专利名称：地面覆盖物粘合剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于聚合物分散体系制造地面覆盖物粘合剂，特别是低挥发的地面覆盖物粘合剂的方法，涉及地面粘合剂中可使用的持久稳定的乳状液和其在粘合剂制造的用途。
地面覆盖物粘合剂被作为适合粘结地面覆盖物例如油毯、地毯、PVC及其类似物的产品。原来，这些产品通过将松香溶解于有机溶剂(苯、甲苯或甲醇)中，并加入合成树脂例如聚乙烯基醚制造。为减少在铺设地面覆盖物期间及之后的溶剂挥发，使用基于PVAc、PAcr、EVA的含水聚合物分散体系，随后溶解于芳香有机溶剂例如甲苯或二甲苯的松香、塔罗油松香或烃树脂加入到含水的分散体系中。而且，为进一步减少挥发(保护工人)，上述的树脂溶解于增塑剂例如邻苯二甲酸酯，溶解于高沸点溶剂例如二醇、乙二醇乙酸酯或苯氧乙醇，加入到聚合物分散体系中。为进一步减少地面覆盖物粘合剂中有机组分的挥发，松香、塔罗油松香被乳化进入到上述的聚合物分散体系中，尽管近来，已经使用了具有最少可能残余单体的聚合物分散体系(保护工人和消费者)。
在从溶解于有机溶剂中的粘合剂转变为含水的粘合剂后，在许多西欧国家聚丙烯酸酯已作为粘合剂的基础材料。在固化后，这些含水的聚合物可提供良好的粘合性，特别是对于聚氯乙烯(PVC)及其他的弹性覆盖物。
通过仔细地配制和混合不同类型的树脂，也可得到良好的具有高初始粘合性的地毯粘合剂。为提供这种具有更好初始粘合性的地面覆盖物粘合剂，这种溶剂基粘合剂的初始粘合性是由溶解于溶剂中的组分及溶剂本身最初引起的，使用软的液体树脂其被乳化进入聚丙烯酸酯分散体系中。施加这种类型的树脂的确可得到良好的初始粘合性(粘性)，但其减少了基于上述制剂的粘合剂的最后强度。
在地面覆盖物粘合剂不是施加到隔潮基质上的乡村，即，例如施加到接触土壤的建筑部件上，因此施加到长期或周期性地暴露于潮湿中的基质上，由于它们缺乏耐皂化和耐水性，仅可在一定的条件下使用丙烯酸粘合剂。在这种类型的粘合剂的领域中，主要使用基于所谓的“高固体”苯乙烯丁二烯乳胶(SBR分散体系)乳化的粘合剂。
在现有技术中，上述SBR乳胶的不稳定性使其不可能如聚丙烯酸酯分散体系那样直接将软质和硬质的树脂乳化进入到这些SBR乳胶中。但相反，它们必须配制有溶解于高沸点溶剂中的松香、塔罗油松香或烃树脂，以制成具有高初始粘合性的粘合剂。上述商业可得到的地面覆盖物粘合剂中的溶剂、高沸点溶剂或增塑剂的浓度达20％，是强恶臭VOC的来源。
这是该类型的产品为什么在欧洲的几个地区没有成功的原因。以所述方式加入大量的上述产品导致SBR乳胶的稳定。
本发明的目的是提供一种基于含水苯乙烯和丁二烯分散体系的地面覆盖物粘合剂，所述的粘合剂一方面主要是无味道而且挥发性低(GEV标准)，另一方面具有高的初始粘合性及固化后高的薄膜强度。
上述的目的通过如下的制造含水地面覆盖物粘合剂(乳状液)的方法实现，包括使用苯乙烯/丁二烯(SBR)分散体系，任选地，混合有另外的聚合物和提供初始粘合性的试剂，其中在高剪切力下将提供初始粘合性试剂的熔体加入到SBR分散体系中以得到持久稳定的乳状液。
而且，本发明的目的是以上述的方法得到一种乳状液，该乳状液已经用作地面覆盖物粘合剂，及可应用于制造除了结合地面覆盖材料之外的其他领域中要使用的粘合剂。
当根据本发明实施该方法时，可防止在乳化期间苯乙烯/丁二烯共聚物与提供粘合性物质的凝结。根据本发明的方法得到的粘合剂或地面覆盖物粘合剂满足GEV标准的要求(Emicode 1，非常低的挥发)。
苯乙烯/丁二烯分散体系的聚合物固体含量为30～85％，优选为65～73％。这些形成了高机械强度的薄膜，它们具有高的断裂强度和高的断裂拉伸率。苯乙烯/丁二烯分散体系是本领域的普通技术人员熟知的，而且可在市场上得到。
