(57)【要約】【課題】パイル糸を用いたダストコントロールマットの洗濯時の再汚染を防止することができるようにした耐汚染性に優れたダストコントロールマットおよびその製造方法を提供する。【解決手段】基布、パイル糸およびバッキン層から形成されるダストコントロールマットにおいて、前記パイル糸が、原着ナイロン−６ＢＣＦ糸からなり、そのＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛け、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットしたもの、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットすることによって、ダストコントロールマットの耐汚染性を向上する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布、パイル糸およびバッキン層から形成されるダストコントロールマットにおいて、前記パイル糸が、原着ナイロン−６ＢＣＦ糸からなり、そのＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛け、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットしたもの、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットしたものを用いることを特徴とする耐汚染性に優れたダストコントロールマット。
【請求項２】
前記原着ナイロン−６ＢＣＦのアミノ末端基含有量が２０当量／トン以下であることを特徴とする請求項１記載の耐汚染性に優れたダストコントロールマット。
【請求項３】
原着ナイロン−６ＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛けた後、ニットに編み、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットしたもの、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットした後、デ・ニットしたものをパイル糸に用いたことを特徴とする請求項１または２記載の耐汚染性に優れたダストコントロールマット。
【請求項４】
原着ナイロン−６ＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛けた後、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セット、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットしてパイル糸となし、前記パイル糸を基布にタフトし、得られたタフト生機にラテックスをバッキングしてなることを特徴とする耐汚染性に優れたダストコントロールマットの製造方法。
【請求項５】
前記原着ナイロン−６ＢＣＦのアミノ末端基含有量が２０当量／トン以下であることを特徴とする請求項４記載の耐汚染性に優れたダストコントロールマットの製造方法。
【請求項６】
原着ナイロン−６ＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛けた後、ニットに編み、その編地を１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セット、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットし、次いで、デ・ニットしてパイル糸となし、さらに、前記パイル糸を基布にタフトし、得られたタフト生機にラテックスをバッキングしてなることを特徴とする請求項４または５記載の耐汚染性に優れたダストコントロールマットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダストコントロールマット、さらに詳細には、レンタル用マットにおいて、付着する汚れによる汚染、さらには染色したレンタルマットと一緒に洗濯した場合の色移りを防止した耐汚染性に優れたダストコントロールマットおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、住居、事務所、店舗などの入口に敷置き、外からのダストを室内に持ち込まないためにダストコントロールマットが使用されている。これらのマット類には、染色品によるマットや原着品によるマットなどが混在して使用され、一緒に洗濯されて繰り返し回収使用されている。このため、染色品によるマットから溶け出した染料が原着品からなるマットを汚染するという問題が多発している。
【０００３】
