JP2015527919A

JP2015527919A - 一次カーペット基布及び該一次カーペット基布を含んでなるタフテッドカーペット

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Publication number: JP2015527919A
Application number: JP2015523496A
Authority: JP
Inventors: リューカスレオナルデュス
Original assignee: Bonar BV
Current assignee: Freudenberg Performance Materials BV
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2015-09-24
Also published as: EP2877627A1; CN104662223A; WO2014016172A1; CN104662223B; US20150176164A1; KR20150034737A

Abstract

少なくとも不織繊維層を含んでなる一次カーペット基布であって、該不織繊維層は、より高融点の成分と、より低融点の成分とを含んでなる繊維を含んでなり、該繊維の１２〜２０体積％が、より低融点の成分からなることにより特徴付けられ、タフティング後に、改善されたステッチ保持性能を示すタフテッドカーペット基布を生じる。

Description

本発明は、不織繊維層を含んでなる一次カーペット基布に関する。本発明はまた、そのような一次カーペット基布を含んでなるタフテッドカーペットにも関する。

不織繊維層を含んでなるタフテッドカーペット用の一次カーペット基布は、何年にもわたって知られている。タフテッドカーペット製造において使用される不織一次基布は、一般的に、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）繊維の骨格(backbone)を含んでなる不織布、又はポリプロピレン繊維の骨格を含んでなる不織布のいずれかである。本明細書において使用されるような繊維という用語は、ステープルファイバー及びフィラメントの双方を呼ぶ。

一般的に、該ポリプロピレン繊維又はポリエステル繊維は、１〜２５ｄｔｅｘの範囲内、好ましくは２〜２０ｄｔｅｘの範囲内、最も好ましくは５〜１５ｄｔｅｘの範囲内のフィラメントであり、必要とされる加工安定性を提供する。単位ｄｔｅｘは、該フィラメントの繊度を、１００００メートル当たりのグラムでのそれらの質量として定義する。

該不織一次基布の骨格繊維は、機械的なニードリングにより及び／又は細いウォータージェットを用いる水流交絡によりからみ合わされてよく、かつ任意に化学結合剤で結合されてよい。

選択的に、該不織一次基布の骨格繊維は、例えばカレンダー加工又は熱風接着又はそれに類するものにより、より低融点のポリマー、すなわち、より低い温度で溶融するポリマーを用いて、熱的に接着することができ、該ポリマーは、繊維の形態で存在するか又は該不織繊維層に粉末として又は粒状物として添加されたものである。より低融点のポリマーが、繊維の形態で存在する場合には、より低融点のポリマーは、別個の一成分繊維として存在してよく、又はより低融点のポリマーは、該骨格ポリマーと一緒に、いわゆる二成分繊維又は多成分繊維における同じ繊維中に存在してよい。二成分繊維は、例えばサイドバイサイド型、芯／鞘型又はセグメントパイ型の繊維として、当工業界において周知である。選択的に、単一ポリマーから構成されるが、しかしその繊維長に沿って変わる結晶化度を有する繊維を二成分繊維として使用することができる、それというのも、変わる結晶化度は、その繊維長に沿って異なる融点を有するポリマーからなる繊維区間をもたらすからである。

タフテッドカーペットを製造する方法は、一次カーペット基布材料をタフト機中へ供給する工程、該一次基布材料をタフト糸でタフティングして、タフトを示す表側と、バックステッチが形成される裏側とを有する生機カーペットを得る工程を含んでなる。タフトは、生機又はカーペットの表側で該タフト糸の見える部分である。バックステッチは、生機カーペットの裏側で該タフト糸の見える部分である。

長年にわたって、不織一次カーペット基布は、カーペット製造者及び消費者のよりいっそう厳しい要求に適合するために、絶えず改良されている。新しいタフティング技術、例えば、単一カーペット中で高いタフト及び低いタフトを有するカーペットを製造するハイロータフティングは、該タフトを該タフティングプロセスにおいて所定の位置に保持するために、改善されたステッチ保持能(stitch holding capabilities)を有する一次基布を必要とする。特に重要であるのは、完成したカーペットの外観を改善すること、タフト性を、すなわち、より低いタフトニードルの貫通抵抗及びタフティング中の減少されたニードルのたわみを提供することにより、促進すること、バックタグを回避すること、ステッチ保持性能を増加させること、及びタフティング中の騒音を低下させることである。

