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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung,
die ein wässriges
Emulsionspolymerisationsprodukt von Ethylen, Vinylacetat und einem
ethylenisch ungesättigten
Hydroxy-funktionellen Monomer unter Bildung eines Emulsionscopolymers,
das mit einem Vernetzungsmittel, das aus der Gruppe, bestehend aus
multifunktionellem Aziridin, multifunktionellem Isocyanat und multifunktionellem
Epoxid, ausgewählt
ist, kombiniert ist. Teppiche, die mit den Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
hergestellt sind, weisen verbesserte Nassfestigkeit auf. Die Verbesserung
bei der Nassfestigkeit wird mit Hilfe von Vernetzungsreaktionen
erreicht, die keine flüchtigen
organischen Verbindungen als Nebenprodukte erzeugen.
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Ein
wichtiges Charakteristikum von Teppichen, insbesondere Teppichfliesen,
ist die Nassfestigkeit. Derzeit können Teppiche routinemäßig Wasser
aus Dampfreinigungsprozessen ausgesetzt werden. In solchen Situationen
ist die Nassfestigkeit des Teppichs wichtig, da eine inadäquate Nassfestigkeit
ein Ausfransen der Teppichränder
und ein Schrumpfen oder ein Kräuseln
von Teppichfliesen verursachen kann. Solche Oberflächenveränderungen
beim Teppich sind unerwünscht
und können
zu Verletzungen von Personen führen.
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Teppiche
umfassen im Allgemeinen ein Tuftingsubstrat mit Garnbüscheln in
Form von geschnittenen oder ungeschnittenen Schleifen, die sich
aus dem Tuftingsubstrat unter Bildung einer Floroberfläche nach oben
erstrecken. Im Fall von „Tufted"-Teppichen wird das
Garn in das Tuftingsubstrat mittels Tuftingnadeln eingesetzt und
darauf wird eine Vorbeschichtung oder ein Bindemittel aufgetragen.
Im Fall von „Nicht-Tufted"-Teppichen oder gebundenen
Florteppichen werden die Fasern durch die Bindemittelzusammensetzung
eingebettet und an Ort und Stelle gehalten.
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Bei
beiden Teppichtypen umfasst der Teppich üblicherweise auch eine zweite
Rückseite,
die an die erste Rückseite
gebunden ist. Die zweite Rückseite
verleiht dem Teppich eine Extra-Polsterung, absorbiert Geräusche, verleiht
Dimensionsstabilität
und fungiert als Wärmeisolator.
Die zweiten Rückseiten
bzw. sekundären
Rückseiten,
die üblicherweise verwendet
werden, sind Gewebe, PVC-Plastisol, Polyurethan, Schaumfolien wie
PVC oder Urethan, und Bitumen.
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Die
physikalischen Eigenschaften einer Teppich-Vorbeschichtung oder
eines Teppichbindemittels, im Folgenden als „Teppichrückenbeschichtung" bezeichnet, sind
wichtig. Solche Eigenschaften umfassen die folgenden: (1) sie muss
fähig sein,
auf einen Teppich aufgetragen zu werden und unter Verwendung herkömmlicher
Verfahren und herkömmlicher
Ausrüstung
getrocknet zu werden; (2) sie muss eine ausgezeichnete Haftung an
den Florfasern liefern, um sicherzustellen, dass sie sowohl in „Tufted"- als auch in „Nicht-Tufted"-Konstruktionen fest an der Rückseite
haftet; (3) sie muss niedrige Rauchdichte Werte und hohe Flammverzögerungseigenschaften
haben und (4) sie muss ausreichende Weichheit und Flexibilität aufrechterhalten,
selbst mit einer hohen Füllstoffbeladung
oder bei niedriger Temperatur, damit der Teppich, wenn er in kontinuierlicher Form
hergestellt wird, während
des Verlegens leicht aufgerollt und abgerollt werden kann, und im
Fall von Teppichfliesen muss die Fliese eine ausreichende Steifigkeit
haben, um leicht an Ort und Stelle gelegt zu werden.
