DD240822A3

DD240822A3 - METHOD FOR COATING TEXTILE CARPET MATERIALS

Info

Publication number: DD240822A3
Application number: DD18631975A
Authority: DD
Inventors: Joachim Antemann; Reinhard Hoelscher; Walter Baumgartl; Helga Kretschmer; Norbert Niklas; Gerhard Haeussler; Frans H Steffers
Original assignee: Buna Chem Werke Veb
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1986-11-19

Abstract

Patentanspruch 1: Verfahren zur Beschichtung von textilen Teppichbodenmaterialien mit nach dem Emulsionsverfahren hergestellten carboxylierten Diolefin-Copolymerlatices, die eine Carboxylgruppe je 20 bis 60 Kohlenstoffatome im Polymeren und ein Gehalt an konjugierten Dienen von 40 bis 65% als Bindemittel aufweisen und gegebenenfalls mit Zusatzstoffen, wie z. B. Füllstoffe, Verdickungs-, Schaum- und Vernetzungsmittel versehen sind, wobei die Latices als Vorstrich und als Schaumglattstrich verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die durchschnittliche Teilchengröße der Diolefin-Copolymerlatices 1500 bis 2000 A beträgt, wobei mindestens 90% der Teilchen innerhalb der Größenverteilung zwischen 800 bis 3200 A liegen.Claim 1: A method for coating textile carpet materials with prepared by the emulsion process carboxylated diolefin Copolymerlatices having a carboxyl group each 20 to 60 carbon atoms in the polymer and a content of conjugated dienes from 40 to 65% as a binder and optionally with additives such , Fillers, thickening, foaming and crosslinking agents, the latices being used as a precoat and as a foam smoothing coating, characterized in that the average particle size of the diolefin copolymer latices is 1500 to 2000 A, at least 90% of the particles being within the Size distribution between 800 to 3200 A lie.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von textlien Teppichbodenmaterialien.The invention relates to a method for coating textilien carpet materials.

Bei den steigenden Qualitätsansprüchen, die an textile Teppichboden gestellt werden, spielt der sogenannte Teppich rücken eine zunehmend steigende Rolle. Immer mehr werden alle Teile des Teppichbodens zusammen mit seiner Oberschicht in die Qualitätsbewertung einbezogen. BeiderTeppichrückbeschichtung mit synthetischen Beschichtungsmassen unterscheidet man meist einen Vorstrich, der als Rückenglattstrich ausgeführt wird, und eine Rückenschaumschicht.With the increasing quality demands placed on textile carpet, the so-called carpet back plays an increasingly important role. More and more, all parts of the carpet together with its upper class are included in the quality assessment. In the case of carpet coating with synthetic coating compositions, a distinction is usually made between a precoat that is executed as a smooth back coat and a backsheet layer.

Mit dem Vorstrich wird dem Teppichboden bereits Dimensionsstabilität und Schnittfestigkeit verliehen, jedoch wird dadurch weder eine Schall- und Wärmeisolierung, eine gute Haftung am Fußboden, noch eine höhere Lebensdauer des Teppichs durch Verringerung der Reibung zwischen Schuhsohlen und Teppichoberschicht bewirkt. Um auch diese Qualitätsforderungen zu erfüllen, ist es bekannt, den Teppich mit einem Zweitrücken in Form einer Schaumbeschichtung zu versehen. Die Verwendung von natürlichem oder synthetischem Latex steht hierbei im Vordergrund. Auch Mischungen aus Natur- und Syntheselatex werden eingesetzt. Die synthetischen Latices weisen meist einen hohen Feststoffgehalt von über 60% auf.With the primer, the carpet is already given dimensional stability and cut resistance, but this is neither a sound and heat insulation, good adhesion to the floor, or a longer life of the carpet caused by reducing the friction between the shoe soles and carpet topcoat. In order to meet these quality requirements, it is known to provide the carpet with a secondary backing in the form of a foam coating. The use of natural or synthetic latex is in the foreground here. Mixtures of natural and synthetic latex are used. The synthetic latexes usually have a high solids content of over 60%.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Schaumbeschichtug von Teppichen entwickelt worden, bei denen synthetischer Latex in reiner Form oder in Mischung mit Kreide, anderen Füllstoffen sowie Hilfsstoffen zum Stabilisieren, Gelieren und Vulkanisieren verarbeitet wird.Numerous foam coating methods have been developed for carpets in which synthetic latex is processed in pure form or in admixture with chalk, other fillers and stabilizers, gelling and vulcanizing auxiliaries.

