JP2005529013A - マットの製造方法 - Google Patents

Abstract

織物表地とエラストマー裏地とを有するマットの製造方法を提供する。この方法は、エラストマー屑とバインダーとを混合し、この屑／バインダー混合物を層（２２）に堆積させ、この層の上に織物表地エレメント（３４）を載置してマットアッセンブリを形成し、前記バインダーを固化させる間においてプレス機（９）でこのマットアッセンブリをプレスすることを含む。前記エラストマー屑を圧密化して、前記エラストマー屑の間に空隙を含むエラストマー裏地（２）を形成し、前記織物表地エレメントを前記エラストマー裏地に密着させて、マットの上部の織物層（１）を形成する。

Description

本発明は、織物表地とエラストマー裏地を有するマットの製造方法に関する。

特には、しかしながらこれのみではないが、本発明は、フロアマットの製造方法に関する。本発明はまた、例えば、テーブルマットおよびバーランナー（ｂａｒ ｒｕｎｎｅｒ）を含む、他のマットおよびマット状の製品の製造方法に関する。

織物表地とゴム裏地を有するフロアマットはよく知られており、何年も前から製造されてきている。そのようなマットは、典型的には、例えば、ナイロン、綿、ポリプロピレン、またはそのような繊維の混合からなる、ふさ状のパイル織物表地を備えており、これは、ゴム裏地シートに接着されている。そのようなマットは、通常、織物表地層を未硬化のゴムのシートに加熱プレスで密着させることにより製造される。このプレスからの熱は、ゴムに加硫し（ゴムを硬化させ）、同時に、ゴムを織物層に密着させる。そのようなマットの製造方法は、特許文献１（ＥＰ ０ ３６７ ４４１ Ａ）に記述されている。そのようなマットは、非常に優れたダスト制御特性を有し、歩行者の足から汚れおよび水分を取り除くのに非常に効果的であり、優れた感触および外観を有する。このマットはまた、洗うことができ、非常に耐久性があり、高い柔軟性があり、そしてフロア上に平坦になる。

他の織物から作製された表地を有するゴム裏地付きフロアマットも知られている。これらの織物は、メリヤス生地、織布、または不織布（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃ）（ニードルフェルトまたは不織布（ｓｐｕｎ−ｂｏｎｄｅｄ ｆａｂｒｉｃ）のような）を含み得、パイルまたは起毛したけばを有するか、あるいは有さず、また、同様にフロック表地を含むかも知れない。織物表地は、上述したのと同様なプロセスを用いて、圧力下でゴム裏地シートに密着させることができる。テーブルマットやバーランナーのような、他のマットおよびマット状の製品もまた、同様な方法で製造されてきた。

上述のマットの不都合な点は、それらが、ゴム裏地材料の相対的に高いコストに起因して、やや高価になる傾向があることである。結果として、これらのマットは、ある特定の市場分野で限られた商業的な成功をおさめており、ここでは、より低価格の製品が要求されている。例えば、商業的で、小売の、あるいは住宅向きの市場分野において、ゴム裏地付きダスト制御マットは、全マットの売上の約５％だけしか市場浸透を達成していなかった。この市場分野に対するマット類の売上の残りは、裏地無しか、あるいはＰＶＣもしくはラテックスの裏地付きのいずれかである。

しかしながら、ＰＶＣおよびラテックス裏地付きマットは、従来のゴム裏地付きマットと比較して多数の不都合を有する。特には、ＰＶＣ裏地付きマットは、特に、低温において、柔軟性が乏しく、巻き解かれた後、そのようなマットはしばしばフロア上に平坦にならない。これらはまた、ゴム裏地付きマットと比較した時に劣った外観と感触を有し、時間とともに脆化することがあり、また、カーペットの上に置いたときに、移動に対する抵抗力に乏しいことがある。また、ＰＶＣ裏地付きマットの製造と処分に付随した環境的な懸念が増大している。しかしながら、これらの不都合は、このマットの低コストのために、ある特定の市場分野では黙認されている。

リサイクルされたゴムは、ある用途においては、未使用のゴムの低コストな代替品として有効に使用されている。そのような用途のいくつかの問題点が、以下に記述されている。

すなわち、特許文献２（ＥＰ ０１３５５９５）には、ウェブの形態にあるフロアカバーの製造方法が記述されており、これは、スポーツ表地（ｓｐｏｒｔｓ ｓｕｒｆａｃｅ）として使用することができる。このウェブは、下側の織物基材と、砕解された廃棄ゴムおよび／または新しいゴムもしくはスクラップのゴムの粒体の上層とからなり、これは、無溶媒の単成分バインダーとしてのプレポリマーと混合され、コンベヤーベルトに広げられ、加圧され、引き続き、硬化されたものである。

特許文献３（ＤＥ ４２１２７５７）には、弾性層を形成し、かつ粒状化されたリサイクル材料およびバインダーの混合物を含む、鋳造成形品が記述されている。この成形品は、界面が互いに接着された、均一な厚みを有する３つの加圧された層を有する。上層と中層とは、平板により形成されており、下層は、溝により分離されたこぶ状の足部（ｈｕｍｐ−ｓｈａｐｅｄ ｆｅｅｔ）を有する。個々の層は、異なる粒子サイズを有する異なる材料で形成されている。この成形品は、例えば床用のカバーとして使用することができる。

圧縮成型されたゴム屑（ｒｕｂｂｅｒ ｃｒｕｍｂ）裏地と、この裏地に適用されたフロック表地とを有するマットが、商品名「ロイヤルマット（Ｒｏｙａｌ ｍａｔ）」の下で入手可能である。圧縮成型された裏地は、バインダーと共にゴム屑を混合し、その後、高圧で鋳型においてこの混合物の層を加圧することにより製造され、この間に、バインダーが屑を互いに結合させる。このフロック織物表地は、引き続き、接着剤を用いて裏地に適用される。

圧縮成型は、高い密度と低い変形能を有するゴム屑裏地を生み出す。このことは、マットを重く、強固にし、この結果、このマットはその真下にあるフロアの形状によく一致しない。このため、このマットは、従来のゴム裏地付きマットの性能特性を有するものではない。

軽く結合させた屑ゴムから製造されたゴムカーペット下敷きもまた、よく知られている。しかしながら、この下敷きは、有意な圧力無くして製造されており、この結果、これはこれをマット裏地として使用するのに十分な耐久性とするほどには十分に結合されてはいない。

前述した用途にもかかわらず、リサイクルされたゴムは、未使用のゴムと同じ性能特性を有するものではない。特に、これは、バインダー材料の存在に起因して、より低い引裂き抵抗およびより高い剛性を有する。この結果、リサイクルされたゴムは、一般的には、ふさ状のパイルマットのための裏地材料として使用するのに適しているとは考えられていない。これは、リサイクルされたゴムが、ＰＶＣを超える有意な利点を提供しないと考えられているためである。

このため、ＰＶＣ裏地付きマットおよび圧縮成型されたマットの性能の欠点を克服し、従来のゴム裏地付きマットに付随する相対的に高いコストを回避するマットを生み出す、リサイクルされたゴムを使用するマットの製造方法を提供することが望まれている。
ＥＰ ０ ３６７ ４４１ Ａ ＥＰ ０１３５５９５ ＤＥ ４２１２７５７

本発明の第１の側面に従えば、織物表地とエラストマー裏地とを有するマットの製造方法が提供される。この方法は、エラストマー屑（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｃｒｕｍｂ）とバインダーとを混合し、屑／バインダー混合物を層状に堆積させ、この層の上に織物表地エレメントを載置してマットアッセンブリを形成し、バインダーを固化させる間にこのマットアッセンブリをプレスし、これにより、エラストマー屑を圧密化して、エラストマー屑の間に空隙を含むエラストマー裏地を形成し、織物表地エレメントをこのエラストマー裏地に密着させる。

本明細書において、「屑（ｃｒｕｍ）」という用語は、ゴム産業におけるいわゆる「打ち砕かれた（ｂｒｏｋｅｎ ｄｏｗｎ）」ゴムの通常の意味を有するものであり、このため、ゴムの屑は、粉体、粒体およびチップを含む範囲内で、いかなるサイズであってもよい。「粉体（ｐｏｗｄｅｒ）」という用語は、２ｍｍメッシュを通過し得る屑、あるいは何らかの背景状況の要求から２ｍｍの最大寸法を有する屑を意味する。「粒体（ｇｒａｎｕｌｅ）」は、６ｍｍメッシュを通過し得る屑、あるいは何らかの背景状況の要求から６ｍｍの最大寸法を有する屑を意味する。粒体は、いくらかの粉体を含んでもよいが、一般的には、粉体よりも大きく、粒体に対するサイズ規格の最大値に近似した加重平均サイズを有する。「チップ（ｃｈｉｐ）」は、粒体よりも大きい屑を意味する。

