專利名稱：地毯塊,制備地毯塊的方法以及用于制備地毯塊的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地毯塊，制備地毯塊的方法以及用于制備地毯塊的組合物。
背景技術(shù)：
地毯，例如組合地毯或有背襯的地毯塊，通常被制成簇絨或熔結(jié)的地毯材料，其具 有耐磨纖維或毛絨表面，絨頭紗從該表面向上突出。地毯塊與普通的簇絨地毯或其它纖維 面地毯的生產(chǎn)不同，因?yàn)槠胀ǖ靥翰恍枰罅康囊r底層。在地毯塊中，需要熱塑性襯底層的 主體堅(jiān)固穩(wěn)定以固定地毯塊使之能具有組合地毯塊的功能。通常襯底層具有高填充量(例 如石灰石)并與多種網(wǎng)格材料例如玻璃纖維、聚酯或其組合一起使用以提供形穩(wěn)性。通常 熱塑性襯底層是一層或多層的聚氯乙烯層。舉例而言，簇絨地毯塊通常包括初級襯底基層片材例如聚酯，其具有大量的毛絨 紗，例如Nylon ，穿過初級襯底形成圈絨或割絨(地毯絨頭)的耐磨表面。該初級襯底被 用于將地毯紗線簇合并提供產(chǎn)品所需面料。可將諸如EVA(聚乙烯醋酸乙烯)或羧基化苯 乙烯-丁二烯-苯乙烯的膠乳類材料的預(yù)涂層涂敷在背(底)面將紗結(jié)合至初級襯底并有 助于將初級襯底固定至襯底層。該襯底層可由第一 PVC層、玻璃纖維層和第二PVC層(再 回層(reback layer))組成——第一層PVC將初級襯底與玻璃纖維層結(jié)合，該玻璃纖維層 確保地毯塊的形穩(wěn)性，且第二層PVC粘合其上方的層并提供地毯塊最終的襯底。在上述地毯塊另一可選擇的結(jié)構(gòu)中，用浙青層代替PVC層。熔結(jié)地毯通常具有與簇絨地毯類似的襯底，但熔結(jié)地毯有大量植入粘合劑層中的 尼龍或其它適宜纖維材料的割絨紗，所述粘合劑特別是熱塑性粘合劑如PVC或熱熔粘合 劑，其可被進(jìn)一步層壓至諸如玻璃纖維、Nylon 、聚丙烯或聚酯的織造或非織造材料的增 強(qiáng)層或基質(zhì)層。大量的纖維紗被粘在該粘性底層上并通常由此豎直地伸展以形成耐磨表上述結(jié)構(gòu)存在的缺點(diǎn)是最終的地毯塊不是非常柔韌且重量大。上述結(jié)構(gòu)還存在的 缺點(diǎn)是該地毯塊由對環(huán)境不利的材料制造。例如用于襯底層中的增塑劑可來源于石油工業(yè) 且所使用的一種D0P(鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯)被列為潛在的致癌物。期望提供比以前的地毯塊結(jié)構(gòu)更輕的地毯塊。還期望提供由對環(huán)境更有利的材料 制成的地毯塊。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是基本上克服或至少改進(jìn)一種或多種上述缺點(diǎn)，或者至少提供適宜 的選擇。定義下述是可有助于理解本發(fā)明說明書的一些定義。這些旨在作為通常的定義且絕不 是將本發(fā)明的范圍僅限于這些術(shù)語，而是列出以更好地理解下述描述。除非上下文另有說明或明確指出與之相反，本發(fā)明作為單數(shù)的數(shù)字、步驟或組成 部分所敘述的數(shù)字、步驟或組成部分無疑包括所敘述的數(shù)字、步驟或組成部分的單數(shù)或復(fù) 數(shù)形式。
全部說明書，除非內(nèi)容另有說明，措辭“包括(comprise)”或其變形例如“包括 (comprises) ”或“包括(comprising) ”，應(yīng)當(dāng)理解為意在包含所述步驟、組成部分或數(shù)字或 者步驟、組成部分或數(shù)字的組，但不排除任何其它的步驟、組成部分或數(shù)字或者組成部分或 數(shù)字的組。因此在本說明書的上下文中，術(shù)語“包括”意思是“主要包括，但不一定僅包括”應(yīng)當(dāng)理解，盡管已經(jīng)按照“層”給出了本發(fā)明地毯塊的描述，但下述處理的地毯塊 是結(jié)合起來的整體結(jié)構(gòu)，其中各層不一定是容易辨別的或可彼此移動的。發(fā)明概述本發(fā)明的第一方面提供了用于制備地毯塊的預(yù)涂布組合物，其包含至少一種由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物；至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物；至少一種增稠劑；和水。本發(fā)明的第二方面提供了制備預(yù)涂布的初級襯底的方法，其包括提供包括纖維表面和底面的初級襯底層，通過向該層涂敷第一方面的預(yù)涂布組合物來預(yù)涂布初級襯底層的底面。本發(fā)明的第三方面提供了預(yù)涂布的初級襯底，其包括具有纖維表面和底面的初級襯底；該初級襯底底面上的預(yù)涂布層，所述預(yù)涂布層由包含以下的組合物形成至少一種由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物；至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物；至少一種增稠劑；和水。本發(fā)明的第四方面提供了制備地板覆蓋物的方法，其包括提供具有纖維表面和底面的初級襯底；通過涂敷第一方面的預(yù)涂布組合物來預(yù)涂布初級襯底層的底面；將襯底層鋪至預(yù)涂布的初級襯底層，以及使預(yù)涂布組合物固化。本發(fā)明的第五方面提供了地板覆蓋物，其包括具有纖維表面和底面的初級襯底；該初級襯底底面上的固化的預(yù)涂布層，所述預(yù)涂布層由包含以下的組合物形成至少一種由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物；至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物；至少一種增稠劑；和水。和固定至該初級襯底的襯底層。本發(fā)明的第六方面提供了制備地毯塊的方法，其包括將第一層熱塑性樹脂增塑溶膠涂布在載體表面上；任選地將尺寸穩(wěn)定的片層材料置于第一層的最上表面上，并加熱該層以使該層膠 化并固定片層材料；
