JP2004052210A - カーペット生機のネップ固定およびフィラメント固定の方法、およびこの方法によって製造されたカーペット - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつ効果的な、カーペット生機のネップ固定およびフィラメント固定のための方法を提供する。
【解決手段】ａ）主として非晶質のポリ−α−オレフィン　５０〜１００質量％、ｂ）結晶ポリオレフィン　０〜５質量％、ｃ）樹脂　０〜４０質量％、ｄ）充填剤または顔料　０〜３５質量％、ｅ）難燃剤（但し、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムを除く）　０〜１０質量％、ならびにｆ）ワックス　０〜１５質量％を有し、その際、１９０℃での溶融粘度が、２００ｍＰａｓ〜２００００ｍＰａｓである溶融物を、２０〜１５００ｇ／ｍ^２の塗布量が得られる程度に、カーペット生機の裏面上に平らに塗布することによって達成された。
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非晶質ポリ−α−オレフィンを基礎とするホットメルトを用いて、カーペット生機のネップおよびフィラメントを固定するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーペット生機のパイル糸（Ｐｏｌｆａｅｄｅｎ）およびループパイル糸（Ｐｏｌｓｃｈｌｉｎｇｅｎ）は、通常、種々の量のチョークを含む、カルボキシル化ＳＢＲ−ラテックスで固定されている。この方法では、塗布後に、ラテックスから水を蒸発させなければならない。これは、著しいエネルギーおよび時間を必要とし、４０ｍまでの長さの乾燥管路中でおこなわれる。したがって、付加的な工程において、カーペットの背面に他の層を被覆しなければならない。この層は、たとえば、ビチューメン材料、ポリウレタンフォームまたはＥＰ−Ａ−０３０９６７４中に記載されているような重被覆加工剤（Ｓｃｈｗｅｒｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇｍａｓｓｅ）である。カーペットにおけるこのような技術によって、前記ラテックスを用いてネップおよびフィラメントの固定がおこなわれるが、しかしながら、古カーペットのリサイクルの際に困難が生じる。
【０００３】
ＤＥ−Ａ−２６１０１４１から、タフテッド−カーペットが公知であるが、このタフテッドカーペットの場合には、さし込み前に、基布がすでにアタクティック　ポリ−α−オレフィンからの裏打ち被覆を保持している。パイル糸をさし込んだ後に、熱によって固定させる。しかしながら、被覆の抵抗のために、パイル糸のさし込みは困難であり、さらに針が貼り付くといったリスクを生じる。さらに、これらの方法において、ネップの固定ばかりでなく、さらにモノフィラメントの固定も可能である。前記理由から、方法はいまだ実現化されていない。
【０００４】
さらに、ＤＥ−Ａ−１９５９１４１では、エチレンコポリマー、ワックスおよび著量の樹脂混合物から成る材料を含む裏打ち被覆を有するカーペットが公知である。しかしながら、まず、ここで使用されるエチレン−ビニルアセテート−コポリマーは、使用の際に著しいにおいの問題を引き起こす。この使用される樹脂は高価であり、さらにこの物質は極めて低い軟化点を示すために、かなり低い熱安定性を有する。これに関しては、ＧＢ１１５５７８６中で記載された組成物でも同様であると考えられる。
【０００５】
ポリ−α−オレフィンを含む裏打ち被覆を有する、３次元的に加工可能な再利用性を有するフロアカーペットは、ＥＰ−Ａ−０５１８０１４から公知である。しかしながら、この裏打ち被覆は、著量のイソタクティック　ポリプロピレンおよび充填剤を含有しており、したがって、溶融物として高い粘性を有する。この場合、フロアカーペットを不変に３次元的に加工をする目的で、十分な厚さの層を塗布するにもかかわらず、このような被覆材料でのネップの固定およびフィラメントの固定は達成されないことが明らかである。
【０００６】
【特許文献１】
ＤＥ−Ａ−２６１０１４１
【特許文献２】
ＤＥ−Ａ−１９５９１４１
【特許文献３】
ＧＢ１１５５７８６
【特許文献４】
