JP2001527608A - カーペット、カーペット裏打ち材、及び均一に分枝したエチレンポリマーを使用してそれらを製造する方法 - Google Patents

カーペット、カーペット裏打ち材、及び均一に分枝したエチレンポリマーを使用してそれらを製造する方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、カーペット及びカーペットの製法に関する。一つの態様では、カーペットは、(a)表面及び裏面を有する主要裏打ち材、(b)主要裏打ち材に付着しそして主要裏打ち材の表面から延在しさらに主要裏打ち材の裏面から出ている複数の繊維、並びに(c)少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーを含む。方法は、接着裏打ち材をもたらすために主要裏打ち材の裏面上に少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーの押し出しコーティングを含む。方法は、別々に又は種々の組合せの何れかで、追加の工程又は方式を含む。追加の工程及び方式は、押し出し工程前の主要裏打ち材及び繊維の洗浄する又はこすって洗うこと、並びに内破剤の利用を含む。好ましい均一に分枝したエチレンポリマーは実質的に線状のエチレンポリマーである。本明細書に記載された構成及び方法は、改良された摩擦抵抗性を有する房付きの広い織機で織ったカーペットを製造するのに特に好適である。

Description

【発明の詳細な説明】 カーペット、カーペット裏打ち材、及び均一に分枝したエチレンポリマーを使用 してそれらを製造する方法 技術分野 本発明は、それぞれについて、カーペットが少なくとも一つのたわみ性のエチ レンポリマー裏打ち材を含むカーペット、並びにカーペットを製造する方法に関 する。特別な場合、本発明は、それぞれについて、カーペットが、少なくとも一 つの均一に分枝したエチレンポリマーからなる裏打ち材を含む、カーペット並び に押し出しコーティング技術によるカーペットの製造方法に関する。 本発明は、主要裏打ち材により構成されたすべてのカーペットに関し、さらに 房付きの(tufted)カーペット及び房のないカーペット例えばニードルパ ンチカーペットを含む。特定の態様は、房付き又は房のないカーペットに関する が、房付きのカーペットが好ましい。 背景技術 図1に画かれているように、房付きのカーペットは、複合構造体であり、それ は、ヤーン(繊維房とも知られている)、表面及び裏面を有する主要裏打ち材、 接着裏打ち材、及び所望により、二次裏打ち材を含む。房付きのカーペットの表 面を形成するために、ヤーンは、それぞれのひとステッチのより長い長さのもの が主要裏打ち材の表面を経て延在するように主要裏打ち材を通って房にされる。 概して、主要裏打ち材は、織られた又は織られていない材料、例えば熱可塑性ポ リマー、殆ど普通にはポリプロピレンから製造される。 房付きのカーペットの面は、一般に、三つのやり方で製造できる。第一には、 ループパイルカーペットでは、房形成工程で形成されるヤーンループは、そのま まにされる。第二に、カットパイルカーペットでは、ヤーンループは、房形成( t ufting)中又はその後の何れかでカットされて、ループの代わりに単一の ヤーンの末端のパイルを生成する。第三に、いくらかのカーペットのスタイルは 、ループ及びカットパイルの両者を含む。この混成の一つの種類は、異なる長さ のループが房にされ次に未カット、一部カット及び完全にカットされたループの 混合物を生成するように或る高さにカーペットを剪断された、尖端を剪断したカ ーペットと呼ばれる。別に、房形成機械は、いくらかのループのみをカットし、 それによりカット及び未カットのループのパターンを残すように構成される。ル ープ、カット又は混成の何れにせよ、主要裏打ち材の裏面のヤーンは、固い延在 しないループからなる。 接着裏打ち材又は二次裏打ち材の適用のない房付きのヤーン及び主要裏打ち材 の組合せは、カーペット業界では、生の房付きのカーペット又は未漂白未染色の 製品と呼ばれる。 未漂白未染色の製品は、主要裏打ち材の裏面に接着裏打ち材及び所望の二次裏 打ち材を適用することにより、最終の房付きのカーペットになる。最終の房付き のカーペットは、代表的には6又は12フィートの幅のロールで広く織られたカ ーペットとして製造できる。別に、カーペットは、米国では代表的には18イン チ平方そして他の所では50cm平方のカーペットタイルとして製造できる。 接着裏打ち材は、主要裏打ち材の裏面に適用されて、ヤーンを主要裏打ち材に 固定される。概して、接着裏打ち材は、ローラ、ローラ又はベッド上のローラ、 又はローラ又はベッド上のナイフ(またドクターナイフと呼ばれる)を使用して パンアプリケータにより適用される。弱く適用された接着裏打ち材は、主要裏打 ち材を実質的に通過しない。 殆どしばしば、接着裏打ち材は、単一のコーティング又は層として適用される 。ヤーンが固定される程度又は引張強さは、タフトロック又は房結合強さと呼ば れる。十分な房結合強さを有するカーペットは、良好な磨耗抵抗性を示し、それ 自体、長い使用寿命を有する。また、接着裏打ち材は、主要裏打ち材の裏面に曝 されたヤーン(繊維房)に実質的に浸透し、そしてヤーン内に個々のヤーンを実 質的に合体しなければならない。 ヤーンの良好な浸透及び繊維の合体は、良好な摩擦抵抗性を生ずる。さらに、 房結合強さ及び摩擦抵抗性に加えて、接着性物質は、またカーペットの容易な設 置を助けるために、カーペットに良好なたわみ性を付与しなければならない。 二次裏打ち材は、概して、織られた又は織られていない物質例えば熱可塑性ポ リマー、最も普通にはポリプロピレンから作られた軽量のスクリムである。二次 裏打ち材は、所望により、カーペットの裏面に接着裏打ち材上に適用され、主と して、カーペット構造に増加した寸法安定性をもたらし、さらに直接はりつける (glue−down)接着剤の適用のためにより広い表面積をもたらす。 別の裏打ち材は、また、接着裏打ち材の裏面及び/又はもし存在するならば二 次裏打ち材の裏面に適用できる。別の裏打ち材は、発泡性クッション(例えば発 泡したポリウレタン)及び感圧性床接着剤を含むことができる。別の裏打ち材は 、また、例えば、表面積の増大したウェッブとして適用できて、直接くっつく接 着剤の設置を助ける(例えば、クッション性を殆ど必要としない、コントラクト ・コマーシャル・カーペティング、自動車のカーペット及び航空機のカーペット )。別の裏打ち材は、また、所望により、水分、昆虫及び食品についてバリヤー 保護を増大させ、そしてカーペットの消火、熱絶縁、及び防音の性質をもたらす か又は増大させるように適用できる。 周知の接着裏打ち材は、硬化できるラテックス、ウレタン又はビニルの系を含 み、ラテックス系が最も普通である。従来のラテックス系は、低粘度の水性組成 物であり、それらは、高いカーペット製造速度で適用され、そして良好な裏打ち 材への繊維の接着、房結合強さ及び適切なたわみ性をもたらす。一般に、過剰の 水は駆除され、そしてラテックスは、乾燥オーブンを通過することにより硬化さ れる。スチレンブタジエンゴム(SBR)は、ラテックス裏打ち材に使用される 最も普通のポリマーである。代表的には、ラテックス裏打ち系は、無機充填剤、 例えば炭酸カルシウム又はアルミニウム三水和物により十分に満たされ、そして 他の成分、例えば抗酸化剤、抗菌剤、難燃剤、煙抑制剤、湿潤剤及び発泡剤を含 む。 従来のラテックス接着裏打ち材は、或る欠点を有する。一つの重要な欠点とし て、代表的なラテックス接着性裏打ち系は、水分バリヤーをもたらさない。他の 欠点と思われるものは、特にポリプロピレンヤーン及びポリプロピレンの主要及 び二次裏打ち材を有するカーペットでは、無機充填剤とともにラテックス系の異 質のポリマーであり、それは、カーペットのリサイクル性を低下させる。 これらの欠点から見て、カーペット工業の或るものは、従来のラテックス接着 裏打ち材について適当な置換物を求め始めた。一つの代替案は、ウレタン接着性 裏打ち系の使用である。カーペットを合体させるために適切な接着をもたらすこ とに加えて、ウレタン裏打ち材は一般に良好なたわみ性及びバリヤー性を示し、 そして発泡されたとき、分離した下敷パッディングを排除できる(即ち、直接は りつける一体化裏打ち系を構成できる)。しかし、ウレタン裏打ち系は、また重 要な欠点を有し、それらの相対的な高いコストを含み、さらにラテックス系に関 し.遅いカーペット製造速度での適用を必要とする硬化要件を必要とする。 熱可塑性ポリオレフィン、例えばエチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマー及 び低密度ポリエチレン(LDPE)は、また、一部それらの低コスト、良好な水 分安定性及び非硬化要件により、接着裏打ち材として示唆されている。種々の方 法が、ポリオレフィンの裏打ち材の適用のために利用でき、粉末コーティング、 ホットメルト適用及び押し出されたフィルム又はシートのラミネーションを含む 。しかし、ラテックス接着裏打ち材を置換するためにポリオレフィンを使用する ことは、また困難さをもたらす。例えば、米国特許第5420530号の10欄 の表Aは、普通のポリオレフィン樹脂は、カーペット製造に使用するには不適切 な接着を有することを指示する。さらに、ラテックス及び他の硬化した系に比べ て、普通のポリオレフィンは、比較的高い適用粘度及び比較的高い熱的要件を有 する。即ち、普通の熱可塑性ポリオレフィンは、ラテックス及び他の硬化した( 熱硬化性)系の代表的な水性粘度及び硬化した温度要件の特徴に比べて、比較的 高い溶融粘度及び高い再結晶又は固化温度を特徴とする。 たとえ普通のエラストマー状ポリオレフィン、即ち低い結晶性を有するポリオ レフィンでも、一般に、比較的高い粘度及び比較的高い再結晶温度を有する。高 い再結晶温度は、加工中比較的短い溶融時間をもたらし、そして高い溶融粘度と 組合わさって、特に従来の接着性裏打ち適用速度で、ヤーンの適切な浸透を達成 することを困難にする。 普通のポリオレフィンの粘度及び再結晶の欠陥を克服する一つの方法は、ホッ トメルト接着剤としてポリオレフィン樹脂を処方することであり、それは、通常 、低分子量ポリオレフィンをワックス、粘着剤、種々の流れ変性剤及び/又は他 のエラストマー状物質と処方することを含む。エチレン/酢酸ビニル(EVA) コポリマーが、例えば、処方されたホットメルト接着性裏打ち組成物で使用され ており、そして他のポリオレフィンもホットメルト裏打ち組成物として提案され ている。例えば、Taftらの米国特許第3982051号では、エチレン/酢 酸ビニルコポリマー、アタクチックポリプロピレン及び硬化したゴムを含む組成 物が、ホットメルトカーペット裏打ち接着剤として有用であることを開示してい る。 残念ながら、ホットメルト接着剤系は、一般に、従来のラテックス接着剤裏打 ち材の完全に好適な置換物とは考えられない。EvA並びにエチレン及び不飽和 コモノマーの他のコポリマーに基づく代表的なホットメルト系は、かなりの処方 を要し、しかもしばしば不適切な房結合強さを生ずる。しかし、代表的なホット メルト系の最も顕著な欠陥は、それらの溶融強さであり、それらは、一般に余り に低くて直接押し出しコーティング技術による適用を可能にしない。事実、ポリ オレフィンホットメルト系は、代表的には、例えば加熱ドクターブレード又は回 転する溶融転写ローラの使用により、主要裏打ち材に適用される。 均一に処方された高圧低密度ポリエチレン(LDPE)は、従来の押し出しコ ーティング技術により適用できるが、LDPE樹脂は、概して、過剰のカーペッ トの硬さをもたらす弱いたわみ性を有する。逆に、改良されたたわみ性を有する 普通のポリオレフィン、例えば超低密度ポリエチレン(ULDPE)及びエチレ ン/プロピレンインターポリマーは、なお、十分なたわみ性を有せず、過剰に低 い溶融強さを有する及び/又は押し出しコーティング中共鳴し勝ちである。押し 出しコーティングの困難さを克服するために、十分なたわみ性を有する普通のポ リオレフィンは、ラミネーション技術により適用されて適切な裏打ち材に対する ヤーンの接着を確実にするが、しかし、ラミネーション技術は、概して、高価で あり、そして直接押し出しコーティング技術に比べて延長した製造速度を生ずる 。 たわみ性のポリオレフィン裏打ち材の周知の例は、米国特許第3390035 、3583936、3745054及び3914489号に開示されている。一 般に、これらの記述は、エチレンコポリマー、例えばエチレン/酢酸ビニル(E V A)及びワックスに基づくホットメルト接着剤裏打ち材組成物を記述している。 ヤーンを通すホットメルト接着剤裏打ち材組成物の浸透を増大する周知の技術は 、例えば米国特許第3551231号に記述されているように、未漂白未染色の 製品が回転する溶融転写ローラと接触している間加圧することを含む。 ホットメルト系の有効性を増大するための他の周知の技術は、プレコート系を 使用することを含む。例えば、米国特許第3684600、3583936及び 3745054号は、ホットメルト接着剤組成物の適用前に、主要裏打ち材の裏 面に低粘度の水性プレコートを適用することを含む。これらの特許に開示された ホットメルト接着剤裏打ち系は、官能性エチレンポリマー、例えばエチレン/ア クリル酸エチル(EEA)及びエチレン/酢酸ビニル(EVA)コポリマーに基 づく多成分処方から由来する。 カーペット裏打ち材の業界に周知の種々の系が存在するが、硬化したラテック ス裏打ち材系を置換する、適切な房結合強さ、良好な摩擦抵抗性及び良好なたわ み性をもたらす熱可塑性ポリオレフィンカーペット裏打ち材系についての要求が 依然として存在している。良好な房結合強さ、摩擦抵抗性、バリヤー性及びたわ み性の所望の特徴を達成しつつ、高いカーペット製造速度を可能にする適用方法 について要求がなお存在している。最後に、カーペット構成物質の非常な取り扱 い及び分離の必要なしに、容易にリサイクルできる繊維及び裏打ち材を有するカ ーペット構造をもたらす要求も存在する。 発明の開示 本発明の一つの態様によれば、カーペットは、複数の繊維、表面及び裏面を有 する主要裏打ち材、接着裏打ち材及び任意の二次裏打ち材からなり、複数の繊維 は主要裏打ち材に付着しそして主要裏打ち材の表面から突き出し、そして主要裏 打ち材の裏面に露出し、接着裏打ち材は、主要裏打ち材の裏面に配置され、そし て任意の二次裏打ち材は接着裏打ち材に隣接しており、複数の繊維の少なくとも 一つ、主要裏打ち材、接着裏打ち材又は任意の二次裏打ち材は、50%以上の短 鎖枝分枝分布指数(SCBDI)を有することを特徴とする少なくとも1種の均 一に分枝したエチレンポリマーからなる。 本発明の他の態様は、カーペットを製造する方法であり、カーペットは、複数 の繊維、表面及び裏面を有する主要裏打ち材、接着裏打ち材及び任意の二次裏打 ち材からなり、複数の繊維は主要裏打ち材に付着しそして主要裏打ち材の表面か ら突き出し、そして主要裏打ち材の裏面に露出しており、該方法は、主要裏打ち 材の裏面上に接着裏打ち材又は任意の二次裏打ち材を押し出しコーティングする 工程からなり、押し出しコーティングされた接着裏打ち材又は任意の二次裏打ち 材が、50%以上の短鎮分枝分布指数(SCBDI)を有することを特徴とする 少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーからなる。 本発明の他の態様は、カーペットを製造する方法であり、カーペットは、崩壊 した膨脹しない接着裏打ち材マトリックスを有しそして主要裏打ち材に結合した ヤーンからなり、接着裏打ち材は、少なくとも1種のエチレンポリマーからなり そして主要裏打ち材と密接に接触しそしてヤーンを実質的に浸透しさらに実質的 に合体し、該方法は、接着裏打ち材に少なくとも1種の内破(implosio n)剤の有効量を添加する工程、次に溶融した又は半溶融したポリマーが主要裏 打ち材の裏面上に露出したヤーンの自由な空間中に押し入るように押し出しコー ティング中に内破(implosion)剤を活性化する工程からなる。 本発明の他の態様は、カーペットを製造する方法であり、カーペットは、表面 を有しそしてヤーン、主要裏打ち材、接着裏打ち材及び任意の二次裏打ち材から なり、主要裏打ち材はカーペットの表面に相対する裏面を有し、ヤーンは主要裏 打ち材に付着し、接着裏打ち材は主要裏打ち材の裏面に適用され、そして任意の 二次裏打ち材は接着裏打ち材上に適用され、該方法は、処理物質を実質的に除く か又は排除するために、接着裏打ち材の適用前に、水蒸気、溶媒及び/又は熱に より主要裏打ち材の裏面から不純物を除くか、洗うか、又はフラシュする工程を 含む。 図面の簡単な説明 図1は、房付きのカーペット10の説明である。 図2は、カーペット70を製造するための押し出しコーティングライン20の 概略図である。 図3は、20×倍率(3a)及び50×倍率(3b)での走査電子顕微鏡写真 からなり、実施例14の種々のカーペット成分の界面を説明する。 図4は、20×倍率(4a)及び50×倍率(4b)での走査電子顕微鏡写真 からなり、実施例22の種々のカーペット成分の界面を説明する。 図5は、ポリプロピレン及びナイロンカーペットのサンプルの摩擦抵抗の性能 に対する接着裏打ち材による繊維パンドル浸透の効果のX−Yプロットである。 図6は、本発明によるカーペットタイルの構成を示す断面である。 図7は、本発明によりカーペットタイルを製造するための押し出しコーティン グラインの概略図である。 発明を実施するための最良の形態 用語「緊密な接触」、「実質的な封じ込め」及び/又は「実質的な合体」とは 、1種以上のカーペット成分が化学的に他のカーペット成分と相互反応できるか どうかに無関係に、異なるカーペット成分間の機械的接着又は機械的相互作用( 化学的結合とは反対に)に本明細書で関する。本発明の機械的接着又は相互作用 に関して、ポリマー状物質のいくらかの有効な量の相互混合又は相互溶融が存在 するが、しかし、種々のカーペット界面の顕微鏡写真(20×倍率)の肉眼によ る観察から測定されるように、種々の成分の連続的又は一体的な融解は存在しな い。この定義内に、ヤーン又は繊維のバンドルの融解又は繊維バンドル内の相互 の個々の繊維の融解は、繊維が本明細書では一つのカーペット成分と呼ばれるた めに、それ自体一体化した融解とは考えない。 用語「緊密に接触」は、主要裏打ち材の裏面と接着裏打ち材との間の機械的な 相互作用に関する。用語「実質的な封じ込め」は、主要裏打ち材の裏面と接着裏 打ち材との間の界面で又はその間際でヤーン又は繊維バンドルを顕著に囲む接着 裏打ち材に関する。用語「実質的に合体」は、ヤーン又は繊維ハンドルを実質的 に封じ込めそして接着裏打ち材と主要裏打ち材の裏面が緊密に接触することによ り達成されるカーペットの全体の一体化及び寸法安定性に関する。実質的に合体 したカーペットは、種々のカーペット成分に関して良好な成分の凝集性及び良好 な剥離抵抗性を有する。 用語「一体化融解」は、本明細書では、当業者により周知であるのと同じ意味 で使用され、そして接着裏打ち材の融点より高い温度を使用するカーペット成分 の熱結合に関する。一体化融解は、接着裏打ち材が、繊維又は主要裏打ち材の何 れか又はその両者と同じポリマーからなるとき生ずる。しかし、一体化融解は、 接着裏打ち材が繊維及び主要裏打ち材とは異なるポリマーからなるときは生じな い。用語「同じポリマー」により、それは、ポリマーのモノマー単位が同じ化学 性のものを意味するが、それらの分子又は形態的付随物は異なってもよい。逆に 、用語「異なるポリマー」により、それは、すべての分子又は形態的な相違にか かわらず、ポリマーのモノマー単位が異なる化学性のものであることを意味する 。従って、本発明の種々の定義により、ポリプロピレン主要裏打ち材及びポリエ チレン接着裏打ち材は、これらのカーペット成分が異なる化学性のものであるた め、一体的に融解しないであろう。 用語「カーペット成分」は、本明細書では、カーペット繊維バンドル、主要裏 打ち材、接着裏打ち材及び任意の二次裏打ち材に別々に使用される。 用語「押し出しコーティング」は、本明細書では、従来の意味で使用されて、 押し出し技術に関し、その際、通常ペレットの形のポリマー組成物は押し出し機 でその融点より高い温度に加熱され、次にスロットダイを押し出されて半溶融又 は溶融したポリマーウェッブを形成する。半溶融又は溶融したポリマーウェッブ は、連続して連続的に供給される未漂白未染色の製品に引き出されてポリマー組 成物により未漂白未染色の製品の裏面をコーティングする。図2は、本発明の押 し出し工程を説明しており、ニップで、未漂白未染色の製品が冷却ロールに向か って配向され、そして配向された接着裏打ち材の裏面はニップ加圧ロールに向か う。押し出しコーティングは、ラミネーション技術とは異なる。 用語「ラミネーション技術」は、本明細書では、その従来の意味で使用され、 先ず固化した又は実質的に固化したフィルム又はシートとして接着裏打ち材を形 成し、次に別の加工工程では、主要裏打ち材の裏面にそれを適用する前にフィル ム又はシートの温度を上昇させるか又は再加熱することにより、未漂白未染色の 製品へ接着裏打ち材を適用することに関する。 用語「熱含量」は、本明細書では、充填剤の熱容量及び比重の数学的積に関す る。高い熱含量を有することを特徴とする充填剤は、本発明の特定の態様で使用 されて接着裏打ち材の固化又は溶融時間を延在するのに使用される。「The Handbook for Chemical Technicians」Ho ward J.Strauss及びMilton Kaufmann、McGr aw Hill Book Company、1976、Section1−4 及び2−1は、選択されたミネラル充填剤の熱容量及び比重に関する情報をもた らす。本発明で使用するのに好適な充填剤は、本発明の押し出しコーティング加 工温度範囲にわたってそれらの物理的状態を変化しない(即ち、固体の物質のま まである)。