表面覆盖物
阅读：520发布：2020-11-07
专利汇可以提供表面覆盖物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种适于 覆盖 支撑 表面的表面覆盖元件。该表面覆盖元件包括一个当该表面覆盖元件置于支撑表面上时适合背向支撑表面的外表面，和一个当该表面覆盖元件置于支撑表面上时适合面向支撑表面的下侧面。在下侧面以涂布关系放置了增阻涂层组合物，其具有提高表面覆盖元件的滑动摩擦的有效量，以使该表面覆盖元件在支撑表面上表现出一定程度的横向夹持 力 。增阻涂层组合物不会永久性地粘着到支撑表面上。，下面是表面覆盖物专利的具体信息内容。
1.一种适于以覆盖关系放置于支撑表面上的表面覆盖元件，其中 所述表面覆盖元件包括：
一个外表面，当所述表面覆盖元件置于支撑表面上时，所述外表 面适于背向所述支撑表面；和
一个下侧面，当所述表面覆盖元件置于支撑表面上时，所述下侧 面适于面向所述支撑表面，其中在下侧面上以涂布关系放置了增阻涂 层组合物，其具有提高所述表面覆盖元件的滑动摩擦的有效量，以使 所述表面覆盖元件在所述支撑表面上表现出一定程度的横向夹持力， 所述横向夹持力充分大于具有相同构造但不含增阻涂层的表面覆盖元 件所表现出的横向夹持力，其中所述增阻涂层组合物不会永久性地粘 着到所述支撑表面上，并提供了具有一定量的垂直附着力或粘合力但 几乎或完全不会粘连的表面覆盖元件。
2.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层组合物以不超过 大约50克/平方米的干添加水平放置于所述表面覆盖元件的下侧面上。
3.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层组合物以不超过 大约30克/平方米的干添加水平放置于所述表面覆盖元件的下侧面上。
4.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层组合物以不超过 大约20克/平方米的干添加水平放置于所述表面覆盖元件的下侧面上。
5.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层组合物是乳胶组 合物。
6.如权利要求5所述的发明，其中所述乳胶组合物是丙烯酸乳胶 组合物。
7.如权利要求5所述的发明，其中所述乳胶组合物是EVA乳胶组 合物。
8.如权利要求5所述的发明，其中所述乳胶组合物是SBR乳胶组 合物。
9.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层组合物是热熔体 组合物。
10.如权利要求9所述的发明，其中所述热熔体组合物是烯烃组合 物。
11.如权利要求10所述的发明，其中所述烯烃组合物基于聚丙烯 和聚乙烯之一。
12.如权利要求1所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外表 面是选自地毯织物、纺织织物、针织织物、无纺毛毡、植绒织物和起 绒织物的纺织品。
13.如权利要求2所述的发明，其中表面覆盖物是选自阔幅地毯、 长条地毯、区域小地毯和组装式方块地毯的具缓冲垫的地毯织物。
14.如权利要求12所述的发明，其中所述外表面是地毯织物，而 且其中所述表面覆盖物选自阔幅地毯、长条地毯、区域小地毯和组装 式方块地毯，并且其中所述地毯织物具有含至少一层PVC的衬底。
15.如权利要求1所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外表 面包括乙烯基表面。
16.如权利要求1所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外表 面包括陶瓷表面。
17.如权利要求1所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外表 面包括层压材料表面。
18.如权利要求1所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外表 面包括木制表面。
19.如权利要求1所述的发明，其中所述表面覆盖元件包括至少一 层泡沫缓冲垫。
20.如权利要求1所述的发明，其中所述表面覆盖元件是地板、台 面或墙壁覆盖物中的至少一种。
21.如权利要求1所述的发明，其中所述表面覆盖元件具有至少 0.01lbs/inch2的垂直粘合力。
22.如权利要求1所述的发明，其中所述表面覆盖元件具有至少 0.02lbs/inch2的垂直粘合力。
23.如权利要求1所述的发明，其中所述表面覆盖元件具有至少 0.03lbs/inch2的垂直粘合力。
24.如权利要求1所述的发明，其中所述表面覆盖元件具有至少 0.04lbs/inch2的垂直粘合力。
25.一种表面覆盖元件，其适于以覆盖关系放置于选自混凝土、木 材、玻璃、铝或钢的支撑表面上，其中所述表面覆盖元件包括：
一个外表面，当所述表面覆盖元件置于支撑表面上时，所述外表 面适于背向所述支撑表面；和
一个PVC下侧面，当所述表面覆盖元件置于支撑表面上时，所述 PVC下侧面适于面向所述支撑表面，其中在下侧面上以涂布关系放置 了增阻涂层组合物，其具有提高所述表面覆盖元件的滑动摩擦的有效 量，以使所述表面覆盖元件在所述支撑表面上表现出一定程度的横向 夹持力，所述横向夹持力充分大于具有相同构造但不含增阻涂层的表 面覆盖元件所表现出的横向夹持力，其中所述增阻涂层组合物不会永 久性地粘着到所述支撑表面上。
26.如权利要求25所述的发明，其中所述增阻涂层组合物以大约 0.5至大约1.5盎司/平方码的干添加水平放置于所述表面覆盖元件的下 侧面上。
27.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层组合物是交联的 氨基甲酸酯。
28.如权利要求27所述的发明，其中所述交联的氨基甲酸酯是紫 外固化的氨基甲酸酯。
29.如权利要求27所述的发明，其中所述交联的氨基甲酸酯是热 固化的氨基甲酸酯。
30.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层是丙烯酸酯热熔 体组合物。
31.如权利要求25所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外 表面是选自地毯织物、纺织织物、针织织物、无纺毛毡、植绒织物和 起绒织物的纺织品。
32.如权利要求25所述的发明，其中所述表面覆盖元件是选自阔 幅地毯、长条地毯、区域小地毯和组装式方块地毯的具缓冲垫的地毯 织物。
33.如权利要求25所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外 表面包括乙烯基表面。
34.如权利要求25所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外 表面包括陶瓷表面。
35.如权利要求25所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外 表面包括层压材料表面。
36.如权利要求25所述的发明，其中适于背向支撑表面的所述外 表面包括木制表面。
37.一种含有硬底方块地毯的表面覆盖元件，其适于以覆盖关系放 置于选自混凝土、木材、玻璃、铝或钢的支撑地板上，其中所述表面 覆盖元件包括：
一个具有向外伸出的绒头纱线的外表面，当所述表面覆盖元件置 于支撑地板上时，所述外表面适于背向所述支撑地板；和
一个PVC下侧面，当所述表面覆盖元件置于支撑地板上时，所述 PVC下侧面适于面向所述支撑地板，其中在PVC下侧面上以涂布关系 放置了增阻涂层组合物，其具有提高所述表面覆盖元件相对于所述支 撑地板的滑动摩擦的有效量，以使所述表面覆盖元件在所述支撑地板 上表现出一定程度的横向夹持力，所述横向夹持力充分大于具有相同 构造但不含增阻涂层的表面覆盖元件所表现出的横向夹持力，其中所 述增阻涂层组合物不会永久性地粘着到所述支撑表面上，而且其中所 述增阻涂层组合物选自交联的氨基甲酸酯和丙烯酸酯热熔体聚合物。
38.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层组合物包括硅橡 胶。
39.如权利要求1所述的发明，其中所述增阻涂层以断续图案涂布 到下侧面上。
40.如权利要求25所述的发明，其中所述增阻涂层以断续图案涂 布到下侧面上。
41.如权利要求37所述的发明，其中所述增阻涂层以断续图案涂 布到下侧面上。
42.如权利要求1所述的发明，其中所述下侧面包括毛毡。
43.如权利要求42所述的发明，其中所述毛毡是预拉伸、椭圆形 针刺的毛毡。
44.如权利要求25所述的发明，其中所述下侧面包括毛毡。
45.如权利要求44所述的发明，其中所述毛毡是预拉伸、椭圆形 针刺的毛毡。
46.如权利要求37所述的发明，其中所述下侧面包括毛毡。
47.如权利要求46所述的发明，其中所述毛毡是预拉伸、椭圆形 针刺的毛毡。
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年4月25日提交的美国临时申请60/465,351； 2003年9月29日提交的美国临时申请60/507,023；和2003年9月30 日提交的美国临时申请60/507,450的利益和优先权。所有这些优先申 请的内容全部在此引用作为参考。
技术领域
本发明涉及表面覆盖物，更具体地，涉及以下系统，其包含一个 或多个适合在支撑表面上安装的表面覆盖元件，并包含至少部分涂有 组合物用以提高相对于支撑表面的滑动摩擦系数的背衬。本发明还提 供了各种组装式表面覆盖物的构造以及成形和安装方法。
背景技术
过去，地板、墙壁、台面和类似物的表面覆盖物的安装，主要由 专业安装人士采用天然或人造的表面覆盖材料进行，这些表面覆盖材 料基本上是永久安装在支撑表面上的。这种安装使用了设计为在表面 覆盖物与支撑表面之间提供牢固的垂直附着的构造和技术。示例性的 现有技术构造包括，用钉子钉到或粘合到底层地板的支撑表面上的木 制地板、钉到或粘合到底层地板支撑表面上的地毯和方块地毯、用灰 浆固定到支撑表面上的瓷砖、和类似构造。
最近，已经产生了推广可以迅速安装和卸除的装饰覆盖系统的趋 势。因此，已经开发出许多易于安装的产品。在许多这样的系统中， 通过消除覆盖元件与下底面之间牢固的垂直附着来简化安装。然而， 通过消除牢固的垂直附着机制，支撑表面与覆盖元件之间滑移的可能 性增加。
最近，已经产生了推广可以迅速安装和卸除的装饰覆盖系统的趋 势。因此，已经开发出许多易于安装的产品。在许多这样的系统中， 通过消除覆盖元件与下底面之间牢固的垂直附着来简化安装。然而， 通过消除牢固的垂直附着机制，支撑表面与覆盖元件之间滑移的可能 性增加。
发明内容
本发明通过提供适合在支撑表面上安装的表面覆盖物，来提供现 有技术所没有的优点和对现有技术的替代，该表面覆盖物在其至少部 分下表面上含有增阻组合物。增阻组合物基本是非粘连的，这样它不 会永久地与自己粘连。增阻组合物优选对支撑表面提供相对轻微的可 松开性胶粘，而不是永久性地粘在支撑表面上。无论如何，增阻组合 物确实在表面覆盖物与下方的支撑表面之间提供了充分的滑动摩擦阻 力。
附图说明
将附图引入本发明并构成本说明书的一部分，其对本发明的各个 示范性的实施方案进行了说明，并且与下文的详细说明一起用于解释 本发明的原理，其中：
图1-12是说明支撑表面上的表面覆盖元件的示例性几何形状和图 案配置的顶视图；
图13A-23F是在底层地板支撑表面上安装的起绒表面覆盖元件的 各种示例性多层构造的侧面剖视图，每一表面覆盖元件在下表面上都 含有增阻组合物涂层；
图24-24B是含有无纺外表面和增阻涂层的各种装饰性覆盖元件的 侧面剖视图；
图25-25B是含有平织或编织外表面和增阻背涂层的各种装饰性覆 盖元件的侧面剖视图；
图26-26A是含有立绒外表面和增阻背涂层的各种装饰性覆盖元件 的侧面剖视图；
图27是含有木质外表面的装饰性覆盖元件的侧面剖视图；
图28是含有陶瓷外表面的装饰性覆盖元件的侧面剖视图；
图29是含有合成层压材料外表面的装饰性覆盖元件的侧面剖视 图；
图30是区域小地毯的正视图；
图31是沿图30中的线段31-31截取的截面图；以及
图32-36图示位于表面覆盖元件下表面上的增阻材料的各种示例 性间隔图案。
附图说明
将附图引入本发明并构成本说明书的一部分，其对本发明的各个 示范性的实施方案进行了说明，并且与下文的详细说明一起用于解释 本发明的原理，其中：
图1-12是说明支撑表面上的表面覆盖元件的示例性几何形状和图 案配置的顶视图；
图13A-23F是在底层地板支撑表面上安装的起绒表面覆盖元件的 各种示例性多层构造的侧面剖视图，每一表面覆盖元件在下表面上都 含有增阻组合物涂层；
图24-24B是含有无纺外表面和增阻涂层的各种装饰性覆盖元件的 侧面剖视图；
图25-25B是含有平织或编织外表面和增阻背涂层的各种装饰性覆 盖元件的侧面剖视图；
图26-26A是含有立绒外表面和增阻背涂层的各种装饰性覆盖元件 的侧面剖视图；
图27是含有木质外表面的装饰性覆盖元件的侧面剖视图；
图28是含有陶瓷外表面的装饰性覆盖元件的侧面剖视图；
图29是含有合成层压材料外表面的装饰性覆盖元件的侧面剖视 图；
图30是区域小地毯的正视图；
图31是沿图30中的线段31-31截取的截面图；以及
图32-36图示位于表面覆盖元件下表面上的增阻材料的各种示例 性间隔图案。
具体实施方式
参照附图，对本发明示范性的实施方案进行说明，在尽可能的程 度，不同示意图中的相同的旁注数字用来代表相同的组分。图1示意 性地示出了一种示范性的系统，其中，大量的组装式表面覆盖元件10 边对边排列于底层支撑表面11之上。可以理解，底层地板11可以包 括任何适合在表面覆盖元件10下方提供支撑的表面。仅作为例子，制 造底层地板11的材料可以包括胶合板、干墙(drywall)、锯末板、硬 木、混凝土、砖、瓷砖、乙烯树脂、层压材料、玻璃或例如铝、钢或 类似物的金属。表面11可以规定为是要被表面覆盖元件覆盖的底层地 板、墙壁、台面或其它表面。特别地，预计表面11可以是含有通向下 方线路和电缆的可更换面板的架高地板。可以认识到，尽管以多重表 面覆盖元件10作为覆盖下垫面的图例说明，但是可以类似地预计到使 用单个元件，例如一块阔幅地毯、区域小地毯或类似物。
不论覆盖的支撑表面是什么，表面覆盖元件预期优选提供令人满 意的美观覆盖效果。而且，要求在底层地板之上的单个表面覆盖元件 在初次安装后应该易于拆除，从而根据需要，允许位置调换和/或随后 的更换。另外，各个表面覆盖元件可以赋予被覆盖的底层地板表面一 定程度的缓冲。这种缓冲可能在将舒适性视为重要的住宅环境的地面 覆盖物安装中特别需求。
仅作为例子，图2-12提供了不同形状表面覆盖元件的小地毯或布 置的至少部分安装的示意图。特别地，图2图示基本上为正方形的表 面覆盖元件10按照壁阶关系排列。在某些情况下，相信利用这种壁阶 排列关系可能会打破表面覆盖元件接缝之间感觉上的连续性。可以理 解，表面覆盖元件不要求是正方形的。因此，图3图示了通常为长方 形的基本拉长的表面覆盖元件10A的排列。仅作为例子，预计这种排 列方式可能在表面覆盖元件以成卷的形式供应或者是要模拟木板材的 情况下特别有用。
除了直边四边形的几何形状之外，还预计任何数量的其他几何形 状，包括复合多边形，也可以使用。相信成角边缘的毗邻关系可能提 供双重益处，它便于在支撑表面上进行合适安装，同时又趋于打破表 面覆盖元件接缝之间感觉上的连续性。
图4和5图示了一种示范性几何形状的排列，其中，表面覆盖元 件10B的两个相对侧(优选上边和下边)各有一个双人字形，而剩下 的两个相对边平直且平行。如图所示，这样的表面覆盖元件可以按照 基本成列或交错关系安装在支撑表面之上。组合块相对边的双人字形 优选互相之间互补(即，它们与邻近或毗邻的组合块吻合)，当一边的 人字形向外，即朝凸起方向突起时，另一边的人字形是向内的人字形， 即朝凹陷方向下陷。
当然，可以理解，在制造表面覆盖元件时，任何数量的其他几何 形状也可以采用。仅作为非限制性的例子，图6图示了两个相对边或 相对端具有单人字形的长方形表面覆盖元件10C。图7显示两个相对 边或相对端具有多个(三个)人字形的长方形表面覆盖元件10D。图8 显示四边具有单人字形的表面覆盖元件10E，其中相对的人字形是分别 向外和向内的人字形。图9显示四边具有单圆形突出或弯曲元素的表 面覆盖元件10F的排列。图10图示了大量三角形表面覆盖元件10G按 壁阶方式排列。图11图示了大量菱形表面覆盖元件10H按壁阶方式排 列。图12图示了大量六边形表面覆盖元件10I。
根据图示的实践，每个组装式表面覆盖元件与其他铺在底层地板 上的表面覆盖元件外形基本一致。这种几何形状的一致性相信基本减 少了安装的复杂性，这对于没有安装地面材料系统实际经验的用户是 有好用的。根据一个潜在优选的安装实践，可以预料每个安装的完整 组合块优选外形和结构一致，尽管用于填充安装边缘地带的部分组合 块，可以制作为单独的边缘组合块或从完整的组合块上切割得到。
预计表面覆盖元件可以具有基本平整的外表面或上表面或者基本 为三维的外表面。下面将更完整地阐述二维和三维表面结构的各种示 例性构造。
根据一个预期的实践，安置于支撑表面之上的表面覆盖元件具有 多层缓冲或硬底复合式方块地毯结构，该结构包括界定伸出支撑表面 的外表面的大量的纱线。该纱线簇生或粘合于缓冲或硬底构造的底衬 结构处。这些纱线呈现出一定的高度和占据密度，从而提供缓冲和隐 藏接缝的特性。底衬结构承担施加在表面覆盖元件上的负荷，并为表 面覆盖元件提供尺寸稳定性，从而能长期保持其形状。如果需要，底 衬支持结构还可以包括一层或多层缓冲材料，例如泡沫或类似物，用 于进一步加强使用时的舒适性。
图13A、13B、13C、13D提供了用于覆盖底层地板支撑表面111 的多层缓冲底、起绒的表面覆盖元件的示范性结构。如图所示，任何 具有前文描述的几何形状的表面覆盖元件可以使用结构110A、110B、 110C、110D，每个引入分层排列的以下结构：起绒初级绒面织物112， 其覆盖在负载分配层(load distributing layer)157之上，而负载分配层 157覆盖在例如原始泡沫、或再粘合泡沫或压缩颗粒泡沫的缓冲材料层 178之上，而缓冲材料层178可以包括任选的毛毡或类似物的衬底层 170。每一构造的下侧包括一层适于接合支撑表面111的增阻涂层180 (连续的或图案化的)。增阻涂层180在不会永久粘合到支撑表面111 上的情况下提高了横向握持力。
图13A、13B、13C、13D所示的具缓冲垫的构造包括负载分配层 157。负载分配层157可包括例如玻璃或类似物的一张增强材料层158 并结合例如热塑性粘合剂或热固性粘合剂的粘结层160，优选热熔性粘 合剂或类似物将初级绒面织物112与任何下面的缓冲材料层178粘结 在一起。还可以预期负载分配层根据需要可以不含有任何增强材料。 也就是说，负载分配层157可全部由一层或多层粘结层160构成。
众所周知，初级绒面织物112可以结合簇绒或粘合结构(圈绒和/ 或割绒)。还预料到初级绒面织物112可以具有任何数量的其它起绒结 构，仅作为非限制性的例子，其它起绒结构包括具有纺织、编织或无 纺结构的变形或扁平织物。
