JPWO2004091350A1 - 吸音カーペットの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、例えば自動車や列車、航空機などの乗り物の床面に敷設されるカーペットやマット、建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマットなどに適用される防音カーペットの製造方法及び製造装置に関するものであり、バッキング層を形成し、次いで、前記バッキング層に貫通孔を穿設し、この後、前記バッキング層に繊維基材を溶着することを特徴とする。
Description
本発明は、例えば自動車や列車、航空機などの乗り物の床面に敷設されるカーペットやマット、或いは建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマットなどに適用される吸音カーペットの製造方法及び製造装置に関し、詳細には優れた吸音効果を有する吸音カーペットの製造方法及び製造装置に関する。
従来、例えば自動車床面上には、フェルト層や不織布層を有して吸音性能に優れる床カーペットが敷かれ、この床カーペット上には、不織布からなる基布にパイルを打ち込んだ繊維基材と、この繊維基材裏面に形成したバッキング層とからなる自動車用マットが載置されていた。
ところが、自動車用マットにおけるバッキング層は、塩化ビニル樹脂などの合成樹脂からなり、遮音層として機能するようになっていたので、当該自動車用マットを床カーペット上に載置した場合、風切り音やエンジンルームからの騒音は、自動車用マットのバッキング層によって跳ね返されてしまい、騒音についての十分な対策がなされていなかった。
また、建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマットについても同様に、繊維基材裏面にはバッキング層が設けられており、このバッキング層が遮音層となっていて、カーペット上面から伝播する騒音については、これを跳ね返してしまい、十分な吸音対策がなされていなかった。
本発明者は、このような事情に鑑み鋭意研究の結果、さらに優れた吸音性能を有する防音カーペットを提供している(特開2002−238730号公報の第1〜3頁、図1〜3参照)。
この防音カーペットは、「繊維基材の裏面側にバッキング層を形成した防音カーペットであって、当該防音カーペットに、その表裏を貫通する多数の貫通孔を形成したことを特徴とする防音カーペット」を要旨とするものである。
ところが、自動車用マットにおけるバッキング層は、塩化ビニル樹脂などの合成樹脂からなり、遮音層として機能するようになっていたので、当該自動車用マットを床カーペット上に載置した場合、風切り音やエンジンルームからの騒音は、自動車用マットのバッキング層によって跳ね返されてしまい、騒音についての十分な対策がなされていなかった。
また、建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマットについても同様に、繊維基材裏面にはバッキング層が設けられており、このバッキング層が遮音層となっていて、カーペット上面から伝播する騒音については、これを跳ね返してしまい、十分な吸音対策がなされていなかった。
本発明者は、このような事情に鑑み鋭意研究の結果、さらに優れた吸音性能を有する防音カーペットを提供している(特開2002−238730号公報の第1〜3頁、図1〜3参照)。
この防音カーペットは、「繊維基材の裏面側にバッキング層を形成した防音カーペットであって、当該防音カーペットに、その表裏を貫通する多数の貫通孔を形成したことを特徴とする防音カーペット」を要旨とするものである。
本発明者は、上記カーペットの表裏を貫通する多数の貫通孔を形成した吸音効果を有する防音カーペットを連続して製造することができる吸音カーペットの製造方法、及びその製造装置について鋭意検討し、本発明を完成させるに至ったものである。
すなわち本発明は、例えば自動車や列車、航空機などの乗り物の床面に敷設されるカーペットやマット、或いは建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマットなど、様々な場所で使用することが出来る優れた吸音効果を有する吸音カーペットを連続して製造することができる吸音カーペットの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するため、請求項1及び2記載の発明は、図1、並びに図7〜9に示すように、バッキング層15を形成し、次いで、前記バッキング層15に貫通孔16を穿設し、この後、前記バッキング層15に繊維基材11を溶着することを特徴とする吸音カーペット10の製造方法をその要旨とした。
この製造方法によれば、バッキング層15の形成と、バッキング層15への貫通孔16の穿設と、バッキング層15への繊維基材11の溶着とを一連の流れによって製造することができる。
また、この製造方法においては、バッキング層15の形成とスパイク15aの形成の2つの工程を同時に行うこともでき、この場合、より効率的に防音カーペット10を製造することができる。
請求項3及び4記載の発明は、図4、並びに図7〜9に示すように、バッキング層15を形成し、次いで、前記バッキング層15に貫通孔16を穿設すると同時に前記バッキング層15に繊維基材11を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法を要旨とするものである。
この製造方法によれば、バッキング層15の形成と、バッキング層15への貫通孔16の穿設と、バッキング層15への繊維基材11の溶着とを一連の流れによって製造することができると共に、バッキング層15への貫通孔16の穿設と前記バッキング層15への繊維基材11の溶着の2つの工程が同時にでき、より効率的に防音カーペット10を製造することができる。
また、この製造方法においては、バッキング層15に貫通孔16を穿設すると同時にスパイク15aを形成すると共に前記バッキング層15に繊維基材11を溶着することもでき、この場合、バッキング層15の形成とスパイク15aの形成とバッキング層15への繊維基材11の溶着の3つの工程が一度にでき、より一層効率的に防音カーペット10を製造することができる。
請求項5及び6記載の発明は、図2及び3並びに図10に示すように、バッキング層15Aを形成し、次いで、第2のバッキング層15Bを形成して前記バッキング層15Aに積層し、次いで、前記バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bとに貫通孔16を穿設し、この後、前記第2のバッキング層15Bに繊維基材11を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法を要旨とするものである。
この製造方法によれば、バッキング層15Aの形成、第2のバッキング層15Bの形成及び前記第2のバッキング層15Bのバッキング層15Aへの積層、前記バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bとへの貫通孔16の穿設、前記第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着の各工程を一連の流れによって製造することができる。
また、この製造方法においては、バッキング層15Aの形成とスパイク15aを形成の2つ工程を同時に行うこともでき、この場合、より効率的に防音カーペット10を製造することができる。
請求項7及び8記載の発明は、図5並びに図10に示すように、バッキング層15Aを形成し、次いで、第2のバッキング層15Bを形成して前記バッキング層15Aに積層し、次いで、前記バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bとに貫通孔16を穿設すると同時に前記第2のバッキング層15Bに繊維基材11を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法をその要旨とするものである。
この製造方法によれば、バッキング層15Aの形成、第2のバッキング層15Bの形成及び前記バッキング層15Aへの積層、前記バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設及び前記第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着の各工程を一連の流れによって吸音カーペット20を製造することができる。
この製造方法においては、バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bとに貫通孔16を穿設すると同時に前記バッキング層15Aにスパイク15aを形成すると共に第2のバッキング層15Bに繊維基材11を溶着することもでき、この場合、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設、前記バッキング層15Aへのスパイク15aの形成、及び第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着といった3つの工程を同時に行うことができ、より効率的に吸音カーペット20の製造を行うことができる。
