專(zhuān)利名稱(chēng):非乙烯基彈性地板產(chǎn)品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種彈性地面覆蓋物,更具體而言,涉及一種非乙烯基彈性地板產(chǎn)品。
背景技術(shù):
常規(guī)的彈性地面覆蓋物通常以連續(xù)板材的形式或以瓦磚的形式生產(chǎn)。彈性板材地板通常包括底部熱穩(wěn)定基底或無(wú)光粗糙層(matte layer),其涂覆有一層或多層相似配方的聚合物化合物。出于美觀(guān)目的,聚合物層之間通常還布置一個(gè)油墨層,并且所述聚合物層可以任選地以化學(xué)或機(jī)械的方式進(jìn)行壓花(emboss)。類(lèi)似地,彈性瓦磚地板通常以復(fù)合層壓結(jié)構(gòu)的形式形成,所述結(jié)構(gòu)具有基底層、施用在基底層頂部上的裝飾層、布置于裝飾層頂部上的保護(hù)膜層和布置于保護(hù)膜層頂不上的頂部覆層。出于美觀(guān)目的,也可以以機(jī)械方式對(duì)瓦磚壓花,以賦予所需的表面紋理或圖案。目前,常規(guī)的彈性板材地板和瓦磚地板均使用乙烯聚合物作為上述各種基底和復(fù)合層的主要組分,所述乙烯聚合物例如聚氯乙烯塑料溶膠、聚氯乙烯均聚物和聚氯乙烯乙酸酯樹(shù)脂。然而,這些常規(guī)的乙烯基地板體系具有若干已知缺點(diǎn)。例如,已安裝的彈性地板的長(zhǎng)期外觀(guān)取決于其尺寸穩(wěn)定性,這指的是瓦磚或板材在地板的可用服務(wù)壽命期間保持其原始尺寸和抵抗收縮的能力。就此而言,常規(guī)乙烯基聚合物不能提供維持已安裝彈性地板的可接受的長(zhǎng)期外觀(guān)和服務(wù)壽命所需要的尺寸穩(wěn)定性。為了提高尺寸穩(wěn)定性,多種不同的化學(xué)穩(wěn)定劑和纖維基添加劑,包括合成纖維、填充劑、粘合劑、樹(shù)脂和玻璃,均已被納入這些聚合物體系中。然而遺憾的是,這些添加劑和穩(wěn)定劑還會(huì)增加最終產(chǎn)品的成本。此外,已悉知,乙烯基聚合物隨著添加劑(例如填充劑和纖維)濃度的增加而具有有限的抗彎曲和抗沖擊性能。這尤其成為問(wèn)題,因?yàn)樵黾犹畛鋭舛炔粌H會(huì)增加尺寸穩(wěn)定性,而且還是用于增強(qiáng)地面覆蓋物的滅火、隔熱和消聲性能的公認(rèn)方式。此外,彈性地板的安裝通常需要使用一種粘合劑,以將地面覆蓋物固定到下方的底層地板(subfloor)結(jié)構(gòu)。許多常規(guī)的市售粘合劑材料都與乙烯基聚合物在化學(xué)上不相容,且在某些情況下將不能提供必要的粘度。在甚至更極端的情況下,某些粘合劑將與乙烯基聚合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致彈性地板完全降解。因此,必須提供與常規(guī)乙烯基彈性地面覆蓋物在化學(xué)上相容的專(zhuān)門(mén)配制的粘合劑材料??梢岳斫?,這也會(huì)導(dǎo)致增加的安裝費(fèi)用,這是希望避免的。彈性地板還具有有限的壽命,最終必須替換,所產(chǎn)生的用過(guò)的地板通常被送到垃圾填埋場(chǎng)。每年所產(chǎn)生的地板廢料的巨大數(shù)量對(duì)于垃圾填埋場(chǎng)容量是難于負(fù)擔(dān)的,且對(duì)環(huán)境有負(fù)面影響。為了減少使用過(guò)的彈性地板對(duì)環(huán)境的影響,并且為了彌補(bǔ)一些由于丟棄有用材料廢料而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,彈性材料的回收再利用似乎是合理的方案。然而,乙烯基聚合物在彈性地板中的存在使努力進(jìn)行回收再利用的復(fù)雜程度增加。特別是,必須首先將乙烯基聚合物與彈性地板中普遍存在的無(wú)數(shù)異種聚合材料和無(wú)機(jī)材料機(jī)械分離。此外,再研磨并再配合這些樹(shù)脂的成本與新鮮乙烯基樹(shù)脂的明顯較低成本相比通常過(guò)高。最后,但或許是最重要的,關(guān)于在彈性地面覆蓋物體系中使用乙烯基聚合物體系,存在公共健康和安全方面的嚴(yán)重憂(yōu)慮。如上所述,乙烯基地板產(chǎn)品通常含有另外的化學(xué)物質(zhì)以改變?cè)摦a(chǎn)品的化學(xué)或物理性能。例如,通常添加鄰苯二甲酸增塑劑以使PVC體系更加柔軟。擔(dān)憂(yōu)的是,這些添加劑可能逐漸溶解乙烯基產(chǎn)品。另外,還擔(dān)憂(yōu)乙烯基地板會(huì)逐漸向空氣中釋放有害的化學(xué)氣體。一些研究表明,這種滲氣會(huì)導(dǎo)致生理并發(fā)癥。鑒于這些擔(dān)憂(yōu), 某些司法管轄區(qū)正考慮立法禁止某些乙烯基聚合物(例如PVC)在多種消費(fèi)品中的使用,因?yàn)槠鋵?duì)人類(lèi)和環(huán)境健康構(gòu)成威脅。鑒于這些缺陷,地板行業(yè)中的一些已經(jīng)開(kāi)始在彈性地面覆層的制造中尋求常規(guī)乙烯基體系的適當(dāng)替代品。一個(gè)可選對(duì)象是使用普通的熱塑性聚烯烴。多種方法可用于施用聚烯烴背襯材料,包括粉末涂布、熱熔施用以及擠出薄膜或板材的層壓。然而,使用普通聚烯烴也存在困難。例如,普通聚烯烴樹(shù)脂用在彈性地板結(jié)構(gòu)中粘合性不足。另外,普通聚烯烴具有相對(duì)高的施用粘度和相對(duì)高的熱需求。也就是說(shuō),普通熱塑性聚烯烴的特征在于相對(duì)高的熔體粘度和高的再結(jié)晶或凝固溫度。甚至普通彈性體聚烯烴,即低結(jié)晶度聚烯烴,通常也具有相對(duì)高的粘度和相對(duì)高的再結(jié)晶溫度。