专利名称：提供具有氟聚合物浸渍的硬涂层的压机板的方法
提供具有氟聚合物浸渍的硬涂层的压机板的方法
背景技术：
(1)发明领域本发明涉及新型层压制品以及使用压制装置生产它的方法。本发明的层压制品具有由包括许多小硬颗粒产生的耐磨表面，这许多小硬颗粒中的至少一些在层压制品的制造过程中接近压制装置。用来形成这种层压制品的压制装置可以是具有压机板、压力带的层压压机，或多个层压层被压机板分离，这样在一个压制循环中可以压制形成许多层压产品。 所述压制装置将单层或叠层加压并形成和巩固成层压制品。无论是压机板还是交错的压机板，压制表面的磨耗或抛光都是由于小的硬颗粒存在造成的。划痕的减少是通过在压制表面的涂层中掺入氟聚合物来实现。所述新型层压制品还包含相同的氟聚合物。(2)相关技术描述由压制法生产的层压制品一般是众所周知的，在最近的几十年里已经广泛传播。 层压制品通常由在压制装置中在加热和加压条件下压实的多个层或叠层组成。所述层可以单独用粘结剂例如热固性树脂浸渍，或者可以选择性地预先浸渍、干燥并部分固化至所谓的B-阶形成“预浸料”，然后与一个或多个其它纸层、或芯材，例如纤维板(通常是中密度纤维板(MDF)或高密度纤维板(HDF))、亚麻、石膏、胶合板、碎料板、定向刨花板(OSB)、再生热固性和/或热塑性材料、用粘结剂粘附在一起的未经处理的热塑性颗粒、含合成或天然橡胶的层、和它们的混合物；以及防止层压制品变形的背衬层或“平衡”层一起喂料到压机中。 所述背衬层通常也由热固性树脂和一个或多个纸层形成并通常是预浸料的形式。合适的热固性树脂包括蜜胺-甲醛树脂、酚醛树脂、苯酚-尿素-甲醛树脂和聚酯树脂。层压制品的上表面可以包括一个或多个装饰层，例如印刷的或单色的装饰纸，或者可以装饰上述“芯” 本身，例如直接在它上面印刷装饰性油墨，在它上面施加油漆或漆层，或者两者结合使用。但是，以前生产的这种层压制品的上表面能够被刻划，或者以另外的方式损伤，除非将许多的硬颗粒应用到表面。在共同转让的美国专利4，940，503中公开了一种用于生产具有耐磨表面的装饰性热固性层压制品的方法，其中在制造过程中应用了许多的硬颗粒。这种方法生产了第一种耐磨层压制品，它能够被用于高磨损区域，例如地板，从而生产耐(例如由女士的高跟鞋造成的)冲击和耐(由附着于鞋底面的砂砾和其它碎屑或者家具腿移过所述表面造成的) 划痕的地板。已经发现Moh硬度至少是5，优选至少是6的硬颗粒，例如氧化铝、硅石、氮化硅、碳化硅、金刚石及其它类似硬颗粒有助于赋予这类层压制品耐磨性。最上面的浸渍有树脂，例如热固性树脂，例如蜜胺-甲醛树脂的α -纤维素“覆盖”层，位于所述磨料颗粒上方。但是，在共同转让的美国专利6，106，654(在此以引用方式整体并入)中，报道了当生产层压制品中的这类耐磨损和耐划痕表层时，即使使用了覆盖层，在层压过程中使用的压机板经常被所述层压制品表面相对较大的颗粒刻划。由于这种压机板是非常昂贵的并且是由高质量的材料制造的，因此一次性铝箔中间层已经被用来保护所述压机板，这影响了生产成本。因此美国专利6，106，654的专利权人建议将硬颗粒应用到不同的涂层中，其中上面的涂层具有不大于15 μ m的颗粒，纸网的另一面或者在含有这种硬颗粒的单独的纸上的颗粒平均粒径为30-90 μ m。这种方法通过使最小的颗粒直接在压制表面上，更大的颗粒远离压机板的方式减少了压机板的划痕。但是，随着耐磨层压制品特别是用于地板耐磨层压制品的逐渐流行，公布了更高的耐磨标准，从而与上述方法能够实现的相比，要求在尺寸和装载耐磨颗粒方面有更强的适应性。因此，在生产含有许多小的硬颗粒的层压颗粒过程中，仍然存在防止刻划压制表面的需要。