請求項9〜13記載の発明は、図1並びに図7〜9に示すように、バッキング層15を形成するための樹脂押出機114をロール上方に配したバッキング層形成ロール113と、前記バッキング層形成ロール113との間で前記バッキング層15と繊維基材11とを圧着してバッキング層15に繊維基材11を溶着する溶着ロール112とを備えた吸音カーペットの製造装置100において、
前記バッキング層形成ロール113上方に前記樹脂押出機114から離隔して前記バッキング層15に貫通孔16を穿設するピン付きロール117を配設したことを特徴とする吸音カーペットの製造装置100をその要旨とするものである。
この製造装置100によれば、バッキング層15の形成と、バッキング層15への貫通孔16の穿設と、バッキング層15への繊維基材11の溶着とを一連の流れによって製造することができる。
また、この製造装置100によれば、バッキング層形成ロール113上面にスパイク15aを形成するための穴113aを凹設したことから、バッキング層15の形成とスパイク15aの形成を同時に行うことができ、より効率的に吸音カーペット10を製造することができる。
また、図2及び図3並びに図10に示す製造装置200の場合、バッキング層形成ロール113上方のバッキング層15Aを形成するための樹脂押出機114と貫通孔16を穿設するピン付きロール117との間に第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116を配設したことから、バッキング層15Aの形成と、第2のバッキング層15Bの形成と、第2のバッキング層15Bのバッキング層15Aへの積層と、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設と、第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着といった各工程を一連の流れによって製造することができる。
請求項14〜17記載の発明は、図4並びに図7〜9に示すように、バッキング層15を形成するための樹脂押出機114をロール上方に配設したバッキング層形成ロール113と、前記バッキング層形成ロール113との間で前記バッキング層15と繊維基材11とを圧着してバッキング層15に繊維基材11を溶着する溶着ロール112とを備えた吸音カーペット10の製造装置300において、前記バッキング層形成ロール113上面に前記バッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設したことを特徴とするものである。
この製造装置300の場合、バッキング層形成ロール113上でバッキング層15の形成と貫通孔16の穿設とが同時に行われると共に、バッキング層15への繊維基材11の溶着が一連の流れによって行われるため、より効率的かつ確実な吸音カーペット20の製造を行うことができる。
また、この製造装置300の場合、バッキング層形成ロール113上面にバッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設すると共にバッキング層15にスパイク16aを形成するための穴113aを凹設することもできる。
この場合、バッキング層形成ロール113上でバッキング層15の形成、貫通孔16の穿設及びスパイク16aの形成と同時にバッキング層15への繊維基材11の溶着が行われるため、より一層効率的かつ確実に吸音カーペット10の製造を行うことができる。
また、図5に示す製造装置400の場合のように、バッキング層形成ロール113上方のバッキング層15Aを形成するための樹脂押出機114から離隔して第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116を配設することもできる。
この場合、バッキング層15Aの形成と、第2のバッキング層15Bの形成と、第2のバッキング層15Bのバッキング層15Aへの積層と、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設と、第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着の4つの工程を一連の流れによって吸音カーペット20を製造することができる。
また、この製造装置400の場合、バッキング層形成ロール113上面に貫通孔16を穿設するピン113bを突設すると共にバッキング層15Aにスパイク16aを形成するための穴113aを凹設していることから、バッキング層形成ロール113上で、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設及びバッキング層15Aへのスパイク16aの形成と同時にバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着の各工程が同時に行われるため、より一層効率的かつ確実に吸音カーペット10の製造を行うことができる。
上述の防音カーペットの製造方法及び製造装置に用いる繊維基材としては、例えば不識布、織物、編物、紙、あるいはこれらの1種若しくは2種以上を組み合わせた複合体を挙げることができる。また、図8及び10に示すように、繊維基材11にはパイル糸12を所定のボリュームとなるように打ち込んで意匠性を高めることもできる。この繊維基材11は、上記のごとき多孔質な素材を使用しているので、この繊維基材の中を音が通過する過程で摩擦熱として減衰し、吸音されるようになっている。
また、図7〜10に示すように、繊維基材11の内側には別の繊維基材13を設けることもできる。内側繊維基材13としては、繊維基材11と同じく、例えば不織布、織物、編物、紙、あるいはこれらの1種若しくは2種以上を組み合わせた複合体を挙げることができる。図6〜8の例ではパイル糸12を打ち込んだ繊維基材11の裏面に後述の透孔性接着シート14を介して内側繊維基材13が接着されている。この内側繊維基材13についても、繊維基材11と同じく多孔質な素材を使用しているので、この内側繊維基材13の中を音が通過する過程で摩擦熱として減衰し、吸音されるようになっている。
尚、透孔性接着シート14には、蜘蛛の巣状接着剤からなり、接着時の熱およびまたは圧力で薄膜化されて成るもの、ホットメルト樹脂などの接着樹脂中に発泡剤を入れて混練、シート化したものなどを挙げることができる。図6〜8の例では、パイル糸12を打ち込んだ繊維基材11と内側繊維基材13との間に蜘蛛の巣状接着剤14を挟み込んで熱プレスすることで、繊維基材11と内側繊維基材13とを接着すると共に、その接着時の熱およびまたは圧力で蜘蛛の巣状の透孔性接着シート14は薄膜(フィルム)状となっている。
図10の例では、パイル糸12を打ち込んだ繊維基材11と内側繊維基材13aとの間並びに内側繊維基材13aと内側繊維基材13bとの間に、それぞれ蜘蛛の巣状接着剤14を挟み込んで熱プレスすることで、繊維基材11と内側繊維基材13a並びに内側繊維基材13aと内側繊維基材13bとを接着すると共に、その接着時の熱およびまたは圧力で蜘蛛の巣状の透孔性接着シート14は薄膜(フィルム)状となっている。
このため、透孔性接着シート14は、多孔質な繊維基材11に支持されて自由振動可能な状態に置かれる(繊維基材11の内側に別の繊維基材13を設けた場合、透孔性接着シート14は、図7〜9に示すように繊維基材11と内側繊維基材13(図10に示すように繊維基材11と内側繊維基材13a並びに内側繊維基材13aと内側繊維基材13b)とに支持されて自由振動可能な状態に置かれる。)。このため、繊維基材11を透過した音が、この透孔性接着シート14に当たり、透孔を通して通過する過程で、該透孔性接着シート14が自由振動し、音の減衰、吸音がなされるようになっている。また、この透孔性接着シート14は、上述の接着、吸音という機能の他に、パイル糸12を打ち込んだ繊維基材11を使用する場合には、パイル糸12の抜け止め材としても機能するようになっている。
尚、上記の製造方法及び製造装置によって製造される防音カーペットにおけるバッキング層を構成する樹脂としては、例えば、スチレン−ブタンジエン−スチレン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン系共重合体、ウレタン樹脂等の高分子、スチレン−ブタンジエンゴム、アクリルニトリル−ブタンジエンゴム、ブタンジエンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴム高分子、またはこれらを複数種混合したもの等を例示することができる。
また樹脂には、例えば脂肪酸石けん、アルキルアリルスルホン酸ナトリウム、高級アルコール硫酸エステルナトリウム、N−オクタデシルスルホコハク酸モノアミドジナトリウム等の発泡剤を加えることができる。
