JP2006507429A - フローリングシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】住居用環境に使用されるフローリングシステムを提供すること。
【解決手段】このフローリングシステムは、ユーザーの質量を支持するように適合された下地フロア(111)、及び下地フロアの少なくとも一部の上に端部−端部カバーの配置で配列されたモジュール表面カバー要素(110D)を具備する。モジュール表面カバー要素(110D)は、ユーザーによる接触のためのパイル層を定義する外側に突出する糸(121’)を備える。クッション材料(178)の少なくとも1層は、パイル織物面の下の位置に配置されている。
【解決手段】このフローリングシステムは、ユーザーの質量を支持するように適合された下地フロア(111)、及び下地フロアの少なくとも一部の上に端部−端部カバーの配置で配列されたモジュール表面カバー要素(110D)を具備する。モジュール表面カバー要素(110D)は、ユーザーによる接触のためのパイル層を定義する外側に突出する糸(121’)を備える。クッション材料(178)の少なくとも1層は、パイル織物面の下の位置に配置されている。
Description
本発明は、フローリングシステムに係り、特に、支持用下張り床を横切って調和した形で設置されるのに適合された、複数の置換可能なモジュール表面カバー要素を組み込むフローリングシステムに関する。モジュール表面カバーの構造及びその形成及び設置方法もまた提供される。
クッション裏地カーペット製品又はカーペットタイルは、例えば、米国特許第4,522,857号及び第6,203,881号に記載されており、それらはいずれもここに引用することにより本明細書に含まれるものとする。
商業用及び住居用の市場におけるフローリングの発展は、末端ユーザーの要求に実質的に基づく2つの異なる方向に向かっている。商業用フロアカバーの発展の1つの態様は、モジュールフロアカバーに向けられている。商業用の市場は、歩行及び回転装置の双方の高い通行量、プラッシュの高いパイルに対する最少の要求により例示される。商業用用途に関する特定の問題は、他の領域では最少の磨耗で、通行のあるレーンでは、カーペットに磨耗を示させる通行レーンの形成である。この視覚的に乱れた現象を避けるために、商業用用途のために設計されたカーペットは、低いマットの、クッションが最小の又は無いものへ、また損傷した時に個々に取り替えることが出来るカーペットタイルへの広範な使用へ発展した。
例えば、ミリケン社(Milliken & Company of LaGfrange, Georgia)による商標Comfort Plus(登録商標)の下で市販されている現在の市場にある、優れた商業用クッション裏地カーペットタイル又はモジュールクッション裏地カーペット製品は、例えば、米国特許第6,203,881号の図3A又は3Bに類似の構造を有し、約20〜40オンス/平方ヤードの面重量を有する商業用主カーペット織物、約38〜54オンス/平方ヤードのホットメルト層、約0.10〜0.2インチの厚さのプライム充填ポリウレタンフォームクッション、約16−18ポンド/立方フィートのクッション密度、及び約0.4−0.8インチの総製品高さを有する。この優れた商業用クッション裏地カーペットタイルは、優れた柔軟性及び足の心地よさを提供し、それを過酷な商業用用途と評価する性能特性を示し、優れた外観、感触、耐久性、心地よさ、及びクッション性、性能、特性等を有するものとして工業的に顕著な地位を達成している。そのようなクッション裏地カーペットタイルは、使用される材料の高品質及び量のため、製造するのに比較的高価である。
住居用用途の広幅カーペットの形のフロアカバーは、商業用カーペットでは望ましくない要求を有し、これらの不一致の要求は、それぞれの市場における技術の不一致を助長している。この要求は、実行可能な住宅用カーペットのための最も厳格なパラメーターは、カーペットの感触及び外観に関連する。この必要性は、二次的なクッション又はパッド、及び深いパイルの広幅カーペットに合致するに過ぎない。住宅用カーペットは、広幅又は壁−壁カーペットに殆ど専用である。
広幅カーペットは、住宅用の用途への美的及び心地よさの要求に適っているが、この技術分野に適っていない欠陥がある。広幅カーペットの設置は、a)カーペットが設置される領域の周辺部の周りに粘着ストリップを設置すること、b)カーペットが設置される領域にクッション又はパッドを設置すること、c)パッドを移すことなく、パッド上に広幅カーペットを敷く工程、d)広幅カーペット片を一緒に継ぎ合わせる工程、及びe)カーペットを張り、カーペットを粘着ストリップに押し付けることによりその場所に固定する工程を含む幾つかの工程を必要とする。この設置工程は、個人の熟練を必要とし、12−14フィートの幅の広幅カーペット及びパッドの、大きく、嵩張ったロール状のものの使用を含む。一旦、広幅カーペットが汚れ、破損すると、再生又は交換のため、カーペット全体を除去しなければならない。
これまで、キッチン用硬質裏地カーペットタイルのような、家庭で使用される所定のカーペットタイルを販売する際に、幾つかの試みがなされてきたが、そのような試みは成功しなかった。そのため、住宅用カーペットの顧客は、家庭用カーペット製品の選択において、例えば、別の広幅カーペットパッド上に専門の設置業者により設置された広幅カーペットに、実質的に限定されている。多くの顧客は、カーペットを完全に無しに済まし、カーペットの選択が適切な代替品を提供しないので、リノリウム、広葉樹、又はペルゴ(Pergo)と呼ばれている接合した模造木材パネルを選択している。
商業用の用途及び住宅用の用途のカーペットの抵触する要求のため、商業用の用途の利点は、住宅用に適する製品へ直接転用することは出来なかった。
本出願人は、パッド上に住宅用の深いパイルカーペットの外観及び感触を有するモジュール製品又はカーペットタイルに対する、長期にわたる永続的な必要性及び願望があることを見出した。カーペットを住宅用の用途に適切にする特性は、商業用カーペットタイルに寄与する特性と抵触する。例えば、住宅用カーペットは、住宅用の顧客のニーズに適うに十分に豪華で、クッション性がなければならない。商業用カーペットタイルにおいてクッション性が多すぎることは、性能に有害である。例えば、カーペットタイルの端部近傍に重りを配置すると、端部が反って、重りを有するカーペットタイルと隣接するカーペットタイルとの間に出っ張りが生じてしまう。この出っ張りは、多くの問題を引き起こす。即ち、タイルは相互の上に滑り、これはしばしば「雪かき」と呼ばれる。隣接するカーペットタイルの端部が垂直方向に分離するとき、端部の繊維は、分離により生じた裂け目の中に入り込み得る。端部は再編成しようとするので、繊維は裂け目に捕捉され、もつれさせられるように思われる。このことは、継ぎ目を高く目出たせる。過酷な場合には、その分離は、ころばせる危険であり得る。更に、本出願人は、十分なクッション性、贅沢なパイル、及び最小の端部の移動の必要性を十分に満たし、住宅用の設置に適切な用途に耐久性のあるモジュールカーペット製品に気づいていない。
本発明の一態様によると、設置及び住宅用用途への使用に適切なパイル面を含むモジュール面カバー要素を備えるフロアカバーシステムが提供される。
本発明の他の態様によると、柔軟性のある、足に心地よく、広幅カーペットの外観及び感触、及び設置した時に継ぎ目の無い外観を有し、設置が容易であり、住宅所有者により設置可能であり、住宅用及び家庭用に適する性能特性を有する住宅用モジュールカーペット及カーペットタイルを形成する方法が提供される。
本発明の他の態様によると、要素間の継ぎ目の外観を防止するように、フロア面上の要素の共同した配列を促進する幾何学形態のモジュール面カバー要素を具備するフローリングシステムが提供される。
本発明の例示的態様について、添付図面を参照して説明する。様々な図では、同一の部材を示すためには、出来る限り同一の参照数字が使用される。図1では、カーペットタイル等のような複数のモジュール表面カバー要素10が、支持下地フロア11上に端部同士を突き合わせて配置されている、例示的フローリングシステムが模式的に示されている。 認識されるように、下地フロア11は、表面カバー要素10の下に支持体を提供するのに適切な表面を備えている。例示のみであるが、下地フロア11を形成する材料としては、隆起されたアクセスフローリング、合板、木材パーティクルボード、広葉樹、コンクリート、タイル、セラミックタイル、ビニル又はラミネート、使用済みカーペット等がある。
覆われる下地フロアに関わらず、表面カバー要素は、個々の表面カバー要素間の継ぎ目が最終的な設置状態を見る観察者に実質的に認識可能でない、好ましくは、美的に心地よい調和されたカバーを提供することが考えられる。即ち、表面カバー要素間の個々の継ぎ目は、好ましくは隠される。
更に、個々の表面カバー要素は、必要に応じて再位置決め及び/又は再配置を許容するように、下地フロア上への最初の配置後に容易に除去可能であることが望ましい。加えて、表面カバー要素は、好ましくは、それらが一旦下地フロア上に配置されると、継ぎ目が時間とともに開かないような初期の幾何学的配置及び相対位置を維持するのに十分な内部寸法安定性を有するべきである。最終的に、個々の表面カバー要素は、覆われる下地フロアの表面上に、ある程度のクッション性を付与することが望ましい。そのようなクッション性は、心地よさが重んじられている住宅環境における設置に特に望ましい。
継ぎ目を隠す能力は、下地フロアとは反対側の面の表面カバー要素の側部に、定義された特性の三次元面カバーを組み込むことにより促進されるものと考えられる。表面カバー要素の幾何学的形態及び下地フロア上の相互に対する表面カバー要素の配置はまた、継ぎ目を隠す能力に影響を与える。例示のみであるが、図2−12は、異なる形状の表面カバー要素の少なくとも部分的な設置の摸式図を提供する。特に、図2は、オフセットの関係に配置された、実質的に正方形の表面カバー要素10の配置を示す。そのようなオフセットの配置の使用は、ある場合には、表面カバー要素間の継ぎ目の感知された連続性を破壊する傾向があるものと考えられる。明らかに、表面カバー要素は正方形である必要はない。このように、図3では、一般に矩形の形状の、実質的に細長い表面カバー要素の配置を示している。例示のみであるが、そのような配置は、表面カバー要素が、下地フロア上に敷かれるようにロールの形態で又は大きなシートで供給される場合に、特に有用である。
真っ直ぐの辺の四角形の形状とは別に、多辺の多角形形状を含む他の任意の数の形状を使用することも考えられる。角度のある端部の突き合った関係は、表面カバー要素間の継ぎ目の感知された連続性を破壊する傾向を保持しつつ、下地フロア上の適正な設置を促進するという二重の利点を提供するものと考えられる。
図4及び5は、2つの対抗する辺(好ましくは上端及び下端)に二重山形を有し、残りの対向する2つの辺は直線で平行である表面カバー要素10Bの1つの例示的形状の配置を示す。図示するように、そのような表面カバー要素は、下地フロア上に実質的に揃えられているか又はジグザグの関係に設置されている。タイルの対向辺の二重の山形は、一方の辺で一般に凸状の配向で外側に突出する外方山形であり、他方の辺では一般に凹状の配向で凹んでいる内方山形であることにおいて、相互に対となっていることが好ましい。
表面カバー要素は、事実上、所望の任意のサイズでよいが、下地フロアを覆うのに必要な要素の数を減少させるために、比較的大きな寸法の表面カバー要素を用いるのが好ましい。しかし、これらの寸法は、設置中に、下地フロア上に表面カバー要素を物理的に配置するためのユーザーの要求とバランスをとるべきである。例示のためのみであり、本発明を限定するものではないが、1つの意図された構成によると、図4及び5に示す形状を有する表面カバー要素は、約17インチの直線状の横の辺を有し、それぞれの山形は、約9インチ(タイル幅の半分)のその基部における幅と、約1インチの深さ(先端に垂直に測定された)を有する。そのため、得られた表面カバー要素は、人手で取り扱われ得るサイズであると考えられる、約18”×18”の名目外寸法を有する。直線辺を長くすること、山形を広げること、又は追加の山形を加えることのいずれかにより、矩形タイルを作ることが出来る。例示のためのみであるが、実質的に矩形の名目外寸法を有する、1つの考えられる表面カバー要素は、約22インチの直線状の辺を有し、それぞれの山形は、約11‐1/2インチの幅と、約1インチの深さを有する。このように、名目外寸法は、23インチ×23である。
もちろん、任意の数の他の幾何学形状もまた、表面カバー要素の形成に用いることが出来る。例示のためのみであり、限定するものではないが、図6は、2つの対向する辺又は端部上に単一の山形を有する表面カバー要素10Cを示している。図7は、その2つの対向する辺又は短部上に複数(3つの)山形を有する表面カバー要素10Dを示している。図8は、その4つの辺上に単一の山形を有する表面カバー要素10Eを示している。図9は、その4つの辺上に単一の球状又は曲面状要素を有する表面カバー要素10Fの配置を示している。図10は、オフセットパターン状に配列された複数の三角形状の表面カバー要素10Gを示している。図11は、オフセットパターン状に配列された複数のダイヤモンド形状の表面カバー要素10Hを示している。図12は、複数の六角形状の表面カバー要素10Iを示している。