Dem Prägeschaumverfahren wurde zuerst der Vorrang gegeben. Dabei wurde in die noch verformbare Latexmasse auf dem Teppichrücken meist das bekannte Waffelprofil eingeprägt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß sich die stark profilierten Stege des Rückens beim Begehen des Teppichs durchdrücken und der Bodenbelag „schusselt". Auch die sogenannte „Kissenprägung" mit ausgefüllten Feldern der Stegprägung hat sich nicht bewährt.Pre-foaming was first given priority. Here, the well-known waffle profile was usually impressed in the still deformable latex mass on the back of the carpet. The disadvantage of this method is that the strongly profiled webs of the back press through when walking through the carpet and the floor covering "schusselt." Even the so-called "pillow embossing" with filled fields of the web embossing has not been successful.

Die genannten Mangel werden von Glattschaumrücken beseitigt. Nachdem zu seiner Herstellung zuerst sogenannte Gelierungsverfahren entwickelt wurden, sind nunmehr Latices bekannt, bei deren Einsatz für Glattschaumrückenbeschichtungen eine Gelierung nicht mehr erforderlich ist.The mentioned deficiencies are eliminated by smooth foam backing. After first so-called gelation processes have been developed for its production, latexes are now known which, when used for smooth-foam back coatings, no longer require gelation.

Im Zusammenhang mit der Weiterentwicklung der Herstellung textiler Teppichbodenmaterialien werden noch weitere Forderungen an die Eigenschaften derTeppichrückenbeschichtungen gestellt, da die Rückenbeschichtung der jeweiligen Textilart des Teppichbodens angepaßt werden muß. So werden Fußbodenbeläge aus natürlichen oder synthetischen Fasern und nach unterschiedlichen Verfahren wie z. B. dem Webverfahren, Tuftingverfahren, Wirk- oder Nähwirkverfahren hergestellt.In connection with the further development of the production of textile carpet materials, further demands are placed on the properties of the carpet backings, since the back coating must be adapted to the respective textile type of the carpet. So are floor coverings made of natural or synthetic fibers and by different methods such. As the weaving process, tufting, knitted or stitchbonding process produced.

Jedes Textilmaterial, jedes Herstellungsverfahren und auch jeder Anwendungszweck stellen ihre eigenen Anforderungen an die Rückbeschichtung, so daß als Folge davon unzählige Latices für Teppichrückbeschichtungen im Angebot sind.Each textile material, each manufacturing process and each application have their own requirements for the backcoating, so that as a result of countless latexes for carpet backings are on offer.

Zweck der Erfindung ist es, sowohl die Anforderungen an den Vorstrich bei Teppichrückenbeschichtungen, wie ausreichende Flexibilität, Gewährleistung der Noppenfestigkeit des Flormaterials bzw. Vermeidung des Ausflusens, gute Haftung der Rückenschaumschicht zu erfüllen als auch die Anforderungen an den Schaumglattstrich, wie gute Schall- und Wärmeisolierung, hohe Elastizität, gute Haftung am Fußboden, gegebenenfalls gute Füllstoffaufnahme und Verarbeitbarkeit nach den üblichen mechanischen Methoden.The purpose of the invention is to meet both the requirements for the precoat in carpet backings, such as sufficient flexibility, ensuring pimple firmness of the pile material or avoidance of leakage, good adhesion of the backsheet layer as well as the requirements of the foam smoothing, such as good sound and heat insulation , high elasticity, good adhesion to the floor, optionally good filler uptake and processability by the usual mechanical methods.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beschichtung von Teppichbodenmaterialien mit einem als Bindemittel universell einsetzbaren Latex zu entwickeln, durch das alle an den Vorstrich und den Schaumglattstrich als Zweitrücken gestellten Anforderungen erfüllt werden.The invention has for its object to develop a method for coating carpet materials with a universal latex as a binder, are met by all the requirements placed on the precoat and the foam smoothing line as second back.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Bindemittel in diesen Beschichtungsmassen nach bekannten Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellte carboxylierte Diolefin-Copolymerlatices verwendet werden, die eine Carboxylgruppe je 20 bis 160 Kohlenstoffatome im Polymeren und einen Gehalt ankonjugierten Dienen von 40 bis 65% aufweisen und gegebenenfalls mit Zusatzstoffen, wie z. B. Füllstoffe, Verdickungs-, Schaum- und Vernetzungsmittel versehen sind, wobei die Latices als Vorstrich und als Schaumglattstrich verwendet werden. Die durchschnittliche Teilchengröße der Diolefin-Copolymerlatices beträgt 1 500 bis 2 000Ä, wobei mindestens 90% der Teilchen innerhalb der Größenverteilung zwischen 800 bis 3000Ä liegen. Als Vernetzungsmittel können Formaldehydharze und/oder Metalloxide und/oder Schwefel eingesetzt werden.The object is achieved according to the invention by using carboxylated diolefin copolymer latexes prepared as binders in these coating compositions by known emulsion polymerization processes, which have a carboxyl group of 20 to 160 carbon atoms in the polymer and a content of conjugated dienes of 40 to 65% and optionally with additives, such as As fillers, thickening, foaming and crosslinking agents are provided, the latices are used as a precoat and as a foam smoothing. The average particle size of the diolefin copolymer latices is 1,500 to 2,000 Å, with at least 90% of the particles within the size distribution ranging from 800 to 3,000 Å. As crosslinking agents, formaldehyde resins and / or metal oxides and / or sulfur can be used.