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Typische
Teppichfliesenrücken
wurden entweder ganz aus einer Polyvinylchlorid (PVC)-Plastisolmatrix oder
aus einer Kombination aus Ethylen-Vinylacetat-Vorbeschichtung mit
einer PVC-Plastisol-Sekundärbeschichtung
hergestellt. Während
PVC-Plastisole gute Wasserbeständigkeit
aufweisen, besteht der Nachteil bei PVC-Plastisol im hohen Grad
der Raucherzeugung, was ein ernstes Sicherheitsproblem darstellen
kann. Teppich, der mit einer Ethylen-Vinylacetat-Vorbeschichtung
mit einer PVC-Sekundärrückseite
hergestellt wurde, weist niedrige Rauchdichtewerte und hohe Flammverzögerung auf,
zeigt aber die Tendenz zu einer niedrigeren Nassfestigkeit als alle
Teppiche auf PVC-Plastisol-Basis, wie es durch niedrige Nassflor-Bindungswerte
bewiesen wird.
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Das
japanische Patent Nr. 56-140152 beschreibt ein Faserbindungsmittel,
das aus (A) einer wässrigen Dispersion
eines Copolymers, das aus 0,1 bis 3,0 Gewichtsteilen ethylenisch
ungesättigten
Monokarbonsäuren
oder ethylenisch ungesättigten
mehrwertigen Carbonsäuren
pro 100 Gewichtsteile Ethylen-Vinylacetat-Copolymer besteht, und
(B) einer wässrigen
Dispersion einer Verbindung, die zwei oder mehrere multifunktionelle
Aziridin-Gruppen
enthält,
besteht. Der Nachteil der Zusammensetzungen, die in dem japanischen Patent
Nr. 56-140152 beschrieben werden, ist allerdings die schlechte Verbindungsstabilität infolge
des Vorliegens der Carboxylgruppen an dem Copolymer.
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Das
US-Patent Nr. 3,458,485 beschreibt eine Harzlösung, die aus Styrol, Vinyliden-
oder Vinylchlorid und 13 bis 45 Gewichtsprozent Hydroxyethylacrylat,
bezogen auf das Gewicht des Copolymers, hergestellt wurde, die mit
6 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Copolymers,
eines Vernetzungsmittels unter Bildung eines wärmehärtbaren Harzgemisches kombiniert
wird. Allerdings ist der Nachteil der im US-Patent Nr. 3,458,485
beschriebenen Harzlösung
die Menge an Hydroxyethylacrylat und Vernetzungsmittel, die die
Harze zur Verwendung als Teppichbeschichtungen unerschwinglich teuer
machen.
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Dementsprechend
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung
einer vernetzbaren Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung,
die auf einen Teppich aufgetragen wird und getrocknet/gehärtet wird,
ohne dass flüchtige
organische Verbindungen (VOCs) als Nebenprodukt der Vernetzungsreaktion
emittiert werden.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer
Teppichrückseitenbeschichtung, die
niedrige Rauchdichtewerte und hohes Flammverzögerungsvermögen hat.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines
Teppichs mit verbesserter Nassfestigkeit, der der Tendenz des Ausfransens
der Ränder
und des Schrumpfens/Kräuselns
widersteht, wenn er Feuchtigkeit oder Wasser ausgesetzt ist.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer
Teppichrückenbeschichtung, die
ausreichende Weichheit und Flexibilität aufrechterhält, selbst
bei hoher Füllstoffbeladung
und bei niedriger Temperatur, so dass der Teppich, wenn er in kontinuierlicher
Form hergestellt wird, während
des Verlegens leicht aufgerollt und entrollt werden kann, und damit
im Fall von Teppichfliesen die Fliese ausreichende Steifigkeit hat,
um leicht an Ort und Stelle gelegt zu werden.
