(57)【要約】      （修正有）【課題】設計された裏打ち構造体に結合した平織り織布を生産するために、近代的な計算機制御ジャッカード織機上で比較的重たい「カーペット重量の」ナイロン、ポリエステル、ＰＴＴまたはその他のヤーンを用いた、巧妙で、自己安定化した表面織布を利用した床材の提供。【解決手段】裏打ち層として、ウレタン変性ビチューメンを使用。そして、要すれば織布層上にラテックスプレコートを、要すればプレコート中の抗菌剤と共も使用。【選択図】図１
2005105807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
織布表面層、
織布表面層の下に位置する裏打ち層、および
裏打ち層の下に位置する裏打ち織布、
を含む床被覆。
【請求項２】
更に、裏打ち層の下に補強ウエブを含む、請求項１に記載の床被覆。
【請求項３】
織布表面層が、ジャカード織機で織られた、請求項１に記載の床被覆。
【請求項４】
織布がポリエステルヤーンを含む、請求項３に記載の床被覆。
【請求項５】
ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、ポリ（１，４−ジメチレンシクロヘキサンテレフタレート）、ポリ（エチレン２，６−ナフタレン−ジカルボキシラートおよびポリ乳酸のグループから選ばれる、請求項４に記載の床被覆。
【請求項６】
織布表面層が、フィラメントあたり８から８０デニールで、合計ヤーンデニールが６００から３６００デニールのヤーンを含む、請求項３に記載の床被覆。
【請求項７】
織布表面層が、フィラメントあたり２０デニールで、合計ヤーンデニールが６００から２４００デニールのヤーンを含む、請求項６に記載の床被覆。
【請求項８】
ポリエステルヤーンがＰＴＴヤーンを含む、請求項４に記載の床被覆。
【請求項９】
織布表面層と裏打ち層の間に、プレコート層を更に含む、請求１に記載の床被覆。
【請求項１０】
プレコートが、高度に発泡したエチレン酢酸ビニルまたはアクリル系ラテックスを含む、請求項９に記載の床被覆。
【請求項１１】
プレコートが、高度に発泡したエチレン酢酸ビニルまたはアクリル系ラテックスを、織布表面層の下側に塗布することにより形成される、請求項１０に記載の床被覆。
【請求項１２】
プレコートが抗菌剤を更に含む、請求項１１に記載の床被覆。
【請求項１３】
抗菌剤が燐系アミン抗菌剤を含む、請求項１２に記載の床被覆。
【請求項１４】
プレコートが、基本ラテックス、水、発泡剤、増粘剤および難燃剤を含む、請求項９に記載の床被覆。
【請求項１５】
プレコートが抗菌剤を更に含む、請求項９に記載の床被覆。
【請求項１６】
織布表面層に隣接して、織布安定化層を更に含む、請求項１に記載の床被覆。
【請求項１７】
織布安定化層が、ガラス繊維不織布フリースのウエブを含む、請求項１６に記載の床被覆。
【請求項１８】
裏打ち織布がポリプロピレン織布カーペット裏打ちを含む、請求項１に記載の床被覆。
【請求項１９】
織布表面層と裏打ち層の間に位置する弾性層を更に含む、請求項１に記載の床被覆。
【請求項２０】
裏打ち層がウレタン変性ビチューメンである、請求項１９に記載の床被覆。
【請求項２１】
裏打ち層が１０乃至６０オンス／平方ヤードぐらいの重量である、請求項２０に記載の床被覆。
【請求項２２】
裏打ち層と裏打ち織布の間に弾性層を更に含む、請求項２に記載の床被覆。
【請求項２３】
弾性層が発泡ポリウレタンを含む、請求項２２に記載の床被覆。
【請求項２４】
強化ウエブがガラス繊維不織布フリースを含む、請求項２に記載の床被覆。
【請求項２５】
ガラス繊維不織布フリースが１．３オンス／平方ヤードぐらいの重量である、請求項２４に記載の床被覆。
【請求項２６】
（ａ）ポリエステルヤーンを含む織布表面層、
（ｂ）織布表面層の下のウレタン変性ビチューメンの層、
（ｃ）ウレタン変性ビチューメンの層の下の発泡ポリウレタン層、
（ｄ）通常、ウレタン変性ビチューメンと発泡ポリウレタンの間に位置するガラス繊維フリースウエブ及び、
（ｅ）発泡ポリウレタンの下のポリプロピレン織布カーペット裏打ち織布のウエブ、
を含む床被覆。
【請求項２７】
織布表面層の下側に抗菌剤を含有するプレコートラテックスを更に含む、請求項２６に記載の床被覆。
【請求項２８】
（ａ）織機で表面織布を織り、
（ｂ）弾性材料の層を形成し、
（ｃ）弾性層を裏打ち織布のウエブに結合し、
（ｄ）裏打ち層を形成し、
（ｅ）裏打ち層と弾性層の間に強化ウエブを置き、
（ｆ）裏打ち層と弾性層並びに裏打ち層と弾性層の間の強化ウエブをいっしょに結合し、及び、
（ｇ）表面織布を裏打ち層に結合する、
工程を含む床被覆の製造方法。
【請求項２９】
表面織布がジャカード織機で織られる、請求項２８に記載の床被覆製造方法。
【請求項３０】
弾性材料が発泡ポリウレタンを含む、請求項２８に記載の床被覆製造方法。
【請求項３１】
裏打ち織布がポリプロピレン織布を含む、請求項２８に記載の床被覆製造方法。
【請求項３２】
裏打ち層がウレタン変性ビチューメンを含む、請求項２８に記載の床被覆製造方法。
【請求項３３】
強化ウエブがガラス繊維不織布フリースを含む、請求項２８に記載の床被覆製造方法。
【請求項３４】
表面織布を裏打ち層に結合する前に、プレコートを表面織布に塗布する工程を更に含む、請求項２８に記載の床被覆製造方法。
【請求項３５】
プレコートに抗菌剤を取込む工程を更に含む、請求項３４に記載の床被覆製造方法。
【請求項３６】
（ａ）織布表面層、ポリプロピレン織布カーペット裏打ちの底層，および、織布表面層とポリプロピレン織布カーペット裏打ちの間の少なくとも一層を含む床被覆を、被覆すべき床面を完全に被覆するように、床被覆の床部分上に置き、
（ｂ）床被覆の隣接部分の端部が接触するように床被覆をカットし、
（ｃ）カーペット部分の下側と床の間に接着剤を塗布し、
（ｄ）隣接する表面織布層端部に織布端部シーラーを塗布し、
（ｅ）少なくとも隣接するカーペット裏打ち端部にカーペットシームシーラーを塗布し及び、
（ｇ）床被覆部分を、端部が接触関係にあるように、床上に置いて、接着剤、シームシーラーおよび織布端部シーラーを橋かけする工程、を含む、床上に連続床被覆を提供する方法。
【請求項３７】
織布端部シーラーがポリエステルウレタンである、請求項３６に記載の連続床被覆の提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、カーペット、カーペットタイル、弾性シートおよびビニル床材などのタイル製品を含む床被覆に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（従来の技術）
一般的床被覆
実際に想定し得る、少し名前を挙げただけでも、木材、石材、コンクリート、コルク、プラスチック、塗料、カーペット、絨毯、ビニルシートおよびタイル、鋸屑、むしろ、そして動物の皮などのあらゆる天然および人工の材料を含む無数の材料が、建物の床材と床被覆に使用されている。種々の材料、パターンおよび構造の絨毯とカーペットが、何世紀も、特に家庭用に製造されている。２０世紀の中頃までの近くに至るまで、カーペットと絨毯は、製造施設、店および事務所のような商業および工業用の建物では実際に使用されなかった。そのような場所における床には、コンクリート、コンクリート組成物、木材またはリノリウムのようなシート材料等の「固い表面」の材料が使用された。ほぼ１９６０年代の後半と１９７０年代から、カーペットとカーペットタイルが、商業および「軽量」工業用ビルに広く使用され始め、その傾向は、より耐久性のある魅力的な製品を提供する新しいカーペット技術の登場および、「オープン」床設計事務所の人気によって加速された。
【０００３】
これらの開発の結果、快適で美観に訴えるカーペットとカーペットタイルが、事務所およびその他の商業環境において広く期待されるようになってきた。
【０００４】
カーペットと絨毯
カーペットと絨毯製品は、疑う余地もなく商業施設に実質的な美観的利点を提供してきた。しかしながら、これらには欠点もある。これらは、簡単によごれ、清掃が困難で、水その他の溶剤で洗浄した際に乾燥が遅いなど維持が大変な製品である。カーペットと絨毯製品は、かなり早く摩耗するため、頻繁に取替えが必要である。そのような製品は家具その他の集中荷重により形が付き易く、一般に、カートのような車付き輸送機器およびキャスター車付き家具には容易に対応できない。
【０００５】
これら多くのことの考慮が、「固い」表面床材料を再評価する契機になった。しかしながら、商業ビルの使用者は、カーペット、カーペットタイルおよび絨毯などの繊維織物床製品の美観、色の範囲および設計の多様性を評価し望むようになった。
【０００６】