根据一个预期的实践，初级绒面织物112包括大量从初级基底的 一侧向外突出的起绒纱线。如果本发明使用的初级绒面织物112是如 图13A、13B和13D所示的簇绒结构，初级基底优选由初级衬底122 和例如乳胶或类似物的粘合剂预涂层124构成。可以理解，除了图13B 所示的实施方案中，起绒纱线121经历顶端剪切或者毛圈切割操作从 而形成割绒结构外，图13A和13B所示的结构是相同的。依次地，图 13D所示的结构与图13B的结构基本上是相同的，但前者引入例如起 绒结构或类似物的具有高度加捻结构的绒头纱线121’，从而赋予纱线 大量纽结。
在图示的粘合表面结构110C中(图13C)，初级绒面织物112包 括大量植入粘合剂136的割绒纱线134，将例如乳胶或热溶性粘合剂的 该粘合剂136层压于增强或基底层138中，增强或基底层138是纺织 或无纺材料，包括玻璃纤维、尼龙、聚酯或聚丙烯。预期基底层138 可以预先涂上乳胶或其它热塑性或热固性材料或聚合物，以便在应用 加热后允许与割绒纱线134熔融粘接，从而加强纱线的稳定性。
尽管某些实施方案可能是优选的，但必须明白，初级绒面织物112 可以有不同的实施方案，而且初级绒面织物112的组成结构也不受限 制。任何具有起绒部分以及初级基底或衬底的合适初级绒面织物可以 用作初级绒面织物。“初级基底”指任何单层或复合结构，其中包括通 常使用的层状复合材料，即通常应用在簇绒地毯结构上的初级底衬122 和乳胶预涂层124，以及通常用于粘合结构的带有增强基底138的粘合 层136。当然，也可以利用本领域技术人员可能进行的其他实施方案。 例如，如美国专利No.5,443,881(在此引入作为参考)所述，在粘合 产品中，可以将起绒纱线加热粘接到基底138上，以使初级地毯的结 构简化。其他可选实施方案包括Machell的美国专利No.4,576,665所 公开的内容(在此引入作为参考)，同样可以利用。
根据预期的实践，结构110A、110B、110C和110D的起绒纱线 120、121、121’或134，可以分别被染色或印花，例如喷射染色、浸染、 辊式印花、或类似方式，例如用乔治亚洲LaGrange的美利肯公司生产 的Millitron喷射染色机进行染色。而且，预计图13A-13D所示110A、 110B、110C和110D的完整结构能够被喷射染色、辊式印花、或类似 处理。例如，用于形成表面覆盖元件的示范性结构优选能够经受苛刻 的喷射染色处理，包括染色、蒸汽作用、洗涤、烘干、和类似处理。 因此，表面覆盖元件能够经受热度和湿度的变化，纱线也就能被染色 和印花。例如，纱线可进行白色、浅色染色，如灰白色或浅米色，或 者进行纱线染色、纺前染色、或类似处理。
根据至少一个实施方案，预计在乳胶预涂层和/或面纱、初级衬底、 粘结层、增强材料、泡沫或衬垫、衬底、和/或增阻涂层或夹持层(grip layer)180中，加入抗菌剂、抗真菌剂或抗微生物剂，例如使用南卡罗 莱纳州Spartanburg的美利肯公司销售的银基抗微生物剂 ALPHASANTM。这种银基抗微生物剂ALPHASANTM能够耐受处理过 程中的高温。还预计面纱可以经过SCOTCH GUARD之类的耐污剂处 理。
纱线120、121、121’或134可由天然和/或合成的纤维制成，并且 可以是细纱、短纤纱或长丝纱，优选由聚酰胺聚合物形成，例如特拉 华州Wilmington的杜邦公司(Dupont)和密苏里州St.Louis的Solutia Fibers公司提供的商业产品，尼龙6短纤纱、尼龙6长丝纱、尼龙6，6 短纤纱、或尼龙6，6长丝纱。但是，正如本领域人员所公认的那样，也 可以使用其他合适的天然或合成纱或混纺。仅作为非限制性的例子， 可使用的其他材料包括，聚酯短纤维或长丝、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚烯烃、例如聚乙烯和聚丙 烯短纤维或长丝、人造丝、例如聚丙烯腈的聚乙烯聚合物、羊毛、及 其混纺。可以使用各种旦尼尔数、绒头、捻级、空气交络、和热定形 特性来制造这些纱线。
尽管可能优选白色或浅色的纱线(或纤维)，以易于在其上注射染 色或印花，但是应该明白，纱线可以具有任何性质，以及通过纺前染 色、天然着色等而带有任何颜色，并且适合于注射印染、筛网印花、 转移印花、图案成簇、纺织、编织、和/或类似处理。
依照一个实施方案，初级绒面织物中的纱线重量约为每平方码10 盎司到约每平方码75盎司，更优选约每平方码20盎司到约每平方码 60盎司，最优选约每平方码30到50盎司。
根据图13D所示的一个预期的结构，初级绒面织物可以具有例如 起绒粗呢割绒、撒克逊呢割绒、圈绒、贝伯圈绒、或类似的表面结构。 由于每一绒头纱线的末端纽结在一起，纱线展开的长度实际上超过了 绒头的高度，因而，这样的结构通过绒头提供较大体积。而这个大的 体积又提高了表面覆盖元件的厚度尺寸的可压缩性。相信这种提高的 压缩性相关于用户通常的缓冲感。
可以理解，表面覆盖元件上的起绒纱线的理想深度和占据密度， 可以根据设计的使用环境而有所不同。特别地，如果该表面覆盖元件 是用于在例如用户家中的住宅环境的地板铺设，相信较深而稀的绒头 结构可能比较理想。相反，如果表面覆盖元件是在例如办公室的商务 环境、例如旅馆的接待环境、或例如学校或医院的公共机构环境中使 用，密集排列的短绒头可能比较理想。
在图13A、13B和13D中的簇绒结构所用的初级衬底122，可以是 传统的聚酯或聚丙烯的纺织或无纺结构。但是，还预料专门的初级衬 底，例如含有聚酯层间玻璃纤维的无纺结构，可以用于簇绒结构的初 级衬底122，以赋予其需要的稳定性和可分割性能，从而可能减少或甚 至消除对粘性预涂层124的需求。可供选择的初级衬底或簇绒基底的 实施方案，例如在2002年3月12日提交的未决美国专利申请No. 10/098,053中说明，其内容在此全部引入作为参考。应该理解的是，在 初级衬底中使用无纺结构时，可以以多种方式制造这些无纺材料。作 为例子，预计可以通过合适的机械、化学或热加工技术形成无纺材料。 合适的机械技术可以包括水刺成网法、缝编法和针刺法。合适的化学 和热加工技术可以包括熔体纺丝和类似实践。
仅作为非限制性的例子，依照预期的实践，初级衬底122是纺织 层与针刺过纺织层的无纺材料融合的多组分结构，其中至少一部分无 纺材料是低熔体或粘合材料，当该材料进行压制(加压和加热)时， 熔化并融合无纺或纺织材料而形成稳定性加强的初级衬底。纺织层为 纺织聚丙烯，无纺材料为聚酯，低熔体材料是低熔体或共聚多酯。低 熔体或粘合剂材料的重量百分比范围大约是无纺材料重量的 10％-100％，优选10％-70％，最优选10％-40％。无纺材料可以是任何 天然或合成纤维或其混纺。例如，无纺材料可以是聚酯、回收聚酯、 聚丙烯、稳定聚丙烯、丙烯酸、尼龙(聚酰胺)、二组分聚酯、二组分 尼龙、以及它们的混纺或结合。如果无纺材料是聚丙烯或稳定聚丙烯， 那么就不一定需要加入额外的低熔体材料。低熔体材料可以是任何合 成材料或纤维或混纺，其熔点低于压制温度并将粘附于邻近的纤维上。 例如，粘合剂或低熔体材料可以是聚酯、共聚多酯、聚丙烯、通过化 学方法提高了熔化温度的聚丙烯、二组分聚酯、二组分尼龙、聚乙烯、 尼龙、低熔体尼龙织物(low melt nylon web)、粉末粘合剂、化学粘合剂、 压制的聚丙烯织物(extruded polypropylene web)、以及它们的结合或混 纺。纺织材料可以是任何天然或合成材料或纤维或混纺，并与无纺材 料和低熔体材料结合形成簇绒基底。例如，纺织材料可以是聚丙烯、 稳定聚丙烯、扁平丝(带)聚丙烯、聚酯、聚酯编织稀松布、聚丙烯 纺织稀松布、回收聚酯、以及它们的混纺或结合。依照一个示范性结 构，纺织层或材料的经纱范围可以从约6×6到30×30，优选从约10×10 到24×22，无纺材料的重量范围可以约为1-6盎司/平方码，含约 10-100wt.％的低熔体或粘合剂。
根据一个示范性的实践，可以使用的加强的初级衬底122，其总厚 度约为0.017英寸，总重量约为5.03盎司/平方码。这种初级衬底包括 融合到聚酯和低熔体聚酯纤维(50wt.％的2-1/2旦尼尔的天然聚酯纤 维，20wt.％的4旦尼尔黑色聚酯纤维，以及30wt.％的3旦尼尔低熔体 聚酯)的混纺、针织无纺材料的纺织材料。初级衬底通过将无纺材料 置于纺织层之上，将无纺材料针刺于纺织层，使得少量无纺材料穿过 纺织层，然后在复合物两边压制(顶端辊的温度约为320°F，底部辊的 温度约为280°F，辊压力约为85磅)而强制无纺材料与纺织层融合而 形成。这种融合的、稳定性增强的初级衬底在切割时不易磨损，不会 对簇绒纱线造成损害，并提供了空间稳定性以及更好的簇绒毛撮(tuft lock)。
根据另外一个示范性的实践，增强的初级衬底包括纺织稀松布和 无纺纤维，其根据以下条件进行针刺和随后的融合：
稀松布：纺织聚丙烯(PP)24经纱乘以11纬纱@3盎司。
无纺材料重量：1.75盎司/平方码。
无纺材料含量：
30％低熔体聚酯(PET)-4旦尼尔；2”纤维长度
50％天然PET-2.25旦尼尔；3”纤维长度
20％黑PET-4.0旦尼尔；4”纤维长度
压制温度：
正面：320F
背面：280F
在簇绒结构中，粘合剂预涂层124优选丁苯橡胶(SBR)或乳胶， 但其他合适的材料同样也可以使用，例如苯乙烯丙烯酸酯、聚氯乙烯 (PVC)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、丙烯酸、和例如沥青、聚氨酯、聚 酯、聚酰胺、EVA的热熔粘合剂、或沥青基热熔粘合剂或其混合物。 在使用热熔粘合剂的情况下，预期诸如玻璃纤维、尼龙或聚酯稀松布、 纺织或无纺的增强材料可直接粘附而形成层压复合物，而不需要使用 额外的粘合层。而且，预期如果绒头纱线以适宜的稳定关系簇生在初 级衬底122上，形成如图15A-15C所示的结构，在簇绒产品中可以完 全去除粘合剂预涂层124。
正如前面所指出的，预料背面具缓冲垫的表面覆盖元件结构，在 其远离底层地板111的表面上具有簇状或粘合初级绒面织物112，它可 以包括位于初级绒面织物下方的负载分配层157。仅作为例子，预期负 载分配层157可包括一层或多层有弹性的聚合粘结层材料160。聚合粘 结层材料160可以是热塑性的或热固性的组分。热熔粘合剂可能是特 别优选的。仅作为非限制性的例子，可用的热熔体可包括沥青和聚烯 烃基热塑性材料。可用的热固性粘合剂可包括聚氨酯。在粘结层材料 160为热熔粘合剂的情况下，预料在负载分配层157内使用的热熔粘合 剂的总质量将优选在每平方码约20到约100盎司范围内，更优选在每 平方码约35到约90盎司的水平。一个潜在优选的热熔粘合剂的组成 列于下表。
热熔体组成 组成 百分比 沥青 17.6％ 硬脂酸 0.3％ 热稳定剂 0.2％ 抗氧化剂 0.1％ 增粘剂 3.0％ 无定形聚丙烯 4.0％ 酸改性聚丙烯 2.0％ 碳酸钙填充料 余量
上表所述的热熔体组成的物理性质列于下表。
热熔体的性质 软化点 314-320°F 冷流 每4小时2-5密耳 挠曲心轴(Flex Mandrel) 在76密耳12-16毫米 CR粘度(5秒-1) 28,000-35,000周/秒 CS粘度(50Tau) 10,000-13,000周/秒 抗张强度 ～450p.s.i. 断裂伸长率 5.8％
如果需要，也可以在负载分配层157内加入增强材料158。在某些 结构中，增强材料可增加表面覆盖元件的尺寸稳定性，从而在表面覆 盖元件的使用和/或加工过程中，当发生压力和/或温度或湿度改变时， 基本阻止不同层之间发生不成比例的尺寸变化。一种预期的增强材料 158是含有多重玻璃丝(玻璃)纤维的薄片、小垫或织物，缠绕于例如 2盎司/平方码结构的无纺结构，并可通过一种或多种粘合剂粘合在一 起，例如丙烯酸粘合剂或改性丙烯酸粘合剂。其他可用的材料包括编 织玻璃丝(woven glass)或玻璃稀松布材料，以及纺织或无纺织物材料， 例如聚酯或尼龙。如果需要，预期也可以排除增强材料158，以使负载 分配层基本完全由粘结层材料制成。
无论是否使用增强材料158，负载分配层157仍然有效分散横向于 表面覆盖元件的集中负荷，从而驱散施加的能量并预防结构被破坏。 在实施中，粘结层材料160作为缓冲物缓冲集中的应力，保护增强材 料158，避免在受到点负荷时被刺穿或受到其他损害。作为例子，负载 分配层必须具有足够的强度和弹性，以使小直径的鞋跟或其他应力集 中的物体不至于刺穿该结构。
正如所指出的那样，缓冲材料178可以是泡沫材料。潜在优选的 泡沫材料可包括天然或原始的聚氨酯、再粘合的聚氨酯及其组合。再 粘合的聚氨酯可能是特别优选的，从而使表面覆盖元件含有较高百分 比的循环再生材料。
可以理解，通常的再粘合泡沫和特殊的再粘合聚氨酯泡沫，是本 领域公知的异氰酸酯(盐)基聚合泡沫。特别地，将泡沫片与粘合剂混合 是已知的，该粘合剂用于将各泡沫片粘合。用于循环再生的再粘合技 术已有多年，尤其是聚氨酯泡沫的循环再生。总的来说，大片或大块 的、低密度的、密度不均的、较易碎的、厚的、再粘合聚氨酯泡沫产 品已经作为单独的、较厚的地毯衬或垫子，用作底层地板上的阔副地 毯。
依照一个预期的实践，表面覆盖元件中的缓冲材料178可以含有 约10-90％的再循环泡沫或约10-100％的再循环泡沫小片、大块、片、 渣滓、颗粒、或类似物，以及粘合剂、胶粘剂或预聚物(和一种或多 种添加剂)，而在其泡沫或衬垫层中构成具有完整缓冲层的结构，该缓 冲层具有约10-100％的再循环泡沫或衬垫成分(尤其后期工业回收的 泡沫或衬垫成分)。
根据一个预期的实践，缓冲材料可以是密度约每立方英尺1-25磅 的再粘合泡沫，更优选约每立方英尺3-22磅，进一步优选约每立方英 尺5-13磅，最优选约每立方英尺6-10磅；优选的厚度是约1-30毫米， 更优选约2-21毫米，最优选约4-12毫米；优选的再粘合小片的尺寸 (未受压的小片尺寸)约为2-25毫米，更优选约5-20毫米，最优选 约7-15毫米的圆形或方形网眼；另外，优选在它的至少一侧有衬底材 料或衬底复合物。
下表1详述了再粘合泡沫的产品参数的第一个示范性范围，该再 粘合泡沫用于住宅环境下使用的组装式地面覆盖物缓冲层。
表1 泡沫重量 7-84盎司/平方码 泡沫密度 4-16磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 2-20毫米 未受压的小片尺寸 2-20毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫(聚酯或聚醚) 粘合剂或预聚物 5-20％ 小片 60-95％ 粘合剂材料 聚氨酯预聚物(聚酯或聚醚) 压缩比 2∶1-5∶1 添加剂，例如着色剂、填充料、 纤维、抗菌剂、阻燃剂等 0-20％
下表2详述了再粘合泡沫的产品参数的第二个示范性范围，该再 粘合泡沫用于住宅环境下使用的组装式地面覆盖物缓冲层。
表2 泡沫重量 10-28盎司/平方码 泡沫密度 5-10磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 5-12毫米 未受压的小片尺寸 5-15毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫(聚酯或聚醚) 粘合剂或预聚物 12-17％ 小片 83-88％ 粘合剂材料 聚氨酯预聚物(聚酯或聚醚) 压缩比 3∶1 添加剂，例如着色剂、填充料、纤维等 0-5％
表3-5列出了可用于各种组装式住宅地面覆盖物结构的再粘合泡 沫材料的示范性目标规格。
表3 泡沫密度 6磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 7-8毫米 未受压的小片尺寸 15毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫 粘合剂或预聚物 15wt.％ 小片 82-85wt.％ 粘合剂材料 聚氨酯预聚物 压缩比 3∶1 着色剂(可以加入) 约3％Milliken Reactint聚氨酯着色剂
表4 泡沫密度 6.3磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 7毫米 未受压的小片尺寸 7毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫 粘合剂或预聚物 15wt.％ 小片(不含非粘合材料) 82-85wt.％ 粘合剂材料(不含粘合剂结) 聚氨酯预聚物 压缩比 3∶1 着色剂(可以加入) 约3％Milliken Reactint聚氨酯着色剂
表5 泡沫密度 3磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 6毫米 未受压的小片尺寸 5毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫 粘合剂或预聚物 15％ 小片 82-85％ 粘合剂材料 聚氨酯预聚物 压缩比 2∶1 着色剂(可以加入) 约3％Milliken Reactint聚氨酯着色剂
可以理解，尽管可以使用上述的再粘合泡沫，还预计形成缓冲层 178的材料可以有很大选择范围。仅作为非限制的例子，用于形成衬垫 材料178的至少五种泡沫的选择或实例，预期可制造表面覆盖元件。
1.使用标准填充的聚氨酯系统作为原始的和/或再粘合聚氨酯。一 个预期的聚氨酯泡沫含有110份的填充料，密度约为15磅/立 方英尺。以0.04-0.12英寸的厚度为基础，利用上述的密度和填 充料量，此聚合物的重量范围约为4.32盎司/平方码到12.96 盎司/平方码。通过减少填充料的量可降低密度。
2.另一种同样有效的原始的和/或再粘合聚氨酯选择方案，是调整 填充料的量，使密度减少至13磅/立方英尺。在同样的厚度限 制，聚合物的重量应为2.72-8.24盎司/平方码。
3.另一种原始的和/或再粘合聚氨酯的选择方案，是使用未经填充 的聚氨酯(原始聚氨酯)系统。原始状态下如上所述的高密度 是不可能的，它们起作用是由于墙结构(wall structure)和不 存在填充料的事实。以6磅/立方英尺密度为基础，使用上述 厚度限制，该聚合物的重量将为2.88-8.64盎司/平方码。
4.另一种选择是使用可通过Textile Rubber and Chemical Company得到的商标为KANGAHIDE的聚氨酯系统，它仅有 15份的填充材料，使用的密度为6-9磅/立方英尺。如果仍然以 上述的厚度限制计算，其重量将为4.3-13.02盎司/平方码。
5.另一种选择是使用机械发泡和化学吹制的聚氨酯泡沫而形成 的中等密度或混合泡沫。这样机械发泡和化学吹制的聚氨酯泡 沫，在例如美国专利No.6,372,810中说明，并在此引入作为参 考。
通过限制填充料的量可以控制填充的原始或天然聚氨酯泡沫的密 度。例如，可以通过减少填充料的含量，制造密度约为6磅/立方英尺 的原始聚氨酯泡沫。
尽管上述例子与聚氨酯有关，但是水基泡沫系统同样可以采用。 例如，泡沫可以是SBR泡沫。尽管天然聚氨酯或聚氨酯再粘合泡沫或 压缩颗粒泡沫(由可压缩的颗粒、小片和碎屑等制成)可能是优选的， 但应该理解，也可使用由其他泡沫(开放室、封闭室)或诸如SBR泡 沫、PVC泡沫、聚乙烯泡沫、软木、橡胶、粒状生胶、和/或类似物的 材料制成的其它可压缩颗粒。特别地，预期可使用毛毡或无纺衬垫取 代泡沫。
