專利名稱：背襯層壓制件的制作方法
技術領域：
本發明涉及背襯層壓制件。更具體而言，本發明涉及用來生產裝飾性層壓制品的熱熔合的鋁/酚醛背襯層壓制件。地面板材(flooringpanel)涉及所有下列以示范性方式公開的內容，而且本領域中的普通技術人員容易理解本發明的背襯層壓制件可廣泛用于各種用途。
已發現，由于裝飾性層壓板重現天然材料的性能近幾年來已顯著地獲得改進，因而它們具有廣泛的用途。例如，裝飾性層壓板在家具、櫥柜和柜臺面的制作中已代替了天然材料。在上述各種用途中，將裝飾性表面粘貼在底材，即膠合板、碎料板、刨花板、中密度纖維板等上。通常，將背襯層固定在底材的反面上。由于使用裝飾性層壓板的家具、櫥柜和柜臺面以及其他用途通常不會遇到破壞性的環境力，因而裝飾性層壓板的濕度響應特性無關緊要。
然而，并非所有的裝飾性層壓板都用于可以容易地控制和監測其所受潮濕的環境之中。例如，地面板材經常容易受到可能損害地板的雙重競爭環境的影響。具體而言，所有的地面板材均受到該地面板材之上的“A環境”(即，通常出現在住宅或辦公室的受控環境)和該地面板材之下的“B環境”(即，存在于地板、混凝土、地溝等位于地面板材之下的環境)的影響。然而，大多數現有技術并未將地面板材設計成能存在于競爭的A和B環境之間。在現有技術考慮到競爭的A和B環境對地面板材進行設計時，面對所述雙重環境，這種現有技術的地面板材只好使用價格高和/或笨重的結構。
如
圖1所示，地面板材10通常是用裝飾層12、底材13和背襯層14生產的。裝飾層12一般受到A環境的影響，這種環境通常不出現像B環境那樣對背襯層14、繼而對底材13造成影響的許多問題。裝飾層12通常包括兩層酚醛樹脂浸漬的牛皮紙16、18，花紋層20和加入了AlO2以增進耐磨性的蜜胺罩面層22。背襯層14，由下而上，通常由蜜胺浸漬的紙24和兩層酚醛樹脂浸漬的牛皮紙26、28組成。如上所述，底材13可以選自各種材料，即，膠合板、碎料板、刨花板、中密度纖維板等。
本領域的普通技術人員一定會理解，上述裝飾層和背襯層純粹是示范性的。裝飾層和背襯層可以采取各種形式并使用各種組合的層合層。
雖然蜜胺浸漬的紙可起防水阻擋層的作用，然而，當其暴露在水蒸氣中或相對濕度(通常出現在水從潮濕的地板或混凝土中逸出時)下時，蜜胺層會起不良的反應。同樣地，當受潮時，酚醛樹脂層和甚至大多數底材往往會顯著地膨脹。
從通常使用的板材結構來看，當A和B環境競爭時，裝飾層、底材和背襯層會由于這兩種環境之間的差異引起反應。在大多數情況下，當物體在相反的方向上受許多力牽引時，安裝在兩種截然不同和有差別的環境之間的地面板材往往不能保持平整。例如，在B環境中存在著過量的水分，地面板材通常就會沿著其底面膨脹，使該地面板材的側邊向上翹曲(正翹曲)。這種翹曲在美學上和功能上是非常不希望出現的。
就地面板材而言，負翹曲(即，表面層的膨脹使該板材的邊向下彎曲)是不常見的，因為地面板材的上表面通常不會受到能導致地面板材的上表面膨脹的環境條件影響。具體而言，通過使用供暖系統、空調、一般的清潔處理等即可很好地控制A環境。例如，在水潑灑在地面上時，通常可以在其對地面板材的面層產生消極影響之前，將水擦干或蒸發到大氣中。同樣，相對濕度和溫度通常可以通過居住在該特定環境中的人們控制。
如果水分的確從A環境進入地面板材并使該地面板材的裝飾層膨脹和負翹曲，這種翹曲可以很容易地通過控制A環境加以糾正，對此，人們能容易地控制。當A環境受到控制時，釋放出保留在其中的過量水分，該地面板材通常就會恢復到它原來的形狀。