また樹脂には、必要に応じて充填剤、増粘剤、分散剤を加えてもよい。充填剤としては、例えば、ポリアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルローズ、タルク、水酸化アルミニウム、酸化アンチモンなどが例示できる。増粘剤としては、例えばポリアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルローズ、ポリビニルアルコール、カゼイン、発酵多糖類等が挙げられるが、好ましくは低分子量のポリアクリル酸ソーダである。分散剤としては、例えばトリポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ等が例示できる。
図7〜10に示すように、上記の製造方法及び製造装置によって製造される防音カーペット10又は20は、繊維基材11裏面に多数の貫通孔16が貫通しているバッキング層15(15A及び15B)が溶着した構造となる。この防音カーペット10又は20において、バッキング層15(15A及び15B)は、繊維基材11の裏面(繊維基材11の内側に別の繊維基材13(13a及び13b)を設けた場合、内側繊維基材13(13a及び13b)の裏面)に形成され、該カーペット10の補強および保形、すべり止めを行うようになっている。また、このバッキング層15(15A及び15B)の裏面には多数のズレ止め用の突起15aが設けられている。
また、この製造装置によって製造された防音カーペット10又は20におけるバッキング層15、15A、15Bとしては、発泡樹脂からなり、連続気泡構造を有するものが望ましい。というのは、バッキング層15、15A、15Bとしては、発泡樹脂からなり、連続気泡構造を有する場合、繊維基材11からの音は、バッキング層15、15A、15B内に微細孔15b内で衝突を繰り返し、音の減衰がなされるようになっている。
また、このバッキング層15、15A、15Bには多数の貫通孔16が貫通しているため、図9に示すように、バッキング層15内の互いに連通する微細孔15bが貫通孔16に開口し、各貫通孔16内面に微細孔と繋がる無数の吸音穴16aが形成されことになる。このため、貫通孔16に浸入してきた音は、貫通孔16内に開口している吸音穴16aを通じて、バッキング層15全体に広がる無数の微細孔16bへと広がり、再び衝突を繰り返すことになり、より効果的な音の減衰がなされるようになっている。
すなわち本発明は、例えば自動車や列車、航空機などの乗り物の床面に敷設されるカーペットやマット、或いは建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマットなど、様々な場所で使用することが出来る優れた吸音効果を有する吸音カーペットを連続して製造することができる吸音カーペットの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するため、請求項1及び2記載の発明は、図1、並びに図7〜9に示すように、バッキング層15を形成し、次いで、前記バッキング層15に貫通孔16を穿設し、この後、前記バッキング層15に繊維基材11を溶着することを特徴とする吸音カーペット10の製造方法をその要旨とした。
この製造方法によれば、バッキング層15の形成と、バッキング層15への貫通孔16の穿設と、バッキング層15への繊維基材11の溶着とを一連の流れによって製造することができる。
また、この製造方法においては、バッキング層15の形成とスパイク15aの形成の2つの工程を同時に行うこともでき、この場合、より効率的に防音カーペット10を製造することができる。
請求項3及び4記載の発明は、図4、並びに図7〜9に示すように、バッキング層15を形成し、次いで、前記バッキング層15に貫通孔16を穿設すると同時に前記バッキング層15に繊維基材11を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法を要旨とするものである。
この製造方法によれば、バッキング層15の形成と、バッキング層15への貫通孔16の穿設と、バッキング層15への繊維基材11の溶着とを一連の流れによって製造することができると共に、バッキング層15への貫通孔16の穿設と前記バッキング層15への繊維基材11の溶着の2つの工程が同時にでき、より効率的に防音カーペット10を製造することができる。
また、この製造方法においては、バッキング層15に貫通孔16を穿設すると同時にスパイク15aを形成すると共に前記バッキング層15に繊維基材11を溶着することもでき、この場合、バッキング層15の形成とスパイク15aの形成とバッキング層15への繊維基材11の溶着の3つの工程が一度にでき、より一層効率的に防音カーペット10を製造することができる。
請求項5及び6記載の発明は、図2及び3並びに図10に示すように、バッキング層15Aを形成し、次いで、第2のバッキング層15Bを形成して前記バッキング層15Aに積層し、次いで、前記バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bとに貫通孔16を穿設し、この後、前記第2のバッキング層15Bに繊維基材11を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法を要旨とするものである。
この製造方法によれば、バッキング層15Aの形成、第2のバッキング層15Bの形成及び前記第2のバッキング層15Bのバッキング層15Aへの積層、前記バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bとへの貫通孔16の穿設、前記第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着の各工程を一連の流れによって製造することができる。
また、この製造方法においては、バッキング層15Aの形成とスパイク15aを形成の2つ工程を同時に行うこともでき、この場合、より効率的に防音カーペット10を製造することができる。
請求項7及び8記載の発明は、図5並びに図10に示すように、バッキング層15Aを形成し、次いで、第2のバッキング層15Bを形成して前記バッキング層15Aに積層し、次いで、前記バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bとに貫通孔16を穿設すると同時に前記第2のバッキング層15Bに繊維基材11を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法をその要旨とするものである。
この製造方法によれば、バッキング層15Aの形成、第2のバッキング層15Bの形成及び前記バッキング層15Aへの積層、前記バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設及び前記第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着の各工程を一連の流れによって吸音カーペット20を製造することができる。
この製造方法においては、バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bとに貫通孔16を穿設すると同時に前記バッキング層15Aにスパイク15aを形成すると共に第2のバッキング層15Bに繊維基材11を溶着することもでき、この場合、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設、前記バッキング層15Aへのスパイク15aの形成、及び第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着といった3つの工程を同時に行うことができ、より効率的に吸音カーペット20の製造を行うことができる。
請求項9〜13記載の発明は、図1並びに図7〜9に示すように、バッキング層15を形成するための樹脂押出機114をロール上方に配したバッキング層形成ロール113と、前記バッキング層形成ロール113との間で前記バッキング層15と繊維基材11とを圧着してバッキング層15に繊維基材11を溶着する溶着ロール112とを備えた吸音カーペットの製造装置100において、
前記バッキング層形成ロール113上方に前記樹脂押出機114から離隔して前記バッキング層15に貫通孔16を穿設するピン付きロール117を配設したことを特徴とする吸音カーペットの製造装置100をその要旨とするものである。
この製造装置100によれば、バッキング層15の形成と、バッキング層15への貫通孔16の穿設と、バッキング層15への繊維基材11の溶着とを一連の流れによって製造することができる。
また、この製造装置100によれば、バッキング層形成ロール113上面にスパイク15aを形成するための穴113aを凹設したことから、バッキング層15の形成とスパイク15aの形成を同時に行うことができ、より効率的に吸音カーペット10を製造することができる。
