Многослойный лист, подходящий для применения в качестве напольного или настенного покрытия, характеризующегося трехмерным рельефом и декоративным рисунком
Изобретение относится к многослойному листу, подходящему для применения в качестве напольного или настенного покрытия, характеризующегося трехмерным рельефом поверхности и декоративным рисунком, который содержит: i. несущий слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность; ii. вспененный слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность вспененного слоя расположена рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединена к ней, верхняя поверхность вспененного слоя содержит прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением, при этом прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением, содержит углубления, образованные одиночными или нанесенными друг на друга точками нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования; и необязательно iii. декоративный слой, присоединенный к верхней поверхности вспененного слоя; и необязательно iv. по меньшей мере один износостойкий слой, расположенный рядом с декоративным слоем и присоединенный к нему; и необязательно v. тыльный слой, расположенный рядом с нижней поверхностью несущего слоя и присоединенный к ней. Изобретение позволяет не ограничивать процесс получения декоративного покрытия крупносерийным производством листового винила с повторяющимися орнаментами. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к многослойному листу, подходящему для применения в качестве напольного или настенного покрытия, характеризующегося трехмерным рельефом и декоративным рисунком, к многослойной листовидной основе, подходящей для обработки с получением указанного листа, к способу их изготовления и системе для осуществления указанного способа.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
По традиции напольные покрытия из вспененного винила, например из листового винила, изготавливают с использованием ротогравюрной печати для нанесения рисунка или орнамента на его видимую поверхность, а также с использованием валиков, на которых находятся узоры для механического тиснения, и/или с использованием ингибитора пенообразования для химического тиснения поверхности листового винила.
При химическом тиснении, как правило, применяют соединения, ингибирующие пенообразование, причем выбранные области поверхности вспениваемого полимерного слоя запечатывают одним или несколькими составами краски, содержащими средство, которое ингибирует пенообразование, когда материал подвергается воздействию тепловой обработки. Вспениваемый материал полностью расширяется в тех областях, где отсутствует ингибитор, а в областях с ингибитором пенообразование ослаблено, вследствие чего создается вспененный слой, содержащий поверхность с углублениями в тех областях, где был нанесен ингибитор пенообразования, например, как описано в документах US 3293108 или US 3844814.
Однако независимо от того, применяется физическое и/или химическое тиснение, всегда требуется использовать валики с предварительно определенными узорами. В результате, полученные тиснением и печатью узоры повторяются при каждом обороте валика, что фактически ограничивает изменение узора на окружности этих валиков. Как правило, два или более валика расположены последовательно и используются для создания рисунка, в связи с чем возникает проблема, связанная с тем, что соответствующие орнаменты и тисненые узоры могут не быть выровнены, если валик даже немного переместился или сменил положение и/или сместился во время процесса, что приводит к довольно высокой вероятности брака. Дополнительная проблема связана с тем, что орнаменты и тисненые узоры нельзя легко сменить, так как такое изменение требует использования другого валика для каждого орнамента/тисненого узора. Такие валики характеризуются очень высокой стоимостью, а их замена занимает продолжительное время (от 1 до нескольких часов на валик).
Соответственно в настоящее время этот процесс ограничен крупносерийным производством листового винила с повторяющимися орнаментами.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к многослойному листу, подходящему для применения в качестве напольного или настенного покрытия, характеризующегося трехмерным рельефом поверхности и декоративным рисунком, который содержит:
i. несущий слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность;
ii. вспененный слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность вспененного слоя расположена рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединена к ней, верхняя поверхность вспененного слоя содержит прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением, при этом прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением, содержит углубления, образованные одиночными или нанесенными друг на друга точками нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования; и необязательно
iii. декоративный слой, присоединенный к верхней поверхности вспененного слоя; и необязательно
iv. по меньшей мере один износостойкий слой, расположенный рядом с декоративным слоем и присоединенный к нему; и необязательно
v. тыльный слой, расположенный рядом с нижней поверхностью несущего слоя и присоединенный к ней.
Согласно второму аспекту настоящее изобретение относится к многослойной листовидной основе, подходящей для обработки с получением многослойного листа согласно первому аспекту, которая содержит
i. несущий слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность,
ii. вспениваемый слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность вспениваемого слоя расположена рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединена к ней; и
iii. прерывистый узор, полученный химическим тиснением, содержащий одиночные или нанесенные друг на друга точки нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования, который расположен на верхней поверхности вспениваемого слоя, и необязательно
iv. декоративный слой, присоединенный к верхней поверхности вспениваемого слоя.
Согласно третьему аспекту настоящее изобретение относится к напольной или настенной панели, содержащей:
i. базовую панель; и
ii. многослойный лист согласно первому аспекту в качестве верхнего слоя, который расположен рядом с базовой панелью и присоединен к ней.
Согласно четвертому аспекту настоящее изобретение относится к способу получения основы или листа согласно первому или второму аспектам, предусматривающему следующие стадии:
i. предоставление несущего слоя, содержащего верхнюю поверхность и нижнюю поверхность; и
ii. присоединение вспениваемого слоя к верхней поверхности несущего слоя; и
iii. нанесение прерывистого узора, полученного химическим тиснением, содержащего одиночные или нанесенные друг на друга точки нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования, на верхнюю поверхность вспениваемого слоя, и необязательно
iv. нанесение декоративного слоя на верхнюю поверхность вспениваемого слоя, содержащую узор, полученный химическим тиснением.
Согласно пятому аспекту настоящее изобретение также относится к системе для использования в способе согласно четвертому аспекту, содержащей:
i. сервер;
ii. базу данных, функционально соединенную с сервером и выполненную с возможностью хранения одного или нескольких узоров для нанесения ингибитора пенообразования с образованием рельефного узора, полученного химическим тиснением;
iii. модуль, функционально соединенный с сервером, для загрузки одного или нескольких индивидуальных узоров и хранения узоров в базе данных; и
iv. цифровой принтер, функционально соединенный с сервером, выполненный с возможностью печати одного или нескольких индивидуальных узоров для химического тиснения вспениваемого слоя.