ゴム屑のバッチはいずれも、標準的に、基準屑サイズよりも小さい屑の部分を含むことに注意しなければならない。このため、例えば、１．５ｍｍスクリーン（すなわち、直径１．５ｍｍの穴を有する）を有する造粒機を用いて製造された屑は、１．０〜２．０ｍｍの範囲に７２．８２質量％、０．７１〜１．０ｍｍに１７．４５質量％、０．５〜０．７１ｍｍに６．９０質量％、０．２５〜０．５ｍｍに２．６５質量％、および０〜０．２５ｍｍに０．１８質量％含む屑サイズの分布を有することを見出した。これは、標準「エンデコット（Ｅｎｄｅｃｏｔｔ）」試験ふるい（ＩＳ０３３１０−１:２２００，ＢＥ４１０−１：２０００，ＡＳＴＭ Ｅ１１：９５）を用いて測定される。このため、本明細書において、１．５ｍｍ屑を言及する場合には、１．５ｍｍスクリーンを有する造粒機を使用して製造された屑を意味する。バインダーを「固化させる（ｓｅｔｔｉｎｇ）」と言及した場合には、バインダーの性質に従って、バインダーを硬化させるか、あるいは加熱固化（ｈｅａｔ−ｓｅｔｔｉｎｇ）させるかのいずれかを意味する。

驚くべきことに、優れた性能特性を有する、エラストマー屑およびバインダーから製造された裏地を有したマットを製造することが可能であることが分かった。特に、製造プロセスにおける圧力を注意深く制御することにより、裏地におけるエラストマー屑の間に空隙を有し、ＰＶＣ裏地層を有するマットおよび現存の圧縮成型されたマットの性能を満足するか、あるいはこれを上回るマットを製造可能であることを見出した。このマットは、相対的に安価な材料（例えば、古いマットからリサイクルされたゴム）を用いて、単一のプロセスで製造することができ、このため、従来のゴム裏地付きマット、圧縮成型されたマット、およびＰＶＣマットに代わり、低コストでありながら、高性能を提供する。

屑の間の空隙の存在は、裏地の柔軟性を増加させ、これによりバインダーのごわごわした硬い感触の影響を和らげ、従来のゴム裏地の変形能と同等の変形能を提供する。このマットは、圧縮成型されたゴム裏地付きマットおよびＰＶＣ裏地付きマットのいずれよりも、後者の場合では、特に低温において、より柔軟である。しかしながら、裏地の引裂き強度は、粒状ゴムカーペット下敷きの引裂き強度よりもずっと大きく、ほとんどのマット裏地に適しており、マットの支持されていない境界領域においてさえも十分適している。また、この裏地はカーペットの上に置いたときに非常に安定であり、これは恐らく、カーペットのパイル繊維が、裏地の屑の間の多数の小さな間隙に絡み合うためである。また、これは相対的に軽く、従来のゴム裏地付けされたマットに比較して優れた耐火性を有する。

マットアッセンブリは、１６ｐｓｉｇ（１１０ｋＰａ）までの圧力でプレスすることが好適であり、より好ましくは２〜８ｐｓｉｇ（１４〜５５ｋＰａ）の範囲とする。

マットアッセンブリは、エラストマー裏地の厚みが、プレスされていない屑／バインダー層の厚みの６０〜１００％の範囲となるようにプレスすることが好適であり、より好ましくは６５〜８０％の範囲とする。

マットアッセンブリは、５０℃から２００℃の温度でプレスすることが好適であり、より好ましくは１１０℃から１４０℃、最も好ましくは約１２５℃とする。

マットアッセンブリは、低温段階と高温段階を含む複数の段階において加圧してもよい。バインダーが、熱硬化性で水硬化可能な（ｗａｔｅｒ ｃｕｒａｂｌｅ）ポリマー材料およびこれらの混合物を含む群から選択される場合には、マットアッセンブリを、少なくとも一つの低温段階と、これに続く、少なくとも一つの高温段階とを含む複数の段階でプレスすることが好ましい。この代わりに、バインダーが、熱可塑性のポリマー材料、ホットメルトバインダー、およびこれらの混合物を含む群から選択される場合には、マットアッセンブリを、少なくとも一つの高温段階と、これに続く、少なくとも一つの低温段階とを含む複数の段階でプレスすることが好ましい。

マットアッセンブリは、膨張可能なダイヤフラムを有するプレス機でプレスすることができる。このプレスは、加熱プレスとすることができ、これが、低温領域と高温領域とを含む複数の領域を有していてもよい。このマットアッセンブリは、複数の工程でプレス機を通って移動し、これにより、複数の領域のそれぞれで経時的にプレスされる。このマットアッセンブリは、コンベヤー上のプレス機を通って移動するのであってもよく、屑／バインダー混合物は、コンベヤーに対して一定の速度で動くスプレッダー装置を使用してコンベヤー上に堆積させることができる。スプレッダー装置は、振動するドクターブレードを備えることが好適である。

連続の織物エレメントを屑／バインダー層の上に載置することができる。その代わりに、分離した織物エレメントを、屑／バインダー層の上に断続的に載置することもできる。エラストマーは、好ましくは、ゴムであり、さらに好ましくは、ニトリルゴムである。この裏地材料は、ＰＶＣよりも低いコストで、かつＰＶＣに付随する環境的な懸念無しで、ＰＶＣよりも優れた性能を提供することができる。ニトリルゴムは、主なポリマー分がアクリロニトリルブタジエンコポリマーである複合ゴム混合物（ｃｏｍｐｏｕｎｄｅｄ ｒｕｂｂｅｒ ｍｉｘｔｕｒｅ）を記述ために使用される用語である。これはまた、カーボンブラック、硬化系、重合化剤（ｐｌａｓｔｉｃｉｓｅｒ）および他の補助的な成分のような充填剤を含んでいてもよい。

エラストマー裏地は、本明細書中で定義されている試験により測定される変形能が少なくとも１４％を示すことが好適である。好ましくは、変形能は１４％から５０％であり、さらに好ましくは、１４％から２５％である。

エラストマー裏地は、屑が製造されたエラストマーの４５％から７０％の範囲のかさ密度を有することが好適であり、好ましくは、５５％から７０％である。

裏地は、１ｇ／ｃｍ³未満の密度を有することが好適である。裏地は、好ましくは、０．５ｇ／ｃｍ³から０．９ｇ／ｃｍ³の密度を有し、さらに好ましくは、０．７ｇ／ｃｍ³から０．９ｇ／ｃｍ³である。

裏地は、少なくとも０．８Ｎ／ｍｍ²の引裂き抵抗力を示すことが好適である。好ましくは、引裂き抵抗力が、約１．５Ｎ／ｍｍ²以上である。

マット裏地は、好ましくは、少なくとも１ｍｍの厚みを有する。屑サイズは、約０．８ｍｍから約６ｍｍの範囲にあればよく、約５ｍｍ直径よりも小さい屑サイズを有することが一般的には好ましい。より詳細には、約２ｍｍから約４ｍｍの範囲にある屑サイズ、好ましくは、約３ｍｍ以下のサイズが、使用に際して特に適していることを見出した。使用される屑サイズの選択、および、使用される粉体の相対的な割合は、たとえあるとしても、マットに所望される性能特性や、所望の製造コストに幾分依存している。小さい屑（例えば、約１ｍｍ未満の粉体）の使用は、バインダーの使用の増加が必要になる傾向があり、これにより、製造コストが増加する傾向があることから、製造コストの最小化が重要である場合には、使用する屑を、小さい粒体および大きな粉体（すなわち、約１ｍｍから約４ｍｍの範囲にある屑、あるいは、好ましくは、主に、約２ｍｍから約３ｍｍの範囲にある屑）の使用に制限することが好ましい。

粉化された屑の使用は、結果として得られる裏地の強度を増加させ、より滑らかな外観を生み出すが、付加的な粉砕の必要性と付加的なバインダーの使用の必要性のために、製造のコストを増加させる。従って、粉化された屑の含有量を、製品の必要性に適するように調節することができ、典型的には、少なくとも１０質量％の粉体を含むことが有効であることが分かった。エラストマー屑は、好ましくは、少なくとも部分的に、小さく砕かれた加硫ゴムで構成されていることが好ましい。ゴムは、好ましくはニトリルゴムである。エラストマー屑は、粉化されたエラストマー屑に加えて、屑サイズの組合せを含んでいてもよい。

