热熔块状地毯及其制备方法技术

提供了块状地毯及块状地毯的制造方法，其中所述块状地毯包含簇绒面纱、初级背衬和至少三个含聚合物的层。第一层是预涂层，第二层和第三层各自包含被挤出至所述预涂层上的无溶剂热熔粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热熔块状地毯及其制备方法热熔块状地毯及其制备方法
技术介绍
1. 专利
本专利技术涉及块状地毯(carpet tile)，更具体地涉及具有两层或 更多层挤出热熔粘合剂层的块状地毯及其制备方法。2. 相关技术的说明近来，对使用块状地毯而非毛皮地毯和巻式地毯已经越来越感兴 趣，因为块状地毯可提供若干优点。例如，安装和拆除块状地毯比常 规的巻式地毯更容易和更便宜。在现代公司办公环境中拆除巻式地毯 的费用会很高，因为具有系统家具的敞开空间式办公室概念成为了一 种规范。块状地毯使得可以通过简单地提升家具系统、抽出旧块状地 逸并插入新块状地趙而拆除用过的地毯。即使在适中规模的工程中， 这也可以在拆除和更新成本方面节省数十万美元。另外，块状地毯使得地面覆盖材料容易修补。 一般地，对于常规 巻式地越，通常将任何受损或严重玷污的区域切掉并用备用地毯块修 补。不管修补操作如何优良，这些补丁通常是明显的并且有损于地毯 的美学设计。 一种替代方案是替换整个地毯，这样通常代价很大。然 而，块状地毯的使用允许除去受到玷污或损坏的单独地毯块。其余没 有用旧或损坏的块状地毯仅仅留在原处，由此保持地毯的美学设计以 及减少修补受损地毯的成本。因此，块状地毯已经成为了常规巻式地 毯的一种吸引力的替代方案。常规地，通过使面纤维(face fiber )簇绒至初级背衬(primary backing)中，然后向初级背衬的背面施加预涂层粘合剂、接着施加回 弹性的含水溶剂基热塑性粘合剂材料层，从而制成块状地毯。例如， 常规的块状地毯可以包括簇绒至初级背衬中的面纤维，然后用预涂层5粘合剂例如乙酸乙烯酯乙烯乳液(VAE)、聚氯乙烯(PVC)、增塑溶 胶或丙烯酸类树脂涂覆的所述背衬。 一旦铺设预涂层，所述地毯以热 塑性粘合剂材料层背衬。已知的热塑性粘合剂材料包括胶乳、聚氨酯 和乙烯基聚合物。对于大多数块状地毯，胶乳是最常用的背衬材料。 常规的胶乳材料是含水量高并且粘度很低的水性组合物。接着通过使 得地毯经过一 系列昂贵的干燥装置而除去所述胶乳组合物的过量水。不幸地，这些胶乳基块状地毯具有若干缺点。首先，由于所述粘 合剂是含水溶剂基粘合剂，它们倾向于不抗湿。因此，胶乳基块状地 毯容许湿分穿过地毯背衬并被捕集在块状地毯下方。该捕集的湿分会 是难以除去的并且会导致真菌和霉菌的形成，这会使块状地毯降解和 造成环境危害，例如不良的空气质量。因此，常规的由胶乳背衬的块 状地毯如果被用在关系湿分的环境中可能需要经常更换。其次，由于胶乳基块状地毯将不同的材料用于纱线、背衬及粘合 剂，因此块状地毯无法容易地再循环。必须针对再循环开发非常昂贵、 复杂和效率低的地毯分离技术。另外，这些类型的再循环工艺不能在连续的闭环式再循环系统中使得制品再循环回到其本身。地毯材料之 间的化学性质的差异使得太昂贵以至于不能分离出单独组分用于再循 环。因此，必须丟弃所述地毯，这增加了全国范围越来越多的填埋场。 此外，由于胶乳基地毯的聚合物组分不是可生物降解的，因此块状地 毯将保留在填埋场中许多年。胶乳基预涂布的块状地毯的另一缺点是如果地毯暴露于高湿度或 变得潮湿的话簇绒粘结性能(tuft bind property)会损失。胶乳层 将接受水分，溶胀，并使簇绒容易被抽出。通常这类制品可损失其初 始簇绒粘结性能的约50%。已经提出了一种解决方案以挤出聚烯烃粘合剂或聚氨酯粘合剂来 代替用于块状地毯的常规胶乳粘合剂。聚烯烃和聚氨酯粘合剂具有良 好的熔融指数以及具有对许多材料良好的附着性能。另外，聚烯烃和 聚氨酯粘合剂可以容易地被再循环。尽管聚烯烃和聚氨酯具有使它们 就用于地毯而言有吸引力的性能，但是聚烯烃和聚氨酯与其他材料相比往往更昂贵，这会增加生产成本。热熔粘合剂(HMAs)已经普遍用于常规巻式地毯，因为它们相对 便宜、容易得到并且可以容易地再循环。它们还因为由不需要溶剂或 载体的100%热塑性化合物组成而受欢迎。多种聚合物可以用作HMAs， 例如乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物(EVA)、聚烯烃、聚酰胺和聚酯。然 而，EVAs由于其宽范围的熔融指数、对许多材料良好的附着性能和相 对较低的成本而优选用于HMAs。热熔粘合剂相对溶剂基粘合剂例如胶乳粘合剂具有许多优点。主 要的优点包括生产过程中不存在有害空气污染物(HAPs)和挥发性有 机化合物(V0Cs)。从生产过程中除去HAPs和VOCs消除这些有害污 染物与工人和环境的接触。另一优点是采用HMAs的地毯的生产成本低 于用含水溶剂基或有机溶剂基粘合剂制造的地毯的生产成本。原料組 分的成本显著低于溶剂基粘合剂用组分的成本，并且与HMAs有关的设 备成本与溶剂基粘合剂相比低得多，这是因为消除了对昂贵的污染控 制设备的需要。