Краткое описание фигур
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых показан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. Тем не менее, настоящее изобретение может быть воплощено в самых разных формах, поэтому приведенные в настоящем документе варианты его осуществления не следует рассматривать как ограничивающие, поскольку они приведены для упрощения понимания сути настоящего изобретения для специалистов в области техники настоящего изобретения.
На фиг. 1 показан покомпонентный схематический вид листа согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2A и 2B показаны местные виды приведенного в качестве примера варианта осуществления слоев, которые могут содержать вспениваемую основу (2A) и вспененный лист (2B), как описано в настоящем документе.
На фиг. 3 показана оптическая профилометрия слоя, содержащего одиночные (A) или нанесенные друг на друга точки (варианты B–D соответствуют 2, 4 и 8 проходам) нанесенного цифровой печатью ингибирующего материала, перед вспениванием.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к многослойному листу, подходящему для применения в качестве напольного или настенного покрытия, характеризующегося трехмерным рельефом поверхности и декоративным рисунком, который содержит:
i. несущий слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность;
ii. вспененный слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность вспененного слоя расположена рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединена к ней, верхняя поверхность вспененного слоя содержит прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением, при этом прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением, содержит углубления, образованные одиночными или нанесенными друг на друга точками нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования; и
iii. декоративный слой, присоединенный к верхней поверхности вспененного слоя; и необязательно
iv. по меньшей мере один износостойкий слой, расположенный рядом с декоративным слоем и присоединенный к нему; и необязательно
v. тыльный слой, расположенный рядом с нижней поверхностью несущего слоя и присоединенный к ней.
На фиг. 1 показан покомпонентный вид предпочтительного многослойного листа, в котором снизу вверх расположены тыльный слой (101), несущий слой с армирующим слоем (102) и пропиточным материалом (103); вспененный слой (104), содержащий узор, полученный химическим тиснением; декоративный слой (105), износостойкий слой (106) и необязательное верхнее покрытие или лак (107).
Согласно второму аспекту настоящее изобретение относится к многослойной листовидной основе, подходящей для обработки с получением многослойного листа согласно пункту 1 формулы изобретения, которая содержит
i. несущий слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность,
ii. вспениваемый слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность вспениваемого слоя расположена рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединена к ней; и
iii. прерывистый узор, полученный химическим тиснением, содержащий одиночные или нанесенные друг на друга точки нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования, который расположен на верхней поверхности вспениваемого слоя, и необязательно
iv. декоративный слой, присоединенный к верхней поверхности вспениваемого слоя.
Эта многослойная листовидная основа представляет собой полуфабрикат, который может быть обработан с получением конечного изделия, такого как многослойный лист.
Несущий слой
Несущий слой содержит верхнюю и нижнюю поверхности. Он предпочтительно содержит по меньшей мере один армирующий слой (102), пропитанный пропиточным материалом (103).
Армирующий слой (102) может представлять собой тканый или нетканый слой, предпочтительно ткань из стекловолокна или полотно из стекловолокна. Армирующий слой предпочтительно пропитан синтетическим материалом.
В контексте настоящего изобретения термин «синтетический материал» может предусматривать один полимер или смесь из двух или более полимеров. Синтетический материал может представлять собой, например, a термопластичный полимер, термоотверждаемый полимер, каучук, эластомер или любую их комбинацию. Кроме того, синтетический материал может представлять собой полимер любого типа, например, гомополимер, сополимер, неупорядоченный полимер, полимер с регулярным чередованием мономерных единиц, привитой полимер, блок-полимер, звездообразный полимер, гребенчатый полимер, сшитый полимер и/или вулканизированный полимер. Синтетический материал может включать в себя одну или несколько полимерных смесей. Синтетический материал может предпочтительно включать в себя термопластичный эластомер (ТПЭ), взаимопроникающую полимерную сетку (ВППС); одновременно образующиеся взаимопроникающие полимерные сетки (ООВПС) или взаимопроникающую эластомерную сетку (ВПЭС). Синтетический материал также может содержать смеси синтетических полимеров и натуральных полимеров. Согласно одному конкретному примеру синтетический материал представляет собой термопластичный полимер, который включает винилсодержащие термопластичные материалы, такие как поливинилхлорид, поливинилацетат, поливиниловый спирт, поливинилбутираль и другие их винильные и винилиденовые смолы и сополимеры; полиэтилены, такие как полиэтилены низкой плотности и полиэтилены высокой плотности и их сополимеры; стиролы, такие как АНБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол), SAN (сополимер стирола и акрилонитрила), и их полистиролы и сополимеры, полипропилен и его сополимеры; насыщенные и ненасыщенные сложные полиэфиры; акриловые соединения; полиамиды, такие как нейлонсодержащие полимеры; конструкционные пластмассы, такие как поликарбонат, полиимид, полисульфон и полифениленоксид, и сульфидные смолы и т. п. Согласно предпочтительному варианту осуществления синтетический материал представляет собой поливинилхлорид (ПВХ) и более предпочтительно пластифицированный ПВХ.
Вспениваемый слой (202) и вспененный слой (104)
Вспениваемый слой расположен рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединен к ней. Вспениваемый слой содержит вспениваемый синтетический материал, способный к расширению при термической обработке.
