САМОКЛЕЯЩАЯСЯ СТЕКЛОТКАНЬ, АКТИВИРУЕМАЯ ВОДОЙ
SELF-ADHESIVING FIBERGLASS TISSUE ACTIVATED BY WATER

Настоящее изобретение относится к переустанавливаемому самоклеящемуся настенному покрытию на основе стекловолокон, окончательную адгезию которого к стене можно получить после установки путем нанесения воды или красящей композиции на водной основе.
Настенные покрытия на основе стекловолокон известны очень много лет. Их легко приклеивать, они относительно дешевы, могут окрашиваться красками на водной основе, могут мыться после окрашивания и являются более стойкими к разрыву, более огнестойкими и более влагостойкими, чем обои. Установка классического настенного покрытия на основе стекловолокон обычно включает следующие последовательные этапы:
- проклейка стены и/или настенного покрытия (около 5 часов),
- наложение настенного покрытия на стену (около 5 часов),
- сушка клея (около 24 часов),
- нанесение первого слоя краски (около 4 часов),
- сушка первого слоя краски (около 24 часов),
- нанесение второго слоя краски (около 4 часов) и
- сушка второго слоя краски (около 24 часов),
2
2
причем оценки продолжительности указаны для комнаты 15 м с площадью стен 35 м.
Целью настоящего изобретения является облегчить и существенно сократить стадию проклейки (этапы 1-3). Оно предлагает настенное покрытие на основе стекловолокон, предварительно проклеенное особой адгезионной системой.
Различные предварительно проклеенные настенные покрытия на основе стекловолокон уже были описаны и выпущены в продажу. Так, фирма-заявитель выпускает под названием EasyGlue стеклоткань, предварительно проклеенную классическим клеем на основе крахмала. Потребитель должен активировать клей, увлажняя его перед установкой настенного покрытия. Таким образом, этап проклейки заменен чуть более быстрым этапом увлажнения. Однако этап нанесения на стену почти не облегчается.
Кроме того, недавно была предложена самоклеящаяся стеклоткань под торговой маркой EasyFix. Она представляет собой стеклохолст с открытой структурой, который на одной из своих сторон содержит переустанавливаемое самоклеящееся покрытие, называемое также контактным клеем (PSA, от английского pressure sensitive adhesive - клей, склеивающий при надавливании). Этот клей позволяет легко накладывать стеклохолст на стену без предварительной проклейки и без увлажнения. Окончательное прикрепление осуществляется позднее в момент нанесения краски. Действительно, она проникает через отверстия в стеклохолсте и после сушки прочно приклеивается к стене. Тем самым потребитель сокращает этап проклейки и этап сушки клея.
Однако основными недостатками этой системы является то, что такая ткань с открытой структурой из эстетических соображений не подходит в качестве потолочного покрытия, и то, что этот механизм адгезии посредством краски очень затрудняет отклеивание настенного покрытия.
Кроме того, имеется несколько документов, которые раскрывают, с одной стороны, самоклеящиеся обои (см., например, WO95/17312, WO93/06301, US 5441784, US 5412829, EP1707667 и WO00/31201), а с другой стороны, предварительно проклеенные обои, активируемые водой (см., например, WO2004/003286, US4714723, EP1162306). Насколько известно фирме-заявителю, не имеется описаний обоев, являющихся одновременно самоклеящимися и активируемыми водой.
Таким образом, не существует полностью удовлетворяющей системы, позволяющей легко и быстро устанавливать на стены текстильное покрытие на основе стекловолокон и окончательно приклеивать их без проклейки стены или покрытия, сохраняя определенную легкость отклеивания после увлажнения настенного покрытия.
Настоящее изобретение исходит из идеи попробовать сочетать на одном и том же настенном покрытии одновременно функцию самосклеивания/переустановки (EasyFix) и функцию окончательного приклеивания путем увлажнения (активация) латентного клея (EasyGlue).
Это сочетание априори кажется невозможным. Действительно, хорошо известно, что клей PSA обычно действует только на сухих основах, и присутствие воды на уровне границы раздела несовместимо с самоклеящимися свойствами клея типа PSA.
