Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ОСНОВА КОВРОВОГО ПОКРЫТИЯ, ПОЛУЧАЕМАЯ ИЗ БЛОК-СОПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
ОСНОВА КОВРОВОГО ПОКРЫТИЯ, ПОЛУЧАЕМАЯ ИЗ БЛОК-СОПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

ОСНОВА КОВРОВОГО ПОКРЫТИЯ, ПОЛУЧАЕМАЯ ИЗ БЛОК-СОПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Описывается новое ковровое покрытие, содержащее ткань коврового покрытия и блок-сополимерную композицию, нанесенную на тыльную сторону ткани коврового покрытия, причем указанная блок-сополимерная композиция содержит: а) блок-сополимер, содержащий по крайней мере два концевых блока полимера винилароматического соединения и по крайней мере один внутренний блок полимера диена с сопряженными двойными связями. Ткань предлагаемого коврового покрытия представляет собой термопластичную ткань из полипропиленовой, полиэфирной или полиамидной пряжи, а блок-сополимерная композиция дополнительно содержит: в) пластифицирующее неароматическое масло в количестве 30 - 250 мас.ч. на 100 мас.ч. блок-сополимера, с) смолу, совместимую с блоком полимера винилароматического соединения, в количестве 30 - 200 мас.ч. на 100 мас. ч. блок-сополимера и имеет вязкость расплава < 500 Па·с при температурах переработки 150 - 200°С. Описываются также измельченное ковровое покрытие для повторной переработки и блок-сополимерная композиция, используемая для основы. Технический результат - получение ковровых покрытий, полностью повторно перерабатываемыми без каких-либо загрязнений окружающей среды и с возможно наименьшими затратами. 3 с. и 18 з.п.ф-лы, 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2138398
Класс(ы) патента: B32B27/12, B32B27/28, D06N7/00, C08L53/02, C08L91/00, C08J11/06
Номер заявки: 96103385/04
Дата подачи заявки: 19.07.1994
Дата публикации: 27.09.1999
Заявитель(и): Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL)
Автор(ы): Тенис Графланд (NL); Олаф Курт Бройер (DE); Петер Мигкельс (BE)
Патентообладатель(и): Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. (NL)
Описание изобретения: Изобретение относится к основам ковровых покрытий на основе блок-сополимеров, получаемых из винильных ароматических соединений и диенов с сопряженными двойными связями и более конкретно стирола и бутадиена и/или изопрена соответственно.
Более конкретно изобретение относится к основе коврового покрытия для полипропиленовых, полиэфирных или полиамидных ковровых покрытий.
До сих пор основы полипропиленовых, полиэфирных или полиамидных ковровых покрытий получают главным образом нанесением карбоксилатного сополимера стирола и бутадиена в виде латекса, необязательно смешанного с вспенивающим агентом и вулканизующим агентом, на тыльную сторону коврового покрытия, с последующей трудоемкой и дорогостоящей стадией сушки и вулканизации, либо нанесением пластизоля поливинилхлорида на основу коврового покрытия.
Такие исходные ковровые покрытия могут обычно получаться пропусканием полипропиленовых, полиэфирных или полиамидных пучков волокон через ткань из того же или какого-либо другого совместимого исходного материала. Функция основы состоит в скреплении пропущенных пучков волокон.
К тому же общеизвестно, что традиционные способы нанесения на основу ковровых покрытий могут потребовать использования грунтовок для адгезирования основ или других способов улучшения адгезии, таких как обработка коронным разрядом или газопламенная обработка.
Например, Японская заявка N 02255739 рассматривает непрерывный листоподобный сшитый пенопласт, состоящий из композиции полимерной смеси, которая содержит 10-55 мас.% блок-сополимера, у которого два концевых блока состоят из стирольного полимера, а средний блок состоит из этиленбутиленового сополимера или этиленпропиленового сополимера, 40 - 85 мас.% полипропилена и 5 - 40 мас. % полиэтилена к общей массе полимера, который с помощью отдельного адгезива или связующего может быть сопряжен с полимерной пленкой или листом на другом пенопласте или с материалами оболочек с различной поверхностью, такими как металлическая фольга, бумага, нетканые ткани из натуральных или синтетических волокон, виниловая кожа и т. п., для того, чтобы получить композиционный материал, который может быть использован, между прочим, в качестве буферного материала для облицовки или основы продукции широкого потребления, такой как ковровые покрытия. Однако можно четко сделать вывод из указанной заявки, что для того, чтобы добиться достаточной адгезии между непрерывным листоподобным сшитым пенопластом и оболочкой, с которой он сопрягается, поверхность непрерывного листоподобного сшитого пенопласта должна быть подвергнута обработке коронным разрядом или газопламенной обработке.
Необходимо отметить, что как вспенивание исходной композиции блок-сополимера, полипропилена и полиэтилена, так и последующее сопряжение вспененного листа с поверхностью другого слоя представляют дополнительные стадии процесса и увеличивают затраты.