以前のカーペットおよび絨毯の構造には非常に多様なものがあるにも拘わらず、どれもあらゆる用途で要求される、耐久性、使用と設計の自由度といった望ましい品質をすべて示さない。この理由の一つは、従来のすべてのカーペットおよび絨毯の構造が、（少なくとも部分的に）直立配向した位置で絨毯やカーペットのヤーンを利用し、「裁断」ヤーンの端部や裁断されていないループが摩耗表面に現れているためである。このことが、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｔｅｘｔｉｌｅｓ（第二版。１９１７２、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ社）の４９１頁に、数種類のカーペットの構造と共に図示されている。
【０００７】
その他の構造の中で、カーペットおよび絨毯製品は、手編み技法、房付け、カーペット織（例えば、Ａｘｍｉｎｓｔｅｒ、Ｃｈｅｎｉｌｅ、ＶｅｌｖｅｔおよびＷｉｌｔｏｎ織）、および溶融結合を活用した上部表面または面を用いて製造されてきた。一般的に述べれば、高品質のカーペットおよび絨毯構造には、重たい「表面重量」を提供するため、より長くおよび／またはより高密度に充填されたヤーンを含む、より厚くまたは重たい織布が利用されてきた。そのような重たい表面重量のカーペットおよび絨毯構造は、「ふかふか」な望ましい風合いと良好な摩耗特性を提供する。しかしながら、重たい表面重量のカーペットおよび絨毯は、高価で、一般的に、集中荷重により容易につぶれ、そして、実質的に大量のヤーンを使用し、かつ、生産するのに時間がかかり、いくらか生産が困難である。特に、生産が困難なのは、異なる色のヤーンを用いるいくつかの巧妙なパターンである。更に、典型的なループまたはカットパイルのカーペット構造は、表面ヤーン自身の強度をほとんどまたは全くもたらさない；そのような強度は、通常、見えないヤーン、裏打ちその他の構造によってもたらされる。
【０００８】
２、３の従来の床材製品では、表面に平織織布または編布である「摩耗層」を有する床材製品を開示しているドイツ特許番号ＤＥ１９６００７２４Ｕ１のような、表面層として「平織」織布が使用されてきたがあまり成功していない。
【０００９】
歴史的には、更に、実質的にすべての従来のカーペットおよび絨毯製品において、コスト、美観および性能が主として着目され、そして、そのような成分を提供するのに必要な資源または、製品が用済み後の、成分の行き先または再利用にはほとんどまたは全く関心が払われずに製造されてきた。
【００１０】
繊維
ナイロン、ポリエチレンとポリプロピレンのようなポリオレフィン、およびポリエステル、特に、芳香族ポリエステルを含む多くの異なる繊維から、ある時期繊維が形成されてきた。熱可塑性ポリエステルが全繊維製品の大きな部分を占めている。ナイロンに較べ、熱可塑性ポリエステルは白く、光酸化黄変に対してより抵抗力があり、より吸湿性が低くそしてより寸法が安定している傾向にある。
【００１１】
その開発が繊維生産と深いつながりがある、２つの代表的な熱可塑性ポリエステルは、ＰＥＴまたは２ＧＴとして知られているポリ（エチレンテレフタレート）および、ＰＢＴまたは４ＧＴとして知られているポリ（ブチレンテレフタレート）である。
【００１２】
ＰＥＴ
ＰＥＴは、芳香族ジカルボン酸、テレフタル酸（ＴＡ）および脂肪族ポリオール、エチレングリコール（ＥＧ）から形成されるエステルの重合体である。ＰＥＴの生産の開発は、重合中の連鎖停止または分岐を避けるために、非常に純粋な出発物質が必要であることが、少なくとも部分的に支配してきた、２つの基本的ルートを辿ってきた。第一のルートは、エステル交換として知られている化学プロセスを利用する。ＴＡは、ｐ−キシレンの酸化によって生産できる。しかしながら、このプロセスは多くの不純物を生成し、本質的に、反応混合物からの純粋なＴＡの分離が困難である。この問題を解決するために、ジメチルエステル、テレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）のような、より簡単に分離できるエステルにＴＡが変換される。次いでこのエステルを分離、精製そして、エチレングリコールとエステル交換して、低分子量のポリエステルプレポリマー（例えば、直鎖状オリゴマーおよびテレフタル酸ビスヒドロキシアルキル）が形成される。次に、これらの材料を「縮重合」させ、より高分子量のＰＥＴポリマーを形成する。実際、プレポリマーおよびエステルを、二価アルコール部分を除去することにより重合させて、もっとより高分子量のポリマーを得る。具体的には、最初のエステル化、エステル交換および縮重合プロセスは、触媒作用によっておよび水、ジオールまたはアルコール各々の除去によって、加速され反応完了に向かわされる、平衡反応である。従って、縮重合に使用される反応容器は、グリコールを重合体から容易に逃がし得るものであるべきである。ストランド落下およびディスクリングフィルム生成装置から二軸スクリュー撹拌機に到る範囲の設計が使用されている。
【００１３】
より純粋なＴＡを製造するプロセスが開発されたため、エチレングリコールと直接エステル化し、次いで縮重合させてＰＥＴを生産するプロセスが主流になってきた。これらのプロセスは、エステル交換触媒が不要なため、熱安定性問題が回避でき、縮合物としてメタノールを水で代替でき、そして、より高分子量体が得られるため有利である。更に、プレ縮合物を反応媒体として用い、常圧で直接エステル化ができる。このプロセス自体、容易に連続生産に応用できる。縮重合工程は、エステル交換プロセスに使用されるものと類似している。
【００１４】
いずれのプロセスにおいても、使用されるエチレングリコールは、一般に、エチレンの触媒酸化、次いで、得られたエポキシドの酸加水分解によって得られる。エチレングリコールは、純粋であるべきでかつ、着色性不純物と、微量の強酸および強アルカリを含有すべきではない。
【００１５】
いずれのプロセスで得られたＰＥＴの品質も、（染色挙動に悪影響を及ぼし、熱安定性と紫外線安定性を低下させ、繊維強度を低下させる）ポリオキシアルキレン部分を生じるエーテル生成、（変色と同様、分岐または橋かけ生成物またはゲル粒子を形成させ得る）アルデヒドとフランを形成するグリコールの脱水、（耐加水分解性または耐変色性を低下させる）エステルの熱分解、および隣接カルボキシル基の環形成を含む、縮重合中の二次反応の発生（または発生しないこと）の関数である。
【００１６】
望ましい溶融粘度に達したら、（例えば、不活性ガス雰囲気下で反応器から融解物を取出して、リボン、ストランド、繊維等として押出し、そして水で急冷させて）縮重合を止める。繊維状に直接押出されないポリマーは、以下に続く溶融および繊維形成のために、ペレットまたはチップ状に処理されるかまたは、重合プロセスが連続の場合、直接繊維に押出される。
【００１７】
ＰＢＴ
ＰＢＴは、ＴＡと１，４−ブタンジオールのエステルを重合させて得られる。ＰＢＴは、ＰＥＴの生産に使用されるものと類似のプロセスで生産されるが、現在、ＤＭＴのエステル交換により強く依存している。本プロセスの主要副生成物は、１，４−ブタンジオールの脱水から生じるテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）である。
【００１８】
ＰＥＴとＰＢＴの性質
ＰＥＴとＰＢＴ共に、高硬度、高剛性、良好なクリープ強度、高い寸法安定性、良好な滑り性および良好な摩耗挙動を有する部分結晶ポリマーである。ＰＥＴはゆっくりと結晶化するため、核剤または結晶化促進剤を必要とする場合がある。また、両者共、再溶融押出、加水分解、アルコーリシス、解糖、および熱分解を含む種々の技法を用いてリサイクルすることが可能である。ＰＢＴ製品はＰＥＴ製品より、縮重合後により高い分子量を有する傾向にある。ＰＢＴはＰＥＴより、分散染料をより容易に受入れ、より良好な弾性および弾性回復性を有する。ＰＢＴはＰＥＴより、ナイロンにより近い物性を有する。しかしながら、１，４−ブタンジオールが高いため工業的繊維としてのＰＢＴの成長が制約されている。例えば、ＰＢＴカーペット繊維は１９７０年代にヘキスト社によって工業化されたが、コスト高のため、限られた成功しか達成していない。
【００１９】
ＰＴＴ
繊維用途に好適なその他の芳香族熱可塑性ポリエステルは、ＰＴＴまたは３ＧＴとして知られているポリ（トリメチレンテレフタレート）である。このポリマーは、ＴＡと１，３−プロパンジオールの重合によって得られるが、１，３−プロパンジオールのより効果的な製造方法が発展したので、商業的にも成り立つようになっている。ＰＴＴは２２８℃ぐらいで溶融し、結晶度、通常は５０パーセントぐらい、により４５℃から９０℃ぐらいのガラス転移温度を有する。ＰＴＴは、２５５℃ぐらいから２７０℃ぐらいの温度で押出すことができ、標準的なカーペット繊維押出機によって取扱え、溶融押出中でも熱的に安定である。このポリマーは、低い吸湿性を有し、類い希な抵抗力のためカーペット繊維として好適である。しかしながら、ＰＴＴは非常に早く結晶化する。
