JP4866752B2 - 寸法上の安定性と無欠性を有するカーペット、および、カーペットを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、高い寸法上の安定性と無欠性を有する新しいカーペット構造に関し、さらに詳しく言えば、例えば、米国特許第４，８２２，６５８号に開示されているようなフック・ループ設置システムとともに使用されるカーペット構造に関する。

ほとんどのカーペットは、温度と湿度の変化に起因するいくつかの場合によっては、はげしい往来と重い転動物の作用等から生じる完全性の不足のために何らかの形の寸法上の安定性の問題を有している。これらの問題は、ナイロンが一次パイル層として使用されるとき、ナイロンが湿気を吸収してその重量の約６％まで膨張するので特に顕著である。しかしながら、他の多くのやり方においても、ナイロンはその耐久性とコストのためにカーペットを作るために使用される好ましい形態の材料である。

一般に、ナイロンはカーペットのパイルを作るために使用されていて、パイルは、バッキングの下側に塗布される主としてラテックス・バインダにより結合されるポリプロピレンの基本となる一次バッキングに房付けされている（ｔｕｆｔｅｄ）。

一次バッキング中に房付けられたナイロン・パイル自体はフレキシブルで相対的に安定していて、湿気または温度のごとき大気の変化に起因した座屈またはしわに抗することができる。この中間製品はカーペットとして使用するに必要な安定性と質量またはタフト結合性を備えていない。それは、単なる一枚の布である。一般に、完全性は、バッキングに重量、安定性、耐久性を加えるべく、この一次バッキングの下にあるタフト束を一緒に結合するためにラテックス・バインダを加えることにより一次バッキングに付加される。しかし、この付加が行われるやいなや、相対湿度や温度のごとき大気の変化に基づき一次パイル内の繊維が伸長し、全体としてカーペットに現れるストレスが増大するので問題が生じることになる。これは、しわが寄ったり、座屈が生じ、積層状態がくずれ、往来のはげしい領域ではカーペットの完全性が低下するという結果となる。

特許文献１に開示されているように、フック・ループ・システムを使用することによりカーペットを取り付ける方法が開発されている。そのような取り付けにおけるもっとも経済的な形態は、その周囲および縫い目に沿ってカーペットを取り付けることである。このやり方は本質的には“フリーフロートシステム（ｆｒｅｅ ｆｌｏａｔ ｓｙｓｔｅｍ）”である。従って、このようなシステムにおいては、特に湿度の変化とはげしい往来の条件のもとで、固有の寸法上の安定性と完全性を持つカーペットを備えることが望ましい。

カーペットのいくつかの形式、特に、カーペット・タイルまたは幅が６フィート以下のカーペットにおける伸長とゆがみを、より重くするとともに、より多くのバインダ、接着剤または糊を使用してナイロンパイルをなお一層強固にバッキングに係止することにより防止する試みが行われている。グラスファイバをバッキングに入れることにより寸法上の安定性をより高める他の試みも行われている。これらの試みはより大きい寸法上の安定性を作り出すことができるが、それらは、大多数のカーペット、特に幅が６フィートより大きいカーペットの大気中の安定性および完全性に対しての要望を完全に満たしてはいない。ほとんどのそのようなカーペットは、まだ、大気中の安定性と完全性とをバッキング維持するために一般的に糊付けすることにより、それらの下側のほぼすべてにわたって床に接着することを必要としている。この構成は、従って、カーペットを“フリーフロートシステム”、で、すなわち、カーペットが周囲と継ぎ目に沿ってのみ取り付けられるシステムでカーペットを取り付けることを困難としている。

米国特許第４，８２２，６５８号 米国特許第５，４７９，７５５号

この問題を解決する取組み方の１つは、１９９６年１月２日にパシオーネに与えられた特許文献２に記載されているように、カーペットを床に固定する前の取り付けの間にカーペットを湿らせることである。カーペットをゆっくりと膨張させるためにカーペットが湿らせ、それから、フック・ループ・システムによりカーペットが所定位置に固定される。しかし、この方法は、ナイロン・パイル繊維が湿ったときに膨らまないカーペットをどのようにして得るかについては教示していない。

