地毯，地毯衬垫和使用烯烃嵌段共聚物制备它们的方法

专利名称：地毯，地毯衬垫和使用烯烃嵌段共聚物制备它们的方法
地毯，地毯衬垫和使用烯烃嵌段共聚物制备它们的方法相关申请的交叉参考本申请要求2007年12月21日提交的美国临时专利申请61/015810的优先权，将 该申请的全部内容通过参考并入本申请。
背景技术：
本发明涉及地毯，地毯衬垫和制备地毯和地毯衬垫的方法。虽然已经尝试了使用 各种聚合物例如聚乙烯和聚丙烯将地毯纤维粘结在一起，继续需要基于聚合物的体系，既 容易应用又仍然保持足够的柔性，同时尤其是在升高的温度下使“生长”最小化。

发明内容
本发明提供地毯或者组合地毯组合物，其包括含有硬嵌段和软嵌段的至少一种乙 烯/ α -烯烃嵌段互聚物，其中所述乙烯/ α -烯烃嵌段互聚物的特征在于分子量分布，Mw/ Mn，为约1.4至约2. 8，和(a)具有至少一个熔点Tm，以摄氏度计，和密度d，以克/立方厘米计，其中所述Tm 和d的数值对应于以下关系Tm > -6553. 3+13735 (d) -7051. 7 (d)2 ；或(b)特征在于熔解热ΔΗ，以J/g计，和以摄氏度计的Δ量，ΔΤ，定义为在最高DSC 峰和最高CRYSTAF峰之间的温差，其中所述ΔΤ和ΔΗ的数值具有以下关系对于ΔΗ 大于 0 且至多 130J/g，Δ T > -0. 1299 (Δ H)+62. 81,对于Δ H 大于 130J/g，Δ T 彡 48°C，其中所述CRYSTAF峰使用至少5%的累积聚合物确定，以及如果少于5%的聚合物 具有可识别的CRYSTAF峰，则CRYSTAF温度为30°C ；或(C)特征在于用所述乙烯/ α -烯烃互聚物的压塑膜测量的在300%应变和1个循 环时的弹性回复率Re，以百分率计，以及具有密度d，以克/立方厘米计，其中当所述乙烯/ α -烯烃互聚物基本不含交联相时所述Re和d的数值满足以下关系Re > 1481-1629 (d) -M(d)具有当使用TREF分级时在40°C和130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于所 述级分的共聚单体摩尔含量比与之相当的无规乙烯互聚物在相同温度之间冼脱的级分的 共聚单体摩尔含量高至少5%，其中所述与之相当的无规乙烯互聚物具有相同的共聚单体， 并且其熔体指数、密度和共聚单体摩尔含量(基于整个聚合物)与所述乙烯/α-烯烃互聚 物的这些性质相差士 10%以内；或(e)具有在25°C的储能模量G’ (25°C )，和在100°C的储能模量G’ (100°C )，其中 所述G’ (250C )与G’ (IOO0C )的比率为约1 1至约9 1，或(f)特征在于平均嵌段指数大于0并且至多约1. 0 ；和优选其中所述乙烯/ α -烯烃嵌段互聚物是中间相分离的。此外，本发明提供地毯或者组合地毯，其包括乙烯/α-烯烃嵌段共聚物，其中
6所述共聚物的特征在于为平均分子量大于40，000g/mol,分子量分布Mw/Mn为约1. 4至 约2.8，和在所述软嵌段和硬嵌段之间的以摩尔百分数计的α-烯烃含量差为大于约 20mol%。本发明的另一方面是地毯或者组合地毯，其包括覆盖涂层材料或者粘合剂衬垫材 料，其还包括(a)至少一种填料，其量为大于0%和至多约90wt%，基于材料的总重量，其中所 述填料选自粉煤灰、ΑΤΗ、CaCO3、滑石、回收的玻璃、氢氧化镁、碾碎的轮胎和碾碎的地毯，(b)任选的至少一种其它聚合物，所述聚合物选自MAH-g-HDPE、EEA和EAA，(c)任选的至少一种油，例如 Chevron XYZ，Sunpar 150(d)任选的颜色添加剂例如炭黑，和(e)0至约至少一种增粘剂例如Estotac H115R。本发明的仍然另一方面是一种组合地毯，其包括乙烯嵌段共聚物，其还包括至少 一种填料，并且其辐射板火焰传播(radiant panel f lamepropagation)的最小值为0. 4瓦 /平方厘米，根据ASTM E 648测得。


图1是簇绒地毯10的说明。图2是用于制备地毯70的挤出贴合生产线20的示意表示。图3是显示根据本发明的组合地毯结构的横截面的图。图4和图5是用于制备根据本发明的组合地毯的挤出贴合生产线的示意表示。图6和图7是对于对比例1和本发明的实施例1-3，纵向(MD)和横向(⑶)生长张 力(Psi)与温度(°C)的关系图。
