(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布の表面に、メルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下の熱可塑性樹脂のフィルム材を目付け１００（ｇ／ｍ２）以上で押出溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成したことを特徴とする繊維複合材。
【請求項２】
不織布と表装材をメルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下の熱可塑性樹脂のフィルム材を目付け１００（ｇ／ｍ２）以上で介在させて溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成したことを特徴とする繊維複合材。
【請求項３】
前記不織布の見掛け密度が０．０１〜０．５（ｇ／ｃｍ３）であることを特徴とする請求項１又は２の繊維複合材。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂が、エチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はポリオレフィン共重合体の単体又は任意混合体であることを特徴とする請求項１又は２の繊維複合材。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂の目付けが、１００〜１０００（ｇ／ｍ２）であることを特徴とする請求項１又は２の繊維複合材。
【請求項６】
厚さ方向の通気度が１〜５０（ｃｃ／ｃｍ２・秒）であることを特徴とする請求項１又は２の繊維複合材。
【請求項７】
不織布の表面に、メルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下の熱可塑性樹脂のフィルム材を１００〜１０００（ｇ／ｍ２）の目付けで押出溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成することを特徴とする繊維複合材の製造方法。
【請求項８】
不織布と表装材を、メルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下であって目付けが１００〜１０００（ｇ／ｍ２）の熱可塑性樹脂のフィルム材を介して溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成することを特徴とする繊維複合材の製造方法。
【請求項９】
前記不織布の見掛け密度が０．０１〜０．５（ｇ／ｃｍ３）であることを特徴とする請求項７又は８の繊維複合材の製造方法。
【請求項１０】
前記熱可塑性樹脂が、エチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はポリオレフィン共重合体の単体又は任意混合体であることを特徴とする請求項７又は８の繊維複合材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築内装材や自動車内装材として好適な吸音性に優れた繊維複合材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車内フロアに敷設されるフロアカーペットやマットは、インテリアとして当然要求される性能の他に、制振性、遮音性ないし吸音性も要求される。従来のフロアカーペットやマットは、制振性や遮音性が重視され、例えばフロアカーペットの表装材の下に熱可塑性樹脂からなる気密性重量層などを積層することが行なわれていた。また、近年は省エネの観点から軽量化の要求が強く、これとともに従来の遮音性に代わって吸音性が重要視されるようになりつつある。吸音性を重視したフロアカーペットとしては、表装材の下に気密性重量層に代え接着樹脂層を介して吸音用の不織布を貼り合わせたフロアカーペットがあり、このタイプのフロアカーペットは自動車用として広く使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、最近では吸音のメカニズムが次第に解明されつつあり、フロアカーペットの表装材の下に単に不織布を貼り合わせるだけでなく、不織布を貼り合わせた後のカーペット全体の厚さ方向の通気度が問題視されるようになってきた（特許文献２参照）。
【０００４】
不織布を貼り合わせる接着樹脂層は、メルトフローレートが１〜１００（ｇ／１０分）程度の熱可塑性樹脂を使用し、この樹脂を加熱Ｔダイから連続的に押出しして不織布表面に塗布することで形成される。この樹脂層が硬化する前に樹脂層の上に表装材を圧着して一体形のフロアカーペットを構成する。
【特許文献１】特開２００３−３４１４０６号公報
【特許文献２】特許第３３５９６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の接着樹脂層は、均一かつ十分な接着作用を得るために所定目付け量が必要とされるが、この所定目付け量と最適通気度とは必ずしも両立しない。カーペットの通気度は、不織布の見掛け密度、厚さ、繊度などによっても変わるが、従来の接着樹脂層はその存在自体で通気度をきわめて低くしている。前記特許文献１では接着樹脂をＴダイから多列糸状に押し出しして不織布表面に塗布することで通気度を上げる工夫をしているが、それでも通気度調整の自由度は低く、使用樹脂量も比較的多いため軽量化には限界がある。軽量化と吸音性を両立させるためには、少ない樹脂目付け量で自由な通気度調整を可能にする必要があるが、従来の接着樹脂層ではこれを実現することができなかった。
【０００６】
本発明はこの課題を解決すべく創案するに至ったものであって、その目的は、少ない樹脂目付け量で低通気度から高通気度までの広範囲の通気度調整を可能にする繊維複合材とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため請求項１の発明は、不織布の表面に、メルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下の熱可塑性樹脂のフィルム材を目付け１００（ｇ／ｍ２）以上で押出溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成したことを特徴とする。
