地板元件的制作方法

地板元件
1.本发明涉及地板元件，特别是聚合物地板元件。
2.聚合物地板元件，诸如由mdf和hdf木纤维板制成的地板元件是已知的。它们特别用于模仿由实木制成的镶木地板。
3.技术挑战是模仿这种类型的镶木地板的声音传输和声音反射。低的声音传输值具有以下优点：由敲击地板元件引起的声音较少地传输至该地板元件下方的结构和房间。低的声音反射值具有以下优点：在地板元件所在的房间中，敲击地板元件引起的声音反射较少。
4.本发明的目的是提供一种具有良好声音传输值和声音反射值的地板元件。
5.根据本发明的第一独立方面，提供了一种地板元件，该地板元件包括由聚合物制成的基底、在该基底的两侧中的一侧上的顶层以及在该基底的两侧中的另一侧上的聚合物发泡层，其特征在于，该聚合物发泡层的密度小于120kg/m3。
6.该密度优选低于100kg/m3，例如低于70kg/m3，诸如在30与55kg/m3之间。
7.这种聚合物发泡层，也称为“垫”，是地板元件的最底部聚合物层。
8.如所述的泡沫层(或发泡层)的存在具有令人惊奇的效果，由地板元件传输到下面的房间和结构的声音(声音传输)受到限制。薄于0.8mm的泡沫层对减少声音传输几乎没有贡献，而厚于2mm的较厚的泡沫层在沿着地板元件边缘的任选联接系统(coupling system)的水平对地板元件的完整性具有负面影响。
9.根据一些实施方式，该聚合物发泡层可以具有在0.75与2.0mm之间的厚度。
10.该厚度优选选自0.8与1.75mm，例如0.9与1.5mm之间，例如1mm。
11.根据一些实施方式，该聚合物发泡层可以由开孔泡沫(open-cell foam)组成。
12.开孔性质有助于在降低传输声音方面的性能。
13.根据一些实施方式，该聚合物发泡层可以由聚乙烯组成。
14.根据一些实施方式，聚乙烯可以是交联聚乙烯，例如已通过辐射交联的聚乙烯或所谓的ixpe。
15.在基底的两侧的另一侧上的聚合物发泡层优选基本上覆盖基底的整个第二侧。在该基底的两侧中的另一侧上的聚合物发泡层可以优选地被胶粘在其上。在那种情况下，优选使用来自于所谓“热熔湿固化(hot melt moisture cured)”胶或hmmc胶的组中的胶。优选地，使用pu胶，诸如hmmc pu胶。
16.在可替代的实施方式中，该聚合物发泡层可以被热层压。
17.根据一些实施方式，该基底可以包括至少一个由半刚性或刚性聚合物组成的层，该层提供与顶层的接触表面。
18.此外，在本发明的上下文中，柔性聚合物(例如柔性pvc)是指包含40或大于40phr的增塑剂的聚合物。半刚性或半柔性聚合物是指包含10与40phr之间的增塑剂的聚合物，而刚性聚合物包含小于或恰好10phr的增塑剂。
19.在本发明的上下文中，phr是指“每百份树脂的份数”，这是每百重量份聚合物的组分重量份的量。
20.根据一些实施方式，该顶层本身可以是层状的(分层的)并且由n个聚合物层组成，n》＝2，一个层是耐磨层并且一个层是装饰层，并且在这个顶层上任选地具有涂层，其特征在于，
[0021][0022]
其中d是基底和顶层的总厚度(以毫米表示)，di是n个层中的第i层的厚度，以毫米表示，pi是在n个层中的第i层的聚合物中具有的增塑剂的量，以phr表示。
[0023]
根据本发明的第二独立方面，提供了一种地板元件，该地板元件包括由刚性或半刚性聚合物制成的基底以及在该基底的两侧中的一侧上的顶层，该基底包括至少一个由半刚性或刚性聚合物组成的层，该层提供与顶层的接触表面，顶层本身是层状的并且由n个聚合物层组成，n》＝2，一个层是耐磨层，一个层是装饰层，并且在顶层上任选地具有涂层，其特征在于，
[0024][0025]
其中d是基底和顶层的总厚度(以毫米表示)，di是n个层中的第i层的厚度，以毫米表示，并且pi是在n个层中的第i层的聚合物中具有的增塑剂的量，以phr表示。
[0026]
在基底的下面，聚合物发泡层可以任选地存在于基底的两侧中的另一侧上，其中聚合物发泡层的密度小于120kg/m3，其不包括在总厚度d中。
[0027]
根据第一和/或第二方面的地板元件的一些实施方式，以下不等式可以是有效的
[0028][0029]