具体实施例方式本发明涉及地毯和制备地毯的方法，其中对于每种情况，所述地毯包括至少一种 柔性乙烯聚合物衬垫材料。在特定的情况下，本发明涉及地毯和通过挤出贴合技术制备地 毯的方法，其中对于每种情况，所述地毯包括由至少一种烯烃嵌段共聚物，尤其是基于乙烯 的嵌段共聚物组成的衬垫材料。本发明涉及由主要衬垫材料构造的任何地毯，并且包括簇绒地毯和非_簇绒地毯 例如针刺地毯。虽然具体的实施方式可涉及簇绒的和非_簇绒地毯，但是簇绒地毯是优选 的。所述地毯衬垫制剂，尤其是使用乙烯嵌段共聚物的那些，具有改善的耐久性 (sustainability)以及较高的填料含量。所述预涂层衬垫材料，粘合剂衬垫材料或者覆盖涂层衬垫材料可包括至少一种烯 烃嵌段共聚物。无论是作为单层还是作为多层挤出施用，所述预涂层都可包括作为聚烯烃分散 体、作为热熔粘合剂聚烯烃分散体、作为热熔粘合剂、作为粉末涂层、作为挤出涂层施用的 烯烃嵌段共聚物。无论是作为单层施用还是多层挤出施用，或者是作为热熔体施用，包括烯烃嵌段共聚物的所述粘合剂层可作为挤出涂层施用。无论是作为单层施用还是多层挤出施用，或者是作为热熔体施用，包括烯烃嵌段 共聚物的所述覆盖涂层或者第二衬垫层都作为挤出涂层施用。如图1中所述，簇绒地毯是一种复合物结构，其包括纱线(其也称为纤维束)，具有 正面和背面的主要衬垫材料，粘合剂衬垫材料和，任选的第二衬垫材料。为了形成簇绒地毯 的正面，所述纱线通过所述主要衬垫材料而簇绒，从而使得每个绒圈(stitch)的较长的长 度延伸通过所述主要衬垫材料的正面。通常，所述主要衬垫材料由机织的或者非织造的材 料例如热塑性聚合物(最通常为聚丙烯或者聚酯)制成。簇绒地毯的正面通常可以通过三种方式制备。首先，对于圈绒(loop pile)地毯， 在簇绒过程中形成的纱线毛圈是左边完美的(left intact) 0第二，对于割绒(cut pile) 地毯，在簇绒的过程中或者之后将所述纱线毛圈切开，从而产生单个纱线末端的绒，而不是 毛圈绒头。第三，一些地毯样式同时包括圈绒和割绒。这种混杂的一种变体称为轻剪绒头 (tip-sheared)地毯，其中簇绒不同长度的毛圈，接着通过在某一高度修剪该地毯从而产生 未切开的、部分切开的和完全切开的毛圈的混合。或者，可配置簇绒机从而使它仅切开一些 毛圈，由此留下切开的和未切开的毛圈的图案。无论是圈绒、割绒或是混杂的绒，所述主要 衬垫材料的背面上的纱线都包括紧紧地不延伸的毛圈。簇绒的纱线和主要衬垫材料的组合，在不施用粘合剂衬垫材料或者第二衬垫材料 的情况下，在地毯工业中称为生簇绒地毯或者粗品(greigegoods)。粗品借助于将粘合剂衬垫材料和任选的第二衬垫材料施用至主要衬垫材料的背 面而变成成品簇绒地毯。成品簇绒地毯可制成通常为6或12英尺宽的卷状的阔幅地毯。或者，地毯可制成为组合地毯，其通常在美国为18英寸见方，而在其它地方为 50cm见方。将粘合剂衬垫材料施用至主要衬垫材料的背面从而将所述纱线固定在主要衬垫 材料上。通常，粘合剂衬垫材料通过盘施涂器(pan applicator)使用辊、在辊或床上的辊， 或者在辊或床上的刮刀(也称为剖刀(doctor blade))施用。合适地施涂的粘合剂衬垫材 料不会显著穿过所述主要衬垫材料。最通常地，将粘合剂衬垫材料作为单个涂层或者层施涂。纱线附接的程度或者强 度称为簇绒锁(tuft lock)或者绒头联结强度。具有足够的绒头联结强度的地毯显示出良 好的耐磨性，并且同时具有长的使用寿命。同样，粘合剂衬垫材料应该基本上渗透暴露于所 述主要衬垫材料的背面上的纱线(纤维束)，并且应该在纱线内将各个纤维基本上固定。纱线的良好渗透和纤维的固定产生良好的耐磨性。此外，除了良好的绒头联结强 度和耐磨性之外，粘合剂物质也应该赋予或者容许地毯有良好的柔性，从而便于容易地安 装地毯。第二衬垫材料通常是由织造的或者非织造的材料例如热塑性聚合物，最通常地聚 丙烯制成的轻重量的粗布。任选地将第二衬垫材料施用至地毯的背面粘合剂衬垫材料上， 主要是为了给地毯结构提供提高的尺寸稳定性，以及提供更多的表面用于直接胶结粘合剂 (direct glue-down adhesive)的施用。也可将可供选择的衬垫材料施用到粘合剂衬垫材料的背面和/或施用到第二衬 垫材料(如果有的话)的背面。可供选择的衬垫材料可包括泡沫体缓冲垫(例如发泡的聚氨酯)和压敏地板粘合剂。