JP2514802B2 - カ−ペツト用裏打ち組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は無機充てん剤を高度に配合された高密度のカ
ーペット用裏打ち組成物に関するものである。さらに詳
しくは不飽和カルボン酸変性エチレン共重合体単独また
は不飽和カルボン酸変性エチレン共重合体とエチレン共
重合体との混合物、無機充てん剤、可塑剤その他からな
る混練加工性および配合特性に優れたカーペット用裏打
ち組成物に関するものである。

また本発明は前記組成物を加熱溶融状態でカーペット
に裏打ちした自動車用カーペットおよびタイルカーペッ
トに関するものである。

［従来技術および発明が解決しようとする問題点］ 自動車用カーペットは、車内の装飾、保温、吸音効果
と遮音効果を具備した内装材である。自動車用カーペッ
トの裏打ち材には、カーペットの補強、成形保持性、パ
イル抜け防止、収縮防止などの機能が基本的に要求され
ている。また自動車のエンジン音など室外からの騒音を
下げて、室内の居住性を向上させる要求も高まってきて
おり、この目的には遮音性能を付与した裏打ち材が必要
である。遮音効果は裏打ち材の単位面積あたりの質量に
比例するため、裏打ち材は高密度で、ある程度の厚さが
必要である。このようにカーペット本来の機能を付与
し、同時に遮音性を付与した裏打ち材が高価な材料を使
用することなしに得られることが望ましい。

タイルカーペットは、正方形、長方形、菱形もしくは
さらに複雑な形状のもので、１枚の面積がたとえば0.05
〜2m³程度の板状のカーペットであり、これらを組合わ
せて用いることにより、隙間を作ることなく床に敷ける
ものである。これらのタイルカーペットは通常のカーペ
ットに比べ、共に並べて固定するだけで簡単に施工でき
る利点を有し、またタイルカーペットの形状、色調など
の多くの組合わせで種々の感じのカーペットにすること
ができ、補修も容易であるという長所も有している。こ
れらのタイルカーペットは床に敷いた場合、床に十分密
着し歩行時に一部がはがれたりしないことが必要であ
る。そのための方法として、接着剤もしくは粘着剤を用
いる方法や、釘や鋲でとめる方法などがあるが、これら
の方法は施工が面倒であること、また張り換えも手間が
かかるなどの欠点がある。これらの欠点を改良したもの
として、比較的厚い裏打ち材によりタイルカーペットに
自重を与え、その自重による固定性（置敷性）を有した
タイルカーペットが知られている。またこの裏打ち材
は、タイルカーペットに糸抜け防止性、寸法安定性、お
よび弾力性等の諸性能を付与する目的も兼ねている。し
たがってタイルカーペットの裏打ち材は、一般のカーペ
ット用裏打ち材の要求性状を満足しなければならないこ
とはもちろんであり、さらに置くだけで安定できる置敷
性をも有していなければならない。また高価な材料を使
用することなしに、この置敷性を付与しなければならな
い。

従来、カーペットの裏打ち材としては、ゴムラテック
ス系、エラストマー系、合成樹脂系およびアスファルト
系などが知られている。これらはたとえば特公昭46−38
39号公報、特公昭48−20199号公報、特公昭48−34556号
公報、特公昭52−17851号公報および特公昭53−4525号
公報などに開示されている。

しかしながら、これら従来より公知の裏打ち材をカー
ペット基材に用いた場合には、糸抜け防止性が十分でな
くカーペットのパイル原糸に「ほつれ」が生じ易い。あ
るいは裏打ち材の十分な厚みが得られないとか、カーペ
ット表地に裏打ち材の色相がしみ出すとかなどのほか、
タイルカーペットとして寸法安定性、置敷性が不十分で
あり、また自動車用カーペットとしての補強性、成形保
持性、遮音性などが不十分であり必ずしも満足な結果が
得られていない。

またさらに、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下EV
Aと略す）に代表されるオレフィン−極性モノマー共重
合体に無機充てん剤を配合した組成物も公知である。し
かしながら、無機充てん剤の配合量が多くなるにつれ
て、均一な配合物を得るには困難を伴ない、均一な配合
物が得られたとしても硬さが増加してもろいものとな
り、引張特性、低温特性が劣ってくる。さらに軟化温
度、流動温度が急上昇して加工性が低下し、カーペット
への裏打ち加工条件がきびしくなるなど多くの欠点があ
った。したがって、このような配合物はカーペット用裏
打ち材としては好ましい材料ではなかった。

