(57)【要約】【課題】  生分解性を有し、かつ高温雰囲気下で変形や強力低下が生じにくく、カーペットの製造工程にて付与される熱に対して熱安定性に優れるタフテッドカーペット用一次基布を提供する。【解決手段】  芳香族ポリエステル共重合体とポリ乳酸系重合体とを含む複合長繊維を構成繊維とし、芳香族ポリエステル共重合体は、酸成分としてテレフタル酸及び脂肪族ジカルボン酸、グリコール成分としてエチレングリコール及びジエチレングリコールとを含む繰り返し単位を構成成分とし、かつポリ乳酸系重合体よりも融点が高く、ポリ乳酸系重合体は融点が１５０℃以上であり、複合長繊維の複合形態は、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、芳香族ポリエステル共重合体が鞘部を形成する芯鞘型複合長繊維であり、前記複合長繊維が集積した複合長繊維不職布からなり、かつバインダー樹脂が付着しているタフテッドカーペット用一次基布。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ポリエステル共重合体とポリ乳酸系重合体とを含む複合長繊維を構成繊維とし、芳香族ポリエステル共重合体は、酸成分としてテレフタル酸及び脂肪族ジカルボン酸、グリコール成分としてエチレングリコール及びジエチレングリコールとを含む繰り返し単位を構成成分とし、かつポリ乳酸系重合体よりも融点が高く、ポリ乳酸系重合体の融点は１５０℃以上であり、複合長繊維の複合形態は、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、芳香族ポリエステル共重合体が鞘部を形成する芯鞘型複合長繊維であるか、または、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、芳香族ポリエステル共重合体が芯部の外周を取り囲むように複数の突起状の葉部を形成した多葉型複合長繊維であり、前記複合長繊維が集積した複合長繊維不職布からなり、かつバインダー樹脂が付着していることを特徴とするタフテッドカーペット用一次基布。
【請求項２】
複合長繊維が集積した複合長繊維不職布において、複合長繊維同士が三次元的に交絡していることを特徴とする請求項１記載のタフテッドカーペット用一次基布。
【請求項３】
ポリ乳酸系重合体と芳香族ポリエステル共重合体との複合比（質量比）がポリ乳酸系重合体／芳香族ポリエステル共重合体＝３／１〜１／３であることを特徴とする請求項１または２記載のタフテッドカーペット用一次基布。
【請求項４】
酸成分としてスルホン酸金属塩を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のタフテッドカーペット用一次基布。
【請求項５】
１３０℃での引張強力がタテ方向、ヨコ方向ともに５０Ｎ／５ｃｍ幅以上、かつ１３０℃での破断時の伸度がタテ方向、ヨコ方向ともに５０％以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のタフテッドカーペット用一次基布。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のタフテッドカーペット用一次基布にパイル糸が植設されてなるタフテッドカーペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タフテッドカーペット用一次基布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油を原料とする合成繊維は、焼却時の発熱量が多いため、自然環境保護の見地から見直しが必要とされている。これに対し、自然界において生分解する脂肪族ポリエステルからなる繊維が開発されており、環境保護への貢献が期待されている。脂肪族ポリエステルの中でも、石油を原料とせず、植物由来の高分子であるポリ乳酸系重合体は、比較的高い融点を有することから、広い分野に使用されることが期待されている。また、ポリ乳酸系重合体は生分解性ポリマーの中では、力学特性、コストバランスが最も優れている。そして、これを利用した繊維の開発が急ピッチで行われている。
【０００３】
しかしながら、最も有望視されているポリ乳酸系重合体にも、高温力学特性が悪いという問題がある。ここで、高温力学特性が悪いとは、ポリ乳酸系重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）である６０℃を超えると、重合体が急激に軟化することを指している。実際に、雰囲気温度を変更してポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布の引張試験を行うと、７０℃以上では急激に長繊維不織布の強力が低下することが分かっている。したがって、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布は、高温での力学特性に劣るため、通常の雰囲気下で用いる場合は問題ないが、高温雰囲気下では変形やへたりが生じる。
【０００４】