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Im
Hinblick auf die vorgenannten und andere Aufgaben stellt die vorliegende
Erfindung eine vernetzbare Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
bereit, umfassend:
- (i) ein wässriges
Emulsionspolymerisationsprodukt von
(a) 4 bis 25 Gewichtsprozent
Ethylen;
(b) 67 bis 95 Gewichtsprozent Vinylacetat; und
(c)
0,1 bis 8 Gewichtsprozent wenigstens eines ethylenisch ungesättigten
Hydroxy-funktionellen Monomers,
wobei die Gewichtsprozente
an Monomeren, die zur Herstellung des Polymers verwendet werden,
auf dem Gewicht von (a) + (b) + (c) basieren; und
- (ii) 0,5 bis 9 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des
Copolymers, eines Vernetzungsmittels, das aus der Gruppe, bestehend
aus multifunktionellem Aziridin, multifunktionellem Isocyanat und
multifunktionellem Epoxy, ausgewählt
ist, wobei die Vernetzungsreaktion keine flüchtigen organischen Verbindungen als
Nebenprodukte erzeugt. Vorzugsweise hat das ethylenisch ungesättigte Hydroxy-funktionelle
Monomer die Formel worin R1 Wasserstoff
oder Methyl ist und R2 eine Hydroxyalkylgruppe
mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.
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Nach
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung
eines Teppichs zur Verbesserung der Nassfestigkeit des Teppichs
bereit, wobei das Verfahren umfasst:
- (I) Auftragen
einer Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
auf Teppich oder Garnbüschel
bzw. Flornoppen (tufts of yarn), wobei die Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
umfasst:
(i) ein wässriges
Emulsionspolymerisationsprodukt von
(a) 4 bis 25 Gewichtsprozent
Ethylen;
(b) 67 bis 95 Gewichtsprozent Vinylacetat; und
(c)
0,1 bis 8 Gewichtsprozent eines ethylenisch ungesättigten
Hydroxy-funktionellen
Monomers, wobei die Gewichtsprozente an Monomeren, die zur Herstellung
des Copolymers verwendet werden, auf dem Gewicht von (a) + (b) +
(c) basieren; und
(ii) 0,5 bis 9 Gewichtsprozent, bezogen auf
das Gewicht des Copolymers, eines Vernetzungsmittels, das aus der
Gruppe, bestehend aus multifunktionellem Aziridin multifunktionellem
Isocyanat und multifunktionellem Epoxid, ausgewählt ist, unter Bildung einer
vernetzbaren Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung;
und
- (II) Trocknen der vernetzbaren Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
bei einer Temperatur, die ausreicht, damit die funktionellen Aziridin-,
Isocyanat- oder Epoxidgruppen am Vernetzungsmittel mit den Hydroxy-funktionellen
Gruppen am Copolymer reagieren, wobei die Vernetzungsreaktion keine
flüchtigen organischen
Verbindungen als Nebenprodukte erzeugt.
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Die
Teppichrückenbeschichtungen
der vorliegenden Erfindung zeigen im Vergleich zu im Handel verfügbaren Teppichrückenbeschichtungen
deutliche Verbesserungen der Nassfestigkeit. Zusätzlich können Teppiche, die mit den
Teppichrückseitenbeschichtungen
der Erfindung hergestellt wurden, verbesserte Beständigkeit
gegenüber
Randfransen und/oder Schrumpfung und Kräuseln, wenn sie Feuchtigkeit
oder Wasser ausgesetzt sind, zeigen. Darüber hinaus erfordern die Teppichrückseiten-Beschichtungszusammensetzungen
nur eine minimale Menge an multifunktionellem Aziridin- oder multifunktionellem
Isocyanat-Vernetzungsmittel, um deutliche Erhöhungen bei der Nassfestigkeit,
wie sie durch höhere
Nass-Tuft-Bindungswerte bewiesen wird, zu erreichen.
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Die
Erfindung stellt eine verbesserte Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
bereit. Die Zusammensetzung ist auf alle Teppiche, einschließlich „tufted" Teppiche, gewebte
Teppiche, nicht gewebte Teppiche, Nadelfilzteppiche, gestrickte
und gehäkelte
Teppiche, anwendbar. Teppiche, die unter Verwendung der Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, weisen im Vergleich
zu Beschichtungszusammensetzungen des Standes der Technik verbesserte
Nassfestigkeit auf, wie es durch höhere Nassflorbindungswerte
bewiesen wird.