可提供本发明适当初始粘合性的本发明适当的粘合剂物质或试剂可以是熔点为1～130℃的树脂或其混合物。适当的树脂是例如为烃树脂、松香、塔罗油树酯、所述树脂的酯，例如在亚烃基残基上具有1、2、3或4个碳原子的甘油酯和三亚烷基二醇酯，及其混合物。特别适合的是香酯sorin的部分水合甘油酯和sorin的三甘醇酯。树脂可以是中性的树脂，它们可在很大程度上被酯化。适合于本发明的粘合剂物质优选具有小于40的酸值。根据本发明，可以使用软质树脂和硬质树脂及其各种比例的混合物。软质树脂是熔点达到约40℃的树脂。硬质树脂是熔点大于40℃的树脂。在本发明的方法中使用的可提供初始粘合性的试剂的熔点为45～95℃，优选为60～85℃。
在该方法的第一步中，可提供粘合性的试剂被熔融，然后在高于具有最高熔点可提供粘合性试剂的树脂组分熔点约10～25℃的温度下进行均质。以这样的方式得到的树脂熔体可作为以后的用于地面覆盖物粘合剂(粘合剂)的乳状液制剂的组分。
在该方法的第二步中，除非苯乙烯/丁二烯分散体系已经被调节为碱性，否则例如通过将其与碱金属或碱土金属水溶液混合成为碱性，加热到40～80℃。碱金属溶液的加入可使随后加入的部分树脂发生皂化，而原位形成的松香皂可作为乳化剂，有助于乳状液的稳定。
随后，得到的树脂熔体在高剪切力下被加工成苯乙烯/丁二烯分散体系。重要的是制备分散体系并将树脂熔体加工进入分散体系中。
得到的中间体产品乳状液被冷却，并储藏一定的时间。优选典型的组成为固体含量为65～75wt％，特别优选含量为67～73wt％，例如，约为70wt％，聚合物/树脂的比例为100/1～100/400。在使用非羧化的苯乙烯/丁二烯共聚物的情况下，分散体系优选的pH至少约为8，优选为8.5～10。
在该方法的另一个步骤中，生产树脂例如三甘醇酯(TEG)的碱金属水溶液，可向其中加入另外的添加剂例如消泡剂和乳化剂。优选，所述的混合物是乳状液的形式，因为这使混合物加入到由起始从树脂熔体和苯乙烯/丁二烯共聚物得到的乳状液中更容易。
在该方法的再一个步骤中，然后两种制造的乳状液与另外的聚合物分散体系以不同的比例混合在一起，取决于意欲要使用的应用场合。在该方法的这一步骤中，可以加入地面覆盖物粘合剂的常规组分，例如保水添加剂、过滤剂、增稠剂和防腐剂。得到的粘合剂是耐剪切的，可以利用常规的溶解器或其他大的搅拌设备制造。
可以加入到根据本发明从树脂熔体和苯乙烯/丁二烯分散体系得到的乳状液中的另外的聚合物是基于苯乙烯/丁二烯聚合物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸的酯、乙烯乙酸乙烯酯、醋酸乙烯酯/Versatate聚合物的聚合物及其混合物。这些可以分散体系的形式加入。
本发明得到的地面覆盖物粘合剂的聚合物/树脂的比例为100/1～100/400，固体含量达约85％。
如下的实施例用于进一步解释本发明。
实施例1制备由75wt％的熔点为约85℃的甘油酯和25wt％的熔点为约1℃的三甘醇酯组成的温度120℃的熔体并进行均质(步骤1)。
步骤2，用如下的配方组成配制苯乙烯丁二烯乳胶苯乙烯丁二烯乳胶 32.6wt％消泡剂 0.2wt％水 20.3wt％KOH溶液(45％)0.5wt％步骤1的树脂熔体 46.5wt％步骤1的树脂熔体在高剪切力下被乳化进入含水苯乙烯/丁二烯分散体系中。
在步骤3中，通过均质如下的组成制造地面覆盖物粘合剂步骤2的乳胶/树脂混合物 40.1wt％三甘醇酯 12.0wt％SBR乳胶 2.7wt％碳酸钙填充剂 33.4wt％KOH溶液(45％)0.4wt％增稠剂 0.9wt％水 10.4wt％防腐剂 0.1wt％得到的地面覆盖物粘合剂适合于粘结PVC地面覆盖物。在5～60℃的温度范围12月以上是稳定的，具有如下的技术数据粘度约70,000mPa°s
比重1.2g/cm3敞开时间约60分钟24小时后的玻璃强度1.0N/mm。
