МАТЕРИАЛ ОСНОВАНИЯ ДЛЯ ВИНИЛОВОГО НАПОЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2018 года по МПК B32B5/08 B32B5/26 D06N3/06 D04H1/4382 D06N7/00 

Описание

Изобретение относится к материалам основания, включающим в себя нетканый слой, содержащий термопластиковые волокна, причем, материалы основания должны быть импрегнированны термопластиковой матрицей, такой как, например, битум или PVC (поливинилхлорид), с возможностью изготовить конечный композиционный продукт, такой как композиционный продукт для кровельного материала, напольного материала или коврового материала. Изобретение также относится к композиционным продуктам, таким как упругие виниловые напольные покрытия, или к другим композиционным продуктам для напольных материалов, кровельных материалов или ковровых материалов, содержащим упомянутый материал основания и термопластиковую матрицу, импрегнированную в упомянутый материал основания.

В качестве примера таких композиционных продуктов, упругое виниловое напольное покрытие изготавливают путем нанесения нескольких слоев на основе PVC, где каждый слой PVC имеет свою собственную функцию.

Материал основания импрегнируют слоем PVC-пластизоля, который превращается в гель при повышенной температуре, как правило, в диапазоне от 140°С до 170°С, например, в то время, когда импрегнированный материал основания приводят в соприкосновение с поверхностью горячего (металлического) валка. Впоследствии, на превращенный в гель импрегнированный слой наносят в виде покрытия вспенивающийся слой PVC-пластизоля, содержащий пенообразующий агент, который впоследствии также превращается в гель при повышенной температуре.

Желательные чернильные рисунки наносят на превращенный в гель вспенивающийся слой с помощью печатающих модулей. Поверх этого печатного слоя наносят слой светлого, прозрачного PVC-пластизоля в качестве слоя износа, который вновь превращают в гель при повышенной температуре. С нижней стороны, как правило, наносят защитный слой вспениваемого PVC-пластизоля, содержащий относительно большое количество пенообразующего агента. Пенообразующие агенты в PVC-пластизоле вспенивающегося слоя и защитного слоя подвергают активации на стадии отверждения при температуре выше температур превращения в гель, как правило, в диапазоне от 170°С до 230°С, с тем, чтобы вспенить и отвердить PVC во вспенивающемся слое и PVC в защитном слое для того, чтобы получить упругое виниловое напольное покрытие.

Упругое виниловое напольное покрытие, содержащее нетканое основание, состоящее из термопластиковых волокон, известно, например, из патента Франции FR2013722 A1 и из международной публикации WO2005/118947 A1. Такое нетканое основание, состоящее из термопластиковых волокон, обеспечивает упругому виниловому напольному покрытию более хорошие сопротивление раздиру и эластичность в сравнении с основаниями на основе нетермопластиковых волокон.

Патент Франции FR2013722 А1 раскрывает нетканый мат, выполненный из нейлоновых (полиамидных) филаментных нитей, с винилхлоридным покрывающим слоем, который можно использовать в качестве напольного покрытия. Нетканый мат является связанным водородными связями в точках пересечения филаментных нитей.

Международная публикация WO2005/118947 A1 раскрывает нетканое основание, где нетканый материал изготавливают из различных полимеров, и нетканое основание термически скрепляют полимером, поступающим в форме филаментных нитей, содержащихся в нетканом основании.

Международная публикация WO 01/09421 A2 раскрывает основание для рулонных кровельных материалов (рубероид, толь), для настенных и напольных покрытий, содержащее нетканый материал из штапельного стекловолокна, предварительно уплотненный связующим, и нетканый материал из синтетических волокон, которые связаны посредством гидросцепления. Основание может содержать упрочняющий элемент в форме сетчатого холста, где нити имею линейную плотность приблизительно 20-150 текс.

Однако, было отмечено, что упругие виниловые напольные покрытия, включающие в себя нетканое основание, состоящее из термопластиковых волокон, могут давать морщины во время обработки в процессе изготовления упругого винилового напольного покрытия, морщины, простирающиеся, главным образом, в машинном направлении упругого винилового напольного покрытия, что приводит к низкому качеству упругого винилового напольного покрытия или даже к бракованному продукту, то есть, к отходам, в зависимости от количества и величины морщин.

Было обнаружено, что основание для упругого винилового напольного покрытия, содержащее нетканый слой из волокон, включающий в себя термопластиковые волокна, и сетчатый холст, состоящий из широко доступной для приобретения стеклянной пряжи, имеющей линейную плотность либо 34 текс, либо 68 текс, как для основной нити, так и для уточной нити, снижает или даже полностью исключает образование морщин, идущих в машинном направлении в упругом виниловом напольном покрытии. Единица текс определяет тонину волокон как массу в граммах на длину 1000 метров.

Однако, было отмечено, что такой сетчатый холст, состоящий из широко доступной стеклянной пряжи линейной плотности 34 текс или 68 текс, может обуславливать возникновение неровностей поверхности в конечном упругом виниловом напольном покрытии и/или может вызывать появление ошибок печати в желаемых чернильных рисунках, нанесенных на превращенный в гель вспенивающийся слой. Несмотря на отсутствие привязки к теории, полагают, что возникновение неровностей поверхности и/или ошибок печати в упругом виниловом напольном покрытии обуславливается продольным изгибом уточных нитей сетчатого холста, то есть, изгибанием и перекруткой петель уточных нитей, в результате напряжения при сжатии, возникающего, когда нетканый слой волокон усаживается или сокращается в размере в поперечном направлении относительно машинного направления.

Сохраняется потребность в материале основания, содержащем нетканый слой, включающий в себя термопластиковые волокна, который позволит устранить, или, по меньшей мере, снизить, проблемы, которые обуславливаются материалами основания известного уровня техники.

Задачей изобретения является обеспечение материала основания для упругого винилового напольного покрытия, содержащего нетканый слой, включающий в себя термопластиковые волокна, который предотвращает образование морщин в упругом виниловом напольном покрытии, и, который предотвращает возникновение неровностей поверхности и/или ошибок печати в упругом виниловом напольном покрытии.

