WO2005000630A1 - 成形マット - Google Patents

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fiber
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nonwoven body
needle
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Toshitaka Araga
Takayoshi Yamada
Shunsuke Kondo
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Hayashi Telempu Co., Ltd.
Toabo Material Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a molding mat that is thermoformed into a shape along a vehicle interior, for example, along a floor, and is attached along the interior.
  • a molded mat particularly one that can be mounted on a floor, has a large ratio of the surface on which the molded mat is occupied to the inner surface of the vehicle interior, so that the sound performance of keeping the interior of the vehicle quiet, that is, sound absorption, It is required to have the properties and sound insulation.
  • This sound absorbing property is a function of absorbing sound waves in the interior of an automobile to make the interior quieter.
  • a porous and multi-porous structure is suitable for such a function, and it is also appropriate to increase the volume (thickness).
  • sound insulation is a function to reduce outside noise (such as road noise) from entering the cabin through the floor panel of the car.
  • a non-porous, high-density structure is suitable for this function.
  • a molded mat is required to have high sound absorbing properties and sound insulating properties at the same time. Therefore, it is conceivable that the molded mat has a structure in which a porous and multi-porous structure having excellent sound absorbing properties and a non-porous and high-density structure excellent in sound insulating properties are laminated.
  • a structure with excellent sound insulation is provided on the outside of the vehicle, and a structure with excellent sound absorption is placed on the interior side of the vehicle. It is preferable to adopt a structure provided as a thick structure having a volume.
  • JP-A-8-238967 and JP-A-2000-178816 disclose techniques related to the present invention.
  • An object of the present invention is to provide a non-porous and high-density structure having excellent sound insulation and a porous and multi-porous structure having excellent sound absorption and a considerable thickness.
  • An object of the present invention is to provide a molded mat as described at the beginning, which is excellent in moldability, cushioning property, sound absorbing property, and sound insulating property in a molded mat formed by laminating the above.
  • the molding mat of the present invention has a high-strength nonwoven body and a thermoplastic resin sheet laminated on the back surface thereof.
  • High elastic non-woven body has a thickness of 3. Omm or more (more favorable Mashiku is 5. than Omm), weight per unit area 300 g / m 2 or more (more preferably 400 g / m 2 or higher), the density is 0. It is less than 20 g / cm 3 .
  • Thermoplastic resin sheets are thinner than high elastic nonwovens.
  • a high sound absorbing property can be obtained by the high-strength nonwoven body having a low density and therefore having sufficient voids therein and having a sufficient thickness. Furthermore, sound insulation is obtained by the non-breathable thermoplastic resin sheet. As a result, a molded mat excellent in both sound absorbing properties and sound insulating properties is obtained as a whole.
  • the high elasticity of the nonwoven body means that the shape recovery rate against bending or compression deformation is high.
  • the present inventors have found that the recovery rate in the 180-degree bending test can be suitably used.
  • the molded mat of the present invention preferably has a recovery rate of 70% or more in this bending test.
  • the molded mat of the present invention has a thickness recovery rate CFIS after applying a unit area load of 1000 gZcm 2 X 5 minutes.
  • L 1096-1999 is preferably 90% or more.
  • the elasticity of the molded mat can be improved by devising the material of the highly elastic nonwoven body and the processing method thereof.
  • a wear-resistant surface layer on its surface.
  • the fiber constituting the wear-resistant surface layer and the fiber constituting the other part of the needle-punched non-woven body are made to have different colors, the fiber constituting the other part of the needle-punched non-woven body is made different.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a molding mat according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows the results measured in an automobile equipped with the molding mats of the production example of the present invention and the comparative example. It is a graph which shows the changed sound pressure.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a bending test method of a molded mat.
  • Fig. 4 is a graph showing a recovery rate from bending measured by performing a bending test on the formed mats of the production example of the present invention and a comparative example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which the molding mat 10 is mounted on the panel 5 of such an automobile.
  • the molding mat 10 is mounted on the panel 5 via a felt layer 4 as a cushioning material, which is optionally mounted between the panel 5 and an automobile panel 5.
  • the thickness of the felt layer 4 is preferably about 10 to 50 mm.
  • the material used as the cushioning material is not limited to felt, but it is preferable to use a similar material having sound absorbing properties.
  • the molding mat 10 has a thin thermoplastic resin sheet 3 facing the felt layer 4 side and having a function of enhancing sound insulation.
  • a highly elastic nonwoven body 1 that functions to enhance sound absorption is laminated on the uppermost layer inside the vehicle.
  • a wear-resistant surface layer 2 that functions to suppress wear is formed on the surface of the highly elastic nonwoven body 1.
  • the high-elastic nonwoven body 1 is formed by entanglement of small-diameter fibers by needling, has a low-density, multi-void structure, and is configured to have a sufficient volume, that is, a thickness. Therefore, the performance of absorbing sound waves is enhanced.
  • the main purpose of improving the sound absorbing property and sufficiently absorbing the sound waves in the room when the vehicle is running is to make the high elastic nonwoven body 1 have a thickness of 3. Omm or more ( More preferably, it is formed to have a unit area weight of 300 g / m 2 or more (more preferably 400 g / m 2 or more) and a density of less than 0.20 g / cm 3 . .
