(57)【要約】【課題】  ＰＬＡ短繊維を含みながら、耐摩耗性および成型性を改善した地球環境に優しいカーペットを提供すること。【解決手段】  植物由来成分を一部使用した原料からなるＰＴＴ短繊維（ＰＴＴ短繊維）及びＰＬＡ短繊維（ＰＬＡ短繊維）を全重量に対しそれぞれ５重量％以上含み、全体で植物由来成分を全重量に対して７％以上含むことを特徴とする自動車用及び産業資材用ニードルパンチ不織布。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物由来成分を含む原料からなるポリトリメチレンテレフタレート短繊維（ＰＴＴ短繊維）と、ポリ乳酸短繊維（ＰＬＡ短繊維）を、全重量に対しそれぞれ５重量％以上含み、全体として植物由来成分を全重量に対して７％以上含むことを特徴とする自動車用または産業資材用の植物由来ニードルパンチ不織布。
【請求項２】
ポリトリメチレンテレフタレート短繊維に、ポリ乳酸短繊維を含むバインダー繊維を混合し、加熱成形したことを特徴とする請求項１記載の植物由来ニードルパンチ不織布。
【請求項３】
表面側から順に意匠層、接着層および成型・保形層を少なくとも有し、請求項１または２の植物由来ニードルパンチ不織布を前記意匠層と成型・保形層に使用すると共に、前記接着層にポリ乳酸、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）を主成分とする繊維状、パウダー状またはフィルム状のバインダーを使用したことを特徴とする請求項１又は２に記載の植物由来ニードルパンチ不織布。
【請求項４】
前記接着層１００重量％のうち、ポリ乳酸を９０重量％以下とし、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を１０重量％以上としたことを特徴とする請求項３に記載の植物由来ニードルパンチ不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用及び産業資材用の植物由来ニードルパンチ不織布に係り、より詳細には、植物由来成分を含む原料からなるポリトリメチレンテレフタレート短繊維と、植物由来のポリ乳酸短繊維とを含む、ニードルパンチ不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生産性と加工性および製造コストに優れたニードルパンチ不織布を使用したカーペットが、自動車用としてカーマットをはじめトランクマット、ドアトリムなどに使用されている。また、住宅用としては電気カーペットなどに使用されている。このように、自動車用及び産業資材用としてニードルパンチ不織布が広く使用されているが、従来はその大半が石油系合成繊維を原料として製造されていた。
【０００３】
ところが、近年、石油資源の枯渇や温暖化ガス（二酸化炭素）の増加など、資源環境問題が深刻化しており、環境負荷低減の対策が必要となっている。すなわち、石油資源への依存を低減し、温暖化ガスの増加を防止するため、植物由来の原料で製造された商品の普及を推進していくことが求められている。植物由来原料は、燃やしても、元々空気中にあったＣＯ２を再び空気中に戻すだけである、いわゆるカーボンニュートラルであるから、地球温暖化の影響はない。このように、植物由来原料の利用・活用を図ることは、石油由来のエネルギーや製品の代替につながり、化石資源由来のＣＯ2の発生を抑制できることから、地球温暖化の防止の観点からその推進が重要となっている。
【０００４】
植物由来の繊維として、従来、ポリ乳酸短繊維（ＰＬＡ短繊維）が知られ、地球環境に優しい素材として広く使用されようとしている（特許文献１参照）。このポリ乳酸短繊維は農産物を原料とするため資源的に有利であり、また生分解性にも優れている。
【０００５】
一方、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維（ＰＴＴ短繊維）も、新たな素材として着目されている（特許文献２参照）。ＰＴＴ短繊維は、テレフタル酸と１．３プロパンジオール（ＰＤＣ）とのエステル単位を質量比で８５％以上含む長鎖状合成高分子からなる繊維である。ＰＴＴはＰＥＴに比べて分子構造が緻密で滑らかなためソフトな肌触りであり、かつ、延伸性、復元性、柔軟性、形状安定性、かさ高性、染色性、防汚性に優れている。このため、ＰＴＴから作られた製品は優れた耐久性を有する。ＰＴＴの原料たるテレフタル酸とプロパンジオールは本来石油由来であるが、近年のバイオテクノロジーの発達によって、プロパンジオールについてはこれをトウモロコシから製造することが可能となった。
【特許文献１】特開２００５−２４５７０６号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような最近の環境問題を背景として、特許文献１のようにポリ乳酸短繊維をニードルパンチ不織布に使用することが提案されている。ところが、カーペット用途のニードルパンチ不織布では耐摩耗性が必須要件であり、さらに自動車用及び産業資材用では一般に耐熱性と成型性も不可欠である。ポリ乳酸短繊維はこれら諸特性に難点があり、用途によっては、単独では勿論のこと、天然繊維や石油系合成繊維などと混合してニードルパンチ不織布用基材として使用する場合でも、混合割合を高くすることができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、ポリ乳酸短繊維を含みながら、植物由来成分を一部使用した原料からなるＰＴＴ短繊維も併用することで、耐摩耗性、耐熱性および成型性を改善し、しかも植物由来の原料比率を上げることで石油由来のエネルギーや製品の消費を減らし、環境負荷を低減する地球環境に優しいニードルパンチ不織布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１のニードルパンチ不織布の発明は、植物由来成分を少なくとも一部使用した原料からなるポリトリメチレンテレフタレート短繊維（ＰＴＴ短繊維）と、ポリ乳酸短繊維（ＰＬＡ短繊維）を、全重量に対しそれぞれ５重量％以上含み、全体として植物由来成分を全重量に対して７％以上含むことを特徴とする。