Идея, которая позволила преодолеть это неблагоприятное техническое предубеждение, состоит в том, чтобы активировать латентный адгезив только после правильного размещения настенного покрытия на стене/потолке. Функция PSA тогда ослабляется и даже инактивируется водой, но сразу же перенимается классической функцией адгезивности латентного адгезива, активированного водой. Эта активация латентного адгезива может быть осуществлена, конечно, простым нанесением воды после установки, но было бы еще более выгодным внести эту воду активации в виде водной красящей композиции. Тем самым два этапа (активация + окрашивание) можно было бы объединить в один.
При этом снова оказываются перед лицом двух очевидно несовместимых желаний: желание использовать воду красящей комбинации для активации клейкой границы раздела, препятствуя одновременно указанной красящей композиции проникать через стеклохолст к этой границе раздела.
Решение этой проблемы заключается в выборе стеклохолста с закрытой структурой, которая, в отличие от структуры, используемой для продукта EasyFix, непроницаема для краски и которая на манер фильтра пропускает только водную фазу из этой краски.
Таким образом, объектом настоящего изобретения является самоклеящееся настенное покрытие, содержащее:
(A) стеклохолст с закрытой структурой, состоящий из стекловолокон и полимерного связующего, проницаемого для воды, и
(B) адгезионное покрытие, содержащее одновременно контактный клей (PSA) и латентный адгезив, активируемый водой.
Объектом настоящего изобретения является также способ установки такого самоклеящегося настенного покрытия.
Под настенным покрытием понимается плоский продукт в виде полосы, ширина которого обычно составляет от нескольких десятков сантиметров до примерно одного метра, который хранится и выпускается в продажу в виде рулона. Это покрытие предназначено для приклеивания на стены комнаты или здания или же на другие поверхности, такие как потолок, за исключением полов.
2
В настоящем изобретении под "стеклохолстом с закрытой структурой" понимается ткань или нетканый материал, обладающей воздухопроницаемостью, измеренной согласно стандарту ISO 9237 при 200 Па, не более 50 л/(м·с).
Такой стеклохолст не содержит отверстий, видимых невооруженным глазом, и следовательно, имеет однородный закрытый вид, более или менее структурированный.
Такой холст может быть стеклотканью (тканая структура) или стекломатом (нетканая структура). Предпочтительно речь идет о стеклоткани. Ее когезия обеспечивается, как известно, полимерным связующим. Это полимерное связующее должно быть одновременно нерастворимым в воде, но достаточно гидрофильным, чтобы позволить прохождение воды, необходимой для активации латентного адгезива, нанесенного на одну сторону стеклохолста.
Такие водопроницаемые полимерные связующие в технике известны, обычно они имеют в основе гидролизованные крахмалы, гидрофильные акриловые смолы, в частности анионные стирольные/акриловые смолы и/или бутадиенстирольный каучук (SBR).
Стеклохолсты, подходящие для применения в настоящем изобретении, имеются в продаже, например выпускаются фирмой-заявителем под названием Novelio.
2
2
2
Их поверхностная плотность (граммаж) благоприятно составляет от 80 до 450 г/м, предпочтительно от 100 до 300 г/м, в частности от 150 до 250 г/м.
2
2
2
2
2
2
Адгезионное покрытие наносят на одну сторону стеклохолста. Оно может иметь однослойную структуру, то есть адгезионный состав, который послужил для его образования, может содержать одновременно контактный клей (PSA) и водоактивируемый латентный адгезив. В этом варианте осуществления водоактивируемый латентный адгезив присутствует в адгезионном покрытии (B) из расчета 5-150 г/м, предпочтительно 50-120 г/м, в частности 80-100 г/м, а PSA из расчета 5-80 г/м, предпочтительно 10-50 г/м, в частности 25-40 г/м.
В одном предпочтительном варианте осуществления адгезионное покрытие имеет двухслойную или многослойную структуру, в которой клей PSA и латентный водоактивируемый адгезив присутствуют в виде двух разных адгезионных слоев, наносимых по отдельности, исходя из двух разных адгезионных составов.
