(57)【要約】  車両内に用いられる多孔性カーペットおよびその製造方法を提供する。カーペットバッキングを加熱によって流動または半流動状態にし、次いで、強力に真空引きしてカーペットバッキングに空気を引込み、多孔構造を形成する。多孔構造の機械的強度を改良するために、多孔性を有する熱成形性材料を多孔構造に付着形成してもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性カーペットを形成する方法であって、
互いに対向する第１側と第２側を有する繊維材料の第１層であって、前記第１側からタフト糸が外方に延在しているような第１層を設けるステップと、
熱可塑性材料の第２層を約３５０°Ｆから約５００°Ｆの範囲内の温度で前記第１層の前記第２側に付着形成し、前記第２層を前記第１層に浸透させ、カーペットバッキングを形成するステップと、
前記カーペットバッキングを流動状態にするのに十分な条件下に晒すステップと、
前記カーペットバッキングに多孔性バッキングを生成するのに十分な空気流を供与するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記多孔性カーペットバッキングを所定の形態に加工するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記多孔性カーペットバッキングを所定の形態に加工する前記ステップの前に、多孔性を有する熱可塑性材料の層を前記多孔性カーペットバッキングに付着形成するステップをさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記繊維材料の第１層は熱可塑性繊維の素地からなる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記素地は熱可塑性繊維の織布地である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記素地は熱可塑性繊維の不織布地である請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第１層の前記第１側から外方に延在するタフト糸の密度は約１／８から約１／１６ゲージの範囲内にある請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記熱可塑性材料の第２層を前記第１層に付着形成する前記ステップの前に、前記第１層を約１５０°Ｆから約２８０°Ｆの範囲の温度に加熱するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記カーペットバッキングを流動状態にするのに十分な条件下に晒す前記ステップは前記カーペットバッキングを約２００°Ｆから約３００°Ｆの範囲の温度に加熱するステップからなる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱可塑性材料の第２層はポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、およびそれらの混合物からなる群から選択される材料からなる請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記熱可塑性材料の第２層は前記繊維材料の第１層の厚みの約９０％まで浸透する請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記カーペットバッキングに空気流を供与する前記ステップは前記カーペットバッキングを約０から約１５インチＨｇの真空度で真空引きするステップからなる請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記多孔性を有する熱成形性材料の層は天然繊維、合成繊維、および天然繊維と合成繊維の混合物からなる群から選択される繊維材料からなる請求項３に記載の方法。
【請求項１４】
多孔性カーペットを形成する方法であって、
互いに対向する第１側と第２側を有する第１層であって、前記第１側からタフト糸が延在しているような第１層を設けるステップと、
熱可塑性材料の第２層を前記第１層の前記第２側に約３５０°Ｆから約５００°Ｆの範囲内の温度で付着形成し、前記第２層を前記第１層の厚みの約９０％まで浸透させ、カーペットバッキングを形成するステップと、
前記カーペットバッキングを流動状態になるのに十分な条件に晒すステップと、
前記カーペットバッキングを約０から約１５インチＨｇの真空度で真空引きし、前記カーペットバッキング内に空気を引込み、多孔性カーペットバッキングを得るステップと
