JP2008184078A - 車両用吸音・遮音カーペット - Google Patents

Abstract

【課題】車両の床の下側から入る騒音や振動に対して効果のあることは勿論のこと、車両の屋根、ドア、窓等から侵入した騒音に対しても優れた吸音性を発揮し、車内の静粛性を確保することのできる車両用吸音・遮音カーペットを提供するものである。
【解決手段】カーペット表皮材と、吸音層とが、通気性接着樹脂層を介して一体化され、かつその状態での厚さ方向の通気度を特定範囲に設定したうえで、さらに最下層に熱可塑性樹脂からなる通気性のない遮音層を積層することにより、吸音性に加えて優れた遮音性が付与された車両用カーペットが得られることを見出し本発明に到達した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両外部から侵入する振動や騒音を防止し、車両内部における騒音を吸収して、十分な静粛性を確保し、快適な車両室内をつくる車両用カーペットに関するものである。なお、この明細書において「通気度」とはＪＩＳＬ１０９６−１９９９の８２７．１のＡ法により測定された通気度である。

従来から自動車等の車両内のフロアーには、フロアーカーペットやマットが敷設され、車体フロアーの金属板に直接人体が触れないようにし、足踏み感を良好にすると同時に、床からの振動や、車外からの騒音を遮断し快適な車内空間をかもし出す目的で使用されてきた。

しかし、これらの振動や騒音を防止するために、従来から行なわれてきた技術は、遮音層として、熱可塑性樹脂からなる気密性重量層を表皮材の下側に積層し、振動や騒音を遮断する対策を行なってきた。しかしながらこれらの遮音層は、遮音効果を上げようとすれば、重量を上げなければならず、省エネの観点からは好ましい対策とは言いがたかった。特許文献１においては、遮音性能に加え吸音性能も得られる車両用カーペットとして、カーペット表皮層の下側にＴＰＥ層を介して、フェルト層からなる吸音層を一体化したものを提案している。カーペット表皮層とフェルト層が主として吸音作用を奏し、ＴＰＥ層が遮音層を奏するとしている。また出願人は特許文献２において、熱可塑性樹脂パウダーを用いた通気性のある接着層を介して、不織布からなる吸音層をカーペット表皮材と一体化したものを、特に吸音作用の優れた車両用カーペットとして提案している。

特開平２００５−４７４６８ 特開平２００２−２１９９８９

ところで、車両内に入り込む外部騒音には、車両エンジンからの振動と騒音、ギアボックスや補助ユニットから発生するもの、排気システムから発生するもの、風やタイヤから発生するもの等多くの発生源があり、これらの全ての騒音や振動に効果があってはじめて車内の静粛性が保たれるものである。しかるに、従来技術では、車両の床の下側から入る騒音や振動（比較的低い周波数の音）に対しては、通気性のない重量のある遮音層が有効で、車両の屋根、ドア、窓等から侵入した騒音（比較的高い周波数の音）に対しては、通気性のある吸音層が効果を発揮するものと考えられ、遮音性能と吸音性能の両性能の得られる車両用カーペットの開発は相反するテーマとして難しいものとされてきた。

本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたもので、車両の床の下側から入る騒音や振動を遮断し、車両の屋根、ドア、窓等から侵入した騒音に対しても優れた吸音性を発揮し、車内の静粛性を確保することのできる車両用カーペットを提供するものである。

本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、カーペット表皮材と、吸音層とが、通気性接着樹脂層を介して一体化され、かつその状態でのカーペットの厚さ方向の通気度を特定範囲に設定したうえで、さらに最下層に熱可塑性樹脂からなる通気性のない、比較的軽量な遮音層を積層することにより、吸音性能をそれ程下げることなく遮音性に効果があって、従来の遮音性のカーペットよりも軽量化を実現した車両用カーペットが得られることを見出し本発明に到達した。本発明は、以下の手段を提供する。

［１］表皮材層と、不織布からなる吸音層とが、通気性接着樹脂層を介して一体化されてなる車両用カーペットに、熱可塑性樹脂からなる遮音層を積層したことを特徴とする車両用カーペット。

［２］前記不織布からなる吸音層の厚さが１〜１５ｍｍ、見掛け密度が０．０１〜０．５ｇ／ｃｍ^３、前記吸音層を構成する繊維の繊度が０．１〜３０ｄｔｅｘの範囲であって、吸音層と表皮材層とが通気性接着樹脂層を介して一体化したときの通気度が１〜６０（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）である前項１に記載の車両用カーペット。

［３］前記通気性接着樹脂層の熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂パウダーである前項１又は２に記載の車両用カーペット。