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Die
Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
ist ein wässriges
Emulsionspolymerisationsprodukt von Vinylacetat und einem ethylenisch
ungesättigten
hydroxy-funktionellen Monomer unter Bildung eines Emulsionscopolymers,
welches mit einem Vernetzungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus multifunktionellem Aziridin, multifunktionellem Isocyanat und
multifunktionellem Epoxid, ausgewählt ist. Während einer Vernetzung der
funktionellen Aziridin-, Isocyanat- oder Epoxid-Gruppe am Vernetzungsmittel
mit den funktionellen Hydroxygruppen am Copolymer werden keine flüchtigen
organischen Verbindungen gebildet. Die Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
wird als Emulsionscopolymer hergestellt. Der hierin verwendete Ausdruck „Emulsion" bezeichnet eine
Dispersion aus partikelförmigem
Material einer wässrigen
Phase, die einen Emulgator oder ein oberflächenaktives Mittel enthält, das
zur Herstellung der Emulsion geeignet ist.
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Die
Menge an Ethylenmonomer, die zur Herstellung des Emulsionscopolymers
verwendet wird, ist 4 bis 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis
20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren,
die zur Herstellung des Copolymers verwendet werden. Die Menge an
Vinylacetat, die zur Herstellung des Emulsionscopolymers verwendet
wird, ist 67 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 75 bis 90 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Herstellung des Copolymers
verwendeten Monomeren.
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Das
ethylenisch ungesättigte
Hydroxy-funktionelle Monomer hat die Formel
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In
der obigen Formel für
das Hydroxy-funktionelle Monomer ist R1 Wasserstoff
oder Methyl und ist R2 eine Hydroxyalkylgruppe
mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele für die Hydroxy-funktionellen
Monomere sind Hydroxyethylacrylat, Hydroxybutylacrylat und Hydroxypropylacrylat.
Kombinationen von Hydroxy-funktionellen Monomeren können auch
verwendet werden. Die Menge an ethylenisch ungesättigtem Hydroxy-funktionellem
Monomer, das zur Herstellung des Emulsionscopolymers verwendet wird,
ist 0,1 bis 8 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, die zur Herstellung
des Copolymers eingesetzt werden.
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Das
Emulsionscopolymer wird unter Verwendung herkömmlicher Verfahren, die auf
dem Fachgebiet bekannt sind, hergestellt, wobei entweder ein Chargenverfahren,
eine kontinuierliche Monomerzugabe oder eine ansteigende Monomerzugabe
verwendet werden. Emulsionscopolymere werden allgemein mit einem Emulgator
und/oder einem Schutzkolloid, die auf dem Fachgebiet bekannt sind,
hergestellt.
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Geeignete
Emulgatoren umfassen anionische, kationische, nichtionische oder
Gemische davon. Geeignete anionische Emulgatoren sind zum Beispiel
Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Alkylsulfate, Sulfate von Hydroxyalkanolen,
Alkyl- und Alkylaryldisulfonate, sulfonierte Fettsäuren, Sulfate
und Phosphate von polyethoxylierten Alkanolen und Alkylphenolen
wie auch Ester von Sulfobernsteinsäure. Geeignete kationische Emulgatoren
sind zum Beispiel quaternäre
Alkylammoniumsalze und quaternäre
Alkylphosphoniumsalze. Beispiele für geeignete nichtionische Emulgatoren
sind die Additionsprodukte von 5 bis 50 Mol Ethylenoxid, addiert
an geradkettige und verzweigtkettige Alkanole mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen
oder Alkylphenole oder höhere
Fettsäuren
oder höhere
Fettsäureamide
oder primäre
und sekundäre
höhere
Alkylamine wie auch Blockcopolymere von Propylenoxid mit Ethylenoxid
und Gemische davon.
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Geeignete
Schutzkolloide umfassen Polyvinylalkohole, ionisch modifizierte
Stärken,
wasserlösliche Stärken, Stärkeether,
Poylacrylsäure,
Carboxymethylcellulose, Naturgummis, Gelatine, synthetische Polymere
und wasserlösliche
Celluloseester, zum Beispiel Hydroxyethylcellulose.