任選地將第二層熱塑性樹脂增塑溶膠鋪至第一層的膠化表面上；用第一方面的組合物預(yù)涂布具有纖維抗磨表面的初級襯底的底面；任選地將熱塑性樹脂增塑溶膠涂布于預(yù)涂布層上；將預(yù)涂布的初級襯底置于第一或第二熱塑性樹脂層的增塑溶膠的最上表面上；加熱如此形成的地毯以將熱塑層熔合形成整體熔合的襯底層，使地毯冷卻，以及將地毯切割成地毯塊。本發(fā)明的第七方面提供了由第六方面的方法制備的地毯塊。本發(fā)明的第八方面提供了回收玻璃在用于制造地毯塊的增塑溶膠中作為填充劑 的用途。本發(fā)明的第九方面提供了用于制備地毯塊的組合物，其包含熱塑性樹脂；至少一種增塑劑；禾口回收玻璃或者回收玻璃和石灰石。本發(fā)明的第十方面提供了用于制備地毯塊的組合物，其包含熱塑性樹脂；增塑劑，其為環(huán)氧化豆油與蓖麻油醋酸酯的混合物，且必要時加入粘度改進(jìn)劑；和填充劑。本發(fā)明的第十一方面提供了制備地板覆蓋物的方法，其包括提供具有纖維表面和底面的初級襯底；將襯底層鋪至初級襯底層，該襯底層包括由第九方面或第十方面的組合物形成的層。本發(fā)明的第十二方面提供了地板覆蓋物，其包括具有纖維表面和底面的初級襯底；和固定至初級襯底的襯底層，該襯底層包括由第九方面或第十方面的組合物形成的層。本發(fā)明的第十三方面提供了制備地毯塊的方法，其包括將第一層熱塑性樹脂增塑溶膠涂布在載體表面上；任選地將尺寸穩(wěn)定的片層材料置于第一層的最上表面上，并加熱該層以使該層膠 化并固定片層材料；任選地將第二層熱塑性樹脂增塑溶膠鋪至第一層的膠化表面上，第一層或第二層 中的至少一種的熱塑性樹脂由第九方面或第十方面的組合物形成；任選地用第一方面的組合物預(yù)涂布具有纖維抗磨表面的初級襯底的底面；任選地將熱塑性樹脂增塑溶膠涂布于預(yù)涂布層上；將初級襯底置于第一或第二熱塑性樹脂層的增塑溶膠的最上表面上；以及加熱如此形成的地毯以將熱塑層熔合形成整體熔合的襯底層，使地毯冷卻，以及將地毯切割成地毯塊。本發(fā)明的第十四方面提供了由第十三方面的方法制備的地毯塊。
附圖的簡要說明現(xiàn)在將僅以示例的方式參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，其中

圖1為本發(fā)明某一實(shí)施方案的地毯塊的橫斷面視圖。優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述本發(fā)明涉及地毯塊，其包括含有纖維耐磨表面的初級襯底和襯底層。初級襯底層該初級襯底可以是簇絨纖維層或熔結(jié)材料。當(dāng)使用簇絨纖維層時，其可通過將初 級襯底材料進(jìn)料至常規(guī)的簇絨機(jī)中來制備，所述簇絨機(jī)通過材料中的間隙使纖維成簇。通 常進(jìn)行絨簇，使得所得到的簇絨從具有回針的底面伸出，所述回針在處理過程中使簇絨保 持在材料上面的適當(dāng)位置。該初級襯底適當(dāng)?shù)赜煽椩旎蚍强椩斓暮铣苫蚍呛铣傻睦w維形成。適宜地，使用 熱塑性襯底，如織造的聚丙烯襯底或非織造的聚酯，具有纖維面或耐磨表面如簇絨面，和 纖維背面如地毯塊被簇絨時的圈絨或簇絨表面。當(dāng)制備PVC背襯塊時，優(yōu)選使用諸如 Lutradur 的聚酯，因?yàn)樗惶珪荒z化過程中的加熱導(dǎo)致的收縮而影響，從而將由于覆 蓋不夠而導(dǎo)致毯塊翹起的風(fēng)險最小化。其它適宜的襯底包括Nylon 、玻璃纖維、棉、麻、 人造纖維、紙、天然或合成橡膠、海綿或泡沫橡膠、聚氯丁二烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙 烯-丙烯-二烯橡膠、石油樹脂、乙烯基聚合物(如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚醋酸乙烯 酯、聚乙烯醇縮醛、聚乙烯醇縮丁醛及其共聚物或混合物)、聚丁烯樹脂、聚異丁烯-丁二烯 樹脂及其共聚物和混合物。在具有初級襯底的地毯塊中作為面紗和襯底紗(back yarn)使用的纖維材料和紗 線可包括合成的、天然的或者合成和天然的纖維的組合，例如但不限于諸如尼龍的聚酰胺、 諸如聚丙烯的烯烴、羊毛或毛混紡、棉、丙烯酸、丙烯酸_尼龍共混物、聚酯紗及其組合和共 混物。對于熔結(jié)地毯塊，用在地毯塊中的纖維材料和紗線被植入諸如PVC或熱熔粘 合劑的可被層壓至基質(zhì)中的材料中，所述基質(zhì)例如織造或非織造材料，比如玻璃纖維、 Nylon 、聚丙烯或聚酯。在鋪襯底層之前，可用膠乳或本發(fā)明的預(yù)涂布組合物預(yù)涂布該初級襯底層。通常， 涂敷預(yù)涂層以覆蓋紗圈背部并鎖定于紗圈中。驢該膠乳可以是EVA膠乳或另一種乙烯基聚合物或類丙烯酸聚合物膠乳。