本发明人惊奇地发现，地板元件的表面的硬度由属于基底的地板元件的柔性和半刚性层决定，特别是如果基底包括聚合物的刚性层(则尤为如此)。发现了在硬度与顶层中这些层的厚度总和(以mm表示)乘以增塑剂的含量(以phr表示)之间的线性关系。还发现，接触声音与该硬度乘以地板元件的总厚度(但没有任选的下面的发泡层(或垫))二次相关(related quadratically)。如果满足上述不等式，那么获得小于84db或甚至小于82db的足够低的接触声音。
[0030]
根据第一和/或第二方面的地板元件的一些实施方式，顶层可以包括多于2层，并且包括在装饰层下方的至少一个柔性或半刚性层。
[0031]
根据第一和/或第二方面的地板元件的一些实施方式，地板元件的基底可以包括phr低于15phr的至少一个层。
[0032]
根据第一和/或第二方面的地板元件的一些实施方式，地板元件的基底可以包括phr低于10phr的至少一个层。
[0033]
由半刚性或刚性基底制成的地板元件在声音反射方面表现出不太好的结果。撞击时的反射声音(通常利用高跟鞋在表面上行走)显著存在。根据本发明的第二方面，提供具有如上所述的特性特征的顶层显著地减少了声音反射。如果这些手段也与本发明的第一方
面的特性特征一起被采用，则与具有第一方面的特性特征而不是第二方面的特性特征的地板元件相比，所传输的声音也将进一步减少。
[0034]
该顶层包括不同的层，诸如耐磨层(任选地在上侧设置有清漆涂层)、装饰层以及任选地下面的聚合物层，典型地柔性或半刚性pvc层。后者可以与基底接触。
[0035]
任选的下面的柔性或半刚性pvc层优选包含具有30至50phr的增塑剂、优选在35与45phr之间的增塑剂、诸如在36与38phr之间的增塑剂、例如40phr的增塑剂的pvc。该层还可以进一步包含填料，例如在150与300phr之间的填料，例如200phr的填料。该层的厚度优选在0.2与1.5mm之间，诸如在0.25与0.9mm之间，并且优选在0.3与0.8mm之间。
[0036]
装饰层优选包含pvc，更优选具有小于10phr的增塑剂的pvc。此外，装饰层还可以包含添加剂诸如tio2、稳定剂、冲击改进剂和加工助剂。装饰层(例如装饰膜，即用装饰(装饰图案)数字印刷或通过旋转印刷而印刷的膜)的厚度优选在70与100μm之间，诸如80μm。
[0037]
顶层进一步包括耐磨层。半柔性聚合物层(例如半柔性pvc层)优选包含10至40phr的增塑剂，优选在25与35phr之间。耐磨层是透明的并且是无填料的。该层的厚度优选地在0.1与1mm之间，诸如在0.2与0.8mm之间，例如0.3mm。
[0038]
优选地，耐磨层、装饰层和任选的柔性聚合物层由pvc制造。在本发明的第一或第二方面的上下文描述的pvc层和材料优选包括具有在50与90之间的k值的pvc。pvc是指聚氯乙烯，或氯乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物。
[0039]
总体上，在本发明的上下文中，增塑剂除其他之外是羧酸的酯类(例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸或对苯二甲酸、偏苯三酸和己二酸的酯类)，例如邻苯二甲酸二异壬酯(dinp)、对苯二甲酸二辛酯(dotp)、1,2-环己烷二羧酸二异壬酯(dinch)，磷酸的酯类，例如磷酸三芳基酯或磷酸三烷芳基酯，例如磷酸三甲苯酯、氯化或未氯化的烃类、醚类、聚酯类、聚乙二醇类、磺酰胺类或其组合。
[0040]
可以存在于耐磨层上的任选的涂层优选由uv硬化的聚氨酯(pu)组成并且具有在5μm与30μm之间的厚度，例如在7.5μm与20μm之间，例如10μm的厚度。
[0041]
地板元件可以在其上侧设置有浮凸部(relief)，该浮凸部可以在生产期间通过压花(embossing)压印到其中。
[0042]
虽然对于根据第一方面的地板元件，基底可以任选地由柔性聚合物材料组成，但在根据第二方面的地板元件的情况下，以及在根据第一方面的地板元件的优选实施方式中，基底至少部分地由半刚性或刚性聚合物材料、优选半刚性或刚性pvc组成。
[0043]
