JP3564973B2 - Carpet material - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は吸音・遮音性能を向上させるようにしたタフテッドカーペット材及びこのカーペット材を用いた自動車用のタフテッドカーペットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のカーペット材は、例えば不織布基布の表面にコード調やディロア調等の柄だしされたパイル部を有し、その下部にパイル部を固定するためのラテックスが含侵された含侵部を有するタイプ(特開昭52−53980、特開昭61−132667)があった。また、自動車用のカーペット材としては、前記に加え更にラテックス部の下部にポリプロピレン、ポリアミドのシート、または炭酸カルシウム等の無機物質を含侵したエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)など熱可塑性シートからなるバッキング部をラミネートした積層体タイプ(特開昭59−140175、特開昭57−205251、特開昭59−204982)がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のカーペット材に求められる性能は、表面の意匠性付与やカーペット材としての耐久性が主であり、これに吸音性能や遮音性能等の音振性能を求めることはなかった。しかし、特に自動車用のカーペット材については、車両の音振性能を向上させる手段として、このカーペット材に注目することが重要であることが近年わかってきた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カーペット材の音振性能を向上させるためにカーペット材全体を繊維体で構成し、特に低周波数領域の音振性能を向上させたカーペット材を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、表皮側のパイル部、パイル部を支持する基布部、及び基布部の裏面に位置するバッキング部からなるタフテッドカーペット材であって、該バッキング部が繊維集合体より構成される不織布からなり、該バッキング部を構成する不織布が、面密度100〜1000g/m2、厚さ0.5〜6mmであり、直径10〜30μm の繊維集合体より構成されており、該バッキング部を構成する不織布の通気量が、0.01kg/cm2 の空気圧下において、10〜1000cc/分の範囲にあり、そして該バッキング部を構成する不織布の動的粘弾性試験における貯蔵弾性率log E′(JIS K 7198(プラスチックの非共振強制振動法による動的粘張性の温度依存性に関する試験方法)参照)の値が測定温度範囲0〜50℃において、5〜10Paの範囲にあることを特徴とする、前記タフテッドカーペット材を提供することによって達成される。
【0005】
すなわち、本発明は、家庭用、自動車用等のタフトカーペット材において、通常カーペット材にとっての要件とはならない吸音、遮音等の音振性能を付与したカーペット材に関するものであり、カーペット材を構成するすべての部位が繊維集合体より構成されていることを特徴とする。
【0006】
本発明のカーペット材は、図1に示すように表皮側のパイル部1、パイル部を支持する基布部2、更にこの基布部2の裏面にバッキング部3が位置する構成で形成されている。パイル部は意匠性を付与する層であり、コード調やディロア調等の柄だしされている。このパイル部の毛の部分を支持するために基布部が存在する。従って、この2層は一体不可分の関係にあり、カーペット材の表皮部の意匠を形成するために基布部は存在する。
【0007】
更にその下層部のバッキング部は、主として車両用のカーペット材に構成される部分であり、音振性能を向上させるために設置することが多い。このバッキング部をマスバック部ということもある。また、バッキング部に更にマスバック部相当を積層する場合もあるので、ここではあえて限定はおこなわない。
【0008】
本発明は、タフテッドカーペットにおいて、このバッキング部が繊維体であることが特徴である。繊維体とすることでバッキング部が従来品の熱可塑性樹脂等シート(PE,EVA等)に比べ一定量の下、非常に柔らかくなり、この柔らかさの度合いに比例して、低周波位置の遮音性能が向上することが見出された。
【0009】
パイル部と基布部は一体であるが、繊維体のバッキング層を一体として成形しても、別体として別々に成形した後一体としもよい。双方のバッキング層とも従来材に比較して十分に柔らかいため、低周波域の遮音性能の向上に有効だからである。
【0010】
パイル部は、例えばナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維又はこれらの混合繊維から構成される。好ましくはパイル部は、ナイロン繊維又はポリエステル繊維を主成分とする繊維から構成される。
【0011】
基布部は、例えばポリエステル繊維不織布、ポリプロピレン繊維不織布等から構成される。好ましくは、基布部はポリエステル繊維不織布から構成される。
【0012】
バッキング部を構成する不織布は、例えばポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維等から構成され、特にポリエステル繊維から構成されていることが好ましい。ポリエステル繊維は、非常に一般的な繊維であり、製造において自由度が高い特徴があり、ポリエステル繊維で構成されたバッキング部がもっとも効率よく柔らかくできるからである。更に、ポリエステルは熱可塑性樹脂であるため、リサイクルが容易で再生利用でき、環境にやさしい物質であるからである。
【0013】
ポリエステル繊維には、再生ポリエステル繊維を含んでもよい。機械的物性がバージンポリエステルとあまり変わらない再生ポリエステル繊維も非常に多く流通しており、環境面等の観点から積極使用することが重要であるからである。
バッキング部を構成する不織布は、面密度100〜1000g/m2、厚さ0.5〜6mmであり、直径10〜30μm のポリエステル繊維より構成される。より好ましくは、バッキング部を構成する不織布は、面密度150〜600g/m2、厚さ1〜4mmであり、直径10〜20μm のポリエステル繊維より構成される。
【0014】
面密度が100g/m2未満の不織布では、バッキング部を構成したとしても、遮音性能に優位性が得られず、1000g/m2超では、従来品に比べてもバッキング層が硬くなり、低周波域での遮音性能の優位性がなくなるからである。バッキング層の厚さが0.5mm未満では、カーペット材としての耐久性が乏しく、長時間の使用に耐えられず、6mm超では、カーペット材自体が厚くなりすぎて、実用性に乏しくなる。また、バッキング部を構成するポリエステル繊維の太さは、細いほど音振性能には有効であるが、高価になることと、繊維自体の剛性が不足するため、10μm 未満の繊維は実用的には不適である。更に、30μm 超の繊維は太すぎて、バッキング層が硬くなるとともに、水などをこぼした場合に水分をシールドできない可能性がある。
【0015】
バッキング部を構成する不織布は、ポリエステル系ステープル繊維と、芯成分が、例えば高融点コポリエステル(例えば融点230〜250℃)、鞘成分が低融点コポリエステル(例えば融点110〜180℃)からなる芯鞘型コンジュゲート構造を有するバインダー繊維の混合体より構成され、当該バインダー繊維は20〜80重量%配合されていることが望ましい。ここでバインダー繊維とは、不織布を構成するポリエステル系ステープル繊維又はコンジュゲート繊維同志を結合させる繊維をいう。
【0016】
このバインダー繊維の配合により、カーペット材の加熱成形が可能となり、成形自由度が高まるからである。また、自動車用のカーペット材では自動車のフロア形状にあわせてカーペット材を成形する必要があるため、このバインダー繊維の配合は必要である。
【0017】
バインダー繊維の配合量が少ないと実際に成形が不可能となり、カーペット材に成形性を付与できないため、20重量%以上の配合が必要である。また、バインダー繊維の配合が80重量%を超すとバッキング部が硬化し、低周囲域の遮音性能に悪影響が出る可能性がある。
【0018】
前記低融点コポリエステルは、例えばエチレングリコールとテレフタル酸からなるポリエチレンテレフタレートと、エチレングリコールとオルトーフタル酸からなるポリエステル、又はエチレングリコールとメタ−フタル酸からなるポリエステルの混合体等から成るポリエステルであり、低融点とは110〜180℃を意味する。
【0019】
芯鞘型コンジュゲート構造を構成する芯成分は、例えば高融点ポリエステルから構成される。ここで高融点ポリエステルは、融点230〜250℃のポリエステルを意味する。
【0020】
バッキング部を構成する不織布を構成するポリエステル系ステープル繊維は、通常の丸断面繊維のレギュラー繊維若しくはコンジュゲート繊維、又は再生ポリエステルレギュラー繊維、又は丸断面中空繊維のレギュラー繊維若しくはコンジュゲート繊維、又は断面形状が丸ではない形状の異形断面繊維、又は断面方向に対して垂直な方向に分割される分割繊維、又はこれら繊維の少なくとも2種類の混合体であることが好ましい。
【0021】