好ましい高い熱含量充填剤は、高い比重及び高い熱容量の組合せを 有する。 用語「内破剤」は、本明細書では、通常或る特定の活性温度で、熱により活性 化されるとき、ガス放出するか又はガス放出を行わせる従来の発泡剤又は他の化 合物の使用に関する。本発明では、内破剤は、ヤーン又は繊維ハンドルの自由な 空間中に接着裏打ち材を内破するか又は押し込むのに使用される。 用語「処理物質」は、本明細書では、接着裏打ち材の接着剤又は物理的界面相 互作用と干渉できる、スピン仕上げワックス、装置の油、サイズ剤などのような 物質に関して使用される。処理物質は、本発明のこすって洗う又は洗浄技術によ り置換されるか又は取り除かれ、それにより改良された機械的結合が達成される 。 用語「ポリプロピレンカーペット」及び「ポリプロピレン未漂白未染色の製品 」は、本明細書では、カーペット又は未漂白未染色の製品用の主要裏打ち材がポ リプロピレン又は或る他の物質からなるかどうかに関係なく、ポリプロピレン繊 維から実質的になるように使用される。 用語「ナイロンカーペット」及び「ナイロン未漂白未染色の製品」は、本明細 書では、カーペット又は未漂白未染色の製品用の主要裏打ち材がナイロン又は或 る他の物質からなるかどうかに関係なく、ナイロン繊維から実質的になるように 使用される。 用語「線状」は、エチレンポリマーを記述するのに使用されるとき、エチレン ポリマーのポリマー骨格が測定可能な又は立証できる長鎮の分枝を有しない、例 えばポリマーが平均0.01長鎖/1000炭素より少なく置換されていること を意味するために本明細書で使用される。 用語「均一なエチレンポリマー」は、エチレンポリマーを記述するのに使用さ れるとき、米国特許第3645992号においてElstonによる最初の記述 により従来の意味で使用されて、コモノマーが所定のポリマー分子内にランダム に分布し、さらに実質的にすべてのポリマー分子がコモノマーのモル比と実質的 に同じエチレンを有するエチレンポリマーに関する。本明細書で定義されるよう に、実質的に線状のエチレンポリマー及び均一に分枝した線状のエチレンの両者 は均一なエチレンポリマーである。 均一に分枝したエチレンポリマーは、短鎖の分枝を有し、そして比較的高い短 鎮分枝分布指数(SCBDI)又は比較的高い組成分布分枝指数(CDBI)を 特徴とする均一なエチレンポリマーである。即ち、エチレンポリマーは、50% 以上、好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上のSCBDI又はC DBIを有し、さらに測定可能な高密度(結晶性)ポリマーフラクションを本質 的に有しない。 SCBDI又はCDBIは、中位全モルコモノマー含量の50%以内のコモノ マー含量を有するポリマー分子の重量%として定義され、そしてベルヌイイ分布 について予想されるコモノマー分布に対するポリマーのコモノマー分布の比較を 表す。ポリオレフィンのSCBDI又はCDBIは、当業者により周知の技術、 例えばWildら「Journal of Polymer Science, Poly.Phys.Ed.」20巻、441ページ(1982)、L.D.C ady「The Role of Comonomer Type and D istribution in LLDPE Product Perform ance」SPE Regional Technical Conferen ce,Quaker Square Hilton,Akron,Ohio,1 0月1−2日、107−119ページ、又は米国特許第4798081及び50 08204号に記述されているような、温度上昇溶離分別(本明細書では「TR EF]と略称する)のような技術から得られるデータから好都合に計算できる。 しかし、好ましいTREF技術は、SCBDI又はCDBIの計算のパージ量 を含まない。さらに好ましくは、ポリマー及びSCBDI又はCDBIのコモノ マーの分布は、例えば、米国特許第5292845号及びJ.C.Randal lのRev.Macromol.Chem.Phys.C29、201−317 ペーシに記載されているような技術により13C NMR分析を使用して測定され る。 用語「均一に分枝した線状エチレンポリマー」及び「均一に分枝した線状エチ レン/α−オレフィンポリマー」は、オレフィンポリマーが均一又は狭い短い分 枝分布(即ちポリマーが比較的高いSCBDI又はCDBIを有する)が、長い 鎖の分枝を有しないことを意味する。即ち、線状エチレンポリマーは、長い鎮の 分枝の不存在を特徴とする均一なエチレンポリマーである。これらのポリマーは 、均質な短鎖分枝分布(即ち、均一に分枝した)をもたらす重合法(例えば、E lstonにより米国特許第3645992号に記載されたような)を使用して 製造できる。彼の重合法では、Elstonは、可溶性パナジウム触媒系を使用 してこれらのポリマーを製造しているが、しかし、他のもの、例えば三井石油化 学工業及びExxon Chemical Companyは、いわゆる単一部 位触媒系を使用して、Elstonにより記述されたポリマーに似た均一な構造 を有するポリマーを製造するといわれる。Ewenらの米国特許第493729 9号及びTsutsuiらの米国特許第5218071号は、均一に分枝した線 状エチレンポリマーの製造用の、メタロセン触媒、例えばハフニウムに基づく触 媒系の使用を開示している。均一に分枝した線状エチレンポリマーは、概して、 3より小さい、好ましくは2.8より小さい、さらに好ましくは2.3より小さ い分子量分布Mw/Mnを有することを特徴とする。好適な均一に分枝した線状 エチレンポリマーの市販の例は、Tafmer(商標)として三井石油化学工業 により、そしてExact(商標)樹脂及びExceed(商標)樹脂としてE xxon Chemical Companyにより販売されているものを含む 。 用語「均一に線状に分枝したエチレンポリマー」又は「均一に分枝した線状エ チレン/α−オレフィンポリマー」は、多数の長鎖分枝を有すると当業者にとり 周知である高圧分枝ポリエチレンに関しない。用語「均一な線状エチレンポリマ ー」は、包括的に、線状エチレンホモポリマー及び線状エチレン/α−オレフィ ンインターポリマーの両者に関する。線状エチレン/α−オレフインインターポ リマーは、短鎖分枝を有しさらにa−オレフィンは概して少なくとも1種のC3 −C20α−オレフィン(例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4− メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン及び1−オクテン)である。 エチレンホモポリマーに関して使用されるとき(即ち、コモノマーを全く含ま ず従って短鎮分枝を含まない高密度エチレンポリマー)、用語「均一なエチレン ポリマー」又は「均一な線状エチレンポリマー」は、ポリマーが、均一な触媒系 、例えばElston又はEwenにより記述されたもの、又はCanichの 米国特許第5026798及び5055438号により又はStevensらの 米国特許第5064802号により記述されているもののような均一触媒系を使 用して製造されたポリマーを意味する。 用語「実質的に線状のエチレンポリマー」は、特に長鎮分枝を有する均一に分 枝したエチレンポリマーに関して本明細書で使用される。用語は、線状のポリマ ー骨格を有する不均一又は均一に分枝したエチレンポリマーに関しない。実質的 に線状のエチレンポリマーについて、長鎖分枝は、ポリマー骨格と同じコモノマ ー分布を有し、さらに長鎮分枝は、それらが結合しているポリマー骨格の長さと ほぼ同じ長さである。実質的に線状のエチレンポリマーのポリマー骨格は、約0 .01長鎖分枝/1000炭素−約3長鎖分枝/1000炭素、さらに好ましく は約0.01長鎖分枝/1000炭素−約1長鎖分枝/1000炭素、そして特 に約0.05長鎖分枝/1000炭素−約1長鎖分枝/1000炭素により置換 される。 長鎖分枝は、本明細書では、少なくとも6個の炭素の鎖長として定義され、そ れより上では、13C核磁気共鳴分光分析を使用して区別できない。長鎖分枝の存 在は、13C核磁気共鳴(NMR)分光分析を使用することによりエチレンホモポ リマーで測定でき、そしてRandall(「Rev.Macromol.Ch em.Phys.」C29、V.2&3、285−297ペーシ)により記述さ れた方法を使用して定量される。 最近の13C核磁気共鳴分光分析は、6個より多い炭素原子の長鎖分枝の長さを 測定できないが、エチレン/1−オクテンインターポリマーを含むエチレンポリ マーの長鎖分枝の存在を測定するのに有用な他の周知の技術が存在する。 二つのこれらの方法は、低角レーザー光散乱検出器を組み合わせたゲル透過クロ マトグラフィー(GPC−LALLS)、及び示差粘度計検出器を組み合わせた ゲル透過クロマトグラフィー(GPC−DV)である。長鎖分枝検出のためのこ れらの技術の使用及びその基礎となる理論は、文献によく述べられている。例え ば、Zimm、G.H.及びStockmayer、W.H.、J.Chem. Phys.17、1301(1949)及びRudin、A.「Modern Method of Polymer Characterization」J ohn Wiley & Sons、New York(1991)103−1 12ページ参照。 St.Louis,Missouriにおけるthe Federation of Analytical Chemistry and Spectro scopy Society(FACSS)の1994年10月4日の会議にお いて、両人ともThe Dow Chemical CompanyのA.Wi llem deGroot及びP.Steve Chumは、GPC−DVが実 質的に線状のエチレンポリマーの長鎖分枝の存在を定量化するための有用な技術 であることを立証するデータを提出した。特に、deGroot及びChumは 、Zimm−Stockmayer式を使用して測定した実質的に線状のエチレ ンホモポリマー中の長鎖分枝のレベルが、13C NMRを使用して測定した長鎖 分枝のレベルとうまく相関したことを見いだした。 さらに、deGroot及びChumは、オクテンの存在が、溶液中のポリエ チレンサンプルの水力学体積を変化せず、そしてそのまま、サンプル中のオクテ ンのモル%を知ることによりオクテンの短鎮分枝に帰する分子量の増加とするこ とができることを見いだした。1−オクテン短鎮分枝に帰する分子量増加への寄 与をデコンヴォルーション(簡略化)することにより、deGroot及びCh umは、GPC−DVが実質的に線状のエチレン/オクテンコポリマー中の長鎖 分枝のレベルを定量するのに使用できることを示した。 deGroot及びChumは、また、GPC−DVにより測定されるLog (GPC重量平均分子量)の関数としてLog(I2、溶融指数)のプロットが 、実質的に線状のエチレンポリマーの長鎮分枝(しかし長い分枝の程度ではない )の態様が、高圧の非常に分枝した低密度ポリエチレン(LDPE)のそれと比 較でき、そしてチグラータイプ触媒例えばチタン錯体及び普通の均一触媒例えば ハフニウム及びパナシウム錯体を使用して製造されるエチレンポリマーから明確 に区別されることを説明することを示した。 実質的に線状のエチレンポリマーに関して、長鎖分枝は、ポリマー骨格への1 種以上のa−オレフィンの挿入から生ずる短鎖分枝より長い。本発明で使用され る実質的に線状のエチレンポリマー中の長鎖分枝の存在の実験的効果は、気体押 し出しレオメトリー(GER)結果及び/又は溶融流れI10/I2の増加により 、本明細書で定量されそして表示される増大したレオロジー的性質として表現さ れる。 実質的に線状のエチレンポリマーは、均一に分枝したエチレンポリマーであり 、そして米国特許第5272236及び5278272号に開示されている。均 一に分枝した実質的に線状のエチレンポリマーは、AFFINTY(商標)ポリ オレフィンプラストマーとしてThe Dow Chemical Compa nyから、そしてENGAGE(商標)ポリオレフィンエラストマーとしてDu pont Dow Elastomers JVから入手できる。均一に分枝し た実質的に線状のエチレンポリマーは、ヨーロッパ特許出願第416815−A 号に開示された方法のような、束縛幾何学触媒の存在下エチレン並びに1種以上 の任意のa−オレフィンコモノマーの溶液、スラリー又は気相重合を経て製造で きる。好ましくは、溶液重合法は、本発明で使用される実質的に線状のエチレン ポリマーを製造するのに使用される。 用語「不均一な」及び「不均一に分枝した」は、エチレンポリマーが種々のエ チレン対コモノマー比を有するインターポリマー分子の混合物を特徴とすること を意味する。不均一に分枝したエチレンポリマーは、約30%より小さい短鎖分 枝分布指数(SCBDI)を有することを特徴とする。不均一に分枝した線状の エチレンポリマーは、DOWLEX(商標)線状低密度ポリエチレンとして及び ATTANE(商標)超低密度ポリエチレン樹脂としてThe Dow Che mical Companyから入手できる。不均一に分枝した線状エチレンポ リマーは、例えばAndersonらの米国特許第4076698号に開示され ているような方法により、チグラーナッタ触媒の存在下エチレン並びに1種以上 の任意のアルファ−オレフィンコモノマーの溶液、スラリー又は気相重合によっ て製造できる。不均一に分枝したエチレンポリマーは、概して、3.5−4.1 の範囲の分子量分布Mw/Mnを有することを特徴とし、そしてそのまま、組成 の短鎖分枝分布及び分子量分布の両者に関して実質的に線状のエチレンポリマー 及び均一に分枝した線状のエチレンポリマーから区別される。 本発明で使用される実質的に線状のエチレンポリマーは、均一に分枝した線状 のエチレンポリマー又は不均一に分枝した線状のエチレンポリマーと同じ群では なく、又は従来の非常に分枝した低密度ポリエチレン(LDPE)と同じ群の実 質的に線状のエチレンポリマーではない。本発明で有用な実質的に線状のエチレ ンポリマーは、驚くべきことに、たとえそれらが比較的狭い分子量分布(MWD s)を有するとしても、優れた加工可能性を有する。さらに驚くべきことに、実 質的に線状のエチレンポリマーの溶融流れ比(I10/I2)は、多分散性指数( 即ち分子量分布(Mw/Mn))に本質的に無関係に変化できる。これは、多分 散性指数が増大するにつれ、I10/I2値も増大するようなレオロジー的性質を 有する従来の不均一に分枝した線状のポリエチレン樹脂と対照的である。実質的 に線状のエチレンポリマーのレオロジー的性質も、比較的低い本質的に固定した I10/I2比を有する均一に分枝した線状のエチレンポリマーとは異なる。 本発明者は、実質的に線状のエチレンポリマー及び均一に分枝した線状のエチ レンポリマー(即ち、均一に分枝したエチレンポリマー)が、特に大量販売用及 び住宅用のカーペットマーケットについて、押し出しコーティングカーペット裏 打ち材の適用について独特の利点をもたらすことを見いだした。均一に分枝した エチレンポリマー(特に実質的に線状のエチレンポリマーを含む)は、従来のエ チレンポリマー、例えば低密度ポリエチレン(LDPE)、不均一に分枝した線 状の低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、並 びに不均一に分枝した超低密度ポリエチレン(ULDPE)に比べて、低い固化 温度、良好なポリプロピレンへの接着、並びに低いモジュラスを有する。そのま ま、均一に分枝したエチレンポリマーは、カーペット繊維、主要裏打ち材、接着 裏打ち材及び任意の二次裏打ち材を製造するのに有用である。しかし、均一に分 枝したエチレンポリマーは、房付きのカーペット及び房のないカーペット(例え ば、ニードルパンチされたカーペット)用の接着裏打ち材として特に有用であり 、そして特に房付きのカーペットに有用である。 本発明では、接着裏打ち材を適用するためにカーペットの裏面の押し出しコー ティング中、適切に選択された実質的に線状のエチレンポリマー及び均一に分枝 した線状のエチレンポリマーは、カーペットヤーン(繊維ハンドル)の良好な浸 透を示し、そしてまたヤーン内の繊維の良好な合体を可能にする。房付きのカー ペットに使用されるとき、カーペットの房結合強さ及び摩擦抵抗性は、ヤーン中 への実質的に線状のエチレンポリマー及び均一に分枝した線状のエチレンポリマ ーの浸透により増大する。好ましくは、3.25ポンド(1.5kg)以上、さ らに好ましくは5ポンド(2.3kg)以上そして最も好ましくは7.5ポンド (3.4kg)以上の房結合(又はタフトロック)強さが達成できる。ヤーンの 改良された浸透に加えて、房結合強さは、また、ポリマーの分子量の増大により 増大できる。しかし、改良された房結合強さについて選択されたより高いポリマ ーの分子量は、一般に良好なヤーンの浸透及び良好な押し出し被覆性に必要なよ り低いポリマーの分子量とは反対である。また、より高いポリマーの密度は改良 された化学的及びバリヤーの抵抗性に望ましいが、より高い密度は必ずより固い カーペットを生ずる。そのため、ポリマーの性質は、押し出し被覆性と摩擦抵抗 性との間さらに化学的抵抗性とカーペットたわみ性との間のバランスを維持する ように選ばなければならない。 カーペットの未漂白未染色の製品が、適切に選択された実質的に線状のエチレ ンポリマー又は均一に分枝した線状のエチレンポリマーにより裏打ちされるとき 、これらのポリマーの低い曲げモジュラスは、カーペット設置の容易さ及び一般 的なカーペット取り扱いに利点をもたらす。実質的に線状のエチレンポリマーは 、とくに接着裏打ち材として使用されるとき、ポリプロピレンへの増大した機械 的接着を示し、それは、種々のカーペット層及び成分、即ちポリプロピレン繊維 、 繊維バンドル、主要裏打ち材、接着裏打ち材及び所望により適用されるとき二次 裏打ち材の合体及び剥離抵抗性を改良する。その結果、例外的に良好な摩擦抵抗 性及び房結合強さを得ることができる。良好な摩擦抵抗性は、良好な摩擦抵抗性 が一般にカーペットの耐久性を改良するため、普通のカーペット掃除操作で特に 重要てある。 適切に選択された実質的に線状のエチレンポリマーは、二次裏打ち材を除くこ とができ、そしてそのため顕著な製造コストの節約をもたらすことができる。さ らに、実質的に線状のエチレンポリマー又は均一に分枝した線状のエチレンポリ マーにより接着で裏打ちされたカーペットは、カーペットの衛生的な性質を増大 させる実質的な流体及び粒子のバリヤーをもたらすことができる。 実質的に線状のエチレンポリマー又は均一に分枝した線状のエチレンポリマー の接着裏打ち材は、特にカーペットがポリプロピレン繊維からなるとき、完全に リサイクル可能なカーペット製品を可能にする。 さらに、実質的に線状のエチレンポリマー又は均一に分枝した線状のエチレン ポリマーと繊維グレードのポリプロピレン樹脂との混合物は、衝撃変性リサイク ル組成物ももたらし、それは、射出成形及び他の成形に有用であり、さらに例え ば主要裏打ち材として、又は接着裏打ち材ポリマー組成物のブレンド成分として 、カーペットの構築に再使用できる。即ち、ポリオレフィンポリマー混合物は、 一体的な融解ができるほど十分な類似性を有することなく良好なリサイクル可能 性を行うのに十分な類似のポリマー化学性、相溶性及び/又は混和性を含むこと ができる。 好ましい均一に分枝したエチレンポリマーは、示差走査熱量法を使用して測定 されるように、−30℃から150℃の単一の溶融ピークを有する。本発明で使 用されるのに最も好ましい均一に分枝したエチレンポリマーは、以下の特徴を有 する実質的に線状のエチレンポリマーである。 (a)溶融流れ比、I10/I2≧5.63。 (b)ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定されそして式 (Mw/Mn)≦(I10/I2)−4.63 により定義される分子量分布、Mw/Mn。 (c)実質的に線状のエチレンポリマーに関する表面溶融破壊の開始時の臨界剪 断速度が、線状のエチレンポリマーに関する表面溶融破壊の開始時の臨界剪断速 度より少なくとも50%大きい気体押し出しレオロジーであって、線状のエチレ ンポリマーが均一に分枝した短鎮分枝分布を有するが長鎖分枝をもたず、さらに 実質的に線状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマーが同時にエチレン ホモポリマー又はエチレンと少なくとも1種のC3−C20α−オレフィンとのイ ンターポリマーでありそして同じI2及びMw/Mnを有し、さらに実質的に線 状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマーのそれぞれの臨界剪断速度が 気体押し出しレオメータを使用して同じ溶融温度で測定される。 (d)−30℃から150℃の単一示差走査熱量分析、DSC溶融ピーク。 溶融破壊に関する臨界剪断速度並びに他のレオロジー的性質例えば「レオロジ ー的加工指数」(PI)の測定は、気体押し出しレオメータ(GER)を使用し て行われる。気体押し出しレオメータは、M.Shida、R.N.Shrof f及びL.V.Cancio「Polymer Engineering Sc ience」Vol.17、No.11、p.770(1977)、そしてJo hn Dealy[Rheometers for Molten Plast ics」Van Norstrand Reinhold Co.発行(198 2)、pp.97−99に記述されている。GERの実験は、約180°の入射 角で直径0.0754mm、20:1のL:Dのダイを使用して、約250−約 5500psig(約1.7−約37.4Mpa)の窒素圧で190℃の温度で 行われる。