也可能通过将形成层的许多层压制品层堆叠在金属压机板上然后将所述堆叠层装载到层压压机中在一个压制循环中产生许多层压制品。一旦起动，所述压机板给整个堆叠层加压并且该压机板将这些压力分布在所述堆叠层上，从而在一个压制循环中产生多个层压制品。这一方法出现在美国专利3，215，579(在此以引用方式整体并入)中。这些现有技术专利每一篇都在此以引用方式整体并入。发明简述本发明旨在提供一种用于生产包括热固性树脂的层压产品的方法。用于该方法的压制表面可以是直接连接或接近压机的多块压机板的形式，或者处于叠层交错的层压材料以同时压制许多层压制品的一块压机板的形式。最优选地，这种压机板/诸压机板/带是由金属形成的，例如具有浸渍了氟聚合物的镍和/或铬或它们的合金的涂层的不锈钢。本文还公开了含有氟聚合物作为组分的新型层压颗粒，具有由层压产品中许多硬颗粒产生的耐磨表面。这种材料可以用于地板、壁板和天花板、建筑物板和地板组件，提供耐磨表面，以提供没有表面划痕的多年可接受的寿命。附图简要说明
图1是层压压机的示意图；和图2是多板压机的示意图。优选实施方案详述如前面提到的，生产层压制品，特别是热固性装饰层压制品一般是众所周知的。因此，层压制品可以利用如图1所示类型的层压压机来生产，其分别具有上下板110，当所述板110相对于彼此移动时，分别由液压力、气动力、机械力、电力或其它力(未示出)操作以产生压力。最优选形式的压机是液压操作压机，其中下板110是固定的，仅上板110是可移动的。但是，可以使用其它形式的压机。在使用时将多个叠层插入板110之间并压实成制品或层压制品。所述叠层可以由一个或多个层本身组成，其中至少一些已经施加了热固性树脂，有或没有预先固化成所谓的B-阶并在压机中高温高压下压实。图1是喂入了多个叠层的典型压制装置，所述多个叠层的至少一个是包含一个或多个层的装饰纸或装饰层122、薄木皮(通常具有0. 2-2. Omm的厚度)、印刷的或单色的纸层，任选地用热固性树脂浸渍以及至少一个是基础层纸或芯材124。合适的基础层是用热固性树脂浸渍的牛皮纸层或其它纸层，合适的芯材是各种纤维素层，例如MDF或HDF、胶合板、 定向刨花板、碎料板、石膏、亚麻、石膏、用粘结剂粘附在一起的热固性和/或热塑性颗粒、 再生热固性树脂颗粒等等。热固性树脂既可以作为液体被涂覆，然后被干燥；任选地固化成 B-阶；也可以直接使用仍然是湿的树脂。所述叠层的上层可包括硬颗粒，这些硬颗粒的Moh硬度至少是约5，最优选至少是约6，并包含例如氧化铝、硅石、碳化硅、氮化硅、金刚石及其组合的颗粒。这些硬颗粒优选是小尺寸的，即，平均粒径是约2至约120微米，更优选约5 至约90微米，最优选约8至约80微米。因此，此处使用的“小的硬”颗粒平均粒径最多是 120微米并且Moh硬度至少是约5。这些小的硬颗粒通常分散在上层，例如被喷撒在表面上或者被嵌入到纸或树脂的整体中。很明显，没有本发明提供的保护，接近压机板110的硬颗粒可能刻划或损伤所述板的表面，从而减少了板的寿命，以及在所述板表面产生微小的缺陷或沟槽，从而导致随后生产的层压制品上表面的这些表面缺陷在光泽上具有负面的再现性或改变。其它的叠层可以包括天然的合成发泡的或未发泡的橡胶的消音层，在消音层上或所述层压制品底部的平衡层。在层压制品领域，特别是用于地板的层压制品领域，最近感兴趣的是生产“实际” 意义上为双重天然材料的层压制品。例如，如果用层压制品代替木地板，希望所述层压制品看起来包括实木的表面结构，例如节孔、木纹、凹点、微裂纹和其它类似的表面特征，如在实木地板中发现的。