说明书 背衬层压制件 本发明涉及背衬层压制件。更具体而言，本发明涉及用来生产装饰性层压制品的热熔合的铝/酚醛背衬层压制件。地面板材(flooringpanel)涉及所有下列以示范性方式公开的内容，而且本领域中的普通技术人员容易理解本发明的背衬层压制件可广泛用于各种用途。
已发现，由于装饰性层压板重现天然材料的性能近几年来已显著地获得改进，因而它们具有广泛的用途。例如，装饰性层压板在家具、橱柜和柜台面的制作中已代替了天然材料。在上述各种用途中，将装饰性表面粘贴在底材，即胶合板、碎料板、刨花板、中密度纤维板等上。通常，将背衬层固定在底材的反面上。由于使用装饰性层压板的家具、橱柜和柜台面以及其他用途通常不会遇到破坏性的环境力，因而装饰性层压板的湿度响应特性无关紧要。
然而，并非所有的装饰性层压板都用于可以容易地控制和监测其所受潮湿的环境之中。例如，地面板材经常容易受到可能损害地板的双重竞争环境的影响。具体而言，所有的地面板材均受到该地面板材之上的“A环境”(即，通常出现在住宅或办公室的受控环境)和该地面板材之下的“B环境”(即，存在于地板、混凝土、地沟等位于地面板材之下的环境)的影响。然而，大多数现有技术并未将地面板材设计成能存在于竞争的A和B环境之间。在现有技术考虑到竞争地A和B环境对地面板材进行设计时，面对所述双重环境，这种现有技术的地面板材只好使用价格高和/或笨重的结构。
如图1所示，地面板材10通常是用装饰层12、底材13和背衬层14生产的。装饰层12一般受到A环境的影响，这种环境通常不出现像B环境那样对背衬层14、继而对底材13造成影响的许多问题。装饰层12通常包括两层酚醛树脂浸渍的牛皮纸16、18，花纹层20和加入了AlO2以增进耐磨性的蜜胺罩面层22。背衬层14，由下而上，通常由蜜胺浸渍的纸24和两层酚醛树脂浸渍的牛皮纸26、28组成。如上所述，底材13可以选自各种材料，即，胶合板、碎料板、刨花板、中密度纤维板等。
本领域的普通技术人员一定会理解，上述装饰层和背衬层纯粹是示范性的。装饰层和背衬层可以采取各种形式并使用各种组合的层合层。
虽然蜜胺浸渍的纸可起防水阻挡层的作用，然而，当其暴露在水蒸气中或相对湿度(通常出现在水从潮湿的地板或混凝土中逸出时)下时，蜜胺层会起不良的反应。同样地，当受潮时，酚醛树脂层和甚至大多数底材往往会显著地膨胀。
从通常使用的板材结构来看，当A和B环境竞争时，装饰层、底材和背衬层会由于这两种环境之间的差异引起反应。在大多数情况下，当物体在相反的方向上受许多力牵引时，安装在两种截然不同和有差别的环境之间的地面板材往往不能保持平整。例如，在B环境中存在着过量的水分，地面板材通常就会沿着其底面膨胀，使该地面板材的侧边向上翘曲(正翘曲)。这种翘曲在美学上和功能上是非常不希望出现的。
就地面板材而言，负翘曲(即，表面层的膨胀使该板材的边向下弯曲)是不常见的，因为地面板材的上表面通常不会受到能导致地面板材的上表面膨胀的环境条件影响。具体而言，通过使用供暖系统、空调、一般的清洁处理等即可很好地控制A环境。例如，在水泼洒在地面上时，通常可以在其对地面板材的面层产生消极影响之前，将水擦干或蒸发到大气中。同样，相对湿度和温度通常可以通过居住在该特定环境中的人们控制。
如果水分的确从A环境进入地面板材并使该地面板材的装饰层膨胀和负翘曲，这种翘曲可以很容易地通过控制A环境加以纠正，对此，人们能容易地控制。当A环境受到控制时，释放出保留在其中的过量水分，该地面板材通常就会恢复到它原来的形状。