従来の材料に比べ、通常の繊維である丸断面繊維でバッキング部を構成した場合でも十分にバッキング部は柔らかくなるが、更に遮音性能を向上させるには、丸断面繊維以外の異形断面繊維の使用が非常に効果的である。異形断面繊維とは、単繊維の断面積をSとするとき換算直径Rを1式のように規定した場合に当該断面積の外周長さをLとして2式に示される断面形状を有する繊維をいう。
【数1】
R=2√(S/π) (1式)
1.2 πR<L<5πR (2式)
【0022】
異形断面繊維の使用は、バッキング部を柔らかくする効果と同時に、単位体積下で表面積を確保できるため、吸音性能をバッキング部に付与できる効果がある。異形断面繊維には、扁平断面繊維、Y型断面繊維、W型断面繊維、楕円繊維、超扁平断面繊維等があり、どれも前記目的を達成するためには効果的であるが特に限定は行わない。
【0023】
また、断面方向に対して垂直な方向に分割される分割繊維は超極細繊維の束とし構成されるものであり、通常、この繊維には断面中心から60°の扇形断面に分割される6分割繊維、また、断面中心から45°の扇形に分割される8分割繊維等があり、どれもバッキング部の貯蔵弾性率低減、表面積の向上に効果的である。
【0024】
分割繊維は分割により表面積等が向上するため、分割数の限定は行わないが、30〜60°の範囲の扇形となる分割繊維が一般的であり、経済的に適している。
【0025】
また、中空繊維も同面密度下で表面積を向上させる効果を有するため有効である。
【0026】
レギュラー繊維は機械的巻縮が掛けられ、平面方向に反発が強い特徴があり、コンジュゲート繊維は化学的に巻縮され、バッキング部をかさ高く構成することが可能である特徴を有する。これらは両者ともバッキング部の柔らかさの調整に使用でき、効果的である。
【0027】
これらの繊維の混合体もバッキング部の柔らかさの調整に非常に効果的である。これら繊維種の組み合わせは数多く存在するが、どれも前記目的に対し有効であるため、特に限定は行わない。
【0028】
バッキング部を構成する不織布に配合される低融点コポリエステルの融点は、110〜180℃にあることが好ましい。この温度範囲は、成形性をバッキング材に持たせるために必要な範囲である。110℃未満では、例えば高温雰囲気下にカーペット材を使用した場合にカーペットの形状を維持が困難となる可能性がある。また180℃超では、加熱条件の許容幅が狭くなり成形する自由度が小さくなる。更に形成条件が厳格になり、汎用性が小さくなる問題がある。
【0029】
バッキング部を構成する不織布の通気量は、0.01kg/cm2 の空気圧下において、10〜1000cc/分の範囲にあることが好ましい。バッキング部の通気量は、高周波域の遮音性能に影響を与え、通気抵抗がある程度以上で高周波域の遮音性能が確保される。ここでいう高周波とは、主として1kHz 以上の範囲をいう。通気抵抗を、0.01kg/cm2 の空気圧下での通気量で表すと10〜1000cc/分範囲にあれば高周波域の遮音性能が確保できる。これはこの程度の通気抵抗により、ある程度通気がある状態でも音響的には全く遮蔽体となることを意味する。10cc/分以下の状況を繊維体バッキング材で実現しようとすると面密度が1000g/m2以上となりバッキング材が硬化してしまい、低周波域の遮音性能が悪化する。また1000cc/分超の通気量では、音響的な隔壁を形成できず、高周波域の遮音性能が確保できなくなる。この通気量の範囲は、全く通気のないフィルムの開口率5%以下の範囲にほぼ一致する。
【0030】
バッキング部を構成する不織布の動的粘弾性試験における貯蔵弾性率log E’ の値が測定温度範囲0〜50℃において、5〜10Paの範囲にあることが好ましい。
【0031】
バッキング部の柔らかさは、定量的には動的粘弾性試験における貯蔵弾性率の値で表される。前記のバッキング部の軟らかさの指針もこの貯蔵弾性率の値で決定される。この貯蔵弾性率log E’ の値が測定温度範囲0〜50℃において、できるだけ小さい方が低周波の遮音性能向上には望ましい。しかし、この低周波数域の遮音性能は、このバッキング部と外壁との間で形成された2重壁遮音構造体の1次共振の領域を意味し、この領域では、遮音性能は通常、質量則に対して落ち込む(図2)。しかし、この領域の落ち込みをこの貯蔵弾性率log E’ の値によってできるだけ、質量則に近づけ、更に高周波域では通常の2重壁遮音構造の遮音性能の優位性を確保できることを初めて見いだした。
【0032】
ここで、質量則とは、バッキングM1 と外壁M2 とがインシュレーターを介さないで密接した遮音構造について透過損失と周波数が比例することを言う。バッキングM1 と外壁M2 の間にインシュレーターを設けた従来の二重壁構造では、二重壁間の1次共鳴のため2図に示すように200〜500Hzの周波数領域で遮音性能が質量則よりも悪化する。本発明では前記の構成を採用することによりこの共鳴悪化を著しく抑制することが可能となったものである。更に、本発明のカーペット材では図2から明らかなように高周波数領域では全域遮音性能は、質量則よりも高くなる。尚、図2のように二重壁構造と質量則を並記する場合、該二重壁構造体と質量則構造体とは、同じ重量(重量一定)であることを前提としている。
【0033】
このとき温度範囲0〜50℃において、5Pa未満のバッキング材は軟らかすぎてバッキング材にする場合のシート状に成形することができないため不都合である。また温度範囲0〜50℃において、10Pa超の場合は、低周波域の遮音性能を向上させるほどの軟らかさが得られず、通常の2重状態と同様、低周波領域の質量則に対し大きく水をあけられてしまい、不適であった。具体的にはバッキング部を機械的にもみほぐし、不織布バッキングを柔らかくすることも、低周波の遮音性能向上のために非常に有効である。図3の動的粘弾性試験結果の貯蔵弾性率の値の図3中上が機械的揉み解し処理前の発明バッキング材であり、下が処理後の発明バッキング材である。このように機械的揉み解し処理は、貯蔵弾性率低減に非常に効果的である。
【0034】
本発明のタフテッドカーペット材を自動車用のフロアカーペットとして使用することは、非常に有効である。自動車の静粛性に対する要求は年々強くなっている。すなわち、タフテッドカーペット材をインシュレータ層と一体化して、フロアカーペットを構成した場合、従来品のカーペット材を使用した自動車用フロアカーペットに比べて、低周波域から高周波域に渡る全周波数域で高い遮音、吸音性能を有するフロアカーペットを得ることができるからである。
【0035】
すなわち、本発明は又、前記本発明のカーペット材およびインシュレータ層を含んでなる自動車用フロアカーペットを提供する。
【0036】
本発明は又、前記自動車用のフロアカーペットの製造方法を提供するものであり、この製造方法は、繊維集合体よりなるインシュレータ層と本発明のタフテッドカーペット材とを積層し、該カーペット材のバッキング部に配合される低融点コポリエステルの融点以上の温度で加熱することにより、当該インシュレータ層に該カーペット材のバッキング部を融着させ、積層一体化して自動車々フロアカキーペットを構成することを特徴とする。低融点とは、前記の如く110〜180℃を意味するのでその温度以上でインシュレータ層とカーペット材を加熱する。ここでインシュレータ層は、例えばポリエステル繊維等の繊維集合体又はフェルト又はウレタンを材料として構成される。
【0037】
上記のように、本発明のカーペット材から、自動車用フロアカーペットを製造する場合には、繊維集合体よりなるインシュレータ層と当該カーペット材と一体化して、バッキング部に配合される低融点コポリエステルの融点以上の温度で加熱することにより、当該インシュレータ層にバッキング部、若しくはマスバック層を融着させ、積層一体化して自動車用フロアカーペットを得る方法を用いることができる。この方法は、工程的にもシンプルで優れているため、汎用性が高く、経済性も高い。
【0038】
カーペット材の基布部とバッキング部を一体化するのは有効である。通常、基布部にパイル部の繊維体を縫い付け、カーペット表皮を構成するが、バッキング部を従来の樹脂から不織布にすることにより、基布部と同一素材とすることが可能となり、従来不可能であった基布部とバッキング部の積層一体化が可能となった。従って、基布部とバッキング部のそれぞれの面密度分を合計した面密度の基布一体バッキング部にパイル用繊維を縫い付けること(図5)または、通常のパイル部と基布部を一体化した表皮にバッキング部をニードルパンチ工法により積層一体化することも可能であり、本発明の目的を達成するのに十分である。また、接着剤の使用や、バッキング部や基布部に配合されているバインダー繊維により積層一体化するこも当然可能であり、本発明の目的には十分である。
【0039】
本発明のカーペット材は、タフテッドカーペット材として本来必要とする要件をすべて具備し、かつ低周波領域から高周波数領域にわたる広範囲において優れた遮音性能と吸音性能を有するカーペット材とすることが可能となった。
【0040】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
実施例1