図示するように、可能な好ましい実施によると、それぞれのモジュール表面カバー要素は、好ましくは、下地フロア上に配列された他の表面カバー要素の形態に実質的に等しい。そのような幾何学的形状の均一性は、フローリングシステムの設置の実質的な経験がなくてもユーザーに有用である、設置の複雑性を実質的に減少させるものと考えられる。
上述したように、個々の表面カバー要素間の継ぎ目を隠す能力は、下地フロアとは反対側の面の表面カバー要素の側部に、定義された特性の三次元面カバーを組み込むことにより促進される。特に、表面カバー要素上に十分な高さ及び個数密度の房を有する三次元パイル構造体の配列が、パターンの着色が用いられなくても、表面カバー要素間の継ぎ目を隠す上で有用である。以下に更に説明するように、そのような三次元パイル構造体はまた、住宅用の環境にあるユーザーにより望まれるクッション効果を提供する。
1つの意図された実施によると、下地フロアに配置された表面カバー要素は、下地フロアから突出する外面を定義する複数の糸を含む多層複合カーペットタイル構造体である。糸は、寸法が安定した裏地構造に対し、その場にタフトされ、接合されている。糸は、クッション性及び継ぎ目隠蔽特性を提供するために、高い高さ及び個数密度で存在する。裏地構造は、経時的に形状が維持されるように、表面カバー要素に加えられる負荷を分配し、表面カバー要素に寸法安定性を提供する。望ならば、支持する裏地構造は、使用時の心地良さを更に促進させるために、1つ又はそれ以上のクッション性材料層を備える。
図13A、13B、13C、13Dを参照すると、下地フロアを覆って使用するための多層表面カバー要素の、例示的な潜在的に好ましい構成が提供される。図示するように、上述の任意の形状の表面カバー要素に使用される構造110A、110B、110C、110Dは、それぞれ、負荷分散層157上を覆うパイル形成主パイル織物112の層状の配列を組み込んでいる。負荷分散層157は、任意の裏地層170を備えるバージンフォームのようなクッション材料、又は再結合フォーム若しくは圧縮パーティクルフォームを覆って配置されている。望ならば、裏地層170は、以下に更に説明する摩擦促進コーティング又は化学的処理180(図13D)をも備えている。
負荷分散層157は、主パイル織物112とクッション材料178との間の接合を確立するために、熱可塑性接着剤又は熱硬化性接着剤、好ましくはホットメルト接着剤等のようなタイコート材料160との組合せで、ガラス等のような補強材料160のシートを備える。負荷分散層は、望むならば、実質的に補強材料を含まなくてもよい。即ち、負荷分散層157は、実質的に全体が、1層又はそれ以上の層のタイコート材料160の層から構成されてもよい。
主パイル織物112は、周知のタフトされた又は接合された形態(ループ及び/又はカットパイルを備える)のいずれかを組み込むことが考えられる。主パイル織物112は、例示のみであり、限定するものではないが、織られた、編まれた、又は不織布構造を備える任意の数の他のパイル形成構造をとることもまた考えられる。
本発明の潜在的に好ましい実施形態によると、主パイル織物112は、主ベースの一方の側から外側に突出する複数のパイル形成糸を含む。本発明に使用される主パイル織物112が図13A、13B、及び13Cに示すタフトされた構造であるならば、主ベースは、好ましくは、主裏地122及びラテックス等のような接着プリコート124から作られる。認識されるように、図13A及び13Bに示す構造は、図13Bに示す実施態様のパイル形成糸121が、カットパイルの構造を与えるように、先端の切断又はループカッティング操作を行うことを除いて、同一である。図13Dに示す構造は、図13Bの構造と実質的に同一であるが、糸に実質的なもつれを与える毛羽立て構造のような高度のねじれ構造のパイル糸121’を組み込んでいる。以下に更に説明するように、そのような糸構造は、深いクッション感触が望まれる住宅用に特に望ましい。
本発明の図示された接合された表面構造110C(図13C)では、主パイル織物112は、好ましくはラテックス又はホットメルト接着剤のような接着剤136に埋め込まれた複数のカットパイル糸134を備えている。接着剤は、ファイバーグラス、ナイロン、ポリエステル又はポリプロピレンを含む織布又は不織布材料の補強又は基体層138にラミネートされている。この表面層138は、熱を加えるとカットパイル糸134との溶融接着を可能とし、それにより糸の安定性を強化するように、ラテックス又は他の熱可塑性又は熱硬化性材料をプリコートすることが考えられる。
所定の態様が好ましいが、主パイル織物112は、異なる態様を有してもよく、主パイル織物112の部品構造は限定されないことを理解すべきである。むしろ、パイル形成ベース又は裏地を有する適切な主パイル織物が、主パイル織物として利用されることが意図される。主ベースとは、単一層、又は、特に、主裏地122及びタフテッドカーペット構造に典型的に使用されたラテックスプリコート124、及び接合された構造では典型的に補強基体138が使用される、接着層136の一般に使用された層複合体を含む複合構造のことである。もちろん、当業者が気がつく他の態様もまた使用される。例えば、米国特許第5,443,881号(引用することにより本明細書に含まれる)に記載されているように、接合された製品では、パイル形成糸は、基体138に熱接着され、主カーペットの単純化された構造を可能とする。Machellに付与された米国特許第4,576,665号(引用することにより本明細書に含まれる)に記載されているものを含む別の態様も、同様に使用される。
潜在的に好ましい実施形態によると、構造110A,110B,110C及び110Dのパイル糸120,121,121’,又は134は、それぞれ、例えば、ジョージュア州ラグランジェのミリケンアンドカンパニー社により市販されているMillitron(登録商標)によりジェット染色、フラッド染色、ロータリー印刷等のように染色又は印刷され得る。また、図13A−13Dの複合構造110A,110B,110C及び110Dは、ジェット染色又はロータリー印刷等され得る。例えば、表面カバー要素を形成するために使用される例示的構造は、好ましくは、染色、スチーミング、洗浄、乾燥等を含むジェット染色プロセスの過酷さに耐えることが出来る。その後、表面カバー要素は、熱及び湿度の変化に耐えることが出来、糸は染色又は印刷され得る。例えば、糸は、灰色がかった白色又は淡いベージュ色のような白色、淡色で、染色又は溶液染色等される。
少なくとも1つの態様によると、ラテックスプリコート層に対して及び/又は表面糸、主裏地、タイコート層、補強材料、フォーム又はクッション、裏地、及び/又は摩擦促進コーティング又はグリップ層に対してでないならば、少なくともラテックスプリコート層に対して、南カルホルニア州、スパンタンバーグのミリケンアンドカンパニー社により市販されているALPHASAN(登録商標)のような抗バクテリア剤、抗菌剤、又は抗微生物剤を加えることが好ましい。ALPHASAN(登録商標)は、加工中の熱に耐え得る銀系の抗微生物剤である。
糸120,121,121’及び134は、紡がれた糸でもフィラメント糸でもよく、好ましくは、デラウェア州ウィルミントンのデュポン社及びミズーリ州セントルイスのソルチアファイバー社のような供給源から市販されている、ナイロン6ステープル、ナイロン6フィラメント、ナイロン6,6ステープル、又はナイロン6,6フィラメントのようなポリアミドポリマーから形成される。しかし、当業者により認識されるように、他の適切な天然又は合成の糸又は混紡が、同様に採用される。例示するのみで限定するものではないが、使用される他の材料としては、ポリエステルステープル又はフィラメント、ポリエチレンテレフタレート(PET)、及びポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレン又はポリプロピレンのようなポリオレフィンステープル又はフィラメント、レーヨン、ポリアクリロニトリルのようなポリビニルポリマー、ウール、及びその混紡が挙げられる。糸を構成するために、様々なデニール、プライ数、撚りレベル、及び加熱特性を用いることが出来る。
そのインジェクション染色又は印刷を促進するために、糸(又はファイバー)は、白色又は淡色であるのが好ましいが、糸は、任意の性質のもの、及び溶液染色、天然着色等された色のものでよく、染料インジェクション印刷、スクリーン印刷、転写印刷、グラフィックタフティング、織り、編み等に適合されることを理解すべきである。
1つの態様によると、主パイル織物内の糸の重量は、約10オンス/平方ヤード〜約75オンス/平方ヤードであり、より好ましくは約20オンス/平方ヤード〜約60オンス/平方ヤードであり、最も好ましくは約38−39オンス/平方ヤードである。
図13Dに示す潜在的に好ましい構造によると、主パイル織物は、フライズカットパイル、サクソニーカットパイル、ループパイル、バーバー(Berber)ループパイル等のような表面構造を有する。フライズカットパイル構造が潜在的に好ましい。そのような構造は、個々のパイル糸の末端部が、糸の延びた長さが実際にパイルの高さを越えるように結ばれているという事実により、パイルを通じての厚みを提供する。この厚みの増加は、表面カバー要素の厚みの寸法に強化された圧縮性を生ずる。そのような強化された圧縮性は、ユーザーによる一般的なクッション感触に関連するものと考えられる。
認識されるように、表面カバー要素上のパイル形成糸の所望の深さ及び本数密度は、意図された使用の環境に応じて異なる。特に、より深い、表面カバー要素がユーザーの住宅のような居住環境におけるフロアのカバーに使用されるならば、より少ない本数密度のパイル構造が望ましい。逆に、表面カバー要素がオフィスのような商業的環境、ホテルのような接客的環境、又は学校や病院のような慈善的環境に使用される場合には、より緊密に充填された、より短いパイルが望ましい。
例示のためのみであるが、住居用の表面カバー要素に使用されるための上記表に示すパラメーターに従って形成されたフライズツイストを有する、潜在的に好ましいカットパイル主パイル織物は、約0.6インチの(その全長に糸を引っ張ることにより測定された)裏地上のパイル長さを有する主裏地上の約0.418インチの通常の得られたパイル深さにより特徴づけられる。主裏地上の糸を剃り落とし、得られた製品を秤量することにより測定された、主裏地(又は他の主ベース)上の糸の単位面積当たりの質量は、約29.08オンス/平方ヤードである。0.4148インチの測定された通常の深さに基づき、標準パイル密度は約2,504.5オンス/立法ヤードである。
「標準パイル密度」なる語は、以下の式により表わされ、通常のパイル深さにより割られた、単位面積あたりの主裏地から剃られた糸の質量の比であると理解すべきである。
m/p
式中、mは、主パイル織物の1平方ヤードの主裏地における糸の質量(オンス)であり、pは、パイル高さ(ヤード)である。
式中、mは、主パイル織物の1平方ヤードの主裏地における糸の質量(オンス)であり、pは、パイル高さ(ヤード)である。
好ましくは、居住環境における下地フロアへのカバーに使用されるための表面カバー要素は、約500オンス/立法ヤード〜約4,200オンス/立法ヤードの範囲の標準パイル密度により特徴づけられる。より好ましくは、居住環境における下地フロアへのカバーに使用されるための表面カバー要素は、約1,500オンス/立法ヤード〜約3,500オンス/立法ヤードの範囲の標準パイル密度により特徴づけられる。最も好ましくは、居住環境における下地フロアへのカバーに使用されるための表面カバー要素は、約20,0オンス/立法ヤード〜約3,000オンス/立法ヤードの範囲の標準パイル密度により特徴づけられる。比較のため、ミリケンアンドカンパニー社によりGRAND PLAZAなる商標で市販されている、高通行量のホテル接客用環境で使用される標準パイル面は、4,357.3オンス/立法ヤードの標準パイル密度により特徴づけられる。
認識されるように、商業又は接客的環境よりも居住的環境において、より高いパイル高さが望ましい。住居用用途では、主裏地上の通常のパイル高さは、約0.25インチ〜約0.75インチであり、より好ましくは、約0.3インチ〜約0.5インチであり、最も好ましくは、約0.4インチであるものと考えられる。この点において、「通常のパイル高さ」なる語は、主裏地上に通常生ずる糸のレベルを意味することを理解すべきである。図13Dに示すように、この通常のパイル高さは、糸のかさ高加工又は撚りの結果としての曲げにより、実際の糸の長さよりも小さい。