を含む方法。
【請求項１５】
前記多孔性カーペットバッキングを所定の形態に加工するステップをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記多孔性カーペットバッキングを所定の形態に加工する前記ステップの前に、多孔性を有する熱成形性材料の層を前記多孔性カーペットバッキングに付着形成するステップをさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記繊維材料の第１層は熱可塑性繊維の素地からなる請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記素地は熱可塑性繊維の織布地である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記素地は熱可塑性繊維の不織布地である請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１層の前記第１側から外方に延在している前記タフト糸の密度は約１／８から約１／１６ゲージの範囲内にある請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記熱可塑材料の第２層を前記第１層に形成する前記ステップの前に、前記第１層を約１５０°Ｆから約２８０°Ｆの範囲内の温度で加熱するステップをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記カーペットバッキングを流動状態にするのに十分な条件に晒す前記ステップは前記カーペットバッキングを約２００°Ｆから約３００°Ｆの範囲内の温度に加熱するステップからなる請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記熱可塑性材料の第２層はポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、およびそれらの混合物からなる群から選択される材料からなる請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
前記多孔性を有する熱成形性材料の層は天然繊維、合成繊維、および天然繊維と合成繊維の混合物からなる群から選択される繊維材料からなる請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
多孔性カーペットを形成する方法であって、
互いに対向する第１側と第２側を有する繊維材料の第１層であって、前記第１側からタフト糸が外側に延在しているような第１層を設けるステップと、
熱可塑性材料の第２層を前記第１層の前記第２側に約３５０°Ｆから約５００°Ｆの範囲内の温度で付着形成し、前記第２層を前記第１層の厚みの約９０％まで浸透させ、カーペットバッキングを形成するステップであって、前記熱可塑性材料の第２層はポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、およびそれらの混合物からなる群から選択される材料からなるようなステップと、
前記カーペットバッキングを流動状態にするのに十分な条件下に晒すステップと、
前記カーペットバッキングを約０から約１５インチＨｇの真空度で真空引きし、前記カーペットバッキング内に空気を引込み、多孔性カーペットバッキングを得るステップと、
多孔性を有する熱成形性材料の層を前記多孔性カーペットバッキングに付着形成するステップと
を含む方法。
【請求項２６】
前記多孔性カーペットバッキングを所定の形態に加工するステップをさらに含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記熱可塑性繊維材料の第１層は熱可塑性繊維の織布地からなる請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記熱可塑性繊維材料の第１層は熱可塑性繊維の不織布地である請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１層の前記第１側から外方に延在している前記タフト糸の密度は約１／８から約１／１６ゲージの範囲内にある請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記熱可塑材料の第２層を前記第１層に付着形成する前記ステップの前に、前記第１層を約１５０°Ｆから約２８０°Ｆの範囲内の温度で加熱するステップをさらに含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