Последние правительственные и экологические требования оказывают сильное воздействие на необходимость получения многих полимерных изделий из полностью повторно перерабатываемых компонентов. Повторная переработка обычно включает в себя нагрев и расплавление отработанных полимерных изделий при температурах, превышающих точку плавления каждого из входящих в них компонентов. Полученная расплавленная полимерная масса затем используется для получения новой структуры или изделия при использовании традиционных технологий экструзионного формования и т.д. Температуры, использующиеся при повторной переработке, вызывают обугливание и/или обесцвечивание даже малых или остаточных количеств композиции основы при длительном нагревании около 175oC или более короткое время при температурах выше примерно 200oC, которые требуются, например, при формовании с раздувом указанного полимера, с получением в результате видимого загрязнения или потемнения указанного полимерного материала.
Такие операции невозможны для используемых до сих пор основ ковровых покрытий.
Необходимо отметить, что полимерная композиция основы указанных ковровых покрытий должна быть достаточно совместима с указанными полимерами ткани коврового покрытия для обеспечения приемлемых физических свойств указанной полимерной смеси в изделиях, которые должны быть повторно использованы.
Поэтому главной целью изобретения является создание таких ковровых покрытий, которые должны быть полностью повторно перерабатываемыми без какого-либо загрязнения окружающей среды и с возможно наименьшими затратами.
Другой целью настоящего изобретения является создание экономически выгодного способа, предназначенного для получения таких ковровых покрытий.
Из Патента США N 3772234 известны композиции на основе нефтяного воска, содержащие:
а) нефтяной воск, преобладающий в парафиновом воске,
в) 7,5 - 30% по отношению к массе композиции блок-сополимера, имеющего по крайней мере один фактически полностью гидрированный полибутадиеновый блок, причем блок до гидрирования имеет 1,2-содержание в пределах от 13 до 45%, и в частности, в пределах от 13 до 17% (столбец 1, строки 30 - 35) и от 25 до 31% (столбец 4, строки 33 - 39).
Хотя показано, что указанные композиции на основе нефтяного воска могут быть, в принципе, использованы для бумажного или пленочного покрытия или для основы коврового покрытия благодаря образованию прочной связи с бумагой или другими волокнистыми материалами и металлическими фольгами или непрерывными холстами, такими как пергамин, необходимо отметить, что вид нефтяных восков, используемый в рассмотренных композициях, является, конечно, недостаточно совместимым с полипропиленовыми и полиэфирными волокнами ковровых покрытий, чтобы дать возможность легкого повторного использования при получении новых изделий из массы отходов ковровых покрытий по обычной технологии.
Кроме того, очевидно, что указанные вязкости упомянутых композиций при 300oF (≈150oC) в сантипуазах являются слишком низкими для эффективной переработки основ ковровых покрытий.
Специалистам будет понятно, что для получения указанных повторно перерабатываемых ковровых покрытий основа коврового покрытия должна отвечать сочетанию ряда требований:
а) композиция основы должна быть достаточно совместимой со всеми другими ингредиентами покрытий:
b) композиция основы должна иметь вязкость расплава, достаточно низкую для того, чтобы обеспечить полное проникновение в пучки верхнего слоя с получением достаточного скрепления указанных пучков при выбранных условиях переработки. Для ковровых покрытий с уложенными петлей пучками волокон прочность скрепления должна быть >3 кг, тогда как для укладки отрезками прочность скрепления должна быть >1 кг. Обычный температурный интервал переработки составляет от 150 до 200oC;
c) композиция основы должна обеспечивать достаточную прочность основы коврового покрытия в условиях применения:
d) композиция основы коврового покрытия не должна становиться липкой в условиях хранения, транспортирования или в условиях применения готового коврового покрытия;
e) должна существовать возможность добавления значительных количеств дисперсных наполнителей и/или антипиренов к композиции основы покрытия, с точки зрения экономики, таких как карбонат кальция, кремнезем, гидроокись магния или тригидрат оксида алюминия.
В результате широких исследований и экспериментирования было неожиданно установлено, что повторно перерабатываемые ковровые покрытия получаются посредством нанесения на обратную сторону ткани коврового покрытия блоксополимерной композиции, содержащей по крайней мере:
а) блок-сополимер, содержащий по крайней мере два концевых поли(винилароматическое соединение-блока и по крайней мере один внутренний поли (диен с сопряженными двойными связями)- блок, исходная этиленовая двойная связь которого может быть, необязательно, селективно гидрирована, причем блок-сополимер может быть, необязательно, привит полярной структурой;
b) пластифицирующее неароматическое масло,
c) смолу, совместимую с концевым блоком.
Количество указанной блок-сополимерной композиции, наносимой на тыльную сторону коврового покрытия согласно настоящему изобретению, находится в пределах от 100 до 1600 г на 1 м2 тыльной поверхности коврового покрытия и предпочтительно в пределах от 200 до 1000 г/м2.
Блок-сополимерами, которые пригодно наносятся, предпочтительно являются линейные трехелочные сополимеры или многозвенные (более 2 звеньев) радиальные или звездообразные блок-сополимеры, блоки которых преимущественно являются производными от стирола и бутадиена и/или изопрена соответственно. Блоки полимера диена с сопряженными двойными связями могут быть, необязательно, в значительной степени гидрированы, т.е. более чем на 80% этиленовой ненасыщенности.