这些表面特征可以，例如，增强或“记录”下面的图像，或者可以是随机的。其它类型的仿天然产品同样如此，例如由具有起伏和/或下凹表面的层压制品仿制的石头或矿物地板。因此，板110的表面最经常用金属例如镍和/或铬金属或它们的合金覆盖。板110和/或上板110上的涂层118可以具有木板的负性表面，例如小的凸起，以在所述层压制品中模仿凹点或木纹。下板110上的涂层120不一定需要相同的表面装饰程度， 因为它通常是制造层压产品的底部，在使用时通常看不到。但是，也可以由下板110上的下板Iio涂层120赋予的点刻的表面特征或其它结构的表面特征存在于层压制品的底部。为了避免刻划上板110并延长板的寿命，本发明用镍和/或铬涂层118涂布通常由不锈钢形成的板110。在本发明中，所述金属涂层将用氟聚合物浸渍，例如氟碳化合物、 CF3(CF2)nCF3，例如重均分子量为400，000-9, 000, 000的聚四氟乙烯聚合物；这种材料可以以商标名“TEFLON”购得。申请人相信本发明不仅能够使压制表面更好地从具有含有凸起和凹陷的那些表面的层压表面剥离，而且压机板可以在更多的压制循环中利用而不需要修补或更换所述板的表面。即使最常见的层压制品具有至少一个所谓的“覆盖”层，例如α -纤维素作为在硬颗粒上的顶层，本发明也使得不使用该“覆盖”层成为可能，将耐磨硬颗粒直接用于最上面的叠层的顶面而不需要任何的覆盖纸。这一方法生产的产品是更加合乎需要的，因为覆盖层的存在可能覆盖，即使以微小的程度，装饰层上的装饰。将至少一些耐磨颗粒掺入芯材本身最上面的表面或层也在本发明的考虑范围内。再来看图1，它显示了一种压机，其中上下压机板110分别具有镍和/或铬涂层 118、120，其中涂层118、120用氟聚合物例如聚四氟乙烯浸渍。浸渍的装饰层122，包含具有硬颗粒的装饰纸，当热固性树脂仍然是湿的时候被直接施加在它上面，通过闭合压机板110 的方式被层压到由预浸料牛皮纸层和平衡层126形成的芯IM上，从而在高温条件下施加高压使层122、IM和1 结合成层压制品。虽然在该实施方案中，层IM和1 是预浸料纸芯层和平衡层，它们可以容易地被其它材料替代，例如前述的芯材，例如MDF、HDF和/或刨花板、石膏、胶合板、0SB、亚麻纸板等。装饰纸122可以用已经干燥的或甚至部分固化至所谓的B-阶的或仍然是湿的热固性树脂浸渍。仅作为一个实例，层IM可以是所谓的B-阶固化树脂浸渍纸的预浸料，或者所述的其它芯材。粘结剂(未示出)可以插入层122、1M和126任何两个之间，特别是当这些层是部分B-阶固化形式时。所得层压产品是高耐磨的， 可以用于高磨损区域，例如地板、垫板、瓷砖等。当这样利用时，所述层压制品的边缘可以设有连接元件，例如凹槽和/或凸榫或者可以使用独立的连接片将单独的板连接成整体的地板结构。最常见地，层压地板是不附着于任何底层结构的，例如底层地板，而被称为“浮式地板”，因为它们是独立于底层结构自由移动的。因此，所述连接元件将单独的层压板锁定在一起，不仅防止在垂直方向上的分离，而且防止沿着板之间连接边缘的水平方向上的分离。 这可以通过本领域中任何已知的锁定体系实现，例如在美国专利5，706，621及其再颁专利美国再颁专利39，439、美国专利6，006，486,6, 101，778和6，397，547中所述的；均以引用方式并入此处。当采用具有氟聚合物浸渍涂层的压机板时，这不仅在层压过程中从压机板中更好地剥离，而且也降低了接近硬颗粒的压制表面的划痕。用散布压力或直接压力层压是指树脂粘着到压机板或粘着在压机板上的可能性更低，这会使压制时间更快，生产成本可能更低。