本発明で使用される実質的に線状のエチレンポリマーに関して、PI は、2.15×106ダイン/cm2(2.19×104kg/m2)の見かけ剪断 応力でGERにより測定される物質の見かけ粘度(kポイズで)である。本発明 で使用される実質的に線状のエチレンポリマーは、0.01−50kポイズ、好 ましくは15kポイズ以下の範囲のPIを有する。本発明で使用される実質的に 線状のエチレンポリマーは、また、それぞれ実質的に線状のエチレンポリマーの 10%以内である、I2及びMw/Mnを有する線状のエチレンポリマー(米国 特許第3645992号でElstonにより記述されたチグラー重合されたポ リマー又は均一に分枝した線状のポリマー)のPIの70%以下のPIを有する 。 見かけ剪断応力対見かけ剪断速度のプロットは、溶融破壊現象を同定し、そし てエチレンポリマーの臨界剪断速度及び臨界剪断応力を定量するのに使用される 。Ramamurthy[Journal of Rheology」30(2 )、337−357、1986によれば、或る臨界流れ速度より上では、観察さ れた押し出し物の不規則性は、広く二つの主なタイプに分類できる。表面溶融破 壊及び総溶融破壊。 表面溶融破壊は、明らかに定常的な流れ条件下で生じ、そして詳細には鏡のよ うなフィルムの光沢から「鮫皮」のさらにひどい形に及ぶ。本発明では、上記の GERを使用して測定して、表面溶融破壊(OSMF)の開始は、押し出し物の 表面の粗さか40×倍率によってのみ検出できる押し出し物の光沢の損失の開始 を特徴とする。米国特許第5278272号に記述されているように、実質的に 線状のエチレンインターポリマー及びホモポリマーに関する表面溶融破壊の開始 時の臨界剪断速度は、本質的に同じI2及びMw/Mnを有する線状のエチレン ポリマーの表面溶融破壊の開始時の臨界剪断速度より少なくとも50%大きい。 総溶融破壊は、非定常押し出し流れ条件で生じ、そして詳細には規則的なゆが み(租さ及び平滑、らせんなど)からランダムなゆがみに及ぶ。フィルム、コー ティング及び成型物の性能を最大にする工業的な許容性のために、表面の欠陥は 、もし存在するならば、最低でなければならない。本発明で使用される実質的に 線状のエチレンポリマーに関する総溶融破壊の開始時の臨界剪断応力は、特に密 度>0.910g/ccを有するものは、4×106ダイン/cm2より大きい。 表面溶融破壊(OSMF)の開始時及び総溶融破壊(OGMF)の開始時の臨界 剪断速度は、GERにより押し出された押し出し物の表面の粗さ及び形状の変化 に基づいて本発明で使用されるだろう。 本発明で使用される均一なエチレンポリマーは、単一のDSC溶融ピークを特 徴とする。単一の溶融ピークは、インジウム及び脱イオン水により標準化された 示差走査熱量計を使用して測定される。方法は、5−7mgのサンプルのサイズ を含み、4分間保持される約140℃への「第一の加熱」、3分間保持される貿 0℃への10℃/分での冷却、そして「第二の加熱」に関する150℃への10 ℃/分での加熱を含む。単一の溶融ピークは、「第二の加熱」熱流れ対温度の曲 線 から採られる。ポリマーの融解の熱の合計は、曲線の下の面積から計算される。 0.875−0.910g/ccの密度を有するポリマーでは、単一の溶融ピ ークは、装置の感度に応じて、ポリマーの融解の熱の合計の12%より小さく、 代表的には9%より小さく、そしてさらに代表的には6%より小さく構成される 低い溶融面での「肩」又は「こぶ」を示すことができる。これらの人為構造(a rtifact)は、他の均一に分枝したポリマー例えばExact(商標)樹 脂について観察可能であり、そして人為構造の溶融領域を経て単調に変化する単 一の溶融ピークのスロープに基づいて認識される。この人為構造は、単一溶融ピ ークの融点の34℃以内、概して27℃以内、そしてさらに概して20℃以内で 生ずる。人為構造に帰する融解熱は、熱の流れ対温度の曲線の下のその関連する 面積の特定の積分により別々に測定できる。 全ポリマー製品のサンプル及び個々のポリマー成分は、140℃の系温度で操 作する、三つの混合した孔度のカラム(Polymer Laboratoriロマトグラフィーユニットのゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により分析 された。溶媒は、1、2、4−トリクロロベンゼンであり、それからサンプルの 0.3重量%溶液が注入のために調製される。流速は、1.0mL/分であり、 注入のサイズは100ミクロLである。 分子量の測定は、それらの溶離体積に関連して狭い分子量分布のポリスチレン 標準品(Polymer Laboratoriesから)を使用することによ り導き出される。当量ポリエチレン分子量は、ポリエチレン及びポリスチレンに 関する適切なMark−Houwink係数を使用することにより測定されて( Williams及びWard[Journal of Polymer Sc ience」Polymer Letters,Vol.6,p.621,19 68)により記述されたように)、以下の式を誘導する。 Mポリエチレン=a*(Mポリスチレンb この式では、a=0.4316であり、b=1.0である。重量平均分子量M w及び数平均分子量Mnは、以下の式Mj=(Swi(Mi j))j(式中、wiは 分子の重量フラクションであり、MiはフラクションiのGPCカラムから溶 離し、そしてMwを計算するときj=1であり、Mnを計算するときj=−1で ある)に従って、通常のやり方で計算される。 本発明で使用される実質的に線状のエチレンポリマー及び均一に線状のエチレ ンポリマーに関する分子量分布(Mw/Mn)は、一般に約1.8−約2.8で ある。 しかしながら、実質的に線状のエチレンポリマーは、比較的狭い分子量分布を 有するのにかかわらず、優れた加工可能性を有することが知られている。均一に そして不均一に分枝した線状のエチレンポリマーとは異なり、実質的に線状のエ チレンポリマーの溶融流れ比(I10/I2)は、それらの分子量分布Mw/Mn に本質的に無関係に変化できる。 本発明で使用される好適な均一に分枝したエチレンポリマーは、溶液、気相又 はスラリー重合法又はこれらの組合せにより製造されるエチレンと少なくとも1 種のa−オレフィンとのインターポリマーを含む。好適なα−オレフィンは、以 下の式 CH2=CHR (式中、Rはヒドロカルビル基である) により表示される。さらに、Rは1−20個の炭素原子を有するヒドロカルビル 基でもよく、それ自体式はC3−C20α−オレフィンを含む。コモノマーとして 使用される好適なa−オレフィンは、プロピレン、1−ブテン、1−イソブチレ ン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン及 び1−オクテン、並びに他のコモノマータイプ例えばスチレン、ハロゲン−又は アルキル−置換スチレン、テトラフルオロエチレン、ビニルベンゾシクロブタン 、1、4−ヘキサジエン、1、7−オクタジエン、及びシクロアルケン例えばシ クロペンテン、シクロヘキセン及びシクロオクテンを含む。好ましくは、コモノ マーは、高級a−オレフィンからなる接着裏打ち材が特に改良されたタフネスを 有するため、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキ セン、1−ヘプテン、1−オクテン、又はこれらの混合物であろう。しかし、最 も好ましくは、コモノマーは、1−オクテンであり、そしてエチレンポリマーは 溶液法で製造されるだろう。 実質的に線状のエチレンポリマー又は均一に分枝した線状のエチレンポリマー の密度は、ASTM D−792により測定して、0.92g/ccを超えては ならず、そして概して約0.85−約0.92g/cc、好ましくは約0.86 −約0.91g/ccそして特に約0.86−約0.90g/ccの範囲にある 。 均一に分枝した線状のエチレンポリマー又は実質的に線状のエチレンポリマー の分子量は、ASTM D−1238、条件190℃/2.16kg(従来「条 件(E)」として知られそしてまたI2として知られている)による溶融指数測 定を使用して好都合に指示される。溶融指数は、ポリマーの分子量と逆比例する 。従って、分子量が高くなればなるほど、溶融指数は低くなるが、その関係は線 状ではない。均一に分枝した線状のエチレンポリマー又は実質的に線状のエチレ ンポリマーの溶融指数は、概して、約1−約500g/10分、好ましくは約2 −約300g/10分、さらに好ましくは約5−約100g/10分、特に約1 0−約50g/10分、そして最も特に約25−約35g/10分である。 均一に線状のエチレンポリマー又は実質的に線状のエチレンポリマーの分子量 を特徴づけるのに有用な他の測定は、ASTM D−1238、条件190℃/ 10kg(従来「条件(N)」として知られそしてまたI10として知られている )による溶融指数測定を使用して好都合に指示される。I10及びI2の溶融指数 の植の比は、溶融流れ比であり、I10/I2と命名される。実質的に線状のエチ レンポリマーでは、I10/I2の比は、長鎖分枝の程度を示し、即ちI10/I2の 比が高ければ高いほど、ポリマー中の長鎮分枝は多い。実質的に線状のエチレン ポリマーのI10/I2比は、少なくとも6.5、好ましくは少なくとも7、特に 少なくとも8である。均一に分枝した線状のエチレンポリマーのI10/I2比は 、概して6.3より小さい。 本発明で使用するのに好ましいエチレンポリマーは、比較的低いモジュラスを 有する。即ち、エチレンポリマーは、ASTM D790により測定して、24 000psi(163.3Mpa)より小さい、特に19000psi(129 .3Mpa)より小さいそして最も特に14000psi(95.2Mpa)よ り小さい2%セカントモジュラスを有することを特徴とする。 本発明で使用して好ましいエチレンポリマーは、実質的に無定形又は完全に無 定形である。即ち、エチレンポリマーは、式結晶度%=Hf/292*100( 式中Hfはジュール/gの融解熱である)を使用して、示差走査熱量測定により 測定して、40%より小さい、好ましくは30%より小さい、さらに好ましくは 20%より小さいそして最も好ましくは10%より小さい結晶度%を有すること を特徴とする。 均一に分枝したエチレンポリマーは、単独で使用されるか、又は1種以上の合 成又は天然のポリマー状物質とブレンド又は混合できる。本発明で使用される均 一に分枝したエチレンポリマーとブレンド又は混合される好適なポリマーは、他 の均一に分枝したエチレンポリマー、低密度ポリエチレン、不均一に分枝したL LDPE、不均一に分枝したULDPE、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチ レン、グラフトされたポリエチレン(例えば、無水マレイン酸押し出しグラフト された不均一に分枝した線状の低ポリエチレン又は無水マレイン酸押し出しグラ フトされた均一に分枝した超低密度ポリエチレン)、エチレンアクリル酸コポリ マー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸エチルコポリマー、 ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリブチレン、 ポリアミド、ポリカーボネート、ゴム、エチレンプロピレンポリマー、エチレン スチレンポリマー、スチレンブロックコポリマー、及び加硫物を含むが、これら に限定されない。 種々のポリマーの実際のブレンド又は混合は、当業者に周知の任意の技術によ り好都合に達成され、溶融押し出し混合、乾燥ブレンド、ロールミリング、溶融 混合例えばBanburyミキサー中の混合、及び複数の反応槽重合を含むが、 これらに限定されない。好ましいブレンド物又は混合物は、均一に分枝したエチ レンポリマー、及びα−オレフィンがC3−C8α−オレフィンである不均一に分 枝したエチレンα−オレフィンインターポリマーを含み、各反応槽で使用される 異なる触媒系により並列又は直列で操作される二つの反応槽を使用して製造され る。複数の反応槽重合は、1995年10月18日に出願されたUSSN08/ 544497号、及び1994年10月21日に出願されたUSSN08/32 7156号に記載されている。しかし、好ましい複数の反応槽重合は、1996 年4月1日にともに出願された、USSN60/014696号及びUSSN6 0/014705号に記載されているような、非断熱溶液ループ反応槽からなる 。 樹脂の性質、加工条件及び装置の構成は、現在のラテックス及びポリウレタン 系に類似した又はそれよりよい性能をもたらす押し出しコーティング可能なカー ペット裏打ち材系について見いだされた。 図1は、房付きのカーペット10の説明図である。房付きのカーペット10は 、主要裏打ち材を通して房になったヤーン12を有する主要裏打ち材11、主要 裏打ち材11の裏面と緊密に接触し、ヤーン12を実質的に封じ込めそしてヤー ン12に浸透しさらに個々のカーペット繊維を結合している接着裏打ち材13、 並びに接着裏打ち材13の裏面に適用される任意の二次裏打ち材14から製造さ れる。 図2は、カーペット70を製造するための押し出しコーティングライン20の 説明図である。ライン20は、スロットダイ22を備えた押し出し機21、ニッ プロール24、冷却ロール23、排気フード26、未漂白未染色の製品供給ロー ル28及びプレヒータ25を含む。画かれているように、ニップロールは好まし くは真空スロット29を備えてその周囲の約17%又は約60度を真空にし、さ らに真空ポンプ27を備える。スロットダイ22は、未漂白未染色の製品40上 に半溶融又は溶融ポリマーウェッブ30の形で接着裏打ち材を施し、ポリマーウ ェッブ30は冷却ロール23に向かい、そして未漂白未染色の製品40は任意の 真空ニップロール24に向かう。画かれているように、任意の二次裏打ち材50 は、ポリマーウェッブ30の上に適用される。ニップロール24と冷却ロール2 3とが互いに最も接近する点は、ニップ60とされる。 本発明は、ポリプロピレン、ナイロン、羊毛、木綿、アクリル系、ポリエステ ル、及びポリトリメチレンテレフタレート(PTT)を含むがこれらに限定され ない種々の物質から製造された表面ヤーンを有するカーペットを製造するのに有 用である。しかし、本発明の目的の一つが例えば100%ポリオレフィンカーペ ットのようなリサイクル可能なカーペットを提供することにあるため、最も好ま しいヤーンは、ポリオレフィンからなり、さらに好ましくはポリプロピレンから なる。最も好ましくは、本発明で使用されるヤーンは、空気で絡み合った275 0デニールのポリプロピレンヤーン、例えばShaw Industries, Inc.により製造されそして名称「Permacolor 2750 Typ e 015」の下で販売されているものである。 好ましい主要裏打ち材は、ポリオレフィン、さらに好ましくはポリプロピレン である。最も好ましくは、主要裏打ち材は、スリットフィルムポリブロピレンシ ート、例えばAMOCO又はSynthetic Industriesにより 販売されているものである。別に、他のタイプの主要裏打ち材、例えば不織ウェ ッブも使用できる。他の物質、例えばポリエステル又はポリアミドが主要裏打ち 材として使用できるが、ポリオレフィンから完全に製造されるカーペットを製造 する目的が達成されるようにポリオレフィンを使用するのが好ましい。さらに、 ポリプロピレン主要裏打ち材は、概してコストが安い。 ヤーンを房にする又はニードルパンチングする方法は、本発明にとり絶対的な ものではないように見える。それゆえ、任意の従来の房にする又はニードルパン チングする装置及びステッチパターンが使用できる。同様に、房になったヤーン のループがカットされないままでループパイルを生成するか、カットされてカッ トパイルを製造するか、又は部分的にカットされしかもカットされずに尖端剪断 (tip sheared)として知られている表面のテクスチャを製造するか は問題ではない。 ヤーンが房にされるか又はニードルパンチされて主要裏打ち材になった後、未 漂白未染色の製品が概して巻かれて、主要裏打ち材の裏面を外側に向けそしてそ れが裏打ちラインに移るまで保持される。 好ましい態様では、未漂白未染色の製品は、それがその上に接着裏打ち材を押 し出される前にこすって洗うか又は洗浄される。特に、カーペットを作るために 房にされるか又はニードルパンチされるヤーンは、しばしば、種々の量の処理物 質、最も普通にはスピン仕上げ化学剤として知られている油状又はワックス状の 化学品を有し、その上にヤーン製造工程から存在する。主要裏打ち材の裏面上に 接着裏打ち材を押し出す前に、これらの処理物質のすべて又は実質的にすべてを 除くか又は置換することが好ましいことが分かっている。好ましいこすって洗う 又は洗浄する方法は、未漂白未染色の製品を約64−約70℃(例えば67℃) で洗剤の水溶液を含む浴を通すことを含む。好適な洗剤は、American E mulsionsから入手できるSTAを含むがこれに限定されない。洗剤洗浄 処理工程後、未漂白未染色の製品を乾燥又は予め加熱される。乾燥は、約1.8 −約2.2分(例えば2分)の間約108−約112℃(例えば110℃)の温 度で達成できる。 他の好ましいこすって洗う又は洗浄する法は、湿式真空クリーナーシステムを 使用することを含み、それは、最初に未漂白未染色の製品の主要裏打ち材の面上 に周囲温度の水又は加熱した水(何れも所望により洗剤又はクリーニング溶液を 含む)を施し、次に水及び保持された量の処理物質を真空で吸い上げる。湿式真 空システムには、好適には、すべての幅の未漂白未染色の製品が連続押し出しコ ーティングライン上で少なくとも一度湿式で真空で吸われるように吸引パイプ又 はヘッドが取り付けられる。湿式真空処理工程後、未漂白未染色の製品が好適に は乾燥及び/又は予め加熱される。湿式真空法で使用される好適な洗剤、クリー ニング溶液又はクリーニング濃縮物は、水性のアルカリ性溶液、例えばエチレン シアミン四酢酸テトラナトリウム塩からなるものを含むがこれに限定されない。 一つの好適な湿式真空クリーナーシステムは、Rinsevac(商標)カーペ ットクリーニングシステムであり、そして一つの好適なクリーニング濃縮物は、 Rinsevac(商標)Professional Carpet Clea nerであり、両者ともBlue Lustre Products,Inc. Indianapolis,In.により供給される。 例えば図2に画かれたもののような押し出しコーティングラインに適合できる 、こすって洗う又は洗浄する処理物質のための本発明の他の好適な方法は、未漂 白未染色の製品の水蒸気クリーニング、高温及び/又は真空下のフラシュイング 、並びに溶媒化学剤洗浄を含む。 処理物質としてのポリオレフィンワックス(従来の有機油及び鉱油よりむしろ )の使用が、それ自体改良した接着裏打ち材の性能を可能にするか、又はこすっ て洗う又は洗浄する要件の要求を少なくとも少なくする。それにもかかわらず、 現場担当者は、こすって洗う又は洗浄する要件が、存在する処理物質の量及び特 定のタイプにより変化できることが分かるだろう。即ち、処理物質のより多い量 及び/又はより高い分子の処理物質は、より厳格なこすって洗う及び洗浄する技 術、例えば軟化された又は脱イオン水に基づく濃縮された洗浄溶液を使用する複 数の洗浄及び乾燥工程を要するだろう。現場の担当者は、また、有効に処理物質 を除く又は置換するためのこすって洗う及び洗浄する要件は、化粧又は修飾のた めの目的で行われるか又は房形成、ニードルパンチ及び/又は切断の操作から普 通生ずる離れた繊維、主要裏打ち材又は他の屑を単に除くために行われる普通の 洗浄又は他のクリーニングのやり方より徹底的であることを理解するだろう。 本発明の他の態様では、未漂白未染色の製品は、最終の裏打ち材として又は好 ましくは接着裏打ち材がその上に押し出される前の何れかで、水性のプレコート 物質によりコーティングされる。この分散物中の粒子は、種々のポリオレフィン 物質例えばエチレンアクリル酸(EAA)、エチレン酢酸ビニル(EVA)、ボ リプロピレン又はポリエチレン(例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、線 状低密度ポリエチレン(LLDPE)又は実質的に線状のエチレンポリマー、又 はこれらの混合物から製造できる。現在では、ポリエチレン粒子が好ましい。最 も好ましくは、ポリエチレン粒子は、名称「Microthene FN500 」の下でQuantum USI Divisionにより販売されているもの である。 好ましくは、ポリオレフィン粒子は、分散物の約10−75重量%、さらに好 ましくは約20−約50%、そして最も好ましくは約25−約33%の量で存在 する。 ポリオレフィン粒子の粒子サイズは、良好な分散物が達成されることを確実に し、さらにポリオレフィン粒子が良好な摩擦抵抗性をもたらすようにヤーン及び 主要裏打ち材に浸透することを確実にするのに重要である。好ましくは、ポリオ レフィンの平均の粒子サイズは、約1−約1000ミクロン、そしてさらに好ま しくは約5−40ミクロンである。上記の最も好ましいポリエチレン粒子は、約 18−約22ミクロン(例えば20ミクロン)の平均粒子サイズを有する。 好ましくは、ポリオレフィン粒子は、約50−約100℃そしてさらに好まし くは約75−100℃のVicat軟化点(ASTM D1525に従って測定 して)を有する。上記の最も好ましいポリエチレン粒子は、約80−約85℃( 例えば83℃)の軟化点を有する。 ポリプロピレン粒子が使用されるとき、それらは好ましくは約1−約80、最 も好ましくは約60−約80の溶融流れ(ASTM D−1238条件210/ 2.16)を有する。ポリエチレン粒子が使用されるとき、それらは、好ましく は、約1−約100g/10分、そしてさらに好ましくは約20−約25g/1 0分のI2溶融指数(ASTM D−1238条件190/2.16)を有する 。