KR100339458B1 - 블럭공중합체조성물로만든카펫배면물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은
a) 본래의 에틸렌성 불포화는 임의에 따라 선택적으로 수소화된 것 일 수 있고 블럭 공중합체는 임의에 따라 극성 부분(polar entity)에 의해 그라프트 될 수 있는, 최소한 두개의 말단 폴리(비닐 방향족) 블럭과 최소한 하나의 내부 폴리(공액 디엔) 블럭을 함유하는 블럭 공중합체,
b) 비-방향족 가소용(plasticizing) 오일,
c) 말단 블럭과 친화성이 있는 수지; 로 구성된 블럭 공중합체 조성물을 카펫 직물의 뒷면에 도포하는 방법으로 얻을 수 있는 쉽고 완전한게 재생 가능한 카펫 및 이러한 카펫을 제조하는데 사용하는 블럭 공중합체 조성물에 관한 것이다.

Description

블럭 공중합체 조성물로 만든 카펫 배면물{CARPET BACKING DERIVED FROM BLOCK COPOLYMER COMPOSITION}
본 발명은 방향족 비닐 및 공액된 디엔 특히 각각 스티렌과 부타디엔 및/또는 이소프렌에서부터 유도된 블럭 공중합체를 기본으로한 카펫 배면물(backing)에 관한 것이다.
특히 본 발명은 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 폴리아미드 카펫용 배면물에 관한 것이다.
이제까지 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 폴리아미드 카펫 배면물은 임의에 따라 발포제 및 경화제와 혼합된 스티렌과 라텍스로서 부타디엔의 카복실화된 공중합체를 카펫의 뒷면에 도포한뒤 힘들고 값비싼 건조 및 경화 단계를 거치거나 또는 카펫의 뒷면위에 PVC 플라스티솔을 도포하므로서 주로 만들어졌다.
이러한 초기의 카펫은 일반적으로 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 폴리아미드 직물 또는 적합한 출발물질로된 직물에 이들의 실로 술을 달므로써 만들 수 있다. 배면물의 기능은 술로 달아진 실을 고정시키는 것이다.
이에 더하여, 통상적인 카펫 배면 처리 공정은 카펫의 뒷면에 접착될 프라이머를 사용해야 할 필요가 있거나 또는 접착력을 향상시키기 위해 코로나 방전 처리법이나 불꽃 처리법과 같은 기타 다른 방법을 필요로 한다는 점은 일반적으로 공지된 사실이다.
예를 들면, 일본국 특허 출원 제 02255739호에는 스티렌 중합체로 구성된 두개의 말단 블럭과 에틸렌-부틸렌 공중합체 또는 에틸렌 프로필렌 공중합체로 구성된 중간 블럭으로 이루어진 블럭 공중합체 10-55 wt％, 폴리프로필렌을 기본으로한 수지 40-85 wt％, 및 폴리에틸렌을 기본으로 한 수지 5-40 wt％로 구성된 수지 혼합 조성물로 구성된 발포물로써, 별개의 접착제 또는 결합제와 함께 플라스틱 필름 또는 시트에 다른 발포물 위에 또는 천연 섬유나 합성 섬유 같은 비-편직 직물, 금속 포일(foil), 종이, 비닐 가죽 등과 같은 여러가지 다양한 표면을 갖는 물질위에 달라붙을 수 있는 연속된 긴 시트 형태의 가교결합된 발포물이 기재되어 있다. 합성 재료를 만들기 위해 이들은 특히 카펫과 같은 가정용 제품의 뒤를 대거나(backing) 안을 대는 (lining) 완충용 재료로써 사용된다. 그러나, 긴 시트 형태의 가교 결합된 발포물과 이것이 부착될 표면 사이의 접착력을 충분하게 이루기 위해서는 이 시트 형태의 가교결합된 발포물의 표면을 코로나 방전 처리를 하거나 또는 불꽃 처리를 해야한다는 점을 상기 출원에서부터 분명히 알 수 있게 된다.
블럭 공중합체, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌의 출발 조성물을 만드는 것 뿐 아니라 성형된 시트를 다른 층의 표면위에 접착시키는 것은 부가적인 공정 단계 및 비용을 필요로 한다는 것은 잘 알수 있을 것이다.