Задача изобретения решается с помощью материала основания в соответствии с пунктом 1 Формулы изобретения.

Хотя нити пряжи, имеющие более низкую линейную плотность, как предполагается, являются менее жесткими в сравнении с нитями пряжи, имеющими более высокую линейную плотность, и, как ожидается, следовательно, являются менее стойкими по отношению к действию напряжений при сжатии, неожиданно было обнаружено, что материал основания, содержащий один или более нетканый(-ых) слой(-ев) волокон, где каждый из нетканых слоев волокон состоит из термопластиковых волокон, по меньшей мере, на 50% масс. относительно общей массы волокон в соответственном нетканом слое волокон, и сетчатый холст, содержащий уточные нити стеклянной пряжи, имеющие линейную плотность 28 текс или менее, или уточные нити высокомодульной полиэфирной пряжи, имеющие линейную плотность 50 текс или менее, предотвращает, или, по меньшей мере, значительно снижает, образование ошибок печати и/или неровностей поверхности в упругом виниловом напольном покрытии.

В некотором варианте осуществления, сетчатый холст содержит уточные нити высокомодульной пряжи, такие как, например, нити стеклянной пряжи или нити высокомодульной полиэфирной пряжи. Все уточные нити пряжи в сетчатом холсте могут представлять собой нити высокомодульной пряжи. Предпочтительно, уточная пряжа представляет собой пряжу из неорганических волокон, более предпочтительно стеклянную пряжу, имеющую линейную плотность 28 текс или менее, более предпочтительно 20 текс или менее, еще более предпочтительно 15 текс или менее. Альтернативно, уточная пряжа представляет собой пряжу из органических волокон, более предпочтительно высокомодульную полиэфирную пряжу, имеющую линейную плотность 50 текс или менее, более предпочтительно 40 текс или менее, еще более предпочтительно 30 текс или менее.

Уточные высокомодульные пряжи предпочтительно имеют модуль упругости, по меньшей мере, 25 ГПа, предпочтительно, по меньшей мере, 40 ГПа, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 ГПа, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 75 ГПа.

Единица текс определяет тонину волокон, нитей или пряжи как их массу в граммах на длину 1000 метров. С тем, чтобы внести ясность, необходимо отметить, что нить или «пряжа» изготовлена из совокупности нитей, включающей в себя множество филаментных нитей или волокон, где филаментные нити или волокна по отдельности имеют намного меньшую величину тонины в текс, чем пряжа.

По определению, которое хорошо известно специалистам в данной области, уточные нити пряжи идут поперек машинного направления, тогда как основные нити пряжи простираются в машинном направлении.

В одном варианте осуществления, один (или более) нетканый слой волокон и сетчатый холст материала основания могут быть добавлены в конечный композиционный продукт, такой как упругое виниловое напольное покрытие, в ходе процесса изготовления в виде двух (или более) раздельно расположенных слоев, то есть, не соединенных друг с другом, предпочтительно ориентированных плоскопараллельно друг к другу, более предпочтительно непосредственно примыкающих друг к другу, то есть, напрямую соприкасающихся друг с другом, при условии, что в процессе изготовления композиционного продукта растяжение ко всем слоям материала основания прикладывается одновременно.

Материал основания может содержать один или более слоев дополнительных материалов, причем каждый слой дополнительных материалов включает нетканый слой волокон, где нетканый слой волокон содержит термопластиковые волокна, по меньшей мере, на 50% масс. относительно общей массы волокон в нетканом слое волокон, или сетчатый холст, например, для улучшения однородности массы материала основания, для дополнительного снижения усадки и/или сокращения размеров в поперечном направлении относительно машинного направления нетканого слоя волокон, содержащихся в основании.

Общим требованием к материалам основания для композиционных продуктов, таких как упругие виниловые напольные покрытия, является достаточная ровность поверхности, то есть, достаточно равномерная толщина по поверхности материала основания, необходимая для равномерного нанесения импрегнирующего слоя по всей ширине материала основания. Кроме того, необходима достаточная структурная рыхлость для равномерного проникновения термопластиковой матрицы сквозь материал основания с тем, чтобы получить достаточную адгезию пластизоля к материалу основания, и с тем, чтобы получить достаточную прочность при отслаивании между верхними слоями и вспененным защитным слоем. С другой стороны, материал основания должен показывать достаточно плотную поверхность, то есть, достаточную степень покрытия волокнами, во избежание проваливания термопластиковой матрицы через материал основания.

Предпочтительно, нетканый слой волокон и сетчатый холст, и необязательные слои дополнительных материалов обеспечивают в виде единого, интегрированного материала основания, где сетчатый холст и нетканый слой волокон (и необязательные слои дополнительных материалов) соединены друг с другом с образованием интегрированного материала основания. Соединение сетчатого холста и нетканого слоя волокон друг с другом может быть осуществлено любым известным подходящим способом, таким как, например, способ с использованием адгезива, такого как клей и/или термоплавкий клей, или способ термического скрепления, как например, скрепление горячим воздухом или каландрование, и/или механические способы скрепления, как например, перевязывание, механическое прошивание иглой и/или жидкостное сцепление, например, гидросцепление. Термин «соединенный с», как следует понимать, включает также ту ситуацию, где сетчатый холст помещают между (вкладывают между) двумя неткаными слоями волокон, где нетканые слои волокон скрепляются друг с другом через ячейки просвета в сетчатом холсте любым подходящим способом, тем самым интегрируя основные и уточные нити пряжи сетчатого холста в материал основания в результате инкапсуляции волокнами двух нетканых слоев волокон, скрепленных друг с другом.