これらを改良するために、EVA、充てん剤、可塑剤の
組合せた組成物（特開昭55−71734号公報、特開昭56−5
3141号公報、特開昭56−79033号公報等）、EVA、充てん
剤、可塑剤、エラストマー（ゴム）の組合せた組成物
（特開昭56−122847号公報、特開昭57−59942号公報
等）が考案され、組成物の混練性、加工性、配合物物性
がある程度改良された。しかし配合された可塑剤等に基
因する物性の低下が大きく、すなわち配合物の引張特
性、引裂特性、および耐熱性の低下があって、これを裏
打ちしたカーペットの補強性、成形保持性、寸法安定
性、耐久性等が不十分であり、より一層の改善が望まれ
ていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的はカーペット用裏打ち材の要求性状を満
足し、かつ前記従来法の欠点を改良した裏打ち材を提供
することにある。特に本発明は前記自動車用カーペット
およびタイルカーペットに好適な裏打ち材を提供するこ
とにある。

カーペット用裏打ち組成物として、混練性、加工性、
低温特性を良くするために配合する可塑剤、軟化剤、粘
着付与樹脂、滑剤により配合物の引張特性、引裂特性、
および耐熱性の低下を引き起こしていたが、これらの可
塑剤、軟化剤、粘着付与樹脂、滑剤を除くことなく、前
記項目の低下を起こさないような材料について、鋭意検
討を進めた結果、不飽和カルボン酸変性エチレン共重合
体の配合が好ましいことを見い出した。すなわち、本発
明は （ａ） 不飽和カルボン酸および／またはその誘導体と
α−オレフィン含有量50重量％以下のエチレン−α−オ
レフィン共重合体および極性モノマー含有量５〜40重量
％のエチレン−極性モノマー共重合体から選ばれるエチ
レン共重合体とを有機過酸化物の存在下でグラフト反応
させて得られた不飽和カルボン酸の含有率が0.01〜10重
量％の変性エチレン共重合体５〜75重量％ （ｂ） 無機充てん剤20〜85重量％ （ｃ） 可塑剤、軟化剤、粘着付与樹脂、滑剤から選ば
れた１種または２種以上の混合物１〜20重量％ とからなるカーペット用裏打ち組成物である。また、 （ａ） 不飽和カルボン酸および／またはその誘導体と
α−オレフィン含有量50重量％以下のエチレン−α−オ
レフィン共重合体および極性モノマー含有量５〜40重量
％のエチレン−極性モノマー共重合体から選ばれるエチ
レン共重合体とを有機過酸化物の存在下でグラフト反応
させて得られた不飽和カルボン酸の含有率が0.01〜10重
量％の変性エチレン共重合体１〜75重量％ （ｂ） α−オレフィン含有量50重量％以下のエチレン
−α−オレフィン共重合体および極性モノマー含有量５
〜40重量％のエチレン−極性モノマー共重合体から選ば
れるエチレン共重合体75〜１重量％ （ｃ） 無機充てん剤20〜85重量％ （ｄ） 可塑剤、軟化剤、粘着付与樹脂、滑剤から選ば
れた１種または２種以上の混合物１〜20重量％ とからなるカーペット用裏打ち組成物である。

本発明でいうエチレン共重合体とは、エチレンとプロ
ピレン、ブテンなどのα−オレフィンとの共重合体（α
−オレフィンの共重合割合は50重量％以下）、エチレン
と酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸、一酸化炭素、あるいはこれらの２種
以上との共重合体をいう。好ましい共重合体はエチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共
重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレ
ン−アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体、エチレン
−アクリル酸エチル−酢酸ビニル共重合体などであり、
特にエチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）およびエチ
レン−アクリル酸エチル共重合体（以下EEAと略す）が
好ましい。

これらの共重合体は極性モノマー含有量が５〜40重量
％、特に10〜35重量％であることが望ましい。極性モノ
マー含有量がこの範囲を越える場合は、組成物の硬さが
低下し引張強度が小さくなるとともに耐熱性が劣るため
好ましくない。また極性モノマー含有量がこの範囲より
少ない場合には、組成物の硬さが増大し、もろくなって
柔軟性がなくなり伸びが減少するとともに低温特性の脆
化温度が上昇して好ましくない。

