JP5548699B2 - 織りカーペット用塗料化合物、関連使用方法、及びそれらから造られる物品 - Google Patents
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Description
本出願は、2008年12月22日に出願された米国特許仮出願第61/139,749の利益を主張するものであり、該仮出願の全開示が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示するすべての数は、「約」又は「おおよそ」という語をそれらと共に用いているかどうかにかかわらず、近似値である。それらは、1%、2%、5%又は、ときとして、10%〜20%変動することがある。下限及び上限を有する数値範囲を開示するときは常に、その範囲内に入る任意の数を具体的に開示している。
本発明の実施形態は、水性分散体と湿潤剤とを含む塗料化合物を提供し、この場合の水性分散体は、ベースポリマー、安定剤、任意の選択の塩基、及び液体媒体を含む。上で説明したように、一部の実施形態において、これらの塗料化合物は、例えば織りカーペットにおける経糸と緯糸の両方を結合するために、使用することができる。これらの塗料化合物は、ニードルパンチ及び/又はタフテッドカーペット(人工芝を含む)での使用にも適するだろう。
塗料化合物の水性分散体は、ベースポリマー、安定剤、任意の選択の塩基、及び液体媒体を含むことがある。水性分散体は、本発明の塗料化合物中に、例えば、該塗料化合物の約10重量%〜約100重量%の量で存在することがある。約10重量%〜約100重量%のすべての個々の値及びサブ範囲は本明細書に含まれており、本明細書において開示する;例えば、水性分散体は、約20重量%、約40重量%、約60重量%、約80重量%の下限から、約20重量%、約40重量%、約60重量%、約80重量%の上限まで存在することがある。例えば、水性分散体は、塗料化合物の約65重量%〜約100重量%の量で又は約90重量%〜約100重量%の量で存在することがある。
(a)約1.7〜約3.5のMw/Mnと、摂氏度での少なくとも1つの融点、Tm、及びグラム/立方センチメートルでの密度、d、であって、Tm及びdの数値が、関係:
Tm > −2002.9 + 4538.5(d)− 2422.2(d)2
に対応する、Tm及びdとを有する;又は
(b)約1.7〜約3.5のMw/Mnを有する、並びにJ/gでの融解熱、ΔH、及び最高DSCピークと最高CRYSTAFピークの温度差と定義される摂氏度でのデルタ量、ΔT、であって、ΔT及びΔHの数値が、次の関係:
ゼロより大きく且つ130J/g以下のΔHについては、ΔT > −0.1299(ΔH)+ 62.81、
130J/gより大きいΔHについては、ΔT ≧48℃
を有するΔH及びΔTを特徴とする(この場合、CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを使用して決定され、及び該ポリマーの5パーセント未満しか同定可能なCRYSTAFピークを有さない場合には、CRYSTAF温度は30℃である);又は
(c)エチレン/α−オレフィンコポリマーの圧縮成形フィルムを用いて測定される300パーセント歪及び1サイクルでの、パーセントでの弾性回復率、Re、によって特徴づけられる、及びグラム/立方センチメートルでの密度、d、を有する(この場合、Re及びdの数値は、エチレン/α−オレフィンコポリマーに実質的に架橋相がないとき、次の関係:
Re > 1481 − 1629(d)
を満たす);又は
(d)TREFを用いて分画されたとき約40℃と約130℃の間で溶出する分子画分を有し、該画分が、同じ温度間で溶出する比較対照となるランダムエチレンコポリマー画分のものより少なくとも5パーセント高いモルコモノマー含有率を有することを特徴とする(この場合、比較対照となるランダムエチレンコポリマーは、エチレン/α−オレフィンコポリマーのものと同じコモノマー(単数若しくは複数)を有し、並びにエチレン/α−オレフィンコポリマーのものの10パーセント以内のメルトインデックス、密度及び(全ポリマーに基づく)モルコモノマー含有率を有する);又は
(e)25℃での貯蔵弾性率、G’(25℃)、及び100℃での貯蔵弾性率、G’(100℃)であって、G’(25℃)のG’(100℃)に対する比が、約1:1〜約9:1の範囲である、G’(25℃)及びG’(100℃)を有する、
エチレン/α−オレフィンコポリマーが挙げられる。
(a)TREFを用いて分画されたとき約40℃〜130℃の間で溶出する分子画分を有し、該画分が、少なくとも0.5で約1以下のブロック指数及び約1.3より大きい分子量分布、Mw/Mnを有することを特徴とする;又は
(b)ゼロより大きく且つ約1.0以下の平均ブロック指数、及び約1.3より大きい分子量分布、Mw/Mnを有する