一方、長繊維群が集積されてなる不織布を、タフテッドカーペットの一次基布として用いることは知られている。この一次基布は、パイル糸をタフティング（パイル糸を植え込む）する際の支持体として用いられるものであり、カーペットの製造工程では、一次基布に所望のパイル糸を用いてタフトすることにより生機を得、バッキング処理を行うことによりカーペットが得られ、得られたカーペットは必要に応じて所望の成型が行われる。
【０００５】
バッキング処理工程では、通常、熱溶融したバッキング材をラミネートあるいはコーティングし、その後、オーブンにて乾燥させてバッキング材を固めるというものであり、一次基布には、熱溶融したバッキング材と接することにより熱が付与され、また、その後の乾燥工程でも熱が付与される。したがって、一次基布には、バッキング工程での熱に耐え得る、すなわち、加熱により変形しにくい熱安定性が求められる。
【０００６】
また、得られたカーペットに成型と行う場合は、カーペットに熱を付与して、所定の金型（雄型と雌型とよりなる金型）を用い、加圧して成型カーペットとする。この成型工程では１３０〜１４０℃程度の温度で加熱するため、成型カーペットに用いる一次基布には、高温下であっても強力や伸張に対する応力を保持し、かつ適度な伸度を有することが求められる。特に、深絞り成型を行う場合には、パイルの支持体である一次基布が、成型金型に沿って良好に追随することが求められ、追随できない場合は基布全体が均一に変形しないため、成型部分のみが過大に伸びて成型部分における基布が薄くなり、均一な厚さのタフテッドカーペットが得られず、ひどい場合には成型加工時に破れてしまうことになる。
【０００７】
上記したように、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維不織布は、高温での力学特性に劣るため、カーペット用一次基布に適用した場合には、バッキング工程で付与される熱や自重、応力に耐え得ることができず変形したり、また、熱成型時に付加される熱や応力に耐え切れずに良好な成型が行えないという問題がある。
【０００８】
本件出願人は、熱成型性が良好な長繊維不織布として、ポリ乳酸系重合体からなる長繊維ウェブと芳香族ポリエステルからなる長繊維ウェブとを積層した不織布を提案している（特許文献１）。
【特許文献１】特願２００４−２３８９５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、ポリ乳酸系重合体を構成重合体とする長繊維不織布からなり、生分解性を有し、かつ高温雰囲気下で変形や強力低下が生じにくく、カーペットの製造工程にて付与される熱に対する熱安定性や耐熱性に優れるタフテッドカーペット用一次基布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、ポリ乳酸系重合体を構成重合体とする長繊維不織布をカーペット用一次基布に適用するために鋭意検討をした結果、融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体と、酸成分としてテレフタル酸及び脂肪族ジカルボン酸と、グリコール成分としてエチレングリコール及びジエチレングリコールとを含む繰り返し単位を構成成分とする芳香族ポリエステル共重合体とを用い、かつこれらを特定の形態に複合した複合長繊維を用いることによって、ポリ乳酸系重合体を構成重合体とする長繊維不織布であっても、高温雰囲気下で変形や強力低下が生じにくい耐熱性を付与することができることを見いだして本発明に到達した。
【００１１】
すなわち、本発明は、芳香族ポリエステル共重合体とポリ乳酸系重合体とを含む複合長繊維を構成繊維とし、芳香族ポリエステル共重合体は、酸成分としてテレフタル酸及び脂肪族ジカルボン酸、グリコール成分としてエチレングリコール及びジエチレングリコールとを含む繰り返し単位を構成成分とし、かつポリ乳酸系重合体よりも融点が高く、ポリ乳酸系重合体の融点は１５０℃以上であり、複合長繊維の複合形態は、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、芳香族ポリエステル共重合体が鞘部を形成する芯鞘型複合長繊維であるか、または、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、芳香族ポリエステル共重合体が芯部の外周を取り囲むように複数の突起状の葉部を形成した多葉型複合長繊維であり、前記複合長繊維が集積した複合長繊維不職布からなり、かつバインダー樹脂が付着していることを特徴とするタフテッドカーペット用一次基布を要旨とするものである。
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】
本発明のタフテッドカーペット用一次基布は、芳香族ポリエステル共重合体とポリ乳酸系重合体とを含む複合長繊維を構成繊維とする複合長繊維不織布からなる。
【００１４】