ＥＰ−Ａ−０５１８０１４
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、カーペット生機のネップ固定およびフィラメント固定を簡単かつ効果的におこなうために用いられる方法であり、これによってラテックスの使用の際に生じる欠点を回避する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下の組成：
ａ）主として非晶質のポリ−α−オレフィン　５０〜１００質量％、
ｂ）結晶ポリオレフィン　０〜５質量％、
ｃ）樹脂　０〜４０質量％、
ｄ）充填剤または顔料　０〜３５質量％
ｅ）難燃剤（但し、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムを除く）　０〜１０質量％、ならびに
ｆ）ワックス　０〜１５質量％
を有し、その際、ＤＩＮ５３０１９に従って回転式粘度計中で測定された、１９０℃での溶融粘度が、２００ｍＰａｓ〜２００００ｍＰａｓ、好ましくは４００ｍＰａｓ〜１００００ｍＰａｓ、特に好ましくは５００〜８０００ｍＰａｓであり、かつ殊に好ましくは６００〜６０００ｍＰａｓである溶融物を、２０〜１５００ｇ／ｍ^２、好ましくは５０〜１０００ｇ／ｍ^２および特に好ましくは６０〜８００ｇ／ｍ^２の塗布量が得られる程度に、カーペット生機の裏面上に平らに塗布することによって達成された。
【０００９】
主として非晶質のポリ−α−オレフィンとして、特に、
炭素原子４〜１０個を有するポリ−α−オレフィン　０〜１００質量％、好ましくは０〜８０質量％、
プロペン　０〜１００質量％、好ましくは２０〜１００質量％、
エテン　０〜２０質量％
から成るモノマー組成物、たとえば、アタクティックポリプロピレン（ＡＰＰ）、アタクティックポリ−１−ブテン、プロペン−エテン−コポリマー、プロペン−１−ブテン−コポリマー、１−ブテン−エテン−コポリマーまたはプロペン−１−ブテン−エテン−ターポリマーである。種々のポリ−α−オレフィンの混合物を使用してもよいことは自明である。
【００１０】
好ましい実施態様において、軟化点　７０〜１６５℃（ＤＩＮ５３０１９による環球試験法）、１９０℃での溶融粘度　２０００〜２０００００ｍＰａｓ（ＤＩＮ５３０１９による）、密度　０．９０ｇ／ｃｍ^３未満、およびＤＩＮ　ＥＮ１４２６による針入度（Ｎａｄｅｌ　ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）１００／２５／５　３〜５０　０，１ｍｍを有する、主として非晶質のポリ−α−オレフィンが使用される。相当するポリマーは、古典的なツイーグラー触媒およびその改善された触媒での重合によって製造することができ、この場合、これは、たとえば、ＤＥ−ＰＳ２３０６６７またはＤＥ−ＰＳ２９３０１０８で記載されている。
【００１１】
主として非晶質のポリ−α−オレフィンの結晶部分は、たとえば、ＤＳＣ−法を用いての溶融エンタルピーの測定によって評価することができる。その際、測定された試料は、最初に、１０℃／分の加熱速度で、−１００℃〜＋２１０℃に加熱され、その後に、１０℃／分の速度でさらに−１００℃に冷却される。これらの方法において、試料の熱的な前工程が取り除かれ、さらに、１０℃／分の速度で２１０℃に加熱し、かつ、その際、結晶溶融点　Ｔ_ｍに基づく溶融ピークの積分によって、試料の溶融エンタルピーを測定する。本発明の範囲内で、主として非晶質のポリ−α−オレフィンの溶融エンタルピーは、最大１００Ｊ／ｇ、好ましくは最大６０Ｊ／ｇ、および特に好ましくは最大４０Ｊ／ｇになる。この溶融エンタルピーの下限は、０Ｊ／ｇ、好ましくは２Ｊ／ｇおよび特に好ましくは４Ｊ／ｇである。
【００１２】
好ましくは、被覆材料は、主として非晶質のポリ−α−オレフィン　６０〜９８質量％および特にこのましくは７０〜９６質量％を含有する。
【００１３】
成分ｂ）の結晶ポリオレフィンは、一般に、イソタクティックポリプロピレンまたはイソタクティックポリ−１−ブテンである。その際、ホモポリマーと同様にコポリマーも使用されてもよく、たとえばプロペン−１−ブテン−コポリマー、エテン−プロペン−ランダム−コポリマーまたはエテン−プロペン−ブロックコポリマーである。前記ポリオレフィンを使用する場合には、これは被覆材料中で、少なくとも約０．１質量％で存在する。