Obwohl bekannt ist, daß viele Eigenschaften der Latices von deren Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung sowie vom Einbau und der Anzahl der Carboxylgruppen im Polymer abhängig sind, war bis jetzt ein genauer Zusammenhang zwischen der Polymerisatcharakterisierung der Latices und ihrem Gebrauchswert für die Teppichrückenbeschichtung nicht bekannt.Although it is known that many properties of the latexes are dependent on their particle size and particle size distribution as well as the incorporation and number of carboxyl groups in the polymer, an exact relationship between the polymerisation characterization of the latexes and their utility value for the carpet backing has not been known so far.

Latices gemäß der Erfindung genügen den Anforderungen, die sowohl an den Vorstrich einerTeppichbodenrückenbeschichtung gestellt werden, als auch an den Schaumglattstrich. So wird einerseits der Flor des Teppichbodens ausreichend verfestigt, wodurch ein Ausflusen unterbunden wird; der Teppich bleibt ausreichend flexibel, die Haftung derSchaumbeschichtung auf dem Vorstrich wird gewährleistet. Zum anderen ist der Schaumglattstrich des Teppichrückens mit den erfindungsgemäßen Latices einfach nach bekannten Verfahren herstellbar und zeichnet sich durch ausgezeichnete Schall- und Wärmeisolierung, hohe Elastizität, gute Haftung am Fußboden und ausgezeichnete Verträglichkeit mit Verdickungsmitteln und Füllstoffen aus. Überraschend ist, daß die Dosierung von Vulkanisations- bzw. Vernetzungsmitteln beim Einsatz der erfindungsgemäßen Latices als Bindemittel nicht so kritisch ist, wie mit üblichen Latices nach dem bekannten Stand der Technik. Dadurch ist die Maschineneinstellung bei der Teppichrückenbeschichtung wesentlich vereinfacht, und Produktionsausschuß wird vermieden. Auch die Verarbeitungstemperaturen der Beschichtungsmasse mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel sind nicht so kritisch wie bei den Latices nach dem bekannten Stand der Technik. Sogar bei langer anhaltenden höheren Verarbeitungstemperaturen treten noch keine Zersetzungserscheinungen auf. Das bedeutet, daß mit gleichen Beschichtungsanlagen eine höhere Produktion erreicht wird, oder bei Produktionsstörungen mit längerem Aufenthalt des Teppichbodens im Trocknungstunnel keine Übervernetzung verursacht wird.Latexes according to the invention satisfy the requirements imposed on both the precoat of a carpet back cover and the foam smooth finish. Thus, on the one hand the pile of the carpet is sufficiently solidified, whereby a fluff is prevented; the carpet remains sufficiently flexible, the adhesion of the foam coating on the primer is guaranteed. On the other hand, the foam smoothing line of the back of the carpet with the latices according to the invention can be prepared simply by known processes and is distinguished by excellent sound and heat insulation, high elasticity, good adhesion to the floor and excellent compatibility with thickeners and fillers. It is surprising that the dosage of vulcanization or crosslinking agents when using the latices according to the invention as a binder is not as critical as with conventional latices according to the known prior art. As a result, the machine setting in the carpet back coating is substantially simplified, and production committee is avoided. The processing temperatures of the coating composition with the binder according to the invention are not as critical as in the latexes according to the known prior art. Even with long-lasting higher processing temperatures, no decomposition phenomena occur yet. This means that with the same coating systems, a higher production is achieved, or in production disturbances with a longer stay of the carpet in the drying tunnel no over-crosslinking is caused.

