JP2009241336A - タイルカーペット - Google Patents

Abstract

【課題】可塑剤成分としてワックスが配合されたポリ塩化ビニル樹脂とパイル布帛を主体とする裏打ち層が積層されたタイルカーペットを提供する。
【解決手段】基布６にパイル５が植設されたパイル布帛からなる表面パイル層２と、ポリ塩化ビニル樹脂７からなる裏打ち層３で構成されたタイルカーペット１において、前記裏打ち層のポリ塩化ビニル１００重量部に対してワックスを５〜１００重量部、充填剤を３００〜５００重量部、配合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パイル布帛とポリ塩化ビニル樹脂を主体とする裏打ち層が積層されたタイルカーペット、さらに詳しくは、裏打ち層を構成するポリ塩化ビニル樹脂に可塑剤成分としてワックスが配合されたタイルカーペットに関する。

従来からタイルカーペットの裏打ち層としては、アスファルト、ポリオレフイン樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂などの熱可塑性樹脂が一般的に使用されて、特にポリ塩化ビニル樹脂が経済性の面で多く使用されている。さらにポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂の加工性を向上させるために、またタイルカーペット製品に柔軟性を付与するために、可塑剤成分として、例えばジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ジイソノニルフタレート、リン酸エステル系、塩素化パラフィン、トリメリット酸エステルなどの１種又は混合物などが用いられている。中でも、加工性が良いことからジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）が多く使われている。

特許文献１（特公平７−１１０５３０号）においては、カーペット基材の裏面に、ポリ塩化ビニル樹脂からなるバッキング材上層と同下層とが積層状に設けられ、バッキング材上下層の形成に用いるペースト樹脂は、ポリ塩化ビニルの乳化重合物とＤＯＰ（ジオクチルフタレート）等の可塑剤との混合物ゾルに充填剤、安定剤、顔料等の所要の添加剤を配合したペースト状物であり、加熱によってゲル化して均質な樹脂層が形成されたたタイルカーペットが開示されている。しかし、上記のごとくタイルカーペットの裏打ち層において、可塑剤成分としてＤＯＰが配合されたポリ塩化ビニル樹脂の加工性は優れるが、価格的に高価であり、コストアップの原因になっていた。

また、このようなＤＯＰが配合されたポリ塩化ビニル樹脂が裏打ちされたタイルカーペットにおいて、該ＤＯＰが、製品在庫時やカーペット施工後等に経時的に裏打ち層の裏面にブリードアウトし、このブリードアウトしたＤＯＰの影響によって粘着剤の粘着力が低下して、カーペットのずれ移動が生じ易くなるという問題があった。この対策方法としては、特許文献２（特開２００３−１４７９４８号）においては、床の下地表面に、樹脂層からなる遮断層を設ける方法が提案されているが、この方法では床の下地の上に具体的には樹脂塗料または樹脂シートを設けて遮断層を形成し、その上に接着剤を介して床材を貼着する方法であり、施工に時間がかかり、工事遅れが発生する結果となっている。

さらにＤＯＰは蒸気危険拡散度が高く、環境ホルモンの原因となり、発癌性を有するとされている。ＷＨＯの専門家委員会では人に対するＤＯＰの日常取許容量、（ ＡＤＩ ）として 1 〜２mg ／kg／日と定めている。
特公平７−１１０５３０号公報 特開２００３−１４７９４８号公報

本発明は、前記従来の課題を解決し、タイルカーペットの裏打ち層として、環境上に問題があるＤＯＰを用いずに、適度な柔軟性とブリードアウトの少ない安定した品質が付与された裏打ち層を有し、さらに経済性にも優れたタイルカーペットを提供することを課題とした。

前記課題を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］基布にパイルが植設されたパイル布帛からなる表面パイル層と、ポリ塩化ビニル樹脂からなる裏打ち層で構成されたタイルカーペットにおいて、前記裏打ち層がポリ塩化ビニル１００重量部に対してワックスが５〜１００重量部、充填剤が３００〜５００重量部、配合されていることを特徴とするタイルカーペット。

