JP2005211104A

JP2005211104A - 燃焼安全性に優れたクッション性タイルカーペットとその製造方法

Info

Publication number: JP2005211104A
Application number: JP2004018008A
Authority: JP
Inventors: Kunio Ito; 邦男伊藤; Yoshinobu Nochika; 嘉信野近
Original assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Current assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: JP4341775B2

Abstract

【課題】
タイルカーペットにおいて、燃焼時の有毒ガスの発生を極力抑制し、かつクッション性のあるタイルカーペットを得る。
【解決手段】
ある厚みと圧縮弾性率のウレタン層とポリエステル不織布層とを組合したクッション層を積層することと、補強層を挿入した中間樹脂層として非晶性オレフィン重合体組成物を使用することにより、初期燃焼時における有毒ガスの発生量を低減し、適度なクッション性と寸法の安定したタイルカーペットを得ることが出来た。
【選択図】図１

Description

本発明は、クッション性があり燃焼安全性に優れたタイルカーペットに関するものである。

従来技術としてのクッション性のあるタイルカーペットは、カーペット表皮層の下側に、クッション性能に優れたウレタン層を積層したり、厚手の不織布を積層してクッション性を付与することが一般的に行なわれている。

特許文献１では、厚さ２ｍｍ〜１０ｍｍ、密度０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の不織布を積層したものが開示されているが、クッション性に不足を感じ、歩行感に満足のいくものではない。

また、特許文献２では、クッション性と寸法安定性を付与するためにポリウレタンフォーム層の中にガラス繊維材料シートを含んだフォームクッション層を塩化ビニル樹脂と積層したものが開示されているが、燃焼時のガスの安全性に問題があり、満足のいくものではない。
特開平１０−６１１５８号公報特開２００２−３５５１６６号公報

これらの発明は、クッション性のあるタイルカーペットとしての発明であるが、本発明のように燃焼時の有毒ガスを抑止し、クッション性のあるタイルカーペットは未だ開示されていない。

従来から広く使われているタイルカーペットは、合成繊維をパイル糸としスパンボンド基布にタフティングマシン（植毛機）によってパイルを植込んで、カーペット基材とし、この下側に樹脂層の裏打ちを施して熱処理し、所要の大きさに裁断されて製造される。

パイル糸としてはナイロン製の糸が、スパンボンド基布としてはポリエステルスパンボンド基布が多く使われている。また、裏打ち層としては塩化ビニル樹脂が多く使われている。

この種のタイルカーペットでは、火災を想定した時、防災上の見地から、有毒ガスに起因する重大な課題を抱えており、特に、燃焼初期における有毒ガスの発生量は、災害の規模にも影響するため重要な課題とされている。

また、もう一つの課題はクッション性の問題で、これらのタイルカーペットの歩行感は、硬い感覚を受け、アンダーフェルト施工したカーペットと比較して劣った印象はぬぐえない。このように燃焼時の有毒ガスの発生を極力抑制し、かつクッション性のあるタイルカーペットを提供するという課題を解決したものは未だ開示されていない。

本発明は、上述の事情に鑑み、初期燃焼時に有毒ガスの発生が少なくかつクッション性に優れたタイルカーペットを提供すべく検討を行なった結果、ある厚みと圧縮弾性率をもつウレタン層とニードルパンチ不織布層を組合すことによって、適度なクッション性を得、また裏打ち層として非晶性オレフィン重合体組成物を使用することにより、初期燃焼時における有毒ガスの発生量を低減出来ることを見出し、本発明に至ったものである。

すなわち第１の発明に係るタイルカーペットは、カーペット表皮層と、前記カーペット表皮層の下側に非晶性オレフィン重合体組成物で目止めが施された目止め層と、その下側に積層される非晶性オレフィン重合体組成物からなる中間樹脂層と、前記中間樹脂層中に含まれる補強層と、さらに前記中間樹脂層の下側に積層される、クッション性ある発泡樹脂層と不織布層からなるクッション層とからなることを特徴とするタイルカーペットである。

