CN116838044A - 一种地板或墙板及生产该地板或墙板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地板或墙板以及一种用于生产所述地板或墙板的方法。所述墙板或地板包括至少一层包含至少一种复合材料的芯层，所述复合材料包含至少一种无机材料和至少一种聚合物粘合剂，其中所述无机材料与聚合物粘合剂的重量比为至少3∶1。所述制备芯层的复合材料还包含偶联剂，其被用于与无机材料和/或聚合物粘合剂结合。

Description

一种地板或墙板及生产该地板或墙板的方法
技术领域
本发明涉及板材技术领域，特别涉及一种地板或墙板以及一种生产地板或墙板的方法。
背景技术
广泛应用于建筑行业的地板或墙板的制造材料中通常都包含聚合物，例如聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)。这些聚合物一般是热塑性聚合物，其具有很多很好的特性，如良好的耐湿性、耐刮擦性和耐污染性等。同时，所述热塑性塑料也很容易使用在挤出加工工艺中，而且很容易获得。目前，在地板工业中，比较常见的地板或墙板都包含有热塑性聚合物和无机材料如无机矿物填料。现有的热塑性组合物所包括的热塑性聚合物与无机矿物填料的含量重量比约为3∶1。所述无机矿物填料使得所述热塑性组合物以及由其所挤出的地板或墙板具有很多的好外，这些好处主要是热稳定性、刚性、韧性、弹性模量和硬度等。同时，所述无机矿物填料也使得所述地板及墙板具有阻燃或阻燃性能。但，要想使所述热塑性聚合物具有上述的优点，只有当向该热塑性聚合物中添加所述无机矿物填料达到一定水平、上限、或饱和点时才能达到。然后，超过该水平或饱和点，由于所述无机矿物填料与热塑性聚合物之间所具有的不同的界面相容性和附着力的差异，以及由于无机矿物填料的团聚会导致地板或墙板的拉伸强度、冲击强度、以及压缩强度下降，而且在该热塑性组合物在挤出后，其挤出加工性能也会急剧下降。
因此，需要进一步提高所述地板或墙板的热稳定性、刚性、韧性、弹性模量和硬度等特性的同时，还需要不降低其拉伸强度、冲击强度、和/或压缩强度。
另外，本发明的另一个目的还在于提供现有地板或墙板的替代方案。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种可以满足上述需求的地板或墙板以及生产该墙板或地板的方法。
本发明所提供的地板或墙板，其包括至少一个芯层，该芯层包括至少一种复合材料。该复合材料包括至少一种无机材料和至少一种聚合物粘合剂，其中无机材料与聚合物粘合剂的重量比至少为3∶1。至少一种所述的芯层，其由至少一种复合材料制成，该复合材料中包含至少一种有机官能偶联剂，且至少一种所述有机官能偶联剂能与至少一种无机材料和/或至少一种聚合物粘合剂相结合。
本发明所提供墙板或地板在以下几个方面比传统面板具有以下几个优点。由于至少一种所述有机官能偶联剂可以与至少一种无机材料和/或至少一种聚合物粘合剂相结合，这导致该有机官能偶联剂可以将至少一种无机材料和至少一种聚合物粘合剂粘合在一起。使用至少一种所述有机官能偶联剂还可以防止无机材料的团聚并因此确保无机材料在整个复合材料中的均匀分布，从而可以增加地板或墙板的刚度、韧性、弹性模量和硬度特性。另外，使用至少一种所述有机官能偶联剂还能够增加所述无机材料在整个地板或墙板中的使用含量。相对于常规应用的复合材料，所述无机材料的含量的增加可以增强复合材料的整体性能。
具有多种不同或相同共价键的有机官能偶联剂与所述无机材料相结合后，会在该有机官能偶联剂与无机材料的结合面形成一层具有多类型结合键的表面，如离子键、氢键、或偶极-偶极。上述的相互作用也可以发生在有机官能偶联剂和无机材料之间和/或有机官能偶联剂和聚合物粘合剂之间。
在本申请中，所述无机材料可以为一种分子中不含有碳-氢键的材料。对于有机官能涉及化合物或试剂等科技术语，其是指如果某化合物中包含至少一个有机官能团，则可以将其归类为有机官能团。所述有机官能团是包含至少一个碳-氢键的官能团，其中该官能团具有独特的化学性质，其与分子中的其他原子无关，并且其中有机官能团通常能够与其他化合物反应。另外，有机官能偶联剂也可以称为包含至少一个有机官能团的偶联剂。在本申请中，所述偶联剂可以为具有至少两个能够结合或以其他方式连接到其他化合物的基团的化合物。所述偶联剂通常充当两种或多种其他化合物之间的桥梁。
所述无机材料与聚合物粘合剂的重量比为至少3.5∶1，优选地为至少4∶1，更优选地为至少4.5∶1。同时，所述无机材料与聚合物粘合剂的重量比最多为5∶1。随着重量比的增加，地板或墙板的热稳定性、刚性、韧性、弹性模量和硬度性能得到提高，但是其抗拉强度、冲击强度和抗压强度却没有受到负面的影响，原因在于使用了至少一种所述有机官能偶联剂，因此可以提高所述无机材料的含量，从而得到上述的性能提升。
至少一种有机官能偶联剂可以包含硅(Si)、钛(Ti)和/或锆(Zr)。实验发现，使用包含上述元素的有机官能偶联剂可以改善包含至少一种无机材料和至少一种聚合物粘合剂的复合材料的特性。