該生機カーペット中に新しく形成されるタフトは、該一次基布材料のステッチ保持能により、所定の場所へ保持される。ステッチ保持は、生機カーペットから、その裏側からループを除去するのに必要とされる力である。該ステッチ保持は、該生機カーペット中の一次カーペット基布とタフト糸との間の相互作用がどのくらい強いかを決定する。該ステッチ保持は、タフティング後に該タフトが所定の位置へ固着されるまでのその後の加工工程、例えばプレコートの適用における欠陥の可能性を決定する。これらの加工工程は、例えば、該生機カーペットの染色、プレコーティング、幅出し、スチーミング及び／又は巻き及び／又は生機カーペットのロールの輸送を含みうる。該生機カーペットのこれらの各々の加工工程は、該一次カーペット基布材料への高い要求を生じさせる、温度及び／又は適用される張力に関して過酷な条件下で実施される。

該プレコートのタフトバインド性能は、該タフトがどのくらい良好に該プレコーティングされたカーペット中で所定の位置に保持されるかを主に決定する。プレコーティング後に、厚手の(heavy)層が、プレコーティングされたカーペットの裏側へコーティングされてよい及び／又は二次カーペット基布が適用されてよく、完成したタフテッドカーペットが得られる。

該一次カーペット基布は、良好なタフト保持能を示すべきである。該一次カーペット基布は、該生機カーペット中で平らなカーペット表面のために本質的に同じ高さのタフトを得るために、タフティングの動的プロセス中に該タフトを所定の位置に保持する、高いステッチ保持能を有するべきである。一次カーペット基布のステッチ保持能は、該タフトが形成されるタフティングプロセス中に該タフトを所定の位置に置き、かつ形成された直後に、該タフティングプロセス中の次のタフトの形成中に該タフトを所定の位置に保持する能力である。該能力は、表側の外観及び該タフティングプロセス中の該生機カーペットのバックタグを決定する。バックタグは、生機カーペット中のゆるんだ又は平らでないバックステッチ、本質的には、以前に該カーペットの表側にあって、目下（部分的に）その裏側にあるタフトである。その後の加工工程、例えば染色及びプレコーティング中に、該一次基布のステッチ保持は、タフティング中に製造されるような該カーペット表面を維持するのに十分高いべきである。

該タフトを該生機カーペット中で所定の位置へ固着するために、プレコーティングを、該生機カーペットの裏側に適用することができる。そのタフトバインドは、１個のタフトを、（プレコーティングされた又は完成した）カーペットの外へ、その表側から完全に除去するのに必要とされる力である。該タフトバインドは、そのパイル繊維と、該生機カーペットに適用される接着コーティングとの間の接着結合がどのくらい強いかを決定する。該プレコートは一般的に、ラテックス溶液として又は発泡されたラテックスとしてのいずれかで、該生機カーペットの裏側に適用され、引き続き該ラテックスは乾燥されて、該タフトの基部と該一次カーペット基布との間に結合を形成する。

本発明の課題は、改善されたステッチ保持能を有する、一次カーペット基布を提供することである。

本発明の課題は、不織繊維層を含んでなる一次カーペット基布により達成され、該不織繊維層が、より高融点の成分と、より低融点の成分とを含んでなる繊維を含んでなり、該繊維の１２〜２０体積％が、より低融点の成分からなることにより特徴付けられる。

本明細書において使用されるような繊維という用語は、ステープルファイバー及びフィラメントの双方を呼ぶ。
好ましくは、該繊維は、１〜２５ｄｔｅｘの範囲内、好ましくは２〜２０ｄｔｅｘの範囲内、最も好ましくは５〜１５ｄｔｅｘの範囲内の線密度を有し、十分な加工安定性を提供する。好ましくは、該繊維は、該一次カーペット基布の加工安定性を更に改善する、フィラメントである。

