JP5073729B2 - 防音カーペット - Google Patents

Description

本発明は、軽量であり、かつ優れた吸音性を有し、しかも優れた抗アレルゲン効果、消臭効果及び抗菌効果を有する防音カーペットに関する。

従来、例えば自動車床面上には、フェルト層や不織布層を有して吸音性能に優れる床カーペットが敷かれている。

一方、この床カーペット上には、一般に不織布を基材とし、これにパイルを打ち込んだ繊維基材と、この繊維基材裏面に形成したバッキング層とから構成された自動車用マットが敷設される。

ところが、自動車用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、この自動車用マットを床カーペット上に載置した場合、風切り音などの車外からの騒音は、自動車用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。特に合成樹脂からなる自動車用マットは重いため、近年の省エネが叫ばれる中、自動車の軽量化に伴い、その付属品としての自動車用マットについても、より一層の軽量化が求められている。

一方、建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマットについても同様に、繊維基材裏面のバッキング層が遮音層となっていて、カーペット上面から伝播する騒音については、これを跳ね返してしまい、十分な吸音対策がなされていなかった。

本発明者は、このような事情に鑑み鋭意研究の結果、さらに優れた吸音性能を有する防音カーペットを提供している（特許文献１参照）。図４及び図５に示すように、その防音カーペット１は、繊維基材２の裏面側にバッキング層３を形成したものであって、前記バッキング層３にその表裏を貫通する多数の貫通孔４を形成したことを特徴とするものである。

一方、車室内には、人体から出る汗や体臭、食べ物のかす等から発生する臭い、またペットがいる場合には、その体臭や尿の臭いといった悪臭があり、これらがカーペット等に付着し易く、しかも車室内の環境は、適度な湿度と温度が保たれるため、雑菌が繁殖しやすいことから、悪臭の除去が大きな課題として取り上げられている。また、近年、アレルギー患者の急増に伴い、そのアレルゲン対策が求められているが、車中でのアレルゲン除去も考慮し、これらの課題を解決すべく、上述の吸音性に加え、消臭性、抗アレルゲン性及び抗菌性をも兼備した吸音カーペットを提案している（特許文献２参照）。

特開２００２−２３８７３０号公報 特開２００７−２９７７２１号公報

本発明は、上述した当該分野における要求事項を満足させるべく、鋭意検討を重ねた結果、完成されたものであり、軽量であり、かつ優れた吸音性を有し、しかも優れた抗アレルゲン効果、消臭効果及び抗菌効果を有する防音カーペットを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、表面繊維基材の裏側に繊維質バッキングまたは穴あき樹脂バッキングを設けた防音カーペットであって、
前記繊維質バッキングまたは穴あき樹脂バッキング並びに表面繊維基材のいずれかに中空繊維が含まれており、該中空繊維は芯鞘型複合繊維の芯成分を溶出させて設けた繊維内部に繊維の長手方向に沿って中空部を有すると共に、該中空部から繊維表面へと通じる多数の微細孔を有しており、
前記繊維の中空部内表面並びに前記中空部から繊維表面へと通じる前記多数の微細孔表面に金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体が付着していることを特徴とする防音カーペットをその要旨とした。

本発明の防音カーペットにあっては、繊維質バッキングまたは穴あき樹脂バッキング並びに表面繊維基材のいずれかに中空繊維が含まれており、該中空繊維は芯鞘型複合繊維の芯成分を溶出させることにより、繊維内部に繊維の長手方向に沿って中空部を設けたものであって、前記繊維内部の中空部から繊維表面へと通じる多数の微細孔を有する構造を持っているので、軽量であり、かつ該中空繊維の中空部及び繊維内部の中空部から繊維表面へと通じる多数の微細孔を通過する過程で該防音カーペットに伝播した音エネルギーが減衰するので、優れた吸音性が発揮されるようになっている。

またこの防音カーペットにあっては、繊維質バッキングまたは穴あき樹脂バッキング並びに表面繊維基材のいずれかに含まれる中空繊維の中空部内表面並びに前記中空部から繊維表面へと通じる前記多数の微細孔表面に金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体が付着しているので、該金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体が持つ効果が阻害され難く、優れた抗アレルゲン効果、消臭効果及び抗菌効果が発揮されるようになっている。