上記の最も好ましいポリエチレン粒子は、22g/10分のI2溶融指数を有 する。 エチレンアクリル酸(EAA)は、好ましくはポリエチレン又はプロプロピレ ン粒子と組み合わせて、ポリオレフィン粒子について使用できる。EAAがヤー ン及び主要裏打ち材、並びにその上に押し出された熱可塑性シートへのプレコー トの接着を増大できる。 水性分散物は、好ましくは他の成分を含む。例えば、界面活性剤は、好ましく は、ポリオレフィン粒子を分散させたままにするのを助けるために含まれる。好 適な界面活性剤は、非イオン性、アニオン性、カチオン性及びフルオロ界面活性 剤である。好ましくは、界面活性剤は、分散物の全重量に基づいて約0.01− 約1重量%の量で存在する。さらに好ましくは、界面活性剤はアニオン性である 。最も好ましくは、界面活性剤は、名称「Igepal C0430」の下でC iba Geigyにより販売されているものであり、そして分散物の全重量に 基づいて0.1重量%で存在する。 シックナーは、また好ましくは分散物に好適な粘度を与えるために含まれる。 好ましくは、シックナーは、ポリアクリル酸のナトリウム及びアンモニウム塩か らなる群から選ばれるものであり、そして分散物の全重量に基づいて約0.1− 約2重量%の量で存在する。最も好ましくは、シックナーは、ポリアクリル酸の 塩、例えば名称「Print Gum 600」の下にSun Chem In ternationalにより販売されているものであり、そして分散物の全重 量に基づいて約0.8重量%で存在する。 好ましくは、Brookfield RVT粘度計で測定される分散物の粘度 は、23℃で測定して、5番スピンドルで20rpmで約3000cP(センチ ポイズ)と5番スピンドルで2.5rpmで約50000cPとの間である。最 も好ましくは、分散物の粘度は、5番スピンドルで2.5rpmで約10000 −20000cPである。 さらに、分散物は、好ましくは、消泡剤を含む。好ましくは、消泡剤は、非シ リコーン消泡剤であり、そして分散物の全重量に基づいて約0.01−約1.0 重量%の量で存在する。最も好ましくは、消泡剤は、例えば名称「MARFOR M N−24A」の下でLENMAR Chemical Corporati onにより販売されているものであり、そして分散物の全重量に基づいて約0. 1重量%で存在する。 好ましくは、水性分散物は、さらに、分散物エンハンサー、例えば分散物のた めの相溶剤として作用することが分かっており、従ってより大きなポリオレフィ ン粒子の使用を可能にする燻蒸シリカを含む。好ましくは、燻蒸シリカは、分散 物の全重量に基づいて約0.1−約0.2重量%で存在する。最も好ましくは、 燻蒸シリカは、名称「Aerosil 300」の下でDeGussaにより販 売されているもののようなものである。 ポリオレフィン粒子の水性分散物は、種々のやり方で製造できる。好ましくは 、成分は、以下の順序で水に添加される。界面活性剤、消泡剤、ポリオレフィン 、シックナー。混合物は、次に概して約8−約12分間(例えば10分間)、す べての塊が分散するまで、好ましくは高剪断混合により、ホモゲナイザー中で撹 拌される。 分散物は、種々のやり方でカーペットに適用できる。例えば、分散物は、例え ばロールオーバーローラ適用又はドクターブレードによるように直接適用できる 。別に、分散物は、例えばパン適用によるように間接的に適用できる。好ましく は、ロールオーバーローラアプリケータが使用され、トップローラは、線速度の 約22−約27%(例えば線速度の25%)で回転する。 適用される分散物の量及び粒子の濃度は、所望の処理及び生成物のパラメータ に応じて変化できる。好ましくは、適用される分散物の量及び粒子の濃度は、カ ーペットの1平方ヤード(OSY)当たり約4−約12オンス(約141.5− 約424.4cm3/m2)を適用するように選択される。最も好ましくは、これ は、約50重量%のポリオレフィン粒子(分散物の仝重量に基づく)を含む分散 物を使用し、そして分散物の約8−約100SY(約283−約353.7cm3 /m2)を適用することにより達成される。 分散物の適用後、分散物を乾燥しそして粒子を少なくとも一部溶融するように 主要裏打ち材の裏面に熱を適用する。その結果、ヤーンのループが主要裏打ち材 に固定される。好ましくは、熱は製品をオーブン中に通すことにより適用される 。このオーブンは、好ましくは、約100−約150℃の温度に設定され、そし て製品はオーブンを通過するのに約2−約5分かかる。また、目的が粒子を少な くとも一部溶融することにあるため、オーブンの温度は、ポリオレフィン粒子の Vicat軟化点より約5−約75℃高く設定される。 ポリオレフィン粒子の分散物による処理後、カーペットは、そのまま使用でき るか、又はさらに好ましくは追加の裏打ち材をそれに適用させることができる。 追加の裏打ち材は、種々の方法により適用できるが、好ましい方法は、上記のよ うに、従来の二次裏打ち材がラミネートされる上に、熱可塑性物質好ましくは上 記の均一に分枝したエチレンポリマーの押し出されたシートの使用を含む。特に 、溶融熱可塑性物資が、好ましくは、カーペットと同じ幅のシートを作るように 、ダイを通して押し出される。溶融した押し出されたシートは、主要カーペット 裏打ち材の裏面に適用される。シートは溶融されているので、シートはヤーンの ループの形状に合致し、さらに主要裏打ち材のループを固定するように働く。 押し出しコーティングの構成は、単層T−タイプダイ、単一−リップダイ共押 し出しコーティング、二重−リップダイ共押し出しコーティング、及び多段押し 出しコーティングを含む。好ましくは、押し出しコーティング装置は、約4−約 30オンス/yd2(OSY)(約141.5−約1061.1cm3/m2)の 全コーティング重量を適用するように構成され、約180SY(約636.7c m3/m2)と約22OSY(約778.1cm3/m2)、例えば20OSY(7 07.4cm3/m2)が最も好ましい。 他のやり方で測定して、未膨濶の崩壊した押し出しコーティングされた接着裏 打ち材の厚さは、約6−約80ミル、好ましくは約10−約60ミル(約0.2 5−約1.52mm)、さらに好ましくは約15−約50ミル(約0.38−約 1.27mm)そして最も好ましくは約20−約40ミル(約0.51−約1. 02mm)の範囲にある。 押し出し工程の線速度は、ファクター、例えば押し出される特定のポリマー、 使用される現実の装置、及び適用されるポリマーの重量に依存するだろう。好ま しくは、線速度は、約18−約250ft/分(約5.5−約76.2m/分) 、さらに好ましくは約80−約220ft/分(約24.4−約67.1m/分 )、最も好ましくは約100−約200ft/分(約30.5−約61m/分) である。 押し出しコーティング溶融温度は、主として、押し出される特定のポリマーに 依存する。上記の最も好ましい実質的に線状のポリエチレンを使用するとき、押 し出しコーティング溶融温度は、約450°F(232℃)より高く、好ましく は約500°F(約260℃)以上であるか、又は約450°F(約232℃) から約650°F(約343℃)、さらに好ましくは約475°F(約246℃ )から約600°F(約316℃)、最も好ましくは約500−約550°F( 約260−約288℃)である。 好ましくは、それぞれの層が異なる樹脂からなる2層の樹脂は押し出されると き、主要裏打ち材の裏面上に直接適用される層(第一の層)は、第一の層の裏面 上に適用される第二の層より高い溶融指数を有する。ヤーンを封じ込めそして浸 透することを目的とするのは第一の層であるため、この層は、ヤーンの内包及び 浸透を促進するに足る高い溶融指数(十分に低い溶融粘度)を有すべきである。 第二の層は、一般にヤーンを封じ込め浸透することを目的としないが、カーペッ トの底面として、又は任意の二次裏打ち材の適用を助けるかの何れかに使用され る。これらの用途の両者のために、冷却後より高い強さをもたらすためにより低 い溶融指数を有することが好ましい。さらに、繊維バンドルを内包するか又は浸 透することを目的としないため、より低い品質及び/又はより厳密にコントロー ルされていない性質の樹脂が、第二の層に使用できる。好ましい態様では、第二 の層はリサイクルした原料である。 また、第一及び第二の層は、異なるポリマーの化学性又は組成からなる。例え ば、第一の層は、接着性ポリマー(添加物として又は全層の組成物として)例え ばエチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸コポリマー又は無水マレ イン酸/エチレンポリマーグラフト(好ましくは、実質的に線状のエチレンポリ マー/無水マレイン酸押し出しグラフト又は高密度ポリエチレン/無水マレイン 酸押し出しグラフト)からなることができるがこれらの限定されず、さらに第二 の層は、非極性のポリマー、例えば均一に分枝したエチレンポリマー、低密度ポ リエチレン又は超低密度ポリエチレンからなることができる。別に、第一の層は 、非極性のポリマーからなり、そして第二の層は接着性ポリマーからなることが できる。 好ましくは、第一の層は、約30−約175g/10分のI2溶融指数を有し 、そして第二の層は、約1−約70g/10分のI2溶融指数を有する。最も好 ましくは、第一の層は、約30−約70g/10分のI2溶融指数を有し、そし て第二の層は、約10−約30g/10分のI2溶融指数を有する。 カーペットに適用される樹脂の厚さ又は重量にわたってより大きなコントロー ルを有するように、単一のポリマー組成物の2層を押し出すことがまた好ましい 。別の態様では、3層以上の樹脂は、主要裏打ち材の裏面上に押し出されて、さ らに大きなコーティング重量を達成する及び/又は適用される第一の層と最後の 層との間により漸次の転移を得る。好ましくは、二重リップダイは、2層を適用 するのに使用される。別に、二つ以上の押し出しステーション又は単一のリップ 共押し出しダイは、これらの2層以上の層を適用するのに使用できる。 本発明の他の態様は、変性された均一に分枝したエチレンポリマーの使用であ る。特に、本発明の或る態様では、接着裏打ち材、主要裏打ち材又はヤーンとし て、好ましくは接着裏打ち材として使用される少なくとも1種の均一に分枝した エチレンポリマーは、少なくとも1種の接着性ポリマー状添加物の添加により変 性される。好適な接着性ポリマー状添加物は、(1)1種以上のエチレン性不飽 和カルボン酸、無水物、アルキルエステル及び半エステル、例えばアクリル酸、 メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、クロト ン酸及びシトラコン酸、無水シトラコン酸、こはく酸、無水こはく酸、メチル水 素マレエート、及びエチル水素マレエート;エチレン性不飽和カルボン酸のエス テル、例えばアクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、ア クリル酸メチル、アクリル酸イソブチル、及びフマール酸メチル;カルボン酸の 不飽和エステル、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、及び安息香酸ビニル ;並びにエチレン性不飽和アミド及びニトリル、例えばアクリルアミド、アクリ ロニトリル、メタクリルニトリル及びフマロニトリル;並びに(2)1種以上の エチレン性不飽和炭化水素モノマー、例えば脂肪族α−オレフィンモノマー、例 えばエチレン、プロピレン、ブテン−1及びインブテン;共役ジエン、例えばブ タジエン及びイソプレン;並びにモノビニリデン芳香族炭素環モノマー、例えば スチレン、α−メチルスチレン、トルエン、及びt−ブチルスチレンからなるポ リマー生成物を含む。好適な接着性ポリマー状添加物は、周知の技術、例えばイ ンター重合により、又は重合法次に化学的又は押し出しグラフト法により好都合 に製造できる。好適なグラフト技術は、米国特許第4762890、49278 88、4230830、3973643及び3882194号に記述されている 。 本発明で使用される好ましい接着性ポリマー状添加物は、無水マレイン酸グラ フトであり、無水マレイン酸は、約0.1−約5.0重量%、好ましくは約0. 5−約1.5重量%の濃度でエチレンポリマー上にグラフトされる。本発明の接 着性ポリマー状添加物としてのエチレンポリマー/無水マレイン酸グラフトの使 用は、特に極性ポリマー、これらに限定されないが例えばナイロン及びポリエス テルの表面のカーペットについて、接着裏打ち材として押し出しコーティングさ れた均一に分枝したエチレンポリマーの性能及び操作ウィンドウを顕著に改良す る。改良は、実質的により高い比較摩擦抵抗性及び房結合強さに関した。改良は 、グラフト接着剤が、改良された性能のために延長した溶融及び半溶融の接触時 間を必要とし、さらにカーペット構造に存在する不連続な界面に対して連続する 基体が存在するフィルム及びコーティング用の層間接着剤として機能することが 一般に知られている点で驚くべきことであった。 グラフトされた主体ポリマーとして使用される好ましいエチレンポリマーは、 低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、不均一に 分枝した線状の低密度ポリエチレン(LLDPE)、均一に分枝した線状のエチ レンポリマー及び実質的に線状のエチレンポリマーを含む。好ましい主体エチレ ンポリマーは、0.915g/cc以上、最も好ましくは0.92g/cc以上 のポリマー密度を有する。実質的に線状のエチレンポリマー及び高密度ポリエチ レンは、好ましい主体エチレンポリマーである。 本発明のこの態様では、接着性ポリマー状添加物は、ポリマーの全重量に基づ いて約0.5−約30重量%、好ましくは約1−約20重量%、さらに好ましく は約5−約15重量%の範囲のレベルで均一に分枝したエチレンポリマーに添加 される。好ましいエチレンポリマー無水マレイン酸グラフトでは、添加は、ポリ マーの全重量に基づいて約0.01−約0.5重量%、好ましくは約0.05− 約0.2重量%の範囲の最終の無水マレイン酸濃度をもたらさなければならない 。 補助的装置例えばプレヒーターが使用できる。特に、ヒーター、例えば対流式 オーブン又は赤外線パネルが、接着裏打ち材がその上に押し出される前に未漂白 未染色の製品の裏面を加熱するのに使用できる。そうすることでは、ヤーンバン ドルの内包及び浸透が増大することができることが分かった。好ましくは、プレ ヒーターは、約200−約1500℃に設定された赤外線ユニットであり、未漂 白未染色の製品は、約3−約30秒間この加熱にさらされる。最も好ましくは、 ヒーターは、約1000℃に設定され、そして未漂白未染色の製品は、約5−約 7秒間(例えば6秒間)この加熱にさらされる。 プレヒーティングに加えて又はその代わりに、本発明の工程は、また、接着裏 打ち材について溶融時間を長くするために加熱後浸濱工程を使用して、それによ り接着裏打ち材によりヤーン又は繊維バンドルの内包及び浸透を改良する。好ま しくは、接着裏打ち材が未漂白未染色の製品に適用された後、それは、約200 −約1500℃の温度で約3−約30秒間、最も好ましくは1000℃で約5− 約7秒間(例えば6秒間)で対流式オーブン又は赤外線照射により加熱される。 補助的又は任意の装置の他のものとして、真空ニップロールは、未漂白未染色 の製品上に接着裏打ち材押し出し物(即ち、半溶融又は溶融ポリマーウェッブ) を引くのに使用できる。適当に構成された押し出しコーティング操作では、未漂 白未染色の製品のパイル面は、真空ニップロールに向かって位置され、そしてポ リマーウェッブは、未漂白未染色の製品の主要裏打ち材の裏面上に引っ張られる 。真空ニップロール24(図2に画かれそしてBlack Clawson C orporationから入手できる)は、接着裏打ち材ウェッブを真空吸引す るのに好適である。真空ニップロール24は、従来のニップロールから適合でき 、 ロールの内部の中空の部分は、真空の表面をもたらすために仕切られ、専用にさ れそして外部の真空ポンプ27に組み込まれる。真空部分の表面は孔を開けられ ているが、ロールの残りの表面では平らにしかも連続的に機械加工される。好適 な真空ニップロールは、完全な360°の真空表面を有することができるが、し かし、約10−約180°が好ましく、最も好ましくは約60°である。未漂白 未染色の製品上に接着裏打ち材ウェッブを有効に吸引しそしてヤーン又は繊維バ ンドルの浸透を最大にするために、真空は、15インチのH2O(3.7Pa) より大きく、好ましくは25インチのH2O(6.1Pa)以上、そしてさらに 好ましくは40インチのH2O(9.8Pa)以上に設定されるか、又は約15 −約50インチのH2O(約3.7−約12.3Pa)、好ましくは約20−約 45インチ(約4.9−約11.1Pa)に設定される。 未漂白未染色の製品が実際に真空下にある時間は、主として、押し出しコーテ ィング線速度に依存し、そして接着裏打ち材ウェッブ上の吸引の程度は、主とし て、真空のレベル及び未漂白未染色の製品の孔度に依存する。そのため、より高 い真空のレベルは、接着裏打ち材を有効に吸引するために、より高い押し出しコ ーティング線速度及び/又はより密な未漂白未染色の製品に要求されるだろう。 真空ニップロールに加えて又はその代替物として、高い陽圧エア装置例えばエ アブレード又はナイフは、また、主要裏打ち材の裏面上に接着裏打ち材ウェッブ を押しつけるために使用できる。好ましくは、陽圧エア装置は、20psi(0 .14Mpa)より大きい、好ましくは40psi(0.27Mpa)以上、さ らに好ましくは60psi(0.41Mpa)以上の空気圧をもたらすか、又は 約20−約120psi(約0.14−約0.82Mpa)、最も好ましくは約 30−約80psi(約0.20−約0.54Mpa)の空気圧をもたらすよう に設定される。好ましくは、陽圧エア装置は、押し出しコーティングニップに位 置し、ポリマーウェッブの幅全体にわたって延在し、そしてポリマーウェッブを 漂白未染色の製品上に押しつけそしてポリマーウェッブをヤーン又は繊維バンド ル中に押しつけるように、冷却ロールに向かってポリマーウェッブの後ろに位置 する。 押し出された1種以上のポリマーは、そのままで使用されるか、又は1種以上 の添加物を含ませるかの何れかにされる。好ましい添加物は、無機の充填剤、さ らに好ましくは高い熱含量を有する無機充填剤である。これらの充填剤の例は、 炭酸カルシウム、アルミニウム三水和物、タルク、バライトを含むが、これらに 限定されない。高い熱含量充填剤は、これらの充填剤が、押し出し物を高温でよ り長く維持させて増大した内包及び浸透をもたらす有益な結果をもたらすために 、本発明で有利であると思われる。即ち、通常、充填剤はカーペット裏打ち材に 添加されて、単にバルクを添加するか(即ちエキステンダーとして)、又は絶縁 及び音響ダンピングの特徴を与える。しかし、本発明者は、高い熱含量を有する 無機ミネラル充填剤が、驚くべきことにヤーンの内包及び浸透を改良し、次に押 し出しコーティングされたカーペットのサンプルの摩擦抵抗及び房結合強さの性 能を改良することを見いだした。 好ましくは、高い熱含量充填剤は、全押し出し物の約1−約75重量%、より 好ましくは約15−約60重量%、そして最も好ましくは約20−50重量%の レベルで添加される。これらの充填剤は、0.4cal−cc/℃(1.8ジュ ール−cc/℃)以上、好ましくは0.5cal−cc/℃(2ジュール−cm3 /℃)以上、より好ましくは0.6cal−cc/℃(2.5ジュール−cm3 /℃)以上、そして最も好ましくは約0.7cal−cc/℃(2.9ジュール −cm3/℃)以上の比熱含量を有するだろう。本発明で使用される高い熱含量 充填剤の代表的な例は、石灰石(主としてCaCO3)、大理石、石英、シリカ 及びバライト(主としてBaSO4)を含むが、これらに限定されない。高い熱 含量充填剤は、押し出しコーティング溶融流れに好都合に配合できるサイズに粉 砕又は沈澱されなければならない。好適な粒子のサイズは、約1−約50ミクロ ンに及ぶ。 もし発泡された裏打ち材がカーペットに望まれるならば、発泡剤が接着裏打ち 材及び/又は任意の二次裏打ち材に添加できる。もし使用されるならば、発泡剤 は、好ましくは、従来の熱活性化発泡剤、例えばアゾジカルボンアミド、トルエ ンスルホニルセミカルバジド、及びオキシビス(ベンゼンスルホニル)ヒドラジ ドである。添加される発泡剤の量は、求められている発泡の程度に依存する。代 表的なレベルの発泡剤は、約0.1−約1.0重量%である。 本発明の内破は、溶融したポリマーがヤーン又は繊維バンドルの内部及び自由 な空間中に押し入るように、内破剤の活性化中、主要裏打ち材と反対の方向で接 着裏打ち材の膨脹を制限することにより達成される。内破された接着裏打ち材は 、崩壊された膨脹しないマトリックス(発泡した裏打ち材に関して)を有し、そ して内破剤を使用しない場合におけるのと本質的に同じ厚さ(主要裏打ち材の裏 面の平面から測定して)である。すなわち、接着裏打ち材の層は、内破剤により 膨脹しないことを特徴とする。 内破剤は、選択されそして接着裏打ち材中に処方され、そして押し出し条件は 、接着裏打ち材がなお半溶融又は溶融している間、内破剤の活性化がニップの瞬 間で生ずるように設定される。内破剤の使用により達成される改良されたヤーン 浸透により、カーペットは、比較的改良された摩擦抵抗性を示すだろう。従って 、内破剤の使用は、より低い分子量を有するポリマー組成物の使用を可能にして 、より高い摩擦抵抗性(即ち、より高い分子量の組成物に基づく接着裏打ち材と 比較できる)を維持しつつ改良された押し出しコーティング可能性をもたらす。 内破剤の有効量は、接着裏打ち材の重量に基づいて約0.1−約1.0重量%で あろう。 