Каждый из этих слоев может, независимо от другого, быть сплошным или дискретным, причем термин "дискретный" охватывает как слои, состоящие из множества разных элементов, так и слои, содержащие множество отверстий, распределенных более или менее регулярно на всей поверхности слоя.
В варианте осуществления, где адгезионное покрытие имеет двухслойную структуру, слой, содержащий водоактивируемый латентный адгезив, предпочтительно наносят прямо на стеклохолст, а слой, содержащий в качестве компонента PSA, наносят во вторую очередь на слой латентного адгезива.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения адгезионное покрытие (B) содержит последовательно
(B1) первый адгезионный слой, сплошной или дискретный, образованный водоактивируемым латентным адгезивом, причем указанный первый слой нанесен прямо на стеклохолст, и
(B2) второй слой, сплошной или дискретный, образованный из PSA, причем указанный второй слой нанесен на первый слой (B1) и/или рядом с ним.
Когда первый слой (B1) является дискретным слоем, второй слой (B2) может, разумеется, выходить за пределы первого слоя и находиться в прямом контакте со стеклохолстом в зонах между дискретными элементами или в зонах, соответствующих отверстиям в первом слое. В качестве примера можно назвать повторяющийся шаблон, где первый слой образован из первой совокупности прямых линий, параллельных друг другу, а второй слой образован из другой совокупности прямых линий, параллельных друг другу, но перпендикулярных первым.
Можно также предусмотреть нанесение двух дискретных слоев, размещенных рядом друг с другом, например, как клетки шахматной доски.
В одном особенно интересном варианте осуществления настоящего изобретения первый адгезионный слой (B1), то есть слой, образованный из водоактивируемого латентного адгезива, является сплошным слоем, нанесенным на всю поверхность одной из сторон стеклохолста (A). Действительно, эта сплошность активируемого водой адгезива обеспечивает удовлетворительную и равномерную окончательную адгезию, без образования пузырей или зон с меньшей адгезией.
На этот первый сплошной слой затем предпочтительно помещают второй, дискретный адгезионный слой (B2), состоящий из отдельных элементов. Отношение площади поверхности B2 к площади поверхности B1 предпочтительно меньше 0,5, в частности меньше 0,3 и в идеале меньше 0,1. Этот вариант осуществления может быть выгоден, например, когда из-за присутствия PSA имеется опасность ослабления адгезии водоактивируемого адгезива первого слоя.
Для легкой установки покрытия оно должно иметь достаточную начальную липкость (tack по-английски), чтобы пристать к чистой и сухой стене в результате простого контакта/прижатия и чтобы не отклеиваться под действием собственного веса. Однако, как известно, эта липкость не должна превышать определенного значения, чтобы настенное покрытие все еще можно было легко снять и установить на другое место, пока оно не было увлажнено.
Адгезионное покрытие (B), будь оно однослойным или многослойным, предпочтительно имеет начальную силу сцепления от 0,2 до 2 Н. Эту силу сцепления измеряют способом, описанным ниже в примерах.
Липкость обеспечивается исключительно контактным клеем, и подбор этой силы сцепления входит в базу общих знаний специалиста, который сумеет выбрать природу и концентрации различных ингредиентов контактного клея (таких, как полимеры, агент, придающий клейкость, наполнители и т.д.) или же геометрию или толщину слоя PSA.
Контактные клеи, подходящие для применения в настоящем изобретении, известны.
Их можно наносить в виде жидкого состава на основе органического растворителя или воды (латекс), или же это могут быть термоплавкие полимеры, то есть полимеры с низкой молекулярной массой, которые в расплавленном состоянии имеют достаточно низкую вязкость, чтобы распределяться надлежащим образом.
Клеи PSA обычно имеют в основе эластомерную смолу, которая может содержать агент, увеличивающий липкость (средство, повышающее клейкость).