本発明に用いられる芳香族ポリエステル共重合体は、後述するポリ乳酸系重合体よりも融点が高く、酸成分としてテレフタル酸及び脂肪族ジカルボン酸と、グリコール成分としてエチレングリコール及びジエチレングリコールとを含む繰り返し単位を構成成分とするものであり、従来公知の重縮合法により製造される。また、芳香族ポリエステル共重合体には、必要に応じて酸成分としてスルホン酸金属塩を含んでもよい。
【００１５】
酸成分中のテレフタル酸は、酸成分全体を１００モル％として、５０モル％〜９５モル％であることが好ましく、５２モル％〜９２モル％であることがさらに好ましい。テレフタル酸の量が多いほど、機械的強度は高くなる。
【００１６】
酸成分中の脂肪族ジカルボン酸の含有量は、得られる不織布の生分解性に寄与する。すなわち、脂肪族ジカルボン酸は、酸成分全体を１００モル％として、５モル％〜５０モル％であることが好ましく、１０モル％〜４５モル％であることがさらに好ましい。５モル％未満であると、ガラス転移温度を有意に下げることができず、不織布の生分解性に劣る。一方、５０モル％を超えるとガラス転移温度の低下を招き、不織布製造工程において、紡糸糸条の冷却不足、開繊不良等とトラブルが発生したり、所望とする耐熱性が得られにくい。
【００１７】
脂肪族ジカルボン酸は炭素数２〜１８、好ましくは炭素数２〜１０の脂肪族ジカルボン酸が用いられ、具体的にはアゼラン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸などを挙げられる。中でも、グルタル酸を用いることが好ましい。
【００１８】
スルホン酸金属塩は、生分解性をより強力に発現させるために必要に応じて用いることができる。具体的には、５−スルホイソフタル酸の金属塩、４−スルホイソフタル酸の金属塩、４−スルホフタル酸の金属塩などが挙げられる。金属イオンとしては、ナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属や、マグネシウムなどのアルカリ土類金属が好ましい。
【００１９】
スルホン酸金属塩を用いる場合には、酸成分全体を１００モル％として、テレフタル酸が５０モル％〜９０モル％、脂肪族ジカルボン酸が４モル％〜４９．８モル％、スルホン酸金属塩が０．２モル％〜６モル％であることが好ましく、上述のように発現すべき生分解性の程度に応じてスルホン酸金属塩の使用量を加減すればよい。
【００２０】
一方、芳香族共重合ポリエステルを構成するグリコール成分については、グリコール成分全体を１００モル％として、グリコール成分中のエチレングリコールは５０モル％〜９９．９モル％であることが好ましく、これに対応してジエチレングリコールは０．１モル％〜５０モル％であることが好ましい。ジエチレングリコール単位が５０モル％を超えると繊維すなわち不織布の機械的特性が劣る傾向となり、反対に０．１モル％未満であると所望の生分解性が得られなくなる。
【００２１】
芳香族ポリエステル共重合体は、ポリ乳酸系重合体の融点よりも高いものを用いる。芳香族ポリエステル共重合体は、上記のような組成であり、その共重合比率により、ポリ乳酸系重合体よりも高融点とすることができる。たとえばポリ乳酸系重合体は、後述のように融点は最大でも約１８０℃であるが、芳香族ポリエステル共重合体はその融点を約２００℃以上とすることができる。たとえば、デュポン社の「バイオマックス（登録商標）４０２７」の融点は２３５℃であり、同社の「バイオマックス（登録商標）４０２６」の融点は２００℃である。
【００２２】
本発明に用いる芳香族ポリエステル共重合体は、このような組成であるために、堆肥化条件で容易に分解される。
【００２３】
本発明に用いられるポリ乳酸系重合体としては、ポリ−Ｄ−乳酸と、ポリ−Ｌ−乳酸と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体と、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体と、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体との共重合体と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体との群から選ばれる重合体、あるいはこれらのブレンド体が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸を共重合体する際のヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等が挙げられるが、これらの中でも特に、ヒドロキシカプロン酸やグリコール酸が分解性能や低コストの点から好ましい。
【００２４】
本発明においては、上記ポリ乳酸系重合体であって、融点が１５０℃以上の重合体あるいはこれらのブレンド体を用いる。ポリ乳酸系重合体の融点が１５０℃以上であると、高い結晶性を有しているため、カーペット製造工程で付与される熱により収縮が発生しにくく、また、熱処理加工を安定して行うことができ、耐熱性に優れる。
【００２５】