최근에는 정부 및 환경 단체로부터 완전하게 재생가능한 성분들로 많은 플라스틱 제품을 만들어야 한다는 것을 강력하게 강조하는 압력이 가해지고 있다. 재생 과정에는 일반적으로 폐기된 중합체 제품을 여기에 들어있는 각 성분들의 녹는점보다 높은 온도까지 가열하는 과정이 포함된다. 만들어진 용융된 플라스틱 덩어리는 통상적인 압출 성형등과 같은 조작법으로 새로운 구조물 또는 제품으로 성형된다. 재생 과정 동안에 겪게되는 온도 때문에 소량 또는 잔류량의 배면용 조성물은 오랫동안 175℃ 이상의 온도로 가열되거나 또는 재생 중합체의 취입 성형하는데 필요한 약 200℃ 이상의 온도로 짧은 시간동안 가열되면 타거나/또는 변색되므로써 재생된 플라스틱을 검게 만들거나 또는 겉보기에 좋지못하게 만든다.
이러한 조작법은 이제까지 사용된 카펫 배면물에는 사용할 수 없다.
상기 카펫의 배면용 중합체 조성물은 재사용된 제품에 재생된 중합체 혼합물의 적당한 물리적 성질을 제공하기에 충분하도록 상기 카펫 직물 중합체와 친화성이 있어야만 한다는 점을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 첫번째 목적은 환경에 큰 부담을 주지 않으면서 가능한한 적은 비용으로 완전하게 재생될 수 있는 이러한 카펫을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 이러한 목적하는 카펫을 생산하기위한 경제적으로 흥미있는 방법을 제공하는 것이다.
미국 특허 제 3,772,234호에는
a) 주로 파라핀 왁스로된 석유 왁스, 및
b) 수소화되기 전에 블럭의 1,2-함량이 13-45％, 특히 13-17％ (컬럼 1, 라인 30-35), 및 25-31％ (컬럼 4, 라인 33-39)인 최소한 하나의 기본적으로 완전히 수소화된 폴리부타디엔 블럭을 갖는 블럭 공중합체 7.5-30 wt％ (조성물을 기준으로하여); 로 구성된 석유 왁스 조성물이 공지되어 있다.
비록, 상기 석유 왁스 조성물이 종이 또는 다른 섬유 제품 및 금속 포일 또는 그라신(glassine) 같은 연속한 웹(web)과 견고하게 결합되므로 해서 기본적으로 이 왁스 조성물을 종이 또는 필름 피복물 또는 카펫 배면물로 사용할 수 있다고 가르키고있다 하더라도 기재된 조성물에 사용된 형태의 석유 왁스는 보통의 처리방법에 의해 버려진 카펫에서부터 새로운 제품을 만들므로서 쉽게 재생될 수 있게하는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 카펫섬유에는 적합하지 못하다는 것을 알 수 있을 것이다.
더우기, 300℉ 에서 주어진 상기 조성물의 점도(cp)는 목적하는 카펫 배면물을 효과적으로 처리하기에는 너무 낮은 것으로 여겨진다.
상기한 재생가능한 카펫을 제조하기 위해서는 카펫 배면물이 다음과 같은 여러가지의 조합된 요구 조건을 만족시켜야만 한다는 것을 업계의 숙련자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
a) 배면용 조성물은 카펫의 다른 모든 성분과 충분하게 친화성이 있어야 하며,
b) 배면용 조성물의 용융 점도는 선택된 처리 조건하에서 충분히 술(tuft)을 고정시킬 수 있도록 상층의 술까지 완전히 침투되기에 충분히 낮아야 한다. 루프 파일(loop pile)이 달린(tufted) 카펫의 경우, 고정력은 ＞3kg 이어야 하는 반면 컷 파일(cut pile)의 경우 고정력은 ＞1kg 이여야 한다. 일반적인 가공 온도는 150˚∼ 200℃ 사이이다.
c) 배면 조성물은 사용 조건하에서 카펫 배면이 충분히 튼튼해지도록 만들어야 한다.
d) 카펫 배면 조성물은 최종적으로 만들어진 카펫을 보관, 운반하거나 또는 사용하는 조건하에서 달라붙지 않아야 한다.
e) 경제적인 이유로해서 탄산 칼슘 또는 실리카, 수산화 마그네슘 또는 산화 알루미늄 삼수화물 같은 분산된 충진제 및/또는 난연제를 유효량 만큼 카펫 배면 조성물에 첨가시킬 수 있어야 한다.
광대한 연구 및 실험의 결과로서, 목적하는 재생가능한 카펫은 최소한:
a) 본래의 에틸렌성 불포화는 임의에 따라 선택적으로 수소화된 것 일 수 있고 블럭 공중합체는 임의에 따라 극성 부분(polar entity)에 의해 그라프트 될 수 있는, 최소한 두개의 말단 폴리(비닐 방향족) 블럭과 최소한 하나의 내부 폴리(공액 디엔) 블럭을 함유하는 블럭 공중합체,
b) 비-방향족 가소용(plasticizing) 오일,
c) 말단 블럭과 친화성이 있는 수지; 로 구성된 블럭 공중합체 조성물을 카펫 직물의 뒷면에 도포하는 방법으로 얻을 수 있다는 사실을 발견하였다.