也可将可供选择的衬垫材料作为具有提高的表面积的网状物施用，从而便于直接胶 结粘合剂的安装(例如，在对减震的需要常常很少的定单商业地毯，汽车地毯和飞机地毯 中)。也可任选地施用可供选择的衬垫材料，从而提高在水气、昆虫和食品方面的阻挡保护， 以及提供或者提高地毯的抑火性(fire suppression)，热绝缘，和消音性。已知的粘合剂衬垫材料包括可固化的胶乳，聚氨酯或者乙烯基树脂体系，胶乳体 系是最常见的。常规的胶乳体系是低粘度的水性组合物，其以高的地毯生产速率施用，并且 赋予良好的纤维至衬垫的粘着力，绒头联结强度和足够的柔性。通常，通过穿过干燥炉而驱 走过量的水并使胶乳固化。苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)是用于胶乳粘合剂衬垫材料的最常见 的聚合物。通常，该胶乳衬垫体系大量地填充有无机填料例如碳酸钙或者氢氧化铝，并且包 括其它成分例如抗氧化剂，杀菌剂，阻燃剂，抑烟剂，润湿剂，和发泡助剂。常规的胶乳粘合剂衬垫体系可具有某些缺点。作为一个重要的缺点，典型的胶乳 粘合剂衬垫体系不提供湿气阻挡。另一可能的缺点，尤其是对于具有聚丙烯纱线和聚丙烯 主要衬垫材料和第二衬垫材料的地毯，是胶乳体系的聚合物不同连同无机填料会减小地毯 可回收性。从这些缺点可看出，一些地毯工业已经开始寻求常规的胶乳粘合剂衬垫体系的合 适的替代品。一种替代方案是使用聚氨酯粘合剂衬垫体系。除了提供足够的粘着力使地毯 固定之外，聚氨酯衬垫通常显示出良好的柔性和阻挡性质，并且当发泡时，能够消除对单独 的衬垫物的需要(即，能够形成直接胶结一体的衬垫体系)。但是，聚氨酯衬垫体系也具有 重要的缺点，包括它们较高的价格，和苛刻的固化要求，这使得必需以相对于胶乳体系低的 地毯生产速率进行施用。也已经建议将热塑性聚烯烃例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物和低密度聚乙烯 (LDPE)作为粘合剂衬垫材料，这部分原因是由于它们具有低的成本，良好的湿气稳定性和 没有固化要求。可使用各种方法施用聚烯烃衬垫材料，包括粉末涂覆，热熔施涂和挤出的膜 或片材层合。但是，使用聚烯烃来代替胶乳粘合剂衬垫也可能存在困难。例如，美国专利 5，240，530，在第10栏表A中表明普通的聚烯烃树脂对于地毯结构中的用途具有不够的粘 着力。此外，相对于胶乳和其它固化的体系，普通的聚烯烃具有较高的施用粘度和较高的热 需要。也即，普通的热塑性聚烯烃的特征在于相对于典型的水的粘度和胶乳以及其它固化 (热固性)体系特有的固化温度需要，具有较高的熔融粘度和高的再结晶或固化温度。即使普通的弹性体聚烯烃，即具有低结晶度的聚烯烃，通常也具有较高的粘度和 较高的再结晶温度。再结晶温度高导致在加工过程中较短的熔融时间，同时具有高的熔体 粘度，会使得难以获得足够的纱线渗透，在常规的粘合剂衬垫施用速率下尤其是这样。克服 普通的聚烯烃的粘度和再结晶缺陷的一种方法是将聚烯烃树脂配制为热熔粘合剂，这常常 涉及到配制低分子量的聚烯烃和蜡，增粘剂，各种流动改性剂和/或其它弹性物质。例如， 乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物已经用于配制热熔粘合剂衬垫组合物，然而也建议了将其 它的聚烯烃组合物作为热熔衬垫组合物。例如，在美国专利3，982，051中，Taft等公开了 包括乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，无规聚丙烯和硫化橡胶的组合物可用作热熔地毯衬垫粘合 剂。不幸的是，热熔粘合剂体系通常认为不完全适合于替代常规的胶乳粘合剂衬垫。基于EVA和乙烯和不饱和共聚单体的其它共聚物的通常的热熔体系会需要大量的配制，并 且仍然常常不能产生足够的绒头联结强度。但是，典型的热熔体系的最显著的缺点是它们 的熔体强度，它们通常太低从而不允许通过直接挤出贴合技术施涂。就其本身而言，聚烯烃 热熔体系通常通过较慢的不太有效的技术例如通过使用加热的刮刀或者旋转的熔体转印 辊施用到主要衬垫。虽然未配制的高压低密度聚乙烯(LDPE)能够通过常规的挤出贴合技术施用，但 是LDPE树脂通常具有差的柔性，这会导致过度的地毯刚性。相反，具有改善的柔性的那些普通的聚烯烃，例如超低密度聚乙烯(ULDPE)和乙 烯/丙烯互聚物，仍然不具有足够的柔性，具有过低的熔体强度和/或易于在挤出贴合过程 中引起拉伸共振。