地毯块， 制备地毯块的方法以及用于制备地毯块的组合物 技术领域 本发明涉及地毯块， 制备地毯块的方法以及用于制备地毯块的组合物。
发明背景
地毯， 例如组合地毯或有背衬的地毯块， 通常被制成簇绒或熔结的地毯材料， 其具 有耐磨纤维或毛绒表面， 绒头纱从该表面向上突出。地毯块与普通的簇绒地毯或其它纤维 面地毯的生产不同， 因为普通地毯不需要大量的衬底层。 在地毯块中， 需要热塑性衬底层的 主体坚固稳定以固定地毯块使之能具有组合地毯块的功能。通常衬底层具有高填充量 ( 例 如石灰石 ) 并与多种网格材料例如玻璃纤维、 聚酯或其组合一起使用以提供形稳性。通常 热塑性衬底层是一层或多层的聚氯乙烯层。
举例而言， 簇绒地毯块通常包括初级衬底基层片材例如聚酯， 其具有大量的毛绒
纱， 例如穿过初级衬底形成圈绒或割绒 ( 地毯绒头 ) 的耐磨表面。该初级衬底被用于将地毯纱线簇合并提供产品所需面料。可将诸如 EVA( 聚乙烯醋酸乙烯 ) 或羧基化苯 乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯的胶乳类材料的预涂层涂敷在背 ( 底 ) 面将纱结合至初级衬底并有 助于将初级衬底固定至衬底层。该衬底层可由第一 PVC 层、 玻璃纤维层和第二 PVC 层 ( 再 回层 (reback layer)) 组成——第一层 PVC 将初级衬底与玻璃纤维层结合， 该玻璃纤维层 确保地毯块的形稳性， 且第二层 PVC 粘合其上方的层并提供地毯块最终的衬底。
在上述地毯块另一可选择的结构中， 用沥青层代替 PVC 层。
熔结地毯通常具有与簇绒地毯类似的衬底， 但熔结地毯有大量植入粘合剂层中的 尼龙或其它适宜纤维材料的割绒纱， 所述粘合剂特别是热塑性粘合剂如 PVC 或热熔粘合 剂， 其可被进一步层压至诸如玻璃纤维、 聚丙烯或聚酯的织造或非织造材料的增 强层或基质层。大量的纤维纱被粘在该粘性底层上并通常由此竖直地伸展以形成耐磨表 面。 上述结构存在的缺点是最终的地毯块不是非常柔韧且重量大。 上述结构还存在的 缺点是该地毯块由对环境不利的材料制造。 例如用于衬底层中的增塑剂可来源于石油工业 且所使用的一种 DOP( 邻苯二甲酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 ) 被列为潜在的致癌物。
期望提供比以前的地毯块结构更轻的地毯块。 还期望提供由对环境更有利的材料 制成的地毯块。
发明目的
本发明的目的是基本上克服或至少改进一种或多种上述缺点， 或者至少提供适宜 的选择。
定义
下述是可有助于理解本发明说明书的一些定义。 这些旨在作为通常的定义且绝不 是将本发明的范围仅限于这些术语， 而是列出以更好地理解下述描述。
除非上下文另有说明或明确指出与之相反， 本发明作为单数的数字、 步骤或组成 部分所叙述的数字、 步骤或组成部分无疑包括所叙述的数字、 步骤或组成部分的单数或复 数形式。
全部说明书， 除非内容另有说明， 措辞 “包括 (comprise)”或其变形例如 “包括 (comprises)” 或 “包括 (comprising)” ， 应当理解为意在包含所述步骤、 组成部分或数字或 者步骤、 组成部分或数字的组， 但不排除任何其它的步骤、 组成部分或数字或者组成部分或 数字的组。因此在本说明书的上下文中， 术语 “包括” 意思是 “主要包括， 但不一定仅包括”
应当理解， 尽管已经按照 “层” 给出了本发明地毯块的描述， 但下述处理的地毯块 是结合起来的整体结构， 其中各层不一定是容易辨别的或可彼此移动的。
发明概述
本发明的第一方面提供了用于制备地毯块的预涂布组合物， 其包含 ：
至少一种由丙烯酸或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体衍生的共聚物 ；
至少一种由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物 ；
至少一种增稠剂 ； 和
水。
本发明的第二方面提供了制备预涂布的初级衬底的方法， 其包括 ：
提供包括纤维表面和底面的初级衬底层，
通过向该层涂敷第一方面的预涂布组合物来预涂布初级衬底层的底面。
本发明的第三方面提供了预涂布的初级衬底， 其包括 ：
具有纤维表面和底面的初级衬底 ；
该初级衬底底面上的预涂布层， 所述预涂布层由包含以下的组合物形成 ：
至少一种由丙烯酸或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体衍生的共聚物 ；
至少一种由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物 ；
至少一种增稠剂 ； 和
水。
本发明的第四方面提供了制备地板覆盖物的方法， 其包括 ：
