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CN104918994A - 具有以弹性体粉末改性的基板的装饰面板 - Google Patents

具有以弹性体粉末改性的基板的装饰面板 Download PDF

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CN104918994A CN201380070588.1A CN201380070588A CN104918994A CN 104918994 A CN104918994 A CN 104918994A CN 201380070588 A CN201380070588 A CN 201380070588A CN 104918994 A CN104918994 A CN 104918994A
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Abstract

本发明涉及一种具有板状基材的装饰面板，其中，板状基材至少部分地由弹性体粉末改性的热塑性复合物制成。根据本发明的装饰面板，具有至少一个板状基材和设置于其上的装饰层，其中，所述板状基材至少部分地由弹性体粉末改性的热塑性复合物通过熔融混合制成，其中所述热塑性复合物具有至少一种热塑性基体材料和掺入所述基体材料中的至少一种细粒的、交联的和粉末状的弹性体材料。

Description

具有以弹性体粉末改性的基板的装饰面板
技术领域
本发明涉及一种包括板状载体的装饰面板，其中板状载体至少部分由以弹性体粉末改性的热塑性组合物制成。此外，本发明还涉及一种生产相应装饰面板的方法。
背景技术
本发明意义上的术语装饰面板是指包含贴合在载体板上的有装饰的墙板、天花板或地板。装饰面板以多种方式应用于室内设计和建筑物装饰层领域，例如，在展台建造中。装饰面板最常见的一种应用领域是它们作为地板覆盖层的使用。这里，装饰面板常包括旨在模仿天然材料的装饰。
这种被模仿的天然材料的例子有木材品种，如枫木、橡木、桦木、樱桃木、梣木、胡桃木，板栗木，鸡翅木，乃至外来的木材，如崖豆木、红木、竹子和古夷苏木。另外，天然材料如石头表面或陶瓷表面也常被模仿。
迄今为止，这种装饰面板经常被制成层压板，其中以所需的装饰预先印刷在装饰纸上，并贴合在载体板上，而所说的饰面(overlay)则贴合在装饰纸上。可选地，在将衬纸贴合在与装饰纸相对着的载体板侧后，通过使用适当的压力和/或热活化的粘合剂将得到的层压结构固定地粘合在一起。
根据装饰面板的不同应用领域，它们可由不同的材料制成。特别是载体材料的选择取决于应用领域。因此，载体例如可由木基材料组成，只要装饰面板不暴露于过度潮湿或露天的情形。另一方面，如果要在例如潮湿的房间或户外使用面板，载体可由例如塑料材料组成。
用于生产相应面板的塑料材料的实例为热塑料材料，诸如聚氯乙烯、聚烯烃(如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA))、聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚醚醚酮(PEEK)或其混合物或共聚物。塑料材料可包括常用的填料，如碳酸钙(白垩)、氧化铝、硅胶、石英粉、木粉、石膏。此外，它们可以已知的方式着色。
对于将装饰贴合到载体板或板状载体上，已知的是将以相应装饰印刷好的装饰纸贴合到该板状载体上，例如通过预先将贴合在该板状载体上的树脂层作为一种粘合剂。此外，已知的是通过所说的直接印刷方法来提供有装饰的装饰面板。
本发明意义上的术语“直接印刷”是指将装饰直接贴合到面板的载体上，或贴合到载体上的未印刷的纤维材料层上。相对于传统方法中将预先以所需装饰印刷好的装饰层贴合到载体上，与之相比，直接印刷中的装饰是在面板制造过程中被直接印刷的。这里，可使用不同的印刷技术如柔性版印刷、胶版印刷或丝网印刷。特别是可使用数字印刷技术，例如喷墨或激光印刷方法。