ナイロン繊維を主成分としたパイル部、及びパイル部を支持するポリエステル繊維不織布からなる基布部の裏面に、繊維径約15μm の分割繊維を70重量%と、繊維径約15μm のポリエステル系バインダー繊維で鞘部のコポリエステルの融点が110℃そして芯部コポリエステルの融点が240℃のタイプを30重量%配合したバッキング部を有する3層一体のカーペット材において、当該バッキング部の面密度が400g/m2、厚さ3mm、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が450cc/分であり、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.5Paであるものを用いて、カーペット材(1)を作製した。
この例において、パイル部と基布部とバッキング部の3層一体化は、次の方法、すなわち、基布部にパイル部をぬいこみ、その後加熱したバッキング部を基布部に熱融着させた。バッキング部のバインダー成分により、基布部に融着させた。
【0041】
実施例2
ポリエステル繊維を主成分としたパイル部、及びパイル部を支持する基布部の裏面に、繊維径約15μm の分割繊維を70重量%と、繊維径約15μm のポリエステル系バインダー繊維で鞘部のコポリエステルの融点が110℃そして芯部のポリエステルの融点が240℃のタイプを30重量%配合したバッキング部を有する3層一体のカーペット材において、当該バッキング部の面密度が400g/m2、厚さ3mm、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が450cc/分であり、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.5Paであるものを用いて、カーペット材(2)を作製した。
【0042】
実施例3
バッキング部の面密度を800g/m2、厚さ5mm、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が50cc/分であり、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均9.5Paであるものを用いた以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(3)を作製した。
【0043】
実施例4
バッキング部の面密度を200g/m2、厚さ2mm、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が750cc/分であり、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均7.0Paであるものを用いた以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(4)を作製した。
【0044】
実施例5
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維径約15μm の分割繊維とし、厚さ2mm、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が420cc/分、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.0Paであるものを用いた以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(5)を作製した。
【0045】
実施例6
バッキング部を構成するバインダー繊維のコポリエステルの融点を130℃にした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(6)を作製した。
【0046】
実施例7
バッキング部を構成するバインダー繊維のコポリエステルの融点を170℃にした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(7)を作製した。
【0047】
実施例8
バッキング部を構成するバインダー繊維のコポリエステルの融点を180℃にした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(8)を作製した。
【0048】
実施例9
バッキング部を構成するバインダー繊維の配合量を20重量%とし、それ以外の分割繊維の配合量を80重量%とし、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.2Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(9)を作製した。
【0049】
実施例10
バッキング部を構成するバインダー繊維の配合量を50重量%とし、それ以外の分割繊維の配合量を50重量%とし、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.7Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(10)を作製した。
【0050】
実施例11
バッキング部を構成するバインダー繊維の配合量を80重量%とし、それ以外の分割繊維の配合量を20重量%とし、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.8Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(11)を作製した。
【0051】
実施例12
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維を繊維径約10μm の丸断面忠実レギュラー繊維とし、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が400cc/分、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均7.5Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(12)を作製した。
【0052】
実施例13
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維を繊維径約10μm の丸断面忠実コンジュゲート繊維とし、厚さ8mm、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が410cc/分、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.0Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(13)を作製した。
【0053】
実施例14
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維を繊維径約15μm のY形断面繊維とし、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が420cc/分、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.7Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(14)を作製した。
【0054】
実施例15
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維を繊維径約15μm の扁平断面繊維とし、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が430cc/分、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.2Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(15)を作製した。
【0055】
実施例16
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維を繊維径約15μm の楕円断面繊維とし、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が425cc/分、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.4Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(16)を作製した。
【0056】
実施例17
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維を繊維径約15μm の再生ポリエステルレギュラー繊維とし、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が425cc/分、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均7.6Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(17)を作製した。
【0057】
実施例18
