CN101374655A - 具有装饰性表面的耐磨板 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有装饰性表面的特别是用于地板铺面的板，该板具有耐磨表面。该耐磨表面由一层或多层漆层形成，在漆层中引入耐磨颗粒。此外本申请还涉及制备该板的方法。

Description

具有装饰性表面的耐磨板

本发明涉及一种制备具有装饰性表面的高耐磨板的方法以及具有装饰性表面的高耐磨板。本发明中的装饰性表面意指通常经压制产生的主题(Motiv)，如木质结构(Holzstruktur)的仿造图像。但也可以是形成装饰性表面的原始木质结构。

镶木地板具有通过木材形成的装饰性表面。为使装饰性表面有耐受性，施加一层或多层透明漆层并使其硬化。如果涂多层漆层，则在涂下一层漆层前该各层漆层首先至少要部分硬化或凝胶化。通过硬化或凝胶化可防止各层漆层的潮解。

也已知使用所谓的填料漆。其涉及含极小陶瓷颗粒的漆。粒度通常为纳米范围。该颗粒称为纳米颗粒。其除封闭表面外还可改进耐磨性。但因为所述颗粒是极小的，所以未达到按EN 13329的大于1000转数的耐磨性。对此要在每层涂漆后使涂覆的层至少部分硬化或凝胶化，由此各漆层不发生潮解。该凝胶化同样导致达不到非常高的耐磨值。因此要达到高于3000转数的耐磨值是不可能的。

此外，还有所谓的层压体地板镶板，在此情况下该装饰性表面通过印刷纸形成。该装饰性纸表面具有上耐磨层，以使得这种镶板适于地板铺面。该现有技术可参阅WO 2005/042644。

如果在地板铺面(

)的表面上存在饰纸，则该所制备的饰纸与其上所涂覆的耐磨层一起必需满足特别多的特性。其中包括必须达到足够大的耐磨性以可作为地板铺面。为在质量上有竞争能力，地板领域的耐磨值必须大于1000转数。实际上仅符合EN 13329的AC1级和AC2级要求并由此IP值仅具有1800转数的层压体-地板铺面是卖不出去的。可示例性参阅Lampertswalde的Kronospan GmbH公司新近的销售量，即卖出的层压体-地板产品的35％属AC3级，其相应于耐磨值IP至少是2500转数。60％的产品属AC4级，其相应于耐磨值IP至少是4000转数。5％的产品属AC5级，其相应于耐磨值IP至少是6500转数。

依本领域领域技术人员的理解，从耐磨值IP至少为2500转数以上才是在欧洲地板领域中可销售的铺面。

对耐磨性外，其它特性如耐冲击性和耐化学性也是很重要的。例如一杯红酒的泼洒不会导致在铺面上留下红酒斑点。

在实践中为达到层压地板领域的上述目的是通过所谓的用氨基树脂的湿对湿(Nass-in-Nass)法实现的(特别参阅EP 0875399A2，第3页，第44行)，其中首先用氨基树脂浸溃该饰纸。在仍为湿的经浸渍的饰纸上涂覆基于氨基树脂的分散体，该分散体含主要是(亮色)刚玉或在暗装饰情况下是(暗色)碳化硅作为耐磨的或磨蚀性颗粒，如可参阅EP1270811 A1。该饰纸不仅用于提供装饰。此外其还可固定所涂覆的湿氨基树脂。该作用甚至可与在漆的情况下通过凝胶化达到的固定相比较。

该湿对湿施加法确保不出现不理想的界面层。这时特别是可使用氨基树脂，因为该树脂借助随后的硬化可形成所谓的基质或所谓的网络。各个由氨基树脂形成的层不仅以机械力相互粘附。更确切说该由氨基树脂形成的层通过双键相互键合。所存在的基质或网络确保有更牢固的粘合。通常这是能达到高耐磨值的首要前提。

在湿对湿法中该耐磨颗粒通过分散体施加，因为这可确保在耐磨颗粒之间不形成光学上有干扰的界面，此外可达到该耐磨颗粒在树脂基质中的非常稳定的嵌入。

虽然已作过如不借助于分散体施加来散布耐磨颗粒的实验。但通常难以达到所需的均匀分布，因为颗粒易于成簇(参阅WO 98/47705，第3页，第1和4段)。同时也难以使耐磨颗粒足够好地嵌入树脂中。