該一次カーペット基布の不織繊維層の少なくとも５０％の繊維は、１２〜２０体積％が、より低融点の成分からなっていてよい。該一次カーペット基布の不織繊維層の、好ましくは少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも８５％、よりいっそう好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは全ての、繊維は、１２〜２０体積％が、より低融点の成分からなる。

該一次カーペット基布の不織繊維層中に含まれる繊維の１２〜２０体積％が、より低融点の成分からなる。好ましくは、該一次カーペット基布の不織繊維層中に含まれる繊維の１４〜１８体積％、より好ましくは１５〜１７体積％、最も好ましくは１６体積％が、より低融点の成分からなる。そのような一次カーペット基布は、改善されたステッチ保持能を示す及び／又はタフティング後に、増加されたステッチ保持を示すタフテッドカーペット基布を生じる。

該一次カーペット基布の不織繊維層中に含まれる繊維の１２体積％未満が、より低融点の成分からなる場合に、熱的に接着された一次基布中の個々のフィラメントの結合は、十分ではないだろう。少なくとも１２体積％がより低融点の成分からなる繊維を含んでなる一次カーペット基布は、該タフティングプロセス中に問題を引き起こしやすい、該一次カーペット基布から伸びているゆるんだ繊維のリスクを有しないか、又は低いリスクのみを有する。例えば、ゆるんだ繊維は、巻いた該一次基布を解く及び／又は該タフト機中へ入れる間に、回転するローラー上へ巻きつきうるか、又は該ゆるんだ繊維は、該タフティングプロセス中に該タフトニードルにからまりうるものであり、このことは、該タフティングプロセスの中断及び生産性の減少を引き起こしうる。

好ましくは、該不織繊維層は、該一次カーペット基布全体及び該タフテッドカーペット全体にわたって一貫したステッチ保持能及びステッチ保持性能を達成するために、均一な組成を有する。本明細書において使用されるような均一な組成は、該不織布層全体にわたる繊維のタイプ及び量が、標準の不織布プロセスにおいて生じる限界の範囲内で一定であることであると理解されなければならない。

該一次カーペット基布の不織繊維層の繊維は、二成分繊維又は多成分繊維であってよい。多成分繊維は、例えば、セグメントパイ繊維、芯／中間の鞘／外側の鞘構造、又はサイドバイサイドバイサイド配置の形態であってよい。該繊維は、中空二成分繊維又は中空多成分繊維であってよく、性能対質量比を低下させる。

好ましくは、該一次カーペット基布の不織繊維層の繊維は、二成分繊維である。該二成分繊維は、あらゆるタイプの二成分繊維、例えばサイドバイサイド型、芯−鞘型、セグメントパイ型及び／又は海島型の繊維であってよい。より好ましくは、該二成分繊維は、芯／鞘型の二成分繊維である。好ましくは、芯／鞘型の二成分繊維の鞘は、より低融点の成分を含んでなる。海島型繊維については、その海が好ましくは、より低融点の成分を含んでなる。

より高融点の成分は、あらゆる熱可塑性ポリマーであってよい。しかしながら、より高融点の成分は好ましくは、ポリエステル、例えばポリ（トリメチレンテレフタラート）（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタラート（ＰＥＮ）及び／又はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、コポリエステル、ポリアミド、例えばポリアミド６，６（ＰＡ６，６）及び／又はポリアミド６（ＰＡ６）、コポリアミド、ポリオレフィン、例えばポリプロピレン及び／又はそれらの混合物を含んでなる。

より低融点の成分は、より高融点の成分よりも低い融点温度を有するあらゆる熱可塑性ポリマーであってよい。より低融点の成分は、より高融点の成分の溶融温度よりも少なくとも５℃低い溶融温度を有する。好ましくは、より低融点の成分は、より高融点の成分の溶融温度よりも、少なくとも１０℃低い、より好ましくは少なくとも２０℃低い、よりいっそう好ましくは少なくとも３０℃低い、最も好ましくは少なくとも５０℃低い、溶融温度を有する。

