相关申请的交叉引用
本申请是pct国际申请，其要求2014年10月10日提交的第62/062,468号美国临时专利申请的优先权。上述申请的公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及油毡组合物。
背景技术：
生产油毡是众所周知的，油毡的生产已经被人们熟知多年。通常使用木粉作为填料制造油毡。当水被木粉吸收时，木粉的体积膨胀，当木粉干燥时，其体积相应地收缩。由木粉含水量波动导致的体积变化使得油毡本身在尺寸上不稳定。油毡地砖在干燥的周围环境中可能卷曲和收缩，并在潮湿的周围环境中弯曲和膨胀。大气湿度的变化可能将不希望的过度的尺寸不稳定性引入到油毡组合物中，当油毡组合物以单独的地砖的组合的形式使用时，这是最有问题的。
在制造油毡的领域中已知通过改变油毡的结构来尽量减少吸水率。例如，已经提供了包括织物背衬层的工程纱布，并且提供了边缘细节以将木基产品吸收水分的自然趋势最小化。然而，这些改变不是非常有效，因为它们不能解决尺寸不稳定性的主要原因，即具有吸水性的木粉在油毡组合物中的存在。
在本领域中需要能够生产高尺寸稳定性的地砖的油毡组合物，与已知的油毡组合物相比，这种油毡组合物可以表现出减小的膨胀/收缩和减少的卷曲/翘曲。
本发明至少部分地旨在满足这一需求。
技术实现要素：
本发明的第一方面提供了一种油毡组合物，其包括作为粘合剂的贝德福德胶泥、作为填料的木粉以及蜡(例如石蜡)，其含量有效地为木粉填料提供疏水性。其它合适的蜡包括天然蜡，例如巴西棕榈蜡、蜂蜡和褐煤蜡。
可选地，基于油毡组合物的重量，蜡以0.1至1wt％的量存在，进一步可选地为0.1至0.6wt％。在一个特定的实施例中，基于油毡组合物的重量，蜡以约0.3wt％的量存在。
可选地，蜡具有根据diniso2207测量的54至56℃的凝固点。可选地，蜡具有根据diniso2908测量的小于或等于0.5wt％的含油量。可选地，蜡具有根据diniso51579测量的16至20的渗透性。蜡可以提供这些性质的任何组合。
可选地，基于油毡组合物的重量，木粉以15至45wt％的量存在，进一步可选地为18至42wt％。在一个特定的实施例中，基于油毡组合物的重量，木粉以约40wt％的量存在。
可选地，基于木粉的总重量，木粉的粒径分布为40至90wt％的80μm至160μm的颗粒和10至50wt％的小于80μm的颗粒。优选的是，基于木粉的总重量，具有50至85wt％的80μm至160μm的颗粒和10至30wt％的小于80μm的颗粒的粒径分布。使用振动筛确定粒径。
可选地，基于油毡组合物的重量，油毡组合物还包括5至40wt％的量的石灰石。在一个特定的实施例中，基于油毡组合物的重量，石灰石以5至30wt％的量存在。在另一个实施例中，基于油毡组合物的重量，石灰石以20至30wt％的量存在。
可选地，油毡组合物包括通常称为贝德福德胶泥的粘合剂，其以30至50wt％的量存在。在一个特定的实施例中，基于油毡组合物的重量，贝德福德胶泥以35至40wt％的量存在。在另一个实施例中，基于油毡组合物的重量，贝德福德胶泥以约30wt％的量存在。在另一个实施例中，基于油毡组合物的重量，贝德福德胶泥以约40wt％的量存在。
可选地，所述油毡组合物还包括阻燃剂，例如氢氧化铝(ath)，其量为所述油毡组合物重量的5至15wt％。
可选地，所述油毡组合物还包括一种或多种颜料，其量最多为所述油毡组合物重量的5wt％。
可选地，所述油毡组合物还包括氧化锌，其量为所述油毡组合物重量的0.1至1wt％。
可选地，石灰石或木材可以由固化的和废弃的油毡代替，例如重复利用的油毡产品。
本发明的第二方面提供一种包括本发明的油毡组合物的地板材料。
通常，地板材料是选自地砖、片材和纤维网的层单元。
