(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タフト加工表面被覆材（２００）を製造する方法であって、
前記タフト加工表面被覆材を形成するために裏地（１００）にタフト繊維（２０１）を組み込むステップ（７００）であって、前記タフト加工表面被覆材は底面（２０２）およびパイル面（２０４）を含むステップと、
前記底面をコロイド状ラテックス塗膜（３００）で塗布するステップ（７０２）であって、前記コロイド状ラテックス塗膜は露出表面（３０２）を有するステップと、
前記露出表面を膨れ防止剤（４００）で濡らすステップ（７０４）と、
少なくとも前記底面を加熱して前記コロイド状ラテックス塗膜を硬化させて固体状ラテックス塗膜（６００）にするステップ（７０６）と、を含む方法。
【請求項２】
前記コロイド状ラテックス塗膜を加熱して前記固体状ラテックス塗膜に硬化させる間に、前記膨れ防止剤が、前記コロイド状ラテックス塗膜の膨れを減少させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記膨れ防止剤が、ラテックス凝固剤を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記膨れ防止剤が酸を含む、請求項１，２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記酸が、以下のもの、すなわち、クエン酸、酢、酢酸、アルコール、有機酸、無機酸、スルホン酸、鉱酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸 カプリル酸、シュウ酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸、尿酸、タウリン、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、アミノメチルホスホン酸、酒石酸、リンゴ酸、リン酸、塩酸、ヘキサンジオン酸、およびそれらの組み合せ、のいずれか一つである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記膨れ防止剤が、陽イオン性膨れ防止剤である、請求項１，２または３に記載の方法。
【請求項７】
前記陽イオン性膨れ防止剤が以下のもの、すなわち、塩、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウムおよび硫酸アルミニウム、のいずれか一つである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記陽イオン性膨れ防止剤が、以下のもの、すなわち水溶性カチオン性ポリマー、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドおよびポリエチレンイミン、のいずれか一つである、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記底面を加熱して前記コロイド状ラテックス塗膜を硬化させて固体状ラテックス塗膜にするステップが、前記底面を第１の温度範囲内に維持するステップ、および／または、前記パイル面を第２の温度範囲内に維持するステップであって、前記第１の温度範囲は前記第２の温度範囲よりも高いステップを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の温度範囲が、以下の温度範囲、すなわち、１４０℃〜１５０℃、１３０℃〜１６０℃、１２０℃〜１７０℃および１００℃〜１８０℃、のいずれか一つであり、前記第２の温度範囲が以下の温度範囲、すなわち、５０℃〜７０℃、４０℃〜８０℃、３０℃〜９０℃および２０℃〜１００℃、のいずれか一つである，請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記コロイド状ラテックス塗膜が、リックロールを使用することによってまたはナイフオーバーロール法を使用して塗布することによって前記底面に塗布される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記露出表面を前記膨れ防止剤で塗布するステップが、以下のステップ、すなわち、前記露出表面に前記膨れ防止剤をスプレーするステップ、前記露出表面付近で前記膨れ防止剤を噴霧するステップ、前記露出表面付近で前記膨れ防止剤のエアロゾルを生成するステップ、およびそれらの組み合わせ、のいずれか一つを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記コロイド状ラテックス塗膜が、感温性ラテックス凝固剤をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記感温性ラテックス凝固剤が、以下のもの、すなわち、シリコーンポリエーテルおよびポリエーテル変性ポリシロキサン、のいずれか一つを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記コロイド状ラテックス塗膜が、スチレン−ブタジエンのエマルジョンを含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記タフト加工表面被覆材が、以下のもの、すなわち、人工芝、造園芝、壁被覆、床被覆、自動車用カーペット、カーペット、屋内カーペット、屋外カーペットおよび競技場表面、のいずれか一つである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