为了克服挤出贴合的困难，具有足够柔性的普通聚烯烃可通过层合技术 施用，从而确保足够的纱线-至-衬垫的粘着力；但是，层合技术通常是昂贵的，并且相对于 直接挤出贴合技术而言，会导致延长的生产率。柔性聚烯烃衬垫材料的已知实例披露于美国专利3，390，035 ；3, 583，936 ； 3，745，054 ；和3，914，489。通常，这些公开描述了基于乙烯共聚物，例如，乙烯/乙酸乙烯 酯(EVA)和蜡的热熔粘合剂衬垫组合物。提高热熔粘合剂衬垫组合物对纱线的渗透性的已 知技术包括在粗品与旋转熔体转印辊接触时施加压力，如美国专利3，551，231中所述。提高热熔体系的效果的另一已知技术包括使用预涂层体系。例如，美国专利 3，684，600 ；3, 583，936 ；和3，745，054描述，在施用热熔粘合剂组合物之前，将低粘度的水 性预涂层施涂到主要衬垫材料的背面。这些专利中公开的热熔粘合剂衬垫体系源自基于功能乙烯聚合物例如乙烯/丙 烯酸乙酯(EEA)和乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物的多组分制剂。虽然存在在地毯衬垫领域已知的各种体系，但是仍然需要热塑性聚烯烃地毯衬垫 体系，该体系提供足够的绒头联结强度，良好的耐磨性和良好的柔性，从而替代固化的胶乳 衬垫体系。仍然需要施用方法，其容许高的地毯生产速率，同时获得期望的特征良好绒头 联结强度，耐磨性，阻挡性质和柔性。最后，也需要提供具有纤维和衬垫材料的地毯结构，其 不需要大量的处理和分离地毯组分材料，是容易回收的。根据本发明的一方面，地毯包括多 根纤维，具有正面和背面的主要衬垫材料，粘合剂衬垫材料和任选的第二衬垫材料，所述多 根纤维附接至所述主要衬垫材料并从所述主要衬垫材料的正面突出和暴露于所述主要衬 垫材料的背面，置于所述主要衬垫材料的背面上的粘合剂衬垫材料，和与所述粘合剂衬垫 材料相邻的任选的第二衬垫材料，其中所述的多根纤维，主要衬垫材料，粘合剂衬垫材料或 者任选的第二衬垫材料中至少之一由至少一种烯烃嵌段共聚物组成。本发明的另一方面是 制备地毯的方法，所述地毯包括多根纤维，具有正面和背面的主要衬垫材料，粘合剂衬垫材 料和任选的第二衬垫材料，所述多根纤维附接至所述主要衬垫材料并从所述主要衬垫材料 的正面突出和暴露于所述主要衬垫材料的背面，所述方法包括以下步骤将所述粘合剂衬 垫材料或者任选的第二衬垫材料挤出贴合到主要衬垫材料的背面，其中所述挤出贴合的粘 合剂衬垫材料或者任选的第二衬垫材料由至少一种烯烃嵌段共聚物，尤其是基于乙烯的嵌 段互聚物组成，特征在于其中所述互聚物的平均嵌段指数大于0并且至多约1. 0，和分子量 分布，Mw/Mn，大于约1.3。另一方面，本发明涉及包含乙烯和α-烯烃的聚合单元的乙烯/ α -烯烃互聚物，其中平均嵌段指数大于0但是小于约0. 4，并且分子量分布，Μ /Μη,大于约
101.3。优选地，所述互聚物是具有至少三个嵌段的线性多嵌段共聚物。也优选地，互聚物中 的乙烯含量为至少50mol %。此外，所述基于乙烯的嵌段共聚物可为乙烯/ α -烯烃互聚物， 其中所述乙烯/ α -烯烃互聚物具有至少一个或者多个以下特性 (a)Mw/Mn为约1. 7至约3. 5，至少一个熔点Tm，以摄氏度计，和密度d，以克/立方 厘米计，其中所述Tm和d的数值对应于以下关系
Tm > -2002. 9+4538. 5 (d) -2422. 2 (d)2 ；或03)1^/^1为约1.7至约3.5，其特征在于熔解热Δ H，以J/g计，和以摄氏度计的Δ 量，Δ Τ，定义为在最高DSC峰和最高CRYSTAF峰之间的温差，其中所述ΔΤ和Δ H的数值具 有以下关系对于ΔΗ 大于 0 且至多 130J/g，Δ T > -0. 1299 (Δ H)+62. 