DE1232545B - Kunststoffbeschichteter Teppich - Google Patents
Kunststoffbeschichteter TeppichInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
D 06 η
Deutsche KL: 81-1
Nummer: 1232 545
Aktenzeichen: D 41639IV c/81
Anmeldetag: 27. Mai 1963
Auslegetag: 19. Januar 1967
Die Erfindung betrifft Teppiche, welche eine Schicht von polymerem Material auf ihrer Rückseite aufweisen.
Teppiche mit Polyäthylenbeschichtung sind durch eine Veröffentlichung in »Modern Plastics«, Bd. 39,
S. 178 bis 185 (November 1961), als Auslegeware für Kraftfahrzeuge bereits bekannt. Das polymere Material
hält dabei die Haarbüschel des Teppichflors fest und verleiht dem Teppich Formungseigenschaften, die es
ermöglichen, ihn an die jeweilige Form des Kraftfahrzeugbodens anzupassen.
Bei Verwendung von Polyäthylen zur Teppichbeschichtung vermeidet man überdies Nachteile, die
man bei Verwendung anderer Massen zu dem gleichen Zweck bisher in Kauf zu nehmen hatte. Latex z. B.
muß mit verschiedenen Füllmitteln, Antioxydations- und Viskositätseinstellmitteln vereinigt werden, um
zur Teppichbeschichtung brauchbar zu sein. Überdies ist das Auftragen von Latex auf einen Teppich nicht
einfach; denn der mit dem Latex auf seiner Rückseite beschichtete Teppich muß anschließend an die Beschickung
in einen Ofen gebracht werden, in dem das Wasser aus dem Latex ausgetrieben wird, wobei
dann eine feste Latexschicht auf der Teppichrückseite entsteht. Bei diesem Verfahren muß man auch eine
exakte Steuerung der Verfahrensbedingungen aufrechterhalten; denn wenn der Latex nicht richtig vulkanisiert
wird, wird er feuchtigkeitsempfindlich und verträgt auch die etwa anschließenden Färbeoperationen
nicht. Eine Latexbeschichtung auf der Rückseite von Teppichen erleidet auch bei Feuchtigkeitseinwirkung
einen Festigkeitsverlust; dies kann dazu führen, daß sich der Teppich verzieht oder sonstwie auf dem Boden
deformiert wird. Zusätzliche Probleme bei Latexbeschichtung treten im Laufe der Zeit auf. Sie sind
begründet in der ungesättigten Natur des Polymeren.
Zu den Vorteilen einer Polyäthylenbeschichtung gehört
es, daß keine chemischen oder physikalischen Behandlungen des Polymeren erforderlich sind. Es
sind auch keine Lösungsmittel gegenwärtig, die in einem Trockenofen avisgetrieben werden müßten.
Der Teppich hat eine gute Feuchtigkeits- und Lösungsmittelbeständigkeit; die Alterungseigenschaften von
Polyäthylen sind im Vergleich zu Latex hervorragend. Die Formbeständigkeit ist in vielen Fällen so gut, daß
die Verwendung von Juteleinen oder einer ähnlichen Bespannung, wie sie häufig bei Benutzung eines
Latex als Beschichtungsmaterial erforderlich ist, insbesondere dann, wenn Tuftingware beschichtet wird,
vermieden werden kann.
Andererseits sind mit Polyäthylen andere Nachteile und Schwierigkeiten verbunden, insbesondere bei der
Kunststoffbeschichteter Teppich
Anmelder:
The Dow Chemical Company,
Midland, Mich. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dr.-Ing. A. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann
und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,
München 27, Möhlstr. 22
Als Erfinder benannt:
Walter Robert Neuendorf,
Midland, Mich. (V. St. A.)