前記カーペットバッキングを流動状態にするのに十分な条件に晒す前記ステップは前記カーペットバッキングを約２００°Ｆから約３００°Ｆの範囲内の温度に加熱するステップからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
前記多孔性を有する熱成形性材料の層は天然繊維、合成繊維、および天然繊維と合成繊維の混合物からなる群から選択される繊維材料からなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３３】
互いに対向する第１側と第２側を有する繊維材料からなるバッキング層であって、前記第１側から繊維が外方に延在しているようなバッキング層と、
前記バッキング層に形成される複数の空気通路であって、前記空気通路は前記バッキング層の前記第１側と前記第２側との間に延在し、前記バッキング層の前記第１側と前記第２側のそれぞれの開口において終端しているような空気通路と
を備える多孔性カーペット。
【請求項３４】
前記バッキング層の前記第２側に付着形成された多孔性を有する熱成形性材料の層をさらに備えている請求項３３に記載のカーペット。
【請求項３５】
前記繊維材料の第１層は熱可塑性繊維の素地からなる請求項３３に記載のカーペット。
【請求項３６】
前記素地は熱可塑性繊維の織布地である請求項３５に記載のカーペット。
【請求項３７】
前記素地は熱可塑性繊維の不織布地である請求項３５に記載のカーペット。
【請求項３８】
前記熱可塑性材料の第２層はポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、およびそれらの混合物からなる群から選択される材料からなる請求項３３に記載のカーペット。
【請求項３９】
前記多孔性を有する熱成形性材料の層は天然繊維、合成繊維、および天然繊維と合成繊維の混合物からなる群から選択される繊維材料からなる請求項３４に記載のカーペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両に関し、特に車両内において用いられるカーペットを製造する方法に関する。
【０００２】
［関連出願］
本出願は２００１年１１月２６日に出願された米国仮出願第６０／３３３、５９４号の利益を主張するものであり、この仮出願の開示内容はその全体を引用することによって本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
車両の乗客区域内における騒音のレベルを低減することが一般的に望まれている。この乗客区域内の騒音には乗客区域内から生じる騒音のみならず、道路の騒音、エンジンの騒音、あるいは振動などの外部騒音が含まれるが、これらの騒音を種々の音響材料を用いて減衰させることが望まれている。従来、このような自動車などの車両用の音響減衰材料は床パネル用カーペット材料と連結するダッシュボード、タイヤ収納部、トランク区域、およびヘッドライナーの一部としてのフード下などに用いられている。
【０００４】
外部騒音（例えば、車両区域の外の音源から生じる騒音）の減衰は通常「音響伝達損失（ＳＴＬ）」と呼ばれている。一方、内部騒音（例えば、車両区域内から生じる騒音）は通常「吸音」と呼ばれている。材料の音響インピーダンスは音響速度×材料密度によって定義され、Ｒａｙｌ（Ｎ・ｓ／ｍ3）の単位で表される。音響インピーダンスは材料内を空気が移動する容易さを表す。従って、繊維材料の場合、音響インピーダンスはその繊維材料の密度と繊維径に依存する。一般的に、布地が重くなるほど、あるいは繊維が細くなるほど、音響インピーダンスは高くなる。さらに、典型的には、厚い層における音響インピーダンスは薄い層における音響インピーダンスよりも高い。材料の騒音減衰力は、通常、その材料の集合的なＳＴＬ特性、音響インピーダンス、および吸収特性によって決定される。
【０００５】
車両内において用いられるカーペットは、通常、タフテッド織布または不織布のいずれかの構造を有している。タフテッドカーペットは一般的にタフト糸、すなわち、カーペット繊維束を織布または不織布などからなる第１バッキングに、（例えば、縫込みによって）植立させることによって得られる複合構造を有している。さらに、第１バッキング内にタフテッド材料を固着させるために、熱可塑性材料からなる第２バッキングまたは皮膜をカーペット部の底面に付着形成させる。この第２バッキングはカーペット構造部を寸法的に安定化させるのみならず耐剥離・磨耗特性を高めことができ、さらに他の付加的に設けられる材料層に対して接着材として機能させることもある。一方、不織布カーペットはニードリング、ウォータジェット法、または他の方法によって繊維を機械的に交絡させることによって得られる。