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Im
Wesentlichen kann ein beliebiger Typ eines Radikalbildners eingesetzt
werden, um die Radikalemulsionspolymerisation zu initiieren. Beispielsweise
können
Radikale erzeugende chemische Verbindungen, ultraviolettes Licht
oder Strahlung verwendet werden. Die Wahl einer Radikale erzeugenden
chemischen Verbindung hängt
vom gewünschten
Polymerisationsgrad und den Endpolymereigenschaften ab. Einige repräsentative
Beispiele für
Radikalbildner, die üblicherweise
eingesetzt werden, umfassen die verschiedenen Persulfate, Percarbonate,
Perborate, Peroxide, organische Reduktionsmittel wie Ascorbinsäure und
Kombinationen davon.
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Die
radikalische Emulsionspolymerisation wird typischerweise bei einer
Temperatur durchgeführt,
die im Bereich von etwa 30°C
bis etwa 100°C
liegt. Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die Polymerisation
bei einer Temperatur durchgeführt
wird, die im Bereich von 50°C
bis etwa 90°C
liegt.
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Die
Emulsionspolymerisation wird bei einem pH von etwa 2 bis etwa 7,
vorzugsweise bei einem pH von etwa 3 bis etwa 5 durchgeführt. Um
den pH-Bereich aufrechtzuerhalten, kann es nützlich sein, in Gegenwart von üblichen
Puffersystemen, zum Beispiel in Gegenwart von Alkalimetallkarbonaten,
Alkalimetallacetaten und Alkalimetallphosphaten, zu arbeiten. Es
können
auch Polymerisationsregulatoren wie Mercaptane, Aldehyde, Chloroform,
Methylenchlorid und Trichlorethylen zugesetzt werden. Andere Ingredienzien,
von denen auf dem Fachgebiet bekannt ist, dass sie für verschiedene
Zwecke bei der Emulsionspolymerisation nützlich sind, zum Beispiel Säuren, Salze,
Kettentransferagentien und Chelatbildner, können verwendet werden.
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Obgleich
der Feststoffgehalt und die Viskosität der Emulsion variieren können, liegt
der typische Feststoffgehalt, der als nichtflüchtige Komponente der Emulsion
definiert ist, im Bereich von etwa 20 bis etwa 80 Gewichtsprozent,
vorzugsweise von 50 bis 75 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Emulsion.
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Das
Emulsionscopolymer wird mit einem Vernetzungsmittel, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus multifunktionellem Aziridin, multifunktionellem
Isocyanat und multifunktionellem Epoxid, unter Bildung der Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
kombiniert. In der Teppichrückenbeschichtung
der Erfindung reagieren die multifunktionellen Aziridin-, Isocyanat-
oder Epoxidgruppen am Vernetzungsmittel mit den Hydroxygruppen am
Copolymer. Die Vernetzungsreaktion der Erfindung erzeugt keine flüchtigen
organischen Verbindungen als Nebenprodukt der Vernetzungsreaktion.
Die Vernetzung erfolgt während
einer Filmbildung und einer Bindung. Die Menge des Vernetzungsmittels,
das mit dem Emulsionscopolymer formuliert wird, ist 0,5 bis 9 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 1,5 bis 7 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht
des Copolymers.
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Die
Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
können
außerdem
zusätzlich
zu den obigen Ingredienzien wenigstens ein Additiv enthalten. Geeignete
Additive sind zum Beispiel Füllstoffe,
Dispergiermittel, Flammverzögerungsmittel,
antimikrobielle Mittel, Reibmittel, Verdickungsmittel und Farbmittel.
Solche zusätzlichen
Ingredienzien und ihre Mengen sind auf dem Fachgebiet bekannt, daher
werden nur Füllstoffe,
Katalysatoren und Säuren
detaillierter genannt. Geeignete Füllstoffe sind zum Beispiel
Calciumcarbonat, Aluminiumhydroxid, Ton oder Kalk.
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Die
Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
können
gegebenenfalls einen oder mehrere Katalysatoren oder eine oder mehrere
Säuren
enthalten, um die Reaktion zwischen dem Vernetzungsmittel und Hydroxygruppen
am Copolymer zu beschleunigen. Allerdings erfordert die Reaktion
zwischen dem Vernetzungsmittel und Hydroxygruppen an dem Copolymer
keinen Katalysator oder keine Säure.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bestimmt, dass ein
pH von weniger als 7 für
den Ablauf der Vernetzungsreaktion bevorzugt ist, da hier von der
Kombination der Emulsion und des Vernetzungsmittels eine geringe
Menge an Säure
oder Säurekatalysator
zugesetzt werden, um den pH bei Bedarf zu senken.
