装饰性表面覆盖物的数字压花的制作方法

发明领域本发明总体上涉及多层装饰性表面覆盖物和用于生产弹性多层装饰性表面覆盖物的方法，该多层装饰性表面覆盖物具有包括三维表面浮雕的涂层。

背景技术：

0、发明背景

1、多层表面覆盖物(例如墙壁、地板或天花板覆盖物)通常包括多于一个在其功能和组成上不同的层。用于多层表面覆盖物的典型层堆叠包括背衬层、一个或更多个芯层、装饰层、耐磨层和/或顶涂层(topcoat)。

2、装饰层可以是天然材料层，该天然材料例如软木、木材。可选择地或另外地，装饰层可以包括模仿(或不模仿)天然材料的印刷的装饰物或者由模仿(或不模仿)天然材料的印刷的装饰物组成。表面覆盖物可以被压花，以便提供用于改进装饰层的外观和感觉(例如，用于增加更多的真实感，诸如再现木结的纹理)的表面结构。

3、通常，压花涉及在高温下将具有三维结构的板或圆柱体压靠在表面覆盖物上，以便将三维图案转移到表面覆盖物中。

4、wo 2017/046309 a1公开了一种适于被加工成覆盖面板的基底面板，其包括：(i)具有顶表面的基材，(ii)具有顶表面和底表面的弹性层，底表面连接到基材的顶表面，以及(iii)任选地，在弹性层的底表面和基材的顶表面之间的接触层。覆盖面板包括在基底面板的弹性层的顶表面上的数字印刷的装饰物。覆盖面板还可以设置有压花图案，该压花图案可以与印刷品对齐施加，以便突出装饰物的外观。

5、一般描述

6、本发明的第一方面涉及一种用于生产弹性多层装饰性表面覆盖物的方法。表面覆盖物可以是地板、墙壁或天花板覆盖物。所述方法包括提供基材。所述方法还包括将涂层数字压花在基材上。将涂层数字压花在基材上包括施加多于一个塑料溶胶层或有机溶胶层，以便产生具有三维表面浮雕的涂层。多于一个塑料溶胶层或有机溶胶层中的至少一个在结构上被图案化。

7、如本文所使用的，“数字压花”表示一种基于数字模板在基材上压花的技术。换句话说，数字压花是材料(例如在溶剂例如增塑剂和/或有机溶剂中的(pvc)树脂)以(预)定义的图案在表面上的数字(计算机)控制的沉积和固定。对于本发明，可以设想多种数字压花技术，其实例将在下文中公开。

8、如本文所使用的，术语“塑料溶胶”表示聚合物树脂(例如，pvc、聚醋酸乙烯酯、pmma)和相容的增塑剂的流体悬浮液或分散体。可能的相容的增塑剂的实例包括在下一段落中公开的实例以及针对第一增塑剂和第二增塑剂列出的实例(参见下文)。塑料溶胶还可以包含增塑剂的混合物。pvc塑料溶胶可以包含每100份的聚氯乙烯树脂从15份至200份的增塑剂。

9、可能的增塑剂包括基于邻苯二甲酸酯的增塑剂或基于非邻苯二甲酸酯的增塑剂，诸如例如对苯二甲酸酯、偏苯三甲酸酯、柠檬酸烷基酯、己二酸酯、癸酸酯、苯甲酸酯、马来酸酯等。可能的增塑剂的实例包括邻苯二甲酸二正己基酯(dnhp)、邻苯二甲酸二异庚基酯(dihp)、邻苯二甲酸二庚基酯(dnhp)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dehp)、邻苯二甲酸二庚基壬基酯(dnhnp)、邻苯二甲酸二正辛基癸基酯(dnodp)、邻苯二甲酸二庚基壬基十一烷基酯(dnhnup)、邻苯二甲酸二异壬基酯(dinp)、邻苯二甲酸二壬基酯(dnp)、邻苯二甲酸二正壬基酯(dnnp)、邻苯二甲酸二异癸基酯(didp)、邻苯二甲酸二正壬基癸基十一烷基酯(dnndup)、邻苯二甲酸二壬基十一烷基酯(dnnup)、邻苯二甲酸双十一烷基酯(dup)、邻苯二甲酸二异十一烷基十二烷基酯(dudp)、邻苯二甲酸双十三烷基酯(dtdp)、对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dotp)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(bbp)、己二酸二庚基壬基酯(dnhna)、己二酸二(2-乙基己基)酯(deha)、己二酸二异壬基酯(dina)、己二酸二异癸基酯(dida)、偏苯三酸三庚基壬基酯(tnhntm)、偏苯三酸三(2-乙基己基)酯(totm)、偏苯三酸三异壬基酯(tintm)、癸二酸二(2-乙基己基)酯(dos)、壬二酸二(2-乙基己基)酯(doz)、邻苯二甲酸二辛基酯(dop)和1,2-环己烷二羧酸二异壬基酯(dinch)。

