(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂よりなるベース上に細繊維を植毛して構成されたカーペットを粉砕して得られた同細繊維の切断体と同ベースの小粒体との混合粉砕物に繊維状の低融点熱可塑性樹脂を混合して薄層を形成し、同薄層を加熱して不織布化したことを特徴とするマット。
【請求項２】
前記薄層の混合粉砕綿の少なくとも表裏いずれか一方には不織布よりなる薄層が溶着されていることを特徴とする請求項１に記載のマット。
【請求項３】
合成樹脂よりなるベース上に細繊維を植毛して構成されたカーペットを粉砕して得られた同細繊維の切断体と同ベースの小粒体との混合粉砕物に繊維状の低融点熱可塑性樹脂を混入して混合綿を製造し、帯状に送り出される第１の繊維層と重ね合わせながら第２の繊維層として送り出し、同重ね合わされた第１及び第２の繊維層に対して加熱処理するようにしたことを特徴とするマットの製造方法。
【請求項４】
前記重ね合わされた繊維層に対してニードルパンチ装置にてパンチング処理を施すようにしたことを特徴とする請求項３に記載のマットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車の内装として敷かれるフットマットや室内に敷かれるフロアカーペット等の塩化ビニル等の合成樹脂よりなるベース上に細繊維を植毛して構成されたカーペットを再利用したマット及びそのようなマットの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より塩化ビニル等の可撓性のある合成樹脂よりなるベース上に細繊維を植毛して構成されたカーペットが種々の分野で使用されている。例えば自動車の内装として敷かれるフットマットや室内に敷かれるフロアカーペットが挙げられる。このようなカーペットは自動車のフットマットであれば自動車の廃棄に伴いゴミとして廃棄されている。また、フロアカーペットでは室内の改装や家の改築であるいは新品でも端切れ部分は不要であるためゴミとして廃棄されている。これらはあるいは埋め立てられ、あるいは焼却される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、昨今の増え続けるゴミの処理量と環境の保全とを考えると不要であるからといって上記不要となったカーペットを気軽に廃棄できるものではない。しかし、従来はこのようなカーペットを有効に再利用する技術は存しなかったため、廃棄せざるを得なかった。
本発明は、このような従来の技術が含有する問題点を解決するためになされたものである。その目的は、不要になったカーペットを粉砕し、その粉砕物が容易に飛散しないように処理して得られたマット及びそのようなマットの製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明では、合成樹脂よりなるベース上に細繊維を植毛して構成されたカーペットを粉砕して得られた同細繊維の切断体と同ベースの小粒体との混合粉砕物に繊維状の低融点熱可塑性樹脂を混合して薄層を形成し、同薄層を加熱して不織布化したことをその要旨とする。
このような構成では加熱によって繊維状の低融点熱可塑性樹脂を一種の接着剤として混合粉砕物を構成する細繊維の切断体とベースの小粒体とが互いに他の混合粉砕物と連結され薄い板状の不織布化したマットが構成される。このようなマットは小粒体を含んでいるためこの小粒体がマット内で一種の芯材となっていわゆる腰のあるしっかりしたマットが構成される。低融点熱可塑性樹脂は繊維状であるため混合粉砕物と均一に混ざりやすく、かつ溶融温度に達すると繊維状に形成されているためごく短い時間で溶解し混合粉砕物間に浸透する。
【０００５】