図13A,13B及び13Cのタフテッド構造に使用される主裏地122は、ポリエステル又はポリプロピレンの伝統的な織布又は不織布構造である。しかし、ポリエステルの層間に挟まれたファイバーグラスからなる不織布構造のような特別の主裏地が、安定性及び切断性に関する所望の特性を付与し、それにより接着プリコート124の必要性を潜在的に減少又はなくすために、タフテッド構造の主裏地122に利用される。例えば、2002年3月12日に出願された出願中の米国特許出願10/098,053号(その記載は、全体として本明細書に含まれるものとする)には、別の裏地又はタフティング基体の態様が記載されている。
例示のためのみであり、限定するものではないが、考えられる実施形態によると、主裏地122は、織布層と、この織布層を通してニードルパンチングされた不織材料の溶融した多成分構造であり、不織材料の少なくとも一部は、カレンダー加工(圧力及び熱)に供されるときに不織及び織布材料を溶融し、強化された安定性の主裏地を形成する低溶融又はバインダー材料である。織布層は、織られたポリプロピレンであり、不織材料は、ポリエステルであり、低溶融材料は、低溶融性又はコポリエステルである。低溶融又はバインダー材料の重量%範囲は、不織材料の重量の10%−100%、好ましくは10%−70%、最も好ましくは10%−40%である。不織材料は、天然繊維、合成繊維又はその混紡でよい。例えば、不織材料は、ポリエステル、リサイクルポリエステル、ポリプロピレン、安定化されたポリプロピレン、アクリル、ナイロン(ポリアミド)、二成分ポリエステル、二成分ナイロン、及びそのブレンド又は組合せである。不織材料が、ポリプロピレン又は安定化されたポリプロピレンである場合には、追加の低溶融材料は不必要である。低溶融材料は、カレンダー加工温度以下の融点を有し、隣接するファイバーに接着する合成材料又はファイバー又は混合物である。例えば、バインダー又は低溶融材料は、ポリエステル、コポリエステル、ポリプロピレン、溶融温度を上昇させるように化学的に強化されたポリプロピレン、二成分ポリエステル、二成分ナイロン、ポリエチレン、ナイロン、低溶融ナイロンウエブ、粉末バインダー、化学的バインダー、押し出し加工されたポリプロピレンウエブ、及びその組合せ又はブレンドである。織布材料は、不織材料及び低溶融材料との組合せでタフティングベースとして役立つ、天然繊維、合成繊維又はその混紡でよい。例えば、織布材料は、ポリプロピレン、安定化されたポリプロピレン、平リボン糸(テープ)ポリプロピレン、ポリエステルを編んだスクリム、ポリプロピレンを織ったスクリム、リサイクルポリエステル、及びそのブレンド又は組合せである。一例の構造によると、織布層又は材料は、約6×6〜30×30、好ましくは約10×10〜24×24のよこ糸本数範囲を有し、不織材料は、約1−6オンス/平方ヤードの重量範囲、約10−100重量%の低溶融又はバインダー含量を有する。
1つの例示的態様によると、約0.017インチの総厚及び約5.03オンス/平方ヤードの重量を有する、強化された主裏地122が用いられる。主裏地は、ブレンドされ、刺し縫われ、それに融着されたポリエステルの織布又は不織材料を含み、低溶融ポリエステルファイバー(50重量%の2−1/2デニールの通常のポリエステルファイバー、20重量%の4デニールのブラックポリエステルファイバー、30重量%の3デニールの低溶融ポリエステルファイバー)は、織布層上に不織材料を配置し、少量の不織材料が織布層中に入り、両サイドで(約85ポンドのローラー圧、320°Fのトップローラー温度、280°Fのボトムローラー温度で)複合体をカレンダー加工して、不織材料と織布層を融着するように、不織材料を織布層にニードルパンチ加工することにより形成される。この溶融した、強化された安定性を有する主裏地は、切断したときに、ほつれにくく、タフティング糸に害を与えず、寸法安定性及び良好なタフトロックを提供する。
タフト構造では、接着剤プリコート124は、好ましくはスチレンブタジエンゴム(SBR)又はラテックスであるが、スチレンアクリレート、ポリ塩化ビニル(PVC)、エチレンビニルアセテート(EVA)、アクリルのような他の適切な材料、及びビチューメン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、EVAのようなホットメルト接着剤、又はアスファルトベースのホットメルト接着剤又はそのブレンドが、同様に使用される。ホットメルト接着剤が使用される場合、ファイバーグラス、ナイロン又はポリエステルスクリム、織布又は不織布のような補強材料が、追加の接着層なしに、複合積層耐を形成するために直接接着されることが考えられる。更に、もしパイル糸が主裏地122と適切に安定した関係でタフトされるならば、接着剤プリコート124は、タフト製品においてすべて除去されてもよく、それにより図16A−16Cに示す構造が与えられる。
上述したように、下地フロアに面する側とは離れた面上に、タフテッド又はボンデッド主パイル織物112のいずれかを含む、本発明の表面カバー要素構造は、好ましくは、主パイル織物の下の位置に、負荷分散層157を備えることが考えられる。例示のみであるが、負荷分散層157は、1層又はそれ以上の層の弾力性のあるポリマータイコート材料160を含むことが考えられる。ポリマータイコート材料160は、熱可塑性又は熱硬化性組成物のいずれかである。ホットメルト接着剤が特に好ましい。例示のためのみであり、限定するものではないが、有用なホットメルトとしては、ビチューメン及びポリオレフィン系熱可塑性樹脂がある。有用な熱硬化性接着剤としては、ポリウレタンがある。タイコート材料160がホットメルト接着剤である場合には、負荷分散層157内に使用されるホットメルト接着剤のトータル質量は、好ましくは約20〜約100オンス/平方ヤードであり、より好ましくは、約35〜約90オンス/平方ヤードである。
望むならば、補強材料158はまた、負荷分散層157内に配置されてもよい。幾つかの構造では、表面カバー要素が、使用中及び/又は加工中に圧縮力及び/又は温度又は湿度変化にさらされる時に、補強材料は、様々な層が比例しない寸法変化を生ずるのを実質的に防止するように、表面カバー要素内の寸法安定性を強化する。1つの考えられる補強材料158は、2オンス/平方ヤード構造のような不織構造内でからみあった多数のファイバーグラス(ガラス)ファイバーを含むシート、マット又は薄い織物であり、アクリルバインダー又は変性アクリルバインダーのような1種又はそれ以上のバインダーにより、一緒に保持される。使用される他の材料としては、織られたガラス又はガラススクリム材料、及びポリエステル又はナイロンのような織布又は不織材料がある。望むならば、負荷分散層がタイコート材料の実質的に全体を構成されるように、補強材料158は、除去されることも考えられる。
補強材料158が使用されるかどうかにかかわらず、負荷分散層157は、集中された負荷を表面カバー要素を通して横方向に分散し、それによって、加えられたエネルギーを消散させ、構造が損傷することを妨げる。操作の際には、タイコート材料160は、力の集中に対しバッファーとして機能し、補強材料158をパンク又は一点負荷により生ずる損傷から保護する。例えば、負荷分散層は、小さな径の靴のかかと又は他の力集中体が構造を破裂させないように、十分な強度及び弾力性を有していなければならない。
示されているように、クッション材料178は、発泡材料である。潜在的に好ましい発泡材料としては、バージン又はプライムポリウレタン、再結合ポリウレタン及びその組合せがある。表面カバー要素に、比較的高いパーセントのリサイクル材料を含ませるように、再結合ポリウレタンが最も好ましい。
認識されるように、一般に再結合フォーム及び特に再結合ポリウレタンは、イソシアネート系ポリマーフォームの分野で知られている。特に、フォームのピースを、ピースを相互に結合するのに役立つバインダーと混合することが知られている。再結合技術は、とりわけポリウレタンフォームをリサイクルするために、長年にわたって用いられてきた。一般に、大きなチップ又は塊りのサイズの、低密度で、不均一な密度の、むしろ壊れやすい、厚い、再結合ポリウレタン製品が、下地フロア上に置かれた広幅カーペットのための、分離された、比較的厚い、敷物又はパッドとして、使用されてきた。
本発明によると、好ましくは、表面カバー要素のクッション材料178は、そのフォーム又はクッション層中に少なくとも10−100%のリサイクルフォーム又はクッション含量(特に、ポスト工業的再生フォーム又はクッション含量)を有する一体的クッション層を有する構造体を製造するために、少なくとも約10−100%のリサイクルフォームチップ、塊り、ピース、粉体、粒体等、及びバインダー、接着剤又はプレポリマー(及び1つ又はそれ以上の添加剤)を含む、少なくとも10−100%のリサイクルフォーム又は再結合フォームを組み込むものである。
本発明によると、約1〜25ポンド/立方フィート、より好ましくは3〜22ポンド/立方フィート、更により好ましくは5〜13ポンド/立方フィート、最も好ましくは6〜10ポンド/立方フィートの密度、約1−30mm、より好ましくは約2−21mm、最も好ましくは約4−12mmの厚さ、約2−25mm、より好ましくは約5−20mm、最も好ましくは約7−15mmの円形又は矩形のホールメッシュの再結合チップサイズ(未圧縮チップサイズ)、及び少なくともその一方の側に裏地材料又は裏地複合体を有する再結合フォームを用いることが好ましい。
認識されるように、上述の再結合フォームが好ましいが、クッション層178を形成する材料は別の広い範囲の対象物であることが考えられる。例示のためのみであり、限定する、ものではないが、クッション層178を形成する上で使用されるフォームの少なくとも5つの選択又は例が、表面カバー要素を形成するために考えられる。
1.バージン及び/又は再結合ポリウレタンとしての、標準の充填されたポリウレタンシステムの使用。1つの考えられるポリウレタンフォームは、110部の充填材を含み、約15ポンド/立方フィートの密度を有している。0.04−0.12インチの範囲の厚さに基づき、上述の密度及び充填材レベルを用いると、ポリマーの重量範囲は、約4.32オンス/平方ヤード〜12.96オンス/平方ヤードである。密度は、充填材の量を下げることにより下げることが出来る。
2.バージン及び/又はポリウレタンに対して働く他の選択は、密度を13ポンド/立方フィートに減少させるように、充填材レベルを調整することである。同一の厚さの制限において、ポリマー重量は、そのとき、2.72−8.24オンス/平方ヤードであろう。
3.バージン及び/又は再結合ポリウレタンに対する他の選択は、未充填ポリウレタン(プライムウレタン)システムを用いることである。上述のような高密度は、プライムでは可能ではない。しかし、それらは、壁構造のため、及び充填材が存在しないという事実のため、機能する。上述の厚さの限定で適用された6オンス/平方ヤードに基づき、ポリマー重量は、2.88−8.64オンス/平方ヤードであろう。
4.他の選択は、15部の充填材を有し、6−9ポンド/立方フィートの密度で適用される、テキスタイルラバーアンドケミカル社によりKANGAHIDEなる商標で市販されているポリウレタンシステムを用いることである。上述の厚さの限定でポリマーの計算が再びなされるならば、それは4.3−13.02オンス/平方ヤードであろう。
5.他の選択は、機械的に発泡され、化学的に発泡されたポリウレタンフォームからなる中密度又はハイブリッドフォームを用いることである。そのような、機械的に発泡され、化学的に発泡されたポリウレタンフォームは、例えば、ここに引用することにより本明細書に含まれるものとされる米国特許第6,372,810に記載されている。
充填されたプライム又はバージンポリウレタンフォームの密度は、充填材の量を制限することにより制御され得る。例えば、例えば、約6ポンド/立方フィートの密度のプライムポリウレタンフォームを製造するために、充填材含量を減少させることが出来る。
上記例は、ポリウレタンを処理しなければならないが、水系発泡システムを用いることも出来る。例えば、フォームは、SBRフォームとすることが出来る。バージンポリウレタン又はポリウレタン再結合フォーム又は圧縮粒子フォーム(圧縮粒子、チップ、塊り等)が好ましいが、他のフォーム(開気孔、閉気)又はSBRフォーム、PVCフォーム、ポリウレタンフォーム、コルク、ゴム、小片ゴム、及び/又は類似物質から作られた他の圧縮可能な粒子を使用することも出来ることを理解すべきである。特に、フォームの代わりにフェルト又は不織クッションを用いることも考えられる。
使用されるクッション材料にかかわらず、そのような材料は、比較的ソフトな感触がユーザーに付与されるように、好ましくは圧縮モジュールにより特徴づけられることが考えられる。例示のためのみであるが、クッション材料は、好ましくは、個別のクッション材料がASTM仕様D3574テストC(圧縮力変形テスト)により測定される場合に、約5〜約70psi、好ましくは約10〜約30psiの負荷でおいて50%の圧縮により特徴づけられる。