应注意，基底还可以是wpc(木质颗粒复合材料)或spc(石材塑料复合材料(stone plastic composite))。此外，基底还可以任选地是矿物基底，例如基于水泥的基底(基于例如opc或氯氧化镁或氧硫酸镁)。
[0044]
基底可以通过挤出一个或多个聚合物层、或压延一个或多个层、和/或在热和压力下将聚合物颗粒熔合和压制在一起的基础上、或在这些方法的组合的基础上获得。
[0045]
基底(其本身可以由不同层组成)的厚度优选在3.5与6mm之间、更优选在3.5与5mm之间。
[0046]
该基底可以包括一个或多个增强元件或层，例如一层或多层玻璃纤维绒(glass-fiber fleece)或玻璃纤维布。
[0047]
基底可以是发泡的或未发泡的。如果是发泡的，基底优选具有封闭的泡沫结构。发
泡可以通过化学发泡，即通过添加固体或液体试剂(也称为发泡剂)进行，这些试剂在(一定)温度下将转化成气体并且因此形成开放的或封闭的泡沫结构。它还可以通过机械发泡(即，向材料的液体形式中添加气体或空气)发生。还可以通过添加填料，例如具有填充有发泡剂的球形颗粒(它们在升高的温度下膨胀)，或通过添加已经膨胀的球形颗粒来使其形成泡沫。
[0048]
基底优选在发泡形式下具有0.8与1.8kg/l之间的密度，或在未发泡形式下具有1.8与2.1kg/l之间的密度。
[0049]
基底可以包括填料，除其他之外诸如玻璃纤维、氢氧化钙(熟石灰)、碳酸钙和碳酸氢钙、和/或camg(co3)2、滑石，或还有轻质填料，诸如空心微球(expancel)。上述重量百分比(wt％)表示为相对于其中存在填料的聚合物(如果适用，pvc)的重量的填料重量。填料的量优选在100与300phr之间，例如在150与250phr之间。
[0050]
基底可以进一步包含各种其他物质，诸如颜料和染料、防腐剂、抗真菌剂、热稳定剂、uv-稳定剂、发泡剂、粘度控制剂、抗冲击改性剂等等。
[0051]
基底可以是刚性的或柔性的，这取决于所使用的聚合物或原料。
[0052]
在本发明的上下文中，柔性是指，当一条产品在一侧上被夹持并且可以在另一相对侧上自由悬挂时，产品在其自身重量下将下垂。于是柔性还表示产品在其自身重量下将下垂超过35厘米/米的突出长度。优选地，产品在其自身重量下将下垂超过40厘米/米的突出长度，诸如超过50厘米/米的突出长度。另一方面，刚性或刚度表示产品在其自身重量下将下垂小于35厘米/米的突出长度。
[0053]
用于基底的聚合物优选是pvc。
[0054]
在刚性基底由pvc制成的情况下，该基底包括刚性或半刚性pvc，该刚性或半刚性pvc可以总计在2mm与6mm之间厚，例如在3mm与4.5mm之间。可能的是，一个或多个增强层被嵌入或附接至该基底。因此，例如，增强层中的一个层可以提供地板元件的下侧(底面)。
[0055]
对于由pvc制成的刚性基底，该基底因此将主要包括刚性或半柔性pvc。基底可以包括一个或多个(例如两个)增强层，这些增强层被嵌入在该一个或多个刚性或半柔性pvc层之上或之间。一个或多个增强层包括纤维绒，通常是玻璃纤维绒，其中该刚性或半刚性pvc被部分地或完全地浸渍(impregnate)。可以使用具有在25与150ug/m2之间的每单位面积重量的玻璃纤维绒，例如具有在30与75ug/m2之间的每单位面积重量的绒。
[0056]
pvc的一部分可以存在于一个或多个增强层(例如玻璃纤维绒)的最上部上方的基底中。一个或多个增强层的最上部上方的该pvc层的厚度可以在0.3mm与0.7mm之间。如果提供了若干个增强层，则在最上部与最底部增强层之间的pvc层的厚度可以在例如2与4mm之间变化。pvc的一部分可以存在于一个或多个增强层的最底部下方的基底中。一个或多个增强层的最底部下方的该pvc层的厚度可以在0.3mm与0.7mm之间。如果提供一个增强层，该层可以位于刚性或半刚性pvc层的中心或偏心(偏离中心)。
[0057]
刚性或半刚性pvc优选包含最多达15phr的增塑剂，优选在7与10phr之间。刚性或半刚性pvc优选包含最多达70wt％的填料(相对于pvc组合物的总重量)。
[0058]