不管缓冲结构所使用的缓冲材料如何，预期优选以赋予用户相对 柔软感觉的抗压模量为特征的材料。仅作为例子，当根据美国材料实 验学会(ASTM)标准D3574 Test C(压应力偏斜试验)对单独的缓冲 材料进行测定时，预期优选那些在承受约5-70磅/平方英寸的负荷时压 缩约50％的缓冲材料，更优选在承受约10-30磅/平方英寸的负荷时压 缩约50％的缓冲材料。
正如前文所述，任何所述结构的表面覆盖元件可包括任选的衬底 层170，该衬底层也称为脱模层或二级衬底。任选的衬底层170可以是 聚酯、聚丙烯、聚酯/聚丙烯、聚酯/聚丙烯/丙烯酸、或其他适当的纤维 或混纺的纺织或无纺织物，还可以包含着色剂、粘合剂、或类似物。 根据一个预期的实践，衬底层170可以是无纺结构或聚酯纤维和聚丙 烯纤维的毛毡，含有约50-100％的聚酯。在另一个实施方案中，使用 的是50％的聚酯纤维、20％的聚丙烯和30％丙烯酸纤维的混纺。聚酯、 聚丙烯和/或丙烯酸纤维可以有一种或多种可供选择的颜色，从而赋予 衬底需要的色彩和外观。在一个实施方案中，形成缓冲层的泡沫与衬 底层170具有相似的颜色。在一个具体的例子中，泡沫和/或衬底具有 绿色、蓝色、紫色、灰色、白色、黑色、棕色或金色。衬底的颜色可 以通过以下方法获得，例如，通过使用白色聚酯纤维和彩色的丙烯酸 纤维，或通过使用彩色的聚酯和/或聚丙烯纤维。根据另一个例子，一 定数量的黑色聚酯纤维与一定数量的白色聚酯纤维、一定数量的彩色 聚酯纤维、和一定数量的白色聚丙烯纤维混合，形成无纺彩色衬底材 料，或形成具有彩色聚酯纤维的色彩以及石南色或斑点圈外观的毛毡。 通过选择每一纤维类型的用量或纤维色彩，而得到想要的色彩、亮度、 收缩等。任何所述结构的表面覆盖元件也优选包括增阻涂层180，其可 以基本连续或分段排列使用。仅作为非限制性的例子，此增阻涂层可 包括乳胶、热熔粘合剂、硅橡胶、其它橡胶、和类似物。另外，尽管 不优选，涂层180还可以用脱模薄片、层或膜覆盖。
可以理解，对于形成本发明地面材料系统所应用的表面覆盖元件 的层状结构，存在大量可供选择的实施方案和结构配置。仅作为例子， 在图14A、14B、14C和14D中，其中的对应于前文所述的元件用500 系列的相同旁注数字表示，也图示了分别基本相应于图13A-D的绒头 结构，但其中的如前文所述的增强材料558悬挂在粘结层材料(例如 前文所述的热熔粘合剂)层之间。在此结构中，预计粘结层材料560 可以被增强材料558分隔成完全分离层，也可以横跨增强材料558移 动。不论那种情况，由于粘结层材料560与增强材料558之间的充分 粘合，仍然在初级绒面织物512和缓冲材料578之间粘合形成基本稳 定的负载分配层557。
依照一个例子并再参照图14A-14D，增强材料558可以是玻璃垫 子，它通过热熔体层560而热熔层压到泡沫578上。
如图15A、15B和15C所示，其中与前文所述相同的组分用600 系列内的相应的旁注数字表示，预计簇状圈绒和簇状割绒结构610A和 610B可包括第一层粘结层材料660，例如热熔粘合剂或类似物，它从 初级衬底622延伸出来并与一层658接触，该增强材料是例如前面所 述的无纺玻璃或稀松布材料。这样，粘结层材料660起着将簇绒620、 621固定在初级衬底622处的作用，从而不需要再使用单独的乳胶或热 熔预涂层。因而，在增强材料658的上表面与初级衬底622的底面之 间提供独立的粘合剂层。当然，如果需要，在衬底670的底面安置前 面所述的增阻涂层180。
如图16A、16B和16C所示，其中与前文所述相同的组分用700 系列内的相应的旁注数字表示，预计簇状圈绒结构710A、簇状割绒结 构710B、和粘合割绒结构710C包括第一层粘结层材料760，它从增强 材料758上表面延伸出来，并且与从增强材料底面延伸出来的第二层 粘结层材料760’相比可以有不同的特征。在其他各个方面，该结构分 别在图15A、15B和15C中充分说明和描述。仅作为非限制性的例子， 在增强材料758放置于两种不同的粘合剂之间时，预计在增强材料758 上表面延伸的粘结层材料760可以是，例如热熔体，而在增强材料758 底面延伸的粘结层材料760’可以是，例如聚氨酯形成组合物、低熔粉 末、低熔纤维、低熔薄膜、或类似物。当然，粘结层材料760和/或760’ 也可包含多层粘合剂。在衬底770的底面还可放置前面所述的增阻涂 层。
如图17A，17B和17C所示，其中与前文所述相同的组分用800 系列内的相应的旁注数字表示，这里图示了用于覆盖底层地板支撑表 面811的表面覆盖元件的附属结构。在此实施方案中，簇状圈绒结构 810A和簇状割绒结构810B、810C含有增强材料层858，这层增强材 料位于在增强材料858上表面延伸的第一层乳胶粘合剂824，与在增强 材料858底面延伸的第二层乳胶粘合剂824之间。因此，乳胶基本在 衬垫材料878的上表面与初级衬底822之间延伸，而增强材料层858 分布于这些乳胶之间。这里的乳胶优选羧化丁苯橡胶(SBR)乳胶。 当然，预计也可以使用应用例如前述的聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙 烯(EVA)、丙烯酸、热熔体或聚氨酯的其他粘合剂的类似结构。当然， 如果需要，在衬底870的底面还可安置如前所述的增阻涂层。
正如前文所述，预期通过将稳定元件紧密地整合到簇绒初级绒面 织物的初级衬底上，即可获得额外的稳定性。整合这样结构的示范性 实施方案如图18A、18B和18C所示，其中与前文所述相同的组分用 900系列内的相应的旁注数字表示。如所示的那样，簇状圈绒结构910A 和簇状割绒结构910B、910C包括在初级衬底922上簇生的起绒纱线 920、921、921’，该初级衬底在其中整合了初级衬底稳定层923，例如 纺织或无纺材料或稀松布。初级衬底稳定层923可通过针刺或压制操 作连接到初级衬底922上。另外，通过将热活化粘合纤维整合到无纺 结构中，可在结构之间获得点粘结。在利用含有初级衬底稳定层的结 构的情况下，由于增强的初级衬底922、923被赋予的稳定性，预期如 果需要，可基本减少或完全去除预涂层924和/或增强材料958。在衬 底970的底面还可安置如前所述的增阻涂层180。
可以理解，尽管二级衬底或毛毡可焰层压到结构的底面，但是如 果需要，预期也可使用其他附着机制。仅作为例子，预期二级衬底可 通过一层或多层例如前述热熔粘合剂或类似物的粘合剂，附着到底面。 覆盖于底层地板支撑表面1011的表面覆盖元件的示范性割绒结构 1010A、1010B如图19A和19B所示，其中相应于前述的元件用1000 系列内的相应的旁注数字表示。如图所示，在每一构造中，层压粘合 剂1060处于缓冲材料1078与二级衬底1070之间。然而，如果需要， 二级衬底1070也可以焰层压或者直接粘合到缓冲材料上。
根据图20所示的另一个实施方案，它与图13D相对应，并且其中 相同的组分用1100系列内的相似的旁注数字表示，增强材料或层158 和预涂层124被去除。由此，在该实施方式中，例如弹性粘合剂的粘 结层1160在初级地毯1112与缓冲材料1178之间延伸。
与图13D相对应的图21，并且其中相同的组分用1200系列内的 相似的旁注数字表示，图示了另一个实施方案，其中图13D中毛毡或 其他材料的衬底层170被去除。
与图18相对应的图22，并且其中相同的组分用1300系列内的相 似的旁注数字表示，增强层958、和衬底层970被去除。泡沫层1378 可以通过例如焰层压或通过在湿状态或未固化态下直接贴合然后固化 来粘附到初级地毯织物上。在图20、21和22所示的各个构造中，在 下侧都分配了增阻涂层组合物180。
当然，预计表面覆盖元件也可以是不包含泡沫层的所谓“硬底” 构造。仅作为非限制性的例子，图23A-23F中显示了不包含泡沫层的 示例性簇绒和粘合构造。
在图23A的簇绒构造中，起绒纱线1420A以16-24盎司/平方码的 纱线密度，穿过例如纺织或无纺玻璃、纺粘聚酯或类似物的初级衬底 层1422A簇生。在初级衬底层1422A下方至PVC(聚氯乙烯)或热熔 体层1460A，安置了乳胶或PVC之类的预涂层1424A(大约16盎司/ 平方码)。在层1460A与另一层PVC或热熔体1461A之间设置了玻璃 加强层(1458)(大约3盎司/平方码)以形成稳定的夹层结构。第一和 第二PVC或热熔体层的总结合质量优选为大约60盎司/平方码。在下 侧设置了增阻涂层组合物180A。
图23B所示的簇绒构造1410B与图23A所示的相同，只是增加了 覆盖在增阻涂层组合物180B上的毛毡层1470B或其它表面均匀的二级 衬底材料。预计该毛毡层或其它表面均匀的材料可能有利于使该结构 适应于放置在不规则的下方支撑表面上。
图23C所示的簇绒构造1410C显示了简化的构造，其中乳胶、热 熔体粘合剂之类的簇绒固定预涂层1424C，从初级衬底1422C延伸到 二级衬底1470C。在二级衬底1470C上设置了增阻涂层180C。
图23D所示的粘合构造1410D包括粘合纱线1434D表面，其具有 绒头密度约为29盎司/平方码并从玻璃初级衬底层1438D伸出，该初 级衬底层1438D具有每单位面积约为3盎司/平方码的质量。尽管所示 的衬底层1438D是无纺构造的，但如果需要，同样预计该衬底层1438D 也可以是纺织构造的。如图所示，纱线1434D通过PVC或类似材料的 粘合层1436固定在衬底层1438D中。按照一个设想的实践，该粘合层 具有每单位面积大约60盎司/平方码的质量。如图所示，第一PVC层 1460D从衬底层1438D上延伸出直至纺织或无纺玻璃之类的稳定层 1458D的上侧，而从稳定层1458D的下侧延伸出第二PVC层1461D。 按照一个设想的构造，第一和第二PVC层1458D、1461D的总结合质 量约为80盎司/平方码，而稳定层具有每单位面积大约3盎司/平方码 的质量。在第二PVC层1461D的下侧设置了增阻涂层180D。
图23E所示的粘合构造1410E与图23D所示的相同，只是增加了 覆盖在增阻涂层组合物180上的毛毡层1470E或其它表面均匀的二级 衬底材料。预计该毛毡层或其它表面均匀的材料可能有利于使该结构 适应于放置在不规则的下方支撑表面上。
图23F显示了与图23C所示的类似的成簇圈绒方块地毯构造 1410F，其中初级地毯1412F包括从初级衬底1422F延伸出的PVD层 1424F。Toli Japan提供了一种公知的这类具PVC硬背衬的方块初级地 毯构造1412F，其重量约为1320克/平方米。图23F所示的构造通过加 入下面将进一步描述的增阻涂层180F改进了这种传统的PVC硬底构 造，该增阻涂层180F能够抵抗PVC增塑剂和添加剂的迁移和反应。
也预计可以采用起绒织物以外的各种表面覆盖元件构造。仅作为 非限制的例子，各种其它构造包括以下物质的表面覆盖物，纺织或无 纺织物(包括纺织、针织、植绒和针刺织物和类似物)、硬木、瓷砖(和 模仿硬木和瓷砖的饰面)、玻璃、乙烯复合材料砖、石材(例如大理石、 花岗岩和类似物)、例如CORIAN和类似物的板状装饰性复合材料、 以及例如油毡和类似物的装饰性层压板。
仅作为非限制性的例子，在图24、24A和24B中，显示了各种表 面覆盖物构造，其包括无纺构造的饰面织物1550和增阻组合物180的 背衬层。可以认识到，图24与24A中的构造各方面相同，只是在图 24A的构造中，在饰面织物1550的表面上设置了相对较薄的透明覆盖 材料层1555，例如聚氨酯或类似物。可以认识到，这种构造可以提供 额外的磨损保护，同时有利于在该表面上滚动办公室家具和类似物。
在图24B中显示了一个有缓冲垫的构造，其中在该构造中加入了 前述缓冲层1578。可以认识到，在这些构造中，无纺饰面织物提供了 一种视觉上合意的可见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧 向滑动。
图25、25A和25B显示了一组采用纺织或针织饰面织物1650的 不同构造，其中与前述元件相应的元件用1600系列内的相似的旁注数 字表示。可以认识到，在这些构造中，纺织或针织饰面织物提供了一 种视觉上合意的可见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧向 滑动。在图25A和25B中，在饰面织物1650上设置了相对较薄的透 明覆盖材料层1655，例如聚氨酯或类似物。
图26和26A显示了一组采用起毛纺织或针织饰面织物1750的不 同构造，其中与前述元件相应的元件用1700系列内的相似的旁注数字 表示。可以认识到，在这些构造中，起毛的饰面织物1750提供了一种 视觉上合意的可见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧向滑 动。
图27显示了另一种采用木材或木质板的外表面1850的构造，其 中与前述元件相应的元件用1800系列内的相似的旁注数字表示。可以 认识到，在此构造中，木材或木质板的外表面提供了一种视觉上合意 的可见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧向滑动。如果需 要，可以在木材或木质板的外表面1850与增阻组合物180之间放置一 层或多层由毛毡、泡沫或其组合构成的中间层。
图28显示了另一种采用陶瓷、石材、或模仿陶瓷或石材的复合材 料的外表面1950的构造，其中与前述元件相应的元件用1900系列内 的相似的旁注数字表示。可以认识到，在此构造中，陶瓷、石材、或 模仿陶瓷或石材的复合材料的外表面1950提供了一种视觉上合意的可 见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧向滑动。如果需要， 可以在陶瓷、石材、或模仿陶瓷或石材的复合材料的外表面1950与增 阻组合物180之间放置一层或多层由毛毡、泡沫或其组合物构成的中 间层。
另一种采用例如油毡、乙烯复合砖或类似的层压材料的外表面 2050的构造，其中与前述元件相应的元件用2000系列内的相似的旁注 数字表示。可以认识到，在此构造中，例如油毡、乙烯复合砖或类似 的合成层压材料的外表面2050提供了一种视觉上合意的可见外表面， 其通过增阻组合物180固定以防止侧向滑动。如果需要，可以在例如 油毡、乙烯复合砖或类似的层压材料的外表面2050与增阻组合物180 之间放置一层或多层由毛毡、泡沫或其组合物构成的中间层。
当然，也预计可以使用其它构造作为表面覆盖元件，例如含有增 阻组合物层的泡沫或阔幅地毯。仅作为例子，在图30中，显示了以区 域小地毯形式置于地板表面2111上的表面覆盖元件2110。
图31显示了区域小地毯2110的示例性截面。在所示构造中，绒 头纱线2121穿过如上所述的初级衬底2122成簇，并通过如上所述的 乳胶或其它合适材料的预涂层2124固定到位。当然，要理解的是，尽 管绒头纱线2121显示为割绒，但也可以使用圈绒或其它构造。
在所示构造中，在预涂层2124下方放置了二级衬底2170。二级衬 底优选为通过适当的机械、化学或热加工技术形成的无纺材料，例如 缝编的、水刺成网的或针刺的织物结构。在下侧设置了连续或断续的 增阻涂层或夹持层180。对于二级衬底2170，可能特别优选缝编织物。 当然，要理解的是，可以在区域小地毯以外的表面覆盖元件上，包括 前述任何地毯或方块地毯构造，使用这种缝编的和其它无纺表面覆盖 材料。
表面覆盖元件优选适合由对表面覆盖物安装具有极少或没有经验 的使用者进行安装。根据所用表面覆盖元件的构造，预计覆盖可以在 几乎任何表面上进行，包括地板、墙壁、台面和类似表面。如前所述， 为了提高安装的简易性，支撑表面上的表面覆盖元件优选一旦放置到 位，无需单独使用粘合剂，就可以防止在支撑表面上滑动。然而，该 表面覆盖元件优选容易从支撑表面上垂直移置，以利于在安装过程中 进行更换或重新定位。按照可能优选的构造，增阻涂层具有以下性质， 即有利于多次将表面覆盖元件提起并移动到支撑表面上的各种位置， 而不会损坏表面覆盖元件或支撑表面。此外，可以在安装后的一段时 间后移除或更换覆盖元件。衬底上的增阻涂层优选具有不会永久粘合 在支撑表面上的特性。此外，增阻涂层不会永久性地与自己粘连，从 而避免在背对背包装时产生不合意的粘连。另外，增阻涂层不会粘连 到表面覆盖元件的外表面上，从而在以成卷形式储存或面-背堆叠表面 覆盖元件时避免不合意的永久性粘合。也就是说，增阻涂层提供了横 向握持力，而且具有极低的垂直粘性，且几乎或完全不会与自己或与 表面覆盖元件的正面粘连。
要理解的是，在可以使用的任何构造中，预计增阻涂层180可以 部分或完全覆盖衬底以提供与支撑表面所需的摩擦级别。在这点上， 预计可以以各种图案施用增阻涂层，使得表面覆盖元件的下侧同时分 布有涂布和未涂布的区域。仅作为例子，各种示例性的图案包括横向 条(图32)；纵向条(图33)；点或圆(图34)；交叉格子排列(图35)； 和蛇纹条(图36)。当然，也可以使用任何其它图案。
本发明可通过下面的非限制性实施例进一步理解。
实施例1-6
通过按照下列程序进行滑动摩擦和粘连试验，以对各种增阻涂层 进行评测。每一测试是在具有基本如下表6所示构造的方块地毯样本 上进行的。
表6
(A) (B) 1. 产品类型 住宅用组装式地面覆盖物 2. 正面： 高捻度起绒粗呢割绒 3. 初级衬底： 含有针刺和压制聚酯和低熔体聚酯的纺织聚丙烯增 强衬底 4. 最终纱线总重量： 39盎司/平方码 5. 每英寸针脚数： 7.69 6. 栽绒隔距： 1/8 7. 纱线聚合物： 尼龙6，6 8. 纱线类型： 1180长丝，抗静电，半消光三叶形，17dpf 9. 纱线捻度： 单股(S)和合股(Z)上7.50捻度/英寸 10. 纱线股数： 2股加捻 11. 热定型： Yes，@260到264°F蒸汽起绒粗呢 12. 纱线尺寸： 3.69/2棉纱支数 13. 簇绒高度： 48/64英寸(3/4”) 14. 染色方法： 喷射染色 15. 预涂粘合剂： 丁苯橡乳胶胶，8盎司/平方码涂层重量 16. 层压粘结层粘合剂： 沥青和聚丙烯树脂基的热熔体 17. 粘结层涂层重量： 46盎司/平方码 18. 稳定增强材料： 玻璃纤维垫，2盎司/平方码，改性丙烯酸粘合剂 19. 焰层压 玻璃纤维垫焰层压到泡沫上 20. 衬垫类型： 再粘合聚氨酯泡沫，15毫米未加压的小片尺寸 21. 衬垫厚度： 7-8毫米(层压前) 22. 衬垫密度： 6磅/立方英尺 23. 焰层压： 毛毡焰层压到泡沫上 24. 脱模层结构： 无纺毛毡 25. 脱模层成分： 70％聚酯/30％聚丙烯混纺 26. 脱模层重量： 4盎司/平方码 27. 组装形状： 18”正方形或名义上23”×23”两边双人字形 28. 组装尺寸： 18”正方形或名义上23”×23” 29. 切割方法： 从背面控制深度切割
摩擦试验是将一块3”×3”大小、具有约22-24克质量的涂层方块地 毯放置在平滑表面上(一片薄板状的木样地板)进行的。以每秒～10 度的速率抬升平滑表面的一端。总将方块地毯的中心置于距支点10英 寸处。记录方块地毯开始滑动时的角度。样本上没有施加重力或压力， 两者的表面在测量进行前用肉眼检查都是干净的。允许误差是5度。