例如，該 膠乳可以是丙烯酸和甲基丙烯酸和丙烯酸烷基酯和酯(例如丙烯酸乙酯或丙烯酸甲酯)的 共聚物、丙烯酸_苯乙烯共聚物、丙烯腈_苯乙烯共聚物、偏二氯乙烯_丙烯腈共聚物及其 組合。適宜的膠乳是非鹵代的。能夠使用的其它適宜膠乳材料包括其它乙烯基短鏈羧酸共 聚物、丁二烯_丙烯腈共聚物、苯乙烯_ 丁二烯、羧基化苯乙烯_ 丁二烯、羧基化苯乙烯_ 丁 二烯-苯乙烯。也可使用氨基甲酸乙酯、PVC、丙烯酸或偏二氯乙烯。預(yù)涂布組合物在實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了用于制備地毯塊的預(yù)涂布組合物，其包含至少一種 由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物；至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯 酸酯衍生的共聚物；至少一種增稠劑；和水。該預(yù)涂布組合物可進(jìn)一步包含抗菌劑、防火劑
7和/或表面活性劑。適宜的抗菌劑是吡啶硫酮鋅——鋅2-吡啶巰基-1-氧化物。適宜的 防火劑是氫氧化鋁。適宜的表面活性劑是十二烷基硫酸鈉。適宜地，由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物是丙烯酸酯/苯 乙烯共聚物分散體，例如由BASF Corporation提供的Acronal S 728na。Acronal S 728na是丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物分散體，且含有49%至51% w/w的水和共約49%至
的共聚物。該分散體的閃點(diǎn)高于300° F(149°C)，乳白色，帶有微弱的酯樣氣味， pH 約 6. 5 至 7. 5，沸點(diǎn) 212°C (760mmHg)，蒸汽壓 23mbar (20°C )，相對密度 1.04 (20°C )，粘 度200mPa. s至700mPa. s且可與水混溶。該共聚物通常用于在造紙工業(yè)中涂布，但目前為 止尚未用于地毯塊的制備。在加入預(yù)涂布組合物之前，適當(dāng)?shù)赜盟畬⒃摴簿畚锵♂屩凉腆w 為 25%。該組合物還包含由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物。此共聚物有助于丙烯 酸苯乙烯粘著于在地毯制造中使用的諸如PVC的熱塑性材料上。適宜的聚合物是可購自 BASF Aktiengesellschaft的Acronal AX 8281AP。該分散體為白色，具有輕微的味道，且 PH值為7至8，密度在20°C下為約1. 02g/cm3，動態(tài)粘度為300mPa. s至1500mPa. s (23°C )， 且固體含量為48. 5%至51.5%。該聚合物分散體可與水混溶。添加這種丙烯酸衍生物提 高了水溶液中的玻璃化溫度。如果單獨(dú)使用，此丙烯酸樹脂是非常易碎的。與丙烯酸酯/ 苯乙烯共聚物一起加入會使得該組合物粘著/固定在襯底層上。適宜地，加入干重約20% (16% 體積)的 Acronol。該預(yù)涂布組合物包含增稠劑。適宜的增稠劑是適宜聚合物分散體的增稠劑， 例如含有羧基的丙烯酸共聚物。適宜的增稠劑是可購自BASF Aktiengesellschaft的 Latekoll D，且為低粘度的乳白色陰離子分散體。Latekoll D的固體含量(iso 1625) 為約25士 1%，PH值為2. 3至3. 3, 23°C>250s^的剪切速率下的粘度為2-lOmPa. s，且密度 在20°C下為約1.05g/cm3。該增稠劑有助于防止預(yù)涂布組合物沿初級襯底層中的洞向下流 走。在加入樹脂中之前，適當(dāng)?shù)赜盟畬⒃撛龀韯╊A(yù)稀釋以形成均一的溶液。預(yù)涂布組合物的制備首先將由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物與由丙烯酸酯和 甲基丙烯酸酯衍生的共聚物混合，隨后加入已經(jīng)用水預(yù)先稀釋的增稠劑，然后加入另外的 水。將約(S728干重的)20%的AX8281 Acronal 加入Acronal S728中，并適當(dāng)?shù)丶尤?1襯％至2襯％ (最多至5%)的增稠劑。重要的是勿加入太多增稠劑，因?yàn)榭赡馨l(fā)生初級 襯底的穿破(Strike through)。重要的還有勿將增稠劑加入基底材料中再加入水，因?yàn)樵?組合物可能局部過稠。重要的還有勿太快加入水/增稠劑溶液至Acronal 中，因?yàn)檫@會引 起凝結(jié)并使溶液無效。AX8281的量能夠?yàn)镾728干重的10%直至40%，例如20%至35%。 如果有的話，可在加入水和增稠劑之后的混合期結(jié)束時加入抗菌劑、防火劑和表面活性劑。將預(yù)涂布組合物涂敷至初級襯底層本發(fā)明的實(shí)施方案提供了制備預(yù)涂布的初級襯底的方法，其包括提供包括纖維 表面和底面的初級襯底層，通過向該層涂敷本發(fā)明的預(yù)涂布組合物來預(yù)涂布該初級襯底層 的底面。還提供了預(yù)涂布的初級襯底，其包括具有纖維表面和底面的初級襯底；該初級 襯底的底面上的預(yù)涂布層，所述預(yù)涂布層由包含以下的組合物形成至少由丙烯酸或甲基 丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物；至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物；至少一種增稠劑；和水。