  • the high elastic nonwoven body 1 facing the interior of the vehicle is prevented from wrinkling or breaking.
  • Mat 10 The high elastic nonwoven body 1 is required to have high elasticity in order to improve the appearance of the nonwoven fabric.
  • the recovery rate of the molded mat 10 by the following bending test is 70%. % (More preferably 85% or more).
  • the shape of the test piece hardly returns and the opening angle ⁇ becomes small. Therefore, the recovery rate determined by this bending test can be suitably used as a measure of the elasticity of this type of fibrous material.
  • the molded mat 10 By making the molded mat 10 highly elastic and having a sufficiently high recovery rate by such a bending test, the molded mat 10 can be made to have a large unevenness such as the panel 5, especially the floor panel of an automobile. Even if deep drawing is performed in order to make the shape conform to the shape, the surface of the forming mat 10 may be broken or wrinkled. In addition, especially in the case of a large-sized molded mat 10, when it is installed in a vehicle interior, it may be necessary to bend the molded mat 10 before installing it and then enter the interior of the vehicle. Wrinkles are less likely to occur.
  • a method of entanglement of fine fibers by needling is suitable.
  • a weight ratio of 50-99%, regular polyester fiber with a fiber diameter of 3 15 dtx and a length force of S40—120 mm, and a length of 50% with a fiber diameter of 3—12 dtx and a length force of S40— 90mm polyet It is suitable to use a stell type low melting point fiber.
  • the regular polyester fiber is a synthetic fiber having high strength and is used as a main material, so that the high-elastic nonwoven body 1 is made to shrink with a material having high elasticity.
  • the polyester-based low-melting-point fibers are slightly melted in the thermoforming step of the molding mat 10, and serve to bond the regular polyester fibers to each other at the point-like portions.
  • the mixing ratio of the regular polyester fiber and the polyester-based low-melting fiber can be appropriately set within the above range according to the required molding shape and required physical properties of the molding mat 10.
  • the fiber diameter is too large, the structure becomes coarse, ash is likely to occur, and the inconsistency in shape following at the time of forming a nonwoven body occurs.
  • the fiber diameter is too small, it becomes difficult to needlean, and the elasticity tends to be insufficient, so that the fiber is easily broken or wrinkled. Therefore, it is preferable to set the above range in consideration of these balances. If the fiber length is too long or too short, the carding step becomes difficult, and it becomes difficult to obtain a highly elastic nonwoven body having predetermined physical properties. Therefore, the fiber length is preferably in the above range. Les ,.
  • the high elastic nonwoven body 1 formed as a needle punched nonwoven body includes two or more types of fibers having different fiber diameters, particularly two or more types of regular polyester fibers (others, nylon fibers, polypropylene fibers, etc.). May be particularly preferred.
  • the fibers having a large diameter prevent wrinkles from forming and increase the abrasion resistance. By working, it is possible to respond to many required physical properties as a result.
  • a needling technique it is preferable to use a method in which only the surface of the web, which is the raw material of the high elasticity nonwoven body 1, is relatively strong and compacted to minimize the needling of the inner layer.
  • a high-density nonwoven body 1 having a low density and a high elasticity can be formed.
  • the pub setting of the needling needle the pub acts only on the fibers on the surface of the web, and does not affect the fibers of the inner layer. Can be firmly crushed compared to the inner layer. This also Thus, at the same time, the wear resistance of the surface of the high elastic nonwoven body 1 can be improved.
  • the density is low, less than 0.20 g / cm 3 , and the high elasticity is high. Woven body 1 cannot be formed.
  • the thin thermoplastic resin sheet 3 disposed on the back surface of the high-elastic nonwoven body 1 has a non-porous and high-density structure, and external noise sound waves are transmitted from the vehicle panel 5 side to the vehicle. It serves to control entry into the room.
  • the forming mat 10 mounted on the floor panel is required to perform such a function.
  • the thermoplastic resin sheet 3 can be formed by forming a thermoplastic resin (such as a polyethylene resin) into a sheet and attaching the sheet to the back surface of the high elastic nonwoven body 1.
  • the thickness of the thermoplastic resin sheet 3 be sufficiently smaller than the thickness of the high elastic nonwoven body 1. That is, according to the study of the present inventors, if the thickness of the thermoplastic resin sheet 3 is large, the thermoplastic resin sheet 3 becomes difficult to be stretched during drawing (thermoforming), and as a result, eventually, It has been found that a strain in the thickness direction remains in the thick high-elasticity nonwoven body 1 and the strain appears on the surface of the forming mat 10 as wrinkles or breaks. Therefore, by making the thermoplastic resin sheet 3 sufficiently thin, the appearance of the molding mat 10 can be kept good. In particular, it is preferable that the thickness of the thermoplastic resin sheet 3 is 1/3 to 1/5 or less of the thickness of the high elastic nonwoven body 1.
  • the highly elastic nonwoven body 1 has elasticity, so that when the occupant puts his / her foot, the foot sinks slightly, so that the high elastic nonwoven body 1 may be placed between the occupant and the foot. Relatively severe friction. Therefore, particularly when the forming mat 10 is used as a floor mat as described above, it is preferable to form the abrasion-resistant surface layer 2 on the surface of the highly elastic nonwoven body 1 in order to suppress abrasion.