バインダーは、数種類の異なる材料を含んでいてもよい。例えば、バインダーを、ポリウレタンＭＤＩバインダーとすることができる。好ましくは、４，４−メチレンジ−ｐ−フェニレンイソシアネート（ＭＤＩ）ポリウレタン１−および２−成分接着剤からなる群より選択される。バインダーは、無溶媒の１成分（湿分硬化）ポリウレタン接着剤が好適である。そのようなバインダーは、典型的には、４％から１２％のレベルで存在させることができる。この代わりに、バインダーが、ホットメルトバインダーであってもよく、望ましくは、３％から１０％のレベルで存在する。粉化されたエラストマー屑が、屑／バインダー混合物に含まれ、このバインダーが、１成分ポリウレタン接着剤（ｏｎｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ）である場合には、バインダーレベルは、９％から２０％の範囲にあることが好ましく、これは実験により決定することができる。例外的に、２５％までのバインダーレベルが採用され得る。

屑／バインダー混合物は、抗菌添加剤、難引火性添加剤、酸化鉄のような顔料、および、炭素繊維のような帯電防止剤からなる群より選択される粉体状のあるいは液状の添加剤を含んでいてもよい。これは、マットに付加的な機能性を提供する。

屑／バインダー混合物を織物エレメントよりも大きな領域にわたって広げることにより、織物表地の周縁部を越えて広がる屑ゴム縁取り（ｂｏｒｄｅｒ）が、少なくともマットの２つの対向する縁に提供されることが好適である。屑ゴム縁取りは、マットの周縁部の全周に設けることができる。

織物表地は、ふさ状のパイル織物を含むことが好適であり、これは、タフト基材（ｔｕｆｔｉｎｇ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）にふさ付けされたより糸のふさを含む。この代わりとして、織物表地は、メリヤス生地（ｋｎｉｔｔｅｄ ｔｅｘｔｉｌｅ）、織布もしくは不織布（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ ｔｅｘｔｉｌｅ）、あるいはフロック表地を含む。

縁取り用のストリップを、エラストマー裏地の少なくとも一つの縁に隣接してエラストマー裏地に接着することができる。織物表地エレメントを部分的に縁取り片に重ね合せ、密着させることが好適である。

マットは、フロアマット、テーブルマット、バーランナー、あるいは他のいかなるマットもしくはマット状製品であってもよい。

しばしば、市販のあるいは小売のフロアマットは、ＰＶＣが裏地付けされている。本発明に従って製造され、エラストマー屑が裏地付けされたマットの利点は、これらが、ＰＶＣマットの製造コストと同等であり、かつＰＶＣマットよりも優れた外観および感触を有することである。さらに、これらのマットは、ＰＶＣよりも非常に優れた低温柔軟性を有し、このことは、エラストマー屑裏地付けマットが、ＰＶＣ裏地付けマットよりもフロア上に置くことにより優れていることを意味する。このマットはまた、ＰＶＣ裏地付けマットよりも時間と共に脆化し易いということがより少ない。試験において、屑ゴム裏地付けマットには、マイナス１６℃の貯蔵庫から取り出した後に、直ちに巻き解き、平坦に置くのに十分な柔軟性が残っていることを見出した。本発明に従って製造されたマットはまた、より高い温度においてＰＶＣマットよりもより容易に巻き解かれ、従来の加硫ゴムマットよりもゴム特有のにおいの放出が少ないという傾向がある。市販のマットは、しばしば６ｍを超える長さがあり、２５ｍｍの長さになることもあることから、市販のマットにとって巻き上げできることは非常に重要なことである。また、小売のマットにとっても、これらはしばしばより大きなサイズを家に運ぶのを可能にするために巻き上げられた形態で売られているため、重要なことである。両方のマットを巻き上げた後のマット縁部の置いたときの平坦さまたは波打ちの量は、本発明に従って製造されたマットでは、認識できるほどに優れていた。

以下、本発明を、ただの実施例により、また、以下のように簡単に記述されている図面を参照してさらに記述する。すなわち、
図１は、マットの断面部分側面図であり、
図２は、マットの上部平面図であり、
図３は、マットの拡大部分底面図であり、
図４は、マットの製造のための機械の側面図であり、
図５Ａから図５Ｄは、種々のゴム屑裏地層の構造の断面を示した写真であり、
図６は、本発明の第２の実施例に従うプレス前の積み重ねたマットアッセンブリの分解組み立て側面図であり、および、
図７は、本発明の第２の実施例に従って製造されたマットの拡大部分断面側面図である。

図１および図２を参照すると、ニトリルゴム屑裏地２に密着させた織物表地１を有するマットが示されている。この場合、織物表地は、ふさ状のパイル織物として示されている。しかしながら、例えば、メリヤス生地、織布および不織布を含む他の織物や、フロック表地もまた、使用できることが理解されていなければならない。

織物表地１は、ふさ状のパイルを含んでおり、これは、例えば、織製（ｗｏｖｅｎ）または不織製（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ）ポリエステルまたはポリプロピレンからなる、基材（または一次裏地）の上にふさ付けされたものである。ふさ状のパイルは、切るもしくは輪にする、あるいはこの両方をすることができ、典型的には、カットパイル（ｃｕｔ ｐｉｌｅ）からなる。好適な織物材料は、ポリプロピレン、ナイロン、綿、これらの混合物、および、パイル表地を形成するためにタフト基材にふさ付けすることができる他の繊維もしくはより糸を含む。このより糸は、原液着色繊維であってもよいし、あるいは、製造中あるいは製造後にマットに印刷するようにしてもよい。

織物表地１は、僅かに裏地よりも小さく、マットの周縁部の周囲に広がるゴム屑縁取り３を残しておく。この代わりに、縁取りストリップを完全に省いてもよいし、あるいは、マットの末端に境界がないマットの対向する端部に２つの縁取りストリップを提供してもよい。後者の構成は、巻物（ｒｏｌｌ）やマット類（ｍａｔｔｉｎｇ）に対して好適である。マットの幅やその他の寸法は、市販のまたは小売のマットに従来使用されている通りにすることもできるし、あるいは、他の好適な寸法にすることもできる。裏地の厚みが薄いマットについては、織物表地が裏地の上面の全てをカバーすることが好適である。美的理由により、そのようなマットはしばしば、「オプティカルボーダー（ｏｐｔｉｃａｌ ｂｏｒｄｅｒ）」と称されるものが提供され、これは、マットの周縁部の周りの暗色に印刷された領域（ｄａｒｋ ｐｒｉｎｔｅｄ ａｒｅａ）のことである。

図３は、より詳細なゴム屑裏地２を示している。一般的には、これは、バインダー（図示せず）で互いに結合されたゴム屑６シリーズ（ｓｅｒｉｅｓ）を含んでおり、このバインダーは、それぞれの屑を隣接する屑に結合させている。このバインダーはまた、裏地２を織物表地１に密着させている。多数の空隙７がゴム屑の間に在り、これらのうちのいくつかには、部分的にあるいは完全にバインダーが詰っている。空隙の存在のために、裏地層のかさ密度は、屑が構成された固体ゴム材料の密度よりも小さく、典型的には、固体ゴム密度の約４５％〜７０％である。

一般的に、粒体のバッチはいずれも、粒体サイズの分布を含むことがあり、平均の粒体サイズは、有意には、メッシュを通過し得る最大値よりも小さい。例えば、４ｍｍメッシュを使用した時には、粒体の大半が１ｍｍから３ｍｍの範囲にある（すなわち、これらは３ｍｍメッシュを通過し得るが、１ｍｍメッシュを通過することができない）ことを見出した。さらには、この粒体は、形状が不規則である傾向があり、しばしば、基準粒体サイズよりも大分小さい厚みを有することに注意しなければならない。このように、加圧プロセスの間に圧縮が生じるため、裏地層は、裏地層の厚みよりも大きな基準サイズを有する粒体を使用して製造することができることが分かった。

屑は、好ましくはニトリルゴムであり、また、好ましくは、リサイクルされた工業的なマットからのゴムである。レンタルの工業的なセグメント（ｒｅｎｔａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｓｅｇｍｅｎｔ）は、屑のための理想的な原材料源である。これは、色泣き（ｂｌｅｅｄ）が少なく、マットの製造のための出発点として使用されるニトリルゴム屑の汚染が少ないことが保証されているためである。恐らく、屑に対する結合関係のために、屑には、元のマットの織物表地からのいくらかのフロックが含まれることがある。このフロックの含有量は、可能な限り少ないことが好ましく、最も好ましくは、１０質量％未満である。

