CN113874206A - 纤维素基复合板 - Google Patents

Abstract

本文描述了具有芯层和装饰层的复合板。所述复合板包含在不存在粘合剂材料的情况下彼此粘合的层。本文还描述了用于制造复合板的方法。本摘要旨在作为用于在特定领域中进行检索的浏览工具，并不旨在限制本发明。

Description

纤维素基复合板

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月20日提交的美国临时申请第62/850,160号的权益，其全部内容通过引用被并入本文。

技术领域

在一个方面，本发明涉及由纤维素材料构成的复合地板。更具体地，本发明涉及具有存在于芯部、装饰层和耐磨层中的纤维素材料的复合地板。甚至更特别地，本发明涉及这样的复合地板，其中所有的层被层压在一起而不使用粘合剂。本文还公开了制作这种板的方法。

背景技术

常规的弹性地面覆盖物通常生产为连续片材的形式或者瓷砖或板的形式。弹性地板通常形成为复合层压结构，其具有基础层、施加在基础层顶部的装饰层、设置在装饰层顶部的保护膜层以及设置在保护膜层顶部的面漆。为了美观，也可以对瓷砖进行机械压花以赋予期望的表面纹理或图案。为确保地板的稳定性，使用各种粘合剂材料将层彼此粘合。

然而，由不同的材料制成的常规地板要求进行很多成本高昂的制造步骤。此外，因为越来越多的行业正在采用“从摇篮到摇篮”的制造方法，所以越来越多重视回收最终产品以及将可回收物纳入第二代产品中的可能性。由不同材料的各种层组成的常规地板使回收过程具有挑战性、成本高昂且效率低下。

仍然需要表现出高弯曲强度的弹性地面覆盖物，其包含最少量的(或基本上不包含)粘合剂，并且通过在仅施加热和压力的情况下直接层压各种层就可形成。更进一步地，需要这样的新型弹性地面覆盖物，其包括由相似的或大致相同的材料制成的层，并且根据“从摇篮到摇篮”设计易于回收。更进一步地，需要一种制作该弹性地板覆盖物的方法。

发明内容

根据如本文所体现和广泛描述的本发明的目的，本发明在一个方面涉及复合板，所述复合板具有芯层和装饰层，所述芯层和所述装饰层由包括纤维素材料的组合物构成。

在示例性方面，本文公开的复合板包括：芯层，所述芯层具有顶表面和相对的底表面以及在相对的所述顶表面和所述底表面之间延伸的多个侧边缘，其中复合芯层由填充的聚合物组合物构成，所述填充的聚合物组合物包括热塑性纤维素酯组分和填料组分；以及装饰层，所述装饰层由纤维素基材料构成并且具有顶表面和相对的底表面，其中所述装饰层覆盖在所述复合芯层上，使得所述芯层的所述顶表面接触所述装饰层的所述底表面。

在另一个示例性方面，本文公开了一种用于制作复合板的方法，所述方法包括：a)由包括热塑性纤维素酯组分和填料组分的组合物形成芯层；其中形成的所述芯层具有顶表面和相对的底表面以及在相对的所述顶表面和所述底表面之间延伸的多个侧边缘，以及b)将由纤维素基材料构成的装饰层施加到所述芯层的所述顶表面。

在另一个示例性方面，本文进一步公开了一种如上所述的方法，其中通过层压工艺将装饰层施加到芯层的顶表面。

在又另一个示例性方面，本文进一步公开了一种如上概述的方法，其中层压工艺不包括施加粘合剂材料。

本发明的附加方面部分地将在详细描述和随附的权利要求书中进行阐述，并且部分地将从详细描述中得出或者可以通过本发明的实践来了解。应当理解，前文的一般性描述和下文的详细描述均仅是示例性和解释性的，并不限制所公开的本发明。

附图说明

在参考附图进行的详细描述中，本文描述的本发明的方面的这些和其他特征将变得更加明显，其中：

图1描绘了根据本发明的方面的复合板的示例性结构。

图2描绘了根据本发明的方面的用于生产复合板的示例性制造方法。

具体实施方式

通过参考以下详细描述、实例、附图和权利要求书以及它们之前和之后的描述，可以更容易地理解本发明。然而，在公开和描述本发明的制品、装置、系统和/或方法之前，应当理解，除非另有说明，否则本文描述和要求保护的发明不限于所公开的具体制品、装置、系统和/或方法，因此当然可以进行变化。还应理解，本文中所使用的术语仅用于描述特定方面，并不旨在进行限制。

本发明的以下描述被提供作为本发明在其最佳的、目前已知的实施方案中的有效教导。为此，相关领域的技术人员将认识到并理解可以对本文描述的本发明的各个方面进行许多改变，同时仍然获得本发明的有益结果。很明显，通过选择本发明的一些特征而不利用其他特征可以获得本发明的一些期望的益处。因此，本领域技术人员将认识到对本发明进行许多修改和调适是可能的，并且在某些情况下甚至可能是合乎期望的且是本发明的一部分。因此，提供以下描述作为对本发明原理的说明而非对其进行限制。

在本说明书和随附的权利要求书中将参考多个术语，这些术语应被定义为具有以下含义。

在本说明书的整个描述和权利要求书中，词语“包括(comprise)”和该词的其他形式，诸如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”，意味着包括但不限于且不旨在排除例如其他添加剂、组分、整数或步骤。此外，应当理解，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”和“包括(comprises)”在它们与所公开的发明的各个方面、要素和特征有关时还包括“基本上由……组成”和“由……组成”的更有限的方面。

如全文所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数所指对象，除非上下文另有明确规定。因此，例如，除非上下文另有指示，否则对“一层”的引用可以包括两个或更多个这样的层。

