JP2006106529A

JP2006106529A - 段通調吸音マット

Info

Publication number: JP2006106529A
Application number: JP2004295723A
Authority: JP
Inventors: Kohei Yamada; 耕平山田
Original assignee: YACHIYO SHOJI KK; Daiwa KK; Shoei Bussan KK; Yachiyo Shoji KK
Current assignee: YACHIYO SHOJI KK; Daiwa KK; Shoei Bussan KK; Yachiyo Shoji KK
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】優れた吸音性能を有するとともに、絹製の段通に似た触感があって、耐水性を有し、菌の繁殖を抑え、安価な段通調吸音マットを提供する。
【解決手段】繊維基材１１にポリアミド系合成繊維からなるパイル糸２１を植設し、前記繊維基材１１の裏面側に多数の貫通孔３３が形成されたバッキング層３１を取着した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や列車、航空機などの乗り物の床面に敷設され、吸音効果及び段通様の風合いを有する段通調吸音マットに関するものである。

従来より、例えば自動車の床面上には、フェルト層や不織布層を有して吸音性能に優れた床マットが敷かれている。この床マットは、一般に不織布等からなる繊維基材にパイルを打ち込み、この繊維基材の裏面側にバッキング層を接合して形成されており、例えば、特開２００３−１９０６７号公報にその技術が開示されている。
特開２００３−１９０６７号公報

ところが、従来の床マットにおけるバッキング層は、塩化ビニル樹脂などの合成樹脂からなり、遮音層として機能するようになっていたので、この床マットを床面上に載置した場合、エンジン音や風切り音などの車内に伝わった騒音は、床マットのバッキング層によって跳ね返されてしまい、車外からの騒音についての十分な対策がなされていなかった。

一方、車室の高級感を高めるため、床面上に敷設されるマットにおいても、段通様の豪華さ、段通の風合いをもたせたものが求められるようになっている。ここで、段通は、マット用の厚い織物であり、従来より、地の糸に絹、羊毛、綿や麻などの天然繊維が使用されている。
しかし、これらの天然繊維からなる段通を乗り物のマットに使用すると、水がつくなどして湿気を帯びると脆化して切れ易くなるという不具合を生じた。また、付着している菌が繁殖し易く、腐敗して車室内に異臭を放ち、搭乗者に不快感を与えることがあった。そして、優れた感触を有する絹繊維等を使用した段通のマットは非常に高価であるという不具合があった。

そこで、本発明は、優れた吸音性能を有するとともに、絹製の段通に似た触感があって、耐水性を有し、菌の繁殖を抑え、安価である段通調吸音マットの提供を課題とするものである。

請求項１の段通調マットは、乗り物の床面に敷設され、段通の風合いを有するものであって、繊維基材に繊維長３〜４０ｍｍのポリアミド径合成繊維からなるパイル糸が目付１０００〜６０００ｇ／ｍ²の密度で植設され、前記繊維基材の裏面側に多数の貫通孔が形成されたバッキング層が設けられたものである。ここで、繊維長とは、繊維基材の表面から外方に突出した繊維の長さをいう。

前記パイル糸は繊維基材に略Ｕ字状となるように打ち込まれた後、所定の突出長さにカットされる。このようにしてパイル糸が植設された後、接着剤、接着シート、接着フィルムなどによる接着、ホットメルト、超音波溶着等による溶着などにより、繊維基材の裏面側にバッキング層が接合し、取着される。これによって、前記パイル糸は、抜け止めされ、段通調吸音マットが形成される。

前記繊維基材は、多孔質な素材が使用され、例えば、不織布、織物、編物、紙或いはこれらの１種若しくは２種以上を組み合わせた複合体を挙げることができる。

パイル糸は、ナイロンの一般名で知られるポリアミド系合成繊維を複数束ねて形成される。前記ポリアミド系合成繊維は、一般名であるナイロン６、ナイロン６・６など各種ポリアミド系重合体、共縮合体によって製造されている。

バッキング層を構成する樹脂としては、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン系共重合体、ウレタン樹脂等の高分子、スチレン−ブタジエンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴム高分子、または、これらを複数種混合したもの等を例示することができる。