［２］前記タイルカーペットにおいて、前記裏打ち層に配合されるワックスの融点が５０〜１００℃であることを特徴とする前項１に記載のタイルカーペット。

［１］の発明によれば、本発明のタイルカーペットは、裏打ち層がポリ塩化ビニルで形成されているので耐熱性に優れており、タイル状に床面に敷き詰めた場合、経時変化がなく寸法安定性が優れているので、敷き詰めたタイル間に隙間が発生することがない。また、ポリ塩化ビニル１００重量部に対してワックスが５〜１００重量部配合されているので、ポリ塩化ビニルへの相溶性が良く、裏打ち層に良好な柔軟性及び濡れ性を付与することができる。更に粘性を低下させることにより、良好な加工性が得られ、パイルに対するポリ塩化ビニルの含浸状態が十分となり、パイル糸の裏打ち層への密着性が高まり、パイル糸の磨耗強度および抜糸強度が向上する。さらに、ワックスはＤＯＰと比較しても、安価で入手可能であり、経済的にも優れたタイルカーペットとなる。また、溶解性が低くブリードアウトが起こり難くなり、品質の安定したタイルカーペットとなり、さらに、有害なガスの発生は認められず、環境に考慮したタイルカーペットとなる。

［２］の発明によれば、裏打ち層に配合されるワックスの融点が５０〜１００℃であるために、良好な加工性が得られ、十分なパイル糸の磨耗および抜糸強度を得ることができ、ブリードアウトが起こり難く他の部材への汚染を防止することができる。

以下この発明に係わるタイルカーペットの一実施形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形態のタイルカーペットは、表面パイル層の裏面に、可塑剤としてワックスが配合された、ポリ塩化ビニル樹脂を主体とするバッキング材が裏打ちされたタイルカーペットである。図１は、本実施形態のタイルカーペットの一部を拡大して示す概略断面図である。

本発明のタイルカーペット（１）は、表面パイル層（２）と、中間層（４）を含む裏打ち層（３）で構成されている。

本発明における表面パイル層（２）は、基布にパイル糸をタフティング等により植設したタフトカーペットを用いることが意匠的に好ましく、また、短繊維ウエブをニードルパンチにより起毛させたニードルパンチカーペットや、表面が起毛されてなる織編布や立体織編布、通常の織編布を使用してもよい。

表面パイル層（２）を構成するパイル素材としては、一般的にカーペット素材として使用しているものを用いればよく、ウール、麻、コットン等の天然繊維やポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維等の合成樹脂繊維等が挙げられる。またパイルが植設される基布はポリエステル系繊維、ポリプロピレン系繊維等の合成樹脂繊維からなる織布や不織布を用いることが好ましい。

本発明における裏打ち層（３）はポリ塩化ビニルからなるＰＶＣ系ゾルとワックスからなる可塑剤との混合物ゾルに充填剤、安定剤、顔料等の所要の添加剤を配合したペースト状物であり、加熱によってゲル化して均質な樹脂層を形成する。

前記塩化ビニルからなるＰＶＣ系ゾルの１９０℃での溶融粘度は３００〜３００００ｃＰの範囲にあり、表面パイル層（２）へ十分に塗布含浸し糸抜け止性の優れたタイルカーペットとなる。また、前記塩化ビニルの強い材料強度により、収縮が発生しにくい優れたタイルカーペットとなる。

前記塩化ビニルからなるＰＶＣ系ゾルと混合させる可塑剤としてのワックスは特に限定されず、常温では固体で、加熱すると低粘度の液体となる有機物であれば特に限定されず、天然ワックス、合成ワックスまたは加工・変性ワックスのいずれを用いても良い。天然ワックスとしては、セラックワックスなどの動物由来のワックス；カルナウバワックス、キャンデリラワックスもしくはライスワックス等の植物由来のワックス；パラフィンワックスもしくはマイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス；モンタンワックスもしくはオゾケライト等の鉱物由来のワックスなどが挙げられる。合成ワックスとしては、ポリプロピレンワックス 、ポリエチレンワックス 、フィッシャートロプッシュワックスのほか、高級脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、ケトン・アミン類、水素硬化油等も挙げられる。加工・変性ワックスとしては、原料のワックスを薬品や空気中の酸素で酸化した酸化ワックスなど、前記ワックスを原料として化学的・物理的手段で加工もしくは変性したものが挙げられる。