在本文中可以将范围表述为从“约”一个特定值和/或到“约”另一个特定值。在表述这样的范围时，另一个方面包括从一个特定值和/或到其他特定值。类似地，在通过使用先行词“约”将值表述为近似值时，应当理解，特定值形成另一个方面。还应理解，每个范围的端点相对于其他端点而言是显著的，并且独立于其他端点。

如本文所用，术语“可选”或“可选地”意味着随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括所述事件或情况发生的情况和不发生的情况。

如本文所用，术语“基本上”意味着完全发生随后描述的事件或情况，或者一般会发生、通常会发生或大致会发生随后描述的事件或情况。例如，当说明书公开基本上所有药剂被释放时，相关领域的技术人员将容易理解药剂不需要被完全释放。相反，该术语向相关领域的技术人员传达的是，药剂仅需要被释放到不再是未释放有效量的程度。

如本文所用，术语“数字印刷”是指用于将着色剂以预定义图案定位到表面上的着色流体液滴的数字控制喷射。

如本文所用，术语“UV固化油墨”是指在施加之后通过暴露于UV光而至少部分固化的油墨。应当理解，例如但不限于，UV固化油墨可包含光引发剂、添加剂、单体和低聚物。还应理解，当这些油墨暴露于预确定的UV光功率和/或强度时，可通过自由基和阳离子固化发生聚合物的聚合。

A.复合板

在各个方面，本发明涉及板。在一个方面，本发明涉及一种复合板。在更进一步的方面，本发明涉及一种复合板，其被配置为以所选的定向放置在地面上。应当理解，本发明的复合板不限于用于地板应用。在某些方面，所公开的复合板可用作墙壁、天花板或家具结构的一部分。应当理解，正在探寻具有最少量粘合剂材料且易于回收并表现出高弯曲强度的板的本领域普通技术人员可以很容易地定义所公开的复合板的用途。

在进一步的方面，参考图1，复合板通常包括芯层(102)和装饰层(104)。在某些方面，装饰层(104)可包括印刷膜层(106)和耐磨层(108)。

在一个方面，本文描述的复合板可以包括芯层，该芯层具有顶表面和相对的底表面以及在相对的顶表面和底表面之间延伸的多个侧边缘。在更进一步的方面，芯层可以包括填充的聚合物组合物，该填充的聚合物组合物包括热塑性纤维素酯组分和填料组分。在更进一步的方面，该多个边缘可以成形为在两个相邻的复合板之间形成锁定连接。在某些方面，两个相邻的复合板以防止两个面板之间相对横向或水平分开的方式固定。

在一些方面，侧边缘锁定结构可以是如本文所述的互锁结构或机构。常规的扣合锁定机构是侧边缘锁定结构的一个示例。相比之下，应当理解，仅约束相邻面板的竖向移动的常规舌槽轮廓不被视为侧边缘锁定结构，因为舌槽轮廓不约束横向或水平位移。因此应当理解，如本文所用，具体地放弃侧边缘锁定结构的方面仍然包括(不排除)这样的方面，例如，侧边缘鉴于没有特殊轮廓而简单地邻接另一个侧边缘，并且还包括具有常规舌槽轮廓的方面。

如本文所用，术语“互锁机构”或“互锁结构”是指这样的锁定装置，其以至少约束或防止两个相邻的互锁板水平分开的方式将相邻的复合板锁定在一起。这还可以包括既防止水平或横向分开又防止相对竖向位移的方面。一些示例性互锁机构在同一复合板内既包含舌型突出部又包含凹槽状轮廓，诸如，例如扣合锁定型轮廓。例如，可以在板件的一侧和一端机加工成舌型轮廓，而在同一板件的相对的一侧和一端机加工成凹槽状轮廓。可以通过机加工板的边缘来制成这种接头。替代地，可以用单独的材料制成互锁机构的部件，然后将其集成到复合板中。应当理解，术语“互锁机构”不应被解释为仅限于与地面覆盖板成一体的轮廓或特征。其他示例性互锁机构包括并入以下中的卡扣连接：板边缘、具有互锁边缘的成角度的板、具有重叠边缘的板、具有拼接锁定边缘的板、具有倾斜边缘的板等。应当理解，术语“互锁机构”允许多个板可以很容易地以互锁关系结合在一起，使得被组装时不需要单独的结构框架。

在某些方面，除了由本文描述的复合板提供的锁定装置之外，如本文所定义的互锁机构还可以包括锁定元件。在一些实例中，这种锁定元件可以包括具有将锁定元件接合到两个相邻复合板上的凸出特征的条带。这种锁定装置可以由与复合板相同的材料、铝、木纤维等制成。

在更进一步的方面，复合板包括装饰层。在这些方面，装饰层由纤维素基材料构成并且具有顶表面和相对的底表面。在更进一步的方面，装饰层覆盖在复合芯层上，使得芯层的顶表面接触装饰层的底表面。

在更进一步的方面，复合板的装饰层可以包括印刷膜层。在其他方面，装饰层包括耐磨层。在更进一步的方面，装饰层包括印刷膜层和耐磨层。

在一些方面，在不存在单独的粘合剂组合物的情况下将所公开的复合板中存在的层彼此粘合。在一些示例性方面，在不存在单独的粘合剂组合物的情况下将装饰层粘合到芯层。在更进一步的方面，当印刷层和耐磨层存在于装饰层中时，在不存在单独的粘合剂组合物的情况下将这两个层彼此粘合。