ポリ乳酸のホモポリマーであるポリ−Ｌ−乳酸やポリ−Ｄ−乳酸の融点は、約１８０℃である。ポリ乳酸系重合体として、ホモポリマーではなく、共重合体を用いる場合には、共重合体の融点が１５０℃以上となるようにモノマー成分の共重合比率を決定する。Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合体の場合であると、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸との共重合比がモル比で、（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝５／９５〜０／１００、あるいは（Ｌ−乳酸）／（Ｄ−乳酸）＝９５／５〜１００／０のものを用いる。共重合比率が、前記範囲を外れると、共重合体の融点が１５０℃未満となり、非晶性が高くなり、本発明の目的を達成し得ないこととなる。
【００２６】
上記した複合長繊維不織布を構成する重合体には、本発明の目的が達成される限りにおいて、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、難燃剤、末端封鎖剤、可塑剤、滑剤、離形剤、帯電防止剤、充填剤等を添加してもよい。例えば、結晶核剤としてのタルクを配合することが好適である。
【００２７】
本発明の長繊維不織布を構成する複合長繊維の複合形態は、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、芳香族ポリエステル共重合体が鞘部を形成する芯鞘型であるか、あるいは、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、芳香族ポリエステル共重合体が、芯部の外周を取り囲むように複数の突起状の葉部を形成した多葉型である。
【００２８】
ポリ乳酸系重合体を芯部に配置し、その芯部を芳香族ポリエステル共重合体の鞘部により覆う、あるいは芯部を芳香族ポリエステル共重合体の複数の突起状の葉部によって取り囲むことにより、すなわち、ポリ乳酸系重合体を繊維横断面の中央部に配置することにより、ポリ乳酸系重合体に外部からの熱が伝わりにくい形態とすることができ、ポリ乳酸系重合体の高温下での力学特性が悪いという欠点をカバーすることができる。
【００２９】
図１、２は、本発明における多葉型複合繊維の横断面の例を示す模式図である。図１、２のいずれも、ポリ乳酸系重合体が芯部１を形成し、芳香族ポリエステル共重合体が葉部２を形成している、多葉型複合繊維３である。図１では、それぞれの葉部２が芯部１により分断されており、芯部１のポリ乳酸系重合体の一部が繊維表面に露出している。図２では、葉部２が芯部１により分断されずに一連に連なった環状となって芯部１を覆っている。このような構成であると、葉部２が突起状に突出していることから異型度が高くなるため、繊維製造工程において、溶融紡糸した繊維が冷えやすく、また開繊性が向上するという効果も奏する。
【００３０】
多葉複合型における葉部の数は、３〜１０個であることが好ましい。突起状の葉部の数が少ないと、個々の葉部の大きさによっては、芯部であるポリ乳酸系重合体が繊維の表面に露出されやすく、その露出した割合が大きくなると外部からの熱がポリ乳酸系重合体に伝わりやすくなり、本発明の目的が達成されにくい傾向となる。なお、葉部の数が多くなると、それぞれの葉部同士が接触して、芯部を完全に覆ったいわゆる芯鞘型の断面形状となりやすく異型度が小さくなる傾向にある。また、突起状の葉部の配列形態は、繊維横断面の外周上に各々等間隔に位置していることが好ましい。葉部が繊維横断面の外周上に各々片寄って位置すると、紡糸工程において紡出糸条がニーリングを発生するため好ましくない。
【００３１】
複合長繊維におけるポリ乳酸系重合体と芳香族ポリエステル共重合体との複合比（質量比）は、ポリ乳酸系重合体／芳香族ポリエステル共重合体＝３／１〜１／３であることが好ましい。芯部の比率が３／１を超えると、繊維全体に占めるポリ乳酸重合体の比率が多くなり、高温雰囲気下での不織布の機械的物性が劣る傾向となるため、カーペット製造工程で熱が付与された際に変形やへたりが生じたり、また、熱成型の際に一部破れが生じやすくなる。一方、芯部の比率が１／３未満となると、高温雰囲気下での機械的物性には優れるものの、植物由来の高分子であるポリ乳酸系重合体の比率が少なくなる。
【００３２】
本発明における複合長繊維の単糸繊度は、複合長繊維を紡糸する際の紡糸性や、タフテッドカーペット用一次基布としての実用強度等を考慮すると、０．５デシテックス〜１１デシテックス程度であることが好ましい。
【００３３】
本発明のタフテッドカーペット用一次基布は、ポリ乳酸系重合体と芳香族ポリエステル共重合体とを含む複合長繊維が集積した複合長繊維不織布から構成さる。不織布は、複合長繊維が単に集積したものであってもよいが、構成繊維同士が、三次元的に交絡していることが好ましく、ニードルパンチにより三次元的に交絡させることができる。構成繊維同士が三次元的に交絡したものは、二次元方向すなわち不織布の面方向のみでなく、不織布の厚み方向にも繊維同士が絡み合っているため、層間剥離を起こしにくいという利点がある。ニードルパンチによると、剛性の高いパンチ針で構成繊維を強く押し込むため、繊維の長手方向が面方向にあった繊維の一部が、繊維の長手方向が厚み方向に沿うように繊維が移動して絡み合うため、厚み方向における構成繊維同士が良好に一体化させることができる。したがって、ニードルパンチにより構成繊維同士を三次元的に交絡させた一次基布は、タフト糸をタフティングする際に層間剥離を起こさず、形態保持性が良好となる。