본 발명에 따라 카펫의 뒷면에 도포하게 되는 상기한 블럭 공중합체 조성물의 양은 카펫 뒷면의 표면 1m2당 100-1600g 사이이며 200-1000g/m2이 바람직하다.
도포하기게 적당하다고 밝혀진 블럭 공중합체는 선형의 트리블럭 공중합체 또는 다중-아암(multi-armed, 아암이 2 보다 많은)의 방사형 또는 성상형(star shaped) 블럭 공중합체인데 이들의 블럭은 각각 스티렌 및 부타디엔 및/또는 이소프렌에서부터 주로 유도된 것들이다. 폴리(공액 디엔) 블럭은 임의에 따라서 상당한 정도까지 즉, 에틸렌 불포화도가 80％ 보다 크도록 수소화된 것 일수 있다.
" ∼에서부터 주로 유도된"이란 용어는 각각의 개별적인 블럭의 주된 단량체가 임의에 따라 소량의 다른 공단량체와, 특히 소량의 다른 블럭의 주된 단량체와 혼합된 것을 의미한다.
비닐 방향족 단량체들의 예로는 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, m-메틸스티렌, o-메틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, 디메틸스티렌, 비닐나프탈렌등 및 이들의 혼합물에서부터 선택된 것 일수 있으며 공액 디엔 단량체는 부타디엔, 이소프렌, 피페릴렌 등 및 이들의 혼합물에서부터 선택된 것 일수 있다.
이들 단량체들 중 스티렌과 부타디엔 또는 이소프렌 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 사용하기에 가장 바람직한 블럭 공중합체는 거의 순수한 폴리(스티렌) 블럭 및 거의 순수한 폴리(부타디엔) 또는 폴리(이소프렌) 블럭만을 함유하는 것으로 밝혀졌다.
적합하게 사용될 수 있는 이러한 블럭 공중합체의 예로는 Cariflex, Kraton D 및 G 블럭 공중합체 (Cariflex, Kraton은 상표)가 있으며 보다 바람직한 것은 Cariflex KX 139, Cariflex TR-1102, Kraton G 1652, Kraton G 1726 블럭 공중합체이다.
개별적인 수소화된 블럭 공중합체 또는 비-수소화된 블럭 공중합체 또는 부분적으로 수소화된 블럭 공중합체 이외에도 이들이 혼합된 혼합물을 또한 블럭 공중합체 조성물용 출발 성분들로서 사용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 조성물에 사용하기 위한 블럭 공중합체의 폴리(공액 디엔) 블럭은 선택적으로 수소화되고/또는 카복실산 또는 이의 유도체, 에폭시 화합물, 실란 화합물, 아민 또는 아미드 같은 극성 부분으로 그래프트된 것 일 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
불포화된 산 유도체들로 그래프트된 블럭 공중합체의 대표적인 예가 미국 특허 제 4,007,311, 4,264,747호 및 유럽 특허 출원 0085115, 0173380, 0215501, 0301665호에 공지되어있다.
바람직하게, 극성 부분은 선택적으로 수소화된 폴리(공액 디엔) 블럭 위에서 그패프트될 것이다. 보다 바람직하게, 불포화된 카복실산 또는 이것의 에스테르 또는 무수물은 상기한 수소화된 폴리(공액 디엔) 블럭에 그래프트될 것이다.
이러한 접합제(grafting agent)의 바람직한 예로는 말레인산 무수물, 퓨마르산 또는 이의 에스테르, 이타콘산 또는 이의 에스테르 또는 무수물, 아크릴산 또는 메타크릴산 또는 이들의 에스테르가 있는데 글리시딜 아크릴레이트가 바람직하다. 보다 바람직하게 말레인산 무수물 또는 아크릴산 에스테르가 사용된다.
말레인산 무수물로 그래프트된 시판되고 있는 블럭 공중합체의 예로는 Karton FG 1901 밌 FG 1921 X가 있다.
변형되지않은 수소화된 블럭 공중합체들의 혼합물 및 변형된 수소화된 블럭공중합체들의 혼합물 및 바람직하게는 기본 블럭이 구조적으로 연관이 있거나 더 좋게는 유사한, 블럭 공중합체들을 본 발명에 사용하려고 하는 고온 용융 조성물로 사용할 수도 있다. 초기 카펫에 사용되는 실의 극성인 열가소성 중합체와 원하는만큼의 친화성을 갖는다는 점에서 볼때 본 발명에 사용될 고온 용융 조성물의 구성 성분으로써 기능화된, 선택으로 수소화된 블럭 공중합체 만을 사용할 필요가 있음을 알수 있을 것이다. 특히, 상기한 변형된 수소화된 블럭 공중합체 만을, 또는 이것과 변형되지 않은 블럭 공중합체를 혼합하면 폴리아미드 카펫의 경우에 기본적으로 사용될 수 있을 것이다.