克服普通聚烯烴的粘度和再結(jié)晶缺陷的一個(gè)方法是,將聚烯烴樹(shù)脂配制為熱熔體,這通常包括將低分子量聚烯烴與蠟、增粘劑、多種流動(dòng)改性劑和/或其他彈性體材料一起進(jìn)行配制。遺憾的是,熱熔體體系可能需要相當(dāng)繁瑣(considerable)的配制,但卻通常產(chǎn)生不足的層離強(qiáng)度。然而,一般的熱熔體體系最顯著的缺陷在于,它們的熔體強(qiáng)度通常太低而不足以允許通過(guò)直接擠出涂覆技術(shù)來(lái)施用。因此,聚烯烴熱熔體體系通常通過(guò)相對(duì)慢、 效率較低的技術(shù)(例如使用熱刮刀或旋轉(zhuǎn)熔體輸送輥)來(lái)進(jìn)行施用。雖然未配制的高壓低密度聚乙烯(LDPE)可以通過(guò)常規(guī)的擠出涂覆技術(shù)來(lái)施用, 但LDPE樹(shù)脂通常柔性較差,會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的硬度。與此相反,那些具有改善的柔性的普通聚烯烴,例如超低密度聚乙烯(ULDPE)和乙烯/丙烯互聚物,仍然不具有足夠的柔性、具有過(guò)低的熔體強(qiáng)度和/或在擠出涂覆期間易于引起共振。為了克服擠出涂覆的困難,可以通過(guò)層壓技術(shù)涂敷具有足夠柔性的普通聚烯烴;然而,層壓技術(shù)通常昂貴,且可導(dǎo)致與直接擠出涂覆技術(shù)相比延長(zhǎng)的生產(chǎn)速率。仍然需要不含乙烯基聚合物的彈性地面覆蓋物。換言之,希望提供一種如下的非乙烯基彈性地面覆蓋物,其可以使用與用于制造常規(guī)乙烯基彈性地板相似的方式和設(shè)備來(lái)制造。同樣地,仍然需要一種如下的非乙烯基彈性地板,其可提供尺寸穩(wěn)定性以及足夠的柔性和抗撞擊性能,而與可能存在的無(wú)機(jī)填充劑的濃度無(wú)關(guān)。此外,還需要與常規(guī)乙烯基地板產(chǎn)品相比更容易回收再利用的非乙烯基彈性地板。最后,還需要一種被視為安全且不引起任何有關(guān)環(huán)境方面的健康和公共安全擔(dān)憂(yōu)的非乙烯基彈性地板。
發(fā)明內(nèi)容
本文描述的是彈性地面覆蓋物,其設(shè)置為以選定取向安置在地面上。一方面,所述彈性地面覆蓋物可具有背襯部分、裝飾部分和耐磨層。另一方面,所述背襯部分可包括多于一個(gè)的背襯層。又一方面,所述裝飾部分可包括一個(gè)油墨層和/或一個(gè)裝飾層。任選地,所述彈性地面覆蓋物可具有一個(gè)或多個(gè)連接層(tie layer),所述連接層位于背襯部分和裝飾部分之間和/或位于裝飾部分和耐磨層之間。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案中的這些和其他特征將通過(guò)參照附圖進(jìn)行的具體描述而變得更加明顯,其中圖1至5示出了本文所述的非乙烯基彈性地板產(chǎn)品的示例結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可通過(guò)參照以下詳細(xì)說(shuō)明、實(shí)施例、附圖和權(quán)利要求以及其上下文的描述而更容易地理解。然而,在公開(kāi)和描述本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和/或方法之前,應(yīng)理解,除非另有指明,本發(fā)明不限于所公開(kāi)的具體裝置、系統(tǒng)和/或方法,從而自然可發(fā)生變化。還應(yīng)理解,本文使用的術(shù)語(yǔ)是只用于描述特定方面的目的,但不是限制性的。在本發(fā)明目前所知的最佳實(shí)施方案中提供下述對(duì)本發(fā)明的描述作為本發(fā)明的授權(quán)教導(dǎo)。為此,相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)和理解,可對(duì)本發(fā)明的多個(gè)方面做出多種改變,而仍然獲得本發(fā)明的有益結(jié)果。還明顯的是,本發(fā)明的一些具體益處可通過(guò)選擇本發(fā)明的一些特征而不使用其他特征而獲得。因此,本領(lǐng)域人員應(yīng)認(rèn)識(shí),對(duì)本發(fā)明的多種修改和調(diào)整都是可能的,甚至在某些情況中可以是需要的,這些也是本發(fā)明的一部分。因此,以下說(shuō)明以示例說(shuō)明本發(fā)明原理的形式提出而非對(duì)其進(jìn)行限制。除非上下文另有明確說(shuō)明,全篇使用的單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)指代對(duì)象。因此,例如,除非上下文另有指明,提及“一個(gè)管”可包括兩個(gè)或更多個(gè)這樣的管。本文中范圍可以表示為從“約” 一個(gè)具體的數(shù)值,和/或至“約”另一個(gè)具體的數(shù)值。當(dāng)表示為這種范圍時(shí),另一方面包括從該一個(gè)具體的數(shù)值和/或至該另一個(gè)具體的數(shù)值。類(lèi)似地,當(dāng)通過(guò)在前面使用“約”將數(shù)值表示為近似值時(shí),應(yīng)理解具體的數(shù)值構(gòu)成另一方面。還應(yīng)當(dāng)理解的是,每個(gè)范圍的端點(diǎn)在與另一個(gè)端點(diǎn)相關(guān)和獨(dú)立于另一個(gè)端點(diǎn)時(shí)都是有意義的。本文使用的術(shù)語(yǔ)“任選的”或“任選地”意指隨后描述的事件或情況可發(fā)生或可不發(fā)生,并且這樣的描述包括所述事件或情況發(fā)生的情形和不發(fā)生的情形。在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及設(shè)置為以選定取向安置在地面上的彈性地面覆蓋物。