JP2005089745A - カバーリング材料、対応する製造方法および中間生成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、例えばフローリングとして使用でき、従来のタイプのコーティング材料の特質の大部分をそれらの欠点を提示することなく組み合わせることができるコーティング材料を提供することである。
【解決手段】 第１着色を有するポリオレフィンマトリックス；および
上述のポリオレフィンマトリックス中に分散した粒子状エラストマー材料の相であって、該粒子層が、上述の第１着色と対照的である少なくとも１種の第２着色の粒子を含有する粒子相を含有する薄層コーティング材料。
【選択図】 図１

Description

本発明はコーティング材料、例えば建物および設備部門、特にフローリングの製造に使用できる薄層コーティング材料に関する。

これまでに利用できるこのタイプの種々のコーティング材料は、３つの基本的なカテゴリーに減少することができるかもしれない。

おそらく最も古い解決策は、通常リノリウムと呼ばれるコーティング材料である。対応する製造技術はフィラー材料、例えば木粉およびコルク粉、無機フィラー、顔料およびその他の添加剤をアマニ油に添加していわゆるリノリウムペーストを得ると考えられる。これをロール掛けしてシートを形成し、次いで「熟成（maturing）」と呼ばれる段階を経るが、この熟成は数十日間を要し、基本的にさらなる操作や処理（例えば、次の施工を行うためのロール（rolls）への巻き取り（winding））が十分可能になるようにリノリウムシートの結合を達成することを目的としている。

この解決策には長い歴史があるが、熟成プロセスの本質的な遅さに関連した欠点と、次の施工段階においてリノリウムフローリングがアマニ油の存在と関連した強くかつ独特の臭気を周囲に放出する傾向があるので、あまり高くない市場シェアを占めている。

コーティングとフローリングの市場の大部分は、合成プラスチック材料が代表的である。それらのコーティングのために最も幅広く使用されている材料であって現在のところ落ち着いたコスト（contained cost）であるものは、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）によって代表される。他のどのような考慮にも関係なく、フローリング、特にＰＶＣベースのフローリングコーティングによって放出したり、不快臭を伴ったりする物質（例えば塩素）によって不向きであるとみられる傾向がある。

ここ数年にわたって、ゴムベースフローリングが特に好適になってきた。それらのフローリングは優れた摩耗特性（例えば耐機械的応力性および耐化学薬品性、並びに耐火炎性）と特に好ましい美的外観（例えば通常マーブル模様を有するものまたは種々の着色の粒子のちりばめた模様）を有するコーティングやフローリングを形成する可能性との組合せを可能にする。この先行技術の例は特許文献１および特許文献２に開示されている。

これまで考えられてきた他のコーティングタイプと比較してより小さな程度であるが、ゴムコーティングはかなり強く不快な臭いを特に施工後すぐ後やゴムの加硫に使用した物質に基づいて有する傾向がある。

ここ何年もこれまでに考えられてきたさまざまな製造技術の特徴的特性の融合を試みようとされてきた。例えば、特許文献３はリノリウムコーティングとゴムフィラーとの融合について開示しており、主な目的は、従来のタイプの熟成リノリウムフローリングに必要な特性時間と比較してより短い時間でそれが施工される部位へ処理やトランスファーを行うことができるリノリウムコーティングを提供するために加硫ゴムのプロセスの利用ができるようにすることである。

本発明の目的は、例えばフローリングとして使用でき、従来のタイプのコーティング材料の特質の大部分をそれらの欠点を提示することなく組み合わせることができるコーティング材料を提供することである。

本発明によると、上述の目的は請求項で特に記載した特性を有するコーティング材料により達成される。本発明はまた、対応する製造方法、並びに対応する中間生成物に関する。

以下に記載しているコーティング材料は、耐環境剤性（機械的応力および化学薬品による攻撃、耐火炎性など）の特性について、プラスチックコーティングおよびゴムコーティングの両方と全体的に同等および、少なくともいくつかの場合において、それらよりも明らかに優れている特性（従って、この観点から、リノリウムコーティングの特性よりも遙かに優れた特性）を提供することができる。

美的特性について、本発明に記載の解決策は、実質上無限範囲にわたって有彩特性を有し、マーブル模様に関しても極めて幅広い選択の範囲も有するコーティング材料の製造を可能にする。

前述のプロセスの結果は、本出願人によってこれまでに実施した実験から少なくともわかるように、プラスチック材料およびゴムから製造したコーティングの場合において一般的に達成され得る結果よりも多くの場合において質的に優れている。

