JPH07504000A - 弾性フォーム裏打ちカーペット及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 弾性フオーム裏打ちカーペット及び製造方法免豆立１旦 カーペット、特にはカーペットタイルのような床面カバー材は代表的に、繊維質 表面のような主裏当て上の移動物担持面（歩行面）若しくは摩耗層（おもて）面 にして、主裏当て層乃至シートに織り込まれ、針刺しされ、融着されまたその他 の方法で止着された表（おもて）面を備え、その裏面に１層以上の中実若しくは フオーム（発泡質）裏当て材料が結合される。中実裏当て材は代表的に、ポリ塩 化ビニル裏当て材、ビチューメン或いはアククチツクポリプロピレン裏当て層か ら構成される。

これらは熱可塑性型の材料でありそして裏当て材の性状の相違により被覆プロセ スにおいて異なった技術を必要とする。フオーム裏当て層は通常、弾性緩衝（ク ッション）効果を与えるために、ポリ塩化ビニルフオーム、ウレタンフオーム、 或いはスチレン−ブタジェン−スチレンゴムフオームのようなエラストマー・ラ テックス型フオームのような軟質の弾性フオーム材から構成される。

これらフオーム材は主裏当て層に接着剤層により固着されるか或いは主裏当て層 の裏面に直接固着される。フオーム裏当て層は性質において弾性である、すなわ ちエラストマー質性状でありそして高い圧縮強度と低い圧縮歪みを有するように 選択される。すなわち、フオームは圧縮に際して急速に跳ね返りまた例えば椅子 やテーブルの脚がカーペットの表面に短時間或いは長期間置かれた場合でもカー ペットの面を変形しないように反復的な若しくは長期の使用後でもその元の寸法 形態を維持する。そうした床カバー材はまた随意的にエンボス加工された裏表面 を持つこともあるし又カバー材の裏面に被覆されるポリエステル乃至ポリプロピ レン層のような二次裏当て層を持つこともある。

カバー材は又例えばそれを被覆せんとする基材にカバー材を固着するために剥離 シートを伴っての或いは伴わずしての連続した或いは不連続な感圧接着剤をも含 みうる。

裏当て層にフオーム材料を使用する新規にして改善されたフオーム含有床カバー 材及びその製造方法を提供しそして計量で、弾性でありそして緩衝性の床カバー 材、特にフオーム含有裏当て付きカーペットタイルを提供することが所望されて いる。

及Ｊ」口１ヱ 本発明は、フオーム裏当て付き床カバー材、特にカーペットタイル並びにそうし た床カバー材を製造する方法に関係する。特には、本発明は、カーペットタイル の裏当で層として複合フオーム含有サンドイッチ構造を有する繊維質表面摩耗層 カーペットタイルに関係する。

本発明は、繊維質摩耗乃至歩行表（おもて）面と裏面とを有する主裏当て層を具 備する繊維質シート材或いは熱可塑性層のようなフオーム裏打ち床カバー材、特 にカーペットタイルからなり、表面は例えば主裏当て層乃至シートに若しくはそ の内部に止着された針刺しされた、タフト付きとされた、融着された若しくはそ の他の方法で止着された繊維材である。裏当て層が繊維質主裏当てシートを含む 場合、それは、繊維の裏面を然るべく固着するために、例えばカルボキシ化され たスチレン−ブタジェンゴム製プリコートのようなラテックスプリコートを使用 してのようにプリコート層で随意的に被覆されうる１本床カバー材は主裏当て層 の裏面に固着される複合サンドイッチ型裏当て層を有し、この複合サンドイッチ 型裏当て層は第１及び第２の中実熱可塑性裏当て層とそれらの層の間に介在しそ して結合されるポリマーフオーム層から構成されそして随意的に第２中実熱可塑 性裏当て層露出表面に結合される二次裏当て層或いはエンボス加工裏表面或いは 接着剤含有裏面層を含んでいる。