こともある。
水性分散体を調製するために、様々な適切な技術のいずれを本発明の実施形態に従って用いてもよい。1つの実施形態では、ベースポリマー及び安定剤を、場合によっては水及び中和剤、例えばアンモニア、水酸化カリウム又はそれら2つの組み合わせと共に、押出機において溶融混練して、水性分散体を形成することができる。多数の他の中和剤を使用できることは、通常の当業者にはわかるであろう。
水性分散体に加えて、本発明の塗料化合物は、湿潤剤を含むことがある。数あるものの中でも、湿潤剤は、塗料化合物のカーペットへのより深い浸透を可能にするように糸及びカーペット基布の濡れ性を変化させる能力を有するはずである。より深い浸透は、糸の中の個々の繊維の団結性向上及び糸間の接着向上を可能にして、望ましくないほつれを防止するはずである。適切な湿潤剤の選択は、水性分散体中のベースポリマーの望ましくない凝集を防止するために重要である。従って、塗料化合物の実施形態において使用するために選択される湿潤剤は、水性分散体と相溶性でなければならない。
適切であると思われる場合には本発明の塗料化合物に様々な異なる任意の選択成分を含めることができることは、本開示から、通常の当業者には理解されるであろう。そのような任意の選択成分の例としては、フィラー、分散剤、発泡剤、脱泡剤、及び追加の液体媒体が挙げられる。本発明の実施形態に従って、任意の選択成分を、塗料化合物に、水性分散体の調製中に、分散体の調製後だが湿潤剤の添加前に、湿潤剤の添加と同時に、又は湿潤剤の添加後に、含めることができる。
本発明の実施形態に従って、本発明の塗料化合物をカーペットに塗布して、数あるものの中でも、より耐ほつれ性であるカーペット、カーペット上の透明、非粘着性皮膜、及び向上した防汚性を実現することができる。数あるものの中でも、可視光に対する皮膜の透明性を、該皮膜がチンダル効果を示さない点で、向上させることができる。一般に、向上した耐ほつれ性は、塗料化合物の糸への浸透増進、並びにその組成物の無極性基材への良好な接着、及び塗料化合物からなる皮膜内での良好な凝集力に起因すると考えられるだろう。
カルボキシル化SBラテックスA(XZ 93319.00)は、比較的硬い感触を有する、織物塗布に用いられるラテックスである。このラテックスは、50.0%の固形分、7.0のpH、25℃で250cPの動的粘度、及び140nmの粒径を有する。このポリマーは、60%のスチレン含有率、及び12℃のTgを有する。
耐湿潤ほつれ性、耐パイルワイヤー性、及び漏出を判定するための実験を行った。これらを行うために、おおよそ20×30cmの寸法及びおおよそ65グラムの重量を有する、ポリプロピレン緯糸とパイルワイヤーと経糸とからなる平坦な織りカーペットを使用する。前述のカーペットは、おおよそ1200g/m2の重量を有する。この重量をWoとして記録する。そのカーペットを、裏面を上にして置く。20×30cmのマイラーフィルムにおいて、中心から15〜25cmの長さ外れた位置にあるパンチによって1dm2の円を切断する。そのマイラーフィルムをカーペットの上に置き、上面をテープで貼ってそれを固定する。0.5mmのスリットを有するキャリブレーションバーをそのマイラーフィルムの上に置く。
0=未塗装基準織りカーペット、耐抜け落ちほつれ性は事実上ゼロである。
1=塗装カーペット、耐抜け落ちほつれ性は無視してよい。
2=塗装カーペット、耐抜け落ちほつれ性は多少存在するが、比較的容易に引き抜ける。
3=塗装カーペット、耐抜け落ちほつれ性は存在するが、激しい往来での使用には不十分である。
4=塗装カーペット、耐抜け落ちほつれ性は有意であり、経糸又はよこ糸を抜き取るために強い引張りを必要とする。
5=塗装カーペット、耐抜け落ちほつれ性は最大であり、手で抜くことは事実上不可能である。
0=未塗装基準織りカーペット、耐ベルベッティング性は、事実上ゼロである。
1=塗装カーペット、耐ベルベッティング性は無視してよい。カーペットのその面をベルベッティングさせるために、わずかな摩擦で十分である。
2=塗装カーペット、耐ベルベッティング性が多少存在する。パイル糸をベルベッティングするために多少の摩擦を必要とする。
3=塗装カーペット、耐ベルベッティング性は存在するが、激しい往来には十分でない。大量の摩擦/又は激しい摩擦によりベルベッティングが生じる。
4=塗装カーペット、耐ベルベッティング性は有意である。大量の激しい摩擦によりベルベッティングが生じる。
5=塗装カーペット、耐ベルベッティング性は最大である。大量の激しい摩擦によりベルベッティングが生じない。
この試験系列からの結果を下の表1に提供する:
実施例1からの観察に基づいて、類似した全固形分を得るために、及び表面張力低下の効果を見るために、第二の試験系列をより均一に行う。この試験系列は、別のDPOD及び湿潤剤の添加を伴う、実施例1からの試験のより制御された繰り返しである。加えて、塗装カーペットの変色試験ばかりでなく、ラテックス及び分散体の表面張力も試験する。