前記バッキング層の樹脂には、必要に応じて充填剤、増粘剤、分散剤を加えてもよい。充填剤としては、ポリアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルローズ、タルク、水酸化アルミニウム、酸化アンチモンなどが例示できる。増粘剤としては、ポリアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルローズ、ポリビニルアルコール、カゼイン、発酵多糖類等が挙げられるが、好ましくは低分子量のポリアクリル酸ソーダである。分散剤としては、トリポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ等が例示できる。

請求項２の段通調マットは、請求項１に記載のバッキング層が、連続気泡構造の発泡樹脂からなるものである。

樹脂を発泡させるためには、例えば、脂肪酸石けん、アルキルアリルスルホン酸ナトリウム、高級アルコール硫酸エステルナトリウム、Ｎ−オクタデシルスルホコハク酸モノアミドジナトリウム等の発泡剤が加えられる。

請求項３の段通調マットは、請求項１に記載のバッキング層が、独立気泡構造の発泡樹脂からなるとともに、前記発泡樹脂の独立気泡はこれを貫通する貫通孔に開口するものである。

請求項４の段通調マットは、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のバッキング層の前記繊維基材と反対側の面に、ずれ防止用突起が形成されたものである。

本発明の段通調吸音マットは、繊維基材の中を通過する騒音エネルギーが通過の過程で摩擦熱として減衰され、吸収される。また、バッキング層に多数の貫通孔が形成されているので、前記貫通孔内で音が乱反射し、減衰、吸収される。これにより、車室内の騒音、雑音を低減できる。

更に、パイル糸は繊維長が３〜４０ｍｍの毛足の長いポリアミド系合成繊維を紡いで形成され、かつ、繊維基材に目付１０００〜６０００ｇ／ｍ²の超高密度で植設されている。しかも、前記ポリアミド系合成繊維は、それ自体、絹様光沢を呈し、弾性が大きて柔らかく、脂肪様の触感があって絹製の段通のような風合いを有する。このため、前記パイル糸の繊維基材に対する植設状態及びポリアミド系合成繊維自体の特性が相俟って、マットは絹製の段通に似た高級感を醸し出すことができる。

加えて、ポリアミド系合成繊維は、耐水性を有するので、パイル糸の脆化を防ぐことができ、脆化によってパイル糸が切断し、散乱するのを防止できる。更に、菌の繁殖を抑えることができ、異臭の発生を防ぐことができる。そして、ポリアミド系合成繊維を用いているので、絹等の天然繊維を用いたマットと比べて、格段に低コストでマットを製造することができる。

以下、本発明の実施形態の段通調吸音マットを図１乃至図３に基づいて説明する。
図において、段通即ち厚い織物様のマット１は不織布からなる繊維基材１１に表面側から略Ｕ字状になるようにパイル糸２１が打ち込まれており、その裏面側にはスチレン−ブタジエンゴム等からなる接着層１２が設けられて前記パイル糸２１を抜け止めしている。更に、前記接着層１２の裏面側にはバッキング層３１が形成されており、前記マット１は図１に示す積層構造をなしている。

前記繊維基材１１を構成する不織布はポリエステル、アクリル、ポリプロピレン等の合成繊維を使用できる。更に、前記繊維基材１１は、チタン、セリウム、亜鉛、銅といった光触媒粒子表面をフッ素系多孔質層で被覆した抗菌性防臭粒子を繊維表面に付着させた抗菌性防臭繊維を含む不織布、或いは、公知の抗菌剤をバインダーと共に塗布または散布させて繊維表面に付着させた不織布などの抗菌性を有する不織布を用いてもよく、この場合は、室内の悪臭を効率よく吸収し、これを分解または吸着除去することができる。なお、前記繊維基材１１は、１種類の不織布のみでなく、材質、目付等の異なる複数の不織布を積層したものとすることもできるし、他の、織物、編物、紙などで構成してもよく、これらを２種以上を組み合わせた複合体として構成してもよい。

