(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイル糸をタフティングした後、所定の型に成形することにより得られる成形タフテッドカーペットに使用する一次基布であって、熱可塑性樹脂からなる長繊維が集積してなる長繊維不織布であり、構成繊維同士は、ニードルパンチ処理が施されたものではなく、ロールの表面温度を、繊維を構成する熱可塑性重合体の融点よりも５０℃以上低い温度に設定した熱エンボス処理による熱接着によって一体化しており、該長繊維不織布のタテ方向の最大強力が４９〜２５０Ｎ／５ｃｍ幅であり、該長繊維不織布の破断時の伸度がタテ方向、ヨコ方向ともに７０％以上であることを特徴とする成形タフテッドカーペット一次基布。
ここで、破断時とは、不織布の引張試験を行った際に得られる荷重−伸張曲線において、最大荷重（最大強力値）を示した後に、強力値が１０Ｎ／５ｃｍ幅を示したときの伸度をいう。
【請求項２】
長繊維不織布に、バインダー樹脂が付着していることを特徴とする請求項１記載の成形タフテッドカーペット一次基布。
【請求項３】
バインダー樹脂が、繊維質量に対して１０質量％以下の範囲で付着していることを特徴とする請求項２記載の成形タフテッドカーペット一次基布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不織布からなるタフテッドカーペット用一次基布に関するものであって、特に、パイル糸をタフティング（パイル糸の植え込み）した後、所定の型に成形する成形タフテッドカーペットに使用する一次基布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、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一次基布に用いることは知られている。このタフテッドカーペット一次基布は、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る。このようなタフテッドカーペット一次基布を使用したタフテッドカーペットの製造方法は、以下のとおりである。すなわち、タフテッドカーペット一次基布に、未染色のパイル糸（例えば、未染色のナイロン糸よりなるパイル糸）をタフティングした後、パッドスチーム連続染色機等を用いてパイル糸を所望の色合いに染色する。染色した後に、所望により成形を行う。すなわち、タフテッドカーペットに熱を付与し、金型（雄型と雌型とよりなる金型）を用い、加圧して成型タフテッドカーペットを得るというものである。
【０００３】
しかしながら、このような染色方法においては、染色時に、タフテッドカーペット一次基布にパイル糸及び染液の重量が負荷されると同時に、比較的高い湿熱が負荷される。このような苛酷な条件下では、タフテッドカーペット一次基布が伸びたり、あるいは破断したりすることがあった。そして、このような問題点を解決するためには、比較的高い湿熱下においても、寸法安定性の良好なタフテッドカーペット一次基布が要求されていた。
【０００４】
ところが、近年、パイル糸として原着糸又は先染糸が用いられるようになり、タフテッドカーペットにおける染色加工が不要になりつつあるという状況になってきている。染色加工が不要になると、タフテッドカーペット一次基布に染液の重量や比較的高い湿熱が負荷されることが無いため、一次基布に厳しい物性が要求されなくなる。
【０００５】
一次基布としては、長繊維が集積されてなり、ニードルパンチングにより、繊維が三次元的に絡み合った不織布（ニードルパンチ不織布）が主として用いられてきた。ニードルパンチ不織布は、構成繊維が構造的に動きやすく、特に成形加工を行う場合、パイルの支持体である一次基布が、十分に伸びて金型に追随しやすい。
【０００６】
しかし、ニードルパンチ不織布においては、ニードル針が繊維ウェブを貫通することで繊維同士を絡める必要があるため、生産速度がニードルパンチ機の性能に左右されるという欠点を有しているものであり、少なくとも、現在においてもコスト的に十分な生産能力を得ることが出来ていないのが現状である。