在本发明的意义上，术语纤维材料是指例如，基于植物、动物、矿物或者甚至是合成纤维的纸和无纺布，以及纸板等材料。除了纤维素纤维构成的纸和无纺布，基于植物纤维的纤维材料的实例还有由生物质如稻草、玉米秸秆、竹、叶、海藻提取物、麻、棉或油棕纤维构成的板。动物纤维材料的实例是角蛋白基材料，如羊毛或马毛。矿物纤维材料的实例是矿物棉或玻璃棉。
通常用于保护贴合了的装饰层，磨损层或顶层是贴合在装饰层的顶部的。本发明意义上的磨损层和/或顶层是作为外边界而贴合的一层，其尤其保护装饰层免于由污垢、水分或机械冲击如摩擦引起的磨损或损伤。
经常的做法是，在这样的磨损/或顶层内生产与装饰匹配的表面结构。与装饰匹配的表面结构是指装饰面板的表面具有触觉感知结构，根据它的形状和图案，其对应于所施加的装饰以尽可能接近地再现原始的天然材料，即使是相对于触觉来说。
为了扩展所述装饰面板的应用领域，特别是在潮湿的房间或户外，除了基于木基材料的载体作为板状载体材料，塑料材料近来逐渐被用作这种载体的材料。这种面板可从例如国际专利申请WO2010/023042A1中已知。这些板状载体的缺点在于，用于生产这些板状载体的塑料材料主要来源于矿物油，一方面这些矿物油的有限的资源使得成本显著增加，另一方面这种矿物油基产品常被认为是危险的。此外，迄今为止，用于板状载体的塑料材料，例如特别是聚氯乙烯(PVC)逐渐进入公众批评的焦点，因为它们涉及与生态视角相关联的潜在问题。因此，例如对于软质PVC的生产，需要添加20-30wt.％的例如自邻苯二甲酸酯的组中的增塑剂，来确保PVC材料的所需弹性。而这种添加剂，在近来的合法的规章中被认为是危险的，这就是为什么试图避免使用这种物质的原因。
发明内容
考虑到这一点，本发明的目的是提供基于塑料载体的装饰面板，其能够克服现有技术中已知的问题。此外，本发明的目的是提供用于生产相应装饰面板的方法。
该目的通过根据权利要求1的面板和根据权利要求11的方法来得以实现。在从属权利要求和以下的说明书中公开了本发明的实施例。
具体实施方式
本发明提出了一种装饰面板，包括至少一板状载体和布置在其上的装饰层，其特征在于，所述板状载体至少部分地由以弹性体粉末改性的热塑性复合物通过熔融混合而制成，其中所述热塑性复合物包括至少一种热塑性基体材料和掺入该基体材料中的至少一种细粒的、交联的及粉末状的弹性体材料。
令人惊讶地发现，以弹性体粉末改性的，包括至少一种热塑性基体材料和至少一种掺入该基体材料中的细粒的、交联的及粉末状的弹性体材料的热塑性复合物极其适于作为用于生产装饰面板的板状载体的材料。这种弹性体材料可从例如欧洲专利EP 2345695B1中已知。
根据本发明的优选实施例，基体材料具有肖氏硬度[X](根据DIN53505)，弹性体材料具有肖氏硬度[Y](根据DIN53505)，其中[X]与[Y]之间的关系由[Y]＝[X]±[Z]给出，其中[Z]≤30，且弹性体材料具有的肖氏硬度[Y](根据DIN53505)在≥50且≤70之间。这种材料展现出对于装饰面板而言优异的隔音和防潮性能。
优选地，所生产的用作装饰面板的板状载体的材料具有肖氏A60至肖氏D60间的硬度，优选肖氏D30至肖氏D50间的硬度。
根据本发明的优选实施例，基体材料具有≥40D且≤90D范围间的硬度(肖氏硬度测量)。根据本发明的进一步的实施例，弹性体材料在热塑性复合物中的比例优选在≥20wt.％且≤85wt.％之间，更优选在≥50wt.％且≤75wt.％之间。
根据本发明的进一步的实施例，弹性体材料是至少一种选自由烯烃-二烯橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶组成的组中的材料。特别优选的是所述弹性体材料至少部分地由再生塑胶组成，如技术弹性体产品产生的残余物、卡车轮胎的剥离了的踏面、从残余物中产生的丁苯橡胶粉等等。
优选地，所述粉末状弹性体材料具有≥100μm且≤600μm的平均粒径，优选在≥100μm且≤400μm之间。