瞬时粘连试验是通过将两块同样涂层的3”×3”大小的方块地毯背 对背放置，并施以5磅重量1分钟而进行的。用一条铝箔遮盖一边的 1/2英寸。应用AMETEK的AccuForce III测力计，测量将两个样本拉 开所需的力。通过在边缘地毯簇绒上从方块地毯的遮蔽边拉动来将样 本拉开。
在70℃(158°F)的高温粘连试验是通过将两块同样涂层的3”×3” 大小的方块地毯背对背放置，在70℃烘箱内，施以6.25磅重量至少16 小时而进行的。用一条铝箔遮盖一边的1/2英寸。在将样本从烘箱中取 出后，冷却样本。通过应用AMETEK的AccuForce III测力计，牵拉方 块地毯遮盖一侧边缘的地毯簇绒将其拉开。记录分离方块地毯所需的 峰值力。
再粘附摩擦试验用于测定地毯增阻涂层或夹持层的可重复使用 性。将一块3”×3”大小的涂层地毯放置在一块干净的薄片状木样地板 上，施以5磅重量。30秒后，地毯及其所施加的重量被移到地板上的 一个新的部位。重复上述步骤，地毯共接触5个位置。然后记录如上 所描述的摩擦试验的结果。
压敏摩擦试验是通过在玻璃上的一块3”×3”大小的涂层地毯上施 以5磅重量30秒而进行的。在移除重力后，进行斜板摩擦试验。
玻璃粘附试验是应用Ametek的AccuForce III测力计测量。在位于 玻璃上的3”×3”大小的有背侧涂层的地毯样本上施加5磅重量，持续 30秒。记录通过拉扯边缘将样本拉离玻璃所需的峰值力。
结果列于下表7。
表7 样本 干添 加 (gsm) 瞬时 粘连 (磅) 70℃ 粘连 (磅) 板层上 的摩擦 (度) 再粘 附摩 擦(度) 玻璃 摩擦 (度) 压敏 摩擦 玻璃上 再粘附 摩擦 玻璃 粘附 (磅) 乳胶1 30 ＜0.7 ＜0.7 85 80 ＞90 ＞90 ＞90 0.4 乳胶2 20 0.7 1.3 48 45 48 ＞90 50 0.4 乳胶3 30 4.8 60 58 85 60 0 热熔体1 20 ＜0.7 2.7 45 45 45 50 50 0 热熔体2 45 ＜0.7 1.5 45 62 ＞90 65 0.2 热熔体3 35 ＜0.7 0.9 58 80 ＞90 ＞90 0.3 对照 0 ＜0.7 ＜0.7 20 20 20 20 20 0
所有地毯样本(3”×3”)重22-24克。
乳胶1＝国家淀粉化学公司Multilock 454A
乳胶2＝罗门哈斯公司Robond PS-68
乳胶3＝空气化工产品公司Airflex TL12
热熔体1＝富乐公司，HL 6102
热熔体2＝富乐公司，HL 5062
热熔体3＝The Reynolds Company，Reynco 53-343
基于这些测试，结论是乳胶1、乳胶2、热熔体2和热熔体3表现 出合意的摩擦和抗粘连特性，而乳胶3和热熔体1不那么合意。更具 体地，相信高温粘连低于大约3磅并具有较大滑动摩擦的样本是合意 的。随着压力的施加表现出明显提高的滑动摩擦的样本，例如热熔体2， 可能是特别合意的。当然，受试样本仅仅是代表性的，无疑还存在其 它合适的涂层材料。示例性的材料包括各种类型的乳胶，包括丙烯酸 类、EVA、SBR和类似物，以及热熔体材料，包括聚烯烃、EVA、SBR、 聚酰胺和类似物。潜在优选的涂层材料包括乳胶或烯烃基的热熔体材 料，例如基于聚丙烯和/或聚乙烯的烯烃，还可能包括低分子量蜡和增 粘剂。干添加(dry add-on)范围应优选为大约0.25至大约3盎司/平 方码，更优选为大约0.5至大约1.5盎司/平方码。
可以通过包括辊涂、喷涂、浸渍、粉末涂布和印刷法的各种方法 将增阻涂层涂布到表面覆盖元件的背面。涂敷涂层后，可以根据所选 涂布方式使用干燥和/或固化过程。涂层在表面覆盖元件的下侧可以是 连续的或图案化的。
实施例7和8
测试上表6所示的地毯构造的垂直粘附力和相对于各种下方支撑 表面的横向移动的抵抗力。在无涂饰的毛毡衬底，和在毛毡衬底上以 1.0盎司/平方码的涂布重量涂敷的热熔体材料增阻涂层进行测试，该热 熔体材料以HL 5062的商品名由富乐公司(H.B.Fuller Company)销售。
使用置于每一指定表面上的6.75英寸×6.75英寸的涂布方块地毯 进行垂直粘合力测量。在每一样本顶部施加25磅的重力以确保与该表 面均匀接触。30秒后，撤除重力，抓住中间的纱线并将样本提离该表 面。使用Shimpo FGE-100X数字测力计测量将小块样本与该表面分离 所需的峰值力。测量重复10次，并记录平均力值。
使用置于每一指定表面上的18英寸×18英寸的涂布小方地毯进 行抗横向移动性的测量。在每一样本顶部放置一个8.5磅的铝板以确保 与该表面均匀接触，铝板上排列有向下伸出的绒头啮合钉(engaging pin)。使用Model STE-1000 Testron拉力试验机测量将小块样本在表面 上横向移动1英寸所需的峰值力。测量重复10次，并记录平均力值。
结果列于下表8和9中。
表8(涂布的背面具缓冲垫的样本) 方向 单位 木制支撑 密封混凝 土支撑 玻璃支撑 胶合板支 撑 未密封的混 凝土支撑 垂直 粘附 力 磅-总量 1.490 1.180 0.550 0.590 0.44 磅/平方 英寸 0.033 0.026 0.012 0.013 0.010 抗横 向移 动性 磅-总量 37.2 22.2 30.8 19.2 10.8 磅/平方 英寸 0.115 0.069 0.095 0.059 0.033
表9(未涂布的背面具缓冲垫的样本) 方向 单位 密封混凝土支撑 玻璃支撑表面 垂直粘附力 磅-总量 0.310 0.300 磅/平方英寸 0.007 0.007 抗横向移动性 磅-总量 1.1 2.69 磅/平方英寸 0.003 0.028
实施例9-22
使用其它热熔体涂层在方块地毯样本上进行实施例7和8的测试 程序。使用从1.0至2.5盎司/平方码的各种不同涂布重量范围进行对比 试验。也评估使用不同类型的毛毡衬底(T1毛毡对T2毛毡)的性能。 结果列于下表10中： 表10热熔性粘合剂和毛毡的对比 产品 干添加 (oz/sq yard) 衬 底类型 剪切强度 (lbs/18”square) 剪切强度 (lbs/inch2) 抗张强度 (lbs/inch2) Reynolds 53-451A 1.0 毛毡-T1 9.0 0.028 ＜0.03 Reynolds 53-451A 1.6 毛毡-T1 8.9 0.027 ＜0.03 Reynolds 53-451B 1.0 毛毡-T1 15.3 0.047 ＜0.03 Reynolds 53-451B 1.5 毛毡-T1 11.4 0.035 ＜0.03 Reynolds 53-451B 2.5 毛毡-T1 12.1 0.037 ＜0.03 Reynolds 53-451C 1.0 毛毡-T1 17.4 0.054 ＜0.03 Reynolds 53-451C 1.5 毛毡-T1 14.3 0.044 ＜0.03 Reynolds 53-451D 1.0 毛毡-T1 9.8 0.030 ＜0.03 Reynolds 53-451D 1.5 毛毡-T1 9.5 0.029 ＜0.03 Reynolds 53-451D 2.5 毛毡-T1 9.6 0.030 ＜0.03 H.B，Fuller 5062 1.0 毛毡-T2 22.2 0.069 ＜0.03 H.B，Fuller 5062 1.5 毛毡-T2 19.8 0.061 ＜0.03 Reynolds 53-451C 1.0 毛毡-T2 44.3 0.136 ＜0.03 Reynolds 53-451C 1.5 毛毡-T2 43.2 0.133 ＜0.03
在74°F和50％R.H.下进行测量涂布重量＝1.0oz/sq-yard
表面＝密封(光滑)混凝土表面
在每一实施例中，涂布后的方块地毯没有永久性地粘合到常用的 底层地板表面上。涂布后的方块地毯表现出足够高的抗横向移动性以 防止方块地毯轻易滑动，并且还表现出低垂直粘合性能(粘性)，这使 得其易于抬离原处。
特别地，得出以下结论，主要由聚丙烯、聚乙烯和对湿混凝土表 面具有高倾向的选定增粘剂构成的商品名为Reynolds 53-451C的热熔 体涂层材料，表现出对于混凝土表面的横向方块地毯移动的抵抗力， 明显高于其它受试产品。
此外，上述测试表明，在其上涂敷该涂层的毛毡衬底的性质可以 提高这些涂层在抗横向移动性(剪切强度)方面的性质，但是在垂直 粘合力(剪切强度)方面没有相应的改变。特别地，发现所谓的“T2 型”毛毡以相同的涂料添加量提供了优异的抗横向移动性。T2毛毡是 指预拉伸和椭圆形针刺的毛毡。
上述实施例中的T2型毛毡是以下方式形成的，使用包括椭圆形针 运动的三台针刺机针，针刺由大约60％聚酯纤维和大约40％聚丙烯纤 维构成的预拉伸的纤维状织网，其中聚酯纤维的线密度约为4旦尼尔 且短纤长约为3英寸，聚丙烯纤维的线密度约为5旦尼尔且短纤长约 为4英寸。更具体地，在针刺之前，如本领域技术人员公知的那样对 纤维混合物(60％聚酯和40％聚丙烯)进行拉伸操作，其将纤维校直 并拉伸，使得离开拉伸台的织网比进入拉伸台的织网长大约1.8倍。相 信对比的T1型毛毡(来自Synthetic Industries in Dalton Georgia，USA) 采用了相同的纤维混合物，但是在针刺之前没有进行拉伸处理。
T2型毛毡经过采用椭圆形针运动的三台针刺机。对比的T1型毛 毡在采用直线往复运动的两台针刺机上形成。在T2型毛毡的形成中， 椭圆形针刺机使得针与该织网以基本相同的速度运动，同时仍然刺穿 该织网以使纤维缠结。相反，在用于形成T2型毛毡的直线往复运动中， 针不在织网的运动方向上运动。
按照形成T2型毛毡的一个设想的实践，第一台针刺机在该织网的 运行路径上方和下方设置的四块板上，每块板每米使用大约3857针， 并且以椭圆形行进路径运行以使向外射出的针刺穿并从该织网中拉 出，以产生缠结和织网密实化。第一台针刺机中的针优选为40隔距的 三角形针。第二和第三台针刺机每块板每米也包含3857针，但是仅使 用顶部两块板(也就是设置于织网上方的板)。第二台针刺机中的针是 38隔距的星形针，第三台针刺机中的针是42隔距的三角形针。在对比 的T1型毛毡的形成中，第一台针刺机使用上面5000针和下面7000针， 而第二台针刺机使用上面7000针和下面5000针。
尽管还没有完全弄清导致T2型毛毡表现出改进性能的确切机制， 但相信在针刺之前对纤维织网进行预拉伸并结合椭圆形针刺缠结，可 以为涂层材料附着提供更高的表面积。因此，涂料在复矩阵结构上沉 积。这避免了在接触表面上形成薄膜，由此与地板或其它下方结构的 接触保持了不规则高表面积。因此，提高的性能被认为是由于更高的 表面积和涂层材料可以集中在高表面积纤维矩阵内的结果。
在上述各种地毯结构中，预拉伸结合椭圆形针刺缠结还有助于形 成更能抵抗氨基甲酸酯或其它上覆材料从顶部渗透的结构。这避免了 氨基甲酸酯或其它材料封堵毛毡的情况。在涂敷增阻涂层时，这种封 堵可能会促进不合意的膜形成。因此，通过减少来自上覆氨基甲酸酯 或其它材料的渗透，促使产生理想的高接触面积。
实施例23-26(比较)
使用实施例7和8的测试程序，进行对比测试以对比增阻涂层 Reynolds 53-451C和下列技术的剪切强度(即，抗横向移动性)，即在 安装上覆方块地毯之前，在下方地板上涂敷压敏可脱离粘合剂的现有 技术组合的粘合剂技术，和所谓的“Peel&Stick”技术，其中在制造 过程中将压敏粘合剂涂敷到背表面，在安装之前要有上覆的保护性塑 料膜以防止方块地毯粘合在一起。结果列于下表中。 剪切强度 (lbs/inch2) 抗张强度 (lbs/inch2) 剪切强度 (lbs/18”square) 美利肯组合的粘合剂 0.324 0.066 105.0 Shaw地毯-Peel&Stick 0.164 0.182 53.3 C&S地毯-Peel&Stick 0.152 0.090 49.1 Reynolds 53-451 C 0.136 ＜0.030 44.3
在74°F和50％R.H.下进行测量
表面＝密封(光滑)混凝土表面
使用在Alma工厂制造的T-2毛毡进行Reynolds 53-451C的测试。涂布重量＝1.0oz/sq-yard
基于上述测试，得出以下结论，当涂敷到特定类型的毛毡方块地 毯衬底上时，与Reynolds产品53-451C相同或类似的热熔体涂层，表 现出与制造商涂敷粘合剂(Peel&Stick)的现有技术方法相同的高剪 切强度和较低的垂直粘合性能。
上述涂层，特别是在36英寸缓冲方块地毯产品的情况下，预计具 有下列利益和优点。
1.提供了安装时不需要湿粘合剂的方块地毯产品，所述湿粘合剂 或者在覆盖方块地毯之前涂敷到下方的地板上，或者作为压敏粘合剂 在制造过程中与上层保护性塑料膜一起使用。
2.提供了具有高剪切强度以防止地板覆盖物之间滑动，并具有低 抗张强度以利于去除和更换地板覆盖物的方块地毯产品，其无需使用 在安装方块地毯前必须去除的上层保护性塑料可除膜。这种特性有助 于消除包装废物和成本。
3.提供了可以在湿度高达8.0lbs/1000sq ft/24小时的混凝土表面 上安装的方块地毯产品，该湿度基于工业标准氯化钙测试，超过了目 前公认的工业标准3.0lbs/1000sq ft/24小时。
4.提供了可以在残余粘度值＝/＜0.20磅/平方英寸的多数旧(非溶 剂基)粘合剂上安装的方块地毯产品，无需大量的地板制备以将这些 粘合剂磨砂、去除或密封。
实施例27和28(硬底地毯)
使用上文对实施例7和8所述的程序，测量簇绒和粘合硬底地毯 构造相对于玻璃表面的垂直粘合力和抗横向移动性。
粘合的地毯构造基本如图23D所示，具有尼龙纱线的绒面(大约 29盎司/平方码)、PVC粘合层(大约60盎司/平方码)、玻璃初级衬底 层(大约3盎司/平方码)、和下方的玻璃支承夹层结构(大约3盎司/ 平方码)，其位于结合质量约为80盎司/平方码的两层PVC之间。在涂 布的样本中，以大约1.2盎司/平方码的量在下方PVC表面上涂布富乐 公司的HL5062(烯烃热熔体)增阻涂层。
簇绒地毯构造基本如图23A所示，具有尼龙纱线的绒面(大约24 盎司/平方码)、纺粘聚酯初级衬底层、乳胶预涂层(大约16盎司/平方 码)、和玻璃夹层结构(大约3盎司/平方码)，其位于结合质量约为60 盎司/平方码的两层PVC之间。在涂布的样本中，以大约1.2盎司/平方 码的量在下方PVC表面上涂布富乐公司的HL5062热熔体增阻涂层。
结果列于表11中。
表11(在玻璃上的硬底方块地毯) 方向 单位 未涂布的 粘合地毯 粘合地毯(涂 布的) 簇绒地毯(涂 布的) 垂直粘合力 磅-总量 0.280 0.300 0.300 磅/平方英寸 0.007 0.007 0.007 抗横向移动性 磅-总量 2.69 39.6 37.8 磅/平方英寸 0.008 0.122 0.117
尽管在PVC上使用烯烃热熔体涂料获得了优异的结果，预计乳胶 或其它水基粘合剂也可以在这些应用中提供充分的益处。
实施例29-32(非方块地毯材料)
下列实施例显示了各种非地毯表面覆盖材料在涂布和未涂布条件 下的横向夹持力、任选的粘合分裂强度和低背对背粘合力。
使用顶辊涂敷器将富乐公司的增阻烯烃基热熔体涂料HL 5062涂 敷到常用的硬表面材料上。然后通过按照下述程序使用玻璃表面测量 每一样本的抗横向移动性(粘合剪切强度)和垂直粘合力(粘合分裂 强度)，评估增阻性能。进行附加的测量以确定在涂布表面接触后，两 个涂布样本之间的粘合力。
使用置于玻璃表面上的涂布的硬表面材料，进行分裂粘合力的测 量。将每一样本距离1”各自叠放在玻璃表面上，由此提供可以受力的 表面以便将样本与玻璃表面分离，并测量所得的分裂力。在每一样本 顶部放置25磅重力以确保其与该表面均匀接触。30秒后，撤除重力， 并使用Shimpo FGE-100X数字测力计测量将样本与该表面分离所需的 峰值力。在每种情况下，在与受试样本垂直(90°+/-5°)的交叠边缘 上推动以施加分离力。测量重复5次，然后记录平均力值。使用相同 方法对对照样本(未涂布的)进行测量，然后与涂布的材料进行比较。
使用置于玻璃表面上的涂布的硬表面材料进行抗横向移动性的测 量。在每一样本顶部放置25磅重力以确保其与该表面均匀接触。30 秒后，撤除重力并使用Shimpo FGE-100X数字测力计测量在玻璃表面 上横向移动或推动样本所需的峰值力。在每种情况下，以25°+/-5° 的角度向下对样本的中心边缘施加推力。测量重复5次，然后记录平 均力值。使用相同方法对对照样本(未涂布的)进行测量，然后与涂 布的材料进行比较。
通过使两片涂布的硬表面材料各自被涂布的表面互相接触以提高 粘连性，从而测量样本之间的粘合性。将每一样本互相距离1”重叠， 由此提供可以受力的表面以分离样本。在每一样本顶部放置25磅重力 并在30秒后撤除。使用Shimpo FGE-100X数字测力计测量将样本分离 所需的力。在每种情况下，沿着与受试样本垂直(90°+/-5°)的交叠 边缘施加分离力。测量重复5次并记录平均力值。
结果列于下表12(涂布的样本)和13(未涂布的样本)中。
表12：硬表面材料的测量-涂布后的 单位 乙烯基砖 瓷砖 层压地板 木地板 水平粘合力 磅-总量 32.4 28.1 ＞100.0 ＞100.0 磅-平方英寸 0.225 0.781 ＞1.667 ＞0.790 分裂粘合力 磅-总量 1.60 0.60 1.50 1.70 磅-英寸宽 0.133 0.100 0.188 0.151 粘合力 磅-总量 1.80 1.70 1.10 1.70 磅-英寸宽 0.150 0.283 0.138 0.151 样本尺寸 英寸 12×12 6.0×6.0 8×7 11×11 样本重量 Gms 635 267 286 686 干添加 Gms/Sq Foot 4.0 8.0 9.5 4.6
在72°F和50％R.H.下进行测量产品＝富乐公司5062
产品1-标准乙烯基组合物砖-ARMSTRONG
产品2-标准陶瓷墙面砖-IMGERA-B12-156
产品3-层压木复合地板-SHAW LAMINATES-100-469
产品4-贴有缓冲衬底的PREGO木地板
表13：硬表面材料的测量-对照 单位 乙烯基砖 瓷砖 层压地板 木地板 水平粘合力 磅-总量 0.55 0.30 0.50 1.30 磅-平方英寸 0.046 0.050 0.063 0.116 分裂粘合力 磅-总量 1.0 0.30 0.70 0.90 磅-英寸宽 0.083 0.050 0.088 0.080
实施例33-40(PVC底的方块地毯)
为了评测各种增阻涂层在PVD硬底方块地毯上使用时的适用性， 测量多个增阻涂层组合物在加速老化条件下与PVC衬底的化学相容 性。使用来自Toli Japan的，基本具有图23F所图示和说明的构造，并 且总重量为1320gms/平方米的标准PVC底的初级方块地毯GA-100， 使用加速老化评测各种增阻涂层的化学相容性以测量老化过程对涂敷 在PVC底方块地毯上的涂层的影响。这些测试显示，是否由于增塑剂 或添加化学品经过一定时间后从PVC方块地毯主体上迁移到相邻的涂 层中，而对增阻涂层产生负面影响。不合意的迁移表示成“F”，而没 有迁移则表示成“P”。
使用传统的顶辊涂敷器将每种增阻涂层涂敷到PVC底方块地毯的 衬底表面上，由此制备测试材料。如果可以，对一些样本进行使原料 聚合物化学交联所必须的后处理，UV固化或干燥。详情见表14，其 列出并说明了被评测的每种产品。涂布重量在1.0至1.5盎司/平方码 (3.2-4.7gms/平方英尺)的范围内，产生1.5至2.5密耳的涂层厚度。
