(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビカット軟化点が６５℃以上、脆化温度が−３０℃以下のリサイクル可能なカーペット裏打ち材組成物であって、
該組成物は、組成物全量基準で、（Ａ）メルトフローレートが２０〜５０ｇ／１０分、密度が０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体６０〜８０重量％と、（Ｂ）メルトフローレートが２〜２０ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量が１５〜３０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体４０〜２０重量％とを含有することを特徴とするカーペット裏打ち材組成物。
【請求項２】
上記（Ｂ）エチレン−酢酸ビニル共重合体は、融点（ＭＰ）と酢酸ビニル含有量（ＶＡ）に関して、次式：ＭＰ≧１０６−０．９３ＶＡ（式中、ＭＰの単位は、℃、ＶＡの単位は、重量％である）で示される関係式を満たすことを特徴とする請求項１記載のカーペット裏打ち材組成物。
【請求項３】
請求項１記載の裏打ち材組成物をカーペット基材に裏打ちし、緩衝材層に融着した後、所望の形状に成形加工することを特徴とするカーペット。
【請求項４】
請求項１記載の裏打ち材組成物をカーペット基材に目付け量４００〜１２００ｇ／ｍ２で裏打ちし、次いで裏打ちされたカーペット基材を１１０〜１４５℃の温度に加熱したのち、緩衝材層に融着し、その後、所望の形状に成形加工することを特徴とするカーペットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に好適に用いられるカーペット裏打ち材組成物、並びにこれを用いたカーペット及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、耐熱性、耐寒性、加工性、遮音効果に優れ、リサイクルが可能な自動車用カーペット裏打ち材組成物、並びにこれを用いた自動車用遮音カーペット及びその製造方法に関する。そして、本発明の裏打ち材組成物を使用して得られるカーペットは、軽量効果が良好であるばかりでなく、特に耐熱性、耐寒性、加工性、遮音効果に優れ、かつリサイクルも可能である。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の床上に敷設されるカーペットは、一般にポリエステルスパンボンデッド基布に、ナイロンやポリプロピレン等のパイル糸をタフティングし、その裏面に、熱可塑性樹脂が裏打ちされている。その際、裏打ちに用いられる裏打ち材は、一般に、ディーゼル車や遮音性を必要とする高級車の場合には、エチレン−酢酸ビニル共重合体と低密度ポリエチレンとの混合樹脂に炭酸カルシウムなどの無機充填材を配合した裏打ち材組成物が使用されていたが、遮音性をそれほど必要としない商業車や一部のガソリン車の場合には、低密度ポリエチレン単体からなる裏打ち材組成物が使用されることが多かった。
しかし、近年は、軽量化指向・リサイクル指向が高まり、その結果、無機充填材を使用しない低密度ポリエチレン単体の裏打ち材組成物が見直されるようになった。その際、得られたカーペットの遮音性等を向上させるため、ウレタン材やフェルト材などのクッション材を厚くしたり、裏打ち材の目付け量を増やしたりする等の種々の対策が講じられてきたが、いずれの対策も未だ充分なものではなく、例えば、クッション材を厚くすると、車内の居住性が悪化するし、また、裏打ち材の目付け量を増やすと、中東などの外気温５０℃以上になる酷暑地では膨張により部分的に盛り上がったり、北米や北欧などの外気温が−３０℃以下になる寒冷地では割れてしまうといった問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような開発状況に鑑み、軽量効果が良好であって、特に耐熱性、耐寒性、加工性、遮音性に優れ、かつリサイクルも可能な、自動車等に好適に用いられるカーペット裏打ち材組成物、並びにこれによって裏打ちされたカーペット及びその製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、特定の直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体に特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体を配合してなる特定のビカット軟化点と脆化温度を有する裏打ち材組成物でもってカーペット基材を裏打ちしたのち、該裏打ちされたカーペット基材を緩衝材層に融着し、所望の形状に成形加工することにより、軽量効果が良好であって、特に耐熱性、耐寒性、加工性、遮音性に優れ、かつリサイクルも可能なカーペットが得られることを見出した。そして、本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものである。
【０００５】