此外，與正翹曲相比負翹曲通常不太引人注意。在板材的中心向上彎曲(負翹曲)的場合，大多數消費者不會注意到地面板材輕微的隆起。然而，在正翹曲板材上發現的向上延展的邊緣卻顯而易見。
現有技術早先已試圖糾正與地面板材翹曲有關的問題，即，試圖平衡用于板材結構中的各層，或使用能抵擋由于水分的存在而產生的翹曲力的強背襯。但是，兩種糾正辦法都沒有完全獲得成功。
雖然在層壓板的兩面受到相同環境條件影響的場合平衡非常成功，但是，當層壓板的上表面和底面受到完全不同的環境影響時，平衡就不會產生類似的結果，而這就是翹曲變得顯而易見之所在。
當面對B環境的潮濕問題時，設計背襯層所采取的方法是使其與當前整個工業中所采用的測試方法配合。這些測試方法并不考慮A和B環境之間的差別，而是集中在試圖平衡板材的相對兩面層上的膨脹和收縮。
具體而言，常規的測試方法提出應將板材暴露在濕含量30％-90％下持續一定時間。雖然這種測試在板材的相對兩面上受到相同環境影響的場合可能是適當的，但，這不是地面板材遇到的情況。如上所述，地面板材經常受到兩種完全不同環境即，地面板材之上的環境(A環境)和地面板材之下的環境(B環境)的影響。早先的測試方法沒有考慮這些差別，因此，未能正確地評價地面板材在實際使用中的適合程度。
因此，需要有這樣一種背襯層壓制件它易于粘結在底材上并能防止不希望有的水分滲透和氧化。還需要有這樣一種地面板材它不容易受暴露在潮濕環境下而產生的損害影響。另外，也需要已考慮到層壓制品的兩個相對面上會遇到不同環境影響的層壓制品。
因此，本發明的目的是提供一種用來保護底材的背襯層壓制件，該背襯層壓制件被固定在底材上。該背襯層壓制件包括芯和粘結在該芯上的鋁覆蓋層。該鋁覆蓋層可抑制水分的滲透和氧化。
本發明的又一個目的是提供一種層壓制件，該層壓制件包括底材和粘結在該底材上的背襯層壓制件，其中，該背襯層壓制件可抑制水分的滲透和氧化。該背襯層壓制件包括芯和粘結在該芯上的鋁覆蓋層。該芯直接粘結在底材上，而將鋁覆蓋層放在該底材的另一邊。
本發明的另一個目的是提供一種裝飾性板材，該板材包括裝飾層和可抑制水分滲透和氧化的背襯層壓制件。該背襯層壓制件包括芯和粘結在該芯上的鋁覆蓋層，其中，該芯直接粘結在底材上，而將鋁覆蓋層放在該底材的另一邊。
在參照描述本發明某些實施方案的附圖閱讀以下詳細的說明后，本發明的其他目的和優點顯而易見。
圖1是現有技術的地面板材的示意圖。
圖2是本發明的地面板材的示意圖。
圖3是本發明的鋁覆蓋層的示意圖。
圖4是本發明的測試室的透視圖。
圖5是本發明的小規模測試裝置的示意圖。
圖6是本發明的背襯層的備用實施方案的示意圖。
圖7是根據本發明制成的層壓制件的示意圖。
本文中公開了本發明的詳細實施方案。然而應該理解的是，所公開的包括各種形式的實施方案僅僅是本發明用來作示范的。因此，本文所公開的細節不應理解為是限制性的，而僅僅是作為權利要求書的基礎和作為給本領域的技術人員講解怎樣制作和/或使用本發明的基礎。
如上所述，本發明涉及熱熔合的鋁/酚醛背襯層壓制件。該背襯層壓制件是為易受潮濕影響的材料用作背襯層而設計的。例如，本發明的背襯層壓制件可以用來生產地面板材。參閱圖2，圖中公開了本發明的地面板材32。本發明的地面板材32不僅是憎水的而且是充分防水的。如同常規的地面板材一樣，本發明的地面板材32包括裝飾層34、底材35和背襯層36(或背襯層壓制件)。采用常規的方法將裝飾層34和背襯層36分別粘結在底材35上，以形成本發明的地面板材32。