为了反映出实际的长期用途范围，使用如下所述的两种不同的加 速老化测试。
加速老化测试#1
1.将涂布的PVC底方块地毯切成4”×4”的受试正方形。将两个 (2)地毯正方块背对背地放置，而为每种涂层制备三个样本组。在每 一样本组的顶部放置两(2)千克的重力。
2.将每一样本组置于保持在160°F的传统实验室烘箱中。
3.间隔24、48和72小时，从烘箱中取出各组样本组，检查由于 增塑剂或添加剂迁移引起的各层之间化学反应或粘合的迹象。通过在 各种表面上进行滑动摩擦测试来评测摩擦性能。
加速老化测试#2
1.将涂布的PVC底方块地毯切成4”×4”的受试正方形。将两个 (2)地毯正方块背对背地放置，以制备样本组。在每一样本组的顶部 放置两(2)千克的重力。
2.将每一样本组在保持在120°F的传统实验室烘箱中放置21天。
3.检查样本组由于增塑剂或添加剂迁移引起的各层之间化学反应 或粘合的迹象。通过进行滑动摩擦测试来评测摩擦性质。
由此，测试#1是在较高温度下进行较短时间，而测试#2是在较低 温度下进行较长时间。结果概括在下表13中。如果在测试之后没有化 学反应或涂层性质变化的迹象，就得到通过的结果。相反，化学反应 和/或涂层性质变化的可见迹象，得到失败的结果。
基于这些测试，结论是一些改性的或交联的氨基甲酸酯涂层表现 出对PVC增塑剂和粘合剂反应的优异抵抗力。类似地，某些丙烯酸酯 热熔体化合物表现出对PVC增塑剂和粘合剂反应的优异抵抗力。
表14：与PVC底方块地毯的化学相容性 加速老化 产品 化合物基材 后处理 添加 24HR 48HR 72HR 21天 H.B.FULLER 5062 聚烯烃聚合 物 热熔体- 无 1.0 F F F F NORTHWEST 50587G 交联氨 基甲酸酯 UV固化 1.1 P P P P NORTHWEST 50587H 交联氨 基甲酸酯 UV固化 1.0 P P P P CTI 3603 交联氨 基甲酸酯 强迫通 风炉 1.0 P P P P ROBOND PS-68 丙烯酸聚合 物 强迫通 风炉 1.2 F F F F CTI 2743 丙烯酸聚合 物 强迫通 风炉 1.2 F F F F REYNOLDS 531C 聚烯烃聚合 物 热熔体- 无 1.0 F F F F H.B.FULLER 6599 丙烯酸酯聚 合物 热熔体- 无 1.1 P P P P
H.B.Fuller 5062和6599——可获自富乐公司；
Nothwest 50587G和50587H——可获自威斯康星州橡树溪的 Northwest Coatings；
CTI 3603和2743——可获自密歇根州底特律的Chemical Technologies Inc.；
Robond PS-68——可获自罗门哈斯化学品公司；
Reynolds 531C——可获自The Reynolds Company；
实施例41-48
在各种地板表面(混凝土、木材、玻璃、铝和钢)测量与PVC化 学相容的各种涂层(即通过上述老化测试的那些)的增阻性能，并将 其与不含增阻涂层的Toli GA-100 PVC硬底地毯进行比较。还测量涂布 的方块地毯和未涂布的对照样本在这些表面上的垂直附着力。使用上 文实施例7和8中所述的用于测试摩擦和垂直附着力的测试程序。结 果列于下表15中。
表15 产品 单位 混凝土 木材 玻璃 铝 钢 横向抵抗力 NORTHWEST 50587G 1.1OZ/YD2 lbs/18”sq 15.1 20.5 21.6 19.4 17.3 lbs/inch2 0.047 0.063 0.067 0.060 0.053 CTI 3603 1.2OZ/YD2 lbs/18”sq 31.8 33.3 31.5 33.0 21.8 lbs/inch2 0.098 0.103 0.097 0.102 0.067 H B.FULLER 6599 1.2OZ/YD2 lbs/18”sq 20.6 21.9 15.8 46.0 22.8 lbs/inch2 0.064 0.068 0.049 0.142 0.070 对照物 lbs/18”sq 12.7 12.3 12.3 13.3 10.7 lbs/inch2 0.039 0.038 0.038 0.041 0.033 垂直附着力 NORTHWEST 50587G 1.1OZ/YD2 lbs/6.75”sq ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.43 ＜0.3 lbs/inch2 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0007 CTI 3603 1.2OZ/YD2 lbs/6.75”sq ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 lbs/inch2 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 H.B.FULLER 6599 1.2OZ/YD2 lbs/6.75”sq ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 lbs/inch2 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 对照物 lbs/6.75”sq ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 lbs/inch2 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007
基于上述测试，可以得出结论，表15中列出的涂层表现出合意的 性能，使得涂布后的方块地毯不会永久性地粘着到常用的底层地板表 面上，同时还表现出足够高的抗横向移动性以防止该方块地毯轻易滑 动或移动。此外，该涂层显示出低垂直粘合性(粘性)，这是一种使地 毯易于从原位抬离的合意的性能。
当然，要理解的是，这些增阻涂层无论如何也不限于硬底的PVC 方块地毯。确切地说，预计这些增阻涂层可用于任何具缓冲垫或硬底 的方块地毯，以及本文所述的任何其它非地毯的表面覆盖物。本发明 由此提供了多个在下表面上含有增阻涂层的表面覆盖元件。令人吃惊 地，已经发现这些增阻涂层可以提供所需的抗侧滑性，同时还避免与 下方的支撑表面(例如地板、台面、墙壁等等)有高度的垂直粘着性。 这种抗垂直粘着性有助于在安装之后更换覆盖元件，同时也避免了加 入包装安装用的剥离保护层。该增阻涂层的特征还在于对自身的低粘 连性(即基本不会粘连)，由此允许背对背包装。此外，这些涂层已经 确定与硬底方块地毯中使用的传统PVC衬底完全相容。
当然应该理解，尽管已经将本发明通过潜在优选的实施方案、结 构和实际操作图示和说明，但是这些实施方案、结构和实际操作仅仅 是例证性的，本发明决不局限于此。更确切地，可以预计，本领域的 技术人员毫无疑问将会作出体现本发明原则的修改和变动，因此，本 发明预计并且是要延伸到所有可能表现本发明主要原则的这些修改和 变动。
不论覆盖的支撑表面是什么，表面覆盖元件预期优选提供令人满 意的美观覆盖效果。而且，要求在底层地板之上的单个表面覆盖元件 在初次安装后应该易于拆除，从而根据需要，允许位置调换和/或随后 的更换。另外，各个表面覆盖元件可以赋予被覆盖的底层地板表面一 定程度的缓冲。这种缓冲可能在将舒适性视为重要的住宅环境的地面 覆盖物安装中特别需求。
仅作为例子，图2-12提供了不同形状表面覆盖元件的小地毯或布 置的至少部分安装的示意图。特别地，图2图示基本上为正方形的表 面覆盖元件10按照壁阶关系排列。在某些情况下，相信利用这种壁阶 排列关系可能会打破表面覆盖元件接缝之间感觉上的连续性。可以理 解，表面覆盖元件不要求是正方形的。因此，图3图示了通常为长方 形的基本拉长的表面覆盖元件10A的排列。仅作为例子，预计这种排 列方式可能在表面覆盖元件以成卷的形式供应或者是要模拟木板材的 情况下特别有用。
除了直边四边形的几何形状之外，还预计任何数量的其他几何形 状，包括复合多边形，也可以使用。相信成角边缘的毗邻关系可能提 供双重益处，它便于在支撑表面上进行合适安装，同时又趋于打破表 面覆盖元件接缝之间感觉上的连续性。
图4和5图示了一种示范性几何形状的排列，其中，表面覆盖元 件10B的两个相对侧(优选上边和下边)各有一个双人字形，而剩下 的两个相对边平直且平行。如图所示，这样的表面覆盖元件可以按照 基本成列或交错关系安装在支撑表面之上。组合块相对边的双人字形 优选互相之间互补(即，它们与邻近或毗邻的组合块吻合)，当一边的 人字形向外，即朝凸起方向突起时，另一边的人字形是向内的人字形， 即朝凹陷方向下陷。
当然，可以理解，在制造表面覆盖元件时，任何数量的其他几何 形状也可以采用。仅作为非限制性的例子，图6图示了两个相对边或 相对端具有单人字形的长方形表面覆盖元件10C。图7显示两个相对 边或相对端具有多个(三个)人字形的长方形表面覆盖元件10D。图8 显示四边具有单人字形的表面覆盖元件10E，其中相对的人字形是分别 向外和向内的人字形。图9显示四边具有单圆形突出或弯曲元素的表 面覆盖元件10F的排列。图10图示了大量三角形表面覆盖元件10G按 壁阶方式排列。图11图示了大量菱形表面覆盖元件10H按壁阶方式排 列。图12图示了大量六边形表面覆盖元件10I。
根据图示的实践，每个组装式表面覆盖元件与其他铺在底层地板 上的表面覆盖元件外形基本一致。这种几何形状的一致性相信基本减 少了安装的复杂性，这对于没有安装地面材料系统实际经验的用户是 有好用的。根据一个潜在优选的安装实践，可以预料每个安装的完整 组合块优选外形和结构一致，尽管用于填充安装边缘地带的部分组合 块，可以制作为单独的边缘组合块或从完整的组合块上切割得到。
预计表面覆盖元件可以具有基本平整的外表面或上表面或者基本 为三维的外表面。下面将更完整地阐述二维和三维表面结构的各种示 例性构造。
根据一个预期的实践，安置于支撑表面之上的表面覆盖元件具有 多层缓冲或硬底复合式方块地毯结构，该结构包括界定伸出支撑表面 的外表面的大量的纱线。该纱线簇生或粘合于缓冲或硬底构造的底衬 结构处。这些纱线呈现出一定的高度和占据密度，从而提供缓冲和隐 藏接缝的特性。底衬结构承担施加在表面覆盖元件上的负荷，并为表 面覆盖元件提供尺寸稳定性，从而能长期保持其形状。如果需要，底 衬支持结构还可以包括一层或多层缓冲材料，例如泡沫或类似物，用 于进一步加强使用时的舒适性。
图13A、13B、13C、13D提供了用于覆盖底层地板支撑表面111 的多层缓冲底、起绒的表面覆盖元件的示范性结构。如图所示，任何 具有前文描述的几何形状的表面覆盖元件可以使用结构110A、110B、 110C、110D，每个引入分层排列的以下结构：起绒初级绒面织物112， 其覆盖在负载分配层(load distributing layer)157之上，而负载分配层 157覆盖在例如原始泡沫、或再粘合泡沫或压缩颗粒泡沫的缓冲材料层 178之上，而缓冲材料层178可以包括任选的毛毡或类似物的衬底层 170。每一构造的下侧包括一层适于接合支撑表面111的增阻涂层180 (连续的或图案化的)。增阻涂层180在不会永久粘合到支撑表面111 上的情况下提高了横向握持力。
图13A、13B、13C、13D所示的具缓冲垫的构造包括负载分配层 157。负载分配层157可包括例如玻璃或类似物的一张增强材料层158 并结合例如热塑性粘合剂或热固性粘合剂的粘结层160，优选热熔性粘 合剂或类似物将初级绒面织物112与任何下面的缓冲材料层178粘结 在一起。还可以预期负载分配层根据需要可以不含有任何增强材料。 也就是说，负载分配层157可全部由一层或多层粘结层160构成。
众所周知，初级绒面织物112可以结合簇绒或粘合结构(圈绒和/ 或割绒)。还预料到初级绒面织物112可以具有任何数量的其它起绒结 构，仅作为非限制性的例子，其它起绒结构包括具有纺织、编织或无 纺结构的变形或扁平织物。
根据一个预期的实践，初级绒面织物112包括大量从初级基底的 一侧向外突出的起绒纱线。如果本发明使用的初级绒面织物112是如 图13A、13B和13D所示的簇绒结构，初级基底优选由初级衬底122 和例如乳胶或类似物的粘合剂预涂层124构成。可以理解，除了图13B 所示的实施方案中，起绒纱线121经历顶端剪切或者毛圈切割操作从 而形成割绒结构外，图13A和13B所示的结构是相同的。依次地，图 13D所示的结构与图13B的结构基本上是相同的，但前者引入例如起 绒结构或类似物的具有高度加捻结构的绒头纱线121’，从而赋予纱线 大量纽结。
在图示的粘合表面结构110C中(图13C)，初级绒面织物112包 括大量植入粘合剂136的割绒纱线134，将例如乳胶或热溶性粘合剂的 该粘合剂136层压于增强或基底层138中，增强或基底层138是纺织 或无纺材料，包括玻璃纤维、尼龙、聚酯或聚丙烯。预期基底层138 可以预先涂上乳胶或其它热塑性或热固性材料或聚合物，以便在应用 加热后允许与割绒纱线134熔融粘接，从而加强纱线的稳定性。
尽管某些实施方案可能是优选的，但必须明白，初级绒面织物112 可以有不同的实施方案，而且初级绒面织物112的组成结构也不受限 制。任何具有起绒部分以及初级基底或衬底的合适初级绒面织物可以 用作初级绒面织物。“初级基底”指任何单层或复合结构，其中包括通 常使用的层状复合材料，即通常应用在簇绒地毯结构上的初级底衬122 和乳胶预涂层124，以及通常用于粘合结构的带有增强基底138的粘合 层136。当然，也可以利用本领域技术人员可能进行的其他实施方案。 例如，如美国专利No.5,443,881(在此引入作为参考)所述，在粘合 产品中，可以将起绒纱线加热粘接到基底138上，以使初级地毯的结 构简化。其他可选实施方案包括Machell的美国专利No.4,576,665所 公开的内容(在此引入作为参考)，同样可以利用。
根据预期的实践，结构110A、110B、110C和110D的起绒纱线 120、121、121’或134，可以分别被染色或印花，例如喷射染色、浸染、 辊式印花、或类似方式，例如用乔治亚洲LaGrange的美利肯公司生产 的Millitron喷射染色机进行染色。而且，预计图13A-13D所示110A、 110B、110C和110D的完整结构能够被喷射染色、辊式印花、或类似 处理。例如，用于形成表面覆盖元件的示范性结构优选能够经受苛刻 的喷射染色处理，包括染色、蒸汽作用、洗涤、烘干、和类似处理。 因此，表面覆盖元件能够经受热度和湿度的变化，纱线也就能被染色 和印花。例如，纱线可进行白色、浅色染色，如灰白色或浅米色，或 者进行纱线染色、纺前染色、或类似处理。
根据至少一个实施方案，预计在乳胶预涂层和/或面纱、初级衬底、 粘结层、增强材料、泡沫或衬垫、衬底、和/或增阻涂层或夹持层(grip layer)180中，加入抗菌剂、抗真菌剂或抗微生物剂，例如使用南卡罗 莱纳州Spartanburg的美利肯公司销售的银基抗微生物剂 ALPHASANTM。这种银基抗微生物剂ALPHASANTM能够耐受处理过 程中的高温。还预计面纱可以经过SCOTCH GUARD之类的耐污剂处 理。
纱线120、121、121’或134可由天然和/或合成的纤维制成，并且 可以是细纱、短纤纱或长丝纱，优选由聚酰胺聚合物形成，例如特拉 华州Wilmington的杜邦公司(Dupont)和密苏里州St.Louis的Solutia Fibers公司提供的商业产品，尼龙6短纤纱、尼龙6长丝纱、尼龙6，6 短纤纱、或尼龙6，6长丝纱。但是，正如本领域人员所公认的那样，也 可以使用其他合适的天然或合成纱或混纺。仅作为非限制性的例子， 可使用的其他材料包括，聚酯短纤维或长丝、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚烯烃、例如聚乙烯和聚丙 烯短纤维或长丝、人造丝、例如聚丙烯腈的聚乙烯聚合物、羊毛、及 其混纺。可以使用各种旦尼尔数、绒头、捻级、空气交络、和热定形 特性来制造这些纱线。
尽管可能优选白色或浅色的纱线(或纤维)，以易于在其上注射染 色或印花，但是应该明白，纱线可以具有任何性质，以及通过纺前染 色、天然着色等而带有任何颜色，并且适合于注射印染、筛网印花、 转移印花、图案成簇、纺织、编织、和/或类似处理。
依照一个实施方案，初级绒面织物中的纱线重量约为每平方码10 盎司到约每平方码75盎司，更优选约每平方码20盎司到约每平方码 60盎司，最优选约每平方码30到50盎司。
根据图13D所示的一个预期的结构，初级绒面织物可以具有例如 起绒粗呢割绒、撒克逊呢割绒、圈绒、贝伯圈绒、或类似的表面结构。 由于每一绒头纱线的末端纽结在一起，纱线展开的长度实际上超过了 绒头的高度，因而，这样的结构通过绒头提供较大体积。而这个大的 体积又提高了表面覆盖元件的厚度尺寸的可压缩性。相信这种提高的 压缩性相关于用户通常的缓冲感。
可以理解，表面覆盖元件上的起绒纱线的理想深度和占据密度， 可以根据设计的使用环境而有所不同。特别地，如果该表面覆盖元件 是用于在例如用户家中的住宅环境的地板铺设，相信较深而稀的绒头 结构可能比较理想。相反，如果表面覆盖元件是在例如办公室的商务 环境、例如旅馆的接待环境、或例如学校或医院的公共机构环境中使 用，密集排列的短绒头可能比较理想。
在图13A、13B和13D中的簇绒结构所用的初级衬底122，可以是 传统的聚酯或聚丙烯的纺织或无纺结构。但是，还预料专门的初级衬 底，例如含有聚酯层间玻璃纤维的无纺结构，可以用于簇绒结构的初 级衬底122，以赋予其需要的稳定性和可分割性能，从而可能减少或甚 至消除对粘性预涂层124的需求。可供选择的初级衬底或簇绒基底的 实施方案，例如在2002年3月12日提交的未决美国专利申请No. 10/098,053中说明，其内容在此全部引入作为参考。应该理解的是，在 初级衬底中使用无纺结构时，可以以多种方式制造这些无纺材料。作 为例子，预计可以通过合适的机械、化学或热加工技术形成无纺材料。 合适的机械技术可以包括水刺成网法、缝编法和针刺法。合适的化学 和热加工技术可以包括熔体纺丝和类似实践。
仅作为非限制性的例子，依照预期的实践，初级衬底122是纺织 层与针刺过纺织层的无纺材料融合的多组分结构，其中至少一部分无 纺材料是低熔体或粘合材料，当该材料进行压制(加压和加热)时， 熔化并融合无纺或纺织材料而形成稳定性加强的初级衬底。纺织层为 纺织聚丙烯，无纺材料为聚酯，低熔体材料是低熔体或共聚多酯。低 熔体或粘合剂材料的重量百分比范围大约是无纺材料重量的 10％-100％，优选10％-70％，最优选10％-40％。无纺材料可以是任何 天然或合成纤维或其混纺。例如，无纺材料可以是聚酯、回收聚酯、 聚丙烯、稳定聚丙烯、丙烯酸、尼龙(聚酰胺)、二组分聚酯、二组分 尼龙、以及它们的混纺或结合。如果无纺材料是聚丙烯或稳定聚丙烯， 那么就不一定需要加入额外的低熔体材料。低熔体材料可以是任何合 成材料或纤维或混纺，其熔点低于压制温度并将粘附于邻近的纤维上。 例如，粘合剂或低熔体材料可以是聚酯、共聚多酯、聚丙烯、通过化 学方法提高了熔化温度的聚丙烯、二组分聚酯、二组分尼龙、聚乙烯、 尼龙、低熔体尼龙织物(low melt nylon web)、粉末粘合剂、化学粘合剂、 压制的聚丙烯织物(extruded polypropylene web)、以及它们的结合或混 纺。纺织材料可以是任何天然或合成材料或纤维或混纺，并与无纺材 料和低熔体材料结合形成簇绒基底。例如，纺织材料可以是聚丙烯、 稳定聚丙烯、扁平丝(带)聚丙烯、聚酯、聚酯编织稀松布、聚丙烯 纺织稀松布、回收聚酯、以及它们的混纺或结合。依照一个示范性结 构，纺织层或材料的经纱范围可以从约6×6到30×30，优选从约10×10 到24×22，无纺材料的重量范围可以约为1-6盎司/平方码，含约 10-100wt.％的低熔体或粘合剂。