屑サイズは、約０．０１ｍｍから８ｍｍの範囲にすることができる。一般的には、要求される使用および性質のために、可能な限り大きくなるようにサイズが選択される。しかしながら、粒体よりも大きい（すなわち、約６ｍｍよりも大きい）屑は、過剰に粒状であるとみなされことがあり、また、約０．８ｍｍよりも小さい屑は、過剰にコストがかかる（供給の点およびバインダーの増加の必要性の点の両方で）とみなされることがある。一般的には、約２ｍｍから約４ｍｍの範囲にある屑が、好ましいことが分かった。より詳細には、４ｍｍ孔径（ａｐｅｒｔｕｒｅ）スクリーンを通過する屑（すなわち、主に約３ｍｍ以下の屑）は、フロアマットとして特に有効であることが分かった。本明細書中の記載と一致して、粉体（すなわち、サイズが２ｍｍ未満の屑）が望ましいものとして使用され得る。屑サイズは、マットに異なる量の弾性を提供するように選択することができる。より大きな屑が、より大きな弾性を提供することが分かった。

より大きな引裂き抵抗を提供するために、同じ材料または異なる材料の粉体と屑を混合することができる。与えられるバインダーレベルのために、粉体は引張り強さを増加させることを見出した。粉体状のあるいは液状の形態にある他の添加剤の使用が、同じまたは異なる利点を提供し得る。好適な添加剤は、これらに限定されるものではないが、抗菌材料、難引火性添加剤、着臭剤、鉄酸化物粉体のような着色料もしくは顔料、炭素繊維のような帯電防止剤、充填剤および他の一般的に知られている添加剤を含む。

バインダーは、熱固化型または熱可塑型のいずれであってもよい。裏地製造のために利用されるプロセスに従って、バインダーを、液状または粉体状の形態にすることができる。好ましくは、バインダーを、以下のタイプ、すなわち、ポリウレタン反応性ホットメルト、コポリエステルもしくはコポリアミド反応性および熱可塑性ホットメルト、および、４，４−メチレンジ−ｐ−フェニレンイソシアネート（ＭＤＩ）ポリウレタン１−および２−成分接着剤のうちの一つから選択する。

バインダーは、屑が良好に結合されるのを保証するための優れた接着特性を有することが重要であり、また、織物表地への物理的なあるいは化学的な接着を形成することを可能にするために十分に固定されていない（ｆｒｅｅ）バインダーを提供することが重要である。バインダーはまた、裏地に十分な強度を提供するために、十分な結合力（ｃｏｈｅｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を示さなければならない。ふさ状のパイル織物を使用する際には、バインダーは、パイルの圧潰を十分回避するのに十分に低い温度および圧力で硬化あるいは固化するものであるべきである。

バインダーは、製造されるマットのプロセスおよび所望の特性、および使用されるゴムに適したいかなる既知の架橋剤または硬化促進剤をも含んでもよい。

バインダーは、屑を共に保持して裏地を形成する機能と、マットの織物表地に裏地を密着させる機能の２つの機能を行う。適切にこの両方の機能を行わせるために、チップまたは粒体を使用するときには、バインダーレベルを屑の２質量％から１２質量％の範囲にするべきであることが分かった。２％未満のバインダーの使用は、裏地に非常に乏しい引張り強さを与える。１２％を超える使用は、硬い裏地を提供し、皮膜（ｓｋｉｎ）を形成させる原因となる。ゴム屑粉体が裏地に付加されるときには、最適な性質のために必要とされるバインダーの量がより多くなる。これは、重さ基準（ｗｅｉｇｈｔ ｂａｓｉｓ）に対して、重さに対するゴム屑粉体の表面積がより大きくなるためである。粉体に対して、特に、０．５ｍｍ未満のサイズのより微細なゴム屑粉体に対して、バインダーの量は、加えられる粉体のサイズおよび量に依存して９％から２０％の範囲にすることができる。粉体の付加が、引張り強さを増加させることから、少量の粉体の包含で、過剰にバインダー含有量を増加させることなく、裏地の強度を改善することができる。

一般的に、バインダー含有量とゴム屑のサイズとの間、および、バインダー含有量と裏地の形成の間にゴム屑に適用される圧力との間には、真逆の関係がある。このため、屑サイズと圧力が増加すれば、バインダー含有量は減少する。バインダー含有量もまた、バインダーのタイプ、使用されるゴム材料のタイプおよび生地のタイプのような他の要因に依存し、慣例的な実験により決定することができる。

例えば、バインダーが液状ポリウレタンＭＤＩバインダーである場合には、裏地が主にチップまたは粒体からなるのであれば、そのバインダーは、４％から１２％にあることが好ましい。このバインダーは、着色料、可塑剤および香料といった、液体の形態にあってバインダーと相溶性のさらなる添加剤を含んでいてもよい。このバインダーはまた、屑添加剤として列挙したような他の添加剤を、これらが液体媒体中で添加するのに好適なものであるならば含んでいてもよい。

その代わりに、バインダーは、熱可塑性または熱硬化性ホットメルト粉体であってもよく、この場合には、裏地が主にチップまたは粒体からなるのであれば、３％から１０％のレベルにあることが好ましい。粉体状のバインダーは屑添加剤として列挙したような他の添加剤を、これらが粉体媒体中で添加するのに好適であるならば含んでいてもよい。

バインダー含有量の好ましい範囲は、以下のように概要を述べることができる。

チップ／粒体の裏地：２％から１２％の範囲のバインダー含有量、好ましくはＭＤＩバインダーで４％から１２％、あるいは、ホットメルトバインダーで３％から１０％の範囲である。

１０％以上の粉体からなる裏地：９％から２０％までの範囲のバインダー含有量、好ましくは１４％以上である。

例外的に、皮膜の形成に繋がり得るかも知れないが、２５％までのバインダー含有量も採用することができる。

本発明に従うマット製品の例を、表１に示す。

図１〜３のマットの製造方法を図４を参照して以下に記述する。この図は、マットを製造するための機械の断面側面図であり、製造の間のマットを示している。この機械は、従来の加熱プレス機９を具備し、これは、加熱された金属圧盤１０を具備し、その上には膨張式ダイヤフラム１２があり、これはフレーム１４に取り付けられている。圧盤１０は、第一の部分１０ａと第二の部分１０ｂとに分けられており、これらは制御された異なる温度に加熱することができる。膨張式ダイヤフラム１２は、制御された圧力まで膨張し、引き続き、自動制御下で後退するように配置されている。

モーター運転されるコンベヤーベルト１６は、熱圧盤１０の周囲とそれを超えて広がっており、プレス機９の一方の側には入口部１６ａを具備し、ここにはマットを積むことができ、プレス機の反対側には出口部１６ｂを具備し、ここでは、マットがプレス機９から運び出される。ベルト１６は、例えば、ＰＴＦＥコートされたガラス織布からなり、マットがこれに貼り付くのを防ぐ。使用に際して、このコンベヤーベルト１６は、矢印Ａの方向に段階的に進行し、これによりマットは、プレス機を通って多数の分離した工程に供される。

吐出しベルト１８はローラー２０に取り付けられており、コンベヤーベルト１６が進行と共に、ダイアフラム１２およびフレーム１４の周りを回転するように配置されている。吐出しベルト１８は、例えば、ＰＴＦＥコートされたガラス織布からなり、マットのゴム裏地シートがこのベルトあるいはダイアフラム１２に貼りつくのを防いでいる。

屑を混合して広げるスプレッダー装置２０は、コンベヤーベルトの入口側１６ａの上に取り付けられており、ゴム屑およびバインダー混合物の層２２をベルトの上に堆積させる。装置２０は、ゴム屑のためのホッパー２４と、供給用／混合用スクリュー（図示せず）を備える供給チューブ２６と、ゴム屑／バインダー混合物の層をベルト１６上に広げるためのスプレッダー２８とを具備する。供給チューブ２６は、液体バインダーと活性剤（水プラス触媒）のための注入口３０ａ，３０ｂを備え、この液体バインダーと活性剤は、計測されたポンプ（図示せず）を用いて、制御された速度で供給チューブ２６に供給される。バインダーおよび活性剤は、供給チューブ２６中でゴム屑と混合され、この混合物は、スプレッダー２８を通ってベルト１６上に堆積される。

スプレッダー２８は、実質的に均一な厚みを有する屑／バインダー混合物の層を堆積するように配置されている。これを達成するために、これは、ベルト１６の幅方向に一様に混合物を分配する分配器からなっていてもよく、その代わりに、これは、ベルトの幅方向の（図の平面に対して垂直した方向の）往復運動のために配置されていてもよい。

