難燃性地毯背涂層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的主題是阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其包含如下組分:a)20至70重量%的由一種或多種C3-C18-α-烯烴以及任選的乙烯形成的一種或多種聚烯烴蠟,b)9至30重量%的膨脹石墨,c)5至30重量%的其它阻燃劑,d)0至15重量%的具有抗靜電作用的助劑,e)0至12重量%的一種或多種樹脂,f)0至40重量%的一種或多種無定形、無規(guī)立構(gòu)的聚-α-烯烴(APAO)。
【專利說明】難燃性地毯背涂層
[0001] 本發(fā)明涉及用于粘合或固定織物平面結(jié)構(gòu)(例如地板覆面構(gòu)造、織造織物、非織 造織物、植絨物品,特別是地毯)和織物復(fù)合物(紡織層狀物)的配制劑以及用所述配制劑 整理的產(chǎn)品。
[0002] 在本文中,"織物平面結(jié)構(gòu)"被理解為由纖維或長絲形成的平面結(jié)構(gòu),包括所有類 型的纖維毛網(wǎng)(經(jīng)結(jié)合、非結(jié)合、經(jīng)針刺、非針刺的毛網(wǎng))、纖維墊、窗簾材料、隔熱材料、隔 音材料、鋪設(shè)商品(地毯)、紡織壁紙、功能服裝(例如電加熱的摩托車服、滑雪服)、紡織機 動車內(nèi)飾和飛機內(nèi)飾(例如座椅套、頂板氈)等。
[0003] 用阻燃物料涂布織物平面結(jié)構(gòu)在技術(shù)上通常是昂貴的過程,其可以以不同方式進 行。取決于工藝,優(yōu)選將不同的載體體系(例如溶液、分散體、乳液、固體)用于阻燃材料, 其又以不同的技術(shù)施涂(例如熔體的噴灑、刀涂、植絨)。通常地,通過所述技術(shù)用阻燃劑涂 布織物平面結(jié)構(gòu)造成復(fù)合物重量的顯著升高。這種物料的制備和加工中的另一個缺點還在 于,經(jīng)常使用有機溶劑,所述有機溶劑需要用于復(fù)合以及用于溶劑回收的高的裝置成本,并 且為加工(防爆)和使用(VOC-揮發(fā)性有機化合物)增加了額外的毒物學(xué)和安全技術(shù)問 題。
[0004] 目前在實踐中最經(jīng)常使用的涂布技術(shù)使用基于水性乳膠分散體、聚氨酯或聚丙烯 酸酯的體系作為粘結(jié)劑用于固定織物平面結(jié)構(gòu),特別是在地毯以及在非織造織物、織物商 品和植絨物品的情況下。由于這些粘合劑體系相比于聚烯烴的更高的密度,使用乳膠和聚 氨酯作為涂布材料還造成更高的總重量并且由于粘合劑的不可逆的固化而造成在材料和 原料方面僅可不完全回收的最終產(chǎn)物。此外取決于過程,由于高的水消耗、長的干燥區(qū)間和 與此相關(guān)的能量消耗,相比于基于作為粘合劑的熱熔體粘合劑物料的現(xiàn)代涂布技術(shù),從長 遠來看用水性乳膠分散體或聚氨酯涂布在空間和成本上更為密集。
[0005] 雖然使用聚合物,特別是聚烯烴(PE、PP)作為粘結(jié)劑用于固定織物平面結(jié)構(gòu)造成 顯著的重量降低,但是由于作為粘結(jié)劑的聚烯烴更高的可燃性,對阻燃整理本身提出特別 高的要求。
[0006] 已知的是,用阻燃劑整理織物以及聚合物粘結(jié)劑造成平面結(jié)構(gòu)中更高的阻燃性 和火焰蔓延的顯著減慢。用于織物的相應(yīng)的阻燃劑可以參見Kirk-othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley,2000, Flame Retardants for Textiles sowie filr Polymere,Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 5 卷,2000,Plastics, Additives,第6章。阻燃整理由一種或多種阻燃劑和可能的其它組分(例如載體材料或具 有額外功能的物質(zhì))組成。阻燃劑既可以通過化學(xué)反應(yīng)也可以通過物理效應(yīng)對火焰產(chǎn)生作 用。以濃縮相產(chǎn)生作用的阻燃劑可以通過散熱、蒸發(fā)、稀釋或通過吸熱反應(yīng)從體系中排出能 量。膨脹體系通過碳化和同時發(fā)泡形成大體積絕緣保護層從而保護聚合物免受進一步熱 解。此外,粘度和與其緊密相關(guān)的熔體溫度必須有利于小氣泡的形成,因此使得微孔體系的 形成成為可能。所述重要類型的膨脹阻燃劑包括例如由聚磷酸銨、三聚氰胺和二季戊四醇 (碳化)或膨脹石墨的混合物。膨脹石墨通過石墨與發(fā)煙硝酸或濃硫酸的反應(yīng)通過在石墨 的間隙平面中嵌入N0 x或 SO x而制備。在熱作用下膨脹石墨膨脹并且在材料表面上形成膨 脹層。