この対策として、ナイロン繊維のアミノ末端基を調整して、再汚染性を防止すことが、従来技術として提案されている。その代表的な従来技術の一例は、ポリアミドのアミノ末端基を１５当量／トン以下にすることによって汚染が少なくできることを提案している。確かにアミノ末端基の量を低くすることによって耐汚染性が良くなる方向にあることは明らかであるが、糸に撚糸を施して熱処理してダストコントロールマットにした場合の実際の再汚染に関しては、提案されていない（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の従来技術では、ポリアミドのアミノ末端基を１０当量／トン以下にし、かつ末端基をするスルフォン酸塩にすることによって、さらに耐汚染性が良くなることが提案されている。この従来技術では、前述の従来技術と同じように耐汚染性を改良することができるが、撚糸・セットを施した実際のマット商品で、どの程度効果が有るかについては明らかではない（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、第３の従来技術では、前述の第１の従来技術と同じ考えのアミノ末端基が２０当量／トン以下にコントロールした原液着色ナイロンをレンタルマットに使用した場合、染料汚染が改良できることが提案されている。この従来技術では、２本撚にしてヒートセットする処理を含むが、熱セットのやり方および再汚染を防止するための熱セットの手法については提案されていない（たとえば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、第４の従来技術では、同様な逆汚染性を防止したレンタルマットの例が開示されている。この従来技術の場合も、ナイロンのアミノ末端基の量を５〜２０ｍｏｌ／トンに封鎖することによって、レンタルマットの回収時の逆汚染を防止している。原着ナイロンＢＣＦ２本は、下撚り２１０回（Ｓ方向）、上撚り２１０回（Ｚ方向）で撚糸セット後、ヒートセットした糸を使用しているが、熱セットの詳細や再汚染を防止するための熱セットの考え方については提案されていない（たとえば、特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６３−１４５４１５号公報
【特許文献２】
特開平２−１３３６１３号公報
【特許文献３】
特開２０００−６０７８７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２５８７１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の第１〜第４の従来の技術では、ダストコントロールマット、特にレンタルマットにおいて、回収洗濯時において、染料による汚染（再汚染）が生じるという問題がある。その解決方法として、ナイロンポリマーの末端基を調整することが考えられるが、前述した各従来の技術のように、単に、ナイロンのアミノ末端基を低くコントロールしただけでは、実際の撚糸・熱セットされた糸の場合、コントロールしていないマットよりは良いものの、洗濯時の汚染が思ったほど良くならず、所望の耐汚染性が得られないという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、パイル糸を用いたダストコントロールマットの洗濯時の再汚染を防止することができるようにした耐汚染性に優れたダストコントロールマットおよびその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、基布、パイル糸およびバッキン層から形成されるダストコントロールマットにおいて、前記パイル糸が、原着ナイロン−６ＢＣＦ糸からなり、そのＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛け、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットしたもの、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットしたものを用いることを特徴とする耐汚染性に優れたダストコントロールマットである。
【００１１】
請求項２記載の本発明は、前記原着ナイロン−６ＢＣＦのアミノ末端基含有量が２０当量／トン以下であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の本発明は、原着ナイロン−６ＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛けた後、ニットに編み、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットし、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットした後、デ・ニットしたものをパイル糸に用いたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の本発明は、原着ナイロン−６ＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛けた後、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セット、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットしてパイル糸となし、前記パイル糸を基布にタフトし、得られたタフト生機にラテックスをバッキングしてなる耐汚染性に優れたダストコントロールマットの製造方法である。