В некотором варианте осуществления, сетчатый холст, входящий в состав материала основания, содержит основные нити высокомодульной пряжи, идущие в машинном направлении, такие как, например, нити стеклянной пряжи или нити высокомодульной полиэфирной пряжи. Предпочтительно, сетчатый холст содержит стеклянную пряжу в качестве основных нитей. Предпочтительно все основные нити пряжи в сетчатом холсте представляют собой нити высокомодульной пряжи, более предпочтительно все основные нити пряжи в сетчатом холсте представляют собой нити стеклянной пряжи. Основные нити высокомодульной пряжи предпочтительно имеют модуль упругости, по меньшей мере, 25 ГПа, предпочтительно, по меньшей мере, 40 ГПа, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 ГПа, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 75 ГПа, с тем, чтобы снизить сокращение размеров в поперечном направлении относительно машинного направления нетканого слоя волокон.

Предпочтительно, модуль упругости сетчатого холста в машинном направлении составляет, по меньшей мере, 20 Н/5 см, что может быть достигнуто в результате подбора типа и количества высокомодульной пряжи, составляющей основные нити пряжи в сетчатом холсте. Модуль упругости определяют как нагрузку при заданном относительном удлинении 2% (LASE 2%) согласно стандарту EN29073-3 (08-1992) при скорости движения зажима 200 мм/мин при температуре 20°С. Предпочтительно, модуль упругости для сетчатого холста в машинном направлении составляет, по меньшей мере, 25 Н/5 см, более предпочтительно, по меньшей мере, 30 Н/5 см.

Предпочтительно, сетчатый холст имеет прочность на разрыв в машинном направлении, по меньшей мере, 50 Н/5 см, более предпочтительно, по меньшей мере, 60 Н/5 см.

Линейная плотность основных нитей пряжи в сетчатом холсте может варьироваться в широком диапазоне, поскольку основные нити пряжи, как правило, не видны в упругом виниловом напольном покрытии, при условии, что натяжение, прикладываемое к материалу основания во время изготовления упругого винилового напольного покрытия не является слишком большим. Предпочтительно, линейная плотность основных нитей пряжи составляет 100 текс или менее, более предпочтительно 50 текс или менее, более предпочтительно 28 текс или менее, еще более предпочтительно 20 текс или менее, наиболее предпочтительно 15 текс или менее, с тем, чтобы предотвратить ситуацию, когда основные нити пряжи будут видны в упругом виниловом напольном покрытии, даже при прикладывании очень высоких величин натяжения во время изготовления, и, чтобы иметь более сбалансированное переплетение (плотность) сетчатого холста.

Предпочтительно, сетчатый холст содержит основные нити пряжи в количестве от 20 до 400 основных нитей пряжи на метр по ширине, более предпочтительно в количестве от 25 до 300 на метр по ширине, еще более предпочтительно в количестве от 50 до 200 на метр по ширине, наиболее предпочтительно в количестве от 75 до 150 на метр по ширине, с тем, чтобы предотвратить образование морщин в упругом виниловом напольном покрытии. При увеличении расстояния между соседними основными нитями пряжи, риск образования морщин, простирающихся в машинном направлении, повышается. Предпочтительно, основные нити пряжи являются расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга.

Основные нити пряжи могут содержать стеклянную пряжу. Стеклянные пряжи могут включать в себя стекло любого типа, такое как Е-, С-, S-, R- или AR-стекло (Щелочеустойчивое стекло). В особенности предпочтительными являются AR- или Е-стекла ввиду их механической прочности.

В некотором варианте осуществления, сетчатый холст содержит уточные нити высокомодульной пряжи, такие как, например, нити стеклянной пряжи или нити высокомодульной полиэфирной пряжи. Все уточные нити пряжи в сетчатом холсте могут представлять собой нити высокомодульной пряжи. Предпочтительно, уточные нити пряжи представляют собой неорганическую пряжу, более предпочтительно стеклянную пряжу. Уточные нити высокомодульной пряжи имеют модуль упругости, по меньшей мере, 25 ГПа, предпочтительно, по меньшей мере, 40 ГПа, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 ГПа, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 75 ГПа.

Предпочтительно, модуль упругости сетчатого холста в поперечном направлении относительно машинного направления составляет, по меньшей мере, 20 Н/5 см, что может быть достигнуто путем подбора типа и количества высокомодульной пряжи, составляющей уточные нити пряжи в сетчатом холсте. Предпочтительно, модуль упругости для сетчатого холста в поперечном направлении относительно машинного направления составляет, по меньшей мере, 25 Н/5 см, более предпочтительно, по меньшей мере, 30 Н/5 см.

Предпочтительно, сетчатый холст имеет прочность на разрыв в поперечном направлении относительно машинного направления, по меньшей мере, 30 Н/5 см, более предпочтительно, по меньшей мере, 40 Н/5 см.

Предпочтительно, сетчатый холст содержит уточные нити пряжи в количестве от 10 до 400 уточных нитей пряжи на метр по длине, более предпочтительно в количестве от 15 до 300 на метр по длине, еще более предпочтительно в количестве от 20 до 200 на метр по длине, наиболее предпочтительно в количестве от 25 до 100 на метр по длине. Предпочтительно, уточные нити пряжи являются расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга.

Уточные нити пряжи могут содержать стеклянную пряжу. Стеклянные пряжи могут включать в себя стекло любого типа, такое как Е-, С-, S-, R- или AR-стекло (Щелочеустойчивое стекло). В особенности предпочтительными являются AR- или Е-стекла ввиду их механической прочности.

Стеклянная пряжа может содержать замасливатель для улучшения операций по обращению с пряжей. Альтернативно или дополнительно, стеклянная пряжа также может быть покрыта полимерным покрытием, таким как эластомер на основе бутадиен-стирольного каучука (SBR) или акриловый полимер.

Уточные нити пряжи сетчатого холста, идущие в поперечном направлении относительно машинного направления, в частности, уточные нити стеклянной пряжи, могут представлять собой одиночные/однокруточные филаментные нити, также известные как монофиламентные нити, имеющие линейную плотность 28 текс или менее, предпочтительно 20 текс или менее, более предпочтительно 15 текс или менее. Монофиламентные нити могут иметь любую форму поперечного сечения, включая круглую, треугольную, многоугольную или прямоугольную, где последняя форма имеет ширину и высоту, где ширина может быть значительно больше, чем высота, то есть, может иметь отношение ширины к высоте, по меньшей мере, 2, предпочтительно, по меньшей мере, 5, более предпочтительно, по меньшей мере, 10, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 25, благодаря чему монофиламентная нить в этом варианте осуществления представляет собой ленту. Предпочтительно, монофиламентные нити имеют круглую форму поперечного сечения.