提供具有纤维表面和底面的初级衬底 ；
通过涂敷第一方面的预涂布组合物来预涂布初级衬底层的底面 ；
将衬底层铺至预涂布的初级衬底层， 以及
使预涂布组合物固化。
本发明的第五方面提供了地板覆盖物， 其包括 ：
具有纤维表面和底面的初级衬底 ；
该初级衬底底面上的固化的预涂布层， 所述预涂布层由包含以下的组合物形成 ：
至少一种由丙烯酸或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体衍生的共聚物 ；
至少一种由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚物 ；
至少一种增稠剂 ； 和
水。
和固定至该初级衬底的衬底层。
本发明的第六方面提供了制备地毯块的方法， 其包括 ：
将第一层热塑性树脂增塑溶胶涂布在载体表面上 ；
任选地将尺寸稳定的片层材料置于第一层的最上表面上， 并加热该层以使该层胶 化并固定片层材料 ；任选地将第二层热塑性树脂增塑溶胶铺至第一层的胶化表面上 ； 用第一方面的组合物预涂布具有纤维抗磨表面的初级衬底的底面 ； 任选地将热塑性树脂增塑溶胶涂布于预涂布层上 ； 将预涂布的初级衬底置于第一或第二热塑性树脂层的增塑溶胶的最上表面上 ； 加热如此形成的地毯以将热塑层熔合形成整体熔合的衬底层， 使地毯冷却， 以及 将地毯切割成地毯块。 本发明的第七方面提供了由第六方面的方法制备的地毯块。 本发明的第八方面提供了回收玻璃在用于制造地毯块的增塑溶胶中作为填充剂 本发明的第九方面提供了用于制备地毯块的组合物， 其包含 ： 热塑性树脂 ； 至少一种增塑剂 ； 和 回收玻璃或者回收玻璃和石灰石。 本发明的第十方面提供了用于制备地毯块的组合物， 其包含 ： 热塑性树脂 ； 增塑剂， 其为环氧化豆油与蓖麻油醋酸酯的混合物， 且必要时加入粘度改进剂 ； 和 填充剂。 本发明的第十一方面提供了制备地板覆盖物的方法， 其包括 ： 提供具有纤维表面和底面的初级衬底 ； 将衬底层铺至初级衬底层， 该衬底层包括由第九方面或第十方面的组合物形成的 本发明的第十二方面提供了地板覆盖物， 其包括 ： 具有纤维表面和底面的初级衬底 ； 和 固定至初级衬底的衬底层， 该衬底层包括由第九方面或第十方面的组合物形成的的用途。
层。
层。 本发明的第十三方面提供了制备地毯块的方法， 其包括 ：
将第一层热塑性树脂增塑溶胶涂布在载体表面上 ；
任选地将尺寸稳定的片层材料置于第一层的最上表面上， 并加热该层以使该层胶 化并固定片层材料 ；
任选地将第二层热塑性树脂增塑溶胶铺至第一层的胶化表面上， 第一层或第二层 中的至少一种的热塑性树脂由第九方面或第十方面的组合物形成 ；
任选地用第一方面的组合物预涂布具有纤维抗磨表面的初级衬底的底面 ；
任选地将热塑性树脂增塑溶胶涂布于预涂布层上 ；
将初级衬底置于第一或第二热塑性树脂层的增塑溶胶的最上表面上 ； 以及
加热如此形成的地毯以将热塑层熔合形成整体熔合的衬底层，
使地毯冷却， 以及
将地毯切割成地毯块。
本发明的第十四方面提供了由第十三方面的方法制备的地毯块。
附图的简要说明
现在将仅以示例的方式参照附图描述本发明的优选实施方案， 其中 ：
图 1 为本发明某一实施方案的地毯块的横断面视图。
优选实施方案的详细描述
本发明涉及地毯块， 其包括含有纤维耐磨表面的初级衬底和衬底层。
初级衬底层
该初级衬底可以是簇绒纤维层或熔结材料。当使用簇绒纤维层时， 其可通过将初 级衬底材料进料至常规的簇绒机中来制备， 所述簇绒机通过材料中的间隙使纤维成簇。通 常进行绒簇， 使得所得到的簇绒从具有回针的底面伸出， 所述回针在处理过程中使簇绒保 持在材料上面的适当位置。
该初级衬底适当地由织造或非织造的合成或非合成的纤维形成。适宜地， 使用 热塑性衬底， 如织造的聚丙烯衬底或非织造的聚酯， 具有纤维面或耐磨表面如簇绒面， 和 纤维背面如地毯块被簇绒时的圈绒或簇绒表面。当制备 PVC 背衬块时， 优选使用诸如 的聚酯， 因为它不太会被胶化过程中的加热导致的收缩而影响， 从而将由于覆 盖不够而导致毯块翘起的风险最小化。其它适宜的衬底包括 玻璃纤维、 棉、 麻、 人造纤维、 纸、 天然或合成橡胶、 海绵或泡沫橡胶、 聚氯丁二烯、 丙烯腈 - 丁二烯共聚物、 乙 烯 - 丙烯 - 二烯橡胶、 石油树脂、 乙烯基聚合物 ( 如聚氯乙烯、 聚偏二氯乙烯、 聚醋酸乙烯 酯、 聚乙烯醇缩醛、 聚乙烯醇缩丁醛及其共聚物或混合物 )、 聚丁烯树脂、 聚异丁烯 - 丁二烯 树脂及其共聚物和混合物。
在具有初级衬底的地毯块中作为面纱和衬底纱 (back yarn) 使用的纤维材料和纱 线可包括合成的、 天然的或者合成和天然的纤维的组合， 例如但不限于诸如尼龙的聚酰胺、 诸如聚丙烯的烯烃、 羊毛或毛混纺、 棉、 丙烯酸、 丙烯酸 - 尼龙共混物、 聚酯纱及其组合和共 混物。