【０００７】
また、今日、成型タフテッドカーペットの主用途である自動車の主流がセダンタイプからワゴンなどといった背の高い物に移行しつつあると同時に、車内で自由にパッセンジャーの移動が出来るようにとの配慮から凹凸の少ない床形状が好まれるようになってきている。そのため、成型用に用いられてきたタフテッドカーペットも従来ほどの極端に深い成形にさらされる必要が減ってきており、それに伴って、タフテッドカーペット一次基布においても、従来ほどの深絞り性を有する必要が無くなってきている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、成形カーペットに用いることができる一次基布であって、良好な成形性を有すると共に、一次基布を生産する上での生産スピードを向上することができ、生産性の高い一次基布を得ることにある。
【０００９】
本発明者は、かかる課題を達成するため、鋭意検討を行った。
長繊維不織布において、構成繊維の一部を熱により溶融させて、自己接着により形態保持してなる熱接着不織布は、よく知られている。熱接着不織布は、ニードルパンチ不織布と比較して、生産効率は高く、また、タフテッドカーペットの一次基布としても使用されているが、成形用の一次基布としては用いられていない。これは、熱接着不織布の場合、接着点が強固であるため、繊維に自由度が無く、成形しようとした場合に成形金型に沿って伸びることができず、さらに応力がかかった場合に接着部より不織布としての形態が破断すると共に繊維も切断してしまうため、通常の熱接着不織布を成形することは不可能であったためである。
【００１０】
本発明者は、この生産効率の高い熱接着不織布を成形可能にしようと検討した結果、不織布を伸張させた時に、接着部が破断しても、繊維が切断しないような状態で繊維同士を接着することにより、接着部が破断した後の一次基布の形態は、タフトされたパイル糸の存在を利用することによって一次基布の形態を保持した状態で、繊維の自由度をより向上させ、一次基布の伸度を上げることができるとの知見を得た。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パイル糸をタフティングした後、所定の型に成形することにより得られる成形タフテッドカーペットに使用する一次基布であって、熱可塑性樹脂からなる長繊維が集積してなる長繊維不織布であり、構成繊維同士は、ニードルパンチ処理が施されたものではなく、ロールの表面温度を、繊維を構成する熱可塑性重合体の融点よりも５０℃以上低い温度に設定した熱エンボス処理による熱接着によって一体化しており、該長繊維不織布のタテ方向の最大強力が４９〜２５０Ｎ／５ｃｍ幅であり、該長繊維不織布の破断時の伸度がタテ方向、ヨコ方向ともに７０％以上であることを特徴とする成形タフテッドカーペット一次基布を要旨とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の成形タフテッドカーペット一次基布は、熱可塑性樹脂からなる長繊維が集積されてなるものである。長繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂が挙げられる。長繊維の形態としては、一種の熱可塑性樹脂からなる単相の形態のものであっても、複数の熱可塑性樹脂からなる芯鞘型、サイドバイサイド型等の複合型の形態であってもよい。芯鞘型としては、芯成分に高融点ポリエステル系樹脂が配され、鞘成分にポリアミド系樹脂或いは共重合ポリエステル等の低融点ポリエステルが配したもの、あるいは、芯成分にポリアミド系樹脂が配され、鞘成分にポリエステル系樹脂が配したもの等を用いることができる。また、サイドバイサイド型としては、ポリエステル系樹脂とポリアミド系樹脂との組み合わせ、高融点ポリエステル系樹脂と共重合ポリエステル等の低融点ポリエステル系樹脂との組み合わせのものが用いられる。また、一次基布中に複数種の繊維が混合してなる混繊不織布であってもよく、例えば、高融点ポリエステル樹脂からなる繊維と共重合ポリエステル等の低融点ポリエステル系樹脂からなる繊維との混繊、ポリエステル系樹脂からなる繊維とポリアミド系樹脂からなる繊維との混繊等が挙げられる。