Walter Robert Neuendorf,
Midland, Mich. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 31. Mai 1962 (198 707)-
Herstellung von Zimmerware. So werden Teppiche, die auf ihrer Rückseite mit Polyäthylen beschichtet
sind, brettartig, d. h. steif und erhalten einen unerwünschten Griff, so daß sie schwer verkäuflich sind,
insbesondere wenn der Kunde den Teppich in die Hand nimmt. Von noch größerer Bedeutung ist, daß
Teppiche mit Polyäthylenbeschichtung auf ihrer Rückseite sehr stark dazu neigen, sich an ihren
Rändern einzurollen. Die Tendenz zum Einrollen führt man auf die Steife der Polyäthylenbeschichtung
einerseits und auf die Schrumpfeigenschaften andererseits zurück. Darüber hinaus fehlt es dem mit Polyäthylen
beschichteten Teppich an Schlupffestigkeit; denn das ziemlich steife und harte Polyäthylen führt
dazu, daß der Teppich auf dem Boden leicht gleitet, wenn dieser nicht besonders befestigt ist. Eine weitere
Schwierigkeit, die bei der Verwendung von Polyäthylen als Beschichtungsmaterial von Tuftingware
auftritt, besteht darin, daß die Haarbüschel zwar in ihrer großen Masse ausreichend fest gebunden sind,
daß aber dann und wann das Polyäthylen in die Bündel doch nicht eintritt und die innersten Fäden nicht
gebunden werden. Die ungebundenen Fäden können dann leicht aus dem Tuftingmaterial ausgezogen
werden und verleihen, wenn ausgezogen, dem Teppich nach einiger Zeit ein fusseliges Aussehen.
609 758/295
3 4
Die Erfindung schlägt vor, bei Teppichen, die auf Monomeren zur Herstellung der polymeren Beschich-
ihrer Rückseite eine durchgehende Beschichtung auf- tung nach der Erfindung brauchbar,
weisen, für diese Beschichtung Mischpolymerisate Auch in solchen Mischungen sollte der Gewichts-
von Äthylen mit einem anderen monoäthylenischen anteil des Äthylens wieder 50 bis 90 Gewichtsprozent
ungesättigten, mischpolymerisierbaren Monomeren zu 5 des Gesamtgewichts des polymeren Materials betragen,
verwenden. Wenn man Gemische verwendet, so sollten die ein-
Die erfindungsgemäßen Teppiche mit einem Äthylen- zelnen Gemischbestandteile natürlich miteinander
mischpolymeren auf. ihrer Rückseite haben ausge- verträglich und mischbar sein. Unter Umständen
zeichnete Formstabilität. Sie können mit ziemlich allerdings kann man auch erwünschte Eigenschaften
dicken Schichten versehen werden, ohne daß sie io dadurch erreichen, daß man mehr oder weniger
deshalb steif und brettartig werden. Die Teppiche mischbare Polymere miteinander vereinigt, voraushaben
einen weichen, schwammigen Griff. Wenn gesetzt, daß man dennoch zu einem gleichförmigen
erfindungsgemäße Teppiche auf dem Boden aufliegen, Gemisch kommen kann.
sind sie unverschiebbar, auch wenn ziemlich starke Beispielshalber sollen einige derjenigen Monomeren,
äußere Kräfte an ihnen angreifen. Die Aufliegeeigen- 15 welche mit Äthylen zusammen mischpolymerisiert
schäften des Teppichs sind ausgezeichnet, d. h., der werden können und eine polymere Beschichtung für
Teppich hat das Bestreben, sich flach aufzulegen. Die erfindungsgemäße Teppiche ergeben, aufgeführt wer-
Bindung auch der innersten Fäden eines jeden Haar- den. Es sind dies: Acrylat- und Methacrylatester ein-
büschels ist gut. schließlich Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylacrylat
Es konnte festgestellt werden, daß mit Äthylen- 20 oder -methacrylat; Vinylacetat; Olefine wie Propylen,
mischpolymeren beschichtete Teppiche, deren Zug- Butylen, Isopren, Isobutylen oder Penten; Vinyl-
elastizitätsmodul unter 50 kg pro Quadratzentimeter chlorid, Vinylidenchlorid und Acrylnitril,
liegt, Einprägungen erleiden, wenn irgendwelche Mit besonderem Vorteil verwendet man Acrylat-
schweren Gegenstände auf kleiner Fläche an ihnen ester, insbesondere Äthylacrylat, Vinylacetat und
angreifen. Diese Einprägegefahr kann auch als ein 25 Propylene bei der Herstellung der Äthylenmisch-
Kaltfließen des Polymeren aufgefaßt werden. Das polymeren. Wenn man Äthylacrylat benutzt, so zweck-
Kaltfließen tritt z. B. unter Tischfüßen auf und überall mäßigerweise in solchen Mengenverhältnissen, daß
dort, wo auf beschränkter Fläche große Lasten auf das Mischpolymere 70 bis 92 Gewichtsprozent poly-
den Teppich übertragen werden, und zwar für längere merisiertes Äthylen und dementsprechend 8 bis
Zeit. Wenn auf der anderen Seite die Polymeren einen 30 30 Gewichtsprozent mischpolymerisiertes Äthylacrylat
Zugelastizitätsmodul von wesentlich über 1000 kg enthält.