タフト加工表面被覆材（２００）であって、
−裏地（１００）と、
−タフト繊維（２０１）であって、裏地にタフト加工される前記タフト繊維と、
−底面（２０２）と、
−前記タフト繊維によって形成されるパイル面（２０４）と、
−前記タフト繊維を固定するための前記底面上の固体状ラテックス塗膜（６００）とを含み、
以下のこと、すなわち、前記裏地からの距離が増加するにつれて、前記固体状ラテックス塗膜中の膨れ防止剤の生成物の平均密度が増加する、および
前記裏地からの距離が増加するにつれて、前記固体状ラテックス塗膜の平均ｐＨが低下する、のいずれか一つであるタフト加工表面被覆材。
【請求項１８】
前記膨れ防止剤が、ラテックス凝固剤を含む、請求項１７に記載のタフト加工表面被覆材。
【請求項１９】
前記膨れ防止剤が、酸を含む、請求項１７または１８に記載のタフト加工表面被覆材。
【請求項２０】
前記膨れ防止剤が、陽イオン性膨れ防止剤である、請求項１７または１８に記載のタフト加工表面被覆材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タフト加工表面被覆材、およびタフト加工表面被覆材の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
タフト加工表面被覆材は、裏地に取り付けられている繊維で構成される表面を提供する。タフト加工表面被覆材の例として、カーペットおよび芝を代替するために使用される人工芝が挙げられる。人工芝の構造は、人工芝が芝に似ている外観を有するように設計される。通常、人工芝は、例えば、サッカー、アメリカンフットボール、ラグビー、テニス、ゴルフなどのスポーツ用、運動場用または練習場用の表面として使用される。さらに、人工芝は、造園用途のためによく使用される。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、タフト加工表面被覆材を製造する方法およびタフト加工表面被覆材を独立した請求の範囲で提供する。実施態様は、従属した請求の範囲で与えられる。
【０００４】
一つの態様では、本発明は、タフト加工表面被覆材を製造する方法を提供する。この方法は、タフト繊維を裏地に組み込んでタフト加工表面被覆材を形成するステップを含む。このステップは、タフト繊維を裏地にタフト加工してタフト加工表面被覆材を形成するというように言い換えられてもよい。タフト加工表面被覆材は、底面およびパイル面を含む。底面は、表面に据え付けられて表面を被覆し、その結果、パイル面が露出する。パイル面は、露出したタフト繊維によって形成される。この方法は、底面をコロイド状ラテックス塗膜で塗布するステップをさらに含む。コロイド状ラテックス塗膜は、露出表面を有する。この方法は、露出表面を膨れ防止剤で湿らすステップをさらに含む。この方法は、コロイド状ラテックス塗膜を固体状ラテックス塗膜に硬化するために少なくとも底面を加熱するステップをさらに含む。コロイド状ラテックス塗膜が加熱されると、水がコロイド状ラテックス塗膜から強制的に除去される。コロイド状ラテックス塗膜が乾燥されると、表皮、すなわち、部分的に乾燥されたラテックス塗膜がコロイド状ラテックス塗膜の表面上に形成される。そのとき、水がこの薄い表皮表面の下に捕捉され、その結果、水が蒸気に変わると表皮表面が破裂する可能性がある。これにより、固体状ラテックス塗膜の膨れが起こる。膨れ防止剤は、ラテックスの凝固を抑制させる物質である。この場合のラテックスの凝固は、膨れを起こさずに水を排出することができる領域を残す。
【０００５】
膨れ防止剤は、底面に塗布される前に液体状コロイド状ラテックス塗膜に供給できる。量が多すぎると、膨れ防止剤は、コロイド状ラテックスを不安定にする可能性がある。そのために、膨れ防止剤の種類によって、どれだけ多くの膨れ防止剤が使用できるかという限界がある。また、種々の膨れ防止剤は、液体状ラテックスと共に長期間保存されるには不適切である場合がある。露出表面を膨れ防止剤で濡らすことは、高濃度の膨れ防止剤が使用できるという技術的効果を有するであろう。露出表面を濡らすことは、膨れの量が大幅に減少するという技術的効果も有するであろう。
【０００６】
膨れ防止剤が露出表面に塗布される場合、表面でコロイド状ラテックスおよび膨れ防止剤の制限された再混合が起こる可能性がある。これにより、コロイド状ラテックスの露出表面で膜の形成を防止するまたは低減する効果を有することができる。この膜形成の崩壊または部分的な崩壊は、表面近くのラテックスの凝固を引き起こす可能性がある。これにより、水分が膜に捕捉される代わりに排出されることができるので、その結果、乾燥中の膨れを低減することができる。
【０００７】