  • the wear-resistant surface layer 2 is made of a nonwoven fabric containing a (polyester-based) low-melting-point fiber in a higher ratio than the other parts of the high-elastic nonwoven body 1, or having a diameter larger than that of the highly elastic nonwoven body.
  • a non-woven fabric 100-300 g / m 2 in unit area weight
  • regular polyester fibers it can be formed without significantly changing the sound absorption performance.
  • the wear-resistant surface layer 2 is composed of fibers having a different color tone from other portions of the high-elastic nonwoven body 1, By needling from the surface side, a part of the fibers of the high elastic nonwoven body 1 can be partially drawn out to the surface of the wear-resistant surface layer 2 to form a handle. Producing a pattern in this way is preferable because it can enhance the designability, and also has the effect of making minute wrinkles on the surface less noticeable.
  • the wear-resistant surface layer 2 can be formed into a dual needle punched cloth, and the inside of the wear-resistant surface layer 2 can be made into two layers.
  • preheating is performed in advance to soften the polyester low-melting fiber (melting point 110 to 130 ° C) contained in the high elastic nonwoven body 1 and the layer of the thermoplastic resin sheet 3. . It is suitable for the present invention that the preheating is performed from both sides of the molding mat, and it is effective to combine radiant heating from the back side of the molding mat and hot air heating from the front side.
  • the forming mat 10 in a partially softened state is placed between press-forming dies having a shape along the panel at the mounting position, and drawn into a required shape.
  • the molding mat 10 of the present embodiment described above is excellent in that the high elastic nonwoven body 1 has a relatively low density, a sufficient space inside, and a sufficient thickness. It has good sound absorption. Further, the molding mat 10 of the present embodiment is excellent in sound insulation because the non-breathable and high-density thermoplastic resin sheet 3 is laminated.
  • the molded mat 10 having both excellent sound insulation and sound absorption properties is particularly suitable for medium-sized and small-sized automobile mats. Because it is required to have such characteristics, it is suitable for use in such small and medium-sized automobiles.
  • the molding mat 10 of the present embodiment has excellent tackiness and soft touch. Further, the shape of the molding mat 10 is high, and the shape is hardly disturbed even when the molding mat 10 is attached to the standing wall. Further, since the molding mat 10 has a sufficient space and volume, it has excellent heat insulating properties.
  • the molding mat 10 of the present embodiment uses the high elastic nonwoven body 1 with low density and high elasticity. In this case, it is possible to suppress wrinkles and breaks, which tend to occur conventionally during deep drawing.
  • Short fibers having the composition shown in Table 1 were blended as the high-elastic nonwoven body 1, and these fibers were entangled with a needling fiber to produce a thick needle-punched nonwoven body.
  • the 150 g / m 2 min of the total weight per unit area 650 g / m 2 to form a wear-resistant surface layer 2 of a polyester-based low-melting fiber as a main body.
  • a low-density polyethylene resin sheet (0.4 mm thick) having a unit area weight of 500 g / m 2 was attached as a thermoplastic resin sheet 3 to the back surface of the high-strength nonwoven body. Then, a synthetic fiber felt (density: 0.055 g / cm 3 ) having a thickness of 20 mm was adhered to obtain a molding mat of a production example.
  • a nonwoven body was formed with the same fiber composition as in the production example.
  • the needling was performed so as to be shallow from the surface, that is, the surface side was relatively strongly pierced, whereas in the comparative example, normal needling was performed so as to pierce the whole.
  • the thickness of the formed nonwoven body was relatively thick at 6.Omm (density 0.1 Og / cm 3 ) in the production example, whereas it was 3.Omm ( It was thinly crushed to a density of 0.20 g / cm 3), and its bulkiness and cushioning property were not low.
  • the resin sheet and the felt layer (buffer) attached to the back surface a molding mat of a comparative example was obtained in the same manner as in the production example.
  • the recovery rate against bending was evaluated by the aforementioned 180-degree bending test. At this time, the test piece was cut out in the vertical and horizontal directions, and each was evaluated. Also, the recovery rate of JIS L 1096-1999 compliance to compression (initial load 2 g / cm 2, after applying a 2 X 5 minutes heavy loads lOOOg / cm, recovery rate thickness after five minutes) and observed evaluated.
  • the forming mats of the fabrication example and the comparative example were drawn and formed into a shape that conforms to the floor of a small car with deep irregularities (maximum 300 mm), and the appearance and shape following properties after molding were visually evaluated. .
  • Figure 4 shows the recovery rate against bending.
  • the recovery rate exceeded 90%, while in the comparative example, the recovery rate was less than 70%, indicating a remarkable difference. In this test, there was little difference between the vertical and horizontal directions.
  • the recovery rate from compression is about 95% in the production example. On the other hand, it was less than 90% in the comparative example.
  • the molding mat of the production example was able to be formed into an accurate shape, following the deep unevenness well. Further, no defects in appearance such as wrinkles and breaks were observed on the surface of the mat after molding.
  • the standing wall portion tends to fall down after molding, and in the deep drawn portion, fine break marks are formed on the surface of the mat, resulting in poor appearance. And came.
  • Fig. 2 shows the sound pressure (SPL) of a sound of 400 4000 Hz observed with the molded mats of the production example and the comparative example attached.