在更进一步的方面，可以根据期望的应用很容易地调整本文描述的复合板的尺寸。因此，复合板可以具有任何期望的长度、宽度和厚度以及它们的任何期望的组合。在示例性而非限制性方面，所公开的复合板可以具有约3mm至约10mm的厚度，包括示例性值约3.5mm、约4mm、约4.5mm、约5mm、约5.5mm、约6mm、约6.5mm、约7mm、约7.5mm、约8mm、约8.5mm、约9mm和约9.5mm。应当理解，复合板可以具有两个前述值之间的任何厚度值。在某些方面，复合板的厚度为4mm至8mm或3.5mm至9.5mm。

在其他方面，复合板是可回收的。在其他方面，复合板基本上是可回收的。在更进一步的方面，复合板是100％可回收的。

1.芯层

如本文所公开的，复合板包括芯部，该芯部具有顶表面和相对的底表面以及在相对的顶表面和底表面之间延伸的多个侧边缘。在某些方面，所公开的复合板的芯部由填充的聚合物组合物构成，该填充的聚合物组合物包括热塑性纤维素酯组分和填料组分。

在某些方面，可以通过纤维素的酯化获得热塑性纤维素酯组分。应当理解，在一些方面，引入既包含庞大部分又包含软链段的酯取代基可以改善纤维素链的移动性及其可加工性。在某些方面，热塑性纤维素酯组分具有与羧酸酯的酯键。在此类示例性方面，热塑性纤维素酯组分包括醋酸纤维素、醋酸纤维素、丙酸纤维素、醋酸丙酸纤维素或邻苯二甲酸醋酸纤维素丁酯或它们的组合。在其他方面，热塑性纤维素酯组分具有与羟基羧酸诸如乳酸、乙醇酸、羟基丁酸或其聚合物、环酯诸如己内酯、丙内酯、戊内酯、新戊内酯等或其聚合物或这些酯的混合酯的酯键。在更进一步的方面，热塑性纤维素酯组分可以包括醋酸丙酸纤维素。在更进一步的方面，热塑性纤维素酯组分基本上由醋酸丙酸纤维素组成。然而，应当理解，本公开不限于市售材料而可以使用另外的合成酯。

在某些方面，纤维素酯中的纤维素取代度为每葡萄糖单位约0.5至约3.0，包括示例性值每葡萄糖单位约0.8、约1.0、约1.2、约1.5、约1.8、约2.0、约2.2、约2.5和约2.8。应当理解，热塑性纤维素酯组分的化学性质和物理性质，即流动性、可加工性、可生物降解性等可以取决于纤维素取代度。在某些方面，可以根据期望的应用选择具有特定纤维素取代度的热塑性纤维素酯组分。

在更进一步的方面，热塑性纤维素酯组分可以填充的聚合物组合物的约10重量％至约60重量％的量存在，包括示例性值约15重量％、约20重量％、约25重量％、约30重量％、约35重量％、约40重量％、约45重量％、约50重量％和约55重量％。

在更进一步的方面，可以将热塑性纤维素酯组分以约70phr至约130phr的量添加到填充的聚合物组合物中，包括示例性值约75phr、约80phr、约90phr、约95phr、约100phr、约105phr、约110phr、约115phr、约120phr、约125phr。

在进一步的方面，填充的聚合物组合物包括填料。本领域普通技术人员将认识到，可以基于最终产品的期望的物理性质来选择所用填料的类型。在更进一步的方面，示例性填料可以包括，例如但不限于碳酸钙、硫酸钡、重晶石、珍珠岩、玻璃纤维和粉末、金属粉末、氧化铝、水合氧化铝、粘土、碳酸镁、硫酸钙、二氧化硅或玻璃、气相二氧化硅、滑石、炭黑或石墨、飞灰、水泥粉尘、长石、霞石、氧化镁、氧化锌、硅酸铝、硅酸钙、二氧化钛、钛酸盐、木粉、玻璃微珠、白垩及它们的混合物。在又进一步的方面，可以使用的附加填料包括石墨纤维、二氧化硅/玻璃、硅灰石、玻璃碎屑、高岭土、云母、回收细料、玻璃纤维、硅藻土、石灰及它们的混合物。在更进一步的方面，示例性填料是飞灰，诸如，例如但不限于CelceramTM飞灰填料PV20A(可从Boral获得的硅酸钙铝)。在进一步的方面，填料可以包括后工业地毯材料和/或消费后地毯材料。在更进一步的方面，填料可以包括后工业地毯的复合材料和/或消费后地毯的复合材料。在一些方面，玻璃填料是玻璃细料或玻璃碎屑。在其他方面，飞灰是粉煤灰。在又进一步的方面，填料组分包括碳酸钙、珍珠岩或它们的组合。

在进一步的方面，填充的聚合物组合物可以包括填充的聚合物组合物的约20重量％至约95重量％的量的填料组分，包括示例性值约30重量％、约40重量％、约50重量％、约60重量％、约70重量％、约80重量％和约85重量％。在更进一步的方面，填料组分存在的量可以在源自上面列出的示例性重量百分比值中的任何两个值的范围内。例如，填充的聚合物组合物可以包括约30重量％至约80重量％或约40重量％至约85重量％的范围内的填料组分。

在其他方面，可以约30phr至约250phr的量添加填料组分，包括示例性值约40phr、约50phr、约60phr、约70phr、约80phr、约90phr、约100phr、约120phr、约150phr、约170phr、约200phr和约220phr。