实施例2从实施例1预制备的材料配制的地面覆盖物粘合剂如下实施例1步骤2的乳胶/树脂混合物23.1wt％丙烯酸酯分散体系 16.1wt％实施例1的SBR乳胶 4.2wt％三甘醇酯 8.2wt％碳酸钙填充剂 39.0wt％KOH溶液(45％)0.4wt％增稠剂 1.0wt％水 7.9wt％防腐剂 0.1wt％该粘合剂适合于例如用于纺织品和弹性地面覆盖物粘结的通用用途。在5～60℃的温度范围12月以上是稳定的，具有如下的技术数据粘度约50,000mPas比重1.3g/cm3敞开时间约30分钟24小时后的玻璃强度1.2N/mm。
权利要求
1.一种制造含水地面覆盖物粘合剂的方法，所述的粘合剂不添加溶剂、高沸点溶剂或增塑剂，含有非羧化的苯乙烯/丁二烯(SBR)及提供初始粘合性试剂的分散体系，特征在于在高剪切力下将提供初始粘合性试剂的熔体加入到SBR分散体系中以得到持久稳定的乳状液。
2.如权利要求1的方法，特征在于在提供初始粘合性试剂加入时分散体系是碱性的。
3.如权利要求1或2的方法，特征在于基于固体重量，乳状液中苯乙烯/丁二烯分散体系的含量为10～99wt％，优选为50～70wt％。
4.如权利要求1～3任一项的方法，特征在于提供初始粘合性试剂的熔点为45～110℃，特别为60～85℃。
5.如权利要求1～4任一项的方法，特征在于提供初始粘合性的试剂为塔罗油树脂、松香、所述树脂、甘油酯或三亚烷基二醇酯，及亚烷基上具有约1～4个碳原子的一种或几种酯及其混合物。
6.如权利要求1～5任一项的方法，特征在于提供粘合性的树脂或树脂酯的酸值为0～40。
7.如权利要求1～6任一项的方法，特征在于相对分散体系的聚合物含量，乳状液中聚合物分散体系和提供粘合性试剂的比例为100/1～1/4。
8.如权利要求1～7任一项的方法，特征在于乳状液的pH值调节为至少约8，特别是8.5～10。
9.如权利要求1～7任一项的方法，特征在于将另外的聚合物加入到乳状液中。
10.如权利要求9的方法，特征在于另外的聚合物选自聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯的酯、丙烯腈共聚物、乙烯酯/乙酸乙烯酯/乙烯聚合物、乙烯醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯/Versatate共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物及其混合物。
11.如权利要求1～10任一项的方法，特征在于用于地面覆盖物粘合剂常规的添加剂加入到乳状液中。
12.一种由权利要求1～8任一项的方法得到的乳状液，包括用含水苯乙烯/丁二烯分散体系乳化的熔点为45～110℃的树脂混合物，所述乳状液的苯乙烯/丁二烯共聚物与树脂的比例为100/1～100/400，特征在于所述乳状液固体含量为乳状液总重量的65wt％～75wt％。
13.如权利要求12的乳状液，特征在于苯乙烯/丁二烯共聚物为非羧化的苯乙烯/丁二烯共聚物，特征在于乳状液的pH为至少约8，特别是8.5～10。
14.如权利要求1～8任一项方法得到的乳状液在制造粘合剂中的用途。
全文摘要
本发明涉及制造含水地面覆盖物粘合剂的方法，所述的粘合剂不添加溶剂、高沸点溶剂或软化剂，而利用非羧化的苯乙烯/丁二烯(SBR)及赋予初始粘性试剂的分散体系。根据本发明，由赋予初始粘性试剂例如熔点为45～98℃的树脂组成的熔体，在高剪切力影响下加入到SBR分散体系中以得到持久稳定的乳状液，其不仅可提供高的初始粘性而且具有高的最后强度。
文档编号C09J109/00GK1608117SQ02825894
公开日2005年4月20日 申请日期2002年12月13日 优先权日2001年12月22日
发明者约臣·比莱克, 鲁迪格·奥伯斯特－派特伯格, 托马斯·万克 申请人:亚地斯有限公司