81,对于Δ H 大于 130J/g，Δ T 彡 48°C，其中所述CRYSTAF峰使用至少5%的累积聚合物确定，以及如果少于5%的聚合物 具有可识别的CRYSTAF峰，则CRYSTAF温度为30°C ；或(c)特征在于用所述乙烯/ α -烯烃互聚物的压塑膜测量的在300%应变和1个循 环时的弹性回复率Re，以百分率计，以及具有密度d，以克/立方厘米计，其中当所述乙烯/ α -烯烃互聚物基本不含交联相时所述Re和d的数值满足以下关系Re > 1481-1629 (d)；或(d)具有当使用TREF分级时在40°C和130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于所 述级分的共聚单体摩尔含量比与之相当的无规乙烯互聚物在相同温度之间洗脱的级分的 共聚单体摩尔含量高至少5%，其中所述与之相当的无规乙烯互聚物具有相同的共聚单体， 并且其熔体指数、密度和共聚单体摩尔含量(基于整个聚合物)与所述乙烯/α-烯烃互聚 物的这些性质相差士 10%以内；或(e)特征在于在250C的储能模量G，(25°C )，和在100°C的储能模量G，(100°C )， 其中所述G’ (250C )与G’ (IOO0C )的比率为约1 1至约10 1，和优选地，其中所述乙 烯/ α -烯烃嵌段互聚物是中间相分离的。本申请所用的〃中间相分离(mesophase separation)“是指一种过程，其中聚合 物嵌段是局部分离的，从而形成有序的区域。乙烯链段在这些体系中的结晶主要拘束于得 到的中间域(mesodomains)，而这些体系可称为“中间相分离的”。这些中间域可具有以下 形式球形、圆柱形、薄片状或者嵌段共聚物的已知的其它多晶形。域的最窄尺寸，例如垂直 于薄片平面的尺寸，通常在本发明的中间相分离的嵌段共聚物中大于约40nm。本发明的乙烯/α-烯烃互聚物的特征可在于是中间相分离的。域尺寸通常为 约40nm至约300nm，优选为约50nm至约250nm，更优选为约60nm至约200nm，通过最小的 尺寸例如垂直于薄片平面的最小尺寸或者球或者圆柱的直径测得。此外，域的最小尺寸 可为大于约60nm，大于约lOOnm，和大于约150nm。域的特征可在于为圆柱形，球形，薄片 形，或者嵌段共聚物已知的其它形态。中间相分离的聚合物包括烯烃嵌段共聚物，其中共 聚单体在软链段中的量与在硬链段中的量相比，使得该嵌段共聚物在熔体中进行中间相 分离。所需的共聚单体的量可以以摩尔百分数测得，并且随着每种共聚单体而变化。可 针对任何期望共聚单体进行计算，从而确定获得中间相分离所需的量。在这些多分散的 嵌段共聚物中获得中间相分离的不相容的最小水平，表示为xN，预测为是XN = 2.0(1.I. Potemkin, S. V. Panyukov, Phys. Rev. Ε. 57,6902 (1998))。认识到波动常常使商业嵌段共 聚物中的顺序-无序转换达到稍微较高的X N，XN值=2. 34已经用作以下计算的最小值。 根据 D. J. Lohse, W. W. Graessley, Polymer Blends Volume 1 FormuIation, ed. D. R. Paul, C.B.Bucknall，2000的方法，可将xN转化成χ/V和M/P的乘积，其中ν是参考体积，M 是数均嵌段分子量，P是熔融密度。熔融密度认为是0.78g/cm3，嵌段分子量的通常值为约 25，500g/mol，基于二嵌段，总分子量为51，000g/mol。对于共聚单体是丁烯或者丙烯的情 况，χ /ν使用130°C的温度测定，接着进行对Lohse和Graessley的参考文献的表8. 1中 所提供的数据进行插值或者外延。对于每种共聚单体类型，进行摩尔百分数共聚单体的线 性回归。在辛烯是共聚单体的情况下，使用Reichart,G. C. et al,Macromolecules (1998)， 31，7886的数据进行相同的工序。以kg/mol计的在413K(约140°C)的缠结分子量认为是 1.1。使用这些参数，当共聚单体为辛烯，丁烯，或者丙烯时，共聚单体含量的最小差别分别 测定为20.0，30.8或者40.7!1101%。当共聚单体为1_辛烯时，在硬链段和软链段之间的摩 尔百分数辛烯的差，Δ辛烯为大于或等于约20. Omol %，更优选大于或等于约22mol%，并 且也可为大于或等于约23mol %，大于或等于24mol %，大于或等于约25mol %和大于或等 于约26mol%。此外，Δ辛烯值可为约20. Omol%至约60mol%，更优选为约22mol%至约 45mol%。当所述共聚单体是1-丁烯时，硬链段和软链段之间的摩尔百分数丁烯的差，Δ 丁烯，为大于或等于约30. Smol %，更优选大于或等于约33. 9mol %，并且也可为大于或等 于约35. 4mol %，大于或等于36. 