根据本发明的进一步的实施例，热塑性基体材料为聚烯烃和/或烯烃的共聚物，优选至少一种材料是选自由聚丙烯、聚乙烯和乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)组成的组中的。
优选地，热塑性基体材料在热塑性复合物所占的比例在≥15wt.％且≤80wt.％范围之间。本文中的热塑性基体材料特别由不同热塑料材料的混合物组成。例如可提供的是，包含于热塑性复合物中的热塑性基体材料包括一主要热塑料材料和一附加热塑料材料。该主要热塑料材料相对于整个热塑性复合物的比例是，例如可在≥5wt.％且≤70wt.％范围之间。包含在本发明复合物中的附加热塑料材料是，例如在≥0wt.％且≤50wt.％的浓度范围之间，优选在≤30wt.％。合适的主要热塑料材料的实例为基于等规聚丙烯和乙烯-丙烯-二烯橡胶(PP/EPDM)的热塑性烯烃。合适的附加热塑料材料例如聚烯烃，如聚丙烯。
根据本发明的进一步的实施例，装饰层是由贴合在板状载体上的印刷的或未印刷的装饰纸/装饰薄膜形成，或者是由通过直接印刷方法直接贴合在板状载体上的或贴合在预先贴合在板状载体上的印刷基底上的油墨层形成的。本文中特别优选的是，所述装饰层通过直接印刷方法来贴合。无论在板状支持物上直接印刷还是在预先贴合在板状载体上的无纺布、薄膜或纸层(装饰纸层/装饰薄膜层)直接印刷，可提供的是，在贴合油墨层之前要贴合印刷基底。特别是在印刷基底被直接贴合在板状载体上而没有中间的无纺布、薄膜或纸层的情况下，可提供的是，复合物被用作印刷基底，其一方面包括自由基固化组分，另一方面包括聚氨酯组分，例如从双重固化涂料系统中所知的。这里尤其可提供的是，所述印刷基底包括聚氨酯丙烯酸酯。此外，所述印刷基底尤其可包括颜料，例如二氧化钛。
根据本发明装饰面板的进一步的实施例，装饰面板可包括贴合在所述装饰层上的透明或半透明的顶层和/或磨损层。
贴合用于保护装饰层的磨损层或顶层可在后续加工步骤中而贴合，其中尤其可提供的是，配置有装饰层的装饰板在贴合磨损层或顶层之前是暂时作为半成品存储的。磨损层和/或顶层可包括，例如硬质材料，如氮化钛、碳化钛、氮化硅、碳化硅、碳化硼、碳化钨、氧化铝(刚玉)、氧化锆或其混合物来增加层的耐磨性。可提供的是在所述磨损层和/或顶层复合物中，所含硬质材料的量在5wt.％-40wt.％之间，优选在15wt.％-25wt.％之间。优选地，所述硬质材料的平均粒径在10μm-250μm之间，更优选地在1μm-100μm之间。以这样一个有利的方式，磨损层和/或顶层复合物形成稳定的分散系，而硬质材料在磨损层和/或顶层复合物中的分解或析出则得以避免。在本发明的一个实施例中，为了形成相应的磨损层和/或顶层，可提供的是所述硬质材料优选地包含浓度在10g/m2-250g/m2之间，优选在25g/m2-100g/m2之间的可辐射固化成分。在这种情况下，例如可借助诸如橡胶辊筒的辊筒或借助浇注设备来实施贴合。在本发明的进一步的实施例中，可提供的是，在贴合磨损层和/或顶层复合物时所述硬质材料并未被包含在该复合物中，但是以颗粒的形式分散在贴合的磨损层复合物上，而后再将该磨损层固化。
此外，可提供的是在磨损层和/或顶层中形成与装饰相匹配的表面结构。可提供的是，载体板已具有结构，而用于贴合所述装饰的印刷工具和载体板之间的彼此对齐是依赖于光学方法手段检测出的载体板的结构而实施的。为了印刷工具和载体板的彼此对齐，可提供的是在印刷工具和载体板间对齐所必需的相对运动可通过移动载体板或通过移动印刷工具来实施。根据本发明的进一步的实施例，可提供的是装饰面板的结构化过程是在贴合顶层和/或磨损层之后来实施。为此，可优选贴合可固化复合物作为顶层和/或磨损层，且仅实施一定程度的固化使得仅实现顶层和/或磨损层的部分固化。因此，在部分固化的所述层中借助适当的工具如硬金属纹理辊筒或模具，获得所需的表面结构浮饰。本文中浮饰加工是在对应于所贴合的装饰来实施的。为了确保要产生的结构与装饰足够地对应，可提供的是载体板和压印工具通过相应的相对运动而彼此相互对齐。在部分固化的顶层和/或磨损层内生成所需结构之后，可对当前结构化的顶和/或磨损层实施进一步的固化步骤。