ここに、原料となるカーペットのベースには例えば塩化ビニル樹脂、合成ゴム、酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。また、ベースに植毛される細繊維としては例えばアクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、塩化ビニル繊維、綿、ウール及びこれらの混合繊維等が挙げられる。混合粉砕物は切断体は粉砕されてごく短くなり、そのままでは繊維同士の絡み合いが少なく不織布とはなりにくいものである。また、粉砕を加減してなるべく長い繊維を得ようとするとベースが十分粉砕されず、かえってベース細繊維が残ってしまう。すなわち、ここで混合粉砕物とはベースが十分粉砕されているが細繊維もごく短く切断されてしまっているためそれ自体では十分不織布となり得ないものをいう。
また、繊維状の低融点熱可塑性樹脂としては１００〜１５０度Ｃで溶解するもの、好ましくは１１０〜１３０度Ｃで溶融するものをいう。温度が高すぎると製品の高温劣化が生じるため１５０度Ｃを越える熱可塑性樹脂は好ましくない。また、逆に温度が低すぎる場合には溶融に時間がかかりすぎ、更に外気の影響を受けやすくなり十分な接着効果を奏さないおそれがあるため１００度Ｃに達しない温度での加熱は好ましくない。具体的な繊維状の低融点熱可塑性樹脂として低融点ポリエチレン、低融点ポリエステル、低融点ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂及びこれらの混合繊維等が挙げられる。繊維状の低融点熱可塑性樹脂として再生繊維を使用することも可能である。これら繊維状の低融点熱可塑性樹脂は一種の接着剤となって前記細繊維の切断体とベースの小粒体を連結するが相溶性があれば（例えば塩化ビニル樹脂同士であれば）相溶してより強く結着されることとなる。
【０００６】
また、請求項２の発明では請求項１の発明の構成に加えて、前記薄層の混合粉砕綿の少なくとも表裏いずれか一方に不織布を溶着させたことをその要旨とする。このような構成では不織布を化粧層として細繊維の切断体とベースの小粒体とが混交して外観上見栄えのよくない層を覆うことができ、繊維状の低融点熱可塑性樹脂に溶着されなかった細繊維の切断体の剥落防止となる。ここに、不織布はカード機等によって梳毛されて均質となりうる繊維であればその材質は問わず、例えば繊維状の低融点熱可塑性樹脂を含んでいても、また含んでいなくとも構わない。
【０００７】
請求項３の発明では合成樹脂よりなるベース上に細繊維を植毛して構成されたカーペットを粉砕して得られた同細繊維の切断体と同ベースの小粒体との混合粉砕物に繊維状の低融点熱可塑性樹脂を混入して混合綿を製造し、帯状に送り出される第１の繊維層と重ね合わせながら第２の繊維層として送り出し、同重ね合わされた第１及び第２の繊維層に対して加熱処理するようにしたことをその要旨とする。
このような構成では加熱によって第２の繊維層では繊維状の低融点熱可塑性樹脂を一種の接着剤として混合粉砕物を構成する細繊維の切断体とベースの小粒体とが互いに他の混合粉砕物と連結され薄い板状の不織布化したマットが構成される。このようなマットは小粒体を含んでいるためこの小粒体がマット内で一種の芯材となっていわゆる腰のあるしっかりしたマットが構成される。低融点熱可塑性樹脂は繊維状であるため混合粉砕物と均一に混ざりやすく、かつ溶融温度に達すると繊維状に形成されているためごく短い時間で溶解し混合粉砕物間に浸透する。
また、第１の繊維層が加熱によって自身内の繊維状の低融点熱可塑性樹脂の溶解によって不織布化するとともにし、自身及び第２の繊維層内の繊維状の低融点熱可塑性樹脂の溶解によって第２の繊維層に溶着される。ベース、細繊維及び繊維状の低融点熱可塑性樹脂の概念は請求項１の発明の構成と同様である。このとき第１の繊維層には繊維状の低融点熱可塑性樹脂が混入されていてもよい。