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Abstract

　成形マットは、弾性が高く、すなわち形状回復性に優れ、また、充分な空隙と厚みを有することによって吸音性を高める働きをする高弾性不織体と、これに積層された、非通気性で遮音性を高める働きをする熱可塑性樹脂シートとを有している。高弾性不織体は、厚さが３．０ｍｍ以上、単位面積重量が３００ｇ／ｍ2以上、密度が０．２０ｇ／ｃｍ3未満になっている。

Description

明 細 書
成形マット
技術分野
[0001] 本発明は、 自動車の室内、例えばフロアに沿う形状に熱成形され、室内に沿って取 り付けられる成形マットに関する。
背景技術
[0002] 従来から、 自動車の室内のフロア等を装飾するために、室内に沿って取り付けられ る各種のマットが内装材として用いられている。 自動車の室内に取り付けられる内装 材は、 自動車の室内に沿う形状に成形した成形マットの形態にすることが求められる 場合が多い。このような成形マットのうち、特にフロアに取り付けられるものには、 自動 車のフロアには比較的大きな凹凸がある場合が多いため、深い絞り成形をすることが 求められる。従来、フロアに取り付けられる成形マットの多くは、タフトカーペットや二 一ドルパンチカーペットであって、低融点の熱可塑性樹脂の裏打ちを施したり、低融 点熱可塑性樹脂繊維を含ませたりすることによって、加熱成形性を付与された構成 を有している。
[0003] また、成形マット、特にフロアに取り付けられるものには、 自動車室内の内面に占め る、成形マットが取り付けられる面の割合が大きいことから、自動車の室内を静粛に 保つ音性能、すなわち吸音性と遮音性を有することが求められる。この吸音性とは、 自動車の室内にある音波を吸収して室内を静粛化する機能である。このような働きを するのには、多孔質、多空隙の構造体が適し、また、そのボリューム (厚さ）を大きくす るのが適している。これに対して、遮音性は、 自動車のフロアパネルを通って、車外 騒音（ロードノイズなど）が室内に進入するのを低減する機能である。このような働きを するのには、無孔で高密度の構造体が適している。
[0004] このように、成形マットには、高い吸音性と遮音性を同時に有することが求められる 。そのため、成形マットを、吸音性に優れた多孔質、多空隙の構造体と、遮音性にす ぐれた無孔で高密度の構造体が積層された構成とすることが考えられる。特に、遮音 性に優れた構造体を車外側に設け、吸音性に優れた構造体を室内側に、相当のボ リュームを有するように厚い構造体として設けた構成とするのが好ましい。
[0005] 特開平 8-238967号公報、特開 2000-178816号公報は、本願発明に関連する 技術を開示している。
発明の開示
[0006] 本発明の目的は、このように、遮音性に優れた、無孔で高密度の構造体と、吸音性 に優れた、多孔質、多空隙の、相当の厚みを有する構造体とを積層して構成した成 形マットにおいて、成形性、クッション性、吸音性、遮音性に共に優れた、冒頭に述べ たような成形マットを提供することにある。
[0007] この目的のために、本発明の成形マットは、高弹性不織体と、その裏面に積層され た熱可塑性樹脂シートとを有している。高弾性不織体は、厚さが 3. Omm以上（より好 ましくは 5. Omm以上）、単位面積重量が 300g/m2以上（より好ましくは 400g/m2 以上）、密度が 0. 20g/cm3未満である。熱可塑性樹脂シートは、高弾性不織体に 比べて薄い。
[0008] この構成によれば、密度が低ぐしたがって内部に充分な空隙を有し、充分な厚さ を有する高弹性不織体によって、高い吸音性が得られる。さらに、非通気性の熱可 塑性樹脂シートによって遮音性が得られる。その結果、全体として、吸音性と遮音性 に共に優れた成形マットが得られる。
[0009] また、前述の通り、 自動車のパネル、特にフロアパネルには大きな凹凸があり、成形 マットをこのようなフロアパネルに沿う形状にするため、成形マットは部分的に大きく延 ばされたり、 3次元的に強く絞り成形されたりする。このため、従来、ボリュームを有す るように、すなわち厚く形成した多孔質、多空隙の吸音性の素材は、成形時に皺や 折れを生じやすぐ意匠性の面から大きな凹凸のある形状のフロアに適用することが できなかった。これに対して、本発明では、吸音性を付与するための部材として、上 述のような高弾性不織体を用いることによって、この種の皺や折れを生じにくくするこ とができる。したがって、本発明の成形マットは、大きな凹凸のある形状のフロアに好 適に用いることが可能である。
[0010] ここで、本発明において、不織体について弾性が高いとは、曲げや圧縮の変形に 対する形状回復率が高いことを意味している。このような弾性の尺度として、本発明 者らは、 180度折り曲げ試験における回復率を好適に用いることができることを見出 した。本発明の成形マットは、この折り曲げ試験における回復率が 70%以上であるの が好ましい。このように弾性の高いものとすることによって、上述のような成形時の皺 や折れの発生を効果的に抑え、成形性を良好なものとすることができ、また、成形マ ットをクッション性に優れたものとすることができる。さらに、高弾性不織体の嵩高性が 高くなつていることによって、成形マットを断熱性にも優れたものとすることができる。 また、弾性の他の尺度として、圧縮変形に対する回復率を用いることもでき、本発明 の成形マットは、単位面積荷重 1000gZcm2 X 5分をかけた後の厚さの回復率 CFIS