定量的結果を提供するために、織りカーペットから経糸を引き抜くために必要な力を測定する試験方法を開発する。これらの測定は、実施例2からのものと同じカーペットサンプルを用いて行う。
20 圧力制御機器
30 塩基貯留槽
40 初期水貯留槽
50 フィーダー
60 入口
70 入口
80 追加水貯留槽
90 入口
100 カーペットの裏面
110 第一の経糸
120 第二の経糸
130 表側(faceside)
140 パイル経糸
150 パイルよこ糸
160 ベースよこ糸
170 カーペット
180 ピンセット
190 タフト・ロック・グリップ
Claims (32)
- 織りカーペットであって、
織り基材と、
塗料化合物の脱水生成物を含む接着層と
を含み、
前記塗料化合物が、
ベースポリマー、安定剤及び液体媒体を含む水性分散体(この場合の前記ベースポリマーは、ポリオレフィン系ポリマーを含む)と、
湿潤剤であって、前記湿潤剤は、脂肪酸塩、フルオロテロマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つの界面活性剤を含む、湿潤剤
とを含み、
ここで前記塗料化合物には本質的にフィラーがない、織りカーペット。 - 織りカーペットの作製方法であって、
前記織りカーペットに塗料化合物を接着層として塗布して、塗装された織りカーペットを形成することを含み、
前記塗料化合物が、
ベースポリマー、安定剤及び液体媒体を含む水性分散体(この場合の前記ベースポリマーは、ポリオレフィン系ポリマーを含む)と、
湿潤剤であって、前記湿潤剤は、脂肪酸塩、フルオロテロマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つの界面活性剤を含む、湿潤剤
とを含み、そして、
前記塗装された織りカーペットを乾燥させ織りカーペットを形成することを含み;
ここで前記塗料化合物には本質的にフィラーがない、
方法。 - 前記織りカーペットが、サージストリップを含まない、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記織りカーペットが、チンダル効果の不在を特徴とする、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記織りカーペットが、ポリオレフィンから作られた糸を含む、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記水性分散体が、前記塗料化合物中に前記塗料化合物の65重量%〜100重量%の量で存在する、請求項1のいずれかに記載の織りカーペット。
- 前記ベースポリマーが、ポリエチレン系コポリマー、ポリプロピレン系コポリマー、及びエチレン−プロピレンコポリマーからなる群より選択される少なくとも1つのポリマーを含む、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記ベースポリマーが、プロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーを含む、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記ベースポリマーが、実質的にアイソタクティックなプロピレン配列を有する及び1〜40重量%の1つ又はそれ以上のアルファ−オレフィンコモノマーを含むものとして特徴づけられるプロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーを含む、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記ベースポリマーが、エチレン酢酸ビニル系ポリマーを含む、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記ベースポリマーが、該ベースポリマーと該安定剤の総合量の30重量%〜99重量%を構成する、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記安定剤が、中和された極性ポリオレフィンを含み、該極性ポリオレフィンが前記ベースポリマーとは異なる、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記湿潤剤が、さらに、ポリエーテル、ケイ素系分子、及びそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記脂肪酸塩が、アルキルスルホスクシナートを含む、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記塗料が、フィラー、分散剤、発泡剤、脱泡剤、追加の液体媒体、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1つの添加剤を含む、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記織りカーペットが、少なくとも5.0キログラムの外部経糸引抜力(outer warp pull force)を特徴とする、請求項1に記載の織りカーペット。
