(57)【要約】【課題】  植物由来の高分子であるポリ乳酸系重合体を用いた繊維からなるカーペット用一次基布であり、バッキング工程での熱収縮が発生することなく、より寸法安定性の良好な一次基布を提供する。【解決手段】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を構成繊維とする長繊維不織布によって構成され、前記ポリ乳酸系重合体の融点は１５０℃以上であり、前記芳香族ポリエステル共重合体はエチレンテレフタレート単位にイソフタル酸が５〜１５モル％共重合した共重合体であり、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形態であるか、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周り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形態であるタフテッドカーペット用一次基布。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を構成繊維とする長繊維不織布によって構成され、前記ポリ乳酸系重合体の融点は１５０℃以上であり、前記芳香族ポリエステル共重合体はエチレンテレフタレート単位にイソフタル酸が５〜１５モル％共重合した共重合体であり、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形態であるか、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周り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形態であ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】
ポリ乳酸系重合体と芳香族ポリエステル系共重合体との複合比がポリ乳酸系重合体／芳香族ポリエステル系共重合体＝３／１〜１／３（質量比）であ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】
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にパイル糸がタフトされてなることを特徴とす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、植物由来の高分子であるポリ乳酸系重合体を用いた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】
タフテッドカーペット用一次基布とは、パイル糸を植え込んでタフティングを行う際の支持体となるものであり、主としてポリエチレンテレフタレートからなる長繊維不織布が多く用いられている。一次基布にパイル糸をタフト機により植え込んで得られるカーペット生機は、必要に応じて連続染色機等によりパイル糸の染色を行った後、カーペット生機のバックステッチ面（パイル面と反対の面）側に塩化ビニル樹脂、ＳＢＲ樹脂あるいはエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等の各種樹脂によりバッキングを行って、タフテッドカーペットとなる。
【０００３】
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行われている。このような状況下、原料が石油ではなく植物由来の高分子であり、かつ生分解性を有す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。しかしながら、この有望視されているポリ乳酸系重合体には、高温力学特性が悪いという問題がある。すなわち、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から高温下での強力が劣るというものである。このようなポリ乳酸系重合体からなる繊維をタフテッドカーペット用一次基布に適用すると、溶融した樹脂をバッキングする工程での熱に耐えられず、バッキング工程でカーペット生機が大きく収縮するという問題が発生する。したがって、ポリ乳酸系重合体からなる繊維は、上記したように高温下での物性に劣るため、常温下で用いるには問題ないが、高温雰囲気下では変形やへたりが生じるという問題がある。
【０００４】
ポリ乳酸系重合体が有する上記の欠点を補うべく、本件出願人は、ポリ乳酸系重合体と特定の共重合ポリエステルとを、特定の複合形態にて複合繊維とすることにより、耐熱性を向上させた複合繊維およびこの複合繊維からなる長繊維不織布を提案している（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−２０６９８４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、植物由来の高分子であるポリ乳酸系重合体を用いた繊維からなるカーペット用一次基布において、バッキング工程での熱収縮が発生することなく、より寸法安定性の良好な一次基布を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、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を構成繊維とする長繊維不織布によって構成され、前記ポリ乳酸系重合体の融点は１５０℃以上であり、前記芳香族ポリエステル共重合体はエチレンテレフタレート単位にイソフタル酸が５〜１５モル％共重合した共重合体であり、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形態であるか、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周り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形態であ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。
