JP2004141549A

JP2004141549A - カーペット裏打ち材およびそれを用いた車両用カーペット

Info

Publication number: JP2004141549A
Application number: JP2002312543A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimizu; 清水　明; Seigo Sanada; 真田　誠吾; Masaaki Yamagata; 山縣　正昭
Original assignee: SANJOU KOGYO KK
Current assignee: SANJOU KOGYO KK
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: JP4452769B2

Abstract

【課題】柔軟性を改良し、主材料として再生ポリエチレン樹脂などのリサイクル材の使用を可能とし、融点を低下させない組成とすることにより、遮音性などの物性的性能を維持強化し、リサイクルに有利で、カレンダー成形およびインラインラミネートを可能として加工コストを安価にするカーペット裏打ち材およびそれを用いた車両用カーペットを得る。
【解決手段】カーペット裏打ち材が、再生ポリエチレン樹脂と、改質系ポリエチレン樹脂と、改質系ポリオレフィン樹脂と、無機充填材とを配合して構成する。このカーペット裏打ち材の表面に、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂などでなるパイル材を貼着して車両用カーペットを構成する。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーペット裏打ち材およびそれを用いた車両用カーペットに関し、特に柔軟性を改良し、主材料として再生ポリエチレン樹脂などのリサイクル材の使用を可能とし、融点を低下させない組成とすることにより、遮音性などの物性的性能を維持強化し、リサイクルに有利で、カレンダー成形およびインラインラミネートを可能として加工コストを安価にしうるカーペット裏打ち材およびそれを用いた車両用カーペットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のフロアに敷かれるフロアカーペットは、表層部であるカーペット層裏面に、各種の材料からなる組成物で形成された裏層部であるバッキング材（以下「カーペット裏打ち材」という）を、裏打ちしてラミネート加工により積層して製造される。このカーペット裏打ち材には、低温から高温までの広い使用温度環境下でも性能に変化を来さないように、成形加工性、耐久性、遮音性、柔軟性、耐熱性および成形保持性といった種々の物性的性能が要求されるが、その一方で、産業廃棄物を再利用するなどしてコストを安価に製造する要請がある。他方で、自動車組み立てラインにおいて、フロアカーペット組付け後、後組付部品（フロアコンソール等）に干渉しないように不要な部分は取り除く必要から、大量の抜き屑や、トリミング屑といったカーペットの端材が発生、産業廃棄物として廃出されるため、環境保護の観点から溶融処理コストを安価にするリサイクル対策も講ずる必要もある。
【０００３】
このカーペット裏打ち材としては、例えば、特開平９−３０２１６８号公報に示されるように、非晶性ポリオレフィン樹脂と、エチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分とする混合物に、無機充填材としての炭酸カルシウムを添加して形成されたものがある。このカーペット裏打ち材は、非晶質ポリオレフィンとエチレン−酢酸ビニール共重合体を主成分とする組成物であるため、柔軟性、耐久性に富み、また比重の高いエチレン−酢酸共重合体を使用しているため、遮音性を強化でき、さらに炭酸カルシウムを添加しているため、成形加工性が優れ、さらにまた、ポリ塩化ビニルを廃止して非晶質ポリオレフィンを使用しているため、自動車内のフロアカーペット加工時に発生する抜き屑やトリミング屑を焼却処分する場合でも、有害物質である塩化水素ガスを低減させるようにしたものである。
【０００４】
また、表層部としてのカーペット層を形成するパイル材には、一般的に、ＰＥＴ綿（ポリエチレンテレフタレート）や、ＰＰ（ポリプロピレン）、ナイロン、ポリエステルおよびアクリルなどの融点の高い合成樹脂製の繊維が主に使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−３０２１６８号公報に記載のものでは、遮音性を強化するために上記カーペット裏打ち材に使用されているエチレン−酢酸ビニール共重合体は、樹脂の融点が低いため、耐熱性に問題があり、これを克服するとなると高価な改質系の樹脂と併用して使用しなければならないので製造コストの上昇を招来し、また非晶性ポリオレフィンは分子量は比較的小さいため、減衰力がやや小さく、そのため耐久性に支障を来す問題がある。さらに、カーペット裏打ち材表面に、上記したように高融点の合成樹脂製のパイル材を貼着したカーペットを一体にした状態で溶融処理するリサイクルにおいては、カーペット層のパイル繊維の融点は、カーペット裏打ち材の融点よりもかなり高いため、同時に溶融処理槽内で溶融処理を行うと、低融点樹脂側のカーペット裏打ち材だけが分解しだし、同時に溶融処理するリサイクルが困難となるので、手作業によりカーペットと裏打ち材とを分離しなければならず、それだけリサイクル処理にコストがかさばる問題がある。