10、如本文所使用的，术语“有机溶胶”表示聚合物树脂(例如，pvc、聚醋酸乙烯酯、pmma)和有机溶剂的流体悬浮液或分散体。任选地，分散体还包含一种或更多种相容的增塑剂，诸如本文件中预期的增塑剂。

11、有机溶剂的实例包括白酒、生物柴油二甲苯、甲苯、丙酮、乙酸丁酯。

12、还可以加入添加剂，诸如稳定剂、降粘剂、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂和加工助剂。

13、稳定剂的实例是减少阳光降解的苯并三唑和二苯甲酮化合物，以及在热加工期间提供稳定性的稳定剂，其通常是金属化合物，特别是铅盐、有机锡化合物、钡盐、镉盐和锌盐以及钙/锌稳定剂。

14、降粘剂的实例是脂肪烃诸如4010、4013、4015和4040，羧酸衍生物诸如5125和5050，615或d100，十二烷基苯诸如602，基于油酸酯和月桂酸酯的特种酯，2,2,4-三甲基戊二醇二异丁酸酯，1,2,4-三甲基-1,3-戊二醇的c3至c17酯，1,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯的c3至c17酯及其混合物。

15、抗静电剂的实例在本质上是阳离子的、非离子的或阴离子的，并且通常选自由酰胺和胺、季铵化合物、聚亚烷基二醇衍生物、硫酸盐和磺酸盐以及各种醚和酯组成的组。抗静电剂的典型实例是月桂酰胺丙基-三甲基甲硫酸铵、肉豆蔻酰胺丙基-三甲基甲硫酸铵、硬脂酰胺丙基-三甲基甲硫酸铵和硬脂酰胺丙基-二甲基-β-羟乙基磷酸二氢铵。抗静电剂减少静电电荷的积累，并促进其产品中的电荷消散。

16、阻燃剂的实例包括含卤素的化合物和含磷的有机化合物，诸如三芳基磷酸酯、三烷基磷酸酯或烷基二芳基磷酸酯。可以使用的其他材料包括氯化石蜡、三水合铝或氧化锑。将阻燃剂混合到本发明的组合物中，以便增加点火时间，减少火焰蔓延和燃烧的速率。

17、润滑剂和加工助剂的实例包括硬脂酸、金属硬脂酸盐、石油蜡、硅油、矿物油、合成油和聚乙烯蜡。

18、塑料溶胶的加热导致塑料溶胶的流动性的物理变化。特别地，随着塑料溶胶的温度升高，聚合物材料的颗粒逐渐吸收其表面上的增塑剂，由此颗粒溶胀，并且塑料溶胶的流动性降低。流体悬浮液或分散体逐渐变成胶凝的分散体，并且最后变成“熔融的”分散体，对应于增塑剂和聚合物的相互溶解的状态(参见例如spiplastics engineering handbook，m.berins，第5版，1994，第452页，图16-5)。因此，除非从上下文中另外明显的，否则术语“塑料溶胶”可以表示流体悬浮液或分散体并且还可以表示熔融的分散体或任何中间状态。

19、“三维表面浮雕”表示不平坦的表面，包括例如凹陷和/或突起(即，凹陷的区域和/或凸起的区域)，并且偏离平坦表面。在本发明的上下文中，由三维表面浮雕提供的表面粗糙度大于本体材料的固有表面粗糙度。如将容易地理解的，三维表面浮雕设置在涂层的背离基材的表面上。涂层优选地是弹性多层装饰性表面覆盖物的最顶层。以这种方式，三维表面浮雕是弹性多层装饰性表面覆盖物的表观表面。