【０００７】
以下、本発明について、詳細に説明する。
【０００８】
本発明のタフテッドカーペット用一次基布（以下、基布ともいう。）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を構成繊維とする長繊維不織布によって構成される。
【０００９】
本発明において用いられるポリ乳酸系重合体は、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、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。
【００１０】
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℃以上のもの、あるいは融点が１５０℃以上の重合体のブレンド体を用いる。融点が１５０℃以上のポリ乳酸系重合体は、高い結晶性を有しているため、熱処理工程にて収縮が発生しにくく、加工安定性を有するためである。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。
【００１１】
ポリ乳酸系重合体の溶融流量は特に限定されるものではないが、５ｇ〜８０ｇ／１０分であることが好ましい。溶融流量が５ｇ／１０分未満であると、製糸工程における高速製糸性に劣る。一方、８０ｇ／１０分を超えると、ポリ乳酸系重合体の粘度が低すぎて、溶融紡糸工程で糸切れが発生しやすく操業性が低下する。また、延伸の際に糸条を構成する芳香族ポリエステル共重合体との粘度差が大きくなると、両重合体にかかる延伸応力に差が生じ、得られる複合繊維の強度が低くなる傾向となり、これによって得られる基布の機械的強度が劣りやすい。ここで、ポリ乳酸系重合体の溶融流量は、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に記載の方法に準じて温度２１０℃、２１６０ｇｆで測定した値である。
【００１２】
本発明において用いられる芳香族ポリエステル共重合体は、エチレンテレフタレート単位にイソフタル酸が５〜１５モル％共重合した共重合体である。イソフタル酸の共重合モル比を１５モル％以下とすることにより、共重合体は、明確な結晶融点を有する。すなわち、融解吸熱曲線を描いた際に、明確な融点ピークを示す。このような明確な融点ピークを有する上記共重合体は、高い結晶性を有するため、繊維は高温化に晒された場合でも熱収縮しにくく、かつ強度や伸度の低下が小さい。このため、この芳香族ポリエステル共重合体が繊維表面に配された繊維からなる本発明の基布は、熱に晒された際に、繊維が収縮しにいため、寸法安定性が良好であり、機械的強力の低下が小さく安定した品質を保持することができる。また、５モル％以上のイソフタル酸を共重合したことにより、ポリ乳酸系重合体との融点差が大きくなりすぎず、ポリ乳酸系重合体と複合紡糸する際にポリ乳酸系重合体が熱分解を生じることなく、良好に複合紡糸することができる。なお、ポリ乳酸系重合体と芳香族ポリエステル共重合体との融点差は、９０℃以下とする。なお、エチレンテレフタレート単位にイソフタル酸が５〜１５モル％共重合した共重合体の融点は、約２１０〜２４０℃である。
【００１３】
芳香族ポリエステル共重合体の相対粘度は１．２８〜１．４０が好ましく、より好ましくは１．３０〜１．３５である。相対粘度を上の範囲にすることにより、溶融紡糸の際、芳香族ポリエステル共重合体とポリ乳酸系重合体との溶融粘度差を小さくすることができ、実用的な強度を有する複合繊維を良好な操業状態にて溶融紡糸を行うことができる。溶融紡糸の際には、融点の高い重合体の融点よりも少なくとも１０℃以上高い温度に紡糸温度を設定する。例えば、融点２１０℃の芳香族ポリエステル共重合体を用いる場合は、紡糸温度は少なくとも２２０℃に、融点２４０℃の芳香族ポリエステル共重合体を用いる場合は、紡糸温度は少なくとも２５０℃に設定する必要がある。さらには、芳香族ポリエステル共重合体の粘度が高いとさらに高い紡糸温度を設定する必要がある。しかし、紡糸温度とポリ乳酸系重合体の融点との差が大きくなると、ポリ乳酸系重合体が熱劣化や熱分解が生じる傾向となる。したがって、ポリ乳酸系重合体が熱劣化や熱分解が生じず、良好に溶融紡糸を行うためには、芳香族ポリエステル共重合体の相対粘度を上範囲に設定することが好ましいのである。芳香族ポリエステル共重合体の相対粘度を１．４０以下とすることにより、より高い紡糸温度を設定することなく、ポリ乳酸系重合体の熱劣化を抑えることができる。また、ポリ乳酸系重合体との溶融粘度の差が大きくならないため、糸切れなどが発生しにくく、延伸時に両重合体にかかる延伸応力に差が生じにくいため、実用強度を有する複合繊維が得ることができる。また、相対粘度を１．２８以上とすることにより、良好に溶融押出を行うことができ、実用強度を有する複合繊維を得ることができる。
【００１４】