【０００６】
また、特開平１０−３１４００５号公報のものには、αオレフィン樹脂と、エチレンαオレフィン樹脂と、充填材を成分としてなるカーペット裏打ち材の技術があるが、かかる技術に使用される各材料は、バージン材であり、一切リサイクル材を使用していないものであり、製造コストが高価になるという問題がある。
【０００７】
このような問題点を解決するために、オレフィン系樹脂の問題点であった柔軟性を改良すると共に、主材料として再生ポリエチレン樹脂（３０〜４０重量％）の使用を可能とし、なおかつ融点を低下させることなく、カーペットのパイル材と相溶性の良好な組成としたカーペット裏打ち材により、カレンダー成形とインラインラミネートを可能とすることで、コスト安価にし、さらに、融点を維持させることで、カーペット端材のリサイクルがカーペットと裏打ち材との分離工程を経ることなく、そのままの状態で熱溶融処理を可能とする車両フロアカーペット用裏打ち材を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講じることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、カーペット裏打ち材に係り、再生ポリエチレン樹脂と、改質系ポリエチレン樹脂と、改質系ポリオレフィン樹脂と、無機充填材とを配合してなることを特徴とする。
再生ポリエチレン樹脂、改質系ポリエチレン樹脂、改質系ポリオレフィン樹脂の材料は、軟化点が高いため耐熱性が向上し、またこれらの材料はリサイクル材であるため、製造コストがそれだけ安価となり、さらに表層部のパイル材と一体に同時に溶融処理が可能となるのでリサイクル処理コストを低くでき、さらにまた、パイル材との軟化点が接近して相溶性が良くなるので、カレンダー成形およびインラインラミネートが可能となり生産効率が向上し、無機充填材を使用するため比重を高めて遮音性能を維持することができるようになる。この場合、無機充填材としては、例えば炭化カルシュウム、硫酸バリューム、タルク等が利用できる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、その基本的な点は請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、上記再生ポリエチレン樹脂を３０〜４０重量％、上記改質系ポリエチレン樹脂を２０〜３０重量％、上記改質系ポリオレフィン樹脂を１０〜２０重量％、および上記無機充填材を１５〜４０重量％含有されたことを特徴とする。
【００１０】
再生ポリエチレン樹脂が４０重量％より多くなると、カーペットの剛性が強くなりすぎて、折り返しを行った場合に、割れを生じたりし、また、３０重量％よりも少なくなると、熱間時における剛性がダウンし、カレンダー成形が困難となり、製造コストが上昇する。
【００１１】
改質系ポリエチレン樹脂は、軟化させる性質を有するポリマーであり、それが３０重量％を超えると、カーペット裏打ち材の融点が低下してくるので、リサイクル性が低下し、また、２０重量％よりも少なくなると剛性が強くなりすぎてしまう。
【００１２】
改質系ポリオレフィン系樹脂が１０重量％よりも少ないと、十分な柔軟性が得られない。
【００１３】
無機充填材が１５重量％よりも少ない場合には、十分な遮音効果が得られず、また、４０重量％よりも多いと、強度および伸びが低下してしまい、カレンダー成形に支障を来す。
【００１４】
また、再生ポリエチレン樹脂は、低密度ポリエチレンを再生したものであり、溶融粘度ＭＩ（メルトインデックス）が１〜２であるのが好ましく、これにより融点が低下しない組成となり、カレンダー成形性とインラインラミネートを円滑に行える。
【００１５】
また、改質ポリエチレン樹脂は、分子量分布の狭い均一な改質ポリマーであるのが好ましい。これにより、所定の剛性に維持できてカレンダー成形に有利となる。
【００１６】
また、上記改質系ポリオレフィン樹脂は、スチレン系またはオレフィン系熱可塑性エラストマーであるのが好ましい。
【００１７】
また、上記無機充填材は、ゴムやプラスチックに用いられている充填材として、炭酸カルシュウムを使用するのが好ましい。これによって、成形加工性を向上でき、また比重を高めて遮音性に有利となる。
【００１８】
また、カーペット裏打ち材の表面に、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂などでなるパイル材が貼着することで、成形加工性、耐久性、遮音性、柔軟性、耐熱性および成形保持性といった種々の物性的性能に優れた車両用カーペットを得ることが可能できるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１，図２に基づいて詳述する。図１は自動車に使用されるカーペットの部分拡大断面図、図２は、カーペット層裏面にバッキング材としてのカーペット裏打ち材を貼着して圧着加工する方法を示すフローチャートである。すなわち、自動車用カーペット１は、カーペット層２と、その裏面に裏打ちされて貼り付けられるカーペット裏打ち材３とが積層されたラミネート構造を有する。カーペット層２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂などでなるパイル材が貼着されている。