所述有机官能偶联剂可以为如下的化学式：(R1O)n-R2-(OR3)m，其中，R1为烷氧基，R2为Ti或Zr，R3为有机官能团，n为1-3的整数，m等于4-n。另外，如果n为2或3，R1可以为不同的基团，即在一种有机官能偶联剂中，R1为不同的基团。如果m为2或3，则R3也可以不同的基团。所述钛(Ti)或锆(Zr)原子通常与4个基团共价结合。上述的基团中的至少一个是有机官能团并且这些基团中的至少一个是烷氧基。如果有机官能偶联剂包含两个或两个以上的有机官能团，则这些有机官能团可以是相同是或不同的。如果有机官能偶联剂包含两个或两个以上的烷氧基，则这些烷氧基也可以是相同的或不同的。所述烷氧基可以与至少一种无机材料表面上的自由质子反应而形成表面反应性基团。
任选地，R1可以选自甲氧基、乙氧基和乙酰氧基。所述有机官能偶联剂可以为单烷氧基钛酸酯、三异硬脂酰异丙氧基钛、异丙基三异硬脂酰钛酸酯、二硬脂酰异丙氧基铝酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基三(二辛基)焦磷酸钛酸酯、或环(二烯丙基)焦磷酸二烯丙基锆酸酯(cyclo[dineopentyl(diallyl)]pyrophosphate dineopentyl(diallyl)zirconate)。
至少一种所述有机官能偶联剂可以为有机官能硅烷偶联剂。所述有机官能硅烷能够在无机材料和有机材料(例如聚合物粘合剂)之间形成共价键。该共价键可以使得无机材料在整个聚合物粘合剂中的分散更加均匀。从而，可以减少所述无机材料团聚或结块的可能性，进面可以防止地板或墙板变脆。因此，在一个实施方案中，至少一层所述芯层中包含至少一种有机官能硅烷偶联剂。
在一个优选的实施方案中，所述芯层，特别是由复合材料制成的芯层，其包含至少0.1wt％的有机官能偶联剂。优选的是，制备所述芯层的复合材料包含至少0.2wt％，更优选的是包括至少0.5wt％的有机官能偶联剂。另外，制备所述芯层的复合材料，其所包含的有机官能偶联剂的含量为一个范围，如0.1-10wt％，优选的是0.5-5wt％。另外，实验发现较低比例的有机官能偶联剂已经可以显著地改善所述地板或墙板的特性及其生产方法。
优选地，至少一种所述无机材料可以为至少一种无机盐和/或至少一种矿物质。还可以理解的是，至少一种所述无机材料是矿物材料，特别是矿物填料。
优选地，至少一种所述无机材料可以为碳酸钙(CaCO3)、白云石(CaMg(CO3)2)、硅酸钙(Ca2SiO4)、氢氧化铝(Al(OH)3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)中的一种或几种的组合。所述无机材料还可以为镁基矿物，例如氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl)或氯氧化镁，硫酸氧镁中的一种或几种。在可选的实施方案中，至少一种所述无机材料还可以包含碳酸钙、石灰石、白垩、滑石、白云石、粘土、硅酸钙、或它们的任意组合。所述无机材料进一步增加了地板或墙板的刚性和尺寸稳定性。当至少一种所述无机材料为矿物填料时，优选地，作为制备所述复合材料的至少一种矿物填料可以为碳酸钙(CaCO3)、白垩、粘土、硅酸钙、白云石、滑石、氧化镁(MgO)、镁氯化物(MgCl或MOC水泥)、硫酸氧化镁(MOSO4水泥)、石灰石中的一种或几种。当在所述芯层中使用至少一种所述矿物材料时，可以使得所述芯层具有足够的刚度，从而确保所述墙板或地板的尺寸稳定性。所述矿物材料可以为镁基矿物，所述镁基矿物可以但不限于氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl或MOC水泥)、硫酸氧化镁(也称为MOSO4水泥)。至少一种所述无机材料的目数可以为100-1200、优选为200-1200、更优选为400-1200。如果使用石灰石作为所述矿物填料，所使用的石灰石的目数至少为300，如325目或400目。
至少一层所述芯层，特别是用于制备所述芯层的复合材料，其可以进一步包括纤维。例如，可以选择地，所述芯层包含天然纤维。可以使用的纤维，包括但不限于玻璃纤维、碳纤维、炭黑纤维、石墨纤维、氮化硼纤维、芳族聚酰胺纤维、或它们的任意组合。所述纤维可以进一步增强所述地板或墙板的韧性和弹性。当使用所述纤维时，该纤维可以为松散纤维和/或形成织造或非织造层的互连纤维。另外，所述芯层还可以包含至少一种选自木材、丙烯酸树脂、软木、椰子、荚蒾和菲奎叶纤维等的附加填料。使用任意上述组合都可以进一步增强地板或墙板本身的强度，防水性、耐火性中一种或几种。可选择地，至少一层所述芯层，特别是用于制备所述芯层的复合材料，其可以包含至少一种选自钢、玻璃、聚丙烯、丙烯酸聚合物、氧化铝、碳、纤维素、kevlarTM(聚(叠氮基-1，4-亚苯基叠氮基对苯二甲酰)(poly(azanediyl-1，4-phenyleneazanediylterephthaloyl)))、尼龙、聚己内酰胺、聚乙烯、聚醋酸乙烯酯(PVA)，岩棉中的一种或几种。通过增加上述材料，可以进一步增加所述地板或墙板的强度，同时还可以改善其防水和/或防火性。