【０００８】
このような高ＭＦＲの熱可塑性樹脂は、従来、自動車用カーペットなどの繊維複合材にはまったく使用する余地がなかったが（特許文献１の［００１１］の記載を参照）、本発明者らは、フィルム材を不織布に押出溶着した際にフィルム材に自然に形成される多数の微小貫通孔が繊維複合材の通気度調整にきわめて効果的であることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【０００９】
すなわち、１００〜５００の高ＭＦＲの熱可塑性樹脂のフィルム材を不織布に押出溶着すると、フィルム材が接触する不織布の構成繊維の部分で、フィルム材の一部がそれ自体の表面張力によって不織布の構成繊維に含浸する。これにより、フィルム材と不織布を連結する架橋部が形成されるとともに、構成繊維に含浸した樹脂量だけフィルム材から樹脂が吸い取られ、この結果、架橋部基部周辺でフィルム材に通気可能な微小貫通孔が形成される。このような微小貫通孔がフィルム材に多数形成される結果、繊維複合材に通気性が生まれる。なお、微小貫通孔は不織布の見掛け密度や繊度などを調整することによりその量を微調整可能であり、ひいては通気度を微調整可能である。
【００１０】
また、請求項２の発明は、不織布と表装材をメルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下の熱可塑性樹脂のフィルム材を目付け１００（ｇ／ｍ２）以上で介在させて溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成したことを特徴とする。
【００１１】
この発明は、請求項１の発明に表装材を加えたものであり、フィルム材は通気度調整材として機能するだけでなく、不織布と表装材を接着する接着層としても機能する。この請求項２の発明は、カーペット一般に適用することができる。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記不織布の見掛け密度が０．０１〜０．５（ｇ／ｃｍ３）であることを特徴とする。見掛け密度が０．０１（ｇ／ｃｍ３）よりも小さいと、熱可塑性樹脂のほとんどが不織布側に流れ落ちてフィルム材の形態ができないので、通気度調整が不能となる。また、見掛け密度が０．５（ｇ／ｃｍ３）よりも大きいと、微小貫通孔がほとんど形成されず、通気度が実質的にゼロとなるため吸音性が得られない。なお、不織布の繊度は１〜３０（ｄｔｅｘ）とすると適度な樹脂の含浸が得られるとともに、吸音性に適した通気度範囲が得られる。また、不織布の厚さは１〜１５（ｍｍ）とするのが繊維複合材の製造を円滑にする上で望ましい。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、前記熱可塑性樹脂が、エチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はポリオレフィン共重合体の単体又は任意混合体であることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１又は２の発明において、前記熱可塑性樹脂の目付けが、１００〜１０００（ｇ／ｍ２）であることを特徴とする。
【００１４】
熱可塑性樹脂の目付けが５０（ｇ／ｍ２）以下であると、フィルム材の形態が実質的にできないし、この反対に熱可塑性樹脂の目付けが１０００（ｇ／ｍ２）以上であると、微小貫通孔が樹脂で埋まってしまい実質的に通気性と吸音性がなくなる。したがって、熱可塑性樹脂の目付けは１００〜１０００（ｇ／ｍ２）である必要がある。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項１又は２の発明において、繊維複合材の厚さ方向の通気度が、１〜５０（ｃｃ／ｃｍ２・秒）であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の製造方法の発明は、不織布の表面に、メルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下の熱可塑性樹脂のフィルム材を１００〜１０００（ｇ／ｍ２）の目付けで押出溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の製造方法の発明は、不織布と表装材を、メルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下であって目付けが１００〜１０００（ｇ／ｍ２）の熱可塑性樹脂のフィルム材を介して溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９の発明は、請求項７又は８の発明において、前記不織布の見掛け密度が０．０１〜０．５（ｇ／ｃｍ３）であることを特徴とする。
見掛け密度が０．０１（ｇ／ｃｍ３）よりも小さいと、熱可塑性樹脂のほとんどが不織布側に流れ落ち、フィルム材の形態ができない。見掛け密度が０．５（ｇ／ｃｍ３）よりも大きいと、微小貫通孔がほとんど形成されず、通気度が実質的にゼロとなるため吸音性が得られない。なお、不織布の繊度は１〜３０（ｄｔｅｘ）とすると適度な樹脂の含浸が得られる。また、不織布の厚さは１〜１５（ｍｍ）とするのが繊維複合材の製造を円滑にする上で望ましい。
【００１９】