本発明の防音カーペットを示す拡大断面図である。 本発明の防音カーペットに含まれる中空繊維を示す模式図である。 本発明の防音カーペットの別例を示す拡大断面図である。 従来の防音カーペットを示す拡大断面図である。 従来の防音カーペットの要部拡大断面図である。

以下、本発明の防音カーペットを図面に示した好ましい実施の形態に従ってさらに詳しく説明する。本発明の防音カーペットは、室内に敷設されるカーペット、コンピュータのオペレーション用チェアマット、部屋の出入り口に敷設される床面用マット、玄関マット、エレベータ内やエレベータホールの開閉扉前に敷設される床面用マット、或いは自動車や電車、飛行機などの室内に敷設される床マットに好適に使用することができる。

本発明の防音カーペットには、表面繊維基材の裏側に繊維質バッキングを設けたものと、表面繊維基材の裏側に穴あき樹脂バッキングを設けたものとがある。まず図１に示す防音カーペット１１について説明する。この防音カーペット１１は、表面繊維基材１２の裏側に繊維質バッキング１９を設けた形態を示すものであり、該表面繊維基材１２には、例えばポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維、或いはポリビニルアルコール系繊維から選ばれる１種若しくは２種以上を構成繊維とする不織布、紙、織物、編物、或いはそれらを組み合わせた複合体を用いることができる。このため、防音カーペット１１に当たった音は、表面繊維基材１２の構成繊維間を通過する過程で該構成繊維と衝突を繰り返し、このときに音のエネルギーが熱エネルギーとして変換され、音の減衰がなされるようになっている。

図１に示す形態では、表面繊維基材１２としてポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のオレフィン系繊維を構成繊維とする不織布を採用した。尚、繊維基材の素材や構造は特に限定されず、該防音カーペットの用途や使用状態を考慮して適宜決定すればよい。

また表面繊維基材１２には導電性繊維（図示しない）を含ませることで静電気を空中放電する機能を持たせることもできる。導電性繊維を含む表面繊維基材１２の形態としては、表面繊維基材１２に導電性繊維１８を含むパイル１３ａを打ち込んだ形態や繊維基材１２の裏面側に放電紙１５を積層一体化させた形態を挙げることができる。

表面繊維基材１２にパイルをタフトした形態としては、導電性繊維１８を含むパイル１３ａと導電性繊維１８を含まないパイル１３ｂの２種をタフトしたものを好ましい例として挙げることができる。パイル１３ａ、１３ｂとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの合成繊維、綿、羊毛などの天然繊維、レーヨンなどの半合成繊維を単独で、若しくは複数種組み合わせて混紡し、撚糸して所定の太さ（例えば１８００〜４０００デシテックス程度）にした糸からなるものを挙げることができる。この糸が表面繊維基材１２に所定のボリューム（例えば１インチ間に５〜１０本の割合）となるようにタフトされている。

尚、図面に示す形態では、導電性繊維１８を含むパイル１３ａと導電性繊維１８を含まないパイル１３ｂを表面繊維基材１２にタフトした例を示したが、これに限らず、パイルのすべてを導電性繊維１８を含むパイルとするなど、自由に変更することができる。

上記表面繊維基材１２にパイルをタフトした形態を採る場合、パイルの抜け止めを目的として接着剤層１４を形成するとよい。接着剤層１４は、例えばウレタン系湿気硬化型接着剤やホットメルト接着剤などからなる。尚、表面繊維基材１２の裏面に後述する放電紙１５やフェルト層１７を設ける場合、接着剤層１４はパイルの抜け止めと共に表面繊維基材１２に放電紙１５又はフェルト層１７を接合する接合手段となる。この場合、接着剤層１４は、表面繊維基材１２を透過した音が通過することができるようドット状、ネット状、線状あるいは円状など部分接着可能なものを用いるとよい。図示の例では、ホットメルト接着剤からなる蜘蛛の巣状のものであって、接着時の熱およびまたは圧力で薄膜化されるものを用いた。