本发明所提供的墙板或地板，其所包含的芯层，包含至少一种无机材料。因此，可以理解的是，所述墙板或地板可以包括多种无机材料。优选地，至少一种所述无机材料包括金属氢氧化物。可以与所述有机官能偶联剂结合的金属氢氧化物意外地增强了所述墙板或地板的刚度模量和稳定性，并超出了现有技术中的包含无机材料的墙板或地板所能预期的。
因此，本发明的另一个目的是提高地板或墙板的阻燃或阻燃性能。也因此，至少一种所述无机材料可以为阻燃无机材料。所述阻燃无机材料可以为金属氢氧化物。至少一种所述无机材料可以包含氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钼、氢氧化锡(II)、硼酸锌、碳酸钙镁石、水菱镁矿、羟基锡酸锌、二茂铁或它们的任意组合。包含上述材料的墙板或地板使得其具有更好的阻燃性能。在测试中发现，根据ASTME84烟雾密度测试方法，通过添加这些无机材料，在燃烧或非燃烧暴露下产生的烟雾减少到300或更少。实验也发现，与至少一种所述有机官能偶联剂结合的金属氢氧化物具有意想不到的协同作用，因为其增加了所述芯层的稳定性和刚性，其参数超出了现有技术中墙板或地板的参数值。
在本发明所提供的墙板或地板的优选实施方案中的另一个非限制性实例中，所述墙板或地板为包含芯层的板，该芯层包含至少0.5％重量的有机官能偶联剂，例如0.5-2％，和至少10％重量的无机材料。所述有机官能偶联剂可以为有机硅氧烷，无机材料可以为金属氢氧化物，如氢氧化铝(Al(OH)3)。可以理解的是，所述墙板及地板还可以包含至少40％重量的其他的无机材料。
至少一种所述有机官能偶联剂可以为有机金属偶联剂。至少一种所述有机官能偶联剂可以在所述无机填料的表面上形成一种原子单层的耦合层，该耦合层可以消除无机填料表面上具有的气孔和水分，从而可以提高耦合层的附着力和强度。该耦合层还可以改变临界颜料的体积浓度(CPVC)。因为体积浓度决定了有足够的聚合物载体为精细研磨的颜料颗粒或油漆颗粒提供水分。此外，由所述耦合层所产生的CPVC变体可以增强所述无机填料的性能，例如其导热性和阻燃性。当由所述无机填料和有机官能偶联剂获得的耦合层结合在一起时，还有助于提高所述芯层的膨胀特性。
例如，如果使用钛酸酯偶联剂，则为存在于所述芯层中的有机和无机化合物提供一个或多个具有磷酸盐或钛膨胀能力的原子单层，这将降低阻燃组合物如阻燃热塑性塑料或热固性塑料的燃烧速率和燃烧速率指数。在另一个实施方案中，钛酸酯偶联剂为无机化合物可以增加疏水性和亲有机性。
所述钛酸酯偶联剂和不与硅烷反应的填料、颜料和纤维反应，包括但不限于碳酸钙(CaCO3)、氮化硼、炭黑、有机颜料、染料、石墨纤维、聚酯纤维、芳纶及其组合。此外，与硅烷相比，钛酸酯偶联剂与玻璃纤维、二氧化硅和/或其他硅烷反应性基材反应更完全。同时，所述钛酸酯偶联剂还会改善视觉外观、轮廓平滑度和在压力下的抗分层性。
在另一个优选的实施方案中，所述有机官能偶联剂具有催化性能，这对未固化或未交联的热塑性塑料是有好处的。因为所述有机官能偶联剂在高温下聚合物应变强度增加，开孔形成减少，从而增加了单位长度(应变)的伸长率，保持或增加了聚合物的拉伸强度，并产生更细和更均匀的泡沫聚合物，进而增强了聚合物的韧性。
优选地，添加至少一种所述有机官能偶联剂还可以使聚合物共混物发生再聚合与共聚，这有利于使用所述聚合物时的回收过程。此外，所述聚合物再结晶的时间也会减少，同时聚合物的流动性将在较低温度下增加，这会导致更快的挤出、吹塑和注塑模具循环使用时间。上述的优点还可以有利于制造出质量更好的零件，其表现在强度、抗冲击性、抗老化、外观、熔接线消除和间隙公差等方面。
在一个优选实施方案中，至少一层所述芯层包含占所述复合材料总重量最多25wt％的聚合物粘合剂。所述聚合物粘合剂的相对低重量百分比是有好处的，因为与无机材料相比，所述聚合物粘合剂昂贵，且从环境的角度来看所述聚合物粘合剂可能是不希望被使用的。使用至少一种所述有机官能偶联剂能够使聚合物粘合剂的优选特性不受负面影响，尽管其含量相对较低。例如，所述芯层，特别是制备所述芯层的复合材料，其也可以包含最多30wt％的聚合物材料或最多20wt％的聚合物材料。甚至可以理解的是，所述芯层，特别是制备所述芯层的复合材料包含最多15wt％的聚合物材料。优选地，所述芯层包含占所述复合材料总重量10至25wt％的聚合物粘合剂，例如15至25wt％。更优选地，所述芯层包含占所述复合材料总重量15-20wt％的聚合物粘合剂。
在一个较佳的实施方案中，碳酸钙和石灰石是适合用于制备本发明提供的墙板或地板的材料。因此，至少一层所述芯层，特别制备所述芯层的复合材料中，包含至少40wt％的碳酸钙和/或石灰石。优选的是，所述芯层，特别是制备所述芯层的复合材料，包含30-80wt％，更优选地包含40-70wt％的碳酸钙和/或石灰石。当然，所述芯层还可以包含其他的无机材料。
在一个可选的实施方案中，至少一层芯层可以包含占所述复合材料总重量的10-20wt％的氢氧化铝，优选为12-18％的氢氧化铝，更优选为14-16wt％的氢氧化铝。上述的这些重量百分比的氢氧化铝可以提高所述墙板或地板的阻燃性能。