［４］前記通気性接着樹脂層の熱可塑性樹脂は、メルトフローレートが１〜２００で、塗布量が１５０〜５００ｇ／ｍ^２で、粒径が３２０〜１０００μｍであるポリエチレン樹脂パウダーであることを特徴とする前項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用カーペット。

［５］前記熱可塑性樹脂からなる遮音層がポリオレフィン系樹脂である前項１〜４のいずれか１項に記載の車両用カーペット

［６］前記熱可塑性樹脂からなる遮音層がメルトフローレートが１〜１００で、塗布量が１５０〜５００ｇ／ｍ^２であるポリエチレン樹脂である前項１〜５のいずれか１項に記載の車両用カーペット。

［１］の発明では、表皮材層と、不織布からなる吸音層とが、通気性接着樹脂層を介して一体化されてなる車両用カーペットに、熱可塑性樹脂からなる遮音層を積層したので、吸音性能と遮音効果のある車両用カーペットとすることができる。

［２］の発明では、吸音層の厚さが１〜１５ｍｍ、前記吸音層の見掛け密度が０．０１〜０．５ｇ／ｃｍ^３、前記吸音層を構成する繊維の繊度が０．１〜３０ｄｔｅｘの範囲であって、吸音層と表皮材層とが通気性接着樹脂層を介して一体化したときの通気度が１〜６０（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）であるので、風や排気音等の高周波域では吸音性能が発揮され、熱可塑性樹脂からなる遮音層では、タイヤやエンジン音等の低周波域の遮音性能を発揮し、車室内を静粛に保つ車両用カーペットとすることができる。

［３］の発明では、前記通気性接着樹脂層の熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂パウダーであるので、通気性があり接着強度をより向上できると共に、カーペット素材をポリオレフィン系樹脂で統一すればリサイクル性に優れ、事故で火災が発生したとしても有害ガスの発生しない安全な車両用カーペットとすることができる。

［４］の発明では、前記通気性接着樹脂層の熱可塑性樹脂が、メルトフローレートが１〜２００で、塗布量が１５０〜５００ｇ／ｍ^２で、粒径が３２０〜１０００μｍであるポリエチレン樹脂パウダーであるので、表皮材層と、不織布からなる吸音層とを通気性を確保した状態で強固に一体化することができる。

［５］の発明では、前記熱可塑性樹脂からなる遮音層がポリオレフィン系樹脂であるので、不織布からなる吸音層と強固に接着し、通気性のない遮音層となってカーペットの下側から車室内に入ろうとする音を反射し遮音することができ、リサイクル性と安全性に優れた車両用カーペットとすることができる。

［６］の発明では、前記熱可塑性樹脂からなる遮音層がメルトフローレートが１〜１００で、塗布量が１５０〜５００ｇ／ｍ^２であるポリエチレン樹脂であるので、Ｔダイ押出し機により不織布からなる吸音層の下側にフィルム状に溶融押出しすることができ、該ポリエチレン樹脂が不織布からなる吸音層表面にとどまって通気性のない遮音層となり、カーペットの下側から車室内に入ろうとする音を反射する遮音性能が付与され、軽量化とリサイクル性に優れた車両用カーペットとすることができる。

本発明による車両用カーペット１は、図１に示すように表皮材層２と不織布吸音層３が、熱可塑性樹脂からなる通気性のある接着樹脂層４を介して接着一体化され、さらに前記不織布吸音層３の下側に熱可塑性樹脂からなる通気性のない遮音層５が積層された構成を有する。

前記表皮材層２は、その表面にパイルを有していても良いし、パイルを有していなくともいずれであっても良く、特に限定されるものではない。前者の例としてはタフテッドカーペット、織カーペット、編カーペット、電着カーペット等を例示でき、後者の例としてはニードルパンチ不織布等を例示できる。また、表皮材層２の素材は、特に限定されるものではなく、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維等の合成繊維、あるいは、麻、綿、羊毛等の天然繊維等の繊維から構成されるが、リサイクル性と安全性の観点からは、オレフィン系の繊維からなるのが好ましい。

前記不織布吸音層３は、特に限定されることなくどのようなものも使用でき、例えばニードルパンチ不織布、ウォーターニードル不織布、スパンボンド不織布、羊毛フェルトなどが用いられる。不織布吸音層を構成する繊維は特に限定されず、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維等の合成繊維、あるいは、天然繊維等の繊維から構成されるが、リサイクル性と安全性の観点からは、オレフィン系の繊維からなるのが好ましい。

前記不織布吸音層３の厚さは、１〜１５ｍｍであるのが好ましい。１ｍｍ未満では、十分な吸音効果が得られなくなるし、１５ｍｍを超えると車室内空間の高さを減じることになり、車内スペースのゆとりが得られなく、またコスト的にも好ましくない。