上述したように、説明された構造の表面カバー要素は、剥離層又は第2の裏地と呼ばれる任意の裏地層170を備える。任意の裏地層170は、好ましくは、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエステル/ポリプロピレン、ポリエステル/ポリプロピレン/アクリル、又は他の適当なファイバー又はブレンドの織布又は不織布であり、着色剤及びバインダー等を含む。意図された実施例によると、裏地層170は、約50%−100%ポリエステルを含む、ポリエステルファイバー及びを含むポリプロピレンファイバーの不織布構造又はフェルトである。他の態様では、50%ポリエステルファイバー、20%ポリプロピレンファイバー、及び30%アクリルファイバーのブレンドが使用される。ポリエステル、ポリプロピレン及び/又はアクリルファイバーは、裏地に所望の色又は外観を与えるように、1つ又はそれ以上の選択された色である。1つの態様では、クッション層及び裏地層170を形成するフォームは、類似の色彩を有している。特定の例では、フォーム及び/又は裏地は、緑、青、パープル、グレー、白、ブラウン、又は金色を有する。裏地の色は、例えば、白のポリエステルファイバー及び着色されたアクリルファイバーを用いることにより、又は着色されたポリエステル及び/又はポリプロピレンファイバーを用いることにより達成され得る。他の例によると、ある量の黒のポリエステルファイバーは、ある量の着色されたポリエステルファイバー、及びある量の白のポリプロピレンファイバーと混合されて、着色されたポリエステルファイバーの色を有し、 又は斑点上の外観を有する不織着色裏地材料を形成する。それぞれの色の型のファイバーの量は、所望の色、明るさ、収縮等を与えるように選択される。望むならば、説明された構造の表面カバー要素はまた、任意の摩擦促進コーティング180(図13D)を備える。それは、実質的に連続の、又はパターン状の配列のいずれかの形で適用される。例示のためのみであり、限定するものではないが、そのような摩擦促進コーティングとしては、ラテックス、ホットメルト接着剤等がある。また、好ましくはないが、コーティング180は、剥離シート、剥離層等で覆われてもよい。
1つの意図された実施例によると、表面カバー要素を形成する構造は、図14A及び14Bに示す製造プロセスにより形成される。この実施例によると、裏地170、フォーム178のクッション層、及び補強材料158から作られた裏地複合体は、火炎張り合せにより貼り合わされて、統合された複合体(図14A)とされる。そのため、図14Bに摸式的に示すように、形成された複合体は、タイコート接着剤により主カーペット織物112の下側に接合される。形成された構造は、その後、冷却され、所望の形状に切断される。認識されるように、このプロセスは、プリフォームされたフォームクッション層を用いるのであるが、同じ構造が、連続の、インラインの、現場形成の実施を用いて形成される。そのような実施例は、十分に説明されているようにここに引用することにより本明細書に含まれるものとされる米国特許第6,203,881に記載されている。
認識されるように、本発明のフローリングシステムに使用される表面カバー要素を形成する層構造のための実質的な数の別の態様及び形態が存在する。例示のためのみであるが、上述したものに対応する要素が500台の参照数字で示されている図15A、15B、15C、及び15Dでは、パイル構造は、上述した補強材料558が上述のホットメルト接着剤のようなタイコート材料の層間に停止した関係に保持されている図13A−Dにおけるものに対応して示されている。そのような構造では、タイコート材料560は、補強材料558により分離された実質的に個別の層のいずれかにあるか、又は補強材料558上を移動する。
いずれの場合にも、コート材料560及び補強材料558の間の実質的な接着のため、実質的に安定した負荷分散層557は、それにもかかわらず、主パイル織物512とクッション材料578との間の接合関係が確立される。もちろん、望むならば、上述したように、摩擦強化コーティングが、裏地570の下側に配置されてもよい。
図15A−15Dを参照し、一例によると、補強材料558は、ホットメルト層560によりフォーム578にラミネートされたホットメルトであるガラスマットである。
上述したものに対応する要素が600台の参照数字で示されている図16A、16B、及び16Cに示すように、タフテッドループパイル及びタフテッドパイルパイル構造610A及び610Bは、主裏地622から延び、上述した不織ガラス又はスクリム材料のような補強材料658のシートと接触するホットメルト接着剤のようなタイコート材料660の第1の層を備えることが考えられる。このように、タイコート材料660は、裏地622に対し、その位置にタフト620,621を固定する機能に役立つ。従って、単一の接着層は、補強材料658の上面と主裏地622の下側の間に延びる。もちろん、望むならば、上述の摩擦強化コーティングは、裏地670の下側に配置される。
上述したものに対応する要素が700台の参照数字で示されている図17A、17B、及び17Cに示すように、タフテッドループパイル構造710A、タフテッドパイルパイル構造710B、及びボンデッドカットパイル構造710Cは、補強材料758の層の下面から延びるタイコート材料760’ の第2の層とは異なる特性の、補強材料758の層の上面から延びるタイコート材料760の第1の層を具備する。すべての他の点において、この形態は、図16A、16B及び16Cに関連して示されており、説明されている通りである。例示のためのみであり、限定するものではないが、補強材料758が2つの異なる接着剤の間に配置されている場合には、補強材料758の上面から延びるタイコート材料760は、例えば、ホットメルトであり、一方、補強材料758の下面から延びるタイコート材料760’ は、例えば、ポリウレタン形成組成物、低溶融粉末、低溶融ファイバー、低溶融フィルム等である。もちろん、タイコート材料760及び/又は760’ はまた、多層の接着剤を含む。望むならば、上述した摩擦促進コーティングが、裏地770の下側に配置される。
上述したものに対応する要素が800台の参照数字で示されている図18A、18B、及び18Cには、下地フロアを覆うために使用される表面カバー要素を形成するための更に追加の構造が示されている。そのような態様では、タフテッドループパイル構造810A及びタフテッドカットパイル構造810B,810Cは、補強材料858の上面から延びるラテックス接着剤824の第1の層と、補強材料858の下面から延びるラテックス接着剤824の第2の層との間に配置された補強材料858の層を具備する。このように、ラテックスは、実質的に、クッション材料878の上面と、中間位置のそのようなラテックス内に配置された補強材料858の層を有する主裏地822との間に延びている。そのようなラテックスは、好ましくは、カルボキシル化されたスチレンブタジエンゴム(SBR)ラテックスである。もちろん、ポリ塩化ビニル(PVC)、エチレンビニルアセテート(EVA)、及びアクリル、並びに、上述のホットメルト又はポリウレタンが有用である。もちろん、望ましくは、上述の摩擦促進コーティングが、裏地870の下側に配置される。
上述したように、タフテッド主パイル織物の主裏地と緊密な関係で安定化要素を組み込むことにより、追加の安定性を導入することが考えられる。そのような形態を含む例示的態様が、図19A、19B、及び19Cに記載されており、そこでは、上述したものに対応する要素が900台の参照数字で示されている。そこに示されているように、タフテッドループパイル910A及びタフテッドカットパイル910B,910Cは、織布又は不織材料又はスクリムのような主裏地安定化層923を組み込んだ主裏地922を通してタフトされたパイル形成糸920,921,921’を備える。主裏地安定化層923は、縫い又はカレンダー操作により主裏地922に接合される。加えて、不織構造内に熱活性接着ファイバーを組み込むことにより、構造間において、点接合が達成される。主裏地安定化層923を組み込んだ構造が用いられる場合には、プリコート924及び/又は補強材料958は、望むならば、強化された主裏地922,923に付与された安定性のため、実質的に減少させるか又は全く無くすことが出来る。望むならば、上述した摩擦促進コーティングを、裏地970の下側に配置してもよい。
理解されるように、第2の裏地又はフェルトは、クッション材料の下側に火炎張り合せにより貼り合わされているが、望むならば、他の取り付けメカニズムを用いることが考えられる。例示のみであるが、第2の裏地は、上述したホットメルト接着剤等のような1層又はそれ以上の接着剤により、クッション材料の下側に接合されることが考えられる。下地フロア1011を覆う関係に配置された表面カバー要素のためのカットパイル構造1010A,1010Bは、図20A及び20Bに示されており、そこでは上述したものに対応する要素が1000台の参照数字で示されている
図13Dに対応する図21に示す更に他の態様では、負荷分散層の補強材料又は層158は、除去されている。この態様では、タイコートレイ160は、負荷分散層として役立つ。
図13Dに対応する図21に示す更に他の態様では、負荷分散層の補強材料又は層158は、除去されている。この態様では、タイコートレイ160は、負荷分散層として役立つ。
図13Dに対応する図22を参照すると、図13Dのフェルト又は他の材料170の裏地層が除去されている、更に他の態様が示されている。
図19に実質的に対応する図23を参照すると、更にまた他の態様では、プリコート層924、タイコート層960、補強層958、及び裏地層970が除去されている。フォーム層978は、例えば火炎張合わせにより、又はウエットの又は未硬化状態でそれに直接適用され、次いで硬化されることにより、主カーペット織物に接着される。
本発明によるフローリングシステムにおける表面カバー要素は、フローリングの設置について殆ど又は全く経験の無いユーザーにより居住環境に設置するのに、好ましくは適切である。設置の容易さを改善するために、下地フロア上に配置された表面カバー要素は、別に接着剤を適用することなく、正しい位置に配置されると、下地フロア上のスライド運動に抵抗することが好ましい。しかし、表面カバー要素は、好ましくは、設置の際の再配置又は再位置決めを促進するため、下地フロアから垂直に容易に取り外し可能である。認識されるように、表面カバー要素又は下地フロアのいずれかを損傷させることなく、表面カバー要素を、下地フロア上の様々な位置に、複数回、持ち上げて移動可能であることは、熟練していない設置者にとって特に望ましい。加えて、居住環境において、設置後、長期の時間が経過した、汚れた又は損傷した表面カバー要素を取り除き、取り替えるか又は清浄することが出来ることが望ましい。このように、潜在的に好ましい実施形態によると、裏地上に配置された摩擦促進コーティングは、好ましくは、下地フロアに永久には接着しない性質のものである。加えて、摩擦促進コーティングは、裏面包装(図25)のため不所望な裏面の固着を避けるように、それ自体に永久に接着しないことが望ましい。更に、摩擦促進コーティングは、表面カバー要素がロール状に又は表面と裏面とを重ねる形(図26)で貯蔵する場合に、不所望な永久の接着を避けるように、主カーペット織物の表面に接着しないことが望ましい。即ち、摩擦促進コーティングは、それ自体に又は主パイル織物の面に、垂直な粘着が殆ど無いか若しくは全く無いこと、又は固着が殆ど無いか若しくは全く無いことが望ましい。
様々な摩擦促進コーティングの評価は、以下の手順に従って、滑り摩擦及びブロッキングテストを行うことによりなされた。
平滑な平らな表面(合板状のフローリングの小片)にコートされたカーペットタイルの3”×3”の小片を置くことにより、摩擦テストが行われた。平らな表面の一端が、〜10度/秒の速度で上げられた。カーペットタイルの中央部は、支点から常に10インチの位置に置かれた。カーペットタイルが滑り始める角度が記録された。サンプルには、重量又は圧力は加えられず、両面測定が行われる前に清浄化されているように目で見て検査された。誤差のバーは5度である。
2つの等しくコートされた3”×3”のカーペットタイルを裏面同士を重ねて置き、5ポンドの重量を1分間加えることにより、瞬間ブロッキングテストが行われた。アルミニウム箔のストリップを一端の1/2インチをマスクするために使用された。サンプルを引き離すために必要な力が、AMETEC社からのAccuForce IIIを用いて測定された。
2つの等しくコートされた3”×3”のカーペットタイルを裏面同士を重ねて置き、70℃のオーブン内で16時間、6.25ポンドの重量を1分間加えることにより、70℃(158°F)での高温ブロッキングテストが行われた。アルミニウム箔のストリップを一端の1/2インチをマスクするために使用された。オーブンから脱した後、サンプルを冷却した。AMETEC社からのAccuForce IIIを用いてタイルのマスクされた側からエッジカーペットタフトを引くことにより、それらは引き離された。タイルを分離するために必要なピークの力が記録された。