【０００６】
車両カーペットは、通常、車両の床の外形と一致する非平面的な３次元の外形に成形される。第１バッキングに付着形成させる熱可塑性材料の第２皮膜もカーペットの形状を維持するように成形可能であり、かつカーペットの音響減衰特性を改善するバリア（防護壁）としても機能させる場合もある。
【０００７】
従来の車両カーペットは典型的にはバリアシートとして機能するエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの層を備えている。しかし、車両にこれらのＥＶＡ、ＰＥ、またはＰＶＣ層を用いることによって、種々の欠点が生じる。例えば、カーペット、ダッシュボードの絶縁体、および他のトリム（内装具）要素に適用されるＥＶＡ、ＰＥ、およびＰＶＣは比較的重い非多孔性材料である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の車両用カーペットの音響減衰力は一般的に材料の量が増すにつれて大きくなる。しかし、カーペット材料の量を増すと、車両用カーペットのコストが高くなると共にカーペットの重量が増す。これは通常望ましいことではない。従って、良好な音響減衰特性を呈し、かつ軽量で安価な車両内で用いられるカーペット材料が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の検討に基づき、本発明は車両内において用いられる多孔性カーペットおよびその製造方法を提供する。本発明の実施態様によれば、まず、熱可塑性繊維材料（織布または不織布）の第１層を設ける。第１層は互いに対向する第１側と第２側を有し、その第１側からタフト繊維（例えば、タフト糸）が外方に延在している。第１層を（必ずしも必要ではないが）所定の温度（例えば、約１５０°Ｆから約２５０°Ｆの範囲内の温度）に加熱するとよい。次に、熱可塑性材料（例えば、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体など）の第２層を約３５０°Ｆから約５００°Ｆの範囲内の温度で第１層に付着形成し、第２層の材料を第１層の厚みの約９０％まで浸透させ、カーペットバッキングを形成する。次に、カーペットバッキングを流動状態にするのに十分な温度に加熱する。その後、加熱されたカーペットバッキングを十分に真空引きし、空気をその加熱されたカーペットバッキング内に引込み、多孔性構造を形成する。
【００１０】
本発明の実施例によれば、多孔性バッキング内に空気を確実に流通させるように多孔性バッキングの孔の開通状態を良好に維持し、かつ多孔性バッキングに付加的な機械的強度を付与するために、多孔性を有する熱成形性材料の層を多孔性カーペットバッキングに付着形成するとよい。多孔性を有する熱成形性材料の層は天然繊維、合成繊維、および天然繊維と合成繊維の混合物からなる群から選択される繊維材料からなるとよい。
【００１１】
本発明の実施例による多孔性カーペットは車両内における望ましい遮音特性および吸音特性を実現することができる。さらに、本発明の実施例による多孔性カーペットは音響減衰特性を犠牲にすることなく全体の重量を低減させることもできる。
【００１２】
以下、明細書の一部をなす添付の図面とその図面に記載の本発明の実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を示す添付の図面に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。しかし、本発明は多くの異なった形態で実施することが可能であり、ここに述べる実施例に制限されると解釈されるべきではない。厳密には、これらの実施例はその開示内容を綿密かつ完全なものとし、当業者に本発明の範囲を十分に知らしめることを意図してなされたものである。
【００１４】
図面において、線部、層、および領域の厚みは理解しやすいように誇張している。なお、層、領域、基板、またはパネルのようなある要素が他の要素の「上に配置されている」と述べた場合、その要素は他の要素の上に直接的または介在要素を介して配置されていることを意味する。対照的に、ある要素が他の要素の「上に直接的に配置されている」と述べた場合、その要素は他の要素の上に介在要素を介さずに配置されていることを意味する。また、ある要素が他の要素に「接続または取付けられている」と述べた場合、その要素は他の要素に直接的または介在要素を介して接続または取り付けられていることを意味する。対照的に、ある要素が他の要素に「直接的に接続または取り付けられている」と述べた場合、その要素は他の要素に介在要素を介さずに接続または取り付けられていることを意味する。また、「上方」、「下方」、「垂直」、「水平」などの用語は単に記述的な用語として用いているにすぎず、本発明を制限するものではない。