[0007] 然而阻燃劑的最大體積份額為鋁或鎂的無機金屬氫氧化物。然而同樣以濃縮相產(chǎn) 生作用的鋁或鎂的無機金屬氫氧化物不能形成保護層。其作用在于其通過釋放水從而吸熱 分解。因此造成燃燒氣體的稀釋和聚合物的冷卻。在此,八1(0!1) 3在230°0以751^/111〇1的 能量消耗分解,而18(0!1) 2僅在340°C以81kJ/mol的能量消耗分解。然而,需要40 - 60質(zhì) 量%的所述無機添加劑從而幾乎有效地進行阻燃。
[0008] DE 3813252描述了熱膨脹的阻燃物料,所述阻燃物料包含膨脹石墨并且將水性乳 膠分散體用于其制備。然而,用這樣的分散體涂布織物平面結(jié)構(gòu)造成更長的空間和能量密 集的干燥時間并且造成待涂布平面結(jié)構(gòu)的重量的顯著升高,以及缺少關(guān)于原料可回收性的 "壽命終止"選擇的缺點。
[0009] EP 0752458中描述了用于基本上由可燃纖維制備的織物平面結(jié)構(gòu)的阻燃整理的 方法,其中將膨脹石墨以離散粘著簇絨的形式施涂在平面結(jié)構(gòu)的至少一個表面上(注:背 涂層)。除了阻燃性的升高和火焰蔓延的劇烈延遲和同時在火災(zāi)情況下煙氣密度的降低之 夕卜,阻燃整理還應(yīng)當(dāng)造成平面結(jié)構(gòu)僅少量的重量升高。發(fā)明人當(dāng)然清楚地意識到,混合物在 其制劑狀態(tài)下的可應(yīng)用性不起作用,因此在工藝技術(shù)使用中分離各個組分(粘結(jié)劑、阻燃 劑)。此外,阻燃劑在高粘度聚合物體系中的分散太差而無法實現(xiàn)均勻的阻燃作用。所述方 法的特征在于,用液體粘結(jié)劑噴灑平面結(jié)構(gòu)的表面,然后將具有阻燃作用的膨脹石墨簇絨 鋪撒在經(jīng)噴灑的表面上,最后重新用液體粘結(jié)劑噴灑經(jīng)植絨的表面。還描述了可以以分散 體或懸浮體的形式將膨脹石墨施涂在表面上。所述方法的缺點在于阻燃劑及其組分的耗費 的逐步施涂,這造成升高的過程復(fù)雜性。還描述了使用分散體或懸浮劑,這需要干燥織物平 面結(jié)構(gòu)并且因此降低了生產(chǎn)速度。
[0010] 使用基于聚合物的熱熔體粘合劑物料總體上經(jīng)受所述粘結(jié)劑的聚合物組分的過 高的粘度,因此附加通常進一步升高粘度的阻燃劑和其它添加劑嚴重阻礙了可加工性。然 而使用低粘度蠟狀聚烯烴作為粘結(jié)劑在火災(zāi)情況下導(dǎo)致新的問題,即所謂的和特別是對于 蠟而言典型的"燭芯效應(yīng)",其中低粘度聚烯烴蠟在火災(zāi)情況下通過毛細管力被吸入紡織纖 維。當(dāng)聚烯烴蠟僅具有簡單的阻燃整理時,也可以出現(xiàn)所述燭芯效應(yīng),因為在火災(zāi)情況下燭 芯效應(yīng)通常造成聚烯烴蠟和阻燃劑的分離。這種蠟與化學(xué)上相近的聚合物的不同之處特別 在于其低的分子量和與其相關(guān)的低的熔體粘度。不同于塑料,聚烯烴蠟在本文中被理解為 在170°C的熔體粘度低于40, OOOmPa · s的聚烯烴。相比于聚烯烴賭,類似聚合物在更高的 溫度下熔化并且具有顯著更高的粘度。這樣的具有更高熔點和熔體粘度的粘結(jié)劑需要更高 的加工溫度或溶劑的使用。在極端情況下,在以熔體形式應(yīng)用阻燃混合物時,更高的加工溫 度已經(jīng)造成膨脹石墨的過早發(fā)泡。
[0011] 本發(fā)明的目的在于,消除已知的阻燃物料中出現(xiàn)的缺點并且開發(fā)一種體系,所述 體系不基于分散體、懸浮體或溶液,而是在沒有溶劑/分散劑/懸浮劑的情況下管理并且是 "即用的",亦即無需其它組分立即可用。本發(fā)明的另一個目的在于,通過使用聚烯烴蠟作為 熱熔體粘合劑物料的主要組分從而利用優(yōu)點并且避免燭芯效應(yīng)的缺點。
[0012] 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn),基于聚烯烴類均聚物蠟和共聚物蠟并且具有膨脹阻燃劑(例如膨脹石 墨)和物理和/或化學(xué)活性阻燃劑(例如氫氧化鋁)的協(xié)同組合的阻燃整理的熱熔體粘合 劑物料特別適合于滿足難燃要求,因為不存在燭芯效應(yīng)、在燃燒時具有低的煙氣密度、即用 (立即可用),并且可用常規(guī)HMA-涂布裝置施加。