カーペットの摩擦強化層又はグリップ層の再使用性を決定するために、再張り付き摩擦テストが行われた。5ポンドの重量が加えられた、清浄な、合板状のフローリング上に、コートされた3”×3”のカーペットタイル小片が置かれた。30秒後、重り及びカーペットがフローリングの新しい部分に移動された。このことは、カーペットが5つの位置を経るように繰り返された。上述の摩擦テストの結果が記録された。
上述のテストのそれぞれが、以下の実施例5に実質的に示す構造を有するカーペットタイルのサンプルについて実施された。サンプル1のコーティングは、商標AIRFLEX TL12の下でエアープロダクツアンドケミカル社により市販されているラテックスであった。サンプル5のコーティングは、商標HL6102の下でH.B.フラーにより市販されているホットメルト接着剤であった。比較サンプル5は、コートされていなかった。その結果を以下の表に示す。
これらのテストに基づき、サンプル1及び2は潜在的に望ましい摩擦及びアンチブロッキング特性を示し、実施例4は、十分であり、実施例3は望ましくなかった。もちろん、テストされたサンプルは、単なる代表例であり、他の適切なコーティング材料が疑い無く存在する。例示的材料としては、アクリル、EVA、SBR等を含む様々な等級のラテックス、及びポリオレフィン、EVA、SBR、ポリアミド等を含むホットメルト材料がある。潜在的に好ましいコーティング材料は、ラテックスである。乾燥累積範囲は、好ましくは、約65g/平方メートル未満、好ましくは約30g/平方メートル未満、最も好ましくは約20g/平方メートル未満である。
摩擦促進又はグリップ減少コーティングは、ロールコーティング、スプレーコーティング、含浸、粉末コーティング、及び印刷法を含む様々な方法により、表面カバー要素の裏面に適用される。コーティングの適用後、選択されたコーティングの形態に応じて、乾燥及び/又は硬化プロセスが使用される。
摩擦促進コーティング又は化学的処理が好ましいが、両面テープ、フック及びループ剥離可能材料、スプレー接着剤等のような他の剥離可能な接着剤を用いることが考えられる。
認識されるように、本発明のフローリングシステムにおける表面カバー要素が、表面上を歩くユーザーを支持するように意図される事実により、ユーザーに制御された程度のクッション性を提供するために、表面カバー構造の様々な部分内に制御された程度のクッション性を提供することが望ましい。全体の構造におけるクッション機能は、主パイル織物112内の外側に突出する糸と、力分散層157の下に配置されたフォーム又は他のクッション材料178の双方から由来するものと考えられる。このように、パイル構造及びクッション材料は、最終的に生じた所望のレベルの圧縮が達成されるように、負荷の下での十分な変形により特徴づけされるべきである。
認識されるように、圧縮特性は、ASTM標準D−3574テストC−圧縮力変形テストに示されているような標準力変形テストにより評価される。例示のためのみであり、限定するものではないが、住居用に必要な所望の程度のクッション性を提供するために、表面かバー要素を形成する全体の多層構造110A−Dは、好ましくは、約150〜約1000psiの加えたれた負荷に供される時に、それが少なくとも60%圧縮されるような圧縮弾性率により特徴づけられる。
上述したように、少なくとも1つの態様によると、それらが一旦下地フロア上に設置されると、隣接する表面カバー要素間に見える継ぎ目がないことが好ましい。見える継ぎ目の外観を減少させる能力が、表面カバー要素の糸の色彩、表面の性質、及び端部切断特性の組合せにより促進される。
色彩に関し、個々の表面カバー要素は、パターン形成されているか、又は表面上に実質的に均一な色彩を有することが考えられる。表面カバー要素が住居用を考える場合に、設置の複雑性を減少するように、実質的に均一な色彩が好ましい。しかし、ヒース状又は斑点状の色彩は、継ぎ目の外観を減少させる上で好ましい。そのようなヒース状色彩スキームの適用は、十分に説明されているようにここに引用することにより本明細書に含まれるものとされる、2002年6月11日に出願された米国特許出願10/139,019に記載されている。
表面特性に関し、継ぎ目の隠蔽は、糸の長さと、端部に沿った糸の充填特性の双方の機能であると考えられる。糸の充填特性は、糸の嵩と端部に沿って配列された糸の通常の密度の双方の機能である。「通常の密度」とは、切断による損傷前の本数密度を意味する。
以下の表は、タイル間の継ぎ目を隠すのに望ましい表面特性を提供するものと考えられるタフテッド構造のパイル織物の,潜在的に好ましい構造の例示的特徴を概括する。
上述したように、使用した糸は、好ましくは、糸の末端部におけるもつれのため糸のバルクに加える実質的程度の撚りを含む。認識されるように、自然に生ずるパイル高さがパイルを形成する糸の延びた長さより短いという現象を生じさせる。即ち、パイルを形成する個々の糸は、周囲のパイル糸の高さよりも延びるように、真っ直ぐに引かれる。上述したように、この現象は、主パイル織物に実質的なクッション効果を与える。このもつれはまた、表面カバー要素の端部に隣接するパイル糸の部分を、端部の外方へ延ばし、表面カバー要素に隣接する端部糸の補完的に外側に延びる部分とからませる。この交差ブリッジの関係を提供するために、主パイル織物内の糸は、好ましくは、主裏地の上方に、約0.25インチ以上、より好ましくは約0.4〜約1.5インチの範囲、最も好ましくは約0.6インチ延びた長さにより特徴づけられる。この点において、「延びた長さ」なる語は、糸が真っ直ぐに引かれるときに、主裏地の上方の糸の長さを意味する。
継ぎ目の外観を減少させるために、端部に隣接する領域にあるパイル形成糸の実質的な損傷を避けることが重要であると考えられる。即ち、端部における糸は、好ましくは、切断中に主裏地から剥ぎ取られ、又は引き離されてはならない。パイル織物カバーを組み込む表面カバー要素の端部の一体性を評価するために、以下の手順が行われる。
1.断面の端部が9xで容易に見えるように、分析されるエレメントを配置する。意味のある長さ(例えば、6インチ以上)に沿ってカウントするように、サンプルを、顕微鏡の下をスムースに移動することが出来なければならない。カウントする端部の適当な長さに決定する。その長さを測定し、観察がなされる開始点及び終了点を確立する。
2.測定される距離の一端で開始し、その長さに沿って意図から糸へ連続して移動する。
3.検査中は、実際の切断部に隣接するか又は含まれる糸を考慮するのみである。端部ではない糸(例えば、他のものの背後)は、カウントするものとしては考慮されない。表面の下(接着材料内)で切断され、突出するフィラメントを有する糸は、これらのカウントでは考慮されない。
4.必要に応じて、それを含むフィラメントの幾つかが切断されるかどうかを決定するために、それぞれの糸を静かに移動する。3本を越えるフィラメントが完全に切断されているならば、その糸は切断糸であると決定され、そのようなものとしてカウントされる。
5.特定の糸について「切断状態」(切断又は切断されていない)を決定し、次いで、次の隣接する糸に移動する。カウントを行うことを望む距離の終点に到達するまで続行する。
6.影響を受けた(切断された)糸のトタルの数を、含まれる端部の測定された距離により割ることにより、その端部について長さ当たりの切断数を計算する。
以上の方法により評価された端部特性は、端部に沿って約50%未満、より好ましくは端部に沿って約40%未満、最も好ましくは端部に沿って約25%未満が切断されるようなものであることが好ましい。
端部の糸が切断されるのを防止するために、例えば、複数の支持ピン要素63が切断操作中に切断端部を囲む支持表面を定義するように、切断中に延びる移動可能なストライク板61(図24B)を用いる制御された深さのダイ切断(図24A,4B)を用いて、裏面からの制御された深さの切断により、より大きい寸法の前駆体又は複合体から、個々の表面カバー要素が、打ち抜かれるか又は切断されることが考えられる。好ましいダイカットブレードは、半円形又はギザギザの端部を有するスチールルールダイである。レーザ、水ジェット、回転往復ブレード、バンドソー等のような他の切断の形態を用いてもよい。
図24A及び24Bに示すダイカッティング手順を用いることにより、得られた分割物質の端部に隣接する近傍にあるカットパイルのパーセントは、劇的に減少させることが出来る。例示のためのみであるが、以下の表は、その表面から完全に切断された類似のタフテッドパイル物質に比較して、背後から切断された深さを制御された例示的タフテッドパイル物質の分析の結果を示す。分析は、上述の手順を用いて行われた。
このように、表糸ではなく主裏地を通して切断する制御された深さの裏面切断を組み込むことにより、端部に隣接するタフトの損傷は、実質的に25%以下に減少する。
様々な潜在的に好ましい構造が示され、説明されてきたが、広い範囲の変形例が本発明の範囲内において存在する。例示のためのみであり、限定するものではないが、以下の表は、上述した表面カバー要素におけるそれぞれの部品の、考えられる変形を詳細に示す。
本発明は、以下の非限定的実施例を参照することにより、更に理解される。
比較例10
様々なサンプルについて、圧縮の回復が測定された。200ポンドの一定の力をテスト試料に加えた。負荷及び開放の2つの完全なサイクルが適用され、それぞれのサイクルについての負荷弾性率が記録された。第1のサイクルと第2のサイクルとの間のサンプルの平均パーセント変化は、以下の式に基づいて報告される。
様々なサンプルについて、圧縮の回復が測定された。200ポンドの一定の力をテスト試料に加えた。負荷及び開放の2つの完全なサイクルが適用され、それぞれのサイクルについての負荷弾性率が記録された。第1のサイクルと第2のサイクルとの間のサンプルの平均パーセント変化は、以下の式に基づいて報告される。
比較例12
実施例の手順は、カーペットの一方の側にかかるせん断力により、例えば矩形から台形にカーペットタイルを変える変形に対する耐性の測定を提供する。測定データは、MTS’s Testworks 4 softwareにより制御されたSintech 1/2 メカニカルテスターを用いて集められた。サンプルがせん断力に供されるときに、サンプルの一端の変位に対するせん断に必要な力が測定される。詳しくは、次のとおりである。
実施例の手順は、カーペットの一方の側にかかるせん断力により、例えば矩形から台形にカーペットタイルを変える変形に対する耐性の測定を提供する。測定データは、MTS’s Testworks 4 softwareにより制御されたSintech 1/2 メカニカルテスターを用いて集められた。サンプルがせん断力に供されるときに、サンプルの一端の変位に対するせん断に必要な力が測定される。詳しくは、次のとおりである。
1.装置構成は、横方向の間に2.5インチのギャップを有する2つの油圧ジャーを備える。1つのジャーは固定され、他のジャーはシンテク(Sintech)メカニカルテスターの可動ヘッドに取り付けられている。可動ヘッドに対しては、500ポンド負荷のセルが使用された。
2.カーペットタイルの2×8インチのストリップが、ダイを用いて切断される。カーペットサンプルは、水平の長手方向に装填される。油圧ジャーの間のギャップは、5.5インチのカーペットサンプルが2つの油圧ジャーによりサンプルのいずれかの側に強く(対称に)保持されるように、2.5インチである。
3.2つの油圧ジャーが、最初から、同一の高さに(それらの間に横方向に2.5インチのギャップで)セットされている。0.5インチの移動を通して、固定ジャーと同一の高さからの可動ジャーのサイクルは、最初に静止ジャーより高く、次いで静止ジャーより低く、そしてその出発点に戻る。これは、変形の単一のサイクルを定義している。
4.せん断変形サイクルが進行するに従い、力対変位サイクルが記録される。データは、ヒステリシス挙動を示す。
5.カーペットの初期せん断弾性率を測定するために、せん断変位に対するせん断力の傾きが0−0.08インチの変位からのデータについて計算される。得られた初期弾性率データは、サンプルの寸法によりノーマライズされない。
6.変形サイクル中に散逸したエネルギー(又は仕事)を計算するために、前方及び逆のせん断変形曲線の間の面積(曲線はヒステリシス)が計算される。得られた散逸したエネルギーのデータは、サンプルの寸法によりノーマライズされない。
比較例13
様々なサンプルの、継ぎ目が見えることなくフロア面上に境を接する能力が、継ぎ目インデックスと呼ばれる、開発されたインデックスの関数として評価された。
様々なサンプルの、継ぎ目が見えることなくフロア面上に境を接する能力が、継ぎ目インデックスと呼ばれる、開発されたインデックスの関数として評価された。