なお、長繊維を形成するための重合体には、本発明の目的を大きく損なわない限りにおいて、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ポリ乳酸系重合体に配合することが好適である。
【００１５】
本発明におけ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複合携帯であるか、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複合形態である。
【００１６】
ポリ乳酸系重合体を芯部に配置し、その芯部をポリ乳酸系重合体よりも熱特性（耐熱性）に優れた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んで覆うことにより、ポリ乳酸系重合体の耐熱性能を補うことができる。すなわち、高温下での力学特性に劣るポリ乳酸系重合体を繊維横断面の芯部に配置して、熱特性に優れる芳香族ポリエステル共重合体にて覆うことによってポリ乳酸系重合体が繊維表面に露出しにくくして、ポリ乳酸系重合体に外部からの熱が伝わりにくい状態とし、ポリ乳酸系重合体の高温下での強度低下を抑えることができる。また、繊維横断面の芯部にポリ乳酸系重合体を配置することは、溶融紡出時にポリ乳酸系重合体の一部に熱分解が生じて劣化ポリマーが発生した場合に、劣化ポリマーがノズル面に付着することによる紡糸操業性の悪化を防ぐ効果もある。また、本発明で用いる芳香族ポリエステル共重合体は、物理的な力による損傷を受けにくいポリマーであり、例えば、不織布化する際にニードルパンチ等の３次元交絡処理や、基布にタフト糸を打ち込むタフト工程等の物理的な力によって繊維自身がダメージを受けにくいため、複合長繊維の繊維表面となる外周部（鞘部や葉部）に芳香族ポリエステル共重合体を配置することは、タフテッドカーペットとして機械的強力が優れるという効果も奏する。
【００１７】
図１〜２は、本発明における長繊維の多葉型複合形態の横断面の一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形態の繊維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。多葉複合型における葉部の数は、４〜１０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って、本発明の目的である耐熱性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。
【００１８】
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（質量比）であることが好ましい。ポリ乳酸系重合体の比率が３／１を超えると、繊維全体に占めるポリ乳酸系重合体の比率が多くなるため、高温雰囲気下での基布の形態保持性が低くなる傾向にある。そのため、カーペット製造におけるバッキング工程にて熱収縮の大きく発生しやすくなる。一方、芯部の比率が１／３未満では、基布におけるポリ乳酸系重合体の使用比率が低くなるため、植物由来の高分子を使用して環境に配慮した基布を得ようという本発明の目的から外れてしまう。
【００１９】
本発明における複合長繊維の単糸繊度は、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。単糸繊度が０．５デシテックス未満であると、基布の機械的強度が劣る傾向となり実用的でない。一方、単糸繊度が１１デシテックスを超えると、紡糸糸条の冷却性に劣り、糸条同士が密着しやすくなる。
【００２０】
本発明の基布は、前述した複合長繊維を構成繊維とする長繊維不織布によって構成される。長繊維不織布は、構成繊維同士が相互にニードルパンチ処理により三次元的に交絡して、全体として一体化されているもの（いわゆるニードルパンチ不織布）がよい。ニードルパンチ不織布は、繊維同士が不織布の厚み方向にも絡み合って配置しているため、層間剥離を起こしにくいという利点があり、タフト工程で基布が層間剥離を生じにくく形態保持性が良好となる。ニードルパンチの際の針密度は、２０〜１００回／ｃｍ２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、形態保持性に劣る傾向となる。一方、針密度が１００回／ｃｍ２を超えると、長繊維の損傷が激しくなり、繊維自体の強力が低くなるため、基布の機械的強力が劣る傾向となる。
【００２１】
また、本発明の長繊維不織布は、ポリ乳酸系重合体を被覆した共重合ポリエステルが溶融または軟化することにより繊維同士が熱接着して形態保持しているものでもよい。熱接着の形態としては、熱風処理装置や熱ロール装置に通すことにより、溶融または軟化した共重合ポリエステルを介して各繊維同士の接点において熱接着しているものであってもよいし、また、熱エンボス装置に通すことにより、部分的な熱圧着部を有するもの、すなわち、部分的に熱と圧力とが加わることにより、共重合ポリエステルが溶融または軟化した熱圧着部と、非熱圧着部とを有した不織布として形態保持しているものであってもよい。
【００２２】