第２の発明に係るタイルカーペットは、上記請求項１における補強層がガラス繊維布、ポリエステル繊維布から選択される一層または複数層で中間樹脂層に含まれていることを要旨としている。ガラス繊維布としてはガラス織布、ガラス不織布、ガラス組布、ポリエステル繊維布としては、ポリエステル織布、ポリエステル不織布、ポリエステル組布を挙げられる。

第３の発明に係るタイルカーペットは、請求項１または２記載のクッション層において、発泡樹脂層は、厚さが２．０〜７．０ｍｍのウレタンフォームシートであり、不織布層は、厚さが１．０〜５．０ｍｍのポリエステルニードルパンチ不織布であって、クッション層としての圧縮弾性率が８０〜９７％であることを要旨としている。ウレタンフォームシートはクッション性と耐久性に優れた素材であるが、燃焼時に有害ガスを発生することから、クッション性を確保する最小の厚みとし、不織布と効果的に組み合わせて使用する。 (なお、発泡樹脂層と不織布層の厚さはクッション層として積層された後の値を示す。)また、ポリエステルニードルパンチ不織布は、燃焼時に有害ガスを発生することもなく、ウレタンフォームシートを保護し、タイルカーペットを床面に接着する時の接着強度をあげる役割と逆反りを防ぐ役割を果たす。本発明においては、発泡樹脂層と不織布層を予め別工程で接着して積層したものを使用する。

なお、本発明において、逆反りとは、タイルカーペットの一辺をつまみあげ、カーペットを下方に垂らした時、カーペットのパイル側に僅かに反ってしまうことをいい、タイルカーペットとしてはカーペットの裏面側に僅かに反る方が施工上好ましい。

第４の発明は、クッション性ある発泡樹脂層と不織布層とを別工程で積層したクッション層の発泡樹脂層側に、非晶性オレフィン重合体組成物からなる第２中間樹脂層を積層する第１工程と、その上側に補強層を積層する第２工程と、さらにその上側に非晶性オレフィン重合体組成物からなる第１中間樹脂層を積層する第３工程と、また、さらにその上側に、非晶性オレフィン重合体組成物からなる目止め層を積層されたカーペット表皮層を積層する第４工程とからなる工程で製造されることを特徴とするタイルカーペットの製造方法である。

第１の発明では、カーペット表皮層の下側における樹脂が非晶性オレフィン重合体組成物からなるため、燃焼時に有害ガスの発生が少なく、中間樹脂層に補強層が含まれ、さらにクッション性ある発泡樹脂層と不織布層からなるクッション層を積層されるため、寸法の安定したクッション性あるタイルカーペットが得られる。

第２の発明では、補強層がガラス繊維布、ポリエステル繊維布から選択される一層または複数層で中間樹脂層に含まれているため、タイルカーペットの反りもなく寸法の安定したものとなる。

第３の発明では、クッション層が圧縮弾性率８０〜９７％、厚さ２．０〜７．０ｍｍのウレタンフォームシートであるため耐久性がありしかもクッション性のあるタイルカーペットが得られる。また、クッション層を構成する不織布層が、厚さ１．０〜７．０ｍｍのポリエステルニードルパンチ不織布であるため、クッション層を曲げた時に皺が入りにくく、ウレタンフォームシートが保護され、タイルカーペットを床面に接着する時の接着強度をあげることができる。また、ポリエステルニードルパンチ不織布は加熱時に熱収縮を起こし、逆反りの発生を防ぐことができる。

第の４の発明では、クッション性ある発泡樹脂層と、不織布層とを別工程で接着したクッション層の発泡樹脂層側に非晶性オレフィン重合体組成物からなる第２中間樹脂層を、その上側に補強層を積層し、さらにその上側に非晶性オレフィン重合体組成物からなる第１中間樹脂層を、また、さらにその上側に非晶性オレフィン重合体組成物からなる目止め層を積層されたカーペット表皮層を順に積層していくことにより、効率的に、クッション性があり寸法安定性に優れ、有害ガスの発生の少ないタイルカーペットを得ることができる。