また、図2及び図3並びに図10に示す製造装置200の場合、バッキング層形成ロール113上方のバッキング層15Aを形成するための樹脂押出機114と貫通孔16を穿設するピン付きロール117との間に第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116を配設したことから、バッキング層15Aの形成と、第2のバッキング層15Bの形成と、第2のバッキング層15Bのバッキング層15Aへの積層と、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設と、第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着といった各工程を一連の流れによって製造することができる。
請求項14〜17記載の発明は、図4並びに図7〜9に示すように、バッキング層15を形成するための樹脂押出機114をロール上方に配設したバッキング層形成ロール113と、前記バッキング層形成ロール113との間で前記バッキング層15と繊維基材11とを圧着してバッキング層15に繊維基材11を溶着する溶着ロール112とを備えた吸音カーペット10の製造装置300において、前記バッキング層形成ロール113上面に前記バッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設したことを特徴とするものである。
この製造装置300の場合、バッキング層形成ロール113上でバッキング層15の形成と貫通孔16の穿設とが同時に行われると共に、バッキング層15への繊維基材11の溶着が一連の流れによって行われるため、より効率的かつ確実な吸音カーペット20の製造を行うことができる。
また、この製造装置300の場合、バッキング層形成ロール113上面にバッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設すると共にバッキング層15にスパイク16aを形成するための穴113aを凹設することもできる。
この場合、バッキング層形成ロール113上でバッキング層15の形成、貫通孔16の穿設及びスパイク16aの形成と同時にバッキング層15への繊維基材11の溶着が行われるため、より一層効率的かつ確実に吸音カーペット10の製造を行うことができる。
また、図5に示す製造装置400の場合のように、バッキング層形成ロール113上方のバッキング層15Aを形成するための樹脂押出機114から離隔して第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116を配設することもできる。
この場合、バッキング層15Aの形成と、第2のバッキング層15Bの形成と、第2のバッキング層15Bのバッキング層15Aへの積層と、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設と、第2のバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着の4つの工程を一連の流れによって吸音カーペット20を製造することができる。
また、この製造装置400の場合、バッキング層形成ロール113上面に貫通孔16を穿設するピン113bを突設すると共にバッキング層15Aにスパイク16aを形成するための穴113aを凹設していることから、バッキング層形成ロール113上で、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bへの貫通孔16の穿設及びバッキング層15Aへのスパイク16aの形成と同時にバッキング層15Bへの繊維基材11の溶着の各工程が同時に行われるため、より一層効率的かつ確実に吸音カーペット10の製造を行うことができる。
上述の防音カーペットの製造方法及び製造装置に用いる繊維基材としては、例えば不識布、織物、編物、紙、あるいはこれらの1種若しくは2種以上を組み合わせた複合体を挙げることができる。また、図8及び10に示すように、繊維基材11にはパイル糸12を所定のボリュームとなるように打ち込んで意匠性を高めることもできる。この繊維基材11は、上記のごとき多孔質な素材を使用しているので、この繊維基材の中を音が通過する過程で摩擦熱として減衰し、吸音されるようになっている。
また、図7〜10に示すように、繊維基材11の内側には別の繊維基材13を設けることもできる。内側繊維基材13としては、繊維基材11と同じく、例えば不織布、織物、編物、紙、あるいはこれらの1種若しくは2種以上を組み合わせた複合体を挙げることができる。図6〜8の例ではパイル糸12を打ち込んだ繊維基材11の裏面に後述の透孔性接着シート14を介して内側繊維基材13が接着されている。この内側繊維基材13についても、繊維基材11と同じく多孔質な素材を使用しているので、この内側繊維基材13の中を音が通過する過程で摩擦熱として減衰し、吸音されるようになっている。
尚、透孔性接着シート14には、蜘蛛の巣状接着剤からなり、接着時の熱およびまたは圧力で薄膜化されて成るもの、ホットメルト樹脂などの接着樹脂中に発泡剤を入れて混練、シート化したものなどを挙げることができる。図6〜8の例では、パイル糸12を打ち込んだ繊維基材11と内側繊維基材13との間に蜘蛛の巣状接着剤14を挟み込んで熱プレスすることで、繊維基材11と内側繊維基材13とを接着すると共に、その接着時の熱およびまたは圧力で蜘蛛の巣状の透孔性接着シート14は薄膜(フィルム)状となっている。
図10の例では、パイル糸12を打ち込んだ繊維基材11と内側繊維基材13aとの間並びに内側繊維基材13aと内側繊維基材13bとの間に、それぞれ蜘蛛の巣状接着剤14を挟み込んで熱プレスすることで、繊維基材11と内側繊維基材13a並びに内側繊維基材13aと内側繊維基材13bとを接着すると共に、その接着時の熱およびまたは圧力で蜘蛛の巣状の透孔性接着シート14は薄膜(フィルム)状となっている。
このため、透孔性接着シート14は、多孔質な繊維基材11に支持されて自由振動可能な状態に置かれる(繊維基材11の内側に別の繊維基材13を設けた場合、透孔性接着シート14は、図7〜9に示すように繊維基材11と内側繊維基材13(図10に示すように繊維基材11と内側繊維基材13a並びに内側繊維基材13aと内側繊維基材13b)とに支持されて自由振動可能な状態に置かれる。)。このため、繊維基材11を透過した音が、この透孔性接着シート14に当たり、透孔を通して通過する過程で、該透孔性接着シート14が自由振動し、音の減衰、吸音がなされるようになっている。また、この透孔性接着シート14は、上述の接着、吸音という機能の他に、パイル糸12を打ち込んだ繊維基材11を使用する場合には、パイル糸12の抜け止め材としても機能するようになっている。
尚、上記の製造方法及び製造装置によって製造される防音カーペットにおけるバッキング層を構成する樹脂としては、例えば、スチレン−ブタンジエン−スチレン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン系共重合体、ウレタン樹脂等の高分子、スチレン−ブタンジエンゴム、アクリルニトリル−ブタンジエンゴム、ブタンジエンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴム高分子、またはこれらを複数種混合したもの等を例示することができる。
また樹脂には、例えば脂肪酸石けん、アルキルアリルスルホン酸ナトリウム、高級アルコール硫酸エステルナトリウム、N−オクタデシルスルホコハク酸モノアミドジナトリウム等の発泡剤を加えることができる。
また樹脂には、必要に応じて充填剤、増粘剤、分散剤を加えてもよい。充填剤としては、例えば、ポリアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルローズ、タルク、水酸化アルミニウム、酸化アンチモンなどが例示できる。増粘剤としては、例えばポリアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルローズ、ポリビニルアルコール、カゼイン、発酵多糖類等が挙げられるが、好ましくは低分子量のポリアクリル酸ソーダである。分散剤としては、例えばトリポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ等が例示できる。
図7〜10に示すように、上記の製造方法及び製造装置によって製造される防音カーペット10又は20は、繊維基材11裏面に多数の貫通孔16が貫通しているバッキング層15(15A及び15B)が溶着した構造となる。この防音カーペット10又は20において、バッキング層15(15A及び15B)は、繊維基材11の裏面(繊維基材11の内側に別の繊維基材13(13a及び13b)を設けた場合、内側繊維基材13(13a及び13b)の裏面)に形成され、該カーペット10の補強および保形、すべり止めを行うようになっている。また、このバッキング層15(15A及び15B)の裏面には多数のズレ止め用の突起15aが設けられている。