根据一个示范性的实践，可以使用的加强的初级衬底122，其总厚 度约为0.017英寸，总重量约为5.03盎司/平方码。这种初级衬底包括 融合到聚酯和低熔体聚酯纤维(50wt.％的2-1/2旦尼尔的天然聚酯纤 维，20wt.％的4旦尼尔黑色聚酯纤维，以及30wt.％的3旦尼尔低熔体 聚酯)的混纺、针织无纺材料的纺织材料。初级衬底通过将无纺材料 置于纺织层之上，将无纺材料针刺于纺织层，使得少量无纺材料穿过 纺织层，然后在复合物两边压制(顶端辊的温度约为320°F，底部辊的 温度约为280°F，辊压力约为85磅)而强制无纺材料与纺织层融合而 形成。这种融合的、稳定性增强的初级衬底在切割时不易磨损，不会 对簇绒纱线造成损害，并提供了空间稳定性以及更好的簇绒毛撮(tuft lock)。
根据另外一个示范性的实践，增强的初级衬底包括纺织稀松布和 无纺纤维，其根据以下条件进行针刺和随后的融合：
稀松布：纺织聚丙烯(PP)24经纱乘以11纬纱@3盎司。
无纺材料重量：1.75盎司/平方码。
无纺材料含量：
30％低熔体聚酯(PET)-4旦尼尔；2”纤维长度
50％天然PET-2.25旦尼尔；3”纤维长度
20％黑PET-4.0旦尼尔；4”纤维长度
压制温度：
正面：320F
背面：280F
在簇绒结构中，粘合剂预涂层124优选丁苯橡胶(SBR)或乳胶， 但其他合适的材料同样也可以使用，例如苯乙烯丙烯酸酯、聚氯乙烯 (PVC)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、丙烯酸、和例如沥青、聚氨酯、聚 酯、聚酰胺、EVA的热熔粘合剂、或沥青基热熔粘合剂或其混合物。 在使用热熔粘合剂的情况下，预期诸如玻璃纤维、尼龙或聚酯稀松布、 纺织或无纺的增强材料可直接粘附而形成层压复合物，而不需要使用 额外的粘合层。而且，预期如果绒头纱线以适宜的稳定关系簇生在初 级衬底122上，形成如图15A-15C所示的结构，在簇绒产品中可以完 全去除粘合剂预涂层124。
正如前面所指出的，预料背面具缓冲垫的表面覆盖元件结构，在 其远离底层地板111的表面上具有簇状或粘合初级绒面织物112，它可 以包括位于初级绒面织物下方的负载分配层157。仅作为例子，预期负 载分配层157可包括一层或多层有弹性的聚合粘结层材料160。聚合粘 结层材料160可以是热塑性的或热固性的组分。热熔粘合剂可能是特 别优选的。仅作为非限制性的例子，可用的热熔体可包括沥青和聚烯 烃基热塑性材料。可用的热固性粘合剂可包括聚氨酯。在粘结层材料 160为热熔粘合剂的情况下，预料在负载分配层157内使用的热熔粘合 剂的总质量将优选在每平方码约20到约100盎司范围内，更优选在每 平方码约35到约90盎司的水平。一个潜在优选的热熔粘合剂的组成 列于下表。
热熔体组成 组成 百分比 沥青 17.6％ 硬脂酸 0.3％ 热稳定剂 0.2％ 抗氧化剂 0.1％ 增粘剂 3.0％ 无定形聚丙烯 4.0％ 酸改性聚丙烯 2.0％ 碳酸钙填充料 余量
上表所述的热熔体组成的物理性质列于下表。
热熔体的性质 软化点 314-320°F 冷流 每4小时2-5密耳 挠曲心轴(Flex Mandrel) 在76密耳12-16毫米 CR粘度(5秒-1) 28,000-35,000周/秒 CS粘度(50Tau) 10,000-13,000周/秒 抗张强度 ～450p.s.i. 断裂伸长率 5.8％
如果需要，也可以在负载分配层157内加入增强材料158。在某些 结构中，增强材料可增加表面覆盖元件的尺寸稳定性，从而在表面覆 盖元件的使用和/或加工过程中，当发生压力和/或温度或湿度改变时， 基本阻止不同层之间发生不成比例的尺寸变化。一种预期的增强材料 158是含有多重玻璃丝(玻璃)纤维的薄片、小垫或织物，缠绕于例如 2盎司/平方码结构的无纺结构，并可通过一种或多种粘合剂粘合在一 起，例如丙烯酸粘合剂或改性丙烯酸粘合剂。其他可用的材料包括编 织玻璃丝(woven glass)或玻璃稀松布材料，以及纺织或无纺织物材料， 例如聚酯或尼龙。如果需要，预期也可以排除增强材料158，以使负载 分配层基本完全由粘结层材料制成。
无论是否使用增强材料158，负载分配层157仍然有效分散横向于 表面覆盖元件的集中负荷，从而驱散施加的能量并预防结构被破坏。 在实施中，粘结层材料160作为缓冲物缓冲集中的应力，保护增强材 料158，避免在受到点负荷时被刺穿或受到其他损害。作为例子，负载 分配层必须具有足够的强度和弹性，以使小直径的鞋跟或其他应力集 中的物体不至于刺穿该结构。
正如所指出的那样，缓冲材料178可以是泡沫材料。潜在优选的 泡沫材料可包括天然或原始的聚氨酯、再粘合的聚氨酯及其组合。再 粘合的聚氨酯可能是特别优选的，从而使表面覆盖元件含有较高百分 比的循环再生材料。
可以理解，通常的再粘合泡沫和特殊的再粘合聚氨酯泡沫，是本 领域公知的异氰酸酯(盐)基聚合泡沫。特别地，将泡沫片与粘合剂混合 是已知的，该粘合剂用于将各泡沫片粘合。用于循环再生的再粘合技 术已有多年，尤其是聚氨酯泡沫的循环再生。总的来说，大片或大块 的、低密度的、密度不均的、较易碎的、厚的、再粘合聚氨酯泡沫产 品已经作为单独的、较厚的地毯衬或垫子，用作底层地板上的阔副地 毯。
依照一个预期的实践，表面覆盖元件中的缓冲材料178可以含有 约10-90％的再循环泡沫或约10-100％的再循环泡沫小片、大块、片、 渣滓、颗粒、或类似物，以及粘合剂、胶粘剂或预聚物(和一种或多 种添加剂)，而在其泡沫或衬垫层中构成具有完整缓冲层的结构，该缓 冲层具有约10-100％的再循环泡沫或衬垫成分(尤其后期工业回收的 泡沫或衬垫成分)。
根据一个预期的实践，缓冲材料可以是密度约每立方英尺1-25磅 的再粘合泡沫，更优选约每立方英尺3-22磅，进一步优选约每立方英 尺5-13磅，最优选约每立方英尺6-10磅；优选的厚度是约1-30毫米， 更优选约2-21毫米，最优选约4-12毫米；优选的再粘合小片的尺寸 (未受压的小片尺寸)约为2-25毫米，更优选约5-20毫米，最优选 约7-15毫米的圆形或方形网眼；另外，优选在它的至少一侧有衬底材 料或衬底复合物。
下表1详述了再粘合泡沫的产品参数的第一个示范性范围，该再 粘合泡沫用于住宅环境下使用的组装式地面覆盖物缓冲层。
表1 泡沫重量 7-84盎司/平方码 泡沫密度 4-16磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 2-20毫米 未受压的小片尺寸 2-20毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫(聚酯或聚醚) 粘合剂或预聚物 5-20％ 小片 60-95％ 粘合剂材料 聚氨酯预聚物(聚酯或聚醚) 压缩比 2∶1-5∶1 添加剂，例如着色剂、填充料、 纤维、抗菌剂、阻燃剂等 0-20％
下表2详述了再粘合泡沫的产品参数的第二个示范性范围，该再 粘合泡沫用于住宅环境下使用的组装式地面覆盖物缓冲层。
表2 泡沫重量 10-28盎司/平方码 泡沫密度 5-10磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 5-12毫米 未受压的小片尺寸 5-15毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫(聚酯或聚醚) 粘合剂或预聚物 12-17％ 小片 83-88％ 粘合剂材料 聚氨酯预聚物(聚酯或聚醚) 压缩比 3∶1 添加剂，例如着色剂、填充料、纤维等 0-5％
表3-5列出了可用于各种组装式住宅地面覆盖物结构的再粘合泡 沫材料的示范性目标规格。
表3 泡沫密度 6磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 7-8毫米 未受压的小片尺寸 15毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫 粘合剂或预聚物 15wt.％ 小片 82-85wt.％ 粘合剂材料 聚氨酯预聚物 压缩比 3∶1 着色剂(可以加入) 约3％Milliken Reactint聚氨酯着色剂
表4 泡沫密度 6.3磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 7毫米 未受压的小片尺寸 7毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫 粘合剂或预聚物 15wt.％ 小片(不含非粘合材料) 82-85wt.％ 粘合剂材料(不含粘合剂结) 聚氨酯预聚物 压缩比 3∶1 着色剂(可以加入) 约3％Milliken Reactint聚氨酯着色剂
表5 泡沫密度 3磅/立方英尺 泡沫厚度(层压前) 6毫米 未受压的小片尺寸 5毫米 小片的材料 聚氨酯泡沫 粘合剂或预聚物 15％ 小片 82-85％ 粘合剂材料 聚氨酯预聚物 压缩比 2∶1 着色剂(可以加入) 约3％Milliken Reactint聚氨酯着色剂
可以理解，尽管可以使用上述的再粘合泡沫，还预计形成缓冲层 178的材料可以有很大选择范围。仅作为非限制的例子，用于形成衬垫 材料178的至少五种泡沫的选择或实例，预期可制造表面覆盖元件。
1.使用标准填充的聚氨酯系统作为原始的和/或再粘合聚氨酯。一 个预期的聚氨酯泡沫含有110份的填充料，密度约为15磅/立 方英尺。以0.04-0.12英寸的厚度为基础，利用上述的密度和填 充料量，此聚合物的重量范围约为4.32盎司/平方码到12.96 盎司/平方码。通过减少填充料的量可降低密度。
2.另一种同样有效的原始的和/或再粘合聚氨酯选择方案，是调整 填充料的量，使密度减少至13磅/立方英尺。在同样的厚度限 制，聚合物的重量应为2.72-8.24盎司/平方码。
3.另一种原始的和/或再粘合聚氨酯的选择方案，是使用未经填充 的聚氨酯(原始聚氨酯)系统。原始状态下如上所述的高密度 是不可能的，它们起作用是由于墙结构(wall structure)和不 存在填充料的事实。以6磅/立方英尺密度为基础，使用上述 厚度限制，该聚合物的重量将为2.88-8.64盎司/平方码。
4.另一种选择是使用可通过Textile Rubber and Chemical Company得到的商标为KANGAHIDE的聚氨酯系统，它仅有 15份的填充材料，使用的密度为6-9磅/立方英尺。如果仍然以 上述的厚度限制计算，其重量将为4.3-13.02盎司/平方码。
5.另一种选择是使用机械发泡和化学吹制的聚氨酯泡沫而形成 的中等密度或混合泡沫。这样机械发泡和化学吹制的聚氨酯泡 沫，在例如美国专利No.6,372,810中说明，并在此引入作为参 考。
通过限制填充料的量可以控制填充的原始或天然聚氨酯泡沫的密 度。例如，可以通过减少填充料的含量，制造密度约为6磅/立方英尺 的原始聚氨酯泡沫。
尽管上述例子与聚氨酯有关，但是水基泡沫系统同样可以采用。 例如，泡沫可以是SBR泡沫。尽管天然聚氨酯或聚氨酯再粘合泡沫或 压缩颗粒泡沫(由可压缩的颗粒、小片和碎屑等制成)可能是优选的， 但应该理解，也可使用由其他泡沫(开放室、封闭室)或诸如SBR泡 沫、PVC泡沫、聚乙烯泡沫、软木、橡胶、粒状生胶、和/或类似物的 材料制成的其它可压缩颗粒。特别地，预期可使用毛毡或无纺衬垫取 代泡沫。
不管缓冲结构所使用的缓冲材料如何，预期优选以赋予用户相对 柔软感觉的抗压模量为特征的材料。仅作为例子，当根据美国材料实 验学会(ASTM)标准D3574 Test C(压应力偏斜试验)对单独的缓冲 材料进行测定时，预期优选那些在承受约5-70磅/平方英寸的负荷时压 缩约50％的缓冲材料，更优选在承受约10-30磅/平方英寸的负荷时压 缩约50％的缓冲材料。
正如前文所述，任何所述结构的表面覆盖元件可包括任选的衬底 层170，该衬底层也称为脱模层或二级衬底。任选的衬底层170可以是 聚酯、聚丙烯、聚酯/聚丙烯、聚酯/聚丙烯/丙烯酸、或其他适当的纤维 或混纺的纺织或无纺织物，还可以包含着色剂、粘合剂、或类似物。 根据一个预期的实践，衬底层170可以是无纺结构或聚酯纤维和聚丙 烯纤维的毛毡，含有约50-100％的聚酯。在另一个实施方案中，使用 的是50％的聚酯纤维、20％的聚丙烯和30％丙烯酸纤维的混纺。聚酯、 聚丙烯和/或丙烯酸纤维可以有一种或多种可供选择的颜色，从而赋予 衬底需要的色彩和外观。在一个实施方案中，形成缓冲层的泡沫与衬 底层170具有相似的颜色。在一个具体的例子中，泡沫和/或衬底具有 绿色、蓝色、紫色、灰色、白色、黑色、棕色或金色。衬底的颜色可 以通过以下方法获得，例如，通过使用白色聚酯纤维和彩色的丙烯酸 纤维，或通过使用彩色的聚酯和/或聚丙烯纤维。根据另一个例子，一 定数量的黑色聚酯纤维与一定数量的白色聚酯纤维、一定数量的彩色 聚酯纤维、和一定数量的白色聚丙烯纤维混合，形成无纺彩色衬底材 料，或形成具有彩色聚酯纤维的色彩以及石南色或斑点圈外观的毛毡。 通过选择每一纤维类型的用量或纤维色彩，而得到想要的色彩、亮度、 收缩等。任何所述结构的表面覆盖元件也优选包括增阻涂层180，其可 以基本连续或分段排列使用。仅作为非限制性的例子，此增阻涂层可 包括乳胶、热熔粘合剂、硅橡胶、其它橡胶、和类似物。另外，尽管 不优选，涂层180还可以用脱模薄片、层或膜覆盖。
可以理解，对于形成本发明地面材料系统所应用的表面覆盖元件 的层状结构，存在大量可供选择的实施方案和结构配置。仅作为例子， 在图14A、14B、14C和14D中，其中的对应于前文所述的元件用500 系列的相同旁注数字表示，也图示了分别基本相应于图13A-D的绒头 结构，但其中的如前文所述的增强材料558悬挂在粘结层材料(例如 前文所述的热熔粘合剂)层之间。在此结构中，预计粘结层材料560 可以被增强材料558分隔成完全分离层，也可以横跨增强材料558移 动。不论那种情况，由于粘结层材料560与增强材料558之间的充分 粘合，仍然在初级绒面织物512和缓冲材料578之间粘合形成基本稳 定的负载分配层557。
依照一个例子并再参照图14A-14D，增强材料558可以是玻璃垫 子，它通过热熔体层560而热熔层压到泡沫578上。
如图15A、15B和15C所示，其中与前文所述相同的组分用600 系列内的相应的旁注数字表示，预计簇状圈绒和簇状割绒结构610A和 610B可包括第一层粘结层材料660，例如热熔粘合剂或类似物，它从 初级衬底622延伸出来并与一层658接触，该增强材料是例如前面所 述的无纺玻璃或稀松布材料。这样，粘结层材料660起着将簇绒620、 621固定在初级衬底622处的作用，从而不需要再使用单独的乳胶或热 熔预涂层。因而，在增强材料658的上表面与初级衬底622的底面之 间提供独立的粘合剂层。当然，如果需要，在衬底670的底面安置前 面所述的增阻涂层180。
如图16A、16B和16C所示，其中与前文所述相同的组分用700 系列内的相应的旁注数字表示，预计簇状圈绒结构710A、簇状割绒结 构710B、和粘合割绒结构710C包括第一层粘结层材料760，它从增强 材料758上表面延伸出来，并且与从增强材料底面延伸出来的第二层 粘结层材料760’相比可以有不同的特征。在其他各个方面，该结构分 别在图15A、15B和15C中充分说明和描述。仅作为非限制性的例子， 在增强材料758放置于两种不同的粘合剂之间时，预计在增强材料758 上表面延伸的粘结层材料760可以是，例如热熔体，而在增强材料758 底面延伸的粘结层材料760’可以是，例如聚氨酯形成组合物、低熔粉 末、低熔纤维、低熔薄膜、或类似物。当然，粘结层材料760和/或760’ 也可包含多层粘合剂。在衬底770的底面还可放置前面所述的增阻涂 层。
如图17A，17B和17C所示，其中与前文所述相同的组分用800 系列内的相应的旁注数字表示，这里图示了用于覆盖底层地板支撑表 面811的表面覆盖元件的附属结构。在此实施方案中，簇状圈绒结构 810A和簇状割绒结构810B、810C含有增强材料层858，这层增强材 料位于在增强材料858上表面延伸的第一层乳胶粘合剂824，与在增强 材料858底面延伸的第二层乳胶粘合剂824之间。因此，乳胶基本在 衬垫材料878的上表面与初级衬底822之间延伸，而增强材料层858 分布于这些乳胶之间。这里的乳胶优选羧化丁苯橡胶(SBR)乳胶。 当然，预计也可以使用应用例如前述的聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙 烯(EVA)、丙烯酸、热熔体或聚氨酯的其他粘合剂的类似结构。当然， 如果需要，在衬底870的底面还可安置如前所述的增阻涂层。
正如前文所述，预期通过将稳定元件紧密地整合到簇绒初级绒面 织物的初级衬底上，即可获得额外的稳定性。整合这样结构的示范性 实施方案如图18A、18B和18C所示，其中与前文所述相同的组分用 900系列内的相应的旁注数字表示。如所示的那样，簇状圈绒结构910A 和簇状割绒结构910B、910C包括在初级衬底922上簇生的起绒纱线 920、921、921’，该初级衬底在其中整合了初级衬底稳定层923，例如 纺织或无纺材料或稀松布。初级衬底稳定层923可通过针刺或压制操 作连接到初级衬底922上。另外，通过将热活化粘合纤维整合到无纺 结构中，可在结构之间获得点粘结。在利用含有初级衬底稳定层的结 构的情况下，由于增强的初级衬底922、923被赋予的稳定性，预期如 果需要，可基本减少或完全去除预涂层924和/或增强材料958。在衬 底970的底面还可安置如前所述的增阻涂层180。
可以理解，尽管二级衬底或毛毡可焰层压到结构的底面，但是如 果需要，预期也可使用其他附着机制。仅作为例子，预期二级衬底可 通过一层或多层例如前述热熔粘合剂或类似物的粘合剂，附着到底面。 覆盖于底层地板支撑表面1011的表面覆盖元件的示范性割绒结构 1010A、1010B如图19A和19B所示，其中相应于前述的元件用1000 系列内的相应的旁注数字表示。如图所示，在每一构造中，层压粘合 剂1060处于缓冲材料1078与二级衬底1070之间。然而，如果需要， 二级衬底1070也可以焰层压或者直接粘合到缓冲材料上。
根据图20所示的另一个实施方案，它与图13D相对应，并且其中 相同的组分用1100系列内的相似的旁注数字表示，增强材料或层158 和预涂层124被去除。由此，在该实施方式中，例如弹性粘合剂的粘 结层1160在初级地毯1112与缓冲材料1178之间延伸。