バッキング部を機械的にもみほぐし、非常にしなやかに柔らかくすることよって、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均6.0Paとした以外は実施例3と全く同様にして、カーペット材(18)を作製した。
【0058】
実施例19
バッキング部を機械的にもみほぐし、非常にしなやかに柔らかくすることよって、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均7.5Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材(19)を作製した。
【0059】
実施例20
バッキング部を機械的にもみほぐし、非常にしなやかに柔らかくすることよって、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.5Paとした以外は実施例3と全く同様にして、カーペット材(20)を作製した。
【0060】
実施例21
バッキング部7を構成する不織布をカードレイヤー式不織布製造装置により製造し、パイル部4と基布部5で構成される表皮を下流工程でニードルパンチ処理6を施すことにより積層一体化し、カーペット材(21)を作成した(図4)。
【0061】
実施例22
バッキング部と基布部を一体化した一体化バッキング材を構成する不織布をカードレイヤー式不織布製造装置により製造し、その後パイル部加工工程によりパイル部8を構成して、一体化した基布一体バッキング部9を有するカーペット材(22)を作成した(図5)。
【0062】
実施例23
実施例1で得られたカーペット材を用いて自動車用のフロアーカーペットを製造する。すなわち、実施例1で得られたカーペット材と、ポリエステル繊維の集合体よりなるインシュレータ層とを積層し、温度160℃(110℃以上の温度を特定して下さい)で加熱し、該インシュレータ層に該カーペット部材のバッキング部を融着させ、積層一体化して自動車用フロアーカーペットを得た。
【0063】
実施例24
実施例2で得られたカーペット材を用いて自動車用のフロアーカーペットを製造する。すなわち、実施例 で得られたカーペット材と、ポリエステル繊維の集合体よりなるインシュレータ層とを積層し、温度160℃で加熱し、該インシュレータ層に該カーペット部材のバッキング部を融着させ、積層一体化して自動車用フロアーカーペットを得た。
【0064】
比較例1
バッキング部の面密度を100g/m2、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が1250cc/分であり、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均6.0Paであるものを用いた以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材を作製した。
【0065】
比較例2
バッキング部の面密度を1100g/m2、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が5cc/分であり、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値を、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均11.0Paであるものを用いた以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材を作製した。
【0066】
比較例3
バッキング部の厚さを0.2mm、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が4cc/分であり、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均10.5Paであるものを用いた以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材を作製した。
【0067】
比較例4
バッキング部の厚さを11mm、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が500cc/分であり、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均8.0Paであるものを用いた以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材を作製した。
【0068】
比較例5
バッキング部を構成するバインダー繊維の配合量を10重量%とし、バッキング部を構成しようとしたが、繊維体がまとまらず、バッキング部として機能する繊維集合体を得ることができなかった。
【0069】
比較例6
バッキング部を構成するバインダー繊維の配合量を90重量%とし、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均10.4Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材を作製した。
【0070】
比較例7
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維を繊維径約5μm の丸断面中実レギュラー繊維とした以外は実施例1と同様にしてバッキング部を構成しようとしたが、構成繊維が細すぎてまとまらず、バッキング部として機能する繊維集合体を得ることができなかった。
【0071】
比較例8
バッキング部を構成するバインダー繊維以外の繊維を繊維径約40μm の丸断面中実レギュラー繊維とし、0.01kg/cm2 の空気圧下における通気量が1100cc/分、バッキング材の動的粘弾性試験の貯蔵弾性率(log E’)の値が、測定温度範囲0〜50℃の範囲で平均9.0Paとした以外は実施例1と全く同様にして、カーペット材を作製した。
【0072】
(試験例)
上記実施例1〜24、及び比較例1〜4,6,8において得られたカーペット材について、以下の実験を実施した。
【0073】
試験例(透過損失実験)
上記の各実施例、及び比較例の方法によって得たカーペット材について、JIS A 1416の残響室−残響室を利用した音響透過損失測定を行った。測定には、実施例の方法等で得たカーペット材(12)のバッキング部側をポリエステル繊維吸音材からなるインシュレータ材(13)に重ねた構成にしてから、発音側残響室15の窓に鉄板(14)1mmを設置し、鉄面にインシュレータ材を張り付け、鉄板とバッキング部とで2重壁遮音構造体となるようにして、試料をセットした(図6)。
【0074】
試験結果は、表1に示すが、この時の低周波側遮音性能とは、カーペット材バッキング部のみ従来材のPEシートを用い、面密度は同一のもの同士を比較し、実際の測定音圧(dB)とPEシートを用いた場合の測定音圧(dB)との差を50〜500Hzまで平均した結果である。尚、PEシートを用いた場合の測定音圧は、一定の20.0dB(50〜500Hzの平均値)である。前記音圧差の値がプラスの場合は、実施例に示すカーペット材を使用した構成の方の遮音性能が高いこととなる。
これらの試験結果によると、表1より実施例で作成させたカーペット材は、従来材を使用した構成に対し、低周波域(50〜500Hz)での遮音性能が向上することが確認された。また、500Hz以上の周波数域においては、従来例の間には大きな差は見られないものの、やや実施例の方が遮音性能がよい結果となった。
【0075】
また従来公知の仕様で作成した比較例によるカーペット材は、低周波域の遮音性能について満足な値を得ることができないか、カーペット材としての構成上の問題点が上げられ、実施できなかった。
【0076】
【表1】
【0077】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、構成されるのであるから、本発明のカーペット材は、低周波域での遮音性能を効果的に向上させる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のカーペット材の模式図である。
【図2】動的粘弾性試験の測定結果を示すグラフである。
【図3】機械的揉み解し処理による効果を示すグラフである。
【図4】本発明の一実施例のカーペット材の模式図である。
【図5】本発明の他の実施例のカーペット材の模式図である。
【図6】遮音性能測定方法を示す模式図である。
【符号の説明】
1 パイル部
2 基布部
3 バッキング部
4 パイル部
5 基布部
6 ニードルパンチ処理
7 バッキング部
8 パイル部
9 基布一体バッキング部
10 測定側マイク
11 測定側残響室
12 カーペット材
13 インシュレータ材
14 鉄板
15 発音側残響室
16 発音側マイク
17 スピーカ
18 エアーシール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tufted carpet material having improved sound absorption and sound insulation performance, and a tufted carpet for an automobile using the carpet material.