Термин "преимущественно являются производными от" означает, что главный мономер соответствующих отдельных блоков, необязательно, может быть смешан с незначительными количествами другого сомономера и, более конкретно, с незначительными количествами главного мономера других блоков.
Примеры винильннх ароматических мономеров могут быть выбраны из стирола, α- метилстирола, p-метилстирола, m- метил стирола, o-метилстирола, p-трет-бутилстирола, диметилстирола, винилнафталина и т.п. и их смесей, а мономеры диенов с сопряженными двойными связями могут быть выбраны из бутадиена, изопрена, пиперилена и т.п. и их смесей.
Из этих мономеров предпочтительными являются стирол и бутадиен или изопрен, или их смеси. Было установлено, что наиболее предпочтительно использовать блок-сополимеры, которые содержат только фактически чистые полистирольные блоки и фактически чистые полибутадиеновые или полиизопреновые блоки.
Примерами таких блок-сополимеров, которые могут быть пригодно использованы, являются блок-сополимеры Cariflex и Kraton D и G (Cariflex и Kraton - торговые марки) и более предпочтительно используются сополимеры Carifle KX 139, Cariflex TR-1102, Kraton C 1652 и Kraton G 1726.
Необходимо отметить, что в качестве исходных ингредиентов блок-сополимерных композиций могут быть использованы также смеси гидрированных и негидрированных или частично гидрированных блок-сополимеров, в дополнение к отдельным видам гидрированных блок-сополимеров или негидрированных блок-сополимеров, или частично гидрированных блок-сополимеров.
Необходимо отметить, что блоки полимеров диенов с сопряженными двойными связями в сополимерах, предназначенных для использования для композиций настоящего изобретения, могут быть селективно гидрированы и/или могут быть привиты полярными соединениями, такими как карбоновые кислоты или их производные, эпоксисоединения, силановые соединения, амины или амиды.
Примеры блок-сополимеров с прививкой ненасыщенных кислотных производных известны из патентов США N 4007311 и N 4264747 и Европейских патентов 0085115, 0173380, 0215501, 0301665.
Предпочтительно прививка полярных соединений осуществляется на селективно гидрированные поли(диен с сопряженными двойными связями)-блоки. Более предпочтительно к указанным гидрированным поли(диен с сопряженными двойными связями)- блокам прививаются ненасыщенные карбоновые кислоты или их эфиры или ангидриды.
Предпочтительными примерами таких прививаемых агентов являются малеиновый ангидрид, фумаровая кислота или ее сложные эфиры, итаконовая кислота или ее сложные эфиры или ангидриды, акриловая или метакриловая кислота или сложные эфиры этих кислот и предпочтительно глицидилакрилат. Более предпочтительно используются малеиновый ангидрид или сложные эфиры акриловой кислоты.
Примерами промышленных блок-сополимеров с прививкой малеинового ангидрида являются Kraton FG 1901 и FG1921X.
Смеси немодифицированных гидрированных блок-сополимеров и модифицированных гидрированных блок-сополимеров и предпочтительно таких блок-сополимеров, основные блоки которых структурно родственны или более предпочтительно подобны, также могут быть использованы для термоплавких композиций, предназначенных для использования для настоящего изобретения. Необходимо отметить, что использование функционализированных гидрированных блок-сополимеров в качестве составной части термоплавких композиций, предназначенных для использования согласно настоящему изобретению, будет необходимо только по отношению к желаемой совместимости с полярными термопластичными полимерами пряжи, применяемой для исходного коврового покрытия. В частности, указанные модифицированные гидрированные блок-сополимеры в отдельности или в смеси с немодифицированными блок-сополимерами будут, главным образом, использоваться в случае полиамидных ковровых покрытий.
К тому же такие виды отдельных блок-сополимеров могут сами фактически содержать смеси преобладающей части по массе трехблочного сополимера, как определено ранее, и незначительной части (≅20 мас.%) двухблочного сополимера, который происходит от "живого" предшественника блок-сополимера перед (частичным) сопряжением и обрывом цепи, или может состоять только из трехблочных сополимеров.
Концевые блоки в необязательно селективно гидрированных сополимерах имеют обычно кажущуюся молекулярную массу в пределах от 3000 до 100000 и предпочтительно от 5000 до 20000, а внутренние необязательно селективно гидрированные поли(диен с сопряженными двойными связями)-блоки обычно имеют кажущуюся молекулярную массу в пределах от 10000 до 300000 и предпочтительно от 30000 до 100000. Первоначально полученные поли(диен с сопряженными двойными связями) -блоки обычно содержат от 5 до 50 мол.%, по отношению к молекулам диена с сопряженными двойными связями, винильных групп, происходящих от 1,2-полимеризации, и более предпочтительно от 5 до 15% в случае использования негидрированных блок-сополимеров и от 25 до 40% в случае использования фактически полностью гидрированных блок-сополимеров.