【００１４】
成分ｃ）の樹脂は、たとえば、天然または合成由来のテルペン樹脂、改質テルペン樹脂、コロフォニウム樹脂、クマロン−インデン樹脂、脂肪族改質炭化水素樹脂、脂肪族−芳香族改質炭化水素樹脂または芳香族改質炭化水素樹脂、液状樹脂、水素化環状炭化水素樹脂またはエステル樹脂、たとえば、全部または部分的に水素化されたコロフォニウムグリセリンエステル樹脂、またはコロフォニウム樹脂の水素化されたペンタエリトリットエステルである。しかしながら、これらは、それぞれ、ポリ−α−オレフィンと相溶性または部分相溶性の他の樹脂と一緒に使用されてもよい。
【００１５】
被覆材料は、好ましくは多くとも３０質量％、特に好ましくは多くとも２５質量％の樹脂を含有し、その一方で、好ましくは少なくとも約０．１質量％、特に好ましくは少なくとも２質量％、および殊に好ましくは少なくとも５質量％の樹脂を含有する。
【００１６】
成分ｄ）の充填剤または顔料は、たとえば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムならびに水酸化マグネシウム（この場合、これは、同様に難燃剤としても作用しうる）、グラファイト、無機または有機の有色顔料および白色顔料である。これらに関して、好ましくは多くとも２０質量％、特に好ましくは多くとも１５質量％で使用する一方で、好ましくは少なくとも約０．０５質量％、特に好ましくは少なくとも０．３質量％および殊に好ましくは少なくとも１質量％で使用する。
【００１７】
成分ｅ）の難燃剤として、それぞれポリオレフィン成形材料のための常用の難燃剤を使用することができる。特に、臭素またはリン含有難燃剤が使用されてもよい。この被覆材料は、好ましくは、多くとも６質量％の難燃剤を含有し、その一方で、下限は好ましくは約０．１質量％である。
【００１８】
ワックスとして、それぞれ常用のポリエチレンワックスまたはポリプロピレンワックス、たとえば、エチレンの重合によってかまたは高分子ポリエチレンの分解によって得られる、フィッシャー・トロプシュワックスまたはポリエチレンパラフィン、精製パラフィンまたは微結晶石油パラフィン（ｍｉｋｒｏｋｒｉｓｔａｌｌｉｎｅ　Ｅｒｄｏｌｐａｒａｆｆｉｎｅ）が使用される。被覆材料は、好ましくは最大１０質量％、特に好ましくは最大７質量％であり、その一方で下限は好ましくは約０．１質量％である。
【００１９】
特別な使用において技術的要件を満たすべき場合には、さらに、全部で最大２０質量％、および好ましくは全部で最大１５質量％の他の助剤、たとえば、エチレン−ビニルアセテート−コポリマー、ポリイソブテン、ゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＳＥＢＳ）、鉱物油、安定化剤および／または帯電防止剤を含むこともできる。
【００２０】
環球式軟化点試験法で測定された被覆材料の軟化点は、好ましくは少なくとも８０℃、特に好ましくは少なくとも８５℃であり、殊に好ましくは少なくとも９０℃であり、その一方で好ましくは多くとも１６５℃、特に好ましくは多くとも１５０℃、および殊に好ましくは多くとも１４０℃である。
【００２１】
被覆材料は、カーペット生機（たとえば、タフト、ニードルフェルトまたはベロア）の裏面上に、たとえば、ナイフ塗布、吹きつけ塗布、ロール塗布によってか、あるいはワイドスリットノズルを用いて塗布される。この塗布温度は、被覆材料の軟化点を上廻って、一般には１００〜１９０℃の範囲であり、これらは、被覆されるべきカーペットの材料に依存することは自明である。ポリプロピレン繊維または天然繊維由来のカーペットでは、１５０〜１８０℃の塗布温度でおこなうことが特に有利であるが、その一方で、高融点カーペット材料、たとえばＰＡ６６は、原則として、１９０℃を上廻る塗布温度が許容される。
【００２２】
被覆材料の塗布の前に、たとえば、ＩＲ−放熱器を用いてカーペットを予め加熱することが可能である。多くの場合には、被覆材料を塗布した後に、さらにＩＲ−放熱器を用いて有効に加熱し、これによって、熱い被覆材料が、ループ中により良好に浸透する。
【００２３】
本発明による塗布量は、特にネップの厚さに依存し、その際、厚いネップにはさらに厚い被覆が必要とされる。
