CN104919120A - 稳定的地板产品及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于地板的制造物品，包括地板面板，该地板面板适于与另一对应适配的地板面板互锁连接，该物品具有带一个或多个元件的至少一个边缘，所述一个或多个元件形成为以使得它们是可操作的以与和前述另一对应适配的地板面板有关的一个或多个互补元件配合，该物品进一步包括摩擦衬底材料，该衬底材料在接触物品下方的表面时对该表面不具有粘性，但是对于相对于该表面的运动具有阻力；以及用于制造物品的方法。

Description

稳定的地板产品及其制造方法

优先权信息

本申请要求于2012年9月19日提交的序列号61/702,992的美国申请以及于2013年9月18日提交的序列号14/030,580的美国申请的优先权，前述美国申请的主题通过参考而被并入于此。

技术领域

本发明涉及地板产品，其包括层合地板面板例如地板砖，所述面板适于使得相邻单元的地板产品能够彼此互锁。

背景技术

在地板行业，对于地板产品的安全性和耐用性考越来越敏感，包括最小化该地板产品安装后的运动，同时提高耐用性并保持有吸引力的性能状况。一个特别紧迫的困境是高度合意的互锁机构例如舌部-凹槽***的利用，用于将各个单元的地板产品连接在一起而这些单元在与下方覆盖的表面接触时不会偏移和/或运动。

具有互锁元件的产品的例子公开在：美国专利号6,584,747、7,516,587和6,684,592；美国专利公开号2008/0138560和2005/0144880；以及欧洲专利公开号0,843,763和1,024,234中，它们在此通过参考并引入。在一种互锁机构中，地板产品(例如，地板面板)在至少两个相对边缘上可包含在一个边缘上具有舌部元件而在另一个边缘上具有凹槽元件的边缘轮廓。通过解释，面板经由舌部-凹槽接头通过将第一面板的一个边缘上的舌部***到第二面板的相连边缘上的凹槽中而互连。困境出现了，因为尽管舌部-凹槽或者其它的互锁接头以某些方式是高度合意的，但同时它会妨碍地板面板在下方表面上的稳定性和牵引性的获得。这样，一方面，互锁连接是牢固、有效且方便的。但是，另一方面，通过互锁连接来固定面板还会导致缺乏稳定性不足。如果通常的做法，互锁连接按照惯例仅在矩形产品的两个相对侧面上，情况尤其如此，因为在所有四个侧面上的互锁引入不期望的困难。这影响到互锁地板产品的性能状况，因为如前所述仅在两个侧面上互连的产品单元在没有锚定到其下的表面时会移动。存在蠕动错位的美学缺点，尤其是相邻面板在它们的边缘处的重叠部分。在面板宽度上的甚至小的移动的累积效应会在面板接口处导致堆积以及因此的不平。这是看不见的。甚至更重要的是，如果由于面板的堆叠造成表面不平或者产品在脚下运动，则前述移动具有带来伤害的危险，其中前述的堆叠或产品在脚下运动会导致下沉等。

为了充分固定产品，一种方法是用粘结剂将地板产品固定到它的下层。但是，利用互锁机构的好处，即由于省略了粘结剂易于安装，会消失。而且，使用粘结剂会是麻烦的，因为移除产品是费力的，并且会导致产品在下方表面上出现瑕疵。

不仅天然地板材料以及人工合成地板材料，而且明显地层合地板，前述情况都属实。层合地板已经变得特别流行，因为它提供超过天然地板材料的若干优点，例如更低的成本、易于更换以及重量更轻，其还提供超过人工合成材料的优点，例如改进的耐用性、耐磨损性和良好的减震能力。而且，层合地板特别有吸引力的方面是它相对于其它类型的地板面板而言在降低厚度方面存在潜力。也就是说，更厚的面板具有两个重大缺点，它们需要更多的材料来生产，并且它们更重。这些因素增大了生产和运输成本，这然后通过更高的地板面板价格的形式转嫁到消费者。此外，更厚的地板产品带来环境后果，例如，在更大体积和重量的更厚的地板产品时带来的燃料消耗增大，以及搬运困难。(上述问题在遵守政府规章以及符合使得人们宣扬竞争性优点的事实的民用标准二者方面变得复杂。)相应地，层合产品越来越具有吸引力，然而层合产品经由互锁元件的互连同样受到更多传统产品所具有的问题的折磨。