【００１４】
請求項５記載の本発明は、前記原着ナイロン−６ＢＣＦのアミノ末端基含有量が２０当量／トン以下であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の本発明は、原着ナイロン−６ＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛けた後、ニットに編み、その編地を１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セット、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットし、次いで、デ・ニットしてパイル糸となし、さらに、前記パイル糸を基布にタフトし、得られたタフト生機にラテックスをバッキングしてなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
原着ナイロン−６ＢＣＦからなる撚糸セットされたパイル糸を用いたダストコントロールマット、とりわけ、何回も洗濯使用されるレンタルマットにおいて、再汚染を防止することは非常に重要な技術である。前記従来の技術からも、この課題を解決するために、前述のように種々の提案がなされてきたが、十分に満足できるレベルに到達していなかった。この原因を丹念に解析していくと、再汚染の原因が単にアミノ末端基のみに依存するのではなく、撚糸・セットする際の繊維構造に依存することを見いだし、本発明に到達したものである。すなわち、アミノ末端基と撚糸・セット時のセット条件による繊維構造の両者をコントロールすることで、初めて、再汚染を防止することが可能になったのである。
【００１７】
ナイロン−６繊維に撚を掛け、熱セットすると、結晶化と熱収縮が生じる。結晶化は染料による再汚染を抑える方向に有るが、熱収縮は、繊維中の高分子鎖が弛み構造がルーズとなり、再汚染を助長する方向に働く。また、熱処理の仕方によって、できる結晶の形態が異なり、ナイロン−６を飽和スチームで熱セットすると、大きな結晶が形成され、熱収縮と相まって、さらに繊維構造がルーズになることが分かった。
【００１８】
熱セット条件と繊維構造、再汚染のし易さの関係を調査すると、熱セットする際に生じる繊維の太さの増加率（撚縮みを含めた熱収縮率）が１３％以上になり、また、Ｘ線回折の測定によって子午線上に現れるの小角散乱像を、Ｂｒａｇｇの関係式（Ｋｏｌｌｏｉｄ−Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ  １３０，１０（１９５３））により計算した長周期の値が、１００Å以上に長くなると、洗濯時の再汚染を助長することが明らかとなった。ここで、Ｘ線による長周期の値は、Ｋ．Ｈｅｓｓ等によって、繊維内に結晶部と非結晶部との繰返し単位、すなわちルーズな構造を示す代表値として知られている。
【００１９】
撚縮みを含めた熱収縮率は、繊維の太さの増加率（撚縮みを含めた熱収縮率）＝（撚糸・熱セット後の糸のデニール値）−（ＢＣＦのデニール値）／ＢＣＦのデニール値×１００（％）によって計算される。
【００２０】
この熱セットとダストコントロールマットの洗濯時の再汚染についての関係は、未だ解明されておらず、そのためのトラブルが多発していた。
【００２１】
そこで、再汚染が生じない様な工業的な撚糸・熱セット条件との関係を、詳細に検討した結果、基布、パイル糸およびバッキン層から形成されるダストコントロールマットにおいて、前記パイル糸が、原着ナイロン−６ＢＣＦ糸からなり、そのＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛け、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットしたもの、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットすることによって、耐汚染性に優れたダストコントロールマットが得られることが分かったものである。
【００２２】
さらに、耐汚染性を良くするためには、原着ナイロン−６ＢＣＦのアミノ末端基含有量が２０当量／トン以下であるものと組合すことによって、今までに無い耐汚染性に優れたダストコントロールマットが得られる。
【００２３】
ナイロンＢＣＦを２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の撚を掛けるためには、所謂、ケーブル撚糸と言われている撚糸機（フォルクマン撚糸機）を用いて、２本の糸条に一気に、上／下撚を掛ける方法、または、リング撚糸機により１本の糸条に下撚を掛け、それを２本、または、３本引き揃えて上撚を掛ける方法などが用いられる。