Это расширение преимущественно может быть достигнуто за счет включения одного или нескольких вспенивающих веществ во вспениваемый слой и обеспечения вспенивания. Применение вспенивающих веществ, а также ингибиторов для создания гибких ПВХ пеноматериалов с подложкой хорошо известно, например из документа Ullmann's Polymers and Plastics, 4 Volume Set: Products and Processes, p. 1578, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2016. В целом, вспенивающие вещества, используемые в настоящем изобретении, представляют собой твердые вещества, которые распределены по всему полимеру и выделяют газ в результате химического разложения, что приводит к образованию заполненных газом ячеек в полимере. Ячейки обуславливают образование губчатой или пенистой структуры, которая характеризуется более низкой объемной плотностью, чем твердый полимер. Вспенивающие вещества, которые выделяют газ после их включения в полимер, называются вспенивающими веществами, применяемыми «на месте», причем они выполняют свою функцию в результате химического разложения в условиях так называемой стадии вспенивания. Преимуществом вспенивающих веществ, применяемых по месту, является то, что они активируются избирательно, тем самым способствуя вспениванию. Химические вспенивающие вещества, как правило, представляют собой твердые вещества, которые разлагаются при повышенных температурах с образованием газа, тем самым обеспечивая расширение вспениваемого слоя с получением вспененного слоя. Могут применяться неорганические вспенивающие вещества, такие как гидрокарбонат аммония, или органические вспенивающие вещества, такие как п-толуолсульфонгидразид, 4,4'-оксибис(бензолсульфонгидразид), Ν,Ν'- динитрозопентаметилентетрамин или азодикарбонамид.
Органические вспенивающие вещества обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с ранее используемыми неорганическими вспенивающими веществами, такими как гидрокарбонат аммония, поскольку они обеспечивают более простое диспергирование в составе полимера, способствуют образованию большего количества газа, разлагаются в пределах более узкого температурного диапазона и являются достаточно стабильными при хранении. Кроме того, температура их разложения может быть уменьшена ниже рабочей температуры за счет активации посредством использования активных стабилизаторов. За счет деактивации стабилизатора ингибиторами температура разложения смеси, состоящей из вспенивающего вещества и стабилизатора, увеличивается до значения выше рабочей температуры. Предпочтительно вспениваемые композиции, применяемые в настоящем изобретении, содержат азотсодержащее химическое вспенивающее вещество. Вспенивающие вещества, получившие наиболее широкое распространение, представляют собой те соединения со связями N-N, которые разлагаются при повышенной температуре с выделением инертного газа с высоким содержанием азота, также называемые как «азотсодержащие вспенивающие вещества». Азот характеризуется низкой способностью к проникновению в полимеры, что является предпочтительным для получения, например, вспененных слоев с закрытыми ячейками. Азотсодержащее вспенивающее вещество, особенно подходящее для полимеров, представляет собой азодикарбонамид. Термическое разложение азодикарбонамида приводит к выделению азота, монооксида углерода, диоксида углерода и газообразного аммиака, которые захватываются в полимере в виде пузырьков с образованием вспененного изделия. Хотя азодикарбонамид может использоваться в чистом виде, предпочтительно его модифицируют для изменения диапазона температур разложения. В целом, разложение вспенивающего вещества зависит от химического воздействия, размера частиц и температуры. Соответственно, широко распространена практика добавления стабилизаторов в композиции для снижения температуры разложения и/или сужения диапазона температур разложения. Хотя азодикарбонамид обычно начинает разлагаться при температуре 200°C, за счет добавления стабилизатора, такого как оксид цинка, можно снизить температуру разложения до диапазона от 160°C до 195°C. Применяемые стабилизаторы вспенивающего вещества включают без ограничения лимонную кислоту, щавелевую кислоту, п-толуолсульфокислоту, фосфорную кислоту, карбонат калия, тетраборат натрия, триэтаноламин, хлорид цинка, ацетат цинка, оксид цинка, стеарат цинка, стеарат бария, стеарат кальция, мочевину и полиэтиленгликоль. Предпочтительно по меньшей мере один стабилизатор вспенивающего вещества представляет собой оксид цинка или оксид цинка и мочевину. Азотсодержащее вспенивающее вещество и по меньшей мере один стабилизатор вспенивающего вещества предпочтительно смешивают друг с другом перед добавлением в полимерный материал. Азодикарбонамид с высоким содержанием стабилизатора является предпочтительным для получения пены с химическим тиснением. Азодикарбонамид в сочетании со стабилизатором представляет собой предпочтительное вспенивающее вещество в составе вспениваемого материала, в частности в материалах, содержащих поливинилхлорид (ПВХ), особенно пластифицированный ПВХ, поскольку он может быть легко включен в полимерный материал. При разложении он образует газовые пузырьки. Основа предпочтительно по существу состоит из термопластичного материала, предпочтительно мягкого термопластичного материала.
Пластифицированный, т. е. мягкий ПВХ пеноматериал особенно подходит в качестве материала для напольного или настенного покрытия благодаря своей упругости и высокому коэффициенту трения на гладких поверхностях. Предпочтительными стабилизаторами согласно настоящему изобретению являются оксид цинка и/или мочевина. Количество стабилизатора обычно составляет от приблизительно 10 % до 70 масс. % азодикарбонамида, предпочтительно от 20 % до 50 % и наиболее предпочтительно от приблизительно 35 % до 45 %. Поскольку размер частиц также играет свою роль в скорости и высвобождении газа, а также в размере ячеек образующего в результате пеноматериала, азотсодержащее вспенивающее вещество и по меньшей мере один стабилизатор вспенивающего вещества предпочтительно характеризуются средним размером частиц, составляющим менее 5 мкм, более предпочтительно менее 4 мкм, при измерении лазерным устройством измерения размеров частиц. Вспенивающее вещество предпочтительно равномерно распределено во вспениваемом слое.
В то время как несущий слой в основном обеспечивает механическую прочность и стабильность размеров, вспененный слой в основном обеспечивает оптимизированную гибкость и акустические характеристики. Эти характеристики имеют важное значение для разнообразных панелей покрытия, таких как материалы для напольного или настенного покрытия. Следовательно, вспененный слой предпочтительно представляет собой «упругий» слой, что подразумевает способность материала по меньшей мере частично восстанавливать свою первоначальную форму или положение после сгибания, растяжения, сжатия или другой деформации. Вспененный слой предпочтительно характеризуется поверхностной плотностью от 100 г/м2 до 600 г/м2, более предпочтительно от 200 г/м2 до 400 г/м2 и наиболее предпочтительно от 250 г/м2 до 300 г/м2. Предпочтительно вспененный слой, не подвергнутый ингибированию, характеризуется толщиной от 0,17 мм до 1,10 мм.