Альтернативно, уточные нити пряжи сетчатого холста, идущие в поперечном направлении относительно машинного направления могут содержать мультифиламентные (комплексные) нити пряжи, включающие множество отдельно взятых тонких филаментных нитей, где совокупные мультифиламентные нити пряжи имеют линейную плотность 28 текс или менее, предпочтительно 20 текс или менее, более предпочтительно 15 текс или менее. Отдельно взятые тонкие филаментные нити мультифиламентной пряжи могут иметь любую форму поперечного сечения, включая круглую, треугольную, многоугольную или прямоугольную, где последняя форма имеет ширину и высоту, где ширина может быть значительно больше, чем высота, то есть, может иметь отношение ширины к высоте, по меньшей мере, 2, предпочтительно, по меньшей мере, 5, более предпочтительно, по меньшей мере, 10, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 25, благодаря чему монофиламентная нить в этом варианте осуществления представляет собой ленту. Мультифиламентные нити пряжи могут содержать отдельно взятые тонкие филаментные нити, имеющие различную форму поперечного сечения. Предпочтительно, отдельно взятые тонкие филаментные нити мультифиламентных нитей пряжи имеют круглую форму поперечного сечения.

Мультифиламентные нити пряжи, содержащиеся в уточных нитях пряжи сетчатого холста, могут быть скручены. Степень кручения мультифиламентных нитей может варьироваться в широком диапазоне. В некотором варианте осуществления, мультифиламентные нити пряжи содержат, по меньшей мере, 10 кручений на метр длины, более предпочтительно, по меньшей мере, 30 кручений на метр длины, для облегчения операций по обращению с мультифиламентными нитями пряжи во время изготовления сетчатого холста, поскольку снижается риск выступания (высовывания) отдельно взятых тонких филаментных нитей из пучка филаментных нитей, что могло бы нарушить процесс изготовления сетчатого холста. Кручения, присутствующие в мультифиламентной нити пряжи обычно способствуют формированию пучка из отдельно взятых тонких филаментных нитей с приблизительно круглым общим поперечным сечением для мультифиламентной нити пряжи.

Однако, мультифиламентные нити пряжи могут иметь сниженный уровень кручений с обеспечением той ситуации, когда мультифиламентная нить пряжи принимает, главным образом, плоскую ориентацию в сетчатом холсте. Поскольку имеет место только ограниченное число скручиваний, присутствующих в мультифиламентной нити пряжи, то отдельно взятые тонкие филаментные нити имеют больше свободы для распределения в одиночный слой из тонких филаментных нитей, расположенных рядом друг с другом, или в ограниченное число слоев из тонких филаментных нитей, расположенных рядом друг с другом, слоев, расположенных один поверх другого. Мультифиламентные нити пряжи могут содержать, по большей мере, 70 кручений на метр длины, более предпочтительно, по большей мере, 50 кручений на метр длины.

Предпочтительно, мультифиламентные нити пряжи содержат, по большей мере, 70 кручений на метр длины, более предпочтительно, по большей мере, 50 кручений на метр длины, поскольку (слишком) высокая степень кручения повышает внутренние напряжения в скрученных мультифиламентных нитях пряжи без дополнительного улучшения операций по обращению с ними во время изготовления сетчатого холста.

Предпочтительно, отдельно взятые тонкие стеклянные филаментные нити мультифиламентной пряжи имеют диаметр в диапазоне от 3 мкм до 18 мкм, более предпочтительно в диапазоне от 4 мкм до 13 мкм, наиболее предпочтительно в диапазоне от 5 мкм до 7 мкм.

Сетчатый холст может содержать связующее для улучшения операций по обращению с сетчатым холстом и/или для улучшения размерной стабильности и технологических свойств сетчатого холста. Предпочтительно, связующее содержит любые термопластиковые или термоотверждающиеся органические полимеры, сополимеры или любую их смесь, как например, поливиниловый спирт (PVA), полиакрилат, полистиролбутадиен, полиэтилен, поливинил-ацетат, полистиролакрилаты, поливинилакрилат, или PVC-пластизоль.

В рамках объема настоящего изобретения, предполагается, что термин волокна относится как к штапельным волокнам, так и к филаментным нитям. Штапельные волокна представляют собой волокна, которые имеют заданную, относительно короткую длину в диапазоне от 2 до 200 мм. Филаментные нити представляют собой волокна, имеющие длину более 200 мм, предпочтительно более 500 мм, более предпочтительно более 1000 мм. Филаментные нити могут даже быть виртуально бесконечными, например, при получении путем непрерывной экструзии и прядения филаментной нити через прядильное отверстие в фильере.

Волокна нетканого слоя из волокон могут иметь любую форму поперечного сечения, включая круглую, треугольную, многоугольную или прямоугольную, где последняя форма имеет ширину и высоту, где ширина может быть значительно больше, чем высота, то есть, может иметь отношение ширины к высоте, по меньшей мере, 2, предпочтительно, по меньшей мере, 5, более предпочтительно, по меньшей мере, 10, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 25, благодаря чему волокно в этом варианте осуществления представляет собой ленту. Кроме того, упомянутые волокна могут представлять собой однокомпонентные, двухкомпонентные или даже многокомпонентные волокна.

В некотором варианте осуществления, волокна в нетканом слое волокон имеют линейную плотность в диапазоне от 1 до 25 децитекс, предпочтительно в диапазоне от 2 до 20 децитекс, более предпочтительно в диапазоне от 5 до 15 децитекс, наиболее предпочтительно в диапазоне от 5 до 10 децитекс, с тем, чтобы обеспечивать материалу основания технологическую стабильность и однородность массы при одновременном поддерживании структурных ячеек просвета достаточного размера для равномерного проникновения PVC-пластизоля сквозь материал основания. Единица децитекс определяет тонину волокон как их массу в граммах на 10000 метров.