20、如本文所使用的，结构上图案化的层是在其结构中具有图案的层。换句话说，该层是结构化的。

21、应当理解，本发明允许产生几乎任何三维表面浮雕，并且特别是提高了由压花板或圆柱体产生的表面浮雕的重复率。事实上，压花板或圆柱体通常具有分别对应于所使用的板的数量和圆柱体的周长的重复率。

22、多于一个塑料溶胶层或有机溶胶层的施加可以包括例如以一图案在基材上沉积塑料溶胶或有机溶胶，以便产生在结构上图案化的塑料溶胶层或有机溶胶层。换句话说，塑料溶胶或有机溶胶沉积的区域产生局部凸起的图案。相反，其他区域相对于沉积塑料溶胶或有机溶胶的区域是凹陷的。例如，塑料溶胶或有机溶胶的沉积可以包括在基材上沉积一个或更多个塑料溶胶滴或有机溶胶滴。

23、根据实施方案，多于一个塑料溶胶层或有机溶胶层的施加包括使已经施加在基材上的一个或更多个塑料溶胶层或有机溶胶层胶凝，优选地在施加另外的塑料溶胶层或有机溶胶层之前使已经施加在基材上的一个或更多个塑料溶胶层或有机溶胶层胶凝。

24、根据实施方案，多于一个塑料溶胶层或有机溶胶层的施加可以包括：

25、o将塑料溶胶或有机溶胶沉积在基材上，所述塑料溶胶或有机溶胶包含在透明点处具有第一溶液温度的第一增塑剂，所述塑料溶胶或有机溶胶具有初始胶凝温度；

26、o以一图案在沉积的塑料溶胶或有机溶胶上施加第二增塑剂，第二增塑剂在透明点处具有第二溶液温度，在透明点处的第二溶液温度不同于在透明点处的第一溶液温度，以便赋予沉积的塑料溶胶或有机溶胶在最低胶凝温度和最高胶凝温度之间的空间上调制的胶凝温度；

27、o将塑料溶胶或有机溶胶加热到包括在塑料溶胶或有机溶胶的最低胶凝温度和最高胶凝温度之间的加热温度，以便在胶凝温度低于所述加热温度的区域中将所述塑料溶胶或有机溶胶选择性地胶凝；以及

28、o除去塑料溶胶或有机溶胶，以便将选择性地胶凝的塑料溶胶或有机溶胶区域保持在基材上，从而产生在结构上被图案化的塑料溶胶层；

29、其中根据din 53408:1967-06(5％s-pvc；k-值71)测量溶液温度。

30、在透明点处的溶液温度(也称为固体—凝胶转变温度)是由在增塑剂中的聚氯乙烯分散体形成均匀相的温度(l.meier:"weichmacher",载于r.gachter,h.muiller(编辑):taschenbuch der kunststoffadditive,第3版,第361-362页,hanser verlag,munich1990)。具有低溶液温度的增塑剂允许快速加工，其节约能源。当与具有较高溶液温度的其他增塑剂即所谓的慢速熔融增塑剂相比时，它们通常被称为快速熔融增塑剂。

31、如本文所使用的，“胶凝温度”是增塑剂活性的量度，并且是树脂(例如pvc)的单个晶粒溶解在过量增塑剂中的温度。

32、“k值”与聚氯乙烯的平均分子量有关。k值是按照使用ubbelhode粘度计测量的在25℃按重量计0.005％的聚氯乙烯在环己酮中的溶液的粘度。k值是德国标准din 53726。低k值表示低平均分子量。相反，高k值表示高平均分子量。塑化的聚氯乙烯组合物的熔融温度和胶凝速率取决于k值。通常，高k值表明较好的机械性质，但塑料溶胶的流动性较低。

