DE69311044T2 - Mehrschichtige Teppichfliese - Google Patents

Mehrschichtige Teppichfliese

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Description

  • Die Erfindung betrifft den Aufbau von Florgewebe- Teppichfliesen oder Breitgewebe-Teppichen mit zwei oder mehreren Schichten, die zumindest eine Schmelz-Bindeschicht umfassen.
  • Die wirtschaftlichen Vorteile und die Zweckmäßigkeit von Teppichfliesen im Vergleich zu traditionellen Breitgewebe- Teppichen sind zum Beispiel aus dem US-Patent 5,004,638 bekannt. Dieses Patent beschreibt ebenfalls die Probleme bei der Herstellung und Qualitätskontrolle von Teppichfliesen.
  • Zum Beispiel muß eine relativ schwere Extrusions- und Klebstoffschicht, angebracht zwischen der Rückenbeschichtung und der ersten Teppichfliesen-Deckschicht, einen Großteil der Flexibilität, des Gewichts und der Strukturstärke der konventionellen Teppichfliese zu Verfügung stellen. Nur wenige der konventionellen Bestandteile von Fliesen- Rückenbeschichtungen können jedoch alle diese Anforderungen erfüllen. Weiterhin schränken die Anforderungen von Produktion und Umwelt die Kombinationen aus Deckschicht und Rückenbeschichtung ein, die zum Binden der Teppich- Deckschicht und Rückenbeschichtung bei der Hochgeschwindigkeitsproduktion verwendet werden können.
  • Die US-A-5,004,638 offenbart einen ersten Teppich- Deckschichtbestandteil mit getuften oder nicht-getuften Nylon-, Acryl-, Polyester-, Polypropylen- oder Wollfasern die an einer Bindeschicht befestigt sind, die einen Schmelzkleber umfaßt und vorzugsweise mit einer Latex- oder Harzzusammensetzung vorbeschichtet ist. Weiterhin wird ein Rückenbeschichtungsbestandteil offenbart, der eine flexible Basisschicht umfaßt, die vorzugsweise aus einem Schmelzklebermaterial besteht, wie zum Beispiel einer Kombination aus einem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und einem aromatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffharz, und der eine oder mehrere Scrimschichten zwischen der Basisschicht und dem ersten Teppich-Deckschichtbestandteil umfaßt, welche dazu dienen, dem Basisbestandteil zusätzliches Gewicht und Stärke zu verleihen. Die Schwierigkeiten, mit denen man bei der Verwendung einer gewöhnlichen Polyvinylchlorid-(PVC)-Rückenbeschichtung konfrontiert wird, werden genannt, ebenso wie das mögliche Bedürfnis nach der Verwendung einer großen Vielfalt von verschiedenen Materialien für die Deckschicht- und Rückenbeschichtungsbestandteile, um die gewünschten Spezifikationen für das Produkt zu erhalten.
  • Die verschiedenen Materialien, die man bei der Formulierung der Bestandteile der Teppichstruktur verwenden kann, sind in dem US-Patent 4,576,665 beschrieben, besonders im Bezug auf nicht-getufte Florgewebe, ebenso wie das Problem einer möglichen Trennung der Schichten während der Verwendung. Die bekannten Formulierungen und Verwendungen von Schmelzklebern und anderen gewöhnlichen Bindezusammensetzungen wie Polyvinylchlorid-Plastisol-(PVC)-Zusammensetzungen sind ebenfalls in der US-A-4,576,665 beschrieben.
  • Ein Verfahren zur Herstellung von Teppichfliesen ist in der EP-A-0 171 201 offenbart. Diese Teppichfliesen umfassen ein Teppich-Basismaterial wie natürliche oder synthetische Fasern, welche einen Schmelzkleber, eine Gewebebasis wie Glasfasern und eine Rückenbeschichtung aus einem Material wie Polyvinylchlorid, das einen Weichmacher enthalten kann, umfassen können. Diese Teppichfliesen weisen eine hervorragende Formstabilität auf.
  • Ein dekorativer Überzug, der eine Polyvinylchloridschicht, eine Folienbarriere und eine Klebeschicht umfaßt ist in der LU-A 65 498 offenbart. Die Folienbarriere kann aus einem Polyamid, einem Polyester, einem Polyfluorvinyl oder einem Polypropylen bestehen und ist für die in der Polyvinylchloridschicht vorhandenen Weichmacher impermeabel.