如上所述，該預(yù)涂布組合物可進(jìn)一步包含抗菌劑、防火劑和/或 表面活性劑。適宜的抗菌劑為吡啶硫酮鋅。適宜的防火劑是氫氧化鋁。適宜的表面活性劑 是十二烷基硫酸鈉。能夠通過輥涂、噴涂或發(fā)泡涂布將該預(yù)涂布組合物涂敷至纖維層。使用的預(yù)涂布 量對于850g/m2的地毯而言能夠高達(dá)100g/m2。該預(yù)涂布組合物適于鎖定在諸如簇絨襯底 層的初級地毯塊襯底的底面上的纖維中，并作為屏障將纖維狀地毯與下面的襯底分離。將 該預(yù)涂布涂層適當(dāng)?shù)丶訜嵋猿プ銐虻乃?，以提供?jiān)固的屏障并允許可能的交聯(lián)。該預(yù)涂布層的厚度通常十分地薄。當(dāng)干燥時適宜的厚度為約0. 005mm至0. 1mm。通 過使用噴嘴和噴射壓力控制厚度。將該預(yù)涂布層直接置于包括初級襯底的紗圈或纖維的背 面上并與其相貼，且涂敷的量能完全覆蓋紗圈背部并鎖定于紗圈中，使得沒有明顯的起伏。 加工過程中將共聚物固化并交聯(lián)。形成的預(yù)涂布產(chǎn)品非常柔韌。襯底層該地毯塊包括襯底層，其賦予地毯塊穩(wěn)定性和組合性。在鋪襯底層之前，能夠根據(jù)需要修剪地毯的纖維。進(jìn)行修剪以剪開表面上閉合的 毛圈紗、簇絨紗并使剪開的簇絨紗的整體高度與耐磨表面纖維的高度相同。該襯底層可由一層或多層熱塑性聚合物形成，例如上述用于初級襯底的那些。在 一實(shí)施方案中，該熱塑性塑料是乙烯基鹵化物。適宜的乙烯基鹵化物是PVC(聚氯乙烯)。 其它適宜的襯底包括浙青、不規(guī)則聚丙烯、聚烯烴、乙烯醋酸乙烯共聚物、熱塑性高彈體、聚 氨基甲酸酯、PVC/膠乳、以浙青為背襯的膠乳和聚氨基甲酸酯、聚胺、麻、氨基甲酸乙酯、聚 偏二氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、天然或合成橡膠、聚氯丁二烯。該襯底層可以 是泡沫、海綿狀或固體的形式。當(dāng)為泡沫形式時，該襯底層增加彈性和/或穩(wěn)定性。取決于所使用的聚合物、增塑劑、穩(wěn)定劑和填充劑的性質(zhì)，該襯底層能夠具有一系 列特性。制備地毯通常需要約2. 88kg/m2的PVC。當(dāng)使用本發(fā)明可選擇的預(yù)涂布組合物時， 雖然仍能使用2. 88kg/m2，但需要減少PVC的量至約lkg/m2至2kg/m2，1. 5kg/m2至1. 6kg/m2 尤其適合并仍保持彈性。對于浙青毯塊，加入2. 8kg/m2的浙青糊。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案的襯底組合物在一實(shí)施方案中，該襯底由包含填充劑和增塑劑以及諸如PVC的熱塑性聚合物的 組合物形成。本發(fā)明的一實(shí)施方案提供了回收玻璃在用于制造地毯塊的PVC增塑溶膠中作 為填充劑的用途。本發(fā)明的另一實(shí)施方案提供了用于制備地毯塊的組合物，其包含熱塑性 樹脂；增塑劑，其為環(huán)氧化豆油與蓖麻油醋酸酯的混合物；以及填充劑。本發(fā)明的另一實(shí)施 方案提供了用于制備地毯塊的組合物，其包含熱塑性樹脂、至少一種增塑劑和回收玻璃。該填充劑可以是石灰石或回收玻璃，或者回收玻璃與石灰石以任意比例的組合。 在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，填充劑是回收玻璃。由于可使用的玻璃的比重為2. 0至2. 5，而 石灰石的比重為2. 7，較石灰石而言，需要更少體積的玻璃。例如對于1357kg的PVC糊而 言，需要約825kg石灰石填充劑，而僅需要611kg回收玻璃。回收玻璃纖維具有較沙粒更小的粒徑且使用球磨機(jī)制備以使其成為圓形的玻璃 顆粒。它們是惰性副產(chǎn)品(消費(fèi)廢品)且不吸收一點(diǎn)增塑劑油，而石灰石在使用時可吸收 約17wt%的增塑劑油。
該回收玻璃可以是可購自95Wisemans Ferry Road Somersby NSW2250，澳大利亞 的 Recycled Glass Mediums Australia Pty Ltd 的Enviro-玻璃(Enviro-glass),并且可 獲得的粒徑為少于 0. 106mm 至 10mm，例如 2. 5mm M 1. 5mm, 1. 5mm M 0. 75mm, 0. 75mm M 0. 3mm 和 0. 3mm 至 0. 106mm.在一實(shí)施方案中，使用300 μ m或更小的粒徑，優(yōu)選大多數(shù)顆粒的粒徑小于200微 米。該產(chǎn)品為粉碎玻璃-無色、藍(lán)色、雜琥珀色、雜綠色，為無味、無機(jī)固體、研磨和分 級的玻璃，熔點(diǎn)800°C以上，比重約2. 5 (此值是常規(guī)的，該產(chǎn)品測定的比重可能是2)且在水 中不溶。該回收玻璃包含具有下述化學(xué)組成的鈉鈣玻璃 Na20+K20+Li2012-15% CaO+MgO 10-13%
Al2O31-2%

其它氧化物(除SiO2)0-1%
結(jié)合的二氧化硅余量(不含游離二氧化硅)
可使用增塑溶膠混合物總量約40襯％至70襯％的回收玻璃，適宜使用50襯％至
61wt%。 PEG 200