示范性的裝飾層34包括兩層酚醛樹脂浸漬的牛皮紙38、40，花紋層42和包含了AlO2以增進耐磨性的罩面層44。樹脂浸漬的底層38，即裝飾層34的背面，是用砂打磨了的以便與底材35粘結。
上述裝飾層34被認為是本發明可以采用的示范性裝飾層。在不脫離本發明精神的情況下，裝飾層可以采取各種不同的形式和使用各種組合的層合層。因此，在不脫離本發明精神的情況下，本發明背襯層36的樹脂浸漬層可以改變以便與裝飾層34中的變化相配。
根據本發明優選的實施方案，背襯層36，由下而上，是由疏水的防水層46和3層酚醛樹脂浸漬的牛皮紙48、50、52組成的背襯層壓制件。如同裝飾層34的樹脂浸漬的底層38一樣，背襯層36的樹脂浸漬的頂層52也是用砂打磨了的以便與底材35粘結。
疏水的防水層46優選覆蓋的鋁箔。參閱圖3，鋁箔53覆蓋在具有樹脂54的一面上，以便于在高壓和加熱下能與酚醛樹脂芯熱熔合。在不脫離本發明精神的情況下，雖然可以采用其他涂料，然而根據本發明優選的實施方案，優選采用氨基甲酸乙酯。
可將鋁箔53覆蓋在具有樹脂55的另一面上，該樹脂可抑制水分滲透和防止鋁箔氧化。在不脫離本發明精神的情況下，雖然可以采用其他涂料，然而根據本發明優選的實施方案，優選采用環氧樹脂。
此外，根據本發明優選的實施方案雖然采用了酚醛樹脂浸漬的牛皮紙，然而，在不脫離本發明精神的情況下，也可以采用其他樹脂浸漬的紙(或類似的材料)。
底材35優選的是聚(丙烯腈-c-丁二烯-c-苯乙烯)(ABS)泡沫。1997年11月25日提交的共同轉讓的美國專利申請系列號08/978,026，題為“聚合物泡沫底材及其與裝飾性表面的配合使用(POLYMERIC FOAM SUBSTRATE AND ITS USE IN COMBINATION WITHDECORATIVE SURFACES)”公開了可以用于本發明的ABS底材。因此，將美國專利申請系列號08/978,026引入本文作為參考。雖然公開了供圖2中公開的實施方案之用的ABS泡沫，但在本發明的另一個實施方案中使用了其他的底材材料而不脫離本發明的精神。
背襯層36和底材35的結構導致產生防水的地面板材32，該地面板材不容易受通常出現在B環境的有害環境條件的影響。具體而言，ABS底材35和鋁覆蓋層46形成水分阻擋層，該阻擋層可保護樹脂浸漬的層48、50、52免于受水分的不良影響。
不僅希望防止水分滲透進入背襯層36，而且還要保持板材32原來生產時的水含量，以防止該板材翹曲。本發明把注意力集中在抵消A和B環境之間的差異，無論是涉及-極濕還是極干的差異對板材特性的影響上。
將樹脂浸漬的層48、50、52保持在本發明的背襯層36中以平衡通常出現在裝飾層中的樹脂浸漬層，該裝飾層可與公開的背襯層36一起使用。即，由于溫度和濕度作用的結果使裝飾層34和背襯層36中的樹脂浸漬層同樣地膨脹和收縮，以使地面板材32基本上保持平整的形狀。如果背襯層36中不包括樹脂浸漬層48、50、52，那么，與背襯層36相比裝飾層34就會以不同的比例膨脹和收縮。這會導致地面板材32翹曲成不希望有的樣子。因此，本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離本發明精神的情況下，酚醛樹脂層可以改變，但必須使背襯層36和裝飾層34之間保持平衡關系。
