(57)【要約】【課題】タフテッドカーペット及びカーペットタイルの製造における一次裏地としての使用のための適合性を改善する、不織布の処理方法の提供。【解決手段】当該方法は、不織布、好ましくはスパンボンドポリエステルウェブを、一方又は両方側から針で交絡させるステップ、針処理したウェブを熱処理するステップ、および当該ウェブをカレンダリング及び冷却した後、液体硬化性弾性バインダーで飽和させるステップを含む。飽和されたウェブを、好ましくは、過剰なバインダーを除去するよう処理し、加熱乾燥してバインダーを硬化させ、ロールに巻き上げる。得られた布は、寸法的に安定であり、織布と同様の弾性特性を有し、タフテッドカーペット類の裏地として使用される際に、改善されたタフト把持及び修繕性を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織ウェブの処理方法であって、
（ａ）前記ウェブを、針で少なくともＺ方向に交絡させるステップ、
（ｂ）前記針処理したウェブを、該ウェブの繊維を予め収縮させて寸法安定性を改善するのに十分な高温に晒すことによって熱処理するステップ、
（ｃ）前記ウェブを、表面長繊維の接着及び平滑面を提供するのに十分な温度及び圧力でカレンダリングするステップ、
（ｄ）前記処理したウェブを冷却するステップ、
（ｅ）前記ウェブを、液体硬化性弾性バインダー配合物で飽和させるステップ、および
（ｆ）前記ウェブを、該ウェブが乾燥し、バインダーが硬化するのに十分な温度で加熱するステップ
からなる方法。
【請求項２】
前記不織ウェブは、スパンボンドポリエステル布である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェブは、針で２つ以上の方向に交絡される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ウェブは、ドラムオーブン上にて約２０５℃〜２１０℃の温度で熱処理される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記弾性バインダーは、アクリルラテックスからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ウェブを１組の絞りロールに通過させることによって、過剰のバインダーを除去する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記乾燥及び硬化は、飽和させた前記ウェブをドラムヒーターのウェブに通過させることにより達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記バインダー配合物は、潤滑剤を含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記バインダー配合物は、従来の補助剤を含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記乾燥、硬化したウェブを巻き上げてロールを形成するステップ（ｈ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法に従って製造された不織ウェブ。
【請求項１２】
請求項２に記載の方法に従って製造されたポリエステル不織ウェブ。
【請求項１３】
請求項１１に記載の不織ウェブを一次裏地として備える、タフテッドカーペット又はカーペットタイル。
【請求項１４】
請求項１２に記載のポリエステル不織ウェブを一次裏地として備える、タフテッドカーペット又はカーペットタイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的に、カーペットの一次裏地としての特定の用途を有する、処理済み不織布に関する。より詳細には、本発明は、ポリエステルスパンボンド不織布を処理して、タフテッドカーペット及びカーペットタイルを製造するにおいて一次裏地として使用される際の布に改善された特性を付与する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広幅織り（壁から壁）カーペット類の一般的な裏地は、ポリプロピレン織布である。ポリプロピレン布は、通常、一般的な接着剤又はタックストリップの取り付け等によって床に強固に付着されるカーペット類にとっては満足すべきものである。この布は、床に強固に付着され、拡張、収縮又は屈曲できないため、寸法的に安定である必要はない。