如果能够实现具有互锁机构的特征但对不稳定性和脚下不平更不敏感的天然的、人工合成的以及尤其是层合的地板产品，这将是本领域巨大的进步。

发明内容

鉴于前面的情况，本发明的目的是提供一种更安全的互锁地板产品。

本发明的另一目的是提供一种互锁地板产品，其中不稳定性和脚下不平(non-uniformity)得以减轻。

本发明的再一目的是提供一种互锁地板产品，其包括摩擦衬底材料，该材料减轻产品抵靠着它置放在其上的表面的运动。

本发明的又一目的是提供一种互锁地板产品，其对所述产品抵靠着该产品置放于其上但未粘接固定到其上的表面而产生的运动具有耐性。

本发明的又一目的是提供一种互锁地板产品，其对于消费者而言更易于安装。

本发明的甚至另一目的是提供一种制造这样的地板产品的方法。

这些以及其它目的通过如下的本发明的实施而得以实现。

在第一方面，本发明涉及一种适用于地板的制造物品，所述制造物品包括地板面板，该地板面板适于与另一对应适配的地板面板互锁连接，该物品具有带一个或多个元件的至少一个边缘，所述一个或多个元件形成为以使得它们是可操作的以与和前述另一对应适配的地板面板有关的一个或多个互补元件配合，该物品进一步包括摩擦衬底材料，该衬底材料在接触物品下方的表面时对该表面不具有粘性，但是对于相对于该表面的运动具有阻力。

在另一方面，本发明涉及一种制造适用于地板的制造物品的方法，所述物品包括地板面板，该地板面板适于与另一对应适配的地板面板互锁连接，因为该物品具有带一个或多个元件的至少一个边缘，所述一个或多个元件形成为以使得它们是可操作的以与前述另一对应适配的地板面板的一个或多个互补元件配合，所述方法包括设置摩擦衬底材料在地板面板上，所述材料在接触物品下方的表面时对该表面不具有粘性，但是对于相对于该表面的运动具有阻力。

措辞“适配”、“形成”和“相连”——当在此关于连接地板产品(例如，面板)的互锁元件而被利用时——应当被理解为包括用于共同结合相邻的地板产品(例如地板面板)的元件，而不管互锁元件是与地板面板一体地生产的，还是单独制造并随后直接地或通过一个或多个中间部件间接地附连到面板的。这样，地板面板可以例如利用模具定制，该模具容纳面板的前体材料，所述模具包括允许将期望的互锁元件作为地板面板的在其一个或多个边缘处的未分开的延伸部而进行生产的部分。另一方面，能够想到，互锁元件可以以单独的操作进行生产，在生产后但在使用前附连到面板。相应地，本发明的地板产品和方法在它们的最广的实施方式中并不排除任何形式的这样的互锁元件。

本发明比现有技术具有明显的优点。这样，保留了在安装、使用和移除没有施加粘结剂的互锁地板产品时伴随的期望的效率、美观和方便性，但是这样的没有施加粘结剂的互锁产品通常却没有伴随着不稳定性，尤其是在运动时。而且，暴露于湿气和碱对地板产品的损坏效果通过本发明同样得以减轻，因为摩擦衬底材料可以防止湿气和碱的通过。

更具体地，本发明的实践带来实质性优点。通过本发明，不仅互锁连接件的不期望的效果—例如面板的运动和累积的堆叠—得以减少，而且互锁机构的有吸引力的性能特征得以保持。这还包括保留由避免粘接地板产品到下方产品而带来的有利的“光亮度(optics)”

作为本发明的一部分，不期望的地板产品运动以及其它不稳定性的缓解并没有伴随着互锁地板的期望特征的明显下滑。我们的减少运动以及其它不稳定性的创新的方法的成功是传统实践一直无法提供的，因此不是预想得到的。

本发明的优点通过结合附图阅读下面的详细描述将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的制造物品的横截面视图；

图2是根据本发明的包括层合地板面板的制造物品的横截面视图；

图3是示出根据本发明的互锁特征的制造物品的示意性透视图。

具体实施方式

本发明的中心方面是这样的发现：提供一种互锁地板产品例如面板，其具有摩擦衬底材料，该材料对抵靠着面板置放于其上的表面的运动具有耐性，这有效地减轻在面板的安装期间和安装之后面板的不期望的不稳定性。本发明延伸到所有形式的地板产品，不管是天然的还是人工合成材料的或者其组合，包括层合面板，尤其是根据本发明的具有降低的厚度的这样的面板，公开在于2011年5月24日提交的美国专利申请13/114,873中，该美国专利申请的主题在此通过参考而并入。优选地，面板设置有摩擦衬底材料，该材料相对于面板布置在其上的表面的组成材料具有摩擦系数，典型地静摩擦或者动摩擦系数。因此，所述系数表现出相当的摩擦以足以实现本发明的目的，包括实现运动减少，与否则如果不实施本发明会发生的运动相比，优选地减少至少百分之五十，尤其减少百分之七十五。