이에 더하여, 이러한 개별적인 블럭 공중합체는 그들 자체가 (부분적으로) 커플링되기 전 또는 종결되기 전에 리빙 전구체 블럭 공중합체에서 유도된 소량의 (≤20 wt％) 디블럭 공중합체와 대부분의 트리블럭 공중합체로 된 혼합물로 구성되거나 또는 트리블럭 공중합체로만 구성될 수 있다.
임의에 따라 선택적으로 수소화된 블럭 공중합체 내에 있는 말단 블럭은 보통 겉보기 분자량이 3,000∼100,000, 바람직하게는 5,000∼20,000 사이이며, 중간에 있는 임의에 따라 선택적으로 수소화된 폴리(공액 디엔) 블럭은 보통 겉보기 분자량이 10,000∼300,000, 바람직하게는 30,000∼100,000 사이이다. 초기에 만들어진 폴리(공액 디엔) 블럭은 보통 1,2-중합에 의해 만들어진 비닐 그룹을 공액된 디엔 분자에 대해 5-50 몰％ 함유하며, 바람직하게는 비-수소화된 블럭 공중합체를 사용하는 경우에는 5-15％, 거의 완전하게 수소화된 블럭 공중합체를 사용한 경우에는 25-40％ 함유한다.
본 발명에 사용되는 완전한 블럭 공중합체는 보통 20-60 wt％, 바람직하게는 25-50 wt％의 결합된 방향족 비닐을 함유한다. 총 블럭 공중합체의 겉보기 분자량은 보통 20,000∼350,000 사이, 바람직하게는 40,000∼200,000 사이, 이보다 바람직하게는 40,000∼150,000 사이이다.
성분(b)로서 여러가지 다양한 가소용 오일이 본 발명에 사용될 조성물에 사용될 수 있다.
유용하다고 알려진 가소용 오일에는 석유에서 유도된 오일, 올레핀 올리고머 및 저분자 중합체 뿐만아니라 식물성 및 동물성 오일 및 이들의 유도체가 포함된다.
사용할 수 있는 석유에서 유도된 오일은 소량의 방향족 탄화수소, 바람직하게는 오일의 20 wt％ 미만, 더 바람직하게는 15 wt％ 미만인 방향족 탄화수소 만을 함유하는, 가장 바람직하게는 오일이 완전히 비 방향족인 비점이 비교적 높은 물질이다. 올리고머는 폴리프로필렌, 폴리부텐, 수소화된 폴리이소프렌, 수소화된 폴리부타디엔, 폴리피페릴렌 및 평균 분자량이 350∼10,000 사이인 피페릴렌과 이소프렌의 공중합체 일수 있다.
식물성 및 동물성 오일에는 일반적인 지방산의 글리세릴 에스테르 및 이것의 중합 생성물이 포함된다.
바람직한 파라핀 오일의 예로는 분자량이 500∼6,000인 Primol 352 (Primol은 상표), Catenex SM 925, Catenex SM 956 (Catenex는 상표) 및 Napvis 및 Hyvis (상표) 올레핀이 있다.
성분(c)로서 다양한 말단 블럭과 친화성이 있는 수지들을 본 발명의 조성물에 사용할 수 있다.
말단 폴리(비닐 방향족) 블럭을 변형시키는 수지의 예로는 쿠마론-인덴수지,폴리페닐렌 에테르, 특히 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리스티렌 수지, 비닐톨루엔-알파메틸스티렌 공중합체 수지, 폴리인덴 수지, 또는 폴리(메틸 인덴) 수지가 있다.
이러한 시판되고 있는 수지의 예로는 Hercures HM 100, Hercures A 120, Hercures A 100, Endex 160, Kristalex F 120, Kristalex F 5140, Nevchem NL 140 및 Piccotex 120 (Hercures, Endex, Kristalex, Nevchem 및 Piccotex는 상표)이 있다.
바람직한 변형제 (modifying agent)는 임의로 치환된 폴리스티렌 수지이다.
본 발명의 공정에 사용될 출발 물질인 고온 용융 조성물의 성분 a), b) 및 c)의 중량비는 블럭 공중합체 100 중량부당 30-200부, 바람직하게는 80-170부, 더 바람직하게는 120-170부의 가소용 오일, 공중합체 100 중량부당 30-150부, 바람직하게는 75-125부의 말단 블럭 친화성 수지이다.
