JP3027194B2 - 床マット及びその製造のための連続的方法 - Google Patents

床マット及びその製造のための連続的方法

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、一般に、一方の片面にパイル面を、他の片
面にゴムまたはゴム状材料を有するタイプの、ゴムで裏
打ちされた洗濯可能な床マット、及び同マットを製造す
るための連続的方法に関する。より詳しくは、本発明は
タフト付けされた布複合物の裏張り材として加硫熱可塑
性エラストマーを押し出し加工することを伴う床マット
の連続的製造に関する。
背景技術 パイル面と、ゴム裏張りを有する粉塵制御マットおよ
び他の床カバーは、湿気および／または土埃が建物内の
他の領域へ持ち込まれることを防ぐために、人々が足の
埃を払い落としたりこすり取る傾向のある入口通路で一
般的に使用される。通常、これらのマットは出入り口の
ような歩行者の通行が多い場所に設置される。
本技術分野にはさまざまな床マットに関する数多くの
形態および特色が含まれる。すでに知られている床カバ
ーの例証的なものと信じられる特許には、トンプソンへ
の米国特許第3,306,808号（1967年２月28日発行）、パ
ーキンスへの米国特許第4,741,065号（1988年５月３日
発行）、カーらへの米国特許第4,886,692号（1989年12
月12日発行）、カーらへの米国特許第5,227,214号（199
3年６月13日発行）、フィンクへの米国特許第5,240,530
号（1993年８月31日発行）、およびナガハマらの米国特
許第5,305,565号（1994年４月26日発行）があり、これ
らの文献の教示は引用により本開示内容をなすものとす
る。
当業者に理解されるように、床マットは、通常、加硫
され熱硬化されたゴムの裏張りに接着された主裏張りに
複数のタフトを有して成る。このような裏張りは、工業
的な洗浄処理の間マットの一体性を維持する一方で、布
の表面に寸法安定性を与える。これまでは洗濯可能な床
マットの製造は、ニトリルポリマー配合物を基にした熱
硬化ゴム裏張りの使用に依存してきた。このようなマッ
トは大変適切に機能するが、その製造者は本発明によっ
て可能とされた連続的製造とは対照的なモジュラー単位
としてのマットを形成しているため、ある制限を歴史的
に被ってきた。
熱硬化ゴム裏張りを使用して形成されるマットは、ゴ
ム裏張りを加硫し布に接着させるために、固定された状
態での圧縮と十分な温度および圧力の適用とを必要とす
る。このバッチ操作は熱硬化ゴムの加硫速度特性によっ
て制限される。さらにこの方法は、歴史的に、熱硬化ゴ
ムをある長さに切断し、ゴム裏張りを搬送ベルトまたは
コンベヤーに配置し、そしてそのゴム裏張りにタフト付
き布を重ね、それらを融合させることを含む。一度加硫
されると、熱硬化マットの仕上がり規定寸法に不必要な
余分なゴムは切断され、本発明のように容易に再利用さ
れるよりもむしろ廃棄される。連続的方法において所与
の寸法に切断されうるマット材を製造することにより適
切な裏張りを布基材に配置しえる方法の使用は、当技術
分野に有用な進歩性を提供する。
発明の開示 上記の観点から本発明の一般的目的は、加硫熱可塑性
エラストマーの、タフト布基材への連続的配置によって
形成されるマットを提供することである。
本発明に関連する目的は、望ましいマット形成を達成
するために加硫熱可塑性エラストマーを布基材に配置す
るための方法を提供することである。
従って、本発明の特徴は、接着剤層と裏張り材の層が
タフト布複合物上の層として連続的に配置される連続的
マット形成方法を提供することである。
本発明の１つの側面において、新規の粉塵制御マット
は主要（primary）布基材に複数のタフトを有する。熱
可塑性接着剤の層は、接着剤が裏打ちされた布上に連続
的に配置された加硫熱可塑性エラストマー裏張りに布基
材を接合させるために使用される。加硫熱可塑性エラス
トマー層の厚さは約0.508mm（約20ミル）ないし約1.016
mm（約40ミル）であり、好ましくは約0.762mm（約30ミ
ル）の範囲である。本発明の好ましい実施例では、織ま
たは不織熱可塑性スクリムまたはフィルムの安定化層が
熱可塑性エラストマー裏張りの下面に配置され、また加
硫熱可塑性エラストマーの第２の層がそのスクリム上に
わたりシールするように配置される。加硫熱可塑性エラ
ストマーのこの第２の層の厚さは約0.508mm（約20ミ
ル）ないし約1.016mm（約40ミル）であり、好ましくは
約0.762mm（約30ミル）の範囲である。
図面の簡単な説明 図１は、本発明によるマット形成方法の概要図であ
る。