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Die
Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
wird am Teppich oder an Garnbüschel
bei einer Temperatur getrocknet/gehärtet, die ausreicht, um das
Vernetzungsmittel und Hydroxygruppen am Copolymer umzusetzen. Der
behandelte Teppich oder die behandelten Garnbüsche werden bei normalen Temperaturen getrocknet/gehärtet, und
zwar entweder durch eine im Teppichherstellungsverfahren verwendete
Trocknungseinheit, zum Beispiel ein dampfbeheizter Trocknungszylinder
oder ein Ofen. Trocknungstemperaturen liegen im Allgemeinen im Bereich
von etwa 90°C
bis etwa 200°C.
Solche Temperaturen ermöglichen,
dass Wasser entfernt wird, und induzieren eine Vernetzung des Vernetzungsmittels
und der Hydroxygruppen an dem Copolymer.
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Die
Verweilzeit des mit den Zusammensetzungen der Erfindung beschichteten
Teppichs in der Trocknereinheit oder im Ofen reicht von etwa 30
Sekunden bis etwa 15 Minuten, und zwar in Abhängigkeit von der Temperatur.
Die tatsächliche
Verweilzeit für
eine besondere Teppichprobe hängt
von der Temperatur, dem Garntyp, dem Prozentgehalt an Feststoffen
des Teppichbeschichtungscompounds, den zur Herstellung des Teppichs
verwendeten Materialien und dem Aufbau des Teppichs ab. Vorzugsweise
liegen die Zeit und die Temperatur, die zum Härten des Vernetzungsmittels
mit den Hydroxygruppen am Copolymer erforderlich ist, im Bereich
von etwa 60 Sekunden bis etwa 200 Sekunden bei einer Temperatur
im Bereich von etwa 80°C
bis etwa 220°C,
vorzugsweise von etwa 100°C
bis etwa 180°C.
Nachdem der Teppich mit der Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung,
die darauf aufgetragen ist, getrocknet/gehärtet ist, können nachfolgende Beschichtungen
oder Additive auf den Teppich aufgetragen werden.
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Im
Allgemeinen ist die Menge an Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
auf dem Teppich etwa 340 bis etwa 1700 g/m2 (etwa
10 bis etwa 50 Unzen pro Quadratyard), vorzugsweise von etwa 850
bis etwa 1200 g/m2 (etwa 25 bis etwa 35
Unzen pro Quadratyard). Im Fall von Teppichfliesen ist die Menge
an Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
auf der Teppichfliese vorzugsweise etwa 680 bis etwa 1200 g/m2 (etwa 20 bis etwa 35 Unzen pro Quadratyard).
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Die
Teppichrücken-Beschichtungen
der vorliegenden Erfindung zeigen bei der Nassfestigkeit im Vergleich
zu im Handel verfügbaren
Teppichrückenbeschichtungen
deutliche Verbesserungen bei der Nassfestigkeit und Widerstehen
der Tendenz zum Randausfransen und/oder Schrumpfen und Kräuseln, wenn
sie Teppich oder Wasser ausgesetzt werden. Darüber hinaus erfordern die Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
der Erfindung nur eine minimale Menge an multifunktionellem Aziridin-
oder multifunktionellem Isocyanat-Vernetzungsmittel, um signifikante
Erhöhungen
der Nassfestigkeit zu erreichen, wie sie durch höhere Nassflorbindungswerte
bewiesen wird.
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Die
folgenden nichtlimitierenden Beispiele erläutern weitere Aspekte der Erfindung.
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BEISPIEL 1
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Herstellung von wässerigem
Emulsionscopolymer.
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Drei
wässerige
Emulsionscopolymere wurden entsprechend Tabelle I hergestellt. Emulsionscopolymer
Nr. 3 war Dur-O-Set E-190HS, das von National Starch and Chemical
Company erhältlich
ist.