在更进一步的方面，芯层中存在的填充的聚合物组合物可以包括各种添加剂。在某些方面，填充的聚合物组合物包含增塑剂。填充的聚合物组合物中存在的增塑剂可以包括相对低分子量的增塑剂(小于1000g/mol)或相对高分子量的增塑剂。在某些示例性方面，相对低分子量的增塑剂可以包括邻苯二甲酸酯，诸如邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、乙基邻苯二甲酰乙醇酸乙酯、丁基邻苯二甲酰乙醇酸丁酯等；芳香族多价羧酸酯，诸如均苯四酸四辛酯、偏苯三酸三辛酯等；脂肪族多价羧酸酯，诸如己二酸二丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二乙酯、壬二酸二丁酯、壬二酸二辛酯等；多元醇低级脂肪酸酯，诸如三乙酸甘油酯、四乙酸双甘油酯等；磷酸酯，诸如磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三丁氧乙酯、磷酸三甲苯酯等。

在某些示例性方面，相对高分子量的增塑剂包括由乙二醇和二元酸构成的脂肪族聚酯，诸如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚琥珀酸丁二醇酯等；由羟基羧酸构成的脂肪族聚酯，诸如聚乳酸、聚乙醇酸等；由内酯构成的脂肪族聚酯，诸如聚己内酯、聚丙内酯、聚戊内酯等；乙烯基聚合物，诸如聚乙烯吡咯烷酮等。

在其他示例性方面，组合物可以包括具有反应性官能团的增塑剂，所述反应性官能团包括：芳香族环氧化合物，诸如单官能环氧化合物，诸如苯基缩水甘油醚、具有至少一个芳环的多元酚的聚缩水甘油醚或其环氧烷加成产物，例如，由环氧氯丙烷和苯酚化合物的反应产生的缩水甘油醚，诸如双酚A、四溴双酚A、双酚F、双酚S等，或双酚化合物的环氧烷(例如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等)加成产物；酚醛环氧树脂(例如，苯酚酚醛环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂、溴化苯酚酚醛环氧树脂等)；三苯酚甲烷三缩水甘油醚；等等。脂环族环氧化合物的实例包括4-乙烯基环已烯单环氧化物、降冰片烯单环氧化物、柠檬烯单环氧化物、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、双-(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺环-3,4-环氧)环己酮-间二氧六环、双(2,3-环氧环戊基)醚、2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺环-3,4-环氧)环己酮-间二氧六环、2,2-双[4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]六氟丙烷等。

在又进一步的示例性方面，脂族环氧化合物包括环氧化大豆脂肪和油化合物，诸如环氧化大豆油(ESO)、环氧化亚麻籽油等；环氧化脂肪酸酯，诸如环氧化硬脂酸丁酯等。其他实例包括1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇单缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、丙二醇单缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、新戊二醇单缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷单缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二甘油三缩水甘油醚、山梨糖醇四缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚等。应当理解，任何上述增塑剂都可以任何可能的组合存在。

在某些方面，按填充的聚合物组合物计，增塑剂可以从大于0重量％到约20重量％的任何量存在，包括示例性值约0.01重量％、约0.05重量％、约0.08重量％、约0.1重量％、约0.5重量％、约0.8重量％、约1重量％、约1.2重量％、约1.5重量％、约1.8重量％、约2.0重量％、约2.5重量％、约3.0重量％、约3.5重量％、约4.0重量％、约4.5重量％、约5.0重量％、约5.5重量％、约6.0重量％、约6.5重量％、约7重量％、约7.5重量％、约8重量％、约8.5重量％、约9重量％、约9.5重量％、约10重量％、约11重量％、约12重量％、约13重量％、约14重量％、约15重量％、约16重量％、约17重量％、约18重量％和约19重量％。

在更进一步的方面，增塑剂可以从约10phr到约20phr的任何量存在，包括示例性值约11phr、12phr、约13phr、约14phr、约15phr、约16phr、约17phr、约18phr和约19phr。在更进一步的方面，增塑剂可以源自上述值的任何范围内的量存在。可以使用的示例性增塑剂是己二酸二辛酯(DOA)增塑剂。

在更进一步的方面，填充的聚合物组合物可以包括各种润滑剂。应当理解，可以使用任何适用的润滑剂。在某些方面，润滑剂可以包括酯蜡、酰胺蜡、氧化聚乙烯聚合物或它们的组合。在某些方面，填料聚合物组合物包括氧化聚乙烯蜡(OPE蜡)。在某些方面，按填充的聚合物组合物计，润滑剂可以从大于0重量％到约5重量％的任何量存在，包括示例性值约0.01重量％、约0.05重量％、约0.08重量％、约0.1重量％、约0.5重量％、约0.8重量％、约1重量％、约1.2重量％、约1.5重量％、约1.8重量％、约2.0重量％、约2.5重量％、约3.0重量％、约3.5重量％、约4.0重量％和约4.5重量％。

在更进一步的方面，润滑剂可以从约0.1phr到约10phr的任何量存在，包括示例性值约0.5phr、约0.8phr、约1.0phr、约1.5phr、约2phr、约2.5phr、约3phr、约4phr、约5phr、约6phr、约7phr、约8phr和约9phr。

在其他方面，填充的聚合物组合物基本上由热塑性纤维素酯组分和填料组分组成。

在更进一步的方面，芯层还可以包括至多约10％的化学添加剂，诸如抗UV剂、抗氧化剂、稳定剂、着色剂、抗真菌剂、偶联剂、增强剂、加工助剂和润滑剂。

在进一步的方面，本发明的芯层可以可选地包括一种或多种添加剂，例如但不限于增粘剂、加工剂、发泡剂、烃树脂、增塑剂等。

在进一步的方面，芯层可以具有约1.1g/cm³至约1.5g/cm³的示例性且非限制性密度。

在其他方面，芯层具有约3mm至约10mm的厚度，包括示例性值约3.5mm、约4mm、约4.5mm、约5mm、约5.5mm、约6mm、约6.5mm、约7mm、约7.5mm、约8mm、约8.5mm、约9mm和约9.5mm。应当理解，芯层可以具有两个前述值之间的任何厚度值。在某些方面，复合板的厚度为4mm至8mm或3.5mm至9.5mm。