従来の発泡剤又は普通発泡剤として機能する任意の物質は、本発明で内破剤と して使用でき、そして溶融したポリマーがヤーン又は繊維バンドルの内部及び自 由な空間中に押しいりそして内破剤を使用した結果として接着裏打ち材の実質的 な膨脹が存在しないように物質が活性化されるとき、接着裏打ち材マトリックス の膨脹が好適に制限又は閉じこめられることをもたらす。しかし、好ましくは、 内破された接着裏打ち材は、50×倍率で顕微鏡写真により好都合に同定できる 独立気泡構造を有することを特徴とする。 他の添加物は、また、それらが、出願人により見いだされた改善された性質と 干渉しない程度に、接着裏打ち材に含まれることができる。例えば、抗酸化剤例 えば立体障害フェノール、立体障害アミン及び亜燐酸塩が使用できる。好適な抗 酸化剤は、立体障害フェノールであるCiba−GeigyからのIrgano x(商標)1010、及び亜燐酸塩であるCiba−GeigyからのIrga fos(商標)168を含む。他の可能な添加物は、抗ブロック添加物、顔料及 び着色剤、帯電防止剤、抗菌剤(例えば第四級アンモニウム塩)及び冷却ロール 離脱添加物(例えば脂肪酸アミド)を含む。 上記されそして図2に示されているように、本発明のカーペットは、好ましく はまた二次裏打ち材を含む。好ましくは、二次裏打ち材は、押し出し物が押し出 しコーティング後なお溶融している間、押し出された1層以上の層に直接ラミネ ートされる。この技術が主要裏打ち材中への押し出しコーティングの浸透を改良 することが分かった。 別に、二次裏打ち材は、押し出された層の少なくとも最も外側の部分を再加熱 及び/又は再溶融することにより、又は少なくとも二つの専用の押し出し機を使 用して共押し出しコーティング技術により、後の工程でラミネートできる。また 、二次裏打ち材は、或る他の手段、例えば接着裏打ち材と二次裏打ち材との間に ポリマー状接着性物質の層をはさむことにより、ラミネートできる。好適なポリ マー状接着性物質は、エチレンアクリル酸(EAA)コポリマー、イオノマー及 び無水マレイン酸グラフトポリエチレン組成物を含むが、これらに限定されない 。 二次裏打ち材用の物質は、従来の物質、例えば名称Action Bac(商 標)の下でAMOCOにより販売されている織られたポリプロピレンである。こ の物質は、一つの方向に走るポリプロピレン単繊維及び他の方向に走るポリプロ ピレンヤーンを有するレノ織である。より好ましくは、本発明で使用される二次 裏打ち材は、両方向に走る単繊維を有する織ったポリプロピレン布である。この 物質の好適な例は、名称Style 3878の下でAmocoにより販売され ている。この物質は、2 OSY(70.7cm3/m2)の基本的な重量を有す る。両方の方向に走る単繊維を有するこの物質は、カーペットに増加した寸法安 定性をもたらすのに有益であることが分かった。 別の好ましい態様では、二次裏打ち材は、繊維ロック織又は「FLW」として 知られている物質である。FLWは、その中にパンチされた繊維ニードルを含む 布である。ときには、FLWは、低いパイル重量を有するカーペット上の主要裏 打ち材として使用される。このカーペットでは、繊維は、主要裏打ち材をパイル を通して示すのを助けるように、パイル面上に突き出している。しかし、この別 の好ましい態様では、FLWは、カーペットから突き出されているニードルパン チされた繊維を有する二次裏打ち材として使用される。そうすることは、はりつ ける接着剤により設置されるとき、カーペットの接着を増大させることが分かっ た。特に、はりつける接着剤と接触するための表面積は増大し、そして突き出し た繊維は、はりつける接着剤にカーペット裏打ち材を留めるのを助ける。 別に、二次裏打ち材は不織布である。数種のタイプは、スパン−ボンデッド、 ウェット−レイド、メルト−ダウン、及び空気によるもつれを含むものが利用で きるが、これらに限定されない。上記のように、二次裏打ち材は、リサイクルを 助けるためにポリオレフィンから製造される。 別の好ましい態様では、不織布は、スパン−ボンドポリオレフイン布、例えば 名称「Daltex」の下でDon & Low Non−wovensから入 手できるものである。概して、スパン−ボンド布は、ともに置かれ次に例えば加 熱カレンダーロールにより点で結合した押し出されしかもエアドロウポリマーフ ィラメントから製造される。このスパン−ボンド二次裏打ち材の基本的な重量は 変化するが、好ましくは25−80g/m2(gsm)、さらに好ましくは60 −80gsmである。最も好ましくは、基本的な重量は77−83gsm(例え ば80gsm)である。スパン−ボンド布に関するより高い基本的重量を好む一 つのファクターは、より高い基本的重量の布が、溶融した押し出された裏打ち材 と接触させらるときより溶融しないことである。 スパン−ボンドの不織布が、布の多孔性がカーペットを床にはりつけるために カーペットの表面積を増大するために、本発明の二次裏打ち材として使用するの が有利であることを見いだした。 なお他の別の好ましい態様では、二次裏打ち材は、織ったポリプロピレン布例 えばAmocoからのAction Bac(商標)であり、それは、2 OS Y(70.7cm3/m2)のポリプロピレン繊維のその一面上をニードルパンチ したことにより増大している。このニードルパンチされた布は、接着裏打ち材の 層内にポリプロピレン繊維を埋め込むようにラミネートされる。その結果、織ら れたポリプロピレン布のストランドがさらされる。この態様は、ニードルパンチ された繊維なしの態様に比べて改良されたひっつく性質を有することが示される 。それは、ニードルパンチされた繊維なしでは、織られたポリプロピレン布のス ト ランドが、接着裏打ち材の層に少なくとも一部埋め込まれるからである。そのた め、接着のための表面積が低下する。この態様で作られたカーペットの裏面が、 従来のラテックス裏面のカーペットで見いだされるにより遥かに摩擦性が少なか ったことも注目すべきことであった。カーペットは、また、従来のラテックス裏 面のカーペットよりたわみ性がある。その結果、この態様は、エリアラグなどを 製造するのに好ましい。 なお他の物質は、二次裏打ち材に使用できる。例えば、もし一体化パッドが望 ましいならば、ポリウレタン発泡体又は他のクッション物質が、カーペットの裏 面にラミネートできる。これらの裏打ち材は、広幅カーペット並びにカーペット タイルに使用できる。 本明細書で記述された押し出し裏打ち材カーペットの構造及び方法は、カーペ ットタイルを製造するのに特に好適である。図6は、本発明により製造されたカ ーペットタイル100の断面を示す。ヤーン103、好ましくはポリプロピレン から製造されたものは、主要裏打ち材101に房にされ、それはまた好ましくは ポリプロピレンから製造されて、主要裏打ち材101の頂部にカーペットパイル 面104を残しそして主要裏打ち材の下にバックステッチ105を残す。 主要裏打ち材101の裏面及びバックステッチ105に接着性層107が適用 される。好ましくは、この接着性層はポリオレフィンから製造される。さらに好 ましくは、接着性層は、上記に詳述されたエチレンポリマーから製造される。最 も好ましくは、この接着性層107は、以下の実施例194に記載された添加物 を有する実質的に線状のエチレンポリマーから製造される。 カーペットタイルの好ましい態様では、カーペットは、約5−約200 OS Y(約176.8−約7074cm3/m2)の押し出された接着裏打ち材を含ん だ。さらに好ましくは、タイル用のカーペットは、約30−約80OSY(約1 061−約2830cm3/m2)、最も好ましくは50OSY(1768cm3 /m2)の押し出された裏打ち材を含む。 好ましくは、カーペットタイル用のカーペットは、即ち押し出された裏打ち材 の2層を適用するために、二つの工程でその押し出された裏打ち材を受容する。 第一の工程は、図6で層107を適用する。好ましくは、この層107は、押し 出されたポリマーの約2.5−約100OSY(約88.4−約3537cm3 /m2)、さらに好ましくは約15−約40OSY(約530.5−約1415 cm3/m2)、そして最も好ましくは25OSY(884cm3/m2)である。 第二の工程は層111を加える。好ましくは、第二の層111は、約2.5−約 100OSY(約88.4−約3537cm3/m2)、さらに好ましくは約15 −約40OSY(約530.5−約1415cm3/m2)、そして最も好ましく は25OSY(884cm3/m2)である。 二つの工程で押し出された裏打ち材を適用することは、異なる物理的及び/又 は化学的性質を有する第一及び第二の層を適用する機会を可能にする。上記のよ うに、主要裏打ち材に隣接してより高い溶融指数を有するポリマーを適用し、そ してその下により低い溶融指数を有するポリマーを適用することがときには好ま しい。さらに、主要裏打ち材の次に層中により低い充填剤含量を有する押し出し 物を使用し、そしてその下に層中により高い充填剤含量を有する押し出し物を使 用することも好ましい。一つの好ましい態様では、主要裏打ち材の次の層は、3 0重量%の充填剤の含量を含み、そしてその下の層は60重量%の充填剤の含量 を含む。より低い充填剤の含量は、押し出し物によるカーペット中の主要裏打ち 材及びバックステッチのより良い浸透をもたらすものと思われる。 カーペットタイルを作るとき、押し出し裏打ち材の第一及び第二の層の間に補 強物質の層109を埋め込むことが好ましい。カーペットタイルの重要な性質は 、寸法安定性、即ち時間が経過してもそのサイズ及び平坦さを維持するタイルの 能力である。補強物質のこの層を含むことは、この好ましい態様に従って製造し たカーペットタイルの寸法安定性を増大させることを見いだした。好適な補強剤 は、寸法安定性がありしかも熱的に安定な布、例えば不織又はウェット−レイド ガラス繊維スクリム、並びに織った及び不織の熱可塑性布(例えば、ポリプロピ レン、ナイロン及びポリエステル)を含む。最も好ましくは、補強層は、3.5 OSY(124cm3/m2)の基本的重量を有する、「Typar」としてRe emayから販売されているポリプロピレン不織布である。別に、好ましい補強 層は、1.4OSY(49.5cm3/m2)の基本的重量を有する、「Ultr a−Mat:」としてELK Corp.から販売されているガラス繊維スクリ ム である。 カーペットタイルは、押し出された裏打ち材111の二次層の下の二次裏打ち 材布113を含む。二次裏打ち材布用の好適な物質は、上記のものを含む。しか し、カーペットタイル上に二次裏打ち材布を含むことは、現在好ましくない。 図7は、本発明によりカーペットタイルを製造するための好ましいライン12 0を概略的に示す。未漂白未染色の製品121、即ち主要裏打ち材に房にされる ヤーンの長さは、ロール123から巻き戻される。未漂白未染色の製品121は 、ローラ125及び127の上を通り、主要裏打ち材はローラ123に向かう。 ローラ125と127との間には、上記のようにプレヒーター129がある。 押し出し機131は、ローラ127とニップロール141との間の点で、未漂 白未染色の製品の裏面の上にダイ133を経てポリマー状裏打ち材のシート13 5を押し出すように設けられる。シート135が未漂白未染色の製品と接触する 正確な位置は、ニップロール141と冷却ロール143との間を通る前の未漂白 未染色の製品上に置くために溶融ポリマーについて望まれる線速度及び時間に応 じて変化できる。現在、シート135は、ニップロール141と冷却ロール14 3との間を通る前に、約0.5−約2秒、最も好ましくは約1秒未漂白未染色の 製品上に置くように未漂白未染色の製品と接触する。 この好ましい記述された態様では、不織ポリプロピレン139のスクリムは、 ニップロール141の直前の点で、冷却ロール143と接触するように、ロール 137から供給される。その結果、最終のカーペット中で補強布として働くスク リム139は、ポリマーを経て未漂白未染色の製品にラミネートされる。 ニップロール141と冷却ロール143との間の圧力は、押し出されたシート を押すのに望ましい力に応じて変化できる。最も好ましくは、ロールを互いに押 す60psi(0.41Mpa)の空気圧が存在する。また、図2に関連して記 述されるように、ニップロールに真空スロットを含むことが望ましい。さらに、 加圧された空気のジェットも、カーペット裏打ち材中に押し出されたシートを押 すにに使用できる。 冷却ロール143のサイズ及びカーペットがそれに対して巻かれる時間の長さ は、工程中で望まれる冷却のレベルに応じて変化できる。好ましくは、冷却ロー ル143は、周囲の水をそれに通すことにより簡単に冷却される。 冷却ロール143を通った後、カーペットは、ローラ145及び147の上に 運ばれ、カーペットパイルはローラに向かう。第二の押し出し機149は、スク リム139の裏面上にそのダイ151を経てポリマー153のシートを押し出す 。再び、押し出されたシート153がスクリム139と接触する点は、上記のよ うに変化できる。 この点で、もし二次裏打ち材布がカーペットタイルに望ましいならば、その布 は、それがニップロール155と冷却ロール153との間を通るとき、押し出さ れたシート153を経てカーペットと接触してラミネートされるように、137 で示されるそれに類似のロールから導入できる。この二次裏打ち材布は、カーペ ットタイル構築には現在好ましくない。 カーペットは、ニップロール155と冷却ロール157との間を通る。再び、 二つのロール155及び157間に適用される圧力は変化できる。現在、60p si(0.41Mpa)の空気圧がニップロール155に対して好ましくは適用 される。 冷却ロール157の回りを通った後、カーペットはロール159の回りをまわ り、そして好ましくは、カーペットの裏面上に所望のパターンをプリントするた めに、エンボスロール(図示せず)の上を通る。 図7に示される装置が、押し出された裏打ち材の2層及びその間の補強布を有 するカーペットタイルを製造するのに好ましいが、同じ構成は、単一の押し出し ダイ、ニップロール及び冷却ロールから作ることができる。特に、押し出された 裏打ち材の第一の層及び補強布は、カーペットが巻き上げられた後ラインを通っ て第一の工程で適用できる。押し出された裏打ち材の第二の層は、カーペットが カーペットタイルに切断されるようにされた後、同じラインを通って第二の工程 で補強布の頂部に適用できる。 カーペットタイルは、概して、或る長さの裏面つきカーペットを製造し、次に カーペットを適切なサイズの正方形に切断することにより作られる。米国では、 最も普通のサイズは、18インチ(45.7cm)四方である。他の国では、最 も普通のサイズは、50cm四方である。 なお他の別の態様では、感圧性接着剤が裏面つきカーペットの底面に適用され そしてリリースシートが含まれる。このやり方では、「はがしてつける(pee l and stick」カーペットが製造される。これは、カーペットがタイ ルに切断されるとき、特に有益である。好適な感圧性接着剤の例は、粘着剤及び ポリマー状ワックスにより処方されたエチレン酢酸ビニルコポリマー、及び実質 的に線状のエチレンポリマーである。リリースシートは、従来のポリマー及び/ 又は紙製品から製造できる。好ましくは、リリースシートは、ポリエステル/ワ ックス処方物から作られる。 感圧性接着剤は、接着裏打ち材がなお押し出しコーティング工程から高温でい る間に、接着裏打ち材に直接適用されるのが最良である。好ましい技術は、接着 裏打ち材により感圧性接着剤を押し出しラミネートすることであり、即ち、ニッ プで感圧性接着剤を適用することである。別に、接着裏打ち材は、感圧性接着剤 が適用される前に予め加熱できる。 任意の二次裏打ち材を除く、本発明の他の好ましい態様は、2層の接着裏打ち 材の第一の層中にそこで処方された有効量の内破剤を有する少なくとも1種の実 質的に線状のエチレンポリマーに使用とともに、本明細書で記述された種々の工 程の組合せを含む。工程の好ましい組合せは、少なくとも、水性ポリオレフィン 系による予備コーティング;少なくとも67℃に加熱された洗剤水溶液による未 漂白未染色の製品の洗浄又はこすって洗うことによる処理物質の除去;未漂白未 染色の製品を約1−約6秒間約1000℃に設定された赤外線照射にかけること による未漂白未染色の製品の乾燥及び予備加熱;615°F(324℃)以上の 押し出し溶融温度を利用することによる予備加熱され洗浄された主要裏打ち材の 裏面上への接着裏打ち材の押し出しコーティング;押し出しコーティングニップ における間40インチのH2O(9.8Pa)より低い真空度に半溶融又は溶融 接着裏打ち材ウエッブをかけること;押し出しコーティングニップで約60ps i(0.41Mpa)より高く設定された陽圧エア装置に半溶融又は溶融接着裏 打ち材ウェッブをかけること;押し出しコーティングニップにある間の内破剤の 活性化;及びカーペットを約1−約6秒間約1000℃に設定した赤外線照射に かけることによるカーペットの熱吸収を含む。 本発明の種々の態様は評価され、そして特定の場合、従来の技術と比較された 。しかし、示された実施例は、本発明の範囲をこれらの実施例に決して制限する ものではない。 実施例 実施例 種々の実施例について測定された主な性能の基準は以下のものを含んだ。房結 合、摩擦抵抗性、Velcro度、たわみ性及びラミネーション強さ。房結合の テストは、ASTM D−1335−67に従って行われた。 本発明で使用されるエチレンポリマーのモジュラスは、ASTM−790に従 って測定された。 摩擦抵抗性は、定性的Velcroけばだてテストに基づいた。このテストで は、標準Velcroのループ面で被覆された直径2インチ(5.1cm)の2 ポンド(0.91kg)のローラを、被覆されたカーペットサンプルの表面上を 10回通した。摩擦されたカーペット上のけばは、次にカーペット標準品のセッ トに比べ、そして1−10のスケールで等級づけし、10の等級がけばだて零で あることを示した。 たわみ性の等級づけは、また定性的評価に基づいた。ラミネーションの強さは 、人手による定性的評価に基づき、良好な剥離の等級付けは、カーペットサンプ ルの種々の層が、人手で引き離されないかどうか(即ち、主要裏打ち材からの接 着裏打ち材の分離)に与えられ、一方悪い等級づけは、層が剥離されるかどうか について与えられた。 Aachenテストは、カーペットタイルの寸法安定性を測定するのに使用さ れる。本明細書で使用されるAachenテストは、ISO Test Met hod 2551である。簡単に記述すると、カーペットタイルは、先ず、機械 ディメンション及びそれと直角のディメンションで測定され、次に熱(2時間1 40°F(60℃))及び(2時間水中に浸漬)に曝される。カーペットタイル は、乾燥オーブン中で16時間乾燥される。タイルは、次に48時間調整室に置 かれ、その後それぞれのタイルは、機械方向及びそれと直角の方向で測定される 。結果は、初めの寸法からの変化%で与えられる。 表1は、種々の実施例を製造するのに使用される種々のエチレンポリマーをリ ストする。 SLEPは、The Dow Chemical Companyから入手でき る実質的に線状のエチレン/1−オクテンコポリマーを示す。 HBLEPは、Exxon Corporationから入手できるExact (商標)樹脂のような均一に分枝した線状のエチレンポリマーを示す。 LLDPEは、The Dow Chemical Companyから入手で きるDowlex(商標)樹脂のような線状の低密度エチレン/1−オクテンコ ポリマーを示す。 ULDPEは、The Dow Chemical Companyから入手で きるATTANE(商標)樹脂のような超低密度線状エチレン/1−オクテンコ ポリマーを示す。 LDPEは、種々のポリマー製造者から入手できるような高圧エチレンホモポリ マーを示す。 HDPEは、種々のポリマー製造者から入手できるような高密度ポリエチレン樹 脂を示す。 *は、リストされたポリマーが本発明の或る態様に使用するのに適していないこ とを示す。 なしは、値が測定されなかったことを示す。 表2は、本発明の実施例1−8及び比較例9−12に関するポリマー、押し出 し条件及びカーペットサンプルの性能の結果を要約する。押し出しコーティング 装置は、30:1のL/Dを有する3.5インチ(8.9cm)の直径の一次押 し出し機、並びに24:1のL/Dを有する2.5インチ(6.4cm)の直径 の二次押し出し機を備えた押し出し機2個のBlack Clawson共押し 出しラインからなった。これらの実施例では、より大きな押し出し機のみが90 rpm(250Lb/時)で操作された。76cmのスロットダイが押し出し機 に付けられ、そして20ミル(0.51mm)のダイのギャップ及び6インチ( 15.2cm)の空気/吸引のギャップを有する69cmに調整された。ニップ ロール圧は、85psi(0.58Mpa)に設定され、そして冷却ロールは6 0°F(15.6℃)にコントロールされた。目標とする押し出し温度、線速度 及びコーティングの厚さは、表2にリストされる。 ポリプロピレンの未漂白未染色の製品の布きれ(Volunteerの名称の 下でShaw Industriesから入手できる26OSY(919.6c m3/m2)の房にされたループパイルの直線ステッチ未漂白未染色の製品)は、 それぞれの実施例において切断されそしてクラフトペーパー上に合紙として置か れ、そしてテストされる樹脂は、未漂白未染色の製品の裏面上に押し出しコーテ ィングされた。二次裏打ち材(Amoco Chemical Company ,Fabrics and Fibers Divisionから入手できるA ction Bac(商標)として知られている2.8OSY(99cm3/m2 )の織られたポリプロピレンスクリム)を、ダイでの押し出し物の配置後そして ラミネート構造を形成するためのニップ加圧ローラ前、未漂白未染色の製品の裏 面に加えた。