本発明で用いるワックスとしては、石油ワックスまたはその加工・変性ワックスが好ましい。さらに、石油ワックスとしては、パラフィンワックスまたはマイクロクリスタリンワックスがより好ましい。前記パラフィンワックスは減圧蒸留留出油から分離精製した常温において固形のワックスであり、炭素数分布は２０〜４０程度、分子量は３００〜５５０程度の炭化水素より成り立っており、しかも直鎖状炭化水素（ノルマルパラフィン）が主成分である。融点は大多数のものが４０〜７０℃程度である。前記マイクロクリスタリンワックスは減圧蒸留残渣または重質留出分から分離精製した常温において固形のワックスであり、炭素数３０〜６０程度、分子量は５００〜８００程度の炭化水素より成り立っており、しかも分岐炭化水素（イソパラフィン）や飽和環状炭化水素（シクロパラフィン）が多い。このためパラフィンワックスに比較して結晶が小さく、分子量も大きいため融点は６０〜９０℃程度である。

本発明においては、前記石油ワックスの中でも、融点が約５０℃以上のワックスが好ましい。５０℃に満たないとワックスがペースト中で分離沈降し、パイルに対するポリ塩化ビニルの含浸状態が不十分となり、パイル糸の抜糸強度が低下する。また、ＰＶＣ系ゾル中での分散性の観点から融点は約１００℃以下のワックスが好ましい。粘着剤などの他の部材への汚染を防止するために、ワックスの融点は約６０〜８０℃程度がより好ましい。

本発明における裏打ち層（３）に配合させるワックスの配合量は、ポリ塩化ビニル１００重量部に対して５〜１００重量部配合する。好ましいのは１０〜６０重量部である。ワックスの配合量が５重量部に満たないものでは、ポリ塩化ビニルに適度な粘性を与えることができず、良好な加工性が得られないばかりか、パイルに対するポリ塩化ビニルの含浸状態が不十分となり、パイル糸の裏打ち層への密着性が低下し、十分なパイル糸の磨耗強度および抜糸強度が得られない。また、配合量が１００重量部を越えると、柔らかくなり過ぎて、比重の大きな無機充填剤等がペースト中で分離沈降するという虞があり、強度が不十分となり、良好な寸法安定性を得ることが困難となる。

ワックスはＤＯＰに比べて比較的高分子量であるため、１０〜６０重量部であれば、表面からしみ出て（ブリードアウト）粘着剤の粘着力
が低下して、カーペットのずれ移動が生じ易くなるという問題は減少する。

本発明における裏打ち層（３）に配合させる充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムあるいはガラス粉末などを使用できる。これらのうち、特に炭酸カルシウムが経済性および加工性の点で好ましい。充填剤の平均粒径は５〜５００ミクロン、好ましくは１０〜１００ミクロンの範囲である。粒径が５ミクロンより小さいと該樹脂層の溶融時の粘度が増大し、加工が困難となる。また５００ミクロンより大きいと該樹脂層の表面の肌あれが起こり、外観不良が発生する。

前記充填剤は寸法安定性の向上と製品を安価にするという経済効果のために配合される。具体的には、該充填剤の配合量はポリ塩化ビニル１００重量部に対して３００〜５００重量部、好ましくは４００〜４５０重量％である。３００重量部より少ないと寸法安定性が不安定になり、また添加する経済効果も得られない。一方５００重量部より多いと粘度が高くなりすぎるために、表面パイル層（２）へ塗布含浸が不十分となり抜糸強度の劣るタイルカーペットとなる。また溶融時の粘度が増大し、反りを防止する強度が得られず、加熱によってゲル化せる加工時間を要する結果となる。

また、本発明の効果を阻害しない範囲で公知の塗布表面の外観を改良するために顔料等を使用することができる。また、導電性を付与するためにカーボン繊維、金属繊維等の導電性充填材を配合することもできる。さらに、適度なクッション性を付与するため、発泡剤を適量添加して発泡バッキング層とすることもできる。

本発明の中間層（４）はタイルカーペットの形状及び寸法安定性を向上させるものであって、ガラス繊維又はポリエステル繊維の不織布、織布、組布等が挙げられ、不織布としてはモノフィラメントを不規則に配列してバインダー又は熱で固定したもの、織布としてはモノフィラメントの束を織ったもの、組布としてはモノフィラメントの束を縦横斜めに配列してバインダーで固定したものを用いることができる。