また、この製造装置によって製造された防音カーペット10又は20におけるバッキング層15、15A、15Bとしては、発泡樹脂からなり、連続気泡構造を有するものが望ましい。というのは、バッキング層15、15A、15Bとしては、発泡樹脂からなり、連続気泡構造を有する場合、繊維基材11からの音は、バッキング層15、15A、15B内に微細孔15b内で衝突を繰り返し、音の減衰がなされるようになっている。
また、このバッキング層15、15A、15Bには多数の貫通孔16が貫通しているため、図9に示すように、バッキング層15内の互いに連通する微細孔15bが貫通孔16に開口し、各貫通孔16内面に微細孔と繋がる無数の吸音穴16aが形成されことになる。このため、貫通孔16に浸入してきた音は、貫通孔16内に開口している吸音穴16aを通じて、バッキング層15全体に広がる無数の微細孔16bへと広がり、再び衝突を繰り返すことになり、より効果的な音の減衰がなされるようになっている。
図1は、本発明の吸音カーペットの製造装置を側面から見た模式図である。
図2は、本発明の別の吸音カーペットの製造装置を側面から見た模式図である。
図3は、同じく図2に示す吸音カーペットの製造装置の斜視図である。
図4は、本発明のさらに別の吸音カーペットの製造装置を側面から見た模式図である。
図5は、本発明のさらに別の吸音カーペットの製造装置を側面から見た模式図である。
図6aは、ピン付きロールの斜視図である。
図6bは、ピン付きロールのピンとこれにより穿設される貫通孔の形状を示す斜視図である。
図6cは、ピン付きロールのピンの別の形態とこれにより穿設される貫通孔の形状を示す斜視図である。
図7は、本発明の製造装置により製造される防音カーペットの要部拡大組み立て斜視図である。
図8は、同じく防音カーペットの要部拡大断面図である。
図9は、図8に示す防音カーペットのバッキング層を示す要部拡大断面図である。
図10は、本発明の製造装置により製造される防音カーペットの別例を示す要部拡大断面図である。
図11aは、本発明の防音カーペットにおけるバッキング層に貫通する孔のパターンを示す平面図である。
図11bは、本発明の防音カーペットにおけるバッキング層に貫通する孔の別パターンを示す平面図である。
図2は、本発明の別の吸音カーペットの製造装置を側面から見た模式図である。
図3は、同じく図2に示す吸音カーペットの製造装置の斜視図である。
図4は、本発明のさらに別の吸音カーペットの製造装置を側面から見た模式図である。
図5は、本発明のさらに別の吸音カーペットの製造装置を側面から見た模式図である。
図6aは、ピン付きロールの斜視図である。
図6bは、ピン付きロールのピンとこれにより穿設される貫通孔の形状を示す斜視図である。
図6cは、ピン付きロールのピンの別の形態とこれにより穿設される貫通孔の形状を示す斜視図である。
図7は、本発明の製造装置により製造される防音カーペットの要部拡大組み立て斜視図である。
図8は、同じく防音カーペットの要部拡大断面図である。
図9は、図8に示す防音カーペットのバッキング層を示す要部拡大断面図である。
図10は、本発明の製造装置により製造される防音カーペットの別例を示す要部拡大断面図である。
図11aは、本発明の防音カーペットにおけるバッキング層に貫通する孔のパターンを示す平面図である。
図11bは、本発明の防音カーペットにおけるバッキング層に貫通する孔の別パターンを示す平面図である。
以下、本発明の防音カーペットの製造方法及び製造装置を図面に示した一実施の形態に従って詳細に説明する。図1並びに図7〜9に示すように、本発明の吸音カーペットの製造装置100は、ロール上方にバッキング層15を形成するための樹脂押出機114を配したバッキング層形成ロール113と、前記バッキング層形成ロール113との間で前記バッキング層15と繊維基材11とを圧着してバッキング層15に繊維基材11を溶着する溶着ロール112と、前記バッキング層15に繊維基材11を溶着した防音カーペット10を引き取るための引き取りロール111とを備えている。
バッキング層形成ロール113上方の樹脂押出機114より押し出された樹脂は、樹脂押出機114に隣接して配設されたカレンダーロール115によって圧延されてバッキング層15が形成される。また、バッキング層形成ロール113の上面にはスパイク15aを形成するための多数の溝穴113aが設けられており、この溝穴113a内に樹脂押出機114からの溶融した樹脂がカレンダーロール115によって圧入され、バッキング層15の形成と同時にスパイク15aが形成されるようになっている。
尚、樹脂押出機114から発泡樹脂を押し出す場合、発泡樹脂層内の機構構造を破壊しないようにするため、その押出は低圧で行われる。また、このバッキング層形成ロール113は10〜50℃に加熱されるようになっている。これは溶融した樹脂がバッキング層形成ロール113表面の溝穴113aに圧入された時、急激に冷却されることがなく、スパイク15aの形成を助成するための加熱である。
また、この製造装置100において、バッキング層形成ロール113上方には、カレンダーロール115に隣接してピン付きロール117が配設されている。このピン付きロール117によってバッキング層15に貫通孔16が穿設されるのである。また、バッキング層形成ロール113上方には加熱用ヒーター118が配設されており、貫通孔16が穿設されたバッキング層15を繊維基材11との溶着に先だって加熱し、その表面を溶融状態とするようになっている。
この場合、発泡樹脂層内の気孔構造を破壊しないようにするため、溶着加熱ヒーター118でバッキング層15側を加熱するときの温度は70〜210度(好ましくは70〜150度)である。
一方、溶着ロール112によって供給される繊維基材11は、溶着ロール112上方に設けたカーペット加熱用ヒーター119で加熱され、この状態で表面が溶融されたバッキング層15と積層され、バッキング層15と繊維基材11は溶着ロール112とバッキング層形成ロール113との間で圧着され溶着されるようになっている。
この後、繊維基材11にバッキング層15が溶着された吸音カーペット10は引き取りロール111により引き取られていく。
次に、図2及び3並びに図10に示す吸音カーペットの製造装置200について説明する。この製造装置200は、バッキング層形成ロール113上方のカレンダーロール115とピン付きロール117との間に第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116を配設している。
この場合も、図1の製造装置100と同じくバッキング層形成ロール113表面にはバッキング層15A裏面側にスパイク15aを形成するための多数の溝穴113aが設けられている。このため、前記バッキング層形成ロール113の上方の樹脂押出機114より押し出された樹脂は、バッキング層形成ロール113の上面の樹脂押出機114に隣接して配設されたカレンダーロール115によって圧延されて、バッキング層15Aの形成とスパイク15aの形成とが同時に行われるようになっている。
また、バッキング層形成ロール113上方には、カレンダーロール115に隣接してピン付きロール117との間に第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116が配設されている。このため、スパイク15aが形成されたバッキング層15Aの上面には第2樹脂押出機116から樹脂が押し出されて第2のバッキング層150Bが形成されることになる。
尚、上述の樹脂押出機114及び第2樹脂押出機116における加熱温度は使用する樹脂の種類によって異なっているが、原料供給路120及び第2の原料供給路121よりそれぞれ樹脂押出機114及び第2樹脂押出機116に供給された樹脂原料を約100度〜220度に加熱して溶融させて、この状態で押し出していくのである。尚、樹脂押出機114並びに第2の樹脂押出機116から発泡樹脂を押し出す場合、発泡樹脂層内の気孔構造を破壊しないようにするため、その押出は低圧で行われる。
次いで、バッキング層15Aとこの上面に積層された第2のバッキング層15Bは、バッキング層形成ロール113上方に第2の樹脂押出機116に隣接して配設されたピン付きロール117によって貫通孔16が穿設される。
また、このピン付きロール117は、バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bに貫通孔16を穿設すると同時に、バッキング層形成ロール113上面に圧接し、この圧力によってバッキング層15Aと第2のバッキング層15Bの溶着が行われる。
また、バッキング層形成ロール113上方には加熱用ヒーター118が配設されており、貫通孔16が穿設された第2のバッキング層15Bを繊維基材11との溶着に先だって加熱し、その表面を溶融状態とするようになっている。この場合、発泡樹脂層内の気孔構造を破壊しないようにするため、溶着加熱ヒーター118でバッキング層15側を加熱するときの温度は70〜210度が好ましい(より好ましくは70〜150度である)。