Нетканый слой волокон, содержащийся в материале основания может представлять собой нетканый материал любого типа, такой как, например, нетканые материалы на основе штапельного волокна, произведенные общеизвестными способами, такими как, например, способы с применением кардочесания, влажные способы холстоформирования или суховоздушные способы холстоформирования или любая их комбинация. Нетканый слой волокон также может представлять собой нетканый материал, состоящий из филаментных нитей, произведенный по общеизвестной технологии «спанбонд» (скрепление прядением), где филаментные нити экструдируют из фильеры и потом укладывают на ленту конвейера в форме холста из филаментных нитей, и после этого осуществляют скрепление этого холста с получением нетканого слоя волокон, или с применением двухстадийного способа, где филаментные нити прядут и наматывают на бобины, предпочтительно в форме мультифиламентных нитей пряжи, с последующим проведением стадии размотки пряжи и/или мультифиламентных нитей пряжи с бобин, необязательно с разрыхлением мультифиламентных нитей пряжи на практически отдельно взятые филаментные нити и/или группы филаментных нитей, включающих в себя от 2 до 50 филаментных нитей, предпочтительно от 2 до 25 филаментных нитей, более предпочтительно от 2 до 10 филаментных нитей, и укладывания филаментных нтей и/или групп филаментных нитей на движущуюся ленту конвейера в форме холста из филаментных нитей, и скрепления этого полотна с получением нетканого слоя волокон.

Предпочтительно, волокна в нетканом слое волокон представляют собой филаментные нити с тем, чтобы обеспечивать более высокую прочность при растяжении и/или более высокую прочность на раздир материалу основания и/или упругому виниловому напольному покрытию.

Каждый слой, выбираемый из одного или более нетканых слоев волокон, состоит из термопластиковых волокон, по меньшей мере, на 50% масс. относительно общей массы волокон в соответственном нетканом слое волокон, предпочтительно, по меньшей мере, на 75% масс., более предпочтительно, по меньшей мере, на 90% масс., еще более предпочтительно, по меньшей мере, на 95% масс., наиболее предпочтительно на 100% масс., поскольку увеличение количества термопластиковых волокон в нетканом слое волокон повышает прочность при растяжении, повышает сопротивление раздиру и/или повышает эластичность материала основания и (упругого) винилового напольного покрытия.

В некотором варианте осуществления каждый нетканый слой волокон состоит на 100% масс. из термопластиковых волокон относительно общей массы волокон в нетканом слое волокон.

Термопластичный полимер, из которого состоят термопластиковые волокна в нетканом слое волокон, могут представлять собой термопластичный полимер любого типа, способный выдерживать температуры, обнаруживаемые в процессе изготовления упругого винилового напольного покрытия. Термопластиковые волокна в нетканом слое волокон могут предпочтительно включать сложный полиэфир, такой как, например, полиэтилентерефталат (PET) (на основе либо диметилтерефталата (DMT), либо очищенной терефталевой кислоты (PTA)), полибутилентерефталат (PBT), политриметилентерефталат (PTT), полиэтилен-нафталат (PEN) и/или полимолочная кислота (PLA), полиамид, такой как, например, полиамид-6 (PA6), полиамид-6,6 (PA6,6) и/или полиамид-6,10 (PA6,10), полифениленсульфид (PPS), полиэтиленимид (PEI) и/или полиоксиметилен (POM), и/или любой их сополимер или любую их смесь.

Термопластиковые волокна могут включать вплоть до 25% масс., в расчете на общую массу волокон, добавок, таких как, например, прядильные вспомогательные вещества, наполнители, пламезамедляющие вещества, УФ-ингибиторы, замедлители/ускорители кристаллизации, пластификаторы, термостабилизаторы, противомикробные добавки, окрашивающие вещества, такие как, например, сажа, или любой их комбинации.

Хотя один или более нетканый(-ых) слой(-ев) волокон материала основания может(-гут) включать стеклянные волокна в минорном количестве, каждый нетканый слой волокон в материале основания состоит из термопластиковых волокон, по меньшей мере, на 50% масс. относительно общей массы соответственного нетканого слоя волокон с обеспечением улучшенных сопротивления раздиру и эластичности упругому виниловому напольному покрытию по сравнению с материалами основания на основе нетканого стеклополотна, которые, как известно, обладают небольшой эластичностью и низкой прочностью на раздир. Термин «минорное количество», как полагают, означает количество менее 50% масс., предпочтительно менее 25% масс., более предпочтительно менее 10% масс., еще более предпочтительно менее 5% масс. относительно общей массы соответственного нетканого слоя волокон.

Таким образом, материал основания однозначно не содержит нетканый слой волокон, состоящий на 50% масс. или более из стеклянных волокон.

Стеклянные волокна в нетканом слое волокон могут включать в себя стекло любого типа, такое как Е-, С-, S-, R- или AR-стекло (Щелочеустойчивое стекло). В особенности предпочтительными являются AR- или Е-стекла ввиду их механической прочности.

В некотором варианте осуществления, нетканый слой волокон может состоять из целлюлозных волокон, по меньшей мере, на 50% масс. относительно общей массы волокон в нетканом слое волокон, предпочтительно, по меньшей мере, на 75% масс., более предпочтительно, по меньшей мере, на 90% масс., еще более предпочтительно, по меньшей мере, на 95% масс.

В некотором варианте осуществления нетканый слой волокон состоит на 100% масс. из целлюлозных волокон относительно общей массы волокон в нетканом слое волокон.

Общая масса одного или более нетканого(-ых) слоя(-ев) волокон, содержащегося(-ихся) в материале основания, может находиться в диапазоне от 10 г/м² до 250 г/м², предпочтительно в диапазоне от 25 г/м² до 150 г/м², более предпочтительно в диапазоне от 50 г/м² до 120 г/м², наиболее предпочтительно в диапазоне от 60 г/м² до 100 г/м², с тем, чтобы поддерживать структуру материала основания достаточно рыхлой для проникновения импрегнирующего слоя PVC-пластизоля, и, чтобы обеспечивать достаточную механическую адгезию импрегнирующего слоя к материалу основания. Меньшая общая масса нетканого слоя волокон приводит к меньшему расходованию PVC-пластизоля в импрегнирующем слое.