因此直到本申请的时间，只要是涉及制备具有用于地板铺面的高耐磨饰纸的层压镶板，该氨基树脂湿对湿涂覆几乎是实践中唯一使用的方法，虽然制备和处理其中存在耐磨颗粒或磨蚀颗粒的分散体在器械上是较昂贵的。在实践中来用如WO 2005/042644中已知的方法是个别的，在此方法中是将耐磨颗粒散布在饰纸上。

为能制备优质的地板铺面，必须使耐磨颗粒均匀分布地施加在装饰上。否则该耐磨值会波动，并局部有混浊(参阅EP 0875399 A2，第3页，第24-27行)。如果进行湿涂覆，则均匀涂覆的主要前提是该耐磨颗粒在氨基树脂分散体中已经呈均匀分布并保持均匀分布。这是困难的，因为该颗粒会快速沉降，并因而发生脱混。出版文件EP 0875399 A2，第3页，第24-30行；WO 98/47705，第2页，第2段；DE 19710619，第2页，第18-22行；EP 0875399 A20，第2页，第20-22行；EP 0875399 A23，第2栏，第48-58行；以及该诉讼中专利的第4段中尤其阐明了该情况。

熟悉耐磨地板材料研发的本领域技术人员在本发明申请时间还面临广为传播的认识，即在用于地板铺面的饰纸情况下在实践中不可避免湿对湿法，而大的向题是该耐磨颗粒在氨基树脂分散体的均匀性。

现有技术包括各种如何解决该问题的建议。通常强调的是在湿涂覆情况下该耐磨材料应特别呈细颗粒(EP 0875399 A2，权利要求6；DE19643742 A1，概述“

 Material”第2段；WO 98/47705，第2页，第2段，DE 2362645，第4页，第1段；WO 93/17182，第8页，第18-19行；EP 0875399 A23，第6栏，第24-25行)。

但该耐磨颗粒的直径也不可太小，否则达不到高的耐磨值。该耐磨颗粒的量也必须大到这样的程度：以致对光学特性产生无意损害。为了达到高耐磨值的表面，直径为数微米的耐磨颗粒几乎是不合适的。

如果含耐磨层的饰纸经浸渍，则将其施加于板上。饰纸上设置覆盖层。在板下面施加所谓的对向拉伸纸(Gegenzugpapier)。该层体系在压机中经加热压制。从板上锯下所需大小的镶板，并通过铣削在侧面装上连接件如沟槽和弹簧。

需要覆盖层以防压机不受耐磨颗粒影响。在压制时该耐磨颗粒不得从层中凸出，这是因为否则的话会使压机受损。在成品层压镶板情况下该耐磨颗粒也不应凸出，这是因为否则的话出现不理想的粗糙表面，对光学特性产生不理想的损害。特别是基于此原因，耐磨颗粒不应超出规定的直径。如公开文献WO 2005/042644中提及的直径上限为200μm，但在其实际上仅能在使用相对厚的纸时实现。

借助压花产生的铺面表面与由突出的耐磨颗粒形成的粗糙表面是不同的。为此压机的钢带例如具有压花图案，如EP 0546402 A2中所述。这种压花主要出于装饰原因而提供。如通过压花通常仿制木材的孔。

本发明的目的是以成本有利的方式制备具有装饰性表面和高耐磨值的板。

为实现该目的，在具有装饰性表面的板上涂漆。将耐磨颗粒施加到具有装饰性表面的板上。再涂以另一漆层，并硬化所涂的漆。这样得到具有耐磨表面的板。板的装饰可通过实心木材形成。为能看见该木材，可使用透明漆。

与现有技术不同，在施加第一漆层后，该漆层至少部分未硬化或凝胶化，以固定该漆。也不使用使第一涂覆液固定的纸。通过本发明克服了本领域技术人员的广为流行的意见，即该第一液态层必须通过部分硬化或凝胶化固定或必须使用另外的介质如使用纸以达到固定。这就可实现涂覆其中含较大的耐磨颗粒的多种漆。由此可实现耐磨值大于3000转数的耐磨表面，同时也无需使用增加生产成本的纸。

