JPH064935B2 - 敷設材のバツキング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車の内装材、家屋内外の敷物、内装材と
して有用なカーペツトや織布の裏打方法に関する。

〔従来技術〕

自動車のフロアーカーペツトとして樹脂水性エマルジヨ
ンを含浸させた不織布繊維マツトや、高融点の熱可塑性
樹脂繊維と１００〜１３０℃の融点を有する樹脂繊維バ
インダーとの混合繊維よりなる不織布マツトをエマルジ
ヨン中の樹脂または樹脂繊維バインダーの融点以上の温
度に加熱し、次いでプレス成形して自動車のフロアの形
状に成形したカーペツトは公知である。

これらカーペツトは、それ自体のみでは豪華さに欠け、
また、剛性、弾性、成形性の一方の性能に欠けるため、
このカーペツト表面にポリプロピレンのフラツトヤーン
クロス基布に繊維をループ状に起毛させたタフテツドカ
ーペツトをホツトメルト剤を用いて接着させたり、前記
両カーペツトを重ね合せてからプレス成形したり、発泡
体シートをポリエチレンフイルムホツトメルト剤を介し
て前記カーペツトに裏打することが提案されている。

同様に、ポリ塩化ビニルシートや織布のフロア床の裏面
にも発泡ポリエチレンやウレタンフオームやアンダーフ
エルトを貼合することも行われている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

パツキング材として樹脂水性エマルジヨンを用いる方法
において、このエマルジヨンが発泡体を形成すれば少な
い量のバツキング材ですみ、また、カーペツトも、より
軽量となる。

この為に、カーペツトではフオーム塗工方式が起なわれ
ているが、この方法では塗工後、フオームが破泡してい
る。この泡が破泡せず、初期の形状を保つことが出来れ
ば、カーペツトのクツシヨン性をより向上出来る。これ
は、あたかも、カーペツト裏面にフエルトや発泡体シー
トを貼り合せたものと同様の効果となりうる。

かかる方法として、エチレン・塩化ビニル・酢酸ビニル
系共重合体水性エマルジヨン、熱分解性化学発泡剤、分
解促進剤を配合した高発泡用樹脂水性エマルジヨン（特
開昭５６−１０３２２９号、同５６−１０３２３０号）
をバツキング材として用い、これを織布に塗布、含浸さ
せ、次いで前記化学発泡剤が分解しない温度（６０〜１
５０℃）に加熱して水分を揮散させて乾燥し、その後、
化学発泡剤が分解する温度（１５０〜２５０℃）に加熱
して発泡させてバツキングを施こすことが考えられる。

この方法は、二段の加熱が必要とされるとともに、発泡
に到らしめるために高温に加熱する必要があり、カーペ
ツトが退色したり、またカーペツト素材として熱収縮を
起すような結晶性熱可塑性樹脂製繊維を用いることが制
限される。

また、樹脂水性エマルジヨンを機械的に撹拌して空気を
まき込ませて泡立たせ、この泡立たせたエマルジヨンを
敷設材に塗布し、乾燥させてバツキングする方法も行わ
れているが、この方法においては泡立たせた樹脂エマル
ジヨンは時間の経過とともに気泡が大となり、あるいは
破泡する欠点があり、安定で、かつ、均一な気泡を得る
ことができない。

〔問題点を解決する具体的手段〕

本発明においては、後者の機械的発泡法において、シリ
コーン油系ノニオン界面活性材タイプの感熱ゲル化剤を
樹脂水性エマルジヨンに配合することにより、安定な発
泡エマルジヨンを得、気泡の粗大化、破泡を防止し、こ
の発泡樹脂水性エマルジヨンを用いることにより発泡倍
率が２〜１０倍の発泡形状樹脂バツキング層を敷設材に
得ることができる。

すなわち、本発明は、シリコーン油系水溶型感熱ゲル化
剤と、ノニオン系界面活性剤を含有する樹脂水性エマル
ジヨンを、機械的に撹拌して泡立たせ、ついでこの泡立
たせた樹脂水性エマルジヨンを敷設材の裏面に塗布した
のち、加熱して樹脂水性エマルジヨンをゲル化させて敷
設材に発泡樹脂バツキング層を形成させることを特徴と
する敷設材のバツキング方法を提供するものである。