【００２４】
必要である場合には、実施において、パイル糸およびループパイル糸を、フリースまたはフェルトまたはフォームを積層するのと同時に固定してもよく、この場合、前記積層物は、多くの異なる材料から構成されていてもよい。必要である場合には、パイル糸およびループパイル糸の固定に引き続いて、同様の被覆系を用いて、さらに重被覆加工剤を塗布することもできる。
【００２５】
冷却による被覆材料の急速な硬化は、カーペット生機の被覆直後のロールアップを可能にする。
【００２６】
本発明によって使用された被覆材料において、専用的な使用によって物理的に硬化した原料は、たとえば、ポリプロピレンまたはポリアミドから成っていてもよいカーペットのリサイクルを明らかに軽減する。ポリプロピレンをカーペット材料として使用する場合には、選別精製されたリサイクルが可能である。
【００２７】
エネルギーの削減と同時に、本発明による方法は、ラテックス被覆と比較して経済的であり、さらに目下のところ確立されている方法に対して、環境保全的および資源保護的な代替可能な方法であると評価することができる。
【００２８】
本発明は、以下の実施例によってより詳細に説明される。
【００２９】
１．ホットメルトの製造
１．ａ．油加熱撹拌槽中で、１９０℃で、以下の物質を一緒にして撹拌しながら溶解させた：
プロペンに富む主として非晶質のポリ−α−オレフィン　３０質量部、この場合、これは、溶融粘度　３５００ｍＰａｓ／１９０℃（ＶＥＳＴＯＰＬＡＳＴ^（Ｒ）７０４；２５℃での針入度　２４　０，１ｍｍ；軟化点１０５℃）であり、ならびにブテンに富む主として非晶質のポリ−α−オレフィン　３０質量部、この場合、これは、溶融粘度　８０００ｍＰａｓ／１９０℃（ＶＥＳＴＯＰＬＡＳＴ^（Ｒ）４０８；２５℃での針入度　４　０，１ｍｍ；軟化点１１８℃）である。
【００３０】
その後に、非晶質炭化水素樹脂　３０質量部（ＥＳＣＯＲＥＺ^（Ｒ）　１１０２，　粘度７０００ｍＰａｓ／１５０℃；軟化点１００℃）およびポリエテンワックス　１０質量部（ＶＥＳＴＯＷＡＸ^（Ｒ）Ａ６１６）を少量ずつ計量供給した。
【００３１】
全混合物を、１８０℃で１時間に亘ってホモジナイズした。
【００３２】
この材料は以下の性質を有していた：
軟化点、環球試験法：　１１８℃
針入度　１００／２５／５：　８〜９　０，１ｍｍ
１９０℃での溶融粘度：　１６６０ｍＰａｓ
１．ｂ．　１．ａと同様の方法で、以下の物質を混合した：
ＶＥＳＴＯＰＬＡＳＴ^（Ｒ）７０４　３０質量部、
ＶＥＳＴＯＰＬＡＳＴ^（Ｒ）４０８　２６質量部、
脂肪族炭化水素樹脂　３０質量部（ＥＳＣＯＲＥＺ^（Ｒ）５３００、粘度１０００ｍＰａｓ／１５０℃；軟化点１０５℃）、
無水マレイン酸変性ポリプロピレン　４質量部（ＥＸＸＥＬＯＲ^（Ｒ）ＰＯ１０１５）ならびに
ＶＥＳＴＯＷＡＸ^（Ｒ）Ａ６１６　１０質量部
材料は以下の性質を有していた：
軟化点、環球試験法：　１３４℃
針入度１００／２５／５：　８〜９　０，１ｍｍ
１９０℃での溶融粘度　２４１０ｍＰａｓ
２．パイルフィラメントおよびモノフィラメントの固定
方法Ａ：
ポリアミド−繊維材料から成るタフテッドカーペットに、ポリプロピレン−基布を、全質量　６００ｇ／ｍ^２でさし込んだ。基布中でパイルネップ（Ｐｏｌｎｏｐｐｅｎ）を固定するために、カーペットの裏面に前記ホットメルトを塗布した。
【００３３】
前記材料は、加熱されたローラーの方向に動く１７０℃に加熱されたナイフの刃によって、カーペット使用面の裏側に塗布された。その際、材料温度　１７０℃、塗布速度　５ｍ／分および塗布量４００ｇ／ｍ^２に達した。
【００３４】
被覆前および被覆後に、それぞれカーペットの裏面を赤外線帯域に通し；その際、温度を１２０℃に上昇させた。この加熱後に、塗布された被覆を、短時間で１４０℃で短時間、液状で保持することは、ホットメルトの浸透を改善させるのに役立つものであった。
【００３５】
方法Ｂ：
以下の点で異なる以外は、方法Ａのようにして実施した。
【００３６】
前記を、１７０℃に加熱されたワイドスリットノズルを用いて塗布した。その際、塗布速度は１０ｍ／分であり、塗布量は３４０ｇ／ｍ^２であった。
【００３７】