形状及び寸法安定性の観点から、中でもガラス又はポリエステル系不織布が好ましく、該ガラス又はポリエステル系不織布は、上下樹脂層の層間に挿入することにより、カーペットの形状安定性を向上させるものである。即ち、上記不織布は樹脂層との接触面積が大であるので、有効にカーペットの形状を安定化することが可能である。この点から目付け量は、好ましくはガラス系不織布では１５〜６０ｇ／ｍ^２の範囲とし、ポリエステル系不織布では２０〜１００ｇ／ｍ^２の範囲である。いずれもこの範囲より低い目付け量では、寸法安定性の効果が不足し、またこの範囲を超える高い目付け量では、いずれも樹脂層と不織布間の層間剥離が生じ易く好ましくない。

さらに、本発明のタイルカーペット（１）の構成において、前記中間層（４）を境に最上層の伸びのある表面パイル層（２）とワックスにより柔軟性が付与された最下層の裏打ち層（３）とのバランスにより、本発明のタイルカーペットは、床面に密着し易いように僅かに裏側へ向かう反りを有するという、実用上好ましい形状を保有する。

次に本発明のタイルカーペット（１）の製造方法を以下に示す。まず始めに裏打ち層（３）を構成する組成物を準備する。その構成はポリ塩化ビニルからなるＰＶＣ系ゾルとワックスからなる可塑剤をブレンダー機によって混合させた混合物ゾルと、充填剤、安定剤、顔料等の所要の添加剤を所定の配合で混合させる。

そして、所定の速度で移動する易剥離剤コーティングガラスベルトの上に、前記裏打ち層（３）を構成する組成物を０．５〜５．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．０ｍｍの厚さに塗布し、中間層（４）としてガラス又はポリエステル系不織布をその上に貼リ合わせ、もう一度前記裏打ち層（３）を構成する組成物を０．１〜５．０ｍｍ、好ましくは０．５〜２．０ｍｍの厚さに塗布し、表面パイル層（２）を積層し、ついでロール圧着し一体化させて、前記裏打ち層（３）を構成する組成物をキュアさせるゲル化が達成されるのに十分な温度と時間を与えた後に、冷却工程を経て、最後に所定形状、例えば５００ｍｍ角の正方形に裁断すれば、最終製品としてのタイルカーペットが得られる。

本発明のタイルカーペット（１）の連続製造工程において、処理領域におけるポリ塩化ビニルゾルをキュアさせる熱処理領域の温度を１５０〜２００℃に、好ましくは１５０〜１８０℃に設定することにより、裏打ち層（３）内部にかかる温度が１２０℃〜１３０℃、また前記易剥離剤コーティングガラスベルトに直接乗っている裏打ち層（３）の最下面にかかる温度が１３０℃〜１６０℃となり、安定したゲル化が行なわれ、均質な樹脂層となり、高強度かつ生産性の高いタイルカーペットを製造することができる。

前記上下各層のポリ塩化ビニルゾルをキュアさせる熱処理領域の温度が１５０℃を下回ると前記裏打ち層（３）のゲル化が不十分となり反りを防止する強度が得られない。またポリ塩化ビニルゾルは表面パイル層のパイル部への浸透しにくくなり、表面パイル層のパイル糸の抜け易いタイルカーペットとなる。一方裏打ち層（３）のポリ塩化ビニルゾルをキュアさせる熱処理領域の温度が２００℃を超えると樹脂組成物の熱劣化及び分解等を発生し、裏打ち層（３）に十分な強度を持つ樹脂層とはならず、タイルカーペットの寸法安定性が損なわれる。

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞所定の速度で移動する易剥離剤コーティングガラスベルトの上に、下記記載の配合処方にて混合された裏打ち層を構成する組成物を、１．５ｍｍの厚さに塗布し、目付３５ｇ／ｍ^２のガラス不織布をその上に張り合わせ、更に裏打ち層を構成する組成物のための組成物を１．５ｍｍの厚さに同様にして塗布し、基布にパイルが植設されたパイル布帛からなる表面パイル層を積層し、ついでロール圧着して、上下各樹脂層のポリ塩化ビニルゾルをキュアさせる熱処理領域の温度を１７０℃で熱処理を施して、ポリ塩化ビニルをゲル化させて冷却し、最後に５００ｍｍ角の正方形に裁断し、タイルカーペットを製造した。[裏打ち層を構成する組成物]ポリ塩化ビニル樹脂 １００重量部ワックス（融点７０℃のパラフィンワックス）４０重量部炭酸カルシウム ４００重量部安定剤 ２重量部顔料 ２重量部気泡防止剤 ５重量部