[0013] 同時發(fā)現(xiàn),在根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料中混入導(dǎo)電炭黑不僅改進了織物平 面結(jié)構(gòu)的抗靜電整理,而且對整個熱熔體粘合劑物料的熔體粘度產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用,因此額外 減少了燭芯效應(yīng)。此外已發(fā)現(xiàn),由于其相比于具有更高摩爾質(zhì)量的化學(xué)上相近的聚合物的 更低的熔化溫度,具有基于聚烯烴類均聚物蠟和共聚物蠟(特別是在茂金屬蠟的情況下) 的粘結(jié)劑的織物平面結(jié)構(gòu)可以通過基于溶劑的回收方法更簡單以及更全面地分離,并且特 別適合于從中以純凈形式重新獲得材料組分(阻燃體系和聚烯烴蠟)。根據(jù)本發(fā)明的熱熔 體粘合劑物料還適合用于具有封閉表面的平面結(jié)構(gòu)(例如薄膜和層壓體)以及用于開放表 面(例如地毯背面、織物和通常是織物平面結(jié)構(gòu))。由于配制劑的均勻混合,可以在各個襯 底上形成極薄的封閉層,所述極薄的封閉層相比于常規(guī)涂層造成材料的明顯重量節(jié)約。因 此根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料滿足飛機地毯的苛刻的消防安全標準,特別是煙氣密度 (ABD0031/BMS 7238/39)、易燃性(FAR 25. 853)、表面電阻和容積電阻(TN ESK/021/99、DIN 54345-1),并且具有極好的尺寸穩(wěn)定性和在300和400g之間的施涂重量,相比于常規(guī)的用 乳膠涂布的飛機地毯這對應(yīng)于300至500g/m 2的重量節(jié)約。
[0014] 本發(fā)明的主題因此為所謂的"即用"(立即可用)的阻燃整理的熱熔體粘合劑物 料,其包含
[0015] a) 20至70重量%的由一種或多種C3-C18-Ci -烯烴以及任選的乙烯形成的一種或 多種聚烯烴蠟
[0016] b) 9至40重量%的膨脹石墨,
[0017] c) 5至30重量%的其它阻燃劑
[0018] d)0至15重量%的具有抗靜電作用的助劑
[0019] e)0至12重量%的一種或多種樹脂
[0020] f)0至40重量%的一種或多種無定形、無規(guī)立構(gòu)的聚-α -烯烴(APAO)。
[0021] 優(yōu)選地,所述熱熔體粘合劑物料包含
[0022] a)40至70重量%的由一種或多種C3-C18-Ci -烯烴以及任選的乙烯形成的一種或 多種聚烯烴蠟
[0023] b) 9至30重量%的膨脹石墨,
[0024] c) 5至30重量%的其它阻燃劑
[0025] d) 5至15重量%的具有抗靜電作用的助劑
[0026] e)0至12重量%的一種或多種樹脂。
[0027] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的聚烯烴蠟包含基于乙烯或丙烯的均聚物以及基于聚丙烯和 0. 1至30重量%的乙烯和/或0. 1至50重量%的支化或非支化的C4-C2tl-CX -烯烴的共聚 物。所述聚烯烴蠟可以以已知的方式通過聚合(例如根據(jù)插入機理)借助于齊格勒催化 劑或茂金屬催化劑、通過自由基高壓方法或通過塑料類聚烯烴的熱分解制備。相應(yīng)的制備 方法例如描述于 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,2000,Waxes,以及 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,2006,Metallocenes 中。根據(jù)本發(fā) 明還包括基于乙烯-共-乙酸乙烯酯的共聚物以及無定形聚α烯烴(APAO)。根據(jù)本發(fā)明 優(yōu)選的是用茂金屬催化劑制備的聚烯烴蠟。出人意料地發(fā)現(xiàn),相比于例如來自齊格勒方法 或來自自由基高壓方法(為此也參見2012DE101)的蠟,基于茂金屬的聚烯烴蠟更好地結(jié)合 了與使用相關(guān)的標準(有限的熔化范圍、低粘度、粘附和內(nèi)聚力、可回收性)。
[0028] 優(yōu)選地,聚烯烴蠟具有在500和25, OOOg/mol之間的數(shù)均分子量Mn和在1,000和 40, 000g/m〇l之間的重均分子量Mw,以及小于5,優(yōu)選小于2. 5,特別優(yōu)選小于1. 8的多分散 性化/^^。通過凝膠滲透色譜法測定分子量。