Химическое тиснение
На верхнюю поверхность вспениваемого слоя посредством цифровой печати наносят материал («нанесенный цифровой печатью материал»), содержащий средство, которое ингибирует пенообразование («ингибитор пенообразования»). Нанесенный цифровой печатью материал, содержащий ингибитор пенообразования, предпочтительно наносят посредством струйной печати.
В настоящем документе «цифровая печать» относится к способу печати с цифрового рисунка или узора непосредственно на основу. Примеры методик цифровой печати включают струйную печать и лазерную печать.
«Струйная печать» представляет собой методику цифровой печати, известную из уровня техники, которая воспроизводит цифровой рисунок или узор за счет переноса капель материала, как правило, красителя, например краски, на основу. Как правило, печатающие головки, в которых применяются, например, пьезоэлектрические кристаллы, используются для выталкивания капель из сопел на основу. В целом, существуют две основные технологии, используемые в современных процессах струйной печати: непрерывная (CIJ) и дискретная (DOD).
В результате цифровой печати образуются одиночные или нанесенные друг на друга точки материала, содержащего ингибитор пенообразования, расположенные на поверхности вспениваемого материала с незапечатанными промежутками.
Ингибитор пенообразования затем проникает вниз, во вспениваемый слой, и противодействует образованию/расширению пены во время тепловой обработки. Области вспениваемого слоя, на которых не напечатан ингибитор пенообразования или в которые не проник ингибитор пенообразования, таким образом, расширяются обычным образом при тепловой обработке, в то время как расширение вспениваемого материала подавляется или ослабляется в областях, на которые нанесен посредством печати ингибитор пенообразования, что приводит к созданию поверхности с прерывистым рельефным узором, полученным химическим тиснением, с углублениями.
На фиг. 2 (A) показаны точки (204) ингибитора на вспениваемом слое (202).
На фиг. 2 (B) показано влияние после пенообразования: углубления (205) образуются в тех местах, где был нанесен печатью ингибитор, причем форма определяется проникновением ингибитора во вспениваемый слой.
В результате последующих проходов при печати точки будут уложены слоем и расположены друг на друге. Нанесение друг на друга точек характеризуется преимуществом, которое заключается в том, что в определенных местах может быть нанесено печатью большее количество ингибитора, результатом чего будет образование более глубоких углублений после вспенивания. Кроме того, за счет изменения количества нанесенных друг на друга точек можно добиться разных значений глубины. Следовательно, могут быть созданы тисненые узоры с очень высоким разрешением.
Например, см. фиг. 3A, на которой показан один проход полученной цифровой печатью поверхности, при этом на фиг. 3B-D показано 2, 4 и 8 проходов с нанесенными друг на друга точками.
Эффективность ингибирования зависит от способности к проникновению, растворяющей способности, а также скорости и дальности распространения ингибитора пенообразования во вспениваемый слой. В качестве ингибиторов для осуществления химического тиснения вспениваемых слоев в поверхностях напольных и настенных покрытий может использоваться широкий ряд составов. Выбор ингибитора для вспенивающего вещества и стабилизатора зависит от конкретного вспенивающего вещества, используемого во вспениваемом слое. Триазольные соединения, такие как бензотриазол (БТА), толилтриазол (ТТА), и их производные и/или комбинации могут успешно использоваться в качестве ингибитора пенообразования для осуществления химического тиснения вспениваемого материала, содержащего азодикарбонамид в качестве вспенивающего вещества и ZnO в качестве стабилизатора. Предпочтительный ингибитор пенообразования представляет собой 1H-бензотриазол-1-метанамин, N,N-бис(2-этилгексил)-ар-метил (CAS 94270-86-7).
Ингибитор пенообразования предпочтительно находится в носителе (предпочтительно жидком), что позволяет точней отрегулировать количество наносимого ингибитора. Предпочтительно ингибитор пенообразования находится в носителе в концентрации от 1 до 20 масс. % от общей массы носителя в пересчете на твердое вещество, более предпочтительно в концентрации от 7 до 15 масс. % и еще более предпочтительно от 9 до 12 масс. %.
Хотя материал, содержащий ингибитор пенообразования, может представлять собой физически высушенный или термопластичный материал, он предпочтительно может содержать связующее, которое обеспечивает возможность по меньшей мере частичного отверждения после печати точек, чтобы предотвратить расплывание точек, а также позволить нанесение дополнительных (наносимых друг на друга) точек, непосредственно после этого, в то же время уменьшая возможные дефекты. Более предпочтительно связующее является отверждаемым под воздействием излучения, предпочтительно отверждаемым под воздействием УФ-излучения. Соответственно, настоящее изобретение также относится к листу или основе, в которых нанесенный цифровой печатью материал содержит отверждаемое под воздействием излучения связующее и ингибитор пенообразования.
Для достижения высокой гибкости и надлежащей адгезии связующее предпочтительно содержит акрилат. Предпочтительно акрилат включает в себя изоборнилакрилат (CAS 5888-33-5), дипропиленгликольдиакрилат (CAS 57472-68-1) или их комбинации. Более предпочтительно нанесенный цифровой печатью материал содержит от 10 до 30 масс. % изоборнилакрилата и от 5 до 20 масс. % дипропиленгликольдиакрилата.
Отверждаемое связующее по меньшей мере частично отверждают, например, с помощью УФ-излучения предпочтительно в течение 5 секунд после контакта со вспениваемым слоем, за счет чего предотвращается появление дефектов или растекание, при этом по-прежнему обеспечивается возможность проникновения ингибитора во вспениваемый слой.
Нанесенный цифровой печатью материал может дополнительно содержать УФ-инициатор, предпочтительно в количестве от 1 до 10 масс. % в пересчете на общую массу нанесенного цифровой печатью материала. Особенно предпочтительный УФ-инициатор представляет собой триметилбензоилдифенилфосфиноксид (TPO), известный под номером CAS 75980-60-8.