【０００３】
現代のカーペットタイルにとってこれは当てはまらない。これらタイルは、通常、６４平方インチから１平方メートル又は１平方ヤードの範囲に亘る寸法を有し、付着されることなく平滑な床上に配置されるよう構成されている。タイルは、通常、床上に全体的なパターン又はデザインを創り上げるように配置された、異なるパターン又は色から構成されている。カーペットタイルが、その継ぎ目がなるべく見えないように平坦さを保持するためには、タイルが拡張、収縮又は屈曲してはならない。この理由により、ポリエステル布がポリプロピレン布と比較してより寸法的に安定であることから、ポリエステル不織布が一次裏地として使用されており、最終製品により高い品質を提供している。
【０００４】
しかしながら、ポリエステル不織布へのタフティングは、ポリプロピレン織布へのタフティングと比較して困難であることが証明されている。織布は、織目がタフト針及び糸を受け入れるように開放して、次いで針が後退した後に閉鎖して、糸を開口内にしっかり固定した状態で残留させる。ポリプロピレン織布の閉鎖する性質は、開口において糸を固く把持する。糸は、接着剤が適用されて当該糸が定位置に固定されるまで、開口内に残留する必要がある。
【０００５】
織布裏地を不織布材料で代替することは、困難に繋がる。不織布は、開閉する織目を有さず、また布の長繊維が元の状態に戻るための形状記憶も有さない。不織裏地にタフティングする際、通常、針及び糸を受け入れるのに十分大きい開口が形成される。しかしながら、タフト針を後退させると、開口は糸の周囲にて閉鎖せずに、糸の把持に要するよりも大きく残留する。その結果、糸のタフトは容易に開口から滑落して欠陥が形成され、修繕及び再加工が必要となる。上記問題を克服して、タフテッドカーペットの製造における裏地としての使用に適したポリエステル不織布を提供する方法は、歓迎されるであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、タフティング操作中に、針が後退した後、糸を強力に把持する能力を有する不織布を製造することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、タフテッドカーペット類及びカーペットタイルの製造における裏地として有用な不織布の製造方法を提供することである。
【０００８】
本発明のこれら及び他の目的は、本開示を再考することで容易に明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した問題を解決するために、不織布を針でその一方及び両方の側から絡ませ、針処理した布を熱処理し、布をカレンダリングし、硬化性の弾性接着組成物を適用し、布を加熱して乾燥し、バインダーの硬化を完了するステップを含む方法を開発した。次いで、処理した布を巻き上げてロールを形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に従って加工されるのに適した不織布は、ポリオレフェン、ポリアミド及びポリエステル、並びにそれらの混合物を含む熱可塑性樹脂から製造されたものを含む。ポリエステル製の不織布が好ましく、適切な不織布は、乾式、湿式、メルトブロー方式、スパンボンド方式、及びスパンレース方式を含む従来の方法により製造し得る。
【００１１】
本発明に従った方法に最も好ましい不織材は、スパンボンドポリエステル布である。当該技術分野で既知のように、スパンボンドとは、一般に、熱可塑性ポリマーを押出機に供給し、押し出された溶融ポリマーを、紡糸口金を介して供給して、連続した長繊維を形成し、当該連続した長繊維を可動ベルトコンベヤー上に敷設して、ランダムに敷設された、連続した長繊維を含む不織ウェブを形成することを含む方法である。長繊維を敷設する工程では、例えば紡糸口金の回転、充電、制御された気流の導入、ベルトコンベヤーの速度の変更等の様々な手段により、長繊維に対して所望の配向が付与され得る。次に、不織ウェブ中の個々の、絡められた長繊維は、ロール形態に巻き上げられる前に、熱処理又は化学処理によって、主に長繊維が交差する地点で接着される。
【００１２】