特别地，至少一层芯层可以包含10-20wt％的氢氧化铝，优选为12-18wt％的氢氧化铝，更优选为14-16wt％的重量百分比的氢氧化铝，并且所述有机官能偶联剂可以为有机官能硅烷。
可以选择的是，至少一层芯层可以至少部分地通过发泡制成。使用泡沫材料作为芯层可以降低密度和隔离性能，并进一步增强所述墙板或地板的阻燃性能。
优选地，至少一种所述聚合物粘合剂可以包括至少一种聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、酚醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂。众所周知，这些聚合物适用于制备所述地板或墙板。
例如，当根据EN310或ASTM D790的标准测试时，所述芯层或具有该芯层的墙板或地板具有至少4000MPa的弹性模量。可选的是，所述芯层或所述墙板及地板具有4000MPa至10000MPa范围内的弹性模量，例如4000MPa至7000MPa范围内或7000MPa至10000MPa范围。所述墙板或地板或芯层还可以具有25至40N范围内的刚性模量。根据标准ISO23999，本发明提供的墙板或地板进一步将具有-0.01％的热稳定性。在一个可选的实施方案中，所述芯层的密度至少为1200kg/m3，优选至少为1400kg/m3。可以选择的是，所述芯层的密度介于1600到2100kg/m3的范围内。
可以选择的是，所述墙板或地板的芯层包含至少一种改性剂或添加剂，以进一步改善所述芯层的材料性能。例如，通过添加偶联剂可以提高芯层的维卡软化温度。但是，在某些情况下，当需要进一步提高维卡温度或维卡软化温度时，则可以通过添加所述改性剂或添加剂来实现，其中所述改性剂或添加剂优选为维卡改性剂。所述芯层的维卡软化温度优选为至少90摄氏度，更优选至少为85摄氏度。可以选择的是，所述芯层的维卡软化温度介于90到120摄氏度的范围内，特别是介于100到110摄氏度的范围内。至少一种所述改性剂或添加剂可以包括丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯(ASA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、热固性体系和/或环氧树脂体系等。可以选择的是，该添加剂也可以称为维卡改性剂。当所述芯层包含热塑性矿物复合材料时，至少一种维卡改性剂的使用对其有特别的好处，此时，矿物与热塑性塑料的比例至少为3∶1。这样的比例在于确保在高温下保持和/或控制肖氏D硬度。所述墙板或地板的基材的上表面优选具有至少90、优选至少95的肖氏D硬度。
本发明提供的墙板或地板，其中所包括的至少一层芯层为挤压芯层。使用至少一种所述有机官能偶联剂可以使得具有较高无机材料含量的复合材料能够用于挤出工艺中。原因在于，所述有机官能偶联剂降低了所述复合材料熔体的温度，从而提高了该复合材料的加工性能。本发明的复合材料的挤出可以在相对低的温度下进行，特别是低于200摄氏度，甚至低于185摄氏度。从能源角度和出于安全原因的考虑，这是有好处的。具有本发明的复合材料的挤出芯层的另一个好处是所述挤出芯层允许将顶层直接层压到该挤出芯层上。这是非常有利的，因为这使得能够使用相对简单的层压步骤即可以将至少一层顶层附着到所述挤出芯层上。如果使用至少一层装饰性顶层时，优选地其可以直接附着到至少一层芯层的上芯层表面。更具体地，至少一层所述装饰性顶层优选地直接附着到该至少一层芯层的上芯层表面，而不再受粘合剂层的限制。因此，可以在不需要粘合剂层的情况下完成层压步骤。这是有好处的，因为可以制造出更可靠的附着层。而且，不使用粘合剂可以进一步减少VOC。本发明提供的墙板及地板优选包括至少一层装饰顶层，该顶层层压到至少一层所述芯层上。例如，可以理解的是，至少一层所述芯层和至少一层装饰性顶层至少部分地熔合在一起。然而，在替代实施例中，可以理解的是，在所述芯层和至少一个顶层之间也可以使用粘合剂层。
可以想到的是，所述墙板或地板可以包括多层芯层。在具有多层芯层的情况下，优选地至少一层芯层，更优选地每层芯层包含至少一种有机官能偶联剂。至少一层芯层，优选地每层芯层都可以是挤压芯层，则将是非常有好处的。例如，当所述墙板或地板包括至少两层芯层时，所述芯层可以直接附接到另一层上而不会受粘合剂层的影响。可以理解的是，当所述芯层的厚度不同时，每一层所述芯层可以具有不同的材料成分。例如，可以选择的是，上部芯层的密度可以低于底部芯层的密度，反之亦然。每层芯层可以为根据为本发明描述的任意一个实施例的芯层。在一个优选的实施方案中，至少一层芯层为共挤芯层，其可以为如2层或3层同时挤出而成型。
至少一层所述芯层优选具有至少3mm的厚度。例如，可以选择的是，至少一层芯层的厚度介于3mm与12mm之间或介于3和9mm之间，优选介于4mm和5.5mm之间或介于5.5mm和7mm之间。在较佳的实施方案中，所述芯层的厚度介于2.5至4mm的范围内或介于3.5至5mm范围内。在使用多层芯层的情形下，可以选择的是，所述芯层的厚度是不同的。例如，可以选择的是，多层芯层的组合具有3到12mm之间的厚度。可以选择的是，当使用多层芯层时，其中至少一层芯层的厚度介于0.5至1mm范围内，且至少一层其他的芯层具有1至3mm范围内的厚度。所述芯层可以包括至少三层核心层，其中中央核心层被包围在上核心层和下核心层之间。优选地，上核芯层和/或下核芯层具有比中央芯层更大的厚度，反之亦然。