L 1096—1999準拠）が 90%以上であるのが好ましい。
[0011] 成形マットの弾性は、高弾性不織体の素材やその加工方法を工夫することによって
、上記のように高くすることができる。その具体例として、本発明の成形マットの高弾 性不織体は、繊維径が 3— 15dtxで長さ力 40 120mmのレギュラーポリエステル繊 維 50— 99重量0 /0と、繊維径が 3— 12dtxで長さ力 ¾0— 90mmのポリエステル系低 融点繊維 1一 50重量％とからなるニードルパンチ不織体とするのが好ましい。
[0012] この際、レギュラーポリエステル繊維として繊維径が異なる 2種以上の繊維を用いる ことによって、例えば、太めの径の繊維に、皺を防止したり、耐摩耗性を高めたりする 働きをさせ、細めの径の繊維に、組織を緻密にして、すけるのを防止する働きをさせ ること力 Sできる。このようにして、成形マットを、多くの要求に対応することが可能なもの とすることができる。
[0013] また、高弾性不織体は、乗り物の乗員などとの間で摩擦を生じる機会が多いので、 その表面には、耐摩耗性の表面層を形成するのが好ましい。この際、耐摩耗性の表 面層を構成する繊維と、ニードルパンチ不織体の他の部分を構成する繊維を異なる 色調にすれば、ニードルパンチ不織体の他の部分を構成する繊維を表面層に部分 的に引き出すことによって、成形マットの表面に柄を付け、意匠性を向上させることが できる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]図 1は、本発明の実施形態の成形マットの構成を模式的に示す断面図である。
[図 2]図 2は、本発明の作製例と比較例の成形マットを取り付けた自動車内で測定し た音圧を示すグラフである。
[図 3]図 3は、成形マットの折り曲げ試験方法を示す模式図である。
[図 4]図 4は、本発明の作製例と比較例の成形マットに対して折り曲げ試験を行って 測定した、折り曲げに対する回復率を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 本実施形態の成形マット 10は、 自動車のフロアパネルの他、ドアパネル、ラッグ一 ジパネル、ダッシュパネル、ルーフパネルなどに取り付けて用いることができる。図 1 は、成形マット 10が、このような自動車のパネル 5上に取り付けた状態の断面図であ る。
[0016] 図 1に示すように、成形マット 10は、 自動車のパネル 5との間に任意に取り付けられ た、緩衝材としてのフェルト層 4を介してパネル 5上に取り付けられている。フェルト層 4の厚さは 10— 50mm程度とするのが好ましレ、。緩衝材として用いる素材は、フェル トに限られることはなレ、が、吸音性を有する類似の素材を用いるのが好ましい。
[0017] 成形マット 10は、フェルト層 4側に面する、遮音性を高める働きをする薄い熱可塑 性樹脂シート 3を有している。そして、車内側の最上層には、吸音性を高める働きを する高弾性不織体 1が積層されている。高弾性不織体 1の表面には、摩滅を抑える 働きをする耐摩耗性表面層 2が形成されている。
[0018] 以下、各部の構成についてより詳細に説明する。
[0019] (各部の構成）
高弾性不織体 1は、細径の繊維をニードリングにより絡めて形成したものであり、低 密度、多空隙の構造を有し、充分なボリューム、すなわち厚さを有するように構成され 、それによつて、音波の吸収性能が高められている。このように、吸音性を高め、自動 車の走行時に室内にある音波を十分に吸収できるようにすることを主要な目的として 、高弾性不織体 1としては、厚さが 3. Omm以上（より好ましくは 5mm以上）、単位面 積重量が 300g/m2以上（より好ましくは 400g/m2以上）、密度が 0. 20g/cm3未 満となるように形成したものが用いられている。
[0020] また、成形マット 10をパネル 5に沿う形状とするために深い絞り成形をした際に、 自 動車の室内に面する高弾性不織体 1に皺や折れが生じないようにし、成形マット 10 の外観性を優れたものとするために、高弾性不織体 1には、高い弾性を有することが 要求される。本発明者らは、検討の結果、このように高弾性不織体 1に皺や折れが生 じないようにするためには、成形マット 10を、以下のような折り曲げ試験による回復率 が 70%以上（より好ましくは 85%以上）となるように構成するのが好ましいことを見出 した。
[0021] すなわち、この折り曲げ試験では、まず、成形マット 10から、所定形状の試験片（幅 25mm,長さ 100mm)を採取する。そして、採取した試験片に荷重をかけて、当該 試験片を、裏面の、薄い熱可塑性樹脂シート 3同士を向き合わせるように、一直線を 中心として 180度折り曲げ、折り曲げた状態で 5分間保持する。その後、試験片を折 り曲げるための荷重を取り除き、その後ただちに、図 3に示すように、試験片を、折り 曲げ線の部分で、十分に細い線材 11によって支持して、 5分後の試験片の裏面間 の開き角度ひを測定する。そして、回復率を、回復率（％) = (ひ Z180) X 100の式 から求める。