【００３４】
本発明における複合長繊維不織布は、バインダー樹脂が付着している。バインダー樹脂が付着することにより、構成繊維の接点がバインダー樹脂により接着するため、得られるタフテッドカーペット用一次基布は、伸長時の応力と引張強力とが向上する。
【００３５】
バインダー樹脂の付着量（固形分付着量）は、一次基布の総質量に対し、５〜２０質量％であることが好ましい。バインダー樹脂の付着量を上記範囲にすることによって、高温雰囲気下での一次基布の引張強力及び伸張時の応力（中間ロード）を高くすることができる。引張強力及び中間ロードを高くすることによって、カーペット製造工程で熱が付与された際の熱変形が生じにくく、また、熱成型時に深絞りの成型金型にも一次基布が追随して成型性が良好となる。バインダー樹脂の付着量が５質量％未満であると、バインダー樹脂を付与する効果が発揮できず、一方、付着量が２０質量％を超えると、長繊維相互間に存在するバインダー樹脂の量が多くなりすぎて、繊維の自由度が失われるため、一次基布にパイル糸をタフティングする際にタフト針による繊維の損傷が大きく、一次基布の強力が低下する。
【００３６】
本発明に用いるバインダー樹脂としては、上述した不織布を構成するポリ乳酸系重合体と同様のものを好適に用いることができる。また、ポリビニルアルコールや天然物であるデンプン等の多糖類、タンパク質、キトサン等を用いてもよい。その他にも、従来から使用されているアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、アクリロニトリル、スチレンなどのモノマーを二種類以上組み合わせて所望のモル比で共重合した共重合体を採用することもできる。また、これらの共重合体をメラミン樹脂、フェノール樹脂等の架橋剤によって架橋している架橋型のバインダー樹脂を用いてもよい。
【００３７】
本発明のタフテッドカーペット用一次基布は、１３０℃での引張強力がタテ方向、ヨコ方向ともに５０Ｎ／５ｃｍ幅以上、かつ破断時の伸度がタテ方向、ヨコ方向ともに５０％以上であることが好ましく、さらには、１３０℃での引張強力が７０Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましい。上記特性を有することにより、良好に熱成型を行うことが期待できる。なお、１３０℃での引張強力および破断時の伸度の上限は、本発明に用いる重合体の組合せによる限界値を考慮すると、引張強力は３００Ｎ／５ｃｍ幅、伸度は１５０％程度あればよい。
【００３８】
また、熱成型時においては、初期伸長時に適度な応力を有していることが好ましく、１３０℃での１０％伸長時の応力（中間ロード）がタテ方向、ヨコ方向ともに１０Ｎ／５ｃｍ幅以上であることが好ましく、２０Ｎ／５ｃｍ幅以上であることがより好ましい。１０Ｎ／５ｃｍ幅未満であると、均等に伸びずに、深絞り部分等において局部的に伸びて、薄い部分が発生しやすくなる。一方、この応力の上限は、特に制限されないが、６０Ｎ／５ｃｍ幅程度あればよい。さらに、初期伸長時に適度な応力を有していることは、バッキング工程での熱変形も生じにくくなるため好ましい。
【００３９】
本発明においては、１３０℃での引張強力、破断時の伸度、伸張時の応力は、１３０℃の高温雰囲気下で、ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定する。すなわち、不織布のタテ方向（ＭＤ）及びヨコ方向（ＣＤ）について、幅５ｃｍ×長さ２０ｃｍの短冊状試験片を１０点準備し、１３０℃の高温雰囲気下にある定速伸張型引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用い、これに試料片をつかみ間隔１０ｃｍで設置し、５分間放置した後に、引張速度１０ｃｍ／分で伸張し、伸張−荷重曲線を作成する。得られた伸張−荷重曲線から求められる最大荷重値(Ｎ／５ｃｍ幅)についての１０点の平均値を高温雰囲気下での引張強力(Ｎ／５ｃｍ幅)とし、破断時の伸度についての１０点の平均値を高温雰囲気下での破断時の伸度（％）とし、各伸度における荷重値の１０点の平均値を伸張時の応力（Ｎ／５ｃｍ幅）とする。
【００４０】
本発明のタフテッドカーペット用一次基布は、目付が５０〜３００ｇ／ｍ２の範囲にあることが好ましく、より好ましくは７０〜２００ｇ／ｍ２である。目付が５０ｇ／ｍ２未満であると機械的強力に劣るため実用的でなく、一方、目付が３００ｇ／ｍ２を超えるとコスト面で不利である。
【００４１】