本発明のタイルカーペットについて、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のタイルカーペットの一実施形態を示す断面図である。同図においてタイルカーペット１はカーペット表皮層２と、目止め層３と、中間樹脂層４と、前記中間樹脂層に含まれる補強層５と、クッション性ある発泡樹脂層６と不織布層７とからなるクッション層８を積層した構造体となっている。

カーペット表皮層２は基布にパイルが植設されて構成される。基布としては特に限定されないが、ポリエステルスパンボンド基布が好ましく一般的である。また、パイル糸としても特に限定されないが、燃焼時に有害ガスの発生の少ないものが好ましい。基布にパイルが植設されたカーペット表皮層は、非晶性オレフィン重合体組成物からなる目止め層で固着される。

非晶性オレフィン重合体組成物は、燃焼時有毒ガスの発生が少なく、環境保全上有効な接合材料で、本発明の目止め層３と中間樹脂層４を構成する。非晶性オレフィン重合体組成物としては、非晶性オレフィン重合体と共に副ポリマーとしての結晶性ポリプロピレンや粘着付与剤、溶融粘度低下剤、および充填剤を含む物が好適であり、これら以外に難燃剤や着色剤等の各種添加剤を必要に応じて配合することができる。

非晶性オレフィン重合体としては、例えば、ＡＰＡＯ（アモルファスポリオレフィン）、ＡＰＰ（アモルファスポリプロピレン）、非晶性ブテン重合体等が挙げられる。

また重合体組成物中には、主ポリマーの非晶性オレフィン重合体と共に、副ポリマーとしての結晶性ポリプロピレンの如きハロゲン元素を含まない他の樹脂成分を含むことができる。また前記副ポリマーに加えて脂肪族系石油樹脂の如き粘着付与剤、ワックスの如き溶融粘度低下剤、炭酸カルシウムや水酸化マグネシウムの如き充填剤、ホウ酸亜鉛や酸化アンチモンの如き難燃剤等、各種添加剤を必要に応じて混入することができる。

目止め層の粘着付与剤の配合は、主ポリマーである上記の非晶性オレフィン重合体１００重量部に対して１０〜５０重量部程度、充填剤の配合は同じく５０〜３００重量部程度とするのがよい。また、中間樹脂層は粘着付与剤１０〜５０重量部、充填剤１００〜５００重量部程度とするのがよい。この場合、各層の塗布量は３００〜１０００ｇ／ｍ^２程度、第１中間樹脂層、第２中間樹脂層の厚さは０．５〜３．０ｍｍ程度とするのがよい。

さらに、本発明のタイルカーペットにおいては、寸法を安定させるために補強層５として、ガラス繊維布またはポリエステル繊維布を、一層または複数層介在させることが推奨される。このガラス繊維布としては、目付３０〜５０ｇ／ｍ^２程度の不織布、ならびに目付２５〜４５ｇ／ｍ^２程度の織布および組布が好適である。補強層５は、第１中間樹脂層と第２中間樹脂層の間に配置され樹脂を含浸し一体化する。

本発明では、クッション性を付与するために発泡樹脂層６と不織布層７からなるクッション層８を積層する。不織布層としてはポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン繊維等の合成繊維等または羊毛、木綿等の天然繊維等を単一または複数混合したものを挙げられるが、ポリエステル繊維が耐熱性、燃焼性、反り防止の面からも好ましい。厚みは１．０〜５．０ｍｍ、望ましくは２．０〜５．０ｍｍであって、見かけ密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ^３さらに好ましくは０．０８〜０．１２ｇ／ｃｍ^３である。厚みが１．０ｍｍより薄ければ発泡樹脂層の保護の役割を果たすことができず、施工時の接着強度が満足のいくものとはならないない。また、厚みが５．０ｍｍを超える場合も、施工時に不織布層内で剥離し、接着強度が満足のいくものとはならないない。

不織布層としては、スパンボンド不織布、ケミカルボンド不織布、ニードルパンチ不織布等が挙げられるが、本発明においては、別工程でクッション層として発泡樹脂層と接着後、巻取りられることから、曲げに対して皺が入りにくく、加熱時に熱収縮を起こし、逆反りの発生を防ぐニードルパンチ不織布が好適である。