図２は、図１に示された方法により形成された、本発
明の潜在的に好ましいマットの横断面である。
本発明はある特定の好ましい態様および実施例と関連
づけ説明され記述されるが、本発明はその態様および実
施例に限られるものでは決してないと理解されるべきで
ある。一方、本発明は、添付の請求項により制限されか
つ定義されるような本発明の趣旨および範囲内に含まれ
る得る全ての代替的態様、修正、および同等の態様を含
むものとする。
発明を実施するための最良の形態 図１には本発明によるマットの製造のためのプロセス
ラインが示されている。図に示されるように原布（prim
ary fabric）10は、供給ロール12から引き出され、様々
な支持層が配置される。原布10は、織または不織キャリ
ヤ層16にタフト付けされた好ましくは綿、ナイロン、ポ
リエステルまたは他の適した材料からなる複数のパイル
糸14を有する。好ましい態様では、キャリヤ層16はポリ
プロピレンの不織層である。
実際には、原布10は供給ロール12から第１の加熱装置
20へと運ばれ、布の温度が約140℃（華氏約220度）から
約162.2℃（華氏約260度）の範囲の水準まで上昇するよ
うに予熱される。そして第１の押し出し機22により、接
着剤24がタフトのないキャリヤ層16の表面上にわたって
配置される。好ましい実施例としては、第１の押し出し
機は接着剤24を、第１のニップロール26および第１のキ
ャスティングロール28の間を通過させるように第１のニ
ップロール26に配置するように位置している。第１のニ
ップロール26は好ましくは、接着剤24の層が配置してい
るときに原布の表面に水銀柱約約25.5cm（10インチ）〜
約50.8cm（20インチ）の水準で真空を引き起こす手段を
有し、接着剤24のキャリヤ層16の裏面への接着度を向上
させる。接着剤24は温度が約195.5℃（華氏約320度）な
いし約329℃（華氏560度）で適用されるので、第１のキ
ャスティングロール28を約129℃（華氏約200度）以上に
まで熱することがより接着適用プロセスを容易にするこ
とがわかった。
本発明の好ましい実施例によれば、接着剤24は厚さ約
0.0102mm（約４ミル）ないし約0.305mm（約12ミル）で
適用される。接着剤は好ましくはオレフィン系の接着剤
であり、後の工程で使用される加硫熱可塑性エラストマ
ー裏張りへの接着性を向上する。特に潜在的に好ましい
接着剤の一つは、エクソンコーポレーションから商品名
ATX−310の下で入手可能であると信じられるポリエチレ
ンをベースとする熱可塑性接着樹脂である。例示のみで
あるが、他の適当な接着剤としてポリプロピレンをベー
スとする熱可塑性接着樹脂があり得る。このようなポリ
プロピレンをベースとする接着剤は、ユニローヤル・ケ
ミカル・カンパニーから商品名Polybond2006の下で入
手可能であると信じられる。なお潜在的に可能な他の接
着剤は、オハイオ州シンシナティのカンタム・ケミカル
・カンパニーから商品名PlexarPX5298の下で入手可能
であると信じられる改質エチレン−酢酸ビニルコポリマ
ー樹脂である。
第１の押し出し機22と原布10上の適用点との間の空間
（air space）は極めて重要である。特に、この空間は
約10.16cm（約４インチ）よりも大きくなく、好ましく
は約１インチ以下の範囲であるべきであることがわかっ
た。
第１の押し出し機22における接着剤24の塗布に続き、
接着剤が施された原布10は第２の加熱装置30に運ばれ、
約140℃（華氏約220度）ないし約162.2℃（華氏260度）
の水準にまで加熱される。そして加熱された複合構造物
は、第２の押し出し機32に運ばれ、加硫熱可塑性エラス
トマー36の第１の層が配置される（図２）。
好ましい実施例では、織または不織材であり得るポリ
オレフィン系補強スクリム40の層が第２のニップロール
42と第２のキャスティングロール44の間隙に運搬され、
それにより加硫熱可塑性エラストマーが先に置かれた接
着剤24の層にわたって配置され、その熱可塑性エラスト
マーの裏張りにスクリムが配置された層状構造を形成す
る。当然、補強スクリム40は所望であれば除かれても良
い。
いうまでもなく、第２のニップロール42と第２のキャ
スティングロール44の間隙における層の接合は複合構造
物に有意の圧力をかけるものである。タフトが伸びてい
ないマット材の端部は、複合物が間隙を通して押し出さ
れるために損傷を受ける傾向があることがわかった。こ
の問題を緩和するために、複合物がロール間隙を通過す
るときに圧力分布を均等化するようにマット材料のより
高いプロフィルであるタフト領域のまわりでニップロー