앞서 구체화된 블럭 공중합체 조성물은 기본적으로 고온 용융 조성물을 도포하는 여러가지 방법에 의해서 또는 1993년 12월 22일 출원된 공동 계류중인 유럽 특허 출원 제 93203636.1호에 기재된 바와 같이 저온 분쇄시켜 얻은 미세한 분말 형태의 조성물을 적당한 면(layer) 위에 도포하고 이 층을 IR 조사시켜 가열하여 연속한 배면층을 만들므로서 카펫 뒷면에 도포할 수 있다.
상기한 고온 용융성 출발 조성물은 150-200℃의 일반적인 가공 온도에서 ＜500 Pa.s, 보다 바람직하게는 0.5-100 Pa.s의 적당한 용융 점도를 나타내는 것을 밝혀졌다. 게다가, 이들은 최종적인 배면층의 경도가 40-60 Shore A가 되도록 만드는 반면에 앞서 구체화된 타입의 경제성이 있는 카펫을 제조하는데 카펫의 뒷면에 도포하려고 했던 양의 고온 용융물은 100∼1600 g/m2, 바람직하게는 200-1000 g/m2을 이루었다.
고온 용융 조성물은 상술한 세가지 주된 성분들 이외에 임의에 따라서 안정화제, 충진제, 착색제 및 활제(slip agent) 같은 하나 이상의 부가제들을 함유한다.
본 발명을 실시하는데 임의로 사용되는 안정화제 또는 산화방지제에는 고분자량의 장애된 페놀 및 황 및/또는 인을 함유하는 페놀 같은 다기능 페놀이 포함된다. 장애된 페놀은 업계의 숙련자들에게 잘 알려져 있으며 이는 페놀성 화합물의 페놀성 하이드록시 그룹에 근접해 있는 입체적으로 큰 라디칼을 또한 포함하는 페놀성 화합물로서 특징되어진다. 특히, 특정 3차 부틸 그룹 또는 아밀 그룹은 페놀성 하이드록시 그룹에 대해 최소한 하나의 오르쏘 위치에 있는 벤젠 고리위에 치환된다.
이러한 안정화제의 대표적인 예는 예컨대 Sumilizer GM과 GS, Irganox 1010 같은 Sumilizer 및 Irganox 라는 상표로 구입할 수 있다
또다른 부가물로서 업계에 공지된 무기 및 유기 충진제들은 사용할 수 있다. 이러한 충진제의 예로는 탄산칼슘, 규산알루미늄, 도토, 활석, 이산화티타늄, 벤토나이트, 고령토, 중정석, 운모, 실리카, 황산바륨, 또는 이들의 혼합물이 있다. 바람직한 충진제는 탄산 칼슘이다. 충진제는 블럭 공중합체 100 중량부당 400부 까지, 바람직하게는 150∼200부 정도의 양으로 포함될 수 있으며 입자 크기는 ≥1μ, 보다 바람직하게는 5-50μ이다.
구입가능한 충진제의 예로는 Durcal 5 및 Millicarb (둘 모두는 상표) 형태의 것들이 있다.
고온 용융 피복물을 압출-피복 또는 분말 피복시키는 것과 같이 1단계 처리기법으로 본 발명에 따라 카펫 직물 위에 고온 용융물을 도포하였을 때 예를 들면 폴리프로필렌 술(tuft)을 매우 훌륭하게 고정시키는 카펫 배면물이 만들어진다는 것은 업계의 숙련자들에게는 놀라운 일이 될 것이다. 배면물의 중량에 따라서 술의 고정력이 3-8kg이 된다. 게다가 배면층이 윗면층과 임의의 2차 배면물에 결합하는 결합력은 180˚ T-박리 강도 시험으로 측정하였을 때 3 N/5cm 보다 크다
다른 한편으로, 본 발명에 따라 제조될 수 있는 카펫 배면물은 전체적으로 카펫이 튼튼하면서 유연성이 있는 좋은 면을 가진다. 배면층의 전체 두께가 0.1-5mm, 바람직하게는 0.2-0.5mm인 것이 좋다.
술이 달린 가정용 카펫 또는 공공건물용 카펫과 같이 내마모성이 크게 요구되는 카펫의 경우 150-l20℃의 가공 온도에서 용융 점도가 ＜20 Pa.s인, 보다 바람직하게는 0.5-15 Pa.s인 상기한 출발물질의 고온 용융 조성물을 기본으로 한 예비 피복 조성물을 제 1 단계로 직물 위에 도포하고 이어서 제 2 단계로 비교적 큰 용융 점도를 보이는 고온 용융 블럭 공중합체 조성물인 제 2 층을 도포하는 것이 바람직하다.