本発明では、上記したタフテッドカーペット用一次基布に、所望のパイル糸を用いてタフティングすることによりタフテッドカーペットとする。また、パイル糸をタフティングして得られた生機には、パイル糸を固定する目的と、タフテッドカーペットの形態保持性のために、溶融したポリエチレン等をＴダイより流してラミネートした後、乾燥させてバッキング材を付与することができる。また、本発明のタフテッドカーペットを熱成型する場合には、公知の方法により熱成型を行えばよく、カーペットに１３０〜１４０℃の熱を付与し、次いで所定の金型（雄型と雌型とよりなる金型）を用いて加圧して熱成型を行う。
【００４２】
次に、本発明のタフテッドカーペット用一次基布の好ましい製造方法について説明する。
【００４３】
本発明に使用するポリ乳酸系長繊維不織布は、スパンボンド法によって効率よく製造することができる。
【００４４】
まず、ポリ乳酸系重合体と、上述した芳香族ポリエステル共重合体とを用意する。用意したそれぞれの重合体を個別に計量し、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、かつ芳香族ポリエステル共重合体が鞘部を形成する芯鞘型複合紡糸口金を介して溶融紡糸し、紡出糸条を従来公知の横吹き付けや環状吹き付け等の冷却装置を用いて冷却せしめた後、吸引装置を用いて牽引細化して引き取る。あるいは、ポリ乳酸系重合体が芯部を形成し、かつ芳香族ポリエステル共重合体が葉部を構成する多葉型複合紡糸口金を介して溶融紡糸し、同様に処理する。
【００４５】
このときの牽引速度は、３５００〜５５００ｍ／分と設定することが好ましい。牽引速度が３５００ｍ／分未満であると、糸条において十分に分子配向が促進されず、得られる長繊維不織布の寸法安定性や熱安定性に劣る傾向となる。一方、牽引速度が高すぎると紡糸安定性に劣る。
【００４６】
牽引細化した長繊維は、公知の開繊器具にて開繊した後、スクリーンコンベアなどの移動式捕集面上に開繊堆積させて、構成繊維がランダムに堆積した不織ウエブを形成する。
【００４７】
次いで、得られた不織ウエブにニードルパンチ処理を施し、構成繊維同士を三次元的に交絡させる。なお、ニードルパンチ処理を施す前に、不織ウェブの搬送性を考慮して、不織ウェブにロール等により低温の熱や圧力を付与してもよい。このときのロールの表面温度は、ウェブより繊維が素抜けてウェブ形態を保持できるものであって、かつ繊維同士が融着しすぎず、ニードルパンチ処理により融着部が容易に外れて自由な繊維の状態となるようにする。具体的には、芳香族ポリエステル共重合体の融点よりも１１０〜１５０℃低い温度に設定することが好ましい。
【００４８】
ニードルパンチ処理の針密度は、２０〜１００回／ｃｍ２であるのが好ましい。針密度が２０回／ｃｍ２未満であると、長繊維相互間の絡み合いの程度が低く、ニードルパンチを施す効果が発揮できない。一方、針密度が１００回／ｃｍ２を超えると、長繊維の損傷が激しく、繊維自体が著しく強力の低いものとなってしまうため、不織布の機械的強力が劣る傾向となる。
【００４９】
次いで、構成繊維同士が交絡した不織布にバインダー樹脂を所望量付着させて、本発明のタフテッドカーペット用一次基布を得る。バインダー樹脂を付着させる方法としては、公知の方法を採用すればよく、例えば、水中に乳化分散させたバインダー樹脂液を含浸、あるいはバインダー樹脂液をスプレー、コーティング等の手法で付与した後、乾燥熱処理する方法が挙げられる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明のタフテッドカーペット用一次基布を構成する複合長繊維不織布は、生分解性を有するが高温での力学特性に劣るポリ乳酸系重合体を、高温での力学特性に優れる、酸成分としてテレフタル酸及び脂肪族ジカルボン酸と、グリコール成分としてのエチレングリコールとを含む繰り返し単位を構成成分とする芳香族ポリエステル共重合体にて概ね被覆した形態の複合形態である繊維を採用することにより、ポリ乳酸系重合体に外部からの熱が伝わりにくい形態とすることができ、高温雰囲気下であっても変形やへたりが生じにくく、カーペット製造工程におけるバッキング工程等で熱やバッキングによる自重が付加された場合でも、熱変形が生じにくい。
【００５１】
また、本発明のタフテッドカーペット用一次基布は、上記のように良好な耐熱性を示すため、熱成型時に必要な強力と伸度、伸張時の応力を有しており、熱成型加工する際に十分な伸びを示し、金型に追随しながら、成型破れやメワレなどといった成型不能が生じにくいという効果を期待でき、自動車用等の成型カーペットにも展開することができる。
【実施例】
【００５２】
次に、実施例に基づき、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値は、以下の方法により測定した。
（１）メルトフローレート（ｇ／１０分）：ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｅ）に記載の方法に準じて、温度２１０℃、荷重２１６０ｇｆで測定した。以降、メルトフローレートを「ＭＦＲ」と記す。
（２）相対粘度（ηrel）：フェノールと四塩化エタンとの等質量比の混合溶媒１００ｃｃに試料０．５ｇを溶解し、オストワルド粘度計を用いて測定した。