一方、溶着ロール112によって供給される繊維基材11は、溶着ロール112上方に設けたカーペット加熱用ヒーター119で加熱され、この状態で前述の表面が溶融された第2のバッキング層15Bと積層され、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bと繊維基材11は、溶着ロール112とバッキング層形成ロール113との間で圧着され、第2のバッキング層15B側に繊維基材11が溶着されるようになっている。
この後、繊維基材11にバッキング層15A及び15Bが溶着した吸音カーペット10が引き取りロール111により引き取られていく。
次に、図4並びに図7〜9に示す形態を説明する。図4に示す製造装置300は、図1〜3に示す製造装置100、200をさらに改良し、より効率的、かつ確実に吸音カーペット20の製造ができるようにしたものである。この製造装置300は、バッキング層15を形成するための樹脂押出機114をロール上方に配設したバッキング層形成ロール113と、前記バッキング層形成ロール113との間で前記バッキング層15と繊維基材11とを圧着してバッキング層15に繊維基材11を溶着する溶着ロール112とを備えており、前記バッキング層形成ロール113上面に前記バッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設したことに特徴づけられたものである。
この製造装置300の場合、バッキング層形成ロール113上方に配設された樹脂押出機114からの樹脂は、多数のピン113bが突設するバッキング層形成ロール113上面に押し出される。
一方、表面にゴム層112aが形成された溶着ロール112によって供給される繊維基材11は、カーペット加熱用ヒーター119で加熱され、この状態でバッキング層形成ロール113との圧接位置まで移動し、バッキング層形成ロール113上面の樹脂と共にバッキング層形成ロール113と溶着ロール112との間に圧着されることになる。
この圧着時に、樹脂押出機114からの樹脂が圧延されてバッキング層15が形成される共にこのバッキング層15に貫通孔16が形成され、同時にこのバッキング層15に繊維基材11が溶着されるようになっている。
また、この製造装置300の場合、バッキング層形成ロール113上面にはバッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設すると共にバッキング層15にスパイク16aを形成するための溝穴113aが凹設されている。このため、樹脂押出機114からの樹脂は、溶着ロール112とバッキング層形成ロール113とに圧延されてバッキング層15が形成されるのと同時に、このバッキング層15にはスパイクと貫通孔とが形成され、同時にバッキング層15に繊維基材11が溶着されるようになっている。そして、バッキング層15に繊維基材11が溶着された防音カーペット10が引き取りロール111によって引き取られるようになっている。
また、図5に示す製造装置400の場合、バッキング層形成ロール113上方のバッキング層15Aを形成するための樹脂押出機114から離隔して第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116が配設されている。
この製造装置400の場合、バッキング層形成ロール113上方に配設された樹脂押出機114からの樹脂は、多数のピン113bが突設するバッキング層形成ロール113上面に押し出される。さらに、この樹脂上面に樹脂押出機114から離隔して配設された第2の樹脂押出機116から樹脂が押し出される。
一方、表面にゴム層112aが形成された溶着ロール112によって供給される繊維基材11は、カーペット加熱用ヒーター119で加熱され、この状態でバッキング層形成ロール113との圧接位置まで移動し、バッキング層形成ロール113上面の樹脂押出機114及び第2の樹脂押出機116からの樹脂と共にバッキング層形成ロール113と溶着ロール112との間に圧着されることになる。
この圧着時に、樹脂押出機114からの樹脂が圧延されてバッキング層15Aが形成され、この上面に押し出された積層樹脂押出機116からの樹脂が圧延されて第2のバッキング層15Bが積層状態に形成されることになる。同時にこの圧着時には、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bに貫通孔16が形成されると共に、このバッキング層15Bに繊維基材11が溶着されるようになっている。
また、この製造装置400の場合、バッキング層形成ロール113上面にはバッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設すると共にバッキング層15にスパイク16aを形成するための溝穴113aが凹設されている。このため、樹脂押出機114及び第2の樹脂押出機116からの樹脂は、それぞれ溶着ロール112とバッキング層形成ロール113とに圧延されてバッキング層15A及び第2のバッキング層15Bが積層状態に形成されるのと同時に、このバッキング層15にはスパイク15aと貫通孔16とが形成され、さらにバッキング層15Bに繊維基材11が溶着されるようになっている。
上述の図1〜図3に示す製造装置100、200におけるピン付きロール117(図6a)におけるピン並びに図4〜図5に示す製造装置300、400におけるバッキング層形成ロール113上面のピン113bの形態について説明する。ピンの形状としては特に限定されず任意である。例えば図6bに示すように丸型のピン122をロール表面に取り付けた場合は、丸型の貫通孔123が形成され、図6cに示すように、星型のピン124を取り付けると、バッキング層に星型の貫通孔125を穿設することができる。尚、バッキング層に穿設する貫通孔の大きさ、深さ、間隔等は、カーペットの大きさ、厚さ、使用目的、用途等によって様々に異なるので、ピン付きロール117並びにバッキング層形成ロール113上面のピン形状は、これらを考慮して適宜変更してこれに対応するのが望ましい。尚、図1〜図5に示す製造装置100、200、300、400、500では、いずれも直径が約1.5mmの丸型の貫通孔16が穿設されるようにした。
また、図6a、図6b、図6c、並びに図11a、図11bに示すように、ピン付きロール117のピン122、124、バッキング層形成ロール113上面のピン113bの配置(貫通孔16、123、125の配置パターン)は任意であり、例えば図11aに示すように、貫通孔16が縦横等間隔となるように形成してもよく、また図11bに示すように、縦横等間隔に形成した貫通孔16の隙間に別の貫通孔16を形成することもできる。どのようなパターンとするかは、当該防音カーペット10又は20の種類や用途、使用状態を考慮して適宜決定すればよい。
図1及び図4に示す製造装置100、300において、バッキング層15に溶着される繊維基材11は、目付300g/m2のポリエステル不織布にパイル糸12を打ち込んだものであり、さらにこの内側には別の繊維基材13として、目付300g/m2のポリエステル不織布12からなるものを配している。
また、図7〜9に示すように、この繊維基材11は、内側繊維基材13との間に蜘蛛の巣状のウレタン系湿気硬化型接着剤(透孔性接着シート14)を挟み込んでプレスすることで、繊維基材11と内側繊維基材13とを接着すると共に、接着時の圧力で蜘蛛の巣状接着剤14を薄膜化させている。
図2及び3並びに図5に示す製造装置200、400においては、繊維基材11の内側に目付の異なる2枚の内側繊維基材、すなわち目付200g/m2のポリエステル不織布からなる第1の内側繊維基材13aと、目付350g/m2のポリエステル不織布からなる第2の内側繊維基材13bとを厚みの異なる透孔性接着シート14を介してそれぞれ配している。
この場合、図10に示すように、繊維基材11裏面側に透過した音が、まず薄い透孔性接着シート14を透過し、その後、粗い目付の第1の内側繊維基材13aを通過する。その後、厚い透孔性接着シート14を透過した後、密な目付の第2の内側繊維基材13bを通過することになり、4段階で種類の異なる音の吸収がなされるようになっており、より効果的な吸音が実現されるようになっている。
尚、繊維基材または内側繊維基材の形態としては、目付が異なるだけではなく、例えば第2の内側繊維基材13bの構成繊維の繊維径や繊維長を、第1の内側繊維基材13aの構成繊維よりも細く、短くするなど、第1の内側繊維基材13aおよび第2の内側繊維基材13bの密度勾配の大小を用途や使用状態、要求される吸音性能に合わせて適宜調整することもできる。
図1〜5に示す製造装置100、200、300、400において、バッキング層15(バッキング層15A及び第2のバッキング層15B)はいずれも、スチレンブタジエンゴム(SBS)よりなる連続気泡型の発泡樹脂層からなり、その裏面にはズレ止め用の突起15aが多数設けられている。
尚、本発明の範囲は、「請求の範囲」に定義されたとおりのものであり、例えば第2のバッキング層及び第2の樹脂押出機は、1つに限らず、複数のバッキング層及び樹脂押出機としたり、或いはバッキング層に繊維基材を溶着させた後にバッキング層に貫通孔を穿設したりするなど、その範囲に含まれる全ての変更、形態を採ることができる。