発泡樹脂層はタイルカーペットにクッション性を付与するために積層するもので、厚みは２．０〜７．０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは３．０〜５．０ｍｍがよい。発泡樹脂層の樹脂としてはウレタンが好ましい。また、本発明のクッション層の圧縮弾性率は８０〜９７％が好ましい。さらに好ましくは９０〜９７％がよい。

本発明におけるクッション層の製造方法の一例としては、クッション層を構成する発泡樹脂層に、高硬度のクッションタイプのポリエーテル系のウレタン発泡体（見かけ密度２１ｋｇ／ｍ^３硬さ１８．５ｋｇｆ）を２２ｍｍの厚さにスライスし、接着剤を介してニードルパンチ不織布を積層後、１８０〜２００度の温度をかけ、３〜４分間４ｍｍ厚に熱プレス成形して得られる。熱プレス成形することによって均一な厚みのクッション層をえるものである。

次に、図２は本発明のタイルカーペットの製造工程の一実施形態を示す概略図である。まず、予め別工程で作成したクッション性ある発泡樹脂層６と不織布層７とを接着したクッション層８の発泡樹脂層６側に非晶性オレフィン重合体組成物からなる第２中間樹脂層１０を積層し、直ぐに補強層５としてガラス繊維布を第２中間樹脂層１０の上に積層する。次に再び第２中間樹脂層１０と同じ非晶性オレフィン重合体組成物からなる第１中間樹脂層９を積層し、その上側に、基布にパイルが植設されて構成されるカーペット表皮層２のパイルを上側にし、その下側に非晶性オレフィン重合体組成物からなる目止め層３によって既に目止めを施されたカーペット基材層１１を積層し加熱圧着した後、冷却し指定寸法に裁断してタイルカーペットとするものである。

次ぎに実施例により、本発明を具体的に説明する。なお実施例における特性値の測定は次のように行った。
（１）厚さ
定荷重０．７８Ｎのダイヤルゲージにて測定した。
（２）圧縮弾性率
ＪＩＳＬ１０２２の参考試験にある圧縮率測定方法により測定した。
（３）歩行感
官能評価とし、タイルカーペット上を歩行し、クッション性と歩き心地が最も好ましいものを５級とし、なにも敷設していない床のみのものを1級とする５段階評価をした。なお、４級以上を合格とした。
（４）寸法安定性
ＪＩＳＬ４４０６の常態時の測定をおこない、裁断寸法と比較し縦方向、横方向ともに０．１％以下を合格とした。
（５）初期燃焼性
ＮＢＳ燃焼試験法、防炎試験（消防法）を行なった。ＮＢＳ燃焼試験法とは、密閉した発煙箱の中に試料を垂直に置き、その正面にあるヒーターから輻射熱を当てながらバーナーの炎を当て有炎燃焼させ、発煙箱中に発生した煙に対して光電管により光透過率を測定し、この光透過率（Ｔ）から下記算出式に基づいて煙濃度（Ｄｓ）を算出するものである。

Ｄｓ＝１３２ｌｏｇ（１００／Ｔ）
試験開始後４分のＤｓ値及び最大Ｄｓ値を求めた。更に、発煙箱中のガスを回収バックに採取し、検知管で分析を行った。

＜実施例１＞
ポリエステルスパンボント基布に、３０６０デシテックス２８８ｆのポリエステル糸を植設し、パイル目付６８０ｇ／ｍ^２のループパイルのカーペット表皮層を作成した。次にこの表皮層の裏面側に下記表の目止め用樹脂組成物（Ｐ１）の１７０〜２００℃溶融物を８０ｇ／ｍ^２で塗工して目止めを施したカーペット基材層を作成した。次に、発泡樹脂層として厚さ２２ｍｍのウレタンフォームシート（見かけ密度２１ｋｇ／ｍ^３硬さ１８．５ｋｇｆ）と、不織布層として厚さ２．５ｍｍ目付け７０ｇ／ｍ^２のポリエステル繊維ニードルパンチ不織布を積層し、１８０〜２００度の温度をかけ、３〜４分間４ｍｍ厚に熱プレス成形して得られるクッション層を作成した。この時のクッション層の圧縮弾性率は９４．３％、厚さは４．０ｍｍであった。次にこのクッション層の発泡樹脂層側の上に下記表の中間樹脂組成物（Ｑ１）の１７０〜２００℃溶融物を二回にわけて積層し、その第１中間樹脂層と第２中間樹脂層の間に補強層としてガラス不織布（目付４０ｇ／ｍ^２）を挿入した。さらに、第１中間樹脂層の上側に前記カーペット基材層を積層し、加熱圧着の後、冷却工程を経て、５０ｃｍ角の大きさに裁断しタイルカーペットを作成した。中間樹脂の第１中間樹脂層の厚さは１．０ｍｍ、第２中間樹脂層の厚さは１．５ｍｍであった。