本發明的地面板材32已實質上進行了測試以評價其對于通常在B環境中遇到的濕度的反應。根據本發明優選的實施方案，將地面板材32在環境控制室56(參見圖4)中進行測試。具體而言，將粘結的氨基甲酸乙酯墊58放置在完全覆蓋環境控制室56底層的位置上。墊58優選的是E.R.Carpenter，Co.，Temple，Texas生產的REBONDTM。墊58以其底面向上的方向放置(這可增進該墊對吸收潑灑在其上的水的能力)。然后，將墊58用水浸泡以模擬極濕的B環境。
將地面板材32放置在水浸泡過的墊58上，好像它們是放置在普通地板上一樣。照這樣，地面板材32被放置在覆蓋整個控制室56底層的位置上，并將嵌板(molding)放置在該地板各邊的周圍。如果墊58露出一部分，則可用ABS片覆蓋以避免水蒸發。
一當地面板材32適當地放置在濕的墊58上，室56內的環境條件在7天的期間中改變溫度從約50° F到120° F(10℃-49℃)，相對濕度從約0％到95％。在該環境中7天后，觀察地面板材32，發現其基本上仍保持平整。
用現有技術的地面板材進行了對照試驗。所有測試過的對照板材由于測試條件的影響基本上均出現翹曲和降級。
還進行了類似的小規模試驗(參見圖5)。具體而言，泡沫墊62放置在其大小能容納一塊或兩塊地面板材32的鋼盤64中。用水浸泡泡沫墊62，然后將板材32以鋁覆蓋層46朝下放置在墊62上。其余露出的墊62用ABS片64覆蓋，以避免水不希望地從墊62蒸發。然后，讓板材32放置大約16小時，此后，在鋼盤64之上用熱源66將該地面板材32的裝飾表面34加熱。熱源66保持在上面約7小時，在此期間溫度達到約125°F(52℃)。加熱7小時后，將該地面板材32取出并加以研究。
如同大規模試驗一樣，本發明的地面板材32沒有出現翹曲而仍基本上保持平整。此外，用現有技術的地面板材進行了對照試驗。所有測試過的對照板材由于測試條件的影響基本上均呈現出翹曲和降級。
根據本發明，同樣可以將鋁覆蓋層的潮濕阻擋層特性以及鋁覆蓋層和酚醛樹脂浸漬的牛皮紙之間的粘結特性與常規的背襯層結合。具體而言，參照圖6，上述蜜胺層可容易地用鋁覆蓋層68替換以產生更不容易受水分的不良影響的背襯層70和底層76。
當鋁覆蓋層68這樣粘貼時，所得到的背襯層70包括，由下而上，鋁覆蓋層68和兩層酚醛樹脂浸漬的牛皮紙72、74。如同圖2中公開的實施方案一樣，在不脫離本發明精神的情況下，該樹脂浸漬層可以改變以適應不同的用途。背襯層68粘結到中密度纖維板底材76上。使用時，鋁覆蓋層68可保護樹脂浸漬層72、74和底材76免于受可能在B環境中遇到的潮濕的影響。
這樣，就可以制成具有中密度纖維板底材或其他受潮濕不良影響的基底材料的常規地面板材，以致它們能抗通常在B環境中出現的潮濕問題。具體而言，鋁覆蓋層可防止水蒸氣滲透進入背襯層，否則，就會造成翹曲。
圖7中公開了另一種背襯層/底材80的實施方案。該實施方案僅包括底材82和鋁覆蓋層84。在不脫離本發明精神的情況下，雖然可以采用其他基底材料，然而底材82優選ABS泡沫。通常包括樹脂浸漬層以便與常規裝飾層中存在的樹脂浸漬層相當。在裝飾層是自動平衡的場合，可以采用包括ABS泡沫層82和鋁覆蓋層84的背襯層/底材80。
此外，雖然已公開了上述供制作防水地面板材之用層壓板，然而，不同層壓板的特性使它們在遇到雙重環境的場合能適用于各種廣泛的用途。例如，該層壓板可以用作天花板、外墻板和內墻板、壁板、柜臺面、家具或在板材的相對面上遇到任何不同環境的情況下使用。