В любом случае, независимо от того, отвержден ингибитор пенообразования или физически высушен, было обнаружено, что ингибитор пенообразования проникает во вспениваемый слой после печати, вследствие чего образуются углубления при вспенивании в участках, где были размещены точки нанесенного цифровой печатью ингибитора. Кроме того, особое преимущество согласно настоящему изобретению заключается в том, что несколько точек ингибитора могут быть напечатаны в одном и том же участке, что приводит, например, к более высокой локальной концентрации ингибитора во вспениваемом слое, и, следовательно, к более выраженному ослаблению вспенивания. За счет нанесения друг на друга точек напечатанного ингибитора может быть достигнута большая разница высот в рельефе на определенных участках, что обеспечивает, например, более естественный внешний вид элемента декора, например, выраженный рисунок под дерево или пористый камень.
Кроме того, количество, необходимое для достижения максимальной разницы высот, меньше, чем при традиционной (ротогравюрной) печати, вследствие чего уменьшается общее количество необходимого ингибитора пенообразования. В то же время разрешение областей с химическим тиснением может быть повышено соразмерно разрешению, получаемому при применении методики цифровой печати. Разрешение узора, полученного химическим тиснением, или тисненого узора предпочтительно находится в диапазоне от 100 до 1200 точек на дюйм, более предпочтительно от 300 до 1000 точек на дюйм, еще более предпочтительно от 360 до 600 точек на дюйм.
Нанесенный цифровой печатью материал, содержащий ингибитор пенообразования, может необязательно содержать краску (содержащую один или несколько пигментов или красителей). Согласно предпочтительному варианту осуществления нанесенный цифровой печатью материал, содержащий ингибитор пенообразования, не содержит краску.
За счет нанесения ингибитора пенообразования методом цифровой печати можно выбрать место размещения и глубину химического тиснения независимо от нанесения декоративного узора. Следовательно, проектировщик может добиться неизвестного до настоящего времени уровня свободы проектирования, позволяющего создавать ранее недостижимые переходы и конструкции с беспрецедентным разрешением как рельефа, так и элемента декора, нанесенного на него. Кроме того, рельеф упругого вспененного слоя после вспенивания может отражать сложные узоры, снижая при этом количество повторений или вовсе избегая их. Дополнительное преимущество заключается в том, что декоративный рисунок и поверхностный узор, полученный химическим тиснением, фактически не связаны друг с другом и могут быть выполнены независимо друг от друга.
Использование методик цифровой печати для нанесения прерывистого узора, полученного химическим тиснением, обеспечивает большую степень гибкости для нанесения декоративных рисунков, называемых в настоящем документе «декоративным слоем», которые могут быть нанесены на верхнюю поверхность вспениваемого слоя, по сравнению с аналогичными методиками печати.
Более того, встречающиеся в природе рисунки могут быть отсканированы с помощью системы оптического и/или лазерного сканирования и загружены в базу данных, также учитывая структуру поверхности. Структура и рисунок затем могут быть обработаны с использованием программного обеспечения для обработки изображений и соответствующим образом нанесены в качестве узора, полученного химическим тиснением, и декоративного слоя на верхнюю поверхность вспениваемого слоя с использованием методики цифровой печати. На устройства, используемые для цифровой печати, например, струйный принтер, может быть установлено программное обеспечение, которое содержит базу данных, содержащую, например, различные типы узоров под дерево или камень и структур поверхности, или любые другие декоративные орнаменты.
Декоративный слой (105)
Декоративный слой может быть напечатан с использованием красок, содержащих пигменты или красители. Это может быть осуществлено с помощью традиционных методик печати, таких как ротогравюрная печать. Альтернативно часть или весь декоративный слой может быть напечатан в результате процессов цифровой печати. Узор, полученный химическим тиснением, и декоративный слой также могут быть напечатаны с промежутками.
Декоративный слой предпочтительно содержит непрерывно или прерывисто нанесенную краску, образующую декоративный рисунок. Более предпочтительно, декоративный слой содержит нанесенные цифровой печатью точки краски, образующие декоративный рисунок, предпочтительно с разрешением в диапазоне от 100 до 4800 точек на дюйм, предпочтительно в том же разрешении или более высоком разрешении, чем узор, полученный химическим тиснением.
Предпочтительно процесс цифровой печати применяют для создания декоративного слоя, предпочтительно с использованием так называемых черной, голубой, пурпурной и желтой красок.
Согласно предпочтительному варианту осуществления декоративный слой наносят с помощью струйной печати. Предпочтительно используют отверждаемые под воздействием излучения, более предпочтительно отверждаемые под воздействием УФ-излучения краски, при этом указанная отверждаемая под воздействием УФ-излучения краска по меньшей мере частично отверждается под воздействием УФ-излучения вскоре (предпочтительно в течение 5 секунд) после печати.
Было обнаружено, что точки ингибитора, напечатанные под декоративным слоем, приводят к созданию более четких узоров, в то время как точки ингибитора, напечатанные поверх декоративного слоя, приводят к созданию более плавных узоров. Краску предпочтительно отверждают непосредственно после нанесения посредством печати, т. е. в течение 5 секунд или менее.
Краски, применяемые в процессе согласно настоящему изобретению, могут представлять собой любые подходящие для цифровой печати краски, при условии что они совместимы с ингибитором пенообразования и вспениваемым слоем. Краска, как правило, содержит жидкое связующее и одно или несколько твердых веществ, таких как красители или пигменты и полимеры.
Отверждаемые под воздействием УФ-излучения краски, подходящие для струйной печати, оказались особенно пригодными для этой цели. Краска предпочтительно содержит один или несколько фотоинициаторов, характеризующихся подходящим количеством и подходящим спектром поглощения для разложения. В процессе согласно настоящему изобретению источник ультрафиолетового излучения, при условии, что часть излучаемого света может быть поглощена фотоинициатором или системой фотоинициаторов, может использоваться в качестве источника излучения, такого как ртутная лампа высокого или низкого давления, лампа с холодным катодом, лампа черного света, ультрафиолетовый СИД (светоизлучающий диод), ультрафиолетовый лазер и импульсная лампа. Среди этих источников предпочтительным является тот, который характеризуется УФ-составляющей относительно увеличенной длины волны с доминирующей длиной волны 300–410 нм, более предпочтительно ультрафиолетовый СИД. Конкретнее, источник света в области УФ-А, более предпочтительно СИД, работающий в области УФ-А, является предпочтительным вследствие своего сниженного рассеивания света, обуславливающего более эффективное отверждение внутри.