該增塑劑可以是標(biāo)準(zhǔn)的鄰苯二甲酸酯增塑劑，例如DINP、DEHP, DOP、PEG 100或
特別優(yōu)選的增塑劑是環(huán)氧化豆油與蓖麻油衍生物的組合。鑒于環(huán)氧化豆油冬凝 (即在低溫下該油凝固)的事實(shí)，難以得到所需粘度并因此當(dāng)單獨(dú)使用時，會發(fā)生塑性遷 移。環(huán)氧化豆油還不具有長保質(zhì)期。蓖麻油衍生物使粘度良好并且避免了大豆油的吸收 和遷移。適宜的組合物包含30%蓖麻油和70%大豆油。增塑劑適宜的范圍為40襯％至 20wt %的蓖麻油和60wt %至80wt %的大豆油。如果需要，可存在諸如醇的粘度改進(jìn)劑以降 低粘度。適宜的粘度改進(jìn)劑為乙醇。在一實(shí)施方案中，可存在5襯％至10襯％的乙醇。環(huán)氧化豆油與蓖麻油衍生物的組合產(chǎn)生了協(xié)同作用。適宜地，將該組合在室溫下 混合。適宜的大豆增塑劑是環(huán)氧化豆油，例如可購自Swift and CompanyLimited, 372ffellington Road, Mulgrave, Victoria 3170，澳大利亞的 Lankroflex E2307 (ESBO) AG。Lankroflex E2307為低臭環(huán)氧增塑劑，含有純的環(huán)氧化豆油，且具有的環(huán)氧含量最少為 6. 6%，碘值最大為2. 5，最大粘度(30°C )為350厘泊，酸值最高為0. 4K0H mg/g，含水量最 大為0. 1%，比重(25°C )為0.992士0.01，折射率(25°C )為1. 470士0. 002，且色度最大為 120APHA。Lankroflex E2307是澄明、黃色油狀液體，具有微弱的脂肪氣味，且在常溫下為液 體。該產(chǎn)品在IOOkPa下的沸點(diǎn)為200°C以上，且閃點(diǎn)為約314°C，比重在25°C下為0. 99，不 溶于水，且在25°C下的粘度為350厘泊。適宜的蓖麻油衍生物為由完全氫化的蓖麻油制得的單酸甘油酯的醋酸酯，例如可 購自 Danisco Emulsifiers 的Grindsted Soft-n-Safe/C。該產(chǎn)品的乙?；葹榧s 0. 9， 碘值最大為4，酸值最大為3，皂化值為約435，且為澄明液體的形式。該產(chǎn)品含有硬脂酸、 12-(乙酰氧基)、二(乙酰氧基)丙基酯(約85%)和硬脂酸、2，3_ 二(乙酰氧基)丙基
10酯(約10%)。該產(chǎn)品在室溫下為液體，且不溶于水，300°C以上分解，且閃點(diǎn)在100°C以上， 中性氣味，20°C下的密度為1.0030g/ml，且123.6°C下的蒸汽壓為1.05X10—4托。優(yōu)選的襯底層由含有回收玻璃和大豆油/蓖麻油組合的組合物形成。該產(chǎn)物是更 可再生且更少礦物的襯底產(chǎn)品。在這樣的組合中，該組合物可含有高至約60%的熱塑性塑 料(來自礦物)。增塑劑與諸如PVC的熱塑性聚合物的組合還可用于制備醫(yī)療塑料產(chǎn)品，例如醫(yī)用 包和I. V.管?？稍柕奶砑觿┖蛯映跫壱r底和襯底層或預(yù)涂布組合物可包括任何一種或多種阻燃劑或防火劑，諸如 石灰石或重晶石、氧化鈣、炭黑的惰性填充劑，抗菌劑，表面活性劑，消泡劑，增稠劑，分散 劑，高彈體，抗氧化劑，著色劑，硬化劑，增塑劑，UV/熱穩(wěn)定劑，粘度改進(jìn)劑，交聯(lián)劑和/或增 粘劑。增塑劑與熱塑性樹脂的聯(lián)合使用提供了所需的柔韌度、耐用性和硬度。熱穩(wěn)定劑 的存在穩(wěn)定了熱塑性塑料并防止熱分解，UV穩(wěn)定劑穩(wěn)定熱塑性塑料以防止在UV光下暴露 導(dǎo)致的分解，氧化鈣確?；旌线^程中將水汽移除，碳酸鈣(石灰石)用作填充劑，在減少成 本的同時增加了熱塑性化合物的混合物的體積，且粘度改進(jìn)劑維持粘度以確?；旌衔锞S持 良好的混合并處于混懸狀態(tài)(減緩固體的析出)。該地毯塊在初級襯底和襯底層中能夠包括一種或多種玻璃、玻璃纖維、聚酯、 Nylon ，或聚丙烯的織造或非織造層，例如薄片、網(wǎng)眼或絨毛或薄紗片層材料或其組合。該 薄紗材料可與初級襯底相鄰或與其緊挨。玻璃纖維或針織材料可用于熱塑性襯底層中以提 供形穩(wěn)性并改善地毯塊的鋪放性能。襯底層的底面可以具有粘合劑，其上粘附可剝離的保護(hù)層，其中在使用時，將保護(hù) 層剝離并將地毯塊鋪至地板表面或用壓敏粘合劑鋪放。襯底層的鋪放及地毯塊的制備本發(fā)明的一實(shí)施方案提供了制備地板覆蓋物的方法，其包括提供具有纖維表面和 底面的初級襯底；通過涂敷本發(fā)明的預(yù)涂布組合物來預(yù)涂布初級襯底層的底面，并將襯底 層鋪至預(yù)涂布的初級襯底層。還提供了地板覆蓋物，其包括具有纖維表面和底面的初級 襯底；初級襯底底面上的固化的預(yù)涂布層，所述預(yù)涂布層由包含以下的組合物形成至少 一種丙烯酸苯乙烯共聚物、至少一種基于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物、至少一種增 稠劑和水；以及固定于初級襯底的襯底層。該地板覆蓋物的預(yù)涂布組合物可進(jìn)一步包含抗 菌劑、防火劑和/或表面活性劑。適宜的抗菌劑是吡啶硫酮鋅。適宜的防火劑是氫氧化鋁。 適宜的表面活性劑是十二烷基硫酸鈉。