＜実施例２＞裏打ち層に配合させる可塑剤であるワックスを１０重量部配合させたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

＜実施例３＞裏打ち層に配合させる可塑剤であるワックスを８０重量部配合させたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

＜実施例４＞裏打ち層に配合させる可塑剤であるワックスの融点を５５℃としたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

＜実施例５＞裏打ち層に配合させる可塑剤であるワックスの融点を８０℃としたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

＜比較例１＞裏打ち層に配合させる可塑剤としてＤＯＰを４０重量部配合させたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

＜比較例２＞裏打ち層に配合させる可塑剤であるワックスを３重量部配合させたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

＜比較例３＞裏打ち層に配合させる可塑剤であるワックスを１２０重量部配合させたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

＜比較例４＞裏打ち層に配合させる可塑剤であるワックスの融点を４０℃としたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

＜比較例５＞裏打ち層に配合させる可塑剤であるワックスの融点を１１０℃としたこと以外実施例１と全く同様にして、タイルカーペットを得た。

上記のようにして得られた各タイルカーペットに対して下記評価法に基づいてブリードアウト試験、抜糸強度試験、寸法安定性試験を行なった。その結果を表１に示す。

（ブリードアウト試験）得られたカーペットを４０℃にて２週間保管し、パッキング層からの可塑剤の浸み出しの有無を目視にて判断した。○：ブリードアウトなし△：ブリードアウトややあり×：ブリードアウトあり

（抜糸強度試験）敷物試験方法ＪＩＳ―Ｌ１０２１に準拠し、縦、横方向にそれぞれ１０Ｘ１０ｃｍの試験片２枚を採取し、パイル糸抜き試験機で、パイルが抜ける時の最大荷重（Ｋｇｆ／２本）を測定し、その平均値で表した。その値が３．０Ｋｇｆ／２本以上であれば実際の使用に耐えうるタイルカーペットとなる。

（寸法安定性試験）（Ａ）ＪＩＳＬ４４０６に準じて、各タイルカーペットを６０℃で２時間放置後、水道水に２時間浸漬し、その後、６０℃で２４時間放置した後、２０℃６５ＲＨ％下で、タイルカーペットの縦横寸法を測定し、浸漬前の寸法と対比した値を縦横の平均値で示した（Ｂ）５００ｍｍ角のタイルカーペット１枚の表面上に荷重９０ｋｇを加えたチェアーキャスターを２０００回転動させた後、縦横寸法を測定し、転動前の寸法と対比した値を縦横の平均値で示した。（Ａ）（Ｂ）共にその値が±０．１００ｍｍ未満であれば実際の使用に耐えうるタイルカーペットとなる。

表１から明らかなように、実施例１〜５のタイルカーペットは、いずれもブリードアウトが無く、抜糸強度や寸法安定性に優れ、十分に使用に耐えうるタイルカーペットを得た。

これに対し、比較例１のタイルカーペットは当然経済的にも問題があるが、ブリードアウトに関しても良好な性能は得られなかった。また比較例２は寸法安定性に、比較例３，４は抜糸強度に、比較例５はブリードアウトに関して、それぞれ満足する良好な性能は得られなかった。

本発明の一実施形態に係わる本発明タイルカーペットの断面図である。

符号の説明

１………タイルカーペット２………表面パイル層３………裏打ち層４………中間層５………パイル糸６………基布７………ポリ塩化ビニル樹脂層

Claims (2)

1. 基布にパイルが植設されたパイル布帛からなる表面パイル層と、ポリ塩化ビニル樹脂からなる裏打ち層で構成されたタイルカーペットにおいて、前記裏打ち層がポリ塩化ビニル１００重量部に対してワックスが５〜１００重量部、充填剤が３００〜５００重量部、配合されていることを特徴とするタイルカーペット。
2. 前記裏打ち層に配合されるワックスの融点が５０〜１００℃であることを特徴とする請求項１に記載のタイルカーペット