図2は、押し出しコーティング方法及び押し出しコーティングされ た接着裏打ち材の適用の順序、次に任意の二次裏打ち材の適用を示す。或る場合 には、未漂白未染色の製品の布きれは、先ず、30分間200°F(93℃)で 対流式オーブンで予め加熱された。コーティングされたサンプルを周囲温度及び 70%比較湿度で24時間エージングした後、房結合、摩擦抵抗性及び剥離を測 定した。 *は、比較例であり、本発明の実施例ではない。 NDは、値が測定されなかったことを示す。 本発明の実施例1−8は、均一に分枝したエチレンポリマーが、良好なたわみ 性及びカーペット成分の良好な密着を有するカーペットサンプルを生じ、さらに 房結合及び摩擦抵抗性が、処理条件に依存することを示す。2種の高圧LDPE 、不均一に分枝したLLDPE、及び不均一に分枝したULDPEの押し出しコ ーティング(比較例9−12)は、比較的固いカーペットサンプル、及び比較的 弱いカーペット成分の密着性を生じた。 弱い成分の密着性の一つの現れは、主要裏打ち材への裏打ち材の比較的低い接 着性であった。他の現れは、LDPE、LLDPE及びULDPE押し出しコー ティング樹脂によるヤーン又は繊維ハンドルの比較的低い浸透であった。 表3は、本発明の実施例13−22に関するポリマー、押し出し条件、及びカ ーペット性能の結果を要約する。これらの実施例は、実施例1−12についてリ ストされたのと同じ押し出し装置、押し出し条件及び未漂白未染色の製品を使用 した。 本発明の実施例13−22は、カーペット裏打ち材の性能に対するコーティン グの厚さ及び押し出し温度の効果を示す。本発明の或る態様では、7ミル(0. 18mm)より大きい、好ましくは11ミル(0.38mm)以上、さらに好ま しくは約15ミル以上そして最も好ましくは22ミル(0.56mm)以上のコ ーティングの厚さが、550°F(288℃)より高い、好ましくは575°F (302℃)以上、より好ましくは600°F(316℃)以上そして最も好ま しくは615°F(324℃)以上の押し出し溶融温度で好ましい。現場作業者 は、押し出し溶融温度及び押し出し線速度は逆比例していることを理解するだろ う。即ち、より低い押し出し温度は、一般に、ヤーンの良好な浸透を達成するた めに、より低い押し出し線速度を要するだろう。現場作業者は、また、高温では 、熱安定化添加物例えばIrganox(商標)1010及びIrgafos( 商標)168(両者ともCiba−Geigyから供給)が、本発明の十分な利 点、例えば40%より大きいヤーン又は繊維バンドルの接着裏打ち材の浸透を達 成するのに要求されることを理解するだろう。現場作業者は、また、過剰の化学 的安定化が縮小(draw down)の性能に逆に作用し、従って添加物の選 択及び濃度が縮小の要件及び浸透の要件に対してバランスするべきであることを 理解するだろう。しかし、一般に、より高い添加物の濃度が、より高い押し出し 溶融温度で要求されるだろう。 表4は、実施例23−54のポリマー、押し出し条件及びカーペットの性能の 結果を要約する。この評価では、押し出しコーティング装置は、30;1のL/ D比のスクリュー、150hp(311ジュール/時)のElectro Fl ight駆動システム、Cloreren3層フィードブロック、及び20ミル (0.51mm)のダイギャップ及び6インチ(15.2cm)の空気/吸引ギ ャップを使用して24インチ(61cm)に外部的に調整されたBlack C lawson Model 300XLHL 30’’コートハンガーダイ直径 3.5インチ(8.9cm)のBlack Clawson Model 43 5押し出し機からなった。目標とする押し出し温度、スクリュー速度、線速度及 びコーティングの厚さは、表4にリストされる。 ポリプロピレンの未漂白未染色の製品の布きれ(Volunteerの名称の 下でShaw Industriesから入手できる26OSY(919.6c m3/m2)の房にされたループパイルの直線ステッチ未漂白未染色の製品)が使 用された。サンプルのエチレンポリマーが、未漂白未染色の製品の裏面上に押し 出しコーティングされ、その製品は、個々の未漂白未染色の製品の布きれとして 合紙として使用されるよりも押し出しコーターを経て連続的に運ばれた。電気及 びガスの赤外線ヒーターは、未漂白未染色の製品を予備加熱するために、コーテ ィングステーション前に設置された。45°の真空セクションを有する区切られ た真空圧ロールは、設置されそして可変の真空ポンプに接続された。真空セクシ ョンは、押し出し物及び未漂白未染色の製品の接触点に位置する。ニップロール 圧は、80psiに設定され、そして冷却ロールは、120°F(49℃)でコ ントロールされた。二次裏打ち材(2.8OSY99cm3/m2)の織ったポリ プロピレンスクリム又はAmoco Chemical Company,Fa brics and Fibers Divisionから入手できるActi on Bac(商標)を、ダイにおける押し出し物の配置後そしてラミネート構 造を形成するためのニップ圧ロール前に、カーペットの裏面に加えられた。コー ティングされたサンプルが周囲温度で70%の相対湿度で24時間エージングし た後、房結合、摩擦抵抗性及び剥離抵抗性を測定した。 *は、比較例を示し、この実施例は、本発明の好ましい態様の実施例ではない。 NDは、値が測定されなかった。 これらの実施例は、均一に分枝したエチレンポリマーが、良好なたわみ性及び カーペット成分の良好な密着を有するカーペットサンプルを生じ、さらに房結合 強さ及び摩擦抵抗性が処理条件に依存することを示す。これらの実施例は、また 、 カーペット裏打ち材の性能の改良が、カーペットの予備加熱処理工程、最適なコ ーティングの厚さ及び/又は真空ニップ圧処理工程の利用により得ることができ ることを示す。 高圧LDPE押し出しコーティング樹脂は、弱い成分の密着性を有する固いカ ーペットを生じた。 表5は、実施例55−77のポリマー、押し出し条件及びカーペットの性能の 結果を要約する。これらの実施例は、実施例23−54についてリストされたの と同じ押し出し装置及び押し出し条件を用いたが、但しナイロンの未漂白未染色 の製品(Vocatin(商標)の名称でShaw Industriesから 入手できる26OSY(920cm3/m2)の房付きのループパイルの直線ステ ッチの未漂白未染色の製品)を、ポリプロピレン未漂白未染色の製品の代わりに 使用した。 NDは、値が測定されなかったことを示す。 本発明の実施例55−77は、また、均一に分枝したエチレンポリマーが、良 好なたわみ性及びカーペット成分の良好な密着を有するカーペットサンプルを生 じ、さらに房結合強さ及び摩擦抵抗性が処理条件に依存することを示す。実施例 23−53と同様に、これらの実施例は、また、カーペット裏打ち材の性能の改 良が、予備加熱工程、最適のコーティングの厚さ及び/又は真空ニップ圧処理工 程を用いることにより得ることができることも示す。 表6は、実施例78−86のポリマー、押し出し条件及びカーペットの性能の 結果を要約する。これらの実施例は、実施例1−12についてリストされたのと 同じ押し出し装置及び押し出し条件を使用したが、但し、クロスステッチポリプ ロピレン未漂白未染色の製品(「Proton」のスタイル名でShaw In dustriesから入手できる20OSY(707cm3/m2)の房にされた ループパイル)を、直線ステッチ製品の代わりに使用した。 *は、比較例を示し、この実施例は本発明の実施例ではない。 NDは、値が測定されなかったことを示す。 本発明の実施例78−83は、均一に分枝したエチレンポリマーが、良好なた わみ性及びカーペット成分の良好な密着を有するクロスステッチカーペットサン プルを生ずることを示す。比較例84−86に使用したLLDPE押し出しコー ティング樹脂は、固いクロスステッチカーペットサンプルを生じた。 表7は、本発明の実施例87−90のポリマー、押し出し条件及びカーペット の性能の結果を要約する。これらの実施例は、実施例23−54についてリスト されたのと同じ押し出し装置及び押し出し条件を使用したが、但し、ポリプロピ レン未漂白未染色の製品、即ち、スタイル名「Quadratic」でShaw Industriesから入手できるループパイル直線ステッチの16OSY( 566cm3/m2)で房にされた2750デニールのポリプロピレンヤーンを、 ポリプロピレン未漂白未染色の製品の代わりに使用した。さらに、実施例88− 90では、未漂白未染色の製品は、押し出しコーティング前に、プレーコートと して知られているオレフィン性懸濁物又はエマルションにより被覆された。 特に、ポリエチレン粒子の水性分散物は、200部の水を秤とることにより製 造された。次に、名称「Igepal CO−430」でCiba−Geigy からの界面活性剤0.4部を、遅い速度で高速ホモゲナイザーを使用して水中に 分散した。次に、Quantum Chemicalからの「FN500」10 0部を、約5分間中程度から早い混合速度を使用して混合物に添加した。FN5 00が撹拌を始めた後、0.4部の名称「Marfoam」でLenmarから の消泡剤を添加して、混合物の発泡を減少させた。最後に、名称「Printg um 600M」でSun Chemical Internationalか ら販売されているシックナー2.4部を混合物に添加した。最低10分間の混合 が、このシックナーの添加後必要であった。 この分散物を、従来の手段により主要裏打ち材の裏面に適用した。特に、液状 分散物に基づいて38OSY(1344cm3/m2)を、毎分10フィート(3 .05m/分)で移動するロールオーバーローラーアプリケータにより主要裏打 ち材の非パイル面に適用した。 分散物が適用された後、カーペットは、従来の高速乾燥オーブンに直接入れら れた。オーブン中の滞留時間の合計は5分であり、カーペットは約290°F( 143℃)の最終温度に達した。 プレ−コートが適用される前後に観察をしたが、押し出された接着裏打ち材の 適用前には、このように製造されたカーペットは良好なバンドル浸透及び包みを 有することを示した。測定は、乾燥重量に基づいて、FN500の4及び8OS Y(283cm3/m2)がカーペット裏打ち材に加えられたことを示した。 押し出された接着裏打ち材の適用前に、実施例88−90のカーペットは、ま たテスト法ASTM D1335によりテストされて、カーペットの房結合強さ を測定された(1991 Annual Book of ASTM Stan dards,Volume 07.01参照)。このテストは、裏打ち材のない ループパイルカーペットのループの一つ又は両方の足を引っ張るのに要する力を 測定する。実施例88−90で製造されたカーペットは、押し出された接着裏打 ち材の適用前には9.0ポンド(4.1kg)の平均の房結合強さを示した。 実施例87は、4OSY(141.5cm3/m2)で適用される、Morto n International,Woodstock,I11から入手できる エチレンアクリル酸コポリマー分散物であるAdcote(商標)50T499 0のプレ−コートを含んだ。 真空は、これらの実施例では適用されなかった。 本発明の実施例87−90は、均一に分枝したエチレンポリマーが、良好なた わみ性及びカーペット成分の良好な密着をもたらし、さらにカーペットの性能が プレ−コートの適用により増大できることを示す。 表8は、実施例91−96のポリマー、押し出し条件、及び結果を要約する。 これらの実施例は、実施例23−54についてリストされたのと同じ押し出し装 置及び押し出し条件を使用したが、但し、ナイロン未漂白未染色の製品、即ちス タイル名「Vanguard(商標)」でShaw Industriesから 入手できるループパイルの直線ステッチの20OSY(707cm3/m2)で房 にされた3050デニールのナイロン6を直線ステッチ製品の代わりに使用し、 そして未漂白未染色の製品を押し出しコーティング工程前にオレフィン性懸濁物 又はエマルション(即ちプレ−コート)により被覆した。真空をこれらの実施例 では適用しなかった。評価されるプレ−コートは、Morton Intern ational,Woodstock,I11から入手できるエチレンアクリル 酸コポリマー分散物であるAdcote(商標)50T990、並びにLDPE 懸濁物を含み、後者については、プレ−コートされた未漂白未染色の製品は、V anguard(商標)の名称でShaw Industriesから入手でき た。これらのプレ−コートは、4(141.5cm3/m2)及び8OSY(28 3cm3/m2)の重量で適用された。 これらの実施例は、均一に分枝したエチレンポリマーが、良好なたわみ性及び カーペット成分の良好な密着を有するカーペットサンプルを生じさせ、さらにカ ーペットの性能が水性プレ−コートの適用により増大できることを示す。 これらの実施例は、実施例1−12についてリストされたのと同じ押し出し装 置、押し出し条件及び未漂白未染色の製品を使用したが、但し、二重リップ又は 2ステーション押し出しコーティング技術を評価した。この評価では、未漂白未 染色の製品は、先ず、カーペットの裏面の次の層により押し出しコーティングさ れた。この層は、底の層として同定された。一度コーティングされると、サンプ ルを次に再び他の層により押し出しコーティングされ、頂部の層と同定された。 NDは、値が測定されなかったことを示す。 本発明の実施例97−109は、均一に分枝したエチレンポリマーの2ステー ション押し出しが、良好なたわみ性及びカーペット成分の良好な密着を有するカ ーペットサンブルを生ずることを示す。頂部の層は、またカーペット成分を含む 。頂部の層は、また性質を変性するか又はコストを節約するために、充填剤又は リサイクルされたポリマー性物質を含むことができる。 表10は、本発明の実施例110−117のポリマー、押し出し条件及びカー ペットの性能の結果を要約する。これらの実施例1−12についてリストされた のと同じ押し出し装置、押し出し条件及び未漂白未染色の製品を使用したが、但 し、単一のダイ共押し出し技術を使用した。異なる使用するエチレンポリマーを 、それぞれ両方の押し出し機中に導入した。エチレンポリマーは、次に単一のダ イ中に同時に供給され、そして未漂白未染色の製品の裏面上に共押し出しされた 。カーペットの裏面(即ち主要裏打ち材に隣接する)上に押し出された層は、底 の層として同定され、一方外層は頂部の層として同定された。異なる厚さの数値 を求め、異なる溶融温度を使用した。 本発明の実施例110−117は、均一に分枝したエチレンポリマーの単一の ダイ共押し出しが、良好なたわみ性及びカーペット成分の良好な密着を有するカ ーペットサンプルを生ずることを示す。頂部の層は、またカーペット成分を含む 。頂部の層は、また性質を変性するか又はコストを節約するために、充填剤又は リサイクルされたポリマー性物質を含むことができる。 押し出しコーティングのシミュレーションとして、圧縮成形法が開発されて、 未漂白未染色の製品の裏面上に原料樹脂のプラークを溶融した。この方法は、プ ログラム可能なプレスを使用する。以下はやり方をリストする。 エチレンポリマーのペレットの顆粒又は粉末を、重量約16gでしかも0.0 25インチ(0.64mm)の厚さを有するプラーク中にプレスした。使用した プレスは、空気圧Tetrahedronプログラム可能なプレスであった。ポ リマーのペレット、顆粒又は粉末を、所望のプラーク型中のMylarブランド ポリエステルフィルムの間の置き、そして374°F(190℃)で30秒間予 備加熱した(これは、サンプルを予備加熱されたプレス中に挿入し、そしてそれ を圧縮することなくポリマーサンプルの加熱を十分に可能にするためにプラーテ ンを閉じることにより達成された)。30秒後、プラーテンを完全に閉じ、そし てTetrahedronプログラムを開始した。プログラムは、1.5分間3 74°F(190℃)で2トン(1814kg)の圧縮、そして5分間の100 °F(38℃)冷却で50トン(4.5×104kg)の圧縮をもたらした。一 度プログラムが終わると、サンプルを取り出しそしてさらに冷却した。サンプル を次に正方形の未漂白未染色の製品による圧縮ラミネーション工程で後での使用 のため貯蔵された。 未漂白未染色の製品は、正方形に切断され(上記のように、エチレンポリマー のサンプルを成形するのに使用されるサイズより僅かに大きい)、そして絶縁ボ ード上にテープされた。正方形のサンプルは、次に110℃に設定されたHot Packオーブン中で15分間予備加熱された。 上記のように予備加熱されたエチレンポリマーのプラークをMylarブラン ドポリエステルフィルム上に置き、そして5分間予備加熱されたプレス(374 °F)(190℃)中にセットされた。プレスのプラーテンを、それらを圧縮す ることなくプラークを十分に予備加熱するために閉じた。約374°F(190 ℃)で約5分間予備加熱した、正方形の未漂白未染色の製品をHot Pack オーブンから取り出し、そしてプレスに導入し、即ち予備加熱されたポリマーの プラーク上に転化された。ポリマーのプラーク及び正方形の未漂白未染色の製品 が一体化された瞬間、約0.1トン(90.7kg)の力が適用され、次にプレ スを直ぐに開けた。ラミネートされたサンプルを次にプレスから取り出し、周囲 温度に冷却した。正方形の未漂白未染色の製品及びポリマーのプラークを圧縮ラ ミネートするのに必要な時間は、約3−7秒であった。 表12は、種々の均一に分枝した実質的に線状のエチレンポリマーの成形条件 及び性能の結果を与える。 正方形の未漂白未染色の製品への使用するエチレンポリマーの接着を測定する ために、実施例118−122について記述された圧縮ラミネーション法を使用 した。剥がれ強さは、次に25mm/分のクロスヘッド速度に設定されたIns tronを使用して測定された。 表13は、ポリプロピレンカーペットの未漂白未染色の製品から製造された正 方形にラミネートされた、種々の均一に分枝したエチレンポリマー、高圧LDP E、不均一に分枝したULDPE、不均一に分枝したLLDPE及びHDPEに 関する接着の結果を与える。 *は、比較例であり、本発明の好ましい態様の例ではない。 これらの実施例は、均一に分枝した実質的に線状のエチレンポリマー及び均一 に分枝した線状のエチレンポリマーが、普通のポリオレフィン樹脂に比べて優れ た接着をもたらし、そのため、接着裏打ち材として使用するとき性能の向上をも たらすことを示す。 カーペットサンプルの断面の界面は、走査型電子顕微鏡を使用して顕微鏡写真 で捕らえて、種々のカーペット成分間の接着性の相互作用を評価した。図3は、 20×及び50×の倍率で実施例18の界面の断面の顕微鏡写真である。図4は 、20×及び50×の倍率で実施例22の界面の断面の顕微鏡写真である。実施 例18が並のカーペットの性能を有するに過ぎないことが分かったが、実施例2 2は比較的良好なカーペットの性能を有することが分かった。実施例22の改良 された性能は、接着裏打ち材と主要裏打ち材との間の増大した緊密な接触による ものであり、そして増大したバンドルの浸透による繊維バンドルの実質的な封じ 込めによる。実施例18に比べて実施例22の増大したバンドルの浸透は、図3 及び図4を比較するとき、はっきりと明らかである。 バンドル浸透を定量するために、デジタルイメージ分析が、Leica、In c.Deerfield,I11.から入手できるQuantimet 570 イメージャーを使用しそしてVersion 2.0 QUICKソフトウエア を用いて行われた。デジタルイメージは、Javelin 12.5−75mm ズームレンズを備えたSanyo VDC 3860 CCDビデオカメラによ り走査型電子顕微鏡から得られた。 繊維バンドルの全断面積は、QUICKソフトウエアのバイナリーエディット の特徴を使用してデジタルイメージをトレースすることにより画成された。バン ドルの空の断面積(即ち、裏打ち材の浸透のない面積)は、全断面積についてと 同じやり方で測定された。バンドル浸透は、次に1から空の面積対バンドルの面 積の比を引くことにより計算した。 図5は、ナイロン及びポリプロピレンのカーペットに関するバンドル浸透と房 結合強さとの間の関係を示す。40%より大きい、好ましくは60%以上、さら に好ましくは80%以上、そして最も好ましくは90%以上の押し出しコーティ ングされたエチレンポリマーのバンドル浸透が、良好なカーペットの性能に要求 される。 また、図5は、より低い繊維バンドルの浸透のレベルが、ポリプロピレンカー ペットと同じレベルの摩擦抵抗性を達成するために、ナイロンカーペットに要求 されることを示す。ここでは、ナイロンカーペットは、ポリプロピレンカーペッ トに比べて二つの重要な相違を有する。一つには、ナイロンカーペットは、染色 操作の一部として、温和な洗剤水溶液により洗浄された。第二に、ナイロンカー ペットの繊維は極性であるが、ポリプロピレンカーペットの繊維は非極性である 。しかし、ナイロンカーペットに関するより低い繊維バンドルの浸透の要件の図 5における結果は、非極性の接着裏打ち材が使用されているにもかかわらず、高 い摩擦性能が、非極性のカーペット(即ちポリプロピレン)に比べて洗浄した又 は汚れをおとした極性のカーペット(即ちナイロン)により容易に得られるよう に見えることで、予想されずしかも驚くべきことである。元来、当業者は、同様 な物質が互いによりよく引き合いことを予想し、それにより所定のレベルの摩擦 抵抗性について繊維バンドル中に接着裏打ち材の浸透の要求がより少ない。この 結果は、また、均一に分枝したエチレンポリマーが米国特許第5395471号 においてポリプロピレン基体へ改良された接着を示し、しかも本発明でポリプロ ピレン繊維よりもナイロン繊維についてよりよい結果を得るという点で、驚くべ きことである。