【００１５】
本発明の実施例は車両、例えば、自動車内において用いられる多孔性カーペットおよびその製造方法に関する。本発明の実施例による多孔性カーペットは特に車両内に生じる音を吸収すると共に車両の外の音源によって生じる音を遮るのに有用である。本発明の実施例によって製造される多孔性カーペットが適用される自動車用途として、単なる例示にすぎないが、床カバー、トランクライナー、スペア用タイヤカバーなどが挙げられる。本発明の実施例による多孔構造を非タフテッドカーペットに設けてもよい。すなわち、本発明はタフテッドカーペットに多孔性をもたらす構成に制限されるものではない。
【００１６】
図１はタフテッドカーペット１０の一部の断面図である。タフテッドカーペットは互いに対向する第１側１２ａおよび第２側１２ｂを有する熱可塑性繊維材料の第１層１２を備えている。図示するように、タフト糸１４が第１層の第１側１２ａから外方に延在している。第１層１２は熱可塑性繊維材料の織布地または熱可塑性繊維材料の不織布地（例えば、スパンボンドまたはスパンレース型不織布地）などであるとよい。第１層１２を形成する熱可塑性繊維材料は、タフテング法に適し、かつ２００°Ｆ、好ましくは、４００°Ｆを超える本実施例における処理温度に耐える限り、どのような天然または合成材料であってもよい。第１層１２を形成する熱可塑性繊維材料として、単なる例示にすぎないが、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、および／またはそれらの混合物の繊維が挙げられる。これらの熱可塑性繊維材料は、例えば、米ノースカロライナ州、ダラムのフリーデンバーグ・スパンウエブ社（Frudenburg Spunweb Co.）および米ノースカロライナ州、エンカのコルボンド・ジオシンセティクス社（Colbond Geosynthetics）から市販されている。
【００１７】
本発明の実施例によるタフテッドカーペットは好ましくは約１／８ゲージから約１／１６ゲージの範囲内のタフト密度を有しているとよい。当業者によく知られているように、「ゲージ」という用語は単位寸法当たりのタフト針の列数を意味している。例えば、１／１０ゲージは１インチの１／１０の各位置にタフト針が一列に配置されていることを意味する。ただし、上記のタフト密度に限らず、他のタフト密度であってもよい。すなわち、本発明の実施例は具体的なタフト密度または具体的なタフト密度の範囲に制限されるものではない。なお、タフト密度が大きくなるほど、カーペット内に空気を引き込んで後述するようにカーペットの材料構造を変質する能力が大きくなる。
【００１８】
自動車に一般的に用いられる不織布カーペットに本発明を適用する場合、不織布カーペットは約４から約３０オンス／平方ヤードの範囲内の密度を有しているとよい。ただし、この範囲に限定されるものではない。不織布カーペットは種々の繊維、例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ウール、綿、およびそれらの混合物の繊維などからなるとよい。
【００１９】
図示するように、熱可塑性材料の第２層（またはプリコート）１６を第１層の第２側１２ｂに付着形成する。この場合、第２層１６が第１層１２の厚みの約９０％まで浸透して（総称的に参照番号１８で示す）カーペットバッキングを形成するように、第２層１６を加熱状態で第１層１２に付着形成するとよい。図２は第２層１６が第１層１２に浸透した後の単一材料層としてのカーペットバッキング１８を示している。
【００２０】
第２層１６の材料として、ポリエチレン（例えば、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリエステル、ポリオレフィン、およびそれらの混合物、さらに押出と再加熱のプロセス条件を満たす他のポリマー、例えば、ＴＰＯ（熱可塑性オレフィン樹脂）、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）、ＥＳＩ（エチレン・スチレン・インターポリマー）、およびそれらの混合物が挙げられる。特に第２層１６の材料の具体例として、２２０のメルトインデックスを有する低密度ポリエチレン、例えば、オンタリオ州（カナダ）、ブラムトンのＡＴポリマーズ社（AT Polymers）から市販されている「ＡＴ１９２」が挙げられる。第２層１６の材料は約４から約５００の範囲のメルトインデックスを有しているとよい。ただし、プロセス条件要件を満たすのであれば、上記の範囲よりも高いまたは低いメルトインデックスであってもよい。第２層１６を形成する材料の量は約５から約１４オンス／平方ヤードの範囲内にあるとよい。