Полный блок-сополимеров, используемый согласно настоящему изобретению, обычно содержит винильный ароматический предел в количестве от 20 до 60 мас. % и предпочтительно от 25 до 50 мас.% Кажущаяся молекулярная масса полного блок-сополимера обычно находится в пределах от 20000 до 350000, предпочтительно в пределах от 40000 до 200000 и более предпочтительно в пределах от 40000 до 150000.
В композициях, используемых в настоящем изобретении, в качестве компонента (в) используются различные пластифицирующие масла.
Как было установлено, используемые пластифицирующие масла включают в себя масла, полученные из нефти, олефиновые олигомеры и низкомолекулярные полимеры, так же как растительное и животное масла и их производные.
Полученные из нефти масла, которые могут быть использованы, являются относительно высококипящими материалами, содержащими только незначительную пропорцию ароматических углеводородов, предпочтительно менее 20% и более предпочтительно менее 15% от массы масла, наиболее предпочтительно масло может быть полностью неароматическим. Олигомерами могут быть полипропилен, полибутены, гидрированный полиизопрен, гидрированный полибутадиен, полипиперилен и сополимеры пиперилена и изопрена, имеющие среднюю молекулярную массу в пределах от 350 до 10000.
Растительные и животные масла включают в себя сложные эфиры глицерина обычных жирных кислот и продукты их полимеризации.
Примерами предпочтительного парафинового масла являются Primol 352 (Primol - торговая марка), Catenex SM 925, Catenex SM 956 (Catenex - торговая марка), и полиолефинов- Napvis и Hyvis (торговые марки), имеющие молекулярную массу в пределах от 500 до 6000.
В композициях, используемых согласно настоящему изобретению, в качестве компонента (с) используются различные смолы, совместимые с концевым блоком.
Примеры смол, модифицирующих концевой поливинилароматический блок, включают в себя кумарон-инденовую смолу, полифениленэфиров и более конкретно поли(2,6-диметил-1,4-фенилен-эфир), полистирольную смолу, сополимер винилтолуола и α- метилстирола, полиинденовую смолу или поли(метилинден)овую смолу.
Примерами таких промышленных смол являются Hercures HM 100, Hercures A 120, Hercures A 100, Endex 160, Kristalex F 120, Kristalex F 5140, Nevchem NL 140, и Piccotex 120 (Hercures, Endex, Kristalex, Ntvchem и Piccotex - торговые марки).
Предпочтительными модифицирующими смолами являются, необязательно, замещенные полистирольные смолы.
Массовое соотношение компонентов (а), (в) и (с) исходной термоплавкой композиции, используемой в способе настоящего изобретения, обычно находится в пределах от 30 до 200 мас. ч. и предпочтительно от 80 до 170 мас. ч. и более предпочтительно от 120 до 170 мас. ч. пластифицирующего масла на 100 мас. ч. блок-сополимера и от 30 до 150 мас. ч. и, предпочтительн от 75 до 125 мас. ч. смолы, совместимой с концевым блоком, на 100 мас. ч. блок- сополимера.
Блок-сополимерные композиции, как указано ранее, могут наноситься на тыльную сторону коврового покрытия либо рядом способов, известных, в принципе, для нанесения термоплавкой композиции, либо нанесением описанной ранее блок-сополимерной композиции в тонкоизмельченном виде, например, полученной криногенным измельчением, как указано в совместно рассматриваемой заявке на Европейский патент N 93203636, поданной 22 декабря 1993 г., в соответствующем слое и нагреванием указанного слоя, например, инфракрасным излучением с получением непрерывного слоя основы.
Установлено, что указанные исходные термоплавкие композиции дают оптимальную вязкость расплава <500 Па·с при обычных температурах переработки в интервале от 150 до 200oC, и более предпочтительно в пределах от 0,5 до 100 Па·с в этом температурном интервале. Кроме того, они дают твердость конечного слоя основы от 40 до 60 единиц по Шору А, тогда как количество расплава, предназначенного для нанесения на тыльную сторону коврового покрытия для изготовления экономически выгодного коврового покрытия ранее описанного типа, может быть достигнуто в пределах от 100 до 1600 г-см2 и предпочтительно от 200 до 1000 г/м3.
Необходимо отметить, что термоплавкая композиция может необязательно содержать в дополнение к трем ранее указанным главным компонентам один или более вспомогательных агентов, таких как стабилизаторы, наполнители, красители и добавки, понижающие трение.
Стабилизаторы или антиоксиданты, необязательно используемые в соответствии с примерами - осуществления настоящего изобретения, включают в себя высокомолекулярные затрудненные фенолы и многофункциональные фенолы, такие как S - и/или P-содержащие фенолы. Затрудненные фенолы являются хорошо известными специалистам и могут характеризоваться как фенольные соединения, которые также содержат стерически объемные радикалы в непосредственной близости с их фенольной гидроксильной группой. В частности, трет-бутилгруппы или амил-группы обычно замещаются на бензольном кольце по крайней мере в одном из орто-положений относительно фенольной гидроксильной группы.
Представители таких стабилизаторов выпускаются промышленностью под торговыми марками Sumilizer и Irganox, например, Sumilizer GM и GS, Irganox 1010.