ル42を変形させるように、第２のニップロール42は好ま
しくは、ショアＡ硬度が約40ないし約80、好ましくは約
50である比較的柔らかいゴムで形成される。またニップ
ロール42は、複合構造物上にかかる圧力を均等化にする
のを助けるため、その両端にベルト構造（図示せず）を
備えることもできる。これらのベルト構造の幅はマット
構造物のタフト付けされていない境界縁辺の幅と実質的
に同じである。これらのベルト構造をニップロールの両
端に設けることにより圧力はより均一に複合布構造物上
へ分布し、その結果タフトのない縁辺への損傷の潜在的
可能性を実質的に低減する。
加硫熱可塑性エラストマー（加硫TPE）の層36は、好
ましくは、第２の押し出し機から少なくとも約267.7℃
（華氏約450度）、より好ましくは約295.6℃（華氏約50
0度）以上に高められた温度で押し出される。使用され
る加硫熱可塑性エラストマーは好ましくはコラン（Cora
n）への米国特許第4,130,535号、アブドウーサベット
（Avbdou−Sabet）らへの米国特許第4,311,628号および
第4,594,390号（これら全て引用により開示内容とす
る）に開示され記述されているようなEPDMをベースとす
るオレフィン熱可塑性加硫エラストマーである。
好ましい加硫TPEは、熱可塑性物質の連続的マトリッ
クス中に分散された架橋ゴム粒子を含む（すなわち、ゴ
ム相およびプラスチック相）。ゴム粒子の平均の大きさ
が１ミクロンであることが本発明で使用されるエラスト
マーには好ましい。加硫TPEのゴム相は好ましくはEPDM
であるが、ニトリル、ブチル、天然またはスチレン・ブ
タジエン・ゴムポリマーで形成されても良い。このよう
な加硫TPEは、オハイオ州アクロンのアドバンスト・エ
ラストマー・システムズから商品名Santopreneの下で
入手可能であると信じられる。
いうまでもなく、このような加硫TPEを使用すること
により特定の厚さのポリマーの制御された適用が可能で
ある。具体的には、第２の押し出し機によって押し出さ
れた加硫熱可塑性エラストマー36の層の厚さは好ましく
は約0.508mm（約20ミル）よりも大きく、より好ましく
は約0.508mm（約20ミル）ないし約1.016mm（約40ミル）
の範囲であり、最も好ましくは約0.762mm（約30ミル）
である。
マットの製造は第２の押し出し機32からの加硫TPEの
第１の層の配置の後に完了しうるが、好ましい実施例で
は、第２のニップロール42とキャスティングロール44と
の間隙で形成された複合物はさらに第３の加熱器50へと
運ばれる。第３の加熱器50は、好ましくは第２の押し出
し機で形成された複合物を約140℃（華氏約220度）ない
し約162.2℃（華氏約260度）の水準にまで加熱する。そ
の後、加熱された複合物は好ましくは第３のニップロー
ル52及び第３のキャスティングロール54の間を通過す
る。好ましい実施例では、第３のニップロール52もまた
タフトのない縁辺部分を保護するために、前述したよう
に変形可能であるかもしくはベルト構造を備える。
加硫熱可塑性エラストマー36及び補強スクリム40の層
を含む複合構造物が第３のニップロール52およびキャス
ティングロール54の間を通過する際、加硫TPEの第２の
層60が好ましくは第３の押し出し機62によって配置され
る。好ましい例では、第２の加硫TPE層の組成および配
置は第１の層と実質的に同様である。すなわち、加硫TP
Eの温度は好ましくは少なくとも約267.7℃（華氏約450
度）、最も好ましくは約295.6℃（華氏約500度）以上で
あり、得られる層の厚さは約0.508mm（約20ミル）ない
し約1.016mm（約40ミル）である。得られた最終マット
構造物70は巻き上げロール72へと運ばれ、マットとして
的確な長さの面積に切断されうる。
従って、本発明は有用性が高く製造が容易であるマッ
ト構造の製造のための継続的方法を提供するものである
ことがわかる。特定の態様及び実施例が本発明に基づい
て説明され記述されたが、本発明は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。なぜなら修正形
態は本発明の属する技術分野の当業者が想起するであろ
う主題の他の態様によってなされうるからである。従っ
て、本発明の特色を以下の請求の範囲の趣旨や範囲およ
びその均等物の範囲内において内包するものとしてその