pro Quadratzentimeter haben, so nehmen die mit Wegen der breiten Skala von Monomeren, die zu-
ihnen beschichteten Teppiche diejenigen nicht ge- sammen mit Äthylen polymerisierbar sind, und wegen
wünschten Eigenschaften an, die eingangs im Hinblick des breiten Fächers von Molekulargewichten, die in
auf mit reinem Polyäthylen beschichtete Teppiche 35 dem Polymeren vorliegen können, ist es schwer,
bereits genannt worden sind. Es ist deshalb erwünscht, die exakte Menge eines jeden Monomeren anzugeben,
daß die als Beschichtungsmaterial auf Teppichen die jeweils die besten Ergebnisse bei erfindungsgemäßer
angewandten Polymeren einen Zugelastizitätsmodul Anwendung ergibt. Zum Beispiel liefert ein _Misch-
von 50 bis 1000 kg pro Quadratzentimeter, gemessen polymeres von ungefähr 88 Gewichtsprozent Äthylen
an einer Formpreßprobe, besitzen. Bestes Verhalten 40 und 12 Gewichtsprozent Äthylacrylat ungefähr die
des Teppichs wird dann erreicht, wenn der Zug- gleichen Ergebnisse wie ein Mischpolymeres von etwa
elastizitätsmodul zwischen 72 und 720 kg pro Quadrat- 90 Gewichtsprozent Äthylen und 10 Gewichtsprozent
Zentimeter liegt. Propylen oder ein ^Mischpolymeres von ungefähr
Der Zugelastizitätsmodul wird in herkömmlicher 88 Gewichtsprozent Äthylen und 12 Gewichtsprozent
Weise bestimmt etwa dadurch, daß man eine Probe 45 Vinylacetat. Als weiteres Beispiel sei genannt, daß
der polymeren Masse unter Druck verformt und bei Verwendung von Propylen als Zusatzmonomeres
dann mit dieser Probe einen Zugversuch durchführt, der Gehalt an polymerisiertem Äthylen 80 bis 92 %
wobei man die übliche Spannung- und Dehnungskurve und entsprechend der Gehalt an polymerisiertem
erhält und aus dieser den Wert des Dehnungsmodul Propylen 8 bis 20 Gewichtsprozent ausmachen sollte,
entnehmen kann. 50 Mischpolymeren mit einem verhältnismäßig großen
Die Weichheit, die Unverschiebbarkeit auf dem Bereich von Schmelzindizes können verwendet werden.
Boden und die Beständigkeit gegen Einrollen bei Polymeren mit einem Schmelzindex bis herab zu 0,2
erfindungsgemäßen Teppichen können durch die einerseits und bis herauf zu 75 andererseits sind brauch-
Wahl der Anteile und der Art des jeweiligen Comono- bar, Polymeren mit einem Schmelzindex von 10 .bis
meren in dem Äthylenmischmonomeren eingestellt 55 25 werden bevorzugt.