Durchwahl derComonomeren im Diolefincopolymerder erfindungsgemäßen Latices können deren Eigenschaften für spezielle Zwecke variiert werden. So werden z. B. durch Acrylnitril als Comonomer die Beständigkeit der beschichteten Teppichboden bei der chemischen Reinigung, ihre Lösungsmittel-und Waschmittelbeständigkeit verbessert. Mit Styrol als Comonomer wird insbesondere die Festigkeit erhöht, mit Acrylaten die Farbstabilität, wobei gleichzeitig ein weicher Griff des Teppichbodens erzielt wird.By choice of the comonomers in the diolefin copolymer of the latices of the invention, their properties can be varied for specific purposes. So z. B. by acrylonitrile as a comonomer, the resistance of the coated carpet in chemical cleaning, their solvent and detergent resistance improved. With styrene as comonomer in particular the strength is increased, with acrylates, the color stability, while a soft touch of the carpet is achieved.

Die erfindungsgemäßen Latices werden nach bekannten Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt, z.B. nach WP 80546The latices of the invention are prepared by known emulsion polymerization techniques, e.g. according to WP 80546

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert werden. The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments.

example 1

Nach WP 80546 wurde ein Latex hergestellt, der 1 COOH-Gruppe je 72 Kohlenstoffatome des Copolymers enthielt, eine durchschnittliche Teilchengröße von 1730Ä aufwies, wobei 96% der Teilchen innerhalb der Größen 1000 bis 2600Ä lagen, und der Butadiengehalt 51,8% betrug. Der Latex hatte einen Feststoffgehalt von 52%, PH (nach Einstellung) = 9,4, Viskosität = 35cps.According to WP 80546, a latex containing 1 COOH group per 72 carbon atoms of the copolymer had an average particle size of 1730 Å, with 96% of the particles ranging in size from 1000 to 2600 Å and the butadiene content being 51.8%. The latex had a solids content of 52%, PH (after adjustment) = 9.4, viscosity = 35cps.

Nach Einstellung der Viskosität mittels eines Verdickungsmittels auf 1 000 cps wurde mit einer Auftragswalze, die in einem Trog in die Beschichtungsmasse lief, eine Mischung ausAfter adjusting the viscosity by means of a thickening agent to 1,000 cps, a mixture was applied using an applicator roll, which ran in a trough in the coating composition

190Gew.-Teilen Latex 52%ig190 parts by weight latex 52%

200Gew.-Teilen Kreide200Gew.-parts of chalk

35Gew.-Teilen Wasser35 parts by weight of water

auf einen Teppich aus Polyamidfasern als Verstrich aufgetragen. In einem kurzen Trockenkanal wurde vorgetrocknet. Als Zweitschicht wurde folgende Mischung verwendet:applied to a carpet of polyamide fibers as a coat. In a short drying tunnel was pre-dried. The following mixture was used as second layer:

100Gew.-Teile Latex 52%ig100 parts by weight latex 52%

125Gew.-Teile Kreide125 parts by weight of chalk

0,5 Gew.-Teile Carboxymethylcellulose, Verdicker0.5 part by weight of carboxymethylcellulose, thickener

1,5Gew. -Teile Verschäumungsmittel(30%ig)1,5Gew. Parts foaming agent (30%)

2,5 Gew.-Teile Melaminharz2.5 parts by weight of melamine resin

0,5 Gew.-Teile Schwefel0.5 parts by weight of sulfur

2,0Gew.-Teile Zinkoxid2.0 parts by weight of zinc oxide

Die Mischung wurde mechanisch aufgeschäumt, auf den Vorstrich des Teppichrückens aufgebracht, gleichmäßig verteilt und nach Stabilisierung der Porenstruktur durch Infrarotbestrahlung bei höherer Temperatur getrocknet. Die Schaumbeschichtung auf dem Teppich war glatt, elastisch, besaß ein hohes Rückstellvermögen nach Belastung, war formstabil und haftete hervorragend auf dem Vorstrich.The mixture was mechanically foamed, applied to the precoat of the backing, evenly distributed and dried after stabilization of the pore structure by infrared irradiation at a higher temperature. The foam coating on the carpet was smooth, elastic, had high resilience after loading, was dimensionally stable and adhered well to the precoat.