与图13D相对应的图21，并且其中相同的组分用1200系列内的 相似的旁注数字表示，图示了另一个实施方案，其中图13D中毛毡或 其他材料的衬底层170被去除。
与图18相对应的图22，并且其中相同的组分用1300系列内的相 似的旁注数字表示，增强层958、和衬底层970被去除。泡沫层1378 可以通过例如焰层压或通过在湿状态或未固化态下直接贴合然后固化 来粘附到初级地毯织物上。在图20、21和22所示的各个构造中，在 下侧都分配了增阻涂层组合物180。
当然，预计表面覆盖元件也可以是不包含泡沫层的所谓“硬底” 构造。仅作为非限制性的例子，图23A-23F中显示了不包含泡沫层的 示例性簇绒和粘合构造。
在图23A的簇绒构造中，起绒纱线1420A以16-24盎司/平方码的 纱线密度，穿过例如纺织或无纺玻璃、纺粘聚酯或类似物的初级衬底 层1422A簇生。在初级衬底层1422A下方至PVC(聚氯乙烯)或热熔 体层1460A，安置了乳胶或PVC之类的预涂层1424A(大约16盎司/ 平方码)。在层1460A与另一层PVC或热熔体1461A之间设置了玻璃 加强层(1458)(大约3盎司/平方码)以形成稳定的夹层结构。第一和 第二PVC或热熔体层的总结合质量优选为大约60盎司/平方码。在下 侧设置了增阻涂层组合物180A。
图23B所示的簇绒构造1410B与图23A所示的相同，只是增加了 覆盖在增阻涂层组合物180B上的毛毡层1470B或其它表面均匀的二级 衬底材料。预计该毛毡层或其它表面均匀的材料可能有利于使该结构 适应于放置在不规则的下方支撑表面上。
图23C所示的簇绒构造1410C显示了简化的构造，其中乳胶、热 熔体粘合剂之类的簇绒固定预涂层1424C，从初级衬底1422C延伸到 二级衬底1470C。在二级衬底1470C上设置了增阻涂层180C。
图23D所示的粘合构造1410D包括粘合纱线1434D表面，其具有 绒头密度约为29盎司/平方码并从玻璃初级衬底层1438D伸出，该初 级衬底层1438D具有每单位面积约为3盎司/平方码的质量。尽管所示 的衬底层1438D是无纺构造的，但如果需要，同样预计该衬底层1438D 也可以是纺织构造的。如图所示，纱线1434D通过PVC或类似材料的 粘合层1436固定在衬底层1438D中。按照一个设想的实践，该粘合层 具有每单位面积大约60盎司/平方码的质量。如图所示，第一PVC层 1460D从衬底层1438D上延伸出直至纺织或无纺玻璃之类的稳定层 1458D的上侧，而从稳定层1458D的下侧延伸出第二PVC层1461D。 按照一个设想的构造，第一和第二PVC层1458D、1461D的总结合质 量约为80盎司/平方码，而稳定层具有每单位面积大约3盎司/平方码 的质量。在第二PVC层1461D的下侧设置了增阻涂层180D。
图23E所示的粘合构造1410E与图23D所示的相同，只是增加了 覆盖在增阻涂层组合物180上的毛毡层1470E或其它表面均匀的二级 衬底材料。预计该毛毡层或其它表面均匀的材料可能有利于使该结构 适应于放置在不规则的下方支撑表面上。
图23F显示了与图23C所示的类似的成簇圈绒方块地毯构造 1410F，其中初级地毯1412F包括从初级衬底1422F延伸出的PVD层 1424F。Toli Japan提供了一种公知的这类具PVC硬背衬的方块初级地 毯构造1412F，其重量约为1320克/平方米。图23F所示的构造通过加 入下面将进一步描述的增阻涂层180F改进了这种传统的PVC硬底构 造，该增阻涂层180F能够抵抗PVC增塑剂和添加剂的迁移和反应。
也预计可以采用起绒织物以外的各种表面覆盖元件构造。仅作为 非限制的例子，各种其它构造包括以下物质的表面覆盖物，纺织或无 纺织物(包括纺织、针织、植绒和针刺织物和类似物)、硬木、瓷砖(和 模仿硬木和瓷砖的饰面)、玻璃、乙烯复合材料砖、石材(例如大理石、 花岗岩和类似物)、例如CORIAN和类似物的板状装饰性复合材料、 以及例如油毡和类似物的装饰性层压板。
仅作为非限制性的例子，在图24、24A和24B中，显示了各种表 面覆盖物构造，其包括无纺构造的饰面织物1550和增阻组合物180的 背衬层。可以认识到，图24与24A中的构造各方面相同，只是在图 24A的构造中，在饰面织物1550的表面上设置了相对较薄的透明覆盖 材料层1555，例如聚氨酯或类似物。可以认识到，这种构造可以提供 额外的磨损保护，同时有利于在该表面上滚动办公室家具和类似物。
在图24B中显示了一个有缓冲垫的构造，其中在该构造中加入了 前述缓冲层1578。可以认识到，在这些构造中，无纺饰面织物提供了 一种视觉上合意的可见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧 向滑动。
图25、25A和25B显示了一组采用纺织或针织饰面织物1650的 不同构造，其中与前述元件相应的元件用1600系列内的相似的旁注数 字表示。可以认识到，在这些构造中，纺织或针织饰面织物提供了一 种视觉上合意的可见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧向 滑动。在图25A和25B中，在饰面织物1650上设置了相对较薄的透 明覆盖材料层1655，例如聚氨酯或类似物。
图26和26A显示了一组采用起毛纺织或针织饰面织物1750的不 同构造，其中与前述元件相应的元件用1700系列内的相似的旁注数字 表示。可以认识到，在这些构造中，起毛的饰面织物1750提供了一种 视觉上合意的可见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧向滑 动。
图27显示了另一种采用木材或木质板的外表面1850的构造，其 中与前述元件相应的元件用1800系列内的相似的旁注数字表示。可以 认识到，在此构造中，木材或木质板的外表面提供了一种视觉上合意 的可见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧向滑动。如果需 要，可以在木材或木质板的外表面1850与增阻组合物180之间放置一 层或多层由毛毡、泡沫或其组合构成的中间层。
图28显示了另一种采用陶瓷、石材、或模仿陶瓷或石材的复合材 料的外表面1950的构造，其中与前述元件相应的元件用1900系列内 的相似的旁注数字表示。可以认识到，在此构造中，陶瓷、石材、或 模仿陶瓷或石材的复合材料的外表面1950提供了一种视觉上合意的可 见外表面，其通过增阻组合物180固定以防止侧向滑动。如果需要， 可以在陶瓷、石材、或模仿陶瓷或石材的复合材料的外表面1950与增 阻组合物180之间放置一层或多层由毛毡、泡沫或其组合物构成的中 间层。
另一种采用例如油毡、乙烯复合砖或类似的层压材料的外表面 2050的构造，其中与前述元件相应的元件用2000系列内的相似的旁注 数字表示。可以认识到，在此构造中，例如油毡、乙烯复合砖或类似 的合成层压材料的外表面2050提供了一种视觉上合意的可见外表面， 其通过增阻组合物180固定以防止侧向滑动。如果需要，可以在例如 油毡、乙烯复合砖或类似的层压材料的外表面2050与增阻组合物180 之间放置一层或多层由毛毡、泡沫或其组合物构成的中间层。
当然，也预计可以使用其它构造作为表面覆盖元件，例如含有增 阻组合物层的泡沫或阔幅地毯。仅作为例子，在图30中，显示了以区 域小地毯形式置于地板表面2111上的表面覆盖元件2110。
图31显示了区域小地毯2110的示例性截面。在所示构造中，绒 头纱线2121穿过如上所述的初级衬底2122成簇，并通过如上所述的 乳胶或其它合适材料的预涂层2124固定到位。当然，要理解的是，尽 管绒头纱线2121显示为割绒，但也可以使用圈绒或其它构造。
在所示构造中，在预涂层2124下方放置了二级衬底2170。二级衬 底优选为通过适当的机械、化学或热加工技术形成的无纺材料，例如 缝编的、水刺成网的或针刺的织物结构。在下侧设置了连续或断续的 增阻涂层或夹持层180。对于二级衬底2170，可能特别优选缝编织物。 当然，要理解的是，可以在区域小地毯以外的表面覆盖元件上，包括 前述任何地毯或方块地毯构造，使用这种缝编的和其它无纺表面覆盖 材料。
表面覆盖元件优选适合由对表面覆盖物安装具有极少或没有经验 的使用者进行安装。根据所用表面覆盖元件的构造，预计覆盖可以在 几乎任何表面上进行，包括地板、墙壁、台面和类似表面。如前所述， 为了提高安装的简易性，支撑表面上的表面覆盖元件优选一旦放置到 位，无需单独使用粘合剂，就可以防止在支撑表面上滑动。然而，该 表面覆盖元件优选容易从支撑表面上垂直移置，以利于在安装过程中 进行更换或重新定位。按照可能优选的构造，增阻涂层具有以下性质， 即有利于多次将表面覆盖元件提起并移动到支撑表面上的各种位置， 而不会损坏表面覆盖元件或支撑表面。此外，可以在安装后的一段时 间后移除或更换覆盖元件。衬底上的增阻涂层优选具有不会永久粘合 在支撑表面上的特性。此外，增阻涂层不会永久性地与自己粘连，从 而避免在背对背包装时产生不合意的粘连。另外，增阻涂层不会粘连 到表面覆盖元件的外表面上，从而在以成卷形式储存或面-背堆叠表面 覆盖元件时避免不合意的永久性粘合。也就是说，增阻涂层提供了横 向握持力，而且具有极低的垂直粘性，且几乎或完全不会与自己或与 表面覆盖元件的正面粘连。
要理解的是，在可以使用的任何构造中，预计增阻涂层180可以 部分或完全覆盖衬底以提供与支撑表面所需的摩擦级别。在这点上， 预计可以以各种图案施用增阻涂层，使得表面覆盖元件的下侧同时分 布有涂布和未涂布的区域。仅作为例子，各种示例性的图案包括横向 条(图32)；纵向条(图33)；点或圆(图34)；交叉格子排列(图35)； 和蛇纹条(图36)。当然，也可以使用任何其它图案。
本发明可通过下面的非限制性实施例进一步理解。
实施例1-6
通过按照下列程序进行滑动摩擦和粘连试验，以对各种增阻涂层 进行评测。每一测试是在具有基本如下表6所示构造的方块地毯样本 上进行的。
表6
(A) (B) 1. 产品类型 住宅用组装式地面覆盖物 2. 正面： 高捻度起绒粗呢割绒 3. 初级衬底： 含有针刺和压制聚酯和低熔体聚酯的纺织聚丙烯增 强衬底 4. 最终纱线总重量： 39盎司/平方码 5. 每英寸针脚数： 7.69 6. 栽绒隔距： 1/8 7. 纱线聚合物： 尼龙6，6 8. 纱线类型： 1180长丝，抗静电，半消光三叶形，17dpf 9. 纱线捻度： 单股(S)和合股(Z)上7.50捻度/英寸 10. 纱线股数： 2股加捻 11. 热定型： Yes，@260到264°F蒸汽起绒粗呢 12. 纱线尺寸： 3.69/2棉纱支数 13. 簇绒高度： 48/64英寸(3/4”) 14. 染色方法： 喷射染色 15. 预涂粘合剂： 丁苯橡乳胶胶，8盎司/平方码涂层重量 16. 层压粘结层粘合剂： 沥青和聚丙烯树脂基的热熔体 17. 粘结层涂层重量： 46盎司/平方码 18. 稳定增强材料： 玻璃纤维垫，2盎司/平方码，改性丙烯酸粘合剂 19. 焰层压 玻璃纤维垫焰层压到泡沫上 20. 衬垫类型： 再粘合聚氨酯泡沫，15毫米未加压的小片尺寸 21. 衬垫厚度： 7-8毫米(层压前) 22. 衬垫密度： 6磅/立方英尺 23. 焰层压： 毛毡焰层压到泡沫上 24. 脱模层结构： 无纺毛毡 25. 脱模层成分： 70％聚酯/30％聚丙烯混纺 26. 脱模层重量： 4盎司/平方码 27. 组装形状： 18”正方形或名义上23”×23”两边双人字形 28. 组装尺寸： 18”正方形或名义上23”×23” 29. 切割方法： 从背面控制深度切割
摩擦试验是将一块3”×3”大小、具有约22-24克质量的涂层方块地 毯放置在平滑表面上(一片薄板状的木样地板)进行的。以每秒～10 度的速率抬升平滑表面的一端。总将方块地毯的中心置于距支点10英 寸处。记录方块地毯开始滑动时的角度。样本上没有施加重力或压力， 两者的表面在测量进行前用肉眼检查都是干净的。允许误差是5度。
瞬时粘连试验是通过将两块同样涂层的3”×3”大小的方块地毯背 对背放置，并施以5磅重量1分钟而进行的。用一条铝箔遮盖一边的 1/2英寸。应用AMETEK的AccuForce III测力计，测量将两个样本拉 开所需的力。通过在边缘地毯簇绒上从方块地毯的遮蔽边拉动来将样 本拉开。
在70℃(158°F)的高温粘连试验是通过将两块同样涂层的3”×3” 大小的方块地毯背对背放置，在70℃烘箱内，施以6.25磅重量至少16 小时而进行的。用一条铝箔遮盖一边的1/2英寸。在将样本从烘箱中取 出后，冷却样本。通过应用AMETEK的AccuForce III测力计，牵拉方 块地毯遮盖一侧边缘的地毯簇绒将其拉开。记录分离方块地毯所需的 峰值力。
再粘附摩擦试验用于测定地毯增阻涂层或夹持层的可重复使用 性。将一块3”×3”大小的涂层地毯放置在一块干净的薄片状木样地板 上，施以5磅重量。30秒后，地毯及其所施加的重量被移到地板上的 一个新的部位。重复上述步骤，地毯共接触5个位置。然后记录如上 所描述的摩擦试验的结果。
压敏摩擦试验是通过在玻璃上的一块3”×3”大小的涂层地毯上施 以5磅重量30秒而进行的。在移除重力后，进行斜板摩擦试验。
玻璃粘附试验是应用Ametek的AccuForce III测力计测量。在位于 玻璃上的3”×3”大小的有背侧涂层的地毯样本上施加5磅重量，持续 30秒。记录通过拉扯边缘将样本拉离玻璃所需的峰值力。
结果列于下表7。
表7 样本 干添 加 (gsm) 瞬时 粘连 (磅) 70℃ 粘连 (磅) 板层上 的摩擦 (度) 再粘 附摩 擦(度) 玻璃 摩擦 (度) 压敏 摩擦 玻璃上 再粘附 摩擦 玻璃 粘附 (磅) 乳胶1 30 ＜0.7 ＜0.7 85 80 ＞90 ＞90 ＞90 0.4 乳胶2 20 0.7 1.3 48 45 48 ＞90 50 0.4 乳胶3 30 4.8 60 58 85 60 0 热熔体1 20 ＜0.7 2.7 45 45 45 50 50 0 热熔体2 45 ＜0.7 1.5 45 62 ＞90 65 0.2 热熔体3 35 ＜0.7 0.9 58 80 ＞90 ＞90 0.3 对照 0 ＜0.7 ＜0.7 20 20 20 20 20 0
所有地毯样本(3”×3”)重22-24克。
乳胶1＝国家淀粉化学公司Multilock 454A
乳胶2＝罗门哈斯公司Robond PS-68
乳胶3＝空气化工产品公司Airflex TL12
热熔体1＝富乐公司，HL 6102
热熔体2＝富乐公司，HL 5062
热熔体3＝The Reynolds Company，Reynco 53-343
基于这些测试，结论是乳胶1、乳胶2、热熔体2和热熔体3表现 出合意的摩擦和抗粘连特性，而乳胶3和热熔体1不那么合意。更具 体地，相信高温粘连低于大约3磅并具有较大滑动摩擦的样本是合意 的。随着压力的施加表现出明显提高的滑动摩擦的样本，例如热熔体2， 可能是特别合意的。当然，受试样本仅仅是代表性的，无疑还存在其 它合适的涂层材料。示例性的材料包括各种类型的乳胶，包括丙烯酸 类、EVA、SBR和类似物，以及热熔体材料，包括聚烯烃、EVA、SBR、 聚酰胺和类似物。潜在优选的涂层材料包括乳胶或烯烃基的热熔体材 料，例如基于聚丙烯和/或聚乙烯的烯烃，还可能包括低分子量蜡和增 粘剂。干添加(dry add-on)范围应优选为大约0.25至大约3盎司/平 方码，更优选为大约0.5至大约1.5盎司/平方码。
可以通过包括辊涂、喷涂、浸渍、粉末涂布和印刷法的各种方法 将增阻涂层涂布到表面覆盖元件的背面。涂敷涂层后，可以根据所选 涂布方式使用干燥和/或固化过程。涂层在表面覆盖元件的下侧可以是 连续的或图案化的。
实施例7和8
测试上表6所示的地毯构造的垂直粘附力和相对于各种下方支撑 表面的横向移动的抵抗力。在无涂饰的毛毡衬底，和在毛毡衬底上以 1.0盎司/平方码的涂布重量涂敷的热熔体材料增阻涂层进行测试，该热 熔体材料以HL 5062的商品名由富乐公司(H.B.Fuller Company)销售。
使用置于每一指定表面上的6.75英寸×6.75英寸的涂布方块地毯 进行垂直粘合力测量。在每一样本顶部施加25磅的重力以确保与该表 面均匀接触。30秒后，撤除重力，抓住中间的纱线并将样本提离该表 面。使用Shimpo FGE-100X数字测力计测量将小块样本与该表面分离 所需的峰值力。测量重复10次，并记录平均力值。
使用置于每一指定表面上的18英寸×18英寸的涂布小方地毯进 行抗横向移动性的测量。在每一样本顶部放置一个8.5磅的铝板以确保 与该表面均匀接触，铝板上排列有向下伸出的绒头啮合钉(engaging pin)。使用Model STE-1000 Testron拉力试验机测量将小块样本在表面 上横向移动1英寸所需的峰值力。测量重复10次，并记录平均力值。
结果列于下表8和9中。
表8(涂布的背面具缓冲垫的样本) 方向 单位 木制支撑 密封混凝 土支撑 玻璃支撑 胶合板支 撑 未密封的混 凝土支撑 垂直 粘附 力 磅-总量 1.490 1.180 0.550 0.590 0.44 磅/平方 英寸 0.033 0.026 0.012 0.013 0.010 抗横 向移 动性 磅-总量 37.2 22.2 30.8 19.2 10.8 磅/平方 英寸 0.115 0.069 0.095 0.059 0.033
表9(未涂布的背面具缓冲垫的样本) 方向 单位 密封混凝土支撑 玻璃支撑表面 垂直粘附力 磅-总量 0.310 0.300 磅/平方英寸 0.007 0.007 抗横向移动性 磅-总量 1.1 2.69 磅/平方英寸 0.003 0.028
实施例9-22
使用其它热熔体涂层在方块地毯样本上进行实施例7和8的测试 程序。使用从1.0至2.5盎司/平方码的各种不同涂布重量范围进行对比 试验。也评估使用不同类型的毛毡衬底(T1毛毡对T2毛毡)的性能。 结果列于下表10中： 表10热熔性粘合剂和毛毡的对比 产品 干添加 (oz/sq yard) 衬 底类型 剪切强度 (lbs/18”square) 剪切强度 (lbs/inch2) 抗张强度 (lbs/inch2) Reynolds 53-451A 1.0 毛毡-T1 9.0 0.028 ＜0.03 Reynolds 53-451A 1.6 毛毡-T1 8.9 0.027 ＜0.03 Reynolds 53-451B 1.0 毛毡-T1 15.3 0.047 ＜0.03 Reynolds 53-451B 1.5 毛毡-T1 11.4 0.035 ＜0.03 Reynolds 53-451B 2.5 毛毡-T1 12.1 0.037 ＜0.03 Reynolds 53-451C 1.0 毛毡-T1 17.4 0.054 ＜0.03 Reynolds 53-451C 1.5 毛毡-T1 14.3 0.044 ＜0.03 Reynolds 53-451D 1.0 毛毡-T1 9.8 0.030 ＜0.03 Reynolds 53-451D 1.5 毛毡-T1 9.5 0.029 ＜0.03 Reynolds 53-451D 2.5 毛毡-T1 9.6 0.030 ＜0.03 H.B，Fuller 5062 1.0 毛毡-T2 22.2 0.069 ＜0.03 H.B，Fuller 5062 1.5 毛毡-T2 19.8 0.061 ＜0.03 Reynolds 53-451C 1.0 毛毡-T2 44.3 0.136 ＜0.03 Reynolds 53-451C 1.5 毛毡-T2 43.2 0.133 ＜0.03