本発明の方法は、最初に、好ましくはまだ熱接着されていない不織ウェブを選択し、不織布を当該布の厚みを介して一方向、又は好ましくは両方向に針処理することを含む。この針処理操作は、「Ｘ」及び「Ｙ」方向（即ち、機械方向、及び機械横断方向）の接着に加えて、「Ｚ」方向（即ち、布の厚みを貫く）の繊維の交絡を形成する。針処理することにより、繊維の接着及び絡みが全方向に提供されて、タフト糸との交絡の機会が増大する。針処理することはまた、布に更なるかさ高性（ｌｏｆｔ）を提供して、同一の目付で僅かに厚い材料が形成され、タフトに対して更なる把持が提供される。
【００１３】
針処理（又は針穿孔）は、とげ針を使用して、商業的に入手可能な任意の針穿孔装置を用いて達成し得る。針処理の程度は、布の引張り強度に影響を与える。１平方インチ当たりの針穿孔の数は、個々の繊維に全方向における最適な混成及び交絡を提供するように選択される。
【００１４】
慣習的な針処理も実施され得る。これはウェブの内部にパターン又は布目を形成して、更なる機能を提供するであろう。
【００１５】
針により交絡させることの代替は、とげ針ではなく、高圧水噴射を使用して同様の結果が達成される、水流交絡法の使用を含む。
【００１６】
針処理の後、布を、好ましくはドラムオーブンを用いて、スパンボンドポリエステル材料の場合約２０５℃〜２１０℃で熱処理する。熱処理はかさ高性を固定して、続くウェブのカレンダリングによる圧縮を低減する補助をし、形状記憶に固定されるに先だって布を予め収縮させることによって、続く工程中の更なる伸張及び収縮を最小限にする。熱処理は、寸法安定性も増大させる。一般に熱処理に適した条件の範囲は、不織ウェブの製造に使用するポリマー材料に必然的に依存すると思われる。熱処理は、例えば加圧飽和流に晒すか、又は乾式加熱を提供する装置を使用して実施され得る。ポリエステル不織布のための温度範囲は、約１９０℃〜約２５０℃の温度を含む。
【００１７】
熱処理の後、表面長繊維を接着して布に平滑な表面を提供するのに十分な温度及び圧力で、布をカレンダリングする。圧力及び温度は、布の厚さ及び表面の風合いに影響するように調整することができる。布はカレンダリング前に熱処理されたため、布のかさ高性は不変のままであり、内部の繊維の交絡は乱されない。一般にカレンダリングに適した条件の範囲は、約１００℃〜約２５０℃の範囲の温度、及び大気圧最大約５００ｌｂｓ／ｉｎ２の範囲の圧力を含む。カレンダリング工程では、従来のカレンダーロール又はシリンダーを使用し得る。
【００１８】
布は、好ましくは、カレンダリング後に、 空冷又は任意の従来の冷却手段により、好ましくは室温に冷却される。冷却は、布に寸法的記憶を設定する補助をすると考えられる。
【００１９】
カレンダリング及び冷却の後、布を硬化性の弾性接着組成物と接触させて飽和させる。好ましくは、布を液体の弾性バインダー配合物を収容する槽内に浸漬して飽和する。弾性バインダーは、タフト針により形成された開口の寸法を、針の後退後に縮小させる特性を布に付与する。針の後退後の開口の縮小は、タフト糸に対する把持作用を増大させる。
【００２０】
適切な弾性配合物は、従来の硬化剤及び添加剤を含有する、水ベース及び有機溶媒ベースのエラストマーを含む。環境的な理由からラテックスが好ましい。適切なエラストマーの例は、硬化性ポリウレタン、ジエンのホモポリマー及びコポリマー、例えばブタジエン／スチレンゴム、アクリル樹脂等を含む。硬化性の弾性アクリルラテックスが好ましい。
【００２１】
バインダーの弾性は、タフト糸が様々な理由により開口から除去された場合に、布を多数回修繕することを可能にする。裏地布の多くは、修繕が必要な場合、針の開口間の材料の一部が裂けるであろう。本発明に従って加工された不織布の弾性特性は、針の開口間の材料の一部を、裂けることなく拡張及び伸張させて、修繕を容易にする。
【００２２】
液体弾性バインダー配合物に、潤滑剤を添加することが好ましい。潤滑剤の存在によって、タフト針の挿入及び後退がより容易となる。潤滑剤の量は、必要に応じて調整することができる。適切な潤滑剤は、シリコーン、機能性中長鎖脂肪酸、ポリグリコール及びそのエステルを含む。適切な比率の範囲は、乾燥固体含有率に基づき０．１重量％〜１０重量％である。
【００２３】
熱処理によりかさ高性が布内に固定されているため、布が容易にバインダー配合物を吸収して完全に飽和されることができる。また、最適な性能のために、配合物中のバインダー及び固体含有率も調整することができる。加えて、着色剤、充填剤、抗菌剤、耐水剤等を含む従来の成分も、配合物に添加され得る。