（３）融点（℃）：示差走査型熱量計（パーキンエルマ社製、ＤＳＣ−２型）を用い、試料質量を５ｍｇ、昇温速度を１０℃／分で測定し、得られた融解吸熱曲線の最大値を与える温度を融点（℃）とした。
（４）繊度（デシテックス：以下、「ｄｔｅｘ」と記す）：不織ウエブより５０本の繊維の繊維径を光学顕微鏡で測定し、密度補正して求めた平均値を繊度とした。
（５）目付（ｇ／ｍ２）：標準状態の試料から試料長が１０ｃｍ、試料幅が５ｃｍの試料片１０点を作成し、各試料片の質量（ｇ）を秤量し、得られた値の平均値を単位面積あたりに換算して、目付（ｇ／ｍ２）とした。
（６）常温下の引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）、伸度（％）：幅５ｃｍ×長さ２０ｃｍの短冊状試験片を１０個準備し、定速伸張型引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用いて、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で引張試験を行い、ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定し、伸張−荷重曲線を描いた。得られた伸張−荷重曲線から求められる最大荷重値(Ｎ／５ｃｍ幅)についての１０点の平均値を引張強力(Ｎ／５ｃｍ幅)とし、破断時の伸度についての１０点の平均値を破断伸度（％）とし、各伸度における荷重値の１０点の平均値を伸張時の応力（Ｎ／５ｃｍ幅）とした。なお、測定時の温度は、２５℃であった。
【００５３】
実施例１
ポリ乳酸系重合体として、融点１６８℃、ＭＦＲ２０ｇ／１０分の、Ｌ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８.６／１.４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体を用意した。一方、芳香族ポリエステル共重合体として、融点２３５℃、相対粘度ηrel＝１.４２、酸成分であるテレフタル酸およびグルタル酸と、グリコール成分であるエチレングリコールおよびジエチレングリコールとからなる繰り返し単位の芳香族ポリエステル共重合体（デュポン社製、バイオマックス（Ｒ）４０２７、スルホン酸金属塩は含まず）を用意した。
【００５４】
ポリ乳酸系重合体を芯部、芳香族ポリエステル共重合体を鞘部とし、芯部／鞘部＝１／１（質量比）である芯鞘型複合断面となるように、またタルクが溶融ポリ乳酸系重合体中に０．５質量％となるように、個別に計量した後、それぞれの重合体を個別のエクストルーダ型溶融押し出し機を用いて温度２４５℃で溶融し、単孔吐出量１．３８ｇ／分の条件で溶融紡糸した。
【００５５】
紡出糸条を公知の冷却装置にて冷却した後、引き続いて紡糸口金の下方に設けたエアーサッカーにて牽引速度３９００ｍ／分で牽引細化し、公知の開繊器具を用いて開繊し、移動するスクリーンコンベア上に複合長繊維のウエブとして捕集堆積させた。なお、堆積させた複合長繊維の単糸繊度は３．５ｄｔｅｘであった。
【００５６】
得られたウエブをエンボスロールと表面平滑な金属ロールとからなる部分熱圧着装置に通し、ロール温度９５℃、圧着面積率１４．９％、圧着点密度２１．９個／ｃｍ２、線圧１９６Ｎ／ｃｍの条件にて熱圧着し、目付１３０ｇ／ｍ２の熱圧着が施されたウェブを得た。
【００５７】
上記ウェブに、ウェブの繊維質量１００質量部に対してシリコン系の油剤を１質量部付着させ、ニードルパンチ処理を施し、構成繊維同士を三次元的に交絡させて目付１３１ｇ／ｍ２の不織布を得た。ニードルパンチの条件は、＃４０のレギュラーバーブのパンチ針を用いて、針深１２ｍｍ、パンチ密度４５回／ｃｍ２とした。次いで、アクリル系バインダー樹脂液（ＢＡＳＦ社製  商品名「アクロデュア９４５Ｌ」）を水で薄めたバインダー樹脂液を準備し、構成繊維同士が三次元的に交絡した不織布に、このバインダー樹脂液を含浸させて、乾燥および熱処理を行うことによって、目付１５２ｇ／ｍ２のタフテッドカーペット用一次基布を得た。したがって、バインダー樹脂の付着量（固形分）は１４質量％である。
【００５８】
実施例２
実施例１において、バインダー樹脂として、アクリル系バインダー樹脂液に替えてポリビニルアルコールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、タフテッドカーペット用一次基布を得た。
【００５９】
実施例３
実施例１において、三次元的に交絡させて得られた不織布の目付１００ｇ／ｍ２にしたこと、バインダー樹脂として、アクリル系バインダー樹脂液に替えてポリビニルアルコールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、目付１１６ｇ／ｍ２のタタフテッドカーペット用一次基布を得た。得られたバインダー樹脂の付着量は、１４質量％（固形分）である。
【００６０】
実施例４
