IPC分类号：
D06N7/00 | B32B27/32 | D06N3/00 | D06N3/04 | D06N3/10
当前申请(专利权)人：
ザ·ダウ·ケミカル·カンパニー
原始申请(专利权)人：
ザ·ダウ·ケミカル·カンパニー
当前申请(专利权)人地址：
アメリカ合衆国ミシガン州48674ミドランド·ダウセンター2030
发明人：
トエン,ジヨハン·エイ | ケネディ,ジエイムズ·ジー | スー,キユング·ダブリユー | シユミツト,クレストン·デイ
摘要：
本発明はフロアリングおよび壁用多層発泡製品に関する。この製品はポリ塩化ビニル(PVC)も可塑剤も重金属含有安定剤も含まないフロアリングおよび壁用弾性クッションフォーム製品である。この製品をラテックスまたはポリオレフィンポリマーフォーム裏当て層と一体になった多層トップ層で構成させる。この製品は不均質フロアリングマーケットで特に有用性を有し、通常のPVC溶融加工装置を用いて製造可能である。また、この製品の製造方法も請求する。
权利要求：
1. トップ層を含んで成るクッションフォームフロアまたは壁用弾性多層被
覆材であって、該トップ層が、
(a)少なくとも1種の溶融加工ポリオレフィンポリマーまたは少なく
とも1種の溶媒分散ポリオレフィンポリマーか或は両方で構成されている上方の
透明なウエア層、
(b)該上方の透明なウエア層の下側に位置していて少なくとも1種の
ポリオレフィンポリマーで構成されている溶媒分散もしくは溶融加工プリント層
、および
(c)該プリント層の下側に位置する任意の補強用溶融加工ポリオレフ
ィンポリマーもしくはテキスタイル中間層、
を含んでいて、
該上方の透明なウエア層と該プリント層の一緒にした厚みが50から8
00ミクロンで該任意の中間層の厚みが5から500ミクロンであり、そして該
トップ層が、ラテックス組成物でか或は少なくとも1種のポリオレフィンポリマ
ーの溶融加工ポリオレフィン組成物でか或は少なくとも1種のポリオレフィンポ
リマーの溶媒分散ポリオレフィン組成物で構成されている発泡裏当て層と一体に
なっている、
多層被覆材。
2. 該トップ層が発泡ラテックス組成物と一体になっている請求の範囲第1
項記載の多層被覆材。
3. 該発泡ラテックス組成物がカルボキシル化ポリマーを含んで成る請求の
範囲第2項記載の多層被覆材。
4. 該カルボキシル化ポリマーがスチレンのポリマーである請求の
範囲第3項記載の多層被覆材。
5. 該スチレンのポリマーがスチレンとブタジエンから作られたコポリマー
である請求の範囲第4項記載の多層被覆材。
6. 該トップ層が発泡ラテックス組成物または発泡溶媒分散組成物と一体に
なっておりそしてその選択したフォーム組成物が化学発泡剤もしくは揮発性化合
物含有微細球または両方を含む請求の範囲第1項記載の多層被覆材。
7. 該化学発泡剤がアゾジカルボンアミドでありそして該揮発性化合物がイ
ソブタンである請求の範囲第6項記載の多層被覆材。
8. 該発泡ラテックス組成物がエポキシ樹脂で架橋している請求の範囲第2
項記載の多層被覆材。
9. 該発泡ラテックス組成物が少なくとも1種の有機もしくは高分子量充填
材と一緒に配合されている請求の範囲第2項記載の多層被覆材。
10. 該少なくとも1種の充填材が高密度ポリエチレンである請求の範囲第
9項記載の多層被覆材。
11. 該上方の透明なウエア層の少なくとも1種のポリオレフィンポリマー
が、3未満の分子量分布を示しかつ50パーセントに等しいか或はそれより大き
い短鎖分枝分布指数を示すとして特徴づけられる均一分枝線状エチレンポリマー
であるか、或は実質的に線状であるエチレンポリマーであり、この実質的に線状
であるエチレンポリマーが、
(a)≧5.63のメルトフロー比I10/I2を示し、
(b)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した時に式:
(Mw/Mn)≦(I10/I2)-4.63
で定義される如き分子量分布Mw/Mnを示し、
(c)該実質的に線状であるエチレンポリマーの場合の表面メルトフラ
クチャーが起こり始める時の臨界せん断速度が線状エチレンポリマーの場合の表
面メルトフラクチャーが起こり始める時の臨界せん断速度より少なくとも50パ
ーセント大きいような気体押し出しレオロジーを示すが、ここで、該実質的に線
状であるエチレンポリマーと該線状エチレンポリマーが同じコモノマーもしくは
コモノマー類を含んで成り、該線状エチレンポリマーが該実質的に線状であるエ
