地毯涂层组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及基于水性乙酸乙烯酯-乙烯共聚物分散体的地毯涂层组合物。
【背景技术】
[0002] 大多数常规的地毯包括基底布（主背衬，primarybacking)，其中纱线簇绒（纱 簇，yarntuft)以剪开或未剪开环的形式沿背衬向上延伸形成绒头表面。在簇绒地毯的情 况中，通过簇绒针将纱线插入（嵌入，insert)至基底布中，并且向该纱线施加粘合剂（地毯 涂层）。在非簇绒或粘合绒头地毯的情况中，纤维被嵌入并且实际通过粘合剂组合物固定。
[0003] 在两种情况中，地毯结构一般还包括结合至基底布的第二层底布（二次背衬， secondarybacking)。第二层底布向地毯提供额外的衬垫（padding)，吸收噪音，增加尺寸 稳定性并且往往起绝热材料的作用。通过施加至簇绒撮（tuft-lock)涂覆的基底布的粘合 剂组合物（地毯涂层）将第二层底布（通常是编织物，如黄麻纤维（jute)，或泡沫板）层压 至基底布上。类似的技术被用于连续（卷）地毯以及地毯拼片（carpettile)的制备中。
[0004] 通常，这些应用需要高水平的耐水性。此外，存在许多这种地毯涂层必须满足的重 要要求。它必须能够使用在用于乳液涂层的地毯工业中常规使用的方法和设备施加至地毯 并干燥。在簇绒和非簇绒结构中，它必须提供对绒头纤维的优异粘附性，以将它们牢固地结 合至背衬。涂层还必须具有低烟密度值和高阻燃性质，并且必须接受高负载的填料，如碳酸 钙、粘土、氢氧化铝、重晶石、粉煤灰和长石。此外，即使在高填料负载或低温，涂层也必须保 持足够的软度和柔性，如果以连续方式制备，以使地毯在安装期间容易卷曲和展开。
[0005] WO 90/00967A1描述了水性聚合物乳胶代替PVC增塑溶胶用于制造地毯的用途。 这种水性乳胶的实例是乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-丙烯 酸酯共聚物。
[0006] 美国专利3, 779, 799描述了用基于乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、聚乙烯或羧酸化的 苯乙稀-丁二稀共聚物的水性聚合物乳胶涂覆的簇绒绒头织物（tuftpilefabric)。在由 用于簇绒织物和其他产品（如地毯等）的合成纱线织造的基底布中，当用有效减少这种簇 绒松散至可接受的程度的聚合物物质涂覆背衬时，据称得到了地毯和/或簇绒织物耐簇绒 松散能力的增强。优选的涂层材料是乙烯乙酸乙烯酯的共聚物，并且通过包括喷涂、浸渍、 刷涂或滚压的任何已知的方法施加至背衬。
[0007] 美国专利5, 026, 765公开了包含按重量计40至80百分数的填料和按重量计20至 60百分数的乳胶粘合剂的地毯涂层组合物，粘合剂包含以下各项的乳液聚合物：a)40wt% 至80wt%的烧酸的乙稀醋，该酸具有1至13个碳原子；b) 5wt%至25wt%的具有至少50°C 的Tg的可共聚共聚单体；和c)10%至30%的乙烯。
[0008] 美国专利4, 239, 563公开了乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液作为用于地毯背衬的层 压胶粘剂的用途。通过将乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、分散剂和增稠剂混合在一起，添加或不 添加填料而制备共聚物乳液。乙酸乙烯酯-乙烯共聚物可以包含约20重量份至约70重量 份之间的乙酸乙烯酯和约30重量份至约80重量份之间的乙烯。得到的乙酸乙烯酯-乙烯 共聚物乳液具有约-35°C和约-10°C之间的玻璃化转变温度（Tg)。使用或不使用乳化剂制 备共聚物分散体。当将聚乙烯醇用作保护胶体时，没有必要添加乳化剂。
[0009] WO2010/089142公开了特别适用于处理纺织网状材料的乙酸乙烯酯-乙烯共聚 物分散体和用其处理的纺织网状材料，该纺织网状材料特别适合用作地板覆盖物或用作皮 带。乙酸乙烯酯-乙烯共聚物分散体的特征为低乙烯单元含量、相对高的玻璃化转变温度 和小颗粒尺寸。乙酸乙稀醋-乙稀共聚物包含lwt%至4wt%的乙稀，可选地在保护胶体存 在下，通过阴离子和/或非离子乳化剂稳定。然而，本发明人已经发现由于共聚物中乙烯含 量低，地毯涂层组合物太硬，并且发现用于组合物的聚乙烯醇的量太低，其不利地影响分散 稳定性以及干燥和湿润簇绒的粘合强度。