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BEISPIEL 2
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Herstellung
einer Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
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Die
wässrigen
Emulsionscopolymere, die in Beispiel 1 hergestellt worden waren,
wurden in die Formulierung I eingearbeitet, um eine Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
zu bilden.
| Formulierung
I | Gewichtsteile |
| Emulsionscopolymer
mit 60% Feststoffen | 400 |
| Wasser | 25 |
| Füllstoff
CaCO3 | 506 |
| andere | 21,2 |
| Vernetzungsmittel | 4-16 |
[andere = Flammverzögerungsmittel, antimikrobielles
Mittel usw.]
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Es
wurde festgestellt, dass die Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
einen prozentualen Feststoffgehalt von 80% und eine Brookfield-Viskosität bei 20
Upm unter Verwendung der Spindel Nr. 3 von 3.500 bis 8.000 mPa·s (cps)
haben.
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BEISPIEL 3
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Herstellung einer Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung.
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Die
in Beispiel 1 hergestellten wässrigen
Emulsionscopolymere wurden in die Formulierung II eingearbeitet,
um eine Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
zu bilden.
| Formulierung
II | Gewichtsteile |
| Emulsionscopolymer
mit 60% Feststoffen | 400 |
| Dispergiermittel
(Polyacrylat) | 2 |
| Füllstoff
CaCO3 | 464 |
| Stärke | 15 |
| Verdickungsmittel | 0-3 |
| Vernetzungsmittel | 4-16 |
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Es
wurde bestimmt, dass die Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
einen prozentualen Feststoffgehalt von 81% und eine Brookfield-Viskosität bei 20
Upm unter Verwendung von Spindel Nr. 3 von 8.000 bis 12.000 mPa·s (cps)
hatten.
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BEISPIEL 4
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Teppichproben, beschichtet
mit einer Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung.
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Die
folgenden Teppichproben wurden verwendet, um die Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen,
die in den Beispielen 2 und 3 hergestellt worden waren, zu beurteilen.
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Die
in den Beispielen 2 und 3 hergestellten Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen
wurden unter Verwendung eines geschäumten oder ungeschäumten Compounds
auf Teppichsorten A und B streichbeschichtet, um einen geeigneten
Zusatz zu erreichen. Die Beschichtungen wurden 8 Minuten lang bei 130°C getrocknet.
Es wurden Beschichtungsgewichte von 850 bis 1700 g/m2 (25-50
oz/yd2) erreicht. Der Teppich wurde dann
mit Polyvinylchlorid-Plastisol-Compounds (1,9 mm (75 mil) Beschichtung)
rückenbeschichtet und
für 7 Minuten
bei 149°C
gehärtet:
Die Testresultate sind in Tabelle II zusammengefasst.
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Die
Testresultate in Tabelle II zeigen deutlich, dass Teppiche, die
mit den erfindungsgemäßen Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzungen,
die ein Copolymer aus Ethylen, Vinylacetat und einem ethylenisch
ungesättigten
hydroxy-funktionellen Comonomer formuliert mit einem multifunktionellen
Aziridin- oder Isocyanat-Vernetzungsmittel enthielten, deutlich
verbesserte Nassfestigkeit zeigten. Die Nassfestigkeitsverbesserungen
werden durch die hohen Nassflorbindungswerte im Vergleich zu im
Handel verfügbaren
Teppichrückenbeschichtungen
oder Teppichrückenbeschichtungen
außerhalb
des Rahmens der Erfindung bewiesen.
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Teppichproben
Nr. 1, 6 und 8 zum Beispiel, die mit einer Teppichrücken-Beschichtungszusammensetzung
behandelt worden waren, die aus einem Ethylen-Vinylacetatcopolymer, aber ohne Vernetzungsmittel, hergestellt
worden war, wiesen schlechte Nassflorbindungswerte auf und zeigten
daher schlechte Nassfestigkeit.
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Während die
Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
beschrieben wurde, wird es selbstverständlich sein, dass Änderungen
und Modifikationen von einem Fachmann innerhalb des Rahmens und
Geistes der folgenden Ansprüche
durchgeführt
werden können.