9mol %，大于或等于约38. 5mol %，和大于或等于约40. O。 此外，所述Δ 丁烯值可为约30. 8mol%至约80mol%，优选为约33. 9mol %至约60mol %，优 选约36mol%至约50mol%，更优选约37mol%至约40mol%。当共聚单体为丙烯时，硬链 段和软链段之间的摩尔百分数丙烯的差，△丙烯，为大于或等于约40. 7mol%，大于或等于 约44. 7mol %，优选大于或等于约46. 8mol %，更优选大于或等于约48. 8mol %，和也可为大 于或等于约50. 9mol%，和大于或等于52. 9mol%。此外，Δ丙烯值可为约40. 7mol%至约 95mol%，优选约44. 7mol%至约65mol %，和更优选为约48. 8mol%至约60mol%。硬和软链段重量百分比的测量如上所述，所述嵌段互聚物包括硬链段和软链段。所述软链段在嵌段互聚物中 可占嵌段互聚物总重量的约Iwt%至约99wt%，优选约5wt%至约95wt%，约IOwt%至约 90wt%，约 15wt%至约 85wt%，约 2(^丨％至约 80wt%J々 25wt%至约 75wt%，约 3(^丨％至 约70wt %，约35wt %至约65wt %，约40wt %至约60wt %，或者约45wt %至约55wt %。相 反，所述硬链段可以以如上所述类似的范围存在。该软链段的重量百分数(以及因此该硬 链段的重量百分数)可通过DSC或者NMR测量。
权利要求
一种地毯，其包括具有正面和背面的主要衬垫材料，多根纤维，所述多根纤维附接至所述主要衬垫材料并从所述主要衬垫材料的正面延伸和暴露于所述主要衬垫材料的背面，任选的预涂层，粘合剂衬垫材料，任选的尺寸稳定性层，任选的覆盖涂层材料，和与所述尺寸稳定性层或者粘合剂衬垫材料相邻的任选的第二衬垫材料，其中所述的多根纤维、主要衬垫材料、任选的预涂层、粘合剂衬垫材料、任选的尺寸稳定性层、或者任选的第二衬垫材料中的至少之一包括至少一种烯烃嵌段共聚物。
2.权利要求1的地毯，其中所述烯烃嵌段共聚物包括乙烯嵌段互聚物，所述乙烯嵌段 互聚物的特征在于具有大于0和至多约1. 0的平均嵌段指数，和大于约1. 3的分子量分布， Mw/Mn。
3.权利要求1的地毯，其中所述烯烃嵌段共聚物包括乙烯嵌段互聚物，所述乙烯嵌段 互聚物的特征在于具有以下特征中的一种或多种(a)Mw/Mn为约1.7至约3. 5，至少一个熔点Tm，以摄氏度计，和密度d，以克/立方厘米 计，其中所述Tm和d的数值对应于以下关系Tm > -2002. 9+4538. 5 (d) -2422. 2 (d)2 ；或(b)Mw/Mn为约1.7至约3.5，其特征在于熔解热ΔΗ，以J/g计，和以摄氏度计的△量， Δ T，定义为在最高DSC峰和最高CRYSTAF峰之间的温差，其中所述ΔΤ和Δ H的数值具有 以下关系对于 Δ H 大于 0 且至多 130J/g, Δ T > -0. 1299 (Δ H) +62. 81，对于 Δ H 大于 130J/g，Δ T 彡 48°C，其中所述CRYSTAF峰使用至少5%的累积聚合物确定，以及如果少于5%的聚合物具有 可识别的CRYSTAF峰，则CRYSTAF温度为30°C ；或(c)特征在于用所述乙烯/α-烯烃互聚物的压塑膜测量的在300%应变和1个循环 时的弹性回复率Re，以百分率计，以及具有密度d，以克/立方厘米计，其中当所述乙烯/ α -烯烃互聚物基本不含交联相时所述Re和d的数值满足以下关系Re > 1481-1629 (d)；或(d)具有当使用TREF分级时在40°C和130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于所述级 分的共聚单体摩尔含量比与之相当的无规乙烯互聚物在相同温度之间洗脱的级分的共聚 单体摩尔含量高至少5%，其中所述与之相当的无规乙烯互聚物具有相同的共聚单体，并且 其熔体指数、密度和共聚单体摩尔含量(基于整个聚合物)与所述乙烯/α-烯烃互聚物的 这些性质相差士 10%以内；或(e)特征在于在25°C的储能模量G’(250C )，和在100°C的储能模量G’ (100°C )，其中 所述G，(250C )与G，(IOO0C )的比率为约1 1至约10 1。
4.权利要求1的地毯，其中所述预涂层不是任选的。