[0029] 優(yōu)選地,聚烯烴蠟的特征在于在40°C和160°C之間,優(yōu)選在80°C和140°C之間的滴 點或環(huán)/球軟化點,以及在170°C測量的至多40, OOOmPa. s,優(yōu)選至多20, OOOmPa. s的熔體 粘度。根據(jù)DIN 53019采用旋轉(zhuǎn)粘度計測定熔體粘度,根據(jù)ASTM D3104測定環(huán)/球軟化點。
[0030] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料始終包含膨脹石墨和一種或 多種其它阻燃劑的協(xié)同組合。如下協(xié)同混合比例被證明是膨脹石墨與其它阻燃劑(組合) 的具有阻燃作用的質(zhì)量比:25%至75%的膨脹石墨比75%至25%的協(xié)同劑,優(yōu)選50%至 66. 6 %的膨脹石墨比50 %至33. 3 %的協(xié)同劑,特別優(yōu)選50 %至60 %的膨脹石墨比50 %至 40 %的協(xié)同劑。
[0031] 膨脹石墨在工業(yè)上通過用硫酸或硝酸氧化石墨而制備。膨脹石墨的相應(yīng)的制備方 法和特征例如描述于 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 6 卷,2002, Industrial Carbons。作為膨脹石墨的協(xié)同劑,可以考慮選自齒代阻燃劑、(有機)磷基 阻燃劑、含氮阻燃劑和/或選自無機阻燃劑的各種阻燃劑。典型的阻燃劑和化學(xué)阻燃類 別例如描述于 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 5 卷,2000,F(xiàn)lame Retardants 以及 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 5 卷,2000, Plastics,Additives,第 6 章。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選地,使用膨脹石墨與磷基阻燃劑(例如二乙基鋁酸膦、二乙基鋅 酸膦和/或多磷酸銨)與任選的其它協(xié)同劑(例如聚哌嗪嗎啉衍生物)的組合作為具有阻 燃作用的組合。特別優(yōu)選地,使用膨脹石墨與無機阻燃劑(例如氫氧化鋁或氫氧化鎂或硼 酸鋅)的組合。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明還優(yōu)選膨脹石墨與NOR-HALS化合物的組合作為具有阻燃作用的組 合。NOR-HALS化合物(例如Hostavin NO"W?,Clariant ;Flamestab NOR 116?,BASF, 等)為空間位阻烷氧基胺,其常規(guī)應(yīng)用領(lǐng)域為光穩(wěn)定劑領(lǐng)域。
[0034] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料任選包括使用具有抗靜 電作用的助劑。在織物中使用抗靜電劑和用于減少靜電荷的其它助劑是公知的并且 描述于 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 5 卷,2011, Textile Auxiliaries,8. Auxiliaries for Technical Textiles,第 176 頁。典型地,在織物中使用 例如表面活性劑(例如季銨化合物)、鹽和炭黑分散體作為抗靜電劑。偶爾也可以使用金屬 粉末和細金屬絲。優(yōu)選地,可以使用上述助劑用于根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的抗靜 電整理。特別優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料中可以使用導(dǎo)電炭黑作為抗靜電 劑,因為其令人驚訝地額外抵抗聚烯烴蠟的"燭芯效應(yīng)"。根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料 以在0至15重量%之間的份額包含具有抗靜電作用的助劑。
