JPS6146590B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、弾力性と剛性の釣り合いのとれた複
層構造の敷設材の製造方法に関するものである。
本発明の実施により得られる敷設材は、自動車の
天井材、ドアトリム、リヤーシエル、フロアーマ
ツト、インストルメントパネル、ラゲージマツ
ト、シートバツク、コンソール等の内装材とし
て、およびパツケージトレー、帽子、壁材用の成
形材として有用である。

ニードルパンチカーペツトはタフテツドカーペ
ツト、ウイルトンカーペツト、ブラツセルカーペ
ツトと比較し、重量性、豪華さ、クツシヨン性に
欠けるが、安価であり、またある種のものは成形
性を有するので自動車の内装材として使用されて
いる。そして、成形性を有するニードルパンチカ
ーペツトとしては次のものが知られている。

(i) ニードリングしたウエブにゴムラツクスを含
浸させ、乾燥して得たニードルカーペツト (ii) ポリエチレンテレフタレート、羊毛等の繊維
と、ポリエチレン（融点118℃）、線状ポリエス
テル（融点140℃）、ポリプロピレン（融点135
〜164℃）等の低融点繊維バインダーよりなる
繊維マツトをニードリングしてウエブの上下層
の繊維を仮り止めした後、加熱して上記繊維バ
インダーを溶融させ、他の繊維の結合を行つた
ニードルパンチカーペツト (iii) ニードリングしたウエブに軟化点が100〜140
℃の熱可塑性樹脂の水性エマルジヨンを含浸さ
せ、乾燥して得たニードルパンチカーペツト (iv) ニードリングしたウエブに、低密度ポリエチ
レンパウダーを含有したゴムラテツクスを含浸
させ、乾燥して得たニードルパンチカーペツト これらの(i)〜(iv)のニードルパンチカーペツトの
中でも成形性の面では(iii)と(iv)、とりわけ(iii)のニ
ー
ドルパンチカーペツトが好ましく、(i)と(ii)のもの
は型忠実性に劣る。逆に、クツシヨン性の面から
は(ii)のニードルパンチカーペツトが好ましい。

従つて、成形性（径忠実性）とクツシヨン性を
兼ね備えるニードルパンチカーペツトは現在のと
ころ、得られていないのが実情である。

本発明者は、両性能を備えたニードルパンチカ
ーペツトを得る目的で、繊維ウエブとして繊維バ
インダーと該繊維バインダーの融点よりも40℃以
上高い融点を有する繊維よりなるウエブを用い、
これをニードリングして得た繊維マツトに熱可塑
性樹脂の水性エマルジヨンを未含浸部分が20〜65
重量％残るように塗布し、乾燥後、前記繊維バイ
ンダーの融点以上であつて、他の繊維の融点また
は熱劣化温度（350〜400℃）より低い温度で加熱
加圧形成したところ、クツシヨン性と成形性、剛
性を兼ね備えたカーペツトが得られることを見い
出した（特願昭56―186642号明細書参照）。

しかしながら、該方法においては、樹脂エマル
ジヨンを均一に、いいかえれば繊維マツトの決つ
た深さに精度良く含浸させることは、現行塗工法
では難かしく、得られるニードルパンチカーペツ
トの目付や、剛性、クツシヨン性にばらつきがあ
ることが確認された。

かかる樹脂エマルジヨンの未含浸層を残すとい
う含浸法の欠点に鑑み、本発明者はエマルジヨン
含浸繊維マツトと繊維バインダーを含有する繊維
マツトを重ね合せ、これを接着させれば目付けの
ふれが小さいことを見い出し、本発明に到達し
た。即ち、本発明は融点が100〜200℃の熱可塑性
樹脂製繊維バインダーが15〜50重量％と、該繊維
バインダーの融点よりも40℃以上高い融点を有す
る合成繊維もしくは天然繊維85〜50重量％とより
なる繊維マツトをニードリングしたカーペツトＡ
と、融点が80〜180℃の合成樹脂の水性エマルジ
ヨンをカーペツトの全面に含浸し、半乾燥もみく
は乾燥させたニードルパンチカーペツトＢとを重
ね合せた後、この重ね合せたカーペツトを前記Ａ
層の繊維バインダーおよびＢのニードルパンチカ
ーペツトのエマルジヨンの合成樹脂を溶融もしく
は軟化させ、次いで加圧してカーペツト同志を接
着させることを特徴とする複層構造の敷設材の製
造方法を提供するものである。