对于熔结地毯块， 用在地毯块中的纤维材料和纱线被植入诸如 PVC 或热熔粘 合剂的可被层压至基质中的材料中， 所述基质例如织造或非织造材料， 比如玻璃纤维、 聚丙烯或聚酯。 在铺衬底层之前， 可用胶乳或本发明的预涂布组合物预涂布该初级衬底层。 通常， 涂敷预涂层以覆盖纱圈背部并锁定于纱圈中。
胶乳
该胶乳可以是 EVA 胶乳或另一种乙烯基聚合物或类丙烯酸聚合物胶乳。例如， 该 胶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 组合。适宜的胶乳是非卤代的。能够使用的其它适宜胶乳材料包括其它乙烯基短链羧酸共 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。
预涂布组合物
在实施方案中， 本发明提供了用于制备地毯块的预涂布组合物， 其包含 ： 至少一种 由丙烯酸或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体衍生的共聚物 ； 至少一种由丙烯酸酯和甲基丙烯 酸酯衍生的共聚物 ； 至少一种增稠剂 ； 和水。该预涂布组合物可进一步包含抗菌剂、 防火剂
和 / 或表面活性剂。适宜的抗菌剂是吡啶硫酮锌——锌 2- 吡啶巯基 -1- 氧化物。适宜的 防火剂是氢氧化铝。适宜的表面活性剂是十二烷基硫酸钠。
适宜地， 由丙烯酸或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体衍生的共聚物是丙烯酸酯 / 苯 乙烯共聚物分散体， 例如由 BASF Corporation 提供的 S 728na。 S 728na 是丙烯酸丁酯 / 苯乙烯共聚物分散体， 且含有 49％至 51％ w/w 的水和共约 49％至 51％ w/w 的共聚物。该分散体的闪点高于 300° F(149℃ )， 乳白色， 带有微弱的酯样气味， pH 约 6.5 至 7.5， 沸点 212℃ (760mmHg)， 蒸汽压 23mbar(20℃ )， 相对密度 1.04(20℃ )， 粘 度 200mPa.s 至 700mPa.s 且可与水混溶。该共聚物通常用于在造纸工业中涂布， 但目前为 止尚未用于地毯块的制备。在加入预涂布组合物之前， 适当地用水将该共聚物稀释至固体 为 25％。
该组合物还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 酸苯乙烯粘着于在地毯制造中使用的诸如 PVC 的热塑性材料上。适宜的聚合物是可购自 BASF Aktiengesellschaft 的 AX 8281AP。 该分散体为白色， 具有轻微的味道， 且 3 pH 值为 7 至 8， 密度在 20℃下为约 1.02g/cm ， 动态粘度为 300mPa.s 至 1500mPa.s(23℃ )， 且固体含量为 48.5％至 51.5％。该聚合物分散体可与水混溶。添加这种丙烯酸衍生物提 高了水溶液中的玻璃化温度。如果单独使用， 此丙烯酸树脂是非常易碎的。与丙烯酸酯 / 苯乙烯共聚物一起加入会使得该组合物粘着 / 固定在衬底层上。适宜地， 加入干重约 20％ (16％体积 ) 的 Acronol。 该预涂布组合物包含增稠剂。适宜的增稠剂是适宜聚合物分散体的增稠剂， 例如含有羧基的丙烯酸共聚物。适宜的增稠剂是可购自 BASF Aktiengesellschaft 的 D， 且为低粘度的乳白色阴离子分散体。 D 的固体含量 (ISO 1625) -1 为约 25±1％， pH 值为 2.3 至 3.3， 23℃、 250s 的剪切速率下的粘度为 2-10mPa.s， 且密度 3 在 20℃下为约 1.05g/cm 。该增稠剂有助于防止预涂布组合物沿初级衬底层中的洞向下流 走。在加入树脂中之前， 适当地用水将该增稠剂预稀释以形成均一的溶液。
预涂布组合物的制备
首先将由丙烯酸或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体衍生的共聚物与由丙烯酸酯和 甲基丙烯酸酯衍生的共聚物混合， 随后加入已经用水预先稀释的增稠剂， 然后加入另外的 水。将约 (S728 干重的 )20％的 AX8281 加入 S728 中， 并适当地加入 1wt％至 2wt％ ( 最多至 5％ ) 的增稠剂。重要的是勿加入太多增稠剂， 因为可能发生初级 衬底的穿破 (strike through)。重要的还有勿将增稠剂加入基底材料中再加入水， 因为该 组合物可能局部过稠。 重要的还有勿太快加入水 / 增稠剂溶液至 中， 因为这会引 起凝结并使溶液无效。AX8281 的量能够为 S728 干重的 10％直至 40％， 例如 20％至 35％。 如果有的话， 可在加入水和增稠剂之后的混合期结束时加入抗菌剂、 防火剂和表面活性剂。