在本发明的一个实施方案中，在板上印制装饰，优选通过间接凹版印制进行。与具有饰纸的层压地板相比，首先是免去了饰纸。其次是不再需在现有技术中将对抗板的翘曲作用的对向拉伸纸。由此节省了用于使该对向拉伸纸与板相结合的含树脂的下一层纸。也节省了由此加入树脂量的覆盖层。更重要的是所使用的漆量仅与颗粒大小有关。基于成本原因以及操作原因该漆量应合适地如此限定，以使颗粒不从漆中凸出。因此可使至少应使用的漆量最小化。

间接凹版印刷是特别合适的，以例如在由HDF或MDF制成的板上按要求印出装饰。厚度公差可通过在间接凹版印刷时所用的弹性辊补偿。所用的漆也是透明的，由此可看见该装饰。

在本发明的一个实施方案中，耐磨颗粒的平均直径为10-160μm，以达到欧洲用户在地板领域所期望的高耐磨值。该平均直径优选为20-40μm。存在的耐磨颗粒的直径基本上在该平均直径范围内，即例如是20-40μm。

一方面可使耐磨值明显高于2500转数。也无困难地可使耐磨值大于3000转数(根据前面建议的标准)。另一方面可确保不存在因大量凸出的耐磨颗粒而产生的不合意的粗糙表面。耐磨颗粒的量也可保持足够小，以不会太强地损害光学特性。

所述的20-40μm范围是特别优选的，因为一方面可达所需的高耐磨值，另一方面可毫无问题地处理适宜的待用漆量。

在本发明的一个实施方案中，首先在板上涂底漆。接着在仍湿的底漆上散布耐磨颗粒和优选是刚玉。之后在含所散布的耐磨颗粒的湿底漆上涂罩面漆。然后底漆和罩面漆一起硬化。该耐磨颗粒的平均直径优选为10-60μm，特别优选为20-40μm。如果选择20-40μm的平均直径，则该颗粒直径通常不会超过60μm。

令人意外地表明，该耐磨颗粒通过散布足够深地进入底漆中，并由此嵌入底漆中。这对达到高耐磨值和使该耐磨颗粒不会不合意地凸出罩面漆层是很重要的。也令人意外地使得可弃去分散体处理。

但在一个实施方案中也可首先由其中含耐磨颗粒底漆制备分散体。如果喷雾分散体，则可足够强地移动该分散体，以保持该耐磨颗粒呈悬浮态。但优选散布法，因为其有效并不必处理分散体。

为进一步提高耐磨值，该耐磨颗粒优选用硅烷粘附助剂包覆，并在此状态下经散布。这大大改进了该耐磨颗粒向漆中嵌入。

在本发明的一个实施方案中，使用可通过UV硬化的漆，并通过紫外线硬化，优选在气密性条件下硬化。如果可UV硬化的漆在气密性条件下硬化，则在硬化时双键的转化率大于90％。相反不在气密性条件下硬化时其双键转化率仅达50-60％。通过双键形成网络，该网络从底漆延伸直到罩面漆。由此达到特别大的耐磨值。

如果使用可通过UV光硬化的漆，优选该漆含光引发剂添加剂且含量优选为0.3-5重量％。由此改进了各使用的漆通过紫外光交联的可能性。

在本发明的一个实施方案中，使用可通过电子束硬化的漆，该漆在气密性条件下经电子束硬化。由此通过硬化可达到非常高的双键转化率。其形成网络，以实现非常高的耐磨值。

在气密性或排除空气条件下可特别简单地实现硬化或交联，为此例如硬化时在该板的待硬化表面上覆盖上可透过UV-辐照和/或电子束但不会由此受破坏的薄膜。基于聚合物的薄膜满足此要求。可免去工艺上昂贵的在硬化时用惰性气体吹扫。通过使用薄膜也进一步确保耐磨颗粒嵌入漆中。

在本发明的一个实施方案中，在硬化时在该板的装饰性表面上覆盖优选基于聚合物的成结构的薄膜。由此在硬化时一方面达到所需的气密性。另一方面在表面上立即产生结构，而无需如现有技术在高压下压制出结构。