継ぎ目インデックスは、継ぎ目のデジタルイメージにおける継ぎ目の数学的視程により低後される。RGBデジタルイメージが、Javelin Electronics II model JE3462%RGBカメラを用いてマニュアルモードで取り込まれた。使用された照明は室内蛍光灯であった。レンズ上のアイリスを通して照明が行われた。イメージのRGBヒストグラムがアドープフォトショップ(Adope Photoshop) 6.0でチェックされ、どの画素も0又は255(8ビットデータストリッジ)でクリップされた。カメラはサンプルから33インチ上方に置かれ、ほぼ8.5×11.5インチの間隔の480×640画素の解像度のイメージが撮られた。カーペットの継ぎ目は、ラインの平均化が全体のイメージ上に1つの方向になされるように、イメージの端部の1つに平行に、イメージ内に配列する。線状でない継ぎ目の場合、イメージを断片状に切断し。継ぎ目をラインに貼り付けるために、アドープフォトショップ(Adope Photoshop) 6.0が使用された。継ぎ目の形状は、継ぎ目の形状内にマーカーを継ぎ目に平行に配置することにより、イメージ内にマークを付される。
イメージを作るために、2つの等しいタイルが使用された。2つのタイルは、同一の方向に配向しているタイルタフティング方向を有するすべての可能な形態で継がれている。継ぎ目を公知の形態に置くために、継ぎ目は、軽い手作業のブラシングで、単一の方向に、継ぎ目に垂直にブラシをかけられる。
張り出しタフト、印刷されたパターン、三次元テクスチャリング等の隠蔽作用のため、継ぎ目を等しくすることは困難である。継ぎ目を定量化するために、ベースカーペットのイメージの平均の色の明度からの、イメージにおける継ぎ目による偏差が定量化されなければならない。カーペットにおけるタフト(又はループ)の明暗点、又は他のパターン、プリント等により、継ぎ目にもかかわらず生ずるカーペットのイメージに偏差があるので、カーペットの継ぎ目のイメージに少なくとも2つの変形の型がある。継ぎ目がない場合の平均の色の明度からの色の相違の標準偏差は、(継ぎ目のない)カーペットに固有なばらつきを特徴づけるために使用される。カーペットのタフト、ループ、プリント、又は物理的織物は、小さい隣接領域内におけるデジタルイメージ画素において急激な変化を生ずるので、ノイズ(ベースカーペットの変動)値への大きな信号(継ぎ目)を有するデータをうるために、データの平均化が利用される。継ぎ目可能性の計算は、継ぎ目に平行なラインに沿った単一の方向に8インチにわたり平均化されたデータに基づいている。この分析は、一般に、カーペットベースが1色であるか、又は織物又はプリントが、このテストプロトコールに用いた8インチのサンプルインターバルにわたり、均一なバックグラウンドに平均化する傾向を有している、カーペット基体に適用可能である。
ファイルされたRGBイメージは、アドープフォトショップ(Adope Photoshop) 6.0内でアドープ(Adope)Lab空間に変換される。L,a,及びb画素強度データは、それぞれのチャンネルにおける平均強度のラインプロファイルを形成するように、8インチの距離にある、継ぎ目に平行な方向のイメージに、それぞれ個々に平均化される。このことは、織物に対し、継ぎ目の情報をもたらす。このラインプロファイルから、カーペットについてのL,a,及びbの平均値は、(継ぎ目の場所以外の)画素値のすべてを、ラインプロファイルに沿って平均化することにより計算され得る。ラインに沿った平均値からの偏差は、(L−Lavg),(a−aavg),(b−bavg)ラインデータを有するように計算され得る。(L−Lavg),(a−aavg),(b−bavg)ラインデータは、次いで、色差式を用いて結合され得る。
?E(色差)=((L−Lavg)2+(a−aavg)2+(b−bavg)2)1/2
カーペット織物のデルタEの標準偏差、(シグマ)が、次に継ぎ目を反映するラインの領域における以外、デルタEラインスペクトルから計算される。次いで、平均値からの最大偏差(デルタE)を有するデルタEラインに沿った点が見出される。デルタEの値が記録される。次に、標準偏差(シグマ)に対する最大偏差(デルタE)の比が、継ぎ目が存在するかしないかの尺度として計算される。デルタE/シグマの値はまた、継ぎ目に数字の質的尺度を与える。標準偏差が定義される方法のため、3以下の継ぎ目インデックスは、恐らく丁度ベースカーペット(95のチャンス)となる。このことは、継ぎ目が存在しないことを意味する。インデックスが大きければ大きいほど、継ぎ目が顕著になる。データ分析がイメージプロプラス(Image Pro Plus)4.5において行われた。データが、標準ライン−平均化ツールを用いるラインにおいて平均化された。イメージプロプラスマクロ言語を用いて組織内で書き込まれたマクロを用いるラインプロファイルから、標準偏差(シグマ)及び最大偏差(デルタE)が計算された。
カーペット織物のデルタEの標準偏差、(シグマ)が、次に継ぎ目を反映するラインの領域における以外、デルタEラインスペクトルから計算される。次いで、平均値からの最大偏差(デルタE)を有するデルタEラインに沿った点が見出される。デルタEの値が記録される。次に、標準偏差(シグマ)に対する最大偏差(デルタE)の比が、継ぎ目が存在するかしないかの尺度として計算される。デルタE/シグマの値はまた、継ぎ目に数字の質的尺度を与える。標準偏差が定義される方法のため、3以下の継ぎ目インデックスは、恐らく丁度ベースカーペット(95のチャンス)となる。このことは、継ぎ目が存在しないことを意味する。インデックスが大きければ大きいほど、継ぎ目が顕著になる。データ分析がイメージプロプラス(Image Pro Plus)4.5において行われた。データが、標準ライン−平均化ツールを用いるラインにおいて平均化された。イメージプロプラスマクロ言語を用いて組織内で書き込まれたマクロを用いるラインプロファイルから、標準偏差(シグマ)及び最大偏差(デルタE)が計算された。
比較例14
様々なサンプルの周囲に沿って比較タフオーバーレイの測定が行われた。
様々なサンプルの周囲に沿って比較タフオーバーレイの測定が行われた。
この比較例のため、「タフオーバーレイ」は、電子イメージ撮像及びコンピューターイメージ分析による測定を可能とする、カーペットタイルの裏地に垂直な、外端部により形成された見えない面を越えるタフテッド糸により生じた領域により定義される。
サンプルの準備
1.8インチの中程度の剛毛のブラシを用いて、タフオーバーレイを最大にするように、周囲端部に垂直に中程度の圧力を加えて、タフトされた面をブラシする。
1.8インチの中程度の剛毛のブラシを用いて、タフオーバーレイを最大にするように、周囲端部に垂直に中程度の圧力を加えて、タフトされた面をブラシする。
撮像
2.カーペットタイル(タフトされた面を上に向ける)を走査表面の全長を用いるガラス走査ベッド上に置く。
2.カーペットタイル(タフトされた面を上に向ける)を走査表面の全長を用いるガラス走査ベッド上に置く。
3.走査されたイメージを撮像するためにデフォールト設定を用いるUマックスのマジックスキャンソフトウエアを使用する。
4.すべてのサンプルが、200dpiを用いて走査され、トゥルーカラーRGB tifイメージとして蓄積される。
5.アドープフォトショップバージョン6.0を用いて、イメージをLab色空間に変換し、イメージを、それぞれLab色空間の1つの軸を表す3つのイメージに変換する。
6.3つの新しく蓄積されたイメージが、プロプラスバージョン4.5イメージ分析ソフトウエアを用いて開かれる。
7.モニター上に水平に表示するように、イメージを回転させる。
8.問題の領域(タフオーバーレイ領域)に関連して多くの画素イメージデータを有する色チャンネルイメージが、次いで検出された領域サイズの最大の及び最小のパラメーター及びグレーレベルの値に基づき自動的に閾値とされる。
9.検出され、分離された領域は、領域サイズを決定するために測定され、次いで幅(イメージの最長のアスペクト−カーペットタイルの端部の長さ)により分割され、走査されたカーペットタイルの端部の長さに沿って、平均のタフトオーバーレイの距離(ミリメートル)
得られる。
得られる。
比較例15
手順として、質(カーペット複合体の切断のストレート性)及び側部の切断の形状の実物性を評価することが行われる。
手順として、質(カーペット複合体の切断のストレート性)及び側部の切断の形状の実物性を評価することが行われる。
1.着目した継ぎ目にある矩形カーペットから代表的試験片をダイカッターを用いて切断することにより、サンプルを準備する。評価される継ぎ目(市販されている切断端部)は、ダイカットされた継ぎ目が望ましい接合でない限り、ダイにより接触されない。
2.着目した継ぎ目接合の中では、測定を妨害しないように、カーペット面からタフト糸が剃られる。これらの糸は、問題のカーペット端部から少なくとも1/2インチの距離に剃られる。
3.ライトボックスが着目した端部により形成された継ぎ目を照らすように、2つのカーペットタイルの端部がライトボックス(ここではバックライト、Hali Productions社によるモデルHPE1218を用いた。)上に下を向けて置かれた。タイルの端部が直接接触しない継ぎ目に沿った場所は、接合部を通して光を通すであろう。
4.ライトボックスのバックライトにより照らされた継ぎ目は、CCDカメラにより撮像される。ここでは、Javelin Electronics Chromachip II model JE3462RGBをマニュアルモードで用いた。デジタルイメージの照明レベルは、カメラレンズにあるアイリスを用いて設定された。イメージのRGBヒストグラムは、どの画素も0又は255(8ビットデータ記憶)でクリップされないことを確実にするために、アドープフォトショップ6.0でチェックされた。このデータは、アドープLab色モデルに変換された。継ぎ目を通る光は、そのアドープL値が、信号をクリップすることなく255に近づくように、調整された。カメラは、サンプルの28インチ上方に置かれ、480×640画素の解像度で撮像された。
5.補正された空間的検量を確実に行うために、定規がイメージの水平及び垂直の方向に撮像された。このことにより、画素値と長さとの間が対応する。
6.継ぎ目を出る光とカーペットタイルの裏地の間の良好なデジタルコントラストを確実にするために、(継ぎ目の形状の)裏構造ペーパーが、継ぎ目を透過する光をクリップすることなく出来るだけ多くのカーペットタイルを覆うように、カーペットタイルの裏面に配置される(70の平均デジタルカウント値及びすべての値は>128)。
7.カーペットタイルの2ピースが、軽い力で手で圧縮され、次いでゆっくり開放される。
8.生じた継ぎ目のイメージが撮像され、アドープLab色モデルに変換され、別々のL、a、及びbイメージに分割される。Lイメージのみが評価に使用された。
9.128を越えるデジタルカウントを有する画素の数(継ぎ目を透過する強度を示す)をカウントするために、イメージプロプラス4.5が使用された。これは、実際には面積の計算であり、画素の数に直接関連しない。ソフトウエアはまた、継ぎ目の長さを測定するために使用された。
10.光画素の面積(継ぎ目の間の良好な接触が無い面積)及び撮像された継ぎ目の長さを用いて、継ぎ目の長さ当たりの非接触の平均幅が計算される。
この評価の結果が図27にグラフとして示されている。
比較例16
様々なサンプルのパイル面の比較体を評価するために、主裏地からパイル糸の頂部までの通常のパイル層の高さを測定した。主裏地からの十分に延びた平均の糸の長さもまた測定された。次いで、通常のパイル高さに対する延びた糸の長さの比として、バルクインデックスが計算された。次いで、以下の式を用いて、標準パイル密度が計算された。
様々なサンプルのパイル面の比較体を評価するために、主裏地からパイル糸の頂部までの通常のパイル層の高さを測定した。主裏地からの十分に延びた平均の糸の長さもまた測定された。次いで、通常のパイル高さに対する延びた糸の長さの比として、バルクインデックスが計算された。次いで、以下の式を用いて、標準パイル密度が計算された。
m/p
式中、m=主パイル織物の1平方ヤードの主裏地における糸の質量(オンス)であり、p=パイル高さ(ヤード)である。
式中、m=主パイル織物の1平方ヤードの主裏地における糸の質量(オンス)であり、p=パイル高さ(ヤード)である。
比較例17
それぞれのサンプルの2つのタイルを約6インチの幅及び10インチの長さに切断し、修正されていない元のタイルの外端部からの1つの6インチの端部を残す。2つの修正されていない端部を一緒に置き、継ぎ目を形成し、その場に保持した。5.62ポンドの負荷のセルを有するMTSシンテク1/S材料テストシステムが使用され、3.94インチ/分で継ぎ目上で、把持具用長歯アンダーコートくまで(Long Tooth Undercoat Rake Just for Dogs)が引かれる。くまで(rake)は、3.1オンスの重量であり、3‐7/8インチの長さに沿って均一な間隔で20個の11/16インチの長さの歯を有する。くまでは、歯列が6インチの全長について継ぎ目に平行であるように、継ぎ目上を引かれる。一定のスピードを維持するのに必要な力が記録され、位置の関数としてプロットされ、そこでは初期の位置はゼロポイントである。テストワーク4ソフトウエアパッケージは、データを収集するために使用され、セットされた3つのデータは、それぞれのサンプルについて平均化された。