在74°F和50％R.H.下进行测量涂布重量＝1.0oz/sq-yard
表面＝密封(光滑)混凝土表面
在每一实施例中，涂布后的方块地毯没有永久性地粘合到常用的 底层地板表面上。涂布后的方块地毯表现出足够高的抗横向移动性以 防止方块地毯轻易滑动，并且还表现出低垂直粘合性能(粘性)，这使 得其易于抬离原处。
特别地，得出以下结论，主要由聚丙烯、聚乙烯和对湿混凝土表 面具有高倾向的选定增粘剂构成的商品名为Reynolds 53-451C的热熔 体涂层材料，表现出对于混凝土表面的横向方块地毯移动的抵抗力， 明显高于其它受试产品。
此外，上述测试表明，在其上涂敷该涂层的毛毡衬底的性质可以 提高这些涂层在抗横向移动性(剪切强度)方面的性质，但是在垂直 粘合力(剪切强度)方面没有相应的改变。特别地，发现所谓的“T2 型”毛毡以相同的涂料添加量提供了优异的抗横向移动性。T2毛毡是 指预拉伸和椭圆形针刺的毛毡。
上述实施例中的T2型毛毡是以下方式形成的，使用包括椭圆形针 运动的三台针刺机针，针刺由大约60％聚酯纤维和大约40％聚丙烯纤 维构成的预拉伸的纤维状织网，其中聚酯纤维的线密度约为4旦尼尔 且短纤长约为3英寸，聚丙烯纤维的线密度约为5旦尼尔且短纤长约 为4英寸。更具体地，在针刺之前，如本领域技术人员公知的那样对 纤维混合物(60％聚酯和40％聚丙烯)进行拉伸操作，其将纤维校直 并拉伸，使得离开拉伸台的织网比进入拉伸台的织网长大约1.8倍。相 信对比的T1型毛毡(来自Synthetic Industries in Dalton Georgia，USA) 采用了相同的纤维混合物，但是在针刺之前没有进行拉伸处理。
T2型毛毡经过采用椭圆形针运动的三台针刺机。对比的T1型毛 毡在采用直线往复运动的两台针刺机上形成。在T2型毛毡的形成中， 椭圆形针刺机使得针与该织网以基本相同的速度运动，同时仍然刺穿 该织网以使纤维缠结。相反，在用于形成T2型毛毡的直线往复运动中， 针不在织网的运动方向上运动。
按照形成T2型毛毡的一个设想的实践，第一台针刺机在该织网的 运行路径上方和下方设置的四块板上，每块板每米使用大约3857针， 并且以椭圆形行进路径运行以使向外射出的针刺穿并从该织网中拉 出，以产生缠结和织网密实化。第一台针刺机中的针优选为40隔距的 三角形针。第二和第三台针刺机每块板每米也包含3857针，但是仅使 用顶部两块板(也就是设置于织网上方的板)。第二台针刺机中的针是 38隔距的星形针，第三台针刺机中的针是42隔距的三角形针。在对比 的T1型毛毡的形成中，第一台针刺机使用上面5000针和下面7000针， 而第二台针刺机使用上面7000针和下面5000针。
尽管还没有完全弄清导致T2型毛毡表现出改进性能的确切机制， 但相信在针刺之前对纤维织网进行预拉伸并结合椭圆形针刺缠结，可 以为涂层材料附着提供更高的表面积。因此，涂料在复矩阵结构上沉 积。这避免了在接触表面上形成薄膜，由此与地板或其它下方结构的 接触保持了不规则高表面积。因此，提高的性能被认为是由于更高的 表面积和涂层材料可以集中在高表面积纤维矩阵内的结果。
在上述各种地毯结构中，预拉伸结合椭圆形针刺缠结还有助于形 成更能抵抗氨基甲酸酯或其它上覆材料从顶部渗透的结构。这避免了 氨基甲酸酯或其它材料封堵毛毡的情况。在涂敷增阻涂层时，这种封 堵可能会促进不合意的膜形成。因此，通过减少来自上覆氨基甲酸酯 或其它材料的渗透，促使产生理想的高接触面积。
实施例23-26(比较)
使用实施例7和8的测试程序，进行对比测试以对比增阻涂层 Reynolds 53-451C和下列技术的剪切强度(即，抗横向移动性)，即在 安装上覆方块地毯之前，在下方地板上涂敷压敏可脱离粘合剂的现有 技术组合的粘合剂技术，和所谓的“Peel&Stick”技术，其中在制造 过程中将压敏粘合剂涂敷到背表面，在安装之前要有上覆的保护性塑 料膜以防止方块地毯粘合在一起。结果列于下表中。 剪切强度 (lbs/inch2) 抗张强度 (lbs/inch2) 剪切强度 (lbs/18”square) 美利肯组合的粘合剂 0.324 0.066 105.0 Shaw地毯-Peel&Stick 0.164 0.182 53.3 C&S地毯-Peel&Stick 0.152 0.090 49.1 Reynolds 53-451 C 0.136 ＜0.030 44.3
在74°F和50％R.H.下进行测量
表面＝密封(光滑)混凝土表面
使用在Alma工厂制造的T-2毛毡进行Reynolds 53-451C的测试。涂布重量＝1.0oz/sq-yard
基于上述测试，得出以下结论，当涂敷到特定类型的毛毡方块地 毯衬底上时，与Reynolds产品53-451C相同或类似的热熔体涂层，表 现出与制造商涂敷粘合剂(Peel&Stick)的现有技术方法相同的高剪 切强度和较低的垂直粘合性能。
上述涂层，特别是在36英寸缓冲方块地毯产品的情况下，预计具 有下列利益和优点。
1.提供了安装时不需要湿粘合剂的方块地毯产品，所述湿粘合剂 或者在覆盖方块地毯之前涂敷到下方的地板上，或者作为压敏粘合剂 在制造过程中与上层保护性塑料膜一起使用。
2.提供了具有高剪切强度以防止地板覆盖物之间滑动，并具有低 抗张强度以利于去除和更换地板覆盖物的方块地毯产品，其无需使用 在安装方块地毯前必须去除的上层保护性塑料可除膜。这种特性有助 于消除包装废物和成本。
3.提供了可以在湿度高达8.0lbs/1000sq ft/24小时的混凝土表面 上安装的方块地毯产品，该湿度基于工业标准氯化钙测试，超过了目 前公认的工业标准3.0lbs/1000sq ft/24小时。
4.提供了可以在残余粘度值＝/＜0.20磅/平方英寸的多数旧(非溶 剂基)粘合剂上安装的方块地毯产品，无需大量的地板制备以将这些 粘合剂磨砂、去除或密封。
实施例27和28(硬底地毯)
使用上文对实施例7和8所述的程序，测量簇绒和粘合硬底地毯 构造相对于玻璃表面的垂直粘合力和抗横向移动性。
粘合的地毯构造基本如图23D所示，具有尼龙纱线的绒面(大约 29盎司/平方码)、PVC粘合层(大约60盎司/平方码)、玻璃初级衬底 层(大约3盎司/平方码)、和下方的玻璃支承夹层结构(大约3盎司/ 平方码)，其位于结合质量约为80盎司/平方码的两层PVC之间。在涂 布的样本中，以大约1.2盎司/平方码的量在下方PVC表面上涂布富乐 公司的HL5062(烯烃热熔体)增阻涂层。
簇绒地毯构造基本如图23A所示，具有尼龙纱线的绒面(大约24 盎司/平方码)、纺粘聚酯初级衬底层、乳胶预涂层(大约16盎司/平方 码)、和玻璃夹层结构(大约3盎司/平方码)，其位于结合质量约为60 盎司/平方码的两层PVC之间。在涂布的样本中，以大约1.2盎司/平方 码的量在下方PVC表面上涂布富乐公司的HL5062热熔体增阻涂层。
结果列于表11中。
表11(在玻璃上的硬底方块地毯) 方向 单位 未涂布的 粘合地毯 粘合地毯(涂 布的) 簇绒地毯(涂 布的) 垂直粘合力 磅-总量 0.280 0.300 0.300 磅/平方英寸 0.007 0.007 0.007 抗横向移动性 磅-总量 2.69 39.6 37.8 磅/平方英寸 0.008 0.122 0.117
尽管在PVC上使用烯烃热熔体涂料获得了优异的结果，预计乳胶 或其它水基粘合剂也可以在这些应用中提供充分的益处。
实施例29-32(非方块地毯材料)
下列实施例显示了各种非地毯表面覆盖材料在涂布和未涂布条件 下的横向夹持力、任选的粘合分裂强度和低背对背粘合力。
使用顶辊涂敷器将富乐公司的增阻烯烃基热熔体涂料HL 5062涂 敷到常用的硬表面材料上。然后通过按照下述程序使用玻璃表面测量 每一样本的抗横向移动性(粘合剪切强度)和垂直粘合力(粘合分裂 强度)，评估增阻性能。进行附加的测量以确定在涂布表面接触后，两 个涂布样本之间的粘合力。
使用置于玻璃表面上的涂布的硬表面材料，进行分裂粘合力的测 量。将每一样本距离1”各自叠放在玻璃表面上，由此提供可以受力的 表面以便将样本与玻璃表面分离，并测量所得的分裂力。在每一样本 顶部放置25磅重力以确保其与该表面均匀接触。30秒后，撤除重力， 并使用Shimpo FGE-100X数字测力计测量将样本与该表面分离所需的 峰值力。在每种情况下，在与受试样本垂直(90°+/-5°)的交叠边缘 上推动以施加分离力。测量重复5次，然后记录平均力值。使用相同 方法对对照样本(未涂布的)进行测量，然后与涂布的材料进行比较。
使用置于玻璃表面上的涂布的硬表面材料进行抗横向移动性的测 量。在每一样本顶部放置25磅重力以确保其与该表面均匀接触。30 秒后，撤除重力并使用Shimpo FGE-100X数字测力计测量在玻璃表面 上横向移动或推动样本所需的峰值力。在每种情况下，以25°+/-5° 的角度向下对样本的中心边缘施加推力。测量重复5次，然后记录平 均力值。使用相同方法对对照样本(未涂布的)进行测量，然后与涂 布的材料进行比较。
通过使两片涂布的硬表面材料各自被涂布的表面互相接触以提高 粘连性，从而测量样本之间的粘合性。将每一样本互相距离1”重叠， 由此提供可以受力的表面以分离样本。在每一样本顶部放置25磅重力 并在30秒后撤除。使用Shimpo FGE-100X数字测力计测量将样本分离 所需的力。在每种情况下，沿着与受试样本垂直(90°+/-5°)的交叠 边缘施加分离力。测量重复5次并记录平均力值。
结果列于下表12(涂布的样本)和13(未涂布的样本)中。
表12：硬表面材料的测量-涂布后的 单位 乙烯基砖 瓷砖 层压地板 木地板 水平粘合力 磅-总量 32.4 28.1 ＞100.0 ＞100.0 磅-平方英寸 0.225 0.781 ＞1.667 ＞0.790 分裂粘合力 磅-总量 1.60 0.60 1.50 1.70 磅-英寸宽 0.133 0.100 0.188 0.151 粘合力 磅-总量 1.80 1.70 1.10 1.70 磅-英寸宽 0.150 0.283 0.138 0.151 样本尺寸 英寸 12×12 6.0×6.0 8×7 11×11 样本重量 Gms 635 267 286 686 干添加 Gms/Sq Foot 4.0 8.0 9.5 4.6
在72°F和50％R.H.下进行测量产品＝富乐公司5062
产品1-标准乙烯基组合物砖-ARMSTRONG
产品2-标准陶瓷墙面砖-IMGERA-B12-156
产品3-层压木复合地板-SHAW LAMINATES-100-469
产品4-贴有缓冲衬底的PREGO木地板
表13：硬表面材料的测量-对照 单位 乙烯基砖 瓷砖 层压地板 木地板 水平粘合力 磅-总量 0.55 0.30 0.50 1.30 磅-平方英寸 0.046 0.050 0.063 0.116 分裂粘合力 磅-总量 1.0 0.30 0.70 0.90 磅-英寸宽 0.083 0.050 0.088 0.080
实施例33-40(PVC底的方块地毯)
为了评测各种增阻涂层在PVD硬底方块地毯上使用时的适用性， 测量多个增阻涂层组合物在加速老化条件下与PVC衬底的化学相容 性。使用来自Toli Japan的，基本具有图23F所图示和说明的构造，并 且总重量为1320gms/平方米的标准PVC底的初级方块地毯GA-100， 使用加速老化评测各种增阻涂层的化学相容性以测量老化过程对涂敷 在PVC底方块地毯上的涂层的影响。这些测试显示，是否由于增塑剂 或添加化学品经过一定时间后从PVC方块地毯主体上迁移到相邻的涂 层中，而对增阻涂层产生负面影响。不合意的迁移表示成“F”，而没 有迁移则表示成“P”。
使用传统的顶辊涂敷器将每种增阻涂层涂敷到PVC底方块地毯的 衬底表面上，由此制备测试材料。如果可以，对一些样本进行使原料 聚合物化学交联所必须的后处理，UV固化或干燥。详情见表14，其 列出并说明了被评测的每种产品。涂布重量在1.0至1.5盎司/平方码 (3.2-4.7gms/平方英尺)的范围内，产生1.5至2.5密耳的涂层厚度。
为了反映出实际的长期用途范围，使用如下所述的两种不同的加 速老化测试。
加速老化测试#1
1.将涂布的PVC底方块地毯切成4”×4”的受试正方形。将两个 (2)地毯正方块背对背地放置，而为每种涂层制备三个样本组。在每 一样本组的顶部放置两(2)千克的重力。
2.将每一样本组置于保持在160°F的传统实验室烘箱中。
3.间隔24、48和72小时，从烘箱中取出各组样本组，检查由于 增塑剂或添加剂迁移引起的各层之间化学反应或粘合的迹象。通过在 各种表面上进行滑动摩擦测试来评测摩擦性能。
加速老化测试#2
1.将涂布的PVC底方块地毯切成4”×4”的受试正方形。将两个 (2)地毯正方块背对背地放置，以制备样本组。在每一样本组的顶部 放置两(2)千克的重力。
2.将每一样本组在保持在120°F的传统实验室烘箱中放置21天。
3.检查样本组由于增塑剂或添加剂迁移引起的各层之间化学反应 或粘合的迹象。通过进行滑动摩擦测试来评测摩擦性质。
由此，测试#1是在较高温度下进行较短时间，而测试#2是在较低 温度下进行较长时间。结果概括在下表13中。如果在测试之后没有化 学反应或涂层性质变化的迹象，就得到通过的结果。相反，化学反应 和/或涂层性质变化的可见迹象，得到失败的结果。
基于这些测试，结论是一些改性的或交联的氨基甲酸酯涂层表现 出对PVC增塑剂和粘合剂反应的优异抵抗力。类似地，某些丙烯酸酯 热熔体化合物表现出对PVC增塑剂和粘合剂反应的优异抵抗力。
表14：与PVC底方块地毯的化学相容性 加速老化 产品 化合物基材 后处理 添加 24HR 48HR 72HR 21天 H.B.FULLER 5062 聚烯烃聚合 物 热熔体- 无 1.0 F F F F NORTHWEST 50587G 交联氨 基甲酸酯 UV固化 1.1 P P P P NORTHWEST 50587H 交联氨 基甲酸酯 UV固化 1.0 P P P P CTI 3603 交联氨 基甲酸酯 强迫通 风炉 1.0 P P P P ROBOND PS-68 丙烯酸聚合 物 强迫通 风炉 1.2 F F F F CTI 2743 丙烯酸聚合 物 强迫通 风炉 1.2 F F F F REYNOLDS 531C 聚烯烃聚合 物 热熔体- 无 1.0 F F F F H.B.FULLER 6599 丙烯酸酯聚 合物 热熔体- 无 1.1 P P P P
H.B.Fuller 5062和6599——可获自富乐公司；
Nothwest 50587G和50587H——可获自威斯康星州橡树溪的 Northwest Coatings；
CTI 3603和2743——可获自密歇根州底特律的Chemical Technologies Inc.；
Robond PS-68——可获自罗门哈斯化学品公司；
Reynolds 531C——可获自The Reynolds Company；
实施例41-48
在各种地板表面(混凝土、木材、玻璃、铝和钢)测量与PVC化 学相容的各种涂层(即通过上述老化测试的那些)的增阻性能，并将 其与不含增阻涂层的Toli GA-100 PVC硬底地毯进行比较。还测量涂布 的方块地毯和未涂布的对照样本在这些表面上的垂直附着力。使用上 文实施例7和8中所述的用于测试摩擦和垂直附着力的测试程序。结 果列于下表15中。
表15 产品 单位 混凝土 木材 玻璃 铝 钢 横向抵抗力 NORTHWEST 50587G 1.1OZ/YD2 lbs/18”sq 15.1 20.5 21.6 19.4 17.3 lbs/inch2 0.047 0.063 0.067 0.060 0.053 CTI 3603 1.2OZ/YD2 lbs/18”sq 31.8 33.3 31.5 33.0 21.8 lbs/inch2 0.098 0.103 0.097 0.102 0.067 H B.FULLER 6599 1.2OZ/YD2 lbs/18”sq 20.6 21.9 15.8 46.0 22.8 lbs/inch2 0.064 0.068 0.049 0.142 0.070 对照物 lbs/18”sq 12.7 12.3 12.3 13.3 10.7 lbs/inch2 0.039 0.038 0.038 0.041 0.033 垂直附着力 NORTHWEST 50587G 1.1OZ/YD2 lbs/6.75”sq ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.43 ＜0.3 lbs/inch2 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0007 CTI 3603 1.2OZ/YD2 lbs/6.75”sq ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 lbs/inch2 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 H.B.FULLER 6599 1.2OZ/YD2 lbs/6.75”sq ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 lbs/inch2 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 对照物 lbs/6.75”sq ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 ＜0.3 lbs/inch2 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007 ＜0.007
基于上述测试，可以得出结论，表15中列出的涂层表现出合意的 性能，使得涂布后的方块地毯不会永久性地粘着到常用的底层地板表 面上，同时还表现出足够高的抗横向移动性以防止该方块地毯轻易滑 动或移动。此外，该涂层显示出低垂直粘合性(粘性)，这是一种使地 毯易于从原位抬离的合意的性能。
当然，要理解的是，这些增阻涂层无论如何也不限于硬底的PVC 方块地毯。确切地说，预计这些增阻涂层可用于任何具缓冲垫或硬底 的方块地毯，以及本文所述的任何其它非地毯的表面覆盖物。本发明 由此提供了多个在下表面上含有增阻涂层的表面覆盖元件。令人吃惊 地，已经发现这些增阻涂层可以提供所需的抗侧滑性，同时还避免与 下方的支撑表面(例如地板、台面、墙壁等等)有高度的垂直粘着性。 这种抗垂直粘着性有助于在安装之后更换覆盖元件，同时也避免了加 入包装安装用的剥离保护层。该增阻涂层的特征还在于对自身的低粘 连性(即基本不会粘连)，由此允许背对背包装。此外，这些涂层已经 确定与硬底方块地毯中使用的传统PVC衬底完全相容。
当然应该理解，尽管已经将本发明通过潜在优选的实施方案、结 构和实际操作图示和说明，但是这些实施方案、结构和实际操作仅仅 是例证性的，本发明决不局限于此。更确切地，可以预计，本领域的 技术人员毫无疑问将会作出体现本发明原则的修改和变动，因此，本 发明预计并且是要延伸到所有可能表现本发明主要原则的这些修改和 变动。
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