これらの共重合体のメルトエンデックスは0.1〜400で
あり、好ましくは0.1〜150で特に好ましくは0.2〜50で
ある。メルトインデックスがこの範囲を越える場合に
は、耐熱性、引張強度、脆化温度などの物性が劣り好ま
しくない。メルトインデックスがこの範囲より小さい場
合には配合性、加工性が低下して好ましくない。

本発明で用いられる不飽和カルボン酸および／または
その誘導体とα−オレフィン含有量50重量％以下のエチ
レン−α−オレフィン共重合体および極性モノマー含有
量５〜40重量％のエチレン−極性モノマー共重合体から
選ばれるエチレン共重合体とを有機過酸化物の存在下で
グラフト反応させて得られた不飽和カルボン酸の含有率
が0.01〜10重量％の変性エチレン共重合体とは、前記の
エチレン共重合体を、炭素数が10以下であり、少なくと
も１個の二重結合を有する一塩基カルボン酸（たとえば
アクリル酸、メタクリル酸）、炭素数15以下で少なくと
も１個の二重結合を有する二塩基カルボン酸（たとえば
マレイン酸）、ならびにその二塩基カルボン酸の無水物
（たとえば無水マレイン酸、無水ハイミック酸）を用い
て変性されたものである。これらのうち無水マレイン酸
によって変性されたエチレン共重合体が最も好ましく用
いられる。

前記不飽和カルボン酸変性エチレン共重合体の製法と
しては、一般には有機過酸化物の存在下でエチレン共重
合体と前記不飽和カルボン酸とを反応させることによっ
て得られるものであり、溶液法、懸濁法、溶融法等の公
知の方法が用いられる。前記不飽和カルボン酸の反応率
（含有率）は0.01〜10重量％、好ましくは0.02〜５重量
％のものが用いられる。この不飽和カルボン酸の反応率
が0.01重量％未満では使用効果が乏しく、10重量％を越
えると変色が著しくまた残留未反応不飽和カルボン酸に
よる刺激臭があって好ましくない。

本発明に用いる無機充てん剤はゴムやプラスチックに
用いられる充てん剤を使用することができる。この充て
ん剤はたとえば「便覧・ゴム・プラスチック配合薬品」
（ラバータイジェスト社、昭和49年発行）の第11項およ
び第12項に記載されているようなものである。具体的に
は炭酸カルシウム類、クレー類、シリカ類、アルミナ
類、タルク類、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸
カルシウム、亜鉛基、カーボンブラック、水酸化アルミ
ニウム、水酸化マグネシウムなどである。これらの無機
充てん剤の配合量は20〜85重量％、好ましくは40〜85重
量％、最も好ましくは50〜85重量％である。この範囲を
越える場合は組成物の硬さが非常に大きくなり、もろく
なって実用に供し得ない。またこの範囲より少ない場合
には本発明の目的にそわないため前記範囲内に止めるこ
とが好ましい。

また本発明に用いる可塑剤、軟化剤、粘着付与樹脂、
滑剤は前記「便覧・ゴム・プラスチック配合薬品」の第
８項、第９項、第10項および第15項に記載されているよ
うなものである。具体的には、フタル酸誘導体、イソフ
タル酸誘導体、テトラヒドロフタル酸誘導体、アジピン
酸誘導体、アゼライン酸誘導体、セバシン酸誘導体、マ
レイン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメリット酸誘導
体、くえん酸誘導体、オレイン酸誘導体、ステアリン酸
誘導体、リシノール酸誘導体、グリセリン誘導体、エポ
キシ誘導体、重合形可塑剤等の可塑剤、鉱物油、植物油
等の軟化剤、クマロン樹脂、フェノール樹脂、テルペン
系樹脂、シクロペンタジエン樹脂、脂肪族系、脂環族系
および芳香族系炭化水素からなる石油樹脂、ロジンおよ
びロジン誘導体、これらの水素添加樹脂等の粘着付与樹
脂、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワック
ス、ポリエチレンワックス、非晶性ポリプロピレン、ア
スファルト等の滑剤である。上記の材料は、本発明の組
成物を混合する際の混練性を向上し、カーペットへの裏
打ち加工に際して流れを改善するとともに、カーペット
への接着性を良くする作用があり、また裏打ちしたカー
ペットの柔軟性を向上する働きがある。これらの材料の
配合量は１〜20重量％であり、好ましくは２〜16重量％
である。この範囲を越える場合には配合物の物性低下が
むしろ著しくなって好ましくなく、またこの範囲を満た
ない場合には配合効果が現われない。