Полимерную смолу классически выбирают из акриловых смол, бутилкаучука, сополимеров этилена с винилацетатом (EVA), натурального каучука, виниловых эфиров и из блок-сополимеров на основе стирола, таких как сополимеры стирол-бутадиен-стирол (SBS), стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS), стирол-этилен/пропилен (SEP), стирол-изопрен-стирол (SIS).
EVA и блок-сополимеры на основе стирола выгодны тем, что они являются термоплавкими эластомерами и, следовательно, могут быть нанесены в виде композиции, не содержащей растворителя.
2
2
2
Второй адгезионный слой, то есть слой, образованный из PSA, предпочтительно имеет поверхностную плотность в сухом состоянии от 1 до 80 г/м, предпочтительно от 2 до 50 г/м, в частности от 4 до 40 г/м.
Этот второй адгезионный слой, чувствительный к давлению, наносят на и/или рядом с первым слоем, образованным из водоактивируемого латентного адгезива. Этот латентный адгезив в сухом состоянии является полностью неактивным, то есть лишенным клеящей способности.
В принципе можно использовать любой адгезив, применяемый классически для приклеивания обоев и других настенных покрытий, как, например, адгезивы на основе крахмалов, в частности картофельного, кукурузного или пшеничного крахмалов, крахмалов, модифицированных гидролизом или сшивкой, декстринов, циклодекстринов, моно- и олигосахаридов, алкиловых эфиров целлюлозы и гидроксиалкиловых эфиров целлюлозы, полиэтиленгликоля, гидрофильных полиуретанов, полиакриламидов, водных виниловых клеев, таких как гомополимерные поливинилацетаты (PVAC), предпочтительно пластифицированные, частично гидролизованный поливинилацетат, из поливинилового спирта, поливинилпирролидона, сополимеров винилпирролидона и винилацетата, сополимеров малеинового ангидрида и метилвинилового эфира или сополимеров винилацетата и малеатов или акрилатов. Разумеется, такой водоактивируемый латентный адгезив может быть смесью этих натуральных и синтетических полимеров, при условии, что смесь не является клейкой в сухом состоянии и становится вязкой и липкой жидкостью только после контакта с водой.
Такой водоактивируемый латентный адгезив может, как известно, содержать соли, предназначенные для повышения его сродства с водой.
Однако добавление таких солей уменьшает водостойкость адгезионного слоя и поэтому должно быть по возможности ограничено.
В качестве примеров коммерческих продуктов, подходящих в качестве водоактивируемого латентного адгезива, можно назвать продукт Craymul 4366 на основе гомополимерного поливинилацетата и декстрина, выпускаемый компанией Arkema, или продукт Luvitec VA64W от BASF.
2
2
2
Этот адгезив используется в обычных количествах, обычно составляющих от 5 до 150 г/м, предпочтительно от 50 до 120 г/м, в частности от 80 до 100 г/м, причем эти данные соответствуют поверхностной плотности в сухом состоянии.
Настенное покрытие по настоящему изобретению позволяет применять очень простой и быстрый способ, ставший возможным благодаря двойной функциональности адгезионного слоя, содержащего одновременно контактный клей и водоактивируемый латентный адгезив.
Способ установки настенного покрытия включает следующие последовательные этапы:
- наложение первой полосы указанного настенного покрытия на основу, так чтобы адгезионное покрытие находилось в контакте с указанной основой,
- при необходимости переустановка указанной полосы настенного покрытия,
- нанесение воды или водного состава на настенное покрытие.
Основа, предпочтительно стена или потолок, должна быть чистой и сухой, чтобы гарантировать хорошую начальную адгезионную прочность покрытия.
Когда полоса покрытия размещена правильно, можно приложить давление, например, с помощью разглаживающего шпателя или валика, чтобы полоса прилипла к основе перед этапом активации водой.
Активация латентного адгезива производится путем нанесения воды на всю поверхность настенного покрытия. Это нанесение воды можно осуществить любым подходящим способом, например распылением или с помощью валика.
В одном особенно выгодном варианте осуществления на настенное покрытие, находящееся в контакте с основой и, возможно, разглаженное, наносят по меньшей мере один слой краски на водной основе, предпочтительно с помощью малярного валика.