[0022] このような折り曲げ試験を行うと、試験片は、その弾性が高いほど、元の形状に近い 形状に復帰するので、開き角度 αが大きくなる。一方、試験片の弾性が低い場合に は、試験片の形状はほとんど復帰せず、開き角度 αは小さくなる。したがって、この折 り曲げ試験によって求められる回復率は、この種の繊維質素材の弾性を表わす尺度 として好適に用いることができる。
[0023] 成形マット 10を、このような折り曲げ試験による回復率が十分に高くなる、高弾性の ものとすることによって、パネル 5、特に、自動車のフロアパネルのような、大きな凹凸 を有するものに沿う形状にするために、深い絞り成形を行っても、成形マット 10の表 面に折れや皺が発生しに《なる。また、特に大面積の成形マット 10の場合、 自動車 の室内に取り付ける際、取り付ける前に成形マット 10を折り曲げてから車室内に入れ る必要がある場合があるが、このような場合でも、折れや皺が発生しにくくなる。
[0024] このように厚さが厚ぐ低密度、多空隙で、かつ弾性の高い不織布を形成するには 、細径の繊維をニードリングにより絡めて形成する方法が適している。この際、特に、 重量比率で 50— 99%の、繊維径が 3 15dtxで長さ力 S40— 120mmのレギュラー ポリエステル繊維と、 1一 50%の、繊維径が 3— 12dtxで長さ力 S40— 90mmのポリエ ステル系低融点繊維とを用いるのが適してレ、る。
[0025] レギュラーポリエステル繊維は合成繊維であって強度が高ぐこれを主要な素材と することによって、高弾性不織体 1を高い弾性を有するものとしゃすくなる。一方、ポリ エステル系低融点繊維は、成形マット 10の熱成形工程で微溶融して、レギュラーポリ エステル繊維同士を点状の部分で結合させる働きをする。レギュラーポリエステル繊 維とポリエステル系低融点繊維の配合比率は、成形マット 10の所要の成形形状や要 求物性に応じて、上記の範囲内で適宜設定することができる。
[0026] 繊維径は、太すぎる場合には、組織が粗くなり、すけが発生しやすくなり、不織体の 成形時に形状追随性が悪くなる不都合が生じる。一方、繊維径が細すぎると、ニード リングするのが困難になり、弾性も不足しがちとなって、折れや皺ができやすくなる。 したがって、これらの折り合いから、上記の範囲とするのが好ましい。繊維長は、長す ぎる場合や短すぎる場合には、カーディング工程が困難になり、所定の物性を有する 高弾性不織体を得るのが難しくなるので、上記の範囲とするのが好ましレ、。
[0027] ニードルパンチ不織体として形成される高弾性不織体 1には、繊維径の異なる 2種 以上の繊維、特に、 2種以上のレギュラーポリエステル繊維（その他、ナイロン繊維、 ポリプロピレン繊維など）を混合するのが特に好ましい場合がある。それによつて、太 めの径の繊維に、皺が生じるのを防止したり、耐摩耗性を高めたりする働きをさせ、 細めの径の繊維に、組織を緻密にして、すけるのを防止する働きをさせて、結果とし て、多くの要求物性に対応することが可能となる。
[0028] この種の高弾性不織体 1を、その厚さを 3. Omm以上（特には 5. Omm以上）とし、 かつ充分に低密度になるように形成するには、最適な繊維を選択し、かつ最適な二 ードリングを実行する必要がある。
[0029] このようなニードリング技術としては、高弾性不織体 1の原料となるウェブの表面だ けを浅ぐ比較的強く突き固め、内層のニードリングを最低限にする方法を用いるの が好ましい。それによつて、低密度で、かつ高弾性の高弾性不織体 1を形成すること ができる。具体的には、ニードリング針のパーブ設定を適当に調節することによって、 ウェブの表面にある繊維にだけパーブが作用し、内層の繊維にはパーブの作用が及 ばないようにして、表面層を内層に比べて強く突き固めることができる。また、これによ つて、同時に、高弾性不織体 1の表面の耐摩耗性を向上させることができる。これ以 外の、例えば表層から内層まで均一なニードリングを行う方法では、本実施形態にお けるように、密度が 0. 20g/cm3未満と低密度であり、かつ高弾性の高弾性不織体 1 を形成することはできない。
[0030] 高弾性不織体 1の裏面に配置される薄い熱可塑性樹脂シート 3は、無孔で高密度 の構成を有しており、外部の騒音の音波が、 自動車のパネル 5側から車室内に進入 するのを抑制する働きをする。特に、フロアパネル上に取り付けられる成形マット 10 に、このような働きをすることが求められる。この熱可塑性樹脂シート 3は、熱可塑性 樹脂 (ポリエチレン樹脂など)をシート状にし、高弾性不織体 1の裏面に貼り付けて形 成すること力 Sできる。