還提供了制備地毯塊的方法，其包括將第一層熱塑 性樹脂增塑溶膠涂布至載體表面上；任選地將尺寸穩(wěn)定的片層材料置于第一層的最上表面 上，并加熱該層以使該層膠化并固定片層材料；任選地將第二層熱塑性樹脂增塑溶膠鋪至 第一層的膠化表面上；用本發(fā)明的預(yù)涂布組合物來預(yù)涂布具有纖維抗磨表面的初級襯底的 底面；任選地將熱塑性樹脂增塑溶膠涂布于預(yù)涂布層上；將預(yù)涂布的初級襯底置于第一或 第二熱塑性樹脂層的增塑溶膠的最上表面上；加熱如此形成的地毯以將熱塑層熔合成整體 熔合的襯底層，使地毯冷卻，并將地毯切割成地毯塊。在另一實(shí)施方案中，提供了制備地板覆蓋物的方法，其包括提供具有纖維表面和底面的初級襯底；將襯底層鋪至初級襯底層，該襯底層包括由本發(fā)明的增塑劑組合物形成 的層。還提供了地板覆蓋物，其包括具有纖維表面和底面的初級襯底；和固定于該初級襯底 的襯底層，該襯底層包括由本發(fā)明的增塑劑組合物形成的層。還提供了制備地毯塊的方法，其包括將第一層熱塑性樹脂增塑溶膠涂布在載體 表面上；任選地將尺寸穩(wěn)定的片層材料置于第一層的最上表面上，并加熱該層以使該層膠 化并固定片層材料；任選地將第二層熱塑性樹脂增塑溶膠鋪至第一層的膠化表面上，第一 層或第二層中的至少一種的熱塑性樹脂由本發(fā)明的增塑劑組合物形成；任選地用本發(fā)明的 預(yù)涂布組合物來預(yù)涂布具有纖維抗磨表面的初級襯底的底面；任選地將熱塑性樹脂增塑溶 膠涂布于預(yù)涂布層上；將初級襯底置于第一或第二熱塑性樹脂層的增塑溶膠的最上表面； 以及加熱如此形成的地毯以將熱塑層熔合成整體熔合的襯底層，使地毯冷卻，并將地毯切 割成地毯塊。還提供了通過本發(fā)明方法制備的地毯塊。可用任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ苽湓摰靥簤K。例如，可以確定的厚度將熱塑層作為濕潤的增塑溶膠涂敷/澆鑄至初級襯底層的 底面上。將涂布的材料用刮刀弄平，刮刀使熱塑層平整并光滑，并迫使熱塑層與任何玻璃纖 維網(wǎng)格布和初級襯底銜接。作為選擇，可在可松開的載體上完成該襯底層，例如碳氟化合物、玻璃纖維環(huán)帶、 具Teflon 涂層的玻璃纖維帶或不銹鋼鑄造載體片層。該預(yù)涂布的初級襯底層隨后被置 于液體襯底層中。鋪放襯底層之后，將地毯加熱以使熱塑性塑料熔合/膠化并固化，將地毯冷卻并 切割成成塊的地毯塊?？赏ㄟ^使用加熱器、輻射板或加熱元件進(jìn)行加熱。加熱使熱塑性材 料固化，并且對于簇絨地毯而言，由此將回針鎖定在適當(dāng)位置，從而使該初級襯底與襯底層 通過嵌入襯底層的初級襯底的纖維結(jié)合?？梢詫⒌靥簤K加熱至50°C至170°C的固化溫度， 例如900CM 1600C UOO0CM 150°C或140°CM 150°C。例如對于PVC，在50°C時增塑劑熔化 并開始擴(kuò)散進(jìn)入微粒中。膠凝化開始于約50°C并持續(xù)至約130°C，在該溫度點(diǎn)微粒膨脹，膠 凝化階段在130°C至170°C結(jié)束。在91°C該聚合物流動成為連續(xù)的團(tuán)塊。完成地毯塊的適宜裝置可以包括加熱器，其具有在所需溫度下操作的腔室，并且 初級襯底和襯底層經(jīng)過它而被加熱以供襯底層的塑性變形；壓輥對，在初級襯底和襯底層 已通過加熱器被加熱之后，初級襯底、襯底和任何附加襯墊層被傳送至此，以向其施加力以 使各層結(jié)合，以及與加熱器可操作地連接的控制器，所述控制器被設(shè)置為維持腔室內(nèi)的溫 度以供襯底層的加熱，使得該襯底層通過輥相對變形以將各層結(jié)合。在膠凝期間或膠凝之后，可使地毯在壓花輥下經(jīng)過，其將地毯背面壓成鋸齒狀、波 紋狀等以形成摩擦力增加的表面(放置時抵抗移動并保持在原位)并且有助于將多層合并 成整體產(chǎn)品。合并的地毯材料可隨之通過適宜的切割方法被割成適當(dāng)?shù)拈L度(例如形成正 方形)?？蓪⒃搶盈B結(jié)構(gòu)冷卻至例如約105°C以使能夠?qū)⒃摻Y(jié)構(gòu)從載體移除。然后可以使 該結(jié)構(gòu)經(jīng)過加熱器并加溫至約100°C，再使其被給熱塑層壓花的壓花輥咬合。在一實(shí)施方案中，該襯底層由諸如PVC的熱塑性塑料層、玻璃纖維網(wǎng)格布和諸如 PVC的第二熱塑性塑料層形成。該第一層熱塑性塑料層使初級襯底與玻璃纖維層結(jié)合，通過 刮刀適當(dāng)?shù)乜刂圃搶拥暮穸?。玻璃纖維層用于確保地毯塊的形穩(wěn)性，第二層熱塑性塑料膠合其上面的層并提供地毯塊最終的襯底。這一層的厚度也通過刮刀適當(dāng)?shù)乜刂??？梢赃B續(xù)的方式將襯底層鋪至初級襯底以制造出任意長度的材料，隨后可根據(jù)需 要切割以形成地毯塊。每一層的厚度可根據(jù)是否使用固體層或泡沫層而改變。例如第一 PVC層的范圍 取決于PVC襯底的重量，即2. 64kg/m2會是0. 88mm的兩層，2kg/m2會是0. 67mm的兩層，而 1. 5kg/m2會是0. 5mm的兩層?？傮w地毯厚度可以適當(dāng)?shù)貫榧s4mm至12mm，例如沒有泡沫襯 底約為6mm，而帶有泡沫襯底約為10mm。應(yīng)用