チレンポリマーの10パーセント以内のI2およびMw/Mnを示し、そしてここ
で、該実質的に線状であるエチレンポリマーと該線状エチレンポリマーの個々の
臨界せん断速度が気体押し出しレオメーターを用いて同じ溶融温度で測定された
臨界せん断速度であり、
(d)示差走査熱量測定(DSC)で-30から150℃の範囲に単一
の溶融ピークを示し、かつ
(e)約50パーセントを越える短鎖分枝分布指数を示す、
として特徴づけられる、
請求の範囲第1項記載の多層被覆材。
12. 該均一分枝線状エチレンポリマーが示差走査熱量測定(DSC)で-
30から150℃の範囲に単一の溶融ピークを示すとして更に特徴づけられる請
求の範囲第11項記載の多層被覆材。
13. 該上方の透明なウエア層、該プリント層、該任意の補強用中間層およ
び発泡裏当て層の群の少なくとも1種のポリオレフィンポリマーが、3未満の分
子量分布を示しかつ50パーセントに等しいか或はそれより大きい短鎖分枝分布
指数を示すとして特徴づけられる均一分枝線状エチレンポリマーであるか、或は
実質的に線状であるエチレンポリマ
ーであり、この実質的に線状であるエチレンポリマーが、
(a)≧5.63のメルトフロー比I10/I2を示し、
(b)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した時に式:
(Mw/Mn)≦(I10/I2)-4.63
で定義される如き分子量分布Mw/Mnを示し、
(c)該実質的に線状であるエチレンポリマーの場合の表面メルトフラ
クチャーが起こり始める時の臨界せん断速度が線状エチレンポリマーの場合の表
面メルトフラクチャーが起こり始める時の臨界せん断速度より少なくとも50パ
ーセント大きいような気体押し出しレオロジーを示すが、ここで、該実質的に線
状であるエチレンポリマーと該線状エチレンポリマーが同じコモノマーもしくは
コモノマー類を含んで成り、該線状エチレンポリマーが該実質的に線状であるエ
チレンポリマーの10パーセント以内のI2およびMw/Mnを示し、そしてここ
で、該実質的に線状であるエチレンポリマーと該線状エチレンポリマーの個々の
臨界せん断速度が気体押し出しレオメーターを用いて同じ溶融温度で測定された
臨界せん断速度であり、
(d)示差走査熱量測定(DSC)で-30から150℃の範囲に単一
の溶融ピークを示し、かつ
(e)50パーセントを越える短鎖分枝分布指数を示す、
として特徴づけられる、
請求の範囲第1項記載の多層被覆材。
14. 該均一分枝線状エチレンポリマーが示差走査熱量測定(DSC)で-
30から150℃の範囲に単一の溶融ピークを示すとして更に特徴づけられる請
求の範囲第13項記載の多層被覆材。
15. 該上方の透明なウエア層がエチレンと少なくとも1種のカルボニル含
有コモノマーから作られた少なくとも1種のインターポリマーを含んで成る請求
の範囲第1項記載の多層被覆材。
16. 該エチレンと少なくとも1種のカルボニル含有コモノマーから作られ
た少なくとも1種のインターポリマーがエチレンとアクリル酸から作られたコポ
リマーである請求の範囲第15項記載の多層被覆材。
17. 該上方の透明なウエア層が混合カチオン水分散液を用いて作られたも
のである請求の範囲第1項記載の多層被覆材。
18. 該上方の透明なウエア層が、エチレンと少なくとも1種のα,β-不
飽和コモノマーから作られて溶媒に分散しているインターポリマーと溶媒に分散
している実質的に線状であるエチレンポリマーの混合物を含んで成り、この実質
的に線状であるエチレンポリマーが、
(a)≧5.63のメルトフロー比I10/I2を示し、
(b)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した時に式:
(Mw/Mn)≦(I10/I2)-4.63
で定義される如き分子量分布Mw/Mnを示し、
(c)該実質的に線状であるエチレンポリマーの場合の表面メルトフラ
クチャーが起こり始める時の臨界せん断速度が線状エチレンポリマーの場合の表
面メルトフラクチャーが起こり始める時の臨界せん断速度より少なくとも50パ
ーセント大きいような気体押し出しレオロジーを示すが、ここで、該実質的に線
状であるエチレンポリマーと該線状エチレンポリマーが同じコモノマーもしくは
コモノマー類を含んで成り、該線状エチレンポリマーが該実質的に線状であるエ
チレンポリマーの10パーセント以内のI2およびMw/Mnを示し、そしてここ
で、該実質