可选地，油毡组合物承载在位于地板层的后主表面上的载体纱布材料上。纱布可以由织物组成，例如无纺布或机织织物。纱布可以由天然纤维，例如黄麻，或其他材料或材料的混合物组成。可选地，载体纱布材料包括聚合物纤维，例如聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酰胺，如尼龙6，以及聚烯烃，如聚丙烯或聚乙烯。可选地，载体纱布材料包括玻璃纤维。
可选地，载体纱布材料包括聚合物纬纱纤维和玻璃经纱纤维的混合物。可选地，纬纱和经纱纤维单位长度上的力的比率在5∶2至5∶5的范围内，优选为5∶3.5至5∶4.5范围内。可选地，聚合物纤维包括聚酯纤维中的至少一种，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)纤维。
可选地，耐磨层(例如聚氨酯树脂层)覆盖地板材料的前主表面。可选地，合适的耐磨层包括聚氨酯或聚酯，并且该层由u.v.固化组合物形成。耐磨层的厚度为10至30微米。
在一些实施例中，地板材料的油毡组合物的厚度为1mm至6mm，优选为1.5至5mm，更优选为1.8至4mm。
本发明的地板材料可以是单层或多层地板材料。可选地，地板材料包括第一油毡组合物的下层和第二油毡组合物的上层，下层和上层在它们之间的界面处粘合在一起，并且下层和上层中的至少一层或两层包括本发明的油毡组合物。可选地，两层可以通过通常用于地板材料的粘合剂粘合在一起，例如丙烯酸或聚酯压敏粘合剂。当两层都包括油毡组合物时，可能不需要额外的粘合剂。
可选地，下层的第一油毡组合物包括本发明的油毡组合物和/或第二油毡组合物的上层包括本发明的油毡组合物。
在一个实施例中，第二油毡组合物的上层基本上不含蜡。在另一个实施例中，第二油毡组合物的上层包括本发明的油毡组合物。
可选地，当地板材料具有两层时，下层具有0.5至3mm的厚度，优选为0.6至2.5mm，更加优选为0.7至2mm，包括纱布，并且上层具有0.5至4mm的厚度，优选为0.6至3mm，更加优选为0.7至2.5mm。
本发明的第三方面提供了蜡(例如石蜡)的应用，以增加油毡地板材料的尺寸稳定性，该油毡底板材料由包括贝德福德胶泥作为粘合剂和木粉作为填料的油毡组合物组成。
本发明至少部分地基于本发明人的发现，即将蜡作为疏水性填料加入含木粉的油毡组合物中可以降低进入和离开油毡组合物的水吸附速率。这进一步可以减轻油毡地砖在周围环境中经受波动的含水量时的膨胀和收缩。所得到的地砖可以具有高尺寸稳定性和减小的地砖边缘的卷曲。
此外，已经发现，将蜡加入到根据本发明的包括木粉的油毡组合物中使得油毡组合物容易地被涂覆在地砖的装饰性上表面上，通过高性能的保护性、耐磨损性和/或美观的涂层，在涂层和油毡组合物基材之间提供高粘合性。还发现，将蜡加入到根据本发明的包括木粉的油毡组合物中不会妨碍在地板产品的暴露的油毡表面上施加装饰性印刷，例如凹版印刷或喷墨印刷。
从下文提供的详细描述中，本发明的其它适用范围将变得显而易见。应当理解，详细描述和具体实施例虽然展示了本发明的优选实施例，但是仅用于说明的目的，并不意图限制本发明的范围。
具体实施方式
优选实施例的以下描述本质上仅仅是示例性的，并且绝不旨在限制本发明、其应用或用途。
如全文所使用的，范围用作描述范围内的每个值的简写。可以选择范围内的任何值作为范围的终点。
本发明提供了一种油毡组合物。
油毡组合物包括括作为粘合剂的贝德福德胶泥。如制造油毡组合物的技术中众所周知的，贝德福德胶泥是一种粘合剂，其通常包括部分氧化的亚麻子油。贝德福德胶泥还可以包括至少一种其他松香作为增粘剂，例如达玛脂松香或香脂松香。