  • Es besteht ein Bedürfnis nach einer Teppichfliesenstruktur, die die Verwendung von verschiedenen Materialien einerseits für Vorbeschichtungen und Kleber im Deckschichtbestandteil, andererseits aber auch für den Rückenbeschichtungsbestandteil ermöglicht. Insbesondere besteht ein Bedürfnis danach, Mittel zur Verfügung zu stellen, die die Migration von Vinylweichmachern in einer oder mehreren der Schichten zu einer Schmelzkleberschicht blockieren; zum Beispiel zwischen PVC-Rückenbeschichtung und konventionellen Schmelzklebermaterialien in den Deckschichten und/oder umgekehrt, wodurch die schädliche Auswirkung einer solchen Migration auf die Haftfestigkeit vermieden und eine Kombination aus maximaler Faserbindung, Abriebsfestigkeit und Resistenz gegen Ausfasern der Ränder erreicht wird.
  • Erfindungsgemäß umfaßt eine Florgewebe-Teppichkonstruktion eine getufte oder nicht-getufte Deckschicht aus Nylon-, Acryl-, Polypropylen- oder Wollfasern, die an einer Bindeschicht ausgewählt aus einem Schmelzkleber und einem Polyvinylchlorid-(PVC)-Plastisol-Kleber befestigt ist, und eine davon verschiedene Rückenbeschichtung, ausgewählt aus der vorstehenden Gruppe, wobei entweder die Deckschicht oder die Rückenbeschichtung einen Vinylweichmacher umfaßt, und einen zwischen der Deckschicht und der Rückenbeschichtung angebrachten Polyester- oder Glasfaser-Scrim und ist gekennzeichnet dadurch, daß der Polyester- oder Glasfaser- Scrim, der vorzugsweise einen Luftdurchlässigkeitswert nach Frazer von 137.2 m³/m²/min (450 Kubikfuß/Quadratfuß/Minute) nicht überschreitet, mit einem vernetzbaren Latex-Kleber auf Vinylacetatbasis, vorzugsweise einem Vinylacetat/Ethylen- Copolymer, überzogen ist, der eine Affinität zum Haften an Polyvinylchlorid aufweist und der zwischen der Deckschicht und der Rückenbeschichtung eine chemische Barriere bildet, die zum Blockieren der Migration des Vinylweichmachers dazwischen neigt und der an der Bindeschicht und der Rückenbeschichtung haftet.
  • Da der Barriere-beschichtete Scrim sowohl wirksam an den Schmelzkleberschichten als auch an den Polyvinylchlorid- (PVC)-Plastisol-Kleberschichten haftet, hemmt er wirkungsvoll die Migration der Vinylweichmacher, die kompatibel mit Schmelzklebern sind und dazu neigen diese abzubauen.
  • Eine derartige Verwendung des Barriere-beschichteten Scrims, der aus einem mit Vinylacetat-Ethylen-Copolymer-Latex-Kleber imprägnierten Polyester-Vlies- oder Glasfaserschicht besteht, ist besonders geeignet für die intermediären, relativ schweren Schichten der Teppichfliesen, kann aber auch auf Anwendungen bei Breitgewebe-Teppichen ausgelegt werden. In beiden Fällen handelt es sich bei den durch den Scrim getrennten Schichten um verschiedene dem Fachmann bekannte Kombinationen aus üblichen Materialien.
  • Der Barriere-beschichtete Scrim kann einen Polyester- oder Glasfaser-Scrim umfassen, welcher mit einer Vinylester- Ethylen-Latex-Kleber-Verbindung, vorzugsweise einem Vinylacetat-Ethylen-Latex beschichtet wurde. Jeder übliche Polyester- oder Glasfaser-Scrim kann verwendet werden, aber vorzugsweise sollte dieser einen Luftdurchlässigkeitswert nach Frazer von 137.2 m³/m²/min nicht überschreiten, da eine größere Maschenweite es schwierig machen könnte, das Aufbringen des Latex-Klebers zu steuern, was die Steifheit des überzogenen Substrats erhöhen könnte. Besonders bevorzugt sollte der Luftdurchlässigkeitswert bei etwa 400 liegen. Ein derartiger, bevorzugter Polyester-Scrim wird von Freudenberg Spun Web Co., Durham, North Carolina unter der Produktbezeichnung LDH 7113 hergestellt. Dieser Scrim weist einen Luftdurchlässigkeitswert nach Frazer von 121.9 m³/m²/min bis 137.2 m³/m² Imin (400 bis 450 Kubikfuß/Quadratfuß/Minute) auf. Ein bevorzugter Glasfaser- Scrim wird von Schuller Mats & Reinforcements, einer Tochtergesellschaft der Schuller International Inc., Toledo, Ohio, unter der Produktbezeichnung R-8395 hergestellt. Dieser Scrim weist den gleichen Luftdurchlässigkeitswert nach Frazer iuf wie der vorstehende Polyester-Scrim.