В качестве дополнительных добавок могут использоваться неорганические и органические наполнители, хорошо известные в технике. Примеры таких наполнителей включают карбонат кальция, силикат алюминия, глину, тальк, двуокись титана, бентониты, каолин, бариты, слюду, кремнезем, сульфат бария или их меси. Предпочтительным наполнителем является карбонат кальция. Наполнители могут быть введены в количествах от 400 мас. ч. на 100 мас. ч. блок-сополимера и предпочтительно от 150 до 250 частей, и имеют размер частиц ≥1 мкм и более предпочтительно в пределах 5-50 мкм.
Примерами промышленных наполнителей этого типа являются Durcal 5 и Millicarb (оба являются торговыми марками).
Необходимо отметить как неожиданное для специалистов, что при нанесении расплава на ткань коврового покрытия согласно настоящему изобретению посредством одностадийной технологии переработки, такой как нанесение полимерного покрытия из расплава экструзией или порошкового полимерного покрытия, могут быть получены основы, показывающие очень хорошее скрепление, например, полипропиленовых пучков волокон. В зависимости от массы основы получается усилие скрепления пучков 3-8 кг. Кроме того, прочность соединения слоя основы с верхним слоем и, необязательно, второй основой может быть более 3H/5 см, как определено испытаниями на прочность Т-отслаивания на 180oC.
С другой стороны, основы ковровых покрытий, получаемые согласно настоящему изобретению, проявляют повышенную эластичность в сочетании с повышенной прочностью всего коврового покрытия. Предпочтительно, чтобы слой основы имел общую толщину в пределах от 0,1 до 5 мм и предпочтительно от 0,2 до 0,5 мм.
Для некоторых из целей использования перерабатываемых вторично ковровых покрытий, например, автомобильных ковриков, получаемых согласно настоящему изобретению, термоплавкая композиция или порошковая композиция могут быть нанесены прямо на ткань коврового покрытия в одну стадию.
Для вариантов ковровых покрытий, требующих более высокой износостойкости подобно, например, домашним ворсистым коврикам или коврикам для учреждений, предпочтительным является в качестве первой стадии нанесение грунтовочной композиции на основе указанной исходной термоплавкой композиции, имеющей вязкость расплава <20 Па·с при температурах переработки в интервале 150- 120oC и более предпочтительно имеющей вязкость расплава в интервале от 0,5 до 15 Па·с в том же температурном интервале на ткань, за которым следует в качестве второй стадии нанесение второго слоя термоплавкой блок-сополимерной композиции, показывающей относительно более высокую вязкость расплава.
Для вариантов ковровых покрытий, требующих более высокой износостойкости, наиболее предпочтительно, когда грунтовочный слой из блок-сополимерной композиции наносится в виде расплава экструзией, а последующий слой наносится в виде мелкодисперского порошка, слой которого затем расплавляется в непрерывный слой при термообработке.
Количество грунтовочной композиции, наносимой на тыльную сторону коврового покрытия, изменяется в пределах от 100 до 1600 г/м2 и предпочтительно от 100 до 500 г/м2. Полученные таким образом основы ковровых покрытий показывают очень хорошее скрепление пучков волокон вместе с хорошим связыванием филаментов, что обуславливает хорошую износостойкость.
Необходимо отметить, что в соответствии с дополнительным альтернативным вариантом настоящего изобретения для специальных целей может быть использована дополнительная вторая основа или холст, состоящие из полипропилена или джута. Этот холст может быть удобно применен на той же стадии (ях) покрытия в качестве самой основы.
Необходимо отметить, что наружная сторона нанесенного слоя термоплавкой композиции коврового покрытия после охлаждения, при необходимости, может быть дополнительно покрыта относительно тонким слоем, обеспечивающим антипроскальзывающее и/или адгезивное тонкое покрытие для фиксации и сохранения коврового покрытия в его точном положении, например, нанесением обычного адгезивного покрытия.
Нанесение блок-сополимерной композиции может быть выполнено с помощью ряда обычных технологических способов нанесения. Предпочтительно используется способ нанесения покрытия экструзией из расплава или способ порошкового напыления и более предпочтительно в комбинации с валковым обжимным оборудованием для сжатия листа ткани коврового покрытия.
Необходимо отметить, что другим аспектом изобретения являются легко и полностью повторно перерабатываемые ковровые покрытия, имеющие тыльный слой, полученный из указанных выше блок-сополимерных композиций, имеющих твердость по Шору А от 40 до 60, содержащий количество термоплавкой композиции в пределах от 100 до 1600 г/м2 и имеющий толщину от 0,1 до 5 мм и предпочтительно от 0,2 до 0,5 мм, и имеющие основную ткань коврового покрытия, полученную из полипропиленовой, полиамидной или полиэфирной пряжи.
Другим аспектом изобретения являются блок-сополимерные композиции, используемые для основы коврового покрытия и обеспечения полностью повторно перерабатываемого коврового покрытия, которое, кроме того, имеет перспективную комбинацию свойств, и которое может быть получено с относительно низкой себестоимостью изготовления благодаря более простой технологии получения основы.