贝德福德胶泥通常以30至50wt％的量存在。在一个具体实施例中，基于油毡组合物的重量，贝德福德胶泥以35至45wt％的量存在。在一个具体实施例中，基于油毡组合物的重量，贝德福德胶泥以大约35wt％的量存在。在另一个具体实施例中，基于油毡组合物的重量，贝德福德胶泥以大约40wt％的量存在。
油毡组合物还包括至少一种填料。在本发明中，油毡组合物包括作木粉作为填料。基于油毡组合物的重量，木粉通常以15至45wt％的量存在，例如18至42wt％。在一个具体实施例中，基于油毡组合物的重量，木粉以大约40wt％的量存在。基于木粉的总重量，木粉通常具有40至90wt％的80μm至160μm的颗粒和10至50wt％的小于80μm的颗粒的粒径分布。优选的是，基于木粉的总重量，木粉具有50至85wt％的80μm至160μm的颗粒和10至30wt％的小于80μm的颗粒的粒径分布。
还可以另外存在其他的填料。例如，基于油毡组合物的重量，油毡组合物还可以包括5至40wt％的石灰石。在一个实施例中，基于油毡组合物的重量，石灰石以5至30wt％的量存在。在一个实施例中，基于油毡组合物的重量，石灰石以20至30wt％的量存在。另外的可选的填料包括栓皮粉、回收的油毡粉、白垩、高岭土、重晶石和其他已知的油毡填料。
油毡组合物还包括蜡。根据本发明，蜡用于增加油毡地板材料的尺寸稳定性，该油毡地板材料由包括作为粘合剂的贝德福德胶泥和作为填料的木粉的油毡组合物组成。合适的蜡包括天然蜡，例如蜂蜡和羊毛脂；矿物蜡，例如褐煤蜡；石油蜡，例如石蜡；以及合成蜡，例如聚乙烯蜡。石蜡是优选的示例性蜡。
蜡以有效地为木粉填料提供疏水性的量存在。通常，基于油毡组合物的重量，蜡以0.1至0.6wt％的量存在，例如0.2至0.5wt％。在一个具体实施例中，基于油毡组合物的重量，蜡以大约0.3wt％的量存在。
通常，优选的蜡，例如石蜡，具有根据diniso2207测量的54至56℃的凝固点。可选地，蜡具有根据diniso2908测量的小于或等于0.5wt％的含油量。可选地，蜡具有根据diniso51579测量的16至20的渗透性。蜡可以提供这些性质的任何组合。满足这些性能的合适的商业石蜡可从德国sasolwaxgmbh以商品名sasolwax5403商业获得。
油毡组合物可以包括其他组分或其任何组合，例如至少一种阻燃剂，例如基于油毡组合物重量的5至15wt％的氢氧化铝(ath)；一种或多种颜料，基于油毡组合物重量，其量最多为5wt％；和基于油毡组合物重量的0.1至1wt％的氧化锌。氧化锌可用作颜料。其他可选择的颜料包括二氧化钛、氧化铁或其他无机或有机着色剂或染料。
油毡组合物还可以包括已知用于油毡组合物的其他添加剂，例如加工剂、抗氧化剂、uv稳定剂、增滑添加剂和自由基引发剂。
根据本发明，油毡组合物用于生产地板材料。在制造过程中，将油毡组合物的组分混合在一起形成基本上均匀的混合物质。所有的组分，包括至少贝德福德胶泥，木材填料和石蜡，在捏合机，轧机或挤出机等混合装置中混合，形成混合物质基质。将混合物质供应到轧机，并且在压力和升高的温度下，通常为10至150℃，被压制到作为载体的背衬材料上。控制压力和温度以提供地板覆盖材料的期望厚度，例如1.5至6mm。地板覆盖材料可以是单层或单一层的形式。或者，地板覆盖材料可以是多层层压体的形式，其是通过将上部油毡层压延或压制在下部油毡层/背衬材料组合上而形成的。
通常，地板材料是选自地砖、片材和纤维网的层单元。
通常，油毡组合物承载在位于地板层的后主表面上的载体纱布材料上。纱布可以由织物组成，这些织物由天然纤维如黄麻，天然纤维、棉、粘胶短纤维、玻璃纤维的混合织物，或其他织物材料或材料混合物组成。例如，载体纱布材料包括聚合物纬纱纤维和玻璃经纱纤维的混合物。纬纱和经纱纤维可具有在5∶2至5∶5的范围内，优选为5∶3.5至5∶4.5范围内的单位长度上的力的比。聚合物纤维可包括聚酯纤维中的至少一种，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)纤维。