将预涂布组合物涂敷至初级衬底层
本发明的实施方案提供了制备预涂布的初级衬底的方法， 其包括 ： 提供包括纤维 表面和底面的初级衬底层， 通过向该层涂敷本发明的预涂布组合物来预涂布该初级衬底层 的底面。还提供了预涂布的初级衬底， 其包括 ： 具有纤维表面和底面的初级衬底 ； 该初级 衬底的底面上的预涂布层， 所述预涂布层由包含以下的组合物形成 ： 至少由丙烯酸或甲基 丙烯酸单体和苯乙烯单体衍生的共聚物 ； 至少一种由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯衍生的共聚
物； 至少一种增稠剂 ； 和水。 如上所述， 该预涂布组合物可进一步包含抗菌剂、 防火剂和 / 或 表面活性剂。适宜的抗菌剂为吡啶硫酮锌。适宜的防火剂是氢氧化铝。适宜的表面活性剂 是十二烷基硫酸钠。
能够通过辊涂、 喷涂或发泡涂布将该预涂布组合物涂敷至纤维层。使用的预涂布 2 量对于 850g/m 的地毯而言能够高达 100g/m2。该预涂布组合物适于锁定在诸如簇绒衬底 层的初级地毯块衬底的底面上的纤维中， 并作为屏障将纤维状地毯与下面的衬底分离。将 该预涂布涂层适当地加热以除去足够的水， 以提供坚固的屏障并允许可能的交联。
该预涂布层的厚度通常十分地薄。 当干燥时适宜的厚度为约 0.005mm 至 0.1mm。 通 过使用喷嘴和喷射压力控制厚度。 将该预涂布层直接置于包括初级衬底的纱圈或纤维的背 面上并与其相贴， 且涂敷的量能完全覆盖纱圈背部并锁定于纱圈中， 使得没有明显的起伏。 加工过程中将共聚物固化并交联。形成的预涂布产品非常柔韧。
衬底层
该地毯块包括衬底层， 其赋予地毯块稳定性和组合性。
在铺衬底层之前， 能够根据需要修剪地毯的纤维。进行修剪以剪开表面上闭合的 毛圈纱、 簇绒纱并使剪开的簇绒纱的整体高度与耐磨表面纤维的高度相同。
该衬底层可由一层或多层热塑性聚合物形成， 例如上述用于初级衬底的那些。在 一实施方案中， 该热塑性塑料是乙烯基卤化物。适宜的乙烯基卤化物是 PVC( 聚氯乙烯 )。 其它适宜的衬底包括沥青、 不规则聚丙烯、 聚烯烃、 乙烯醋酸乙烯共聚物、 热塑性高弹体、 聚 氨基甲酸酯、 PVC/ 胶乳、 以沥青为背衬的胶乳和聚氨基甲酸酯、 聚胺、 麻、 氨基甲酸乙酯、 聚 偏二氯乙烯、 聚醋酸乙烯酯、 聚乙烯醇缩丁醛、 天然或合成橡胶、 聚氯丁二烯。 该衬底层可以 是泡沫、 海绵状或固体的形式。当为泡沫形式时， 该衬底层增加弹性和 / 或稳定性。
取决于所使用的聚合物、 增塑剂、 稳定剂和填充剂的性质， 该衬底层能够具有一系 列特性。
制备地毯通常需要约 2.88kg/m2 的 PVC。当使用本发明可选择的预涂布组合物时， 虽然仍能使用 2.88kg/m2， 但需要减少 PVC 的量至约 1kg/m2 至 2kg/m2， 1.5kg/m2 至 1.6kg/m2 尤其适合并仍保持弹性。对于沥青毯块， 加入 2.8kg/m2 的沥青糊。
根据本发明一实施方案的衬底组合物
在一实施方案中， 该衬底由包含填充剂和增塑剂以及诸如 PVC 的热塑性聚合物的 组合物形成。本发明的一实施方案提供了回收玻璃在用于制造地毯块的 PVC 增塑溶胶中作 为填充剂的用途。 本发明的另一实施方案提供了用于制备地毯块的组合物， 其包含 ： 热塑性 树脂 ； 增塑剂， 其为环氧化豆油与蓖麻油醋酸酯的混合物 ； 以及填充剂。本发明的另一实施 方案提供了用于制备地毯块的组合物， 其包含热塑性树脂、 至少一种增塑剂和回收玻璃。
该填充剂可以是石灰石或回收玻璃， 或者回收玻璃与石灰石以任意比例的组合。 在特别优选的实施方案中， 填充剂是回收玻璃。由于可使用的玻璃的比重为 2.0 至 2.5， 而 石灰石的比重为 2.7， 较石灰石而言， 需要更少体积的玻璃。例如对于 1357kg 的 PVC 糊而 言， 需要约 825kg 石灰石填充剂， 而仅需要 611kg 回收玻璃。
回收玻璃纤维具有较沙粒更小的粒径且使用球磨机制备以使其成为圆形的玻璃 颗粒。它们是惰性副产品 ( 消费废品 ) 且不吸收一点增塑剂油， 而石灰石在使用时可吸收 约 17wt％的增塑剂油。该回收玻璃可以是可购自 95Wisemans Ferry Road Somersby NSW2250， 澳大利亚 的 Recycled Glass Mediums Australia Pty Ltd 的 Enviro- 玻璃 (Enviro-glass)， 并且可 获得的粒径为少于 0.106mm 至 10mm， 例如 2.5mm 至 1.5mm， 1.5mm 至 0.75mm， 0.75mm 至 0.3mm 和 0.3mm 至 0.106mm.