5.一种组合地毯，其包括具有正面和背面的主要衬垫材料，多根纤维，所述多根纤维附 接至所述主要衬垫材料并从所述主要衬垫材料的正面延伸和暴露于所述主要衬垫材料的 背面，预涂层，粘合剂衬垫材料，任选的尺寸稳定性层，任选的覆盖涂层材料，和与所述尺寸 稳定性层或者粘合剂衬垫材料相邻的任选的第二衬垫材料，其中所述的多根纤维、主要衬 垫材料、预涂层、粘合剂衬垫材料、任选的尺寸稳定性层、或者任选的第二衬垫材料中的至 少之一包括至少一种烯烃嵌段共聚物。
6.权利要求5的组合地毯，其中所述烯烃嵌段共聚物包括乙烯嵌段互聚物，所述乙烯 嵌段互聚物的特征在于具有大于0和至多约1. 0的平均嵌段指数，和大于约1. 3的分子量 分布，Mw/Mn。
7.权利要求5的组合地毯，其中所述烯烃嵌段共聚物包括乙烯嵌段互聚物，所述乙烯 嵌段互聚物的特征在于具有以下特征中的一种或多种(a)Mw/Mn为约1.7至约3. 5，至少一个熔点Tm，以摄氏度计，和密度d，以克/立方厘米 计，其中所述Tm和d的数值对应于以下关系Tm > -2002. 9+4538. 5 (d) -2422. 2 (d)2 ；或(b)Mw/Mn为约1.7至约3.5，其特征在于熔解热ΔΗ，以J/g计，和以摄氏度计的△量， Δ T，定义为在最高DSC峰和最高CRYSTAF峰之间的温差，其中所述ΔΤ和Δ H的数值具有 以下关系对于 Δ H 大于 0 且至多 130J/g, Δ T > -0. 1299 (Δ H) +62. 81，对于 Δ H 大于 130J/g，Δ T ≥ 48°C，其中所述CRYSTAF峰使用至少5%的累积聚合物确定，以及如果少于5%的聚合物具有 可识别的CRYSTAF峰，则CRYSTAF温度为30°C ；或(c)特征在于用所述乙烯/α-烯烃互聚物的压塑膜测量的在300%应变和1个循环 时的弹性回复率Re，以百分率计，以及具有密度d，以克/立方厘米计，其中当所述乙烯/ α -烯烃互聚物基本不含交联相时所述Re和d的数值满足以下关系Re > 1481-1629 (d)；或(d)具有当使用TREF分级时在40°C和130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于所述级 分的共聚单体摩尔含量比与之相当的无规乙烯互聚物在相同温度之间洗脱的级分的共聚 单体摩尔含量高至少5%，其中所述与之相当的无规乙烯互聚物具有相同的共聚单体，并且 其熔体指数、密度和共聚单体摩尔含量(基于整个聚合物)与所述乙烯/α-烯烃互聚物的 这些性质相差士 10%以内；或(e)特征在于在25°C的储能模量G’(250C )，和在100°C的储能模量G’ (100°C )，其中 所述G，(250C )与G，(IOO0C )的比率为约1 1至约10 1。
8.权利要求1的地毯或者权利要求5的组合地毯，其中所述烯烃嵌段共聚物是基于乙 烯的聚合物，所述基于乙烯的聚合物在40°C和130°C之间洗脱的TREF级分的共聚单体含量 大于或等于(-0. 2013) T+20. 07的量，其中T是TREF级分的峰值冼脱温度的数值，以。C为单 位测量。
9.制备地毯的方法，所述地毯包括具有正面和背面的主要衬垫材料，多根纤维，所述多 根纤维附接至所述主要衬垫材料并从所述主要衬垫材料的正面延伸和暴露于所述主要衬 垫材料的背面，置于所述主要衬垫材料的背面上的任选的预涂层，置于所述主要衬垫材料 的背面上以及所述任选的预涂层的顶部上的粘合剂衬垫材料，置于所述粘合剂层上的任选 的尺寸稳定性层，任选的覆盖涂层材料，和置于所述任选的尺寸稳定性层或者所述粘合剂 衬垫材料上的任选的第二衬垫材料，其中所述的多根纤维、主要衬垫材料、任选的预涂层、 粘合剂衬垫材料、任选的尺寸稳定性层、任选的覆盖涂层材料或者任选的第二衬垫材料中 至少之一包括至少一种烯烃嵌段共聚物，所述方法包括以下步骤a)将所述多根纤维簇绒到所述主要衬垫材料的正面，b)任选地将所述任选的预涂层材料施加到所述主要衬垫材料的背面(通过挤出贴合， 层合，涂覆泡沫，分散体涂覆)，c)施用所述的粘合剂衬垫材料(参见(b)的列举)，d)任选地施用所述任选的尺寸稳定性层，e)任选地施用所述任选的覆盖涂层，f)任选地施用所述任选的第二衬垫材料。
10.权利要求1的地毯，其中(i)所述纤维，主要衬垫，粘合剂衬垫和任选的第二衬垫都 包括聚烯烃多嵌段聚合物，( )所述粘合剂衬垫的烯烃单体化学与所述纤维和主要衬垫的 烯烃单体化学不同，和(iii)所述地毯在出售时包括标签或者说明书，所述的标签或者说 明书表明该地毯可在不分离地毯组分的情况下重复利用。