[0002]
[Prior art]
Conventional carpet materials have, for example, a patterned pile portion on the surface of a non-woven fabric, such as a cord or a Deloitte tone, and a lower portion of the impregnated portion impregnated with latex for fixing the pile portion. (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 52-53980 and 61-132667). In addition, as a carpet material for automobiles, in addition to the above, a thermoplastic resin sheet such as a polypropylene or polyamide sheet or an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) impregnated with an inorganic substance such as calcium carbonate below the latex portion. (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Sho 59-140175, 57-205251, and 59-204982).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the performance required of the conventional carpet material is mainly the provision of surface design and the durability as a carpet material, and there has been no demand for sound vibration performance such as sound absorption performance and sound insulation performance. However, it has recently been found that it is important to pay particular attention to carpet materials for automobiles as a means for improving the sound vibration performance of vehicles.
The present invention has been made in view of such circumstances, and in order to improve the sound vibration performance of a carpet material, the entire carpet material is formed of a fibrous body, and in particular, a carpet material having improved sound vibration performance in a low frequency region. The purpose is to provide.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The above object is a tufted carpet material comprising a pile portion on the skin side, a base fabric portion supporting the pile portion, and a backing portion located on the back surface of the base fabric portion, wherein the backing portion is formed of a fiber aggregate. The backing portion has a surface density of 100 to 1000 g / m2. 2 , Having a thickness of 0.5 to 6 mm and a fiber aggregate having a diameter of 10 to 30 μm, and a non-woven fabric constituting the backing portion having an air permeability of 0.01 kg /
[0005]
That is, the present invention relates to a carpet material provided with sound-absorbing and sound-insulating properties, such as sound absorption and sound insulation, which are not normally required for a carpet material, in a tufted carpet material for home use, automobile use, and the like, and constitutes a carpet material. It is characterized in that all parts are composed of fiber aggregates.
[0006]
As shown in FIG. 1, the carpet material of the present invention is formed with a configuration in which a
[0007]
Further, the lower backing portion is a portion mainly configured in a carpet material for a vehicle, and is often installed in order to improve sound vibration performance. This backing part may be called a mass back part. In addition, since there is a case where the equivalent of the mass back portion is further laminated on the backing portion, there is no intentional limitation here.
[0008]
The present invention is characterized in that in the tufted carpet, the backing portion is a fibrous body. By using a fibrous body, the backing part becomes very soft under a certain amount compared to conventional thermoplastic resin sheets (PE, EVA, etc.), and in proportion to the degree of softness, sound insulation at low frequency positions It has been found that performance is improved.
[0009]
Although the pile portion and the base fabric portion are integrated, the backing layer of the fibrous body may be integrally formed, or may be separately formed as separate bodies and then integrated. This is because both backing layers are sufficiently soft as compared with the conventional material, and are effective in improving the sound insulation performance in a low frequency range.
[0010]
The pile portion is made of, for example, nylon fiber, polyester fiber, polypropylene fiber, or a mixed fiber thereof. Preferably, the pile portion is made of a fiber mainly composed of a nylon fiber or a polyester fiber.
[0011]
The base fabric portion is made of, for example, a polyester fiber nonwoven fabric, a polypropylene fiber nonwoven fabric, or the like. Preferably, the base fabric portion is made of a polyester fiber nonwoven fabric.
[0012]
The nonwoven fabric forming the backing portion is made of, for example, polyester fiber, polypropylene fiber, or the like, and is particularly preferably made of polyester fiber. Polyester fiber is a very common fiber and has a feature of high degree of freedom in production, because the backing portion made of polyester fiber can be softened most efficiently. Furthermore, since polyester is a thermoplastic resin, it can be easily recycled and reused, and is an environmentally friendly substance.
[0013]
The polyester fibers may include recycled polyester fibers. Recycled polyester fibers, whose mechanical properties are not so different from virgin polyester, are also very widely distributed, and it is important to actively use them from the viewpoint of environmental aspects and the like.
The nonwoven fabric constituting the backing portion has an area density of 100 to 1000 g / m. 2 And a polyester fiber having a thickness of 0.5 to 6 mm and a diameter of 10 to 30 μm. More preferably, the nonwoven fabric constituting the backing portion has an areal density of 150 to 600 g / m2. 2 And a polyester fiber having a thickness of 1 to 4 mm and a diameter of 10 to 20 μm.
[0014]
Area density is 100g / m 2 With a nonwoven fabric having a thickness of less than 1000 g /
[0015]
The nonwoven fabric constituting the backing portion is made of a polyester staple fiber, a core composed of, for example, a high melting point copolyester (for example, having a melting point of 230 to 250 ° C) and a sheath component composed of a low melting point copolyester (for example, having a melting point of 110 to 180 ° C). It is preferable that the binder fiber is composed of a mixture of binder fibers having a sheath-type conjugate structure, and the binder fibers be blended in an amount of 20 to 80% by weight. Here, the binder fiber refers to a fiber that binds polyester staple fibers or conjugate fibers constituting the nonwoven fabric.
[0016]
This is because the blending of the binder fiber makes it possible to heat-mold the carpet material, thereby increasing the degree of freedom in molding. In addition, in the case of carpet materials for automobiles, it is necessary to mold the carpet material according to the shape of the floor of the automobile, so that the blending of this binder fiber is necessary.
[0017]
If the blending amount of the binder fiber is small, molding is not actually possible, and moldability cannot be imparted to the carpet material. Therefore, blending of 20% by weight or more is required. On the other hand, when the content of the binder fiber exceeds 80% by weight, the backing portion is hardened, and there is a possibility that the sound insulation performance in a low peripheral region is adversely affected.
[0018]
The low-melting copolyester is, for example, a polyethylene terephthalate composed of ethylene glycol and terephthalic acid, a polyester composed of ethylene glycol and ortho-phthalic acid, or a polyester composed of a mixture of a polyester composed of ethylene glycol and meta-phthalic acid. The melting point means 110 to 180 ° C.
[0019]
The core component constituting the core-sheath conjugate structure is composed of, for example, a high-melting polyester. Here, the high melting point polyester means a polyester having a melting point of 230 to 250 ° C.
[0020]
The polyester staple fiber constituting the nonwoven fabric constituting the backing portion is a regular fiber or conjugate fiber having a normal round section fiber, or a recycled polyester regular fiber, or a regular fiber or a conjugate fiber having a hollow section hollow fiber, or a sectional shape. Is preferably a modified cross-section fiber having a non-circular shape, a split fiber split in a direction perpendicular to the cross-sectional direction, or a mixture of at least two kinds of these fibers.