また、請求項４の発明では請求項３の発明の構成に加えて、前記重ね合わされた繊維層に対してニードルパンチ装置にてパンチング処理を施すようにしたことをその要旨とする。これによって、更に腰のあるしっかりしたマットを得ることができる。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１の発明では、その有効利用が望まれていた不要となったカーペットをマットとして再利用することができ、更にマットは粉砕したカーペットの混合粉砕物が剥落しにくく、かついわゆる腰のあるしっかりした製品となる。したがって、単に不要となったカーペットを再生したという以上に優れたマットを提供することが可能となった。請求項２の発明では請求項１の発明の効果に加え、不織布を化粧層とすることができるとともに、不織布によって繊維状の低融点熱可塑性樹脂に溶着されなかった細繊維の切断体の剥落が防止される。
請求項３の発明では第１の繊維層と第２の繊維層を加熱することによって同時に不織布化するとともに両繊維層を溶着させることができるため請求項２のマットの製造を連続的に製造することができる。請求項４の発明では請求項３の発明の効果に加え、パンチング処理によってより目の詰まったしっかりしたマットを製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図１〜図４に基づいて説明する。まず、マットについて説明する。
（実施の形態１）
図１に示すように、マット１１は中心層１２と同中心層１２を表裏から挟んだ表面層１３とより構成されている。中心層１２はカーペットを粉砕器で細かく粉砕して得られた混合粉砕物１４に溶融した低融点ポリエステル繊維１５（融点約１１０度Ｃ）が同混合粉砕物１４の間に介在することで構成されている。本発明に使用するカーペットは図２に示すように合成ゴム製のベース１６にアクリル繊維１７を植毛した自動車用フットマット１８とする。フットマット１８は図示しない粉砕器で粉砕され０．２〜１０ｍｍ程度となったベース１６由来の小粒体２０とアクリル繊維１７由来の切断体２１とより混合粉砕物１４とされる。本実施の形態１では混合粉砕物１４と低融点ポリエステル繊維１５との配合比は前者が６０重量％で後者が４０重量％とされる。
切断体２１は粉砕されてごく短くなり、そのままでは繊維同士の絡み合いが少なく不織布とはなりにくいものである。また、粉砕を加減してなるべく長い繊維を得ようとするとベース１６が十分粉砕されず、かえってベース１６にアクリル繊維１７が残ってしまう。すなわち、混合粉砕物１４とはベース１６が十分粉砕されているがアクリル繊維１７もごく短く切断されてしまっているためそれ自体では十分不織布となり得ないものである。
両表面層１３は高融点ポリエステル繊維（融点約２１０度Ｃ）よりなる不織布から構成されている。表面層１３は中心層１２を構成する低融点ポリエステル繊維１５によって中心層１２に溶着されている。このように構成された中心層１２の厚みは本実施の形態１では約１０ｍｍとされ、表面層１３は各々４ｍｍとされる。
このように構成されたマット１１は新たな自動車用のフットマットとして使用できることは勿論、断熱材としてあるいは建材や壁の内装材として使用することが可能である。
【００１０】
（実施の形態２）
図３に示すように、マット１１は中心層１２と同中心層１２を表裏から挟んだ表面層１３とより構成されている。中心層１２を構成する混合粉砕物１４の原料は上記実施の形態１の自動車用フットマット１８と同じものを使用する。本実施の形態２の中心層１２では低融点ポリエチレン繊維２３（融点約１２０度Ｃ）が同混合粉砕物間に介在して構成されている。本実施の形態２では混合粉砕物１４と低融点ポリエチレン繊維２３との配合比は前者が８０重量％で後者が２０重量％とされる。両表面層１３は高融点ポリエステル繊維（融点約２１０度Ｃ）よりなる不織布から構成されている。実施の形態２では表面層１３と中心層１２とは両者間に介在された接着剤としての溶融状酢酸ビニル樹脂２４によって互いに溶着されている。このように構成された中心層１２の厚みは本実施の形態１では約３ｍｍとされ、表面層１３は各々１ｍｍとされる。実施の形態２において実施の形態１よりも厚みが薄いのは実施の形態２ではニードルパンチ装置によるパンチング処理が施されているためである。
このように構成されたマット１１は特に堅く詰まって腰が強いため、鞄や座布団等の芯地として、あるいは防音材や建材や壁の内装材として使用することが可能である。