しかしながら、より低融点の成分は好ましくは、コポリエステル、例えばポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリアミド、例えばポリアミド６（ＰＡ６）、コポリアミド、ポリオレフィン、例えばポリプロピレン、又はそれらの混合物を含んでなる。

好ましい実施態様において、該二成分繊維のより高融点の成分は、ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）を含んでなり、かつより低融点の成分は、ポリオレフィン、より好ましくはポリプロピレンを含んでなる。該一次カーペット基布の不織繊維層中に含まれるＰＥＴ／ポリオレフィン繊維の１２〜２０体積％が、より低融点の成分からなる。好ましくは、該繊維の１６〜２０体積％、より好ましくは１８〜２０体積％、最も好ましくは２０体積％が、より低融点の成分からなり、低いステッチ保持能値、滑らかなバックステッチ及び／又は改善された補修性が得られる。

他の好ましい実施態様において、該二成分繊維のより高融点の成分は、ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）を含んでなり、かつより低融点の成分は、ポリアミド、より好ましくはポリアミド６（ＰＡ６）を含んでなる。該一次カーペット基布の不織繊維層中に含まれるＰＥＴ／ＰＡ繊維の１２〜２０体積％が、より低融点の成分からなる。好ましくは、該一次カーペット基布の不織繊維層中に含まれる繊維の１４〜１８体積％、より好ましくは１５〜１７体積％、最も好ましくは１６体積％が、より低融点の成分からなり、低いステッチ保持能値、滑らかなバックステッチ及び／又は改善された補修性が得られる。

該一次カーペット基布は好ましくは、該二成分繊維のより低融点の成分により、熱的に接着される。熱的接着は、公知のあらゆる熱的接着法、例えばカレンダー加工及び／又は熱風接着により達成されうる。

該生機カーペットの破断時の強さ及びひずみは、特に該タフテッドカーペットが自動車用カーペットとして使用されうる場合に、重要である。車体フロアの幾何学的形状に基づき、該カーペットは、多様な領域において強く、曲げられなければならない、すなわち変形されなければならない。もちろん特に顕著であるのは、車の変速機トンネルの領域における変形である。局所的に高い変形を吸収するために、該タフテッドカーペットの破断時強さ及び破断時伸びは、十分でなければならない。

該一次カーペット基布は、１つ以上の付加的な繊維層を含んでいてよい。各々の付加的な繊維層は、不織繊維層、織布繊維層又はスクリムから選択することができる。例えば、スクリムは、該一次カーペット基布中へ組み込まれて、カーペットタイルの寸法安定性を更に改善することができる。織布繊維層は、該一次カーペット基布中へ組み込まれて、例えば、該織布層のたて方向及びよこ方向への付加的な強さを与えることができる。１種又は複数の異なるポリマーを含んでなる更なる不織繊維層は、該一次カーペット基布中へ組み込まれて、例えば、該一次基布の表側の染色性を調節する及び／又はラテックスブリードを防止することができる。

フィルムは、該一次カーペット基布中へ組み込まれて、例えば、ラテックスブリードに対するバリヤーを提供することができる。ラテックスブリードは、該生機カーペットの裏側、すなわち、該タフテッド一次カーペット基布に適用されたプレコートが、該一次基布を通り移行して、該タフテッドカーペットの表側で見えるようになることを意味すると理解されるべきである。

各々の付加的な繊維層の繊維は、少なくとも２種の異なるポリマーを含んでいてよい。少なくとも２種の異なるポリマーは、二成分繊維中に存在していてよく、又は該不織繊維層中の別個の繊維中に存在していてよい。選択的に、各々の付加的な繊維層の繊維は、単一ポリマーからなっていてよい。

好ましくは、本発明による一次基布中の不織繊維層は、該一次基布中へ組み込まれた付加的な層との一貫したはく離強さを達成するために、均一な組成を有する。

本発明の実施態様において、タフテッドカーペットは、本発明による一次カーペット基布を含んでなる。

全ての試料を、コレクター表面上にフィラメント層を互いに上下に堆積させる一般的に公知の技術を用いて、スパンボンドした。堆積後に、堆積されたフィラメント層を熱的に接着して、単一の凝集性の(coherent)不織繊維層を形成させた。