[0035] 作為粘合劑樹脂合適的例如為合成或改性的萜烯樹脂、完全或部分氫化的松香樹 月旨、脂族烴類樹脂以及氫化的和/或以其它方式改性的脂族、脂族-芳族或芳族烴類樹脂。 根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑混合物以在〇至12重量%之間的份額包含樹脂。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料的其它可能的成分為非極性或極性 聚合物例如乙烯-乙酸乙烯酯-共聚物、無規(guī)立構(gòu)的聚-α -烯烴(APAO)、聚異丁烯、苯乙 稀-丁二稀-苯乙?。⊿BS)、苯乙稀-乙稀-丁二稀-苯乙?。⊿EBS)、苯乙稀-異戊二稀-丁 二烯-苯乙烯(SIBS)或苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯-嵌段聚合物(SIS),對于特別高負荷 的粘合還有聚酰胺或聚醚。無規(guī)立構(gòu)的聚-α-烯烴(APAO)的特征在于主要是無定形熔體 特征,這表現(xiàn)為小于30% (根據(jù)DSC(差示掃描量熱法)測定)的結(jié)晶度或小于50J/g的熔 化焓。根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的所述成分可以以在〇至40重量%之間的份額存 在。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料可以額外包含填料(例如碳酸鈣)或助劑例如增 塑劑(例如烴油)、顏料、抗氧化劑和其它蠟。其它蠟可以為天然的任選精煉的產(chǎn)物,例如微 晶或粗晶石蠟或塊狀石蠟以及合成蠟例如費托蠟。
[0038] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的特征在于在40和160°C之間,優(yōu)選在 80和160°C之間的滴點或環(huán)/球軟化點和在170°C下測量的在5, 000和120, OOOmPa. s之 間,優(yōu)選在5, 000和80, OOOmPa. s之間,特別優(yōu)選在10, 000和70, OOOmPa. s之間的熔體粘 度。根據(jù)DIN53019使用旋轉(zhuǎn)粘度計測定熔體粘度,和根據(jù)ASTM D3104測定環(huán)/球軟化點。
[0039] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料被用作熔體粘合劑用于粘合織物平面結(jié) 構(gòu)(例如粘合織物平面,固定松散的織造織物,植絨物品的背涂層、地毯等)。優(yōu)選地,根據(jù) 本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料作為熔體粘合劑用于背面涂層或用于粘合或固定特別是輕質(zhì) 結(jié)構(gòu)(例如機動車內(nèi)飾、電動車內(nèi)飾、飛機內(nèi)飾等)中的織物(例如地毯、頂板氈、座椅套 等)。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料作為熔體粘合劑用于背涂層或用于粘合、特 別是例如公共建筑(特別是飛機場、電影院、劇院、學(xué)校等)中的具有升高的消防安全規(guī)定 (例如難燃、低的煙氣密度)的織物、織物復(fù)合物、織物平面結(jié)構(gòu)(織造織物、植絨物品等) 的背涂層或固定。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料作為熔體粘合劑用于電加熱的 織物平面結(jié)構(gòu)(例如電加熱的人工草皮、電加熱的地毯、電加熱的壁紙等)的背涂層。優(yōu)選 地,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料作為熔體粘合劑用于粘合電加熱的織物復(fù)合物(例如 電加熱的摩托車服、滑雪服、滑雪靴等)。
[0040] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料作為立即可用的、無溶劑復(fù)合物("即 用")使用。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料在100-180°C之間,特別優(yōu)選在 120-170°C之間,特別優(yōu)選在140-160°C之間施涂(通過例如噴涂、刮涂、澆涂、鑄軋等)。 [0041] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的施涂重量為25至2000g/m2之間,特別 優(yōu)選在100至lOOOg/m 2之間,特別優(yōu)選在300-400g/m2之間。
[0042] 優(yōu)選地,使用根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料作為織物平面結(jié)構(gòu)或織物復(fù)合物的 固定層或背涂層造成所述織物平面結(jié)構(gòu)或織物復(fù)合物具有小于IO8 Ω,優(yōu)選小于107Ω,特 別優(yōu)選小于1〇6Ω的表面電阻以及容積電阻。