一方面,參照?qǐng)D1,彈性地面覆蓋物可包含背襯部分、裝飾部分和耐磨層。一方面,彈性地面覆蓋物的背襯部分可具有一個(gè)底表面和一個(gè)相對(duì)的頂表面。在這一方面,當(dāng)彈性地面覆蓋物以選定取向安置時(shí),背襯部分的底表面可設(shè)置為基本與地面鄰接。另一方面,背襯部分可包括至少一個(gè)背襯層。可以考慮,所述至少一個(gè)背襯層中的一個(gè)背襯層可限定為所述背襯部分的底表面。還可以考慮,所述至少一個(gè)背襯層中的一個(gè)背襯可限定為所述背襯部分的頂表面。一方面,所述至少一個(gè)背襯層可包含一個(gè)單獨(dú)的背襯層。任選地,所述至少一個(gè)背襯層可包含多個(gè)背襯層。另一方面,彈性地面覆蓋物的裝飾部分可具有一個(gè)底表面和一個(gè)相對(duì)的頂表面。 一方面,所述裝飾部分可包括油墨層。在這一方面,所述油墨層可限定為所述裝飾部分的頂表面。任選地,所述油墨部分也可限定為所述裝飾部分的底表面。在一個(gè)另外的方面,所述裝飾部分可設(shè)置為覆蓋所述背襯部分。在這一方面,所述裝飾部分可與背襯部分基本鄰接, 以便背襯部分的頂表面接觸裝飾部分的底表面??梢钥紤],所述油墨層可直接或間接地施用于地面覆蓋物的背襯部分的頂表面。或者,所述裝飾部分可與背襯部分隔。
另一方面,可以考慮,油墨層可包含任意常規(guī)油墨、染料、顏料或其他可以以所需圖案施用于彈性地面覆蓋物內(nèi)的標(biāo)記物質(zhì)。例如,油墨層可包含但不限于,選擇為有效粘附于下層裝飾層的水基、大豆基和/或溶劑基顏料。在一個(gè)具體實(shí)例中,所述油墨層可包含由 SunChemical Corporation生產(chǎn)的油墨和顏料。另外,可以考慮,所述油墨層可通過(guò)任意常規(guī)的印刷方法用于下層裝飾層,所述方法包括但不限于,輪轉(zhuǎn)凹版印刷、柔性版印刷、石版印刷、膠版印刷、凸版印刷、燙凸印刷、熱升化印刷、染料升化印刷、熱轉(zhuǎn)移印刷等。另一方面,所述耐磨層可具有暴露的外表面和相對(duì)的底表面。在這一方面,所述耐磨層的外表面可設(shè)置位暴露于周?chē)h(huán)境。另一個(gè)方面,所述耐磨層可設(shè)置為基本覆蓋地面覆蓋物的裝飾部分??梢钥紤],耐磨層可與裝飾部分相鄰以便裝飾部分的頂表面接觸耐磨層的底表面?;蛘?,耐磨層可與裝飾部分分隔。一方面,所述耐磨層可包含例如但不限于,常規(guī)離子交聯(lián)聚合物、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氨酯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯(PTT)、尼龍6、尼龍6,6等??梢岳斫?,所述耐磨層可包含surlyn樹(shù)脂,例如但不限于, E.I.du Pontde Nemours and Company, Inc 生產(chǎn)的Surlyn 1706 豐對(duì)月旨。另一方面,所述耐磨層可壓花有所需的紋理圖案。任選地,所述彈性地面覆蓋物可包括至少一個(gè)連接層(tie layer)。一方面,所述至少一個(gè)連接層可位于彈性地面覆蓋物的相對(duì)層之間,以將形成地面覆蓋物的其他相對(duì)層的其他異種材料聯(lián)結(jié)在一起。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,所述異種材料可具有能不利地影響各種材料彼此聯(lián)結(jié)或粘合能力的固有性質(zhì)?!矫?,所述至少一個(gè)連接層中的一個(gè)或多個(gè)連接層可位于耐磨層的底表面與地面覆蓋物的裝飾部分的頂表面之間。另一方面,所述至少一個(gè)連接層中的一個(gè)連接層可位于裝飾部分的底表面與背襯部分的頂表面之間。在一個(gè)另外的方面,所述至少一個(gè)連接層的每一連接層均可包含,例如但不限于,聚乙烯亞胺(PEI)、常規(guī)丙烯酸類(lèi)材料、馬來(lái)酸酐(ΜΑΗ)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)等??梢钥紤],所述至少一個(gè)連接層可包含Entira 改性劑和添加劑,例如但不限于,Ε. I. du Pont de Nemours and Company,Inc生產(chǎn)的Entira Coat 100改性劑和添加劑。還可以考慮,所述至少一個(gè)連接層可包含水基涂料底漆,包括例如但不限于,MicaCorporation生產(chǎn)的G-680底漆。另一方面,參照?qǐng)D2-5,地面覆蓋物的裝飾部分可包括裝飾層。在這一方面,所述裝飾層可具有所需的美觀(guān)外觀(guān),例如但不限于,模擬的硬木和陶瓷地面的外觀(guān)。一方面,所述裝飾層可限定為地面覆蓋物的裝飾部分的底表面。在一個(gè)另外的方面,所述油墨層可設(shè)置為基本覆蓋所述裝飾層。在這一方面,所述裝飾層可鄰接所述油墨層。又一方面,所述裝飾層可包括薄膜。又一方面,所述裝飾層可包含,例如但不限于,取向的聚丙烯(OPP)、聚丙烯 (PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、PET薄膜、取向的PET薄膜、PTT薄膜、紡織尼龍薄膜的聚乙烯 (PE)、無(wú)紡PE、紡織聚丙烯(PP)、無(wú)紡PP、紡織PET、無(wú)紡PET、紡織尼龍、無(wú)紡尼龍、常規(guī)紙張、常規(guī)箔等。另一方面,裝飾部分的裝飾層可包括一個(gè)三層膜,例如但不限于,Applied Extrusion Technologies, he生產(chǎn)的SynDECOR OPP薄膜。在這一方面,所述三層膜可包括頂表面蒙皮、中央芯和底表面蒙皮。一方面,所述三層膜可設(shè)置為可與地面覆蓋物的裝飾部分的油墨層相容。