【００２０】
ＰＴＴから製造された繊維は、ＰＥＴまたはＰＢＴから得られた繊維よりも良好な弾性回復を有する傾向を持ち、ＰＴＴは、ＰＥＴで見られる不可逆変形性を示さない。ＰＴＴ繊維は、ナイロン繊維と類似した曲げ回復能力を有する。ＰＴＴはまた、室温より高いガラス転移温度のために、ヒートセット性と安定な捲縮性を有する。対照的に、ＰＢＴは、熱セットできない。
【００２１】
ナイロンと類似した望ましい物理的特性を有する一方、ＰＴＴは、ナイロンよりも良好な染色性と耐汚染性を有する。ＰＥＴとＰＢＴのように、ＰＴＴは、酸性染料に対する染色サイトを持たず、従って、ほとんどの汚染物に対して抵抗性を有する。ＰＴＴは、ナイロンより低いガラス転移温度（それでも室温よりは高いが）を有する。このため、ＰＴＴは、キャリアを使用せずに常圧煮沸で染料を分散させ得る。更に、ＰＴＴ繊維は、染料収着量が本体と繊維のねじりおよび、生産のプロセスとヒートセット条件に比較的鋭敏でないため、ナイロンよりも均一な染色性を有するようである。ＰＴＴ繊維は、上で述べたように常気圧煮沸での染色を行うには十分低いが、ホットコーヒなどの高温汚染に対する抵抗性を提供するのには十分高い、６０℃近辺の分散染料収着温度を有する。この観点で、ＰＴＴは、追加の汚染保護なしで提供された場合、低温で容易に汚染されるナイロン６とナイロン６６より優れる。ＰＴＴは、モーターオイルと靴磨き剤のような油性汚染を除く全てに対して、優れた耐汚染性を示す。
【００２２】
ＰＤＣＴ
ある種の繊維に用いられるその他の熱可塑性ポリエステルは、ポリ（１，４−ジメチレンシクロヘキサンテレフタレート），またはＰＤＣＴである。これは、ＰＥＴおよびＰＢＴに使用されるのと類似した、ＤＭＴと１，４−シクロヘキサンジメタノール（これ自身は、ＤＭＴの全（ｅｘｈａｕｓｔｉｖｅ）水素化によって生産される）のエステル交換によって生産できる。その結果、ＰＥＴより高い融点を有する結晶性ポリエステルが得られる。この材料は、ＫＯＤＥＬの商標で繊維として販売されている。
【００２３】
芳香族ポリエステルの改質
上に述べた芳香族ポリエステルは、染色性、弾性、ピリング挙動、収縮性、親水性、難燃性等を含めた性質を改質または高めるために、生産の過程でコモノマーと縮合させ得る。ポリマーの非晶成分量を増す、アジピン酸、イソフタル酸、およびジエチレングリコールなどの添加剤は染色性を高める。テレフタレートポリマー繊維の分散染色性を高めるためのアジピン酸の使用が、本明細書に参考として載せてある米国特許第４，１６７，５４１号に開示されている。スルホイソフタル酸の塩は、イオン性染料の接着サイトを創出する。難燃性を提供するために、りん化合物または臭素化合物を添加することができる。ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）または有機スルホン酸エステルは、親水性を増大させる。ＰＥＧ、炭素および金属は、静電性に影響を与える。橋かけ剤は、引張物性を低下させることによってピリング抵抗を増大させる。しかしながら、コモノマーの添加は、繊維強度の低下と熱安定性の低下のような欠点も有し、これらの利点とバランスさせる必要がある。
【００２４】
原料ポリマーには、また、得られたポリマーの光沢を除くための艶消剤を含む、核剤、光学的艶出し剤、充填剤、難燃剤、安定剤および顔料などの添加剤を配合してよい。このポリマーには、また、ビスフェノールＡ−ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリカプロラクトン等のような他のポリマー材料をブレンドしてもよい。次いで、これらのコンパウンドされたポリマーは再溶融され、そして、繊維またはフィラメントに加工される。
【００２５】
その他の繊維形成ポリエステル
ナフタレン２，６−ジカルボン酸（ＮＤＡ）、例えば、ポリ（エチレン２，６−ナフタレン−ジカルボキシレート）もしくはＰＥＮを用いて、類似の熱可塑性ポリエステルが調製されてきた。ＰＢＴのＮＤＡ類似体は、ポリ（１，４−ブチレンナフタレン−２，６−ジカルボキシレート）もしくはＰＢＮである。ＮＤＡは、２，６−ジメチルナフタレン（これは還元、脱水されたブチロフェノンの触媒的環化と脱水素により生産される）の空気酸化を含む、ＴＡよりも複雑な、合成を必要とする。これは、弗化水素および三弗化硼素中でのトルエンと一酸化炭素およびブテンの反応、次いでカルビノールへの還元およびオレフィンへの脱水によって得られる。
【００２６】
本発明に従って、繊維を形成するのに使用される追加のポリエステルとしては、望ましくは、植物または動物の材料、バイオマス等のような再生可能な農業またはその他の資源から入手できるポリエステルが挙げられてよい。例えば、鐘紡のＬＡＣＴＲＯＮポリ乳酸繊維のようなポリ乳酸から形成される繊維が本発明において使用できる。ＰＬＡ樹脂は、とうもろこしおよびその他の植物製品からの澱粉を砂糖に変換し、次いで発酵させてて生産できる乳酸鎖を含有する。次いで水を除去してラクチドを形成し、それを非溶媒系重合により変換してＰＬＡ樹脂に変換する。ＰＬＡポリマーは、炭化水素系熱可塑性プラスチックとコストパフォーマンス基準で競合できると期待される。これらは、ポリスチレンと類似の良好な美観（光沢と透明度）および加工性を提供する。これらは、また、ある種の炭化水素系熱可塑性プラスチックと同レベルの引張強さと弾性率を示す。ＰＬＡポリマーは、耐グリースおよび耐油性を示す点において、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と類似している。これらのポリマーは、熱成形、シートおよびフィルム押出、吹込フィルム成形、繊維紡糸および射出成形を含むほとんどの溶融加工技術によって加工できる。ＰＬＡポリマーは、また、生分解性であるため有利である。
【００２７】
繊維形成
以下に述べる繊維形成およびヤーン形成技術が、当業者に明らかな適切な改良を行って、多くの種類のポリマー繊維、特に、上に述べたものを含む多くの種類のポリエステル繊維に、一般的に応用できる。
【００２８】
ポリエステルの縮重合の後で直接に、または、ポリマーを急冷してチップ、ペレットなどに加工し、再溶融した後で、上に述べた繊維形成を行ってよい。中間固化、再溶融形成が、ポリマーの性質を調整するのに、例えば、固相重合プロセスにより、分子量を増大させ、結晶度を増大させ、そして、製品中に存在する揮発分を低下させるために望ましい時がある。
【００２９】
縮重合の直後であれ、または、中間固化および再溶融後であれ、ポリマーの繊維化には、生じる繊維の構造と性質に著しい影響を有する多くの異なる工程が含まれてよい。ステープルおよび高テキスチャー工業用フィラメントの生産に使用されるプロセスのような高吐出紡糸プロセスでは、一般に、縮重合から直接のポリマーが用いられる。より低テキスチャープロセスでは、チップ化されたポリマーを溶融して押出す押出機から供給するのが一般的である。具体的には、溶融ポリマーを押出または紡口から紡糸して、通常、空気流中で冷却させ、固化し、フィラメントを形成する。紡糸された繊維は延伸され、つまり、フィラメントが、通常、ガラス転移温度より高い温度かつ、十分融点以下の温度に加熱され、元の長さの数倍まで引伸ばされる。この結果、以下に詳細に述べるように、配向された半結晶構造が形成され、そして、望ましい物性が付与される。ポリエステル繊維の延伸は、本明細書に参考として載せてある米国特許第５，６１３，９８６号に開示されているように、染色後に行われてよい。
【００３０】
より具体的には、融解ポリマーを（例えば、ＰＥＴでは、具体的には２８５℃ぐらいから２９５℃ぐらいの間、より具体的には２９０℃ぐらいの温度；ＰＴＴでは、具体的には２４５℃ぐらいから２８５℃ぐらいの間の温度で）押出して、低スリップギアポンプのようなポンプに供給する。このポンプで、紡糸パックを通過するポリマー流の秤量と加圧が行われる。紡糸パックは、具体的には、その一部分が、０．２０ｍｍぐらいから０．４５ｍｍぐらいの直径、および、１．５：１ぐらい以上のＬ／Ｄ比を有する、具体的には丸い、多くの小さな穴を有する紡口である容器である。紡糸パックは、通常、加熱マニホールドで囲まれて、均一な温度に保たれる。紡口の穴を通過する融解ポリマーは、フィラメントの形状をしており、次いで、強制空気対流によって、冷却チムニーまたはその他のいくつかの類似装置内で冷却される。冷却空気の速度、速度分布、温度および湿度が、短期的物質流とヤーンの配向の均一性に影響を与え得るため、制御される。フィラメントヤーンに対しては、空気流は層流でかつ、向流パターンのフィラメント流に対して直交であるか、放射状パターンであるべきである。ステープルファイバーに対しては、乱流または層流が用いられ、そして、種々の方向の空気流が好適である。固化は、通常、紡口から０．２ｍばかりから１．５ｍばかりの間で行われるが、必要ならば新しいフィラメントを熱管または熱ガスで囲って、この距離を、長くしてもよい。繊維の不安定問題を避けるために、紡口内温度は、かなり厳密に制御すべきであり、フィラメントが固化する領域の温度変動を避けるべきである。