В некотором варианте осуществления, термопластиковые волокна в каждом из нетканых слоев волокон, взятые по отдельности, предпочтительно состоящие из филаментных нитей, могут быть составлены из однокомпонентных волокон одного типа, которые скреплены с применением любого подходящего способа скрепления, таким как, например, каландрование холста волокон между двумя каландровыми валами, механическое прошивание иглой, гидросцепление, ультразвуковое скрепление, или с применением любой их комбинации.

В еще одном варианте осуществления термопластиковые волокна в нетканом слое волокон, предпочтительно состоящие из филаментных нитей, могут содержать однокомпонентные волокна, по меньшей мере, двух типов, где каждый тип однокомпонентных волокон образован полимером с отличной химической структурой и/или имеет отличающуюся температуру плавления. Нетканый слой волокон может содержать однокомпонентные волокна двух, трех или более различных типов. Предпочтительно, нетканый слой волокон состоит из однокомпонентных волокон двух различных типов. Предпочтительно, что температуры плавления двух различных полимеров различаются, по меньшей мере, на 10°С. Более предпочтительно температуры плавления различаются, по меньшей мере, на 50°С. Такой нетканый слой может быть термически скреплен в результате подвергания холста волокон воздействию температуры в диапазоне температуры плавления полимера с более низкой температурой плавления.

Температуру плавления полимера определяют методом Дифференциальной Сканирующей Калориметрии путем нагревания полимера со скоростью 10°С в минуту от 0°С до температуры, при которой полимер полностью расплавляется, например, до температуры 300°С. Температуру плавления полимера определяют по температуре, соответствующей максимуму пика эндотермического плавления.

В другом варианте осуществления, термопластиковые волокна в нетканом слое волокон, предпочтительно состоящие из филаментных нитей, могут включать двухкомпонентные волокна. Двухкомпонентные волокна представляют собой волокна, состоящие из двух полимеров с различной химической структурой и/или имеющих различную температуру плавления. Нетканый слой волокон может включать двухкомпонентные волокна двух, трех или более различных типов. Предпочтительно, нетканый слой волокон состоит из двухкомпонентных волокон одного типа или из двухкомпонентных волокон двух различных типов. Основное разделение проводится между тремя общеизвестными типами двухкомпонентных волокон: двухкомпонентными волокнами с конфигурацией нити типа «бок-о-бок», с конфигурацией нити типа «ядро-оболочка» и с конфигурацией нити типа «остров-в-море». В предпочтительном варианте осуществления температуры плавления двух полимеров, содержащихся в двухкомпонентных волокнах, отличаются, по меньшей мере, на 10°С. Более предпочтительно, температуры плавления отличаются, по меньшей мере, на 50°С. Такой нетканый слой, включающий двухкомпонентные волокна, в том случае, когда состоит из двухкомпонентных волокон с конфигурацией нити типа «бок-о-бок» и/или с конфигурацией нити типа «ядро-оболочка», может быть термически скреплен в результате подвергания холста волокон воздействию температуры в диапазоне температуры плавления полимера, показывающего более низкую температуру плавления. В предпочтительном варианте осуществления, нетканое основание преимущественно изготавливают из двухкомпонентных волокон, предпочтительно филаментных нитей, с конфигурацией нити типа «ядро-оболочка». Преимущественно, как полагают, означает то, что, по меньшей мере, 50% волокон, содержащихся в нетканом слое волокон, представляют собой двухкомпонентные волокна с конфигурацией нити типа «ядро-оболочка», предпочтительно, по меньшей мере, 75%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 95%, наиболее предпочтительно 100%.

Предпочтительно, соотношение ядро/оболочка в двухкомпонентных волокнах с конфигурацией нити типа «ядро-оболочка» находится в диапазоне от 95/5% объем. до 5/95% объем., более предпочтительно от 90/10% объем. до 10/90% объем., наиболее предпочтительно от 75/25% объем. до 25/75% объем.

Термопластиковые волокна, содержащиеся в первом («одном») нетканом слое волокон, могут отличаться от термопластиковых волокон, содержащихся, по меньшей мере, в одном из других («нескольких») нетканых слоев волокон с целью оптимизации рабочих характеристик каждого нетканого слоя волокон в материале основания, например, для достижения оптимальной адгезии к матрице в случае нанесения нескольких слоев импрегнирующих матриц.

Предпочтительно, термопластиковые волокна, содержащиеся в первом нетканом слое волокон, совпадают с термопластиковыми волокнами, содержащимися в каждом из других нетканых слоев волокон в материале основания, для упрощенного процесса изготовления материала основания.

В предпочтительном варианте осуществления, оболочка двухкомпонентных волокон с конфигурацией нити типа «ядро-оболочка» состоит в основном из полиамида, предпочтительно из полиамида-6 (PA6), и ядро состоит в основном из сложного полиэфира, предпочтительно из полиэтилентерефталата (PET).