前記不織布吸音層３の見掛け密度が０．０１〜０．５ｇ／ｃｍ^３とするのが好ましい。０．０１ｇ／ｃｍ^３未満では、十分な吸音効果が得られなくなるし、０．５ｇ／ｃｍ^３を超えると車両用カーペットとしての軽量化が確保できなくなるため好ましくない。

前記不織布吸音層３を構成する繊維の繊度が０．１〜３０ｄｔｅｘの範囲であるものを用いるのが好ましく、０．１ｄｔｅｘ未満では、低周波域の騒音が吸収され難く、クッション性も低下することからも好ましくない。３０ｄｔｅｘを超えると高周波域の騒音が吸収され難くなるので好ましくない。中でも、不織布吸音層３を構成する繊維の繊度は０．１〜１５ｄｔｅｘの範囲とするのがより好ましい。

前記通気性のある接着樹脂層４は、メルトフローレートが１〜２００の樹脂で、塗布量が１５０〜５００ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましい。メルトフローレートが１未満だと均一に塗布することが困難で、目的とするカーペットの厚さ方向の通気度１〜６０（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）を確保することが難しくなり好ましくない。メルトフローレートが２００を超えると樹脂が表皮材層２と不織布吸音層３に、浸透し過ぎて十分な接着強度を得ることができず好ましくない。また、塗布量が１５０ｇ／ｍ^２未満だと接着強度を得ることができず好ましくない。塗布量が５００ｇ／ｍ^２超えると通気性が不充分で、目的とする通気度１〜６０（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）を確保することが難しく、コスト、作業性においても好ましくない。

本発明では、遮音層５を積層する前の状態でのカーペットの厚さ方向の通気度が１〜６０（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）の範囲に設定される必要があるが、それは次のような理由による。即ち、通気度が１（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）未満では、屋根、窓、ドアなどを介して上方から侵入した騒音は、吸音されることなく車両内空間に戻るものが生じて十分な静粛性を確保することはできないし、また、通気度が６０（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）を超える場合には、吸音層で確実に吸音できなかったとき、遮音層５で反射して再び車両内空間へ漏れ出る騒音が生じて十分な静粛性を確保することはできないからである。

前記遮音層５としては、本来なら熱可塑性樹脂からなる重い気密性重量層を吸音層３の下側に積層し、カーペットの下側から車室内に入ろうとする音を反射し遮音するほうがよいのであるが、軽量化の要求を満足することはできない。そこで本発明においては、熱可塑性樹脂からなる軽くて通気性のないポリオレフィン系樹脂を積層してカーペットの下側から車室内に入ろうとする音を反射させ、遮音効果を得ている。

前記熱可塑性樹脂からなる遮音層５がメルトフローレートが１〜１００で、塗布量が１５０〜５００ｇ／ｍ^２であるポリエチレン樹脂であることが好適である。メルトフローレートが１を下回ると、均一に塗布することが困難で、１００を超えると、樹脂が不織布吸音層３に、浸透し過ぎて十分な遮音層を形成することができないので好ましくない。また、塗布量が１５０ｇ／ｍ^２を下回る状況では、しっかりとした遮音層を形成するには至らない。また、５００ｇ／ｍ^２を超える塗布量では、車両用カーペット全体の軽量化の目的を達成することはできない。

遮音層５の樹脂種は、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂であれば特に限定されることはないが、ポリエチレン樹脂が強度やリサイクル性の点からも好ましい。このポリオレフィン系樹脂の内でもポリエチレンはコスト的にも優位である。ポリオレフィン系樹脂であるので、不織布からなる吸音層と強固に接着し、通気性のない遮音層となってカーペットの下側から車室内に入ろうとする音を反射し遮音することができ、リサイクル性に優れた車両用カーペットとすることができる。

この発明の車両用カーペット１は、例えば次のようにして製造することができる。図２に示すように表皮材層２の上に熱可塑性樹脂パウダー６を散布し、加熱炉７で過熱溶融し、その上に不織布吸音層３を重ね合わせ、さらにその上側に、Ｔダイ型押出し機８によってフィルム状に溶融押出しされた熱可塑性樹脂９を塗布しニップロール１０によって加圧挟持され遮音層５を形成する。

前記ニップロール１０は冷却ロールを用いるのが好ましい。冷却加圧ロールで加圧すると、積層と同時に強制冷却することができるので溶融した熱可塑性樹脂９の固化を早め生産性を向上することができる。