また、カーペット・パイルは異ならせることができ、カーペットの要望される所定の安定性と強度は、予想される使い方に応じて大幅に変わり、また、コストは大量に供給されるカーペットのごとき商品において不可欠なことなので、使用の仕方とコストの予想される条件に合致させるために所定の基準に従って所望される安定性のためにカーペットを設計すべく、使用されることができる一連の構成を用意しておくことは望ましい。所定の選択された寸法上の安定性と所要の完全性のレベルを達成するために有用なことである。

本発明の一部は、一次層の下側における増大したバインダ重量と密度がカーペットの大気安定性の問題を軽減するよりもむしろさらに悪化させるものであることを認識するとともにし、さらに必要に応じてフレキシブルで寸法的に安定した軽量の二次層を所要の安定性を一次層に与えるためのバッキングとして付加することができることを認識することにより達成されたのである。

本発明は、すぐれた寸法上の安定性と取り付けに係る自由浮動システムに特に有用な剛性とを有するカーペット構造とバッキングを提供するものである。

本発明の１つの観点によれば、カーペットの裏側でループに相補的に取り付けることができるフックにより床上に取り付けられるカーペットにおいて、該カーペットが、主層の第１の側をほぼ覆うパイルを有する一次層であって、パイルが一次層を通ってタフト化処理されて、タフト束を一次層の第２の側で残るようにされた一次層と、パイルと一次層をいっしょに固定するようタフト束を封入する第１のバインダであって、タフト束が膨張し収縮することができるようタフト束内でかつその回りにボイドを包有している第１のバインダと、一次層の第２の側に固定された第１の側とループを延在せしめた第２の側を有するバッキング層であって、ループをバッキング層に係止するようにされたバッキング層と、を含むカーペットが提供されたのである。

別の観点においては、カーペットの裏側でループに相補的に取り付けることができるフックにより床上に取り付けられるカーペットにおいて、該カーペットが、一次層の第１の側をほぼ覆うパイルを有する一次層であって、パイルが一次層を通ってタフト化処理されて、タフト束を一次層の第２の側で残るようにされた一次層と、パイルと一次層をいっしょに固定するようタフト束を封入する第１のバインダであって、カーペットの大幅な膨張を防止することができるために封入されたタフト束を膨張させるよう十分な展延性を有する第１のバインダと、一次層の第２の側に固定された第１の側とループを延在せしめた第２の側を有するバッキング層であって、ループがバッキング層に係止されているバッキング層と、を含むカーペットが提供されたのである。

また、本発明は、上部のパイル成分と下部のバッキング層を有する積層体カーペットを製造する方法であって、該方法が、上部パイル成分を通って房状をなし固定されるパイルを備える層を有する上部パイル成分を製造することと、湿気に露出したときに上部成分の膨張力を決定することと、第２の側にある相補的なフックに取り付けるためのループを有するバッキング層の第１の側を上部成分の下側に固定することとを含み、カーペットが自由な浮動取付体の一部として取り付けられたとき、湿気の吸収のために生じる膨張と腰折れを大幅に防止することができるようにするため、組み立てられたカーペットの上部パイル成分の決定された膨張力に合致するかまたはこれを越えるように十分に強固であるようにするためにバッキング層が選択される方法が提供されたのである。

本発明の幾つかの実施態様は、以下、添付図面に言及されて述べられる。

１つの形態においては、本発明のカーペットの上部複合部は、縫いつけられたタフト（ｔｕｆｔ）をバッキングに固定するために使用される主バッキングの裏側に塗布されるバインダを含んでいる。バインダは、タフト繊維の膨張または伸長に順応させることができるように選択される。仕上がったカーペットにおいては、その上部に設置および使用のために必要とされる剛性をカーペットに与えるために十分な強度を有する下部バッキングが上部に付加される。

好ましい実施態様においては、上部複合部のバインダは、繊維の伸長に順応させるために混入された空気その中に有するバインダであってもよく、あるいは、バインダは、従来あるものより少ない少量のフィラーを含有する従来のラテックスを含むものであってもよい。後者の場合、ラテックスは、カーペットの一次バッキングの裏側に広く用いられるラテックスの性質よりもはるかにゴム性を呈しているが、強固ではない。バインダが繊維の伸長を調整することができる度合いが大きければ大きいほど、下部バッキングに設計上必要とされる大気中の復元性がより劣ることは一般的に本当である。