部分接着可能な接着剤層１４を採用した場合、放電紙１５又はフェルト層１７と表面繊維基材１２とが部分接着されることになる。このため、接着剤層１４により放電紙１５又はフェルト層１７と表面繊維基材１２とが接着されると、放電紙１５又はフェルト層１７と表面繊維基材１２との間には接着剤層１４によって接着される部分と、接着されない部分とが形成されることになる。接着される部分は放電紙１５又はフェルト層１７と表面繊維基材１２との剥離を防止するように作用する。接着されない部分は放電紙１５又はフェルト層１７と表面繊維基材１２との間に隙間を形成し、この隙間内並びに放電紙１５又はフェルト層１７内を表面繊維基材１２を透過した音が通過する過程で、音のエネルギーが熱エネルギーとして変換され、音の減衰がなされるようになっている。

表面繊維基材１２が放電紙１５を含む形態を採る場合。放電紙１５には、炭素繊維、金属繊維、導電性セラミックス繊維等の導電性繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維、パルプ、ポリビニルアルコールなどの熱可塑性バインダーを使用して抄紙して成り、その紙表面には導電性繊維の一部が突出しているものを用いるのが望ましい。このような放電紙１５としては、例えば導電性繊維を３〜１５重量％、アクリル繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維を２０〜７０重量％（前記導電性繊維及び合成繊維の繊度は、ともに１ないし５ｄ、繊維長は３〜２０ｍｍ）、残部木材パルプ及び繊維状の熱可塑性バインダーを上記範囲内の比率で混合し、この混合物を叩解機を通して更に細断して均一な混合物とした後、湿式抄紙法によって製造されたものがある。この放電紙１３の１平方センチメートル当りには、５０本以上の導電性繊維（図示しない）が同放電紙１３表面より垂直方向或いは斜め方向に不規則に突出し、この突出部より静電気が空中放電するようになっている。

また図１に示す形態では、上記放電紙１５の内側に接着剤層１６を介してフェルト層１７を設けている。尚、接着剤層１６は、上述の接着剤層１４と同じであるためここでの説明は割愛する。フェルト層１７は、例えばポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維、或いはポリビニルアルコール系繊維から選ばれる１種若しくは２種以上を構成繊維とするものを用いることができる。図示の例では、ポリオレフィン系繊維を構成繊維とするフェルトを用いた。上述した表面繊維基材１２の裏側に繊維質バッキング１９が設けられている。

繊維質バッキング１９は、前記表面繊維基材１２の裏側で該表面繊維基材１２の形態を保持するものであり、該不織布、織物、編物、紙、フェルト、或いはそれらを組み合わせた複合体などの繊維質シートからなる。繊維質シートは、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維、或いはポリビニルアルコール系繊維から選ばれる１種若しくは２種以上を構成繊維としたものが好ましい。

図１に示す防音カーペット１１は、繊維質バッキング１９中に中空繊維２０が含まれている。この中空繊維２０は、図２に示すように、繊維内部に繊維の長手方向に沿って中空部２０ａを有する共に、前記繊維内部の中空部２０ａから繊維表面へと通じる多数の微細孔２０ｂを有する構造を持つものであり、少なくとも２０％以上、好ましくは２０〜５０％の中空率を有するものが好ましい。このような構造を持つ中空繊維は、例えば芯鞘型複合繊維の芯成分を溶出させて繊維内部に中空部を形成した中空繊維を作製し、その後、該中空繊維を一対のローラー間に通すことで、繊維内部の中空部から繊維表面へと通じる引き掻きによる多数の微細孔を形成したものを挙げることができる。

その他、繊維内部に繊維の長手方向に沿って中空部を有する共に、前記繊維内部の中空部から繊維表面へと通じる多数の微細孔を有する構造を持つ中空繊維の例としては、例えばポリトリメチレンテレフタレートを鞘成分とし、ポリ乳酸とポリトリメチレンテレフタレートの混合物を芯成分とする芯鞘型複合繊維して紡糸し、その後、芯成分を溶出させることにより、芯部と鞘部にアルカリ易溶性ポリエステルを含有する芯鞘型複合繊維を紡糸し、その後、アルカリ易溶性ポリエステルを溶出させることにより、或いは常温水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系ポリマーを芯成分とし、融点が２３０℃以下の他の熱可塑性ポリマーを鞘成分とする芯鞘型複合繊維を紡糸し、その後、芯成分を溶出させることにより得ることができる。