また、表皮材層２や不織布吸音層３には、帯電防止加工、防虫加工、難燃加工、防汚加工、消臭加工等の加工を併用することも可能である。

つぎに本発明の車両用カーペットについて具体的な実施例について説明する。なお、この発明の車両用カーペット及び製造方法は、実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図１、図２に示すように、目付け１００ｇ／ｍ^２のポリエステル繊維の基布２−２に、ナイロン繊維からなるパイル糸２−１がタフティングされ（パイル目付け４５０ｇ／ｍ^２）、パイルと基布を固定するためにＳＢＲラテックスからなる目止め層２−３が施された表皮材層２のパイル側を下にして一定速度で搬送し、その上にメルトフローレートが３８で、粒径が３３０μｍのポリエチレン樹脂パウダーを２５０ｇ／ｍ^２で塗布し、加熱炉７で４００度１０秒加熱し、溶融させた状態で、不織布吸音層３（ポリエステル繊維（６．６ｄｔｅｘ／４．４ｄｔｅｘ＝７０重量％／３０重量％）からなる厚さ３ｍｍ、見掛け密度０．１ｇ／ｃｍ^３のニードルパンチ不織布）を重ねあわせ、さらに、不織布吸音層３の上にＴダイ型押出し機８からメルトフローレートが３８のポリエチレン樹脂をフィルム状に塗布量２００ｇ／ｍ^２で溶融押出しし、その後直ぐにニップロール１０によって加圧冷却して遮音層５を形成し、車両用カーペット１を得た。このカーペットにおいて遮音層５を積層する前の段階での厚さ方向の通気度は２５（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）であった。次に、図３、図４に各周波数域における、透過損失と垂直入射吸音率を測定し表示した。

＜比較例１＞
実施例１において遮音層５を積層しない車両用カーペットを得た以外は実施例１と同じ方法で、車両用カーペット１を得た。図３、図４に各周波数域における、透過損失と垂直入射吸音率を測定し実施例１と共に表示したところ、垂直入射吸音率ではそれ程実施例１と差はなかったが、遮音性能（透過損失）では１０ｄＢ程度の差があった。即ち実施例１は、比較例１と比較して、吸音効果をそれ程下げることなく遮音効果を改善することができた。

＜吸音特性評価法＞
ＡＳＴＥＭ Ｅ１０５０の垂直入射吸音率測定法に準拠して吸音率を測定した。

＜遮音特性評価法＞
ＪＩＳ Ａ １４１６に準拠して透過損失を測定した。

本発明の一実施形態に係わる車両用カーペットの概略断面図である。 本発明の製造方法を概略的に示す図である。 本発明の実施例１と比較例１の垂直入射吸音率を示すグラフである。 本発明の実施例１と比較例１の透過損失を示すグラフである。

符号の説明

１・・・車両用カーペット
２・・・表皮材層
２−１・・・パイル
２−２・・・基布
２−３・・・目止め層
３・・・不織布吸音層
４・・・接着樹脂層
５・・・遮音層
６・・・熱可塑性樹脂パウダー
７・・・加熱炉
８・・・Ｔダイ押出し機
９・・・溶融押出しされた熱可塑性樹脂
１０・・・ニップローラ

本発明は、自動車や鉄道等の車両外部から侵入する振動や騒音を防止し、車両内部における騒音を吸収して、十分な静粛性を確保し、快適な車両室内をつくるカーペットに関するもので、車両以外にも静粛性の求められる屋内等のカーペットとしても広く利用される。

Claims (6)

1. 表皮材層と、不織布からなる吸音層とが、通気性接着樹脂層を介して一体化されてなる車両用カーペットにおいて、熱可塑性樹脂からなる遮音層を積層したことを特徴とする車両用カーペット。
2. 前記不織布からなる吸音層の厚さが１〜１５ｍｍ、見掛け密度が０．０１〜０．５ｇ／ｃｍ^３、前記吸音層を構成する繊維の繊度が０．１〜３０ｄｔｅｘの範囲であって、吸音層と表皮材層とが通気性接着樹脂層を介して一体化したときの通気度が１〜６０（ｃｍ^３／ｃｍ^２・秒）である請求項１に記載の車両用カーペット。
3. 前記通気性接着樹脂層の熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂パウダーである請求項１又は２に記載の車両用カーペット。
4. 前記通気性接着樹脂層の熱可塑性樹脂は、メルトフローレートが１〜２００で、塗布量が１５０〜５００ｇ／ｍ^２で、粒径が３２０〜１０００μｍであるポリエチレン樹脂パウダーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用カーペット。
5. 前記熱可塑性樹脂からなる遮音層がポリオレフィン系樹脂である請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用カーペット。
6. 前記熱可塑性樹脂からなる遮音層がメルトフローレートが１〜１００で、塗布量が１５０〜５００ｇ／ｍ^２であるポリエチレン樹脂である請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用カーペット。

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