该罩面漆优选含脱模剂，以可在硬化后再顺利地去除覆盖层如成结构的薄膜。

在本发明的另一个实施方案中，底漆和罩面漆是不同的。该底漆经选择以可赋予对基底的良好粘附性，并可补偿内应力。罩面漆的选择是使其特别耐划刻和承受机械负荷，并耐受化学影响。为达此目的，与底漆相比该罩面漆优选的特性是可达更高的交联度。该漆优选替代性或附加性地配备提供各种所需特性的添加剂。

在本发明的一个实施方案中，使用基于聚氨脂或基于脂族聚酯的丙烯酸漆作为漆，结果表明其是适用的。为调节所需的可交联性和粘度，在一个实施方案中是在所用漆中补加入二聚物。为调节粘度，在一个实施方案中是补加入单体。

如果用辊来施加漆，则粘度优选调节为15-180Pa·sec，特别优选为60-80Pa·sec。如果通过浇注来施加漆，则粘度优选调节为30-70Pa·sec，特别优选为40-60Pa·sec。

总之，按本发明在装饰上面形成优选达100μm的层厚。该层包含两层所施加的漆层和其中存在的耐磨颗粒。由其中含耐磨颗粒的底漆和罩面漆组成的层的厚度优选为至少80μm，以使平均直径为20-40μm的耐磨颗粒不会由漆中凸出，并可使表面呈优良的结构化，从而例如可仿制木质孔。

由此耐磨值可达8500转数。该值在地板镶板领域中相当于34级。

下面以优选实施例描述本发明。

对由HDF制成的板的表面进行细打磨。在经打磨过的表面上施加底漆也即粘附助剂。干燥该湿涂层。用高固含量的丙烯酸酯体系涂抹该表面并接着干燥。在其上涂以基色(Grundfarbe)，以例如提供亮的基调。优选通过经缝隙浇注以涂基色，因为板的表面是无接触地形成色层。然后干燥该基色并使其平滑化，例如可用压延机进行。接着优选在板的背面也形成色层，其构成耐湿气浸入的阻挡层。其可抗翘曲。

然后用四色印刷机通过间接凹版印刷在干燥的和平滑化的基色上印制主题(Motiv)。干燥所印制的主题(Motiv)。作为底漆使用BASF公司的 UP 35D，其中加有BASF公司的

 HDDA作为交联组分以调节可交联性及粘度。

UP 35 D用于制备可辐照硬化的适于木材和木质材料的刮涂漆和罩面漆。其是一种中等活性的不饱和聚酯树脂，在二丙二醇二丙烯酸酯中含约55％。其作为粘度为3-6 Pa·sec的透明的淡黄色的中度粘性的树脂供货。二聚物

 HDDA是己二醇二丙烯酸酯C₁₂H₁₈O₄：

该底漆的涂覆量为20-50g/m²。

在湿的漆上散布刚玉颗粒或氧化铝颗粒。该颗粒用硅烷粘附助剂包覆。颗粒的平均直径为20-40μm。直径通常不会大于60μm。刚玉的数量取决于应达到的所需耐磨值。该数量按总共使用的漆量计可达50重量％。实验表明，25g/m²的量已达优良的耐磨值，在此数量下经证实实际上无光学损害。

接着优选在散布有耐磨颗粒的底漆上涂覆罩面漆。作为针对罩面漆的基础树脂选择了BASF公司的

 LR 8987。它是一种适于制备特别是针对木材和木质材料的有脂族尿烷丙烯酸酯组成的可辐照硬化漆的丙烯酸树脂，在己二醇二丙烯酸酯中含70％。23℃下的粘度为4-6Pa·sec。由此制备的漆的特征是有非常小的泛黄作用。为能用UV光硬化该漆，以2-5重量％的量加入引发剂。所需的粘度通过加入BASF公司的

 DPGDA来调节。在此情况下，该

 DPGDA是二丙二醇二丙烯酸酯C₁₂H₁₈O₅：

该涂覆优选由图1所示的方式进行。在具有含散布的耐磨颗粒3的所涂底漆2的HDF-板1的上面通过从辊或卷5展开并经辊6和7铺上成结构的薄膜4。直接在邻近提供铺设的第一辊6的成结构膜4的铺设前送入罩面漆8，并且该罩面漆以对外呈气密性地立刻封闭就在其后的硬化过程。在所放置的成结构膜4的上面存在有通过辐照硬化底漆和罩面漆的设备9。该成结构膜4经另一辊10再次卷绕。该板1用平行于所铺设的成结构膜的传送带12以相同速度以箭头方向11输送。