バッキング層形成ロール113上方の樹脂押出機114より押し出された樹脂は、樹脂押出機114に隣接して配設されたカレンダーロール115によって圧延されてバッキング層15が形成される。また、バッキング層形成ロール113の上面にはスパイク15aを形成するための多数の溝穴113aが設けられており、この溝穴113a内に樹脂押出機114からの溶融した樹脂がカレンダーロール115によって圧入され、バッキング層15の形成と同時にスパイク15aが形成されるようになっている。
尚、樹脂押出機114から発泡樹脂を押し出す場合、発泡樹脂層内の機構構造を破壊しないようにするため、その押出は低圧で行われる。また、このバッキング層形成ロール113は10〜50℃に加熱されるようになっている。これは溶融した樹脂がバッキング層形成ロール113表面の溝穴113aに圧入された時、急激に冷却されることがなく、スパイク15aの形成を助成するための加熱である。
また、この製造装置100において、バッキング層形成ロール113上方には、カレンダーロール115に隣接してピン付きロール117が配設されている。このピン付きロール117によってバッキング層15に貫通孔16が穿設されるのである。また、バッキング層形成ロール113上方には加熱用ヒーター118が配設されており、貫通孔16が穿設されたバッキング層15を繊維基材11との溶着に先だって加熱し、その表面を溶融状態とするようになっている。
この場合、発泡樹脂層内の気孔構造を破壊しないようにするため、溶着加熱ヒーター118でバッキング層15側を加熱するときの温度は70〜210度(好ましくは70〜150度)である。
一方、溶着ロール112によって供給される繊維基材11は、溶着ロール112上方に設けたカーペット加熱用ヒーター119で加熱され、この状態で表面が溶融されたバッキング層15と積層され、バッキング層15と繊維基材11は溶着ロール112とバッキング層形成ロール113との間で圧着され溶着されるようになっている。
この後、繊維基材11にバッキング層15が溶着された吸音カーペット10は引き取りロール111により引き取られていく。
次に、図2及び3並びに図10に示す吸音カーペットの製造装置200について説明する。この製造装置200は、バッキング層形成ロール113上方のカレンダーロール115とピン付きロール117との間に第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116を配設している。
この場合も、図1の製造装置100と同じくバッキング層形成ロール113表面にはバッキング層15A裏面側にスパイク15aを形成するための多数の溝穴113aが設けられている。このため、前記バッキング層形成ロール113の上方の樹脂押出機114より押し出された樹脂は、バッキング層形成ロール113の上面の樹脂押出機114に隣接して配設されたカレンダーロール115によって圧延されて、バッキング層15Aの形成とスパイク15aの形成とが同時に行われるようになっている。
また、バッキング層形成ロール113上方には、カレンダーロール115に隣接してピン付きロール117との間に第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116が配設されている。このため、スパイク15aが形成されたバッキング層15Aの上面には第2樹脂押出機116から樹脂が押し出されて第2のバッキング層150Bが形成されることになる。
尚、上述の樹脂押出機114及び第2樹脂押出機116における加熱温度は使用する樹脂の種類によって異なっているが、原料供給路120及び第2の原料供給路121よりそれぞれ樹脂押出機114及び第2樹脂押出機116に供給された樹脂原料を約100度〜220度に加熱して溶融させて、この状態で押し出していくのである。尚、樹脂押出機114並びに第2の樹脂押出機116から発泡樹脂を押し出す場合、発泡樹脂層内の気孔構造を破壊しないようにするため、その押出は低圧で行われる。
次いで、バッキング層15Aとこの上面に積層された第2のバッキング層15Bは、バッキング層形成ロール113上方に第2の樹脂押出機116に隣接して配設されたピン付きロール117によって貫通孔16が穿設される。
また、このピン付きロール117は、バッキング層15Aと第2のバッキング層15Bに貫通孔16を穿設すると同時に、バッキング層形成ロール113上面に圧接し、この圧力によってバッキング層15Aと第2のバッキング層15Bの溶着が行われる。
また、バッキング層形成ロール113上方には加熱用ヒーター118が配設されており、貫通孔16が穿設された第2のバッキング層15Bを繊維基材11との溶着に先だって加熱し、その表面を溶融状態とするようになっている。この場合、発泡樹脂層内の気孔構造を破壊しないようにするため、溶着加熱ヒーター118でバッキング層15側を加熱するときの温度は70〜210度が好ましい(より好ましくは70〜150度である)。
一方、溶着ロール112によって供給される繊維基材11は、溶着ロール112上方に設けたカーペット加熱用ヒーター119で加熱され、この状態で前述の表面が溶融された第2のバッキング層15Bと積層され、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bと繊維基材11は、溶着ロール112とバッキング層形成ロール113との間で圧着され、第2のバッキング層15B側に繊維基材11が溶着されるようになっている。
この後、繊維基材11にバッキング層15A及び15Bが溶着した吸音カーペット10が引き取りロール111により引き取られていく。
次に、図4並びに図7〜9に示す形態を説明する。図4に示す製造装置300は、図1〜3に示す製造装置100、200をさらに改良し、より効率的、かつ確実に吸音カーペット20の製造ができるようにしたものである。この製造装置300は、バッキング層15を形成するための樹脂押出機114をロール上方に配設したバッキング層形成ロール113と、前記バッキング層形成ロール113との間で前記バッキング層15と繊維基材11とを圧着してバッキング層15に繊維基材11を溶着する溶着ロール112とを備えており、前記バッキング層形成ロール113上面に前記バッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設したことに特徴づけられたものである。
この製造装置300の場合、バッキング層形成ロール113上方に配設された樹脂押出機114からの樹脂は、多数のピン113bが突設するバッキング層形成ロール113上面に押し出される。
一方、表面にゴム層112aが形成された溶着ロール112によって供給される繊維基材11は、カーペット加熱用ヒーター119で加熱され、この状態でバッキング層形成ロール113との圧接位置まで移動し、バッキング層形成ロール113上面の樹脂と共にバッキング層形成ロール113と溶着ロール112との間に圧着されることになる。
この圧着時に、樹脂押出機114からの樹脂が圧延されてバッキング層15が形成される共にこのバッキング層15に貫通孔16が形成され、同時にこのバッキング層15に繊維基材11が溶着されるようになっている。
また、この製造装置300の場合、バッキング層形成ロール113上面にはバッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設すると共にバッキング層15にスパイク16aを形成するための溝穴113aが凹設されている。このため、樹脂押出機114からの樹脂は、溶着ロール112とバッキング層形成ロール113とに圧延されてバッキング層15が形成されるのと同時に、このバッキング層15にはスパイクと貫通孔とが形成され、同時にバッキング層15に繊維基材11が溶着されるようになっている。そして、バッキング層15に繊維基材11が溶着された防音カーペット10が引き取りロール111によって引き取られるようになっている。
また、図5に示す製造装置400の場合、バッキング層形成ロール113上方のバッキング層15Aを形成するための樹脂押出機114から離隔して第2のバッキング層15Bを形成するための第2の樹脂押出機116が配設されている。
この製造装置400の場合、バッキング層形成ロール113上方に配設された樹脂押出機114からの樹脂は、多数のピン113bが突設するバッキング層形成ロール113上面に押し出される。さらに、この樹脂上面に樹脂押出機114から離隔して配設された第2の樹脂押出機116から樹脂が押し出される。
一方、表面にゴム層112aが形成された溶着ロール112によって供給される繊維基材11は、カーペット加熱用ヒーター119で加熱され、この状態でバッキング層形成ロール113との圧接位置まで移動し、バッキング層形成ロール113上面の樹脂押出機114及び第2の樹脂押出機116からの樹脂と共にバッキング層形成ロール113と溶着ロール112との間に圧着されることになる。