特に、本発明は、繊維質表摩耗表面及び裏面を有する主裏当てシートと、主裏当 てシートの裏面に結合されるビチューメン、特にポリマー改質ビチューメンから なる裏当て層のような第１の中実熱可塑性裏当て層と、好ましくはビチューメン 、特にポリマー改質ビチューメンからなる裏当て層のような第２の中実熱可塑性 裏当て層と、第１及び第２のビチューメン裏当て層の間に介在しそして結合され る、実質上独立気泡の架橋オレフィン、例えばポリエチレン層、例えば放射乃至 化学的に熱硬化された独立気泡架橋ポリマーを特に代表例とするポリマーフオー ム層とを含むカーペットタイルを対象とする。

ポリマーフオーム層は床カバー材に弾力若しくは床緩衝効果を付与するために広 く様々の弾性の或いは緩衝型フオーム層を含むことができる０代表的に、フオー ム層は例えば８０〜９０％独立気泡含有量を超える独立気泡乃至実質上の独立気 泡を含むものとして構成し得よう。

フオーム層が低密度、例えば約１２１ｂ／ｆｔ”未満の非弾性ポリマーから構成 される場合、特に低圧縮強度及び高圧縮歪み、すなわち歪みを受ける非弾性ポリ マーから構成される場合、フオームはカーペット裏当て層として満足すべきもの ではない、そうしたフオーム層は、カーペット乃至床カバー材における下側層と して使用されるなら、使用に際して又経時的にフオーム層のセル構造の崩壊によ り満足しつるものではないことが通常予測される。一般に、そうしたフオーム層 は使用に際してフオーム層に行使される下向きのそして横方向からの機械的力の 下で圧潰する。ポリマーフオーム層、特にカーペット裏当てにおいて通常使用さ れなかった独立気泡フオーム層は、ポリマーフオーム層が中実裏当て層の間に配 置されそして結合されて床裏層のための複合中実材−フオーム材−中実材裏当て 層を形成する複合サンドイッチ型構造を使用することにより使用可能であること が見出された。その場合、機械的力は分散せしめられてフオーム層へのセル損傷 を防止する。また、フオーム層は、ガラス繊維ティシュ−シート材、例えば多孔 質の不織・樹脂結合・軽量ティシュ−シート材のような第１の熱可塑性裏当て層 における第１の保護織物繊維質シート材或いは不縁繊維質シート材の使用により 生成する床カバー材の表面における過大の機械的力若しくは点状に集中する機械 的力から追加的に保護されそして隔絶されることが見出された。ガラス繊維ティ シュ−シート材はまた、床カバー材の第１の上面熱可塑性層に対して寸法安定性 を提供する役目をなす。第１の保護シート材は、フオーム層への点状集中負荷損 傷を防止しそしてまた製造中溶融裏当て層の熱からフオーム層を保護するための ガラス繊維シートとしても機能する。保護層は、第１の上面熱可塑性層内部に配 置されつるが、一般には、ポリマーフオーム層の上面に直接隣り合って配置され る。比較的剛性の、例えばビチューメン製の第１及び第２裏当て層は、機械的力 をフオーム層上に分散せしめてカーペット下敷き材として通常使用できなかった フオーム層の使用を可能ならしめる。また、第２熱可塑性裏当て層は、ガラス繊 維ティシュ−シート材、不縁ポリエステル及び不織ポリプロピレンシート材のよ うな繊維質不織シート材乃至織物シート材といった１枚以上の第２保護シート材 を単独で或いは組合せて含むことができる。こうしたシート材はまたフオーム層 を断熱しまた第２熱可塑性裏当て層に寸法安定性を付与する機能を有する。第２ 保護シート材は、第２熱可塑性裏当て層の裏面に第２裏当て層として或いはフオ ーム層の下面に隣り合って配置することができる。

低密度でありそして低圧縮強度及び高圧縮歪みにより特性づけられそして従来は 床カバー材と関連して使用不可と考えられていた非弾性ポリマーフオームが、弾 性をほとんど乃至全然持たないポリマーフオーム層を機械的力を分散するに充分 の厚さの中実熱可塑性裏当て層の間に挟持されるとき、床面のためのフオーム裏 当て層として床カバー材において好適に使用されうることが見出された０例えば 、低密度、架橋ポリエチレンフオームは、低圧縮強度及び高圧縮歪みにより特性 づけられそして実質上独立気泡性質を有しそして床面カバー材の裏面におけるフ オーム層として直接使用されていない、架橋ポリエチレンフオーム裏当てを有す る床面カバー材の繊維質表面への力の適用は、経時的に、その上に置かれた物体 の重量によりフオーム裏当て層を歪めそして床面カバー材に一般には一時的な或 いは永久的なくぼみを与える。