通过成结构膜达到所需的气密性，并产生所需的表面结构。此外还实现使可能凸起的耐磨颗粒压进漆中。总之实现耐磨颗粒在漆中合规格嵌入。由此产生含这种嵌入网络中的耐磨颗粒的板，以可顺利达到按2000年6月的EN 13329的耐磨值4000转数或更大转数。

如果仅要达到表面的特别高的耐磨性而不提供表面结构，则也可使用具有光滑表面的薄膜代替成结构膜。

然后从板上锯出地板镶板，并在侧面安设连接媒介例如沟槽和弹簧以及其它封闭方式，其可实现镶板的无胶连接。

该漆可含通常的添加剂如硅酮和可聚合的油，例如以改善基底润湿或有助于排气或光滑度。

在按本发明制备的板的下面可涂一层或多层吸音层。与现有技术相比，该吸音层是特别有利，因为其有更小的不利于使声音反射回去的边界层系数。本发明中的吸音层例如由热塑性材料组成，其优选在室温下具有特别优异的弛豫特性。这时在室温下能特别强地吸收进入层中的声音。该层可非常薄并小于1mm。

Claims (21)

1.一种具有装饰性表面和涂于装饰性表面上的漆层的板(1)，该漆层含耐磨颗粒。

2.权利要求1的板(1)，其中板(1)上的装饰是经印制的。

3.权利要求1或2的板(1)，其中该板由木材或木质材料制成，特别是由HDF制成。

4.上述权利要求之一的板，其中含耐磨颗粒的漆层的耐磨性大于2500转数，优选大于3000转数，特别优选大于4000转数。

5.上述权利要求之一的板，其中所述耐磨颗粒(3)由刚玉组成，平均直径优选为10-60μm，特别优选为20-40μm。

6.上述权利要求之一的板，其中所述耐磨颗粒(3)经硅烷粘附助剂包封。

7.上述权利要求之一的板，其中所述耐磨颗粒(3)嵌入交联的漆(2，8)中，其中双键优选转化达大于90％。

8.上述权利要求之一的板，其中所述漆(2，8)含光引发剂类添加剂。

9.上述权利要求之一的板，其中所述具有装饰的表面设有结构。

10.上述权利要求之一的板，其中所述漆(2，8)含脱模剂。

11.上述权利要求之一的板，其具有底漆区，其中与底漆区上面存在的漆层区相比，该底漆区有较低的交联度。

12.上述权利要求之一的板，其中使用含添加的二聚物或单体的基于聚氨酯和/或基于脂族聚酯的丙烯酸酯漆。

13.上述权利要求之一的板，其中所述漆层(2，8)的厚度至多为100μm。

14.上述权利要求之一的板，其中在优选涂有粘附助剂和/或底漆的板(1)的经打磨和涂抹过的表面上印制装饰。

15.一种由上述权利要求之一的板制备的镶板，其具有侧面安置的连接件如沟槽和弹簧以及优选其它适于镶板无胶合连接的封闭件。

16.前一权利要求的镶板，其不含饰纸，不含覆盖层和不含对向拉伸纸。

17.一种由前两个权利要求之一的镶板制成的地板铺面。

18.一种通过下列步骤制备具有装饰性表面和高耐磨层的板的方法：

-制备具有装饰性表面的由木材或木质材料制成的板(1)，

-施加优选可借助辐照硬化的漆(2)，

-在具有装饰性表面的板上施加耐磨颗粒(3)，

-将优选可借助辐照硬化的漆(8)施加在耐磨颗粒(3)上，

-优选借助辐照硬化该两层经施加的漆(2，8)。

19.前一权利要求的方法，其中用膜(4)覆盖到经施加的漆(2，8)上，并在覆盖状况下硬化，该膜(4)优选是成结构膜。

20.前面两个权利要求之一的方法，其中将装饰印制在板(1)上。

21.前面三个权利要求之一的方法，其中将耐磨颗粒(3)散布到漆层(2)上。

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