如上所述，压制过程中，所述板在压到各个层上之前通常被加热。由于板和层之间的相互作用作为压力和温度结果，因此最经常发生粘附。这种粘附现象通常会是压制方法的瓶颈。通过掺入本发明的材料，相信所述粘附现象会显著减少或者完全消除，可以预期生产速度可以提高10%以上。本发明的范围也考虑包括在压制后在压制层压制品和压机板之间施加空气流以进一步减少任何粘附现象的鼓风机。该空气应当被加热到与所述板和/或加热的层压制品接近的温度，以降低不均勻冷却的风险。而且，预期的更长的板寿命(再修整前更多的压制循环)、可能的更少的板清洗和更快的压制时间，均预期提供更低的产品成本和更好的设备利用。本发明的独特优点在生产“纯液体覆盖”产品时实现，其中耐磨颗粒不用任何覆盖纸直接施加在装饰的顶部。如讨论的，美国专利4，940，503和6，106，654在磨料颗粒和压制表面上使用覆盖纸层，但是如美国专利6，106，654中报道的，所述压机板仍然会有划痕。 本方法将不使用覆盖板，却由于降低了刻划仍然可以期待延长压机板的寿命。在本发明之前，不使用任何覆盖生产产品的板寿命短地令人不能接受(板的寿命仅仅是使用覆盖生产的传统产品的约10%或更少)，导致板的成本和投资很高(备用板以确保生产能力和高的修整成本)。因此，本发明预期不仅避免使用传统的α-纤维素“覆盖” 层，从而减少了材料和成本，同时相对于不使用本发明的板明显地增加了板的寿命。图2类似于图1的压制循环，除了其中压机板11 (可以是任何数量)位于各个层之间，形成层压制品例如覆盖板14、具有小的硬颗粒覆盖物的装饰板13、芯层12，使得多个独立的层压产品可以在一个压制循环中生产。但是，在每种情况下，压机板11 (类似于上下压机板15)也可以在至少一面上具有金属或金属合金涂层10，例如根据本发明已经用氟聚合物浸渍的镍或铬涂层，以实现图1中讨论的单个产品生产循环实现的优点。实施例1一卷表面重量为40g/m2的α -纤维素覆盖纸可以用蜜胺-甲醛树脂溶液浸渍至以干燥的浸渍纸计算树脂含量为70重量％。所述浸渍纸可以连续喂料到加热炉中，在那里溶剂可以被蒸发。同时所述树脂可以被部分固化至所谓的B-阶。通常这样可以得到的产品会被称为预浸料。
一卷表面重量为80g/m2的装饰纸，即可以具有印花以形成表面装饰的纸，可以以所述覆盖纸相同的方式处理。以干燥的浸渍纸计算所述树脂含量可以是40重量％。一卷表面重量为170g/m2的装饰纸也可以用相同的方式处理，除了可以使用包含苯酚-甲醛树脂的树脂代替蜜胺-甲醛树脂。以干燥的浸渍纸计算所述树脂含量可以是 30%。上述三种预浸料板可以用苯酚-甲醛树脂浸渍(以形成芯纸)，装饰纸和覆盖纸可以被放置在两块可以根据本发明处理的压机板之间。所述板可以在90kp/cm2的压力和145°C 的温度下被压制以形成均勻的装饰性层压制品。所述压机板在打开时预期不会有热固性树脂粘结在上面。所得层压制品的分析预期表明已经浸渍到压机板上的涂层中的氟聚合物会转移到层压制品中。实施例2可以进行与实施例1类似的方法，除了可以不使用α -纤维素覆盖纸并且硬颗粒可以在压制循环之前直接放置在湿树脂装饰纸上，使硬颗粒与可以根据本发明处理的压机板接触。层压制品预期表明氟聚合物转移到层压产品中，可以根据本发明处理的压机板的改善的润滑性预期使所述压机板在清洗和/或再修整之前延长使用。虽然已经结合了具体实施方案描述了本发明，但是应当理解这些实施方案仅仅是示例而不是限定，在不背离本发明精神和范围的情况下可以对本发明进行各种修改。
权利要求