Заявителями было обнаружено, что в результате отдельной печати ингибитора независимо от краски может быть получен вспененный рельеф, не зависящий от напечатанного рисунка.
Более того, было обнаружено, что точки краски с определенной пигментацией и частотой нанесения точек в определенной области в сочетании с независимо напечатанными точками ингибитора обеспечивают более выраженный эффект ослабления вспенивания по сравнению с отдельно напечатанными точками ингибитора.
В частности, УФ-отверждаемый ингибитор пенообразования, нанесенный цифровой печатью, может быть преимущественно размещен в необходимом количестве и с необходимой активностью, что приводит к максимальному эффекту ингибирования, например, от приблизительно 0,25 до 0,3 мм глубиной.
Износостойкий слой (106)
Согласно предпочтительному варианту осуществления износостойкий слой размещают поверх декоративного слоя и/или рельефного узора, полученного химическим тиснением. Предпочтительно износостойкий слой размещают поверх основной поверхности декоративного слоя и более предпочтительно поверх всей поверхности декоративного слоя. Износостойкий слой может содержать любой подходящий материал, известный из уровня техники, такой как полимерная пленка или пластизольное покрытие. Согласно одному варианту осуществления износостойкий слой содержит один или несколько слоев полимерного материала, такого как термопластичный и/или термоотверждаемый материал. Согласно одному варианту осуществления износостойкий слой содержит прозрачный поливинилхлоридный слой. Другие примеры износостойкого слоя включают без ограничения акриловые полимеры, полиолефины и т. п. Однако износостойкий слой является по меньшей мере полупрозрачным и предпочтительно прозрачным. Износостойкий слой характеризуется толщиной от 100 мкм до 700 мкм.
Неожиданно было обнаружено, что адгезия износостойкого слоя к остальной части многослойной основы может быть улучшена за счет использования ингибитора пенообразования, наносимого цифровой печатью, по сравнению с химическим ингибитором, наносимого традиционными методами печати. Предпочтительно основа характеризуется прочностью при отслаивании между декоративным слоем и износостойким слоем от 40 до 100 Н/50 мм, более предпочтительно от 45 до 95 Н/50 мм, и наиболее предпочтительно от 50 до 90 Н/50 мм, измеренной в полностью готовом изделии, содержащем износостойкий слой, согласно стандарту EN 431:1994.
Верхнее покрытие или лак (107)
Финишное верхнее покрытие или лак могут быть размещены на верхней поверхности износостойкого слоя. Они обеспечивают повышенную стойкость к царапанью и придают глянец конечной панели. Верхнее покрытие или лак могут представлять собой полиуретановый или акриловый полимерный слой.
Тыльный слой (101)
Тыльный слой может быть размещен рядом с нижней поверхностью несущего слоя и присоединен к ней. Предпочтительно указанный тыльный слой содержит синтетический материал, предпочтительно полимер на виниловой основе, такой как поливинилхлорид. Согласно предпочтительному варианту осуществления указанный тыльный слой содержит синтетический пеноматериал, и более конкретно упругий и мягкий пеноматериал, такой как мягкий поливинилхлорид. Предпочтительно указанный мягкий поливинилхлоридный пеноматериал характеризуется поверхностной плотностью от 200 г/м2 до 1800 г/м2, более предпочтительно от 300 г/м2 до 1300 г/м2. Предпочтительно указанный мягкий поливинилхлоридный пеноматериал характеризуется толщиной от 0,2 мм до 3,0 мм, более предпочтительно от 0,3 мм до 2,0 мм. Указанный тыльный слой может дополнительно содержать армирующие волокна, такие как стеклянные волокна или полиэфирные волокна, предпочтительно в количестве от 1 масс. % до 20 масс. % в пересчете на общую массу указанного тыльного слоя и более предпочтительно в количестве от 2 масс. % до 5 масс. %.
Напольная или настенная панель
Согласно третьему аспекту настоящее изобретение относится к напольной или настенной панели, в которой вышеописанная основа нанесена в качестве верхнего слоя и присоединена к базовой панели.
Базовая панель может характеризоваться любой подходящей длиной и/или шириной или может быть доведена до необходимых размеров, а также может быть предусмотрена любой формы, например закругленной и многоугольной (треугольной, прямоугольной, квадратной, пятиугольной, шестиугольной, семиугольной или восьмиугольной). Базовая панель может быть предоставлена в форме прямоугольника с короткими сторонами размером от 10 см до 50 см, предпочтительно от 10 см до 30 см, и длинными сторонами размером от 50 см до 300 см, предпочтительно от 80 см до 250 см. Базовая панель также может быть предоставлена в форме квадрата (плиты) со стороной размером от 20 см до 100 см, предпочтительно от 25 см до 80 см, более предпочтительно от 30 см до 60 см. Соответственно, многослойная основа согласно настоящему изобретению должна быть отрезана под соответствующие размеры, чтобы точно подходить в качестве верхнего слоя на базовой панели.
Базовая панель может быть на древесной основе (например, древесноволокнистая плита (МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности), ХДФ (древесноволокнистая плита высокой плотности)) или древесностружечная плита) или она может содержать по меньшей мере один слой материала на древесной основе.
Основа также может быть выполнена или по меньшей мере содержать слой синтетического материала (описанного выше) и необязательно наполнитель, который необязательно может быть вспенен. Соединение синтетических материалов, используемое для создания базовой панели, может представлять собой порошковое соединение ПВХ, которое характеризуется надлежащей ударной прочностью, простотой в обработке, высокой скоростью экструзии, подходящими поверхностными свойствами, превосходной стабильностью размеров и сопротивлением вдавливанию.