【００２０】
カーペット裏打ち材３は、再生ポリエチレン樹脂と、改質系ポリエチレン樹脂と、改質系ポリオレフィン樹脂と、無機充填材とを配合してなる混合物で、好ましくは、再生ポリエチレン樹脂は３０〜４０重量％、改質系ポリエチレン樹脂は２０〜３０重量％、改質系ポリオレフィン樹脂は１０〜２０重量％、および無機充填材は１５〜４０重量％を含有されたものである。また、再生ポリエチレン樹脂は、溶融粘度（ＭＩ）が１〜２である低密度ポリエチレンを再生したものが好ましい。さらに、上記改質ポリエチレン樹脂は、分子量分布の狭い均一な改質ポリマーを使用するのが好ましく、さらにまた、上記改質系ポリオレフィン樹脂は、スチレン系またはオレフィン系熱可塑性エラストマー（粉状のペレット）の使用が好ましい。そしてまた、上記無機充填材は、ゴムやプラスチックに用いられている充填材である炭酸カルシュウムを使用するのが好ましい。
なお、無機充填材としてはこの炭化カルシュウムの他に、硫酸バリューム、
タルク等の材料を利用することもできる。
【００２１】
上記再生ポリエチレン樹脂と、改質系ポリエチレン樹脂と、改質系ポリオレフィン樹脂と、無機充填材とを、上記のように配合された混合物からカーペット裏打ち材３を形成し、これにカーペット層２を一体に圧着して、カーペット１を製造する方法を、図２に示すフロー図に基づいて説明する。すなわち、本実施の形態に使用されるカーペット裏打ち材の材料である、上記再生ポリエチレン樹脂と、改質系ポリエチレン樹脂と、改質系ポリオレフィン樹脂とは、いずれも産業廃棄物として廃出されたリサイクル材である。これらリサイクル材と無機充填材である炭酸カルシュウムとが、バンバリーミキサーにて混練、ミキシングされる。
【００２２】
前工程でバンバリーミキサーで練られた材料は、ミキシングロールによって圧延されながら練られる。
【００２３】
次いで、カレンダーロール機により、シーティングされる。このシーティング工程を経た後で、横型エンボスロール機により、カレンダーロール機から引き出されたカーペット裏打ち材３に、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂などでなるパイル材が貼着されてなるカーペット層２が圧着される。そして、カーペット層２とカーペット裏打ち材３とが圧着されて一体となったカーペット１は、冷却ロール機にてオレフィン樹脂材が冷却され、その後、裁断機により定寸パレット化され、自動車用カーペット１の製造が完成する。
【００２４】
このようにして、上記製造プロセスを経て生産された自動車用カーペット１の裏打ち材３は、再生ポリエチレン樹脂は３０〜４０重量％、改質系ポリエチレン樹脂は２０〜３０重量％、改質系ポリオレフィン樹脂は１０〜２０重量％、および無機充填材は１５〜４０重量％の含有成分となるように構成している。再生ポリエチレン樹脂の重量含有率を上記数値範囲にしたのは、再生ポリエチレン樹脂が４０重量％より多くなると、カーペットの剛性が強くなりすぎて、自動車への組み込み作業時に、折り返しを行った場合に、割れを生じたりし、また、３０重量％よりも少なくなると、熱間時における剛性がダウンし、カレンダー成形が困難となり、製造コストが上昇するのを回避するためである。
【００２５】
また、改質系ポリエチレン樹脂の重量含有率を上記した数値範囲にしたのは、この改質系ポリエチレン樹脂は、軟化させる性質を有するポリマーであり、それが３０重量％を超えると、カーペット裏打ち材の融点が低下してくるので、リサイクル性が低下し、また、２０重量％よりも少なくなると剛性が強くなりすぎてしまうのを回避するためである。
【００２６】
また、改質系ポリオレフィン系樹脂が１０重量％よりも少ないと、十分な柔軟性が得られない。
【００２７】
無機充填材が１５重量％よりも少ない場合には、十分な遮音効果が得られず、また、４０重量％よりも多いと、強度および伸びが低下してしまい、カレンダー成形に支障を来すので、無機充填材の重量含有率を１５〜４０重量％の範囲に設定した。
【００２８】
また、再生ポリエチレン樹脂は、低密度ポリエチレンを再生したものであり、溶融粘度ＭＩ（メルトインデックス）が１〜２であるのが好ましく、これにより融点が低下しない組成となり、カレンダー成形性とインラインラミネートを円滑に行える。
【００２９】