33、第一增塑剂可以选自由环己烷二羧酸的烷基酯、脂族二羧酸的二烷基酯和芳族二羧酸、芳族三羧酸或芳族四羧酸的烷基酯组成的组，但邻苯二甲酸除外。

34、环己烷二羧酸的烷基酯的实例是1,2-环己烷二羧酸、3-甲基-1,2-环己烷二羧酸、4-甲基-1,2-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸和3-甲基-1,4-环己烷二羧酸的二异丁基酯、二异戊基酯、二异己基酯、二-2-乙基己基酯、二环己基酯、二正庚基酯、二异庚基酯、二正辛基酯、二异辛基酯、二正壬基酯、二异壬基酯、二(3,5,5-三甲基己基)酯，二(2,6-二甲基-4-庚基)酯、二正癸基酯、二异癸基酯、二-2-丙基庚基酯、二正十一烷基酯、二异十一烷基酯、二正十二烷基酯、二异十二烷基酯、二正十三烷基酯、二异十三烷基酯、二正十四烷基酯、二正十六烷基酯、二正十八烷基酯、二异十八烷基酯。

35、脂肪族二羧酸的二烷基酯的实例是己二酸和壬二酸的二庚基酯、二辛基酯、二壬基酯、十二烷基酯、双十一烷基酯、双十二烷基酯、双十三烷基酯、双十四烷基酯、双十六烷基酯、双十八烷基酯、二环己基酯、二异庚基酯、二(3,5,5-三甲基己基)酯、二(2,6-二甲基-庚基)酯、二异辛基酯、二异壬基酯、二异癸基酯-、二异十一烷基酯、二异十二烷基酯、二异十三烷基酯、二-2-乙基己基酯、二-2-丙基庚基酯、二异十八烷基酯。

36、除了邻苯二甲酸之外的芳族二羧酸、芳族三羧酸或芳族四羧酸的烷基酯的实例是间苯二甲酸和对苯二甲酸的二环己基酯、二正辛基酯、二异辛基酯、二-2-乙基己基酯、二正壬基酯、二异壬基酯、二正癸基酯、二异癸基酯、二正十一烷基酯、二异十一烷基酯、二正十二烷基酯、二异十二烷基酯、二正十八烷基酯、二异十八烷基酯、二正二十烷基酯，偏苯三酸或其酸酐的三环己基酯、三-2-乙基己基酯、三正辛基酯、三异辛基酯、三正壬基酯、三异壬基酯、三正癸基酯、三异癸基酯、三正十一烷基酯、三异十一烷基酯、三正十二烷基酯、三异十二烷基酯、三正十八烷基酯、三异十八烷基酯、三正二十烷基酯，均苯四酸或其酸酐的四环己基酯、四-2-乙基己基酯、四正辛基酯、四异辛基酯、四正壬基酯、四异壬基酯、四正癸基酯、四异癸基酯、四正十一烷基酯、四异十一烷基酯、四正十二烷基酯、四异十二烷基酯、四正十八烷基酯、四异十八烷基酯、四正二十烷基酯。

37、还预期了上文提及的第一增塑剂的所有单独组合。

38、第二增塑剂可以选自由芳族二酸的低级烷基酯、苯甲酸酯、柠檬酸酯、磷酸酯和磺酸酯组成的组。

39、芳族二酸的低级烷基酯的实例是间苯二甲酸和对苯二甲酸的二甲基酯、二乙基酯、二正丙基酯、二正丁基酯、二叔丁基酯、二异丁基酯、二甘醇酯。

40、苯甲酸酯的实例是二甘醇二苯甲酸酯、三甘醇二苯甲酸酯和三丙二醇二苯甲酸酯，苯甲酸的环己酯、正庚基酯、异庚基酯、正辛基酯、异辛基酯、2-乙基己基酯、正壬基酯、异壬基酯、3,5,5-三甲基己基酯、2,6-二甲基-4-庚基酯、正癸基酯、异癸基酯、2-丙基庚基酯、正十一烷基酯、异十一烷基酯、正十二烷基酯、异十二烷基酯、正十三烷基酯、异十三烷基酯、正十四烷基酯、正十六烷基酯、正十八烷基酯、异十八烷基酯。