可选地，聚氨酯树脂层覆盖地板材料的前主表面。聚氨酯树脂层通常具有10至30微米的厚度。
可选地，地板材料的油毡组合物具有1mm至6mm的厚度，优选为1.5至5mm，更优选为1.8至4mm。
油毡组合物可以在地板材料中形成油毡单层。
可选地，油毡组合物可以在地板材料中形成油毡的多层层压体。地板材料可以包括第一油毡组合物的下层和第二油毡组合物的上层。下层和上层在它们之间的界面处粘合在一起。下层和上层中的至少一个或两个包括本发明的油毡组合物。
第一油毡组合物的下层包括本发明的油毡组合物和/或第二油毡组合物的上层包括本发明的油毡组合物。
在一个实施例中，第二油毡组合物的上层基本上不含石蜡。在另一个实施例中，第二油毡组合物的上层包括本发明的油毡组合物。
通常，下层具有0.5至3mm的厚度，优选为0.6至2.5mm，更加优选为0.7至2mm，包括纱布，并且上层具有0.5至4mm的厚度，优选为0.6至3mm，更加优选为0.7至2.5mm。
在一个具体实施例中，双层油毡地板材料包括1.2mm厚的顶部油毡层和0.8mm厚的底层。在该实施例中，仅顶层组合物包括石蜡，并且顶层具有比底层低的贝德福德胶泥含量。
在一个实施例中，顶层可以包括以下油毡组合物(所有百分比均为基于组合物总重量的重量)：
木粉35-45％，可选约40％；
石灰石5-20％；
贝德福德胶泥30-40％，可选约35％；
阻燃剂，例如ath，5-15％；
颜料0-5％；
石蜡0-1％，可选0.1-0.6％；
氧化锌(可选地涂覆有羊毛脂)0.1-1％，可选0-0.4％；以及
再利用的，碎屑油毡0-10％。
在一个实施例中，底层可以包括以下油毡组合物(所有百分比均为基于组合物总重量的重量)：
木粉15-30％，可选18-23％；
石灰石20-30％；
贝德福德胶泥30-45％，可选约40％；
阻燃剂，例如ath，5-15％，可选8-10％；
颜料0-2％，
石蜡(sasolwax5403)0-1％；
氧化锌(可选地涂覆有羊毛脂)0.1-1％，可选0.4％；以及
再利用的，碎屑油毡0-30％。
在油毡组合物的制造期间，在优选的方法中，将各组合物的组分作为干合料混合，然后在多个，通常为3-4个加热捏合机中进行均质化，该加热捏合机在油毡制造技术中已知为德国混合机。将所得的“混合物质”切碎成小颗粒并冷却至20-30℃的温度。
所得到的混合物质可以在混合后立即用于制造油毡层，或在几小时至几天的时间段后用于制造油毡层。
然后将混合物质进行压延加工以形成油毡(多)层。在压延之前将混合物质加热至60-110℃的温度。混合物质的含水量通常低于0.6wt％。
底部油毡层通过将底层混合物质压延到纱布层上而形成。在一些实施例中，纱布层包括聚酯，例如pet、纬线纤维/玻璃经线纤维混合物。顶层被压延到底层上。
油毡结构在(通常在80℃的温度下3至8周的时间段)下固化，以增加油毡组合物的拉伸强度和抗压强度。固化导致粘合剂的交联。添加水以补偿固化期间的收缩。水可以通过气相施加，借助于搀水的织物中间层，油毡在大型卷轴上储存4-14天，或直接储存。该过程可以重复多次，以实现基于油毡总重量的2.5-3wt％的油毡中的含水量，该含水量与23℃下，空气中的50wt％的相对湿度(rh)值平衡。
油毡组合物中的较少的水可能导致卷曲的材料，而更多的水或更快的加工可能导致油毡组合物中不可逆的结构变形和隆起或卷曲。
随后，对油毡进行涂布步骤，其中例如将聚氨酯树脂(pur)以通常的10至30μm的厚度施加到油毡的上表面上，然后通过紫外线(uv)辐射固化聚氨酯树脂。油毡随后优选被卷成大型卷轴。