屑／バインダー層２２が均一な厚みを有することを保証するために、ドクターブレード３２がベルト１６の上に、広げ装置２０とプレス機９との間に、固定された距離で取付られている。ドクターブレード３２は、好ましくは、端から端まで（図の平面に対して垂直した方向に）揺れ動くように、および／または、上下する（図の平面において垂直的に）ように配置されており、ブレードの下で屑材料が絡み付いたり、盛り上がったりするのを防ぐ。

屑広げ装置２０およびドクターブレード３２は、後方向および前方向への（図の平面における左および右への）動きのためのモーター運転されたキャリッジ（図示しない）に取付られている。ダイアフラムが膨張したときには、ベルト１６は静止し、キャリッジが矢印Ｂの方向にゆっくりと後方向（左へ）に動き、典型的には、約１ｃｍ／秒の速度で動き、屑／バインダー混合物の層をベルト１６上に堆積させる。ダイアフラムが後退したときには、ベルトが進み、このときに、キャリッジも僅かに遅いスピードで前方向へと動き、ベルトに対して相対的に一定のスピードを保つようになっている。このため、例えば、ベルトが１００ｃｍ／秒で進んだ場合には、キャリッジは、９９ｃｍ／秒で前方向に進み、このため、そのベルトに対する相対的なスピードは１ｃｍ／秒である。このようにして、屑／バインダー混合物の均一な層２２を、連続的にベルト１６上に堆積させることができる。

マットの織物層のための生地３４は、ドクターブレード３２とプレス機９との間に配置されたリール３６に保持されている。生地３４は、ベルト１６の進行とともに、屑／バインダー層２２の上に配置され、プレス機９へと引き込まれる多層のマットアッセンブリを生み出す。

任意で、巻き上げリール（図示せず）をベルトの出口部１６ｂの上に提供してもよく、これは、完成したマット製品をこの機械から回収するためのものである。その代わりに、完成したマットを、個々のマット部分へと切り分けるようにしてもよく、これはその後回収され、積み上げられてもよい。この機械は、個々のマット部分へとマットを切断する、および／または、マットの長さ方向（側面）の端をトリミングするためのカッターを具備してもよい。

実施に際しては、ゴム屑３８をホッパー２４に供給し、バインダー／活性剤の供給源を供給チューブ２６の注入口３０ａ，３０ｂへと接続する。プレス機９を必要な温度まで予備加熱し、たとえば、圧盤の第一の部分１０ａを、約６０℃の温度まで加熱し、その間に、第二の部分１０ｂを、約１２５℃の温度まで加熱する。

供給／混合スクリューおよび計量型ポンプが稼動され、ゴム屑が供給チューブ２６を通して供給され、必要な量のバインダー／活性剤が混合される。この混合物は、ベルト１６上へと堆積され、同時に、キャリッジが広げ装置２０を運び、ドクターブレード３２が後ろ方向へと運転され、ベルト上に混合物の平坦な層が広げられる。

十分なサイズの層が堆積されると、コンベヤーベルトモーターが稼動し、ベルト１６を矢印Ａ方向に前方へと動かす。ベルト１６が動くと共に、生地３４が屑／バインダー層２２上に配置され、屑／生地の多層が部分的にプレス機へと導かれ、これはダイアフラム１２と圧盤の第一の部分１０ａとの間に配置される。その後、ベルトは停止し、ダイアフラム１２が膨張し、例えば、約４ｐｓｉ（２８ｋＰａ）の圧力まで、膨張し、生地３４を屑／バインダー層２２へとプレスし、同時に、屑／バインダー層を圧密化する。しかしながら、圧盤の第一の部分１０ａは相対的に低温にあるため、バインダーはこの段階では完全には硬化しない。このことは、完成したマットの隣接する部分の間の永続的な境界または工程の形成を防ぐのに役立つ。この間にも、広げ装置２０は、ベルトの入口部１６ａ上に屑／バインダー混合物の層２２の堆積を継続する。

予め規定された時間（例えば、約２分）の後、ダイアフラム１２は縮小し、ベルト１６は、さらなる工程へと進行し、マットアッセンブリの他の部分をプレスの第一の部分へと運び、この間に、第一の部分にある部分をさらにプレス機へと移動させ、これにより、これがダイアフラム１２と圧盤の第二の部分１０ｂとの間に配置され、この部分はより高い温度にある。その後、ダイアフラムは再度膨張し、プレスの第一の部分にあるマットアッセンブリの部分が、上述したように低い温度でのプレスに供され、この間に、プレスの第二の部分にある部分が高温でのプレスに供され、これは、バインダーの硬化を完了させる。ダイアフラムが縮小している間の時間は、可能な限り短くなるように維持され（例えば約５秒間）、プレス機により適用される圧力は、この最小限の時間だけ解放される。

加圧プロセスは、連続的に繰り返され、完成したマット製品４０は、プレス機からコンベヤーベルトの出口部１６ｂ上のステージ上に現れ、上述したように、リールに巻き取られるか、あるいは、個々のマットへと切り分けられ、積み上げられるかのいずれか一方にすることができる。

上述したプロセスの種々の改善例が、もちろんあり得る。例えば、織物層を形成する連続した長さの生地を使用する代わりに、個々の生地部分を屑／バインダー上に載置し、分離したマットを形成することもできる。これらの生地部分は、手動であるいは自動的にのいずれかで、供給装置を用いて載置することができる。生地部分の間の割れ目を離すことにより、ゴム縁取りをマットの末端に設けることができる。

広げ装置は、供給チューブ２６にある屑／バインダー混合物の温度を制御するための手段を具備していてもよく、これは、バインダーが過剰に早く硬化するのを防ぐためである。例えば、供給チューブは、冷却水のためのジャケットを具備していてもよい。その代わりに、バインダー硬化の速度が、バインダーに付加された活性剤の量を調節することにより制御されるのであってもよい。

液体バインダーを使用する代わりに、熱可塑性のあるいは熱硬化性のホットメルト粉体バインダーを使用することもでき、この場合には、これは、ホッパー２４においてゴム屑と混合されるようにしてもよい。供給チューブ２６上の注入口３０ａ，３０ｂは、熱可塑性ホットメルト粉体バインダーを使用する場合には、必要ではなく、圧盤の第一の部分１０ａを、バインダーを迅速に溶融させるために第二の部分１０ｂよりも高い温度に設定することができ、第二の部分１０ｂを、バインダーが冷え、硬化する間に屑／バインダー層２２の圧密化を維持するために、より低い温度に設定することができる。

一般的には、プレス機が圧盤の上にダイアフラムを有するものであることが好ましいが、ダイアフラムの上に圧盤を有する逆のプレス配置も使用することができる。

上述したプロセスを用いることにより、プレス機において裏地に提供される圧力を調節することにより、裏地の柔軟性と強度とを制御できることが分かった。圧力を上げることにより、裏地の引張り強さを増加させることができ、また、圧力を下げることにより、裏地の柔軟性を増加させることができる。このように、裏地圧力を慎重に制御することにより、裏地の所望の性能特性を達成することができる。

また、ふさ状のパイル織物を使用する際に、パイルの圧潰の問題を実質的に回避することができる。これは、従来のマットプレスにおける通常の状態よりも非常に低い圧力（典型的には、４ｐｓｉｇ／２８ｋＰａ）および温度（約１２５℃）でプレスを行うためであり、従来のプレスでは、典型的には２０ｐｓｉｇから４０ｐｓｉｇ（１４０ｋＰａから２８０ｋＰａ）以上の圧力および１６０℃を超える温度で行っている。好適なバインダーを使用することにより、さらに低い温度（例えば、約５０℃までの（ｄｏｗｎ ｔｏ）温度）でプレスを行うことも可能である。より低い圧力および温度も可能であり、これは、ゴム屑はすでに加硫されており、熱および圧力はバインダーを活性化し、粒体を共にプレスして、これらが互いに結合し、生地層へと密着させるのに十分なだけの熱および圧力だからである。従来のマットの製造プロセスでは、加硫ゴム裏地を軟化させ、硬化させるため、および、生地層を裏地へとプレスするためにより大きな圧力および温度が必要とされている。

本マットはより高いレベルの快適性（ｃｏｍｆｏｒｔ）を提供し、かつ高い密度の裏地を有する圧縮成型されたマットよりも低い密度を提供する。本マットは、小売のおよび市販のセグメントに好適である。