【００２４】
撚数は、糸の太さ（デニール）によって異なるが、一般にダストコントロールマットに用いられる糸；５００〜３０００デニールの太さのＢＣＦの場合は、１２０Ｔ／Ｍ以上の撚数が必要である。通常１２０〜２６０Ｔ／Ｍの範囲である。
【００２５】
飽和蒸気で撚を熱セットする場合のセット機としては、スペルバ社の連続熱セット機、あるいは、オートクレーブによるバッチ式のセット機が用いられる。ナイロン−６を飽和水蒸気による熱セットすると、ナイロンの分子が水分子の働きによって膨潤して、熱収縮が大きくなり、かつ、長周期が大きくなり、これらの物性値がマットの再汚染に大きく関係していることが検討の結果判明した。種々検討の結果、マットの再汚染を少なくできる飽和蒸気の温度としては、通常用いられている温度より（通常１２０℃以上が用いられている）かなり低い温度、すなわち、１１８℃以下の低い温度、望ましくは、１１５℃以下の比較的低い温度に設定されなければならないことが分かった。しかし、９６℃以下の低温になると、撚が熱セットされ難いために好ましくない。最低の蒸気温度は、常圧の沸騰水を通すか、１気圧下の生蒸気中に曝すかのいずれかである。
【００２６】
一方、飽和スチーム温度が、１１８℃以上になると、撚縮みを含めた熱収縮率が１３％以上になり、長周期の値が、１０１Å以上となり、繊維構造がルーズとなるため、好ましくない。すなわち、熱セットの際に、撚縮みを含めた熱収縮率が１２％以下、Ｘ線小角散乱による長周期の値が、１００Å以下になるような熱セット条件を選ぶことが、マットの再汚染を防止するために重要である。
【００２７】
また、乾熱セットする場合は、比較的高い温度で熱セットする必要があることが分かった。これは、乾熱セットの場合は、水分子の膨潤作用が無いため、撚セットの際に、熱収縮や長周期が大きくならないためによると思われる。乾熱セット温度が１４０℃以下の場合は、飽和蒸気に比べてセット温度が高いのに、充分な撚止め効果が得られないので好ましくない。また、乾熱セットを空気中で行なうと、ナイロンが熱黄変するため好ましくなく、酸素による熱酸化を防ぐために、スチームを加熱した過熱水蒸気（スーパーヒート・スチーム）を用いなければならない。このスーパーヒートされた水蒸気の最適温度範囲は、１４０〜２００℃である。２００℃以上になると、ナイロン−６の熱劣化が生じるので望ましくない。この乾熱１４０〜２００℃の温度範囲では、もちろん、セット時の撚縮みを含めた熱収縮率が１０％以下、Ｘ線小角散乱による長周期の値が９０Å以下となっている。
【００２８】
上述したダストコントロールの再汚染を少なくするための撚・セット条件は、当業者の間で解明されておらず、そのため、洗濯による再汚染のトラブルが頻発していた。そして、その原因が原理的に不明なため、工業的に、きちんとした対応が取れていない。本発明では、当業者らは洗濯時の再汚染が少ない撚・セット条件を確実に設定できるようになり、これによって、再汚染の発生という問題は生じない。
【００２９】
さらに、上述した熱セット条件に、ナイロン−６のアミノ末端基を２０ｍｏｌ／トン以下と組み合わせた場合は、両者の効果が相まって素晴らしい再汚染防止効果が発揮される。さらに、最適には、アミノ末端基の量を１６ｍｏｌ／トン以下にすれば、再汚染の効果が向上するが、あまり低く設定すると重合時の生産能力が低くなるために望ましくない。最適には、８〜１６ｍｏｌ／トン程度が好ましい。さらに、ＮＨ２末端をスルフォン酸Ｎａに置換してもよい。
【００３０】
以上、再汚染を少なくする際の撚・セット条件について述べてきたが、２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛けたパイル糸を、ニット編み機（例えば、３０ｃｍφの径、針数；１００本）でニットに編み、その編地を、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットし、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットした後、デ・ニットしてパイル糸に用いても、耐汚染性に優れたダストコントロールマットを実現することができる。この場合、前記パイル糸は、ニット・デ・ニットによるニットくせによって、アットランダムに曲がった効果が付加される。
【００３１】
前述の実施の形態では、２本以上引き揃えて上下撚を掛けたパイル糸を、ニット編み機でニットに編み、その編地を、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットし、または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットした後、デ・ニットしたパイル糸に用いたダストコントロールマットについてのべたが、本発明の実施の他の形態として、前記２本以上引き揃えて上下撚を掛けたパイル糸を、ニット編み機でニットに編み、その編地を、常圧で１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気に通すか、沸騰水の中で処理して熱セットし、その後、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートした水蒸気、すなわち乾熱で熱セットして、デ・ニットされたパイル糸を用いてダストコントロールマットを製造するようにしてもよい。