種々の種類の膨れ防止剤を使用することができる。例として、例えばカルボキシル化スチレンブタジエンラテックスなどのコロイド状ラテックスは、粒子表面に位置するアニオン性界面活性剤によっておよびポリマーに組み込まれるカルボン酸基によって安定化できる。中和されると、アニオン性界面活性剤およびカルボキシル基は、負電荷を生成し、この負電荷は、粒子が凝集するのを防止してラテックスのコロイド安定性を確保する静電反発作用をもたらす。この静電反発作用が減少すると、粒子が不安定化して凝集することが可能になり、このことは、コロイド安定性の損失、したがってラテックス粒子の凝固つながる。この静電反発作用の減少は、Ｈ＋供与体または陽イオン種を添加することによって得ることができる。第１のものは、Ｈ＋供与体（たとえば、クエン酸のような酸）を添加することによるｐＨ誘起凝固として考えられ、アニオン性界面活性剤およびカルボン酸の両方の電荷は、中和されて、電荷中和による凝固につながる。第２のものは、対荷電性質を有する種を添加することによる陽イオン性誘起凝固として考えられ、静電反発作用が減少し、ここでもまた、電荷中和による凝固につながる。好適な陽イオン種は、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ２もしくはＡｌＣｌ３のような塩またはポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドもしくはポリエチレンイミンのようなポリマーでよい。
【０００８】
別の実施態様では、膨れ防止剤は、加熱中にコロイド状ラテックス塗膜を固体状ラテックス塗膜に硬化させてコロイド状ラテックス塗膜の膨れを低減する。
【０００９】
別の実施態様では、膨れ防止剤は、ラテックス凝固剤である。ラテックス凝固剤は、概して、コロイド状ラテックスを凝固させることができる。これらの凝固剤によって起こるこの凝固は、コロイド状ラテックスが底面に塗布される前に保存される場合、概して望ましくない可能性がある。そのために、タフト加工表面被覆材を製造するときに表面上に酸をスプレーすることは、膨れを効果的に低減するために酸を使用する方法となりうる。膨れ防止剤は、コロイド状ラテックスのラテックス凝固剤でもよい。
【００１０】
別の実施態様では、膨れ防止剤は、酸である。酸は、概して、コロイド状ラテックスを凝固させることができる。酸によって起こるこの凝固は、コロイド状ラテックスが底面に塗布される前に保存される場合、概して望ましくない可能性がある。そのために、タフト加工表面被覆材を製造するときに表面上に酸をスプレーすることは、膨れを効果的に低減するために酸を使用する方法となりうる。
【００１１】
別の実施態様では、酸は、クエン酸である。クエン酸の使用は、露出表面を濡らしたときに効果的な膨れ防止剤でありうるので、有益であろう。クエン酸は、また、毒性のない天然の有機酸であるという利点を有すことができる。
【００１２】
別の実施態様では、酸は、酢または酢酸である。酢または酢酸の使用は、それが無毒性である天然に存在する有機酸であるので、有益であろう。
【００１３】
概して、酸の使用は、硬化中にラテックス粒子のコロイド分散液の完全な固化を遅延させ、膨れがおこる可能性を減少させるという技術的効果を有することができるので、有益であろう。
【００１４】
別の実施態様では、酸は、以下のもの、すなわちクエン酸、酢、酢酸、アルコール、有機酸、無機酸、スルホン酸、鉱酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸 カプリル酸、シュウ酸、乳酸、リンゴ酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸、尿酸、タウリン、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、アミノメチルホスホン酸、酒石酸、リンゴ酸、リン酸、塩酸、ヘキサンジオン酸およびそれらの組み合せのいずれか一つである。
【００１５】
乾燥後、タフト繊維を取り付けた裏地上に得られるラテックス層は、約１mmの厚さを有してもよい。酸を用いてスプレーすると、ラテックス膜の１０分の１ミリメートルの最表面は、比較的低いｐＨを有する場合がある。通常、タフト加工表面被覆材が製造されるとき、塗布前に珪素ポリエーテル化合物が液体状コロイド状ラテックス全体に添加されてもよい。通常、例として、１メトリックトンのラテックス当たり４００ｇ程度の非常に少量の酸または膨れ防止剤が使用される。実際、１メトリックトンのラテックス当たり５０ｇ〜１００ｇの酸または膨れ防止剤が使用されてもよい。別の例では、１メートルトンのラテックス当たり２００ｇ〜８００ｇのラテックスまたは膨れ防止剤が使用されてもよい。さらに別の例では、３００ｇ〜５００ｇの酸または膨れ防止剤が使用されてもよい。膨れ防止剤が表面にスプレーされる場合、はるかに濃い濃度の抗凝固剤を使用することができる。例として、０．０４％ではなく約１％の抗凝固剤が表面上に存在するように、十分な量の膨れ防止剤を表面にスプレーすることができる。そのために、表面上への膨れ防止剤のスプレーによって、生じる固体状ラテックス塗膜の膨れが大幅に減少する。タフト加工表面被覆材が連続的またはウェブベースの工程で製造される場合、タフト加工表面被覆材は、方法が実施されるときに別々の箇所の間を移動することができる。例として、底面は、リックロールまたは他の塗布システムで塗布され、次いで、膨れ防止剤を表面上にスプレーまたは噴霧することによって濡らすことができる。