所得到的地毯塊適合用作在家庭和/或公司使用的地板覆蓋物?？赡苄枰獕好粜?粘結(jié)劑用于安裝，且能夠根據(jù)需要對該地板片進(jìn)行替換或旋轉(zhuǎn)。該地毯塊具有形穩(wěn)性，基本 上無卷曲、滑動、翹棱、拉長或收縮，并且廢氣排放低?，F(xiàn)在將參照下述實(shí)施例和附圖描述本發(fā)明。參照附圖，圖1顯示了地毯塊1，其由尼龍-簇絨纖維表面2、諸如非織造聚酯或聚 丙烯的初級襯底3、由本發(fā)明組合物形成的預(yù)涂層4組成，如圖所示的預(yù)涂層貫穿尼龍纖維 層的背面線圈。該地毯塊包括PVC氯化物襯底層5、固定在PVC層和另一個PVC層7之間的 玻璃纖維網(wǎng)格布6。兩個PVC層5、7可以用單個的襯底層代替，使得在該單個的襯底層熱熔之前，可將 預(yù)涂布層的背面簡單地放入潮濕的、單個的PVC增塑溶膠襯底層最上表面中。將包括纖維絨頭的初級襯底鋪至襯底層。將襯底層適當(dāng)?shù)刂糜诮?jīng)過加熱元件上方 的被Teflon 覆蓋的玻璃纖維帶上，所述加熱元件將該層加熱以使其固化，使初級襯底通 過逐漸嵌入襯底層的PVC糊中的纖維層中的纖維與襯底層結(jié)合。然后將該層疊結(jié)構(gòu)冷卻以 將它從被Teflon覆蓋的玻璃纖維帶上移除。實(shí)施例1制備了與圖1所示類似的地毯塊。初級襯底是尼龍紗簇絨形成的聚酯或聚丙烯初 級襯底，該襯底已用本發(fā)明的預(yù)涂布組合物預(yù)涂布過。該預(yù)涂布組合物如下制備將4. 0升Latercol D Thickener (BASF產(chǎn)品)加至100升水中，并通過混合機(jī)混 合10分鐘。在機(jī)器攪拌下將得到的溶液緩緩(每分鐘2升)加入至Acronol S72851% 固體(BASF產(chǎn)品)中。將水/增稠劑溶液緩緩加入至Acronol S728中確保了無乳凝。加 入之前，將Acronol S728用水稀釋至固體為25%，且將20%的AX 8281Acronol加入至 AcronalS728的干重中。使溶液陳化3天以形成最后的終點(diǎn)粘度。將50g/m2至100g/m2 (干重)的預(yù)涂布組合物通過輥涂、噴涂或發(fā)泡涂布涂敷至預(yù) 簇絨的聚酯纖維層。這使任何小的突起/大的突起和凹陷被溶液填充。隨后鋪放含有玻璃 纖維的PVC層。與包括諸如EVA的膠乳預(yù)涂布層的已知地毯塊比較，最終的地毯具有下述 特性 能夠看出，所需本發(fā)明預(yù)涂布組合物的量顯著少于現(xiàn)有技術(shù)地毯中所需膠乳的 量，并使得PVC層的重量和厚度減少。形成的毯塊非常柔韌(部分由于預(yù)涂布組合物的柔 韌性)，且較現(xiàn)有技術(shù)的毯塊具有顯著低的總重。本發(fā)明的地毯塊不需要使用膠乳，在涂敷 預(yù)涂布組合物以填充溝壑之前也不必使用任何的PVC預(yù)涂層。還發(fā)現(xiàn)所生產(chǎn)的地毯塊具有更好的抗靜電性能、更好的防火測試、更好的抗透水 性(無遇濕彎曲問題)和持續(xù)性。實(shí)施例2制備了形成地毯塊襯底層的聚氯乙烯組合物。該組合物包含聚氯乙烯共聚物樹脂(100%聚乙烯均聚物樹脂能夠代替共聚物樹脂)；每kg樹脂2. 15kg的回收玻璃。該玻璃由廢品站玻璃回收廠提供并為< 300微米 的形式，比重為2g/cm3;以及作為Grindsted Soft-n-Safe/c (Danisco 產(chǎn)品)提供的環(huán)氧化豆油(75wt% )與 蓖麻油乙酸(25wt%)的混合物，用乙醇稀釋至所需粘度。適宜的粘度為200cps 士 IOcps(使 用2. 5rpm No. ISpindle Brookf ield粘度計(jì))。由于玻璃的比重比所使用的標(biāo)準(zhǔn)石灰石小， 標(biāo)準(zhǔn)石灰石的比重為2. 7g/cm3，為此要調(diào)整填充比以彌補(bǔ)。例如，石灰石填充劑的通常加入 量為每公斤樹脂2. 91kg，而用回收玻璃填充劑時的加入量為2. 15kg/kg樹脂。該組合物被用于地毯塊的制備并與現(xiàn)有技術(shù)中使用含有標(biāo)準(zhǔn)增塑劑和石灰石填 充劑的聚氯乙烯組合物生產(chǎn)的地毯塊比較。所使用的標(biāo)準(zhǔn)PVC組合物包含增塑劑油DINP(鄰苯二甲酸二異壬酯)；PVC 共聚物PA 1384(ArkemaLaCOVyl -氯乙烯和 4%醋酸乙烯酯共聚物)或KCH12(相同化學(xué))；PVC 均聚物KBM-IO (Hanwha Corp. -PVC 樹脂)；熱穩(wěn)定劑CZl 16UV 穩(wěn)定劑Flexipol Black 600氧化鈣CaO
碳酸鈣 (石灰石) 粘度改進(jìn)劑 結(jié)果顯示于下表 Circal 60/15 聚乙二醇400 *兩種混合物具有相同的體積"DINP (鄰苯二甲酸二異壬酯)能夠用DIDP、DEHP或DOP增塑劑代替-鄰苯二甲 酸二異癸酯(DIDP)；和鄰苯二甲酸雙-2-乙基己酯(DEHP)，有時也稱為D0P。***可將聚合物/均聚物組合換為283kg/混合物的P602、360NA或KL701聚氯乙 烯均聚物，并將增塑劑油由240kg/混合物換為215kg/混合物。P602為Pevikon P602，可 購自 Norsk Hydro ο 360NA 為SolVin 360NA，可購自 SolvayS. Α.。KL 701 可購自 Hanwha Polymers Korea。本發(fā)明的PVC組合物用可更新原料代替了傳統(tǒng)的襯底增塑劑并且用微細(xì)玻璃代 替了傳統(tǒng)的微細(xì)石灰石填充劑。所得制劑中有26%是不銹的且附加的優(yōu)點(diǎn)是較現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn) 品更加便宜。含有本發(fā)明的玻璃和增塑劑，可見如下優(yōu)點(diǎn)