すなわち、本発明によれば、ビカット軟化点が６５℃以上、脆化温度が−３０℃以下のリサイクル可能なカーペット裏打ち材組成物であって、該組成物は、組成物全量基準で、（Ａ）メルトフローレートが２０〜５０ｇ／１０分、密度が０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体６０〜８０重量％と、（Ｂ）メルトフローレートが２〜２０ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量が１５〜３０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体４０〜２０重量％とを含有することを特徴とするカーペット裏打ち材組成物、さらには、上記（Ｂ）エチレン−酢酸ビニル共重合体が、融点（ＭＰ）と酢酸ビニル含有量（ＶＡ）に関して、次式：ＭＰ≧１０６−０．９３ＶＡ（式中、ＭＰの単位は、℃、ＶＡの単位は、重量％である）で示される関係式を満たすことを特徴とする前記カーペット裏打ち材組成物が提供される。また、本発明によれば、前記裏打ち材組成物をカーペット基材に裏打ちし、緩衝材層に融着した後、所望の形状に成形加工することを特徴とするカーペットが提供される。さらにまた、本発明によれば、前記裏打ち材組成物をカーペット基材に目付け量４００〜１２００ｇ／ｍ２で裏打ちし、次いで裏打ちされたカーペット基材を１１０〜１４５℃の温度に加熱したのち、緩衝材層に融着し、その後、所望の形状に成形加工することを特徴とするカーペットの製造方法が提供される。
【０００６】
本発明は、上記した如く、カーペット裏打ち材組成物、並びにこれによって裏打ちされたカーペット及びその製造方法に係わるものであるが、その好ましい態様としては、次のものが包含される。
（１）  エチレン−酢酸ビニル共重合体は、メルトフローレートが２〜１５ｇ／１０分であることを特徴とする前記カーペット裏打ち材組成物。
（２）裏打ち材組成物の目付け量は、４００〜８００ｇ／ｍ2であることを特徴とする前記カーペットの製造方法。
（３）緩衝材層は、ポリエチレンテレフタレートを主体とする高融点繊維からなる芯成分と低融点共重合ポリエステル鞘成分からなる芯鞘複合繊維によって作られた不織布であることを特徴とする前記カーペットの製造方法
（４）所望の形状は、自動車の床面に合わせた型であることを特徴とする前記カーペットの製造方法。
（５）自動車用であることを特徴とする前記カーペット裏打ち材組成物、並びにカーペット及びその製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００８】
１．直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体
本発明に使用する直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレンが５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上含有するのものであり、エチレンと炭素原子数３〜１２程度のα−オレフィンとを共重合させた樹脂である。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、ヘプテン−１、４−メチルヘキセン−１、４，４−ジメチルペンテン−１、オクテン−１、デセン−１、ドデセン−１等を挙げることができる。直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体の重合は、溶液重合法、懸濁重合法、気相重合法等のいずれかの方法を使用することができる。一般的には、重合の際の温度は、０〜２５０℃であり、圧力は、高圧（５０ＭＰａ以上）、中圧（１０〜５０ＭＰａ）または低圧（常圧〜１０ＭＰａ）である。重合時に用いられる触媒は、特に限定されるものではなく、好適な触媒としては、従来一般に用いられている、チタン化合物やバナジウム化合物等の遷移金属化合物からなる主触媒、有機アルミニウム等の有機金属化合物からなる助触媒およびケイ素、チタン、マグネシウム等の酸化物または塩化物からなる触媒担体から構成されるチーグラー系触媒や、酸化クロムからなる主触媒およびケイ素、アルミニウム等の酸化物からなる触媒担体から構成されるフィリップス系触媒や、酸化モリブデンからなる主触媒およびアルミニウム等の酸化物からなる触媒担体から構成されるスタンダード系触媒等が挙げられる。また、最近注目されている、メタロセン化合物とアルモキサン等とから構成されるシングルサイト触媒を用いることができる。本発明に使用するエチレン−α−オレフィン共重合体は、メルトフローレート（ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定される）が２０〜５０ｇ／１０分で、かつ密度（ＪＩＳ  Ｋ７１１２に準拠して測定される）が０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３であることが重要である。メルトフローレートが２０ｇ／１０分未満であると、加工性が悪化し、一方６０ｇ／１０分を越えると、耐熱性および機械的特性が悪化するので望ましくない。また、密度が０．９１０ｇ／ｃｍ３未満であると、耐熱性が劣り，一方０．９３０ｇ／ｃｍ３を越えると、耐寒性が劣るので望ましくない。
【０００９】
２．エチレン−酢酸ビニル共重合体
エチレン−酢酸ビニル共重合体は、一般に、高圧ラジカル重合法と呼ばれる重合方法で製造される。この方法は、例えばモノマーであるエチレンと酢酸ビニルとを高圧ポンプを使用して反応器に圧送し、反応温度１５０〜３５０℃、反応圧力１００〜３００ＭＰａの条件下で有機過酸化物等のラジカル発生触媒を用いて行われ得る。