【００２１】
後で詳細に説明するように、カーペットバッキング１８は流動または半流動状態において強制的に導入される空気によって生じる多孔性構造を有している。図２はカーペットバッキング１８内に生じた空気通路２０を説明するための図１のカーペット１０の一部の拡大図である。空気通路は第１層１２内のタフト糸１４によって形成された穴（図１を参照）を起点として生じる。従って、タフト密度が大きくなれば、生成される空気通路２０の数も大きくなり、カーペットバッキング１８の多孔度も大きくなる。空気通路２０はカーペットバッキング１８内を延長し、カーペットバッキング１８の第１側１８ａおよび第２側１８ｂのそれぞれの開口２０ａおよび２０ｂにおいて終端する。
【００２２】
本発明の実施例によれば、図３に示すように、多孔性を有する熱成形性材料の層２２をカーペットバッキング１８に付着形成するとよい。層２２は多孔性構造を有し、多孔性バッキング１８内に空気を確実に流通させるように多孔性カーペットバッキング１８の空気通路２０の開通状態を良好に維持するように構成されている。層２２を設けることによって、断面厚が大きくなる。すなわち、ポリエチレン皮膜の断面積が大きくなる。ポリエチレンの断面積が大きくなるほど、多孔度を維持しながら、複合物の剛性を大きくすることができる。層２２はカーペットバッキング１８の機械的な強度を向上させる機能も有している。層２２は車両パネル（例えば、床パネル）に面接触して取り付けられるように構成するとよい。
【００２３】
層２２は多孔性カーペットバッキングが金型成形および／または他の成形処理中に付与される形状を維持する結合材として機能する。層２２はどのような種類の材料から形成してもよい。そのような材料として、例えば、発泡体（ポリウレタン発泡体または熱可塑性発泡体など）、マスバック、および天然繊維、合成繊維、および／または天然繊維と合成繊維の混合物を含む他の熱成形繊維材料が挙げられる。第２層の材料の具体例として、米ノースカロライナ州、ダラムのフリーデンバーグ・スパンウエブ社（Frudenburg Spunweb Co.）から市販されている「フリーデンバーグ７２２０」、および米ノースカロライナ州、エンカのコルボンド・ジオシンセティクス社（Colbond Geosynthetics）から市販されている「コルボンドＣＤ５０」が挙げられる。
【００２４】
図４は本発明の実施例による車両内において用いられる多孔性タフテッドカーペットを製造する工程を示している。まず、繊維材料（例えば、熱可塑性繊維の織布地または不織布地）の第１層の第１側からタフト糸を外方に延在させたカーペットを設ける（ブロック１００）。好ましくは、タフト糸は約１／８ゲージから１／１６ゲージの範囲の密度を有しているとよい。
【００２５】
第１層を所定の温度に加熱するとよい（ブロック２００）。この温度は例えば約１５０°Ｆから約２８０°Ｆ、好ましくは、約１６０°Ｆから約２２０°Ｆの範囲であるとよい。ただし、第１層を加熱しなくてもよい。
【００２６】
次いで、（例えば、押出成形によって）、３５０°Ｆから約５００°Ｆの範囲内の温度に加熱された熱可塑性材料の第２層を第１層の第２側に付着形成し、その第２層を第１層に浸透させ、カーペットバッキングを形成する（ブロック３００）。第２層の温度は好ましくは約４００°Ｆから４５０°Ｆの範囲内にあるとよい。
【００２７】
第２層を形成する材料の量は好ましくは約５から１４オンス／平方ヤードであるとよい。ただし、この範囲内の量に制限されるもではなく、他の範囲内の量であってもよい。好ましくは、第２層は第１層の厚みの約９０％まで浸透させるとよい。前述したように、第２層に用いられる熱可塑性材料として、単なる例示にすぎないが、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ポリエステル、およびポリオレフィンなどが挙げられる。
【００２８】