可以考慮,所述油墨層的至少一部分可施用于所述三層膜的頂表面蒙皮上。另一方面,三層膜的中央芯可包含一種固體材料。在這方面,所述固體材料可基本不透明。在這方面,可使用不透明薄膜。這種示例性的不透明薄膜是希望的,因?yàn)槠淇稍谘b飾層和顏色可改變的后續(xù)背襯層之間產(chǎn)生顏色界限。又一方面,三層膜的底表面蒙皮可設(shè)置為與形成一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層(primary backing layer)的某些部分的后工業(yè) (post-industrial)地毯和/或后消費(fèi)(post-consumer)地毯材料相容。在一個(gè)另外的方面,所述背襯部分中的至少一個(gè)背襯層可包括一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層和一個(gè)次級(jí)背襯層(secondary backing layer)。在這方面,所述次級(jí)背襯層可限定為背襯部分的底表面,并且所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層可設(shè)置為基本覆蓋次級(jí)背襯層。另一方面,所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層可包含,例如但不限于,低密度聚乙烯(LDPE)、線(xiàn)性低密度聚乙烯(LLDPE)、EMA、EVA、PE-PP橡膠、常規(guī)熱塑性彈性體(TPE)、常規(guī)熱塑性烯烴(TPO)、 α-烯烴聚乙烯共聚物、PET、乙烯丙烯酸丁酯(EBA)等。另一方面,所述次級(jí)背襯層可包含, 例如但不限于,0ΡΡ、紡織PE、無(wú)紡PEj^K PP、無(wú)紡PP、紡織PET、無(wú)紡PET、紡織尼龍、無(wú)紡尼龍等。一方面,所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層可包括一個(gè)第一初級(jí)背襯層和一個(gè)第二初級(jí)背襯層。在這方面,第一初級(jí)背襯層可限定為背襯部分的頂表面。任選地,另一方面,背襯部分可包含位于第一和第二初級(jí)背襯層之間的纖維玻璃層。一方面,所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層可包含后工業(yè)地毯復(fù)合物和/或后消費(fèi)者地毯復(fù)合物。在這方面,所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層中的一個(gè)初級(jí)背襯層可限定為地面覆蓋物的背襯部分的上表面。又一方面,如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)11/963,263公開(kāi)的,背襯層中的至少一個(gè)可由基本線(xiàn)性乙烯聚合物和均勻支化線(xiàn)性乙烯聚合物(即均勻支化的乙烯聚合物)形成,所述聚合物提供低固化溫度、對(duì)聚丙烯良好的粘合性和相對(duì)于常規(guī)乙烯聚合物較低的模數(shù),所述常規(guī)乙烯聚合物例如低密度聚乙烯(LDPE)、非均勻支化線(xiàn)性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和非均勻支化極低密度聚乙烯(ULDPE),所述專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)援引全文納入本文。有所公開(kāi)的均勻支化乙烯聚合物形成的示例性背襯層在圖中以EcoWorx示出。將基本線(xiàn)性乙烯聚合物用作地面覆蓋物的背襯層可允許省去次級(jí)背襯材料,從而可顯著節(jié)約制造成本。另外,具有基本線(xiàn)性乙烯聚合物層或均勻支化線(xiàn)性乙烯聚合物層的地面覆蓋物可提供堅(jiān)實(shí)的流體和顆粒屏障,從而增強(qiáng)地面覆蓋物的衛(wèi)生學(xué)性能。如使用差示掃描熱量法測(cè)定,優(yōu)選的均勻支化乙烯聚合物具有位于_30°C至 150°C之間的熔融單峰。最優(yōu)選的均勻支化乙烯聚合物為基本線(xiàn)性乙烯聚合物,其特征在于具有(a)熔體流量比 110/12 > 5. 63 ;(b)通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定并通過(guò)以下方程定義的分子量分布Mw/Mn (Mw/Mn) < (I10/I2)-4.63 ;(c)如下的氣體擠出流變,所述氣體擠出流變能使基本線(xiàn)性乙烯聚合物的表面熔體斷裂開(kāi)始時(shí)的臨界剪切速率與線(xiàn)性乙烯聚合物的表面熔體斷裂開(kāi)始時(shí)的臨界剪切速率至少大50%,其中線(xiàn)性乙烯聚合物具有均勻支化的短鏈支化分布而無(wú)長(zhǎng)鏈支化,并且其中基本線(xiàn)性乙烯聚合物和線(xiàn)性乙烯聚合物同時(shí)為乙烯與至少一個(gè)C3-C2tlCi-烯烴的乙烯均聚物或互聚物且具有相同的I2和Mw/Mn,并且其中基本線(xiàn)性乙烯聚合物和線(xiàn)性乙烯聚合物的