[0031] この熱可塑性樹脂シート 3の厚さは、高弾性不織体 1の厚さに比べて十分に薄くす るのが好ましい。すなわち、本発明者らの検討によれば、熱可塑性樹脂シート 3の厚 さが厚いと、絞り成形 (熱成形）時に熱可塑性樹脂シート 3が延ばされにくくなり、その 結果、最終的に、厚さの厚い高弾性不織体 1に厚さ方向のひずみが残って、このひ ずみが皺や折れとして成形マット 10の表面に現われることが判明している。したがつ て、熱可塑性樹脂シート 3を十分に薄くすることによって、成形マット 10の外観性を良 好に保つことができる。特に、熱可塑性樹脂シート 3の厚さは、高弾性不織体 1の厚さ の 1/3— 1/5以下とするのが好ましい。
[0032] 成形マット 10を自動車のフロアマットとして用いる場合、高弾性不織体 1は、弾性を 有するために、乗員が足を載せた時に足が少し沈みこむので、乗員の足との間で比 較的苛酷に摩擦を受ける。そこで、特に、このように成形マット 10をフロアマットとして 用いる場合、摩滅を抑えるために、高弾性不織体 1の表面に耐摩耗性表面層 2を形 成するのが好ましい。耐摩耗性表面層 2は、好ましい構成では、高弾性不織体 1の他 の部分よりも高い比率で（ポリエステル系）低融点繊維を含んだ不織布、あるいは高 弹性不織体よりも太い径のレギュラーポリエステル繊維を含んだ不織布（単位面積重 量 100— 300g/m2)として、吸音性能を大きく変えることなく形成することが可能で ある。
[0033] 耐摩耗性表面層 2を、高弾性不織体 1の他の部分と異なる色調の繊維で構成し、 表面側からニードリングして、高弾性不織体 1の繊維の一部を耐摩耗性表面層 2の 表面に部分的に引き出して柄を形成することができる。このように柄を生じさせること は、意匠性を高めることができるので好ましぐまた、表面の微小な皺を目立ちにくく する効果も得られる。
[0034] また、耐摩耗性表面層 2を、デュアルニードルパンチ布に形成して、耐摩耗性表面 層 2の内部を 2層化することもできる。
[0035] 次に、以上のような構成の、本実施形態の成形マット 10を、自動車のパネル 5に沿 う形状に成形する方法について説明する。
[0036] (成形条件）
成形マット 10を成形するに当たっては、予め予備加熱を行い、高弾性不織体 1に 含まれるポリエステル系低融点繊維 (融点 110 130°C)と、熱可塑性樹脂シート 3の 層を軟ィ匕させる。この予備加熱は、成形マットの両側から行うのが本発明に適してお り、成形マットの裏面側からの輻射加熱と表面側からの熱風加熱を組み合わせるの が有効である。このように予備加熱した上で、部分的に軟化された状態の成形マット 10を、取り付け位置のパネルに沿う形状のプレス成形型間に配置して、所要の形状 に絞り成形する。
[0037] この際、高弾性不織体 1の圧縮弾性率 CJIS L— 1096)を 85%以上と高くしておく ことによって、クリアランスが成形マット 10の厚さより小さい成形型を用いて成形を行 つても、脱型後に高弾性不織体 1の厚さが充分に回復するようにすることができる。し たがって、このように高弾性不織体 1の圧縮弾性率が十分に高くなるようにしておくこ とによって、成形マット 10の吸音性などの特性を損なうことなぐ高い押圧力をかけて 深い絞り成形を行い、凹凸の大きなパネル 5に取り付ける場合であっても、それに良 好に沿う形状に成形することとが可能となる。
[0038] 以上説明した本実施形態の成形マット 10は、高弾性不織体 1が、比較的低密度で 内部に十分な空隙を有し、また十分な厚みを有していることから、優れた吸音性を有 してレ、る。さらに、本実施形態の成形マット 10は、非通気性で高密度の熱可塑性樹 脂シート 3が積層されていることによって、遮音性にも優れている。このように遮音性、 吸音性に共に優れた成形マット 10は、特に、中型一小型の自動車のマットにそのよう な特性を有することが求められるので、このような中型一小型の自動車に用いるのに 適している。
[0039] さらに、高弾性不織体 1の弾性が高いために、本実施形態の成形マット 10は、タツ シヨン性に優れ、触感が柔らかい。また、この成形マット 10は、形状保持性が高くなつ ており、立壁部に取り付けても形状が乱れにくい。また、この成形マット 10は、十分な 空隙、ボリュームを有しているため、断熱性にも優れている。
[0040] また、本実施形態の成形マット 10は、高弾性不織体 1を低密度で高弾性なものとし ているため、ボリュームのある吸音性の層を設けた場合、成形した際や取り付ける際、 特に、深絞り成形時に従来生じがちであった皺や折れの発生を抑えることができる。
[0041] 次に、本発明に従って実際に成形マットを作製した例について、作製例と対比され る成形マットを形成した比較例、および作製例と比較例の比較評価結果と共に説明 する。
[0042] (作製例）
高弾性不織体 1として、表 1に示す組成の短繊維を配合し、ニードリングカ卩ェによつ てこれらの繊維を絡合し、厚手のニードルパンチ不織体を作製した。この際、総単位 面積重量 650g/m2のうち 150g/m2分について、ポリエステル系低融点繊維を主 体として耐摩耗性表面層 2を形成した。
[0043] この高弹性不織体の裏面に、熱可塑性樹脂シート 3として、単位面積重量 500g/ m2の低密度ポリエチレン樹脂シート（厚さ 0. 4mm)を貼り付け、さらに、フェルト層 4と して、厚さ 20mmの合繊フェルト（密度 0. 055g/cm3)を貼り付け、作製例の成形マ ットを得た。