［実施例］
３ｍｍスクリーンを有する造粒機において加硫ニトリルゴムを造粒化し、その後、この粒体を０．８ｍｍスクリーンに通過させ、０．８ｍｍよりも小さい微細粒を除去することにより、０．８ｍｍ〜３ｍｍのゴム屑のバッチを製造した。この粒体をその後、８％ＭＤＩバインダーと混合した。この混合物を分割し、屑混合物を８ｍｍ厚さに一様に広げることにより、サンプルゴムマット裏地を製造し、その後、この混合物をエアバッグプレス機を用いて種々の圧力でプレスしてサンプルシリーズを作製した。この圧力は、エアバッグにおける無圧から４５ｐｓｉｇ（３１０ｋＰａ）までの範囲にあった。このように形成された全てのゴム裏地サンプルを固化し、１２５℃で１０分間プレスした。その後、各サンプルから２５ｍｍ平方の区画を切り出し、その厚みおよび重さを測定した。これから、サンプルの密度およびゴム屑層のかさ密度を決定した。このかさ密度を、屑が製造された材料の密度の百分率として表した。このデータを表２に示す。

「Ｒｏｙａｌ」と称されるサンプルは、以前に「Ｒｏｙａｌ」マットと称されていた先行技術の裏地層であり、これは、固定された圧盤プレス機でゴム屑を圧縮成形して非常に高密度な裏地を形成してなるものである。「Ｒｕｂｂｅｒ」と称されるサンプルは、従来のフロアマットの固体の加硫ゴム裏地である。

表２から分かるように、適用される圧力が増加するごとに、密度が増加する。達成された最高密度は、１．１１ｇ／ｃｍ³であり、固体ゴム裏地の密度の９１％のかさ密度に相当する。理論的に、裏地サンプルが１００％圧縮されて、全ての空隙が除去された場合には、その密度は、約１．２２ｇ／ｃｍ³となり、「Ｒｕｂｂｅｒ」と称される従来の加硫されたマットの固体ゴム裏地の密度と一致するであろう。この表から、圧縮成型された製品（「Ｒｏｙａｌ」マット）の密度が、ほぼ、４５ｐｓｉ（３１０ｋＰａ）の圧力を用いて得られた密度と同じであることが分かる。

表２はまた、プレス前の約８ｍｍからプレス後の約４〜６ｍｍまでの裏地厚み減少の一般見解を提供しており、そのもともとの厚みの５０％までの減少を表している。

その後、このサンプルに変形能を測定するための試験を行った。この試験は、１０ｍｍ直径フット（ｆｏｏｔ）を有する厚みゲージで行った。厚みゲージの測定プランジャーに荷重を負荷した。最初に、新しい裏地厚みを６０ｇ荷重で測定し、その後、８００ｇ荷重で厚みを再測定した。この変形能は、負荷する圧力を８００ｇまで増加させたときの、６０ｇ負荷での厚みに対する百分率である。この結果を表３に示す。

表２から、形成圧力と密度との間に相関があることがわかった。また、表３から、圧力（密度）と変形能との間に相関があることがわかった。この相関は、以下のように表すことができる。すなわち、より高い形成圧力とすると、密度はより高くなり、より高い密度であると、変形能はより低くなる。

表２，３，４において、「Ｒｕｂｂｅｒ」と称されるサンプルは、商業的に入手可能な加硫ゴム裏地付けされた工業的なマットである。加硫ゴムはより軟らかく、このため、高圧の屑裏地よりもより変形し得る。これは、後者にはバインダーの存在があるためである。バインダー材料は、加硫ゴムと比較して相対的に硬く、これが裏地の柔軟性を減少させる。

加圧成形により製造されたマット（「Ｒｏｙａｌ」マット）において、マット裏地のかさ密度は、屑が製造された材料の密度の約９０％であり、通常８０〜９５％の範囲にある。バインダーの存在のために、裏地は、屑が製造された材料よりも硬くなる。

他方で、本発明に従うプロセスの使用により、裏地のかさ密度は、屑が製造された材料の密度の４５〜９０％の範囲にすることができる。好ましくは、裏地のかさ密度は、屑材料の密度の４５〜７０％内となるように製造し、より好ましくは５５〜７０％内となるようにする。これは、約１４〜５０％、より好ましくは１４〜２５％の変形能を裏地に提供し、この変形能は、圧縮成型されたマットよりも優れ、従来のゴム裏地付けされたマットと同等である。本発明はまた、より洗濯が容易で、より乾燥が容易で、搬送がより容易で、移動がより容易であり、これと同時にゴム裏地付けされたマットでもある、より軽いマットという利点も提供する。本発明はまた、小さなプロセスの変更により製品密度を変更することができ、柔軟な製造を可能にする。添加剤もまた、屑およびバインダーミックスに含ませることもでき、所望により、さらに密度を制御あるいは変更することができる。

裏地層の構造における異なる形成圧力の影響を、写真によって図５Ａから図５Ｄに示す。図５Ａは、８％ＭＤＩバインダーおよび５％黄色酸化鉄（これは、その可視性（ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）を改善するためにバインダーに添加した）と共に１．５ｍｍゴム粒体からなり、２ｐｓｉ（１４ｋＰａ）の圧力でプレスした裏地層の中の約１０×の拡大率にある断面を示す。粒体のうちのいくつかはブルーに、他の粒体は黒に着色されており、これにより、粒体の間の境界がより見やすくなっている（ブルーの粒体は、より明るいグレーの影を出している）。個々の粒体をより容易に確認することができ、個々の粒体は、実質的には異形でなく、真直ぐな縁と鋭いかど（ｃｏｒｎｅｒ）とを有する。粒体は裏地に、疎な集塊として共に充填されており、スポンジのような外観を提供している。粒体の間に多くの空隙を見つけることができ、これらの空隙は、一般的に、部分的にはバインダーで充填されている。

図５Ｂは、同様な裏地を示しており、１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）で製造したものである。この裏地は、より密であり、より詰った構造を有し、粒体のわずかな変形がいくらか見られる。これは、隣接する粒体の間の接触領域を増加させ、裏地の引裂き強度を増加させる。それにもかかわらず、粒体の間には複数の空隙が認められ、これは、部分的にはバインダーで充填されている。

図５Ｃは、粒体とバインダーとの同じ混合物を用いて製造された裏地を示すが、これは、２０トンプレスでの加圧成形プロセスを使用して製造されたものである。この場合には、粒体の激しい変形が起こり、粒体が異なる色を有する所以外には、隣接する粒体の間の境界がほとんど認定できない。この裏地層は、高密度で、ほぼ固体状態であり、粒体の間には殆ど空隙がない。

図５Ｄは、従来の圧縮成型されたマット（先行技術の「Ｒｏｙａｌ」マット）の中の断面を示す。図５Ｃに示す裏地層を有するため、隣接する粒体の間の境界はほとんど認定できず、裏地層は高密度で固体であり、空隙はほとんどない（裏地層が破断している所以外には）。

＜引裂き強度試験＞
粒状化されたゴム裏地の強度を試験するために、エアバッグにおける無圧から８ｐｓｉｇ（５５ｋＰａ）までの範囲の異なる形成圧力を用いて、サンプルのバッチを製造した。

そのように形成されたゴム裏地サンプルの全てを、固化あるいは１２５℃で１０分間プレスした。その後、６個の試験片を各サンプルから切り出し、各試験片の引裂き強度を測定した。２つの直交方向それぞれで３つの測定を行った。この結果を表４に示す。

表４は、製造圧力と引裂き強度との間には相関があることを示しており、強度は約４ｐｓｉ（２８ｋＰａ）の製造圧力までは急速に増加するが、より高い製造圧力では強度に有意な付加的な増加は無い。たとえ、この値が従来の固体ゴムマット裏地の引裂き強度よりも非常に小さいとしても、約０．８Ｎ／ｍｍ²以上の引裂き強度は、多くのマットの用途に極めて適していることが分かった。

＜パイル圧潰試験＞
この試験では、ふさ状のパイル表地と、表２で行ったのものと同じプレス温度、時間および圧力値を用いて製造したゴム屑裏地とをそれぞれ具備する多数のマットサンプルを製造した。パイル圧潰の範囲と、商業的に許容できる異なるマットサンプルとを、主観的に評価した。約８ｐｓｉｇ（５５ｋＰａ）以下の圧力に対して、パイル圧潰は相対的に小さく、この製品は商業的な許容範囲であることが分かった。しかしながら、約８ｐｓｉｇ（５５ｋＰａ）を超える圧力において、有意なパイル圧潰が起こり、この製品は、引き続き、洗濯するか、あるいは、他の方法でパイルを起こすプロセスに供さない限り、商業的に許容できる範囲にはなかった。このことから、好ましくは、ふさ状のパイルマットは約８ｐｓｉｇ（５５ｋＰａ）以下の圧力で製造されたものであることが好ましく、これは、ゴム屑が由来する固体ゴム材料の密度の４５〜７０％の範囲にあるかさ密度を有する裏地を有するものである。最も優れたマットは、２〜８ｐｓｉｇ（１４〜５５ｋＰａ）の圧力で製造されたものであり、これは、約５５〜７０％の範囲にあるかさ密度を有する。