本発明の基布には、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂等のバインダー樹脂を付与してもよい。バインダー樹脂を付与することによって、基布の伸長時の応力や引張強力を向上させることができる。バインダー樹脂を付与する方法は、公知の方法を採用すればよく、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（固形分付着量）は、繊維の総質量に対し、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樹脂が多くなりすぎて、繊維の自由度が損なわれるため、タフト工程にてタフト針による繊維の損傷が大きくなり、その結果、基布の強力が低下する傾向となる。バインダー樹脂としては、上記した繊維に適用すると同様のポリ乳酸系重合体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。
【００２３】
本発明の基布は、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８０〜２００ｇ／ｍ２である。目付が５０ｇ／ｍ２未満であると、機械的強力に劣り実用的でない。一方、目付が３００ｇ／ｍ２を超えると、コスト面で不利である。
【００２４】
次に、本発明のタフテッドカーペット一次基布の好ましい製造方法について説明する。本発明における長繊維不織布は、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。
【００２５】
まず、前述したポリ乳酸系重合体と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。このときの牽引速度は、３０００〜５５００ｍ／分と設定することが好ましい。牽引速度が３０００ｍ／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が劣る。一方、牽引速度が高すぎると紡糸安定性に劣る。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不織ウエブを形成する。
【００２６】
次いで、得られたウェブに不織布化手段を施して、長繊維不織布とする。繊維同士が交絡一体化してなるニードルパンチ不織布を得る場合は、ニードルパンチ処理を施す。ニードルパンチ機に通す前に、エンボス装置等の一対のロール間に通してウェブを加圧して、搬送可能な状態とするとよい。このとき熱も付与してもよいが、ニードルパンチ処理による物理的な力が加わった際に容易に繊維同士の接着が外れるような擬似接着の状態とする。したがって、ロールの表面温度は、芳香族ポリエステル共重合体の融点よりも１００〜１７０℃低い温度に設定するとよい。ニードルパンチ処理の際の針密度の条件は、上述した通りである。
【００２７】
構成繊維同士が熱接着により一体化してなる不織布を得る場合は、適宜の熱処理を施す。熱処理方法としては、熱風を吹き付けによる方法、熱エンボス装置に通す方法等が挙げられるが、機械的強力と柔軟性との両方に優れた不織布を得る点において、熱エンボス装置に通すことが好ましい。熱処理時の温度は、芳香族ポリエステル共重合体が溶融、または軟化する温度に設定するとよいが、処理時間等に応じて適宜選択する。例えば、熱エンボス装置に通す場合は、ロールの表面温度を芳香族ポリエステル共重合体の融点よりも１０〜５０℃低い温度に設定するとよい。この温度範囲にすることにより、熱圧着部では、芳香族ポリエステル共重合体が十分に溶融または軟化するため機械的性能に優れた長繊維不織布を得ることができる。
【００２８】
得られた長繊維不織布には、必要に応じて上述の要領でバインダー樹脂を所望量付着させるとよい。
【００２９】
本発明のタフテッドカーペット用一次基布は、１５０℃の高温雰囲気下にて５分間放置した際の機械方向に直行する方向（ＣＤ方向）の熱収縮率が、１％以下であることが好ましい。本発明の基布によれば、上記したように構成繊維が、芯部にポリ乳酸系重合体が配され、このポリ乳酸系重合体の周りを上記した特定の芳香族ポリエステル共重合体によって概ね被覆された複合形態とすることにより、上記特性を達成することが可能となる。ＣＤ方向の熱収縮率が１％以下であると、カーペットの製造工程にて高温下に晒された場合でも熱収縮が生じ難く、寸法安定性を保持することができる。カーペット製造工程において、特にバッキング工程で、カーペット用一次基布は高温に晒される。すなわち、基布にパイル糸をタフトしたカーペット生機は、通常、まず樹脂バッキングする前の予熱工程（約８０〜１３０℃）を通して生機が有する歪みを補正し、次いで、溶融した高温の樹脂（バッキング材）を生機のバックステッチ面に積層し、その後、バッキング樹脂の乾燥・硬化・キュアリングのための乾燥工程（約１２０〜１６０℃）を通す。このような工程を通過する際、高温雰囲気下に基布が耐えられない場合、幅方向に大きく熱収縮し、必要となる幅方向の寸法が確保できなくなるため、製品歩留まりが悪くカーペット生産性が著しく悪化する。本発明においては、１５０℃の高温雰囲気下にて５分間放置した際のヨコ方向の熱収縮率が１％以下であるので、カーペット製造時に高温下に晒された場合であっても、幅方向に収縮が発生しにくく、製造時の寸法安定性が良好となる。なお、熱収縮率を１５０℃の雰囲気下にて評価するのは、上記した予熱工程、乾燥工程での雰囲気下に耐えうる寸法安定性を基布が有しているかを判断する温度として適しているからである。
【００３０】
本発明においては、上記した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カーペット生機を得、このカーペット生機の裏面に、パイル糸を固定する目的と、タフテッドカーペットの形状保持のために、バッキング用の各種樹脂を貼り合わせて固定（バッキング処理）することによりタフテッドカーペットを得ることができる。
【００３１】