【００１６】
タフト加工表面被覆材を製造するために通常使用されるコロイド状ラテックス塗膜には、多量の水が存在する場合がある。例として、乾燥した膜は、裏地材料の１平方メートル当り約１kgの重量を有することがある。コロイド状ラテックス塗膜が乾燥する前には、膜は、１．３kgの重量を有することがある。これは、１メートル当たり、約３００ｇの水を蒸発させる必要があるということを意味する。
【００１７】
膨れ防止剤を塗布するために、種々の装置が使用可能である。例として、噴霧されたクエン酸の霧またはエアロゾルを使用することができる。
【００１８】
別の実施態様では、膨れ防止剤は、陽イオン性膨れ防止剤である。陽イオン性膨れ防止剤は、コロイド状ラテックスが凝固すること促進する陽イオンを供給する膨れ防止剤である。例として、種々の塩が陽イオン性膨れ防止剤として使用できる。これは、得られる固体状ラテックス塗膜が酸を使用せずに製造できるので、有益であろう。
【００１９】
別の実施態様では、陽イオン性膨れ防止剤は、以下のもの、すなわち、塩、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウムおよび硫酸アルミニウムのいずれか一つである。
【００２０】
別の実施態様では、陽イオン性膨れ防止剤は、水溶性の陽イオン性ポリマーである。水溶性の陽イオン性ポリマーは、塩ではないがそれにもかかわらず膨れ防止効果を提供するために用いることができる陽イオンをさらに供給する。
【００２１】
いくつかの作用する水溶性陽イオン性ポリマーの例は、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドおよびポリエチレンイミンである。
【００２２】
例えば、カルボキシル化ラテックスなどのコロイド状ラテックスの別の凝固機構は、ポリエーテル変性ポリシロキサンの添加による熱増感であり、これは、温度誘起凝固と呼ぶことができる。このような熱増感のメカニズムは、おそらく粒子表面上におけるカルボン酸を有するポリエーテルの形成によるものであり、これは、静電反発作用を遮蔽するが立体障害によって粒子を安定化させる。ポリシロキサンの曇り点に達すると、立体障害によるまたは静電反発作用による安定化がそれ以上なくなり、凝固が誘発される。
【００２３】
別の実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜は、感温性ラテックス凝固剤をさらに含む。感温性ラテックス凝固剤は、膨れ防止剤として機能し、コロイド状ラテックス塗膜が加熱されて、コロイド状ラテックス塗膜から水が排出されて、コロイド状ラテックス塗膜が固体状ラテックス塗膜に変わったときに活性化する物質である。露出表面上にスプレーされる膨れ防止剤と一緒に感温性ラテックス凝固剤を使用することにより、膨れ欠陥を大幅に減少させた固体状ラテックス塗膜をさらに提供することができる感温性ラテックス凝固剤は、タフト加工表面被覆材を製造するときに、膨れを減少させるために通常使用される。これらの感温性ラテックス凝固剤と追加のスプレーされた膨れ防止剤を共用することにより、膨れ欠陥をより大きく減少させることができる。
【００２４】
別の実施態様では、感温性ラテックス凝固剤は、シリコーンポリエーテルである。
【００２５】
別の実施態様では、感温性ラテックス凝固剤は、ポリエーテル変性ポリシロキサンである。
【００２６】
別の実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜は、スチレン−ブタジエンのエマルジョンを含む。
【００２７】
別の実施態様では、タフト加工表面被覆材は、人工芝である。例として、タフト繊維は、人工芝繊維かもしれず、パイル面は、人工芝表面かもしれない。
【００２８】
別の実施態様では、タフト繊維は、以下の成分、すなわち非極性ポリマー、ポリオレフィンポリマー、熱可塑性ポリオレフィンポリマー、ポリエチレンポリマー、ポリプロピレンポリマー、ポリアミドポリマー、ポリエチレンポリマーブレンド、ナイロン、ポリエステル、羊毛、綿、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレンおよびこれらの混合物のいずれか一つである。
【００２９】
別の実施態様では、タフト加工表面被覆材は、以下のもの、すなわち造園芝、壁被覆、床被覆、自動車用カーペット、カーペット、屋内カーペット、屋外カーペットおよび競技場表面のいずれか一つである。
【００３０】