2.装饰层

根据本发明的方面，复合板包括装饰层。在某些方面，装饰层具有顶表面和相对的底表面。在其他方面，装饰层覆盖在复合芯层上，使得芯层的顶表面接触装饰层的底表面。

在更进一步的方面，装饰层包括印刷膜层。在更进一步的方面，装饰层包括耐磨层。在其他方面，装饰层包括印刷膜层和耐磨层。在其他方面，印刷膜层和耐磨层各自包括纤维素基材料。

在某些方面，印刷膜层包括基材和油墨层。在更进一步的方面，油墨层具有顶表面和相对的底表面。在更进一步的方面，油墨层的顶表面的至少一层限定装饰层的顶表面的至少一部分。可选地，油墨层也可以限定装饰层的底表面。

在某些方面，印刷膜层的基材层具有顶表面和相对的底表面。在更进一步的方面，可以将油墨层施加到基材层的顶表面。可选地，可以将油墨层施加到基材层的底表面。在某些方面，基材层的底表面可以限定覆盖在芯层的顶表面上的装饰层的底表面。然而在其他方面，基材层的顶表面可以限定覆盖在芯层的顶表面上的装饰层的底表面。

在某些方面，预期可以将油墨层直接地或间接地施加到基材层的顶表面。在进一步的方面，油墨层可以包括任何常规的油墨、染料、颜料或其他标记物质，可以期望的图案将其施加在复合板内。例如但不限于，油墨层可以包括水基油墨、大豆基油墨、UV固化油墨和/或溶剂基颜料。在更进一步的方面，油墨层是UV固化油墨。

应当理解，UV固化油墨可以包括光引发剂、颜料、添加剂、各种聚合物的单体和低聚物等。在一些示例性方面，UV固化油墨可以包括但不限于(5-乙基-1,3-二氧六环-5基)甲基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯；1-乙烯基六氢-2H-吖庚因-2-酮、取代氧化膦、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、环氧丙烯酸酯低聚物、二丙烯酸酯单体、多官能单体、胺改性丙烯酸酯低聚物、1-乙烯基六氢-2H-吖庚因-2-酮、二丙烯酸酯低聚物、二苯甲酮、三丙烯酸酯单体、1-羟基-环己基苯基-酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮等。

在进一步的方面，可以通过任何常规的印刷方式将油墨层施加到基材层，所述印刷方式可以包括但不限于轮转凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷、胶版印刷、凸版印刷、热熔印刷、热升华印刷、染料热升华印花、热转移印刷、数字印刷等。

在更进一步的方面，通过数字印刷施加油墨层。在示例性方面，油墨层可以包括由Collins Inks、INX Inks、Durst、HP、EFI、Sun Chemical或Tiger制造的油墨和颜料。在其他方面，可以利用由Cefla、Durst、Hymmen、EFI、Barbaran或Inca制造的数字印刷机来数字印刷油墨层。

在某些方面，所形成的油墨层可以是基本上覆盖基材的整个顶表面的连续层。在其他方面，所形成的油墨层可以是仅覆盖基材的顶表面的一部分的不连续层。在其他方面，油墨层可以具有任何期望的美学外观，诸如，例如但不限于，仿硬木或陶瓷地板的外观。

在某些方面，基材层可以包括纤维素基材料。在更进一步的方面，基材层可以包括本文所述的任何热塑性纤维素酯。在更进一步的方面，基材层可以包括醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素或它们的任何组合。

在一些方面，基材层变白或不透明。在其他方面，基材层可以包括本领域已知的任何增白剂。还应理解，本文公开的增白剂可以包括无机和/或有机化合物。在其他方面，增白剂可以是荧光增白剂。在一些示例性方面，增白化学品包括二氧化钛、二氧化锌等。在其他一些方面，也可以通过空化来实现增白。

在某些方面，基材层具有约1密耳至约20密耳的厚度，包括示例性值约2密耳、约3密耳、约4密耳、约5密耳、约6密耳、约7密耳、约8密耳、约9密耳、约10密耳、约11密耳、约12密耳、约13密耳、约14密耳、约15密耳、约16密耳、约17密耳、约18密耳和约19密耳。在更进一步的方面，基材层可以具有源自上面列出的示例性值中的任何两个值的范围内的任何厚度。例如，基材层可以包括约1密耳至约5密耳或约3密耳至约7密耳的范围内的厚度。在更进一步的方面，基材层可以是膜。

3.耐磨层

根据本发明的各个方面，所公开的复合板的装饰层包括耐磨层。在某些方面，耐磨层具有顶表面和相对的底表面。在更进一步的方面，耐磨层基本上覆盖在印刷膜层上，使得耐磨层的底表面的至少一部分接触印刷膜的顶表面。

在某些方面，耐磨层的顶表面可以被配置为暴露于周围环境。在更进一步的方面，耐磨层可以包括纤维素基材料。在更进一步的方面，耐磨层可以包括本文所述的任何热塑性纤维素酯。在更进一步的方面，耐磨层可以包括醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素或它们的任何组合。

在一些方面，耐磨层基本上是透明的。在其他方面，耐磨层基本上是不透明的。

在又进一步的方面，耐磨层可以具有约4密耳至约30密耳的范围内的厚度，包括示例性厚度范围约4密耳至约8密耳、约9密耳至约14密耳或约16密耳至约30密耳。在更进一步的方面，厚度可以在源自上面列出的示例性值中的任何值的范围内。例如，厚度可以在约4密耳至约9密耳或4密耳至约16密耳的范围内。在另一个方面，耐磨层可以压花有期望的纹理图案。

