JPH0737710B2

JPH0737710B2 - 多層積層体

Info

Publication number: JPH0737710B2
Application number: JP21707187A
Authority: JP
Inventors: 俊雄小林; 由雄中山
Original assignee: 三井石油化学工業株式会社
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPS6461578A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、一段で発泡および賦形された車両用フロアカ
ーペットなどに用いられる多層積層体に関し、さらに詳
しくは、クッション性、吸音性および断熱性に優れると
ともに、優れた遮音性能をも有する一段成形された多層
積層体に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点自動車などの車両の床には、フロアカーペットが敷設さ
れていることが多く、このような車両用フロアカーペッ
トは、通常、ポリエステル、ナイロンなどからなる不織
布の裏面にバッキング材が設けられた構造を有してい
る。

上記のような車両用フロアカーペットなどの多層積層体
のバッキング材としては、従来、主としてフィラー入り
ポリエチレンが用いられてきたが、フィラー入りポリエ
チレン製バッキング材は車両フロアなどの種々の形状に
完全にフィットするような形状に成形することができな
いため、フェルトをバッキング材に貼着して用いること
が多かった。このため製造工程が複雑となるという問題
点があった。またフィラー入りポリエチレン製バッキン
グ材は、吸音性能に劣り、しかも断熱性能にも劣ってい
るという問題点があった。

一方バッキング材としてウレタンフォームを用いてなる
車両用フロアカーペットなどの多層積層体も高級車用に
採用されているが、ウレタンフォームは高価であり、し
かも遮音性能にはあまり優れていないという大きな問題
点があった。

発明の目的本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決し
ようとするものであって、車両フロアなどの形状にフィ
ットするような形状に一段で発泡および賦形することが
でき、したがってフェルトを貼着する必要がなく、しか
もフェルトを貼着しなくともクッション性に優れ、その
上吸音性、断熱性に優れるとともに遮音性能にも優れて
いるような車両用フロアカーペットなどとして用いられ
る多層積層体を提供することを目的としている。

発明の概要本発明に係る多層積層体は、カーペット表面材と、フィ
ラー入りポリエチレン層と、バッキング材としての発泡
ポリエチレン層とからなり、発泡性ポリエチレンシート
の発泡によりバッキング材としての発泡ポリエチレン層
を形成する際に絞り加工をも同時に行なって一段で発泡
および賦形されてなることを特徴としている。

本発明に係る多層積層体は、カーペット表面材と、フィ
ラー入りポリエチレン層と、バッキング材としての発泡
ポリエチレン層とからなり、発泡性ポリエチレンシート
の発泡によりバッキング材としての発泡ポリエチレン層
を形成する際に絞り加工をも同時に行なって一段で発泡
および賦形されているので、車両フロアなどの形状にフ
ィットする形状に一段で成形することができ、したがっ
て、フェルトを貼着する必要がなく、しかもフェルトを
貼着しなくともクッション性、断熱性、吸音性が優れる
とともに、遮音性能にも優れるとともに安価である。

発明の具体的説明以下本発明に係る車両用フロアカーペットなどとして用
いられる多層積層体について具体的に説明する。

本発明に係る多層積層体１は、第１図に断面図を示すよ
うに、カーペット表面材２と、フィラー入りポリエチレ
ン層３と、バッキング材としての発泡ポリエチレン層４
とからなっている。

バッキング材としての発泡ポリエチレン層４は、発泡性
ポリエチレンシートを加熱することによって発泡させて
形成されているが、この発泡性ポリエチレンシートの発
泡による発泡ポリエチレン層４の形成時に、絞り加工を
も同時に行なっており、したがって本発明に係る多層積
層体は、種々の形状にフィットする形状に一段成形され
ている。

カーペット表面材２は、通常、ポリエステル、ナイロ
ン、アクリル、ポリプロピレンなどの不織布からなるカ
ーペットが用いられるが、これら不織布に限定されるも
のではなく、従来カーペット表面材として用いられるも
のであれば広く用いることができる。