本発明に使用するエチレン−酢酸ビニル共重合体は、メルトフローレート（ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定される）が２〜２０ｇ／１０分、加工性や機械的特性の点から好ましくは２〜１０ｇ／１０分で、かつ酢酸ビニル含有量（ＪＩＳ  Ｋ６７３０に準拠して測定される）が１５〜３０重量％であることが重要である。メルトフローレートが２ｇ／１０分未満であると、加工性が悪化し、一方２０ｇ／１０分を越えると、耐熱性および機械的特性が悪化するので望ましくない。また、酢酸ビニル含有量が１５重量％未満であると、耐寒性が改善されず、一方３０重量％を越えると、耐熱性が悪化するので望ましくない。
さらに、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、示差走査熱量計により測定された融点（ＭＰ）と前記酢酸ビニル含有量（ＶＡ）に関して、次式：
ＭＰ≧１０６−０．９３ＶＡ
（式中、ＭＰの単位は、℃、ＶＡの単位は、重量％である）で示される関係式を満たすものが望ましい。この関係式を満たすエチレン−酢酸ビニル共重合体は、同じメルトフローレートおよびＶＡを有する通常のエチレン−酢酸ビニル共重合体に比べて、融点が２〜６℃高く、従って耐熱性に優れている。
【００１０】
３．裏打ち材組成物
本発明のカーペット裏打ち材組成物は、組成物全量基準で、（Ａ）６０〜８０重量％の上記特定のメルトフローレートと密度を有する直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体に、（Ｂ）４０〜２０重量の上記特定のメルトフローレートと酢酸ビニル含有量を有するエチレン−酢酸ビニル共重合体を配合することにより調製される。エチレン−酢酸ビニル共重合体が４０重量％を越えると、耐熱性が悪化し、一方２０重量％未満であると、耐寒性が悪化するので望ましくない。さらに、本発明のカーペット裏打ち材組成物は、ビカット軟化点（ＪＩＳ  Ｋ７２０６に準拠して測定される）が６５℃以上で、かつ脆化温度（ＪＩＳ  Ｋ７２１６に準拠して測定される）が−３０℃以下であることが重要である。ビカット軟化点が６５℃以下であると、熱安定性が劣るので望ましくない。また、脆化温度が−３０℃以上であると、寒冷地において耐寒性に問題が生じるので望ましくない。本発明のカーペット裏打ち材組成物は、軽量化とリサイクルを可能にするため、原則として無機充填剤を配合しないタイプではあるが、この裏打ち材組成物には、必要に応じて各種添加剤、例えば酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、粘着性付与剤、加工助剤、可塑剤、顔料またはカーボンブラック等を配合することができる。
【００１１】
４．カーペット及びその製造方法
本発明のカーペットは、タフテッドカーペット、ニードルカーペット等のカーペット基材の裏面に上記の本発明の裏打ち材組成物を裏打ちしたのち、裏打ちしたカーペット基材を通常の工程で加工することにより製造される。
カーペット基材に裏打ちする方法は、一般的には、カーペット基材を裏面を上向に走行させながら、押出機によって裏打ち材組成物をシート状に押出し、押出された軟化溶融状態にある樹脂シートをカーペット基布の裏面に積層し、冷却して巻き取ることにより行われる。本発明においては、本発明の裏打ち材組成物をカーペット基材へ裏打ちする目付け量は、４００〜１２００ｇ／ｍ2であることが好ましい。さらに、遮音性や重量の点からは、目付け量が４００〜８００ｇ／ｍ2であることがより好ましい。目付け量が４００ｇ／ｍ2未満であると、パイルが抜けたり、加工性が悪化したり、遮音性が悪化したりする等の問題が生じ、一方１２００ｇ／ｍ2を越えると、出来上がったカーペットの重量が重くなり作業性が悪化し、さらに−３０℃以下で亀裂が入るので望ましくない。
【００１２】
このように裏打ち材でもって裏打ちされたカーペット基材は、通常１１０〜１４５℃に加熱されたのち、緩衝材層に融着させ、その後、例えば自動車の床形状に応じた型等で所望とする形状に圧縮冷却されることにより、カーペットとして成形される。使用する緩衝材層としては、レジンフェルト、ヒップウレタン、ウレタン、ポリエステルフリースなどが挙げられるが、ポリエチレンテレフタレートを主体とする高融点繊維からなる芯成分と低融点共重合ポリエステル鞘成分からなる芯鞘複合繊維によって作られた不織布がより望ましい。
そして、本発明の裏打ち材組成物を使用して得られたカーペットは、軽量効果が良好であって、特に耐寒性、加工性、遮音効果に優れ、かつリサイクルも可能である。
【００１３】
【実施例】
以下に、本発明について実施例及び比較例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に特に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における各物性は、以下に示す評価方法でもって評価した。
【００１４】
評価方法
〔裏打ち材組成物のシート〕