通过解释的方式，与本发明相关的摩擦是抵抗两个固体物体在接触时的相对横向运动的干摩擦。干摩擦的两个物体是在非运动表面之间的静摩擦，以及在运动表面之间的动摩擦(有时称作滑动摩擦或者动态摩擦)。摩擦系数(“COF”)是无量纲的标量值，其描述在两个主体之间的摩擦力与将它们挤压在一起的力的比率。COF取决于所用材料；例如，冰在钢上具有低的COF，而橡胶在路面上具有高的COF。对于相对于彼此静止的表面，静摩擦系数是所关心的参数。对于相对运动的表面，相关参数是动摩擦系数。COF是经验值——它必须通过试验来测量，而不能通过计算获得。更粗糙的表面倾向于具有更高的有效值。静摩擦系数和动摩擦系数都取决于接触的一对表面；对于给定的一对表面，静摩擦系数往往大于动摩擦***；在有些情况下，两个摩擦系数相等。尽管经常讲COF是“材料属性”，但是，它更应该被归类为“***属性”。不同于真实材料属性(例如电导率、绝缘常数、屈服强度)，对于任何两种材料的COF取决于***变量，如温度、速度、大气压以及现在通常描述的老化次数和反老化次数以及材料之间的界面的几何属性。当然，关于本发明的目的而言，静摩擦和动摩擦是不同的。相应地，如果瞬间滑动发生，则静摩擦不再适用—两个表面之间的摩擦然后被称作动摩擦。当运动迫近时的最大值的静摩擦有时称作极限摩擦，尽管该术语并不通用。它也称作附着摩擦力(traction)。当两个物体相对于彼此运动并且一起摩擦(如在地上滑动)时，动(动态)摩擦发生。动摩擦现在在很多情形里理解为主要由表面之间的化学粘合所致；然而，在许多其它情形中，主要是粗糙度的影响，例如橡胶相对于道路的摩擦。总的来说，静摩擦逻辑上是更显著的参数，因为典型情况是，确实防止面板运动比使得它一定程度平移更好；虽然如此，一旦运动阈值被超过，对这样的运动程度的提高的阻止性是有利的。

从前面的情形来看，显然地，COF—无论是静摩擦还是动摩擦—由摩擦衬底材料确定，因为它与下面的表面材料相互作用。但是，无量纲系数被有用地(但非必须地)限定为至少0.3(静摩擦)、0.2(动摩擦)；优选至少0.5(静摩擦)、0.3(动摩擦)。更具体地，所述系数可以限定为在0.3-1.3(静摩擦)和0.2-1.2(动摩擦)的范围内，不管摩擦衬底材料和下方的表面材料的特定组合如何。所述范围优选地为0.5-1.3(静摩擦)和0.3-1.1(动摩擦)。这样，用于地板产品的摩擦衬底材料必需基于它们与特定的下方表面的各相互作用而进行选取。

摩擦衬底材料可以是天然的或者人工合成的物质，或者天然和人工合成物质的组合。典型地，它为聚合物属性的。摩擦衬底材料的示例性的类型为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸物、乳胶、橡胶、氯丁橡胶和涂覆的或者天然的植物。

摩擦衬底材料基于地板产品将布置在其上的物质而进行选取。所述物质典型地为水泥，但是它也可以是其它物质，例如木头、橡胶、塑料、柏油等等。摩擦衬底材料和下方表面的各构成相配合以获得期望的系数。

现参照附图更详细地描述本发明所涵盖的制造物品。在此及后描述的个体层厚度是示例性的而不是限制性的。

在有利的实施例中，本发明的产品和方法是这样的：地板面板的底侧和摩擦衬底层邻接。如果面板是非层合的，横截面如图1所示。另一方面，如果面板是层合结构的，在摩擦衬底材料的上方具有多个层，如图2所示。总的来说，多层的层合件可以包括平衡层、压花层和第一和第二稳定层中的一个或多个。耐磨层直接邻接设计层的表面，在邻接设计层的相对的耐磨层的表面上具有保护层，并且结构衬底层通过中间层邻接设计层的相对表面，所述中间层包括所述第二稳定层、所述平衡层、所述第一稳定层和所述压花层，它们可以是前述顺序或者可以是不同顺序，可以理解，中间层是可选择的，并且它们中的任何一个或多个可以被省略。