本発明法によればバツキング材の全て、ないし大半が発
泡した状態で存在するので、得られる敷設材はクツシヨ
ン性に優れるとともに、全体が柔かい風合を示す。

従来の非発泡性樹脂水性エマルジヨンバインダーを敷物
原反に塗布、含浸させる方法においては、バインダーが
毛管現象により原反の繊維中に不均質に含浸されやす
い。特に敷物原反がニードルパンチカーペツトであると
きはニードル跡やタフテツドのパイル起毛の根本にバイ
ンダー樹脂が強く固着し、バインダー樹脂の固着状態に
むらが生じ、敷設材のニードル跡部やタフテツドのパイ
ル部分にゴワゴワとした感触を与えソフト感に欠ける。

本発明においてはバツキング材をフオーム塗工すること
によりフオームバツキング材の粘度を高めてバツキング
材のニードル跡やパイル部分への浸透率を低下させて敷
物原反（敷設材）の全面に均一にバツキングを施すこと
を可能とした。

また、フオーム塗工時の破泡を防止するためにシリコー
ン油系水溶型感熱ゲル化剤であるノニオン系界面活性剤
をバツキング材中含有させた。

（敷設材） 敷設材としては、羊毛、ナイロン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアセテート、ポリエチレンテレフタレート等の
繊維を素材として得たニードルパンチカーペツトやスパ
ンボンド不織布及びポリプロピレン性フラツトヤーンで
編んだ一次基布上にポリアミド、ポリエチレンテレフタ
レート製のパイルを起立させたタフテツドカーペツト用
原反、織布、前記ニードルパンチカーペツトやスパンボ
ンド不織布を一次基布とし、この上にパイルを起立させ
たタフテツドカーペツト等が使用される。

（樹脂水性エマルジヨン） 樹脂水性エマルジヨンは、新設材に成型性と剛性を高め
るときは、エマルジヨン中の樹脂のガラス転移点（Tg）
が８０〜１８０℃のものを用いる。逆に柔軟性を損わな
いことを目的とするときは、Tgが３０℃以下、好ましく
は２０℃以下の樹脂エマルジヨンを用いる。勿論、剛性
と柔軟性のバランスを考慮してTgが３０〜８０℃のもの
を用いてもよい。

更に、可塑剤をエマルジヨンに加えてもよい。

Tgが８０〜１８０℃のエマルジヨンとしては、スチレン
・アクリル酸の低級エステル（エステル炭素数は２〜
６）共重合体、メタクリレート・アクリル酸の低級エス
テル共重合体、塩化ビニリデン共重合体（塩化ビニリデ
ン含量が８５重量％以上）、スチレン・ジエン共重合体
等の熱可塑性樹脂が挙げられる。

最適には、 (a)．ポリメタクリル酸ｎ・プロピル（Tg８１℃）、ポ
リスチレン（１００℃）、ポリアクリロニトリル（１０
０℃）、ポリメタクリル酸メチル（105℃）、ポリメタ
クリル酸（１３０℃）、ポリイタコン酸（１３０℃）ポ
リアクリルアミド（153℃）等のホモ重合体の水性エマ
ルジヨンの他、 (b)．これらの重合体の原料であるビニル単量体５０〜
１００重量％、好ましくは６５〜９５重量％と、他のビ
ニル単量体、例えばアクリル酸２−エチルヘキシルTg−
８５℃）、アクリル酸ｎ・ブチル（−５４℃）、アクリ
ル酸エチル（−２２℃）、アクリル酸イソプロピル（−
５０）、メタクリル酸２−エチルヘキシル（−５℃）、
アクリル酸ｎ・プロピル（８℃）、メタクリル酸ｎ・ブ
チル（２０℃）、酢酸ビニル（３０℃）、アクリル酸ｔ
−ブチル（４５℃）、メタクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル（５５℃）、メタクリル酸エチル（６５℃）メタクリ
ル酸イソブチル（６７℃）、塩化ビニル（７９℃）等も
しくは塩化ビニリデン（−１８℃）５０重量％以下、好
ましくは３５〜５重量％との共重合体の水性エマルジヨ
ン〔この(b)項において、（）内には示されるTgは、こ
れらビニル単量体もしくは塩化ビニリデンのホモ重合体
のガラス転移点である〕、 (c)．Tgが＋８０〜１５５℃の樹脂水性エマルジヨン５
０〜９７重量％、好ましくは５５〜９５重量％と、Tgが
−８５℃〜＋８０℃未満の樹脂水性エマルジヨン５０〜
３重量％、好ましくは４５〜５重量％との混合物 等があげられる。