在所述墙板或地板的优选实施例中，所述芯层的至少两个相对的侧边缘设置有倒角或斜面。
例如可以选择的是，所述墙板或地板包括至少两个倒角或斜面，其中第一倒角设置在面板的第一侧边缘处并且第二倒角设置在与所述第一侧边缘相对的第二侧边缘处。同时，每个倒角延伸并穿过装饰性顶层的至少一部分和/或穿过芯层的至少一部分。可以提供最佳视觉效果的所述倒角角度的范围介于2度至30度，更优选地介于4至15度，更优选地介于6至9度。所述倒角的深度可以介于0.1mm到0.55mm，优选地介于0.2mm到0.35mm，更优选地介于0.5mm到3mm，最优选地介于1.5mm到2.5mm。另外还发现，上述的优选范围有利于视觉效果，但是，深度不是必须与上述粘度和/或负载范围相结合才具有。
在本发明的另一个可选择的实施例中，所述顶层的表面积(如果具有的话)可以小于所述芯层的表面，从而当所述地板使用在组装地板时，由于芯层的裸露部分和可见部分会产生美缝的印象，当然组装地板时，其间距最好是一致的。当然可以理解的是，由于该地板的预制特性，可以很容易地保持间距。在需要的时候，可以使用砂浆或环氧树脂浆料对该间距进行美缝，或者直接将该墙板或地板的基材用作仿美缝的效果。在这种情况下，优选地所述基材至少两侧与所述顶层齐平。在至少一侧具有仿美缝效果时，可以制造出具有某种颜色的美缝以获得美学效果，或者在制造过程中添加颜色，或者在美缝表面添加具有某种颜色的饰面。可以理解的是，所述顶层也可以是所述芯层的一个组成部分，因此，所述顶层可以由所述芯层直接形成。
在所述墙板或地板的一个可选择的实施例中，在使用所述倒角时，至少一个所述倒角的深度应当小于所述装饰性顶层的厚度。在本实施例中，所述倒角的深度是指垂直于由所述顶层的上表面所限定的平面的方向。因此，在使用所述倒角时，至少一个所述倒角可以延伸穿过所述装饰性顶层的至少一部分。当所述顶层包括多层时，可以选择地，所述倒角延伸穿过多层中的至少上面的一层。至少一个所述倒角优选地具有至少0.2mm的深度。此外，至少一个所述倒角优选地具有至少0.55mm的宽度。在另一个优选的实施例中，至少一个所述倒角完全延伸穿过所述装饰性顶层。因此，在所述装饰性顶层包括多层的情况下，所述倒角可以延伸穿过所述装饰性顶层的所有层。在上述的实施例中，可以选择地，所述倒角延伸穿过所述装饰性顶层和芯层，因此，这意味着所述倒角的深度可以大于所述装饰性顶层的厚度。当在所述墙板或地板上涂覆基本上透明或半透明涂层时，不同的芯层是可见的，因此该实施例中的墙板或地板具有吸引人的视觉效果。在一个优选的实施例中，至少一个所述倒角具有基本上线性的形状。因此，具有直线形状的至少一个所述倒角具有倾斜表面的倒角。在上述的实施例中，两个相邻墙板或地板的倒角，特别是相互连接的墙板或地板，通常形成一个V形。在另一可选的实施例中，至少一个所述倒角具有类似凸出的形状。还可以选择的是，所述墙板或地板的所有倒角都具有类似凸出的形状。优选地，具有大致凸出形状的两个相邻的墙板或地板、特别是相互连接的墙板或面板，其会形成大致U形的切口部分。在又一个可选的实施例中，至少一个所述倒角具有类似正方形的形状。优选地，具有基本正方形形状的两个相邻的墙板或地板，特别是相互连接的墙板或地板的倒角可以限定美缝的形状，例如仿美缝的形状。在上述的该实施例中，所述倒角的上表面和侧边缘形成大致90度的角度。在一些情形中，一个或多个所述倒角形成在装饰性顶层的上表面上，其距离所述墙板或地板的外围边缘具有预设的距离。一个或多个所述倒角可以平行于所述外围边缘或相对于所述墙板或地板的至少一个外围边缘以预定角度倾斜。一个或多个所述倒角也可以在至少一个点上彼此相交。一个或多个倒角之间的相交位置可以优选地形成直角或小于90度的角。一个或多个倒角可以为数字印刷或机械形成在所述墙板或地板的装饰顶层上。在另一个可以选择的实施例中，所述倒角的表面还可以添加一层或多层聚合物涂层、保护层、密封剂、抗菌或抗病毒保护层、以及它们的组合，或者是其他功能层。
在一个优选的实施例中，至少一层所述芯层包括至少一对相对的侧边缘，该侧边缘设置有互补的扣合部分。在进一步优选的实施例中，所述墙板或地板，特别是所述芯层，其包括至少一对相对的侧边缘。所述侧边缘设置有用于互连相邻墙板或地板的互连扣合部。本发明提供的墙板或地板可以包括至少一对相对的(侧)边缘。一对相对的所述(侧)边缘包括互补的扣合部，其被设置成用于相邻墙板或地板之间的相互扣合。例如，墙板或地板的联接部分可以为互锁扣合部，其优选地被设置成用于提供水平和垂直方向上的锁定。所述互锁扣合部包括一些结合零件，其在彼此卡接或分离时发生弹性变形、或产生“咔哒声”，或者是沿多个方向移动以实现彼此的卡接或分离。当然，所述互连扣合部可以为使用本领域已知的任何合适的互连扣合结构。在一个非限制性的实施例中，所述墙板或地板的第一对相对边缘的第一边缘包括第一卡扣结构，所述第二边缘包括与所述第一扣合结构互相耦合的第二卡扣结构。所述第一、第二扣合结构可以使得多个装饰板相互联接在一起。所述第一扣合结构为沿与所述装饰板所设定的平面平行的方向延伸设置的侧向公槽，而所述第二扣合结构为用于容纳相邻的一个装饰板的所述侧向公槽的至少部分的母槽。所述母槽包括顶部和底部。