对于由pvc制成的柔性基底，该基底将主要包括柔性pvc或半刚性pvc。基底可以包括一个或多个(例如两个)增强层，这些增强层被嵌入在一个或多个柔性或半柔性pvc层之上或之间。一个或多个增强层包括纤维绒，通常是玻璃纤维绒，其中该柔性或半刚性pvc被
部分地或完全地浸渍。可以使用具有在25与150ug/m2之间的每单位面积重量的玻璃纤维绒，例如具有在30与75ug/m2之间的每单位面积重量的绒。在一些实施方式中，基底包括增强层，该增强层包括玻璃纤维绒，这将形成基底的与顶层接触的侧面，该侧面与装饰层接触。
[0059]
基底包括柔性或半刚性pvc，其总计在1.2mm与6mm之间厚，例如在1.2mm与4.5mm之间，这些增强层被嵌入在其中或其上。
[0060]
pvc的一部分可以存在于一个或多个增强层(例如玻璃纤维绒)的最上部上方的基底中。一个或多个增强层的最上部上方的该pvc层的厚度可以在0.3mm与2mm之间。如果提供了若干个增强层，则在最上部与最底部增强层之间的pvc层的厚度可以在例如2与4mm之间变化。pvc的一部分可以存在于一个或多个增强层的最底部下方的基底中。一个或多个玻璃纤维绒的最底部下方的该pvc层的厚度可以在0.75mm与3mm之间。如果提供一个增强层，该层可以位于柔性pvc层的中心或偏心。
[0061]
柔性pvc或半刚性pvc优选包含大于30phr的增塑剂，例如大于35phr，诸如36phr或38phr。柔性或半刚性pvc优选包含最多达65wt％的填料(相对于pvc组合物的总重量)。
[0062]
地板元件，既具有柔性基底又具有刚性基底，通常具有有限的表面尺寸。它们可以被生产为“板材(plank)”，优选是宽度在8与50cm之间并且长度在40与300cm之间、优选在0.4与2.0m之间长并且在0.12与0.45m之间宽的矩形表面。
[0063]
地板元件因此可以包括顶层和基底，该顶层在装饰层下方包括例如由pvc制成的柔性或半刚性聚合物层，该基底包括例如pvc的柔性或半刚性聚合物层。在基底与顶层之间的接触表面的水平处，非常相似的层可以彼此接触。
[0064]
因此，顶层停止，而基底开始，
[0065]
·
在装饰层下方的第一后续层处，该第一后续层包含小于15phr的量的增塑剂，
[0066]
·
除非不存在包含小于15phr的层。在这种情况下，顶层停止并且基底开始于
[0067]
o如果地板元件的下侧不是具有小于120kg/m3的密度的聚合物发泡层，则该地板元件的最底部聚合物层；
[0068]
o如果地板元件的下侧是具有小于120kg/m3的密度的聚合物发泡层，则紧挨着最底部聚合物层。具有小于120kg/m3的密度的聚合物发泡层于是是该地板元件的最底层。
[0069]
地板元件本身可以是柔性的或刚性的，通常遵循基底的柔性或刚性。
[0070]
基底和顶层可以以各种方式彼此结合。
[0071]
因此，顶层可以例如用胶(例如，热熔湿固化胶或hmmc胶)胶粘在基底上。可以使用pu(聚氨酯)胶，例如hmmc pu粘合剂。
[0072]
在一个替代实施方式中，顶层可以例如通过热层压熔合在基底上。
[0073]
根据另一个替代性实施方式，顶层的不同层可以结合到基底上，无论是否成对，例如通过将第一柔性聚合物层压延到基底的第一侧上，在此之后将装饰层热层压到该柔性聚合物层上，在此之后将耐磨层热层压到该装饰层上，在此之后任选地施加uv固化涂层。任选地，装饰层和耐磨层可以同时层压。
[0074]
根据一些实施方式，地板元件可以在一侧或多侧上设置有用于将两个地板元件彼此联接的联接装置(coupling means)。这种联接装置可以是如现有技术中已知的任何联接装置，例如齿槽联接装置、包括锁扣系统(click system)的联接装置、包括向下折叠系统
(下折系统，fold-down system)的联接装置、包括辊压型材(rolling profile)的联接装置以及类似装置。
[0075]
于是，在本发明的第三独立方面，还提供了一种地板覆盖物，该地板覆盖物包括多于一个根据本发明的前述方面中的一个方面的地板元件。
[0076]
独立权利要求和从属权利要求呈现了本发明的实施方式的具体和优选的特征。从属权利要求的特征可以与独立权利要求和从属权利要求的特征结合，或与上文和/或下文描述的特征结合，并且以任何合适的方式结合，诸如对本领域技术人员显而易见的方式。