次いで、カーペットバッキングを流動または半流動状態（すなわち、流動可能な状態）状態にするのに十分な条件下に晒す（ブロック４００）。熱可塑性材料は広範囲の溶融流量（メルトフローレート）を有している。高い溶融流量を有する材料は一般的に低い溶融流量を有する材料よりも流動しやすく、空気通路を形成しやすい。従って、処理温度は用いる材料の種類に依存する。すなわち、必要な再加熱温度は熱可塑性皮膜材料の種類によって変化する。カーペットバッキングを流動状態にする他の方法として、マイクロ波、赤外線、または他の電磁線エネルギーをカーペットバッキングに印加する方法が挙げられる。
【００２９】
カーペットバッキングを流動または半流動状態にした後、その加熱されたカーペットバッキング内に十分な流量の空気流を強制的に引込み、多数の孔を生成する（ブロック５００）。本発明の実施例によれば、カーペットバッキングを真空引きすることによって、加熱されたカーペットバッキングに空気流を引込ませるとよい。真空引きすることによって、空気流はカーペットバッキング内に引込まれ、カーペットバッキングの全体にわたって多数の孔を生成する。カーペットバッキングの材料の種類および温度にもよるが、真空度は約０から約１５インチＨｇの範囲内にあるとよい。加熱されたカーペットバッキング内に空気流を引込ませる他の方法として、送風機またはノズルなどによって空気流を強制的に引込む方法が挙げられる。本発明の実施例は加熱されたカーペットバッキングを真空引きする方法に制限されるものではない。
【００３０】
本発明の実施例によれば、カーペット地の機械的強度を高め、および／またはカーペット地の多孔度を維持するために、多孔性を有する熱成形性材料の層を多孔性カーペットバッキングに追加形成することができる（ブロック６００）。本発明の実施例によれば、多孔性を有する熱成形性材料の層は天然繊維、合成繊維、および天然繊維と合成繊維の混合物からなる群から選択される繊維材料からなるとよい。さらに、必要に応じて、カーペットバッキングを種々の形態に加工してもよい（ブロック７００）。加工工程の例として、カーペットを所定の寸法に縁取りする工程、カーペットをロール状に巻き取る工程、カーペットを所定の寸法および長さに切断する工程、および当業者にとってよく知られているように、カーペットを車両床および／またはトランクの少なくとも一部の形状と略対応する３次元カーペット組立体に成形加工する工程が挙げられる。
【００３１】
図５は本発明の実施例による多孔性タフテッドカーペットを形成するための押出成形システムおよび方法を示すブロック図である。工程２００において、複数のロール状のタフテッドカーペット１０（すなわち、図１に示す複数のタフト糸が片側から延在している第１層を有するカーペット）を巻き戻して、連続的に押出成形するために、（例えば、縫付け）によって互いに接合する。工程２１０において、第１層１２（図１を参照）を次工程の付着および浸透を促進するために加熱するとよい。ただし、加熱しなくてもよい。加熱を行なう場合、その加熱温度は約１５０°Ｆから２８０°Ｆの範囲内であるとよい。ただし、他の加熱温度であってもよい。
【００３２】
工程２２０において、約３５０°Ｆから５００°Ｆの範囲内の温度に加熱された熱可塑性材料の第２層（図１を参照）を第１層１２上に押出成形し、第２層１６を第１層１２に浸透させて、カーペットバッキング１８（図１および図２を参照）を形成する。好ましくは、ロール２２５を約５５°Ｆから約１２０°Ｆの範囲の温度に加熱するとよい。ロール２２５の温度が高いほど、第２層１６の熱可塑性材料の第１層１２内への浸透性が大きくなる。
【００３３】
工程２３０において、カーペットバッキング１８を箱枠ガイド内に導く。箱枠ガイドは（後述する）真空レールによってカーペットバッキングを確実に密封するように構成している。工程２４０において、カーペットバッキング１８を流動可能な状態（すなわち、流動または半流動状態）にするのに十分な温度に加熱する。流動／半流動状態を得るのに必要な温度はカーペットバッキング材料の性質に依存して設定するとよい。例えば、加熱温度は約２３０°Ｆから約２７０°Ｆの範囲にあるとよい。一般的に、加熱温度が高くなると、カーペットバッキングの多孔度が大きくなる。
【００３４】
工程２５０において、加熱されたカーペットバッキングを長穴を有する真空レール２５５の近傍を通過させる。真空レール２５５は長穴を介してカーペットバッキングを約０から１５インチＨｇの真空度で真空引きするように構成するとよい。図６は空気をカーペットバッキング１８内に引込ませて空気通路２０を形成するように構成した真空レール２５５の近傍を通過する図１のカーペットを示している。
【００３５】
図７は加熱されたカーペットバッキングを真空引きしてその内部に多孔構造を形成するための本発明の実施例において用いる真空レール２５５の具体例を示している。図７Ａは図７のカーペットの一部の拡大図であり、カーペット１０が真空レール２５５の近傍を通過するときにバッキング１８内に形成される空気通路２０の開口２０ｂを示している。