为了形成地砖，通过使用冲头、超声波或水作为切割装置将卷轴切成板材。板材被相应地切成地砖。地砖可以储存在具有防潮层的箱中。
实施例
现在将仅通过参考以下非限制性实施例的方式来描述本发明的实施例。
实施例1
使用上述方法制造双层油毡，以形成单独的切割地砖，这些地砖在该实施例中具有12英寸×12英寸(30.5cm×30.5cm)的尺寸。顶层为1.2mm厚，底层为0.8mm厚。只有顶层组合物含有石蜡。
顶层包括以下油毡组合物(所有百分比均为基于组合物总重量的重量)：
木粉35-45％；
石灰石5-20％；
贝德福德胶泥30-40％；
阻燃剂，ath，5-15％；
颜料0-5％；
石蜡(sasolwax5403)0.3％；
氧化锌0.1-1％；以及
再利用的，碎屑油毡1-10％。
底层包括以下油毡组合物(所有百分比均为基于组合物总重量的重量)：
木粉15-30％；
石灰石20-30％；
贝德福德胶泥30-45％；
阻燃剂，ath，5-15％；
颜料0-2％，
氧化锌0.1-1％；以及
再利用的，碎屑油毡0-30％。
每个地砖在室温(23℃)下，50％湿度环境中调理24小时的周期。
根据astm测试en669测试多个地砖样品，以在机器方向(md)或横跨机器方向(amd)上的两个边缘处，以及在地砖的中心确定地砖的尺寸。将所得的三个测量值平均以提供amd方向上的平均地砖尺寸。
结果示出在表1中，其显示了在amd方向上的尺寸稳定性和石蜡含量之间的关系。
另外，在平板钢板上测量每个地砖的卷曲(以mm计)。确定每个地砖的平均卷曲。
结果示出在表1中，其显示了平均50％卷曲值和石蜡含量之间的关系。
实施例2
制备双层油毡地砖，并测试在amd方向上的尺寸稳定性和平均卷曲，如上文对于实施例1所述。在该实施例中，顶层包括0.5wt％的石蜡，其含量高于实施例1。
底层具有与实施例1相同的组成。地砖具有与实施例1相同的尺寸。
比较例1
制备双层油毡地砖，并测试在amd方向上的尺寸稳定性和平均卷曲，如上文对于实施例1所述。在该实施例中，顶层以及底层都不包括石蜡。
地砖具有与实施例1相同的尺寸。
表1
表1显示，当顶层油毡组合物包括0.3wt％的石蜡时，在amd方向上的尺寸稳定性低于当顶层油毡组合物不含石蜡时。当顶层油毡组合物包括0.5wt％的石蜡时，在amd方向上的尺寸稳定性也低于当顶层油毡组合物不含石蜡时。
表1还显示，当顶层油毡组合物包括0.3wt％的石蜡时，卷曲在统计学上类似于当顶层油毡组合物不含石蜡时。然而，当顶层油毡组合物包括0.3wt％的石蜡时，卷曲低于当顶层油毡组合物包括0.5wt％的石蜡时。
这些结果表明，基于油毡组合物的重量，优选的石蜡含量为0.1至0.5wt％，更加优选为0.2至0.4wt％，更加优选为约0.3wt％，在包括木粉填料的油毡组合物中实现高尺寸稳定性和低卷曲之间的优化的平衡。
实施例3和4
在每个实施例中，使用上述方法制备双层油毡，以形成单独的切割地砖，其在这些实施例中也具有12英寸×12英寸(30.5cm×30.5cm)的尺寸。顶层为1.2mm厚，底层为0.8mm厚。顶层和底层组合物都包括石蜡。
顶层和底层包括表2所示的油毡组合物(所有百分比均为基于组合物总重量的重量％)。
表2
测试所得的地砖以在横跨机器方向(amd)和机器方向(md)两个方向上确定它们的尺寸稳定性。在室温(23℃)下，浸泡在水中72小时之后的地砖的重量增加也被测量，其表明地砖对水的吸收性。
结果示出在表3中。
表3
这些结果表明，在油毡组合物中使用石蜡可以增加横跨机械方向(amd)和机器方向(md)的尺寸稳定性，并且在浸入水中之后地砖的重量增加可以减少，这表示地砖的减小的对水的吸收性。