【００１１】
次に、図４及び図５に基づいて実施の形態２のマット１１の製造方法について説明する。
図４に示すように、第１のコンベア３１に沿って３台の多針型カード機３２，３３，３４が所定間隔で配置されている。第１のカード機３２と第２のカード機３３の間には第１の散布器３９が配設され、第２のカード機３３と第３のカード機３４の間には第２の散布器４２が配設されている。
第１のダクト３５から高融点ポリエステル繊維が第１の混合機３６に投入される。第１の混合機３６に投入された高融点ポリエステル繊維は更にコンベア３７によって第１の定量ホッパ装置３８に送られ定量ずつ第１のカード機３２に供給される。第１のカード機３２でこの高融点ポリエステル繊維が梳毛されて均質にならされる。第１のカード機３２で生成された繊維団は第１のコンベア３１上に表面層１３として連続的に送り出される。表面層１３上には第１の散布器３９から粉末状酢酸ビニル樹脂Ｂが均一にばらまかれる。
【００１２】
第２のダクト４０から混合粉砕物１４と低融点ポリエチレン繊維２３が第２の混合機４１に投入される。第２のダクト４０を通過する間に混合粉砕物１４及び低融点ポリエチレン繊維２３は十分攪拌されて均質に混ざる。第２の混合機４１に投入された混合粉砕物１４及び低融点ポリエチレン繊維２３は更にコンベア３７によって第２の定量ホッパ装置４３に送られ定量ずつ第２のカード機３３に供給される。第２のカード機３３でこの混合粉砕物１４及び低融点ポリエチレン繊維２３が梳毛されて均質にならされる。第２のカード機３３で生成された繊維団は第１のコンベア３１上の表面層１３上に重なるように加熱後中心層１２をなす未加熱中心層Ｌ０として連続的に送り出される。未加熱中心層Ｌ０上には第２の散布器４２から粉末状酢酸ビニル樹脂Ｂが均一にばらまかれる。
第３のダクト４５から高融点ポリエステル繊維が第３の混合機４６に投入される。第３の混合機４６に投入された高融点ポリエステル繊維は更にコンベア３７によって第３の定量ホッパ装置４７に送られ定量ずつ第３のカード機３４に供給される。第３のカード機３４でこの高融点ポリエステル繊維が梳毛されて均質にならされる。第３のカード機３４で生成された繊維団は第１のコンベア３１上の未加熱中心層Ｌ０上に重なるように表面層１３として連続的に送り出される。この結果３台カード機３２，３３，３４によって３層の積層された繊維層Ｌが所定幅の連続した帯状となって第１のコンベア３１上を前進する。
【００１３】
第１のコンベア３１の前方寄りにはニードルパンチ装置４８が配設されている。繊維層Ｌはニードルパンチ装置４８内部に送られニードルパンチ処理を施される。すると、ニードル４９によって圧縮されて繊維層２２が堅くしまり腰のある未加熱マットＭが形成される。このとき未加熱中心層Ｌ０の混合粉砕物１４のうちの小粒体２０にニードルが刺さっても同ニードルが上昇する際に上側の表面層１３（第３のカード機３４によって形成される層）よって掻き落とされるため小粒体２０がニードルに刺さったまま停留することはない。
【００１４】
ニードルパンチ装置４８の下流側であって第１のコンベア３１の前端には加熱炉５０が配設されている。本実施の形態２の加熱炉５０の内部温度は１２５度Ｃ程度に設定されている。尚、温度設定は未加熱マットＭの材質、厚み、また季節に応じて変更可能である。加熱炉５０内に導入された未加熱マットＭは加熱されて未加熱中心層Ｌ０の低融点ポリエチレン繊維２３が溶融し、混合粉砕物１４間に介在して接着剤のように機能する。混合粉砕物１４を構成する小粒体２０と切断体２１は溶融した低融点ポリエチレン繊維２３によって結着され未加熱中心層Ｌ０は加熱されて不織布状の中心層１２となる。また、中心層１２と表裏の表面層１３とは溶融した粉末状酢酸ビニル樹脂Ｂによって溶着される。
加熱炉５０から送り出された加熱直後のマット１１を冷却ローラプレス５１及び送りローラ５２で押圧し、散熱させるとともに低融点ポリエチレン繊維２３及び粉末状酢酸ビニル樹脂Ｂによる接着性を向上させる。冷却ファン５３で冷却した後、マット１１を第２のコンベア５５にて下流側に送り巻き取りし、カッター装置５６でカットして製品として得る。