この圧着時に、樹脂押出機114からの樹脂が圧延されてバッキング層15Aが形成され、この上面に押し出された積層樹脂押出機116からの樹脂が圧延されて第2のバッキング層15Bが積層状態に形成されることになる。同時にこの圧着時には、バッキング層15A及び第2のバッキング層15Bに貫通孔16が形成されると共に、このバッキング層15Bに繊維基材11が溶着されるようになっている。
また、この製造装置400の場合、バッキング層形成ロール113上面にはバッキング層15に貫通孔16を穿設するピン113bを突設すると共にバッキング層15にスパイク16aを形成するための溝穴113aが凹設されている。このため、樹脂押出機114及び第2の樹脂押出機116からの樹脂は、それぞれ溶着ロール112とバッキング層形成ロール113とに圧延されてバッキング層15A及び第2のバッキング層15Bが積層状態に形成されるのと同時に、このバッキング層15にはスパイク15aと貫通孔16とが形成され、さらにバッキング層15Bに繊維基材11が溶着されるようになっている。
上述の図1〜図3に示す製造装置100、200におけるピン付きロール117(図6a)におけるピン並びに図4〜図5に示す製造装置300、400におけるバッキング層形成ロール113上面のピン113bの形態について説明する。ピンの形状としては特に限定されず任意である。例えば図6bに示すように丸型のピン122をロール表面に取り付けた場合は、丸型の貫通孔123が形成され、図6cに示すように、星型のピン124を取り付けると、バッキング層に星型の貫通孔125を穿設することができる。尚、バッキング層に穿設する貫通孔の大きさ、深さ、間隔等は、カーペットの大きさ、厚さ、使用目的、用途等によって様々に異なるので、ピン付きロール117並びにバッキング層形成ロール113上面のピン形状は、これらを考慮して適宜変更してこれに対応するのが望ましい。尚、図1〜図5に示す製造装置100、200、300、400、500では、いずれも直径が約1.5mmの丸型の貫通孔16が穿設されるようにした。
また、図6a、図6b、図6c、並びに図11a、図11bに示すように、ピン付きロール117のピン122、124、バッキング層形成ロール113上面のピン113bの配置(貫通孔16、123、125の配置パターン)は任意であり、例えば図11aに示すように、貫通孔16が縦横等間隔となるように形成してもよく、また図11bに示すように、縦横等間隔に形成した貫通孔16の隙間に別の貫通孔16を形成することもできる。どのようなパターンとするかは、当該防音カーペット10又は20の種類や用途、使用状態を考慮して適宜決定すればよい。
図1及び図4に示す製造装置100、300において、バッキング層15に溶着される繊維基材11は、目付300g/m2のポリエステル不織布にパイル糸12を打ち込んだものであり、さらにこの内側には別の繊維基材13として、目付300g/m2のポリエステル不織布12からなるものを配している。
また、図7〜9に示すように、この繊維基材11は、内側繊維基材13との間に蜘蛛の巣状のウレタン系湿気硬化型接着剤(透孔性接着シート14)を挟み込んでプレスすることで、繊維基材11と内側繊維基材13とを接着すると共に、接着時の圧力で蜘蛛の巣状接着剤14を薄膜化させている。
図2及び3並びに図5に示す製造装置200、400においては、繊維基材11の内側に目付の異なる2枚の内側繊維基材、すなわち目付200g/m2のポリエステル不織布からなる第1の内側繊維基材13aと、目付350g/m2のポリエステル不織布からなる第2の内側繊維基材13bとを厚みの異なる透孔性接着シート14を介してそれぞれ配している。
この場合、図10に示すように、繊維基材11裏面側に透過した音が、まず薄い透孔性接着シート14を透過し、その後、粗い目付の第1の内側繊維基材13aを通過する。その後、厚い透孔性接着シート14を透過した後、密な目付の第2の内側繊維基材13bを通過することになり、4段階で種類の異なる音の吸収がなされるようになっており、より効果的な吸音が実現されるようになっている。
尚、繊維基材または内側繊維基材の形態としては、目付が異なるだけではなく、例えば第2の内側繊維基材13bの構成繊維の繊維径や繊維長を、第1の内側繊維基材13aの構成繊維よりも細く、短くするなど、第1の内側繊維基材13aおよび第2の内側繊維基材13bの密度勾配の大小を用途や使用状態、要求される吸音性能に合わせて適宜調整することもできる。
図1〜5に示す製造装置100、200、300、400において、バッキング層15(バッキング層15A及び第2のバッキング層15B)はいずれも、スチレンブタジエンゴム(SBS)よりなる連続気泡型の発泡樹脂層からなり、その裏面にはズレ止め用の突起15aが多数設けられている。
尚、本発明の範囲は、「請求の範囲」に定義されたとおりのものであり、例えば第2のバッキング層及び第2の樹脂押出機は、1つに限らず、複数のバッキング層及び樹脂押出機としたり、或いはバッキング層に繊維基材を溶着させた後にバッキング層に貫通孔を穿設したりするなど、その範囲に含まれる全ての変更、形態を採ることができる。
Claims (17)
- バッキング層を形成し、次いで、前記バッキング層に貫通孔を穿設し、この後、前記バッキング層に繊維基材を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法。
- バッキング層の形成と同時にスパイクを形成することを特徴とする請求項1記載の防音カーペットの製造方法。
- バッキング層を形成し、次いで、前記バッキング層に貫通孔を穿設すると同時に前記バッキング層に繊維基材を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法。
- バッキング層に貫通孔を穿設すると同時にスパイクを形成すると共に前記バッキング層に繊維基材を溶着するすることを特徴とする請求項3記載の防音カーペットの製造方法。
- バッキング層を形成し、次いで、第2のバッキング層を形成して前記バッキング層に積層し、次いで、前記バッキング層と第2のバッキング層とに貫通孔を穿設し、この後、前記第2のバッキング層に繊維基材を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法。
- バッキング層の形成と同時にスパイクを形成することを特徴とする請求項5記載の防音カーペットの製造方法。
- バッキング層を形成し、次いで、第2のバッキング層を形成して前記バッキング層に積層し、次いで、前記バッキング層と第2のバッキング層とに貫通孔を穿設すると同時に前記第2のバッキング層に繊維基材を溶着することを特徴とする吸音カーペットの製造方法。
- バッキング層と第2のバッキング層とに貫通孔を穿設すると同時に前記バッキング層にスパイクを形成すると共に第2のバッキング層に繊維基材を溶着することを特徴とする請求項5記載の防音カーペットの製造方法。
- バッキング層を形成するための樹脂押出機をロール上方に配したバッキング層形成ロールと、前記バッキング層形成ロールとの間で前記バッキング層と繊維基材とを圧着してバッキング層に繊維基材を溶着する溶着ロールとを備えた吸音カーペットの製造装置において、
前記バッキング層形成ロール上方に前記樹脂押出機から離隔して前記バッキング層に貫通孔を穿設するピン付きロールを配設したことを特徴とする吸音カーペットの製造装置。 - バッキング層が連続気泡構造の発泡樹脂からなることを特徴とする請求項9記載の防音カーペットの製造装置。
- バッキング層形成ロール上面にスパイクを形成するための穴を凹設したことを特徴とする請求項9記載の吸音カーペットの製造装置。
- バッキング層形成ロール上方のバッキング層を形成するための樹脂押出機とバッキング層に貫通孔を穿設するピン付きロールとの間に第2のバッキング層を形成するための第2の樹脂押出機を配設したことを特徴とする請求項9記載の吸音カーペットの製造装置。
- 第2のバッキング層が連続気泡構造の発泡樹脂からなることを特徴とする請求項12記載の防音カーペットの製造装置。
- バッキング層を形成するための樹脂押出機をロール上方に配設したバッキング層形成ロールと、前記バッキング層形成ロールとの間で前記バッキング層と繊維基材とを圧着してバッキング層に繊維基材を溶着する溶着ロールとを備えた吸音カーペットの製造装置において、
前記バッキング層形成ロール上面に前記バッキング層に貫通孔を穿設するピンを突設したことを特徴とする吸音カーペットの製造装置。 - バッキング層形成ロール上面にバッキング層に貫通孔を穿設するピンを突設すると共にバッキング層にスパイクを形成するための穴を凹設したことを特徴とする請求項14記載の吸音カーペットの製造装置。
- バッキング層形成ロール上方のバッキング層を形成するための樹脂押出機から離隔して第2のバッキング層を形成するための第2の樹脂押出機を配設したことを特徴とする請求項14記載の吸音カーペットの製造装置。
- バッキング層及び第2のバッキング層が連続気泡構造の発泡樹脂からなることを特徴とする請求項14〜16のいずれかに記載の防音カーペットの製造装置。
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