9相應(yīng)的臨界剪切速率均在相同的熔融溫度下使用氣體擠出流變儀測(cè)量;(d)在_30°C至150°C之間的差示掃描熱量法(DSC)熔融單峰。本發(fā)明使用的均勻支化乙烯聚合物由DSC熔融單峰表征。熔融單峰使用用銦和去離子水標(biāo)準(zhǔn)化的差示掃描熱量?jī)x確定。方法包括制作尺寸為5-7mg的樣本,進(jìn)行“第一加熱”至約140°C并維持4分鐘,以10°C /分鐘冷卻至-30°C并維持3分鐘,以10°C /分鐘加熱至最高達(dá)150°C以進(jìn)行“第二加熱”。熔融單峰由“第二加熱”熱流-溫度曲線(xiàn)得到。聚合物的總?cè)刍療嵊汕€(xiàn)下面積計(jì)算。對(duì)于密度為0. 860g/cc至0. 910g/cc的聚合物,根據(jù)儀器敏感性,熔融單峰可表現(xiàn)為低熔融側(cè)上構(gòu)成聚合物總?cè)刍療岬男∮?2%、通常小于9%、更通常小于6%的“肩峰”或 “駝峰”。這種偽差(artifact)對(duì)于其他均勻支化聚合物(如Exact 樹(shù)脂)也可觀(guān)察到, 并且可根據(jù)在整個(gè)偽差熔融區(qū)域內(nèi)單調(diào)變化的熔融單峰的峰坡進(jìn)行識(shí)別。這種偽差在熔融單峰的熔點(diǎn)的MO內(nèi)出現(xiàn),通常在27°C內(nèi),更通常在20°C內(nèi)。可歸于偽差的熔化熱可通過(guò)對(duì)熱流-溫度曲線(xiàn)下的有關(guān)區(qū)域進(jìn)行具體積分而另行測(cè)定。本發(fā)明使用的基本線(xiàn)性乙烯聚合物和均勻線(xiàn)性乙烯聚合物的分子量分布(Mw/Mn) 通常為約1. 8至約2. 8。還可以考慮,與均勻和非均勻支化線(xiàn)性乙烯聚合物不同,基本線(xiàn)性乙烯聚合物的熔體流量比(IltZI2)可發(fā)生變化,而與其分子量分布Mw/Mn基本無(wú)關(guān)。適合本發(fā)明使用的均勻支化乙烯聚合物包括通過(guò)溶液法、氣相法或漿體聚合法或其組合制備的乙烯和至少一種α-烯烴的互聚物。合適的α-烯烴由下式表示CH2 = = CHR其中R為烴基。進(jìn)一步地,R可為1-20個(gè)碳原子的烴基,這樣所述式包括 C3-C2tlCI-烯烴。適用作共聚單體的α-烯烴包括丙烯、1-丁烯、1-異丁烯、1-戊烯、1-己烯、 4-甲基-1-戊烯、1-庚烯和1-辛烯,以及其他共聚單體類(lèi),例如苯乙烯、鹵代苯乙烯或烷基取代苯乙烯、四氟乙烯、乙烯基苯并環(huán)丁烯、1,4-己二烯、1,7-辛二烯和環(huán)烯,例如環(huán)戊烯、 環(huán)己烯和環(huán)辛烯。優(yōu)選地,共聚單體可為1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、或其混合物,因?yàn)榘ǜ呒?jí)α -烯烴的粘合背襯材料將具有尤其改善的強(qiáng)度。 然而,最優(yōu)選地,所述共聚單體可為ι-辛烯,所述乙烯聚合物可以以溶液法制備。另一方面,可以考慮,根據(jù)ASTM D-792測(cè)量,所述基本線(xiàn)性乙烯聚合物或均勻支化線(xiàn)性乙烯聚合物的密度應(yīng)超過(guò)0. 92g/cc,通常為約0. 85g/cc至約0. 92g/cc,優(yōu)選為約 0. 86g/cc 至約 0. 91g/cc,特別是約 0. 86g/cc 至約 0. 90g/cc。又一方面,所述均勻支化線(xiàn)性乙烯聚合物或基本線(xiàn)性乙烯聚合物的分子量可使用根據(jù) ASTM D-1238, Condition 190°C /2. 16kg (以前稱(chēng)為“Condition (E) ”,也稱(chēng)為 I2)的熔體指數(shù)測(cè)量值方便地指示。熔體指數(shù)與所述聚合物的分子量成反比。因此,分子量越大,熔體指數(shù)越低,但該關(guān)系是非線(xiàn)性的。在多個(gè)方面,所述均勻支化線(xiàn)性乙烯聚合物或基本線(xiàn)性乙烯聚合物的熔體指數(shù)通常為約1克/10分鐘(g/10分鐘)至約500g/10分鐘,優(yōu)選約 2g/10分鐘至約300g/10分鐘,更優(yōu)選約5g/10分鐘至約100g/10分鐘,特別是約10g/10分鐘至約50g/10分鐘,最尤其是約25至約35g/10分鐘??捎糜诒碚骶鶆蚓€(xiàn)性乙烯聚合物或基本線(xiàn)性乙烯聚合物的分子量的另一測(cè)量值可使用根據(jù) ASTM D-1238, Condition 190°C /10kg(以前稱(chēng)為“Condition (N) ”,也稱(chēng)為 I10)的熔體指數(shù)測(cè)量值方便地指示。Iltl和12熔體指數(shù)術(shù)語(yǔ)的比值為熔體流量比,以IicZI2表示。 對(duì)于基本線(xiàn)性乙烯聚合物,IltlA2比表示長(zhǎng)鏈支化的程度,即IicZI2比越大,聚合物中長(zhǎng)鏈支化越多。基本線(xiàn)性乙烯聚合物的IltZI2比為至少6. 5,優(yōu)選至少7,尤其是至少8。均勻支化線(xiàn)性乙烯聚合物的IltlA2比通常小于6. 3。本發(fā)明使用的優(yōu)選乙烯聚合物具有相對(duì)較低的模數(shù)。也就是說(shuō),所述乙烯聚合物的特征是,根據(jù)ASTM D790測(cè)定,2 %割線(xiàn)模數(shù)小于24,OOOpsi (163. 3MPa),尤其是小于 19,OOOpsi (129. 3MPa),最尤其是小于 14,OOOpsi (95. 2MPa)。本發(fā)明使用的優(yōu)選乙烯聚合物是基本非晶態(tài)或完全非晶態(tài)的。也就是說(shuō),乙烯聚合物的特征為,結(jié)晶度百分?jǐn)?shù)小于40%,優(yōu)選小于30%,更優(yōu)選小于20,最優(yōu)選小于10%, 所述結(jié)晶度通過(guò)差示掃描測(cè)熱法使用方程結(jié)晶度百分?jǐn)?shù)=Hf/292X100測(cè)定,其中Hf為熔化熱,以焦耳/克表示。均勻支化乙烯聚合物可以單獨(dú)使用,或者可以與一種或多種合成或天然聚合材料摻合或混合。