,000的聚氯乙烯、50重量份二辛基邻苯二甲酸酯、2重量份环氧化豆油、10重量份二氧化钛、2重量份钡锌稳定剂和30重量份碳酸钙作为印刷层3的原料。

将上述混合物在150℃下的班伯里密重型双轴混合机中混合，然后在150℃下的两辊滚轧机中进行第一混合和第二混合。随后，用压延机将所得混合物形成厚度为0.5mm的片材。

(弹性发泡层的形成)

除了原料的组分和含量之外，按照与形成中间树脂层5相同的方法形成弹性发泡层6。用于形成弹性发泡层6的原料为100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯、30重量份预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂、10重量份离子交联聚合物(Surlyn，Dupont)作为改性烯烃树脂、15重量份热塑性聚氨酯树脂、60重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯、3重量份作为发泡稳定剂的钡锌稳定剂、6重量份作为发泡剂的偶氮二甲酰胺、10重量份碳酸钙和1重量份颜料。将上述混合物在120℃下的班伯里密重型双轴混合机中混合，然后在150℃下的两辊滚轧机中进行第一混合和第二混合。随后，用压延机将所得混合物形成厚度为1mm的片材。

(形成尺寸加强层)

使用100重量份聚合度为1,200的聚氯乙烯，90重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯，2重量份环氧化豆油，2重量份钡锌稳定剂和40重量份碳酸钙作为形成尺寸加强层4的浸渍溶胶的原料。将原料混合得到溶胶相。将玻璃纤维浸渍在溶胶相中形成尺寸加强层4。

(形成印刷层3和溶胶浸渍的尺寸加强层4的层压体7)

将印刷层3热压至尺寸加强层4上，然后通过凹版印刷在印刷层3上印刷图案。

(形成透明层)

除了原料的组分和含量之外，按照与形成中间树脂层5相同的方法形成透明层2。用于形成透明层2的原料为100重量份聚合度为1,000的聚氯乙烯、42重量份二辛基邻苯二甲酸酯、2重量份环氧化豆油和3.5重量份钡锌稳定剂。将上述混合物在150℃下的班伯里密重型双轴混合机中混合，然后在150℃下的两辊滚轧机中进行第一混合和第二混合。随后，用压延机将所得混合物形成厚度为0.6mm的片材。

(第一层压和发泡，以及第二层压)

将中间树脂层和弹性发泡层通过150℃下的加热鼓进行预热，然后通过压辊将它们热压在一起。随后，将该层压体以8m/min的速率在2.5分钟内通过230℃下的发泡烘箱，对层压体进行发泡(400％)。分别地，将透明层2和尺寸加强层4在160℃下的加热鼓中预热，并将它们与发泡层压体一起通过压辊，将它们热压在一起，由此制成了厚度为6mm的最终产品。

(表面处理/背面压花)

将产品用光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂涂覆后，通过UV灯固化。将产品的背面层用远红外加热器在600℃下照射来预热，然后压花。

                    实施例2

按照与实施例1相同的方法形成除了弹性发泡层6之外的所有层。根据下述方法形成弹性发泡层6。

(形成弹性发泡层)

除了原料的组分和含量之外，按照与形成中间树脂层5相同的方法形成弹性发泡层6。用于形成弹性发泡层6的原料为100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯、30重量份预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂、10重量份离子交联聚合物(Surlyn，Dupont)作为改性烯烃树脂、15重量份热塑性聚氨酯树脂、60重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯、3重量份作为发泡稳定剂的钡锌稳定剂、6重量份作为发泡剂的偶氮二二甲酰胺、10重量份碳酸钙和1重量份颜料。将混合物在120℃下的班伯里密重型双轴混合机中混合，然后在150℃下的两辊滚轧机中进行第-混合和第二混合。随后，用压延机将所得混合物形成厚度为1mm的片材。

                    实施例3

按照与实施例1相同的方法形成除了弹性发泡层6之外的所有层。根据下述方法形成弹性发泡层6。

(形成弹性发泡层)

用于形成弹性发泡层6的原料为100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯、30重量份预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂、60重量份作为增塑剂的二辛基邻苯二甲酸酯、3重量份作为发泡稳定剂的钡锌稳定剂、6重量份作为发泡剂的偶氮二甲酰胺、10重量份碳酸钙和1重量份颜料。将上述混合物在120℃下的班伯里密重型双轴混合机中混合，然后在150℃下的两辊滚轧机中进行第一混合和第二混合。随后，用压延机将所得混合物形成厚度为1mm的片材。

从上面的描述可以清楚的看出，本发明的隔音地板具有优异的隔音性能、冲击吸收性和脚感。与常规隔音材料不同，由于本发明的隔音地板能够通过简单安装而不需要改变混凝土结构的形状就能够有效地吸收和阻止日常生活产生的噪音，因此它使孩子们能够在屋内自由地移动。特别是，当孩子们摔倒时，本发明的地板吸收冲击，因此保护了孩子不受伤害。

尽管本发明的优选实施方式是为了说明性而描述的，但是本领域技术人员应当领会，在不偏离本发明后面权利要求所述范围和精神的前提下，可以有各种改变、增加和替换。

Claims (5)

1、一种多层合成树脂地板，其包括弹性发泡层，其中所述弹性发泡层包括：

a)聚氯乙烯(PVC)树脂；和

b)预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂。

2、根据权利要求1的地板，其中所述弹性发泡层还包括c)改性烯烃树脂。

3、根据权利要求2的地板，其中所述弹性发泡层还包括d)乙烯醋酸乙烯酯(EVA)树脂或热塑性聚氨酯(TPU)树脂。

4、根据权利要求3的地板，其中所述弹性发泡层包括：

a)100重量份聚合度为1,000-1,700的聚氯乙烯树脂；

b)1-300重量份预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂；

c)0.1-200重量份改性烯烃树脂；

d)5-100重量份乙烯醋酸乙烯酯(EVA)树脂或热塑性聚氨酯(TPU)树脂；

e)30-85重量份增塑剂；

f)1-5重量份发泡稳定剂；

g)2-6重量份发泡剂。

5、一种隔音聚氯乙烯树脂地板的制备方法，包括下述步骤：

a)形成包括聚氯乙烯(PVC)树脂和预先交联的丙烯腈-丁二烯-聚氯乙烯共聚物树脂的弹性发泡层；

b)形成透明层、印刷层和中间树脂层；

c)在聚氯乙烯溶胶中浸渍尺寸加强材料形成溶胶浸渍的尺寸加强层，将尺寸加强层热压至印刷层上形成层合体；

d)在c)中的印刷层和溶胶浸渍的尺寸加强层的层合体表面上印刷图案；

e)依次将中间树脂层和弹性发泡层层压至溶胶浸渍的尺寸加强层上；

f)在发泡机中，将e)中制成的层压体老化发泡；

g)将f)中得到的发泡层压体热压至透明层和d)中得到的印刷层和溶胶浸渍的尺寸加强层的层压体上；和

h)用表面处理剂处理g)中得到的层压体，将层压体背面进行压花处理。

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