  • Jede vernetzbare Latex-Kleberformulierung auf Vinylacetatbasis, bei der einfach festzustellen ist, daß sie eine Affinität zum Haften an Polyvinylchlorid hat, kann verwendet werden, um eine Barriere für die Migration von Vinylweichmachern zwischen PVC-Rückenbeschichtungen und üblichen Schmelzklebermaterialien in den Deckschichten und/oder umgekehrt zu schaffen. Diese Formulierung sollte kein Formaldehyd enthalten und sollte ebenfalls beim Vernetzen ausreichend flexibel sein, um eine Erhöhung der Steifheit der Fliesenstruktur zu vermeiden. Die bevorzugte Barrierenbeschichtung ist eine vernetzbare Vinylacetat- Ethylen-Latexformulierung mit hervorragender Haftung sowohl an Polyvinylchlorid als auch an dem verwendeten Scrimmaterial und Schmelzkleber.
  • Das am meisten bevorzugte Barrierematerial ist bei Reichhold Chemicals, Inc., Research Triangle Park, North Carolina unter dem Handelsnamen Tylac synthetic latex und unter der Produktbezeichnung 99757-00 erhältlich.
  • Die geeignete Zusammensetzung der Barriere-Latexbeschichtung kann durch Auswertung von Routinehafttests einer beschränkten Zahl von erhältlichen Latexgemischen bestimmt werden, und das gewünschte Volumen der Barriere-Latexbeschichtung kann für jede spezielle Anwendung einfach durch Routinetests ermittelt werden, so daß ein schädliches Ausmaß der Migration des Vinylweichmachers vermieden wird, was sich in der Aufspaltungsstärke zeigt. Die genauen Formulierungen sind normalerweise geschützte Kenntnisse, die Eigentum des Zulieferers sind, und die von den Scrim-Produzenten eingesetzten Produktionstechniken und die Art und der Aufbau der verwendeten Fasern sind geschützte Kenntnisse, die Eigentum der Zulieferer sind, die dazu bereit sind, geeignete Materialien, wenn gewünscht, spezifisch nach Auftrag herzustellen.
  • Die Deckschicht der Teppichstruktur, die normalerweise Nylon-, Acryl-, Polypropylen- oder Wollfasern umfaßt, kann auf übliche Art und Weise in einen gewebten oder nichtgewebten Scrim getuftet werden oder durch Direktbindung an der Bindeschicht befestigt werden. Es kann bevorzugt sein, auf die Faserschichten der Deckschicht eine Vorbeschichtung anzubringen, die ein Schmelz-Vorbeschichtungs-Harz, das ein Alkylaryl-Kohlenwasserstoffharz oder ein aliphatisches Kohlenwasserstoffharz umfaßt, ein Vinylacetat/Ethylen- Copolymer-Latex-Kleber oder eine PVC-Plastisol- Vorbeschichtung sein kann.
  • Die in der Bindeschicht verwendbaren Schmelzkleber- Zusammensetzungen umfassen den weiten Bereich der seit vielen Jahren erhältlichen, üblichen Schmelzkleber. Typischerweise können derartige Zusammensetzungen eine Schmelzviskosität von weniger als etwa 200 Pa s (200 000 cps), vorzugsweise weniger als etwa 100 Pa s bei einer Anwendungstemperatur von 149ºC (300ºF) aufweisen. Beispiele schließen zum Beispiel Gemische aus Ethylen-Vinylester-Copolymeren, Mineralölparaffine und thermoplastische Harze, wie in dem US-Patent No. 3,551,231 offenbart, ein, auf deren Offenbarung hiermit Bezug genommen wird. Besonders bevorzugt haben diese Zusammensetzungen eine Schmelzviskosität von 10 000 bis 15 000 mPa s (cps) bei derselben Anwendungstemperatur.