フィラー入りポリエチレン層３におけるポリエチレンは
発泡されておらず、メルトフローレート（MFR 190℃）
が0.5〜50g/10分である低密度ポリエチレン、たとえば
高圧法低密度ポリエチレン（MFR＝7.2g/10分、密度0.91
7g/cm³）、直鎖状低密度ポリエチレン（MFR＝2.1g/10
分、密度0.920g/cm³）などを用いることができる。また
場合によっては、エチレン含量が70〜95モル％であり、
軟質から硬質にわたるポリエチレン樹脂を用いることも
でき、たとえば30重量％以下の酢酸ビニルを含むエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体など、さらに少量のプロピレ
ン、ブテン−１あるいは非共役ジエンを含むエチレン・
プロピレン共重合体、エチレン・ブテン−１共重合体、
エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体などを用
いることもできる。

このようなポリエチレンに配合されるフィラーとして
は、具体的には、タルク、炭酸カルシウム（ｄ＝2.7g/c
c）、硫酸バリウムなど（ｄ＝4.2g/cc）を用いることが
できる。このフィラーは、ポリエチレン中に30〜80重量
％の量で配合されていることが好ましい。

次に、バッキング材としての発泡ポリエチレン層４につ
いて説明すると、この発泡ポリエチレン層４は発泡性ポ
リエチレンシートの加熱発泡により形成されている。

このような発泡性ポリエチレンシートは、（Ａ）ポリエ
チレン、（Ｂ）架橋剤および（または）架橋助剤、
（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）有機過酸化物などを含んでなる発
泡性ポリエチレンシート形成用組成物を、前記（Ｃ）発
泡剤および（Ｄ）有機過酸化物が分解しない温度でシー
ト状に成形することにより得られる。

（Ａ）ポリエチレンとしては、メルトフローレート（MF
R 190℃）が0.5〜50g/10分である低密度ポリエチレン、
たとえば高圧法低密度ポリエチレン（MFR＝7.2g/10分、
密度0.917g/cm³）、直鎖状低密度ポリエチレン（MFR＝
2.1g/10分、密度0.920g/cm³）などを用いることがで
き、場合によってはエチレン含量が70〜95モル％であ
り、軟質から硬質にわたるポリエチレン樹脂を用いるこ
ともでき、たとえば30重量％以下の酢酸ビニルを含むエ
チレン−酢酸ビニル共重合体など、また少量のプロピレ
ン、ブテン−１あるいは非共役ジエンを含むエチレン・
プロピレン共重合体、エチレン・ブテン−１共重合体、
エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体などを用
いることもできる。また、このポリエチレン中にタル
ク、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの無機フィラー
を50重量％までの層で含むこともできる。

上記のような（Ａ）ポリエチレンを架橋するための
（Ｂ）架橋剤および（または）架橋助剤は、必ずしも用
いなくともよいが、用いることが好ましく、二重結合を
１個または２個以上有する不飽和化合物、オキシム化合
物、ニトロソ化合物またはマレイミド化合物などが用い
られる。この（Ｂ）架橋剤および（または）架橋助剤
は、前記（Ｄ）有機過酸化物によって前記（Ａ）ポリエ
チレンの水素引抜きにより生じるポリマーラジカルが、
開裂反応を起すよりも速く（Ｂ）架橋助剤と反応させる
ことによって、ポリマーラジカルを安定化させると同時
に、架橋効率を高める働きをするものである。

この（Ｂ）架橋剤および（または）架橋助剤としては、
具体的には、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソ
シアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジアリル
フタレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサ
ンジオールジメタクリレート、キノンジオキシム、ベン
ゾキノンジオキシムなどのオキシム化合物、パラニトロ
ソフェノール、N,N−メタ−フェニレンビスマレイミ
ド、あるいはこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
これらのうちでは、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ある
いはこれらの混合物が好ましい。

この（Ｂ）架橋剤および（または）架橋助剤は、前記
（Ａ）ポリエチレン100重量部に対して0.1〜１重量部の
量で存在することが好ましい。

発泡性シート形成用組成物中に用いられる（Ｃ）発泡剤
は、常温で液体または固体であって加熱により分解して
気体を発生する化学物質であり、前記（Ａ）ポリエチレ
ンの融点以上の分解温度を有するものであればとくに限
定はされない。