例１
例１の一次基布を、４つのフィラメント層を、コレクター表面上に堆積させることにより製造し、各フィラメント層は、２７．５ｇ／ｍ²の質量を有していた。例１の一次基布の基本質量は１１０ｇ／ｍ²になった。該フィラメントは、全てが８４／１６体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。全てのフィラメントの鞘は、より低融点の成分としてポリアミド６ポリマーからなっていた。全てのフィラメントの芯は、より高融点の成分としてポリエチレンテレフタラートポリマーからなっていた。該フィラメントの線密度は１５ｄｔｅｘであった。

比較例１の一次基布は、４つのフィラメント層からなり、各フィラメント層は、２７．５ｇ／ｍ²の基本質量を有していた。例２の一次基布の基本質量は１１０ｇ／ｍ²になった。該フィラメントは、全てが７６／２４体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。全てのフィラメントの鞘は、より低融点の成分としてポリアミド６ポリマーからなっていた。全てのフィラメントの芯は、より高融点の成分としてポリエチレンテレフタラートポリマーからなっていた。

該一次基布を、１／１０ゲージのタフト機で１０ｃｍにつき５０ステッチで７５０ｒｐｍでタフティングして、９３０ｇ／ｍ²の質量を有する生機カーペットを形成させた。

一次基布のステッチ保持能を、バックタグ形成に臨界的である条件下で一次基布をタフティングし、タフティング中に形成される完全なバックタグの数をカウントし、すなわち、９６００個のタフトを有する１ｍ×１２．２ｃｍの領域中で、該生機カーペットから完全に除去されるタフトの数をカウントすることによって決定した。タフティングを、Groz-Beckert 0660ニードルを用いて１／５″（５．０８ｍｍ）のゲージ、Texture Tex ＰＡ６，６タフト糸タイプ3252 O 2x １３５０ｄｔｅｘ、６００ｒｐｍの機械スピード、該一次基布の供給スピードと該生機カーペットの生産スピードとの６．５％のスピード差、１０ｃｍにつき４０ステッチのステッチレート及び１１．８ｍｍのパイル長に相当する糸フィードで、行った。該パイル長は、１００個のタフトを該生機カーペットから引き抜き、かつ除去されたタフト糸の全長を測定することにより決定した。該パイル長は、タフト糸の該全長を、除去されたタフトの数により除することにより計算することができる。

例１の結果は、第１表にまとめられている。

第１表

例１の生機カーペットの強さは、比較例１の強さに匹敵しているのに対して、その破断時伸びは増加し、このことは自動車用カーペット用途に特に有利である。例１のステッチ保持能は、比較例１と比べて改善された。

例２
例２の一次基布を、４つのフィラメント層をコレクター表面上に堆積させることにより製造し、各フィラメント層は、２７．５ｇ／ｍ²の質量を有していた。例２の一次基布の基本質量は１１０ｇ／ｍ²になった。該フィラメントは、全てが８４／１６体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。全てのフィラメントの鞘は、より低融点の成分としてポリアミド６ポリマーからなっていた。全てのフィラメントの芯は、より高融点の成分としてポリエチレンテレフタラートポリマーからなっていた。該フィラメントの線密度は１５ｄｔｅｘであった。

比較例２の一次基布は、４つのフィラメント層からなり、それぞれ、２７．５ｇ／ｍ²の基本質量を有していた。例２の一次基布の基本質量は１１０ｇ／ｍ²になった。層１及び２中のフィラメントは、７７／２３体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。層３中のフィラメントは、９０／１０体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。層４中のフィラメントは、７７／２３体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。全てのフィラメントの鞘は、より低融点の成分としてポリアミド６ポリマーからなっていた。全てのフィラメントの芯は、より高融点の成分としてポリエチレンテレフタラートポリマーからなっていた。

該一次基布を、１／１３ゲージのSupertufterで１０ｃｍにつき３６ステッチでシフトされた方法でタフティングして、４７６ｇ／ｍ²の質量を有する生機カーペットを形成させた。タフティングした生機を引き続きプレコーティングして、該タフトを所定の位置へ固着させた。例２の結果は、第２表にまとめられている。