此外，与正翘曲相比负翘曲通常不太引人注意。在板材的中心向上弯曲(负翘曲)的场合，大多数消费者不会注意到地面板材轻微的隆起。然而，在正翘曲板材上发现的向上延展的边缘却显而易见。
现有技术早先已试图纠正与地面板材翘曲有关的问题，即，试图平衡用于板材结构中的各层，或使用能抵挡由于水分的存在而产生的翘曲力的强背衬。但是，两种纠正办法都没有完全获得成功。
虽然在层压板的两面受到相同环境条件影响的场合平衡非常成功，但是，当层压板的上表面和底面受到完全不同的环境影响时，平衡就不会产生类似的结果，而这就是翘曲变得显而易见之所在。
当面对B环境的潮湿问题时，设计背衬层所采取的方法是使其与当前整个工业中所采用的测试方法配合。这些测试方法并不考虑A和B环境之间的差别，而是集中在试图平衡板材的相对两面层上的膨胀和收缩。
具体而言，常规的测试方法提出应将板材暴露在湿含量30％-90％下持续一定时间。虽然这种测试在板材的相对两面上受到相同环境影响的场合可能是适当的，但，这不是地面板材遇到的情况。如上所述，地面板材经常受到两种完全不同环境即，地面板材之上的环境(A环境)和地面板材之下的环境(B环境)的影响。早先的测试方法没有考虑这些差别，因此，未能正确地评价地面板材在实际使用中的适合程度。
因此，需要有这样一种背衬层压制件：它易于粘结在底材上并能防止不希望有的水分渗透和氧化。还需要有这样一种地面板材：它不容易受暴露在潮湿环境下而产生的损害影响。另外，也需要已考虑到层压制品的两个相对面上会遇到不同环境影响的层压制品。
因此，本发明的目的是提供一种用来保护底材的背衬层压制件，该背衬层压制件被固定在底材上。该背衬层压制件包括芯和粘结在该芯上的铝覆盖层。该铝覆盖层可抑制水分的渗透和氧化。
本发明的又一个目的是提供一种层压制件，该层压制件包括底材和粘结在该底材上的背衬层压制件，其中，该背衬层压制件可抑制水分的渗透和氧化。该背衬层压制件包括芯和粘结在该芯上的铝覆盖层。该芯直接粘结在底材上，而将铝覆盖层放在该底材的另一边。
本发明的另一个目的是提供一种装饰性板材，该板材包括装饰层和可抑制水分渗透和氧化的背衬层压制件。该背衬层压制件包括芯和粘结在该芯上的铝覆盖层，其中，该芯直接粘结在底材上，而将铝覆盖层放在该底材的另一边。
在参照描述本发明某些实施方案的附图阅读以下详细的说明后，本发明的其他目的和优点显而易见。
图1是现有技术的地面板材的示意图。
图2是本发明的地面板材的示意图。
图3是本发明的铝覆盖层的示意图。
图4是本发明的测试室的透视图。
图5是本发明的小规模测试装置的示意图。
图6是本发明的背衬层的备用实施方案的示意图。
图7是根据本发明制成的层压制件的示意图。
本文中公开了本发明的详细实施方案。然而应该理解的是，所公开的包括各种形式的实施方案仅仅是本发明用来作示范的。因此，本文所公开的细节不应理解为是限制性的，而仅仅是作为权利要求书的基础和作为给本领域的技术人员讲解怎样制作和/或使用本发明的基础。
如上所述，本发明涉及热熔合的铝/酚醛背衬层压制件。该背衬层压制件是为易受潮湿影响的材料用作背衬层而设计的。例如，本发明的背衬层压制件可以用来生产地面板材。参阅图2，图中公开了本发明的地面板材32。本发明的地面板材32不仅是憎水的而且是充分防水的。如同常规的地面板材一样，本发明的地面板材32包括装饰层34、底材35和背衬层36(或背衬层压制件)。采用常规的方法将装饰层34和背衬层36分别粘结在底材35上，以形成本发明的地面板材32。
示范性的装饰层34包括两层酚醛树脂浸渍的牛皮纸38、40，花纹层42和包含了AlO2以增进耐磨性的罩面层44。树脂浸渍的底层38，即装饰层34的背面，是用砂打磨了的以便与底材35粘结。