Базовая панель или один или несколько ее слоев также может содержать композитные материалы, например древесно-пластиковые композитные материалы (WPC), что касается структуры композитного материала, содержащей материал на древесной основе и синтетический материал, который необязательно может быть вспенен.
Базовая панель может содержать фиксирующие средства для механического присоединения смежных напольных или настенных панелей. Замковые системы широко используются в течение многих лет и хорошо известны специалистам в данной области техники. Наиболее распространенные замковые системы представляют собой бесклеевые замковые системы, в которых скрепление панелей как по горизонтали, так и по вертикали осуществляется с помощью шипа вдоль одной (крайней) стороны и паза вдоль противоположной (крайней) стороны панели. Как правило, замковые системы шип-паз выполнены как единое целое с панелью. Альтернативная замковая система содержит множество расположенных со смещением крючкообразных пазов, выступающих наружу от краев панели. Такая система, например, описана в европейской патентной заявке № 14164155.5, выданной на имя BerryAlloc NV.
Способ
Настоящее изобретение также относится к способу получения основы или листа, который предусматривает следующие стадии:
a) предоставление несущего слоя, содержащего верхнюю поверхность и нижнюю поверхность; и
b) присоединение вспениваемого слоя к верхней поверхности несущего слоя; и
c) нанесение прерывистого узора, полученного химическим тиснением, содержащего одиночные или нанесенные друг на друга точки нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования, на верхнюю поверхность вспениваемого слоя, и необязательно
d) нанесение декоративного слоя на верхнюю поверхность вспениваемого слоя, содержащую узор, полученный химическим тиснением.
Способ согласно настоящему изобретению предусматривает различные варианты в зависимости от метода печати ингибитора.
Например, он может быть напечатан на вспениваемом слое в ходе отдельной операции. За этим может следовать традиционное нанесение декоративного слоя в результате стандартного процесса печати. Однако преимущественно часть или весь декоративный слой также может быть нанесен цифровой печатью, предпочтительно с использованием разных печатающих головок для ингибитора и пигментированной краски в ходе комбинированной или отдельной операции печати. В этом случае ингибитор может быть напечатан в ходе той же операции печати, что и декоративный слой, что приводит к созданию нанесенного цифровой печатью прерывистого слоя, содержащего как рисунок, так и узор, полученный химическим тиснением.
Струйная печать предпочтительно используется для печати узора, полученного химическим тиснением, а также декоративного слоя. Печатающая головка, содержащая ингибитор пенообразования, предпочтительно применяется в комбинации с другими печатающими головками, содержащими только краску, в ряду печатающих головок, причем ингибитор пенообразования и краски наносят цифровой печатью в ходе части отдельной операции печати. Ингибитор пенообразования может быть напечатан над, под, рядом и/или между точками краски. Печатающая головка для струйной печати обычно проходит вперед-назад в поперечном направлении по поверхности вспениваемого слоя. Печатающая головка для струйной печати может не печатать во время заднего хода, но печать в двух направлениях является предпочтительной для получения высокой производительности по площади. Предпочтительный метод печати представляет собой «процесс однопроходной печати», который может осуществляться с использованием ряда печатающих головок для струйной печати шириной с основу или множества расположенных со смещением печатающих головок для струйной печати, которые охватывают всю ширину поверхности. В процессе однопроходной печати печатающие головки для струйной печати обычно остаются неподвижными и подлежащая печати поверхность непрерывно перемещается под печатающими головками для струйной печати.
Нанесенный цифровой печатью материал предпочтительно содержит отверждаемое под воздействием излучения связующее, ингибитор пенообразования и необязательно отверждаемую под воздействием излучения краску, причем отверждение осуществляют в течение 5 секунд после их печати. Предпочтительно декоративный слой по меньшей мере частично образован нанесенными цифровой печатью точками отверждаемой под воздействием излучения краски, причем отверждение осуществляют в течение 5 секунд после ее печати. Отверждение предпочтительно осуществляют с использованием УФ-излучения, более предпочтительно светодиодного УФ-излучения.
Пенообразование вспениваемого слоя инициируют за счет тепловой обработки как можно скорее после нанесения и по меньшей мере частичного отверждения ингибитора пенообразования и декоративного слоя. Предпочтительно вспенивание осуществляют в конце способа перед нанесением верхнего покрытия или лака (107).
Далее описан приведенный в качестве примера способ:
Непрерывный стекловолоконный мат (102) подают на линию нанесения покрытия.
На участке пропитывания стеклянный мат пропитывают ПВХ композицией, которую затем подвергают гелификации за счет нагрева.
На следующем участке наносят вспениваемый ПВХ слой посредством процесса «вал под ножом» и затем подвергают гелификации за счет нагрева. Полученный таким образом листовой материал затем можно подать на приемный валик или непосредственно продолжить процесс.
В ходе отдельной или параллельной операции указанный листовой материал подают через линию печати, в которой на первом участке на вспениваемый слой наносят ингибитор в виде прерывистого узора посредством цифровой печати.
В линии печати декоративный узор дополнительно печатают на листовом материале посредством ряда печатающих головок для цифровой печати.
Напечатанные узоры отверждают посредством УФ-лампы с получением основы (как описано в пункте 2 формулы изобретения).
На дополнительной отдельной стадии нанесения покрытия способа прозрачный износостойкий слой (106) наносят на вспениваемый слой и затем подвергают гелификации за счет нагрева.
Кроме того, также наносят тыльный слой (101).
Затем в печи, нагретой до температуры 190°C , осуществляют окончательную гелификацию каждого слоя и вспениваемые слои расширяются, в результате чего происходит создание рельефного узора, полученного химическим тиснением, с получением листа (100), заявляемого в пункте 1 формулы изобретения.
Предпочтительно в способе печатающую головку, предназначенную для нанесения ингибитора пенообразования, применяют в комбинации с другими печатающими головками, которые наносят только краску, в ряду печатающих головок. В данном случае ингибитор пенообразования и краски наносят цифровой печатью в ходе части отдельной операции печати.