これらの結果は、機械的な結合及びこすって洗う又は洗浄する工 程について接着裏打ち材を選択することが、種々のカーペット成分間の化学的相 互作用の欠如又は減少を相殺できることを示した。 合理的な処理温度でカーペットヤーン又は繊維バンドルに浸透しそれにより良 好なカーペットの性能をもたらす使用するエチレンポリマーの相対的な能力を示 すために、固体化温度のテストを行った。このテストでは、使用するエチレンポ リマーは、コーン/円筒の付属設備を付けたRheometrics Mech anical Spectrometer 800E(S/N 035−01 4)でTemperature Sweepモードでテストされた。付属設備の 寸法は、52mm(カップの内側の直径)×50mm(ボブの外側の直径)×1 7mm(ボブの高さ)×0.04(コーンの角度)であった。ボブとカップとの 間のギャップは、室温で50μm±2μmに較正され、そして220℃でゼロギ ャップであった。サンプルをカップに入れ、溶融するまで加熱した。ボブを押し 入れるや否やギャップを50μm±2μmに設定した。すべての過剰の量のサン プル又はオーバーフローを取り去った。固体化の測定は、工具の温度が220℃ に達したときに開始した。カップを1Hz及び20%の動的ひずみで振動した。 実験は、10℃/工程で、第一の遅い冷却速度により、220℃から110℃に 進めた。サンプルを、110℃から40℃に5℃/工程の第二の遅い冷却速度に 処理した。付属設備のすべての縮みを防ぐために、自動引張を適用して零よりわ ずか上に正常の力を維持した。自動引張は、5g(予備引張)、1gの感度及び 100ダイン/cm2(1.02kg/m2)下限に設定された。サンプルが固体 化したとき、高いトルクが急に発生した。自動ひずみを適用して、サンプルが完 全に固体化する前に、トランスデュサーが過負荷になるのを防いだ。自動ひずみ は、100%最大適用ひずみ、100g−cm最大可能トルク、10g−cm最 低可能トルク及び50%ひずみ調節と設定された。全体の実験は、乾燥した窒素 の環境中で行って、サンプルの劣化を最低にした。 表14は、均一に分枝したエチレンポリマー及び高圧LDPE押し出しコーテ ィング樹脂に関する固体化温度を与える。 *はLDPE樹脂を示す。 これらの実施例は、均一に分枝したエチレンポリマーが比較的低い固体化温度 を有し、そのため、普通の低密度ポリエチレンに比べてカーペットのヤーン又は 繊維バンドルに浸透するより良い能力を有することを示す。本発明で使用するの に好適なオレフィンポリマーは、100℃より低い、好ましくは90℃以下、さ らに好ましくは85℃以下そして最も好ましくは80℃以下の固体化温度を有す るものと思われる。本発明の或る態様では、均一に分枝したエチレンポリマーが 好ましいオレフィン押し出しコーティング樹脂の固体化温度は、約65−約10 0℃、好ましくは約70−約90℃、そしてさらに好ましくは約70−約85℃ の範囲にある。 他の評価では、湿式真空のこすって洗う及び洗浄する技術は、本発明の接着裏 打ち材の性能に対するその効果を測定するために検討された。 評価は、二つの異なる湿式真空方式からなった。第一の湿式真空方式(以下の 表でVac#1と示される)は、クリーニング溶液として周囲温度の水道水を処 理するために充満した、Blue Lustre Products、Inc. Indianapolis,IN.により供給される処理/充満タンク、Rin senvac(商標)Carpet Cleaning Systemを備えた 市販の湿式真空カーペットクリーナーを使用して、未漂白未染色の製品のサンプ ルの裏面(即ち、繊維の表面に反対の主要裏打ち材の面)をクリーニングするこ とからなった。第一の湿式真空方式を使用したとき、未漂白未染色の製品のサン プルは、二つの別々の湿式真空クリーニングをされそして各クリーニングの後に 完全に風乾された。第二の湿式真空方式(以下の表でVac#2と示される)は 、クリーニング溶液混合物として希釈Rinsenvac(商標)Profes s ional Carpet Cleanerの加熱(90℃)水溶液を処理する ように充清したRinsenvac(商標)Carpet Cleaning S ystemを使用して、未漂白未染色の製品のサンプルの裏面をクリーニングす ることからなった。第二の湿式真空方式のためのクリーニング溶液の濃度は、1 部のRinsenvac(商標)洗剤に対して10部の水道水であった。第二の 湿式真空方式が使用されたとき、未漂白未染色の製品のサンプルは、一つの湿式 真空クリーニング、次に完全な風乾、周囲温度の水を使用するすすぎ、次に最後 の完全な風乾工程にかけられる。各洗浄工程では、0.5ガロン(1.9L)の クリーニング溶液が未漂白未染色の製品の5yd2(4.2m2)当たりに使用さ れた。 この評価では、洗浄しない(コントロールサンプル)及び洗浄房付き未漂白未 染色の製品のサンプルを、単層ダイ構造を使用して押し出しコーティングしたが 、単一のダイ共押し出し及び二重リップ共押し出しも使用できる。補助的装置は 、プレーヒーター及び熱吸収オーブンを含んだ。 押し出しコーティング装置は、30:1のL/Dを有する3.5インチ(8. 9cm)の直径の一次押し出し機、並びに24:1のL/Dを有する2.5イン チ(6.4cm)の直径の二次押し出し機を備えた押し出し機2佃のBlack Clawson共押し出しラインからなった。これらの実施例では、より大き な押し出し機のみが可変速度で操作された。76cmのスロットダイが付けられ 、そして20ミル(0.51mm)のダイのギャップ及び6インチ(15.2c m)の空気/吸引のギャップを有する69cmに調整された。ニップロール圧は 、30psi(0.2Mpa)に設定され、そして冷却ロールの温度は可変であ った。 未漂白未染色の製品は、Shaw Industriesから入手できるVo lunteer(商標)カーペットの布きれであった。Volunteer(商 標)カーペットは、26 oz/yd2(920cm3/m2)でのポリプロピレ ン繊維からなり、そして房にされたループパイルの単一ステッチカーペットを特 徴とする。コントロールの未洗浄及び洗浄の両者の未漂白未染色の製品のサンプ ルは、接着裏打ち材を適用するための押し出しコーティング中、クラフトペーパ ー上に合紙として置かれた。未洗浄のコントロールサンプル及び洗浄したサンプ ルの両者は、先ず、押し出しコーティングされた接着裏打ち材を適用する前に対 流式オーブン中で予備加熱された。 The Dow Chemical Companyから供給されるXU−5 9100.00と命名された実質的に線状のエチレンポリマーを、この評価では 接着裏打ち材として使用した。XU−59100.00は、30g/10分の溶 融指数及び0.900g/ccのポリマー密度を有することを特徴とする。予備 加熱測定温度を160°F(71℃)に設定し、押し出しコーティング溶融温度 を500°F(260℃)に設定し、冷却ロール温度を80°F(27℃)に設 定し、そして押し出しコーティング線速度を85ft/分(26m/分)に設定 した。 押し出しコーティングされたサンプルを周囲温度で少なくとも24時間エージ ングさせた後、房結合、摩擦抵抗性及び剥離の性能を測定した。房結合のテスト は、ASTM D−1335−67により行った。摩擦抵抗性の結果は、Vel croテスト方式を使用して得られ、標準Velcroのループ面を被覆された 直径2インチ(51mm)の2ポンド(0.91kg)のローラを、コーティン グされたカーペットのサンプルの表面上に10回通した。摩擦されたカーペット 上のけばを次にカーペット標準品のセットと比較し、1−10のスケール(10 はけば零を示す)で測った。摩擦抵抗性は、また以下に記述されるFiber Lock Testを使用して定量した。一般に、もしVelcro数が6より 下又はカーペットのサンプルの摩擦抵抗性が弱いと評価されたならば、房結合は 測定されなかった。以下の表15は、この評価の結果を要約している。 表15の結果は、等しい接着裏打ち材コーティング重量で、接着裏打ち材の適 用前の湿式真空工程の使用は、洗浄されていないサンプルに比べてカーペットの 性能を顕著に改良できることを示す。改良は、余りに劇的であるので、実質的に 減少した接着裏打ち材コーティング重量が使用でき、一方優れた房結合及び摩擦 抵抗性を維持する。 他の評価では、房にされた未漂白未染色の製品のサンプルは、押し出しコーテ ィングされて、高熱含量充填剤として炭酸カルシウム、そして内破剤として使用 されるとき従来の発泡剤(即ち、アゾジカルボンアミド)の効果を評価した。炭 酸カルシウム及びアゾジカルボンアミドは、以下の表に示される重量%により実 質的に線状のエチレンポリマーと乾燥ブレンドされた。実質的に線状のエチレン ポリマーは、30g/10分の溶融指数及び0.885g/ccの密度を有し、 そして名称XU−59400.00でThe Dow Chemical Co mpanyから供給された。アゾジカルボンアミド内破剤は、EPI Chem ical Companyから低密度ポリエチレン中の30%濃縮物として供給 されたEpicell #301であった。約0.548cal−cc/℃(2 .3ジュール−cm3/℃)の比熱含量を有した炭酸カルシウムは、Herit age Bag Companyから低ポリエチレン中の75重量%濃縮物とし て供給された。 Shaw Industriesから供給されるVolunteer(商標) 未漂白未染色の製品を、この評価で使用した。未漂白未染色の製品は、ポリプロ ピレン繊維の26oz/yd2(920cm3/m2)の房にされたループパイル の単一ステッチカーペットの布きれであり、それぞれの実施例の接着裏打ち材が カーペットの裏面上に(即ち、カーペット布きれの主要裏打ち材上に)押し出し コーティングされるように各サンプルについてクラフトペーパー上に合紙として 切断されそして入れられた。各サンプルに、接着裏打ち材上の押し出しコーティ ング前に、未漂白未染色の製品を先ず対流式オーブン中で予備加熱した。 この評価では、押し出しコーティングダイ構造は、単層であり、そして補助的 装置は、プレ−ヒーター及び熱吸収オーブンを含んだ。特に、押し出しコーティ ング装置は、30:1のL/Dを有する3.5インチ(8.9cm)の直径の一 次押し出し機、並びに24:1のL/Dを有する2.5インチ(6.4cm)の 直径の二次押し出し機を備えた押し出し機2個のBlack Clawson共 押し出しラインからなった。これらの実施例では、より大きな押し出し機のみが 可変速度で操作された。76cmのスロットダイが押し出し機に付けられ、そし て20ミル(0.51mm)のダイのギャップ及び6インチ(15.2cm)の 空気/吸引のギャップを有する69cmに調整された。ニップロール圧は、30 psi(0.2Mpa)に設定され、そして冷却ロールの温度は可変であった。 未漂白未染色の製品の予備加熱温度を160°F(71℃)に設定し、押し出し 溶融温度を500°F(260℃)に設定し、線速度を75ft/分(23m/ 分)に設定した。冷却ロール温度を、内破剤を含まないサンプルについて100 °F(38℃)に設定し、そして内破剤を含むサンプルについて70°Fに設定 した。 押し出しコーティングされたサンプルを少なくとも24時間エージングした後 、それらを房結合、摩擦抵抗性、Velcro度、けば度、たわみ性及び剥離抵 抗性についてテストした。房結合のテストは、ASTM D−1335−67を 使用して行った。摩擦抵抗性及びVelcroのテストは、定性的テストに基づ いており、標準Velcroのループ面を被覆された直径2インチ(51mm) の2ポンド(0.91kg)のローラを、それぞれの押し出しコーティングされ た カーペットのサンプルの表面上に10回通し、サンプルを摩擦した。摩擦された カーペット上のけばを次にカーペット標準品のセットと比較し、1−10のスケ ール(10はけば零を示す)で測った。 定量的な摩擦の結果を提供するために、Fiber Lock Testを使 用した。このテストでは、摩擦抵抗性の稙は、「Fiber Lock Fuz z Number」として表示される。テストは、一組のFiskars 6’ ’スプリング付きはさみにより摩擦された繊維を切り取り、そして摩擦された繊 維が除かれる前及び後にサンプルの重量を比較することを含む。Fiber L ock Fuzzテストは、8インチ(203mm)の直角方向×10インチ( 254mm)の機械方向の押し出しのコーティングサンプルを提供し、それらが 二回のローリング中平らになるようにサンプルを固定し、一定の速度で15回機 械方向にそしてこの評価で上記で述べたVelcroローラを使用して約45° の角度で二回ローリングし、National Analytical Equ ipment Federation(NAEF)により証明されたプレスパン チに付属している2インチ×2インチ(51mm×51mm)のサンプルカッタ ーを使用して各サンプルについて二つのテスト試料を提供し、較正されたAE2 00はかりを使用して0.1mgまで各サンプルについてサンプルの重量を測り そして記録し、繊維ループの任意の部分を切断するのを避けつつ一組のFisk ers 6’’スプリング付きはさみを使用してすべての摩擦された繊維を注意 深く除き、二つのテストサンプルを再秤量し記録し、そしてFiber Loc k Fuzz Number(FLFN)として摩擦された繊維の除去前及び後 の重量の差をとることにより行われる。Fiber Lock Fuzz Nu mberはVelcro数とは逆比例し、即ちより高いVelcro数が改良さ れた摩擦抵抗性の指標として望ましいが、よい低いFuzz数は改良された摩擦 抵抗性を示すことに注意すべきである。表16は、添加物の重量%及びカーペッ トの性能の結果を提供する。 この評価のすべての実施例は、良好なあわみ性を示し、そして少なくとも6の Velcro数を有する実施例は、すべて良好な剥離抵抗性を示した。内破剤が 使用された実施例は、すべて、独立気泡及び崩壊した接着裏打ち材マトリックス を有し、即ち接着裏打ち材の層の厚さは内破剤なし及び内破剤ありの場合とほぼ 同じであった。表16は、内破剤及び高熱含量充填剤の使用は、別々に又は組み 合わされて、これらの添加剤のない樹脂の等しいコーティング重量に比べて、押 し出しコーティングされたカーペットの房結合及び摩擦抵抗性の両者を顕著に改 良することを示す。また、表16は、これらの添加物の使用が、減少した接着裏 打ち材コート重量で改良した性能を可能にすることを驚くべきことに示す。 他の評価では、未変性コントロール接着裏打ち材サンプル、並びに無水マレイ ン酸グラフトエチレンポリマーの添加により変性された2種の接着裏打ち材サン プルは、単層ダイ構造を使用して房にされた未漂白未染色の製品上に押し出しコ ーティングされるが、単一ダイ共押し出し及び二重リップ共押し出しはまた使用 できる。補助的装置は、プレーヒーター及び熱吸収オーブンを含んだ。 押し出しコーティング装置は、30:1のL/Dを有する3.5インチ(8. 9cm)の直径の一次押し出し機、並びに24:1のL/Dを有する2.5イン チ(6.4cm)の直径の二次押し出し機を備えた押し出し機2個のBlack Clawson共押し出しラインからなった。これらの実施例では、より大き な押し出し機のみが可変速度で操作された。76cmのスロットダイが押し出し 機に付けられ、そして20ミル(0.51mm)のダイのギャップ及び6インチ (15.2cm)の空気/吸引のギャップを有する69cmに調整された。ニッ プロール圧は、30psi(0.2Mpa)に設定され、そして冷却ロールの温 度は75−80°F(24−27℃)に設定され、そして押し出し線速度は75 ft/分(23m/分)であった。接着裏打ち材の適用前に、未漂白未染色の製 品は、対流式オーブン中で約210°F(99℃)に予備加熱され、そして押し 出し溶融温度は595−610°F(313−321℃)であった。 未変性のコントロール接着裏打ち材は、名称XU−59400.00でThe Dow Chemical Companyから供給されている、30g/1 0分の溶融指数及び0.885g/ccの密度を有する実質的に線状のエチレン ポリマーであった。2種の変性された接着裏打ち材を製造するために、XU−5 9400.00を、それぞれ1.0重量%の無水マレイン酸を含む2種の異なる 無水マレイン酸/エチレンポリマーグラフト10重量%と乾燥ブレンドして、2 種のブレンドについて0.1重量%の無水マレイン酸の最終濃度とした。グラフ トは、それら自体、米国特許第4762890号に記述された以下のやり方で製 造された。表17でMAH−1と命名された一つのグラフトは、ホストエチレン ポリマーとして高密度ポリエチレンを利用した。表17でMAH−2と命名され た他のグラフトは、ホストエチレンポリマーとして実質的に線状のエチレンポリ マーを利用した。 未漂白未染色の製品は、Shaw Internationalから供給され るVocation 26(商標)カーペットの布きれであった。Vocati on 26(商標)カーペットは、26oz/yd2(907cm3/m2)でナ イロン繊維からなり、そして房にされたループパイルの単一ステッチのカーペッ トを特徴とする。未漂白未染色の製品のサンプルは、クラフトペーパー上に押し 出しコーティング中に合紙として入れられてコントロール接着裏打ち材及び2種 の変性した接着裏打ち材に適用された。接着裏打ち材の適用後、二次裏打ち材は サンプルの裏面に加えられなかったが、これはまた使用できる。 押し出しコーティングされたサンプルを周囲温度で少なくとも24時間エージ ングした後、房結合、摩擦抵抗性及び剥離の性能を測定した。房結合のテストは 、ASTM D−1335−67により行った。摩擦抵抗性の結果は、上記のV elcroテスト方式を使用して得られ、標準Velcroのループ面を被覆さ れた直径2インチ(51mm)の2ポンド(0.91kg)のローラを、それぞ れの押し出しコーティングされたカーペットのサンプルの表面上に10回通した 。摩擦されたカーペット上のけばを次にカーペット標準品のセットと比較し、1 −10のスケール(10はけば零を示す)で測った。摩擦抵抗性は、また上記の Fiber Lock Testを使用して定量化した。一般に、もしVelc ro数が6より下であったか又はカーペットサンプルの摩擦抵抗性が悪かったな らば、房結合は測定されなかった。以下の表17は、この評価の結果を要約して いる。 表17の結果は、高密度ポリエチレン(HDPE)又は実質的に線状のエチレ ンポリマーの何れかがホスト樹脂として使用される、無水マレイン酸エチレンポ リマーグラフトの配合が、房結合強さ及び摩擦抵抗性の比較において顕著な改良 を可能にすることを示す。これらの改良の一つの利点は、現場作業者が、コスト の節約のために低下した熱可塑性接着裏打ち材コート重量を使用でき、それでも 所望のレベルの高い性能を維持できることである。 実施例176は、上記の実施例88と同じであるが、但し、カーペット上に押 し出された接着裏打ち材が存在しなかった。このようにして製造されたカーペッ トは、良好なバンドル浸透及び包みを有した。測定は、乾燥重量に基づいて約1 2OSY(424cm3/m2)のFN500をカーペット裏打ち材に加えられた ことを示した。カーペットは、また、テスト方法ASTM D1335によりテ ストされて、カーペットの房結合強さを測定した(1991 Annual B ook of ASTM Standards,Volume 07.01参照) 。このテストは、裏打ち材のないループパイルカーペットのループの一つ又は両 方の足を引っ張るのに要求される力を測定する。実施例176で製造されたカー ペットは、9.0ポンド(4.1kg)の平均房結合強さを示した。 実施例177は、実施例176と同じであるが、但し以下の変化を有した。第 一に、消泡剤は分散物で使用しなかった。第二に、DegussaのAeros il A300を0.5部分散物に添加した。第三に、名称DOW 12065 HDPEでDow Chemical Co.からのHDPEを、FN500の 代わりに使用した。第四に、Sun Chemical Internatio nalからの名称DA−6の界面活性剤をCO−430の代わりに使用した。最 後に、カーペットを30分間270°F(132℃)でBlue M強制空気対 流式オーブンで乾燥した。 HDPEに対する付加物は、8.6OSY(304cm3/m2)であった。平 均房結合強さは、4.0ポンド(1.8kg)で測定された。 実施例178は、実施例177と同じであったが、但しAerosil A3 00は除かれ、そしてHDPEの代わりに、名称FE−532のQuantum からのエチレン酢酸ビニル(EVA)ポリマーを使用した。EVAに対する付加 物は10OSY(354cm3/m2)であった。得られるカーペットに関する平 均房結合強さは、8.2ポンド(3.7kg)で測定された。 実施例179は、実施例178と同じであったが、但し、EVAの代わりに、 名称MRL−0414のQuantumからのポリエチレンを使用した。ポリエ チレンに対する付加物は、3OSY(106cm3/m2)であり、平均房結合強 さは2.3ポンド(1.04kg)で測定された。 実施例180は実施例177と同じであったが、但しFN500に対する付加 物は5.4OSY(191cm3/m2)であった。房結合強さは、5.2ポンド (2.4kg)で測定された。 実施例181は実施例180と同じであったが、但しIgepal CO−4 30の代わりに、Sun Chemical Internationalから の名称OT−75の界面活性剤を使用した。FN500に対する付加物は、10 OSY(371cm3/m2)であり、そして平均房結合強さは4.3ポンド(1 .95kg)であった。 実施例182−193は、実施例176で製造されたカーペットに適用される 異なる二次裏打ち材を立証するために行われた。 