これらのTgが高い樹脂水性エマルジヨンの場合は、少な
いバインダー量で均一に、さらに液の敷設材への浸透を
少なくする。

Tgが３０℃以下のものについては、前記ビニル単量体の
ホモ重合体のＴｇを参考に、ビニルモノマーの種類、量
を決め、得られる樹脂水性エマルジヨン樹脂のTgが３０
℃以下となるようにする。

樹脂水性エマルジヨンは架橋タイプの樹脂水性エマルジ
ヨン（特開昭５７−３８５０号、同５７−３８５７号、
特願昭６０−２０１４３７号、同６０−２０１４３８
号、同６０−２０１４３９号）であつてもよく、かかる
ものとしては三菱油化バーデイツシエ（株）のアクロナ
ールＹＪ−２７４０、ＹＪ−２７４１、ＹＪ−２７２
０、ＹＪ−２７１６（いずれも商品名）、住友化学工業
（株）のスミカプレツクス９００、同７５１（いずれも
商品名）があげられる。

本発明の樹脂水性エマルジヨンはノニオン系界面活性剤
の存在下に前記ビニルモノマーを乳化重合して得られた
ものであることが必要である。

一般にノニオン系界面活性剤は曇点（３５〜８０℃）を
示し、通常感熱性を示すもので、例えば、脂肪族アルコ
ール・エチレンオキシド付加物、例えばＡＢＭケミカル
社のテクソホール（Texofor）Ｖ２７（曇点５５℃）、
同Ｔ９５（曇点５５℃）、パキニイー・ユージン・クー
ルマン社のプルラフアク（Plurafac）Ｄ２５（曇点５７
℃）；アルキルフエノール・エチレンオキシド付加物、
例えば英国ＩＣＩ社のシンパロニツク（Synperonic）Ｎ
Ｐ９（曇点５４℃）、ＡＢＭケミカル社のテクソホール
ＦＮ１１（曇点３９℃）；プロピレンオキシド・エチレ
ンオキシド共重合体、例えばＡＢＭケミカル社のスプロ
ニツクＢ５０（曇点４１℃）；ポリオキシエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール等が使用できる。

ところで、乳化重合に使用されるノニオン系界面活性剤
は、乳化重合温度領域での感熱化は示さない為、感熱剤
として有効に作用しえない。又、後添加のノニオン界面
活性剤では、それ自身が曇点を示しても、樹脂水性エマ
ルジヨンの安定化にはほとんど影響を与えない。

本発明に用いられる樹脂水性エマルジヨンのノニオン系
界面活性剤としては曇点が８０℃以上であり具体的に
は、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシ
エチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリ
ルテーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポ
リオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシ
エチレンノニルフエニルエーテル等が花王（株）よりエ
マルゲンの商品名で販売されている。

このノニオン系界面活性剤は、得られる樹脂水性分散液
中、0.1〜５重量％、好ましくは0.5〜３重量％の割合で
用いる。

（感熱ゲル化剤） 樹脂水性エマルジヨンが感熱して凝固する作用を付与す
る水溶性シリコーン系感熱ゲル化剤としては、東芝シリ
コーン社のＴＰＡ−４３８０、ＳＦ−８４２７、ＳＨ−
３７４６、ＳＨ−３７４８、ＳＨ−３７４９、西独バイ
エル社のコアグラントＷＳ（いずれも商品名）が利用で
きる。