このようにして得られたタイルカーペットを施工し、歩行テストを行なったところ、歩行感は良好で、５級と評価された。また、初期燃焼性においても、シアンガスの発生は軽微ながらあるものの、基準値以内であった。寸法安定性はタテ、ヨコ共に０．０４％で合格であった。

＜実施例２＞
実施例１において、発泡樹脂層として厚さ２０ｍｍのウレタンフォームシート（見かけ密度２１ｋｇ／ｍ^３硬さ１８．５ｋｇｆ）と、不織布層として厚さ２．５ｍｍ目付け７０ｇ／ｍ^２のポリエステル繊維ニードルパンチ不織布を積層し、１８０〜２００度の温度をかけ、３〜４分間４ｍｍ厚に熱プレス成形して得られるクッション層を作成した以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。この時のクッション層の圧縮弾性率は８８．３％、厚さは４．０ｍｍであった。歩行テストでは、実施例１よりもソフトな感覚をもったが５級の評価を得た。また、初期燃焼性においても、問題なく、基準値以内であった。寸法安定性はタテ、ヨコ共に０．０４％で合格であった。

＜実施例３＞
実施例１において、発泡樹脂層として厚さ２２ｍｍのウレタンフォームシート（見かけ密度２１ｋｇ／ｍ^３硬さ１８．５ｋｇｆ）と、不織布層として厚さ４．０ｍｍ目付け８０ｇ／ｍ^２のポリエステル繊維ニードルパンチ不織布を積層し、１８０〜２００度の温度をかけ、３〜４分間４ｍｍ厚に熱プレス成形して得られるクッション層を作成した以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。この時のクッション層の圧縮弾性率は９５．２％、厚さは４．０ｍｍであった。歩行テストでは、実施例１よりも良好で５級以上の評価を得た。また、初期燃焼性、寸法安定性においても良好であった。

＜実施例４＞
実施例１において、補強層としてガラス不織布にかえてポリエステル不織布（目付４５ｇ／ｍ^２）とした以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。歩行テストを行なったところ、歩行感は良好で、５級と評価された。また、初期燃焼性、寸法安定性においても良好であった。

＜実施例５＞
実施例１において、補強層としてガラス不織布にかえてガラス織布（目付２５ｇ／ｍ^２）とポリエステル不織布（目付４５ｇ／ｍ^２）とし、厚み０．８ｍｍの中間樹脂層を一層増やした以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。歩行テストを行なったところ、歩行感は良好で、５級と評価された。また、初期燃焼性においても、基準値以内であった。寸法安定性は最良でタテヨコ共に０．０２％で合格であった。

＜比較例１＞
実施例１において、中間樹脂として、塩化ビニル樹脂組成物を溶融し、二回にわけて塗布した以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。歩行テストでは、歩行感は良好で、５級と評価され、寸法安定性も合格であっが、初期燃焼性において、塩素ガスの発生が５００ｐｐｍあり、不合格であった。

＜比較例２＞
実施例１において、補強層のガラス不織布を挿入しないとした以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。歩行感、初期燃焼性、施工性においても実施例１と同等の評価を得たが、寸法安定性はタテヨコ共に０．１１％で不合格となった。