在一实施方案中， 使用 300μm 或更小的粒径， 优选大多数颗粒的粒径小于 200 微 米。
该产品为粉碎玻璃 - 无色、 蓝色、 杂琥珀色、 杂绿色， 为无味、 无机固体、 研磨和分 级的玻璃， 熔点 800℃以上， 比重约 2.5( 此值是常规的， 该产品测定的比重可能是 2) 且在水 中不溶。
该回收玻璃包含具有下述化学组成的钠钙玻璃 ：
Na2O+K2O+Li2O 12-15％
CaO+MgO 10-13％
Al2O3 1-2％
其它氧化物 ( 除 SiO2) 0-1％
结合的二氧化硅 余量 ( 不含游离二氧化硅 )
可使用增塑溶胶混合物总量约 40wt％至 70wt％的回收玻璃， 适宜使用 50wt％至61wt％。 该增塑剂可以是标准的邻苯二甲酸酯增塑剂， 例如 DINP、 DEHP、 DOP、 PEG 100 或 PEG 200。
特别优选的增塑剂是环氧化豆油与蓖麻油衍生物的组合。鉴于环氧化豆油冬凝 ( 即在低温下该油凝固 ) 的事实， 难以得到所需粘度并因此当单独使用时， 会发生塑性迁 移。环氧化豆油还不具有长保质期。蓖麻油衍生物使粘度良好并且避免了大豆油的吸收 和迁移。适宜的组合物包含 30 ％蓖麻油和 70 ％大豆油。增塑剂适宜的范围为 40wt ％至 20wt％的蓖麻油和 60wt％至 80wt％的大豆油。如果需要， 可存在诸如醇的粘度改进剂以降 低粘度。适宜的粘度改进剂为乙醇。在一实施方案中， 可存在 5wt％至 10wt％的乙醇。
环氧化豆油与蓖麻油衍生物的组合产生了协同作用。适宜地， 将该组合在室温下 混合。
适 宜 的 大 豆 增 塑 剂 是 环 氧 化 豆 油， 例 如 可 购 自 Swift and CompanyLimited， 372Wellington Road， Mulgrave， Victoria 3170， 澳大利亚的 Lankroflex E2307(ESBO) AG。 Lankroflex E2307 为低臭环氧增塑剂， 含有纯的环氧化豆油， 且具有的环氧含量最少为 6.6％， 碘值最大为 2.5， 最大粘度 (30℃ ) 为 350 厘泊， 酸值最高为 0.4KOH mg/g， 含水量最 大为 0.1％， 比重 (25℃ ) 为 0.992±0.01， 折射率 (25℃ ) 为 1.470±0.002， 且色度最大为 120APHA。 Lankroflex E2307 是澄明、 黄色油状液体， 具有微弱的脂肪气味， 且在常温下为液 体。该产品在 100kPa 下的沸点为 200℃以上， 且闪点为约 314℃， 比重在 25℃下为 0.99， 不 溶于水， 且在 25℃下的粘度为 350 厘泊。
适宜的蓖麻油衍生物为由完全氢化的蓖麻油制得的单酸甘油酯的醋酸酯， 例如可 购自 Danisco Emulsifiers 的 Soft-n-Safe/C。该产品的乙酰化度为约 0.9， 碘值最大为 4， 酸值最大为 3， 皂化值为约 435， 且为澄明液体的形式。该产品含有硬脂酸、 12-( 乙酰氧基 )、 二 ( 乙酰氧基 ) 丙基酯 ( 约 85％ ) 和硬脂酸、 2， 3- 二 ( 乙酰氧基 ) 丙基
酯 ( 约 10％ )。 该产品在室温下为液体， 且不溶于水， 300℃以上分解， 且闪点在 100℃以上， 中性气味， 20℃下的密度为 1.0030g/ml， 且 123.6℃下的蒸汽压为 1.05×10-4 托。
优选的衬底层由含有回收玻璃和大豆油 / 蓖麻油组合的组合物形成。该产物是更 可再生且更少矿物的衬底产品。在这样的组合中， 该组合物可含有高至约 60％的热塑性塑 料 ( 来自矿物 )。
增塑剂与诸如 PVC 的热塑性聚合物的组合还可用于制备医疗塑料产品， 例如医用 包和 I.V. 管。
可选的添加剂和层
初级衬底和衬底层或预涂布组合物可包括任何一种或多种阻燃剂或防火剂， 诸如 石灰石或重晶石、 氧化钙、 炭黑的惰性填充剂， 抗菌剂， 表面活性剂， 消泡剂， 增稠剂， 分散 剂， 高弹体， 抗氧化剂， 着色剂， 硬化剂， 增塑剂， UV/ 热稳定剂， 粘度改进剂， 交联剂和 / 或增 粘剂。
增塑剂与热塑性树脂的联合使用提供了所需的柔韧度、 耐用性和硬度。热稳定剂 的存在稳定了热塑性塑料并防止热分解， UV 稳定剂稳定热塑性塑料以防止在 UV 光下暴露 导致的分解， 氧化钙确保混合过程中将水汽移除， 碳酸钙 ( 石灰石 ) 用作填充剂， 在减少成 本的同时增加了热塑性化合物的混合物的体积， 且粘度改进剂维持粘度以确保混合物维持 良好的混合并处于混悬状态 ( 减缓固体的析出 )。