的に線状であるエチレンポリマーと該線状エチレンポリマーの個々の臨界せん断
速度が気体押し出しレオメーターを用いて同じ溶融温度で測定された臨界せん断
速度であり、
(d)示差走査熱量測定(DSC)で-30から150℃の範囲に単一
の溶融ピークを示し、かつ
(e)50パーセントを越える短鎖分枝分布指数を示す、
として特徴づけられる、
請求の範囲第1項記載の被覆材。
19. フロアリングまたは壁用多層被覆材を製造する方法であって、
(a)i.少なくとも1種のポリオレフィンポリマーを溶媒に分散させ
るか或は溶融加工して上方の透明なウエア層を生じさせ、
ii.少なくとも1種のポリオレフィンポリマーを溶媒に分散さ
せるか或は溶融加工することで、裏面を有するプリント層を生じさせて、その生
じたプリント層が該上方の透明なウエア層の下側に位置して該プリント層の裏面
が露出するようにし、
iii.任意に、少なくとも1種のポリオレフィンポリマーを溶
融加工するか或はテキスタイル材料を与えることで、裏面を有する補強用中間層
を生じさせて、その任意の補強用中間層が該プリント層の下側に位置して該任意
の補強用中間層の裏面が露出するようにする、ことでトップ層を与え、
(b)ラテックス組成物、少なくとも1種のポリオレフィンポリマーを
含有する溶融加工ポリオレフィン組成物、または少なくとも1種のポリオレフィ
ンポリマーを含有する溶媒分散ポリオレフィン組成物を発泡させ、そして
(c)この発泡中か或は生じた発泡組成物を硬化させた後、該トップ層
を段階(b)の組成物に該プリント層裏面でか或は該任意の補強用中間層の裏面
で一体にする、
ことを含む方法。
20. 該プリント層が発泡層である請求の範囲第1項記載の方法。
具体实施方式：
ポリオレフィンポリマーを用いるフォーム裏打ち層の製造の評価において(実
施例1A)、約0.902g/ccの密度及び約3g/10分というASTM
D-1238,Condition 190℃/3.0kg I2メルトインデ
ックスを有し、The Chemical CompanyによりAFFINI
TY FW 1650の名称の下に販売されている実質的に線状のエチレン/1
-オクテンコポリマーを100部当たり3.0部(pph)のReedy In
ternational Corporationにより供給されるアゾジカル
ボアミド発泡剤であるSAFOAM FPE-50と共に30mmの共-回転性
30:1 L/D Werner-Pflieder二軸スクリュー押出機上で
溶融配合した。押出機を移送ラインに接続し、それを通常のギアポンプに取り付
け、次いでそれを8インチのキャストシートダイに接続し、それがフォームシー
トを製造した。得られるフォームシートは約
1mmの厚さ及び約439グラム/リットル(g/l)のフォーム密度を有した
。平均フォーム気泡寸法は約55ミクロンであり、フォームはEN433に従っ
てくぼませた時に最初の厚さの約87%の回復を有することを特徴とした。続い
てこのポリオレフィンポリマーフォーム裏打ち層を下記に記載する通りに製造す
る適した上層構造に熱積層した。
他の評価は、ポリオレフィンポリマーと発泡剤の溶融配合組成物をキャストシ
ートダイではなくて1インチの吹き込みフィルム装置(blow film u
nit)に移送する以外は上記の実施例1Aを繰り返した。この評価の場合、得
られるフォームシート(実施例1B)は約0.58mmの厚さ、約631g/l
のフォーム密度、約41ミクロンの平均フォーム気泡寸法及びEN433に従っ
て測定される場合の約91パーセントの最初の厚さのくぼみ回復を有した。
他の溶融加工フォーム裏打ち層評価に関し、下記の表1は溶融加工フォーム裏
打ち層実施例1A及び1Bならびに実施例1C〜1Iを示している。同様に、表
2は実施例1C〜1Gに関する対応する溶融加工データを示し、表3はそれらの
それぞれの性能データ(すなわちパーセントくぼみ回復、パーセント寸法安定性
及び曲げ抵抗)を示している。
別の評価において、水性ラテックス組成物を用いてフォーム裏打ち層(実施例
1J)を製造した。この評価では、乾燥重量により約100部のDow Che
mical CompanyによりXZ 92160の名称の下に供給されるカ
ルボキシル化スチレンブタジエンラテックスを乾燥重量により約4.6部のスル
ホコハク酸ナトリウム(フロス安定剤として)、乾燥重量により約8部のパラフ
ィン(フォームの気泡壁粘着の予防を助けるための粘着防止剤として)、弾性及
び強度の向上のための強化充填剤としての乾燥重量により約100部の約40メ