11.一种制备地毯的方法，所述地毯包括坍塌的，未膨胀的预涂层或者粘合剂衬垫材 料，具有正面和背面的主要衬垫材料，和纱线，该纱线的特征在于具有附接至所述主要衬垫 材料并从所述主要衬垫材料的正面延伸和暴露于所述主要衬垫材料的背面的自由空间，所 述预涂层或粘合剂衬垫材料包括至少一种基于乙烯的多嵌段聚合物，并且与所述主要衬垫 材料紧密接触，并且基本上渗透所述纱线并基本上使所述纱线固结，该方法包括以下步骤 将有效量的至少一种内爆剂添加到所述粘合剂衬垫材料，然后在挤出贴合步骤的过程中激 活所述内爆剂，从而迫使熔融的或者半熔融的聚合物进入到暴露于所述主要衬垫材料的背 面上的纱线的自由空间。
12.—种制备地毯的方法，其包括以下步骤提供主要衬垫材料；将纱线簇绒到所述主 要衬垫材料中，从而产生在所述主要衬垫材料的正面侧上的地毯绒，和在所述主要衬垫材 料的背面上的纱线的环；将热塑性基于乙烯的多嵌段聚合物材料的片材挤出到所述主要衬 垫的背面；在挤出步骤之前，至少处理所述主要衬垫的背面，和在所述主要衬垫的背面上的 纱线的环，从而从所述表面上除去不期望的化学物质，由此提高挤出片材的粘着力，其中所 述处理包括施加蒸汽，化学溶剂或者热来闪蒸、冲洗掉、或者洗涤掉或者除去在所述纱线或 者主要衬垫上的不期望的化学物质。
13.根据权利要求7的地毯，其中将包括烯烃嵌段共聚物的粉末作为衬垫层施加以便 抑制噪声。
14.权利要求5的组合地毯，其中所述烯烃嵌段共聚物是基于乙烯的共聚物，并且其中 所述组合地毯的挠曲模量为20ksi或更少，并且其中所述共聚物的DSC峰值温度为不小于 约 IlO0Co
15.权利要求1或5的地毯或者组合地毯，其中所述烯烃嵌段共聚物是基于乙烯的共聚 物，并且其中制备用于所述地毯或者组合地毯的制剂具有生长张力与温度的关系，使得在 纵向上，对于由所述组合物制备的挤出片材，对于在25°C和40°C之间的生长张力，所述曲 线下的面积为52(psi-°C )或者更小，优选50(psi-°C )或者更小。
16.权利要求1或5的地毯或者组合地毯，其中所述烯烃嵌段共聚物是基于乙烯的共聚 物，并且其中制备用于所述地毯或者组合地毯的制剂具有生长张力与温度的关系，使得在 横向上，对于由所述组合物制备的挤出片材，对于在25°C和40°C之间的生长张力，所述曲 线下的面积为65(psi-°C )或者更小。
17.权利要求14的组合地毯，其中所述乙烯嵌段共聚物包括约60至约90衬％的填料。
18.权利要求14的组合地毯，其中所述乙烯嵌段共聚物还包括至少一种填料，并且其 辐射板火焰传播的最小值为0. 4瓦/平方厘米，根据ASTME 648测得。
19.权利要求1或5的地毯或者组合地毯，其中所述覆盖涂层材料或者所述粘合剂衬垫 材料还包括(a)至少一种填料，其量为大于0%和至多约90wt%，基于所述材料的总重量，其中所 述填料选自粉煤灰、ΑΤΗ、CaCO3、滑石、回收的玻璃、氢氧化镁、碾碎的轮胎和碾碎的地毯，(b)任选的至少一种其它聚合物，所述聚合物选自MAH-g-HDPE、EEA和EAA，(c)任选的至少一种油，(d)任选的颜色添加剂例如炭黑，和(e)0至约15wt%的至少一种增粘剂。
全文摘要
一种地毯包括(a)具有正面和背面的主要衬垫，(b)多根纤维，其附接至所述主要衬垫并从所述主要衬垫的正面延伸，和暴露于所述主要衬垫的背面，(c)粘合剂衬垫，(d)靠近所述粘合剂衬垫的任选的第二衬垫，和(e)至少一种烯烃嵌段共聚物，尤其是基于乙烯的嵌段共聚物。将至少一种烯烃嵌段共聚物挤出贴合到主要衬垫的背面，从而提供粘合剂衬垫。另外的步骤和工序包括在所述挤出步骤之前洗涤或者擦洗所述主要衬垫和纤维，和利用内爆剂。优选的烯烃嵌段共聚物是基于乙烯的嵌段互聚物。该结构和方法适合用于制备簇绒的，阔幅地毯，所述地毯具有改善的耐磨性。
文档编号B32B3/00GK101945756SQ200880127353
公开日2011年1月12日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月21日
发明者兰迪·佩珀, 哈罗德·福勒, 塞利姆·亚尔瓦克, 戴维·马格利, 科林·李皮尚, 罗兰·韦弗斯, 罗纳德·威克斯, 金怡 申请人:陶氏环球技术公司