该地毯块在初级衬底和衬底层中能够包括一种或多种玻璃、 玻璃纤维、 聚酯、 或聚丙烯的织造或非织造层， 例如薄片、 网眼或绒毛或薄纱片层材料或其组合。 该薄纱材料可与初级衬底相邻或与其紧挨。 玻璃纤维或针织材料可用于热塑性衬底层中以提 供形稳性并改善地毯块的铺放性能。
衬底层的底面可以具有粘合剂， 其上粘附可剥离的保护层， 其中在使用时， 将保护 层剥离并将地毯块铺至地板表面或用压敏粘合剂铺放。
衬底层的铺放及地毯块的制备
本发明的一实施方案提供了制备地板覆盖物的方法， 其包括提供具有纤维表面和 底面的初级衬底 ； 通过涂敷本发明的预涂布组合物来预涂布初级衬底层的底面， 并将衬底 层铺至预涂布的初级衬底层。还提供了地板覆盖物， 其包括 ： 具有纤维表面和底面的初级 衬底 ； 初级衬底底面上的固化的预涂布层， 所述预涂布层由包含以下的组合物形成 ： 至少 一种丙烯酸苯乙烯共聚物、 至少一种基于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物、 至少一种增 稠剂和水 ； 以及固定于初级衬底的衬底层。该地板覆盖物的预涂布组合物可进一步包含抗 菌剂、 防火剂和 / 或表面活性剂。适宜的抗菌剂是吡啶硫酮锌。适宜的防火剂是氢氧化铝。 适宜的表面活性剂是十二烷基硫酸钠。 还提供了制备地毯块的方法， 其包括 ： 将第一层热塑 性树脂增塑溶胶涂布至载体表面上 ； 任选地将尺寸稳定的片层材料置于第一层的最上表面 上， 并加热该层以使该层胶化并固定片层材料 ； 任选地将第二层热塑性树脂增塑溶胶铺至 第一层的胶化表面上 ； 用本发明的预涂布组合物来预涂布具有纤维抗磨表面的初级衬底的 底面 ； 任选地将热塑性树脂增塑溶胶涂布于预涂布层上 ； 将预涂布的初级衬底置于第一或 第二热塑性树脂层的增塑溶胶的最上表面上 ； 加热如此形成的地毯以将热塑层熔合成整体 熔合的衬底层， 使地毯冷却， 并将地毯切割成地毯块。
在另一实施方案中， 提供了制备地板覆盖物的方法， 其包括 ： 提供具有纤维表面和底面的初级衬底 ； 将衬底层铺至初级衬底层， 该衬底层包括由本发明的增塑剂组合物形成 的层。 还提供了地板覆盖物， 其包括具有纤维表面和底面的初级衬底 ； 和固定于该初级衬底 的衬底层， 该衬底层包括由本发明的增塑剂组合物形成的层。
还提供了制备地毯块的方法， 其包括 ： 将第一层热塑性树脂增塑溶胶涂布在载体 表面上 ； 任选地将尺寸稳定的片层材料置于第一层的最上表面上， 并加热该层以使该层胶 化并固定片层材料 ； 任选地将第二层热塑性树脂增塑溶胶铺至第一层的胶化表面上， 第一 层或第二层中的至少一种的热塑性树脂由本发明的增塑剂组合物形成 ； 任选地用本发明的 预涂布组合物来预涂布具有纤维抗磨表面的初级衬底的底面 ； 任选地将热塑性树脂增塑溶 胶涂布于预涂布层上 ； 将初级衬底置于第一或第二热塑性树脂层的增塑溶胶的最上表面 ； 以及加热如此形成的地毯以将热塑层熔合成整体熔合的衬底层， 使地毯冷却， 并将地毯切 割成地毯块。
还提供了通过本发明方法制备的地毯块。
可用任何适当的方法制备该地毯块。
例如， 可以确定的厚度将热塑层作为湿润的增塑溶胶涂敷 / 浇铸至初级衬底层的 底面上。 将涂布的材料用刮刀弄平， 刮刀使热塑层平整并光滑， 并迫使热塑层与任何玻璃纤 维网格布和初级衬底衔接。
作为选择， 可在可松开的载体上完成该衬底层， 例如碳氟化合物、 玻璃纤维环带、 涂层的玻璃纤维带或不锈钢铸造载体片层。该预涂布的初级衬底层随后被置具
于液体衬底层中。 铺放衬底层之后， 将地毯加热以使热塑性塑料熔合 / 胶化并固化， 将地毯冷却并 切割成成块的地毯块。可通过使用加热器、 辐射板或加热元件进行加热。加热使热塑性材 料固化， 并且对于簇绒地毯而言， 由此将回针锁定在适当位置， 从而使该初级衬底与衬底层 通过嵌入衬底层的初级衬底的纤维结合。可以将地毯块加热至 50℃至 170℃的固化温度， 例如 90℃至 160℃、 100℃至 150℃或 140℃至 150℃。例如对于 PVC， 在 50℃时增塑剂熔化 并开始扩散进入微粒中。胶凝化开始于约 50℃并持续至约 130℃， 在该温度点微粒膨胀， 胶 凝化阶段在 130℃至 170℃结束。在 91℃该聚合物流动成为连续的团块。