本発明の実施において、敷設材の一方の層を構
成するニードルカーペツトＡは、融点が100〜200
℃の熱可塑性樹脂製繊維バインダーが15〜50重量
％と、該熱可塑性樹脂の融点よりも40℃以上高い
融点を有する合成繊維もしくは天然繊維85〜50重
量％とよりなる繊維マツトをニードリングしたも
のであり、このものは公知の不織布の製造方法で
製造される。即ち、1.2〜300デニール、繊維長25
〜150mmの熱可塑性樹脂製繊維バインダー15〜50
重量％と、1.2〜300デニール、繊維長25〜150mm
の合成繊維および／または天然繊維85〜50重量％
とが十分に混合、開繊されたものをウエブ形成装
置に供給し、該混合繊維より形成されたカードを
目的とする繊維目付量になる様に積み重ねて得た
ウエブ（繊維マツト）を垂直方向にニードリング
して繊維同志をからみ合わせることにより仮止め
したものである。

繊維バインダーは、繊維マツト重量の15〜50重
量％、好ましくは20〜40重量％の割合で使用され
る。15重量％未満であると得られる不織布の剛
性、寸法安定性の向上の寄与が小さい。逆に50重
量％を越えるとレンジフエルトのようになり、繊
維の風合が損われた硬く、脆いものとなる。

また、実質的に繊維マツトを構成する他方の繊
維である合成繊維の原料としてはポリエチレンテ
レフタレート、ポリアミド等の前記熱可塑性樹脂
製繊維バインダーの融点よりも40℃以上、好まし
くは70℃以上高い融点を有する熱可塑性樹脂が用
いられる。また、天然繊維としては木綿、麻、羊
毛等が用いられる。

下敷材の他の層を構成するニードルパンチカー
ペツトは、上記合成繊維および／または天然繊維
よりなる繊維マツトをニードリングしたのち、軟
化点（ガラス転移点）が80〜180℃の熱可塑性樹
脂の水性エマルジヨンを該繊維マツトの繊維重量
に対し、エマルジヨンの樹脂固型分が15〜300重
量％となる様に塗布または含浸させたのち、60〜
250℃に加熱乾燥して水分を除去させたものであ
る。

繊維マツトに含浸されるエマルジヨンの熱可塑
性樹脂は成形可能な温度範囲が800℃以上、好ま
しくは100〜180℃で粒径が0.01〜５ミクロンのも
のである。具体的にはスチレン・アクリル酸の低
級エステル（エステルの炭素数は２〜６）共重合
体、メタクリレート・アクリル酸の低級エステル
共重合体、塩化ビニリデン共重合体（塩化ビニリ
デン含量が85重量％以上）、スチレン・ジエン共
重合体等の熱可塑性樹脂が挙げられる。

最適には、 (a) ポリメタクリル酸ｎ・プロピル（Tg 81
℃）、ポリスチレン（100℃）、ポリアクリロニト
リル（100℃）、ポリメタクリル酸メチル（105
℃）、ポリメタクリル酸（130℃）、ポリイタコン
酸（130℃）、ポリアクリルアミド（153℃）等の
ホモ重合体の水性エマルジヨンの他、 (b) これらの重合体の原料であるビニル単量体50
〜100重量％、好ましくは65〜95重量％と、他の
ビニル単量体、例えばアクリル酸２―エチルヘキ
シル（Tg―85℃）、アクリル酸ｎ・ブチル（−54
℃）、アクリル酸エチル（−22℃）、アクリル酸イ
ソプロピル（−５℃）、メタクリル酸２―エチリ
ルヘキシル（−５℃）、アクリル酸ｎ・プロピル
（８℃）、メタクリル酸ｎ・ブチル（20℃）、酢酸
ビニル（30℃）、アクリル酸ｔ―ブチル（45℃）、
メタクリル酸２―ヒドロキシエチル（55℃）、メ
タクリル酸エチル（65℃）、メタクリル酸イソブ
チル（67℃）、塩化ビニル（79℃）等もしくは塩
化ビニリデン（−18℃）50重量％以下、好ましく
は35〜５重量％との共重合体の水性エマルジヨン
〔この(b)項において、（）内に示されるTgは、こ
れらビニル単量体もしくは塩化ビニリデンのホモ
重合体のガラス転移点である〕、 (c) Tgが＋80〜155℃の樹脂水性エマルジヨン50
〜97重量％、好ましくは55〜95重量％と、Tgが
−85℃〜＋80℃未満の樹脂水性エマルジヨン50〜
３重量％、好ましくは45〜５重量％との混合物 等があげられる。