なお、天然ゴムラテツクスや人造ゴムラテツクス（ＳＢ
Ｒ、ＮＢＲ）の感熱ゲル化剤としてポリビニルメチルア
ルコール、ポリプロピレングリコール、ポリエーテルポ
リホルマール、低曇点をもつノニオン系界面活性剤や、
酸化亜鉛と共存してゲル化作用を示す無機もしくは有機
の亜鉛アンモニウム錯塩やニトロパラフインが知られて
いるが、これらはアクリル系樹脂やエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体等の水性エマルジヨンに対して感熱ゲル化の
機能がないか、あつても小さく、実用化に程とおい。

ところで、水溶性シリコーン系感熱ゲル化剤であり非イ
オン系界面活性剤でもあるポリオキシアルキレングリコ
ールとシリコーンからなる、日本ユニカー社ＮＵＣシリ
コーン ＦＺ−２１０７（曇点53.5℃、商品名）が販売
されている。

このポリオキシアルキレングリコール鎖を持つ水溶性シ
リコーン系感熱ゲル化剤とポリオキシアルキレングリコ
ール鎖を持つノニオン系界面活性剤の組合せは、アクリ
ル系樹脂、もしくはエチレン・酢酸ビニル共重合体の水
性エマルジヨンのゲル化に特に有効であり、一方だけを
用いた場合、あるいは、他の感熱ゲル化剤、あるいは他
の界面活性剤、例えばラウリル酸カリウム、ひまし油カ
リ石鹸等のアニオン性界面活性剤を用いたときは、ゲル
化機能が損われる。

（任意成分） このエマルジヨン中に、敷設材に重量感を付与するた
め、炭酸カルシウム、酸化鉄、フエライト、硫酸バリウ
ム、ポルトランドセメント等の充填剤や着色剤を配合す
ることも、成形性を付与させるために低密度ポリエチレ
ンやポリスチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の
低融点樹脂のパウダーを、柔軟性を付与するために天然
ゴムラテツクスや可逆剤を配合することも可能である。
その他増粘剤、難燃剤、防かび剤、起泡剤としての界面
活性剤、泡安定剤（サンノプコ社のノプコＤＣ−１００
Ａ）を配合してもよい。

（バツキング材成分） バツキング材成分は、水性エマルジヨン中の樹脂固型分
１００重量部に対し、感熱ゲル化剤が固型分量で0.4〜
２０重量部、好ましくは２〜５重量部の割合で用いる。

感熱ゲル化剤の添加量が0.4重量部では、ゲル化効果が
小さく、添加量を増加しても感熱効果を増幅しにくく、
多量の添加はバツキング層である気泡樹脂の沈着厚さを
減少させる。

ノニオン系界面活性剤の配合量は、常温域および機械的
撹拌時に樹脂水性エマルジヨンが安定化する量である。

（敷設材のバツキング方法） バツキングは、予じめ感熱ゲル化剤およびノニオン系界
面活性剤を含有する樹脂水性エマルジヨンをスーパーミ
キサー、ホモゲナイザー等で撹拌して空気を巻き込ませ
て２〜１０倍の気泡を有するように泡立たせ、ついでこ
の泡立たせた樹脂水性エマルジヨンを敷設材の裏面に塗
布あるいは含浸され、ついでエマルジヨンのゲル化が生
じる温度以上に加熱昇温してゲル化を生じさせるととも
に水分を除去し、乾燥させることにより行われる。

この発泡されたエマルジヨンの塗布は繊維層中に又は裏
面に一定厚さに、ロールやバーコーター吹付け法を用い
て行われる。塗布量は任意であるが通常固型分量が４０
〜３００ｇ／m²となるように行なう。

ゲル化温度の目安は、感熱ゲル化剤の曇点である。通
常、曇点がゲル化温度であるが、配合により若干（±１
５℃程度）ずれる。通常、感熱ゲル化剤の感熱温度より
３０℃以上高い温度が好ましい。