完成地毯块的适宜装置可以包括 ： 加热器， 其具有在所需温度下操作的腔室， 并且 初级衬底和衬底层经过它而被加热以供衬底层的塑性变形 ； 压辊对， 在初级衬底和衬底层 已通过加热器被加热之后， 初级衬底、 衬底和任何附加衬垫层被传送至此， 以向其施加力以 使各层结合， 以及与加热器可操作地连接的控制器， 所述控制器被设置为维持腔室内的温 度以供衬底层的加热， 使得该衬底层通过辊相对变形以将各层结合。
在胶凝期间或胶凝之后， 可使地毯在压花辊下经过， 其将地毯背面压成锯齿状、 波 纹状等以形成摩擦力增加的表面 ( 放置时抵抗移动并保持在原位 ) 并且有助于将多层合并 成整体产品。合并的地毯材料可随之通过适宜的切割方法被割成适当的长度 ( 例如形成正 方形 )。可将该层叠结构冷却至例如约 105℃以使能够将该结构从载体移除。然后可以使 该结构经过加热器并加温至约 100℃， 再使其被给热塑层压花的压花辊咬合。
在一实施方案中， 该衬底层由诸如 PVC 的热塑性塑料层、 玻璃纤维网格布和诸如 PVC 的第二热塑性塑料层形成。 该第一层热塑性塑料层使初级衬底与玻璃纤维层结合， 通过 刮刀适当地控制该层的厚度。玻璃纤维层用于确保地毯块的形稳性， 第二层热塑性塑料胶合其上面的层并提供地毯块最终的衬底。这一层的厚度也通过刮刀适当地控制。
可以连续的方式将衬底层铺至初级衬底以制造出任意长度的材料， 随后可根据需 要切割以形成地毯块。
每一层的厚度可根据是否使用固体层或泡沫层而改变。例如第一 PVC 层的范围 取决于 PVC 衬底的重量， 即 2.64kg/m2 会是 0.88mm 的两层， 2kg/m2 会是 0.67mm 的两层， 而 2 1.5kg/m 会是 0.5mm 的两层。总体地毯厚度可以适当地为约 4mm 至 12mm， 例如没有泡沫衬 底约为 6mm， 而带有泡沫衬底约为 10mm。
应用
所得到的地毯块适合用作在家庭和 / 或公司使用的地板覆盖物。可能需要压敏性 粘结剂用于安装， 且能够根据需要对该地板片进行替换或旋转。 该地毯块具有形稳性， 基本 上无卷曲、 滑动、 翘棱、 拉长或收缩， 并且废气排放低。
现在将参照下述实施例和附图描述本发明。
参照附图， 图 1 显示了地毯块 1， 其由尼龙 - 簇绒纤维表面 2、 诸如非织造聚酯或聚 丙烯的初级衬底 3、 由本发明组合物形成的预涂层 4 组成， 如图所示的预涂层贯穿尼龙纤维 层的背面线圈。该地毯块包括 PVC 氯化物衬底层 5、 固定在 PVC 层和另一个 PVC 层 7 之间的 玻璃纤维网格布 6。
两个 PVC 层 5、 7 可以用单个的衬底层代替， 使得在该单个的衬底层热熔之前， 可将 预涂布层的背面简单地放入潮湿的、 单个的 PVC 增塑溶胶衬底层最上表面中。
将包括纤维绒头的初级衬底铺至衬底层。 将衬底层适当地置于经过加热元件上方 的被 覆盖的玻璃纤维带上， 所述加热元件将该层加热以使其固化， 使初级衬底通 过逐渐嵌入衬底层的 PVC 糊中的纤维层中的纤维与衬底层结合。然后将该层叠结构冷却以 将它从被 Teflon 覆盖的玻璃纤维带上移除。
实施例 1
制备了与图 1 所示类似的地毯块。初级衬底是尼龙纱簇绒形成的聚酯或聚丙烯初 级衬底， 该衬底已用本发明的预涂布组合物预涂布过。
该预涂布组合物如下制备 ：
将 4.0 升 Latercol D Thickener(BASF 产品 ) 加至 100 升水中， 并通过混合机混 合 10 分钟。在机器搅拌下将得到的溶液缓缓 ( 每分钟 2 升 ) 加入至 Acronol S72851 ％ 固体 (BASF 产品 ) 中。将水 / 增稠剂溶液缓缓加入至 Acronol S728 中确保了无乳凝。加 入之前， 将 Acronol S728 用水稀释至固体为 25 ％， 且将 20 ％的 AX 8281Acronol 加入至 AcronalS728 的干重中。使溶液陈化 3 天以形成最后的终点粘度。
将 50g/m2 至 100g/m2( 干重 ) 的预涂布组合物通过辊涂、 喷涂或发泡涂布涂敷至预 簇绒的聚酯纤维层。这使任何小的突起 / 大的突起和凹陷被溶液填充。随后铺放含有玻璃 纤维的 PVC 层。与包括诸如 EVA 的胶乳预涂布层的已知地毯块比较， 最终的地毯具有下述 特性 ：
现有技术本发明的预涂布组合物13CN 101918503 A说850g/m2 120g/m2明书850g/m2 120g/m2 50-100g/m211/13 页地毯 ( 实例 wt％ ) 初级衬底 预涂布层 胶乳 (EVA) PVC 层 玻璃纤维 总块重