具体参照图1，其示出了单层面板10、面板置放于其上的(典型地在面板下方)表面20和介于它们之间的摩擦衬底材料30。单层面板10包括互锁机构，互锁机构包括互补部件10A和10B。具体地，第一面板10的互锁部件10A配置为与第二面板10的互锁部件l0B锁定。对于图2，示出了面板中的五层(未按比例示出)。从顶部到底部，它们为：保护涂层、耐磨层、设计层、压花层和结构衬底层。这些层在图2中分别为元件110、120、130、140和150。面板包括互锁机构(为了简洁未示出)，例如如图1的部件10A和l0B的那种。下面的表面是元件160，摩擦衬底材料是元件170。摩擦衬底材料170可贴附到结构衬底层150。

保护涂层110用作用于产生光泽的主要机构以及用于防止磨损的第一线的阻挡物。保护涂层可以被调节以提供用于不同的光泽，例如高光泽或者低光泽。在优选实施例中，保护涂层具有大约0.085-0.115毫米的生产前厚度。在另一实施例中，保护涂层具有低于0.144毫米的生产前厚度。

设计层130提供地板砖的主要可视部件。该层是聚氯乙烯或者其它地板设计聚合物的，并且典型地为压印膜形式的，或者以其他方式装饰有适当的装饰以给予地板期望的外观，例如木头设计。它通常位于透明的耐磨层下面以使得主要的视觉显示是在设计层上的装饰。在优选实施例中，设计层具有大约0.05-0.13毫米的生产前厚度。在另一实施例中，设计层具有低于0.16毫米的生产前厚度。

耐磨层120是主要的保护层并且位于设计层130上方。虽然保护涂层最初提供屏蔽，但是它在使用后被磨损掉。耐磨层提供长期的耐磨性，其防止对设计层造成损坏。在优选实施例中，耐磨层具有大约0.45-0.5毫米的生产后厚度。在另一实施例中，耐磨层具有低于0.688毫米的生产后厚度。

压花层140帮助提供更现实主义的视觉效果，例如通过增加纹理外观。在一个实施例中，当地板面板包含离散的平衡层时，压花层140具有大约0.95-1.05毫米的生产前厚度。在另一实施例中，当地板面板包含离散的平衡层时，压花层140具有低于1.31毫米的生产前厚度。在另一实施例中，当地板面板并不包含离散的平衡层时，压花层140具有大约2.25-2.35毫米的生产前厚度。在另一实施例中，当地板面板并不包含离散的平衡层时，压花层140具有低于2.94毫米的生产前厚度。

结构垫层150位于设计层下方并提供对耐磨层的变形或者压力的平衡。结构衬底层150是最不多孔的层，该降低的渗透性防止液体从下面进入到地板。在优选实施例中，结构衬底层150具有大约0.95-1.05毫米的生产前厚度。在另一实施例中，结构衬底层150具有低于1.31毫米的生产前厚度。在优选实施例中，摩擦衬底材料170贴附或者附连到结构衬底层150。

摩擦衬底材料30(图1)和摩擦衬底材料170(图2)二者的进一步的重要功能是，在本发明的优选实施例中，它们构成防止水性流体进入的材料。这样，地板受到衬底材料的保护到有帮助的程度以防止捕获在其下方的湿气的潜在破坏效果；以及在其中地板面板是包括相对低渗透性的衬底层的层合件的情形下，摩擦衬底材料提高对液体的既有阻止性。而且，因为衬底材料实际上并不与碱性物质反应，渗出物中的任何碱性内容物或者碱性物质的任何其它侵入被阻止。这样，地板可以更有效地受到保护以免遭存在的碱性物质的破坏性影响。

在本发明的又另一方面，互锁机构310，320和330的各例子示出在图3中。

将认识到，在本发明的情形中，如果一个“层”靠近或者接近—但未必直接相邻—设计层，则该“层”“紧邻”我们的层合地板面板的“设计层”的一个表面或另一表面。在所述“层”和“设计层”之间可以介入有一个或多个其它层，如图包括在此的附图中所示的。如从附图中更清楚示出的，一个“层”“紧邻”设计层的一个“表面”是指，该“层”相对于设计层的相对表面更靠近设计层的所述“表面”。耐磨层和结构衬底层每个“紧邻”设计层的相应表面。