ッシュ(約150ミクロン未満)を有する高密度ポリエチレン粉末ならびに乾燥
重量により約8部のエポキシ硬化樹脂と混合した。調製された水性分散液は重量
により約75%固体であり、その粘度をAllied Colloids Lt
dから入手可能なポリアクリレート増粘剤であるViscalex HV-30
を用いて約3,000センチポアズ(cps)に調整した。調製された水性分散
液を空気射出及びフォーム密度を低下させるための激しい撹拌を用いて機械的に
発泡させ、適した上層構造の背面上に広げ、次いで強制空気循環炉において14
0℃で約20分間乾
燥して完全に硬化させた。
ラテックス組成物に基づくフォーム裏打ち層(実施例1K)の製造の別の評価
において、乾燥重量により約100部の実施例1Jの場合に用いたと同じカルボ
キシル化スチレンブタジエンラテックスを乾燥重量により約4部のスルホコハク
酸ナトリウム、乾燥重量により約20部のNobel Industries
Swedenにより供給されるイソブタンを含有するExpancel微小球、
40メッシュ(約150ミクロン未満)粉末に粉砕された乾燥重量により約50
部の高密度ポリエチレン樹脂ならびに乾燥重量により8部のエポキシ硬化樹脂と
混合した。調製される水性分散液は重量により約65%固体であり、その粘度を
Viscalex HV-30を用いて約3,000cpsに調整した。この調
製されたラテックス組成物を適した上層構造の背面上にナイフ塗布し、次いで強
制空気循環炉に140℃で約20分間置き、そこでイソブタン発泡剤が放出され
て発泡させ、発泡した裏打ち層は最後に硬化した。
決定のための別の評価において、布基質層及びポリオレフィンポリマー上にお
けるカルボキシル化ラテックス組成物の性能属性を研究した。以下の材料を用い
、下記の表4及び5に示す通りに調製した。
用いる材料
エポキシ樹脂RTC 7-15445-9A The Dow Chemical Compa
nyからの実験的水性エポ
キシ樹脂分散液
触媒 エチルジフェニルホスホ
ニウム酸アセテート
ラテックス-XZ 92160 The Dow Chemical Compa
nyからの32重量%スチ
レン、65重量%ブタジ
エン及び3重量%アクリ
ル酸のコポリマー
Impermax 888/2 Govi N.V.からのパラフィ
ンワックス乳液
Empimen MKB Albright and Wilson(UK)
からのスルホコハク酸ナ
トリウム
HDPE 例えばThe Dow Chemical
Companyからの高密度ポ
リエチレン
BL 200 OmyaからのCaCo3充
填剤
ViscalexTMHV-30 Allied Colloids LTDか
らのアクリル性増粘剤
Emulsion L Great Lakesからの酸化
防止剤
Viscalex HV-30 Allied Colloids Ltdか
らのポリアクリレート増
粘剤
成分を上記に挙げた順序で撹拌しながら混合した。混合物を連続発泡機(co
ntinuous foamer)に通過させ、350グラム/リットルの密度
を有するフロスを得た。フロスを予備コーティングされたパイルカーペット上に
約3.5mmの厚さでナイフ塗布した。次いでフォームを強制空気循環炉におい
て約120℃で乾燥し、硬化させた。
冷却し、23℃/50%RHで24時間状態調節した後、フォームをカーペッ
トから薄く切り取り、性能属性を測定した。くぼみ回復に関し
てはEN433に従って、伸び率パーセントに関してはDIN53455に従っ
て及び引張強さに関してはDIN 53571に従って試験を行った。
弾性は落下ボール跳ね上がり試験(dropped-ball-reboun
d)法を用いて決定した。フォーム裏打ち層の弾性パーセントの決定のために、
45.7cmの高さから落下した場合のスチールボールベアリングの跳ね上がり
の高さを測定した。弾性試験において、試料はフォーム密度決定に用いられると
同じ寸法で与えられる。試験装置(図Iに示す)はボールベアリングを試験試料
の上に保持している電磁石を含んでいる。ボールベアリングの直径は1.588
センチメートルであり、その重量は16.3グラムであった。ボールベアリング
をパーセントで目盛られている垂直透明プラスチック管中に放した。プラスチッ
ク管は試験されるべき試料上に100±10グラムの力で置かれており、ここで
必要な力は装置の固定垂直支持体上に置かれた釣り合わせアセンブリを用いて必