前記パイル糸２１は、８００〜１６００デニールの糸を２または３本撚り合わせたものが望ましく、前記繊維基材１１には目付１０００〜６０００ｇ／ｍ²の超高密度に打ち込まれている。前記パイル糸２１は前記繊維基材１１に打ち込まれた後、図１の矢印部分で繊維基材１１の表面と平行に切断され、繊維長が３〜４０ｍｍと毛足を長くした状態で植設されている。但し、ポリアミド系合成繊維の太さはこれらに限られるものではなく、用途に応じて最適な大きさとすればよい。また、パイル糸は部分的に切断長さを異ならせることによってマット１の表面に模様を形成してもよい。更に、パイル糸２１の繊維色を二以上使用して色模様を形成してもよい。

次に、前記バッキング層３１は、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン系共重合体、ウレタン樹脂等の高分子などの樹脂に、脂肪酸石けん、アルキルアリルスルホン酸ナトリウム等の発泡剤を添加して内部に気泡３２を発生させた独立気泡構造の発泡樹脂で形成されている。

また、前記バッキング層３１は直径が１．３〜４．０ｍｍの円柱状の貫通孔３３が多数設けられている。これにより、バッキング層３１内の気泡３２は前記貫通孔３３が形成されている部分において該貫通孔３３内に開口し、この部分に吸音穴３４を形成している。なお、前記貫通孔３３は同一径に限られるものではなく、その大きさは互いに異ならせてもよい。また、前記貫通孔３３は円柱状に限られるものでもなく、角柱状などに形成し、或いは、形状を互いに異ならせてもよい。

なお、前記バッキング層３１は連続気泡構造の発泡樹脂で形成してもよい。また、吸音効果があれば、必ずしも発泡樹脂に限らなくてもよい。更には、種類の異なる複数のバッキング層を積層した複合体で形成してもよい。

前記バッキング層３１の裏面側には、マット１を床面上に載置した後に該マット１が床面からずれるのを防止するための複数の三角錐形状等のずれ防止用突起３５が突設されている。

次に、上記のように構成された本実施形態の段通調吸音マットの製造装置による製造について図４に基づいて説明する。
図４において、製造装置４１は、上方にバッキング層３１を形成するための樹脂押出機４２を配したバッキング層形成ロール４３と、前記バッキング層形成ロール４３との間で前記バッキング層３１と繊維基材１１とを圧着してバッキング層３１に繊維基材１１を溶着する溶着ロール４４と、前記バッキング層３１に繊維基材１１を溶着したマット１を引き取るための引き取りロール４５とを供えている。

バッキング層形成ロール４３の上方の樹脂押出機４２より押出された樹脂は、樹脂押出機４２に隣接して配設されたカレンダーロール４６によって圧延されてバッキング層３１が形成される。また、バッキング層形成ロール４３の上面にはずれ防止用突起３５を形成するための多数の溝穴４３ａが設けられており、この溝穴４３ａ内に樹脂押出機４２からの溶融した樹脂がカレンダーロール４６によって圧入され、バッキング層３１の形成と同時にずれ防止用突起３５が形成される。

なお、樹脂押出機４２から発泡樹脂を押出す際に、発泡樹脂内の気泡構造を破壊しないようにするため、その押出しは低圧で行なわれる。また、このバッキング層形成ロール４３は１０〜５０℃に加熱されるようになっている。これは、溶融した樹脂がバッキング層形成ロール４３の表面の溝穴４３ａに圧入された際、急激に冷却されるのを防いでずれ防止用突起３５の形成を助成するためである。

また、製造装置４１において、バッキング層形成ロール４３の上方には、カレンダーロール４６に隣接してピン４７ａが突設されたピン付きロール４７が配設されている。このピン付きロール４７によってバッキング層３１に貫通孔３３が穿設される。また、バッキング層形成ロール４３の下方には、加熱用ヒータ４８が配設されており、貫通孔３３が穿設されたバッキング層３１を繊維基材１１との溶着に先立って加熱し、その表面を溶融状態とする。ここで、発泡樹脂内の気泡構造を破壊しないようにするために加熱ヒータ４８でバッキング層３１側を加熱するときの温度は７０〜２１０℃好ましくは７０〜１５０℃である。