さらに、本発明に記載された解決策は、最終生成物が事実上無臭であるという事実から生じた重要な利点を有する。上述の生成物はその結果、相当な嗅覚効果がそれら自身不快ではないのにも拘わらず、避けられるべき環境、例えば病院でさえ、その種の問題なく使用することができる。

上述の利点は、製造方法の枠組みにおいて製造の効率および経済性または製造時間に拘わらず、現在広く工業的に利用されている技術上にさらなる負担を伴わないで達成される。

さらに詳しく説明すると、本発明の解決策はポリオレフィンマトリックス（例えば、ポリエチレン）に分散した加硫ゴムの粒子材料（いわゆる「パウダー」）の分散相を添加することを包含する。

この組合せをベースとしている材料は、多くの文献、例えば特許文献４および５に記載されているように当分野でよく知られている材料である。

しかしながら、従来文献に記載された解決策は、いわゆる「熱可塑性エラストマー」の形成、即ち、例えば自動車分野等の工学的応用に使用できる材料を形成することを目的とする。

公知の技術のこれらの文献で得られた材料は、エラストマー、例えばゴムの用途（例えば自動車の窓用の耐候材、高温高圧でも流体を運搬することができるホースの製造等）に好適である。

この目的のために、前述の解決策は、エラストマー（ゴム）粒子が十分にミリメートル以下の大きさのエラストマー粒子径を有してポリオレフィン中に微分散した相を構成するという事実に関連した重要性を強調する。例えば特許文献６は分散エラストマー相を構成する典型的なゴム粒子径として５０μ域のものを記載している。

欧州特許第Ａ−０，９６８，８０４号公報 欧州特許第Ａ−１，０２０，２８２号公報 欧州特許第Ａ−０，３８５，０５３号公報 米国特許第Ａ−４，１３０，５３５号公報 米国特許第Ａ−４，３１１，６２８号公報 米国特許第Ａ−４，１３０，５３５号公報

上記表示の本発明の内容への仮説的移行が、サブミリメートルの粒子径、例えば前述のものが視覚的観点から実際上識別できないという事実の認識に反して発生するということを、当業者は理解するかもしれない。この後者の観点が、本発明が関係するコーティングの分野の用途には明らかに最も重要である。

本発明による材料の製造方法の好ましい態様を機能的ブロック図で示した添付の図を参照して、非限定的な例によって本発明を説明する。

最初に、以下に記載する工程段階の各々およびその実地が可能な装置は、それ自体を考慮に入れても、従来公知であることを再確認されるべきである。従ってこのことは上述の工程段階および対応する装置の詳細な記載を不必要にする。

特定の場合、図１に記載したプロセスは例えばフローリングを使用され得るコーティングを与えるよう設計されている。

特に、本目的は、通常「マーブル模様」と呼ばれるタイプの全体の有彩模様（chromatic effect）を用いたコーティングを与えると考えられる。従ってコーティングの外観は微粒子構造を有するマーブル模様と少し類似しているか、より正確には花崗岩（granite）の外観に類似している。これに付け加えることは、被膜の有彩特性を実質的に無限な範囲にわたって変化する可能性があることである。

特に本明細書が言及するコーティングは第１着色を有するポリオレフィンマトリックス（例えばポリエチレン）を含有する。明細書中で使用している用語「着色（colouring）」は中性および／または実質的には透明な着色を有する材料も含有する。

コーティングの全体の有彩模様は、ポリオレフィンマトリックス中におけるポリオレフィンマトリックスと対照的な着色を有する粒状ゴム材料（いわゆるパウダー）の存在により変化する。

以下には、例として、３つの異なる着色、例えば黒、ライトグレーおよびダークグレーの加硫ゴム材料として利用するものを用いる。

各々の粒状材料は別に１種類の着色の代わりに、例えば個々の粒子中に異なる着色の部分の存在によって得られた異なる着色を有する粒子からなってもよい。粒子材料、特にゴム材料はマーブル模様を有し、例えばゴムフローリングの基材上で「いわゆるシーディング（seeding）」として使用されうるものが当分野でよく知られている。

もちろん本発明中で記載する例が３つの異なる粒状ゴムの材料の使用を包含しているという事実は、本明細書の例と比較して、少ない数（例えば、たった１種の粒子材料の存在を期待する可能性）または多い数（例えば４種以上）の粒状材料を用いる可能性を制限するように解釈してはならない。