このエマルジヨン中に、得られる不織布に重量
感を付与するため、炭酸カルシウム、酸化鉄、フ
エライト、硫酸バリウム等の充填剤を配合するこ
とも、成形性を付与させるために低密度ポリエチ
レンやポリスチレン、エチレン・酢酸ビニル単量
体等の低樹脂のパウダーを配合することも可能で
ある。

また繊維マツトを構成する繊維は、低融点の繊
維バインダー15〜50重量％と、該繊維バインダー
よりも40℃以上高い融点を有する合成樹脂繊維も
しくは天然繊維との混合物であつてもよい（特願
昭56―186642号参照）。

繊維マツトへのエマルジヨンの塗布または含浸
手段としてはリツクーロール、絞りロール、吹付
ガン、浸漬等が挙げられる。一般に繊維マツトへ
のエマルジヨンの含浸を完全とするため塗布され
たエマルジヨンは絞りロールにより圧搾される。

エマルジヨンの塗布は繊維マツトの片側面よ
り、または両側面より行うことができる。

エマルジヨンが塗布、含浸された繊維マツトは
水分を除去するため60〜250℃に加熱され、成形
可能な不織布が製造される。この加熱乾燥工程の
際、、エマルジヨン中の樹脂粒子は一部は粒子状
態で繊維マツト内に存在し、一部は皮膜を形成
し、繊維同志の絡合を強固とするとともに、繊維
マツトに成形性と剛性を付与する。

なお、水性エマルジヨンの乾燥は、必ずしも加
熱炉にエマルジヨンを含浸したカーペツトと他の
繊維バインダーを含有するカーペツトが導かれる
前に行つておく必要はなく、加熱炉としてサクシ
ヨン乾燥機を用いて水性エマルジヨンの乾燥固化
と加熱溶融を同時に行うこともできる。

ニードルパンチカーペツト同志の積み重ねは通
常、案内ロールにより両方のカーペツトを加熱炉
に導き、一方のカーペツトは繊維バインダーが溶
融され、他方のカーペツトはエマルジヨンの樹脂
粒子が溶融した後、加圧ロールを用いて両マツト
を融着させることにより行われる。加熱は、エマ
ルジヨン樹脂、繊維バインダーの熱可塑性樹脂製
繊維は溶解するが、該熱可塑性樹脂繊維バインダ
ーの融点より40℃以上高い融点を有する合成繊
維、天然繊維は溶解しない温度、例えば130〜250
℃、好ましくは190〜230℃で行われる。繊維バイ
ンダーの溶融により合成繊維および／または天然
繊維同志が３次元構造に絡合され、形状保持性が
付与されると共に、溶融したエマルジヨン樹脂を
該繊維バインダーにより異種のカーペツト間の接
着が強固となる。

積層構造の最も簡単なものは、第１図に示す繊
維バインダーを含有するニードルパンチカーペツ
ト１とエマルジヨンが含浸、乾燥されたニードル
パンチカーペツト２が接着した２層構造のもので
あるが、第２図に示すようにエマルジヨンを含
浸、乾燥したカーペツト２の両面に、１のカーペ
ツト層が設けられた３層構造であつてもよいし、
これら各カーペツト１，２が交互に繰り返えされ
た４層以上のものであつてもよい。更に、第３図
に示すように繊維バインダーを含有するニードル
パンチカーペツト１が着色したバージンの繊維よ
りなる表層マツト１ａと再生品の繊維よりなる裏
層マツト１ｂとをニードリングしたものであつて
もよい。更に、１ａと１ｂおよび２のニードルパ
ンチカーペツトを加熱加圧して接着したものであ
つてもよい。