此外，由于HMAs冷却迅速以及不需要特殊的空气干燥 器或干燥炉以使粘合剂硬化，用HMAs制成的制品可以更容易地制造， 这导致低成本的地逸。然而，迄今为止，热熔粘合剂还未用于制造块 状地趙。因此，仍然需要可再循环的块状地毯，它可廉价制造，具有优良 的抗湿性，以及提供足够的粘结强度以代替常规固化的胶乳背衬 (backed)的块状地逸。还需要提供廉价、可再循环的使用含HMA的 背衬同时实现优良抗湿性和足够粘结强度的块状地毯。另外需要廉价、 可再循环的使用HMAs的块状地毯的廉价、单程、连续的制造方法。专利技术概述以其优选形式简要描述的本专利技术满足在具有多层挤出热熔背衬的 块状地毯方面的上述需要。 一般而言，本专利技术包括块状地毯，其具有 蔟绒面纱、初级背衬、和至少三个含聚合物的层预涂层和至少两个 无溶剂层。所述预涂层由包含至少约20重量百分比(wt%)增粘树脂的热熔粘合剂(HMA)制得。在示例性的实施方案中，预涂层可以包含 约2wt。/。至约80wt。/。聚乙烯和约20wt。/。至约98wt。/。增粘树脂。所迷增粘树 脂本身可以包括例如至多约15wt。/。的油、蜡和抗氧化剂。所述预涂层在约250华氏度(。F)或者约121摄氏度(匸)与约 430°F (221t:)之间的温度下具有约50厘泊(cps )至约50， OOOcps 的粘度。更优选地，预涂层在约330°F (166X:)与约425°F ( ) 之间的温度下具有约100cps至约35， OOOcps的粘度，甚至更优选在约 350。F (177X:)下具有约500cps的粘度。可以将预涂层辊涂、挤出、 或者用常规的狭缝涂布机施涂。所述第一挤出聚合物层和第二挤出聚合物层由无溶剂的HMA组合 物制成。该HMA组合物可以包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、苯 乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物 (SBS )、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA )、超低密度聚乙烯(ULDPE )、 低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯单体共聚物(EPDM)、 以及任何前述聚合物的共混物(例如聚丙烯和EPDM的共混物)，优选 EVA。所述挤出聚合物层之一或二者可以包含填料。例如，EVA单独使 用相对昂贵，因此已经尝试通过与高含量的相对便宜的增量剂例如填 料共混而降低成本。可能需要多达约60w/。填料以提供经济上可行的 组合物。由于填料会增加粘度，使用具有流动性与机械性能的合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种块状地毯，其包括：　纤维；　用于所述纤维的初级背衬；　布置在所述初级背衬上的预涂层；　布置在所述预涂层上的第一无溶剂热熔粘合剂层；和　布置在所述第一无溶剂热熔粘合剂层上的第二无溶剂热熔粘合剂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-4-27 60/745,793;US 2007-4-24 11/739,3201. 一种块状地毯，其包括纤维；用于所述纤维的初级背衬；布置在所述初级背衬上的预涂层；布置在所述预涂层上的第一无溶剂热熔粘合剂层；和布置在所述第一无溶剂热熔粘合剂层上的第二无溶剂热熔粘合剂层。2. 权利要求1的块状地毯，其进一步包括在所述第一和第二无 溶剂热熔粘合剂层之间的稀松布层。3. 权利要求1的块状地毯，其中所述预涂层包含增粘树脂。4. 权利要求3的块状地毯，其中所述预涂层按该预涂层的总重 量计进一步包含小于或等于约80wt。/。聚乙烯。5. 权利要求l的块状地毯，其中所述第一和第二无溶剂热熔粘 合剂层独立地包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯单体共聚物 或者含有前述至少一种的共混物。6. 权利要求l的块状地毯，其中所述第一和第二无溶剂热熔粘 合剂层之一或二者包含惰性填料。7. 权利要求6的块状地毯，其中所述惰性填料占所述无溶剂热 熔粘合剂层的约5wt。/。至约90wt%。8. 权利要求6的块状地毯，其中所述惰性填料是碳酸盐、硫酸 盐、氧化物、硅酸盐、金属盐、阻燃剂、消费后再生制品或者任何前 述物质的组合。9. 权利要求1的块状地毯，其中所述第一无溶剂热熔粘合剂层 具有约2盎司/平方码至约50盎司/平方码的单位面积重量。10. 权利要求l的块状地毯，其中所述第二无溶剂热熔粘合剂层具有约10盎司/平方码至约70盎司/平方码的单位面积重量，和其中 所述第二无溶剂热熔粘合剂层的单位面积重量大于所述第一无溶剂热 熔粘合剂层的单位面积重量。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：CW雅伯勒，F恩德兰尼，T夏尔，
申请(专利权)人：莫赫地毯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]