1.在生产包含许多小的硬颗粒的层压制品过程中减少压机板磨损的方法，包括(a)提供至少两个层；其中所述层的至少一个是装饰层；(b)在装饰层上面或装饰层上方提供许多小的硬颗粒以赋予装饰层耐磨性；(c)将所述包括装饰层的至少两个层放在压机的板之间；其中所述板中的至少一块包含氟聚合物浸渍的金属涂层，其中所述小的硬颗粒邻近所述至少一块具有涂层的板布置； 和(d)施加正压力并加热以压实包括装饰层的至少两个层和所述硬颗粒形成层压制品。
2.根据权利要求1的方法，进一步在所述硬颗粒上方提供α-纤维素覆盖板使得所述涂层与覆盖板在步骤(d)中接触。
3.根据权利要求1的方法，进一步包括为每一块板提供氟聚合物浸渍的金属涂层。
4.根据权利要求1的方法，其中所述金属选自由镍、铬、它们的组合以及它们的合金组成的组中的一种。
5.根据权利要求1的方法，其中所述氟聚合物为聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1的方法，其中所述颗粒选自由硅石、碳化硅、氮化硅和金刚石组成的组中的至少一种。
7.根据权利要求1的方法，其中所述板的至少一块具有凸起和凹陷的至少一种以向层压制品的表面赋予表面结构，并且所述涂层覆盖所述凸起和凹陷的至少一种。
8.根据权利要求1的方法，其中直接在芯上提供所述装饰层。
9.根据权利要求1的方法，其中装饰层包含热固性树脂浸渍的印刷或单色纸板。
10.根据权利要求9的方法，其中装饰层包含小的硬颗粒。
11.根据权利要求8的方法，其中所述芯选自由多个纸板、纤维板、胶合板、碎料板、定向刨花板、亚麻、石膏、用粘结剂粘附在一起的热固性颗粒和天然木材组成的组中的至少一种。
12.根据权利要求1的方法，其中将多个组分(a)、(b)和(c)在压机中分层堆叠，在每个堆叠层之间提供压机板，在所述压机板至少一面上提供氟聚合物浸渍的金属涂层以及施加升高的压力和升高的温度以将每个堆叠层压实成单独的层压制品。
13.根据权利要求12的方法，其中为所述压机板的两面都提供氟聚合物浸渍的金属涂层。
14.根据权利要求12的方法，进一步包括使所述涂层具有凸起和凹陷的至少一种以向所述层压制品表面赋予表面结构。
15.一种层压制品，包含至少一个装饰表面；在装饰表面上或内的许多小的硬颗粒；以及氟聚合物。
16.根据权利要求15的层压制品，其中所述装饰表面是层压制品的单独层的一部分。
17.根据权利要求15的层压制品，其中所述装饰表面选自由纸、热固性层压制品和木皮组成的组中的至少一种。
18.根据权利要求17的层压制品，进一步包含装饰表面粘附的芯。
19.根据权利要求17的层压制品，进一步包含硬颗粒上方的α-纤维素覆盖板。
20.根据权利要求18的层压制品，其中所述芯包含选自由多个纸板、纤维板、胶合板、 碎料板、定向刨花板、亚麻、石膏、用粘结剂粘附的热固性颗粒和天然木材组成的组中的至少一种材料。
全文摘要
一种生产层压制品的方法，包含用氟聚合物浸渍的硬涂层涂布或电镀压制表面，无论是板还是交错的压机板。可以与氟聚合物一起使用的典型涂料包括镍和铬、它们的组合、以及它们的合金。本发明的优点预期包括板寿命更长、板清洗更少、压制时间快，同时使得产品成本更低以及设备利用更好。另外，层压产品包括氟聚合物作为层压产品的一部分。所述方法可以不使用覆盖层压制品的上表面中硬颗粒使得压制表面寿命增加的所谓的“覆盖”层，该“覆盖”层通常是α-纤维素层。
文档编号B29C43/00GK102574315SQ201080038466
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者P·史密斯 申请人:柏丽(欧洲)股份公司