[0043] 在最簡單的情況下,織物平面結(jié)構(gòu)的典型構(gòu)造由織造的紡織纖維(織造織物)或 非織造的紡織纖維(非織造織物)或植絨物品(包括襯底)和用于固定紡織纖維或長絲 的物質(zhì)或配制劑組成。在最寬泛的意義上,織物平面復(fù)合物在此被理解為彼此固定的織物 平面。根據(jù)本發(fā)明,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料承擔(dān)固定的任務(wù)。用于織物、非織造織 物和植絨物品的長絲和纖維的典型材料在此可以為天然纖維(例如羊毛、棉、亞麻、劍麻纖 維、椰子纖維、纖維素纖維等)或來自LLDPE、LDPE、PP、聚酯(例如PET、PBT)或聚酰胺(例如 PA6、PA66、PA6. 10)或聚丙烯腈組成的合成纖維或其混合物。此外,上述纖維材料可以額外 包含不可燃纖維例如碳纖維、芳綸纖維和/或玻璃纖維。用于植絨物品的襯底的典型材料 為例如聚乙烯、聚丙烯和聚酯。根據(jù)本發(fā)明,背粘合層或粘合層由根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合 劑物料組成。在阻燃織物的領(lǐng)域中,紡織纖維的表面或內(nèi)部的其它阻燃助劑同樣起著重要 作用。紡織纖維的典型的具有阻燃作用的整理的實例尤其參見Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,Wiley,2000, Flame Retardants for Textiles。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明,由于聚烯烴均聚物蠟和共聚物蠟相比于具有更高分子量的化學(xué)上相 近的聚合物的低的溶解溫度,熱熔體粘合劑物料可以更簡單以及更全面地分離,因此特別 適合于作為整個織物平面復(fù)合物的"壽命終止"選擇通過基于溶劑的分離方法以純凈形式 重新獲得所使用的材料組分,特別是聚烯烴蠟。合適的基于溶劑的分離方法(選擇性溶解、 選擇性溶脹)充分描述于2012DE101以及DE-A-102005026451中。優(yōu)選的是使用基于溶劑 的分離方法從而回收織物平面復(fù)合物以及地板覆面構(gòu)造(例如植絨物品,例如人工草皮、 地毯和織造地毯、紡織壁紙等),用于在材料方面分離紡織纖維、阻燃添加劑組合(例如ATH 連同膨脹石墨)以及特別優(yōu)選聚烯烴蠟。優(yōu)選地,低于l〇〇°C采用合適的溶劑(例如甲苯) 使聚烯烴蠟以純凈形式從剩余織物平面復(fù)合物中溶出。當(dāng)與其它材料組分的交叉污染不超 過5重量%,優(yōu)選不超過2重量%,特別優(yōu)選不超過0. 5重量%時,和因此機械性能(例如 抗拉強度、斷裂伸長、彈性模量等)相比于在回收之前的原始變化不大于10%,優(yōu)選不大于 5%時,所述材料組分(尤其是聚烯烴蠟)則被視為是純凈形式的。根據(jù)本發(fā)明在織物平面 復(fù)合物或地板覆面構(gòu)造上使用基于溶劑的分離方法的前提在于,至少一種材料組分,優(yōu)選 用于背面粘合所使用的聚烯烴蠟可溶并且具有阻燃作用的添加劑組合本身不可溶。 實施例:
[0045] 如下實施例更詳細地解釋本發(fā)明然而不將本發(fā)明限制為具體給出的實施方案。當(dāng) 沒有其它說明時,百分比數(shù)據(jù)被理解為重量百分比。
[0046] 測試根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料作為地毯背涂層的不同實施方案,目的是實 現(xiàn)飛機地毯的消防安全標準。
[0047] 熱熔體粘合劑物料的施涂重量分別為350g/m2。
[0048] 根據(jù)DIN 54345-1測定表面電阻以及容積電阻。
[0049] 根據(jù)ABD 0031測定燃燒性質(zhì)和煙氣密度。
[0050] 在170°C根據(jù)DIN 53019采用旋轉(zhuǎn)粘度計測定所使用的聚烯烴蠟和復(fù)合物的熔體 粘度。
[0051] 根據(jù)ASTM D3104測定環(huán)/球軟化點。
[0052] 通過凝膠滲透色譜法在135°C的溫度于1,2-二氯苯中相對于相應(yīng)的PP-或PE-標 樣確定重均分子量M w和數(shù)均分子量M n。