それぞれのサンプルの2つのタイルを約6インチの幅及び10インチの長さに切断し、修正されていない元のタイルの外端部からの1つの6インチの端部を残す。2つの修正されていない端部を一緒に置き、継ぎ目を形成し、その場に保持した。5.62ポンドの負荷のセルを有するMTSシンテク1/S材料テストシステムが使用され、3.94インチ/分で継ぎ目上で、把持具用長歯アンダーコートくまで(Long Tooth Undercoat Rake Just for Dogs)が引かれる。くまで(rake)は、3.1オンスの重量であり、3‐7/8インチの長さに沿って均一な間隔で20個の11/16インチの長さの歯を有する。くまでは、歯列が6インチの全長について継ぎ目に平行であるように、継ぎ目上を引かれる。一定のスピードを維持するのに必要な力が記録され、位置の関数としてプロットされ、そこでは初期の位置はゼロポイントである。テストワーク4ソフトウエアパッケージは、データを収集するために使用され、セットされた3つのデータは、それぞれのサンプルについて平均化された。
データは、イゴール(Igor)を用いて分析された。データのその部分が最初の運動にくまでをセットするのに必要な力を示すので、走査の最初の1インチが無視された。力関数の全体の最大値が見出され、次いで、最大値直前に部分的最小値が同定された。これらの2つの力の差は、「振幅」と呼ばれる。「振幅」は、「1」と「6」の間の力関数の標準偏差により割られた。この商は、「継ぎ目強さ」と呼ばれる。
本発明のモジュール製品は、住居用のカーペットタイルに限定されないが、本発明の少なくとも1態様によると、カーペットタイルは、住居用の市場に、特に幅広パッド上の幅広カーペットの交換用として、家庭の居間や寝室に特別の適用性を有する。この特定の態様では、カーペットタイルは、実質的にパッド上の幅広カーペットのような外観と感触を有するカーペットタイルの設置を提供する。
また、本発明の少なくとも1態様によると、本発明のカーペット製品又は構造体は、タイル、ランナー、マット、シート、エリアラグ、ロール製品等の形である。例えば、18インチ×18インチのタイル、24インチ×24インチのタイル、36インチ×36インチのタイル、4フィート×6フィートのシート、4フィート×8フィートのシート、4フィート×12フィートシート、2フィート×20フィートのロール、3フィート×20フィートのロール、4フィート×20フィートのロール、6フィート×20フィートのロール等である。
少なくとも1態様によると、本発明のモジュール製品は、好ましくは、階段、コーナー部等に使用されるに十分に柔軟性を有する。例えば、23インチ×23インチのカーペットタイルとマッチする2フィート×20フィートの階段ランナーである。
更に他の態様によると、他の幅広カーペット製品とマッチし又は調和するパイル、いと、パターン、デザイン、又は色を有するカーペットタイル、カーペットシート、カーペットロール等を備えるシステム又はライン又は製品が提供され、そのため、カーペット型フローリング製品のフルラインからマッチする又は調和するフローリングを選択することが出来る。
同一出願人である、「住居用カーペット製品及び方法」と題する2002年7月18日に出願された米国特許出願、ドケットNo.5113G、出願No.10/198,238号、及び2002年5月23日に出願されたNo.10/154,187号、及び2002年7月18日に出願された国際出願No.PCT/US02/22854は、ここに引用することにより、本明細書に含まれるものとする。
潜在的に好ましい態様、構成及び実施例に関連して本発明を示し、説明したが、そのような態様、構成及び実施例は、例示のみであり、本発明は何らそれらに限定されるものではないと理解されるべきである。むしろ、本発明の原理を具体化する修正及び変更は、当業者に明らかであり、本発明は、本発明の広い原理を含むそのような修正及び変形に拡張し得ることが考えられる。
Claims (78)
- ユーザーの質量を支持するように適合された下地フロア、及び
複数の端部を備える、複数のモジュール表面カバー要素
を具備する住居用環境に使用されるフローリングシステムにおいて、
前記モジュール表面カバー要素は、下地フロアの少なくとも一部の上に端部−端部カバーの配置で配列されるように適合され、前記モジュール表面カバー要素は、主ベース、及びユーザーによる接触のためのパイル層を定義する主ベースから外側に突出する複数の糸を備えるパイル織物面を具備し、前記モジュール表面カバー要素は更に、前記パイル織物面の下の位置にパイル織物面に対し実質的に固定された位置関係に固定されたクッション材料の少なくとも1層を具備し、前記パイル層は、約500〜約5004,200オンス/立方ヤードの範囲の標準パイル密度を有し、主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.25〜約1インチの範囲の、主ベースの上方に平均の延びた長さを有するフローリングシステム。 - 前記モジュール表面カバー要素は、ロール状の包装に適切な実質的に細長い形状を有する請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、下地フロア上にユーザーにより手作業の設置に適合する個別のタイル構造を含む請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、実質的に四辺形の形状を有する請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、実質的に正方形の形状を有する請求項4に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、実質的に長方形の形状を有する請求項4に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、2つの外側に突出する山形を備える第1の端部、前記第1の端部の外側に突出する山形と実質的に組み合わされた2つの内側に突出する山形を備える、前記第1の端部と対向する第2の端部、及び前記第1の端部と第2の端部の間に延びる2つの実質的に真っ直ぐな側端部を具備する請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、単一の外側に突出する山形と単一の内側に突出する山形の間に延びる2つの実質的に真っ直ぐな側端部を備える細長い構造を具備し、前記内側に突出する山形は、前記外側に突出する山形と実質的に組み合わされて配置されている請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、少なくとも3つの外側に突出する山形を備える第1の端部、それぞれ前記外側に突出する山形の1つと実質的に組み合わされた複数の内側に突出する山形を備える、前記第1の端部と対向する第2の端部、及び前記第1の端部と第2の端部の間に延びる2つの実質的に真っ直ぐな側端部を具備する請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、外側に突出する湾曲凸部を備える第1の端部、前記第1の端部の外側に突出する湾曲凸部と実質的に組み合わされた内側に突出する湾曲凹部を備える、前記第1の端部と対向する第2の端部、及び前記第1の端部と第2の端部の間に延びる2つの側端部を具備し、前記2つの側端部の最初の1つは、外側に突出する湾曲凸部を備え、前記2つの側端部の他の1つは、前記2つの側端部の最初の1つの外側に突出する湾曲凸部と実質的に組み合わされた内側に突出する湾曲凹部を備える請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、外側に突出する山形を備える第1の端部、前記第1の端部の外側に突出する山形と実質的に組み合わされた内側に突出する山形を備える、前記第1の端部と対向する第2の端部、及び前記第1の端部と第2の端部の間に延びる2つの側端部を具備し、前記2つの側端部の最初の1つは、外側に突出する山形を備え、前記2つの側端部の他の1つは、前記2つの側端部の最初の1つの外側に突出する山形と実質的に組み合わされた内側に突出する山形を備える請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、実質的に三角形の形状を有する請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、実質的にダイヤモンドの形状を有する請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、実質的に等辺多角形の形状を有する請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、実質的に六角形の形状を有する請求項1に記載の発明。
- 前記パイル層は、約1500〜約3500オンス/立法ヤードの標準パイル密度を有する請求項1に記載の発明。
- 前記主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.3〜約0.9インチの範囲の主ベース上の平均延長長さを有する請求項16に記載の発明。
- 前記主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.4〜約0.8インチの範囲の主ベース上の平均延長長さを有する請求項16に記載の発明。
- 前記主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.5〜約0.7インチの範囲の主ベース上の平均延長長さを有する請求項16に記載の発明。
- 前記主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.6インチの主ベース上の平均延長長さを有する請求項16に記載の発明。
- 前記パイル層は、約2000〜約3000オンス/立法ヤードの標準パイル密度を有する請求項1に記載の発明。
- 前記主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.3〜約0.9インチの範囲の主ベース上の平均延長長さを有する請求項21に記載の発明。
- 前記主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.4〜約0.8インチの範囲の主ベース上の平均延長長さを有する請求項21に記載の発明。
- 前記主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.5〜約0.7インチの範囲の主ベース上の平均延長長さを有する請求項21に記載の発明。
- 前記主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.6インチの主ベース上の平均延長長さを有する請求項21に記載の発明。
- 前記隣接するモジュール表面カバー要素の端部間の平均累積ギャップ長さは、0.05センチメートル未満である請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、比較例14に示す手順により測定された、約2.6mm〜約5.4mmの範囲のすべての端部に沿った累積タフオーバーハングにより特徴づけられる請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、比較例13に示す手順により測定された、約4以下の平均継ぎ目インデックスにより特徴づけられる請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、比較例13に示す手順により測定された、約3以下の平均継ぎ目インデックスにより特徴づけられる請求項1に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、パイル織物面の下から切断される請求項1に記載の発明。
- ユーザーの質量を支持するように適合された下地フロア、及び
複数の端部を備える、複数のモジュール表面カバー要素
を具備する住居用環境に使用されるフローリングシステムにおいて、
前記モジュール表面カバー要素は、下地フロアの少なくとも一部の上に端部−端部カバーの配置で配列されるように適合され、前記モジュール表面カバー要素は、主ベース、及びユーザーによる接触のためのパイル層を定義する主ベースから外側に突出する複数の糸を備えるパイル織物面を具備し、前記モジュール表面カバー要素は更に、前記パイル織物面の下の位置にパイル織物面に対し実質的に固定された位置関係に固定されたクッション材料の少なくとも1層、及び前記クッション材料及び前記パイル織物面の間の位置に配置された安定化材料の層を具備し、前記パイル層は、約1500〜約4,200オンス/立方ヤードの範囲の標準パイル密度を有し、主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.25〜約1インチの範囲の、主ベースの上方に平均の延びた長さを有するフローリングシステム。 - 前記安定化材料は、ガラスを含む請求項31に記載の発明。