41、柠檬酸酯的实例是柠檬酸三乙基酯、乙酰柠檬酸三乙基酯、柠檬酸三丁基酯、乙酰柠檬酸三丁基酯和乙酰柠檬酸三2-乙基己酯。

42、磷酸酯的实例是磷酸三-2乙基己基酯、磷酸三辛基酯、磷酸三苯基酯、磷酸2乙基己基异癸基酯和磷酸2-二乙基己基苯基酯。

43、磺酸酯的实例是十五烷基磺酸的苯基酯或甲酚酯。

44、苯甲酸异壬基酯、对苯二甲酸二丁基酯、二甘醇二苯甲酸酯、乙酰柠檬酸三丁基酯及其混合物是优选的第二增塑剂。

45、还预期了上文提及的第二增塑剂的所有单独组合。

46、值得注意的是，第一增塑剂和第二增塑剂可以互换，使得塑料溶胶或有机溶胶包含所述第二增塑剂，并且第一增塑剂以图案施加在沉积的塑料溶胶或有机溶胶上。如本领域技术人员将从本公开内容中理解的，术语“第一”和“第二”仅用于定义两组增塑剂，一组定义一组所谓的快速熔融增塑剂，并且另一组定义一组所谓的慢速熔融增塑剂。换句话说，塑料溶胶可以包括慢速熔融增塑剂或快速熔融增塑剂，并且另一种(分别为快速熔融或慢速熔融)增塑剂可以以一图案施加在沉积的塑料溶胶上。

47、根据实施方案，所述方法包括使已经施加在基材上的一个或更多个塑料溶胶层或有机溶胶层胶凝，优选地在施加另外的塑料溶胶层或有机溶胶层之前使已经施加在基材上的一个或更多个塑料溶胶层或有机溶胶层胶凝。

48、所述方法还可以包括使数字压花的涂层熔融。根据实施方案，数字压花的涂层在包括在从130℃至200℃的范围内，优选地在从150℃至170℃的范围内的温度熔融(例如在烘箱中)。

49、基材可以是单层或多层。在基材包括多层的情况下，它可以包括装饰层、耐磨层、一个或更多个(结构)芯层和背衬层中的至少一个。

50、“装饰层”在本文中用于表示当按预期使用时，对应的层或表面在最终表面覆盖物产品中保持可见，并且有助于表面覆盖物的外观。

51、根据实施方案，基材包括装饰层，并且将涂层数字压花在基材上与装饰层对齐地实现。装饰层可以包括集成在装饰图案内的配准标记(registration mark)。可选择地或另外地，可以在一个或更多个芯层和/或背衬层上设置配准标记。

52、如本文所使用的，“耐磨层”是改进表面覆盖物的耐久性、耐污性和耐刮擦性的层。

53、耐磨层可以是聚氨酯耐磨层。在另一种实施方案中，耐磨层可以是pvc层或顶部具有聚氨酯层的pvc层。用于形成耐磨层的聚氨酯组合物可以是水基的，并且优选地是可辐射固化的。

54、耐磨层可以具有包括在从0.15mm至1mm的范围内，优选地在从0.2mm至0.5mm的范围内，并且更优选地在从0.2mm至0.4mm的范围内的厚度。

55、根据实施方案，基材包括在装饰层的顶部的耐磨层。

56、有利地，实现塑料溶胶或有机溶胶的沉积，以便产生厚度调制的塑料溶胶层或有机溶胶层。

57、根据优选的实施方案，弹性多层装饰性表面覆盖物以板的形式提供。

58、根据优选的实施方案，使用pvc塑料溶胶，即塑料溶胶层或有机溶胶层是pvc塑料溶胶层，并且塑料溶胶或有机溶胶是pvc塑料溶胶。

59、所述方法可以包括向数字压花机提供三维模型文件，该模型文件包括对数字压花机的指令，该指令用于压花具有三维表面浮雕的涂层，该模型文件限定用于待数字压花的涂层的凸起的表面区域和凹陷的表面区域。换句话说，模型文件限定涂层的表面的所需的凹陷和突起。数字压花由数字压花机基于三维模型文件执行。换句话说，数字压花机执行模型文件中提供的指令。

60、优选地，模型文件包括指令，该指令包括用于一个或更多个塑料溶胶层或有机溶胶层中的至少一个的期望的压花图案。

61、本发明的第二方面涉及根据如上文公开的方法生产的弹性多层装饰性表面覆盖物。

技术实现思路