一方、溶着ロール４４によって供給される繊維基材１１は、溶着ロール４４の側方に設けた加熱ヒータ４９で加熱され、この状態で表面が溶融されたバッキング層３１と積層され、バッキング層３１と繊維基材１１とは溶着ロール４４とバッキング層形成ロール４３との間で圧着される。

その後、繊維基材１１にバッキング層３１が溶着されたマット１は引き取りロール４５によって引き取られ、所定長さに裁断される。

ところで、繊維基材１１とバッキング層３１とは超音波溶着によっても接合することができ、これを図５及び図６に基づいて説明する。
図５及び図６に示す製造装置５１は、表面に図１に示すずれ防止用突起３５及び図示しない凹凸を形成するための凹部５３及び溝５４を設けるとともに、針５５を突設した彫刻ロール５２と押圧ローラ５６とを備えている。前記彫刻ロール５２には、図示しない超音波発生装置が接続されていて、前記彫刻ロール５２はホーンとして作用するようになっている。また、この彫刻ロール５２の内部は窒素などの冷却用ガスが導入されて、ロール表面が瞬時に冷却されるようになっている。

そこで、この彫刻ロール５２と押圧ローラ５６との間に繊維基材１１とバッキング層３１とを通しながら超音波を発生させることで、これら繊維基材１１とバッキング層３１とを熱プレスして一体化するとともに、バッキング層３１にずれ防止用突起３５及び凹凸を形成する。また、同時に、ロール表面の針５５がバッキング層３１を貫通し、マット１の表裏を貫通する貫通孔３３を形成する。更に、熱プレスと孔開けの直後には、ロール内に導入された冷却用ガスによって、ロール表面が瞬時に冷却され、ずれ防止用突起３５、凹凸及び貫通孔３３はそれらの形状が保持される。

なお、フラットプレス機の押型に、前述の彫刻ロール５２とほぼ同様にして針を設け、この押型に超音波発生装置を接続してホーンとして作用するようにするとともに、同時に、押型内部に窒素などの冷却用ガスを導入して、型表面が瞬時に冷却されるようにすることもできる。

この場合、前述の彫刻ロール５２と押圧ローラ５６と同様に、原反のまま、或いは、所定形状に裁断された繊維基材１１及びバッキング層３１を超音波により熱プレスし、貫通孔３３を形成し、その後、冷却して前記貫通孔３３の孔形状を保持することができる。

このようにして製造されたマット１は、多数の貫通孔３３内で騒音が乱反射して音のエネルギーが減衰し、騒音を効果的に吸収除去することができる。また、このマット１を床面上のフェルト層や不織布層を有して吸音性能を有するカーペット上に敷く敷物として適用した場合には、エンジン音、風切り音などのマット１の上方からの騒音をバッキング層３１で跳ね返すことなく、多数の貫通孔３３を通して床面上の前記カーペットに透過させ、前記カーペットで吸収除去させることができる。

本発明の実施形態の段通調吸音マットの断面図である。図１の段通調吸音マットの分解斜視図である。図１のバッキング層の拡大断面図である。図１の段通調吸音マットの製造装置の模式図である。図１の段通調吸音マットの別の製造装置を示す模式図である。図５の製造装置の要部拡大図である。

符号の説明

１マット
１１繊維基材
１２接着層
２１パイル糸
３１バッキング層
３２気泡
３３貫通孔
３４吸音穴
３５ずれ防止用突起

Claims

乗り物の床面に敷設され、段通の風合いを有する段通調吸音マットであって、
繊維基材と、
前記繊維基材に目付１０００〜６０００ｇ／ｍ²の密度に植設された、繊維長３〜４０ｍｍのポリアミド系合成繊維からなるパイル糸と、
前記繊維基材の裏面側に設けられ、多数の貫通孔が形成されたバッキング層と
を備えたことを特徴とする段通調吸音マット。
前記バッキング層は、連続気泡構造の発泡樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の段通調吸音マット。
前記バッキング層は、独立気泡構造の発泡樹脂からなるとともに、前記発泡樹脂の独立気泡は該独立気泡を貫通する貫通孔に開口することを特徴とする請求項１記載の段通調吸音マット。
前記バッキング層の前記繊維基材と反対側の面に、ずれ防止用突起が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の段通調吸音マット。