내마모성이 크게 요구되는 실제 카펫에서, 가장 바람직한 것은 블럭 공중합체 조성물을 고온 용융물로서 압출 피복시켜 예비 피복물층을 만든뒤 곧이은 층을 미세한 분말 형태로 도포하여 열 처리하므로서 이 층이 연속한 층 안으로 융해되어 들어가게 만드는 것이다.
카펫 뒷면에 도포될 예비피복 조성물의 양은 100-1600 g/m2사이에서 다양하며 100-500 g/m2이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 구체예에 따르면 특별한 목적에 따라 폴리프로필렌 또는 쥬트(jute, 황마)로 이루어진 또 다른 제 2 배면물 또는 웹을 사용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
카펫에 도포된 고온 용융 조성물 층의 바깥면을 냉각시킨 후 카펫을 정확한 위치에 고정 및 유지시키기 위해서 예를 들면 일반적인 점착성 피복물을 도포하여 필요에 따라서 미끄럼 방지 및/또는 점착성 박막 피복물을 제공하는 비교적 얇은 층으로 더 피복시킬 수도 있다.
다양한 일반적인 도포 기술을 이용하여 블럭 공중합체 조성물을 도포할 수 있다. 고온 용융 압출 피복법 또는 분말 피복 공정을 사용하는 것이 바람직한데 이것에 곧이은 롤 테이크-오프(take off) 장치를 합해 사용하여 시트와 카펫 직물을 압축시키는 것이 더 바람직하다.
앞서 구체화된 블럭 공중합체 조성물로 만들었으며 경도가 40-60 shore A이고 고온 용융 조성물을 100-1600 g/m2함유하고 두께가 0.1-5 mm, 바람직하게는 0.2-0.5 mm인, 배면층 및 폴리프로필렌 또는 폴리아미드 또는 폴리에스테르 실로만든 기본 카펫 직물을 갖는 쉽고 완전하게 재생가능한 카펫이 본 발명의 또 다른 일면을 구성한다.
본 발명의 또 다른 일면은 카펫 배면물에 사용될 블럭 공중합체 조성물에 의해 구성되며 이는 우수하게 조합된 성질들을 나타내며 오히려 간단한 배면 형성 기술로 인해 비교적 작은 제조 비용으로 얻을 수 있는 완전하게 재생가능한 카펫을 제공한다.
따라서, 본 발명은 쉽고 완전하게 재생가능한 카펫의 배면물을 만들기 위한 블럭 공중합체 조성물에 관한 것으로 이는
a) 본래의 에틸렌성 불포화가 임의에 따라 선택적으로 수소화된, 최소한 두개의 말단 폴리(비닐 방향족) 블럭과 최소한 하나의 내부 폴리(공액 디엔) 블럭을 함유하는 블럭 공중합체 100 중량부,
b) 상술한 바와 같은 비-방향족 가소용 오일 30-20 중량부,
c) 상술한 바와 같은 말단 블럭과 친화성이 있는 수지 30-200 중량부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
쉽고 완전하제 재생가능한 카펫의 배면물 용으로 보다 바람직한 상기 용융 조성물은
a) 본래의 에틸렌성 불포화가 임의에 따라 선택적으로 수소화된, 최소한 두개의 말단 폴리(비닐 방향족) 블럭과 최소한 하나의 내부 폴리(공액 디엔) 블럭을 함유하는 블럭 공중합체 100 중량부,
b) 상술한 바와 같은 가소용 오일 80-180 중량부,
c) 상술한 바와 같은 말단 블럭과 친화성이 있는 수지 70-160 중량부; 로 구성된다.
임의에 따라서, 무기 충진제, 보다 바람직하게는 탄산 칼슘을 500 중량부까지 포함시킬 수 있다.
이러한 블럭 공중합체 조성물은 고전단력 혼합법 또는 원하는 용융점도에 이를 때까지 가열하면서 혼합하는 방법과 같은 공지된 방법에 따라서 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일면은 컴팩팅 및 연이은 압출법을 이용하여 유용한 제품으로 재가공할 수 있는 솜털처럼 조각난 재생가능한 카펫을 만드는 것으로 구성된다.