現在好ましい態様は、各々の出発粒状材料（パウダー）から出発し、粒子がその中にポリオレフィンマトリックスと粒状エラストマー材料（ゴム）の両者を組合わせた粒子材料からなる中間材料を得ることができることを包含する。

添付プレート（plate）の図で表されているブロック図では、１００、１０２および１０４は、異なる有彩特性を有する３種の粒状エラストマー材料（加硫ゴム）を示す。例えば、前に述べたように、これらは黒（１００）、ライトグレー（１０２）およびダークグレー（１０４）の着色を有する材料であってよい。

材料１００、１０２、１０４の粒子の典型的な大きさは、通常１００〜５００ミクロン（０．１〜０．５ｍｍ）であり、その目的は最終生成物中の粒子の視認性を確保することである。

上記粒子径の例示は、材料１００、１０２および１０４が１００〜５００μの大きさの粒子の少なくとも一部（好ましくは大部分）を含むことを意味すると理解されるべきである。

一方、上述の材料はより小さいサイズの粒子も含有してよい。本出願人によって行われた実験で、これらの小さな大きさの粒子が、全体の有彩模様に、最終被膜中に出発成分の色彩との中間である色彩を有する材料の部分を形成するようなある種の役割を果たすことを示す。

また、添付図において、参照ナンバー１０６は粒状ポリオレフィン材料を示す。これは例えば現在工業的に入手可能な低密度タイプのポリエチレンでよい。

場合によっては、ポリオレフィンマトリックスは異なるポリオレフィン（例えばポリエチレンおよびポリプロピレン）とのブレンドから形成されてもよく、さらに可能な使用では、全体または部分的に再利用ポリオレフィン材料とのブレンドであってもよい。

参照ナンバー１０８および１０９は、３つの材料１００、１０２および１０４のすべてに、同一または実質的に同一の方法で、適用される処理段階を示す。

特に１０８に示す段階は、混合段階であり、通常バンバリー混合タイプまたは連続混合タイプの混合装置で、通常１６０℃〜１８０℃の範囲の温度でエラストマー材料１００、１０２、１０４と粒状ポリオレフィン１０６とを混合する。

その温度で混合した後、得られた混合物を冷却し、押出による粒状化に掛ける。

上述の処理段階は参照ナンバー１０９で示され、最終結果としてポリオレフィン混合物（通常５重量％〜４０重量％、好ましくは２０重量％）およびエラストマー材料１００、１０２および１０４（ポリオレフィン混合物を示す量を補完する重量％）から得られる３種の「中間」粒子材料１１０、１１２および１１４の製造をもたらす。

１１０、１１２および１１４の材料の粒径は典型的には１−４ｍｍの範囲である。この要素は現在、特に重要であるとは考えていない。

各々の中間粒子材料１１０、１１２および１１４（および既述の基準による混合ポリオレフィンおよびエラストマー材料を混合することによって得られるのと同様の材料）は、最終生成物の製造に使用することができる幅広い範囲の色彩の「着色」の１種を構成する。

中間生成物、例えば１１０、１１２および１１４で示される中間生成物は、次いでその後に使用するために貯蔵され得る。上記利点に付け加えられることは、使用される中間粒状生成物の数と相対量の両方に関して、最終生成物に望まれる有彩結果によって混合の広範な可能性があることである。

本出願人により行われた実験は、１つの操作で異なる有彩特性を有する材料をマトリックスのポリオレフィン材料と単に混合することによって、異なる有彩特徴をする加硫エラストマーの粒子材料を含む最終成品を得ることが可能であることを示す。

添付図中の２段階の混合プロセス（最初の段階では各々のエラストマー材料が、ポリオレフィンと混合されて中間粒子材料を形成する。）は最終生成物の品質に関して十分に好ましくあることがわかる。特に、上記二段階方法が種々の粒状材料１００、１０２および１０４の過剰混合を抑制する重要な利点を提供するという事実を考慮すると理解できる。

このようにして、使用する全ての材料がそれら自身の正確な独立性を同時に維持するフローリングの最終有彩模様に貢献する。従って、得られる結果は、異なる色彩の粒状材料を直接ポリオレフィンと共に混合する解決策と比較して、得られるコーティングのある種の高い「ルミノシティー（luminosity）」として基本的に特徴づけてもよい。