実施例１において、複合長繊維の断面形状として、芯鞘型複合断面に替えて、ポリ乳酸系重合体を芯部に配置し、芯部を芳香族ポリエステル共重合体の６つの突起状の葉部によって取り囲んだ図１に示すごとき六葉型複合断面となるように紡糸口金から紡出したこと、バインダー樹脂として、アクリル系バインダー樹脂液に替えてポリビニルアルコールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、タフテッドカーペット用一次基布を得た。
【００６１】
比較例１
ポリ乳酸系重合体を用いて不織布を製造した。すなわち、融点が１６８℃、ＭＦＲが６５ｇ／１０分であるＬ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．６／１．４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体に、添加剤としてタルクが溶融ポリ乳酸系重合体中に０．５質量％となるように配合して、円形の紡糸口金より、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量１．６７ｇ／分の条件下で単相で溶融紡糸した。次に紡出糸状を冷却空気流にて冷却した後、引き続いてエアサッカーにて５０００ｍ／分で引き取り、これを開繊して移動するコンベアの捕集面上に堆積することでウエブを形成した。次いでこのウエブをエンボスロールからなる部分熱圧着装置に通し、ロール温度１００℃、圧着面積率１４．９％、圧着点密度２１．９個／ｃｍ２、線圧１９６Ｎ／ｃｍの条件にて熱圧着し、単糸繊度３．３ｄｔｅｘのポリ乳酸系重合体のみからなる目付１３０ｇ／ｍ２の長繊維不織ウエブを得た。
【００６２】
次に、この不織ウエブに繊維質量１００質量部に対してシリコン系の油剤を１質量％付着させ、ニードルパンチ処理を施し、構成繊維同士を三次元的に交絡させて目付１３１ｇ／ｍ２の不織布を得た。ニードルパンチ条件は、＃４０のレギュラーバーブのパンチ針を用いて、針深度１０ｍｍ、針密度４５回／ｃｍ２とした。次いで、アクリル系バインダー樹脂液（ＢＡＳＦ社製  商品名「アクロデュア９４５Ｌ」）を水で薄めたバインダー樹脂液を準備し、構成繊維同士が三次元的に交絡した不織布に、このバインダー樹脂液を含浸させて、乾燥および熱処理を行うことによって、目付１５２ｇ／ｍ２のタフテッドカーペット用一次基布を得た。したがって、バインダー樹脂の付着量は１４質量％である。
【００６３】
実施例１〜４、比較例１で得られたタフテッドカーペット用一次基布の物性を表１に示す。
【００６４】
【表１】
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実施例１〜４のタフテッドカーペット用一次基布は、いずれも、高温雰囲気下でのタテ方向とヨコ方向の引張強力が７０Ｎ／５ｃｍ幅以上、また高温雰囲気下でのタテ方向とヨコ方向の破断時の伸度が５０％以上であり、高温雰囲気下での強力の低下が少なく、カーペット製造工程で付与される熱に対して十分な強力が保持され、良好な耐熱性を示すものであった。
【００６５】
これに対し、比較例１のタフテッドカーペット用一次基布は、ポリ乳酸系重合体のみからなる繊維によって構成されるものであったため、高温雰囲気下での強力低下は極めて大きく、高温雰囲気下での使用が期待できるものではなかった。
【００６６】
［タフト加工］
得られた実施例１〜４、比較例１のタフテッドカーペット用一次基布に、パイル糸をタフティングした。パイル糸は、１８９０デシテックス／１０８フィラメントのナイロン捲縮糸を用い、タフティングマシンにより、ゲージ１０本／２．５４ｃｍ、１０ステッチ／２．５４ｃｍ、パイル高さ５ｍｍとして、パイル糸使用量４４７ｇ／ｍ２の条件にてタフティングを行い、一次基布にパイルが植設された生機を得た。
【００６７】
得られた実施例１〜４、比較例１の生機について、室温下と１３０℃雰囲気下での引張強力、伸度を測定し、その結果を表１に示す。
【００６８】
実施例１〜４の生機は、高温雰囲気下でのタテ方向の引張強力が７０Ｎ／５ｃｍ幅以上、破断時の伸度がタテ方向、ヨコ方向共に５０％以上であり、高温雰囲気下でも容易に変形やへたりが生じにくく、カーペットの製造工程にて付与される熱に対する熱安定性に優れ、熱成型の際に成型型枠に追随して良好に成型できることが期待できるものであり、自動車用の成型カーペット等への展開が期待できる。
【００６９】
一方、比較例１の生機は、高温雰囲気下での強力、伸度は共に低く、耐熱性や熱安定性には劣るものであり、良好な熱成型が期待できるものではなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明における多葉型複合繊維の横断面の例を示す模式図である。
【図２】本発明における多葉型複合繊維の横断面の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    芯部
２    葉部
３    多葉型複合繊維
【図１】
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【図２】
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