在更进一步的方面，在不存在任何粘合剂的情况下将耐磨层粘合到印刷膜层。在更进一步的方面，通过层压将耐磨层粘合到印刷层。在更进一步的方面，通过施加热和压力将耐磨层粘合到印刷层。

在各个方面，耐磨层的顶表面还可以包括耐刮层。在一个方面，耐刮层可以包括聚氨酯或丙烯酸酯或它们的组合。在进一步的方面，耐刮层可以包括反应性单体和低聚物的混合物。在更进一步的方面，耐刮层可以包括官能化单体，例如但不限于双官能和多官能单体。在更进一步的方面，耐刮层可以包括至少一种光引发剂或其他组分以催化耐刮层中存在的材料之间的反应。在一些方面，耐刮层包括环氧丙烯酸酯低聚物与双官能和多官能单体的共混物。在更进一步的方面，耐刮层是UV固化的耐刮层。

在进一步的方面，耐刮层包括表面硬化剂。在更进一步的方面，表面硬化剂可以包括铝酸盐、氧化铝、丙烯酸珠、二氧化硅、玻璃球、溶胶凝胶氧化铝、尼龙Orgasol、MF二氧化硅Optbeads、聚乙烯分散体、甲硅烷基丙烯酸凝固湿颗粒、硅灰石、粘土、甲硅烷基丙烯酸聚硅氧烷、硅酸钠、聚偏二氟乙烯(PVDF)、碳化硅、石英、金刚石粉或它们的组合。在一些方面，表面硬化剂是氧化铝、二氧化硅或它们的组合。

在进一步的方面，耐刮层具有约0.25密耳至约3密耳范围内的厚度，包括示例性范围约0.50密耳至约1.25密耳和0.50密耳至约2.25密耳。在更进一步的方面，按耐刮层的总重量计，表面硬化剂以约0.25重量％至约15重量％的范围内的量存在，包括按耐刮层的总重量计的示例性范围约2重量％至约3重量％和约2重量％至约10重量％。在一些方面，按耐刮层的总重量计，表面硬化剂以小于或等于10重量％的量存在，例如小于约9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％或1重量％。在进一步的方面，表面硬化剂包括平均粒径小于或等于20微米的颗粒材料，例如，小于或等于约15微米、10微米、9微米、8微米、7微米、6微米、5微米、4微米、3微米、2微米或1微米。在一些方面，耐刮层通过底漆涂层粘合到潜在的耐磨层。在进一步的方面，底漆涂层的厚度范围为约0.25密耳至约1密耳，例如，约0.40密耳至约0.6密耳。

在更进一步的方面，在不存在任何粘合剂的情况下将装饰层粘合到芯层。在更进一步的方面，通过层压将装饰层粘合到芯层。在更进一步的方面，通过施加热和压力将装饰层粘合到芯层。

4.弹性地板覆盖物的性质

根据本公开的各个方面，本发明的复合板表现出改善的物理性质和机械性质。

在一个方面，根据ASTM-D790标准，复合板表现出至少12.5磅每英尺的最大弯曲载荷，包括示例值至少13磅每英尺、至少13.5磅每英尺、至少14磅每英尺、至少14.5磅每英尺或至少15磅每英尺。在更进一步的方面，板可以表现出甚至为至少20磅每英尺的最大弯曲载荷。

在一些方面，在将1”乘6”的条带以2”/min的速率牵拉2”的牵拉距离的情况下，如通过ASTM 3936所确定的，耐磨层可以表现出大于约3磅、大于约3.5磅、大于约4磅、大于约4.5磅、大于约5磅、大于约5.5磅、大于约6磅、大于约6.5磅或大于约7磅的拉力值。

在一些方面，当在包括H18轮、1,000克载荷和每300次循环清洁的测试条件下根据ASTM D3884测量时，耐磨层可以表现出大于5,000次循环的抗磨损性，包括当在包括H18轮、1,000克载荷和每300次循环清洁的测试条件下根据ASTM D3884测量时的大于5,000次循环、大于10,000次循环或大于20,000次循环的示例性抗磨损性。

在一些方面，当在包括H18轮、1,000克载荷和每300次循环清洁的测试条件下根据ASTM D3884测量时，与耐磨层相组合的耐刮层表现出大于5,000次循环的抗磨损性，包括当在包括H18轮、1,000克载荷和每300次循环清洁的测试条件下根据ASTM D3884测量时的大于5,000次循环、大于10,000次循环或大于20,000次循环的示例性抗磨损性。

在一些方面，当在包括H18轮、1,000克载荷和每300次循环清洁的测试条件下根据ASTM D3884测量时，耐刮层表现出约100次循环至约500次循环的范围内的抗磨损性，包括当在包括H18轮、1,000克载荷和每300次循环清洁的测试条件下根据ASTM D3884测量时的示例性抗磨损性范围约100次循环至约400次循环或约200次循环至约300次循环。

在一些方面，如通过ASTM F2199-0在82℃下24小时测量的，所公开的复合板表现出小于约0.17％的尺寸稳定性变化，包括如通过ASTM F2199-0在82℃下24小时测量的小于约0.15％或小于约0.10％的尺寸稳定性值。

B.制作方法

在各个方面，本公开还提供了制作本文描述的复合板的方法。在一个方面，制作本文描述的复合板的方法包括：a)由包括热塑性纤维素酯组分和填料组分的组合物形成芯层；其中形成的芯层具有顶表面和相对的底表面以及在相对的顶表面和底表面之间延伸的多个侧边缘，以及b)将由纤维素基材料构成的装饰层施加到芯层的顶表面。