しかし、予想外にも、そうした低密度ポリマー質フオーム材が床面カバー材にお いて中実の裏当て層の間に挟まれた場合には、そのサンドイッチ構造におけるポ リマー質フオーム層上へかかる物体の圧縮力はサンドイッチ構造により十分に分 散されて、フオーム層の低弾性低密度特性を補償し、例えばカーペットタイルに おいて当該フオーム層がうまく使用されることを可能ならしめ、軽量でしかも緩 衝性の層をカーペットに与えることが見いだされた。

ポリマー質フオーム層は、例えば随意的に４〜１２１ｂ／ｆｔ”　（ｐｃｆ）の 、例えば４〜８〜１０ｐｃｆの範囲を有する低密度により特性づけられそしてこ のフオームは非エラストマー質材料からなりそしてサンドイッチ構造でなしに使 用されたなら使用に不満足であるような低圧縮強度及び高圧縮歪み特性を有する 。−具体例において、ポリマー質フオームは熱硬化性質と独立気泡或いは実質上 独立気泡性質を有するフオームから構成される。成る特定の型式のフオーム材に 限定されることを欲しないが、架橋オレフィン型フオームポリマー、そして特に 架橋ポリエチレン若しくは他のエチレンコポリマーフオーム並びにポリスチレン 或いはスチレンコポリマーのようなスチレン基型のフオーム及び半剛性の非エラ ストマー質ウレタンフオームが床面カバー材のフオーム層として有用であること が見出された。好ましいフオーム材の具体例は、放射線照射ポリエチレンフオー ムのような独立気泡、低密度（４〜６ｐｃｆ）、低価格、架橋エチレンポリマー フオームである。

サンドイッチ型カーペット構造は、一連の流れ工程で製造しうるし或いは別々に 作成しそして後主裏当て層、すなわちシートの裏面に積層して床面カバー材を形 成することができる。一般に、第１及び第２中実被覆層の厚さは、床面カバー材 の摩耗或いは歩行表面に置かれる物体の圧縮強度を分布せしめるに十分とすべき でありそして一般に約０．５〜３ｍｍ厚さ、例えば０．８〜１ｍｍ厚さの範囲を とりそして重量において約５００〜３０００ｇ／ｍ”、例えば１０００〜１５０ ０ｇ／ｍ”の範囲にある。５ＢＳ−改質ビチューメンコンパウンドの密度は、石 灰石の含有量に依存して単位長さ当り１．０〜１．６ｇ／ｃｍ”の範囲であり、 これは１ｍｍが１００〜１６０ｇ／ｍ”の範囲であることを意味する。ポリマー 質フオーム層の厚さは、床面カバー材の所望の弾性、重量及びかさを与えるに十 分とすべきでありそして一般に約２〜１６ｍｍ、例えば４〜１０ｍｍの範囲をと りそして重量において約１００〜５００ｇ／ｍ”、例えば１２５〜４５０　ｇ／ ｍ”の範囲にある。一般に、第１及び第２層の厚さは十分なる緩衝作用とカーペ ット弾性を保証するためにフオーム層の厚さを超えず、そして好ましくは第１及 び第２層の合計厚さはフオーム層厚さと同じかそれ未満である。

一具体例において、第１及び第２裏当て層はビチューメン型裏当て層からなり、 この裏当て層は裏当て層に寸法安定性を与えそしてフオーム層に保護作用を与え るのを助成するべくガラスファイバーティシュ−或いはスクリム型保護材料を内 部に含むことができる。第１及び第２裏当て層は同じ材料から作製してもよいし 或いは異なった材料から作製してもよくまた厚さを同じとしても或いは異ならし めてもよい。但し、厚さ及び材料は、間にポリマー質フオーム層の使用を許容す るようなものでなければならない。第１及び第２裏当て層は好ましくはポリマー 質フオーム層に容易に結合されるべきでありそして選択された第１及び第２裏当 て層と選択されたフオーム層との間で結合が容易に起こらない場合には、例えば ０．０５〜０．１ｍｍの薄い単数乃至複数の接着剤層を使用することができる。