このような構造を持つ中空繊維を含む繊維質バッキング１９は、より一層の軽量化がなされ、かつ該中空繊維２０の中空部２０ａ及び繊維内部の中空部２０ａから繊維表面へと通じる多数の微細孔２０ｂを通過する過程で該防音カーペットに伝播した音エネルギーが減衰し、優れた吸音性が発揮されることになる。

中空繊維２０の含有量としては５〜６０重量％が好ましく、より好ましくは２０〜５０重量％、最適には３５〜５０重量％である。中空繊維２０の含有量が５〜６０重量％の範囲外の場合、上述の軽量化、優れた吸音性が十分に発揮されなかったり、該繊維質バッキング１９の強度が低下したりする恐れがあるからである。

またこの中空繊維２０は、図２に示すように繊維の中空部内表面並びに前記中空部から繊維表面へと通じる前記多数の微細孔表面に金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体２３が付着している。金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体としては特に限定されないが、例えば下記化学式に示すものを挙げることができる。式中の金属Ｍは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｏｓから選択される金属）である。

フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体２３の付着方法としては、例えば金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体をバインダー溶液中に分散させ、このバインダー溶液に上述の中空繊維を浸積し、該中空繊維の中空部内表面並びに前記中空部から繊維表面へと通じる前記多数の微細孔表面に金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体をバインダーを介して付着させる方法を採ることができる。

中空繊維２０の中空部内表面並びに前記中空部から繊維表面へと通じる前記多数の微細孔表面に金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体２３が付着することで、該金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体２３が持つ効果が阻害され難くなり、優れた抗アレルゲン効果、消臭効果、抗菌効果及び静電効果が発揮されることになる。

尚、防音カーペット１１における繊維質バッキング１９としては、自動車床面を係止する係止部が突出した形態を採ることもできる。図１に示す形態では、繊維質バッキングの裏面側に、二重織物を表織物と裏織物とに分離した織物の表織物又は裏織物を一体化し、前記表織物又は裏織物を構成する糸のカット端２１を係止部とした。

次に、図３に示す防音カーペットについて説明する。図３に示す防音カーペット３１は、表面繊維基材３２の裏側に穴あき樹脂バッキング３９を設けたものである。尚、図３に示す防音カーペット３１における表面繊維基材３２、導電性繊維３８を含むパイル３３ａ、導電性繊維３８を含まないパイル３３ｂ、放電紙３５、フェルト層３７、接着剤層３４、３６、さらに穴あき樹脂バッキング３９中に含まれる中空繊維４０については、図１に示す防音カーペット１１と同じであるため、ここでの説明は割愛する。

穴あき樹脂バッキング３９は、該防音カーペットの補強および保形を行う目的で、表面繊維基材３２の裏側に形成されるものである。図３に示す例において、穴あきバッキング３９は発泡樹脂からなり、その構造は、表面繊維基材３２を通過した音が該穴あき樹脂バッキング３９内の微細孔を通して通過する過程で音の減衰がなされるよう連続気泡型構造となっている。

穴あき樹脂バッキング３９を構成する樹脂としては、例えばスチレンーブタンジエンースチレン共重合体、アクリルニトリルーブタジエン系共重合体、ウレタン樹脂等の高分子、スチレンーブタンジエンゴム、アクリルニトリルーブタンジエンゴム、ブタンジエンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴム性高分子、またはこれらを複数種混合したものなどを挙げることができる。また、上記樹脂には必要に応じて充填剤、発泡剤、増粘剤、分散剤を加えることができる。

表面繊維基材３２の裏側に設けた穴あき樹脂バッキング３９は、多数の貫通孔４１と共に該防音カーペット３１を床面に敷設したとき、床面を係止する係止部として機能する多数のズレ止め用のスパイク４２を有している。