【００１３】
本発明においては、成形時において高温下にさらされることから、成形時に熱の影響を受けにくい、比較的融点の高い熱可塑性樹脂を採用することが好ましく、また、繊維強力が高いことから、ポリエチレンテレフタレートからなるポリエステル系長繊維を好ましく用いることができる。なお、長繊維を構成する熱可塑性樹脂は、成型時の温度に応じて適宜選択すればよい。
【００１４】
長繊維不織布において、構成繊維同士は、熱接着によって一体化している。従来、成形タフテッドカーペット一次基布において用いられていたニードルパンチ不織布は、構成繊維同士が三次元的に交絡しているため、繊維は、二次元方向のみでなく厚み方向に存在し、いわゆる、たるみを持つため自由度が大きく、成形時の不織布の伸びは、繊維の有するたるみを利用するものであった。しかし、ニードルパンチ不織布は、ニードルパンチ処理において、堆積してなる繊維（二次元方向に存在する）を、針の上下運動により引掛けて厚み方向に押し込まなければならないため、処理に時間がかかり、生産スピードを向上させることには限界があった。本発明では、ニードルパンチ処理を施さず、構成繊維同士を、熱接着によって一体化させることにより、生産性を向上させることができたものである。
【００１５】
構成繊維同士を一体化させる手段である熱接着は、強固なものであってはならない、本発明においては、接着度合いの指標ともなる長繊維不織布の引張強力（タテ方向）は、４９Ｎ／５ｃｍ幅〜２５０Ｎ／５ｃｍ幅であることが好ましい。引張強力が４９Ｎ／５ｃｍ幅未満であると、タフティング工程にて負荷される荷重に耐えることができない。一方、２５０Ｎ／５ｃｍ幅以上であると、構成繊維同士を一体化してなる接着部の強力が高すぎるため、このような不織布を伸張した場合には、接着部が破断すると共に構成繊維もまた切断してしまうものであり、良好に成形金型に追随できない。
【００１６】
構成繊維同士の接着手段である熱接着は、熱エンボス装置を用いた熱エンボス処理により、部分的に熱接着点を有するものである。処理速度やロールの表面温度、ロール間の線圧を適宜制御することにより、接着点の強力をコントロールしやすい。
【００１７】
バインダー樹脂を付与してもよく、バインダー樹脂の量は、繊維質量に対して１０質量％以下の範囲で付着していることが好ましい。付着量が１０質量％を超えると、接着部の強力が高くなり、本発明の目的を達しにくい。好ましい付着量は、２〜９質量％である。
【００１８】
バインダー樹脂としては、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，スチレン等のモノマーを、二種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のが好ましい。また、この共重合体をメラミン樹脂，フェノール樹脂，ホルムアルデヒド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。ただし、使用用途によっては、安全性の面からの制約もあるため、選択に注意を要する。
【００１９】
長繊維不織布の破断時の伸度は、タテ方向、ヨコ方向ともに７０％以上である。長繊維不織布の破断時とは、不織布の引張試験を行った際に得られる荷重−伸張曲線において、最大荷重（最大強力値）を示した後に、強力値が１０Ｎ／５ｃｍ幅を示したときの伸度をいう。本発明の長繊維不織布は、構成繊維同士の接着が強固でないため、従来の強固に接着された不織布にみられるような、最大強力値を示すとほぼ同時に不織布の形態が完全に破断（破壊）する現象はみられない。そして、最大強力値を示した後も、さらに伸張を継続させることにより、強力値（荷重）は減少するものの伸びは増加する。本発明においては、最大強力値を示した後に、強力値（荷重）が１０Ｎ／５ｃｍ幅となる時点を、長繊維不織布が破断しているに近い状態として、破断時とする。