[0010] US2005/0287336A1涉及使用由乙烯、乙烯酯单体和官能单体的乳液聚合制备的 乳液粘合剂的地毯涂层组合物，并且涉及用这些组合物制备的地毯产品。据称该组合物对 聚乙烯醇缩丁醛背衬具有改善的粘附性。乳液中的共聚物包含60wt%至80wt%的乙酸乙 稀醋、20wt%至40wt%的乙稀、和lwt%至10wt%的官能单体，如包含羧基基团、酰胺基团、 N-羟甲基酰胺基团或羟烷基基团的那些。共聚物的Tg值是0°C或远低于0°C。本发明人已 经发现这种粘合剂太软，导致不充分的簇绒粘结和剥离强度。
[0011] 地毯粘合剂可以包含基于可交联共聚物的地毯涂层组合物，以得到高水平的耐水 性。例如，美国专利6, 359, 076B1描述了基于包含0H官能单体单元的乙酸乙烯酯-乙烯共 聚物的地毯背衬涂层组合物，共聚物通过该单元与交联剂结合。
[0012] 英国专利1298155描述了用于生产泡沫背衬的簇绒地毯的方法，其中，与基于聚 乙烯醇和乙二醛的交联组分组合使用乙酸乙烯酯-乙烯共聚物的乳胶。
[0013]WO2011/139267A1和W02011/140065A2都描述了基于乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳 胶与可交联单体单元的地毯粘合剂。为了交联，将硅烷共聚单体单元或能够与二酰肼交联 剂交联的多官能共聚单体引入至共聚物中。地毯粘合剂应当基本上不含聚乙烯醇，以得到 与其他地毯粘合剂（如苯乙烯-丁二烯乳液）的相容性。
[0014] 如以上讨论的可交联地毯粘合剂具有过于尺寸稳定并且具有记忆效应（memory effect)的劣势。因此，当在安装期间延伸地毯时，地毯有回到它的原始尺寸的趋势。这导 致地毯的弯曲，需要安装者努力除去它。此外，这种可交联粘合剂易于导致脆化，并且一些 可交联单体，特别是硅烷官能单体，具有在交联中释放易挥发有机化合物（V0C)的劣势。进 一步的劣势是这种共聚物与昂贵的交联共聚单体的高成本。
[0015] 在一些胶粘剂应用中，可以用保护胶体和乳化剂的组合稳定乙酸乙烯酯-乙烯共 聚物的乳液。例如，EP385734A2公开了基于乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液的具有高固化 速度的胶粘剂，用低分子量、部分皂化的聚乙烯醇和具有16. 5至17. 5的HLB值的聚氧化乙 烯非离子表面活性剂的混合物稳定该乳液。
[0016]WO99/10396A1公开了包含低分子量的聚乙烯醇、乙氧基化的脂肪族表面活性剂 和分散剂的高固体乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液。
[0017] 美国专利5124394描述了用于地毯制造的高固体乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液 (除了其他）。为了改善粘附性质，除去以及用聚（乙基噁唑啉）取代聚乙烯醇。
[0018] 美国专利4921898描述了在低粘度聚乙烯醇和表面活性剂存在下制备的乙酸乙 烯酯-乙烯共聚物。
[0019] 美国专利申请2008/0039572公开了可用作用于喷嘴应用过程的胶粘剂的水性乙 酸乙烯酯-乙烯共聚物分散体。用至少一种乳化剂和至少一种保护胶体，如高粘度聚乙烯 醇的组合稳定乙烯酯共聚物分散体。
[0020] 美国专利4735986和美国专利5084503描述了包含共聚物的水性胶体分散体的 乙酸乙稀醋-乙稀共聚物乳液，该共聚物包含65wt%至90wt%的乙酸乙稀醋和10wt%至 35wt%的乙稀，通过在稳定体系存在下单体的乳液聚合制备，该稳定体系基本上由86mol% 至90mol%部分水解的聚乙烯醇、98mol%至99+mol%完全水解的聚乙烯醇、和非离子聚烷 氧基化的表面活性剂组成，部分水解的聚乙烯醇：完全水解的聚乙烯醇重量比为3:1至 1:3。还公开的是地毯背衬胶粘剂组合物，包含这种乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液、约0. 1 至3重量份的分散剂、约0. 1至10重量份的增稠剂和300至约1000重量份之间的填料，所 有组分都是基于每100份共聚物。
[0021]W0/2012/020319公开了包含至少一个柔性基底和至少一个涂层和/或与至少一 个柔性基底相关的胶粘剂层的地毯产品。该涂层和/或胶粘剂层由包含以下的水性组合物 形成：A)乳化剂-稳定的乙酸乙烯酯/乙烯（VAE)乳液共聚物分散体，其中，它们的中VAE 共聚物包含包括至少一种与乙烯共聚以及可选地还与其他另外的官能和/或非官能共聚 单体共聚的乙酸乙烯酯的共聚单体；和B)选自颗粒无机化合物和颗粒塑料材料的至少一 种颗粒填料材料。共聚物分散体中的乙酸乙烯酯/乙烯共聚物具有选定的乙烯含量或玻璃 化转变温度。
[0022] W0/2012/020321公开了包含至少一个柔性基底和与至少一个柔性基底相关的至 少一个涂层的地毯产品。该涂层由包含以下的水性组合物形成：A)乳化