與本發(fā)明使用的均勻支化乙烯聚合物摻合或混合的合適聚合物包括但不限于,另外的均勻支化乙烯聚合物、低密度聚乙烯、非均勻支化LLDPE、非均勻支化ULDPE、 中等密度聚乙烯、高密度聚乙烯、接枝聚乙烯(例如馬來(lái)酸酐擠出接枝的非均勻支化線(xiàn)性低聚乙烯或馬來(lái)酸酐擠出接枝的均勻支化超低密度聚乙烯)、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、聚丁烯、聚酰胺、聚碳酸酯、橡膠、乙烯丙烯聚合物、乙烯苯乙烯聚合物、苯乙烯嵌段共聚物和硫化橡膠 (vulcanate)0還公開(kāi)了制備本文所述的彈性地面覆蓋物的方法。一方面,制備本文所述的彈性地面覆蓋物的方法可包括提供本文所述的背襯部分。任選地,另一方面,制備本文所述的彈性地面覆蓋物的方法可包括將裝飾部分施用于背襯部分的頂表面。在另一替代方面中,制備本文所述的彈性地面覆蓋物的方法可包括將本文所述的連接層施用于背襯部分的頂表面。在這方面,制備本文所述的彈性地面覆蓋物的方法可包括將所述修飾部分施用至連接部分,所述連接部分施用至背襯部分。還可以考慮,可將裝飾部分的底表面基本直接施用至背襯部分的頂表面,或施用至已被施用至所述背襯部分的連接層。還可以考慮,可使用化學(xué)粘合劑、機(jī)械連接件或其他施用方式,將裝飾部分的底表面施用至背襯部分的頂表面,或施用至已被施用至所述背襯部分的連接層。任選地,另一方面,制備本文所述的彈性地面覆蓋物的方法可包括將耐磨層施用至裝飾部分的頂表面。另一方面,制備本文所述的彈性地面覆蓋物的方法可包括將本文所述的一層或多層連接層施用至裝飾部分的頂表面。在這方面,制備本文所述的彈性地面覆蓋物的方法可包括將耐磨層施用至已被施用至所述裝飾部分的連接層。可以考慮,可將耐磨層基本直接地施用至裝飾部分的頂表面,或施用至已被施用至所述裝飾部分的連接層。 還可以考慮,可使用化學(xué)粘合劑、機(jī)械連接件或其他施用方式將耐磨層施用至裝飾部分的頂表面,或施用至已被施用至所述裝飾部分的連接層,所述連接層施用至裝飾部分??梢钥紤],所述示例性層可以通過(guò)常規(guī)的方法和/或過(guò)程構(gòu)建或形成。類(lèi)似地,可以考慮,所述各個(gè)層可以順序地或非順序地彼此連接。除非另有說(shuō)明,實(shí)施本發(fā)明不要求形成產(chǎn)品的操作步驟具有特定的順序。還可以考慮,可使用形成或接合層狀結(jié)構(gòu)例如所示例的彈性地面覆蓋物中的各個(gè)層的任何常規(guī)方式,包括但不限于,擠出、層壓、其結(jié)合等。最后,還可以考慮,在將地面覆蓋物的各層在一起后,可將所形成的地板復(fù)合物片層切成所需形狀和所需尺寸,例如但不限于,可具有常規(guī)或非常規(guī)尺寸和/或形狀的板材形式或瓦磚形式。如本文中公開(kāi)的,一方面,選擇用于地面覆蓋物的各個(gè)層的材料可容易地回收再利用。可以考慮,地面覆蓋物的各個(gè)層中的一層或多層可包括回收再利用的消費(fèi)后材料和 /或工業(yè)后材料,例如但不限于,回收再利用的工業(yè)后地毯和/或消費(fèi)后地毯聚合材料。在這方面,所形成的地面覆蓋物可使新鮮材料的使用最少,并可有利地使得能夠使用以前回收再利用的材料來(lái)形成本發(fā)明的可回收再利用的地面覆蓋物。參照?qǐng)D2-4,構(gòu)建彈性地面覆蓋物的一個(gè)示例性方法首先可包括使用常規(guī)印刷方式將一層或多層油墨粘合至薄膜/裝飾層的頂表面的步驟。接著,如果需要或者如果形成各個(gè)油墨層和耐磨層的材料需要使用連接層,則隨后可以將連接層施用至油墨層的頂表面。任選地,可以將連接層擠出至或?qū)訅褐劣湍珜拥捻敱砻?。在圖4所示的實(shí)例中,薄膜/裝飾層包括三層AET SynDECOR OPP薄膜,油墨層包含具有Hartmarm顏料的Sim油墨。 對(duì)于該具體實(shí)例,施用兩個(gè)連續(xù)的連接層Mica G680,連接至油墨層的頂表面;和Entira Coat 100施用至Mica G680連接層的頂表面。隨后,將初級(jí)背襯的一個(gè)第一層擠出在薄膜/裝飾層的底表面上或者連接至薄膜 /裝飾層的底表面,并將一個(gè)玻璃纖維墊層嵌入背襯的第一層的底表面中。當(dāng)然,在該步驟之前,如果需要,可將一個(gè)任選的連接層連接至薄膜/裝飾層的底表面。接著,將耐磨層擠出至或連接至油墨層的頂表面或所述最上部連接層的頂表面。 可以考慮,如果需要,可在共擠出過(guò)程中順序地將連接層施用至油墨層的頂表面并將耐磨層施用至所述最上部連接層。例如,在圖4中,Entira Coat 100連接層和Sur丨yn 1706 耐磨層可以順序地施用至下方的Mica G680連接層的頂表面。在接下來(lái)的示例性順序步驟中,將初級(jí)背襯的一個(gè)第二層擠出在纖維玻璃墊層的底表面上或者連接至纖維玻璃墊層的底表面,以完全封裝所述纖維玻璃層。參照?qǐng)D3和4, 在一個(gè)實(shí)例中,所述初級(jí)背襯的相應(yīng)第一層和第二層可包括本文所述的EcoWorx材料。接著,如果需要,可將次級(jí)背襯例如所示例的無(wú)紡PP次級(jí)背襯擠出在初級(jí)背襯的第二層的底表面上或者連接至初級(jí)背襯的第二層的底表面。當(dāng)然,如圖2和3所示,如果需要,或者如果形成所述薄膜/裝飾層和初級(jí)背襯的第一層的材料本身不能有效地彼此結(jié)合,則可將一個(gè)任選的連接層施用至薄膜/裝飾層的底表面。如圖4所述,三層AET SynDECOR OPP薄膜(薄膜/裝飾層)和EcoWorx材料(初級(jí)背襯的第一層)之間的所需聯(lián)結(jié)不需要連接層來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)例中,現(xiàn)參照?qǐng)D5示出的具體實(shí)例,首先將具有Hartmarm顏料的Sim油墨層施用至三層AET SynDECOR OPP膜的頂表面。順序地,將EcoWorx的第一初級(jí)背襯層施用至三層AET SynDECOR OPP薄膜的底表面,并將纖維玻璃材料施用至第一初級(jí)背襯層EcoWorx的底表面。接下來(lái),順序地,將Entira Coat 100連接層施用至Sun油墨層,并將Surlyn 1706耐磨層施用至EntiraTMcoat ioo連接層的頂表面。最后,順序地,將第二初級(jí)背襯層EcoWorx施用至纖維玻璃材料層,從而將無(wú)紡PP第二背襯層粘合至纖維玻璃材料層的底表面。