【００２０】
長繊維不織布の破断時の伸度は、具体的には、以下の方法により測定される。すなわち、幅５ｃｍの短冊状試料片（１０個）を準備し、定速伸長型引張試験機（テンシロンＵＴＭ−４−１−１００  株式会社東洋ボールドウイン製）を用い、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で、ＪＩＳ  Ｌ  １９０６に記載の「引張強さおよび伸び率」に準じて測定する。この引張試験で描かれた荷重−伸張曲線において、最大荷重（最大強力値）を示す時点よりさらに伸張させたときに、荷重（強力値）が下降してその値が１０Ｎ／５ｃｍ幅となった時点を破断時とし、その時の伸張率を求め、試料片１０個の平均値を破断時の伸度（％）とする。
【００２１】
長繊維不織布の破断時の伸度が７０％未満であると、長繊維不織布を構成する繊維の自由度が小さく、長繊維不織布は伸びにくいものであり、成形金型に追随することができず、成形加工時に破れてしまう。
【００２２】
本発明において、一次基布は、構成繊維同士が接着によって一体化してなる長繊維不織布であるが、成形性が良好である理由は、以下のことが考えられる。一次基布にタフト工程でパイル糸をタフティングして得られた生機を成形する場合、一次基布は伸ばされる。その伸びにより負荷される応力によって、構成繊維同士の接着が強固でないため、繊維が切断されることなく、接着部の一部は容易に外れる。接着部が外れると、繊維はより自由度を増して、一次基布はより一層伸びやすくなり成形金型に追随するため、成形性が良好な成形カーペットを得ることができる。なお、一次基布の形態保持性については、構成繊維同士を一体化してなる接着部が外れるものの、パイル糸が植え込まれているため、パイル糸の植え込まれた部分部分において、長繊維がばらばらになることを制約して、あたかもアンカーのような働きをし、一次基布の形態はパイル糸の存在により保持される。
【００２３】
長繊維の単糸繊度は、適宜設定すればよいが、２〜３０デシテックス程度が好ましく、さらには３〜２０デシテックスであることが好ましい。単糸繊度が２デシテックス未満であると、パイル糸をタフティングする際に繊維が切断しやすく、また、伸張時の応力が劣るものとなり、成形時に伸びの応力に耐えられずに長繊維が切断しやすくなる。一方、単糸繊度が３０デシテックスを超えると、繊維の構成本数が相対的に減少するため、タフト糸の把持力が劣り、また、成型時に目地空きや破れを引き起こしやすくなる。
【００２４】
一次基布の目付は、適宜設計しうるものであるが、一般的に５０〜１５０ｇ／ｍ2であることが好ましい。一次基布の目付が５０ｇ／ｍ2未満であると、基布中の繊維量が相対的に少なくなるために、上述の単糸繊度が３０デシテックスを超えた場合と同様に、タフト糸の把持力に劣り、また、成型時に目地空きや破れを引き起こしやすくなる。一方、目付が１５０ｇ／ｍ2を超えると、過剰物性となって経済的ではない。
【００２５】
本発明の成形タフテッドカーペット用一次基布は、次のように製造することができる。
まず、熱可塑性樹脂からなる長繊維群を従来公知の方法で集積させる。例えば、溶融紡糸法によって長繊維群を引き取りながら、この長繊維群を移動する捕集コンベア上に堆積させることによって集積する。いわゆる、スパンボンド法により集積させることができる。
【００２６】
次いで、熱接着処理、または、熱接着処理およびバインダー樹脂による接着処理を施して、構成繊維同士を接着により一体化させて、本発明の一次基布を得る。
【００２７】
熱接着処理としては、一対のエンボスロールあるいはエンボスロールと平滑ロールとからなるエンボス装置に通すことにより熱処理（熱エンボス処理）を行う。
【００２８】
構成繊維同士の接着は、強固にならないようにするために、処理速度にもよるが、熱エンボス加工におけるロールの表面温度は、繊維を構成する熱可塑性重合体の融点よりも５０℃以上低い温度に設定する。また、ロール間の線圧は、２００〜７００Ｎ／ｃｍとすることが好ましい。