【０００９】
ＰＴＴ短繊維のうち、植物由来のプロパンジオールの重量％は４０％であるから、ＰＴＴ短繊維とＰＬＡ短繊維を各５重量％ずつ使用した場合、植物由来の重量％は全体の７重量％となる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維にポリ乳酸短繊維を含むバインダー繊維を混合し、加熱成形したことを特徴とする。
【００１１】
ＰＬＡ短繊維は脆弱であるため単独では耐光性、耐摩耗性、成型性等の性能を満足させることが困難であるが、ＰＴＴ短繊維を主素材とし、ＰＬＡ短繊維をバインダー繊維とすることにより耐光性、耐摩耗性、成型性、寸法安定性、剛性、強伸度等の性能を満足したニードルパンチ不織布を得ることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、意匠層、接着層および成型・保形層を有し、前記接着層にポリ乳酸、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）を主成分とする繊維状、パウダー状またはフィルム状のバインダーを使用したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、自動車内装材用のニードルパンチ不織布とするため、請求項３の発明において、前記接着層１００重量％のうち、ポリ乳酸を９０重量％以下とし、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を１０重量％以上としたことを特徴とする。これにより、８０〜９０℃の耐熱性を満足することができる。接合層に使用する樹脂は、繊維状、パウダー状またはフィルム状のいずれでもよい。
【００１４】
ポリ乳酸は透明性と弾力性に優れ、バインダー繊維として好適に使用可能である。このポリ乳酸はとうもろこしなどの植物澱粉を原料として、乳酸発酵による乳酸の重合により生成される（でんぷん→グルコース→乳酸→ＰＬＡ）。ポリ乳酸の融点は１６０℃であり、１６０℃を越えると溶融しはじめる。
【００１５】
ＰＬＡ短繊維およびＰＴＴ短繊維に、必要に応じて、天然繊維、石油系合成繊維、半合成繊維、再生繊維などを所定重量％混合してもよい。
【００１６】
天然繊維としては、例えば、羊毛、獣毛のような動物繊維や、絹、木綿、麻、木材パルプ等の植物繊維を挙げることができる。
【００１７】
石油系合成繊維としては、例えば、ナイロン繊維、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維等を挙げることができる。
【００１８】
半合成繊維としては、アセテート等がある。又、再生繊維としては、レーヨン、ポリノジツク、リヨセル、テンセルなどがある。
【００１９】
これら繊維の単糸繊度の範囲は、１〜６０ｄｔｅｘが好ましい。１ｄｔｅｘ以下では張り腰がなくなるため好ましくない。６０ｄｔｅｘを超えると張り腰が強すぎてやはり好ましくない。３〜１５ｄｔｅｘがほどよい張り腰で好ましい。
【００２０】
ＰＬＡ短繊維およびＰＴＴ短繊維によりニードルパンチ用不織布基材を成型するには、前述した天然繊維、石油系合成繊維、半合成繊維、再生繊維などに、ＰＬＡ短繊維およびＰＴＴ短繊維を少なくとも各５重量％以上混合し、１６０°以上２２０°未満に加熱してＰＬＡ短繊維を全溶融する。ＰＬＡ短繊維の融点は１６０°であるが、ＰＴＴ短繊維の融点は２２０°〜２３０°である。このため、１６０°以上２２０°未満に加熱すると、ＰＬＡ短繊維のみが全溶融し、このＰＬＡ短繊維がバインダーとなって、ＰＴＴ短繊維同士、ＰＬＡ短繊維同士、ＰＴＴ短繊維とＰＬＡ短繊維、および、ＰＴＴ短繊維と天然繊維、石油系合成繊維、半合成繊維、再生繊維などを結合する。ＰＬＡ短繊維自体は脆弱であるが、溶融することによって良好なバインダー機能を発揮する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、ＰＴＴ短繊維とＰＬＡ短繊維をそれぞれ５重量％以上含み、かつ、全体で７重量％以上の植物由来成分を含むようにしたニードルパンチ不織布であるから、ＰＬＡ短繊維の弱点である耐摩耗性および成型性をＰＴＴ短繊維で改善し、かつ、７重量％以上の植物由来成分を使用することで、温暖化ガスの排出抑制に貢献する地球環境に優しいニードルパンチ不織布とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図に基づき説明する。図１は第１実施形態に係るニードルパンチ不織布１である。このニードルパンチ不織布１はＰＴＴ短繊維とＰＬＡ短繊維を混合してニードルパンチを施した後、加熱・成形したものである。ＰＴＴ短繊維とＰＬＡ短繊維の混合割合は、例えばニードルパンチ不織布１の全重量に対して、ＰＴＴ短繊維を６０〜７０重量％、ＰＬＡ短繊維を４０〜３０重量％とする。
【００２３】