[0053] 通過借助于同向旋轉(zhuǎn)的16mm雙螺桿擠出機在130°C下擠出進行立即可用的熱熔 體粘合劑物料的制備。在基于聚乙稀(Hostalen GA7260G)的復(fù)合物的情況下,在160°C進 行制備。
[0054] 借助熱輥在160°C進行地毯原料的涂布。
[0055] 基于聚乙烯(Hostalen GA7260G)的相應(yīng)的阻燃混合物粘度過高而無法施加在地 毯上。
[0056] >170°C的更高的加工溫度造成膨脹石墨的過早發(fā)泡。
[0057]
【權(quán)利要求】
1. 阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其包含如下組分: a) 20至70重量%的由一種或多種C3-C18-a -烯烴以及任選的乙烯形成的一種或多種 聚烯烴蠟 b) 9至30重量%的膨脹石墨, c) 5至30重量%的其它阻燃劑 d) 0至15重量%的具有抗靜電作用的助劑 e) 〇至12重量%的一種或多種樹脂 f) 0至40重量%的一種或多種無定形、無規(guī)立構(gòu)的聚-a -烯烴(APAO)。
2. 阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其包含如下組分: a) 40至70重量%的由一種或多種C3-C18_ a -烯烴以及任選的乙烯形成的一種或多種 聚烯烴蠟 b) 9至30重量%的膨脹石墨, c) 5至30重量%的其它阻燃劑 d) 0至15重量%的具有抗靜電作用的助劑 e) 〇至12重量%的一種或多種樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,所述一種或 多種所包含的聚烯烴蠟為一種或多種基于乙烯或丙烯的均聚物或一種或多種由丙烯和〇. 1 至30重量%的乙烯和/或0. 1至50重量%的至少一種支化或非支化的C4-C2(l a -烯烴形 成的共聚物。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在 于,所述一種或多種所包含的聚烯烴蠟具有在40°C和160°C之間,優(yōu)選在80°C和140°C之間 的環(huán)/球軟化點和在170°C下測得的至多40, OOOmPa. s,優(yōu)選至多20, OOOmPa. s的熔體粘 度。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在 于,所述聚烯烴蠟具有在1,〇〇〇和40, 000g/mol之間的重均分子量Mw和在500和25000g/ mol之間的數(shù)均分子量Mn,和Mw/Mn〈5,優(yōu)選〈2. 5,特別優(yōu)選〈1. 8。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在 于,所述聚烯烴蠟借助于茂金屬催化劑制備。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其始終以 1:3至3:1,優(yōu)選1:1至2:1,特別優(yōu)選1:1至3:2的膨脹石墨比阻燃劑(組合)的組合包含 由膨脹石墨和一種或多種其它阻燃劑的協(xié)同組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1、2和7所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其包含選 自鹵代阻燃劑和/或N基阻燃劑的一種或多種,優(yōu)選選自有機磷基阻燃劑的一種或多種,特 別優(yōu)選選自無機阻燃劑的一種或多種作為其它阻燃劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、7和8所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其包含 N0R-HALS-化合物(空間位阻烷氧基胺)作為阻燃劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其包含選 自導(dǎo)電性抗靜電劑,特別是選自導(dǎo)電炭黑、金屬粉末、金屬絲、金屬線以及非導(dǎo)電性抗靜電 劑或季銨化合物的具有抗靜電作用的助劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其可以包 含例如松香樹脂及其衍生物或烴類樹脂作為樹脂。