このようにして成形性を付与された複層構造の
敷設材はそれ自身単独で、エマルジヨン樹脂なら
びに繊維バインダーを構成した樹脂の融点以上の
温度に加熱されたのち、所望の形状に圧縮成形さ
れ、クツシヨン性と剛性を兼ね備えた成形品が得
られる。この際、化粧紙、ポリプロピレンシー
ト、ABSレザーシート、ポリ塩化ビニルレザー
シートと不織布を重ね合せて圧縮成形すれば表面
がこれらシートにより加飾された成形品を得るこ
とができる。これらシートに代えてベニア板、レ
ジンフエルト、ダンンボール等の補強材を用いれ
ば不織布とこれら補強材が一体化した複合成形体
を得ることもできる。

本発明の実施において、各層の肉厚は用途によ
り異なる。トランクマツト、ラゲージマツト、フ
ロアーマツトとしては、繊維バインダーを含有す
るニードルカーペツト１の肉厚が0.5〜10mm、エ
マルジヨンを含浸、乾燥したニードルパンチカー
ペツト２の肉厚が0.5〜10mm、全体の肉厚が１〜
20mmとなるように用いられる。天井材としては前
者のカーペツトが１〜５mm、後者のカーペツトが
２〜５mm、全体が３〜10mmの肉厚となるように用
いる。

本発明の方法に従えば、複層構造の敷設材の目
付けのふれを少さくすることができ、かつ、剛
性、クツシヨン性、形状保持性に優れた敷設材を
うることができる。

この敷設材は前記の自動車の内装材の用途の外
に、家屋内の床材、パレツトのデツキボード表面
に貼合される滑り止め材として利用することもで
きる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。なお、例中の部および％は特に例記しない限
り重量基準である。

実施例 １ 15デニール、繊維長約100mmの回収ポリプロピ
レン（融点164℃）繊維バインダー20％と15デニ
ール、繊維長75〜125mm回収ポリエチレンテレフ
タレート（融点264℃）繊維80％の混合繊維屑を
ランダムに積み重ねた繊維マツト（320g/m²）
を、15―18―32―3RBの針を用いて１平方インチ
当り50本の割合でニードリングし、肉厚約3.2
mm、見掛密度0.10g/cm³のニードルカーペツト１を
得た。

一方、上記回収ポリエチレンテレフタレート繊
維屑をランダムに積み重ねたたウエブをニードリ
ングして得た繊維マツト（680g/m²）に、スチレ
ン（85％）―アクリル酸メチル（12％）―アクリ
ル酸（３％）三元共重合体の水性エマルジヨン
〔樹脂平均粒径0.1μ、固型分50％、樹脂の軟化点
約120℃〕を樹脂分が350g/m²となるように塗布
後、ニツプロールによつてエマルジヨンをウエブ
全体に含浸させた。

次いで、シリンダー乾燥機（150℃）を用いて
エマルジヨンの水分を除去し、目付が1030g/m²
のニードルパンチカーペツト２を得た。

上記１と２のカーペツトを案内ロールによりサ
クシヨン乾燥機〔炉内温度200℃〕内に重ねて導
き、該乾燥機内を５分間で通過させることにより
１のカーペツトのポリプロピレン繊維バインダー
と、２のカーペツト中の前記三元共重合体を溶融
させた後、冷却ロールを用いて、線圧力0.2Kg/cm
で両カーペツト１，２を接着させ、次いで室温ま
で冷却して、繊維バインダーを含有するカーペツ
ト１の肉厚が約２mm、エマルジヨンを含浸、乾燥
させたカーペツト２の肉厚が約3.5mmで見掛密度
が0.29g/cm³、全体の肉厚が約5.5mmの２層構造の
敷設材を得た。