850g/m2 2830g/m2 50g/m2 4700g/m2 1500-2000g/m2 50g/m2 2570-3120g/m2能够看出， 所需本发明预涂布组合物的量显著少于现有技术地毯中所需胶乳的 量， 并使得 PVC 层的重量和厚度减少。形成的毯块非常柔韧 ( 部分由于预涂布组合物的柔 韧性 )， 且较现有技术的毯块具有显著低的总重。本发明的地毯块不需要使用胶乳， 在涂敷 预涂布组合物以填充沟壑之前也不必使用任何的 PVC 预涂层。还发现所生产的地毯块具有更好的抗静电性能、 更好的防火测试、 更好的抗透水 性 ( 无遇湿弯曲问题 ) 和持续性。
实施例 2
制备了形成地毯块衬底层的聚氯乙烯组合物。该组合物包含 ：
聚氯乙烯共聚物树脂 (100％聚乙烯均聚物树脂能够代替共聚物树脂 ) ；
每 kg 树脂 2.15kg 的回收玻璃。该玻璃由废品站玻璃回收厂提供并为≤ 300 微米 的形式， 比重为 2g/cm3 ； 以及
作为 Grindsted Soft-n-Safe/c(Danisco 产品 ) 提供的环氧化豆油 (75wt％ ) 与 蓖麻油乙酸 (25wt％ ) 的混合物， 用乙醇稀释至所需粘度。 适宜的粘度为 200cps±10cps( 使 用 2.5rpm No.1Spindle Brookfield 粘度计 )。 由于玻璃的比重比所使用的标准石灰石小， 3 标准石灰石的比重为 2.7g/cm ， 为此要调整填充比以弥补。 例如， 石灰石填充剂的通常加入 量为每公斤树脂 2.91kg， 而用回收玻璃填充剂时的加入量为 2.15kg/kg 树脂。
该组合物被用于地毯块的制备并与现有技术中使用含有标准增塑剂和石灰石填 充剂的聚氯乙烯组合物生产的地毯块比较。所使用的标准 PVC 组合物包含 ：
增塑剂油 DINP( 邻苯二甲酸二异壬酯 ) ；
PVC 共聚物 PVC 均聚物 热稳定剂 UV 稳定剂 氧化钙PA 1384(Arkema- 氯乙烯和 4％醋酸乙烯酯共聚物 ) 或 KCH12( 相同化学 ) ； KBM-10(Hanwha Corp.-PVC 树脂 ) ； CZ116 Flexipol Black 600 CaO14CN 101918503 A
说明书Circal 60/15 聚乙二醇 40012/13 页碳酸钙 ( 石灰石 ) 粘度改进剂 结果显示于下表 ：现有技术 * 增塑剂油混合物 DINP**240kg/ 混合物本发明 PVC 组合物 * Grinsted Soft-n-Safe/c Lankroflex E2397 240kg/ 混合物 0-1.5kg/ 混合物 223kg/ 混合物 60kg/ 混合物 2.5kg/ 混合物热稳定剂 粘度改进剂 炭黑 PVC 共聚物 *** PVC 均聚物 *** 氧化钙 CaO 石灰石 回收玻璃 总量 回收或可再生的百分比 ( 重量比 )
*2kg/ 混合物 3kg/ 混合物 1.5kg/ 混合物 223kg/ 混合物 60kg/ 混合物 2.5kg/ 混合物 825kg/ 混合物611kg/ 混合物 1357kg/ 混合物 0％ 1136kg/ 混合物 74.9％两种混合物具有相同的体积
DINP( 邻苯二甲酸二异壬酯 ) 能够用 DIDP、 DEHP 或 DOP 增塑剂代替 - 邻苯二甲 酸二异癸酯 (DIDP) ； 和邻苯二甲酸双 -2- 乙基己酯 (DEHP)， 有时也称为 DOP。 ***
可将聚合物 / 均聚物组合换为 283kg/ 混合物的 P602、 360NA 或 KL701 聚氯乙 烯均聚物， 并将增塑剂油由 240kg/ 混合物换为 215kg/ 混合物。P602 为 P602， 可 购自 Norsk Hydro。360NA 为 360NA， 可购自 SolvayS.A.。KL 701 可购自 Hanwha Polymers Korea。
本发明的 PVC 组合物用可更新原料代替了传统的衬底增塑剂并且用微细玻璃代 替了传统的微细石灰石填充剂。 所得制剂中有 26％是不锈的且附加的优点是较现有技术产 品更加便宜。
含有本发明的玻璃和增塑剂， 可见如下优点 ：**
15CN 101918503 A说玻璃明书油 *13/13 页持续性 更少的增塑剂吸收 无需热稳定剂* ** 环氧化豆油对热非常稳定， 蓖 麻油没那么稳定 *无需粘度改进剂
试验了从 5％的 Grinsted Soft-n-Safe 以 5％增幅增至 20％的混合物， 仅在 20％ 及以上时才适合使增塑溶胶保持稳定而没有增塑剂的迁移并保持适当的粘度特性。
可对上述实施方案进行多种的改变、 变形、 改进和补充， 其均落入本发明的宗旨和 范围之内。