[0021]
Compared to conventional materials, the backing part is sufficiently soft even when the backing part is composed of round fibers that are ordinary fibers, but in order to further improve sound insulation performance, use of fibers with irregular cross-section other than fibers with round cross-section Is very effective. When the cross-sectional area of a single fiber is defined as S and the converted diameter R is defined as in
(Equation 1)
R = 2√ (S / π) (Equation 1)
1.2 πR <L <5πR (Equation 2)
[0022]
The use of the modified cross-section fiber has the effect of softening the backing portion and, at the same time, securing a surface area per unit volume, and thus has the effect of imparting sound absorbing performance to the backing portion. The modified cross-section fiber includes a flat cross-section fiber, a Y-section cross-section fiber, a W-section cross-section fiber, an elliptic fiber, an ultra-flat cross-section fiber, etc., all of which are effective for achieving the above object, but are not particularly limited. Absent.
[0023]
The split fibers split in the direction perpendicular to the cross-sectional direction are configured as bundles of ultra-fine fibers. Usually, the split fibers are divided into six sections divided into a 60 ° fan-shaped cross section from the center of the cross section. There are fibers and eight-split fibers which are divided into 45-degree sectors from the center of the cross section. All of them are effective in reducing the storage elastic modulus of the backing portion and improving the surface area.
[0024]
Since the surface area and the like of the split fibers are improved by splitting, the number of splits is not limited, but a split fiber having a fan shape in the range of 30 to 60 ° is generally used and is economically suitable.
[0025]
Hollow fibers are also effective because they have the effect of increasing the surface area under the same surface density.
[0026]
Regular fibers are characterized by being mechanically crimped and having a strong rebound in the plane direction, and conjugate fibers are chemically crimped and have a feature that the backing portion can be bulky. Both of them can be used to adjust the softness of the backing portion and are effective.
[0027]
A mixture of these fibers is also very effective in adjusting the softness of the backing portion. Although there are many combinations of these fiber types, they are not particularly limited because they are effective for the above purpose.
[0028]
The melting point of the low-melting point copolyester blended in the nonwoven fabric constituting the backing portion is preferably 110 to 180 ° C. This temperature range is a range necessary for imparting moldability to the backing material. If the temperature is lower than 110 ° C., for example, when the carpet material is used in a high-temperature atmosphere, it may be difficult to maintain the shape of the carpet. On the other hand, when the temperature exceeds 180 ° C., the allowable range of the heating conditions is narrowed, and the degree of freedom in molding is reduced. Further, there is a problem that the forming conditions are strict and the versatility is reduced.
[0029]
The air permeability of the nonwoven fabric constituting the backing part is 0.01 kg / cm 2 Under an air pressure of 10 to 1000 cc / min. The ventilation amount of the backing portion affects the sound insulation performance in a high frequency range, and the sound insulation performance in a high frequency range is ensured when the ventilation resistance is more than a certain level. The high frequency here mainly means a range of 1 kHz or more. The ventilation resistance is 0.01 kg / cm 2 If the air flow rate is in the range of 10 to 1000 cc / min, the sound insulation performance in a high frequency range can be secured. This means that due to such a degree of airflow resistance, even if there is a certain amount of airflow, it becomes an acoustically completely shield. In order to realize a situation of 10 cc / min or less with a fibrous backing material, the areal density is 1000 g / m. 2 As described above, the backing material is hardened, and the sound insulation performance in a low frequency range is deteriorated. If the air flow rate exceeds 1000 cc / min, an acoustic partition cannot be formed, and the sound insulation performance in a high frequency range cannot be ensured. This range of the amount of ventilation substantially coincides with the range of 5% or less of the opening ratio of the film having no ventilation.
[0030]
It is preferable that the value of the storage elastic modulus log E ′ in the dynamic viscoelasticity test of the nonwoven fabric constituting the backing portion is in the range of 5 to 10 Pa in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C.
[0031]
The softness of the backing part is quantitatively represented by the value of storage elastic modulus in a dynamic viscoelasticity test. The guideline of the softness of the backing portion is also determined by the value of the storage elastic modulus. It is desirable that the value of the storage elastic modulus log E ′ be as small as possible in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. for improving the low-frequency sound insulation performance. However, the sound insulation performance in the low frequency range means the region of the primary resonance of the double-walled sound insulation structure formed between the backing portion and the outer wall. In this region, the sound insulation performance is usually based on mass law. (Figure 2). However, it has been found for the first time that the drop in this region can be made as close as possible to the mass law by the value of the storage elasticity log E ', and that the superior sound insulation performance of a normal double-wall sound insulation structure can be ensured in a high frequency region.
[0032]
Here, the mass law refers to the backing M 1 And outer wall M 2 Means that the transmission loss and the frequency are proportional to the sound insulation structure that is closely connected without passing through the insulator. Backing M 1 And outer wall M 2 In the conventional double-wall structure in which an insulator is provided between the two walls, the sound insulation performance is worse than the mass law in the frequency region of 200 to 500 Hz due to the primary resonance between the double walls, as shown in FIG. In the present invention, it is possible to remarkably suppress the deterioration of the resonance by adopting the above configuration. Further, in the carpet material of the present invention, as is clear from FIG. 2, in the high frequency region, the overall sound insulation performance is higher than the mass law. In addition, when the double wall structure and the mass law are described side by side as shown in FIG. 2, it is assumed that the double wall structure and the mass law structure have the same weight (constant weight).
[0033]
At this time, in the temperature range of 0 to 50 ° C., the backing material having a pressure of less than 5 Pa is too soft and cannot be formed into a sheet when the backing material is used, which is inconvenient. In the case where the temperature is more than 10 Pa in the temperature range of 0 to 50 ° C., softness sufficient to improve the sound insulation performance in the low frequency region cannot be obtained, and as in the normal double state, the mass law in the low frequency region is large. She was drained and was unsuitable. Specifically, mechanically loosening the backing portion and softening the nonwoven fabric backing is also very effective for improving low-frequency sound insulation performance. The upper part in FIG. 3 of the value of the storage elastic modulus as a result of the dynamic viscoelasticity test in FIG. 3 is the invention backing material before mechanical kneading and breaking, and the lower part is the invention backing material after treatment. Thus, the mechanical kneading treatment is very effective in reducing the storage elastic modulus.
[0034]
It is very effective to use the tufted carpet material of the present invention as an automobile floor carpet. The demand for quietness of automobiles is increasing year by year. That is, when the floor carpet is formed by integrating the tufted carpet material with the insulator layer, the height is higher in the entire frequency range from the low frequency range to the high frequency range as compared with the floor carpet for automobiles using the conventional carpet material. This is because a floor carpet having sound insulation and sound absorption performance can be obtained.
[0035]
That is, the present invention also provides an automobile floor carpet comprising the carpet material of the present invention and an insulator layer.