[0077]
本发明的上述和其他特征、特性和优点将借助于实施方式的以下实例、任选地结合附图来解释。
[0078]
实施方式的这些实例的描述通过解释说明的方式给出，而不旨在限制本发明的范围。在下文给出的描述中的参考标号指代附图。任选地不同附图中的相同参考标号表示相同或相似的元件。
[0079]
为了更好地说明本发明的特征，下面参考附图描述一些优选实施方式，作为没有任何限制性质的实例，其中：
[0080]
图1示意性地示出了根据本发明第一和第二方面的地板元件100的结构。
[0081]
下面通过具体实施方式对本发明进行说明。
[0082]
应注意的是，术语“包括”(例如如在权利要求中所使用的)不应以限制性意义来解释，从而限制为随后跟随的元件、特征和/或步骤。术语“包括”不排除其他元件、特征或步骤的存在。
[0083]
因此，表达“包括元件a和b的对象”的范围不限于仅含有元件a和b的对象。表达“包括步骤a和b的方法”的范围不限于仅含有步骤a和b的方法。
[0084]
根据本发明，这些表达仅表示用于本发明的相关元件或步骤是元件或步骤a和步骤b。
[0085]
在下文给出的说明中，参考“一个实施方式”或“该实施方式”。这样的参考表示基于该实施方式所描述的一个具体元件或特征被包括在至少这一个实施方式中。
[0086]
然而，在本说明书的不同地方存在术语“在一个实施方式中”或“在该实施方式中”不一定是指同一个实施方式，尽管其可以很好地指同一个实施方式。
[0087]
此外，如本领域的技术人员显而易见的，在一个或多个实施方式中，可以以任何合适的方式组合特性或特征。
[0088]
图1示意性地示出了根据本发明第一和第二方面的地板元件100的结构。其包括基底110，该基底110下方具有发泡聚合物层120。
[0089]
该基底是由密度为1.89kg/l的未发泡的pvc形成的并且包含8phr的增塑剂。其还包括各自为50g/m2的两个玻璃纤维绒111和112。基底t110的总厚度为4mm。
[0090]
在基底下面，存在发泡的开孔聚合物层120。该层或“垫”由交联聚乙烯制成，具有1mm的厚度t120和55kg/m3的密度。
[0091]
在基底110上存在顶层130，该顶层本身是层状的并且由以下各项组成：
[0092]-柔性聚合物层131；
[0093]-装饰层132和
[0094]-耐磨层133。
[0095]
在该耐磨层上，施加12μm厚的pu清漆涂层(厚度表示为t140)。该层不包含任何增塑剂。
[0096]
柔性聚合物层131由密度为1.82kg/l的未发泡pvc制成，其具有36phr的增塑剂含量p131、206phr的填料含量、0.36mm的厚度t131。
[0097]
装饰层132被热粘合至这个层131上。装饰层作为印刷有装饰饰面的膜提供。装饰层132由刚性pvc制成，其具有11phr的增塑剂含量p132、0phr的填料含量、0.09mm的厚度t132。
[0098]
耐磨层133被施加在装饰层的顶部上。将其热粘合至装饰层132。
[0099]
耐磨层133由未发泡且未填充的pvc制成，其具有34.5phr的增塑剂含量p133和0.55mm的厚度t133。
[0100]
总之，这给出了顶层的“厚度乘以增塑剂含量”的总和(sum)，“t131*p131 t132*p132 t133*p133”，为32.92phr*mm
[0101]
基底和顶层的总厚度d为t110 t120 t131 t132 t133，因此为5mm。
[0102]
比较
[0103][0104]
然后还给出了值277phr*mm2，因此＜280
[0105]
传输测试nf en iso 10140-1(2013)给出了21db的传输声音值。
[0106]
反射测试nf s 31-074给出了76db的反射声音值。
[0107]
显然，尽管为了提供根据本发明的实施方式，讨论了实施方式和/或材料，但在保持在本发明的范围和/或精神内的同时可以应用各种变化或修改。本发明决不限于上述实施方式，而是可以在保持在本发明的范围内的同时根据不同的变型来实现。