別の態様では、本発明は、タフト加工表面被覆材を提供する。タフト加工表面被覆材は、裏地を含む。タフト加工表面被覆材は、さらにタフト繊維を含む。タフト繊維は、裏地にタフト加工される。タフト加工表面被覆材は、さらに底面およびパイル面を含む。パイル面は、裏地を越えて伸長するタフト繊維によって形成される。底面は、少量のタフト繊維とタフト繊維を裏地に保持するラテックス塗膜によって形成される。底面は、表面上に配置されてもよい。底面が表面上に配置された場合、その結果として、パイル面が露出する。タフト加工表面被覆材は、底面上にタフト繊維を固定するためのラテックス塗膜をさらに含む。数例におけるラテックス塗膜は、裏地からの距離が増加するにつれて低下する平均ｐＨを有する場合がある。例として、底面上の裏地からの距離が増加するにつれて、ラテックスは、スプレーされた膨れ防止剤として使用されたより多くの酸と混合される可能性がある。底面からの距離が増加するにつれて、酸の濃度がより濃くなるためにｐＨも低下する。他の例では、底面の方向で裏地からの平均距離が増加するにつれて、膨れ防止剤の生成物の平均密度が増加する。例として、膨れ防止剤が塩または感温性ラテックス凝固剤である場合、この膨れ防止剤またはこの膨れ防止剤に由来する生成物の濃度が増加する場合がある。
【００３１】
人工芝は、例として、芝生の運動場または表面の代替物として使用される競技場表面を含むことができる。人工芝は、例として、スポーツ、レジャーおよび造園に使用される表面に使用することができる。人工芝は、所期の用途に応じて様々な形態を取ることができる。フットボール、野球、サッカー、フィールドホッケー、ラクロスおよび他のスポーツのための人工芝は、要求に応じて変動する厚さおよび長さの人工芝繊維を有することができる。
【００３２】
ラテックスを製造するのに使用されるコロイド状懸濁液は、通常、重量で大部分の水を含有する。例として、タフト加工表面被覆材の製造に使用されるラテックス塗膜は、おおよそ２５％から３０％の水を含有してもよい。コロイド状ラテックスを硬化させて固体状ラテックス塗膜にするためには、この水を除去してコロイド状ラテックス塗膜から放出する必要がある。これを空気中で自然に発生させるには、大量の製造時間が必要であろう。製造工程を加速するために、タフト加工表面被覆材は、通常、加熱されて水をより急速に放出する。これを行うことの欠点は、水がラテックス粒子のコロイド状懸濁液から出ていくにつれて、少量の水がコロイド状態として捕捉されて、ますますより大きな部分になる場合があることである。この捕捉された水は、水が蒸気を形成するまたは沸騰するまたは泡立つように、次に十分加熱されてもよい。これにより、その結果、コロイド状ラテックス塗膜が硬化するときに、コロイド状ラテックス塗膜の膨れが起こる。
【００３３】
いわゆる膨れ防止剤がコロイド状ラテックス塗膜に添加されると、その結果膨れにつながる量の水が捕捉される可能性が減少する。膨れ防止剤をコロイド状ラテックス塗膜に添加することの欠点は、膨れ防止剤がコロイド状ラテックス塗膜の機械的特性を弱める可能性があることである。別の欠点は、効果的な膨れ防止剤は、高価である可能性がある独自仕様のまたは保護された企業秘密の製剤である場合があることである。
【００３４】
膨れ防止剤を露出表面にスプレーする利点は、底面上に塗布されるまで、膨れ防止剤がコロイド状ラテックス塗膜に添加されないことである。その結果、液体状またはコロイド状のラテックスは、製造工程中に保存されるときに、より長い保管寿命を有することができる。別の利点は、底面に膨れ防止剤をスプレーしても、得られるタフト加工表面被覆材の機械的強度に有害な影響を及ぼさないことである。
【００３５】
タフト加工表面被覆材の機械的強度は、例として、タフトロックまたはタフトバインドとして知られているものとして表すことができる。これは、タフト加工表面被覆材の裏地からタフトを引き出すのに必要な力の量である。実験では、露出表面に酸をスプレーしてもタフトロックが感知できるほど減少することはないことが示されている。
【００３６】
別の潜在的な利点は、タフト加工表面被覆材の表面上に膨れ防止剤をスプレーすることにより、水の乾燥がより効果的になる可能性があることである。例として、これにより、高いまたは速い生産速度が可能になる。これにより、タフト加工表面被覆材の製造コストを低減するという効果を有することができる。
【００３７】
一つの実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜は、スチレン−ブタジエンラテックスである。
【００３８】
別の実施態様では、タフト加工表面被覆材を裏地に組み込むことは、タフト繊維を裏地内に編み込むまたはタフト加工することを意味する場合がある。
【００３９】
別の実施態様では、膨れ防止剤は、コロイド状ラテックス塗膜が固体状ラテックス塗膜に硬化されるときに、コロイド状ラテックス塗膜の膨れを減少させることができる。
【００４０】
別の実施態様では、少なくとも底面を加熱してコロイド状ラテックス塗膜を硬化させて固体状ラテックス塗膜にするステップは、底面を第１の温度範囲内に維持するステップおよび／またはパイル面を第２の温度範囲内に維持するステップを含む。第１の温度範囲は、第２の温度範囲よりも高い。タフト加工表面被覆材を２つの異なる温度で硬化させる場合、コロイド状ラテックス塗膜がある底面のためである一方およびタフト繊維がある面のためである一方により、タフト繊維を保護しながらコロイド状ラテックス塗膜をより効果的に硬化させる利点を有することが可能である。
【００４１】
