[发明专利]地毯产品及其制造方法

说明书

优先权要求

本申请要求2012年12月7日提交的美国临时申请No.61/734581的优先权，其整个内容在此引入作为参考。

发明领域

本发明涉及地毯产品，其含有由乙烯基酯/乙烯系乳液粘合剂形成的主预涂胶黏剂，和由苯乙烯/丁二烯系乳液粘合剂形成的次衬底胶黏剂。

发明背景

最常规的地毯包含主衬底，其具有切割的或未切割的环形式的纱线绒，从这个衬底向上延伸来形成绒毛表面。对于簇绒地毯，纱线是通过簇绒针而插入到主衬底(经常是织造或者非织造材料)中的，并且向其上施用预涂层(即，粘合剂)。

大部分的家用和商业地毯也是用织造稀松布(通常由聚丙烯制成)制造的，其连结到地毯的背面上来为该地毯提供尺寸稳定性。该稀松布是用通常被称作跑漏涂胶黏剂的另外一种粘合剂配制物而连结到预涂布的地毯衬底上的。将该跑漏涂层施用到该稀松布上，然后在该组装的地毯元件送到固化烘箱之前，将该稀松布施用到地毯的预涂布的衬底上。跑漏涂胶黏剂的目的是提供材料层，其将织造稀松布粘附到地毯的背面上。

对于预涂和跑漏涂胶黏剂二者来说，该粘合剂的物理性质对于将它们成功用于地毯产品中是重要的。就此而言，存在着许多这样的胶黏剂必须满足的重要要求。该胶黏剂必须能够使用地毯工业中通常用于胶乳例如乳液、涂料的方法和装置来施用到地毯上和干燥。该粘合剂组合物必须提供到绒毛纤维的优异的附着性，来将它们稳固的固定到衬底中。该胶黏剂还将通常具有高负载量的填料例如碳酸钙，铝三水合物，重晶石，长石，碎玻璃，飞灰和/或再循环的地毯衬底。在一方面，该填料选自碳酸钙，ATH铝三水合物，再循环的填料，毛玻璃，二氧化硅，飞灰和所述的填料的组合。该用于地毯材料的胶黏剂中的粘合剂经常是乳液聚合物，即，胶乳组合物，其可以包含乙烯基酯(例如乙酸乙烯酯)和乙烯的共聚物。基于乙烯基酯/乙烯共聚物的地毯胶黏剂公开在例如美国专利No.4735986；5026765；5849389和6359076，美国专利申请公开No.2005/0287336和WO2011/139267A1中，其整个内容在此引入作为参考。这些共聚物是通过在含水乳液中聚合适当的共聚单体来制备的。这样的乳液可以通过加入作为乳化剂的常规表面活性剂(阴离子型的，非离子型的，阳离子型的)来稳定。这样的乳液也可以通过包括保护性胶体例如基于聚乙烯醇(PVOH)，离子改性的淀粉，水溶性淀粉，淀粉醚，聚丙烯酸，羧甲基纤维素，天然树胶，凝胶，合成聚合物，或者水溶性纤维素醚例如羟乙基纤维素(HEC)的那些来稳定。

从允许将乳液与不同类型的填料(其用于地毯胶黏剂中)有效配混的观点来说，基本上全表面活性剂系乙烯基酯/乙烯(VAE)胶乳乳液(即，含有非常少的或者没有保护性胶体作为乳液稳定剂的那些)是特别令人期望的。基本上全表面活性剂稳定的粘合剂乳液也提供了与地毯制造中由地毯工业通常使用的其他材料(例如苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)乳液)优异的相容性。

虽然存在着这样的填料配混和相容性益处，但是基本上全表面活性剂系乙烯基酯/乙烯乳液当用作地毯胶黏剂时，可能导致地毯制造过程中的一些加工问题。具体地，当含有全表面活性剂粘合剂乳液的地毯离开在110℃-120℃下的固化烘箱，然后在一系列导向辊上行进并且可能穿过剪切机时，这样的加工问题本身可能凸显出来。基本上全表面活性剂稳定的胶黏剂具有转移到辊子上和产生积聚的倾向，这可能引起维护问题。另外，有时候这种积聚可能转移回地毯，这可能导致在它经过剪切机时，地毯面中的凿孔。

前面在此引入作为参考的国际申请WO2011/139267A1指出某些表面活性剂稳定的互聚物粘合剂(其基本上没有保护性胶体)特别适于使用地毯胶黏剂。根据这个公开文献，粘合剂中所用的互聚物是通过乳液聚合下面的成分来制备的：(i)一种或多种乙烯基酯单体，(ii)乙烯和(iii)不饱和的硅烷共聚单体(或者等价的非硅的，不饱和的多官能交联性共聚单体)，其有效地改变了互聚物的分子量，接枝和/或流动性，以使得由该互聚物所形成的膜在110℃表现出伸长率值小于125％。