  • Andere Gemische können Ethylen-Vinylester-Copolymere in Verbindung mit niedermolekulargewichtigen, mikrokristallinen Polyethylenwaxen niederer Dichte, und aromatischen oder aliphatischen, thermoplastischen Kohlenwasserstoffharzen umfassen. Vorzugsweise umfaßt die Kombination Ethylen- Vinylacetat und das bei Hercules Incorporated unter der Bezeichnung Piccovar CB48 Resin erhältliche Alkaryl- Kohlenwasserstoffharz. Übliche Zusatzstoffe zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit, Entflammbarkeit oder Oberflächenabnutzung werden nach Bedarf zugegeben. Üblicherweise werden geeignete, teilchenförmige Füllstoffe wie Calciumcarbonat zugesetzt. Ein alternatives Bindematerial ist PVC-Plastisol.
  • Vorzugsweise umfaßt die Rückenbeschichtung entweder ein übliches PVC-Plastisol, einschließlich geeigneter Weichmacher und Füllstoffe, oder eine übliche Schmelz- Rückenbeschichtungsverbindung, vorzugsweise das vorstehend genannte Harz mit der Bezeichnung Piccovar CB48 Resin. Das Volumen der PVC-Beschichtung wird durch die internen Produktnormen des Herstellers festgelegt. Ein alternatives Material für die Rückenbeschichtung ist PVC-Schaum.
  • Die wahlweisen Kombinationen der mit der erfindungsgemäßen Barriereschicht verwendbaren Schichten sind wie folgt: OPTION 1 OPTION 2 OPTION 3 OPTION 4 OPTION 5
  • Gegebenenfalls kann zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Barriereschicht ein gewebter Glasfaser-Scrim, zum Beispiel mit einer üblichen 6 x 6 oder 2 x 3 Gewebekonstruktion zwischen die Bindeschicht und die Barriereschicht eingebracht werden, um der Struktur zusätzliche Stabilität zu verleihen. Ebenso kann gegebenenfalls ein gewebter Scrim in eine Schmelz- oder PVC-Rückenbeschichtung eingebracht werden, wenn der betreffende Teppichkonstruktionstyp von einer derartigen Verstärkung profitieren würde.

Claims (9)

1. Florgewebe-Teppichkonstruktion, umfassend (1) eine Deckschicht umfassend Nylon-, Acryl-, Polypropylen- oder Wollfasern, die an einer Bindeschicht befestigt ist, ausgewählt aus einem Schmelzkleber und einem Polyvinylchlorid-(PVC)-Plastisolkleber, und (2) eine davon verschiedene Rückenbeschichtung, ausgewählt aus der vorstehenden Gruppe, wobei die Deckschicht oder die Rückenbeschichtung einen Vinylweichmacher enthält, und (3) einen Polyester- oder Glasfaser-Scrim, der zwischen der Deckschicht und der Rückenbeschichtung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester- oder Glasfaser-Scrim mit einem vernetzbaren Latex-Kleber auf Vinylacetatbasis, vorzugsweise einem Vinylacetat-Ethylen-Copolymer-Latex-Kleber, beschichtet ist, der eine Affinität zum Haften an Polyvinylchlorid aufweist und eine chemische Barriere bildet.
2. Florgewebe-Teppichkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scrim einen Luftdurchlässigkeitswert nach Frazer von 137,2 m³/m²/min nicht überschreitet.
3. Florgewebe-Teppichkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scrim einen Luftdurchlässigkeitswert nach Frazer von 121,2 m³/m²/min nicht überschreitet.
4. Florgewebe-Teppichkonstruktion nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindeschicht eine Schmelzkleberzusammensetzung umfaßt, umfassend ein Ethylen-Vinylester-Copolymer und ein aromatisches oder aliphatisches Kohlenwasserstoffharz.
5. Florgewebe-Teppichkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ethylen-Vinylester-Copolymer ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer ist.
6. Florgewebe-Teppichkonstruktion nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkleberzusammensetzung bei einer Anwendungstemperatur von 149ºC eine Schmelzviskosität von weniger als etwa 100 000 mPa s (cps) aufweist.
7. Florgewebe-Teppichkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkleberzusammensetzung bei einer Anwendungstemperatur von 149ºC (300ºF) eine Schmelzviskosität im Bereich von 10 000 mPa s (cps) bis 15 000 mPa s (cps) aufweist.
8. Florgewebe-Teppichkonstruktion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenbeschichtung ein Polyvinylchlorid-(PVC)-Plastisol umfaßt.
9. Florgewebe-Teppichkonstruktion nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex-Kleber auf Vinylacetatbasis ein Vinylacetat-Ethylen-Copolymer-Latex- Kleber ist.
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