【００１５】
このように製造することで次のような効果が奏される。
・不要となったカーペットの有効利用が図られる。
・実施の形態１では低融点ポリエステル繊維１５が、実施の形態２では低融点ポリエチレン繊維２３が中心層１２に混入されているため、不織布化しにくいカーペットの混合粉砕物１４を不織布化することが可能となった。
・小粒体２０が芯材となってマット１１の腰が強くなる。
・中心層１２を表面層１３で覆っているため、カーペットの種々の粉砕物で見栄えのあまりよくない中心層１２が隠れ、見栄えのよいマット１１を提供することができる。
・混合粉砕物１４を構成する切断体２１は混入される繊維状の低融点熱可塑性樹脂が十分ではない場合中心層１２から剥落するそれがある。例えば上記実施の形態２では低融点ポリエチレン繊維２３は２０重量％と少ないため、若干低融点ポリエチレン繊維２３の接着力が劣り切断体２１が若干剥落しやすくなる。しかし、中心層１２を表裏から表面層１３で覆っているためこの切断体２１の剥落が防止される。
【００１６】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では 中心層１２を挟んでその表裏に表面層１３を溶着するようにしていた。しかし、切断体２１が剥落せず（あるいは少量剥落しても問題がなく）、また見た目も気にすることがないならば表面層１３は不要である。この場合には上記製造方法において第１及び第３のカード機３２，３４と第１及び第２の散布器３９，４２は不要である。
・また、上記実施の形態では 中心層１２を挟んでその表裏に表面層１３を溶着するようにしていた。しかし、この表面層１３は表裏いずれか一方だけでもよい。この場合には上記製造方法において第３のカード機３４と第２の散布器４２は不要である。尚、表裏の表面層１３の厚みが異なっても構わない。
・上記製造方法では実施の形態２のマット１１を製造する場合について説明した。これが実施の形態１のマット１１を製造する場合では低融点ポリエステル繊維１５を多く含んでいるため中心層１２と表面層１３との接着性はよいため第１及び第２の散布器３９，４２は不要である。また、ニードルパンチ装置４８も不要である。
・上記実施の形態における表面層１３は高融点ポリエステル繊維の不織布であった。しかし、ここに繊維状の低融点熱可塑性樹脂を混入するようにしても構わない。また。中心層１２と表面層１３とも竹毛や竹炭のような改良材を混入することは自由である。
・上記製造方法は一例であって設計変更は可能である。また、梳毛機としては上記のような多針型カード機３２，３３，３４以外にガーネット機や反毛機を使用しても構わない。また、上記製造方法では第１及び第２の散布器３９，４２を用いたが粉末状酢酸ビニル樹脂Ｂ以外の例えば液状接着剤を使用する場合には噴霧器等に変更することも可能である。その他、中心層１２や表面層１３の厚みは用途に応じて変更可能である等本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のマットの一部破断斜視図。
【図２】本発明の実施の形態２のマットの一部破断斜視図。
【図３】原料としてのカーペットの拡大側面図。
【図４】実施形態２の製造工程を説明する工程図。
【図５】実施形態２の製造工程を説明する工程図。
【符号の説明】
１１…マット、１２…中心層、１３…第１の繊維層としての表面層、１４…混合粉砕物、１５…繊維状の低融点熱可塑性樹脂としての低融点ポリエステル繊維、２０…小粒体、２１…切断体、２３…繊維状の低融点熱可塑性樹脂としての低融点ポリエチレン繊維、４８…ニードルパンチ装置、Ｌ０…未加熱中心層。
【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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