＜低温回復試験＞
この試験では、試験するための各製品の３００ｍｍ×２００ｍｍのサンプルを、２時間で２２℃の室温の条件とし、直径４０ｍｍチューブの周りに長さ方向に巻き付け、ケーブルタイで固定した。このサンプルをその後、冷凍室に置き、−１６℃の温度に２４時間維持した。このサンプルを冷凍室から取り出し、ケーブルタイを切り、その後、サンプルを２２℃に１０分間放置し、平坦な木材表面上にリラックスさせた。その後、サンプルの湾曲に起因して、平坦表面上のマットサンプルの末端に高さがある場合には、測定を行った。冷凍室から取り出した後の２０分および６０分において再度の測定を行った。

表５は、従来法で裏地付けされたニトリルゴムマット（Ａ）、市販の入手可能なＰＶＣ裏地付けされたマット（Ｂ）、非常に高密度の裏地を形成するために固定された圧盤プレス機における加圧成形により製造された先行技術のゴム屑裏地付きマット（「Ｒｏｙａｌ」マット）、および、粒状化されたニトリルゴム屑が裏地付けされた本発明に従うマット（Ｄ）を比較したときの上述の試験の結果を示す。

本発明に従うマットは、ＰＶＣ裏地付けされたマットおよび圧縮成型されたゴム屑マットのいずれよりも性能に優れ、高規格（ｈｉｇｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の従来のゴム裏地付けマットと、性能において有意には異ならなかった。

＜砂保持試験＞
この試験では、マットから２つの等しいサイズのサンプル（０．０５７８１ｍ²）を切り出した。それぞれのサンプルの質量を測定した。その後、これらをテトラポッド（商標）チャンバーの内側に固定した。テトラポッドは、カーペットやそのようなものの耐磨耗性を測定するために使用される試験装置の既知の部品である。表６に示す粒子サイズ分布を有する１０００ｇの乾燥砂を、攪拌するための５つのゴルフボールと共に加えた。

その後、試験中にゴルフボールまたは砂のいずれかがこぼれ出るの防ぐために、チャンバーを封止し、回転を１０００回転に設定した。試験完了において、それぞれのサンプルを取り出し、サンプルの質量増加を記録した。その後、それぞれのサンプルに残っている砂の量を算出し、残っていた乾燥砂の量をｇ／ｍ²で表した。

同一のふさ状のパイル構成を有する２つのマットについて本試験を行った。第１のマットは、ふさ状のナイロンカットパイルの従来ゴム裏地付きマットであり、これは、１６５℃で、３０ｐｓｉ（２０７ｋＰａ）でエアーバッグプレス機で作製したものである。このマットを試験の前に洗浄した。第２のマットは、ゴム屑裏地を有するふさ状のナイロンカットパイルマットであり、これもエアーバッグプレス機において作製したものであるが、より低い温度および圧力とした。砂保持率結果は、以下のようになった。すなわち、
先行技術の従来ゴム裏地付きマットＡのサンプル：質量増加＝７２３ｇ／ｍ²
本発明の屑ゴム裏地付きマットＢのサンプル：質量増加＝２６５５ｇ／ｍ²
従来のゴム裏地付きマットの製造は、有意にマット状のパイルを平坦にする。本発明に従うゴム屑裏地付き織物パイル−対向（ｆａｃｅｄ）マットを製造するために、同じタイプのプレス機（加圧されたエアーバッグと熱圧盤とを有する）を使用したときに、より低い温度および圧力が可能であり、有意なパイル圧潰を受けることがないマットが得られる。これは、製造後直ちに、洗濯をすることなく、優れたダスト制御性能を有するマットを提供する。この優れたダスト制御性能は、この試験で使用した典型的なナイロンふさ状のパイルの２０００ｇ／ｍ²を超える砂保持率によって例証される。本発明に従うマットの砂保持率性能は、洗浄前の、従来のゴム−裏地付きふさ状のナイロンカットパイルマットの砂保持率性能よりも格段に優れている。押しつぶされたパイルもまた、より飾りたてた生地により優れた「感触」を示す。

本発明に従って製造されたマットは、同じ厚みの従来のニトリルゴム裏地から製造されたものよりも優れた耐火性を示す。ＢＳ４７９０に従って試験した際に、粉体ニトリルゴム屑および粒体ニトリルゴム屑から製造されたマットは、従来のニトリルゴム裏地から製造されたマットと比較した時に、点火に対して有意に高い抵抗力を示した。これを表７に記録した。

これは、裏地へのさらなるバインダーおよび／または難引火性添加剤の添加によりさらに改善することができ、引火性が低い織物表地と組み合わせたときに特に有効である。そのような引火性が低い織物表地とは、例えば、主にウールの構成であるものとすることができる。

ＰＶＣ裏地付けされたマットと比較したときに、裏地に４ｍｍ以上の屑ゴムを有する本発明に従って製造されたマットは、カーペットにおける移動に対する抵抗力により優れている。平均して、これらのマットは、ＰＶＣ裏地付けされたマットと比較してカーペット上の移動に対する有意に改善された抵抗力を示す。

改善されたマットおよび改善されたマットの製造方法を、図６および図７を参照して以下に記述する。図６は、積み重ねられた（ｌａｉｄ−ｕｐ）マットアッセンブリのプレス前の露出した側面であり、これは、ゴム屑およびバインダーの混合物を含む裏地層２２と、マットの織物層１を形成する生地３４の層とを具備している。縁取り用のストリップ４４が、裏地層２２の各縁辺に隣接して、裏地層と生地層３４との間に配置されている。生地層は、縁取り片４４に約１〜２ｃｍ重なっている。縁取り片４４は、例えば、加硫ゴムから製造することができ、典型的には０．３５〜０．４５ｍｍの厚み、２〜５ｃｍの幅とすることができる。

図７は、改変されたマットの拡大された側断面図であり、プレス作業の完了後のマットの縁部を示すものである。ゴム屑／バインダー混合物は、圧密化され、裏地層２を形成し、生地層は裏地層に密着し、マットの織物層１を形成している。縁取り用のストリップ４４は、ゴム屑裏地層２の上側面に密着し、部分的に織物層１と重なり合い、織物層１に密着している。

縁取り用のストリップ４４は、マットの縁取り部が、固体ゴム裏地を有する従来のゴム裏地付きマットの外観を有するように、ゴム屑裏地層２を隠す。このことは、美観上の理由のために特定の情況において所望され得る。これはまた、ゴム縁取りの上側面における屑の間の小さな空隙に塵や汚れが集まるのを防いで、より清潔な外観を提供する。加えて、縁取り片は、マットの縁の引裂き強度を増加させる。これはより大きな屑サイズも使用可能にし、このことは、コストを減少させ、カーペットが敷かれた表面における安定性の増加を提供する。

縁取り片４４を、マットの２つの長手方向側の縁にのみ提供することができ（特に、連続性のマット類の場合には）、あるいは、マットの全ての４つの縁に提供することもできる。縁取り片４４を、プレス中の硬化により、あるいは、糊もしくは熱可塑性接着剤を用いることにより、裏地層２および織物層１に密着させることができる。縁取り片４４を、例えば、熱可塑性材料を含む他の材料で製造することもできる。この縁取り片はまた、プレスの前に、糊または硬化のいずれか一方で生地層に予め適用されていてもよい。プレス後に、縁取り片を超えて広がる裏地層の部分、また、必要により、縁取り片４４の外側の縁を整えて、平坦な縁（ｆｌｕｓｈ ｅｄｇｅ）を提供することもできる。

例えば、ポスターマット（ｐｏｓｔｅｒ ｍａｔ）やフォームサンドイッチマット（ｆｏａｍ ｓａｎｄｗｉｃｈ ｍａｔ）といったフロアマット、テーブルマット、ドリンクマット（ｄｒｉｎｋｓ ｍａｔ）およびバーランナーを含む他のマットも、本発明に従って製造することができる。