12
雖然前述說(shuō)明書(shū)已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方案,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解, 本發(fā)明的許多修改方案和其他實(shí)施方案是本發(fā)明所屬領(lǐng)域可想到的,具有前述說(shuō)明書(shū)和相關(guān)附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo)的有益效果。因此應(yīng)理解的是,本發(fā)明不限于上文公開(kāi)的具體實(shí)施方案,許多修改方案和其他實(shí)施方案也意欲包括在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。而且,雖然本文中以及隨后的權(quán)利要求書(shū)中使用了具體的術(shù)語(yǔ),但它們僅以一般性和描述性的意義使用, 既不用于限制所述發(fā)明,也用于限制隨后的權(quán)利要求書(shū)。
權(quán)利要求
1.一種彈性地面覆蓋物,包括背襯部分,其具有一個(gè)頂表面和一個(gè)相對(duì)的底表面,所述背襯部分設(shè)置為當(dāng)所述彈性地面覆蓋物以選定取向安置時(shí),所述背襯部分基本與地面鄰接,其中所述背襯部分包括至少一個(gè)背襯層,其中所述背襯部分的所述至少一個(gè)背襯層可包括一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層;裝飾部分,其具有一個(gè)頂表面和一個(gè)相對(duì)的底表面,其中所述裝飾部分設(shè)置為覆蓋所述背襯部分,以使所述背襯部分的頂表面接觸所述裝飾部分的底表面,其中所述裝飾部分包括一個(gè)油墨層;以及耐磨層,其具有一個(gè)暴露的外表面和一個(gè)相對(duì)的底表面,所述耐磨層設(shè)置為暴露于周?chē)h(huán)境,所述底表面設(shè)置為基本覆蓋所述地面覆蓋物的裝飾部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述至少一個(gè)背襯層中的一個(gè)背襯層限定為所述背襯部分的底表面,且其中所述至少一個(gè)背襯層中的一個(gè)背襯層限定為所述背襯部分的頂表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層包括一個(gè)第一初級(jí)背襯層和一個(gè)第二初級(jí)背襯層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層包含至少一種以下物質(zhì)低密度聚乙烯(LDPE)、線(xiàn)性低密度聚乙烯(LLDPE)、EMA、EVA、PE-PP橡膠、常規(guī)熱塑性彈性體(TPE)、常規(guī)熱塑性烯烴(TPO)、α-烯烴聚乙烯共聚物、PET或乙烯丙烯酸丁酯(EBA)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性地面覆蓋物,其中所述至少一個(gè)背襯層還包括一個(gè)次級(jí)背襯層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性地面覆蓋物,其中所述次級(jí)背襯層限定為所述背襯部分的底表面,且所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層可設(shè)置為基本覆蓋所述次級(jí)背襯層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈性地面覆蓋物,其中所述次級(jí)背襯層包含至少一種以下物質(zhì)0ΡΡ、紡織ΡΕ、無(wú)紡ΡΡ、無(wú)紡ΡΡ、紡織PET、無(wú)紡PET、紡織尼龍或無(wú)紡尼龍。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性地面覆蓋物,其中所述背襯部分還包括一個(gè)玻璃纖維層,其位于所述第一和第二初級(jí)背襯層之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層中的一個(gè)初級(jí)背襯層限定為所述地面覆蓋物的背襯部分的頂表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述背襯層中的至少一個(gè)包含基本線(xiàn)性乙烯聚合物和均勻支化線(xiàn)性乙烯聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈性地面覆蓋物,其中所述背襯層中的至少一個(gè)還包含 另外的均勻支化乙烯聚合物、低密度聚乙烯、非均勻支化LLDPE、非均勻支化ULDPE、中等密度聚乙烯、高密度聚乙烯、接枝聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、聚丁烯、聚酰胺、聚碳酸酯、橡膠、乙烯丙烯聚合物、乙烯苯乙烯聚合物、苯乙烯嵌段共聚物、或硫化橡膠。