このため、本実施の形態によるカーペット裏打ち材３によれば、融点のバランスがよいため、耐熱性に優れている。また、カーペット裏打ち材３の硬度は、７０以上であるので、成形保持性が良く、また、硬度が９０以下となっているため、自動車内への組み込み時における作業性を円滑にする。また、カーペット裏打ち材３は、主材料として再生オレフィン樹脂である改質系ポリオレフィンを使用しているので、遮音、成形、および耐熱の各性能を良好に維持しながら、カーペット層２との相溶性に優れたバックコート材たるカーペット裏打ち材３を実現できるため、端材を溶融処理するリサイクルを損ねることがない。しかも無機充填材として炭酸カルシュウムを使用しているため、加工性がよく、また、経済的に有利となる。さらに、本実施の形態によるカーペット裏打ち材３をインラインラミネートによりカーペット層２と一体に圧着することにより自動車用カーペットを容易に得ることができ、しかも、リサイクル可能で、従来品よりも安価で、遮音性、成形性、耐熱性などに優れ、生産効率を向上できるという効果を有する。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、カーペット裏打ち材３を、自動車用カーペットに適用する場合について説明したが、単体として台所、風呂場、ロビーなどに敷設して用いることも可能である。これにより、人が転倒したりするのを未然に防止することができる。
また、上記カーペット裏打ち材３は、自動車以外の車両、例えば、電車、航空機などのフロアや、壁、天井に取り付けて使用することも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、カーペット裏打ち材に係り、再生ポリエチレン樹脂と、改質系ポリエチレン樹脂と、改質系ポリオレフィン樹脂と、炭化カルシュウム、硫酸バリューム、タルク等の無機充填材とを配合した構成を採ることにより、再生ポリエチレン樹脂、改質系ポリエチレン樹脂、改質系ポリオレフィン樹脂の材料は、軟化点が高いため耐熱性が向上し、またこれらの材料はリサイクル材であるため、製造コストがそれだけ安価となり、さらに表層部のパイル材と一体に同時に溶融処理が可能となるのでリサイクル処理コストを低くでき、さらにまた、パイル材との軟化点が接近して相溶性が良くなるので、カレンダー成形およびインラインラミネートが可能となり生産効率が向上し、無機充填材を使用するため比重を高めて遮音性能を維持できる効果を奏する。
【００３２】
また、本発明では、改質ポリエチレン樹脂として、分子量分布の狭い均一な改質ポリマーを使用することにより、所定の剛性に維持できて、カレンダー成形に有利となる。
【００３３】
また、改質系ポリオレフィン樹脂は、スチレン系またはオレフィン系熱可塑性エラストマーであるのが好ましい。
【００３４】
また、無機充填材は、ゴムやプラスチックに用いられている充填材として、炭酸カルシュウムを使用する構成とすることで、成形加工性を向上でき、また比重を高めて遮音性に有利となる。
【００３５】
また、カーペット裏打ち材の表面に、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂などでなるパイル材を圧着する構成により、成形加工性、耐久性、遮音性、柔軟性、耐熱性および成形保持性といった種々の物性的性能に優れた車両用カーペットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動車用カーペットの部分拡大断面図である。
【図２】カーペット層にカーペット裏打ち材を圧着加工する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…自動車用カーペット
２…カーペット層
３…カーペット裏打ち材

Claims

再生ポリエチレン樹脂と、改質系ポリエチレン樹脂と、改質系ポリオレフィン樹脂と、無機充填材とを配合してなることを特徴とするカーペット裏打ち材。
上記再生ポリエチレン樹脂を３０〜４０重量％、上記改質系ポリエチレン樹脂を２０〜３０重量％、上記改質系ポリオレフィン樹脂を１０〜２０重量％、および上記無機充填材を１５〜４０重量％含有されたことを特徴とする請求項１記載のカーペット裏打ち材。
上記再生ポリエチレン樹脂は、低密度ポリエチレンを再生したものであり、溶融粘度が１〜２であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のカーペット裏打ち材。
上記改質ポリエチレン樹脂は、分子量分布の狭い均一な改質ポリマーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカーペット裏打ち材。
上記改質系ポリオレフィン樹脂は、スチレン系またはオレフィン系熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカーペット裏打ち材。
上記無機充填材は、ゴムやプラスチックに充填材として用いられている炭酸カルシュウムを使用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカーペット裏打ち材。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のカーペット裏打ち材において、このカーペット裏打ち材の表面に、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂などでなるパイル材が貼着されてなることを特徴とする車両用カーペット。