ような修正や代替的態様を全て含むものとする。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−118676（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−99811（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−52247（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−53915（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−48831（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−29477（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−50420（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−68046（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−42087（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−59723（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A47L 23/22 A47G 27/00 - 27/06

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）タフト布を予熱する工程、 （ｂ）熱可塑性接着剤の層を工程（ａ）で予熱された原
    タフト布の裏面に押し出して、接着剤で裏打ちされた複
    合物を形成する工程、 （ｃ）工程（ｂ）で形成された接着剤裏打ち複合物を加
    熱する工程、および （ｄ）熱可塑性物質のマトリックス中に分散された架橋
    されたゴム粒子を含む加硫熱可塑性エラストマー層を、
    工程（ｃ）で加熱された接着剤裏打ち複合物へ、押し出
    された加硫熱可塑性エラストマーの厚さが少なくとも約
    0.508mm（約20ミル）となるように押し出す工程 を包含する床カバーマットの製造方法。
  2. 【請求項２】押し出し工程（ｂ）の間、工程（ａ）で予
    熱された原タフト布に部分真空を適用する請求項１に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】押し出し工程（ｄ）の間、工程（ｃ）で加
    熱された接着剤裏打ち複合物をニップロールとキャステ
    ィングロールの間を通過させ、ニップロールは接着剤裏
    打ち複合物のタフト付きおよびタフトなしの部分にかか
    る圧力の分布を均等化するように変形可能である請求項
    １に記載の方法。
  4. 【請求項４】押し出し工程（ｄ）の間、工程（ｃ）で加
    熱された接着剤裏打ち複合物をニップロールとキャステ
    ィングロールの間を通過させ、ニップロールは接着剤裏
    打ち複合物のタフトのない縁辺部を覆うベルト手段を備
    える請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】（ｅ）工程（ｄ）で押し出された加硫熱可
    塑性エラストマーの層に補強材料の層を連続的に適用し
    て、補強材裏打ち複合物を形成する工程、 （ｆ）補強材裏打ち複合物を加熱する工程、および、 （ｇ）熱可塑性物質のマトリックス中に分散された架橋
    されたゴム粒子を含む加硫熱可塑性エラストマーの層
    を、少なくとも約0.508mm（約20ミル）の厚さになるよ
    うに、工程（ｅ）で加熱された補強材裏打ち複合物へ押
    し出す工程 をさらに含む請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】工程（ｂ）において、熱可塑性接着剤層が
    少なくとも約0.0102mm（約４ミル）の厚さで押し出され
    る請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】工程（ｂ）において、熱可塑性接着剤層が
    約0.0102mm（約４ミル）ないし約0.305mm（約12ミル）
    の厚さで押し出される請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】工程（ｄ）および（ｇ）において、加硫熱
    可塑性エラストマーの各層が、約0.508mm（約20ミル）
    ないし約1.016mm（約40ミル）の厚さで押し出される請
    求項５に記載の方法。
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