カーペットは、一方では、繊維のパイルの一次層からなる第１のカーペット部、および、一次層下方のタクト群の収縮、および、予想される膨張を、好ましくは十分な層の中にノン・ウォーブン・スパンウェブ・ポリエステルより成る第２のカーペット部の合致した復元力に一致させることにより寸法的に安定した状態となる。所定の安定性は、層の数とタイプ、各層に使用される材料、ウォーブンまたはノンウォーブンレイアの使用、熱的な結合、点状の結合、または、非点状の結合、バインダの質量、タクト群の封入の度合いにより発生される。より少量のバインダが使用されたり、タクト群の回りにボイドが設けられるならば、一般的にはさらにバッキングに設計上必要となる大気中の安定性が劣ることとなる。

図１に示されているように、好ましくはスパンウェブポリエステル１の層が設けられている。この層は、層に要求される復元性の量に応じて熱的結合（例えば、点状の結合）もしくは非熱的に結合される。好ましくは、ポリエステル・フィラメントから作られたループ３が、好ましくはマリモ・プロセスにより層の中に縫い込まれる。ループは、その層の中にループ繊維を封入するために好ましくはスパンウエブ基材層に十分浸透するが、米国特許第４，８２２，６５８号に記載されているような設置のためのフックとかみ合う能力を大幅に損なわせるのでループには浸透しない相溶性を有するバインダ５の塗布によりその層に係止される。

さらに、図２に示されているように、バッキングは、第１のスパンウエブ層１とループ３とバインダ５または被覆を含んでいる。好ましくはスパンポリエステル・ウエブ７の補足的な層が、カーペットのバッキングにより高い寸法上の安定性を付加させるために第１の層に接着されてもよい。図２に示されている実施態様においてさらに詳しくは、層１は、ループ３の層に容易に縫い込まれる相対的に軽いノンウォーブンスパンウェブマテリアルである。縫い込みは、この層を弱め、寸法上の安定性のためにさらに層７を付加することが好ましい。接着剤またはバインダ５は、層７が付加されるバッキングの反対側に一致して塗布される。バインダはループを層１に係止させる働きをするとともに、層をいっしょに固定する働きをしている。層７は、層１と比べると相対的に重いので、カーペット複合材全体は取り付けと使用に十分な剛性を有するように十分堅いものである。さらに、必要に応じて、図３に示されるように、第２の粘着性のある被覆、または、バインダ９と好ましくはスパンウェブポリエステル・ウエブ１１の第３の層とが付加されて、他の層が、付加されてもよい。

適当なスパンウエブ材料は、米国特許第４，０９３，７６３号と第４，１７２，１６６号に記載されている種類のものであるか、あるいはオランダのアクゾ・ノベル社からコルバッグ(COLBAG)の名前のもとで商業的に入手することができる種類のものであるか、あるいはノース・カロライナのダーハムにあるフロイデンベルグ・スプンウエブ社からルトラズール(LUTRADUR)の名前のもとで商業的に入手することができる種類のものである。

必要な場合、接着剤またはバインダのスパンウエブ層への浸透を制限するため、接着またはバインダ層５、９との付加に先立ってスパンウエブ層が、まず下塗りされてもよい。層５の場合、このような付加は、接着剤のループ３への多量の供給を防止するために特に有利である。

図４に示されているように、ポリウレタンフォーム１３の層が本発明のカーペットの構造の一部として含まれてもよい。これは、カーペットにクッション性と質量との双方を与えるために付加されてもよい。この場合、バインダ２１が一次バッキングの裏側に付加され、また、スパンウエブ層４１がバインダ２１に一致させて付着されて直接結合されて付着される。フォーム層１３は、機械的な発泡、あるいは、化学的に吹き付けにより直接付加される。下側にループ４５を係止させたトリコット層（Ｔｒｉｃｏｔ ｌａｙｅｒ）４３がフォームに一致して付加されている。別のやり方として、（スラブフォーム（Ｓｌａｂ ｆｏａｍ）であってもよい）発泡体とトリコット複合材を別々に製作し、フォームとスパンウェブ層とを固定するために接着剤が使用されてもよい。