＜比較例３＞
実施例１において、発泡樹脂層として厚さ１１ｍｍのウレタンフォームシート（見かけ密度２１ｋｇ／ｍ^３硬さ１８．５ｋｇｆ）と、不織布層として厚さ２．５ｍｍ目付け７０ｇ／ｍ^２のポリエステル繊維ニードルパンチ不織布を積層し、１８０〜２００度の温度をかけ、３〜４分間４ｍｍ厚に熱プレス成形して得られるクッション層を作成した以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。この時のクッション層の圧縮弾性率は７６．１％、厚さは４．０ｍｍであった。歩行テストでは、歩行感が悪く、３級と評価され、寸法安定性、初期燃焼性は合格であっが、不合格と判断した。

＜比較例４＞
実施例１において、第２中間樹脂層の下側にクッション層として、厚さ４．０ｍｍ見かけ密度０．１２ｇ／ｃｍ^３のポリエステル不織布のみとした以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。歩行テストでは、クッション性が低下し、３級と評価され満足のいくものではなかった。寸法安定性、初期燃焼性においては合格であった。

＜比較例５＞
実施例１において、発泡樹脂層として厚さ２２ｍｍのウレタンフォームシート（見かけ密度２１ｋｇ／ｍ^３硬さ１８．５ｋｇｆ）に１８０〜２００度の温度をかけ、３〜４分間４ｍｍ厚に熱プレス成形して得られるクッション層を作成した以外は実施例１と同様にしてタイルカーペットを作成した。この時のクッション層の圧縮弾性率は８３．６％、厚さは４．０ｍｍであった。歩行テストでは、歩行感は良好で、４級と評価され、寸法安定性、初期燃焼性は合格であったが、タイルカーペットに反りが発現し不合格と判定した。

表２に示すように、本発明のタイルカーペットは、歩行感、寸法安定性に優れた評価を得ることが出来た。また初期燃焼性に付いては実施例１と比較例１の試験結果を表３に示したが、実施例１の燃焼安全性が示された。

タイルカーペットは、重歩行用としてオフィス等の床材に使用されることが多いが、本発明のタイルカーペットは、アンダーフェルト施工したカーペットと比較してもクッション性の劣らないものとなり、しかも、火災を想定した時、特に、燃焼初期における有毒ガスの発生量は少なく、カーペットのかもし出す豪華な雰囲気をもつ中歩行用の床材として、ホテル、オフィス等にひろく採用される可能性は高い。

本発明のタイルカーペット概略断面図本発明の製造工程概略図

符号の説明

１タイルカーペット
２カーペット表皮層
３目止め層
４中間樹脂層
５補強層
６発泡樹脂層
７不織布層
８クッション層
９第１中間樹脂層
１０第２中間樹脂層
１１カーペット基材層

Claims

タイルカーペットにおいて、カーペット表皮層と、前記カーペット表皮層の下側に非晶性オレフィン重合体組成物で目止めが施された目止め層と、その下側に積層される非晶性オレフィン重合体組成物からなる中間樹脂層と、前記中間樹脂層中に含まれる補強層と、さらに前記中間樹脂層の下側に積層される、クッション性のある発泡樹脂層と不織布層からなるクッション層とからなることを特徴とするタイルカーペット。
前記補強層がガラス繊維布、ポリエステル繊維布から選択される一層または複数層で中間樹脂層中に含まれている請求項１記載のタイルカーペット。
前記クッション層において、前記発泡樹脂層は、厚さが２．０〜７．０ｍｍのウレタンフォームシートであり、前記不織布層は、厚さが１．０〜５．０ｍｍのポリエステルニードルパンチ不織布であり、前記クッション層の圧縮弾性率が８０〜９７％である請求項１または２記載のタイルカーペット。
前記発泡樹脂層と前記不織布層とを別工程で積層したクッション層の発泡樹脂層側に、非晶性オレフィン重合体組成物からなる第２中間樹脂層を積層する第１工程と、その上側に補強層を積層する第２工程と、さらにその上側に非晶性オレフィン重合体組成物からなる第１中間樹脂層を積層する第３工程と、また、さらにその上側に、非晶性オレフィン重合体組成物からなる目止め層が積層されたカーペット表皮層を積層する第４工程とからなる工程で製造されることを特徴とするタイルカーペットの製造方法。