werden. Ausgezeichnete Resultate erhält man mit Die Schichtstärke des Mischpolymerenmaterials
Mischpolymeren, welche von 50 bis 95 Gewichts- auf der Teppichrückseite ist nicht besonders kritisch,
prozent polymerisiertes Äthylen und dementsprechend liegt jedoch vorzugsweise zwischen 0,15 und 0,75 mm,
von 5 bis 50 Gewichtsprozent eines weiteren misch- noch besser zwischen 0,3 und 0,5 mm. Die untere
polymerisierten, monoäthylenisch ungesättigten Mono- 60 Grenze ist dadurch vorgeschrieben, daß die Haarmeren
enthalten. Beste Resultate ergeben sich mit büschel in der Ware genügend Bindung erfahren
Mischpolymeren, die 60 bis 90 Gewichtsprozent müssen. Die obere Grenze der Schichtstärke ist
Äthylen und dementsprechend 10 bis 40 Gewichts- praktisch durch wirtschaftliche Gesichtspunkte vorprozent
des polymerisierten Zusatzmonomeren ent- geschrieben. Im übrigen würde eine zu große Schichthalten.
65 stärke Schwierigkeiten beim Einrollen und sonstigem
Daneben sind auch Mischungen des Äthylenmisch- Hantieren mit dem Teppich mit sich bringen,
polymeren mit anderen Äthylenmischpolymeren oder Es können auch andere Zusätze dem Mischpoly-
mit Homopolymeren von Äthylen oder anderen merisat zugegeben werden, Zusätze teils technisch-
funktioneller, teils ästhetischer Natur, ζ. Β. Pigmente oder Füllmittel. Inerte Füll- oder Streckmittel können
in der polymeren Beschichtung mit besonderem Vorteil angewendet werden; insbesondere wird durch
den Zusatz von Füllmitteln die notwendige Menge an polymerem Material herabgesetzt. Beispiele von
solchen Zusätzen sind Schlämmkreide, Talkum, Ton, Zinkoxyd, Titandioxyd, Siliciumoxyde, Ruß, Calcium-
und Magnesiumsilikat, Bariumsulfat, Asbest, Sägemehl u. dgl. Bis zu 50 Gewichtsprozent Füllmittel,
bezogen auf das Gewicht der gesamten Masse, d. h. des polymeren Materials und des Füllmittels, können
in der Beschichtung enthalten sein. Dies entspricht einem Gehalt von 100 Gewichtsprozent Füllmittel,
bezogen auf das Gewicht des Mischpolymeren. Aus bereits weiter oben angegebenen Gründen sollte jedoch
der Füllmittelgehalt nicht so groß sein, daß der Zugelastizitätsmodul 1000 kg pro Quadratzentimeter, gemessen
an einem Druckformkörper, übersteigt: Der Füllmittelgehalt hat nämlich gewöhnlich eine Versteifung
des polymeren Materials zur Folge.
Gewöhnlich wird das Füllmittel mit dem Polymeren im Trockenzustand gemischt, bevor die polymere
Masse auf den Teppich aufgetragen wird. Das Füllmittel kann jedoch auch dem geschmolzenen Polymeren
zugesetzt werden, wenn Sorge dafür getragen ist, daß eine gleichmäßige Vermischung eintritt. Zweckmäßig
wird das Beschichtungsmaterial auf der Basis von Äthylenmischpolymeren auf Teppichen dadurch
aufgetragen, daß man eine Schmelzschicht des Äthylen- /30
mischpolymeren auf die Rückseite des Teppichs aufbreitet, unmittelbar bevor der Teppich zwischen einem
Paar Druckwalzen hindurchläuft. Auf solche Weise" kann eine zusammenhängende, gleichmäßige Äthylen-j
polymerenschicht aufgetragen werden. Die Druck-! walzen tragen dazu bei, das auf den Teppich auf-\
getragene Äthylenpolymere zu glätten, und drücken j außerdem das Polymere in die Teppichrückseite
hinein, d. h. fördern das Eindringen des Polymeren lief durch die Anlage mit einer Fördergeschwindigkeit
von 6,1 m pro Minute. Der Teppich mit der Schmelzschicht wurde gekühlt und anschließend aufgewickelt.