本发明的地板产品可以通过一方法来制造，该方法包括定位摩擦衬底材料在底侧的全部或者一部分上(也就是，地板面板的侧面用于与待覆盖的表面接触)。该定位可以借助于将衬底材料通过施加热和压力而附连到面板和摩擦衬底材料的组装件而得以实施。因为面板的厚度和特征在一个实施例中与另一实施例中不同，所以将需要不同量的热和压力来分别施加到不同实施例的组合。摩擦衬底材料还可以通过粘结剂附连到地板面板的底侧。替代地，该定位可以借助于用衬底材料覆盖地板面板的底侧的全部或一部分而得以实施，所述衬底材料可以为临时沉积和固化在底侧上。在任何情形中，一旦获悉在此的教导，本领域技术人员通过常规的经验外推而无需上升到另一发明的高度的试验就能够确定用于处理前面的组装件以产生本发明的制造物品的适当条件。更不用说，热和压力或者其它的固化条件的应用对于固定摩擦衬底材料到面板是优选有效的，但是充分控制以使得热和/或压力(任选地与一个或多个其它主要条件的组合)或者其它的固化条件并不会是会损坏任何的组成材料由此地板产品或者所追求的它的任何属性实质上被妥协的的程度或者持续时间(duration)。

相应地，如上所述，提供了具有适当的摩擦衬底材料同时保持了质量和结构完整性的可互锁的地板面板的各实施例。

形成本发明的各元件的所述本发明的前面部件意在为示例性的而不是限制性的。将执行与所述部件相同或者相似功能的许多适当的部件意在包括于本发明的范围内。这样的其它部件可以包括例如在本发明提出之后发展出来的部件。

Claims (17)

1.一种适用于地板的制造物品，包括地板面板，该地板面板适于与另一对应适配的地板面板互锁连接，所述物品具有带一个或多个元件的至少一个边缘，所述一个或多个元件形成为以使得它们是可操作的以与和前述另一对应适配的地板面板有关的一个或多个互补元件配合，所述物品进一步包括摩擦衬底材料，该衬底材料在接触所述物品下方的表面时对该表面不具有粘性，但是对于相对于该表面的运动具有阻力。

2.如权利要求1所述的制造物品，其中，所述物品的所述至少一个边缘设置有舌部或者凹槽元件，该舌部或者凹槽元件是可操作的以与所述另一对应适配的地板面板上的互补舌部或者凹槽元件互锁。

3.如权利要求1所述的制造物品，其中，所述衬底材料具有0.3-1.3的静摩擦系数。

4.如权利要求1所述的制造物品，其中，所述衬底材料具有0.5-1.3的静摩擦系数。

5.如权利要求1所述的制造物品，其中，所述衬底材料具有0.2-1.2的动摩擦系数。

6.如权利要求5所述的制造物品，其中，所述衬底材料具有0.3-1.1的动摩擦系数。

7.如权利要求1所述的制造物品，其中，所述摩擦衬底材料包括一种或多种聚合物物质。

8.如权利要求7所述的制造物品，其中，所述聚合物物质的每一种选自包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸物、乳胶、改性或者包覆橡胶和氯丁橡胶的组。

9.一种制造适用于地板的制造物品的方法，所述物品包括地板面板，该地板面板适于与另一对应适配的地板面板互锁连接，因为该物品具有带一个或多个元件的至少一个边缘，所述一个或多个元件形成为以使得它们是可操作的以与和前述另一对应适配的地板面板有关的一个或多个互补元件配合，所述方法包括定位摩擦衬底材料在地板面板上，所述材料在接触所述物品下方的表面时对该表面不具有粘性，但是对于相对于该表面的运动具有阻力。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述衬底材料具有0.3-1.3的静摩擦系数。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述衬底材料具有0.5-1.3的静摩擦系数。

12.如权利要求9所述的方法，其中，所述衬底材料具有0.2-1.2的动摩擦系数。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述衬底材料具有0.3-1.1的动摩擦系数。

14.如权利要求9所述的方法，其中，所述物品的所述至少一个边缘所述物品的所述至少一个边缘设置有舌部或者凹槽元件，该舌部或者凹槽元件是可操作的以与所述另一对应适配的地板面板上的互补舌部或者凹槽元件互锁。

15.如权利要求9所述的方法，所述方法包括定位摩擦衬底材料在地板面板上，这是通过借助于施加有效量的热和压力到所述材料和面板而附连所述材料到所述面板，通过粘结剂将所述材料附连到所述面板，或者通过在所述材料位于所述面板上时固化所述材料而将所述材料附连到所述面板，而实现的。

16.如权利要求9所述的方法，其中，所述摩擦衬底材料包括一种或多种聚合物物质。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述聚合物物质的每一种选自包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸物、乳胶、改性或者包覆橡胶和氯丁橡胶的组。