【００３１】
フィラメントが固化したら、それらを収束し、スピン（ｓｐｉｎ）仕上げ装置の上を通し、後処理のために、更に加工するか巻きつける。生産されたヤーンは、生産に使用された紡糸プロセスの速度にゆるく関連づけられる配向に従って分類することができる。低配向紡糸ヤーン（ＬＯＹ）は、通常、５００ｍ／ｍｉｎぐらいから１５００ｍ／ｍｉｎで運転されるプロセスで生産されたヤーンであると考えられる。中庸配向紡糸ヤーンは、通常、１５００ｍ／ｍｉｎぐらいから２５００ｍ／ｍｉｎで運転されるプロセスで生産される。部分配向紡糸ヤーン（ＰＯＹ）は、２５００ｍ／ｍｉｎぐらいから４０００ｍ／ｍｉｎで運転されるプロセスで生産される。高配向紡糸ヤーン（ＨＯＹ）は、４０００ｍ／ｍｉｎぐらいから６０００ｍ／ｍｉｎで運転されるプロセスで得られる。完全配向紡糸ヤーンは、６０００ｍ／ｍｉｎぐらいを越える速度で得られる。
【００３２】
ポリエステル繊維の性質と応用性は、繊維構造に強く影響され、そして、繊維構造は、繊維形成工程で使用されるプロセスのパラメーターに強く依存する。構造と応用性に重要な影響を有するプロセスとしては、繊維製造で使用される紡糸工程（ここでは紡糸速度と糸ラインの応力が重要）、熱延伸（または伸張），応力緩和およびヒートセット（安定化）プロセスが挙げられる。
【００３３】
繊維の配向は、紡糸速度に依存する糸ラインー応力の関数であり、そして、紡口からの距離を含む多くのプロセス変動の影響を受ける。また、紡糸プロセスの引取り速度を増すと、フィラメントの張力が増し、それによって配向が増大する。望ましい配向に達する速度は、繊維を水または空気中で急冷することにより下げ得る。また、フィラメントを横切って空気流で急冷すると、繊維の回りに乱流渦を一掃でき、それによってフィラメントが一本の（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）束のように振る舞う。
【００３４】
延伸プロセスにおいて、十分な応力下で繊維は不可逆的に、元の長さの数倍に伸ばされる。繊維の分子鎖は、繊維軸により平行に近く再配列される。このことにより、繊維の配向が増大し、そして、緩和を伴う（引伸ばされた分子の応力を解放して、収縮を低下させる）低配向繊維の熱延伸は、配向した半結晶性繊維を生産する通常の方法である。熱安定化は、繊維の分子構造をセットし、寸法安定性を高める。これらのプロセスを制御して、それによって生産される繊維の配向と結晶度を変えられる。例えば、延伸工程で、延伸度を増すと、引張強さとヤング率と同様に、結晶度と配向が増大するが、伸びは低下する。
【００３５】
ＰＴＴを繊維に紡糸する方法が、本明細書に参考として載せてある、米国特許第５，６４５，７８２号と第５，６６２，９８０号に開示されている。ポリプロピレンやナイロン６に使用される装置を用いて、ＰＴＴを押出すことができる。延伸条件は、使用する装置の構成によって変ってよいが、熱延伸ピンまたは熱ロールのような、代表的なポリエステルの延伸補助具が使用され得る。延伸された繊維は、通常、１６０℃ぐらいから１８０℃ぐらいの温度で熱ロールに引取られ、そして、１７０℃ぐらいから２１０℃ぐらいの温度で熱空気または蒸気によってテキスチャー化することができる。２ｇ／ｄぐらいのテナシティ、５０パーセントぐらいの伸びおよび、４０パーセントぐらいのバルクレベルを有するＰＴＴヤーンを生産することができる。広いゲージ装置上で、二次仕上げなしで、かつ、工業的速度で、ＰＴＴをねじることができる。狭いゲージ装置上でねじるには、通常、二次仕上げが必要になる。ＰＴＴヤ−ンをオートクレーブ中または、Ｓｕｅｓｓｅｎ  ａｎｄ  Ｓｕｐｅｒｂａセット装置でヒートセットすることができる。
【００３６】
具体的には、配向を増大させるために、なんらかの方法で延伸されたヤーンを用いて織布が生産されるが、延伸の必要性と必要な延伸度は、紡糸プロセスにおいて進展した配向の量に依存する。例えば、ＨＯＹとＦＯＹヤーンは、延伸工程なしに直接織られる。紡糸の後で直接巻取られるＬＯＹとＰＯＹヤーンは、配向を増大させるために、織る前に延伸しなければならない。「フラットヤーン」製造プロセスで生産されたヤーンは、延伸工程がその生産に含まれているため、更に延伸することなく直接、織に使用できる。そのようなプロセスの一つが、ＬＯＹまたはＰＯＹヤーンで具体的に使用される、延伸−ねじりプロセスである。これらのヤーンは、延伸ロールと、通常ガラス転移温度より高い温度に加熱される供給ロールの間で延伸される。加熱供給ロールの替わりにホットピンも時々使用される。より低い回転緩和によって、ある程度の緩和が与えられる。延伸ロールを、替わりにまたは追加して加熱してもよく、または、特に、テキスタイルフィラメントヤーンの生産時には、緩和ゾーン内で熱板を使用してもよい。この方法により、ポリマーがアニールされ、更なる収縮に対する抵抗力を付与できる。フラットヤーンを生産するもう一つのプロセスは、やはりＬＯＹヤーンに使用されるスピン−延伸プロセスである。テキスタイル用途に対して、スピン−延伸プロセスは、４０００から６０００ｍ／ｍｉｎぐらいの引取り速度での、延伸ゾーンへのヤーンの紡糸を含む。加熱筒および加熱緩和工程を用いてもよいが、テキスタイル繊維ではそれらは必ずしも必要ではない。
【００３７】
織操作のために、紡糸および／または延伸工程によって生産されたヤーンが、引続いて多数の異なるヤーンを保持できる梁の上で処理される。しかしながら、通常ＰＯＹヤーンを供給して使用される、縦糸−延伸と呼ばれる延伸技術で、梁操作過程でヤーンが延伸される。このプロセスで、優れた機械的性質（例えば、けば、糸くずおよび破断フィラメントが少ない）および良好な染色均一性を有するヤーンが生産される。
【００３８】
繊維の破断伸びを調整するために、供給ロールと延伸ロールの延伸比が、それらの相対速度を変えることによって調整される。
【００３９】
紡糸プロセスの多くの異なる場所で添加される材料によって、繊維を潤滑、仕上げまたはオイル処理してよいが、具体的には、繊維が固化、冷却された後の、紡糸プロセスの初めの方で行う。潤滑剤は均一性を増大させ、そして繊維破断を減少させる。仕上げは、繊維束を互いにまとめ、そして迷い繊維を減らすのに役立つ。また、これらの配合には、緩衝剤、腐食防止剤、殺虫剤、酸化防止剤、凝集剤、粘度調整剤、染色助剤および均染剤を加えてもよい。
ポリエステル繊維は、本来、疎水性つまり親油性である。このため、これらの繊維から得られる織布は、良好な撥水性と水系汚染剤に対する耐汚染性を有する。繊維に疎油性または親水性を付与する仕上げ処理は、油汚染の除去性も付与できる。
【００４０】
従来技術の要約
カーペットと絨毯の長い生産の歴史および、種々の他の既存の床代替材にも係わらず、設計の多様性などカーペットとカーペットとタイルのいくつかの特性を示し、一方、全く異なる床材のその他特性を併せ持つ床材への要求が依然として残っている。同様に、特に従来のカーペットと較べ、必要な材料（天然資源）の使用量を最小にする床材構造に対するニーズが増え続けている。最後に、最近利用可能になった巧妙なコンピュータ制御織布生産技術が完全に利用できる床材構造を創製することも望ましい。
【００４１】
要約すると、次のような新しい床材料に対するニーズが存在する：
・容易にかつ迅速に清掃できる
・メンテナンスの手間が少ない
・床の不規則性が現れない
・尖った（ｓｔｉｌｅｔｔｏ）ヒールによる損傷に強い
・生産時のエネルギー使用量が少ない
・耐久性がある
・車付輸送機器に容易に対応できる
・経済的に生産できる
・リサイクル可能である
・机の脚およびその他重たい家具のような集中荷重による迅速かつ広範囲の変形に抵抗するのに十分なほど硬い
・非常に美的である
・滑り抵抗性がある
・ぬれたモップで清掃できる
・従来の硬い表面の床より優れた音減衰性を有する
・床下の欠陥を隠す
・水を浸透させない
・耐汚染性であり、汚染除去可能である
・広範囲でカラフルな設計を提供する
・それ自身が衛生的で、微生物の成長を阻害する