- 前記安定化材料は、不織ガラスシートを含む請求項32に記載の発明。
- ユーザーの質量を支持するように適合された下地フロア、及び
複数の端部を備える、複数のモジュール表面カバー要素
を具備する住居用環境に使用されるフローリングシステムにおいて、
前記モジュール表面カバー要素は、下地フロアの少なくとも一部の上に端部−端部カバーの配置で配列されるように適合され、前記モジュール表面カバー要素は、主ベース、及びユーザーによる接触のためのパイル層を定義する主ベースから外側に突出する複数の糸を備えるパイル織物面を具備し、前記モジュール表面カバー要素は更に、前記パイル織物面の下の位置にパイル織物面に対し実質的に固定された位置関係に固定されたクッション材料の少なくとも1層、及び前記クッション材料及び前記パイル織物面の間の位置に配置された負荷分散層を具備し、前記パイル層は、約1500〜約4,200オンス/立方ヤードの範囲の標準パイル密度を有し、主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.25〜約1インチの範囲の、主ベースの上方に平均の延びた長さを有するフローリングシステム。 - 前記負荷分散層は、弾力性ポリマー接着剤を含む請求項34に記載の発明。
- 前記弾力性ポリマー接着剤は、ホットメルト接着剤を含む請求項35に記載の発明。
- ユーザーの質量を支持するように適合された下地フロア、及び
複数の端部を備える、複数のモジュール表面カバー要素
を具備する住居用環境に使用されるフローリングシステムにおいて、
前記モジュール表面カバー要素は、下地フロアの少なくとも一部の上に端部−端部カバーの配置で配列されるように適合され、前記モジュール表面カバー要素は、主ベース、及びユーザーによる接触のためのパイル層を定義する主ベースから外側に突出する複数の糸を備えるパイル織物面を具備し、前記モジュール表面カバー要素は更に、前記パイル織物面の下の位置にパイル織物面に対し実質的に固定された位置関係に固定されたクッション材料の少なくとも1層、及びタイコート材料を含む負荷分散層並びに前記クッション材料及び前記パイル織物面の間の位置に配置された安定化材料の層を具備し、前記パイル層は、約1500〜約4,200オンス/立方ヤードの範囲の標準パイル密度を有し、主ベースから外側に突出する複数の糸は、約0.25〜約1インチの範囲の、主ベースの上方に平均の延びた長さを有するフローリングシステム。 - 前記タイコート材料は、弾力性ホットメルト接着剤を含む請求項37に記載の発明。
- 前記安定化材料は、ガラスを含む請求項38に記載の発明。
- 複数の端部を備える少なくとも1つのモジュール表面カバー要素を具備するフローリングシステムにおいて、
前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素は、フローリング支持表面の少なくとも一部の上に他のモジュール表面カバー要素と端部−端部カバーの配置で配列されるように適合され、前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素は、下部の少なくとも1部上に配置された摩擦促進コーティング組成物を有する支持表面に向かって突出する下部を備え、前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素は、ある程度の垂直粘着性、約0.7〜約4.8ポンド力の範囲の高温ブロッキング接着性、及び平滑フラット面がフラットな条件から少なくとも45°の角度に上昇されるときに、3インチ×3インチのサンプルが平滑フラット面上に静止し続けるような滑り摩擦に対する初期耐性により特徴づけられ、前記平滑フラット面上の3インチ×3インチのサンプルの除去及び再配置の際に、前記平滑フラット面がフラットな条件から少なくとも45°の角度に上昇されるときに、3インチ×3インチのサンプルが前記平滑フラット面上に静止し続け、
高温ブロッキング接着性は、3インチ×3インチのサンプルが加熱後に冷却された後に実施された剥離により、裏面同士が重ねられた関係で加熱された2つの等しくコートされた3インチ×3インチのサンプルを引き剥がすのに要する剥離力として定義され、
前記滑り摩擦に対する耐性は、少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の3インチ×3インチのサンプルを平滑面に置き、サンプルの中央から10インチに位置する枢軸点についてフラットなテスト表面を10度/秒の速度で、サンプルが滑り始めるまで上昇させることにより測定されるフローリングシステム。 - 前記モジュール表面カバー要素は、初期設置及び再配置の際に、前記平滑フラット面がフラットな条件から少なくとも55°の角度に上昇されるときに、3インチ×3インチのサンプルが前記平滑フラット面上に静止し続けるような、滑り摩擦に対する初期耐性及び滑り摩擦に対する保持耐性により特徴づけられる請求項40に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、初期設置及び再配置の際に、前記平滑フラット面がフラットな条件から少なくとも65°の角度に上昇されるときに、3インチ×3インチのサンプルが前記平滑フラット面上に静止し続けるような、滑り摩擦に対する初期耐性及び滑り摩擦に対する保持耐性により特徴づけられる請求項40に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、初期設置及び再配置の際に、前記平滑フラット面がフラットな条件から少なくとも75°の角度に上昇されるときに、3インチ×3インチのサンプルが前記平滑フラット面上に静止し続けるような、滑り摩擦に対する初期耐性及び滑り摩擦に対する保持耐性により特徴づけられる請求項40に記載の発明。
- 前記モジュール表面カバー要素は、初期設置及び再配置の際に、前記平滑フラット面がフラットな条件から少なくとも80°の角度に上昇されるときに、3インチ×3インチのサンプルが前記平滑フラット面上に静止し続けるような、滑り摩擦に対する初期耐性及び滑り摩擦に対する保持耐性により特徴づけられる請求項40に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約65g/平方メートル未満の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項40〜44のいずれかに記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約30g/平方メートル未満の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項40〜44のいずれかに記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約20g/平方メートル未満の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項40〜44のいずれかに記載の発明。
- 前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側は、フェルトを含む請求項40に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に実質的に連続レベルで配置されている請求項48に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約65g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項49に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約30g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項49に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約20g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項49に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、ラテックス組成物である請求項40に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約65g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項53に記載の発明。
- 前記ラテックス組成物は、アクリルラテックス組成物である請求項54に記載の発明。
- 前記ラテックス組成物は、EVAラテックス組成物である請求項54に記載の発明。
- 前記ラテックス組成物は、SBRラテックス組成物である請求項54に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、ホットメルト組成物である請求項40に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約65g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項58に記載の発明。
- 前記ホットメルト組成物は、ポリオレフィン組成物である請求項58に記載の発明。
- 前記ホットメルト組成物は、EVA組成物である請求項58に記載の発明。
- 前記ホットメルト組成物は、SBR組成物である請求項58に記載の発明。
- 前記ホットメルト組成物は、ポリアミド組成物である請求項58に記載の発明。
- 下地フロア上に他のカーペットタイルと端部−端部の関係に配置されるように適合されたカーペットタイルにおいて、このカーペットタイルは、
カーペットタイルが下地フロア上に配置されたときに下地フロアから突出するように適合されたパイル面、及び
カーペットタイルが下地フロア上に配置されたときに下地フロアに向かって突出するように適合された下側とを具備し、
摩擦促進コーティング組成物が、前記カーペットタイルが初期設置及び初期設置後の再配置の際に下地フロア上における、多少の程度の垂直粘着性及び実質的な程度の横方向のグリップを示すように、カーペットタイルの滑り摩擦を促進させるのに有効なレベルで、下側にコートされて配置されており、前記摩擦促進コーティング組成物は、下地フロア又はそれ自体に永久には接着しないカーペットタイル。 - 前記摩擦促進コーティング組成物は、約65g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項64に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約30g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項64に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約20g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項64に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、ラテックス組成物である請求項64に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約65g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項68に記載の発明。
- 前記ラテックス組成物は、アクリルラテックス組成物である請求項68に記載の発明。
- 前記ラテックス組成物は、EVAラテックス組成物である請求項68に記載の発明。
- 前記ラテックス組成物は、SBRラテックス組成物である請求項68に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、ホットメルト組成物である請求項64に記載の発明。
- 前記摩擦促進コーティング組成物は、約65g/平方メートル以下の乾燥含浸レベルで前記少なくとも1つのモジュール表面カバー要素の下側上に配置されている請求項73に記載の発明。
- 前記ホットメルト組成物は、ポリオレフィン組成物である請求項73に記載の発明。
- 前記ホットメルト組成物は、EVA組成物である請求項73に記載の発明。
- 前記ホットメルト組成物は、SBR組成物である請求項73に記載の発明。
- 前記ホットメルト組成物は、ポリアミド組成物である請求項73に記載の発明。
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