図５には、この発明を適用して製作されるカーペットの１つの形態が示されている。温度と湿気（水分）のサイクル条件のもとで、図５にＡとして示されている第１のカーペット部分の所定の膨張と収縮が、図５に示されている第２のカーペット部分“Ｂ'の膨張と収縮に対する所定の抵抗力と少なくとも同等であるかまたはこれを越えている限り、図１から図４までに示されているバッキングのいずれもこの発明のカーペットの構成を使用することができることは了承されるべきである。

図５に示されているように、第１のカーペット部は、ポリプロピレンのバッキング１５とナイロンパイル１７とからなる。ナイロンのパイル１７は、通常、連続したストランドでバッキングを貫通して房付けされている。

このような房付けによって、タフト束１９は、一次層１５の下方に残される。

これらのタフト束１９が伸長および収縮することができることは、第１のカーペット部Ａを温度または湿気が変化するもとで座屈させるために重要な役割を果たしている。バインダのいくつかの形態が、タフト結合の程度、すなわち、バッキング１５からナイロン・タフト１７を容易に引き抜くことができない状態を実現するために必要となる。したがって、タフト束１９は、一般的にはポリウレタンであるバインダ２１に必要な最小の範囲内で封入される。ポリウレタンの量は好ましくは層２１がタフト束の頂部２３を越えて延在しないよう、最小にしなければならない。これは、バインダを塗布した後、バインダが固化する前にドクター・ブレードを使用することによりある程度達成することができる。ドクター・ブレードはタフト束の頂部により形成される表面に沿ってぬぐい、谷２５内に幾分か延在して、第１のカーペット部Ａ上のバインダ２１の量を最小にする。可能であれば、２５により表示されているような若干のボイドまたはスペースが残存してもよい。

第２のカーペット部Ｂは、好ましくはスパンウェブポリエステル・ウエブのバッキングを備えている。米国特許第４，８２２，６５８号に開示されているシステムに従って設置されるべきカーペットの場合、バッキングはフィラメントまたはループ３１が縫いつけられる。そのようなループは、通常、ループ３１に対向して配されるバッキング２９の裏に塗布されたバインダまたは接着剤３３によりバッキング２９に係止される。第２のスパンウエブ層３５が付加されてバインダ３３により層２９に付加されて取り付けられ、あるいは、バインダ３３が硬化した後、付加的なバインダまたは接着剤（図示せず）が付加される。第２のカーペット部Ｂ全体は、通常は粘着性の低い接着剤またはバインダの被覆層３７により第１のカーペット部Ａに取り付けられる。そのようなバインダの被覆層は、通常、タフト束の回りに若干のボイドまたはスペースを維持するために、最小限に維持される。

カーペットの一次層にパイルを房付けするために使用される方法とカーペットのスタイルとに応じて、かなりの数のナイロン・フィラメントがバッキングの下に配置される。カーペットのバッキングの下に留まるフィラメントの数は、おおむねカーペットを製作するさいに使用されるステッチのタイプにより決定される。直線縫いによれば、１０から１５％がカーペットの下に残り、一方、グラフィックなステッチによれば、この数は５０％をも上回る。いずれにせよ、理論的な伸長によるかまたは実際のテストによりフィラメントの数は計算されるが、第１のカーペット部Ａの温度と水分の条件のもとで、膨張と収縮の正確な度合いは、決定される。好ましい方法は、相対的に暖かい条件のもとで第１のカーペット部分を湿らせて、カーペットを最大の幅になるまで膨張させる方法である。それから、一枚のカーペットは、その一端が所定の位置に固定され、収縮力が決定される。

この力が分かると、それからこの力に抵抗するために第２のカーペット部または二次バッキング内に必要とされる復元力の量が知られるだろう。第２のカーペット部分は、最初に任意の寸法に沿ってそのような部分を引っ張りの状態に置き、引張力を負荷することによる簡単な引張テストによって、安定性について試験されてもよい。

カーペットのバッキングは、必要な場合、織製された材料または織製されていない材料で、好ましくは熱的結合されるか、点状に結合されるかまたは非点状に結合され、スパンウェブ材料、好ましくは、ポリエステルで積層されてもよい。そのような材料はフレキシブルであって、軽量であるが強固ではなく、しかし、それが層の面内の移動に対して抵抗する。スラブフォームまたは機械的に発泡されたフォームの層がまた介在されてもよい。