上述装饰层34被认为是本发明可以采用的示范性装饰层。在不脱离本发明精神的情况下，装饰层可以采取各种不同的形式和使用各种组合的层合层。因此，在不脱离本发明精神的情况下，本发明背衬层36的树脂浸渍层可以改变以便与装饰层34中的变化相配。
根据本发明优选的实施方案，背衬层36，由下而上，是由疏水的防水层46和3层酚醛树脂浸渍的牛皮纸48、50、52组成的背衬层压制件。如同装饰层34的树脂浸渍的底层38一样，背衬层36的树脂浸渍的顶层52也是用砂打磨了的以便与底材35粘结。
疏水的防水层46优选覆盖的铝箔。参阅图3，铝箔53覆盖在具有树脂54的一面上，以便于在高压和加热下能与酚醛树脂芯热熔合。在不脱离本发明精神的情况下，虽然可以采用其他涂料，然而根据本发明优选的实施方案，优选采用氨基甲酸乙酯。
可将铝箔53覆盖在具有树脂55的另一面上，该树脂可抑制水分渗透和防止铝箔氧化。在不脱离本发明精神的情况下，虽然可以采用其他涂料，然而根据本发明优选的实施方案，优选采用环氧树脂。
此外，根据本发明优选的实施方案虽然采用了酚醛树脂浸渍的牛皮纸，然而，在不脱离本发明精神的情况下，也可以采用其他树脂浸渍的纸(或类似的材料)。
底材35优选的是聚(丙烯腈-c-丁二烯-c-苯乙烯)(ABS)泡沫。1997年11月25日提交的共同转让的美国专利申请系列号08/978,026，题为“聚合物泡沫底材及其与装饰性表面的配合使用(POLYMERIC FOAM SUBSTRATE AND ITS USE IN COMBINATION WITHDECORATIVE SURFACES)”公开了可以用于本发明的ABS底材。因此，将美国专利申请系列号08/978,026引入本文作为参考。虽然公开了供图2中公开的实施方案之用的ABS泡沫，但在本发明的另一个实施方案中使用了其他的底材材料而不脱离本发明的精神。
背衬层36和底材35的结构导致产生防水的地面板材32，该地面板材不容易受通常出现在B环境的有害环境条件的影响。具体而言，ABS底材35和铝覆盖层46形成水分阻挡层，该阻挡层可保护树脂浸渍的层48、50、52免于受水分的不良影响。
不仅希望防止水分渗透进入背衬层36，而且还要保持板材32原来生产时的水含量，以防止该板材翘曲。本发明把注意力集中在抵消A和B环境之间的差异，无论是涉及-极湿还是极干的差异对板材特性的影响上。
将树脂浸渍的层48、50、52保持在本发明的背衬层36中以平衡通常出现在装饰层中的树脂浸渍层，该装饰层可与公开的背衬层36一起使用。即，由于温度和湿度作用的结果使装饰层34和背衬层36中的树脂浸渍层同样地膨胀和收缩，以使地面板材32基本上保持平整的形状。如果背衬层36中不包括树脂浸渍层48、50、52，那么，与背衬层36相比装饰层34就会以不同的比例膨胀和收缩。这会导致地面板材32翘曲成不希望有的样子。因此，本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离本发明精神的情况下，酚醛树脂层可以改变，但必须使背衬层36和装饰层34之间保持平衡关系。
本发明的地面板材32已实质上进行了测试以评价其对于通常在B环境中遇到的湿度的反应。根据本发明优选的实施方案，将地面板材32在环境控制室56(参见图4)中进行测试。具体而言，将粘结的氨基甲酸乙酯垫58放置在完全覆盖环境控制室56底层的位置上。垫58优选的是E.R.Carpenter，Co.，Temple，Texas生产的REBONDTM。垫58以其底面向上的方向放置(这可增进该垫对吸收泼洒在其上的水的能力)。然后，将垫58用水浸泡以模拟极湿的B环境。