実施例182では、実施例176で製造されたカーペットの一片は、カーペッ トの非パイル面の上に、名称NA202 UE635でQuantum Che mical Co.からのエチレン酢酸ビニル/ポリエチレンの共押し出された シートを置くことにより二次裏打ち材を受けた。予備押し出されたシートは、厚 さ23ミル(0.58mm)であった。カーペットは、次に、予備コーティング されたカーペットの裏面にシートを溶融し結合するために、30分間300°F (149℃)に設定された重力対流式オーブンに置かれた。カーペットを次に周 囲温度に冷却した。 実施例183−185は、実施例182と同じように行ったが、但し、Qua ntum NA202 UE635のシートはそれぞれ厚さ35、37及び50 ミル(0.89、0.94及び1.3mm)であった。 実施例186は、実施例176からカーペットを取り出し、そしてカーペット の裏面の上に炭酸カルシウム充填VAEラテックスを適用することにより行われ た。カーペットを次にVAEを乾燥するために30分間300°F(149℃) で重力対流式オーブン中に置いた。コーティング重量は、乾燥重量に基づいて約 25OSY(884cm3/m2)であった。 実施例187は、実施例186と同じように行われたが、但しラテックスは充 填されていないVAEラテックスであった。特に、このラテックスは、名称El vace 97808でReichold Chemical Co.から購入 された。 実施例188は、実施例186と同じように行われたが、但し炭酸カルシウム 充填スチレンブタジエンゴム(SBR)ラテックスをVAEラテックスの代わり に使用した。SBRラテックスを約25OSY(884cm3/m2)のコーティ ング重量になるように適用した。 実施例189は、実施例176からカーペットを取り出し、そしてカーペット の裏面上にEVA粉末を拡げることにより行われた。特に、EVA粉末は、名称 Elvax 410でDuPontからのものであり、そして10OSY(35 4cm3/m2)で適用された。 実施例190は、実施例189と同じように行われたが、但し粉末は名称Po lywax 2000でHerculesから供給されるポリオレフィンワック スであった。 実施例191は、実施例176からカーペットを取り出し、そしてカーペット の裏面上に混合されたホットメルト接着剤を適用することにより行われた。特に 、ホットメルトは、HerculesからのPiccovar CB−20及び 充填EVAからなり、そして30OSY(1061cm3/m2)でそして約30 0°F(149℃)の温度でカーペットに適用された。 実施例192は、実施例191と同じように行われたが、但しウレタン発泡パ ッドはホットメルトによりカーペット裏打ち材にラミネートされた。特に、名称 Duratech 100でShaw Industriesから入手できるポ リウレタン発泡パッドは、ホットメルトによりラミネートされた。 実施例193は、本発明の水性プレーコート態様の好ましい態様により行われ た。実施例176からのカーペットのサンプルは、裏面上に直接押し出されたポ リマーのシートを有した。使用されたポリマーは、上記の表1で名称「G」を与 えられたポリエチレンエラストマーであった。この特定のポリマーの密度は約0 .90g/ccであった。溶融指数は75であった。 Marsdenプロパン点火赤外線ヒーターを使用して基体を予備加熱した。 ヒーターは、約200°F(93℃)と約230°F(110℃)との間の温度 に設定された。カーペットの温度は、押し出されたシートを受容する直前の点で 約145°F(63℃)で測定された。ポリマーを、紙のコーティングに使用さ れる代表的な押し出しコーティング設備を使用して厚さ7ミル(0.18mm) で押し出した。特に、代表的なポリエチレンタイプ押し出し機を使用し、第一の バレルで350°F(177℃)の温度、第二のバレルで375°F(191℃ )、残りのバレル、マニホルド及び押し出しダイで400°F(204℃)であ った。ダイは、カーペットの裏面上に加熱ポリマーのカーテンを押し出すスロッ トタイプであった。カーペットを次に冷却ロールの回りに置き、裏面を冷却ロー ルにのせそして温度は120°F(49℃)であった。線速度は、毎分23フィ ート(7m/分)に設定した。カーペットを45psi(0.31Mpa)のニ ップ圧で冷却ロールでプレスした。この特定の実施例では行われなかったが、布 、例えば「ActionBac(商標)」としてAmoco Fabric & Fibersからの代表的なポリプロピレン二次裏打ち材布は、この冷却ロー ルの直前又はそこで押し出されたシートを通してラミネートできる。 実施例194−197は、本発明によりカーペットタイルを製造するように行 われた。 実施例194は、カーペットタイルを製造する最も好ましい方法により実施さ れた。幅6ft(1.8m)の未漂白未染色の製品をロールに設けた。未漂白未 染色の製品は、約45OSY(1592cm3/m2)の表面ヤーン重量でカット パイルとして、名称「Colback」でAkzoから得られる不織主要裏打ち 材(ポリアミド及びポリエステルポリマーのブレンド)中に房となるポリプロピ レンヤーンからなる。この未漂白未染色の製品は、毎分17フィート(5.2m /分)で押し出し機の下を通った。押し出し機は、以下の組成を有する溶融ポリ マー混合物を含んだ。 ダイでの温度は、約500°F(260℃)であった。約25OSY(884 cm3/m2)を第一の工程で適用し、その後補強布のシートをポリマーのこの第 一の層の上に置いた。この実施例の補強布は、Typar(「3351」として Reemayから入手できる不織ポリプロピレン布)の3.5OSY(124c m3/m2)のシートであった。冷却ロール上を通った後、カーペットをラインを 通って次の工程のために巻かれて、第二の層を適用した。 同じラインを通る第二の工程では、同じ押し出し物の第二の層を補強シートの 上に適用した。Typarを含まない合計の付加物は49.2OSY(1740 cm3/m2)であった。 冷却後、カーペットを18インチ(45.7cm)の正方形のタイルにカット し、そして房結合及びAachen寸法安定性についてテストした。結果は、以 下の表18に示される。 実施例195は、実施例194と同じように行われたが、但しループパイルナ イロンヤーンを、直線ステッチの20OSY(707cm3/m2)の表面ヤーン について使用され、そして合計の付加物は54OSY(1910cm3/m2)で あった。 実施例196は、実施例195と同じように行われたが、但しループパイルナ イロンヤーンは、シフトされたステッチで30OSY(1061cm3/m2)で 房にされ、そして合計の付加物は52.6OSY(1860cm3/m2)であっ た。 実施例197は、実施例196と同じように行われたが、但し使用した主要裏 打ち材は「Lutradur」としてFreudenbergから販売されてい る不織ポリエステル布であった。合計の付加物は52.3OSY(1850cm3 /m2)であった。 *房結合テストで破壊されたヤーン。 実施例198−208は、第二の工程で異なる付加物の重量でカーペットタイ ルを製造するために行われた。さらに、2種の異なる補強物質をテストした。 実施例198は、実施例194と同じように行われたが、但し第一の工程で適 用された押し出し物は以下の組成を有した。 11OSY(389cm3/m2)のこの押し出し物を、ループパターンで約2 6OSY(920cm3/m2)で織ったポリプロピレン主要裏打ち材中に房にさ れたポリプロピレンヤーンからなる未漂白未染色の製品の裏面に適用した。 実施例198−203では、3.5OSY(124cm3/m2)のTypar 布が、押し出し物の第一の層と第二の層との間に埋め込まれた。実施例204− 208では、ELK Corp.からの1.4OSY(49.5cm3/m2)の ガラス繊維のスクリムを、補強層として使用した。 実施例198−208では、同じラインを経て第二の工程に置かれた押し出し 物の第二の層は、以下の組成を有した。 第二の工程からの付加物の重量は、表19で以下に示されるように変化した。 カーペットをタイルに切断し、そしてAachen寸法安定テストにかけられ、 以下に示す結果を得た。 特定の好ましいそして代替の態様が、本明細書に記述されたが、種々の他の態 様及び変化が、本明細書で記載された本発明の範囲から離れることなく、行うこ とができる。本出願から得られる特許の範囲を規定するのは請求の範囲である。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成11年3月16日(1999.3.16) 【補正内容】 補正された請求の範囲 1.表面と裏面をもつ主要裏打ち材、主要裏打ち材に付着しており且つ主要裏打 ち材の表面から延びそして主要裏打ち材の裏面に出ている複数の繊維、接着裏 打ち材及び接着裏打ち材に隣接する任意の二次裏打ち材からなるカーペットで あって、主要裏打ち材、接着裏打ち材又は任意の二次裏打ち材の少なくとも1 種が50%以上の短鎖分枝分布指数(SCBDI)をもつことによって特徴づ けられる少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーからなることを特 徴とするカーペット。 3.均一に分枝したエチレンポリマーが、エチレンと少なくとも1種のC3−C2 0α−オレフィンからなる請求項1のカーペット。 7.表面と裏面をもつ主要裏打ち材、主要裏打ち材に付着しており且つ主要裏打 ち材の表面から延びそして主要裏打ち材の裏面に出ている複数の繊維、主要裏 打ち材の裏面に置かれた接着裏打ち材及び接着裏打ち材に隣接する任意の二次 裏打ち材からなるカーペットの製造方法であって、方法が主要裏打ち材の裏面 上に接着裏打ち材又は任意の二次裏打ち材を押し出しコーティングする工程か らなり、押し出しコーティングされた接着裏打ち材又は任意の二次裏打ち材が 、50%以上の短鎖分枝分布指数(SCBDI)をもつことにより特徴づけら れる少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーからなることを特徴と するカーペットの製造方法。 8.接着裏打ち材が、主要裏打ち材の裏面上に押し出しコーティングされる請求 項7の方法。 9.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、−30℃から150 ℃の単一の示差走査熱量測定DSC溶融ピークを有することをさらに特徴とす る請求項1のカーペット。 10.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、 (a)溶融流れ比、I10/I2≧5.63、 (b)ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定されそして式 (Mw/Mn)≦(I10/I2)−4.63 により定義される分子量分布、Mw/Mn、 (c)実質的に線状のエチレンポリマーに関する表面溶融破壊の開始時の臨界 剪断速度が、線状のエチレンポリマーに関する表面溶融破壊の開始時の臨界剪 断速度より少なくとも50%大きい気体押し出しレオロジーであって、線状の エチレンポリマーが均一に分枝した短鎖分枝分布を有するが長鎖分枝をもたず 、さらに実質的に線状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマーが同時 にエチレンホモポリマー又はエチレンと少なくとも1種のC3−C20α−オレ フィンとのインターポリマーでありそして同じI2及びMw/Mnを有し、さ らに実質的に線状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマーのそれぞれ の臨界剪断速度が気体押し出しレオメータを使用して同じ溶融温度で測定され るという特徴を有する実質的に線状のエチレンポリマーである請求項9のカー ペット。 11.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、均一に分枝した線状 のエチレンポリマーである請求項1のカーペット。 12.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、−30℃から150 ℃の間に単一の示差走査熱量測定、DSC、溶融ピークをもつことによってさ らに特徴づけられる請求項7の方法。 13.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、 (a)溶融流れ比、I10/I2≧5.63、 (b)ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定されそして式 (Mw/Mn)≦(I10/I2)−4.63 により定義される分子量分布、Mw/Mn、 (c)実質的に線状のエチレンポリマーに関する表面溶融破壊の開始時の臨界 剪断速度が、線状のエチレンポリマーに関する表面溶融破壊の開始時の臨界剪 断速度より少なくとも50%大きい気体押し出しレオロジーであって、線状の エチレンポリマーが均一に分枝した短鎖分枝分布を有するが長鎖分枝をもたず 、さらに実質的に線状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマーが同時 にエチレンホモポリマー又はエチレンと少なくとも1種のC3−C20α−オレ フィンとのインターポリマーでありそして同じI2及びMw/Mnを有し、さ らに実質的に線状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマーのそれぞれ 臨界剪断速度が気体押し出しレオメータを使用して同じ溶融温度で測定される という特徴を有する実質的に線状のエチレンポリマーである請求項12の方法 。 14.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、均一に分枝した線状 エチレンポリマーである請求項7の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 60/039,584 (32)優先日 平成9年2月28日(1997.2.28) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 60/039,587 (32)優先日 平成9年2月28日(1997.2.28) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZW (72)発明者 ディール,チャールス エフ アメリカ合衆国テキサス州 77566 レー ク ジャクソン デュベリー ドライブ 119 (72)発明者 ゴインズ,ジェームス ディ アメリカ合衆国テキサス州 77566 レー ク ジャクソン リリー 118 (72)発明者 ケリー,デビッド シー アメリカ合衆国テキサス州 77515 アン グレトン オーク フオレスト ドライブ 305 (72)発明者 マウガンズ,レックスフォード エイ アメリカ合衆国テキサス州 77566 レー ク ジャクソン ハックルベリー ドライ ブ 211 (72)発明者 マッキニー,オズボーン ケイ アメリカ合衆国テキサス州 77566 レー ク ジャクソン ホワイト オーク コー ト 56 (72)発明者 ペン,リチー アール アメリカ合衆国インディアナ州 46038 フィッシャー セント ジョージ ブール バード 7650 (72)発明者 ターレイ,ロバート アール アメリカ合衆国テキサス州 77566 レー ク ジャクソン レーク ロード 606

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.表面と裏面をもつ主要裏打ち材、主要裏打ち材に付着しており且つ主要裏打 ち材の表面から延びそして主要裏打ち材の裏面に出ている複数の繊維、接着裏打 ち材及び接着裏打ち材に隣接する任意の二次裏打ち材からなるカーペットであっ て、複数の繊維、主要裏打ち材、接着裏打ち材又は任意の二次裏打ち材の少なく とも1種が50%以上の短鎖分枝分布指数(SCBDI)をもつことによって特 徴づけられる少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーからなることを 特徴とするカーペット。 2.接着裏打ち材が少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーからなる 請求項1のカーペット。 3.均一に分枝したエチレンポリマーが、エチレンと少なくとも1種のC3−C2 0 α−オレフィンとのインターポリマーである請求項1のカーペット。 4.均一に分枝したエチレンポリマーが、エチレンと少なくとも1種のC3−C2 0 α−オレフィンとのコポリマーである請求項3のカーペット。 5.一つのC3−C20α−オレフィンが、プロピレン、1−ブテン、1−イソブ チレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテ ン及び1−オクテンからなる群から選ばれる請求項4のカーペット。 6.一つのC3−C20α−オレフィンが1−オクテンである請求項5のカーペッ ト。 7.表面と裏面をもつ主要裏打ち材、主要裏打ち材に付着しており且つ主要裏打 ち材の表面から延びそして主要裏打ち材の裏面に出ている複数の繊維、主要裏打 ち材の裏面に置かれた接着裏打ち材及び接着裏打ち材に隣接する任意の二次裏打 ち材からなるカーペットの製造方法であって、方法が主要裏打ち材の裏面上に接 着裏打ち材又は任意の二次裏打ち材を押し出しコーティングする工程からなり、 押し出しコーティングされた接着裏打ち材又は任意の二次裏打ち材が、50%以 上の短鎖分枝分布指数(SCBDI)をもつことにより特徴づけられる少なくと も1種の均一に分枝したエチレンポリマーからなることを特徴とするカーペット の製造方法。 8.接着裏打ち材が、主要裏打ち材の裏面上に押し出しコーティングされる請求 項7の方法。 9.(i)繊維、主要裏打ち材、接着裏打ち材及び任意の二次裏打ち材がすべて ポリオレフィンポリマーからなり、(ii)接着裏打ち材のオレフィンモノマー の化学性が、繊維及び主要裏打ち材のそれとは異なり、そして(iii)カーペ ットがカーペット成分の分離なしにリサイクル可能であることを示すラベル又は 印刷物を販売時にカーペットが含む請求項1のカーペット。 10.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、−30℃から15 0℃の単一の示差走査熱量測定DSC溶融ピークを有することをさらに特徴とす る請求項1のカーペット又は請求項7の方法。 11.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、 (a)溶融流れ比、I10/I2≧5.63。 (b)ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定されそして式 (Mw/Mn)≦(I10/I2)−4.63 により定義される分子量分布、Mw/Mn。 (c)実質的に線状のエチレンポリマーに関する表面溶融破壊の開始時の臨界剪 断速度が、線状のエチレンポリマーに関する表面溶融破壊の開始時の臨界剪断速 度より少なくとも50%大きい気体押し出しレオロジーであって、線状のエチレ ンポリマーが均一に分枝した短鎖分枝分布を有するが長鎮分枝をもたず、さらに 実質的に線状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマーが同時にエチレン ホモポリマー又はエチレンと少なくとも1種のC3−C20α−オレフィンとのイ ンターポリマーでありそして同じI2及びMw/Mnを有し、さらに実質的に線 状のエチレンポリマー及び線状のエチレンポリマーのそれぞれの臨界剪断速度が 気体押し出しレオメータを使用して同じ溶融温度で測定される という特徴を有する実質的に線状のエチレンポリマーである請求項1のカーペッ ト又は請求項10の方法。 12.少なくとも1種の均一に分枝したエチレンポリマーが、均一に分枝した線 状のエチレンポリマーである請求項1のカーペット又は請求項7の方法。 13.カーペットが、崩壊した非膨脹の接着裏打ち材、表面及び裏面を有する主 要裏打ち材、並びに主要裏打ち材に付着した自由な空間を有し主要裏打ち材の表 面から延びそして主要裏打ち材の裏面に出ていることを特徴づけとしているヤー ンからなり、接着裏打ち材は、少なくとも1種のエチレンポリマーからなりそし て主要裏打ち材と緊密に接触しさらにヤーンに実質的に浸透し且つ実質的に合体 しているカーペットの製造方法であって、該方法は、有効量の少なくとも1種の 内破剤を接着裏打ち材に添加する工程、次に溶融又は半溶融ポリマーを主要裏打 ち材の裏面上に出ているヤーンの自由空間中に押し込むように押し出しコーティ ング工程中内破剤を活性化する工程からなるカーペットを製造する方法。 14.主要裏打ち材を提供する工程、 ヤーンを主要裏打ち材中に房をつけて主要裏打ち材の表面上にカーペットパイル を生成させ、そして主要裏打ち材の裏面上にヤーンのループを生成させる工程、 主要裏打ち材の裏面に熱可塑性物質のシートを押し出す工程、 押し出し工程前に、少なくとも主要裏打ち材の裏面及び主要裏打ち材上のヤーン のループを処理して表面から望ましくない化学剤を除き、それにより押し出され たシートの接着を増大させる工程 からなるカーペットを製造する方法であって、処理が、ヤーン又は主要裏打ち材 に水蒸気、化学的溶媒又は熱を適用してそれらの上の望ましくない化学剤をフラ ッシュし、こすって洗い又は洗浄し又は除去することからなるカーペットの製造 方法。
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