JPH10509341A - 床マット及びその製造のための連続的方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、床マット（７０）および同マットを製造するための方法に関する。床マット（７０）は、接着剤層（２４）により少なくとも１の加硫熱可塑性エラストマーの層（３６）を有する裏張りに接合されたキャリヤ布（１６）から伸びる複数のタフト（１４）を有する。床マット（７０）の製造方法は、オレフィン系接着剤を予熱された原タフト布（１０）に配置することを含む。また、本製造方法は補強材（４０）を有するかまたは有しない厚さが約２０ないし４０ミルの加硫熱可塑性エラストマー（３６）のシートを、予熱された接着剤裏打ち原タフト布（１０）に配置するというさらなる別の工程を含む。その後、加硫熱可塑性エラストマーの第２の層（６０）は、他の加熱工程後に適用されうる。

Description

【発明の詳細な説明】 床マット及びその製造のための連続的方法 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（１９９３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 ナガハマらへの米国特許第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２０ミルないし約４０ ミルであり、好ましくは約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２０〜４０ミルの範囲であり、好ましくは約３０ミルであ 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（primary 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がら第１の加熱装置２０へと運ばれ、布 の温度が華氏約２２０度がら約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のキャステイングロー 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１０〜２０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 は温度が華氏約３２０ないし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４ミルないし約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−３１ ０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Ｐｏｌｙｂｏｎｄ 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Ｐｌ 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、華氏約２２０ないし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華氏約４５０度、より好ましくは華氏５００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（Coran）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 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２０ミルよ りも大きく、より好ましくは約２０ないし約４０ミルの範囲であり、最も好まし くは約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 華氏約２２０度ないし約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ＴＰＥの温度は好ましくは少なくとも華氏約４５０ 度、最も好ましくは華氏約５００度以上であり、得られる層の厚さは約２０ない し約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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． キャリヤ層に配置された複数のタフト、キャリヤ層のタフトのない面に配 置された熱可塑性接着剤の層、および第１の熱可塑性接着剤層上に置かれた熱可 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、層の厚さが 約２０ミルよりも大きい加硫熱可塑性エラストマーの第１の層を少なくとも１つ 有する床カバーマット。 ２．熱可塑性接着剤がオレフィン系ポリマーである請求項１記載の床カバーマッ ト。 ３．加硫熱可塑性エラストマーが、ＥＰＤＭのゴム相を含むオレフィンをベース とする熱可塑性エラストマーである請求項２記載の床カバーマット。 ４．熱可塑性接着剤の層が少なくとも約４ミルの厚さを有する請求項３記載の床 カバーマット。 ５．加硫熱可塑性エラストマーの層上に配置された熱可塑性材料の補強層と、熱 可塑性材料の補強層上にシール関係に配置された加硫熱可塑性エラストマーの第 ２の層とを有し、第２の加硫熱可塑性エラストマーが第１の加硫熱可塑性エラス トマー層と実質的に同じ組成を有する請求項１記載の床カバーマット。 ６．第１の加硫熱可塑性エラストマー層の厚さが約２０ミルないし約４０である 請求項５記載の床カバーマット。 ７．第２の加硫熱可塑性エラストマーの厚さが約２０ミルないし約４０ミルであ る請求項５記載の床カバーマット。 ８．（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。 ９．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８記載の方法。 １０．押し出し工程（ｂ）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無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８記載の方法。 １１．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８記載の方法 。 １２．（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８記載の方法。 １３．工程（ｂ）において、熱可塑性接着剤層が少なくとも約４ミルの厚さで押 し出される請求項１２記載の方法。 １４．工程（ｂ）において、熱可塑性接着剤層が約４ミルないし約１２ミルの厚 さで押し出される請求項１３記載の方法。 １５．工程（ｄ）及び（ｆ）において、加硫熱可塑性エラストマーの各層が、約 ２０ミルないし約４０ミルの厚さで押し出される請求項１２記載の方法。