また、請求項１０の発明は、請求項７又は８の発明において、前記熱可塑性樹脂が、エチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はポリオレフィン共重合体の単体又は任意混合体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、不織布の表面に、メルトフローレートが１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下の熱可塑性樹脂のフィルム材を目付け１００（ｇ／ｍ２）以上で押出溶着し、前記不織布の構成繊維がフィルム材に当接する微小多点部分で、前記フィルム材の一部を不織布に対して部分的に含浸させることにより、前記不織布とフィルム材とを連結する架橋部を形成するとともに、前記フィルム材の含浸により架橋部基部周辺におけるフィルム材に通気用の微小貫通孔を形成したものであるから、フィルム材の使用樹脂量が少なくても、前記範囲内でメルトフローレートを調整するとともに不織布の見掛け密度や繊度を調整することにより、架橋部ないし微小貫通孔の形成量を広範囲に調整することができ、ひいては通気度を広範囲に調整することができて吸音性の高い繊維複合材を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の繊維複合材は不織布１とフィルム材２で構成される。不織布１の素材や製法に格別の制約はなく、任意の素材を任意の製法で不織布としたものを使用可能であって、例えば、湿式又は乾式の不織布であってケミカルボンド又はサーマルボンドによるもの、さらにはニードルパンチやステッチボンドによるもの、それからスパンボンド不織布、メルトブロー式不織布、フラッシュ紡糸不織布などを使用可能である。
【００２２】
フィルム材２はメルトフローレート（ＭＦＲ）が１００（ｇ／１０分）よりも大きく５００（ｇ／１０分）以下の熱可塑性樹脂を加熱Ｔダイからシート状に押出ししたものであって、例えばＴダイから下方に向けてシート状に押出しした直後に不織布１の表面に溶着させる。フィルム材に使用する熱可塑性樹脂は、エチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はポリオレフィン共重合体の単体又は任意混合体を使用することができる。
【００２３】
不織布１にシート状の熱可塑性樹脂を押出溶着すると、図２に示すように、熱可塑性樹脂がそれ自体の表面張力ないし毛細管現象によって、微小多点部分で不織布１の構成繊維に部分的に含浸する。この結果、フィルム材２から含浸した樹脂の分だけフィルム材２の樹脂が吸い取られ、通気用の微小貫通孔４がフィルム材２に形成される。一方、構成繊維１ａの回りに含浸した樹脂によって、不織布１とフィルム材２とを連結する架橋部３が形成される。
【００２４】
次に、本発明をカーペットに適用した実施形態を図３に基づき説明する。この実施形態は、図１のフィルム材２の上に表装材５を配置したもので、表装材は不織布、編物（パイル編物、メリヤス織物）又は織物（一重織物、重ね織物、パイル織物、からみ織物、綾織物、レース織物）など、用途に応じて任意の表装材を使用可能である。フィルム材２が不織布１の表面と表装材５の裏面に溶着して両者を結合するとともに、図２と同様にフィルム材２に形成される微小貫通孔４により通気性ないし吸音性が得られる。なお、フィルム材２が冷却硬化する前に、表装材５をフィルム材２に向って適度に加圧することによって通気度の低減調整が可能である。これは、主として、加圧によって微小貫通孔４の大きさと数が減少するためである。
【００２５】
図３の繊維複合材を製造する場合、加熱Ｔダイからシート状の熱可塑性樹脂を下方に向けて連続的に押出し、その両側から、不織布１と表皮材５をシート状熱可塑性樹脂の表裏に沿わせるように連続的に供給する。フィルム材２に使用する熱可塑性樹脂は、エチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はポリオレフィン共重合体の単体又は任意混合体を使用することができる。
【００２６】
本発明の繊維複合材の実施例として、ＭＦＲが異なる熱可塑性樹脂ごとの通気度を図４に示す。使用した熱可塑性樹脂は、エチレン−メタクリル共重合体である。この熱可塑性樹脂を溶着した不織布は、繊度６（ｄｔｅｘ）で、目付けは３００（ｇ／ｍ２）である。縦列のＭＦＲ欄は４５から５００までの７種類である。横列は熱可塑性樹脂の目付け量の欄で、５０（ｇ／ｍ２）から１０００ｇ／ｍ２までの６段階である。５０（ｇ／ｍ２）の欄の「−」は、目付けが少な過ぎるためにフィルム材２を形成できず、通気度測定が不能であることを示す。通気度の単位は（ｃｃ／ｃｍ２・秒）である。ここで「通気度」の値は、ＪＩＳＬ１０９６−１９９９の８２７．１のＡ法により測定した値である。
【００２７】
この図４から、ＭＦＲ５００で１００ｇ／ｍ２の目付けの熱可塑性樹脂による高い通気度５０．００（ｃｃ／ｃｍ２・秒）から、ＭＦＲ１００で１０００ｇ／ｍ２の目付けの熱可塑性樹脂による低い通気度１．１０（ｃｃ／ｃｍ２・秒）まで、ＭＦＲと目付けによって、広範囲な通気度調整が可能なことが分かる。１〜５０（ｃｃ／ｃｍ２・秒）の通気度範囲は、吸音作用を発揮するために有効な範囲であり、特に、自動車用フロアカーペットとして必要な吸音性を満足する範囲である。なお、ＭＦＲが５００（ｇ／１０分）を越えるとフィルム材２を形成不能になるため通気度制御ができない。また、ＭＦＲが１００（ｇ／１０分）未満では目付け樹脂量を５０（ｇ／ｍ２）まで減らしても通気度が実質的に「ゼロ」になり、吸音性のある繊維複合材はできないことがわかる。
【００２８】
図５は、図４のデータをグラフ化したものであり、前述した広範囲の通気度の分布状況がわかる。これらのデータに基づき、特定用途の繊維複合材に必要な所定の通気度を、熱可塑性樹脂の対応するＭＦＲと目付けを選択するだけで簡単に具現することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、請求の範囲に記載した技術的思想に基づき種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の繊維複合材の断面図。
【図２】本発明の繊維複合材の部分拡大断面図。
【図３】本発明の他の繊維複合材の断面図。
【図４】本発明の繊維複合材のＭＦＲが異なる熱可塑性樹脂ごとの通気度を示す図表。
【図５】図４の図表をグラフ化した図。
【符号の説明】
【００３１】
１  不織布
１ａ  構成繊維
２  フィルム材
３  架橋部
４  微小貫通孔
５  表装材
【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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