Example 2

Analog Beispiel 1 wurden 6 verschiedene Latices nach bekanntem Stand der Technik hergestellt, die nicht die erfindungsgemäßen Parameter bezüglich Carboxylgruppen^, Butadiengehalt und Teilchengröße aufwiesen. Die Beschichtungen auf einem gleichen Teppichmaterial wie in Beispiel 1 wiesen im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen Beschichtungen nach Beispiel 1 folgende Mängel auf:Analogously to Example 1, 6 different latexes were prepared according to known prior art, which did not have the parameters according to the invention with respect to carboxyl groups, butadiene content and particle size. The coatings on the same carpet material as in Example 1, in contrast to the coatings according to the invention according to Example 1, had the following defects:

— Teppichrückenbeschichtungen auf Latices mit weniger als 1 Carboxylgruppe je 20 bis 160 Kohlenstoffatome zeigten eine ungenügende Haftung, die Latices waren gegenüber Füllstoffen instabil.Carpet backing coatings on latices with less than 1 carboxyl group per 20 to 160 carbon atoms showed insufficient adhesion, the latexes were unstable to fillers.

— Latices mit 1 Carboxylgruppe je 19 Kohlenstoffatome oder weniger konnten wegen zu hoher Viskosität nicht für Teppichrückenbeschichtungsmassen verwendet werden.Latexes having 1 carboxyl group per 19 carbon atoms or less could not be used for carpet backings because of too high a viscosity.

— Latices mit durchschnittlicher Teilchengröße über 200Ä lieferten keine glatte Schaumschicht, die Schaumstabilität war ungleichmäßig. Schwierigkeiten bei der Trocknung führten dazu, daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit auf die Hälfte sank im Vergleich zur Verarbeitungsgeschwindigkeit bei Verwendung von Latices gemäß der Erfindung.Latices with an average particle size over 200 Å did not give a smooth foam layer, the foam stability was uneven. Difficulties in drying caused the processing speed to drop to one-half compared to the processing speed when using latices according to the invention.

— Latices mit mehr als 10% der Teilchen über 3200 oder unter 800Ä verursachten Schwierigkeiten bei der Füllstoffaufnahme, der Verdickung und der mechanischen Stabilität, so daß beim Pumpen des Latex Koagulat entstand.Latexes with more than 10% of the particles above 3200 or below 800 ° C caused difficulties in filling up, thickening and mechanical stability, so that when the latex was pumped coagulum was formed.

— Teppichrückenbeschichtungen mit Latices, die weniger als 40% Butadien im Polymer enthielten, hatten eine zu geringe Elastizität.Carpet backing with latices containing less than 40% butadiene in the polymer was too low in elasticity.

— Teppichrückenbeschichtungen mit Latices, die mehr als 65% Butadien im Polymer enthielten, zeigten Mangel hinsichtlich Schrumpfung, Klebrigkeit und Formstabilität.Carpet back coatings with latexes containing more than 65% butadiene in the polymer have been deficient in shrinkage, tack, and dimensional stability.

Es ist eindeutig erkennbar, daß eine Beschichtungsmasse für Teppichrücken gemäß der Erfindung nur dann erhalten wird, wenn auch nicht ein Parameter von den beanspruchten Parametern der Latices abweicht.It will be appreciated that a carpet backing composition according to the invention is obtained only if not one parameter deviates from the claimed parameters of the latices.

Claims

claims:

1. A process for the coating of textile carpet materials with prepared by the emulsion process carboxylated diolefin Copolymerlatices having a carboxyl group each 20 to 160 carbon atoms in the polymer and a content of conjugated dienes from 40 to 65% as a binder and optionally with additives such , Fillers, thickening, foaming and crosslinking agents, the latices being used as a precoat and as a foam smoothing coating, characterized in that the average particle size of the diolefin copolymer latices is 1500 to 2000 A, with at least 90% of the particles within the size distribution between 800 to 3200A lie.

2. A method for coating textiles carpet materials according to claim 1, characterized in that the crosslinking agent is a formaldehyde resin and / or a metal oxide and / or sulfur.