[0036]
The present invention also provides a method for manufacturing the floor carpet for an automobile, wherein the manufacturing method comprises laminating an insulator layer made of a fiber aggregate and the tufted carpet material of the present invention, and forming the carpet material. By heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the low-melting copolyester blended in the backing portion, the backing portion of the carpet material is fused to the insulator layer, and laminated to form a floor kakipet for automobiles. Features. Since the low melting point means 110 to 180 ° C. as described above, the insulator layer and the carpet material are heated at the temperature or higher. Here, the insulator layer is made of, for example, a fiber aggregate such as polyester fiber or felt or urethane.
[0037]
As described above, when manufacturing a floor carpet for an automobile from the carpet material of the present invention, an insulator layer made of a fiber aggregate and the carpet material are integrated with each other, and a low-melting copolyester blended in the backing portion is used. By heating at a temperature equal to or higher than the melting point, a backing portion or a mass back layer is fused to the insulator layer, and a method of obtaining an automobile floor carpet by lamination and integration can be used. Since this method is simple and excellent in terms of the process, it is highly versatile and economical.
[0038]
It is effective to integrate the backing part with the base cloth part of the carpet material. Usually, the fibrous material of the pile portion is sewn to the base fabric portion to form a carpet skin.However, by changing the backing portion from a conventional resin to a non-woven fabric, it is possible to use the same material as the base fabric portion. Lamination and integration of the base fabric and the backing, which were possible, are now possible. Accordingly, the pile fibers are sewn on the backing integrated with the base cloth having a surface density obtained by adding the respective surface densities of the base cloth portion and the backing portion (FIG. 5), or the normal pile portion and the base cloth portion are integrated. It is also possible to laminate and integrate the backing portion on the outer skin by the needle punch method, which is sufficient to achieve the object of the present invention. In addition, it is naturally possible to use an adhesive or to laminate and integrate with a binder fiber blended in the backing portion or the base fabric portion, which is sufficient for the purpose of the present invention.
[0039]
The carpet material of the present invention has all the requirements originally required as a tufted carpet material, and can be a carpet material having excellent sound insulation performance and sound absorption performance in a wide range from a low frequency region to a high frequency region. became.
[0040]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
Example 1
On a back surface of a base portion made of a pile portion mainly composed of nylon fibers and a polyester fiber non-woven fabric supporting the pile portion, 70% by weight of split fibers having a fiber diameter of about 15 μm, and polyester binder fibers having a fiber diameter of about 15 μm In a three-layer integrated carpet material having a backing portion blended with a type in which the melting point of the copolyester of the sheath is 110 ° C. and the melting point of the core copolyester is 240 ° C., the areal density of the backing is 400 g / m 2 , Thickness 3mm, 0.01kg / cm 2 Is 450 cc / min under air pressure, and the average value of the storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material is 8.5 Pa in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. The carpet material (1) was produced using the thing.
In this example, the three-layer integration of the pile portion, the base fabric portion, and the backing portion is performed by the following method, that is, the pile portion is inserted into the base fabric portion, and then the heated backing portion is thermally fused to the base fabric portion. Was. The binder component in the backing portion fused to the base fabric portion.
[0041]
Example 2
On a back surface of a pile portion mainly composed of polyester fibers and a backing portion supporting the pile portion, 70% by weight of a split fiber having a fiber diameter of about 15 μm, and a sheath of a polyester-based binder fiber having a fiber diameter of about 15 μm. In a three-layered carpet material having a backing portion in which 30% by weight of a polyester having a melting point of 110 ° C. and a polyester having a melting point of 240 ° C. in the core portion has a surface density of 400 g / m. 2 , Thickness 3mm, 0.01kg / cm 2 Is 450 cc / min under air pressure, and the average value of the storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material is 8.5 Pa in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. The carpet material (2) was produced using the thing.
[0042]
Example 3
800g / m area density of backing part 2 , Thickness 5mm, 0.01kg / cm 2 Is 50 cc / min under air pressure, and the value of storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material is 9.5 Pa on average in the range of the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material (3) was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that a carpet material was used.
[0043]
Example 4
Backing part area density 200g / m 2 , Thickness 2mm, 0.01kg / cm 2 Is 750 cc / min under air pressure, and the value of the storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material is 7.0 Pa on average in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material (4) was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that a carpet material was used.
[0044]
Example 5
A split fiber having a fiber diameter of about 15 μm other than the binder fiber constituting the backing part, having a thickness of 2 mm and 0.01 kg /
[0045]
Example 6
A carpet material (6) was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the melting point of the copolyester of the binder fiber constituting the backing portion was set to 130 ° C.
[0046]
Example 7
A carpet material (7) was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the melting point of the copolyester of the binder fiber constituting the backing portion was 170 ° C.
[0047]
Example 8
A carpet material (8) was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the melting point of the copolyester of the binder fiber constituting the backing portion was set to 180 ° C.
[0048]
Example 9
The blending amount of the binder fiber constituting the backing portion was 20% by weight, the blending amount of the other split fibers was 80% by weight, and the value of the storage elastic modulus (log E ′) of the dynamic viscoelasticity test of the backing material was A carpet material (9) was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the average temperature was 8.2 Pa in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C.
[0049]
Example 10
The blending amount of the binder fiber constituting the backing portion was 50% by weight, the blending amount of the other split fibers was 50% by weight, and the value of the storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material was A carpet material (10) was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the measurement temperature range was 0 to 50 ° C and the average was 8.7 Pa.
[0050]
Example 11
The blending amount of the binder fiber constituting the backing portion was 80% by weight, the blending amount of the other split fibers was 20% by weight, and the value of the storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material was A carpet material (11) was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the measurement temperature range was 0 to 50 ° C and the average was 8.8 Pa.
[0051]
Example 12
Fibers other than the binder fiber constituting the backing portion are made into regular fibers having a round cross section with a fiber diameter of about 10 μm, and are 0.01 kg / cm. 2 Of 400 cc / min under air pressure, and the average value of the storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material was 7.5 Pa in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material (12) was produced in exactly the same manner as in Example 1.
[0052]
Example 13
Fibers other than the binder fiber constituting the backing portion are conjugate fibers having a round cross-section faithful having a fiber diameter of about 10 μm, and have a thickness of 8 mm and a weight of 0.01 kg / cm. 2 With the exception that the air flow rate under air pressure was 410 cc / min and the value of the storage elastic modulus (log E ') in the dynamic viscoelasticity test of the backing material was 8.0 Pa on average in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material (13) was produced in exactly the same manner as in Example 1.