15 試驗(yàn)了從5%的Grinsted Soft-n-Safe以5%增幅增至20%的混合物，僅在20% 及以上時才適合使增塑溶膠保持穩(wěn)定而沒有增塑劑的遷移并保持適當(dāng)?shù)恼扯忍匦?。可對上述?shí)施方案進(jìn)行多種的改變、變形、改進(jìn)和補(bǔ)充，其均落入本發(fā)明的宗旨和 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
用于制備地毯塊的預(yù)涂布組合物，其包含至少一種由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物；至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物；至少一種增稠劑；和水。
2.制備預(yù)涂布的初級襯底的方法，其包括 提供包括纖維表面和底面的初級襯底層，通過向該層涂敷權(quán)利要求1所述的預(yù)涂布組合物來預(yù)涂布所述初級襯底層的底面。
3.預(yù)涂布的初級襯底，其包括 具有纖維表面和底面的初級襯底；所述初級襯底的底面上的預(yù)涂布層，所述預(yù)涂布層由包含以下的組合物形成 至少一種由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物； 至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物； 至少一種增稠劑；和 水。
4.制備地板覆蓋物的方法，其包括 提供具有纖維表面和底面的初級襯底；通過涂敷權(quán)利要求1所述的預(yù)涂布組合物來預(yù)涂布初級襯底層的底面， 將襯底層鋪至預(yù)涂布的初級襯底層，以及 使所述預(yù)涂布組合物固化。
5.地板覆蓋物，其包括具有纖維表面和底面的初級襯底；所述初級襯底底面上的固化的預(yù)涂布層，所述預(yù)涂布層由包含以下的組合物形成 至少一種由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物； 至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物； 至少一種增稠劑；和 水，以及固定于所述初級襯底的襯底層。
6.制備地毯塊的方法，其包括將第一層熱塑性樹脂增塑溶膠涂布在載體表面上任選地將尺寸穩(wěn)定的片層材料置于所述第一層的最上表面上，并加熱該層以使該層膠 化并固定所述片層材料任選地將第二層熱塑性樹脂增塑溶膠鋪至所述第一層的膠化表面上 用權(quán)利要求1所述的組合物預(yù)涂布具有纖維抗磨表面的初級襯底的底面； 任選地將熱塑性樹脂增塑溶膠涂布于預(yù)涂布層上；將預(yù)涂布的初級襯底置于第一或第二熱塑性樹脂層的增塑溶膠的最上表面上 加熱如此形成的地毯以將熱塑層熔合成整體熔合的襯底層， 使所述地毯冷卻，以及 將所述地毯切割成地毯塊。
7.地毯塊，其由權(quán)利要求6所述的方法制成。
8.回收玻璃在用于制造地毯塊的增塑溶膠中作為填充劑的用途。
9.用于制備地毯塊的組合物，其包含 熱塑性樹脂；至少一種增塑劑；和 回收玻璃或者回收玻璃和石灰石。
10.用于制備地毯塊的組合物，其包含 熱塑性樹脂；增塑劑，其為環(huán)氧化豆油與蓖麻油醋酸酯的混合物，且必要時加入粘度改進(jìn)劑；和 填充劑。
11.制備地板覆蓋物的方法，其包括 提供具有纖維表面和底面的初級襯底；將襯底層鋪至初級襯底層，所述襯底層包括由權(quán)利要求9或10所述的組合物形成的層。
12.地板覆蓋物，其包括具有纖維表面和底面的初級襯底；和固定于所述初級襯底的襯底層，所述襯底層包括由權(quán)利要求9或10所述的組合物形 成的層。
13.制備地毯塊的方法，其包括將第一層熱塑性樹脂增塑溶膠涂布在載體表面上任選地將尺寸穩(wěn)定的片層材料置于所述第一層的最上表面上，并加熱該層以使該層膠 化并固定所述片層材料；任選地將第二層熱塑性樹脂增塑溶膠鋪至所述第一層的膠化表面上，第一層或第二層 中的至少一種的所述熱塑性樹脂由權(quán)利要求9或10所述的組合物形成；任選地用權(quán)利要求1所述的組合物預(yù)涂布具有纖維抗磨表面的初級襯底的底面； 任選地將熱塑性樹脂增塑溶膠涂布在預(yù)涂布層上；將所述初級襯底置于第一或第二熱塑性樹脂層的增塑溶膠的最上表面上；以及 加熱如此形成的地毯以將熱塑層熔合成整體熔合的襯底層，使所述地毯冷卻，并 將所述地毯切割成地毯塊。
14.地毯塊，其由權(quán)利要求13所述的方法制成。
全文摘要
公開了用于制備地毯塊的預(yù)涂布組合物，其包含至少一種由丙烯酸或甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體衍生的共聚物；至少一種由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物；至少一種增稠劑；和水。還公開了用該組合物制備的預(yù)涂布的初級襯底、地板覆蓋物和地毯塊。
文檔編號A47G27/00GK101918503SQ200880121746
公開日2010年12月15日 申請日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者基思·羅伯特·威爾斯, 邁克爾·琳達(dá)賽·博伊德 申請人:澳大利亞界面有限公司