Таким образом, изобретение также относится к блок- сополимерным композициям для основы легко и полностью повторно перерабатываемых ковровых покрытий, отличающимся тем, что они содержат:
а) 100 мас. ч. блок-сополимера, имеющего по крайней мере два концевых поливинилароматических блока и по крайней мере один внутренний блок полимера диена с сопряженными двойными связями, первоначальная этиленовая ненасыщенность которого, необязательно, может быть селективно гидрирована;
в) 30 - 250 мас. ч. пластифицирующего неароматического масла, как определено ранее;
с) 30 - 200 мас. ч. смолы, совместимой с концевым блоком, как определено ранее.
Более предпочтительно указанные термоплавкие композиции для основы легко и полностью повторно перерабатываемых ковровых покрытий содержат:
а) 100 мас. ч. блок-сополимера, имеющего по крайней мере два концевых поливинилароматических блока и по крайней мере один внутренний блок полимера диена с сопряженными двойными связями, первоначальная этиленовая ненасыщенность которого, необязательно, может быть селективно гидрирована;
в) 80-180 мас. ч. пластифицирующего масла, как определено ранее;
с) 70 - 160 мас.ч. смолы, совместимой с концевым блоком, определено ранее.
Необязательно неорганический наполнитель и более предпочтительно карбонат кальция может быть включен в количестве до 500 мас. ч.
Такие блок-сополимерные композиции могут быть получены известными способами, такими как высокосдвиговое смешения или смешение при нагревании до тех пор, пока не достигается требуемая вязкость расплава.
Дополнительным аспектом настоящего изобретения являются измельченные в пух повторно перерабатываемые ковровые покрытия, которые могут быть переработаны в полезную продукцию посредством таблетирования и последующей экструзии.
Изобретение дополнительно иллюстрируется следующими примерами, однако без ограничения его объема этими вариантами.
Пример 1.
Высокосдвиговым смешением в экструзере получается термоплавкая композиция (1), содержащая:
- 70 мас. ч. Kraton G 1652,
- 30 мас. ч. Cariflex KX 139 (промышленный бутадиенстирольный блок-сополимер, имеющий MW 92000, содержание стирола 40% и показатель текучести расплава 20 г/мин при 200oC /5 кг (ISO 1133)).
- 140 мас.ч. Catenex SM 925 (промышленное парафиновое/нафтеновое масло (64/34) с плотностью 867 кг/м3 при 150oC, точка потери текучести - 15oC),
- 80 мас. ч. Kristalex F - 120 (промышленный низкомолекулярный термопластичный углеводородный полимер, получаемый, главным образом, из α- метилстирола, точка размягчения - 118oC,
- 1 мас. ч. Kemamide E (Kemamide -торговая марка промышленного экруцамида (добавка, понижающая трение), молекулярная масса 335, плотность 0,875 г/мл при 130oC), - 1 мас. ч. - Irgamox 1010, и имеющая вязкость расплава 30 Па·с при 160oC и 13 Па·с при 180oC.
Полученная композиция (1) наносится на тыльную сторону полипропиленовой ткани с уложенными петлей пучками волокон коврового покрытия, содержащей 2 - 10 сложений /см2, причем каждое сложение состоит из примерно 100-140 филаментов, с использованием экструзионного способа нанесения покрытия. Эксперименты выполняются на оборудовании для нанесения ковровых покрытий, использующем несколько вальцев с несколькими валками.
Горячий экструдированный лист (температура расплава в мундштуке составляет 170oC) наносится непосредственно на тыльную сторону коврового покрытия.
Усилие сцепления между композицией основы и полипропиленовой тканью определяется с помощью испытания на T-отслаивание.
Прочность скрепления пучков волокон определяется посредством вытягивания одного пучка до его высвобождения из основы коврового покрытия.
Определенные свойства приводятся в таблице.
Пример 2.
Получают термоплавкую композицию (2), содержащую:
- 100 мас. ч. Cariflex TR - 1102,
- 114 мас. ч. Catenex SM 925,
- 80 мас. ч. Kristalex F - 120,
- 200 мас. ч. Durcal 5 (промышленный порошок карбоната кальция),
- 1 мас. ч. Kemamide E,
- 1 мас. ч. Irganox 1010.
Композиция (2), имеющая вязкость расплава 82 Па·с при 160oC, и 32,2 Па·с при 180oC, наносится тем же образом, как описано в примере 1, на обратную сторону такой же полипропиленовой ткани коврового покрытия.
Определенные свойства приводятся в таблице.
Пример 3.
Получают термоплавкую композицию (3), содержащую:
- 100 мас. ч. Cariflex KX 139,
- 100 мас. ч. Catenex SM 925,
- 50 мас. ч. Kristalex F - 120,
- 200 мас. ч. Durcal 5,
- 1 мас. ч. Kemamide E,
- 1 мас. ч. Irganox 1010.
Композиция (3), имеющая вязкость расплава 95,2 Па·с при 160oC и 30 Па·с при 180oC, наносится тем же образом, как в примере 1, на обратную сторону такой же полипропиленовой ткани коврового покрытия.
Определенные свойства приводятся в таблице.
Пример 4.