Без привязки к теории, полагают, что продольный изгиб уточных нитей сетчатых холстов известного уровня техники во время превращения в гель PVC-пластизоля в импрегнирующем слое, из-за усадки и/или сокращения размера нетканого слоя волокон в поперечном направлении относительно машинного направления, приводит к формированию неровной поверхности превращенного в гель импрегнирующего слоя, особенно в том случае, когда продольный изгиб уточных нитей возникает вне плоскости, которая образует поверхность материала основания, что схематично отображено на Фигуре 1. Сетчатый холст включает в себя основные нити пряжи (2), идущие в машинном направлении, и уточные нити пряжи (1), идущие в поперечном направлении относительно машинного направления. Уточные нити пряжи (1) изогнулись продольно во время превращения в гель импрегнирующего слоя PVC-пластизоля. Импрегнирующий слой имеет неровную верхнюю поверхность (3) и неровную нижнюю поверхность (4) из-за продольного изгиба уточных нитей пряжи (1). Из-за неровной верхней поверхности (3) превращенного в гель импрегнирующего слоя, будут нанесены локально отличающиеся количества, то есть, будет получен слой с различными толщинами (D1, D2), PVC-пластизоля, содержащего пенообразующий агент, в качестве вспенивающегося слоя, наносимого в виде покрытия на неровную поверхность (3) превращенного в гель импрегнирующего слоя. Слой покрытия может по-прежнему иметь гладкую, плоскую верхнюю поверхность (5) непосредственно после нанесения покрытия и после превращения в гель PVC-пластизоля во вспенивающемся слое. Желательный чернильный рисунок и слой износа (6) могут быть нанесены на поверхность (5) нанесенного в виде покрытия вспенивающегося слоя. Однако, локально отличающиеся количества (D1, D2) PVC-пластизоля, содержащего пенообразующий агент, будут создавать поверхностные неровности на поверхности (8) конечного упругого винилового напольного покрытия после отверждения (вспенивания) вспенивающегося слоя. В местах, где нанесено большее количество (D1) PVC-пластизоля, содержащего пенообразующий агент, конечная толщина упругого винилового напольного покрытия после вспенивания вспенивающегося слоя будет выше, чем в местах, где нанесено меньшее количество (D2) PVC-пластизоля, содержащего пенообразующий агент, что дает в результате поверхностные неровности на поверхности (8) конечного упругого винилового напольного покрытия.

Кроме того, полагают, что неровные поверхности (3, 4) превращенного в гель импрегнирующего слоя, из-за продольного изгиба уточных нитей пряжи (1) сетчатого холста при усадке или сокращении размера в поперечном направлении относительно машинного направления нетканого слоя волокон, усложняют локальное нанесение желательных чернильных рисунков на превращенный в гель вспенивающийся слой (5). Нанесение покрытия и последующее превращение в гель вспенивающегося слоя могут позволить сформировать ровную поверхность (5) для чернил, тем не менее прикладывание равномерного давления между печатающим модулем и поверхностью (5) превращенного в гель вспенивающегося слоя к поверхности, на которой наносят печать, надежно обеспечить будет трудно, особенно в том случае, когда действительное давление определяется опорой, обеспечиваемой опорным валиком, который находится в непосредственном соприкосновении с противолежащей поверхностью (4) неравномерно распределенного превращенного в гель импрегнирующего слоя. Наконец, наносят защитный слой (7) вспениваемого PVC-пластизоля на противолежащей поверхности (4) превращенного в гель импрегнирующего слоя. Из-за неровной нижней поверхности (4) превращенного в гель импрегнирующего слоя также будут нанесены локально отличающиеся количества, то есть, будет получен слой с различными толщинами PVC-пластизоля, содержащего пенообразующий агент, в качестве защитного слоя, наносимого в виде покрытия на неровную поверхность (4) превращенного в гель импрегнирующего слоя. Поскольку защитный слой может быть подвергнут воздействию на стадии тиснения, а оборотная сторона упругого винилового напольного покрытия не видна при укладывании его на пол, то такое воздействие может быть менее важным.

Хотя пряжи, имеющие более низкую линейную плотность, как предполагается, являются менее жесткими по сравнению с пряжами, имеющими более высокую линейную плотность, и, как ожидается, соответственно, являются менее стойкими к действию напряжений при сжатии и, в силу этого, более склонными к продольному изгибу, неожиданно было обнаружено, что материал основания, содержащий сетчатый холст, включающий в себя уточные нити пряжи, имеющие линейную плотность 28 текс или менее, действительно предотвращает, или, по меньшей мере, значительно снижает, образование ошибок печати и/или поверхностных неровностей в упругом виниловом напольном покрытии.

Материал основания может быть преимущественно использован в композиционных продуктах для кровельных материалов, напольных материалов или ковровых материалов, в частности, в (упругих) виниловых напольных покрытиях.

Примеры

Пример 1

Упругое виниловое напольное покрытие производят на основе основания, содержащего нетканый слой волокон и сетчатый холст. Материал основания состоит из сетчатого холста, вложенного между двумя неткаными слоями волокон. Два нетканых слоя волокон термически скрепляют друг с другом через ячейки просвета в сетчатом холсте с применением пусть даже скрепления воздухом, тем самым интегрируя основные и уточные нити пряжи сетчатого холста в материал основания в результате инкапсуляции волокнами двух нетканых слоев волокон, скрепленных друг с другом.

Два нетканых слоя волокон состоят из двухкомпонентных филаментных нитей с конфигурацией нити типа «ядро-оболочка», имеющих линейную плотность 7 децитекс, где ядро филаментных нитей состоит из полиэтилентерефталата, а оболочка состоит из полиамида-6, с соотношением ядро/оболочка 74/26%объем./%объем., и два нетканых слоя волокон имеют совокупную массу 100 г/м². Сетчатый холст состоит из 1,3 нитей стеклянной пряжи на см по ширине, идущих в машинном направлении, и из 0,8 нитей стеклянной пряжи на см, идущих в поперечном направлении относительно машинного направления. Как нити стеклянной пряжи, идущие в машинном направлении, так и нити стеклянной пряжи, идущие в поперечном направлении относительно машинного направления, имеют линейную плотность 11 текс.

Упругий винил демонстрирует отсутствие морщин в машинном направлении, и ошибки печати на упругом виниле не отмечаются.

Сравнительные Примеры

Шесть типов упругого винилового напольного покрытия производят на основе материалов основания, содержащих нетканый слой волокон и сетчатый холст. Материал основания в каждом сравниваемом примере состоит из сетчатого холста, вложенного между двумя неткаными слоями волокон. Два нетканых слоя волокон термически скрепляют друг с другом через ячейки просвета в сетчатом холсте с применением пусть даже скрепления воздухом, тем самым интегрируя основные и уточные нити пряжи сетчатого холста в материал основания в результате инкапсуляции волокнами двух нетканых слоев волокон, скрепленных друг с другом.