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００４２】
（発明の概要）
本発明の方法および構造は、裏打ち設計構造体に結合した平織り織布を生産するために、現代的な計算機制御ジャカード織機上で、比較的重たい「カーペット重量の」ナイロン、ポリエステル、ＰＴＴまたはその他のヤーンを用いた、巧妙で、自己安定化した表面織布を利用した高品質の床材を提供する。これらの構造は、比較的薄い厚みを有し、従って、少量の表面重量に対応して非常に少量のヤーンを用いるが、非常に摩耗しにくい。床材および床タイルにおけるそのような織布の使用により、いかなるカーペットまたは床材製品においても従来得られなかった巧妙な多色設計の床材の生産が可能となり、繊維の形成に使用される天然資源を保全し、要すれば、少い生産量で新しい床材設計の迅速な生産を可能としそして、極めて魅力的で、比較的安価で、そして清掃、メンテナンス、及び、リサイクルが容易な床材および床タイルが提供される。更に、本発明の床材の織布は、より多くの「特典（ｇｉｖｅ」」を示し、従って、従来の「硬い」表面の床材料よりも、足下がより快適であると同時に、典型的な直立ヤーン端部またはループを有するカーペット構造よりも変形が少ない表面を提供する。発泡体、複合材料およびその他の裏打ち構造と種々のヤーンと織布の組合わせを使用して、望ましい変形特性および足下の「感触」が達成できる。
【００４３】
以下に述べる代替裏打ち構造と成分の中で、裏打ち層として、ウレタン変性ビチューメンを使用すること、布層の上に要すればラテックスプレコートを使用すること、および、プレコート中に要すれば抗菌剤を加えることが重要である。
【００４４】
（図面の詳細な説明）
Ｉ  床材の構造
図１は、本発明に従って施行されたロール製品またはモデュラー床材１０の１つの態様の側面図である。床材１０は、ヤーン１３と１５を含む織布１２の表面層を有する。プレコート１４は、織布１２の下側に塗布される。プレコート１４と織布１２に結合されて裏打ち層１６がある。弾性層１８が裏打ち層１６の下にあり、そして、強化材料２０のウエブが、裏打ち層１６と弾性層１８の間に位置している。最後に、最も底側の層に裏打ち布２２がある。
【００４５】
ＩＩ．  床材の生産
図２は、床材１０の１つの生産方法を表す側面図である。図２の左端から始まり、裏打ち布２２をロール２４から巻戻してドクター刃２６または、裏打ち２２の上の発泡ウレタン２８または他の材料の望ましい厚みを秤量するための他の秤量装置の下を通して、裏打ち２２の上に弾性層１８を形成する。矢印３０で表した熱を、進行する裏打ち布２２のウエブおよび弾性層１８の下側に与え、弾性層１８の橋かけを促進する。強化材料２０のウエブをロール３２から巻戻して、強化材料のウエブ２２を、弾性層１８に合体するように、弾性層１８の上表面に接触させて押しつけているローラー３４の周りを通過させる。矢印３６で表わされているように、強化ウエブ２０が、達成される弾性層１８の橋かけの工程を勘案して選ばれた位置で、弾性層１８に結合するように、ロール３４は、要すればドクター刃２６のより近くにまたは、より離れて位置してよい。
【００４６】
次いで進行する裏打ち布２２の複合ウエブ、弾性層１８および強化ウエブ２０を、液体溜まり３８およびドクター刃４０または、ウレタン改質ビチューメンまたは他の材料の均一な裏打ち層１６を塗布するためのその他秤量装置の下を通過させ、次いで、裏打ち層を強化ウエブ２０、弾性層１８および裏打ち２２と一緒にプレスローラー４２の下を通過させる。
【００４７】
その間またはその前に、織布１２を、織布１２のロール４４から巻き戻して、織布１２上にプレコート１４の薄膜を沈積させるための秤量ローラー４８で秤量されたプレコート１４のパドル４６の下を通過させ、次いで、回転ローラー５０とプレスローラー４２の周りを通す。プレスローラー４２で、プレコート１４と織布１２を裏打ち層１６の上部に押しつけ、床材１０を形成させる。
【００４８】
織布１２、プレコート１４、裏打ち層１６、弾性層１８、強化ウエブ２０および裏打ち布２２各々について、以下詳細に述べる。
【００４９】
ＩＩＩ  床材の構成成分
Ａ．  織布
１．  ヤーン
織布１２は、とりわけ、ポリプロピレン、ナイロン、およびポリエステルを含む、多くのヤーン１３と１５およびヤーンの組合せから生産されてよい。好適なポリエステルとしては、上で述べたポリ（アルキレンテレフタレート）とポリ（アルキレン２，６−ナフタレン−ジカルボキシレート）が挙げられる。使用されるヤーンは、非常に耐久性がありそして、そのサイズは、各フィラメントが細デニール（フィラメントあたり８乃至８０デニールぐらいの範囲でよいが、例えば、フィラメントあたり２０デニールのオーダー）で、（合計ヤーンデニールで）６００デニールぐらいから３６００デニールぐらいの範囲にあるべきである。要すれば、３６００デニールより太いヤーンを、横糸に使用してもよい。重要なことは、本発明の床材に使用されるヤーンは、従来、通常、室内装飾品、呉服およびその他の軽量布の生産用に、コンピュータ制御ジャカード織機で使用されるより軽量のヤーンの織に使用される織機で使用されるが、具体的には、「カーペット−重量」ヤーンとして考えられることである。
【００５０】
好ましいたて糸は、６００デニールぐらいであり、好ましいよこ糸は、２４００デニールぐらいである。１つの好ましいヤーンは、以下の連絡先で更に述べてある、Ｓｈｅｌｌ  Ｏｉｌ社のＣｏｒｔｅｒｒａRポリマーである：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｈｅｌｌｃｈｅｍｉｃａｌｓ．ｃｏｍ／ＣＭＭ／ＷＥＢ／ＧＬＯＢＣＨＥＭ.ＮＳＦ／Ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ＣＯＲＴＥＲＲＡ．しかしながら、上に述べた、例えば、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＤＣＴ、ＰＥＮ、ＰＢＮ、ＰＬＡおよび、これらの繊維の互いの混合物および、他のポリエステルおよび非ポリエステル繊維との混合物を含む他のポリエステルからのヤーンも使用してよい。
【００５１】
たて糸とよこ糸共に、如何なる色でもよいが、たて糸がよこ糸よりも暗い色の場合に、カーペットの施行時の端部−端部シームがより上手くいく。
【００５２】
従来のカーペットにおけるヤーンの選択に適用できる考慮事項は、いくつかの性質が著しく異なる重要性を有するものの、織布１２のためのヤーンの選択にも適用できる。例えば、押しつぶされた後の形状回復能力であるレジリエンスは、従来の直立ヤーンを有するパイル型カーペットにおいては実質的に重要であるが、織布１２では、織布１２が実質的に床と平行に並んでいるため、はるかに重要度が低い。逆に、湿度、水分及び温度の変化に伴う縦方向の安定性は、ヤーン形成カーペットパイルにおいては比較的重要でないが、織布１２においては、ヤーン長の変化が織布１２のサイズに容易に影響するため、非常に重要である。ナイロンは、レジリエンスが高いため、多くの従来型カーペット製品に用いられるヤーンである。ナイロンは、比較的に、寸法的安定性が悪いが、その点は従来型カーペットではほとんど問題にされない。しかしながら、ナイロンは容易に汚染され、この点は、あらゆる床材または床被覆用途において魅力に欠ける。対照的に、ポリエステルは、ナイロンよりも汚染されにくく、より低レジリエンスでありそしてより安定である。特に、ＰＴＴ繊維は、常圧煮沸で容易に染色され、さらに、酸性染料および熱分散染料による汚染にも耐える。
【００５３】
本発明では、種々のポリエステル、ナイロンおよびポリオレフィンが使用できる。ＣｏｒｔｅｒｒａRＰＴＴポリマーから紡糸されたヤーンが、望ましい物性、染色性、および耐汚染性を併せ持つために、特に好適であることが分かった。また、他の製造メーカーによって生産されたＰＴＴ繊維または、異なるＰＴＴ配合を用いるのも、本発明では非常に好適である。本発明に好適なヤーン例の性質を下表１に示す。しかしながら、異なる性質を有するヤーンおよび特に、より高いかより低い配向、テナシティ、伸びおよび弾性率を有するヤーンも本発明で使用してよい。
【００５４】
【表１】
2005105807.tif 000003
【００５５】
２．織機および織パターン
織布１２を織るのに、よこ糸を布全幅を横切って運ぶシャトルを採用する織機、および、よこ糸を半分の距離だけ運ぶ第１針を用い、それを他の側から挿入される第２針に渡す針挿入型織機を含む、当業者に公知の種々の織機が使用できる。
【００５６】