- 前記織りカーペットが、サージストリップを含まない、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記織りカーペットが、チンダル効果の不在を特徴とする、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記織りカーペットが、ポリオレフィンから作られた糸を含む、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記水性分散体が、前記塗料化合物中に前記塗料化合物の65重量%〜100重量%の量で存在する、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記ベースポリマーが、ポリエチレン系コポリマー、ポリプロピレン系コポリマー、及びエチレン−プロピレンコポリマーからなる群より選択される少なくとも1つのポリマーを含む、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記ベースポリマーが、プロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーを含む、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記ベースポリマーが、実質的にアイソタクティックなプロピレン配列を有する及び1〜40重量%の1つ又はそれ以上のアルファ−オレフィンコモノマーを含むものとして特徴づけられるプロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーを含む、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記ベースポリマーが、エチレン酢酸ビニル系ポリマーを含む、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記ベースポリマーが、該ベースポリマーと該安定剤の総合量の30重量%〜99重量%を構成する、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記安定剤が、中和された極性ポリオレフィンを含み、該極性ポリオレフィンが前記ベースポリマーとは異なる、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記湿潤剤が、さらに、ポリエーテル、ケイ素系分子、及びそれらの組み合わせを含む、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記脂肪酸塩が、アルキルスルホスクシナートを含む、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記塗料が、フィラー、分散剤、発泡剤、脱泡剤、追加の液体媒体、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1つの添加剤を含む、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 前記織りカーペットが、少なくとも5.0キログラムの外部経糸引抜力(outer warp pull force)を特徴とする、請求項2に記載の織りカーペットの作製方法。
- 織り基材と、
ベースポリマー及び湿潤剤を含む塗料とを含み、前記ベースポリマーが、ポリオレフィン系ポリマーを含み、ここで前記塗料化合物が本質的にフィラーを含まず、
前記湿潤剤が脂肪酸塩、フルオロテロマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つの界面活性剤を含む、
織りカーペット。 - 基材、及び
ベースポリマー、安定剤及び液体媒体を含む水性分散体と湿潤剤とを含む塗料化合物の脱水生成物を含む接着層(この場合の前記ベースポリマーは、ポリオレフィン系ポリマーを含む)を含み、ここで前記塗料化合物が本質的にフィラーを含まず、
前記湿潤剤が脂肪酸塩、フルオロテロマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つの界面活性剤を含む、
織物製品。
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