将地面板材32放置在水浸泡过的垫58上，好像它们是放置在普通地板上一样。照这样，地面板材32被放置在覆盖整个控制室56底层的位置上，并将嵌板(molding)放置在该地板各边的周围。如果垫58露出一部分，则可用ABS片覆盖以避免水蒸发。
一当地面板材32适当地放置在湿的垫58上，室56内的环境条件在7天的期间中改变：温度从约50° F到120° F(10℃-49℃)，相对湿度从约0％到95％。在该环境中7天后，观察地面板材32，发现其基本上仍保持平整。
用现有技术的地面板材进行了对照试验。所有测试过的对照板材由于测试条件的影响基本上均出现翘曲和降级。
还进行了类似的小规模试验(参见图5)。具体而言，泡沫垫62放置在其大小能容纳一块或两块地面板材32的钢盘64中。用水浸泡泡沫垫62，然后将板材32以铝覆盖层46朝下放置在垫62上。其余露出的垫62用ABS片64覆盖，以避免水不希望地从垫62蒸发。然后，让板材32放置大约16小时，此后，在钢盘64之上用热源66将该地面板材32的装饰表面34加热。热源66保持在上面约7小时，在此期间温度达到约125°F(52℃)。加热7小时后，将该地面板材32取出并加以研究。
如同大规模试验一样，本发明的地面板材32没有出现翘曲而仍基本上保持平整。此外，用现有技术的地面板材进行了对照试验。所有测试过的对照板材由于测试条件的影响基本上均呈现出翘曲和降级。
根据本发明，同样可以将铝覆盖层的潮湿阻挡层特性以及铝覆盖层和酚醛树脂浸渍的牛皮纸之间的粘结特性与常规的背衬层结合。具体而言，参照图6，上述蜜胺层可容易地用铝覆盖层68替换以产生更不容易受水分的不良影响的背衬层70和底层76。
当铝覆盖层68这样粘贴时，所得到的背衬层70包括，由下而上，铝覆盖层68和两层酚醛树脂浸渍的牛皮纸72、74。如同图2中公开的实施方案一样，在不脱离本发明精神的情况下，该树脂浸渍层可以改变以适应不同的用途。背衬层68粘结到中密度纤维板底材76上。使用时，铝覆盖层68可保护树脂浸渍层72、74和底材76免于受可能在B环境中遇到的潮湿的影响。
这样，就可以制成具有中密度纤维板底材或其他受潮湿不良影响的基底材料的常规地面板材，以致它们能抗通常在B环境中出现的潮湿问题。具体而言，铝覆盖层可防止水蒸气渗透进入背衬层，否则，就会造成翘曲。
图7中公开了另一种背衬层/底材80的实施方案。该实施方案仅包括底材82和铝覆盖层84。在不脱离本发明精神的情况下，虽然可以采用其他基底材料，然而底材82优选ABS泡沫。通常包括树脂浸渍层以便与常规装饰层中存在的树脂浸渍层相当。在装饰层是自动平衡的场合，可以采用包括ABS泡沫层82和铝覆盖层84的背衬层/底材80。
此外，虽然已公开了上述供制作防水地面板材之用层压板，然而，不同层压板的特性使它们在遇到双重环境的场合能适用于各种广泛的用途。例如，该层压板可以用作天花板、外墙板和内墙板、壁板、柜台面、家具或在板材的相对面上遇到任何不同环境的情况下使用。
本领域的普通技术人员会容易理解所公开的层压板的一些层可用于许多用途。例如，采用其间没有底材的背衬层和装饰层是可以的，同样，采用具有各种底材而没有装饰层的背衬层也是合乎要求的。虽然有一些可以采用的实例，但是，不应将它们认为是限制性的。
虽然已展示了优选的实施方案并作了描述，但应该理解的是，这绝不意味着本发明受上述公开的限制，而旨在覆盖如所附权利要求书中所限定的所有属于本发明的精神和范围的改进和备用结构。