これに関して特定の理論に拘束される意思はないが、本出願人は添付図の１０８および１０９に記載されている段階が、中間粒状生成物１１０、１１２、１１４中に、エラストマー材料の各粒子の少なくとも部分的にポリオレフィン層による「コーティング」または「カプセル化（encapsulation）」をもたらすと信じる良好な理由を有する。

前記のポリオレフィン層はある程度処理の連続段階でエラストマー材料の粒子を隔離して、添付図面で１１６で示される中間粒状材料１１０、１１２、１１４（もう一度思い出すと、その数はいくつでもよい）の混合を行う次の段階でのエラストマーの粒子の過剰な均質混合を防止する。

この段階は、最終成品に望まれる特性により選ばれた種々の中間粒状材料１１０、１１２および１１４の相対割合から出発する押出機で得られる混合工程である。

１例（しかし、これは無限の可能性のうちの１例に過ぎないことを強調する。）として、混合段階１１６について１０％の中間粒子材料１１０、３０％の中間粒子材料１１２および６０％の中間粒子材料１１４を使用してもよい。

１１６の段階の結果として得られた最終混合材料は、１１８に示す段階において粒状化操作を受け、次いで段階１１８の結果として得られた粒状材料を基材上に「シード（seeded）」し、さらに１２２に示す段階においてローリングを受ける。

好ましい方法において、上述のローリング段階はカレンダーを使用するのではなく、むしろアイソスタティックプレスを使用する。アイソスタティックプレスによって得られた薄層材料は通常完全に等方性であるという利点、即ち粒子の延伸可能に関連する方向性現象の欠点を有さない利点を有する。

最後に、参照ナンバー１２４は、１以上の工程段階を示し、その段階でロール化された材料が、例えば平滑化または塗布され（大部分は任意の操作とともに）、次いで包装に送られ、そこで例えば、ロール状または施工時に有利なその他の形に包装される。

以下の表は、弾性ゴムフローリングと本発明の解決策によって得られたフローリングの種々の特性の直接的な比較から認識されうる改良を、当業者に知られており公知参考基準の根拠を形成するいくつかの測定方法を参考にして、ハイライトすることを目的としている。

本発明に記載した解決策は、特に製造サイクルの範囲内で材料をリサイクルすることが十分に可能であること、および／または加硫ゴムパウダーとして用いられ得る汎用のエラストマータイプが：天然ゴムＮＲ、ＳＢＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＩＲ、ＢＲ、ＣＲおよびＮＢＲによって同様に特徴づけられるものとさらに認識される。

勿論、本発明の原理を害することなく、本明細書中に記載および例示した事に関して、製法および態様の詳細は、添付の特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱することなく広く変化してよい。

符号の説明

１００…黒のエラストマー材料、
１０２…ライトグレーのエラストマー材料、
１０４…ダークグレーのエラストマー材料の、
１０６…粒状ポリオレフィン材料、
１０８…混合段階、
１０９…粒状化段階、
１１０…中間混合物、
１１２…中間混合物、
１１４…中間混合物、
１１６…混合工程、
１１８…粒状化工程、
１２０…粒子相の形成工程、
１２２…アイソスタティックプレス段階、
１２４…最終段階。

本発明の工程を概略説明するブロック図である。

Claims (32)