１．メルトフローレート：ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠し、温度１９０℃，荷重２．１６ｋｇの条件下で測定する。
２．脆化温度：ＪＩＳ  Ｋ７２１６に準拠し、１０個の試験片が５０％破壊される温度を測定する。
３．ビカット軟化点：ＪＩＳ  Ｋ７２０６に準拠する（Ａ法  ３×１０ｍｍ）。４．加熱収縮率：成形加工したカーペットを１０×１０ｃｍに切りだし、この試験片を８０℃で４時間放置した後の収縮率を測定する。
〔遮音カーペット〕
１．加工性：裏打ち材組成物をカーペット基材に裏打する際に、裏打ちが問題なくでき、しかも、裏打したカーペットを成形加工する際に、出来上がった製品が少しも収縮せずに規定内の寸法におさまた場合は、加工性のよいものとして合格（○）とし、一方、いずれかの点で問題があった場合は、加工性の悪いものとして不合格（×）とする。
２．耐熱性：裏打した後、成形加工したカーペットを温度８０℃の鉄板上に置き、２５５ｇ／ｃｍ2の荷重をかけて４時間放置したのち、カーペット表面のべとつき具合を確認した際、べとつき等のないものを合格（○）とし、完全にさらっとしているものを（◎）とし、べとつき等があるものを不合格（×）とする。
３．耐寒性：裏打した後、自動車の床形状に成形加工したカーペットを自動車床に設置し、温度を−３０℃に保ちながら、体重６０ｋｇの人が革靴を履き、自動車内を歩いたとき、カーペットに割れが発生しなかった場合は、耐寒性のよいものとして合格（○）とし、一方、割れが発生した場合は、耐寒性の悪いものとして不合格（×）とする。
４．遮音性：ＪＩＳ  Ａ１４１６に準拠し、従来の無機充填剤を使用したものとの音響透過損失の比較を行う。同等以上を（○）とし、満たないものを（×）とする。
【００１５】
実施例１
以下に示す原材料の中から、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体−１及びエチレン−酢酸ビニル共重合体−１を選び、それらの混合物から調製された裏打ち材組成物をシート押出機にて２００℃でシート状に押出し、軟化溶融状態にある樹脂シートをタフテッドカーペット基材の裏面に目付け量６００ｇ／ｍ2で積層し冷却して巻き取った。次ぎに、該裏打ち材組成物でもって裏打ちしたカーペットを１１５℃に加熱し、ポリエステルフリース緩衝材層に融着した後、自動車床面に応じた型により圧縮冷却して成形加工した。このようにして成型加工した遮音カーペットと裏打ち材組成物のシートを前記した評価方法でもって評価し、その評価結果を表１に記載した。
原材料
〔エチレン−α−オレフィン共重合体成分〕
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体−１：メルトフローレート５０ｇ／１０分、密度０．９２６ｇ／ｃｍ3
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体−２：メルトフローレート３０ｇ／１０分、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体−３：メルトフローレート２５ｇ／１０分、密度０．９１５ｇ／ｃｍ3
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体−４：メルトフローレート１００ｇ／１０分、密度０．９３１ｇ／ｃｍ3
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体−５：メルトフローレート１２ｇ／１０分、密度０．９２６ｇ／ｃｍ3
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体−６：メルトフローレート５ｇ／１０分、密度０．９００ｇ／ｃｍ3
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体−７：メルトフローレート２２ｇ／１０分、密度０．９３４ｇ／ｃｍ3
〔エチレン−酢酸ビニル共重合体成分〕
エチレン−酢酸ビニル共重合体−１：メルトフローレート１３ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量２７重量％、融点７４℃（＜１０６−０．９３ＶＡ）
エチレン−酢酸ビニル共重合体−２：メルトフローレート２０ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量２８重量％、融点６９℃（＜１０６−０．９３ＶＡ）
エチレン−酢酸ビニル共重合体−３：メルトフローレート１３ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量２７重量％、融点８１℃（＞１０６−０．９３ＶＡ）
エチレン−酢酸ビニル共重合体−４：メルトフローレート  ４ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量２５重量％、融点７８℃（＜１０６−０．９３ＶＡ）
エチレン−酢酸ビニル共重合体−５：メルトフローレート３０ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量２０重量％、融点７６℃（＜１０６−０．９３ＶＡ）