应当理解，可以使用任何上述热塑性纤维素酯。还应进一步理解，可以使用任何描述的填料。

在更进一步的方面，热塑性纤维素酯组分可以填充的聚合物组合物的约10重量％至约60重量％的量存在，包括示例性值约15重量％、约20重量％、约25重量％、约30重量％、约35重量％、约40重量％、约45重量％、约50重量％和约55重量％。

在更进一步的方面，可以将热塑性纤维素酯组分以约70phr至约130phr的量添加到填充的聚合物组合物中，包括示例性值约75phr、约80phr、约90phr、约95phr、约100phr、约105phr、约110phr、约115phr、约120phr、约125phr。

在进一步的方面，填料组分可以填充的聚合物组合物的约20重量％至约95重量％的量存在，包括示例性值约30重量％、约40重量％、约50重量％、约60重量％、约70重量％、约80重量％和约85重量％。在更进一步的方面，填料组分存在的量可以在源自上面列出的示例性重量百分比值中的任何两个值的范围内。例如，填充的聚合物组合物可以包括约30重量％至约80重量％或约40重量％至约85重量％的范围内的填料组分。

在其他方面，可以以约50phr至约200phr的量添加填料组分，包括示例性值约60phr、约70phr、约80phr、约90phr、约100phr、约120phr、约150phr、约170phr和约190phr。

在更进一步的方面，热塑性纤维素酯组分包括醋酸丙酸纤维素。在其他方面，填料组分包括碳酸钙、珍珠岩或它们的组合。在更进一步的方面，填充的聚合物组合物基本上由热塑性纤维素酯组分和填料组分组成。在其他方面，热塑性纤维素酯组分基本上由醋酸丙酸纤维素组成。

在某些方面，通过使包括热塑性纤维素酯组分和填料组分的组合物经受热和压力来形成芯层。在某些方面，通过使组合物经受约100℃至约300℃的范围内的温度来形成芯部，包括示例性值约110℃、约120℃、约130℃、约140℃、约150℃、约160℃、约170℃、约180℃、约190℃、约200℃、约210℃、约220℃、约230℃、约240℃、约250℃、约260℃、约270℃、约280℃和约290℃。

在其他方面，通过使组合物经受约10psi至约3,000psi的范围内的压力来形成芯部，包括示例性值约20psi、约30psi、约50psi、约100psi、约200psi、约400psi、约500psi、约700psi、约1,000psi、约1,200psi、约1,500psi、约1,700psi、约2,000psi、约2,200psi、约2,500psi和约2,700psi。

在又进一步的方面，通过使组合物经受约100℃至约300℃的范围内的温度和10psi至约3,000psi的压力来形成芯部。

在更进一步的方面，通过使组合物经受热和压力将包括任何上述热塑性纤维素酯组分和填料组分的组合物形成为芯层。

在更进一步的方面，可以利用本领域已知的任何方法使组合物经受热和压力。在某些方面，双带式压机用于使组合物经受热和压力。双带工艺的使用允许改善对压力和温度条件的控制以获得期望的复合材料。双带工艺允许通过向传送带之间的组分施加压力同时施加热以使组分凝固成期望的复合产品来固结组合物组分以形成复合板的芯部。

用于制作芯层的示例性工艺示出在图2中。将组分202和204进料到双带压机200中。在入口处用可选的接触压力轧辊206将这两个组分压在一起，然后使其通过加热区208。然后组合物通过至少一对附加的轧辊210(图2描绘了两对轧辊210和212的使用)，其向组合物施加期望的压力以获得具有期望厚度的芯层。组合物然后可以通过附加的可选加热区208a。可以根据期望的操作来加热或冷却压力轧辊。然后复合材料通过冷却区214以提供最终产品216。

在更进一步的方面，可以通过层压工艺将装饰层施加在芯层的表面上。在更进一步的方面，这种层压工艺还可以涉及双带式压机。在其他方面，层压工艺不包括施加任何粘合剂材料。在其他方面，在不使用粘合剂的情况下形成复合板。然而，应该理解，如果期望的话可以使用粘合剂材料。

装饰层可以包括任何上述组分。在某些方面，装饰层包括印刷膜。在其他方面，装饰层包括耐磨层。在更进一步的方面，装饰层包括印刷膜和耐磨层。

在其他方面，印刷膜包括基材和油墨层。在更进一步的方面，该方法包括在基材层上印刷数字图像以形成油墨层。在又进一步的方面，本文描述的方法可以包括将耐磨层施加到印刷膜上。在一些方面，耐磨层的顶表面可以暴露于周围环境。在进一步的方面，所描述的方法还可以包括将耐刮层施加到耐磨层的顶表面。

应当理解，可用于形成油墨层的数字印刷油墨可以包括本领域已知的和本文描述的任何UV可固化油墨。还应理解，在将图像数字印刷到基材上之后，油墨UV固化。在一些方面，固化过程包括一个步骤。这种类型的固化过程在行业中被称为A阶段固化。在其他方面，固化过程包括多个步骤。在某些方面，固化过程可以包括第一步和第二步。这种类型的固化过程在行业中被称为B阶段固化。在一些方面，将固化过程的第一步以比A阶段固化过程中通常使用的固化能量低的固化能量应用于印刷在基材上的油墨层。在更进一步的方面，B阶段固化过程的第一步中所使用的能量可以是A阶段固化过程中所使用的能量的约1/2。在某些方面，B阶段固化过程的第一步可以产生部分固化的油墨层。在其他方面，可以将连结层施加到该部分固化的油墨层，然后执行B阶段固化工艺的第二步。在更进一步的方面，可以将连结层施加到部分固化的油墨层，随后施加耐磨层，然后才执行B阶段固化过程的第二步。