代表的な接着剤層は溶剤型反応性及び触圧接着剤を含みそして特には直留若しく は酸化したすなわち吹込ビチューメンが使用される場合ビチューメン第１及び第 ２裏当て層と例えば架橋ポリエチレン層との間で確実な結合を与えるのに反応性 エポキシ乃至ウレタン型接着剤を使用することができる。必要なら、フオーム層 の表面は、その結合性を高めるために薬剤で或いはコロナ放電により等して処理 することができる。

本発明の好ましい具体例においては、第１及び第２の裏当て層がビチューメンを 含みそしてフオーム層が、架橋した、熱硬化性の、オレフィン系のフオーム層、 例えば架橋ポリエチレン層を含んでいる。ビチューメンがＳＢＳ或はポリエチレ ンポリマー改質ビチューメンである場合、接着性の結合層の使用はしばしば省略 される。これは、そうしたポリマー改質ビチューメンが、架橋フオーム層とポリ マー改質型の第１及び第２のビチューメン層との間に直接一般的に良好な接着強 度を提供するためである。ポリマー改質ビチューメン層は、ビチューメンの接着 性、粘性、流動性及び浸透性を改質するために混和性（親和性）ポリマーを含み 、この混和性ポリマーは代表的にはビチューメンの２乃至１５重量パーセント、 例えば４乃至１２重量パーセントの範囲の量においてビチューメン中に分散され ている。例示目的のみのためではあるが、裏当て層として使用され架橋ポリエチ レンフオーム層とポリマー改質ビチューメン層との間を直接的に良好に接着する ポリマー改質ビチューメンが米国特許第４，２０１，８１２号に記載される。こ の米国特許に説明及び開示されたようなポリマー改質ビチューメンはスチレン− ブタジェンブロック熱可塑性プラスチックコポリマーから構成され、このスチレ ン−ブタジェンブロック熱可塑性プラスチックコポリマーに更に不活性充填材、 炭化カルシウムその他の添加材２例えば可塑剤、油、難燃材等を含めて、ビチュ ーメンを温度２５℃でのその最終的な浸透１直を約１乃至３０　（０，１ｍｍ） であるように改質することができる。ポリエチレン、ウレタンその他ポリマーに より改質したビチューメンのような他のポリマー改質ビチューメンを使用して、 ポリマー質フオーム層を、例えば改質直留ビチューメン裏当て層としての高密度 ポリエチレン及び低密度ポリエチレン混合物を第１及び第２のビチューメン裏当 て層に直接結合させることが出来る。

床カバー材、特にはビチューメン或はＰＶＣ裏当て層を具備してなる繊維質表面 カーペットタイルの作製に際しては、二次裏当て層を使用し或いは随意的に裏面 に感圧性結合材とその上に剥離シートとを設けることによりこの床カバー材を基 材に粘着方式で敷設可能とすることができる。二次裏当てシートは単一の裏当て シート或いは複合的な裏当てシートから構成でき、例えばポリエステル裏当て層 或いはポリエステルーポリプロピレン結合体或いはポリプロピレン、繊維質、不 織二次裏当て層が単独で或いは例えば米国特許第５，０３０，４９８号に記載さ れるようなガラスティシュ−シート材と直接的に組み合わせて使用されつる。

本発明の床面カバー材は摩耗表面と裏面を具備し、そして必要ならばラテックス 材のプリコート層を裏面を随意的に具備してなる主裏当て層を形成し、そして後 、第１の熱可塑性裏当て層を被着し、次いで予備形成した低密度のポリマー質フ オーム層を高温の、粘着性の、部分的に溶けた裏当て層表面に被着して裏当て層 に結合し、必要であれば接着剤結合層を中実の第１の裏当て層に対して使用し、 その後、第２の熱可塑性プラスチックの裏当て層を被着し、次いで二次裏当てシ ートをフオーム層の他方側の表面の第２の裏当て層の粘着性の表面に被着するこ とにより製造される。随意的に、ポリマー質フオーム層を第１及び第２の裏当て 層によりで被覆し、続いて、一方の表面を主裏当てシートの裏面に加熱積層或い は接着剤を使用して積層するようにすることもできる。