このような（Ｃ）発泡剤としては、アゾジカルボンアミ
ド、アゾジカルボン酸バリウム、N,N′−ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン、4,4−オキシビス（ベンゼン
スルホニルヒドラジド）、ジフェニルスルホン−3,3−
ジスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルセミ
カルバジド、トリヒドラジノトリアジン、ビウレア、炭
酸亜鉛などが挙げられる。これらの中では、ガス発生量
が多く、ガス発生終了温度が（Ａ）ポリエチレンの熱劣
化開始温度よりも充分低い、アゾジカルボンアミド、N,
N′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トリヒド
ラジノトリアジンが特に好ましい。

この（Ｃ）発泡剤は、前記（Ａ）ポリエチレン100重量
部に対して５〜20重量部の量で存在することが好まし
い。

発泡性シート形成用組成物を架橋させるために用いられ
る（Ｄ）有機過酸化物としては、有機ペルオキシド、有
機ペルオキシエステルが主として用いられ、この（Ｄ）
有機過酸化物の１分（min）の半減期を得るための分解
温度は、（Ａ）ポリエチレンの融点よりも高いことが好
ましい。

このような（Ｄ）有機過酸化物としては、具体的には、
3,5,5−トリメチルヘキサノイルペルオキシド（１）、
オクタノイルペルオキシド（２）、デカノイルペルオキ
シド（３）、ラウロイルペルオキシド（４）、こはく酸
ペルオキシド（５）、アセチルペルオキシド（６）、タ
ーシャリーブチルペルオキシ（２−エチルヘキサノエー
ト）（７）、メタートルオイルペルオキシド（８）、ベ
ンゾイルペルオキシド（９）、ターシャリーブチルペル
オキシイゾブチレート（10）、1,1−ビス（ターシャリ
ーブチルペルオキシ）3,5,5−トリメチルシクロヘキサ
ン（11）、1,1−ビス（ターシャリーブチルペルオキ
シ）シクロヘキサン（12）、ターシャリーブチルペルオ
キシマレイン酸（13）、ターシャリーブチルペルオキシ
ラウリレート（14）、ターシャリーブチルペルオキ3,5,
5−トリメチルシクロヘキサノエート（15）、シクロヘ
キサノンペルオキシド（16）、ターシャリーブチルペル
オキシイソプロピルカルボネート（17）、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン（1
8）、ターシャリーブチルペルオキシアセテート（1
9）、2,2−ビス（ターシャリーブチルペルオキシ）ブタ
ン（20）、ターシャリーブチルペルオキシベンゾエート
（21）、ｎ−ブチル−4,4−ビス（ターシャリーブチル
ペルオキシ）バレレート（22）、ジターシャリーブチル
ペルオキシイソフタレート（23）、メチルエチルケトン
ペルオキシド（24）、α，α′−ビス（ターシャリーブ
チルペルオキシイソプロピル）ベンゼン（25）、ジクミ
ルペルオキシド（26）、2,5−ジメチル−2,5−ジ（ター
シャリーブチルペルオキシ）ヘキサン（27）、ターシャ
リーブチルクミルペルオキシド（28）、ジイソプロピル
ベンゼンヒドロペルオキシド（29）、ジ−ターシャリー
ブチルペルオキシド（30）、パラーメンタンヒドロペル
オキシド（31）、2,5−ジメチル−2,5−ジ（ターシャリ
ーブチルペルオキシ）ヘキシン−３（32）、1,1,3,3−
テトラメチルブチルヒドロペルオキシド（33）、2,5−
ジメチルヘキサン2,5−ジヒドロペルオキシド（34）、
クメンヒドロペルオキシド（35）、ターシャリーブチル
ヒドロペルオキシド（36）などが挙げられる。これらの
うちでは特に（12）〜（36）の化合物が好ましい。

この（Ｃ）ラジカル発生剤は、前記（Ａ）ポリエチレン
100重量部に対して0.1〜2.0重量部の量で存在すること
が好ましい。

本発明に係る発泡性シート形成用組成物は、上記のよう
な各成分に加えて、各種の添加剤を含むことができる。
たとえば上記各成分を混練する際に、炭素原子数30以上
のフェノール系耐熱安定剤を配合することが好ましい。