本発明の実施に使用できる特別な織機は、ドイツ、Ｒｉｃｋｅｎｂａｃｈｅｒ  Ｓｔｒａｓｓｅ１１９，ＬｉｎｄａｕにあるＬｉｎｄａｕｅｒ  Ｄｏｒｎｉｅｒ社から入手できるＤｏｒｎｉｅｒ織機モデルＨＴＶＳ８／Ｊである。そのような織機は、Ｓｔａｕｂｌｉ  ＣＸ  ８８０／２６８８電子ジャカード織機および、Ｓｔａｕｂｌｉ社、Ｄｕｎｃａｎ、Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａから入手できるハーネスと一緒に使用してよい。この装置は、多くのよこ糸色をしばしば変える必要があるデザインを含む、非常に巧妙なデザインを織ることができる。
【００５７】
そのような織機で可能な巧妙なパターンには、本質的にフラットな製品における深みがあり、彫刻調のまたは三次元構造の外観を有するパターンが含まれる。そのようなパターンが可能な理由の一つは、織機コンピュータの制御により、種々の異なる色のよこ糸を使用できるためである。色の選択または挿入が縦糸からのみに依存する、従来のカーペットおよび絨毯の生産と対照的に、１６色またはそれより多い色を含む多色横糸バンクから色の選択ができる。織が本質的にフラットであるため、表面布１２によって、面安定性と統合性が得られ、その結果：（ａ）従来のカーペットおよび絨毯の施行において典型的に要求される、第１裏打ち布または裏打ち織構造または（ｂ）紙又はビニルシート床材において通常使用される他の裏打ち材の必要性がなくなる。
【００５８】
「つづれ織縦糸」を使用することにより、非常に巧妙なデザインが実現できる。そのような縦糸の一例では、全体の縦糸に亘って次々に６，１７６本のたて糸端部が黄、緑、赤および青となる（例えば、第１縦糸が黄、その次が緑、その次が赤、その次が青などと、これら４色が縦糸に全体の亘って繰返される）。縦糸の色により明るい「影」をつけるために、これらの縦糸色と共に、白のよこ糸が用いられ、そして、縦糸の色により暗い「影」をつけるために、これらの縦糸色と共に、黒のよこ糸を用いることができる。縦糸４色のどの色も、よこ糸を「タイダウン」（ｔｉｅ  ｄｏｗｎ）させ、そのたて糸が見えるようにするために使用できる。テレビジョンのブラウン管に使用される、すべての望みの色を創出するための３色と異なり、このたて糸は、影をつけられ、混合できる色の「ピクセル」として利用できると考えられる。黒と白のよこ糸に加え、色のついたよこ糸も使用できる。影をつけられ、混合できるたて糸色および多色よこ糸の利用により、カーペットまたは他の従来の床被覆において今まではできなかった、非常に変わった巧妙なデザインとパターンが可能となる。
【００５９】
マッチングしないパターンが時には望まれ、生産され、美的に気持ちのいい外観を実現するために、併置片を互いに相対的に移動させずに、床材の任意の位置で裁断された床材１０の併置片（裁断ロール製品またはタイルまたはモデュール）を可能とする。
【００６０】
３．  端部条件
１８インチまたは１／２ｍの正方形のように床材１０が床タイルに裁断される場合、または床材１０の端部が他の何らかの理由で露出する場合、端部の外観と状態が重要になる。特に、個々のヤーンがほころびず、そして織ヤーンがその位置を保持して「ほつれ」させないか、またはそうしないと見苦しくなる状況下ではそれが重要である。
【００６１】
そのような「端部ほつれ」を避けるために、数種の方法が用いられる。例えば、種々の接着剤および他の材料が、ヤーンを互いに結合するために、織る前のヤーンまたは、織布１２または、床材１０に塗布されてよい。また、隣接ヤーンまたは隣接ヤーンの部分を融解するために、ヤーンを化学的にまたは熱的に融解させてもよい。もし、同じ織布１２内で、融点が異なる別のヤーンが使用される場合には、１個以上のしかし全てではない織布１２内のヤーンの融点より高く織布１２を加熱する制御された熱源を選択的に使用して、より高い融点のヤーンを融解させずに、より低い融点を持つヤーンを融解または部分的に融解させて結合させる。
【００６２】
同様に、織布１２としては、コアと鞘内に別の材料を有するかまたは、異なる材料が相並んだヤーンを生産するために共押出された、異なる材料を有する二成分（コンジュゲート）繊維またはヤーンを使用できる。もし、このヤーンの二成分が、異なる融点を有する場合、一方の成分の融点より高いが、もう一方の成分の融点より低い温度まで昇温すると、離接ヤーンが融解されて、その結果、織布１２の構造に過度に影響を与えること無く、ヤーンの位置を安定化させる。
【００６３】
また、織布１２の端部に、織布端部シーラーが織布１２内に、織布１２の端部から１／４インチぐらいのオーダーの距離までしみ込むように、例えば、発泡体アプリケーターを用いて塗布することにより、端部ほつれをなくすことができる。この目的は、隣接繊維とヤーン端部を一緒にそして、少なくとも、端部に平行および最近接のヤーンを結合させることである。この塗布に使用できる布シーラーは、例えば、不飽和またはアクリル化ウレタンポリマーおよびオリゴマー、ポリエステルウレタンまたは多官能性アクリラートモノマーのような水系ウレタンである。例えば、ポリカルボン酸とジオールおよびアクリル酸を反応させてポリエステルアクリラートを形成させ、次にポリイソシアナートと反応させて得られるポリエステルウレタンが好適であることが分かった。例えば、布シーラーは、ポリエステルウレタン（Ｓｔａｈｌ  ＲＵ４１  Ｒ０６５，８７重量パーセント）、要すれば、橋かけ剤（Ｓｔａｈｌ  ＸＲ２５００多官能性アジリジン、４重量パーセント）および水（９重量パーセント）を含有してもよい。橋かけ剤の含有により、シーラーの乾燥時間が実質的に短縮できる。
【００６４】
隙間から水漏れしないシールを提供するために、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｅａｍ  Ｓｅａｌｅｒ９０のようなシームシーラーを、裏打ち構造の隣接端部の間に注入できる。
【００６５】
４．  寸法安定性
床材１０の織布１２は、床材に使用される従来の布材料と比較して、安定性においていくらかの優位性を示すが、それでも織布１２は、環境条件の変化に対して幾分不安定である。不安定性の原因には、織布１２が製造されるヤーン１３と１５および織が含まれる。これらの因子に伴う不安定性は、織布１２の上向きにカールした端部または全体の収縮（例えば、織布１２の正方形片が、収縮のため正方形ではなく矩形になる）となって現れる。これが、裏打ち設計が決定的になる理由である。特に、タイルやモデュールの形状の床材１０は、床上で平らに置かれ、広幅織機製品においてシームを破壊するかまたは、タイル製品において隙間の原因となるのに十分なほど収縮してはならない。
【００６６】
床上で平らに置かれる床材１０は、「非スリップ」または「ゼロスリップ」層としての強化層２０を用いて生産できる。これは、もし強化層２０が以下に述べるようにガラス繊維層であれば可能である。なぜなら、ガラス繊維層は、床材１０の他の成分と比較して非常に安定であるためである。
【００６７】
温度と湿度などの大気の状態が時間と共に変化する際に、「上向きカール歪」、つまりｅｕ、の変化速度と、「ドーム歪」、つまりｅｄ、の変化速度がバランスするように、強化ガラス繊維を、好適な裏打ち層内に置く事によって、寸法安定性が提供される。上向きにカール歪は、床被覆材料の端部の上向きの変位であり、床被覆材料の材料上部における引張り力による収縮によって生じる。ドーム歪は、床被覆材料の端部の下向きの変位であり（床被覆材料のより中央部の、ドーム状の形になる上向きの変位を生じる）。これも、床被覆材料の一部を収縮させる引張り力の結果であるが、ドーム力は材料のより下側部分に作用する。
【００６８】
大気の状態の変化に伴う、複合材料の上向きカール歪の変化速度は以下の方程式で表わすことができる：
【数１】
2005105807.tif 000004
【００６９】
式中、ｅｕは、上向きカール歪であり、ＡＣは大気の状態を表し、Ｔｕは上向カールを引起こす張力、Ａａは層２０の上部面積、そして、Ｅａは層２０の上の裏打ち材料の弾性率である。
【００７０】
大気の状態の変化に伴う、複合材料のドーム歪の変化速度は以下の方程式で表わされる：
【数２】
2005105807.tif 000005
式中、ｅｄは、ドーム歪であり、ＡＣは上に定義した通りであり、Ｔｄはドーム化を引起こす張力、Ａｂは層２０の下部面積、そして、Ｅｂは層２０の下の材料の弾性率である。
【００７１】