この敷設材は、目付重量が1350g/m²であり、
見掛密度が0.25g/cm³であつた。また、クツシヨン
性、剛性は良好であり、カーペツト１，２間を引
き剥そうとすると、層間剥離前にカーペツト１の
繊維が剥れるものであり、次の方法により測定し
た曲げ強度は320g／３cm幅であつた。測定方法 〔曲げ強度〕 試料片（縦120mm、横30mm）の一端を固定
し、固定した箇所より縦方向に100mmの箇所に
インストロン型試験機を用いて50cm／分の割合
で試料片に垂直に変形荷重を負荷した際の屈曲
抵抗値を測定した。

〔剛 性〕

試料片（縦250mm、横30mm）をその両端より
それぞれ15mm内側で２つの三角支点上にのせ
（スパン距離は220mmとなる）たとき、この試料
片の中心の位置の沈み込み距離が試料片の肉厚
以内のものを剛性が良好とし、肉厚を越えたも
のを剛性不良とした。

〔クツシヨン性〕

試料片（縦40mm、横40mm）を台上におき、試
料片の中央に縦10mm、横10mmの加圧端子をイン
ストロン型試験機を用いて0.1Kg/cm²の圧を負荷
した後、該圧を開放したとき、加圧端子が上方
に戻つたものをクツシヨン性ありとした。

比較例 １ 15デニール、繊維長100mmの回収ポリプロピレ
ン（融点164℃）繊維20％と15デニール、繊維長
75〜125mmの回収ポリエチレンテレフタレート
（融点264℃）繊維80％の混合繊維屑を積み重ねた
繊維マツト（1000g/m²）を、15―18―32―3RBの
針を用いて１平方インチ当り50本の割合でニード
リングした。

このニードリングしたウエブを200℃の熱風で
３分間加熱して前記ポリプロピレン繊維を溶融さ
せ、該ポリプロピレンが未だ溶融状態にあるうち
に、冷却ロールを用いてウエブを圧縮し、約5.5
mm厚のウエブとした。

このようにして得たニードルパンチカーペツト
の物性は次の通りである。

見掛密度 0.18g/cm³ 曲げ強度 ０Kg／３cm幅 引張強度 84Kg／３cm幅 剛 性 不良 クツシヨン性 良好 比較例 ２ 15デニール、繊維長75〜125mmのポリエチレン
テレフタレート繊維をランダムに積み重ねた繊維
マツト（100g/m²）を15―18―32―3RBの針を用
いて１平方インチ当り50本の割合でニードリング
した後、実施例１で用いた三元共重合体の水性エ
マルジヨンをリツカーローラで350g/m²（固型
分）となるように塗布し、次いでニツプロールを
用いてエマルジヨンを繊維マツト全体に含浸させ
た。

これを120℃で加熱して水分を除去した後、表
面温度が180℃の遠赤外線ヒーターで60秒間加熱
して三元共重合体を溶融させ、次いで圧縮ロール
を用いて圧縮して次の物性のニードルパンチカー
ペツトを得た。

肉 厚 約5.5mm 目付重量 1350g/m² 見掛密度 0.25g/cm³ 曲げ強度 260g／３cm幅 剛 性
有（但し、実施例１のものより劣る） クツシヨン性 不良

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はいずれも本発明の実
施により得られた複層構造の敷設材の一例を示す
断面図である。 図中１は繊維バインダーを含有するニードルパ
ンチカーペツトを、２はエマルジヨンを含浸、乾
燥したニードルパンチカーペツトを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 融点が100〜200℃の熱可塑性樹脂製繊維バイ
   ンダーが15〜50重量％と、該繊維バインダーの融
   点よりも40℃以上高い融点を有する合成繊維もし
   くは天然繊維85〜50重量％とよりなる繊維マツト
   をニードリングしたカーペツトＡと融点が80〜
   180℃の合成樹脂の水性エマルジヨンをカーペツ
   トの全面に含浸し、半乾燥もしくは乾燥させたニ
   ードルパンチカーペツトＢとを重ね合せた後、こ
   の重ね合せたカーペツトを前記Ａ層の繊維バイン
   ダーおよびＢのニードルパンチカーペツトのエマ
   ルジヨンの合成樹脂を溶融もしくは軟化させ、次
   いで加圧してカーペツト同志を接着させることを
   特徴とする複層構造の敷設材の製造方法。