Два нетканых слоя волокон состоят из двухкомпонентных филаментных нитей с конфигурацией нити типа «ядро-оболочка», имеющих линейную плотность 7 децитекс или линейную плотность 10 децитекс, где ядро филаментных нитей состоит из полиэтилентерефталата, а оболочка состоит из полиамида-6, с соотношением ядро/оболочка 74/26%объем./%объем., и два нетканых слоя волокон имеют совокупную массу 75 г/м². Сетчатый холст состоит либо из 1,3 нитей стеклянной пряжи на см по ширине, идущих в машинном направлении, и из 0,8 нитей стеклянной пряжи на см, идущих в поперечном направлении относительно машинного направления, либо из 0,65 нитей стеклянной пряжи на см по ширине, идущих в машинном направлении, и из 0,8 нитей стеклянной пряжи на см, идущих в поперечном направлении относительно машинного направления, либо из 0,65 нитей стеклянной пряжи на см по ширине, идущих в машинном направлении, и из 0,4 нитей стеклянной пряжи на см, идущих в поперечном направлении относительно машинного направления. Как нити стеклянной пряжи, идущие в машинном направлении, так и нити стеклянной пряжи, идущие в поперечном направлении относительно машинного направления, имеют линейную плотность 34 текс во всех трех сетчатых холстах.

Все шесть типов упругого винила демонстрируют отсутствие морщин в машинном направлении, тем не менее ошибки печати отмечаются в непосредственной близости к тем местам, где расположены нити стеклянной пряжи, идущие в поперечном направлении относительно машинного направления.

Изобретение относится к материалу основания для винилового напольного покрытия и композиционному продукту, такому как композиционный продукт для кровельного материала, напольного материала или коврового материала. Материал основания включает один или более нетканых слоев волокон, причем каждый нетканый слой волокон состоит из термопластиковых волокон, по меньшей мере, на 50 % масс. относительно общей массы волокон в соответствующем нетканом слое волокон, и сетчатый холст, включающий в себя уточные нити пряжи из стекловолокна или из высокомодульного полиэфирного волокна, при этом уточные нити стеклянной пряжи имеют линейную плотность 28 текс или менее, уточные нити высокомодульной полиэфирной пряжи имеют линейную плотность 50 текс или менее. Изобретение обеспечивает создание материала основания для упругого винилового напольного покрытия, содержащего нетканый слой, включающий в себя термопластиковые волокна, который предотвращает образование морщин в упругом виниловом напольном покрытии и который предотвращает возникновение неровностей поверхности и/или ошибок печати в упругом виниловом напольном покрытии. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

1. Материал основания для изготовления композиционного продукта, включающего в себя материал основания и импрегнированную матрицу, при этом материал основания содержит один или более нетканый/нетканых слой/слоев волокон, причем каждый нетканый слой волокон состоит из термопластиковых волокон, по меньшей мере, на 50% масс. относительно общей массы волокон в соответствующем нетканом слое волокон, и сетчатый холст, включающий в себя уточные нити пряжи из стекловолокна или из высокомодульного полиэфирного волокна, при этом уточные нити стеклянной пряжи имеют линейную плотность 28 текс или менее, предпочтительно 20 текс или менее, более предпочтительно 15 текс или менее, уточные нити высокомодульной полиэфирной пряжи имеют линейную плотность 50 текс или менее, предпочтительно 40 текс или менее, более предпочтительно 30 текс или менее.

2. Материал основания по п. 1, в котором сетчатый холст содержит основные нити пряжи из стекловолокна или высокомодульного полиэфирного волокна, при этом основные нити пряжи имеют линейную плотность 100 текс или менее, предпочтительно 50 текс или менее, более предпочтительно 28 текс или менее, еще более предпочтительно 20 текс или менее, наиболее предпочтительно 15 текс или менее.

3. Материал основания по п. 1 или 2, в котором сетчатый холст содержит уточные нити пряжи и/или основные нити пряжи, имеющие модуль упругости, равный, по меньшей мере, 25 ГПа.

4. Материал основания по п. 1 или 2, в котором уточные нити пряжи сетчатого холста представляют собой мультифиламентные нити стеклянной пряжи, при этом отдельно взятые стеклянные филаментные нити мультифиламентной стеклянной пряжи имеют диаметр в диапазоне от 3 мкм до 18 мкм.

5. Материал основания по п. 1 или 2, в котором уточные нити пряжи и/или основные нити пряжи сетчатого холста изготовлены из Е-стекла или AR-стекла.

6. Материал основания по п. п. 1 или 2, в котором сетчатый холст содержит связующее, причем связующее включает в себя любые термопластичные или термоотверждающиеся органические полимеры, сополимеры или любую их смесь, в частности, поливиниловый спирт (PVA), полиакрилат, полистиролбутадиен, полиэтилен, поливинилацетат, полистиролакрилаты, поливинилакрилат, или PVC-пластизоль.

7. Материал основания по п. 1, в котором, по меньшей мере, один, предпочтительно каждый, из нетканых слоев волокон состоит из термопластиковых волокон, по меньшей мере, на 75% масс., предпочтительно, по меньшей мере, на 90% масс., более предпочтительно, по меньшей мере, на 95% масс., относительно общей массы волокон в соответственном нетканом слое волокон.

8. Материал основания по п. 1, в котором нетканый слой волокон содержит однокомпонентные волокна, предпочтительно, по меньшей мере, однокомпонентные волокна двух различных типов, или содержит двухкомпонентные волокна.

9. Материал основания по любому из пп. 7 или 8, в котором один или более нетканый/нетканых слой/слоев волокон подвергают термическому скреплению.

10. Материал основания по п.1, в котором один или более нетканый/нетканых слой/слоев волокон и сетчатый холст соединены друг с другом с получением интегрированного основания.

11. Материал основания по п.1, в котором сетчатый холст прокладывают между двумя неткаными слоями волокон.

12. Композиционный продукт, содержащий материал основания по любому из пп. 1-11 и импрегнированную матрицу.

13. Композиционный продукт по п. 12, который представляет собой виниловое напольное покрытие.