Настоящее изобретение также относится к системе для выполнения способа цифровой печати. Система предпочтительно содержит сервер; базу данных, функционально соединенную с сервером и выполненную с возможностью хранения одного или нескольких узоров для нанесения ингибитора пенообразования с образованием слоя с химическим тиснением; модуль, функционально соединенный с сервером, для загрузки одного или нескольких индивидуальных узоров и для хранения узоров в базе данных; цифровой принтер, функционально соединенный с сервером, выполненный с возможностью печати одного или нескольких индивидуальных узоров для химического тиснения вспениваемого слоя.
1. Многослойный лист, подходящий для применения в качестве напольного или настенного покрытия, характеризующегося трехмерным рельефом поверхности и декоративным рисунком, содержащий:
i. несущий слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность;
ii. вспененный слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность вспененного слоя расположена рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединена к ней, верхняя поверхность вспененного слоя содержит прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением, при этом прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением, содержит углубления, образованные одиночными или нанесенными друг на друга точками нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования; и
iii. декоративный слой, присоединенный к верхней поверхности вспененного слоя, где декоративный слой содержит нанесенные цифровой печатью точки краски, образующие декоративный рисунок; и необязательно
iv. по меньшей мере один износостойкий слой, расположенный рядом с декоративным слоем и присоединенный к нему; и необязательно
v. тыльный слой, расположенный рядом с нижней поверхностью несущего слоя и присоединенный к ней.
2. Лист по п. 1, в котором расположение и глубина рельефного узора, полученного химическим тиснением, является независимой от декоративного рисунка.
3. Многослойная листовидная основа, подходящая для обработки с получением многослойного листа по п. 1 или 2, содержащая
i. несущий слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность,
ii. вспениваемый слой, содержащий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность вспениваемого слоя расположена рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединена к ней; и
iii. прерывистый узор, полученный химическим тиснением, содержащий одиночные или нанесенные друг на друга точки нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования, который расположен на верхней поверхности вспениваемого слоя, и необязательно
iv. декоративный слой, присоединенный к верхней поверхности вспениваемого слоя, где декоративный слой содержит нанесенные цифровой печатью точки краски, образующие декоративный рисунок.
4. Лист или основа по любому из пп. 1-3, где нанесенный цифровой печатью материал содержит отверждаемое под воздействием излучения связующее, предпочтительно содержащее акрилат, и ингибитор пенообразования.
5. Лист или основа по п. 4, где ингибитор пенообразования находится в нанесенном цифровой печатью материале в концентрации от 1 до 20 мас.% в пересчете на массу нанесенного цифровой печатью материала.
6. Лист или основа по любому из пп. 1-5, где нанесенный цифровой печатью материал не содержит краску.
7. Лист или основа по любому из предыдущих пунктов, где декоративный слой содержит непрерывно нанесенную краску, образующую декоративный рисунок.
8. Лист или основа по любому из пп. 1-7, где краска представляет собой отверждаемую под воздействием излучения краску.
9. Лист или основа по любому из предыдущих пунктов, где разрешение рельефного узора, полученного химическим тиснением, или узора, полученного химическим тиснением, находится в диапазоне от 100 до 1200 точек на дюйм, предпочтительно от 400 до 800 точек на дюйм.
10. Напольная или настенная панель, содержащая:
i. базовую панель; и
ii. лист по любому из пп. 1, 2, 4-9 в качестве верхнего слоя, расположенного рядом с базовой панелью и присоединенного к ней.
11. Способ получения основы или листа по любому из пп. 1-10, предусматривающий следующие стадии:
i. предоставление несущего слоя, содержащего верхнюю поверхность и нижнюю поверхность; и
ii. присоединение вспениваемого слоя к верхней поверхности несущего слоя; и
iii. нанесение прерывистого узора, полученного химическим тиснением, содержащего одиночные или нанесенные друг на друга точки нанесенного цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования, на верхнюю поверхность вспениваемого слоя, и
iv. нанесение декоративного слоя на верхнюю поверхность вспениваемого слоя, где декоративный слой содержит нанесенные цифровой печатью точки краски, образующие декоративный рисунок, и необязательно
v. нанесение по меньшей мере одного износостойкого слоя, расположенного рядом с декоративным слоем и присоединенного к нему; и необязательно
vi. нанесение тыльного слоя, расположенного рядом с нижней поверхностью несущего слоя и присоединенного к ней; и необязательно
vii дополнительно предусматривающий подвержение основы воздействию условий для преобразования вспениваемого слоя во вспененный слой.
12. Способ по п. 11, где декоративный слой по меньшей мере частично образован нанесенными цифровой печатью точками отверждаемой под воздействием излучения краски, причем отверждение осуществляют в течение 5 секунд после ее печати.
13. Способ по любому из пп. 11 или 12, где декоративный слой содержит непрерывно нанесенную краску, образующую декоративный рисунок.
14. Способ по п. 12, где печатающую головку, содержащую ингибитор пенообразования, применяют в комбинации с другими печатающими головками, содержащими только краску, в ряду печатающих головок, причем ингибитор пенообразования и краски наносят цифровой печатью в ходе части отдельной операции печати.
15. Способ по любому из пп. 1-14, где декоративный слой содержит непрерывно или прерывисто нанесенную краску, образующую декоративный рисунок.
16. Система для использования в способе по любому из пп. 11-14, содержащая:
i. сервер;
ii. базу данных, функционально соединенную с сервером и выполненную с возможностью хранения одного или нескольких узоров для нанесения ингибитора пенообразования с образованием рельефного узора, полученного химическим тиснением;
iii. модуль, функционально соединенный с сервером, для загрузки одного или нескольких индивидуальных узоров и хранения узоров в базе данных; и
iv. цифровой принтер, функционально соединенный с сервером, выполненный с возможностью печати одного или нескольких индивидуальных узоров для химического тиснения вспениваемого слоя.