1. 第１着色を有するポリオレフィンマトリックス；および
   上述のポリオレフィンマトリックス中に分散した粒子状エラストマー材料の相であって、該粒子相が、上述の第１着色と対照的である少なくとも１種の第２着色の粒子を含有する粒子相、
   を含有する薄層コーティング材料。
2. 上述のエラストマー材料が加硫エラストマー材料である請求項１記載の材料。
3. エラストマー材料の相が上述の第１着色対照的である少なくとも２種の異なる着色を有するエラストマー材料の粒子を含有する請求項１または２に記載の材料。
4. 上述のエラストマー材料の相の粒子が少なくとも部分的に寸法１００〜５００ミクロンを有する請求項１〜３いずれかに記載の材料。
5. 寸法１００〜５００ミクロンで構成される上述のエラストマー相の粒子部分が上述のエラストマー材料相の大部分を構成する請求項４記載の材料。
6. 上述のポリオレフィンがポリエチレン、ポリプロピレン、およびそれらの混合物からなる群から選択される従前請求項いずれかに記載の材料。
7. 上述のポリオレフィンが実質上ポリエチレンである請求項６記載の材料。
8. 上述のポリオレフィンが実質上低密度ポリオレフィンである請求項６記載の材料。
9. 上述の第１着色が実質上中性の着色である従前請求項いずれかに記載の材料。
10. 上述の第１着色が実質上透明の着色である従前請求項いずれかに記載の材料。
11. 上述のエラストマーが天然ゴムＮＲ、ＳＢＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＩＲ、ＢＲ、ＣＲおよびＮＢＲおよびそれらの混合物からなる群から選択される従前請求項いずれかに記載の材料。
12. 上述のエラストマーがゴムである従前請求項いずれかに記載の材料。
13. 第１着色を有するポリオレフィンマトリックス、その中に分散された第１着色と対照的な少なくとも１つの第２着色の粒子を含有する粒子状エラストマー材料の相の混合物（１１６）を提供する工程；および
    上述の混合物から出発して薄層コーティング材料を形成（１１８〜１２２）する工程
    を包含するコーティング材料の製造方法。
14. エラストマー材料が加硫エラストマー材料である請求項１３の方法。
15. 前記の混合物を粒状化（１１８）して前記の混合物の粒体を形成する工程；
    前記混合物の粒体ベッドを形成（１２０）する工程；および
    上述のベッドを加圧（１２２）して薄層コーティング材料を形成する工程
    を包含する請求項１３または１４記載の方法。
16. 前記ベッドを等圧プレス（１２２）して、薄層コーティング材料を形成する工程を包含する請求項１５記載の方法。
17. 各々第１着色を有するポリオレフィンマトリックスを含有する複数の中間混合物（１１０、１１２、１１４）の形成する工程（１０８、１０９）であって、その混合物中に各中間混合物とは異なり、かつ第１着色と対照的な第２着色の粒子を含有する各々の粒子相が分散されている工程；および
    上述の中間混合物（１１０、１１２、１１４）を混合して（１１６）前記混合物をを形成する工程（１１６）
    を包含する請求項１３〜１６いずれかに記載の方法。
18. 上記中間混合物（１１０、１１２、１１４）がポリオレフィン５〜４０重量％を含有する請求項１７記載の方法。
19. 上記中間混合物（１１０、１１２、１１４）がポリオレフィン約２０重量％を含有する請求項１７記載の方法。
20. 上記ポリオレフィンマトリックスと各粒子相を常温で混合することによる上述の中間混合物（１１０、１１２、１１４）を形成する工程を包含する請求項１７〜１９いずれかに記載の方法。
21. 上記中間混合物（１１０、１１２、１１４）を粒状化（１１８）して前記中間混合物の粒体を形成する工程；および
    上記中間混合物の流体を混合（１１６）して前記混合物を形成する
    を包含する請求項１７〜２０いずれかに記載の方法。
22. 前記エラストマー材料の相の粒子は、少なくとも部分的に寸法１００〜５００ミクロンを有する請求項１３〜２１いずれかに記載の方法。
23. 寸法１００〜５００ミクロンを有する上述のエラストマーの相の粒子の一部が上述のエラストマー材料の相の大部分を構成する請求項２２記載の方法。
24. 上記のポリオレフィンがポリエチレン、ポリプロピレン、およびそれらの混合物からなる群から選択される前記請求項１３〜２３いずれかに記載の方法。
25. 上記のポリオレフィンが基本的にポリエチレンである請求項２４記載の方法。
26. 上記ポリオレフィンが一般的な低密度のポリエチレンである請求項２４記載の方法。
27. 第１着色が実質的に中性の着色である前記請求項１３〜２６いずれかに記載の方法。
28. 第１着色が実質的に透明の着色である請求項１３〜２７いずれかに記載の方法。
29. 上記のエラストマーが天然ゴムＮＲ、ＳＢＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＩＲ、ＢＲ、ＣＲおよびＮＢＲおよびそれらの混合物からなる群から選択される前記請求項１３〜２８いずれかに記載の方法。
30. 上記のエラストマーがゴムである前記請求項１３〜２８いずれかに記載の方法。
31. 少なくとも１種の中間混合物（１１０、１１２、１１４）を含有する前記請求項１７〜２１いずれかに記載の方法によって得られる中間生成物。
32. 少なくとも１種の中間類似生成物との組合せにおいて、該組合せの中間生成物が互いに異なる第２着色を有する粒子を含有する各々の微粒子相を含む請求項３１記載の中間生成物。
    

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