図４に示されるように、ポリウレタンフォーム層１３は、また、本発明のカーペットの構成の一部として含んでもよい。これがカーペットにクッション性と質量双方をもたらすように層１３が付加される。この場合、バインダ２１が一次バッキングの裏側に付着され、また、スパンウエブ層４１が裏側に直接的に結合され一致して付加される。フォーム層１３は機械的な発泡または化学的な吹き付けにより直接的に一致させて付加されてもよい。トリコット層４３は、下側に係止されたループ４５を有し、フォームに一致させて付加されている。別のやり方として、（スラブフォームでもさしつかえない）フォームとトリコットの複合材を別々に製作し、フォームとスパンウェブ層を固定するために接着剤を使用されてもよい。

本発明に従って作られたカーペット・バッキングの断面図である。 第２のスパンウエブ層を備えたバッキングを示す。 さらに２つのスパンウエブ層を備えた他のバッキングを示す。 発泡層を備えた他のバッキングを示す。 本発明に従うカーペットとバッキングの断面図である。

Claims (20)

1. カーペットの裏側でループに相補的に取り付けることができるフックにより床上に取り
   付けられるカーペットにおいて、該カーペットが、
   一次層の第１の側をほぼ覆うパイルを有する一次層であって、パイルが一次層を通って
   タフト化処理されて、タフト束を一次層の第２の側で残るようにされた一次層と、
   パイルと一次層をいっしょに固定するようタフト束を封入する第１のバインダであって
   、カーペットの膨張を防止することができるために封入されたタフト束を膨張させるよう展延性を有し、前記一次層の第２の側の表面からタフト束の頂部までの寸法未満の厚さのポリウレタン層で該一次層の第２の側の表面に形成される第１のバインダと、
   前記一次層の第２の側に前記第１のバインダを介して固定された第１の側とループを延在せしめた第２の側を有するバッキング層であって、ループがバッキング層に係止されているバッキング層と、
   を含むカーペット。
2. バッキング層が基材の中にかつこれを通ってループを縫い込まさせたスパンウエブ基材
   を備えており、バインダがループをバッキング層に係止させている請求項１記載のカーペ
   ット。
3. バッキング層が基材の中にかつこれを通ってループを縫い込まさせた第１のスパンウエ
   ブ基材を備えており、第２のバインダがループをバッキング層に係止させている請求項１
   記載のカーペット。
4. 第２のバインダの基材への浸透を低減させるためにコーティング材が基材に塗布される
   請求項３記載のカーペット。
5. バッキング層が第２のスパンウエブ基材を備えており、該第２のスパンウエブ基材が第
   １のスパンウエブ基材と一次層との間に位置している請求項３記載のカーペット。
6. 第１のスパンウエブ基材が第２のバインダにより第２のスパンウエブ基材に固定されて
   いる請求項５記載のカーペット。
7. 第１のスパンウエブ基材が相対的に軽く、第２のスパンウエブ基材が相対的に重い請求
   項６記載のカーペット。
8. バッキング層が発泡体層を備えており、該発泡体層が一次層とループとの中間に位置し
   ている請求項１記載のカーペット。
9. バッキング層が一次層と発泡体層との中間にスパンウエブ基材を備えている請求項８記
   載のカーペット。
10. スパンウエブ基材がバインダにより一次層に固定されている請求項９記載のカーペット
    。
11. 発泡体層がスラブ状の発泡体である請求項１０記載のカーペット。
12. 発泡体層が機械的に発泡された発泡体である請求項１０記載のカーペット。
13. 発泡体層が直接的にバインダに結合されている請求項１２記載のカーペット。
14. 基材が点状に結合されている請求項２記載のカーペット。
15. 基材が不織布である請求項２記載のカーペット。
16. 基材が熱的に結合されたポリエステルである請求項２記載のカーペット。
17. パイルがナイロンである請求項１記載のカーペット。
18. パイルがポリプロピレンである請求項１記載のカーペット。
19. 第２のバインダがラテックスとエチレンビニルアセテイトとウレタンとから選択される
    請求項３記載のカーペット。
20. バインダが耐火剤の化学薬品を包有している請求項１乃至１９のうちのいずれかに記載
    のカーペット。

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