別の実施態様では、第１の温度範囲は、以下の温度範囲、すなわち、１４０℃〜１５０℃、１３０℃〜１６０℃、１２０℃〜１７０℃および１００℃〜１８０℃のいずれか一つである。第２の温度範囲は、以下の温度範囲、すなわち、５０℃〜７０℃、４０℃〜８０℃、３０℃〜９０℃および２０℃〜１００℃のいずれか一つである。これらの温度範囲を使用すると、タフト繊維の構造的完全性および構造を保護しながら、コロイド状ラテックス塗膜の効果的な硬化を提供する利点を有することが可能になる。
【００４２】
別の実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜は、リックロールを使用することによって、またはナイフオーバーロール法を用いて塗布することによって底面に塗布される。リックロール装置中では、コロイド状ラテックスの浴中で回転している回転部分または移動部分に底面が接触させられ、次いで底面と接触する。リックロールという名称は、回転するシリンダーで切手と封筒をぬらすことによって、切手と封筒を「舐める」ために使用される手動装置に由来する。
【００４３】
ナイフオーバーロール法では、コロイド状ラテックス塗膜を人工芝裏地の底面に塗布または分配する。次いで、ナイフエッジまたは他の直線エッジ状の構造がコロイド状ラテックス塗膜を平滑にするためおよび厚さを制御するために使用される。リックロールまたはナイフオーバーロール法のどちらかを使用すると、製造中にコロイド状ラテックス塗膜の均一な塗布を迅速かつ効果的に適用する手段を提供することができるので有益である可能性がある。
【００４４】
別の実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜を固体状ラテックス塗膜に硬化させるために底面を加熱するステップは、コロイド状ラテックス塗膜を放射で硬化させるステップを含む。表面を加熱するために、例として、加熱素子または加熱ランプなどの放射加熱を使用することができる。
【００４５】
別の実施態様では、露出表面を膨れ防止剤で塗布するステップは、以下のステップ、すなわち、露出表面上に膨れ防止剤をスプレーするステップ、露出表面付近で膨れ防止剤を噴霧するステップ、露出表面付近で膨れ防止剤のエアロゾルを生成するステップおよびそれらの組み合わせのいずれか一つを含む。これらの方法のいずれかを使用すると、露出表面を濡らすために少量の膨れ防止剤を塗布するのに有効な可能性がある。
【００４６】
別の実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜は、２５〜３０％の水を含む。
【００４７】
別の実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜は、４５〜５０％の炭酸カルシウムをさらに含む。
【００４８】
別の実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜は、レオロジー調整剤をさらに含む。例として、レオロジー調整剤は、キサンタンガムまたはアクリレート増粘剤でよい。
【００４９】
別の実施態様では、コロイド状ラテックス塗膜は、スチレン−ブタジエンのエマルジョンまたはコロイドを含む。
【００５０】
別の態様では、本発明は、前述の方法のステップまたは変形のいずれかに従って製造される人工芝を提供する。
【００５１】
この方法に従って製造されたタフト加工表面被覆材を調べると、場合によっては、この方法に従って製造されたタフト加工表面被覆材と膨れ防止剤がコロイド状ラテックス塗膜中に混合されているタフト加工表面被覆材との間を区別することができる。例として、コロイド状ラテックス塗膜のパイル面への滲み出しがあるであろう。その結果、底面上の固体状ラテックス塗膜をパイル面内またはパイル面上の少量の固化したラテックスと比較することができる。露出表面を濡らすために酸である膨れ防止剤が使用されるときに、ｐＨに差異ある場合がある。
【００５２】
組み合わせられた実施態様が互いに排他的でない限り、本発明の一つまたは複数の前述の実施態様を組み合わせることができることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、タフト加工表面被覆材の製造を部分的に図示し、
【図２】図２は、タフト加工表面被覆材の製造を部分的に図示し、
【図３】図３は、タフト加工表面被覆材の製造を部分的に図示し、
【図４】図４は、タフト加工表面被覆材の製造を部分的に図示し、
【図５】図５は、タフト加工表面被覆材の製造を部分的に図示し、
【図６】図６は、タフト加工表面被覆材の製造を図示し、および
【図７】図７は、タフト加工表面被覆材の製造方法を図示するフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下では、単に一例として、本発明の実施態様を図面を参照してより詳細に説明する。
【００５５】
［発明の詳細な説明］
これらの図において、同様の番号を付した要素は、同等の要素であるか、または同じ機能を実行する。前に説明した要素は、機能が同等であれば後の図で必ずしも説明されない。
【００５６】