本領域的普通技術人員會容易理解所公開的層壓板的一些層可用于許多用途。例如，采用其間沒有底材的背襯層和裝飾層是可以的，同樣，采用具有各種底材而沒有裝飾層的背襯層也是合乎要求的。雖然有一些可以采用的實例，但是，不應將它們認為是限制性的。
雖然已展示了優選的實施方案并作了描述，但應該理解的是，這絕不意味著本發明受上述公開的限制，而旨在覆蓋如所附權利要求書中所限定的所有屬于本發明的精神和范圍的改進和備用結構。
權利要求
1.一種用來保護底材的背襯層壓制件，該背襯層壓制件被固定在底材上，它包括芯；和粘結在該芯上的鋁覆蓋層，該鋁覆蓋層可抑制水分的滲透和氧化。
2.根據權利要求1的背襯層壓制件，其中該鋁覆蓋層包括涂以能使其熱粘結在芯上的樹脂的第一面和涂以可抑制水分滲透和氧化的樹脂的第二面。
3.根據權利要求1的背襯層壓制件，其中第一面涂以氨基甲酸乙酯而第二面涂以環氧樹脂。
4.根據權利要求1的背襯層壓制件，其中該芯是樹脂浸漬的紙層。
5.根據權利要求4的背襯層壓制件，其中該芯是酚醛樹脂浸漬的紙。
6.一種層壓制件，該層壓制件包括底材；粘結在該底材上的背襯層壓制件，其中該背襯層壓制件可抑制水分滲透和氧化；和該背襯層壓制件包括芯和粘結在該芯上的鋁覆蓋層，其中該芯直接粘結在底材上，而將鋁覆蓋層放在該底材的另一邊。
7.根據權利要求6的層壓制件，其中該底材層是ABS泡沫。
8.根據權利要求6的層壓制件，其中該底材層是中密度纖維板。
9.根據權利要求6的層壓制件，其中該芯是樹脂浸漬的紙層。
10.根據權利要求6的層壓制件，其中該鋁覆蓋層包括涂以能使其熱粘結在芯上的樹脂的第一面和涂以可抑制水分滲透和氧化的樹脂的第二面。
11.根據權利要求10的層壓制件，其中該底材層是ABS泡沫。
12.根據權利要求11的層壓制件，其中該芯是樹脂浸漬的紙層。
13.根據權利要求10的層壓制件，其中該底材層是中密度纖維板。
14.根據權利要求13的層壓制件，其中該芯是酚醛樹脂浸漬的紙層。
15.一種裝飾性板材，該板材包括裝飾層；和可抑制水分滲透和氧化的背襯層壓制件，該背襯層壓制件包括芯和粘結在該芯上的鋁覆蓋層；且其中該芯直接粘結在底材上，而將鋁覆蓋層放在該底材的另一邊。
16.根據權利要求15的裝飾性板材，該板材還包括位于背襯層壓制件和該裝飾層之間的底材。
17.根據權利要求16的裝飾性板材，其中該底材是ABS泡沫。
18.根據權利要求16的裝飾性板材，其中該底材是中密度纖維板。
19.根據權利要求16的裝飾性板材，其中該鋁覆蓋層包括涂以能使其熱粘結在芯上的樹脂的第一面和涂以可抑制水分滲透和氧化的樹脂的第二面。
20.根據權利要求15的裝飾性板材，其中該鋁覆蓋層包括涂以能使其熱粘結在芯上的樹脂的第一面和涂以可抑制水分滲透和氧化的樹脂的第二面。
21.根據權利要求20的裝飾性板材，其中第一面涂以氨基甲酸乙酯而第二面涂以環氧樹脂。
22.根據權利要求20的裝飾層，該裝飾層還包括位于背襯層壓制件和該裝飾層之間的底材。
23.根據權利要求22的裝飾性板材，其中該底材是ABS泡沫。
全文摘要
公開了一種熱熔合的鋁/酚醛背襯層壓制件。該背襯層壓制件包括芯和粘結在該芯上的鋁覆蓋層。該鋁覆蓋層可抑制水分的滲透和氧化。
文檔編號B32B27/08GK1251806SQ99121
公開日2000年5月3日 申請日期1999年10月14日 優先權日1998年10月16日
發明者T·J·尼爾森, R·R·克萊伯斯, J·L·威廉姆斯, D·M·馬歇爾, D·W·普瑞特, V·L·斯多拉斯基, V·B·坎納迪, M·T·克萊奇, J·R·斯戴芬 申請人:普雷馬克Rwp控股公司