このほか必要により酸化防止剤、帯電防止剤、顔料な
どを0.01〜5.0重量％配合することができる。

本発明の組成物はニーダー、ブラベンダー、バンバリ
ー、ロール等のミキサー、一軸および二軸混練機によっ
て配合することができる。たとえば（ａ）不飽和カルボ
ン酸および／またはその誘導体とα−オレフィン含有量
50重量％以下のエチレン−α−オレフィン共重合体およ
び極性モノマー含有量５〜40重量％のエチレン−極性モ
ノマー共重合体から選ばれるエチレン共重合体とを有機
過酸化物の存在下でグラフト反応させて得られた不飽和
カルボン酸の含有率が0.01〜10重量％の変性エチレン共
重合体、（ｂ）無機充てん剤、（ｃ）可塑剤、軟化剤、
粘着付与樹脂、滑剤、また必要あらば（ｄ）エチレン共
重合体のそれぞれの必要量をミキサーに添加するが、こ
れらの添加順序は制約されない。加熱温度は100〜200℃
好ましくは110〜180℃、配合時間は５〜40min好ましく
は８〜30minで十分均一に混合される。配合物はそのあ
と押出機などにより100〜220℃で押し出し、パウダー、
ペレット、フィルム、シートなどに成形することができ
る。また配合後直ちにフィルム状またはシート状に押し
出してカーペット基材に直接裏打ち加工することができ
る。あらかじめパウダー状に調製した配合物は、カーペ
ット基材の裏面に均一に貼布したのち加熱浸漬すること
によって裏打ちすることができる。ペレット状に形成し
た配合物は、押出機などによってフィルム状またはシー
ト状に押し出して、カーペット基材に裏打ち加工するこ
とができる。またフィルム、シートに成形した配合物
は、このフィルム、シートおよびカーペット基材を加熱
もしくは接着剤を用いて張り合わせることによって裏打
ち加工をすることができる。このようにカーペット基材
に裏打ちされた上に、必要あらばさらに織布、不織布、
プラスチックフィルム、紙、フエルトなどを積層するこ
とができる。

本発明の組成物が裏打ち材として使用できるカーペッ
ト基材は、織カーペット、編カーペット、タフテッドカ
ーペット、ニードルパンチカーペット、人工芝などであ
り、特にタフテッドカーペットに好ましく使用できる。
これらのカーペット基材にラテックス系のプレコート処
理、EVA系ホットメルトタイプ接着剤によるプレコート
処理、低密度ポリエレンのフィルムプレコート処理など
をされたものも使用できる。

本発明の組成物は自動車用カーペット、タイルカーペ
ットの裏打ち材として用いることができる。

［実 施 例］ 以下、本発明を実施例によって詳述するが、本発明の
要旨を逸脱しない限り、これらの実施例のみに限定され
るものではない。

なお、この明細書を通して温度は全て℃であり、部お
よび％は特記しない限り重量基準である。

実施例 １〜３ 溶融法によって作製された無水マレイン酸変性エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（以下MAn化EVAと略す）、EV
A、炭酸カルシウム、可塑剤および軟化剤の所定量を電
気加熱式加圧ニーダーで150℃、30分間混練し配合物を
得た。熱いうちにこれをロールシーティングして冷却
し、シートカッターを用いて細断した。これを押出機で
Ｔダイから200℃でシート状に押出し、タフテッドカー
ペット基材の裏面に広げ、水冷ニップロール間を通して
裏打ちした。得られた配合物および裏打ちカーペットの
物性は表１に示したとおり良好であった。

比較例１〜２ EVA、炭酸カルシウム、可塑剤の所定量を電気加熱式
加圧ニーダーで150℃、30分間混練し、これを直ちにロ
ールシーティング冷却し、シートカッターで細断した。
これを押出機でＴダイから200℃でシート状に押出しカ
ーペットに裏打ちした。この物性は表１に示したよう
に、引張強度、伸び率、引裂強度、折り曲げ性に劣って
いた。