다음의 실시예가 본 발명을 보다 자세히 예시하나 이것으로 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
실시예 1
압출기내에서 고전단력 혼합법으로 혼합하여 70 중량부의 Kraton G 1652 및 30 중량부의 Cariflex KX 139, (시판되는 스티렌-부타디엔 블럭 공중합체, Mw=92,000, 스티렌 함량 40％, 20℃/5kg 에서의 용융 유동속도 20g/min (ISO 1133)), 140 중량부의 Catenex SM 925 (시판되고 있는 파라핀/나프텐 오일(64/34), 15℃에서의 밀도 867 kg/m3, 유동점(pour point) -15℃), 80 중량부의 Kristalex F-120 (시판되고 있는 α-메틸스티렌에서 유도된 저분자량 열가소성 탄화수소 중합체, 연화점 l18℃), 1 중량부의 Kemamide E (Kemamide는 에쿠르카미드(활제)의 상표, 몰 중량 335, 130˚에서의 밀도 0.875 g/ml) 및 1 중량부의 Irganox 1010을 함유하며 용융 점도가 160℃에서는 30 Pa.s, 180℃에서는 13 Pa.s인 고온 용융 조성물(1)을 약 100-140개의 필라멘트로 구성된 파일(pile)을 1 cm2당 2-10개 함유하는 루프 파일 폴리프로필렌 카펫 직물의 뒷면에 압출 피복법으로 도포하였다. 여러가지 밀를을 이용하여 카펫 피복 장치 위에서 실험을 실행하였다.
압출된 뜨거운 시트(다이내에서의 용융 온도는 170℃였다)를 카펫 뒷면에 직접 도포하였다.
T-박리 시험법을 이용하여 배면 조성물과 PP 직물 사이의 결합력을 측정하였다.
술(털)이 카펫 배면물에서부터 떨어져 나올 때까지 잡아당겨 술의 고정력을 측정하였다.
실시예 2
100 중량부의 Cariflex TR-1102, 114 중량부의 Catenex SM 925, 80 중량부의 Kristalex F-120, 200 중량부의 Durcal 5 (판매되는 탄산 칼슘 분말), 1 중량부의 Kemamid E 및 1 중량부의 Irganox 1010을 함유하며 용융점도가 160℃에서는 82 Pa.s, 180℃에서는 32.2인 고온 용융 조성물(2)을 실시예 1에서와 같은 방식으로 동일한 PP 카펫 직물의 뒷면에 도포하였다. 측정된 성질들을 표에 수록하였다.
실시예 3
100 중량부의 Cariflex KX 139, 100 중량부의 Catenex SM 925, 50 중량부의 Kristalex F-120, 200 중량부의 Durcal 5, 1 중량부의 Kemamide E 및 1 중량부의 Irganox 1010을 함유하며 용융점도가 160℃에서는 95.2 Pa.s 180℃에서는 30 Pa.s인 고온 용융 조성물(3)을 실시예 1과 동일하게 동일한 PP 카펫 직물의 뒷면에 도포하였다. 측정된 성질들을 표에 수록하였다.
실시예 4
100 중량부의 Kraton G 1652, 140 중량부의 Primel 352 (판매되는 파라핀 오일; 15℃에서의 밀도 685 kg/m3, 유동점 -l8℃), 100 중량부의 Kristalex F-120, 200 중량부의 Durcel 5, 1 중량부의 Kemamide E 및 1 중량부의 Irganox 1010을 함유하며 용융점도가 160℃에서는 156 Pa.s, 180℃에서는 39 Pa.s인 고온 용융 조성물(4)을 실시예 1에서와 같은 방법으로 동일한 PP 카펫 직물의 뒷면에 도포하였다.
측정된 성질들을 표에 수록하였다.
실시예 5
실시예 1에서와 같은 고온 용융 조성물(1)을 압출 피복법을 이용하여 100-140개의 필라멘트로 구성된 파일이 1 cm2당 10-20개 함유된 폴리아미드 PET 카펫 직물의 뒷면에 도포하였다. 실시예 1에서와 같이 실험하였다.
측정된 성질들을 표 1에 수록하였다.
실시예 6
100 중량부의 Cariflex TR KX 139, 30 중량부의 Catenex SM 956, 100 중량부의 Hercures A 100, 1 중량부의 Kemamide E 및 1 중량부의 Irganox 1010을 함유하며 용융점도가 180℃에서 13 Pa.s인 고온 용융 조성물을 실시예 1과 동일하게 동일한 PP 카펫 직물 뒷면에 도포하였다.
이 예비 피복물 윗면에 평균 입자 크기가 350㎛인 분말 형태의 고온 용융 조성물(4)를 분말 피복 장치를 이용해 도포하였다.
술의 고정력은 ＞3 kg였으며 필라멘트의 결합력은 우수하였다.