在各个方面，可以通过常规的方法和/或工艺来构造或以其他方式形成复合板的公开层。类似地，预期可以将相应层按顺序或非顺序次序彼此连接。除非另有说明，否则实践本发明不需要产品形成的操作步骤具有特定的次序。最后，预期在将复合板的层结合在一起之后，可以将所得的板切割成期望的形状和期望的大小，例如，可以常规地或非常规地对板或瓷砖形状确定大小和/或成形。

如本文所公开的，在一个方面，可以很容易地回收为复合板的相应层所选择的材料。

在进一步的方面，边缘轮廓可以具有任何期望的边缘轮廓设计，例如但不限于，扣合锁或舌槽连接系统。在一些方面，用于连接的边缘轮廓可以具有更复杂的几何形状。在进一步的方面，边缘连接系统可以基本上约束从一侧到另一侧和竖向的移动。在更进一步的方面，一旦安装，则连接接缝在每个连接点处都是均匀且平坦的。在又进一步的方面，所有四个边缘的边缘轮廓可以不同。

在进一步的方面，可以通过任何期望的方式形成边缘轮廓，例如，通过铣削、镂铣、或制榫机工艺等。

在各个方面，本发明的复合板有利地在边缘轮廓成型过程期间不表现出剥落、熔化或分层。在进一步的方面，所公开的复合板不表现出脆性或弱边缘连接轮廓。

尽管在前面的说明书中已经公开了本发明的几个实施方案，但是本领域技术人员应当理解，受益于在前文描述和相关附图中所呈现的教导，容易想到与本发明相关的本发明的许多修改和其他实施方案。因此应当理解，本发明不限于上文公开的具体实施方案，并且许多修改和其他实施方案旨在被包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管在本文中以及在所附权利要求书中使用了特定术语，但这些术语仅用于一般性和描述性意义，并非用于限制所描述的发明，也非用于限制所附权利要求。

Claims (24)

1.一种复合板，所述复合板包括：

芯层，所述芯层具有顶表面和相对的底表面以及在相对的所述顶表面和所述底表面之间延伸的多个侧边缘，其中复合芯层由填充的聚合物组合物构成，所述填充的聚合物组合物包括热塑性纤维素酯组分和填料组分；以及

装饰层，所述装饰层由纤维素基材料构成并且具有顶表面和相对的底表面，其中所述装饰层覆盖在所述复合芯层上，使得所述芯层的所述顶表面接触所述装饰层的所述底表面。

2.如权利要求1所述的复合板，其中所述装饰层包括印刷膜层和耐磨层。

3.如权利要求2所述的复合板，其中所述印刷膜层和所述耐磨层各自包括纤维素基材料。

4.如权利要求1至3中任一项所述的复合板，其中所述热塑性纤维素酯组分以所述填充的聚合物组合物的约10重量％至约60重量％的量存在。

5.如权利要求1至4中任一项所述的复合板，其中所述填料组分以所述填充的聚合物组合物的约30重量％至80重量％的范围内的量存在。

6.如权利要求1至5中任一项所述的复合板，其中所述热塑性纤维素酯组分包括醋酸丙酸纤维素。

7.如权利要求1至6中任一项所述的复合板，其中所述填料组分包括碳酸钙、珍珠岩或它们的组合。

8.如权利要求1至7中任一项所述的复合板，其中所述填充的聚合物组合物基本上由所述热塑性纤维素酯组分和所述填料组分组成。

9.如权利要求8所述的复合板，其中所述热塑性纤维素酯组分基本上由醋酸丙酸纤维素组成。

10.如权利要求1至9中任一项所述的复合板，其中在不存在单独的粘合剂组合物的情况下将所述装饰层粘合到所述芯层。

11.如权利要求1至10中任一项所述的复合板，其中根据ASTM-D790，所述板表现出至少12.5磅/英尺的最大弯曲载荷。

12.一种用于制作复合板的方法，所述方法包括：

a.由包括热塑性纤维素酯组分和填料组分的组合物形成芯层；其中形成的所述芯层具有顶表面和相对的底表面以及在相对的所述顶表面和所述底表面之间延伸的多个侧边缘，以及

b.将由纤维素基材料构成的装饰层施加到所述芯层的所述顶表面。

13.如权利要求12所述的方法，其中通过使包括热塑性纤维素酯组分和填料组分的所述组合物经受热和压力来形成所述芯层。

14.如权利要求13所述的方法，其中通过使包括热塑性纤维素酯组分和填料组分的所述组合物经受热和压力而将所述组合物形成为芯层。

15.如权利要求14所述的方法，其中在双带式压机中使所述组合物经受热和压力。

16.如权利要求12至15中任一项所述的方法，其中通过层压工艺将所述装饰层施加到所述芯层的所述顶表面。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述层压工艺不包括施加粘合剂材料。

18.如权利要求12至17中任一项所述的方法，其中所述装饰层包括印刷膜层。

19.如权利要求12至18中任一项所述的方法，其中所述热塑性纤维素酯组分以所述组合物的约10重量％至约60重量％的量存在。

20.如权利要求12至19中任一项所述的方法，其中所述填料组分以所述组合物的约30重量％至80重量％的范围内的量存在。

21.如权利要求12至20中任一项所述的方法，其中所述热塑性纤维素酯组分包括醋酸丙酸纤维素。

22.如权利要求12至21中任一项所述的方法，其中所述填料组分包括碳酸钙、珍珠岩或它们的组合。

23.如权利要求12至22中任一项所述的方法，其中所述组合物基本上由所述热塑性纤维素酯组分和所述填料组分组成。

24.如权利要求12至22中任一项所述的方法，其中所述热塑性纤维素酯组分基本上由醋酸丙酸纤维素组成。

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