実施例 ４〜７ 溶融法によって作製した無水マレイン酸変性エチレン
−アクリル酸エチル共重合体（MAn化EEA）、EEA、炭酸
カルシウム、可塑剤および軟化剤の所定量を用い、実施
例１と同じ方法で実施し、表２に示したとおり良好であ
った。

比較例 ３ 比較例１においてEVAに替えてEEAを用いたほかは同様
に行ない、その結果を表２に示した。引張強度、伸び
率、引裂強度、折り曲げ性に劣っていた。

実施例 ８〜９ 溶融法によって作製したMAn化EEA、EVA、炭酸カルシ
ムウ、粘着付与樹脂の所定量を用い、実施例１と同じ方
法で実施し、表３に示したとおり、良好であった。

比較例 ４ 比較例１において、EVAに替えてEEA、可塑剤に替えて
粘着付与樹脂の所定量を用いたほかは同様に行い、その
結果を表３に示した。引張強度、引裂強度、折り曲げ性
に劣っていた。

実施例 10 溶融法によって作製した無水マレイン酸変性エチレン
−プロピレン共重合体（MAn化EP）、EEA、炭酸カルシウ
ム、可塑剤の所定量を用い、実施例１と同じ方法で実施
し、表３に示したとおり良好であった。

比較例 ５ エチレン−プロピレン共重合体（EP）、EEA、炭酸カ
ルシウム、可塑剤の所定量を用い、比較例１と同じ方法
で実施し、この結果を表３に示した。引張強度、伸び
率、引裂強度、折り曲げ性に劣っていた。

［発明の効果］ 本発明のカーペット用裏打ち組成物は、不飽和カルボ
ン酸および／またはその誘導体とα−オレフィン含有量
50重量％以下のエチレン−α−オレフィン共重合体およ
び極性モノマー含有量５〜40重量％のエチレン−極性モ
ノマー共重合体から選ばれるエチレン共重合体とを有機
過酸化物の存在下でグラフト反応させて得られた不飽和
カルボン酸の含有率が0.01〜10重量％の変性エチレン共
重合体を配合したことにより、配合物の引張強度、伸び
率、引裂強度、折り曲げ性が改善されるとともに、場合
によっては、軟化点、ぜん化温度も良くなり、これをカ
ーペットに裏打ちすると、自動車用カーペットにあって
は、抜糸強度、引張強度、成形保持性が向上し、タイル
カーペットにあっても同様の効果が得られるものであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−56992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−68497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−25195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−98479（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−3839（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）不飽和カルボン酸および／またはそ
   の誘導体とα−オレフィン含有量50重量％以下のエチレ
   ン−α−オレフィン共重合体よおび極性モノマー含有量
   ５〜40重量％のエチレン−極性モノマー共重合体から選
   ばれるエチレン共重合体とを有機過酸化物の存在下でグ
   ラフト反応させて得られた不飽和カルボン酸の含有率が
   0.01〜10重量％の変性エチレン共重合体５〜75重量％ （ｂ）無機充てん剤20〜85重量％ （ｃ）可塑剤、軟化剤、粘着付与樹脂、滑剤から選ばれ
   た１種または２種以上の混合物１〜20重量％ とからなるカーペット用裏打ち組成物。
2. 【請求項２】（ａ）不飽和カルボン酸および／またはそ
   の誘導体とα−オレフィン含有量50重量％以下のエチレ
   ン−α−オレフィン共重合体および極性モノマー含有量
   ５〜40重量％のエチレン−極性モノマー共重合体から選
   ばれるエチレン共重合体とを有機過酸化物の存在下でグ
   ラフト反応させて得られた不飽和カルボン酸の含有率が
   0.01〜10重量％の変性エチレン共重合体１〜75重量％ （ｂ）α−オレフィン含有量50重量％以下のエチレン−
   α−オレフィン共重合体および極性モノマー含有量５〜
   40重量％のエチレン−極性モノマー共重合体から選ばれ
   るエチレン共重合体75〜１重量％ （ｃ）無機充てん剤20〜85重量％ （ｄ）可塑剤、軟化剤、粘着付与樹脂、滑剤から選ばれ
   た１種または２種以上の混合物１〜20重量％ とからなるカーペット用裏打ち組成物。