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述油墨層限定為所述裝飾部分的頂表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述油墨層限定為所述裝飾部分的底表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述油墨層包括選自以下的油墨水基顏料、大豆基顏料或溶劑基顏料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述耐磨層布置為與所述裝飾部分相鄰,以使所述裝飾部分的頂表面接觸所述耐磨層的底表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的彈性地面覆蓋物,其中所述耐磨層包含至少一種以下物質(zhì)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氨酯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯(PTT)、尼龍6、或尼龍 6,6。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,還包括至少一個(gè)連接層,其中所述至少一個(gè)連接層設(shè)置為位于所述彈性地面覆蓋物的相對(duì)層之間,以將形成所述地面覆蓋物的其他相對(duì)層的其他異種材料聯(lián)結(jié)在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的彈性地面覆蓋物,其中所述至少一個(gè)連接層中的一個(gè)或多個(gè)連接層位于所述耐磨層的底表面和所述地面覆蓋物的裝飾部分的頂表面之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的彈性地面覆蓋物,其中所述至少一個(gè)連接層中的所述一個(gè)或多個(gè)連接層位于所述裝飾部分的底表面和所述背襯部分的頂表面之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的彈性地面覆蓋物,其中所述連接層包括至少一種以下物質(zhì)水基擠出涂料底漆、聚乙烯亞胺(PEI)、常規(guī)丙烯酸類(lèi)材料、馬來(lái)酸酐(ΜΑΗ)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)、或乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述裝飾部分包括一個(gè)裝飾層。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的彈性地面覆蓋物,其中所述裝飾層限定為所述地面覆蓋物的裝飾部分的底表面,且其中所述油墨層設(shè)置為基本覆蓋所述裝飾層。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的彈性地面覆蓋物,其中所述裝飾層包括至少一種以下物質(zhì)取向聚丙烯(OPP)、紡織聚乙烯(PE)、無(wú)紡ΡΕ、紡織聚丙烯(PP)、無(wú)紡ΡΡ、紡織PET、無(wú)紡 PET、紡織尼龍、無(wú)紡尼龍、常規(guī)紙張、常規(guī)箔。
24.—種制造彈性地面覆蓋物的方法,包括提供背襯部分,其具有一個(gè)頂表面和一個(gè)相對(duì)的底表面,所述背襯部分設(shè)定為當(dāng)所述彈性地面覆蓋物以選定取向安置時(shí),所述背襯部分基本與地面鄰接,其中所述背襯部分包括至少一個(gè)背襯層,其中所述背襯部分中的所述至少一個(gè)背襯層可包括一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層;將裝飾部分施用至所述背襯部分的頂表面;以及將耐磨層施用至所述裝飾部分的頂表面。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法,還包括將一個(gè)連接層施用至所述背襯部分的頂表面,其中將所述裝飾部分施用至已被施用至所述背襯部分的所述連接層。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中將所述裝飾部分的底表面基本直接地施用至所述背襯部分的頂表面,或施用至已被施用至所述背襯部分的連接層。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法,還包括將一個(gè)或多個(gè)連接層施用至所述裝飾部分的頂表面,其中將所述耐磨層施用至已被施用至所述裝飾部分的連接層。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法,其中將所述耐磨層基本直接地施用至所述裝飾部分的頂表面,或施用至已被施用至所述裝飾部分的連接層。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性地面覆蓋物,其中所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層包括后工業(yè)地毯和/或后消費(fèi)地毯的復(fù)合物。
30.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法,其中所述一個(gè)或多個(gè)初級(jí)背襯層包括后工業(yè)地毯和 /或后消費(fèi)地毯的復(fù)合物。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種由非乙烯基材料制成的彈性地面覆蓋物。還公開(kāi)了制造本發(fā)明所述的彈性地面覆蓋物的有關(guān)方法。
文檔編號(hào)E04F15/10GK102277945SQ20111011874
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者J·賴(lài)特, K·E·漢, K·巴柳 申請(qǐng)人:肖氏工業(yè)集團(tuán)公司