Получают термоплавкую композицию (4), содержащую:
- 100 мас. частей Kraton G- 1652,
- 140 мас. частей Primol 352 (промышленное парафиновое масло; плотность при 15oC - 685 кг/м3; точка потеря текучести -18oC),
- 100 мас. ч. Kristalex F - 120,
- 200 мас. ч. Durcal 5,
- 1 мас. ч. Kemamide E,
- 1 мас. ч. Irganox 1010.
Композицию (4), имеющую вязкость расплава 156 Па·с при 160oC и 39 Па·с при 180oC, тем же образом, как описано в примере 1, наносят на обратную сторону такой же полипропиленовой ткани коврового покрытия.
Определенные свойства приводятся в таблице.
Пример 5.
Термоплавкую композицию (1), приведенную в примере 1, наносят экструзионным способом на обратную сторону полиамидной-полиэтилентерефталатной ткани коврового покрытия, содержащей 10 - 20 сложений /см2, причем каждое сложение содержит 100 - 140 филаментов. Эксперименты выполняются, как описано в примере 1.
Определенные свойства приводятся в таблице.
Пример 6.
Получают термоплавкую композицию, содержащую:
- 100 мас. ч. Cariflex TR KX 139,
- 30 мас. ч. Catenex SM 956,
- 100 мас. ч. Hercures A 100,
- 1 мас. ч. Kemamide E,
- 1 мас. ч. Irganox 1010.
Композиция, имеющая вязкость расплава 13 Па·с при 180oC, наносится таким же образом, как описано в примере 1, на обратную сторону такой же полипропиленовой ткани коврового покрытия.
Поверх этого грунтовочного слоя с помощью оборудования для нанесения порошкообразных покрытий наносится термоплавкая композиция (4) в порошкообразном виде со средним размером частиц 350 мкм.
Получаются прочность скрепления пучков волокон >3 кг и хорошее связывание филаментов.
Пример 7.
Получают термоплавкую композицию, содержащую:
- 100 масс. ч. Kraton G 1726,
- 100 масс. ч. Hercures A 120,
- 140 масс. ч. Catenex SM 925,
- 50 масс. ч. Durcal 5,
- 1 масс. ч. Kemamide E,
- 1 масс. ч. Irganox 1010.
Композиция, имеющая вязкость расплава 0,7 Па·с при 180oC, наносится таким же образом, как описано в примере 1, на обратную сторону такой же полипропиленовой ткани коврового покрытия. Поверх этого грунтовочного слоя напыляется с использованием оборудования для нанесения порошковых покрытий термоплавкая композиция (2) в порошкообразном виде со средним размером частиц 500 мкм.
Получают превосходную прочность скрепления пучков волокон, прочность связывания волокон и расслаивающее усилие (ASTM D 3936)
Пример 8.
Получают термоплавкую композицию, содержащую:
- 50 мас. ч. Kraton G 1726,
- 50 мас. ч. Kraton G 1652
- 150 мас. ч. Hercures A 119,
- 175 мас. ч. Catenex SM 925,
- 50 мас. ч. Durcal 5,
- 1 мас. ч. Kemamide E,
1 мас. ч. Irganox 1010.
Композиция, имеющая вязкость расплава около 1 Па·с при 160oC, наносится таким же образом, как описано в примере 1, на обратную сторону такой же полипропиленовой ткани коврового покрытия.
Поверх этого грунтовочного слоя с помощью оборудования для нанесения порошковых покрытий напыляется композиция (2) в виде порошка с средним размером частиц 500 мкм.
Получают превосходные результаты при определении прочности скрепления пучков волокон (ASTM D 1335), прочность скрепления филаментов (по методу Лиссона (DIN 54322), при испытании во вращающемся барабане (DIN 54323), при испытании роликами кресла (DIN 54324) и при определении усилия расслаивания (ASTM 3936).
В табл. 2 приводятся физические свойства смеси повторно перерабатываемого коврового покрытия из полипропиленовой ткани с нанесенной на тыльную сторону блок-сополимерной композицией на основе Kraton G согласно изобретению, полученной измельчением и таблетированием коврового покрытия и смешением полученных частиц с чистым гомополимером полипропилена. Для сравнения приводятся физические свойства гомополимера полипропилена, сополимера полиэтилена и чистого повторно перерабатываемого коврового покрытия.
Из приведенной табл. 2 видно, что перерабатываемое повторно ковровое покрытие после измельчения и таблетирования может быть легко смешано с чистым гомополимером полипропилена с обеспечением свойств смеси качества (наполненного) ударопрочного полипропилена.
Формула изобретения: 1. Ковровое покрытие, содержащее ткань коврового покрытия и блок-сополимерную композицию, нанесенную на тыльную сторону коврового покрытия, причем, указанная блок-сополимерная композиция содержит по крайней мере: а) блок-сополимер, содержащий по крайней мере два концевых блока полимера винилароматического соединения и по крайней мере один внутренний блок полимера диена с сопряженными двойными связями, отличающееся тем, что ткань коврового покрытия представляет собой термопластичную ткань из полипропиленовой, полиэфирной или полиамидной пряжи, а блоксополимерная композиция дополнительно содержит в) пластифицирующее неароматическое масло в количестве 30-250 мас. ч. на 100 мас.ч. блок-сополимера, с) смолу, совместимую с блоком полимера винилароматического соединения, в количестве 30-200 мас.ч. на 100 мас.ч. блок-сополимера, и имеет вязкость расплава <500 Па·с при температурах переработки 150-200oС.