所述墙板或地板还可以包括至少一层装饰性顶层，这进一步增强了该墙板或地板的视觉吸引力。在使用时，至少一个所述顶层，优选地固定在所述芯层上，同时，所述顶层也可以为一装饰层。可以理解的是，所述顶层可以包括装饰层和覆盖所述装饰层上的耐磨层。所述装饰层可以由提供和/或印刷有图案的薄膜形成。所述装饰层可以由纸层和/或聚合物层制成，例如PVC层。所述耐磨层通常基本上是透明的。所述耐磨层可由一层或多层透明漆层组成。通常，所述墙板或地板的中层的厚度介于0.2到2.0毫米的范围内。本发明所提供的墙板或地板通常为层压面板。在使用所述装饰性顶层时，其可以包括至少一层纤维素基层和固化树脂层，其中纤维素基层优选由纸或牛皮纸制成。所述纤维素基材料层也可以为粘附到芯层上表面的饰面层。所述饰面层优选选自木单板、软木单板、竹单板等。可选择地，应用于本发明的其他装饰性顶层可以包括瓷砖、真石饰面、橡胶饰面、装饰性塑料或乙烯基、油毡和装饰性热塑性薄膜或箔等。所述顶层还可以设置有耐磨层和任选的涂层。用于所述顶层的热塑性塑料的材料可以为PP、PET、PVC等。另外，还可以在所述芯层的顶面上表面上设置底漆，并在直接印刷过程中印刷所需的视觉效果。所述装饰性顶层还可以使用热固性清漆或清漆(例如聚氨酯、PUR或三聚氰胺基树脂)进行进一步处理。
本发明提供的墙板或地板可以包括至少一层装饰顶层，其中所述装饰性顶层为瓷砖。在一个优选实施例中，至少一层瓷砖的侧边边缘与至少一层芯层的周边边缘相距一个预定的距离，从而使得当多个墙板或地板相互连接时形成一道填料缝。该填料缝可以用美缝材料填充，以便填充和/或密封相邻墙板或地板之间的接缝。所述美缝材料可以为适合与瓷砖结合使用的任意类型的美缝材料。可以想到的是，所述预定距离与所述墙板或地板的整个长度和/或宽度上相等。由于所述瓷砖的外围边缘与所述芯层的外围边缘相距一个预定的距离，因此用户无需对齐瓷砖以获得可用的填料缝。因此，在使用本实施例的墙板或地板时，并当多块墙板或地板相互连接时，相邻瓷砖之间的填料缝基本上是自动形成的。当用美缝材料填充所述填料缝时，可以获得相邻瓷砖之间相对牢固的互连。例如，所述预定距离可以为至少0.5mm，优选地至少1mm。因此，瓷砖的外围边缘可以定位在距芯层的外围边缘至少0.5mm的距离处。因此，如果瓷砖的所有外围边缘都位于距芯层外围边缘至少0.5mm的距离内。当互连多个所述墙板或地板时，将在每个瓷砖周围形成至少1mm的填料缝。例如，可以理解的是，所述瓷砖的外围边缘位于距所述芯层外围边缘0.5mm和3mm之间的距离，或者所述瓷砖的外围边缘定位在距所述芯层外围边缘至少1mm的距离处。
在一些实施例中，当使用所述墙板或地板的装饰性顶层时，其可以包括设置在所述装饰性顶层的上表面上的至少一条填料缝。所述填料缝可以形成在至少一个周边边缘或装饰顶层的中间部分。在某些情形下，多条所述填料缝形成在装饰顶层的上表面，且距所述外围边缘具有一个预定的距离。所述填料缝可以平行于所述外围边缘或相对于墙板或地板的至少一个外围边缘以预定角度倾斜。另外，还可以在所述装饰顶层的上表面上形成多条所述填料缝，其中多条所述填料缝可以在至少一个点上相交。多条所述填料缝之间的交叉点优选可以形成直角或小于90度的角度。所述填料缝可以通过数字印刷或机械形成在墙板或地板的装饰性顶层上。
还可以选择地，所述墙板或地板包括至少一层固定在所述芯层上的背衬层。可以选择地，所述墙板或地板包括设置在所述芯层的背面上的至少一层平衡层。该平衡层通常由至少一层包含木质纤维素和固化树脂的层组成。所述墙板或地板还可以包括至少一层吸音层，所述吸音层通常由乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、发泡交联聚乙烯(IXPE)、发泡聚丙烯(XPP)、发泡聚苯乙烯(XPS)制成的低密度泡沫层组成。所述吸音层还可以为非织造纤维层，例如由大麻或软木之类的天然纤维制成的非织造纤维层，或由PET或橡胶等可回收材料制成。该吸音层的密度优选地介于65kg/m3和300kg/m3之间，最优选地介于80kg/m3和150kgm3之间。
在另一方面，本发明还提供一种生产地板或墙板，特别是如上所述的地板或墙板的方法，其包括以下步骤：
a)提供至少一种无机材料、至少一种聚合物粘合剂，以及至少一种有机官能偶联剂，其中所述无机材料与聚合物粘合剂的重量比至少为3∶1，混合所述无机材料、聚合物粘合剂，以及有机官能偶联剂得到混合物；
b)将至少一种所述无机材料、至少一种所述聚合物粘合剂，以及至少一种有机官能偶联剂的混合物投料至挤出机；
c)挤出混合物以形成挤出芯层，其中至少一种所述有机官能偶联剂与至少一种所述无机材料，和/或至少一种所述聚合物粘合剂相互结合在一起。
本发明提供的制备方法将制备出如上所述的墙板或地板。任何上述的优选的实施方案、材料、添加剂和/或组合物都可以应用于本发明提供的生产方法。可以使用常规的挤出机来实施该生产方法，同时该生产方法也可用于获得共挤芯层。