（別の態様） 気泡化する樹脂水性エマルジヨンとしてTgが８０℃以上
の樹脂エマルジヨンを用いて不織布カーペツトに剛性、
成型性を付与する場合、バツキング層である発泡剤層の
剛性が高いため、敷設材をロール巻きするとバツキング
層にクラツクが発生するという欠点がある。従つて、適
当な長さにバツキングされた敷設材を断裁し、これをプ
レス加工する。

成型性を有し、かつ、ロール巻きである敷設材を得よう
とするときは、敷設材として、低融点の繊維バインダ
ー１５〜５０重量％と、該繊維バインダーよりも４０℃
以上高い融点を有する合成樹脂繊維もしくは天然繊維と
の混合物を素材とするニードルパンチ不織布を用い、こ
れに感熱ゲル化剤、ノニオン系界面活性剤を含有するTg
が３０℃以下の樹脂水性エマルジヨンをフオーム塗工し
て本発明を実施するか、敷設材に、予じめTgが８０℃
以上の成型性樹脂水性エマルジヨンを固型分量が７０〜
４００ｇ／m²となるように塗布した後、この上に更に感
熱ゲル化剤、ノニオン系界面活性剤を含有するTgが３０
℃以下の樹脂の水性エマルジヨンをフオーム塗工し、乾
燥、加熱昇温ゲル化させる。

（効果） 本発明法により得られる発泡樹脂層がバツキングされた
敷設材は、クツシヨン性とゴツゴツ感等の無い風合に富
む。また、バツキング層が発泡しているので樹脂エマル
ジヨンの使用量を少なくすることができ、経済的であ
る。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。な
お、例中の部および％は、重量基準である。

ニードルカーペツトの製造例 １５デニール、繊維長約１００mmの回収ポリプロピレン
（融点１６４℃）繊維バインダー２０％と１５デニー
ル、繊維長７５〜１２５mmの回収ポリエチレンテレフタ
レート（融点２６４℃）繊維８０％の混合繊維屑をラン
ダムに積み重ねた繊維マツト（８５０ｇ／m²）を、１５
−１８−３２−３ＲＢの針を用いて１平方インチ当り５
０本の割合でニードリングし、肉厚約8.1mm、見掛密度
0.10ｇ／cm³のニードルカーペツトを得た。

以下の例に用いるニードルカーペツトは、このカーペツ
トである。

実施例−１ アクリル系樹脂水性エマルジヨン“アクロナールＹＪ−
２７２０Ｄ”（三菱油化バーデイツシエ（株）製商品
名、固形分４８％、ＭＦＴ６℃）１００部に、日本ユニ
カー（株）製ＮＵＣシリコーンＦＺ−２１０７を３部添
加し、機械発泡により、約４倍に発泡させて離型紙上に
約２mm厚さでフイルムを形成した。

これを１３０℃−２０分、熱風炉にて加熱し、乾燥皮膜
を得た。フイルムの密度は0.36であり、外観は微細な発
泡体の為白色の皮膜であった。

この皮膜のクツシヨン性、伸び復元率を後記した方法で
測定した結果を表−１に示す。

また、配合物を前記例で得たニードルパンチカーペツト
の裏面に、気泡化した樹脂水性エマルジヨンを固形分量
で２００ｇ／m²となる様に塗布し、１３０℃に加熱し、
ゲル化と乾燥させて発泡樹脂層を持つ敷設材を得た。

この敷設材は、表面起毛部位の抜けなく、発泡樹脂層
による繊維の固定（バツキング効果）が充分に行なわれ
ていた。表面側からの指触により、ゴツゴツ感がない
風合の柔らかいものであつた。

クツシヨン性： 発泡シート（5.0×5.0cmサイズ）の初期の肉厚をt₀と
し、次に荷重５００ｇを５分間かけた際の肉厚をt₁と
し、この荷重を取り除き、５分経過した時の肉厚をt₂と
したとき、 として算出し、変形率が小さく、厚み変化率の小さいも
のをクツシヨン性良好とした。