双方の方法によって、製造されたカーペットパターンを、踏み車試験系（Ｔｒｅｔｒａｄｔｅｓｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｌｉｓｓｏｎ（ＥＮ１９６３）で試験した。さらに、ネップ引き抜き抵抗性を測定した。これらの試験結果は、第１表に詳細に示した。
【００３８】
第１表：　１．ａおよび１．ｂからのホットメルトの使用によるパイルフィラメントおよびモノフィラメントの固定試験
【００３９】
【表１】

【００４０】
^ａ）場合によって生じる表面への影響、第１にモノフィラメント由来の毛玉について評価した。
【００４１】
＋＋　非常によい
＋　よい
方法Ｃ：
以下の点で異なるが、方法Ｂのようにしておこなった：
ポリプロピレン−繊維材料から成るタフテッドカーペットに、ポリプロピレン−基布を、全質量　３９０ｇ／ｍ^２でさし込んだ。
【００４２】
試験方法は、方法Ｂと同一であった。
【００４３】
方法Ｄ：
方法Ｃに対して、以下の変更をおこなったものである：
塗布量は４００ｇ／ｍ^２であった。後加熱帯域を通過させた後に、繊維の二次基布を貼り合わせた。
【００４４】
試験方法は、方法Ｂと同様であった。

Claims (10)

1. カーペット生機のネップ固定およびフィラメント固定のための方法において、主として非晶質のポリ−α−オレフィンを含有する被覆材料を、溶融物としてカーペット生機の裏面に、２０〜１５００ｇ／ｍ^２の塗布量になるよう平らに塗布し、その際、被覆材料の溶融粘度は、１９０℃で２００ｍＰａｓ〜２００００ｍＰａｓであることを特徴とする、カーペット生機のネップ固定およびフィラメント固定のための方法。
2. 主として非晶質のポリ−α−オレフィンが、
   炭素原子４〜１０個を有するポリ−α−オレフィン　０〜１００質量％、
   プロペン　０〜１００質量％および
   エテン　０〜２０質量％のモノマー組成を有する、請求項１に記載の方法。
3. 主として非晶質のポリ−α−オレフィンが、
   炭素原子４〜１０個を有するポリ−α−オレフィン　０〜８０質量％、
   プロペン　２０〜１００質量％および
   エテン　０〜２０質量％のモノマー組成を有する、請求項１に記載の方法。
4. 主として非晶質のポリ−α−オレフィンが、アタクティックポリプロピレン（ＡＰＰ）、アタクティック　ポリ−１−ブテン、プロペン−エテン−コポリマー、プロペン−１−ブテン−コポリマー、１−ブテン−エテン−コポリマーおよびプロペン−１−ブテン−エテン−ターポリマーから成る群から選択される、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 主として非晶質のポリ−α−オレフィンが、軟化点７０〜１６５℃、１９０℃での溶融粘度２０００〜２０００００ｍＰａｓ、密度０．９０ｇ／ｃｍ^３未満および針入度３〜５０　０．１ｍｍを有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 被覆材料が、主として非晶質のポリ−α−オレフィン　６０〜９８質量％を含有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. 被覆材料が、
   結晶質ポリオレフィン　０〜５質量％、
   樹脂　０〜４０質量％、
   充填剤または顔料　０〜３５質量％、
   難燃剤（但し、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムを除く）　０〜１０質量％、および／または
   ワックス　０〜１５質量％を含有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
8. 被覆材料が、ワックス　０〜１０質量％を含有する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
9. 被覆材料が、ワックス　０〜７質量％を含有する、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
10. 請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法によって製造されたカーペット。