[0053]
Example 14
Fibers other than the binder fiber constituting the backing part are Y-shaped cross-section fibers having a fiber diameter of about 15 μm, and are 0.01 kg /
[0054]
Example 15
The fibers other than the binder fibers constituting the backing portion are made into flat cross-section fibers having a fiber diameter of about 15 μm, and are 0.01 kg /
[0055]
Example 16
The fibers other than the binder fibers constituting the backing portion are made into elliptical cross-section fibers having a fiber diameter of about 15 μm, and are 0.01 kg /
[0056]
Example 17
Fibers other than the binder fiber constituting the backing part are made of recycled polyester regular fiber having a fiber diameter of about 15 μm, and are 0.01 kg /
[0057]
Example 18
By mechanically loosening the backing part and softening it very flexibly, the value of the storage elastic modulus (log E ') of the dynamic viscoelasticity test of the backing material is averaged in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material (18) was produced in exactly the same manner as in Example 3, except that the pressure was set to 6.0 Pa.
[0058]
Example 19
By mechanically loosening the backing part and softening it very flexibly, the value of the storage elastic modulus (log E ') of the dynamic viscoelasticity test of the backing material is averaged in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material (19) was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the pressure was set to 7.5 Pa.
[0059]
Example 20
By mechanically loosening the backing part and softening it very flexibly, the value of the storage elastic modulus (log E ') of the dynamic viscoelasticity test of the backing material is averaged in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material (20) was produced in exactly the same manner as in Example 3 except that the pressure was set to 8.5 Pa.
[0060]
Example 21
The nonwoven fabric constituting the
[0061]
Example 22
A nonwoven fabric forming an integrated backing material in which a backing portion and a base fabric portion are integrated is manufactured by a card layer type nonwoven fabric manufacturing apparatus, and thereafter, a
[0062]
Example 23
Using the carpet material obtained in Example 1, a floor carpet for an automobile is manufactured. That is, the carpet material obtained in Example 1 and an insulator layer made of an aggregate of polyester fibers are laminated, and heated at a temperature of 160 ° C. (specify a temperature of 110 ° C. or more). The backing portion of the carpet member was fused and laminated and integrated to obtain an automobile floor carpet.
[0063]
Example 24
A carpet floor carpet is manufactured using the carpet material obtained in Example 2. That is, the carpet material obtained in the example was laminated with an insulator layer composed of an aggregate of polyester fibers, heated at a temperature of 160 ° C., and the backing portion of the carpet member was fused to the insulator layer to form a laminate. To give a car floor carpet.
[0064]
Comparative Example 1
100g / m area density of backing part 2 , 0.01kg / cm 2 And the storage elastic modulus (log E ′) of the dynamic viscoelasticity test of the backing material is 6.0 Pa on average in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that a carpet material was used.
[0065]
Comparative Example 2
Backing area density of 1100g / m 2 , 0.01kg / cm 2 Is 5 cc / min under an air pressure, and the value of storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material is 11.0 Pa on average in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that a carpet material was used.
[0066]
Comparative Example 3
The thickness of the backing part is 0.2mm, 0.01kg / cm 2 Is 4 cc / min under air pressure, and the value of storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material is 10.5 Pa on average in the range of the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that a carpet material was used.
[0067]
Comparative Example 4
Backing part thickness 11mm, 0.01kg / cm 2 Is 500 cc / min under air pressure, and the value of storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material is 8.0 Pa on average in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that a carpet material was used.
[0068]
Comparative Example 5
An attempt was made to form the backing portion by setting the blending amount of the binder fiber constituting the backing portion to 10% by weight, but the fibrous bodies were not united and a fiber aggregate functioning as the backing portion could not be obtained.
[0069]
Comparative Example 6
The blending amount of the binder fiber constituting the backing portion was set to 90% by weight, and the value of the storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material was 10 on average in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the pressure was set to 4 Pa.
[0070]
Comparative Example 7
An attempt was made to form the backing portion in the same manner as in Example 1 except that the fibers other than the binder fiber constituting the backing portion were solid regular fibers having a round cross section having a fiber diameter of about 5 μm, but the constituent fibers were too thin to be bundled. Thus, a fiber aggregate functioning as a backing portion could not be obtained.
[0071]
Comparative Example 8
Fibers other than the binder fiber constituting the backing part are solid regular fibers having a circular cross section of about 40 μm in diameter and 0.01 kg / cm 2 With the exception that the air permeability under the air pressure of 1100 cc / min and the value of the storage elastic modulus (log E ′) in the dynamic viscoelasticity test of the backing material were 9.0 Pa on average in the measurement temperature range of 0 to 50 ° C. A carpet material was produced in exactly the same manner as in Example 1.
[0072]
(Test example)
The following experiments were performed on the carpet materials obtained in Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 4, 6, and 8.
[0073]
Test example (transmission loss experiment)
For the carpet material obtained by the method of each of the above Examples and Comparative Examples, a sound transmission loss measurement was performed using a reverberation room according to JIS A1416. In the measurement, the backing portion side of the carpet material (12) obtained by the method of the embodiment or the like was overlapped with the insulator material (13) made of a polyester fiber sound-absorbing material. (14) A sample was set in such a manner that 1 mm was set, an insulator material was stuck on the iron surface, and a double-walled sound insulation structure was formed by the iron plate and the backing portion (FIG. 6).
[0074]
The test results are shown in Table 1. The low-frequency-side sound insulation performance at this time means that the PE sheet of the conventional material is used only for the backing part of the carpet material, and that the same surface density is compared. It is the result of averaging the difference between (dB) and the measured sound pressure (dB) when using a PE sheet from 50 to 500 Hz. The measured sound pressure when a PE sheet is used is a constant 20.0 dB (average value of 50 to 500 Hz). When the value of the sound pressure difference is positive, the configuration using the carpet material shown in the embodiment has higher sound insulation performance.
According to these test results, it was confirmed from Table 1 that the carpet material prepared in the example has improved sound insulation performance in a low frequency range (50 to 500 Hz) as compared with the configuration using the conventional material. Further, in the frequency range of 500 Hz or more, although there is no significant difference between the conventional example, the result of the embodiment is slightly better in sound insulation performance.
[0075]
In addition, the carpet material according to the comparative example prepared according to the conventionally known specifications could not be obtained because a satisfactory value could not be obtained with respect to the sound insulation performance in a low frequency range, or a structural problem as a carpet material was raised.
[0076]
[Table 1]
[0077]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the carpet material of the present invention has an effect of effectively improving sound insulation performance in a low frequency range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a carpet material according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing measurement results of a dynamic viscoelasticity test.
FIG. 3 is a graph showing an effect of a mechanical kneading process.
FIG. 4 is a schematic view of a carpet material according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view of a carpet material according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a method of measuring sound insulation performance.
[Explanation of symbols]
1 pile section
2 Base cloth
3 Backing part
4 pile section
5 Base fabric
6 Needle punching
7 Backing part
8 pile section
9 Base fabric integrated backing
10 Measuring microphone
11 Measurement side reverberation room
12 Carpet material
13 Insulator material
14 Iron plate
15 Reverberation room on the sounding side
16 Sounding microphone
17 Speaker
18 air seal
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