図２のニードルパンチ不織布２は、ＰＴＴ短繊維とＰＬＡ短繊維に対して、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥ、ナイロンなどの石油由来の原料からなる繊維を混合し、加熱・成形したものである。ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥ、ナイロンなどの混合割合によって、ニードルパンチ不織布２の用途に適した特性を実現することができる。例えば、ＰＴＴ短繊維とＰＬＡ短繊維を各３０重量％、ＰＥＴ繊維を４０重量％の比率で混合することにより、比較的硬いニードルパンチ不織布が得られる。このような硬いニードルパンチ不織布は、次に述べる図３のような複合層のニードルパンチ不織布における最下層の成型・保形層として好適である。
【００２４】
図３のニードルパンチ不織布は、図１の不織布１を最下層の成型・保形層として利用したものである。意匠層３にはＰＴＴ短繊維９０重量％に対しＰＬＡ短繊維を１０重量％混合したものを使用する。ＰＴＴ繊維はＰＥＴ繊維に比べて分子構造が緻密で滑らかなためソフトな肌触りであり、かつ、延伸性、復元性、柔軟性、形状安定性、かさ高性、染色性、防汚性に優れている。このため、ＰＴＴ短繊維は意匠層３として好適である。
【００２５】
成型・保形層１と意匠層３との間に接着層４を介在させる。接着層４にはＰＬＡを主体とするバインダー樹脂を使用する。バインダー樹脂の形態は、用途製法に応じて、短繊維状、パウダー状またはフィルム状の任意形態とすることができる。バインダー樹脂の成分配合割合は、用途を度外視して植物由来樹脂を可及的に多く使用することだけを考えれば１００％ＰＬＡを使用することも考えられる。しかし、ＰＬＡ１００％では多くの用途で耐熱性を満足しない。例えば自動車の内装材用途としては８０〜９０℃の耐熱性が要求されるが、ＰＬＡ１００％ではこの耐熱性を満足しない。
【００２６】
自動車内装材用のニードルパンチ不織布として図３のニードルパンチ不織布を使用する場合、接着層４の成分割合としては、好ましくはＰＬＡ９０重量％以下に対し、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を１０重量％以上とする。なお、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に代えて、芯鞘構造をもった結晶性低融点ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用してもよい。このような結晶性低融点ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、例えば、商品名「キャスベン（Ｃａｓｖｅｎ）」の名称でユニチカ株式会社から入手可能である。
【００２７】
ＰＬＡが９０重量％を越えると、自動車内装材一般に要求される８０〜９０℃の耐熱性を到底満足しない。ＰＬＡは融点が１７０℃（ガラス転移点Tgは５７℃）であるが、軟化曲線が比較的早くから（約５０℃未満から）立ち上がってしまう。このため、ＰＬＡの使用量が９０重量％よりも多いと、残りの重量％分を結晶性のＰＥや低融点ＰＥＴ等を如何なる割合で混合しても８０〜９０℃の耐熱性を満足することは困難である。結晶性のＰＥ等は軟化曲線が比較的高温までフラットであり、少量の混合割合で耐熱性を効果的に向上させるのに役立つ。このため、８０〜９０℃の耐熱性を満足しつつＰＬＡを可及的に多く使用するには、ＰＬＡと共にＰＥ、ＰＰまたは低融点ＰＥＴを所定混合割合で使用するのがよい。
【００２８】
成型・保形層１には図１の不織布１を利用するとよいが、この場合、不織布１は所定の硬さが必要であるから、好ましくはＰＴＴ短繊維６０〜９０重量％に対してＰＬＡ短繊維を１０〜４０重量％混合する。ＰＬＡ短繊維を１０重量％未満にすると、ＰＴＴ繊維相互のバインダー機能が不十分になり、十分な成型・保形機能が得られない。
【００２９】
図３の複合層ニードルパンチ不織布は、成型・保形層１に接着層４を重ねてニードルパンチ処理を施し、その後、意匠層を重ねて加熱・成型する。なお、図３の複合層ニードルパンチ不織布は三層で構成したが、用途に応じて成型・保形層１の下面にさらにフィルム等を貼付して四層ないし四層以上のニードルパンチ不織布としてもよい。なお、図３で接着層４を省略して成型・保形層１と意匠層３だけのニードルパンチ不織布としてもよい。の場合は成型・保形層１と意匠層３を重ねた状態でニードルパンチ処理を行い、その後、加熱・成型する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係るニードルパンチ不織布は、自動車用または産業資材用として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るニードルパンチ不織布の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るニードルパンチ不織布の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るニードルパンチ不織布の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ニードルパンチ不織布
２  ニードルパンチ不織布
３  意匠層
４  接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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