【００３２】
【実施例１】
アミノ末端基が４５ｍｏｌ／トンからなるナイロン−６原着ＢＣＦ（１４４０ｄｔｅｘ５６ｆｉｌ−トライローバル断面糸、捲縮率＝１６％）に、ケーブル撚糸機（フォルクマン撚糸機）で、１８０回の上／下撚を掛け、スペルバ社製の連続飽和蒸気セット機で、１１５℃と１１０℃の熱セット温度で６０秒間熱セットした。この熱セット糸を、５／３２ゲージのタフト機でパイル長；１０ｍ／ｍのカットパイルにタフトしたの後、裏にラテックスを塗布し、次いで、加硫剤及び加硫促進剤を含む厚さ１．０ｍ／ｍのゴムシートを張り合わせて、１５０℃で１５分間、５ｋｇ／ｃｍ２Ｇの圧力プレスして接着、加硫を行い、本実施例のダストコントロールマットを作成した。これを、他の染色品からなるレンタルマットと一緒に繰り返し洗濯したところ、前記従来の技術の熱セット品と比べて、格段に再汚染が少なかった。これらの、撚・セットによるデニールの増加率（撚縮みを含む熱収縮率）とＸ線による長周期の値とは、熱セット温度が１１５℃および１１０℃のそれぞれで、８．５％、６．０％；９５Å、９０Åであった。
【００３３】
【実施例２】
実施例１と同じ条件で、ナイロン−６のアミノ末端基のみを１５ｍｏｌ／トンにしたダストコントロールマットを同じように洗濯して再汚染の評価を行ったところ、末端基４５ｍｏｌ／トンのダストコントロールよりもさらに再汚染が少ないことが確認された。
【００３４】
【実施例３】
実施例１と同じ条件で、撚・熱セットの条件を、スペルバセット機より、過熱水蒸気を用いて熱セットするスッセン・セット機を用いて、過熱水蒸気の噴出し温度を２００℃で、６０秒間、熱セットしたパイル糸を用いてダストコントロールマットを作成して、同様に洗濯時の再汚染を評価したところ、実施例２とほぼ同様な耐汚染効果が得られた。このときの、デニールの増加率（撚縮みを含む熱収縮率）とＸ線による長周期の値とは、それぞれで、５．５％と８６Åであった。
【００３５】
【実施例４】
アミノ末端基が４５ｍｏｌ／トンからなるナイロン−６原着ＢＣＦ（１４４０ｄｔｅｘ５６ｆｉｌ−トライローバル断面糸、捲縮率＝１６％）に、ケーブル撚糸機（フォルクマン撚糸機）で、１８０回の上／下撚を掛けた糸を、３０ｃｍφの釜径、針数＝１３２本の丸編み機でニットし、過熱水蒸気による熱セット機（スッセン・セット機）で噴出し温度１８０℃で熱セットし、それをデ・ニットしたものをパイル糸として用い、ダストコントロールマットを作成した。このマットは、パイルがニット癖によりアットランダムに曲がり、非常にカバリング性の良いものとなり、同時に洗濯の際の再汚染が非常に少なかった。
【００３６】
【比較例１】
アミノ末端基が４５ｍｏｌ／トンからなるナイロン−６原着ＢＣＦ（１４４０ｄｔｅｘ５６ｆｉｌ−トライローバル断面糸、捲縮率＝１６％）に、ケーブル撚糸機（フォルクマン撚糸機）で、１８０回の上／下撚を掛け、スペルバ社製の連続飽和蒸気セット機で、１２０℃と１２６℃の熱セット温度で６０秒間熱セットした。この熱セット糸を、５／３２ゲージのタフト機でパイル長；１０ｍ／ｍのカットパイルにタフトしたの後、裏にラテックスを塗布し、次いで、加硫剤及び加硫促進剤を含む厚さ１．０ｍ／ｍのゴムシートを張り合わせて、１５０℃で１５分間、５ｋｇ／ｃｍ２Ｇの圧力プレスして接着、加硫を行い、本発明のダストコントロールマットを作成した。これを、他の染色品からなるレンタルマットと一緒に繰り返し洗濯したところ、染色品の染料が染み出て、原着糸からなるダストコントロールマットを著しく汚染した。
【００３７】
これらの撚・セットによるデニールの増加率（撚縮みを含む熱収縮率）とＸ線による長周期の値とは、熱セット温度が１２０℃および１２６℃のそれぞれで、１４．０％、１９．０％；１０２Å、１０８Åであった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、原着ナイロン−６ＢＣＦからなる撚糸セットされたパイル糸を用いたダストコントロールマット、とりわけ、何回も洗濯使用されるレンタルマットにおいて、パイル糸として、原着ナイロン−６ＢＣＦ糸からなり、そのＢＣＦ糸を２本以上引き揃えて１２０Ｔ／Ｍ以上の上下撚を掛け、１００℃〜１１８℃の飽和水蒸気で熱セットしたもの、および／または、１４０℃〜２００℃のスーパーヒートされた水蒸気で熱セットしたものを用い、このようにしてアミノ末端基と撚糸・セット時のセット条件による繊維構造の両者をコントロールすることによって、洗濯時の再汚染を防止することができる。