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,其包含至多40 重量%的一種或多種無定形、無規(guī)立構(gòu)的聚-a -烯烴,所述聚-a -烯烴主要具有無定形熔 體性質(zhì)和根據(jù)DSC(差示掃描量熱法)測定的小于30%的結(jié)晶度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,所述熔 體粘合劑物料具有在40和160°C之間,優(yōu)選在80和160°C之間的環(huán)/球軟化點和在170°C 下測量的在5, 000和120, OOOmPa. s之間,優(yōu)選在5, 000和80, OOOmPa. s之間,特別優(yōu)選在 10, 000和70, OOOmPa. s之間的熔體粘度。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料作為熔體 粘合劑的用途。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途, 其特征在于,其作為成品混合物("即用的")以100至180°C之間,優(yōu)選在120至170°C之 間,特別優(yōu)選在140至160°C之間的熔體進行施涂而不使用溶劑。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途, 其作為用于織物平面結(jié)構(gòu)的背涂層的熔體粘合劑。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途, 其作為用于電加熱的織物平面結(jié)構(gòu)的背涂層的熔體粘合劑。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途, 其作為用于粘合電加熱的織物復(fù)合物的熔體粘合劑。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途, 其特征在于,在織物平面結(jié)構(gòu)的整理之后,其具有小于101° D,優(yōu)選小于108 D,特別優(yōu)選小 于1〇6〇的表面電阻以及容積電阻。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途,其特征在于,所 述熱熔體粘合劑物料的施涂重量在25至2000g/m2之間,優(yōu)選在100-1000g/m2之間,特別優(yōu) 選在300-400g/m2之間。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途,其用于織物平面 結(jié)構(gòu)的整理,其特征在于,所述平面結(jié)構(gòu)的纖維由羊毛纖維、棉纖維、亞麻纖維、劍麻纖維、 椰子纖維和/或纖維素纖維組成或由可燃合成纖維[例如LDPE、LLDPE、PP、聚酯(例如PET 或PET)或由聚酰胺(例如PA6、PA66、PA6. 10)]或聚丙烯腈或其混合物組成并且任選地包 含阻燃整理。
22. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途, 其特征在于,所述纖維還包含一定份額的不可燃纖維,例如碳纖維、芳綸纖維和/或玻璃纖 維。
23. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料的用途, 其特征在于,根據(jù)本發(fā)明的熱熔體粘合劑物料包含其它填料如碳酸鈣,或助劑如蠟、樹脂、 增塑劑、顏料和抗氧化劑等。
24. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項或多項所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在 于,所述聚烯烴蠟通過合適的溶劑基分離方法(選擇性溶解、選擇性溶脹)在低于l〇〇°C的 溫度采用例如甲苯或二甲苯以純凈形式與阻燃整理的熱熔體粘合劑物料的其它成分以及 用其整理的織物平面結(jié)構(gòu)的組分分離。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的阻燃整理的熱熔體粘合劑物料,其特征在于,以純凈形式 回收的聚烯烴蠟與其原始的材料機械性能偏離不大于15%,優(yōu)選不大于5%。
【文檔編號】C09J123/14GK104487532SQ201380039515
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月16日
【發(fā)明者】T·赫里希, C·施泰布, A·朗 申請人:科萊恩金融(Bvi)有限公司