図１から図６は、タフト加工表面被覆材の製造を図示するために使用される。図１に裏地１００の例を示す。裏地１００は、例として、織布、共に結ばれた繊維から形成された布または一つまたは複数の膜から形成された材料であってもよい。
【００５７】
図２は、タフト加工表面被覆材２００を示す。裏地１００は、裏地１００にタフト加工されるタフト繊維２０１を有する。タフト繊維の小さなループ２０６が底面２０２上に伸長していることが分かる。タフト加工表面被覆材２００は、表面上に配置可能な底面２０２を有する。底面２０２が表面上に置かれると、タフト繊維２０１によって形成されるパイル面２０４が露出される。例として、タフト加工表面被覆材２００が人工芝である場合、底面２０２は、運動場上に置かれ、パイル面２０４は、例えば、フットボールまたはサッカーなどのスポーツを行うための競技場表面として使用することができる人工芝表面を形成するであろう。
【００５８】
図３は、タフト加工表面被覆材の製造におけるさらなるステップを示す。図３は、コロイド状ラテックス塗膜３００が底面２０２に広がっている点を除いて、図２と同一である。コロイド状ラテックス塗膜３００は、裏地１００の底面を被覆し、タフト繊維のループ２０６を被覆する。コロイド状ラテックス塗膜は、大気に曝される露出表面３０２を有する。
【００５９】
図４は、タフト加工表面被覆材２００の製造におけるさらなるステップを図示する。コロイド状ラテックスが乾燥し始めると、露出表面上に固体状ラテックスの膜が形成される傾向がある。膨れ防止剤が表面にスプレーされて露出表面の領域に凝固を誘発し、膨れを起こすことなくコロイド状ラテックス内の水分が排出される手段を提供することを支援することができる。この図には、膨れ防止剤の液滴４００が示されている。底面２０２の上方にスプレーまたは噴霧可能なこれらの液滴は、膨れ防止剤と混合されたコロイド状ラテックスの層４０２を形成する。膨れ防止剤４００は、コロイド状ラテックス塗膜３００の露出表面３０２を濡らす。図１から６に示される層および他の詳細の相対的な縮尺および大きさは、縮尺比に従って描かれていない。例として、層３００および４０２の厚さは、一定の縮尺比で描かれていない。また、膨れ防止剤と混合された層４０２は、コロイド状ラテックス塗膜３００と比較して非常に薄くてもよい。膨れ防止剤４００が露出表面３０２上に堆積すると、コロイド状ラテックス塗膜３００と混合し始める。実際には、コロイド状ラテックス塗膜と膨れ防止剤４００との混合層との間に明確な分離は、存在しない。
【００６０】
次に、図５において、コロイド状ラテックス塗膜３００の乾燥が実施される。この図では、底面２０２は、第１の温度５００に曝され、パイル面２０４は、第２の温度５０２に曝される。より低い温度が使用される場合は、その結果として、第１の温度と第２の温度は、同じであってもよい。しかしながら、コロイド状ラテックス塗膜３００の乾燥を促進することが望まれる場合、その結果として、例として、２つの異なる温度の強制空気を提供することが有益である可能性がある。第１の温度５００は、より温かく、コロイド状ラテックス塗膜３００の乾燥を強制する。第２の温度５００は、乾燥工程中にタフト繊維２０１を保護して損傷を防止するために十分低い低温であってもよい。
【００６１】
図６には、製造が終了した後のタフト加工表面被覆材２００が示される。コロイド状ラテックス塗膜は、乾燥して固体状ラテックス塗膜６００になる。固体状ラテックス塗膜６００は、裏地１００の底面２０２を被覆し、また、タフト繊維のループ２０６を被覆する。これにより、タフト繊維のループ２０６が裏地１００に取り付けられるようになる。矢印６０２は、裏地１００からの距離を表す。この矢印は、裏地１００の底面２０２の表面で始まり、タフト加工表面被覆材２００から離れていく。コロイド状ラテックス塗膜３００の表面を濡らすために膨れ防止剤４００が使用されるので、方向６０２の距離が増加するにつれて、固体状ラテックス塗膜６００の特性は、変動する可能性がある。例として、固体状ラテックス塗膜６００のｐＨは、矢印６０２の方向に減少する可能性がある。膨れ防止剤または膨れ防止剤に由来する生成物の量は、矢印６０２の方向が増加するにつれて、より多くの量で存在する可能性がある。
【００６２】
図７は、タフト加工表面被覆材を製造する方法を図示するフローチャートを示す。最初に、ステップ７００において、タフト繊維１０４が裏地１００に組み込まれて、タフト加工表面被覆材２００を形成する。この結果は、図２に図示されている。タフト加工表面被覆材２００は、底面２０２およびパイル面２０４を含む。次に、ステップ７０２において、底面２０２がコロイド状ラテックス塗膜３００で塗布される。コロイド状ラテックス塗膜は、露出表面３０２を有する。これは、図３に図示されている。次に、ステップ７０４において、露出表面３０２は、膨れ防止剤４００で濡らされる。露出表面を膨れ防止剤４００で濡らす工程が図４に図示される。最後に、ステップ７０６において、底面２０２を加熱５００してコロイド状ラテックス塗膜３００を硬化させて固体状ラテックス塗膜６００にする。加熱工程が図５に示され、完成したタフト加工表面被覆材が図６に図示される。
【００６３】