要な時に調整された。跳ね上がりパーセントを読み取るために、跳ね上がる時の
ボールベアリングの頂点を記録した。かくしてこの試験において、ゼロパーセン
ト跳ね上がり(レジリエンス)は1.588cmの高さとしてとられ、100パ
ーセント跳ね上がり(レジリエンス)は45.7cmの高さとしてとられた。各
試験試料について2つの値を測定し、記録した。第1の値(低い方)は1回目の
落下からの読み取り値であり、第2の読み取り値はボールを同じ点で最大値(平
衡)に達するまで落下させることにより得、それには5〜10回の落下が必要で
あった。性能の結果を下記で表6において示す。
表6の結果は、カルボキシル化フォーム裏打ちポリオレフィンポリマー基質層
製品及びカルボキシル化フォーム裏打ち布基質層製品の両方が不均質床仕上材マ
ーケットセグメント(market segment)のための性能標準を満た
すか又は越えることを示している。
ポリオレフィンポリマーを用いるプリント層(実施例1L)の製造の評価にお
いて、約0.87g/ccの密度及び約1g/10分のASTM 1238 I
2メルトインデックスを有し、The Dow Chemical Compa
nyからENGAGE DSH 8501.00の名称の下に供給される約97
.5重量部の実質的に線状の(欠)/1-オクテンコポリマーを、Bayer
Chemical AGにより供給されるアゾジカルボアミド化学発泡剤である
約2.5重量部のGenitron AZ2及び約1.0重量部の酸化亜鉛とド
ライブレンドした。この混合物を約120℃(すなわち発泡剤の分解温度未満)
で約5分間、ISO 1163/2に従って溶融加工し、シートに成形し、それ
を室温に冷ました。続いてシートを約190℃及び約20mm/分の移動速度に
設定されたコンベヤーオーブンを用いて発泡させ、この場合発泡は約850秒後
に始まり、最大フォーム発泡は約1,160秒後に達成された。
発泡プリント層(実施例1M)の製造の別の評価において、乾燥重量により約
100部の、乾燥重量により約53パーセント固体における実質的に線状の(欠
)/1-オクテンコポリマーの水性分散液を、Uniroyal Chemic
al Companyにより供給されるアゾジカルボアミド化学発泡剤である乾
燥重量により約1部のCelogen AZNP及び乾燥重量により約1部の酸
化亜鉛と混合した。コポリマーはThe Dow Chemical Comp
anyによりXU 58000.52の名称の下に供給され、連続法ならびに米
国特許第5,539,021号及び同時係属出願、出願番号08/463,16
0;08/630,187;及び08/702,824に記載されている方法を
用いて水性分散液に調製した。調製されたポリオレフィンポリマー分散液を次い
でMylarフィルム上にキャストし、約68℃で約12時間乾燥した。得られ
るフィルムは約7.3MPaの弾性率及び約1,300%の破断点歪パーセント
を有するとして特徴付けられた。乾燥したフィルムを約210℃に設定された強
制空気循環炉に数分間導入することにより、それを簡単に発泡させた。
透明上部耐摩耗層(実施例1N)の製造の評価において、約0.903g/c
cの密度及び約1.0g/10分のASTM D-1238,Conditio
n 190℃/2.16kg I2メルトインデックスを有し、The Dow
Chemical CompanyからAFFINITY PL 1880の
名称の下に供給される実質的に線状のエチレン/1-オクテンコポリマーを二本
ロール機上で160〜190℃において約10分間溶融加工し、透明シートを得
た。得られるシートは約15mm3というDIN-53516に従う摩耗抵抗、
約68パ
ーセントというASTM-D1003-61に従う1mmにおける曇り度、約0
.1というISO-4586.2に従う視覚的引掻抵抗(visual scr
atch resistance)ならびに約150ミクロンという引掻幅を有
するとして特徴付けられた。この溶融加工透明上部耐摩耗層を別々に実施例1L
及び実施例1Mのプリント層に熱及び圧力積層するか又は両面接着テープを用い
て接着剤積層し、それぞれの積層物を実施例1A、1B、1J及び1Kフォーム
裏打ち層に熱及び圧力積層した。
同様に、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(実施例10)をプリント層実施例
1Lに熱積層した。
別の評価において、実施例1Nの透明上部耐摩耗層のためのポリオレフィ