在根据本发明方法的进一步的实施例中，可提供的是所述结构在印刷方法的过程中生成。为此，例如可提供的是，多层油墨层的贴合以这样的方式实施，从而在印刷基底上形成抬高的区域，实现所需的三维结构。因此，在所述结构上产生磨损层和/或顶层则得以实施。
根据本发明的另一实施例，可提供的是所述装饰面板包括至少在所述板状载体的一个边缘区域的轮廓。这里尤其可提供的是，在轮廓区域也贴合所述装饰，使得在将装饰层贴合在板状载体上之前就实施轮廓成形工艺。可替代地或另外地，可在装饰层的贴合之后实施轮廓成形工艺。本发明意义上的轮廓成形工艺，可提供的是，通过适当的机床，至少在装饰面板的部分边缘中形成装饰性的和/或功能性的轮廓。这里，功能性的轮廓，例如，是指在边缘形成凹槽和/或凸舌的轮廓，以使装饰面板可通过形成的轮廓而相互连接。本发明意义上的装饰轮廓，例如，是形成于装饰面板的边缘区域的倒角，例如，为了模拟两个互相连接的面板间的连接，如在所谓的宽板中。
通过对所述装饰面板局部地轮廓成形，不是在成品面板中形成所有的轮廓，仅是部分的轮廓，而其余的轮廓将在随后的步骤中形成。
因此，可提供的是，例如，在面板中提供的装饰性轮廓，诸如倒角，是一步形成的，而功能性轮廓，例如凸舌/凹槽，在后续步骤中形成。
在对至少部分载体的轮廓成形之后贴合装饰，例如通过诸如直接印刷的上述方法，可以有利地避免在轮廓成形过程中装饰的磨损或损伤。因此，在轮廓区域的装饰也与所需的模仿品，例如天然材料具体一致。
根据本发明的进一步的实施例，可提供的是所述轮廓成形并不是在板状载体内通过加工而形成的，但至少所提供的部分轮廓是在制造板状载体期间就已经形成了的。例如，这可通过使用适当的成型方法，诸如注射成型或挤压成型来完成。
根据本发明的优选实施例，所述轮廓至少部分地被构造为便于若干装饰面板可借助相应的轮廓而彼此可拆卸地连接。
根据本发明的进一步的实施例，可提供的是所述装饰面板包括在装饰层背面的板状载体侧上的背衬层。特别是通过使用根据本发明的基于上述具有高弹性的热塑性复合物的板状载体，其可具有高弹性，而背衬层可被用以避免由于所贴合的装饰、顶层和/或磨损层而对板状载体造成的变形。尤其可提供的是，背衬层由贴合在与装饰层背侧上的薄膜、无纺布和/或纸层形成。在本发明的优选实施例中，可提供的是，所述背衬层的贴合工艺步骤与未印刷装饰纸层贴合在板状载体的装饰侧上的工艺步骤相同，或与印刷基底贴合在所述板状载体的装饰面的工艺步骤相同。特别优选薄膜层作为背衬层，从而特别地形成防潮防水的背衬层。
本发明的装饰面板具有经济和环境效益，其特征尤其在于以下的特性：
·具有3-18mm层厚度的防水载体板；
·根据预期用途通过改变热塑性聚合物基体与掺入其中的橡胶弹性回收组分的比例，可调节高弹性；
·通过铣削，载体板可提供有棘爪轮廓及锁定元件，其中由于板材料的弹性，它可由另一种材料制成的弹簧元件置换(dispensed)；
·可对载体板涂以底漆、进行印刷并在表面活化处理之后在其上设置耐磨的磨损层；
·通过选择适当的热塑性组分，可实现100℃以上的抗高温；
·由于所述板在燃烧期间无氯无二噁英或类似有害物质，因此可对所述板材料进行处理而不会带来任何问题；
·所述板不包含任何增塑剂，且从掺入的弹性体颗粒中获得其高弹性；
·所述板代表可替代PVC的生态高端材料；
·通过运用价格比热塑料材料低很多的再生材料，塑料板的生产成本可显著降低。
来自橡胶和轮胎工业的可用的再生材料在全球大量累积，因此可廉价得到。
此外，本发明涉及用于生产装饰面板的方法，包括以下步骤：
a)提供板状载体；和
b)在所述板状载体上贴合装饰层，其中，作为板状载体，提供的载体是至少部分地由弹性体粉末改性的热塑性复合物制成的，其中所述热塑性复合物包括至少一种热塑性基体材料和掺入该基体材料中的至少一种细粒的、交联的和粉末状的弹性体材料。
根据本发明方法的另一实施例，可提供的是装饰层通过直接印刷方法来贴合。尤其可提供的是，装饰层通过运用可放射固化油墨的数字印刷方法而来贴合。