カーペットタイルのような表面カバー材製造のために使用される代表的方法例は 、米国特許第４，５８２，５５４号、第４，７０２，９５０号に記載される。

本発明は特定の具体例との関連においてのみ、例示目的上説明されるものである 。しかしながら、当業者にはこれら具体例並びにその製造方法を、本発明の精神 及び範囲から離れることなく種々の追加、変更、改変及び改善可能であることを 認識されたい。

１１立１工皇１ｊ 第１図は本発明の繊維質カーペットタイルの概略断面を例示する。

第２図は第１図に示す繊維質カーペットタイルの製造方法の例示的な概略プロセ ス流れ図である。

良木轟立量」 図面には本発明のカーペットタイル１ｏが示され、繊維１２から構成される主裏 当て層を含んでいる。この主裏当て層１２は、繊維質のタフト表面１４と繊維質 の裏面とを具備し、裏面は、カルボキシ化スチレン−ブタジェンゴムラテックス プリコートの薄いプリコート層１６であらかじめ被覆されている。カーペットタ イルは、スチレン−ブタジェン−スチレンブロックコポリマー改質ビチューメン 層から成る第１の層１８とまた別のスチレン−ブタジェン−スチレン改質ビチュ ーメン層から成る第２の層２４とを含み、第１の層１８は、安定化用の、多孔性 の、不織、ガラスファイバーティシュ−或いはスクリム保護シート材２０を含ん でいる。カーペットタイルはまた、第１及び第２３ＢＳ−ビチューメン層１８及 び２４の間に結合された低密度の、独立気泡型の、非エラストマー質の架橋ポリ エチレンフオーム層２２を含んでおり、この場合この非弾性の架橋ポリエチレン フオーム層２２は、改質ビチューメン層１８と２４との間に接着剤結合コートを 必要とすることなく直接的に結合されている。二次裏当て層は、ビチューメン層 ２４に直接結合された多孔性の、グラスファイバーの、不織ティシュ−シート材 ２６と不織ポリエステル或いはポリプロピレンから成る二次裏当て層２８を含む 、ビチューメン層は、ガラスティシュ−シート材を通して不縁ポリエステル或い はポリプロピレンから成る二次裏当て層２８まで強制浸透している。こうして、 軽量の、弾性のカーペットタイルが提供される。

説明した具体例は針刺しカーペット或いはタフト付きカーペットに関するもので あるが、本サンドイッチ構造を使用して融着カーペットや融着カーペットタイル をも製造可能である。その場合、表面繊維が熱可塑性プラスチック層に埋め込ま れるので、主裏当て層が繊維質のフェース摩耗表面を有するポリマー質熱可塑性 プラスチック、例えばＰＶＣ或いはＥＶＡ層となる。

−具体例ではカーペットタイル１０は、約８００　ｇ／ｍ！のプリコート薄層１ ６と、約１３００ｇ／ｍ”の第１の改質ビチューメン層１８と、例えば約１７５ ｇ／ｍ２の、密度が４乃至８ｐｃｆである架橋ポリエチレンフオーム層２２と、 約１３００ｇ／ｍ”の第２の改質ビチューメン層２４とを含み、更に約５０ｇ／ ｍ”の重量を有するポリエステル或いはスパン結合ポリプロピレンから構成され る二次裏当て層２８を備えている。放射線照射、架橋ポリエチレンフオーム層の 一例としては、密度が約０．６７ｇ／ｍ”でありそして次の特性を有する商品名 ｒＡ１．ｖｅｏｌｆｔ・フオーム層＃１５０３Ｊ（Ａｌｖｅｏｌｉｔはセキスイ ブループの登録商標である）を挙げることができる。

圧縮歪み ２２時間チャージ２３℃（２９６ｋ）５３５７２％撓み　２５％ 放電後１／２時間　１４ 放電後２４時間　３ 撓み　５０％ 放電後１／２時間　３８ 放電後２４時間　１０ 使用に適したフオーム層としては、２４時間後の２５％撓みにおける圧縮歪みが ３以上であり、また２４時間後の５０％撓みにおける圧縮歪みが１０以上であり 、また５０％撓みでの圧縮強度が１５０以下であるフオーム層を挙げることがで きる。