【００２４】
バインダー配合物で飽和した後、絞りローラーを通して布を送り、過剰のバインダー材料を除去することが好ましい。次いで、湿った布を加熱して乾燥し、バインダーを硬化させる。湿った布は、ポリエステル繊維を軟化させたり、又は繊維の熱処理を変化させたりしないように布を乾燥し、バインダーを硬化させるのに十分な高温で、２つのドラムヒーターに送られることが好ましい。硬化の操作は、長繊維の連結点に更なる接着を提供し、布に弾性特性を提供する。不織ポリエステルを乾燥／硬化させるのに適切な温度の範囲は、約１００℃〜約２５０℃である。
【００２５】
完成した製品は、ロールに巻き上げられる。コアにて巻き取りロールを駆動するように設計された巻き取り装置を使用することが好ましい。摩擦車巻き取り装置は、布の潤滑な表面上で空転する可能性があり、ロールの包装が貧弱となる。コア駆動巻き取り装置は、包装材料をよりしっかりと引き、遙かに安定した包装物を形成すると思われる。
【実施例】
【００２６】
約１００ｇ／ｍ２の基本重量を有するスパンボンドポリエステル不織布を、少なくとも一方向にて針穿孔して、繊維の交絡を形成する。１平方インチ当たりの針数は、最適な性質、例えば引張り強度を提供するよう選択される。次いで、針処理した布を約２００℃〜約２１０℃の温度に加熱することによって熱処理する。熱処理の後、布を温度１５０℃〜１８０℃及び圧力３０ｂａｒ〜７０ｂａｒでカレンダリングする。これらは、最終製品に所望される全体的な厚さに応じて変動し得る。冷却後、弾性アクリルラテックス及びろうベースの潤滑剤を収容する槽内に布を浸漬する。エラストマー浴の固体含有率は、約１７重量％である。次いで、エラストマーで飽和した布を約１４５℃の温度に晒して、バインダーを乾燥及び硬化させる。
【００２７】
本発明の方法は、広幅織りタフテッドカーペット及びカーペットタイルの一次裏地として極めて適した、好ましいポリエステル不織布を提供する。布は寸法的に安定であり、且つ改善されたタフト把持を提供する。したがって、別の操作において更なる接着剤が編目に適用される前に、タフトを裏地から引くのに、２０％迄の更なる力が必要であることが測定により証明されている。この布は、改善された修繕性を示し、試験においては、同一範囲上の３回の修繕に裂けることなく耐えた。布の崇高及び軟性は、タフティング装置の騒音を、３デシベル〜４デシベル吸収及び緩和する。不織ポリエステルは、タフトにかかる力をより少なくする、より少ない抗力で針棒を操作することを可能にする。摩擦温度を測定したところ、競合する方法と比較して華氏２度〜４度低かった。
【００２８】
力は、２つの方法で測定した。
１．完成した布を、中心に３０ｍｍの穴を有する２つの鋼板間に鋏む。板を１００ｐｓｉの圧力下で閉鎖する。５針のタフト針モジュールをインストロン装置内に設け、穴を介して布に穿孔する。穿孔及び貫通に要する力を計算する。
２．５針モジュールを、実際のタフティング装置上に設け、ひずみゲージに接続する。コンピュータが実際のタフティング工程下で、貫通力をプロットする。
【００２９】
修繕性は、タフティング操作者が以前にタフティングした裏地から糸を除去し、存在する穴内に糸を再度挿入することを試みる手順により測定する。裏地は、同一範囲内の３回の試行の後に、糸の穴を開ける必要がある。
【００３０】
タフティング装置の騒音の低減は、１／２メートル離れた装置の針棒を目標としたデシベルメーターを使用して測定する。「Ａ」加重（weighting）を用いて測定を行い、同一装置上で競合する裏地と比較する。複数の裏地を装置の供給側上にて接着し、各マットによる騒音レベルの差異を記録する。本方法における騒音の低減は、特に、マットの厚さ、軟性、及びかさ高性によりもたらされる。
【００３１】
基布及びバインダー配合物は、最適化のため又は特定の用途及び必要条件のために調整することができる。一般に、液体バインダー配合物の固体含有率は、約１０重量％〜約３０重量％の範囲に亘り、好ましくは約１５重量％〜約２５重量％である。
【００３２】
本発明の好ましい実施態様を記載してきたが、本発明はこれらの正確な実施形態に限定されず、また、当業者は、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明に様々な変更及び改良を為し得ることを理解するべきである。