【００３６】
図示の真空レール２５５は長穴２５６を有している。この長穴２５６の幅を変化させることによって、カーペットバッキングの幅を調整することができる。図示の実施例では、長穴の幅を２つの耳部２５７によって調整する。すなわち、耳部２５７はレール２５５内において長穴２５６を開閉するように滑動し、長穴の幅を所定値に設定する。本発明の他の実施例によれば、耳部２５７をレール２５５の外部において長穴２５６を開閉するように滑動させ、長穴の幅を所定値に設定するように構成してもよい。耳部２５７の形状と構成は種々変更可能であり、その調整方法も種々変更可能である。
【００３７】
真空レール２５５は、約０から１５インチＨｇの範囲内の真空を生成可能であれば、実質的にどのような種類の真空源と連通させてもよい。真空源の具体例として、米カンザス州、ミッションのインダストリアル・アクセサリーズ社（Industrial Accessories Company）から市販されている真空ブロアーパッケージ「ＨＳデザイン」が挙げられる。真空引きするのに種々の方法を用いることができる。すなわち、本発明の実施例は例示した真空レール２５５に制限されるものではない。
【００３８】
図５に戻って、工程２６０において、第２層を多孔性カーペットバッキング１８に追加形成してもよい。次いで、工程２７０において、種々の加工を行なうことができる。例えば、多孔性カーペットバッキングを所定の幅および／長さに縁取りしてもよいし、ロール状に巻き取ってもよいし、または種々の長さのカーペット素材に切断してもよい。さらに、車両内に設置させる成形カーペット組立体を生成する成形処理を行なってもよい。
【００３９】
本発明の実施例による多孔性タフテッドカーペットは音響減衰性を高めることができる。例えば、車両内に生じる音をカーペットによって吸収し、車両内に静かな環境をもたらすことができる。本発明の実施例によって形成されたカーペットの多孔度によって、約１５０から約１０、０００Raylの音響減衰を達成することができる。
【００４０】
前述の実施例は本発明の単なる例示であって、本発明はそれらの実施例によって制限されるものではない。すなわち、本発明をいくつかの具体的な実施例について説明したが、当業者にとっては容易に理解されるように、それらの実施例に対して多くの修正例を本発明の新規の示唆と利点から実質的に逸脱することなく考案することが可能である。従って、そのような修正例は全て請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に包含される。すなわち、本発明は請求の範囲およびそれらの請求の範囲に包含される等価物によって定義されるとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】熱可塑性材料の第２層を熱可塑性材料の第１層に加えることによってカーペットバッキングを形成することによって得られた本発明の実施例によるタフテッドカーペットの一部の断面図である。
【図２】本発明の実施例によるカーペットバッキング内に形成された空気通路を説明するための図１のカーペットの一部の拡大図である。
【図３】第２層がカーペットバッキングに付着形成された図２の多孔性タフテッドカーペットの説明図である。
【図４】本発明の実施例による多孔性タフテッドカーペットを製造する工程のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例による多孔性タフテッドカーペットを形成するための押出システムと方法を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の実施例による図１のカーペットバッキング内に空気を引込むように構成された真空システム内を通過するカーペットバッキングの説明図である。
【図７】本発明の実施例による加熱されたカーペットバッキングを真空引きしてそのカーペットバッキング内に多数の孔を設けるために用いられる本発明の実施例による真空レールの拡大透視図である。
【図７Ａ】真空レールの傍らを通過するカーペットのバッキング内に形成される空気通路の開口を説明するための図７のカーペットの一部の拡大図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【国際調査報告】
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