실시예 7
100 중량부의 Kraton G 1726, 100 중량부의 Hercures A 120, 140 중량부의 Catenex SM 925, 50 중량부의 Durcel 5, 1 중량부의 Kemamide E 및 1 중량부의 Irganox 1010을 함유하며 용융점도가 180℃에서 0.7 Pa.s인 고온 용융 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 동일한 PP 카펫 직물의 뒷면에 도포하였다. 이 예비피복물 위에 평균 입자 크기가 500㎛인 분말 형태의 고온 용융 조성물(2)를 분말 피복 장치를 이용하여 도포하였다.
직물 배면물의 술의 고정력, 필라멘트의 접착력, 박리력(ASTM D 3936)의 매우 훌륭하게 나타났다.
실시예 8
50 중량부의 KRG 1726, 50 중량부의 KRG 1652, 150 중량부의 Hercures A 120, 175부의 Catenex SM 925, 5 중량부의 Durcal 5, 1 중량부의 Kemamide E, 1 중량부의 Irganox 1010을 함유하며 용융점도가 160℃에서 1 Pa.s인 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 동일한 PP 카펫에 도포하였다.
이 예비피복물 위에 평균 입자 크기가 500㎛인 분말 형태의 조성물(2)를 분말 피복 장치를 이용하여 도포하였다.
술 고정력(ASTM D 1335), 필라멘트 결합력(Lisson 테스트(DIN 54322), 드럼 테스트(DIN 54323) 및 의자 캐스터 테스트(DIN 54324)으로 측정한), 박리력(ASTM D 3936)은 매우 훌륭한 것으로 측정되었다.
다음의 표에는 본 발명에 따른 조성물이 함유된 Kraton G 블럭 공중합체로 뒷면이 피복된 재활성 폴리프로필렌 직물 카펫을 잘게 자르고 컴팩팅한 것을 새로운 PP 단독 중합체의 입자와 혼합하여 만든 혼합물의 물리적 성질을 수록하였다. 비교해보기 위하여, PP 단독 중합체, PE 공중합체 및 순수한 재활용된 카펫의 물리적 성질을 수록하였다
전기한 표로부터 재생된 카펫을 조각으로 자른뒤 컴팩팅하면 새로운 PP 단독중합체와 쉽게 혼합되어 술이 달린 PP의 품질 좋은(충족된) 혼합물의 성질을 제공한다는 것을 알수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 폴리(프로필렌), 폴리에스테르 또는 폴리아미드 실로 된 열가소성 카펫 직물과. 이 카펫 직물의 뒷면에 도포되어 있는 블럭 공중합체 조성물을 포함하는 구성되는 카펫으로서, 상기 블럭 공중합체 조성물은:
    a) 말단 폴리(비닐 방향족) 블럭과 내부 폴리 (공액 디엔) 블럭을 함유하는 블럭 공중합체,
    b) 블럭 공중합체 100 중량부 당 30-250 부의 비-방향족 가소용 (plasticizing) 오일, 및
    c) 쿠마론 인덴 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리스티렌 수지, 비닐톨루엔-알파메틸스티렌 수지, 폴리인덴 수지 및 폴리(메틸 인덴) 수지로부터 선택되는, 블럭 공중합체 100 중량부 당 30-200 부의 상기 폴리(비닐 방향족) 블럭과 친화성(compatibility)이 있는 수지를 포함하고 150-200℃ 범위의 가공 온도에서 500 Pa.s 미만의 용융 점도를 갖는, 용이하고 완전하게 재생가능한 카펫.
  2. 제1항에 있어서, 폴리(공액 디엔) 블럭내에 있는 본래의 에틸렌성 불포화가 선택적으로 수소화된 것을 특징으로 하는 재생가능한 카펫.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 블럭 공중합체 조성물에 파라핀성 오일을 사용하는 것을 특징으로 하는 재생가능한 카펫.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 블럭 공중합체 조성물에 올레핀 올리고머 또는 저분자량 올레핀 중합체를 사용하는 것을 특징으로 하는 재생가능한 카펫.
  5. a) 말단 폴리(비닐 방향족) 블럭과 내부 폴리(공액 디엔) 블럭을 함유하는 블럭 공중합체 100 중량부,
    b) 비-방향족 가소용(plasticizing) 오일 30-180 중량부, 및
    c) 쿠마론 인덴 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리스티렌 수지, 비닐톨루엔-알파메틸스티렌 수지, 폴리인덴 수지 및 폴리(메틸 인덴) 수지로부터 선택되는 상기 폴리(비닐 방향족) 블럭과 친화성이 있는 수지 50-160 중량부를 포함하는, 용이하고 완전하게 재생가능한 카펫의 배면물을 만드는데 사용되는 블럭 공중합체 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    a) 100 중량부의 상기 블럭 공중합체,
    b) 80-180 중량부의 상기 가소용 오일, 및
    c) 75-160 중량부의 상기 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 고융점의 블럭 공중합체 조성물.
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