【００２９】
また、バインダー樹脂を付与する場合には、水中に乳化分散させたバインダー樹脂液を含浸する、あるいはバインダー樹脂液をスプレー等の手法で付与した後、乾燥熱処理する方法により行う。バインダー樹脂の付着量は、繊維質量に対して１０質量％以下とすることが好ましい。
【００３０】
熱処理およびバインダー樹脂の付与により、構成繊維同士を接着させる場合には、熱処理を施した後に、バインダー樹脂を付与するとよい。
【００３１】
得られた本発明の成形タフテッドカーペット一次基布に、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、この生機を所望の金型にて成形することにより成形タフテッドカーペットを得ることができる。
【００３２】
タフティングを施した生機において、成形を良好に行うためには、生機のタテ方向の最大強力（引張強力）が１４７Ｎ／５ｃｍ幅以上、タテ方向の最大強力時の伸度（Ｇｔｍ）が４０％以上、ヨコ方向の最大強力（引張強力）が６５Ｎ／５ｃｍ幅、ヨコ方向の最大強力時の伸度（Ｇｔｃ）が４０％以上であることが好ましい。このタテ方向およびヨコ方向における最大強力、最大強力時の伸度に満たない場合は、伸びが少なく、また、伸びに対する応力が小さいため、成形金型に追随することができず、目地空きや成形破れなどが生じやすい。
【００３３】
本発明において、一次基布、生機のタテ方向とは機械方向をいい、ヨコ方向とは機械方向に直行する方向をいう。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。
【００３５】
実施例１
極限粘度０．７０ｄｌ／ｇ、融点２５６℃のポリエチレンテレフタレートを溶融温度２８５℃で溶融口金より溶融紡糸した。吐出する糸条群を紡糸速度５０００ｍ／分となるように、エアーサッカーで延伸しながら引き取り、この糸条群を、エアーサッカーの出口に設けられた開繊装置で開繊させた後、移動する金網製捕集コンベア上に堆積させて、単糸繊度３．３デシテックスのポリエステル長繊維が堆積してなる繊維ウェブ（目付１１０ｇ／ｍ2）を得た。次いで、この繊維ウェブを、エンボスロール（凸部面積比は１４％）と平滑ロールからなる熱エンボス装置に通し、両ロールの表面温度を２００℃、ロール間の線圧を４９０Ｎ／ｃｍに設定し、処理速度４０ｍ／分で、熱エンボス処理を施し、構成繊維同士が熱接着してなる目付１１０ｇの成形タフテッドカーペット一次基布を得た。
【００３６】
実施例２
実施例１において、目付１０７ｇ／ｍ2の繊維ウエブとしたこと、熱エンボス処理する際にエンボスロールの凸部の面積比が３５％のものを用いたこと、両ロールの設定温度を１９０℃としたこと、熱エンボス処理後にバインダー樹脂を付与したこと以外は、実施例１と同様にして目付１１０ｇ／ｍ2（バインダー付着量２．８質量％）の成形タフテッドカーペット一次基布を得た。バインダー樹脂の付与は以下のように行った。
【００３７】
アクリル酸ブチルとアクリル酸エチルとを主成分として、共重合したアクリル酸エステル系共重合体が水中に乳化分散しているバインダー樹脂液を準備した。熱エンボス処理を施した長繊維不織布に、バインダー樹脂液を含浸させて、乾燥および熱処理を行った。
【００３８】
実施例３
実施例１で用いたポリエチレンテレフタレートと共重合ポリエステル（融点２２０℃）とからなるサイドバイサイド型複合長繊維を準備し、この長繊維群を、開繊装置で開繊させた後、移動する金網製捕集コンベア上に堆積させて繊維ウェブ（目付１１０ｇ／ｍ2）を得た。次いで、この繊維ウェブを、実施例１で用いた熱エンボス装置において、両ロールの表面温度を１７０℃としたこと以外は、同様に熱処理を施して、成形タフテッドカーペット一次基布を得た。
【００４０】
比較例１
実施例１において、熱エンボス処理する際に、両ロールの設定温度を２２０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして目付１１０ｇ／ｍ2の比較例の一次基布を得た。