2. Ковровое покрытие по п.1, отличающееся тем, что первоначально этиленненасыщенные связи в блоках полимера диена с сопряженными двойными связями селективно гидрированы.
3. Ковровое покрытие по п.1, отличающееся тем, что блок-сополимерная композиция нанесена на тыльную сторону коврового покрытия в количестве 100-1600 г/м2.
4. Ковровое покрытие по п.3, отличающееся тем, что блок-сополимерная композиция нанесена на тыльную сторону коврового покрытия в количестве 200-1000 г/м2.
5. Ковровое покрытие по пп.1-4, отличающееся тем, что блок-сополимерный компонент (а) представляет собой линейные трехблочные сополимеры или многозвенные радиальные или звездоподобные блок-сополимеры, блоки которых являются производными, в основном, стирола и бутадиена и/или изопрена соответственно.
6. Ковровое покрытие по пп.1-5, отличающееся тем, что блок-сополимерная композиция содержит парафиновое масло.
7. Ковровое покрытие по пп.1-5, отличающееся тем, что блок-сополимерная композиция содержит олефиновые олигомеры или низкомолекулярные олефиновые полимеры.
8. Ковровое покрытие по пп. 1-7, отличающееся тем, что компонент (с) представляет собой поли-α-метилстирольную смолу.
9. Ковровое покрытие по пп.1-8, отличающееся тем, что массовое соотношение между компонентами блок-сополимерной композиции 80-180 мас.ч. компонента (в) на 100 мас.ч. блок-сополимера и 75-160 мас.ч. компонента (с) на 100 мас.ч. блок-сополимера.
10. Ковровое покрытие по пп.1-9, отличающееся тем, что оно получено на основе термоплавких композиций, имеющих вязкость расплава 0,5-100,0 Па·с при температурах переработки 150-200oC.
11. Ковровое покрытие по пп.1-10, отличающееся тем, что оно получено на основе блок-сополимерной композиции в виде тонкодисперсного порошка, который после нанесения посредством термообработки расплавлен в сплошной слой.
12. Ковровое покрытие по пп.1-11, отличающееся тем, что в блок-сополимерную композицию в качестве наполнителя введен карбонат кальция.
13. Ковровое покрытие по пп.1-12, отличающееся тем, что тыльный слой имеет толщину 0,5-5,0 мм и твердость по Шору 40-60.
14. Измельченное ковровое покрытие для повторной переработки, отличающееся тем, что оно получено из коврового покрытия по пп.1-13.
15. Блок-сополимерная композиция, используемая для основы легко и полностью перерабатываемых ковровых покрытий, содержащая: а) блок-сополимер, включающий по крайней мере два концевых блока полимера винилароматического соединения и по крайней мере один внутренний блок полимера диена с сопряженными двойными связями, в) 30-250 мас.ч. пластифицирующего неароматического масла на 100 мас. ч. блок-сополимера, отличающаяся тем, что дополнительно содержит с) 30-200 мас.ч. смолы, совместимой с поливинилароматическим блоком, на 100 мас.ч. блок-сополимера.
16. Блок-сополимерная композиция по п.15, отличающаяся тем, что она содержит: а) 100 мас. ч. блок-сополимера, в) 80-180 мас.ч. пластифицирующего масла, с) 75-160 мас.ч. смолы, совместимой с поливинилароматическим блоком.
17. Блок-сополимерная композиция по пп.15 и 16, отличающаяся тем, что она содержит линейные трехблочные сополимеры или многозвенные радиальные или звездоподобные блок-сополимеры, блоки которых получены, в основном, из стирола или бутадиена и/или изопрена соответственно.
18. Блок-сополимерная композиция по пп.15-17, отличающаяся тем, что она содержит смеси немодифицированных блок-сополимеров и блок-сополимеров, которые модифицированы прививкой ненасыщенных карбоновых кислот или их сложных эфиров или ангидридов.
19. Блок-сополимерная композиция по пп.15-18, отличающаяся тем, что концевые блоки блок-сополимеров имеют кажущуюся мол.м. 3000-100000, предпочтительно, 5000-20000, а внутренние, необязательно, селективно гидрированные, блоки полимера диена с сопряженными двойными связями имеют кажущуюся мол.м. 10000-300000, предпочтительно, 30000-100000.
20. Блок-сополимерная композиция по пп. 15-19, отличающаяся тем, что блоки полимера диена с сопряженными двойными связями содержат 5-50% винильных групп относительно молекул диена с сопряженными двойными связями.
21. Блок-сополимерная композиция по пп.15-20, отличающаяся тем, что блок-сополимеры содержат связанное винилароматическое соединение в количестве 20-60 мас.%.
Приоритет по пунктам:
23.07.93 по пп.1-10 и 12-21;
29.03.94 по п.11.