上記のようなポリエチレン層の発泡倍率は10〜40倍好ま
しくは15〜30倍であることが望ましく、厚みは10〜20mm
程度であることが望ましい。またこの発泡ポリエチレン
層の比重は、プレス部と完全発泡部で大きく異なるが、
0.9〜0.04g/cm³程度であることが望ましい。

次に、上記のような発泡性ポリエチレンシート形成用組
成物を用いた、多層積層体の製造方法について説明す
る。

発泡性ポリエチレンシート形成用組成物をシート状に成
形するには、上記のような各成分を含む発泡性ポリエチ
レンシート形成用組成物をブラベンダーなどで混練した
後、カレンダーロールでシート状に成形する方法、プレ
ス成形機でシート化する方法および押出機を用いて混練
したのち、Ｔダイまたは環状ダイを通してシート化する
方法などが採用できる。これらのなかでは、最後の方
法、つまり混練した後、（Ｃ）発泡剤などの分解温度未
満の温度でＴダイから押し出して成形する方法は、エネ
ルギー消費量、所要時間ともに少なく、シートの平面性
や押出肌も良好であり好ましい。

発泡性ポリエチレンシート形成用組成物をシート状とす
る際には、前述のように（Ｃ）発泡剤が分解しない温度
で行なう必要があるが、具体的には発泡剤としてアゾジ
カルボンアミドを用いた場合には110〜160℃好ましくは
120〜140℃程度で発泡性ポリエチレンシート形成用組成
物のシート化を行なうことが好ましい。

この未発泡状態の発泡性ポリエチレンシートの厚みは、
0.5〜5mm程度であることが好ましい。

このようにして発泡性ポリエチレンシート形成用組成物
から未発泡の発泡性ポリエチレンシート５を成形する際
に、同時にフィラー入りポリエチレン層３を共押出しす
ることが好ましい。このようにして得られたフィラー入
りポリエチレン層３と未発泡の発泡性ポリエチレンシー
ト５との積層体のフィラー入り発泡ポリエチレン層３上
に、第２図（ａ）〜（ｃ）に示すように、カーペット表
面材２を熱融着ラミネートとして一体化し、カーペット
表面材２と、フィラー入りポリエチレン層３と、バッキ
ング材としての発泡性ポリエチレンシート５を有する多
層積層体前駆体６を得る。

次にこの多層積層体前駆体６を、真空成形機に供給し、
この真空成形機中に設けられたセラミックヒータなどに
より該前駆体６の発泡性ポリエチレンシート側を加熱し
て発泡させる。この際の加熱温度は、（Ｃ）発泡剤の分
解温度以上である必要があるが、具体的には発泡剤とし
てアゾカルボンアミドを用いた場合には200℃以上に加
熱することが好ましい。

この多層積層体前駆体６の発泡性ポリエチレンシートの
加熱による発泡と同時に、得られた車両用フロアカーペ
ットをプレス成形機などによって絞り加工して、車両の
フロア形状にフィットした形状に成形する。この際発泡
ポリエチレンシート４は溶融状態にあるため、プレス圧
力は極めて小さなものでよく、具体的には１〜50Kg/cm²
程度である。なおプレス加工時にプレス金型は加熱せず
に冷却状態にしておき、発泡成形された発泡ポリエチレ
ンシート４を冷却することが好ましい。

上記の多層積層体の製造方法では、未発泡の発泡性ポリ
エチレンシート５の加熱による発泡前に、フィラー入り
ポリエチレン層３の一面にカーペット表面材２を熱融着
ラミネートしていたが、場合によっては、第３図（ａ）
〜（ｃ）に示すようにフィラー入りポリエチレン層３と
未発泡状態の発泡性ポリエチレンシート５との積層体を
加熱して発泡させると同時に、カーペット表面材２をフ
ィラー入りポリエチレン層３の表面に積層一体化し、こ
れと同時に得られた積層体をプレス積層機により所定形
状に成形して、多層積層体を製造してもよい。この方法
によれば、カーペット表面材２自体を加熱する必要がな
いため、カーペット表面材に毛倒れなどが生じない。