例２のバックステッチは、より滑らかであり、かつより目が詰んでいると評価され、このことは、プレコートのより低い付与量により裏付けられる。プレコーティングを、該プレコーター上でテンターピンを用いて実施した。

例２の補修は、比較例２の補修よりも良好であった。補修性を、各ロール中の補修箇所を引き抜くことにより試験し、補修性を繰り返し試験した。例２は、１回目に行ったのと同様に３回目も補修し、かつ１回目の補修後と同じ３回目の補修後のステッチ固着を有していた。

第２表

例３
例３の一次基布を、４つのフィラメント層をコレクター表面上に堆積させることにより製造した。例３ａについては、各フィラメント層は、３０ｇ／ｍ²の質量を有していた。例３ａの一次基布の基本質量は１２０ｇ／ｍ²になった。例３ｂについては、各フィラメント層は、３３．７５ｇ／ｍ²の質量を有していた。例３ｂの一次基布の基本質量は１３５ｇ／ｍ²になった。該フィラメントは、全てが８４／１６体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。全てのフィラメントの鞘は、より低融点の成分としてポリアミド６ポリマーからなっていた。全てのフィラメントの芯は、より高融点の成分としてポリエチレンテレフタラートポリマーからなっていた。該フィラメントの線密度は１５ｄｔｅｘであった。

比較例３の一次基布は、４つのフィラメント層からなり、それぞれ、３３．７５ｇ／ｍ²の基本質量を有していた。例２の一次基布の基本質量は１３５ｇ／ｍ²になった。層１及び２中のフィラメントは、７７／２３体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。層３中のフィラメントは、９０／１０体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。層４中のフィラメントは、７７／２３体積％の芯／鞘比の芯／鞘型のものであった。全てのフィラメントの鞘は、より低融点の成分としてポリアミド６ポリマーからなっていた。全てのフィラメントの芯は、より高融点の成分としてポリエチレンテレフタラートポリマーからなっていた。

該一次基布を、１／１２（１／８＋１／４）ゲージのCMC Scrollタフト機で１０ｃｍあたり４４ステッチで９００ｒｐｍでタフティングして、６４５ｇ／ｍ²の質量を有する生機カーペットを形成させた。例３の結果は、第３表にまとめられている。

第３表

例３ａ及び３ｂのバックステッチは、比較例３よりも滑らかであると評価された。

例３ａの補修性は、比較例３の捕修性よりも良好であると評価されたのに対し、例３ｂの補修性は、比較例３の補修性に等しいと評価された。

Claims

不織繊維層を含んでなる一次カーペット基布であって、該不織繊維層が、より高融点の成分と、より低融点の成分とを含んでなる繊維を含んでなり、
該繊維の１２〜２０体積％が、より低融点の成分からなる
ことを特徴とする、一次カーペット基布。
該繊維の１４〜１８体積％、好ましくは１５〜１７体積％、最も好ましくは１６体積％が、より低融点の成分からなる、請求項１記載の一次カーペット基布。
該不織繊維層が、該不織繊維層全体にわたって均一な組成を有する、請求項１又は２記載の一次カーペット基布。
該繊維が二成分繊維である、請求項１から３までのいずれか１項記載の一次カーペット基布。
該二成分繊維が、芯／鞘型の二成分繊維である、請求項１から４までのいずれか１項記載の一次カーペット基布。
該二成分繊維が、ポリエステル芯及びポリプロピレン鞘からなる、請求項１から５までのいずれか１項記載の一次カーペット基布。
該二成分繊維が、ポリエステル芯及びポリアミド鞘からなる、請求項１から６までのいずれか１項記載の一次カーペット基布。
該一次カーペット基布が、該二成分繊維のより低融点の成分を用いて熱的に接着される、請求項１から７までのいずれか１項記載の一次カーペット基布。
該カーペット基布が、不織繊維層、織布繊維層又はスクリムから選択される、付加的な繊維層を含んでなる、請求項１から８までのいずれか１項記載の一次カーペット基布。
請求項１から９までのいずれか１項記載の一次カーペット基布を含んでなる、タフテッドカーペット。