【００４１】
比較例２
実施例１において、目付９５ｇ／ｍ2の繊維ウエブとしたこと、熱エンボス処理する際にエンボスロールの凸部の面積比が３５％のものを用いたこと、両ロールの設定温度を１９０℃としたこと、熱エンボス処理後にバインダー樹脂を付与したこと以外は、実施例１と同様にして目付１１０ｇ／ｍ2（バインダー付着量１５．８質量％）の一次基布を得た。バインダー樹脂の付与は以下のように行った。
【００４２】
アクリル酸ブチルとアクリル酸エチルとを主成分として、共重合したアクリル酸エステル系共重合体が水中に乳化分散しているバインダー樹脂液を準備した。熱エンボス処理を施した長繊維不織布に、バインダー樹脂液を含浸させて、乾燥および熱処理を行った。
【００４３】
実施例１〜３、比較例１〜２の長繊維不織布からなる一次基布の引張強力および伸度を測定し、その結果を表１に示した。また、以下の方法によりタフティングを行い、得られた生機の性能および成形性を評価し、その結果を表１に示した。
【００４４】
（一次基布の引張強力、生機の引張強力、伸度）
幅５ｃｍの短冊状試料片（１０個）を準備し、定速伸長型引張試験機（テンシロンＵＴＭ−４−１−１００  株式会社東洋ボールドウイン製）を用い、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で、ＪＩＳ  Ｌ  １９０６に記載に準じて測定する。この引張試験で描かれた荷重−伸張曲線において、最大荷重時（最大強力時）の強力値を求め、試料片１０個の平均値を引張強力とする。また、最大荷重時（最大強力時）の伸度を求め、試料片１０個の平均値を伸度とする。
【００４５】
（タフティング）
タフト糸として捲縮嵩高ナイロン糸（ユニチカファイバー株式会社製  品名１８９０ｄｔｅｘ−１０８（ＨＱＢＡ））を用意し、タフト機（トランナー工業株式会社製  品名５００ｍｍ，１／１０ゲージタフトマシーン）、を用いて、タフト条件１／１０ゲージ、１０本／１インチ、ループパイルの高さ６ｍｍでタフティングを行った。
【００４６】
（成形性）
図１に示した器具を用いて、以下の方法で評価した。まず、生機から５０ｃｍ×２５ｃｍの大きさの試料４を１０枚準備する。一方、円錐型で先端が丸くなったピストン１（雄型）と、これに対応する円錐状の凹部（直径１２０ｍｍ，深さ８０ｍｍ）を持つ雌型２とよりなる金型を準備する。そして、各試料４を枠３に固定し、この状態で１５０℃の熱風乾燥機で５分間処理する。その後、枠３を雌型２上に固定し、この状態でピストン１を雌型２の凹部に向けて加圧し成形を行う。加圧した後、１０秒間放置し、枠３と共に成形試料５を金型から取り出す。成形試料５が冷えたことを確認し、枠３から成形試料５を外す。この状態は図２に示したとおりであり、この成形試料５の外観を目視で判断して、次の３段階で評価する。
○：基布が均等に伸び、きれいに型のついたもの
△：基布は破れないが、均等に伸びず、先端が薄くなったもの
×：基布が破れたもの
そして、１０枚の各試料についての平均的な結果を、基布の成型性として評価した。
【００４７】
【表１】
0003926184.tif 000002
【００４８】
【発明の効果】
本発明の成形タフテッドカーペット一次基布は、構成繊維は接着により一体化しているものであるが、破断しにくく、特定の伸度を有しているため、タフト後に成形加工する際、十分な伸度を示して、金型に追従しながら、成形破れやメワレなどといった成形不能が生じにくいという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】生機の成形性を評価する際に用いる器具の概略図である。
【図２】成形性を評価する際に得られた成形試料を示す概略図である。
【符号の説明】
１  ピストン（雄型）
２  雌型
３  枠
４  試料
５  成形試料
【図１】
0003926184.tif 000003
【図２】
0003926184.tif 000004