発明の効果本発明に係る多層積層体は、カーペット表面材と、フィ
ラー入りポリエチレン層と、バッキング材としての発泡
ポリエチレン層とからなり、発泡性ポリエチレンシート
の発泡によりバッキング材としての発泡ポリエチレン層
を形成する際に絞り加工をも同時に行なって一段成形さ
れているので、車両フロアなどの種々の形状にフィット
する形状に一段で成形することができ、したがってクッ
ション材を貼着する必要がなく、しかもクッション材を
貼着しなくともクッション性断熱材、吸音性能に優れ、
その上遮音性にも優れるとともに安価である。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

実施例１ポリエチレン樹脂密度……0.917g/cm³ ……100重量部 MFR……7.2g/10分架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート） ……0.5重量部発泡剤（アゾジカルボンアミド） ……10重量部有機過酸化物（ジクミルペルオキシド） ……0.5重量部からなる発泡性ポリエチレンシート形成用組成物を、ヘ
ンシュルミキサーにてよく混合し、65φmmの押出機によ
り造粒してペレット化した。この時の樹脂温度は130℃
であった。

このようにして得たペレットをシート成形機（65φmm押
出機、ダイ巾550mm、リップ開度2.0mm）に供給すると同
時に、フィラー入りポリエチレン（ポリエチレン樹脂：
密度0.917g/cm³、MFR 7.2g/10分、フィラー：炭酸カル
シウム 60重量％配合）をシート成形機に供給して、供
押しラミネートしてフィラー入りポリエチレン層と、シ
ート状の発泡性ポリエチレンシートとの積層体を製造し
た。発泡PE層の押出温度は120〜140℃であり、フィラー
入りPE層の押出温度は160℃であり、供押出ダイの温度
は140℃であった。成形時に発泡性ポリエチレンシート
の発泡は見られなかった。得られた積層体における発泡
性ポリエチレンシートの厚さは0.5〜5mmであり、またフ
ィラー入りポリエチレン層の厚さは0.5〜2.0mmであり、
シート成形時に、カーペット表面材をフィラー入りポリ
エチレン層上に熱融着ラミネートして、発泡性ポリエチ
レンシートをバッキングとして有する多層積層体前駆体
を得た。

得られた多層積層体前駆体の発泡性ポリエチレンシート
側を真空成形機のセラミックヒータにより約２分間加熱
して、発泡性ポリエチレンシートを発泡させて発泡ポリ
エチレン層を形成した。この際セラミックヒータの設定
温度は、400℃とした。得られた車両用フロアカーペッ
トを発泡と同時に上下合せのプレス型によりプレス成形
して所定の形状とした。なおプレス成形時のプレス金型
は加熱せず常温とした。

得られた多層積層体の発泡ポリエチレン層の密度は0.04
g/cm³であり、ゲル分率は30重量％であった。

実施例２実施例１において、発泡ポリエチレンを形成するための
ポリエチレン樹脂の代わりに、エチレン・酢酸ビニル共
重合体（酢酸ビニル含量14重量％、MFR……3.5g/10分、
密度……0.93g/cm³）を用いた以外は、実施例１と同様
にして、車両用フロアカーペットを製造した。

実施例３実施例１において、発泡ポリエチレンを形成するための
ポリエチレン樹脂の代わりに、直鎖状低密度ポリエチレ
ン（MFR……2.1g/10分、密度……0.920g/cm³）を用いた
以外は、実施例１と同様にして、車両用フロアカーペッ
トを製造した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多層積層体の断面図であり、第２
図（ａ）〜（ｃ）および第３図（ａ）〜（ｃ）は本発明
に係る多層積層体を製造する際の工程説明図である。１……多層積層体２……カーペット表面材３……フィラー入りポリエチレン層４……発泡ポリエチレン層５……発泡性ポリエチレンシート６……多層積層体前駆体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カーペット表面材と、フィラー入りポリエ
チレン層と、バッキング材としての発泡ポリエチレン層
とからなり、発泡性ポリエチレンシートの発泡によりバ
ッキング材としての発泡ポリエチレン層を形成する際に
絞り加工をも同時に行なって一段で発泡および賦形され
てなることを特徴とする多層積層体。