第２図は、第１図のカーペットタイル１０を製造するためのプロセス工程４０を 例示するものであり、ポリプロピレンシート材２８と多孔性のグラスファイバー ティシュ−シート材２６とを一対のロールニップに送給し、このロールニップ中 に１５０乃至１６５℃の温度にありそして石灰石充填剤を含む、スチレン−ブタ ジェン−スチレン−改質ビチューメン層の高温溶融ビチューメン配合物をそのロ ールニップに被覆して溶融ビチューメン層２４を形成する。この溶融ビチューメ ン層は断熱ティシュ−シート材２６に浸透しまた二次裏当て層２８に部分浸透す る。随意的にコロナ放電により表面処理した、ポリエチレンフオーム層２２が、 ビチューメン層２４の粘着表面に載置され、そしてガラス繊維ティシュ−シート 材２０がフオーム層２２の上面に配置される。別の、高温の、溶融したＳＢＳ石 灰石充填ビチューメン組成物がティシュ−シート材２０の上面に被覆されビチェ ーメン層１８を形成しそしてニップロールによりティシュ−シート材２０中に強 制浸透せしめられ、それによりフオーム層２２に結合される。次いで、プリコー トされた繊維質表面カーペット材（１２，１４及び１６）が、ビチューメン層１ ８の粘性の表面に載置される。出来上がった材料を冷却して凝固し、それにより 第１及び第２のビチューメン層１８及び２４を結合させ、そして冷却した材料を 切断してカーペットタイルｌＯを形成する。

サンドイッチ構造のフオーム層を使用する完成した床カバー材は、軽量のフオー ム材の使用を許容する軽量且つ有効な床表面カバー材を提供し、例えばカーペッ トタイルのような有効なカバー材を与える。

ＦＩＧ、７ −ＰＣＴ／ＩＩｓ　９２１０９７５９

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ）繊維質の摩耗表面及び裏面を具備する主裏当て層と、 ｂ）熱可塑性プラスチック製の中実の第１の裏当て層と、 ｃ）熱可塑性プラスチック製の中実の第２の裏当て層と、 ｄ）高い圧縮歪み及び実質的に独立気泡構造であることにより特徴づけられるポ リマー質フォーム層にして、前記第１の裏当て層及び第２の裏当て層との間に配 置されそして結合されるポリマー質フォーム層とを含み、前記第１の裏当て層及 び第２の裏当て層がポリマー質フォーム層にかかる機械的力を分散させそしてポ リマー質フォーム層が使用時に実質上のセル破壊を生じないよう保護するに十分 な厚みを有し、そしてポリマー質フォーム層が軽量の緩衝性の床カバー材材を提 供するに十分な厚みを有してなる床カバー材。
2. ２．第１の裏当て層及び第２の裏当て層がビチューメン裏当て層を含んでなる請 求の範囲第１項の床カバー材。
3. ３．第１の裏当て層及び第２の裏当て層の一方或いは両方がポリマー改質ビチュ ーメンを含み、ポリマー改質ビチューメン裏当て層のポリマー質フォーム層の表 面への直接結合を与え、ポリマー改質ビチューメンが、ポリエチレン、ポリウレ タン、スチレン−ブタジエン−スチレン熱可塑性ブロックコポリマーから成る群 から選択したポリマーを約１乃至１５重量％含んでなる請求の範囲第１項の床カ バー材。
4. ４．ポリマー質フォーム層が架橋した熱硬化性ポリエチレンフォーム層を含み、 ポリマー質フォーム層が約４乃至１６ｍｍの厚みを有してなる請求の範囲第１項 の床カバー材。
5. ５．第１の裏当て層及び第２の裏当て層の表面にポリマー質フォーム層を接着剤 により結合するために第１の裏当て層に結合した第１の接着剤結合層と第２の裏 当て層に結合した第２の接着剤結合層とを含む請求の範囲第１項の床カバー材。
6. ６．第１の裏当て層及び第２の裏当て層が、多孔質の、不織、ガラスファイバー ティシューシート材を含んでなる請求の範囲第１項の床カバー材。
7. ７．第１の裏当て層及び第２の裏当て層の合計厚さがポリマー質フォーム層の厚 さを超えない請求の範囲第１項の床カバー材。