在该生产方法的步骤a)中，所述无机材料与聚合物粘合剂的重量比可以为至少3.5∶1、至少4∶1、至少4.5∶1、或至少或高达5∶1。当所述无机材料与聚合物粘合剂的重量比至少为3∶1，且其与至少一种有机官能偶联剂的组合后，不仅可以提高地板或墙板的刚性、韧性、弹性模量和硬度性能，而且还有利于挤压工艺的进行。所述有机官能偶联剂将所述无机材料分布在整个混合物中，因此所述无机材料不太可能发生团聚现象，从而有利于混合物的后续挤出。
所述生产方法还可以包括在步骤b)之前对至少一种所述无机材料和至少一种所述有机官能偶联剂进行改性的步骤，以使得在挤出之前至少一种所述有机官能偶联剂的至少部分将至少一种无机材料和/或至少一种聚合物粘合剂连接到另外的至少一种无机材料和/或至少一种聚合物粘合剂上。所述改性步骤的使用有助于进一步优化挤出工艺。所述的无机材料的表面改性可以在改性步骤中进行。
任选地，至少一种无机材料的至少部分和至少一种有机官能偶联剂的至少部分的在步骤b)之前彼此共价结合。
至少一种所述无机材料的目数介于100～1200之间、优选地介于200～1200之间、更优选地介于400～1200之间。本领域技术人员习知的是，目数用于表征颗粒的尺寸大小。例如，具有100目数的颗粒被定义为可以通过每平方英寸筛网具有100个通孔的筛网的颗粒。随着网格的增加，其尺寸将减小。具有高目数即具有小尺寸颗粒的无机材料是有好处的，因为这将有利于多种材料的更好地均匀，从而可以增强混合物的可挤出性，以及所生产的墙板或地板的刚性和韧性。
本发明所提供的生产方法由于使用相对低的挤出温度，这也是很好处的。由于所述有机官能偶联剂降低了挤出混合物熔体的温度，从而提高了该复合材料的加工性能。本发明所提供的复合材料的挤出工艺可以在相对低的温度下进行，特别是低于200摄氏度，甚至低于185摄氏度。从能源的角度和出于安全原因，这是有好处的。对于现有技术，如果使用包含无机材料和聚合物粘合剂的复合材料的常规挤出工艺通常使用高出30至40摄氏度的加工温度。使用至少一种有机官能偶联剂的另一个好处是挤出期间的加工速度可以相对地提高。
优选地，该生产方法包括将至少一个装饰性顶层层压到所述芯层的上芯表面上的步骤。附加地或替代地，该生产方法可以包括对芯层的至少一个侧边缘进行成型扣合部的步骤，特别是制作出提供互补的扣合部。
显然，本发明不限于这里描述的示例性实施例，而是在所属权利要求的框架内可以有无数的变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。在这种情况下，在不脱离所属权利要求中描述的发明思想的情况下，可以完全或部分地组合上述变型实施例的不同发明构思和/或技术措施。
在本专利文件中使用的动词“包含”及其变体应理解为不仅表示“包含”，而且还包括表达“包含”、“基本上包含”、“由……形成”及其变体。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (28)

1.一种地板或墙板，其特征在于：所述地板或墙板包括：a)至少一层包含至少一种复合材料的芯层，所述复合材料包括：至少一种无机材料，和至少一种聚合物粘合剂，其中所述无机材料与聚合物粘合剂的重量比至少为3∶1，并且其中所述芯层进一步包括：至少一种有机官能偶联剂，其中至少一种所述有机官能偶联剂与至少一种无机材料和/或至少一种聚合物粘合剂相结合。
2.如权利要求1所述的地板或墙板，其特征在于：所述无机材料与聚合物粘合剂的重量比至少为3.5∶1，优选至少为4∶1，更优选至少4.5∶1，最优选至少5∶1。
3.如权利要求1或2所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种所述有机官能偶联剂包括硅、钛或锆。
4.如权利要求1至3任一项所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种所述有机官能偶联剂具有下公式：(R1O)n-R2-(OR3)m，其中：R1为烷氧基，R2为钛(Ti)或锆(Zr)，R3为有机官能团，n为介于1和3之间的整数，并且m等于4-n，其中，当n为2或3时，则R1为不同的基团，当m为2或3时，则R3为不同的基团。
5.如权利要求4所述的地板或墙板，其特征在于：R1选自甲氧基、乙氧基和乙酰氧基。
6.如权利要求4所述的地板或墙板，其特征在于：所述有机官能偶联剂为单烷氧基钛酸酯、三异硬脂酰基异丙氧基钛、异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、二硬脂酰基异丙氧基铝酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基三(二辛基)焦磷酸钛酸酯、环[二新戊基(二烯丙基)]焦磷酸二新戊基(二烯丙基)锆酸酯、或组合和衍生物。
7.如权利要求1至3任一项所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种有机官能偶联剂为有机官能硅烷偶联剂。