膨れ防止剤としてクエン酸を使用していくつかの実験を実施した。実験において、乾燥する前に、２０％および４０％のクエン酸溶液をコロイド状ラテックス化合物にスプレーした。これらの試験では、これらの実験の間に約４０ｇｍ２から５０ｇｍ２のクエン酸溶液を塗布した。実験では、膨れ、濁度および相対湿度に関連する乾燥速度、およびタフトロックを調べた。調べたコロイド状ラテックス化合物は、スチレン−ブタジエンラテックスであった。膨れの結果は、表１に定性的に示されている。表１では、クエン酸を用いていないときの膨れの量が最大であることが分かる。２０％溶液を用いると、膨れの量が減少した。クエン酸の４０％溶液を用いると、膨れの量がさらに減少した。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
濁度を調べたときの実験結果を表２に示す。結果は、２分、３分、４分、５分および６分で表示される。コロイド状ラテックス塗膜がより乾燥するにつれて、濁度が減少する。濁度の測定は、実質的に、コロイド状ラテックス塗膜がいかに速く乾燥しているかを決定する一つの基準である。クエン酸の濃度が増加するにつれて、濁度も低下することが分かる。これは、クエン酸がコロイド状ラテックス塗膜の乾燥速度を増加させることを示している。これは、タフト加工表面被覆材が製造される速度を増加させることを支援でき、それによってコストが低減する。
【００６６】
【表２】
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【００６７】
表３に、時間および表面上にスプレーされたクエン酸の量または濃度の関数として相対湿度を示す。表３の結果は、コロイド状ラテックス塗膜上にクエン酸をスプレーすることは、相対湿度の低下に対して感知可能な影響を有することがないようであることを示している。しかしながら、化合物上にさらにクエン酸をスプレーすることによって追加の試験を実施した。この試験では、約２００ｇ／ｍ２の４０％溶液が塗布された。この場合の１４分後の相対湿度は、わずか１０％であった。この追加の実験から、酸性膨れ防止剤の塗布は、実際には相対湿度、従って乾燥速度に影響を及ぼすことが分かる。そのために、この酸性膨れ防止剤は、製造工程を加速するためまたはタフト加工表面被覆材の製造を高速化するために使用することができる。
【００６８】
【表３】
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【００６９】
表４に、完成したタフト加工表面被覆材のタフトロック／タフトバインドを示す。これは、対照群である２０％のクエン酸および４０％のクエン酸を用いた、前と同じコロイド状ラテックス塗膜について実施される。乾燥タフトロック実験は、乾燥状態でタフト加工表面被覆材から繊維のタフトを引き抜くのに必要な重量の量である。湿潤タフトロックは、人工芝を２４時間湿らせた後に実施される。この表から、コロイド状ラテックス塗膜を固体状ラテックス塗膜に硬化させる前にコロイド状ラテックス塗膜上にクエン酸をスプレーすることは、タフトロックに有害な影響を及ぼさないことが分かる。これは、膨れ防止剤をコロイド状ラテックス塗膜と混合する現行の方法とは対照的である。これは、表面に膨れ防止剤をスプレーすることにより、優れたタフト加工表面被覆材になることを示している。
【００７０】
【表４】
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【００７１】
結論として、これらの実験は、コロイド状ラテックス塗膜上にクエン酸をスプレーすることにより、膨れおよび濁度に対する感度を改善することができることを示している。より濃い濃度のクエン酸が塗布されなければ、空気は、相対湿度の低下に影響を与えない可能性がある。コロイド状ラテックス塗膜上へのクエン酸のスプレーは、タフトロックに有害な影響を及ぼさないようであるが、コロイド状ラテックス塗膜の表面に白く脆い残渣が堆積する可能性があるため、コロイド状ラテックス塗膜の外観を変化させる場合がある。しかしながら、例として、タフト加工表面被覆材の底面は、可視できない地面に置かれているので、これは、最終製品に影響を及ぼさない。
【符号の説明】
【００７２】
１００  裏地、
２００  タフト加工表面被覆材、
２０１  タフト繊維、
２０２  底面、
２０４  パイル面、
２０６  タフト繊維のループ、
３００  コロイド状ラテックス塗膜、
３０２  露出表面、
４００  膨れ防止剤、
４０２  膨れ防止剤と混合されたコロイド状ラテックス塗膜の層、
５００  第１の温度、
５０２  第２の温度、
６００  固体状ラテックス塗膜、
６０２  底面からの距離、
７００  タフト加工表面被覆材を形成するために裏地にタフト繊維を組み込むステップであって、タフト加工表面被覆材は底面およびパイル面を含むステップ、
７０２  底面をコロイド状ラテックス塗膜で塗布するステップ、
７０４  露出表面を膨れ防止剤で湿らすステップ、
７０６  少なくとも底面を加熱してコロイド状ラテックス塗膜を硬化させて固体状ラテックス塗膜にするステップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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