Polymere Masse,
Zusammensetzung in Gewichtsprozent (erste Ziffer Äthylen,
zweite Ziffer Zusatzmonomeres)
angegeben in Gewichtsprozent
des Polymeren
Zusammensetzung in Gewichtsprozent (erste Ziffer Äthylen,
zweite Ziffer Zusatzmonomeres)
angegeben in Gewichtsprozent
des Polymeren
80 bis 20
88 bis 12
88 bis 12
80 bis 20
80 bis 20
88 bis 12
80 bis 20
66 bis 34
90 bis 10
88 bis 12
88 bis 12
80 bis 20
80 bis 20
88 bis 12
80 bis 20
66 bis 34
90 bis 10
Äthylacrylat
Äthylacrylat
Äthylacrylat
Äthylacrylat
Äthylacrylat
Äthylacrylat
Äthylacrylat
Vinylacetat
Propylen
Füllmittel
in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymeren und des Füllmittels
33,3 CaCO3
keines
keines
keines
30 CaCO3
33,3 CaCO3
keines
keines
keines
zwischen die Fäden der einzelnen Haarbüschel.
40
Alternativ kann das Äthylmischpolymere auch in Puder- oder Pulverform auf der Teppichrückseite
verteilt und sodann unter einer Warmquelle hindurchgeführt werden, etwa unter Infrarotlampen, welche
eine Schmelzung des Polymerpulvers herbeiführen '45
und dieses auf der Teppichrückseite verteilen; anschließend kann auch bei diesem Verfahren der
Teppich zwischen Druckwalzen hindurchgeführt werden, die die Glättung und die weitere Verteilung des
polymeren Materials auf der Teppichrückseite übernehmen. Das Polymere läßt man dann anschließend
erhärten; es genügt, wenn man den beschichteten Teppich durch eine Luftstrecke von Zimmertemperatur
hindurchlaufen läßt.
Jede der polymeren Massen der nachstehenden Tabelle wurde auf die Rückseite von 0,9 m breiten
Nylonteppichen (Meterware) aufgetragen. Die Teppiche wurden hierzu in einen Druckspalt zwischen Druckwalzen
eingeführt, wobei die Teppichrückseite nach oben wies. Eine Auspreßdüse war so gegenüber dem
Teppich angeordnet, daß das ausgepreßte geschmolzene Polymere auf das Tuftingmaterial gelangte, unmittelbar
bevor dieses in den Druckspalt eintrat. Das geschmolzene Polymere wurde mit einer Temperatur
von 293 bis 343 0C auf den Teppich extruiert. Dieser Teppiche mit einer Beschichtung des vorstehend
beschriebenen Polymermaterials auf der Rückseite zeigten eine ausgezeichnete Formbeständigkeit, gleichzeitig
einen weichen Griff und eine gute Flexibilität. Wurden sie auf den Boden gelegt, so zeigte sich keine
Tendenz zum Aufrollen. Das Haftvermögen auf dem Boden war gut. Eine eingehende Untersuchung zeigte
überdies, daß die erreichte Tuftingbindung ausgezeichnet war.
Die erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymerisateergeben einenüberraschend großen technischen
Fortschritt, wie nachstehend an Hand des Vergleichs mit homopolymerem Äthylen gezeigt wird.
Die Festigkeit der Verankerung der Tufts bzw. Faserbündel von Wollteppichen wurde durch die
Kraft bestimmt, die erforderlich ist, ein Faserbündel aus einem Teppich, dessen Rückseite eine 0,3 mm dicke
Schicht von Polyäthylen bzw. dem erfindungsgemäßen Mischpolymerisat trägt, herauszuziehen.
Die erhaltenen Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle:
Zum Herausziehen eines
einzelnen Faserbüschels
erforderliche Zugkraft
Polyäthylen (Homopolymerisat) 4,1 kg
Mischpolymerisat aus 80% Äthylen und 20 °/0 Äthylacrylat 5,5 kg
Claims (4)
1. Verwendung von Mischpolymerisaten von Äthylen mit einem anderen monoäthylenisch ungesättigten,
mischpolymerisierbaren Monomeren zum Beschichten der Rückseite von Teppichen.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischpolymerisat von
Äthylen mit Äthylacrylat verwendet wird.
3. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischpolymerisat von
Äthylen mit Propylen verwendet wird.
4. Ausführungsform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischpolymerisat aus
80 bis 92 Gewichtsprozent polymerisiertem Äthylen und dementsprechend 8 bis 20 Gewichtsprozent
mischpolymerisiertem Propylen verwendet wird.
Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Muster ausgelegt worden.
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