層２０の下の材料、例えば、ポリプロピレンの熱収縮性は、層２０の上部の布の収縮を打消すために使用できる。言い換えれば、生産プロセスの適切な時期に、層２０の下部に適切な材料を置くことによって、Ａｂの変化速度を低減させ得て、その結果、ドーム歪の変化速度を増大させ得る。ドーム歪の変化速度が、上向きカール歪の変化速度レベルまたは、それより速い値に維持される場合、得られる材料は寸法的に安定であり、そして、通常の大気の変化に耐え得る。ヤーン１３と１５にナイロンを使用すると、床材１０が使用される典型的な場所で出会うあらゆる環境状態でこの関係を維持することが不可能である。しかしながら、ヤーン１３と１５にＰＴＴを使用すると、あらゆる環境状態でこの関係を維持することが可能である。
【００７２】
上に述べた方程式を考慮すると、裏打ち布２２（層２０の下側）内のポリプロピレンが熱の存在によって収縮する傾向を利用して、布１２（層２０の上側）が収縮する傾向を打消すことが可能である。裏打ち布２２を注意深く選択して、そして、製造プロセス中の正しい時期に、複合構造１０の内に層２０を置くことにより、布１２が収縮する傾向を打消すことが可能である。例えば、熱収縮性ポリオレフィン織布でできていてよい裏打ち布２２を最初に置き、そして発泡ポリウレタンで覆うことができる。イソシアナートとポリオールの反応による発熱でポリオレフィンを加熱し、いくらかの収縮を起こさせる。適切な時期に、層２０を発泡ポリウレタンの上に置くことにより、ポリオレフィンの収縮を効果的に「凍結」でき、そして、層２０の「上」に追加された材料によって複合体にかかる力に対してバランスさせることができる。層２０を追加する適切な時期は、層２０の追加時間を変えて（製造プロセス中における、層２０を追加する時点を変化させることを含むと理解すべきである）、複合体を組立て、そして、種々の大気条件下でそれらの寸法安定性を試験することにより、例えば、複合体に現れる、面積および／または正味の上向きカールまたは、ドーム力または、歪の変化を測定することにより、実験的に決定できる。複合材料の組立てを制御するこの方法を用いて、布１２内のヤーン１３と１５が、複合床材１０全体を寸法的に不安定にさせるのに十分なほど影響されずに、大気の変化に応じた通常の物性変化を起こさせることが可能となる。
【００７３】
実施例  １  織布
床材１０を生産するのに使用できる織布１２の１例は、上に述べられたＤｏｒｎｉｅｒ織機とジャカード織機およびハーネスの上で、フィラメントあたり１０デニールの６００デニールのＰＴＴヤーンから成るたて糸を用いて織られる。すべてのたて糸は、「シーム性」を高めるために黒色である。横糸またはよこ糸は、フィラメントあたり１０デニールで２４００デニールの多色ナイロンヤーン、または好ましくはＰＴＴヤーンである。上で述べたように、全て黒色のたて糸の替わりに、黄、緑、赤および青色のヤーンのつづれ織縦糸を用いると、より巧妙で美しいデザインが実現できる。また、上で述べたように、よこ糸には、色付きヤーンと同様、白と黒色のヤーンが含まれてよい。
【００７４】
Ｂ．  プレコート
プレコ−ト１４は、３つまたはそれより多い機能を果たす。プレコ−ト１４は、布１２内のヤーンを互いに結合させて、布１２を安定化させ、そして、端部ほつれを防ぐ助けをする；それは、裏打ち層１６が、布１２に結合するよりも容易に結合する材料を提供し、そして、難燃材料同様、抗菌剤または、布１０中に、および布１０を通って移行させる目的の他の材料のキャリヤーおよび受容体として働く。
【００７５】
プレコ−ト１４は、布１２を裏打ち層１６に結合させる接着剤として作用するが、その結合は、床材１０の成分をリサイクルのために、布１２が裏打ち層１６からはがされるよう、十分に弱いことが望ましい。
【００７６】
プレコ−ト１４は、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ社，Ｋｅｎｎｅｓａｗ，Ｇｅｏｒｇｉａから入手できる、ＩｎｔｅｒｓｅｐｔR抗菌剤のような抗菌剤を添加させ、そして、床材１０の表面ヤーン繊維の重量に対して、７重量パーセントより少し低い程度の濃度で含有させる、高度に発泡したエチレン酢酸ビニルまたはアクリル系ラテックスであってよい。発泡の例として、この混合物をブロー比２．８で発泡（未発泡混合物のカップ重量が発泡混合物の重量の２．８倍であることを意味する）させてよい。プレコ−ト１４は、非常に薄い膜状で塗布され、水がそこから迅速に蒸発し、プレコート（乾燥重量）が１．８から３．５オンス／床材１０の（ヤード）2ばかりのオーダーの重さ、好ましくは、１．８オンス／（ヤード）2ばかりの層を残すようにしてよい。以下の実施例２は、使用できるプレコ−ト配合を示す。
【００７７】
実施例２
【表２】
2005105807.tif 000006
【００７８】
プレコ−ト１４は、増速駆動の、重しロールを用いて、ロール／ウエブ比１．３にて（ロ−ル表面速度が、ロールと接触しているウエブの表面速度の１．３倍であることを意味する）、織布１２に直接塗布される。
【００７９】
C.  布安定化層
要すれば、ガラス繊維（Ｓｃｈｕｌｌｅｒ  Ｍａｔｓ  ＆  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ社、Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ５１７、Ｔｏｌｅｄｏ、Ｏｈｉｏ、４３６８７−０５１７から販売されているＤＵＲＡ−ＧＬＡＳＳR+７６１３ガラス繊維不織布フリースなど）の織布１２安定化層（図１には示されていないが、図３と図７には示されている）を、プレコ−ト１４または代替接着材料を用いて、織布１２の下側に結合させてよい。
【００８０】
Ｄ．  裏打ち層
裏打ち層１６は、望まれる性質に応じて、多くの種類の材料であってよい。例えば、天然および合成ゴム、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、アタクチックポリプロピレンおよび、低密度から高密度のＥＶＡホットメルト，ポリエチレンその他のようなホットメルトを含む、多くの種類の固体、半固体、弾性体そして発泡プラスチックおよび熱可塑性材料のいずれであってよい。
【００８１】
これらおよびその他の従来の裏打ち材料の替わりとして、裏打ち層１６は、例えば、本明細書に参考として全文を載せてあるＴｅｒｒｙらの米国特許第５，０９６，７６４号に開示されている、ヒドロキシル基末端のポリブタジエンポリイソシアナートウレタンポリマーを熱硬化性量含む、化学的にビチューメンに類似した、ウレタン変性ビチューメン組成物であってよい。裏打ち層１６は、この用途において接着性を有するが、単に接着剤としてのみならず、望ましい重量およびその他の物性を提供するためにも利用される。このウレタン変性ビチューメン組成物によって提供されるそれらの性質の中には、しなやかさ、延伸性およびいくらかの記憶性がある。
【００８２】
裏打ち層１６は、床材１０の使用およびその他の要求に応じた、いずれの望みの厚さであってもよい。具体的には、３０乃至６０ｍｉｌぐらいの間、好ましくは３０乃至４０ｍｉｌぐらいの間、そして最も好ましくは３２ｍｉｌ厚ぐらいの厚みの範囲であるべきである。裏打ち層１６の重量も、選択される材料と使用要求に応じて広く変わる。裏打ち層１６の具体的な重量は、もし、以下に述べる変性ビチューメンが使用される場合、１０乃至６０オンス／（ヤード）2ぐらいの範囲にある。好ましい重量は、３２オンス／（ヤード）2ぐらいである。
【００８３】
層１４の変性ビチューメンの使用できる組成物が、以下の実施例３に述べられており、本発明の裏打ちに使用されるウレタン変性ビチューメンを形成するために組合わされ反応される出発物質の量と名称が示されている。
【００８４】
実施例３
【表３】
2005105807.tif 000007
【００８５】
成分は±１０ｐｐｈまで変わってよい。添加されるイソシアナートの量は、普通、１５パーセントぐらいで使用されるポリオールの量に、通常、比例する。ポリオールとポリイソシアナートの反応の触媒を添加することにより、および／または、炭酸カルシウムの２５パーセントぐらいまで、炭酸カルシウムをアルミニウム三水和物（ＡＴＨ）で代替することによって、上で述べられた配合を修正することができる。例えば、１００部のＳｈｅｌｌ  Ｐｒｏｐａｎｅ  Ｄ  Ａｓｐｈａｌｔ、４３．７５部ぐらいのアルミニウム三水和物、１３１．２５部の炭酸カルシウム、３２．０１部のＲ４５ＨＴ  Ｐｏｌｙ  ＢＤおよび４．７８５部のＩｓｏ２６５ジイソシアナートを反応させて形成される裏打ち層が、本発明の裏打ちとして使用するのに好適である。
【００８６】
Ｅ．強化ウエブ
強化ウエブ２０は、床材１０を剛直にし、安定化させ、そして、ガラス繊維、セラミック繊維、ポリエステル、ＰＥＴ／ポリエステルブレンドまたはＰＥＴ／ナイロンブレンドのような多くの異なる材料であってよい。これらの代替物の中で、ウエブ２０の好ましい材料は、ガラス繊維フリース不織布、たとえば１．３オンス／（ヤード）2ぐらいの重量のＳｃｈｕｌｌｅｒ７６１３ガラス繊維フリースなどのガラス繊維フリースである。