伸び復元率： １０mm幅、チャツク間距離２０mm、インストロン型引張
試験機にて、２５０％伸びとし、荷重を除き５分後の伸
び復元率をみる。

比較例−１ 実施例−１において、日本ユニカー製ＮＵＣシリコーン
ＦＺ−２１０７を配合しない、アクリル樹脂水性エマル
ジヨン“アクロナールＹＪ2720Ｄ”を用いる他は、同様
にしてバツキング層を有する敷設材を得た。

このものは、気泡の安定性が悪く、気泡サイズが１〜５
mmの粗大化したものとなつた。又、ＮＵＣシリコーンＦ
Ｚ−２１０７を配合せず、発泡処理をしなかつた場合は
透明な皮膜となり、ニードルパンチカーペツトの起毛根
元に深く含浸され、敷設材（カーペツト）の表面側指触
でゴツゴツ感を強く感じるものとなつた。

実施例２〜７、比較例２〜４ エマルジヨン混合物の配合成分を表−１の様に変更し、
かつ加熱を同表に示す様に実施する他は実施例−１と同
様にして、発泡シートを得た。なお表面中の略号は、次
の通りである。

樹脂水性エマルジヨン ＥＶＡ：住友化学工業（株）のエチレン・酢酸ビニル系
共重合体水性エマルジヨン“スミカフレツクス９００”
（商品名、固形分５０％、Tg＝−２０℃） ＤＩφ232Ｄ：三菱油化バーデイツシエ製、商品名、塩
化ビニリデン系共重合体水性エマルジヨン（固形分５５
％、ＭＦＴ１１℃）アクロナ -ルS-400：三菱油化バーデイツシエ製、固型分５７
％、ＭＦＴ＜０℃アクロナ -ルYJ-7082D：三菱油化バーデイツシエ製、固型分５
０％、ＭＦＴ＝３０℃、Tg＞８０℃ 感熱ゲル化材 ＦＺ−2107：日本ユニカー（株）のシリコーン油系ノニ
オン界面活性剤 ＰＰＧ：サンノプコ社のポリプロピレングリコール系リポノツクス NCI：ライオン油脂（株）ポリオキシエチレン系
ノニオン界面活性剤（曇点５５℃） 比較例−３ 実施例−１で乾燥温度を５０℃−４０分にして、同様に
実施したが、乾燥中の気泡の安定性が悪く、気泡サイズ
が１〜３mmの粗大化したものとなつた。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 15/643 23/04 Ｄ０６Ｍ 15/643

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリコーン油系水溶型感熱ゲル化剤と、ノ
   ニオン系界面活性剤を含有する樹脂水性エマルジヨン
   を、機械的に撹拌して泡立たせ、ついでこの泡立たせた
   樹脂水性エマルジヨンを敷設材の裏面に塗布、含浸した
   のち、加熱して樹脂水性エマルジヨンをゲル化させて敷
   設材に発泡樹脂バツキング層を形成させることを特徴と
   する敷設材のバツキング方法。
2. 【請求項２】水性エマルジヨン中の樹脂固型分１００重
   量部に対し、感熱ゲル化剤が固型分量で0.4〜２０重量
   部の割合で使用されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の方法。
3. 【請求項３】樹脂水性エマルジヨンが、ノニオン系界面
   活性剤0.1〜５重量％の割合で（水性エマルジヨン組成
   物中の樹脂固形分に対する含量）含有する乳化剤を用い
   てビニル単量体を乳化重合して得られる樹脂水性エマル
   ジヨンであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。
4. 【請求項４】樹脂水性エマルジヨンが、アクリル系樹脂
   水性エマルジヨン、エチレン・酢酸ビニル共重合体エマ
   ルジヨン及び塩化ビニリデン系樹脂水性エマルジヨンよ
   り選ばれたものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載の方法。
5. 【請求項５】ノニオン系界面活性剤が、ポリオキシエチ
   レングリコール、プロピレンオキシド・エチレンオキシ
   ド共重合体、脂肪族アルコールのエチレンオキシド付加
   物より選ばれたものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。
6. 【請求項６】シリコーン油系水溶型感熱ゲル化剤の曇点
   は、４５〜９５℃であり、ノニオン系界面活性剤の曇点
   より１５℃以上低いものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の方法。