Может оказаться необходимым предварительно разбавить красящую композицию водой, обычно до 10-30% воды.
ПРИМЕРЫ
Адгезионное покрытие, содержащее два отдельных адгезионных слоя
2
2
2
2
На стеклоткань Novelio с закрытой структурой, имеющую поверхностную плотность 180 г/м и воздухопроницаемость 10 л/(м·с), наносят сплошной слой водоактивируемого латентного адгезива на основе гомополимера винилацетата и декстрина, выпускаемого компанией Arkema под наименованием Craymul 4366. Этот слой наносят из расчета 80-90 г/м. После полной сушки этого первого слоя в сушильном шкафу при 70°C на этот слой наносят второй сплошной слой контактного клея на основе акриловой смолы (Craymul 4508) производства компании Arkema. Граммаж этого слоя после сушки составляет около 30 г/м.
Полученный в результате двойной адгезионный слой имеет начальную адгезию примерно 0,47 Н, что достаточно для прикрепления настенного покрытия к стене путем простого прижатия рукой. Покрытие можно переустанавливать несколько раз. После нанесения слоя акриловой краски на водной основе (SilverPro AS-60) и сушки получают удовлетворительное окончательное закрепление.
Все покрытия получили два слоя акриловой краски.
Таблица ниже показывает различные значения прочности адгезии (начальная адгезия, адгезия после одной и двух переустановок, окончательная адгезия после активации водой) настенного покрытия согласно изобретению в сравнении со следующими материалами:
- стандартная стеклоткань, приклеенная к стене стандартным виниловым клеем (Ovalit U),
- стеклоткань EasyGlue,
- стеклоткань EasyFix.
Эту разную адгезионную прочность (прочность на отдир) измеряли следующим образом.
Образец стеклоткани наклеивают на гипсовую плитку (5 см × 10 см), закрепленную на опоре. Для испытаний на автоадгезию (начальная сила адгезии, сила адгезии после первой переустановки и после второй переустановки) прикладывают контролируемое давление 2500 кг. Для испытания после окрашивания давление оказывают вручную (малярный валик). Ножом от образца ткани отрезают полосу шириной 2 см (длиной 10 см) и подвергают эту полосу испытанию на отдир при 90°C на промышленном устройстве для испытания на растяжение от компании Zwick. Скорость сдирания составляет 20 мм/мин. Результаты в нижеследующей таблице соответствуют среднему значению ± стандартное отклонение, рассчитанным по трем экспериментам.
Стеклоткань по изобретению
Стандартная стеклоткань
EasyGlue<sup></sup>
EasyFix<sup></sup>
Начальная F.A.
0,47±0,05
-
0
0,22±0,05
F.A. после первой переустановки
0,20±0,05
-
0
0,21±0,05
F.A. после второй переустановки
0,21±0,08
-
0
0,22±0,03
F.A. после активации водой
5,2±1,5
4,3±0,1
4,7±0,5
4,9±0,1
Полная длительность, оцененная для 35 м<sup>2</sup>
69 часов
103 часа
100 часов
69 часов
F.A. = сила адгезии в ньютонах (Н)
Полная продолжительность установки настенного покрытия оценивали исходя из различных этапов, указанных во введении.
Можно констатировать, что стеклоткань согласно изобретению имеет удовлетворительную способность к самосклеиванию, сравнимую со способностью стеклоткани с открытой структурой EasyFix. Нанесение двух слоев акриловой краски позволяет окончательно приклеить стеклоткань согласно изобретению к стене при силе адгезии чуть выше, чем у сравнительных продуктов (стандартная стеклоткань, EasyGlue и EasyFix).
Исследование клеевого соединения стеклоткани согласно изобретению показывает, что частицы латекса и пигменты акриловой краски не проникают в стеклоткань. Ее можно отклеить от стены с такой же легкостью, как и стандартную стеклоткань и продукт EasyGlue.
Таким образом, стеклоткань согласно изобретению сочетает преимущества продуктов согласно уровню техники, а именно быструю и легкую установку, ненужность проклейки стен и покрытия и относительное легкое отклеивание.