エチレン−酢酸ビニル共重合体−６：メルトフローレート１．５ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量１５重量％、融点９３℃（＞１０６−０．９３ＶＡ）
エチレン−酢酸ビニル共重合体−７：メルトフローレート２０ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量１０重量％、融点９１℃（＜１０６−０．９３ＶＡ）
エチレン−酢酸ビニル共重合体−８：メルトフローレート３５ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量４０重量％、融点６２℃（＜１０６−０．９３ＶＡ）
【００１６】
実施例２〜８、比較例１〜１０
前記した原材料の中から各成分を選び、実施例１と同様に、調製された裏打ち材組成物をシート押出機にてカーペット基材の裏面に積層したのち、緩衝材層に融着し、その後、自動車床面に応じた型により成形加工した。得られた遮音カーペットと裏打ち材組成物のシートは、実施例１と同様に評価し、その評価結果を表１から表４に記載した。
【００１７】
【表１】
0004000222.tif 000002
【００１８】
【表２】
0004000222.tif 000003
【００１９】
【表３】
0004000222.tif 000004
【００２０】
【表４】
0004000222.tif 000005
【００２１】
以上の評価結果から明らかなように、実施例１〜１０では、全ての評価結果において優れていた。この中でも、高融点のエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用したものは、特に耐熱性が優れていた。
【００２２】
一方、比較例１〜１１では、評価結果は、いずれかの項目で不合格となり、何らかの問題があった。すなわち、
比較例１は、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体単体であるが、耐寒性が不合格であった。
比較例２は、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体とエチレン−酢酸ビニル共重合体の配合割合が本発明の範囲から外れたものであるが、耐寒性が不合格であった。
比較例３は、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体とエチレン−酢酸ビニル共重合体の配合割合が本発明の範囲から外れたものであるが、耐熱性とビカット軟化点が不合格であった。
比較例４は、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフローレートと密度が本発明の範囲より大きいものであるが、耐熱性と耐寒性が不合格であり、加熱収縮率も大きかった。
比較例５は、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフローレートが本発明の範囲より小さいものであるが、加工性が不合格であった。
比較例６は、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が本発明の範囲より小さいものであるが、加工性と耐熱性が不合格であった。
比較例７は、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が本発明の範囲より大きいものであるが、耐寒性が不合格であった。
比較例８は、エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレートが本発明の範囲より大きいものであるが、耐熱性が不合格であった。
比較例９は、エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレートが本発明の範囲より小さいものであるが、加工性が不合格であり、加熱収縮率も大きかった。
比較例１０は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が本発明の範囲より少ないものであるが、耐寒性が不合格であった。
比較例１１は、エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレートと酢酸ビニル含有量が本発明の範囲より大きいものであるが、耐熱性とビカット軟化点が不合格であった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のカーペットは、特定の直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体に特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体を特定量配合した裏打ち材組成物でもって裏打ちした自動車用に好適なカーペットであるため、近年強く要望されている軽量化指向やリサイクル指向の要求に応えることができるばかりでなく、中東などの外気温５０℃以上になる酷暑地や、北米、北欧などの外気温が−３０℃以下になる寒冷地においても、耐熱性・耐寒性に優れている。さらに、本発明の裏打ち材組成物でもって処理されたカーペットは、加工性および耐熱性も良好であるため、緩衝材層に融着した後、成形加工することにより遮音効果の良好な自動車用に好適なカーペットが得られるという効果がある。