また、図３に示す吸音カーペット３１における穴あき樹脂バッキング３９には、図２に示すように、繊維内部に繊維の長手方向に沿って中空部４０ａを有する共に、前記繊維内部の中空部４０ａから繊維表面へと通じる多数の微細孔４０ｂを有する構造を持つ中空繊維４０が含まれている。穴あき樹脂バッキング３９中に中空繊維４０を含むことで、より一層の軽量化がなされ、かつ該中空繊維４０の中空部４０ａ及び繊維内部の中空部から繊維表面へと通じる多数の微細孔４０ｂを通じて該防音カーペットに伝播した音エネルギーが減衰し、優れた吸音性が発揮されることになる。

穴あき樹脂バッキング３９における中空繊維４０の含有量としては５〜６０重量％が好ましく、より好ましくは２０〜５０重量％、最適には３５〜５０重量％である。中空繊維２０の含有量が５〜６０重量％の範囲外の場合、上述の軽量化、優れた吸音性が十分に発揮されなかったり、該繊維質バッキング１９の強度が低下したりする恐れがあるからである。

またこの中空繊維４０には図２に示すように金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体４３が付着している。フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体は、中空繊維の中空部内表面並びに前記中空部から繊維表面へと通じる前記多数の微細孔表面に付着しているため、該金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体が持つ効果が阻害され難く、優れた抗アレルゲン効果、消臭効果及び抗菌効果が発揮されるようになる。

尚、本発明の防音カーペットにおいては、繊維質バッキングや穴あき樹脂バッキングの他に、該防音カーペットを構成する表面繊維基材１２、３２、パイル１３、３３、フェルト層１７、３７、或いは接着剤層１４、１６、３４、３６に、繊維内部に繊維の長手方向に沿って中空部を有する共に、前記繊維内部の中空部から繊維表面へと通じる多数の微細孔を有する構造を持ち、中空繊維の中空部内表面並びに前記中空部から繊維表面へと通じる前記多数の微細孔表面にフタロシアニン化合物またはそれらの誘導体が付着している中空繊維を含ませることができ、この場合、該防音カーペットは、より軽量であり、かつ優れた吸音性を有し、なおかつ優れた抗アレルゲン効果、消臭効果及び抗菌効果を有するものとなる。

１２、３２・・・表面繊維基材
１３ａ、１３ｂ、３３ａ、３３ｂ・・・パイル
１４、１６、３４、３６・・・接着剤層
１９・・・繊維質バッキング
２０、４０・・・中空繊維
２０ａ、４０ａ・・・中空部
２０ｂ、４０ｂ・・・微細孔
３９・・・穴あき樹脂バッキング
２３、４３・・・フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体

Claims (5)

1. 表面繊維基材の裏側に繊維質バッキングまたは穴あき樹脂バッキングを設けた防音カーペットであって、
   前記繊維質バッキングまたは穴あき樹脂バッキング並びに表面繊維基材のいずれかに中空繊維が含まれており、該中空繊維は芯鞘型複合繊維の芯成分を溶出させることにより、繊維内部に繊維の長手方向に沿って中空部を設けたものであって、前記繊維内部の中空部から繊維表面へと通じる多数の微細孔を有する構造を持っており、
   前記繊維の中空部内表面並びに前記中空部から繊維表面へと通じる前記多数の微細孔表面に金属フタロシアニン化合物またはそれらの誘導体が付着していることを特徴とする防音カーペット。
2. 繊維質バッキングが繊維質シートからなり、該繊維質シートの構成繊維に中空繊維を用いたことを特徴とする請求項１に記載の防音カーペット。
3. 穴あき樹脂バッキングが発泡樹脂シートからなり、該発泡樹脂シート中に中空繊維が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の防音カーペット。
4. 繊維質バッキングまたは穴あき樹脂バッキングと表面繊維基材とが接着剤層によって部分接着されており、前記接着剤層に中空繊維が含まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防音カーペット。
5. 表面繊維基材が不織布からなり、該不織布の構成繊維に中空繊維が含まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の防音カーペット。

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