此外，可提供的是在贴合装饰层之前，在板状载体上贴合印刷基板。特别地可提供的是，可贴合一组合物作为印刷基板，其一方面包括自由基固化组分，另一方面包括所知的聚氨酯组分，例如，如所熟知的双固化涂覆体系。这里尤其可提供的是所述印刷基底包括聚氨酯丙烯酸酯。此外，所述印刷基底尤其可包括颜料，例如二氧化钛。
根据本发明方法的进一步的实施例中，背衬层贴合在装饰层相对的载体板侧上。这里可提供的是，所述背衬层的贴合工艺步骤与未印刷装饰纸/装饰薄膜层贴合在板状载体的装饰侧上的工艺步骤相同，或与印刷基底贴合在所述板状载体的装饰面上的工艺步骤相同。
根据本发明方法的进一步的实施例中，透明或半透明的顶层和/或磨损层贴合在装饰层上。本文中尤其可提供的是，贴合可放射固化复合物作为顶层和/或磨损层。

Claims (15)

1.装饰面板，至少包括一板状载体和设置在其上的一装饰层，其特征在于，所述板状载体至少部分地由弹性体粉末改性的热塑性复合物通过熔融混合而制成，其中所述热塑料材料包括至少一种热塑性基体材料和掺入该基体材料中的至少一种细粒的、交联的和粉末状的弹性体材料。
2.根据权利要求1所述的装饰面板，其中所述基体材料具有根据DIN53505的肖氏硬度[X]，所述弹性体材料具有根据DIN53505的肖氏硬度[Y]，其中[X]与[Y]之间的关系由[Y]＝[X]±[Z]给出，其中[Z]≤30，且所述弹性体材料具有的根据DIN53505的肖氏硬度[Y]在≥50且≤70之间。
3.根据前述任意一项权利要求所述的装饰面板，其中所述弹性体材料在热塑性复合物中的比例在≥20wt.％且≤85wt.％之间。
4.根据前述任意一项权利要求所述的装饰面板，其中所述弹性体材料是至少一种选自由烯烃-二烯橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶组成的组中的材料。
5.根据前述任意一项权利要求所述的装饰面板，其中所述热塑性基体材料为聚烯烃和/或烯烃的共聚物，优选至少一种是选自由聚丙烯、聚乙烯和乙烯丙烯二烯橡胶组成的组中的材料。
6.根据前述任意一项权利要求所述的装饰面板，其中所述装饰层是由贴合在所述板状载体上的印刷的或未印刷的装饰纸形成，或者是由通过直接印刷方法直接贴合在所述板状载体上的或贴合在预先贴合在所述板状载体上的印刷基底上的油墨层形成的。
7.根据前述任意一项权利要求所述的装饰面板，其中所述面板包括贴合在所述装饰层上的透明或半透明的顶层和/或磨损层。
8.根据前述任意一项权利要求所述的装饰面板，其中所述面板至少在所述板状载体的一个边缘区域包括轮廓。
9.根据权利要求8所述的装饰面板，其中所述轮廓至少部分地构造为便于若干装饰面板可借助相应的轮廓而彼此可拆卸地连接。
10.根据前述任意一项权利要求所述的装饰面板，其中所述面板在与装饰层相对的载体板侧上包括一背衬层。
11.用于生产装饰面板的方法，包括以下步骤：
a)提供板状载体；和
b)在所述板状载体上贴合装饰层，
其中，作为板状载体，提供的载体是至少部分地由弹性体粉末改性的所述热塑性复合物制成的，其中所述热塑性复合物包括至少一种热塑性基体材料和掺入所述基体材料中的至少一种细粒的、交联的和粉末状的弹性体材料。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述装饰层通过直接印刷的方法来贴合。
13.根据权利要求11或12中任意一项所述的方法，其中在贴合所述装饰层之前，在所述板状载体上贴合一印刷基板。
14.根据权利要求11至13中任意一项所述的方法，其中所述背衬层贴合在与所述装饰层相对的所述载体板的侧面上。
15.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中透明或半透明的顶层和/或磨损层贴合在所述装饰层上。
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