図１は、マットの断面部分側面図。 図２は、マットの上部平面図。 図３は、マットの拡大部分底面図。 図４は、マットの製造のための機械の側面図。 図５Ａは、ゴム屑裏地層の構造の断面を示した写真。 図５Ｂは、ゴム屑裏地層の構造の断面を示した写真。 図５Ｃは、ゴム屑裏地層の構造の断面を示した写真。 図５Ｄは、ゴム屑裏地層の構造の断面を示した写真。 図６は、本発明の第２の実施例に従う加圧前の積み重ねたマットアッセンブリの分解組み立て側面図。 図７は、本発明の第２の実施例に従って製造されたマットの拡大部分断面側面図。

符号の説明

１…織物表地、２…ゴム屑裏地、３…ゴム屑縁取り、６…ゴム屑、７…空隙、９…プレス機、１０…圧盤、１０ａ…第一の部分、１０ｂ…第二の部分、１２…ダイヤフラム、１４…フレーム、１６…コンベヤーベルト、１６ａ…入口部、１６ｂ…出口部、１８…吐出しベルト、２０…ローラー、２０…装置、２２…屑／バインダー層、２４…ホッパー、２６…供給チューブ、２８…スプレッダー、３０ａ，３０ｂ…注入口、３２…ドクターブレード、３４…生地、３６…リール、３８…ゴム屑、４０…マット製品、４４…縁取り片。

Claims (39)

1. 織物表地とエラストマー裏地とを有するマットの製造方法であって、
   エラストマー屑とバインダーとを混合し、この屑／バインダー混合物を層状に堆積させ、前記層の上に織物表地エレメントを載置してマットアッセンブリを形成し、前記バインダーを固化させる間において前記マットアッセンブリをプレスし、これにより、前記エラストマー屑を圧密化して、前記エラストマー屑の間に空隙を含むエラストマー裏地を形成し、前記織物表地エレメントを前記エラストマー裏地に密着させる、マットの製造方法。
2. 前記マットアッセンブリを、１６ｐｓｉｇ（１１０ｋＰａ）までの圧力、好ましくは２〜８ｐｓｉｇ（１４〜５５ｋＰａ）の範囲の圧力でプレスする請求項１記載の方法。
3. 前記マットアッセンブリを、前記エラストマー裏地の厚みが、プレスされていない前記屑／バインダー層の厚みの６０〜１００％、好ましくは６５〜８０％の範囲となるようにプレスする請求項１または２記載の方法。
4. 前記マットアッセンブリを、２００℃までの最高温度、好ましくは１１０℃から１４０℃、最も好ましくは約１２５℃でプレスする請求項１ないし３のうちのいずれか１項記載の方法。
5. 前記マットアッセンブリを、低温段階と高温段階を含む複数の段階においてプレスする請求項１ないし４のうちのいずれか１項記載の方法。
6. 前記バインダーを、熱硬化性でかつ水硬化可能なポリマー材料およびこれらの混合物を含む群から選択し、前記マットアッセンブリを、少なくとも一つの低温段階と、これに続く、少なくとも一つの高温段階とを含む複数の段階でプレスする請求項５記載の方法。
7. 前記バインダーを、熱可塑性のポリマー材料、ホットメルトバインダー、およびこれらの混合物を含む群から選択し、前記マットアッセンブリを、少なくとも一つの高温段階と、これに続く、少なくとも一つの低温段階とを含む複数の段階でプレスする請求項５記載の方法。
8. 前記マットアッセンブリを、膨張可能なダイヤフラムを有するプレス機でプレスする請求項１ないし７のうちのいずれか１項記載の方法。
9. 前記マットアッセンブリを、加熱プレス機でプレスする請求項１ないし８のうちのいずれか１項記載の方法。
10. 前記プレス機が、低温領域と高温領域とを含む複数の領域を有する請求項９記載の方法。
11. 前記マットアッセンブリを、複数の工程で前記プレス機の中を移動させ、これにより、前記複数の領域の各々で順次プレスする請求項１０記載の方法。
12. 前記マットアッセンブリを、コンベヤー上で前記プレス機の中を移動させる請求項１ないし１１のいずれか１項記載の方法。
13. 前記屑／バインダー混合物を、前記コンベヤーに対して一定の速度で動くスプレッダー装置を使用して前記コンベヤー上に堆積させる請求項１２記載の方法。
14. 前記スプレッダー装置が、振動するドクターブレードを備える請求項１３記載の方法。
15. 連続の織物エレメントを、前記屑／バインダー層の上に載置する請求項１ないし１４のうちのいずれか１項記載の方法。
16. 分離した織物エレメントを、前記屑／バインダー層の上に断続的に載置する請求項１ないし１４のうちのいずれか１項記載の方法。
17. 前記屑／バインダー混合物を単数または複数の前記織物エレメントよりも大きな領域にわたって広げることによりマット縁取りを作製する請求項１ないし１６のうちのいずれか１項記載の方法。
18. 前記エラストマー屑は、小さく砕かれた加硫ゴム、好ましくはニトリルゴムである請求項１ないし１７のうちのいずれか１項記載の方法。
19. 前記エラストマー裏地が、前記エラストマー屑の材料の固体密度よりも小さいかさ密度を有する請求項１ないし１８のうちのいずれか１項記載の方法。
20. 前記エラストマー裏地が、前記エラストマー屑の材料の固体密度の４５％から７０％、好ましくは５５％から７０％の範囲のかさ密度を有する請求項１９記載の方法。
21. 前記裏地が、１ｇ／ｃｍ³未満、好ましくは０．５ｇ／ｃｍ³から０．９ｇ／ｃｍ³の範囲、最も好ましくは０．７ｇ／ｃｍ³から０．９ｇ／ｃｍ³の密度を有する請求項１ないし２０のうちのいずれか１項記載の方法。
22. 前記裏地が、少なくとも１ｍｍの厚みを有する請求項１ないし２１のうちのいずれか１項記載の方法。
23. 前記屑のサイズが、５ｍｍ未満の直径、好ましくは実質的に２ｍｍから４ｍｍの範囲にある請求項１ないし２２のうちのいずれか１項記載の方法。
24. 前記屑／バインダー混合物が、少なくとも１０質量％の粉体状エラストマー屑を含む請求項１ないし２３のうちのいずれか１項記載の方法。
25. 前記屑／バインダー混合物が、２質量％から２０質量％までのバインダーを含む請求項１ないし２４のうちのいずれか１項記載の方法。
26. 前記屑／バインダー混合物が、１質量％未満の粉体状エラストマー屑、および、２質量％から１２質量％までのバインダーを含む請求項２５記載の方法。
27. 前記屑／バインダー混合物が、少なくとも１０質量％の粉体状エラストマー屑、および、９質量％から２０質量％まで、好ましくは約１４質量％のバインダーを含む請求項２６記載の方法。
28. 前記バインダーが、ポリウレタンＭＤＩバインダーである請求項１ないし２７のうちのいずれか１項記載の方法。
29. 前記バインダーが、４，４−メチレンジ−ｐ−フェニレンイソシアネート（ＭＤＩ）ポリウレタン１−および２−成分接着剤からなる群より選択される請求項２８記載の方法。
30. 前記バインダーが、無溶媒の１成分ポリウレタン接着剤である請求項２８記載の方法。
31. 前記バインダーが、ホットメルトバインダーである請求項１ないし２７のうちのいずれか１項記載の方法。
32. 前記屑／バインダー混合物が、抗菌添加剤、難引火性添加剤、酸化鉄のような顔料、および、炭素繊維のような帯電防止剤からなる群より選択される粉体状の添加剤を含む請求項１ないし３１のうちのいずれか１項記載の方法。
33. 前記織物表地が、タフト基材にふさ付けされたより糸のふさを含む、ふさ状のパイル織物を含むことを特徴とする請求項１ないし３２のうちのいずれか１項記載の方法。
34. 前記織物表地が、メリヤス生地、織布もしくは不織布、あるいはフロック表地を含むことを特徴とする請求項１ないし３３のうちのいずれか１項記載の方法。
35. 縁取り片を、前記エラストマー裏地の少なくとも一つの縁に隣接して前記エラストマー裏地に密着させる請求項１ないし３４のうちのいずれか１項記載の方法。
36. 前記織物表地エレメントを部分的に前記縁取り片に重ね合せ、密着させる請求項３５記載の方法。
37. 前記マットが、フロアマットである請求項１ないし３６のうちのいずれか１項記載の方法。
38. 前記マットが、テーブルマットである請求項１ないし３６のうちのいずれか１項記載の方法。
39. 前記マットが、バーランナーである請求項１ないし３６のうちのいずれか１項記載の方法。

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