【００８７】
Ｆ．弾性層
裏打ち層１６と同様、弾性層１８も、望まれる性質に応じて、多くの種類の材料であってよい。例えば、天然および合成のゴム、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、アタクチックポリプロピレンおよび上で述べた変性ビチューメンを含む、固体、半固体、弾性体、そして発泡プラスチックおよび熱可塑性プラスチック材料の広い種類の中のいずれでもよい。また、弾性層１８は、望まれる性質に応じて、種々の異なる密度、重量および厚みを有してよい。弾性層１８用の好ましい材料は、例えば、１２５ｍｉｌぐらいの厚みのオーダーの発泡ポリウレタンである。使用できる発泡ウレタン配合が、以下の実施例４に示されている。（Ｔｅｘｔｉｌｅ  Ｒｕｂｂｅｒ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社は、１３００Ｔｉａｒｃｏ  Ｄｒｉｖｅ、Ｄａｌｔｏｎ、Ｇｅｏｒｇｉａにある。）
【００８８】
実施例４
【表４】
2005105807.tif 000008
【００８９】
Ｇ．裏打ち布
裏打ち布２２は、織布および不織布を含む、多くの種類の従来の合成および天然裏打ち材料から選択されてよい。裏打ち２２用の好ましい材料は、Ａｍｏｃｏ社から入手できるＡｃｔｉｏｎＢａｃR３８７２ポリプロピレンカーペット裏打ち織布である。
【００９０】
床材１０は良好な物性を有する。とりわけ：
・  良好な耐摩耗性
・  良好な耐汚染性
・  優れた耐土壌性
・  良好な難燃性
・  低煙放出性
・  従来の市販カーペットと同等のレジリエンス
・  液体透過性が本質的にゼロ
・  優れた「清掃性」；「モップ使用可能」
・  良好な安定性、特に、ポリエステル系繊維使用の場合
・  良好な音の減衰（従来の固い表面の床材より優れる）
【００９１】
ＩＶ．  代替態様
Ａ．  床材構造
図３は、例えば、充填剤と追加補強剤、ガラス繊維または他の材料の剛性増強剤および安定化層のような追加の材料が取込まれていてもよく、ラテックスまたは発泡ウレタンまたは固体のポリ塩化ビニル層であってもよい第二の裏打ち１２６に結合した安定化基材１１４、ついでそれに結合した織布１２を含む、本発明の床材または床タイル１１０の部分を表す。
【００９２】
本発明の各々の床構造１１０において、布１２は、具体的には、ナイロン、ポリプロピレンまたはポリエステルのヤーンを用いた織布で、好ましくは、コンピュータ制御ジャカード織機で織られる。
【００９３】
Ｂ．  床材生産
図４は、本発明に従って「面布」１１８を生産する装置を表した、側面図である。面布１１８は、ポリ塩化ビニル接着剤１２８を用いて安定化基材または層１１４に結合した織布１１２を有する。織布１１２のロール１２０を、アキュームレーター１２２へ巻き戻して、そこから、図２の左から右へ動かす時に織布１１２が横たわっているコンベアベルト１２４へ移動させる。その間、ポリ塩化ビニル１２８をビニルアプリケーター１３０で塗布するために、安定化層１１４を、ロール２６から巻き戻して、図４の右から左へ動かす。ポリ塩化ビニル１２８は、具体的には、５乃至１００オンス／平方ヤードぐらい、好ましくは１０乃至５０オンス／平方ヤードぐらい、最も好ましくは２０乃至３０オンス／平方ヤードぐらいの層状で、安定化層１１４に塗布される。ポリ塩化ビニル１２８を塗布された安定化層１１４を、例えば、安定化層１１４と織布１２を、ローラー１３２とコンベアベルト１２４の間に挟んで、織布１２と合体させる。ポリ塩化ビニル１２８を用いて、そこの間にこのように合体された、織布１２と安定化層１１４の複合材料を、次に、加熱ゾーン１３４および冷却ゾーン１３６の中を通過させ、複合面布１１８を生産し、それをロール１３８に蓄えてもよい。
【００９４】
図５に示されるようにして、積層された代替床材１４０を生産してもよい。床材１４０は、ウレタン変性ビチューメン１５６を用いてガラス繊維層１４２に結合した織布１１２を含有する。ガラス繊維層１４２は次に、発泡ポリウレタン１４６を用いて、（Ａｍｏｃｏ社から入手できる、Ａｃｔｉｏｎ−ＢａｃRのようなポリプロピレン裏打ち織布などの）第二裏打ち１４４に結合される。
【００９５】
図５に見られるように、織布１２は左から右へ移動し、材料を正常化または予備収縮させるために、織布１２を熱および／または蒸気でプリコンディショニングさせるプリコンディショニング工程１４８を通ってもよい。具体的には、織布または不織布フリースまたはネットであるガラス繊維層１４２も、裏打ち１４４が同方向に動くのと同時間に左から右へ移動する。裏打ち１４４は、望ましい厚みの発泡ポリウレタン層を提供するために、発泡ポリウレタン１４６が沈積し、ローラー、ナイフ、ドクター刃またはその他の秤量手段１５２を用いて秤量されるコンベアベルト１５０の上を通過する。次に、ポリウレタン層１４６と共に裏打ち１４４を、コンベアベルト１５０の上でまたは、図５に示されているように、第二コンベアベルト１５４の上でガラス繊維層１４２と接触させる。次に、ウレタン変性ビチュウーメン１５６をガラス繊維層１４２の上に沈積させ、積層ローラー１５８の下で、織布１２を接着剤１５６に押付接触させて、織布１２をガラス繊維層１４２に結合させる。また、接着剤材料１５６の一部は、ガラス繊維層１４２から押し出され、裏打ち層１４４上の発泡ポリウレタン１４６と接触してもよい。別法としては、発泡体１４６がまだ粘着性である間に、発泡ポリウレタン１４６をガラス繊維層１４２と接触させることにより、層１４２と結合させる。次いで、織布１２、ガラス繊維層１４２、発泡体１４６および裏打ち層１４４を結合させて複合床材構造１４０を得る。
【００９６】
ウレタン変性ビチューメン接着剤１５６は、例えば、熱硬化性量のヒドロキシル基末端のポリブタジエンエポキシイソシアナートウレタンポリマーを含むビチューメンのように、熱硬化性を有するように変性されたビチューメンであってよい。具体的に好適なウレタン変性ビチューメン接着剤が、上で述べられたＴｅｒｒｙらの米国特許第５，０９６，７６４号に開示されている。
【００９７】
図７は、図５に示されたように製造された複合床材構造１４０の断面を示す。表面織布１２は、ウレタン変性ビチューメン１５６により、ガラス繊維層１４２に結合している。ガラス繊維層１４２は、発泡ポリウレタン１４６の上に置かれ、そして、ポリプロピレン織布第二裏打ち１４４で裏打ちされている。
【００９８】
図６に、ホットメルト接着剤１６２により、織布１２が安定化基材１６０に結合している、代替表面布の製造技術が示されている。織布１２は、図６の左から右へ移動し、そこでホットメルト接着剤アプリケーター１６４の下を通過する。その間、安定化基材１６０は、最初、下方に動き、そして、図６の右から左へ動き、ホットメルト接着剤１６２により織布１２と合体する。この合体は、織布１２、ホットメルト接着剤１６２および安定化基材１６０が、積層ローラー１６６の間を通過する時に起こる。次に、ホットメルト接着剤で積層された表面布１６８は、冷却ゾーン１７０を通って移動し、そこでコンベアベルト１７２の上を移動してもよい。ホットメルト接着剤１６２が適切に固化した後で、表面布１６８は、ロール巻きつけれるか、別法としては、例えば、第二裏打ちを結合してもよい追加の加工装置へ直接送られる。ホットメルト接着剤１６２は、具体的には、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエステル、アクリル樹脂またはビチューメン系接着剤であってよく、安定化基材１６０は、ガラス、ポリプロピレン、ナイロン、天然繊維またはポリエステル製であってよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】図１は、本発明に従って施行されたロール製品またはモデュラー床材の側面図である。
【図２】図２は、図１に示された床材の１つの生産方法を図示した側面図である。
【図３】図３は、本発明に従った代替床タイルまたは床材の部分の透視図である。
【図４】図４は、本発明を実施するための第一代替床材積層ラインの側面図である。
【図５】図５は、本発明を実施するための第二代替床材積層ラインの側面図である。
【図６】図６は、本発明を実施するための第三代替床材積層ラインの側面図でである。
【図７】図７は、図５に示されたように製造された本発明の床材の断面図である。
【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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