[0044] (比較例）
比較例として、繊維組成を作製例と同じにして不織体を形成した。ただし、作製例と 異なる点として、作製例では表面から浅ぐすなわち表面側が比較的強く突かれるよ うにニードリングを実行したのに対して、比較例では全体を突く通常のニードリングを 実行した。その結果、形成された不織体の厚さは、作製例では、 6. Omm (密度 0. 1 Og/cm3)と比較的厚くなつたのに対して、比較例では、 3. Omm (密度 0. 20g/cm 3)まで薄く潰れて、嵩高性、クッション性が低くなくなった。 [0045] 裏面に貼り付ける樹脂シート、フェルト層（緩衝材）については、作製例と同様にし て、比較例の成形マットを得た。
[0046] [表 1]
Figure imgf000011_0001
[0047] (評価方法）
•回復率
曲げに対する回復率については、前述の 180度折り曲げ試験によって評価を行つ た。この際、試験片を縦方向および横方向に切り取ってそれぞれ評価した。また、圧 縮に対する回復率は JIS L 1096-1999準拠（初荷重 2g/cm2、重荷重 lOOOg/ cm2 X 5分をかけた後、 5分後の厚さの回復率）を観察して評価した。
[0048] ·成形性
作製例および比較例の成形マットを、深い凹凸（最大 300mm)のある、小型自動 車のフロアに沿う形状に絞り成形し、成形後の外観性、形状追随性などを目視によつ て評価した。
[0049] ·音性能
作製例および比較例の成形マットを、前述のように成形した後、小型自動車のフロ ァに取り付けて、シャシダイナモを用いた走行状態再現試験 (スムース路、 80km/h 定速走行状態）を実行した。この際、車室内の乗員耳位置に音圧の測定装置をおい て、各周波数における音圧を測定した。
[0050] (評価結果）
•回復率
曲げに対する回復率を図 4に示す。作製例では、回復率が 90%を超えているのに 対して、比較例では 70%弱であり、顕著な差が見られた。この試験では、縦/横の 方向差はあまり生じなかった。また、圧縮に対する回復率は、作製例では約 95%で あつたのに対して、比較例では 90%以下であった。
[0051] このように、比較例では塑性的な性質が強くなつているのに対して、作製例では、 弹性的な性質が高くなつているのが分かった。
[0052] ·成形性
作製例の成形マットは、深い凹凸形状によく追随して、正確な形状に成形すること ができた。また、成形後のマットの表面には、皺や折れなどの外観上の不具合は認め られなかった。
[0053] これに対して、比較例の成形マットは、成形後に立壁部が倒れやすい傾向があり、 また、深い絞り部では、マットの表面に細かな折れ痕が生じて、外観性に劣るものとな つた。
[0054] ·音性能
作製例および比較例の成形マットを取り付けた状態で観測された、 400 4000Hz の音の音圧（SPL)を図 2に示す。
[0055] 観測周波数の全範囲にわたって、作製例の成形マットを取り付けた場合の方が、比 較例に対して数 dBA程度音圧が低くなつているのが確認された。特に、 500— 1250 Hzの周波数域で、作製例と比較例の音圧差が大きくなつているのが分かる。これら のことは、作製例の成形マットでは、比較例のものに比べて、吸音性と遮音性が共に 改善され、吸音性と遮音性の両者によって相乗的に自動車室内の騒音が抑えられて レ、ることを意味している。

Claims

請求の範囲
[1] 自動車の室内に沿う形状に熱成形され、室内に沿って取り付けられる成形マットであ つて、
厚さが 3. Omm以上、単位面積重量が 300gZm2以上、密度が 0. 20g/cm3未満 の高弾性不織体と、該高弾性不織体に積層された、該高弾性不織体に比べて薄い 熱可塑性樹脂シートとを有する成形マット。
[2] 前記高弾性不織体は、繊維径が 3— 15dtxで長さが 40— 120mmのレギュラーポリ エステル繊維 50— 99重量0 /0と、繊維径が 3— 12dtxで長さ力 0— 90mmのポリエ ステル系低融点繊維 1一 50重量％とからなるニードルパンチ不織体である、請求項 1に記載の成形マット。
[3] 前記ニードルパンチ不織体は、繊維径が異なる 2種以上の繊維を前記レギュラー ポリエステル繊維として含んでいる、請求項 2に記載の成形マット。
[4] 耐摩耗性の表面層が前記ニードルパンチ不織体に形成されている、請求項 2また は 3に記載の成形マット。
[5] 前記耐摩耗性の表面層を構成する繊維は、前記ニードルパンチ不織体の他の部 分を構成する繊維と異なる色調を有しており、前記ニードルパンチ不織体の他の部 分を構成する繊維を前記耐摩耗性の表面層の表面に部分的に引き出すことによつ て柄が形成されてレ、る、請求項 4に記載の成形マット。
[6] 前記熱可塑性樹脂シートを向き合わせるように、一直線の周りに 180度折り曲げ、 その後、折り曲げ線の部分で支持して放置した後の、折り曲げ線を中心とした開き角 度の、元の 180度に対する割合である、折り曲げ試験における回復率が 70%以上で ある、請求項 1一 5のいずれか 1項に記載の成形マット。
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