8.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种无机材料包括至少一种无机盐和/或至少一种矿物质。
9.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种无机材料包括碳酸钙、碳酸钙镁、硫酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁，或这些材料的任意组合。
10.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种无机材料包括碳酸钙、石灰石、白垩、滑石、白云石、或它们的任意组合。
11.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种无机材料包括纤维，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、炭黑纤维、石墨纤维、氮化硼纤维、芳族聚酰胺纤维、或它们的任意组合。
12.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种无机材料包括金属氢氧化物。
13.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种无机材料包括氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钼、氢氧化锡(II)、硼酸锌、碳酸钙镁石、水菱镁矿、羟基锡酸锌、二茂铁、或其任意组合。
14.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一层所述芯层包含至少0.1wt％的有机官能偶联剂和至少5wt％的无机材料，其中有机官能偶联剂为有机硅氧烷。
15.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一层所述芯层包含最多25wt％的聚合物粘合剂。
16.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一层所述芯层包含至少40wt％的碳酸钙。
17.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一层所述芯层包含10至20％的重量比的氢氧化铝，优选为12至18％的重量比的氢氧化铝，更优选为14至16％的重量比的氢氧化铝。
18.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一层芯层中至少部分发泡制成。
19.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一种所述聚合物粘合剂包括至少一种聚烯烃、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、酚醛树脂、酚醛树脂、或三聚氰胺甲醛树脂。
20.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：至少一个芯层为挤压芯层。
21.如前述的任一项权利要所述的求地板或墙板，其特征在于：所述墙板或地板包括至少一层装饰性顶层。
22.如前述的任一项权利要求所述的地板或墙板，其特征在于：所述墙板或地板包括至少一层核心层，所述核心层包括至少一对相对的侧边缘，所述侧边缘设置有互补的扣合部。
23.生产如权利要求中1至22项中任一项的地板或墙板的方法，包括以下步骤：
a)提供至少一种无机材料、至少一种聚合物粘合剂和至少一种有机官能偶联剂，其中无机材料与聚合物粘合剂的重量比至少为3∶1；
b)将至少一种无机材料、至少一种聚合物粘合剂和至少一种有机官能偶联剂的混合物进料到挤出机中；
c)挤出该混合物以形成挤出芯层，其中至少一种所述有机官能偶联剂与至少一种所述无机材料和/或至少一种聚合物粘合剂相结合。
24.如权利要求23所述的生产方法，其特征在于：所述生产方法还包括在步骤b)之前对至少一种所述无机材料和至少一种所述有机官能偶联剂进行改性的步骤，以使至少一种有机官能偶联剂的至少部分结合到至少一种所述无机材料上和/或结合到至少一种所述无机材料和/或挤出前的至少一种聚合物粘合剂上。
25.如权利要求23或24所述的生产方法，其特征在于：在步骤b)之前，至少一种所述无机材料的至少部分的和至少一种有机官能偶联剂的至少一部分彼此共价结合。
26.如权利要求23至25任一项所述的生产方法，其特征在于：至少一种无机材料的目数介于100-1200之间，优选地介于200-1200之间，更优选地介于400-1200之间。
27.如权利要求23至26任一项所述的生产方法，其特征在于：所述生产方法还包括将至少一层装饰性顶层层压到所述芯层的上芯表面上的步骤。
28.如权利要求23至27作一项所述的生产方法，其特征在于：所述生产方法还包括在所述芯层的至少一侧边缘制作企口的步骤。
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