本発明に用いるバッキング材としては、バッキング材を構成する樹脂の融点が８０〜１４０℃であることが好ましい。バッキング材を構成する樹脂の融点を１４０℃以下とすることにより、カーペット製造工程におけるバッキング工程で、すなわち、カーペット生機のバックステッチ面に高温で溶融状態のバッキング材を貼り合わせるバッキング工程にて、基布（特に芯部を形成するポリ乳酸系重合体）が熱の影響を受けにくく、寸法安定性に優れたカーペットを得ることができる。また、樹脂の融点を８０℃以上とすることにより、カーペットの使用において炎天下の自動車室内のような高温雰囲気下で使用された場合であっても、バッキング材が熱により軟化や溶融が発生しにくい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のタフテッドカーペット用一次基布は、植物由来であり高温下での力学特性に劣るポリ乳酸系重合体を、高温下での力学特性に優れた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長繊維によって構成される。したがって、複合長繊維の芯部に配されたポリ乳酸系重合体には、外部からの熱が伝わりにくくなり、カーペットの製造工程で高温下に晒された際にも、複合繊維の物性変化が生じ難く、特に熱収縮が生じ難いため、製造工程中に幅方向への収縮を抑制することができ、寸法安定性が良好である。また、熱収縮が生じ難いことから、得られたカーペットにおいては、カーリングや反りが生じ難く、品質に優れたカーペットを提供することができる。カーリングや反りが生じ難く、寸法安定性に優れることから、タイル状に裁断して用いるタイルカーペットとして使用するのに好適である。また、高温下での形態変化が少ないことから、自動車の内装材として使用するのにも好適である。
【実施例】
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
（３）融点Ｔｍ（℃）：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。
【００３６】
（４）繊度（デシテックス  以下、「ｄｔｅｘ」と記す）：ウエブより取り出した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。
【００３７】
（５）引張強力（Ｎ／５ｃｍ幅）：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に準じて測定した。そして１０点の平均値を引張強力(Ｎ／５ｃｍ幅)とした。なお、機械方向（ＭＤ方向）と機械方向に直行する方向（ＣＤ方向）共に求めた。
【００３８】
（６）熱収縮率（％）：２０ｃｍ（ＭＤ方向）×２０ｃｍ（ＣＤ方向）の試料を温度１５０℃で５分間放置した後に取り出し、試料のＣＤ方向の収縮率を下式により算出した。試料数は５点とし、その平均値を熱収縮率とした。なお、下式において、Ｌは温度１５０℃で５分間放置した後の試料のＣＤ方向の長さ（ｃｍ）である。
熱収縮率（％）＝[（２０−Ｌ）／２０]×１００
【００３９】
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。
【００４０】
一方、芳香族ポリエステル共重合体として、融点２３０℃、相対粘度ηrel＝１.３２２、酸成分としてテレフタル酸：イソフタル酸＝９２：８[モル比]、グリコール成分としてエチレングリコールを構成成分とした８モル％イソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートを用意した。
【００４１】
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１．４９ｇ／分の条件で溶融紡糸した。
【００４２】
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４２００ｍ／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を捕集堆積させて目付１５０ｇ／ｍ２のウェブとした。なお、堆積させた複合長繊維の単糸繊度は３．５ｄｔｅｘであった。
【００４３】
得られたウエブをエンボスロール（織目柄、圧着面積率３７％、圧着点密度６４個／ｃｍ２）と表面平滑な金属ロールとからなる熱エンボス装置（両ロールの表面温度を９５℃、線圧１９６Ｎ／ｃｍに設定）に処理速度８ｍ／分で通して、繊維同士を擬似接着した。次いで、シリコン系油剤を繊維質量に対して１.０質量％付着させ、ニードルパンチ処理を施した。すなわち、繊維同士が擬似圧着したウエブに、＃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パンチ／ｃｍ２の条件でニードルパンチを施し、構成繊維間を三次元的に交絡させ一体化をして、ニードルパンチ不織布を得た。得られたニードルパンチ不織布に、アクリル共重合体樹脂を繊維質量に対して１０質量％付着させ、目付１６５ｇ／ｍ２のタフテッドカーペット一次基布を得た。得られた基布の引張強力は、ＭＤ方向が２３５Ｎ／５ｃｍ幅、ＣＤ方向が１４５Ｎ／５ｃｍ幅であり、熱収縮率は０．５％であった。
【００４４】
実施例２
実施例１において、芳香族ポリエステル共重合体として用いた８モル％イソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートの相対粘度ηrelを１.３１６と変更した以外は、実施例１と同様にしてタフテッドカーペット一次基布を得た。得られた基布の引張強力は、ＭＤ方向が２２３Ｎ／５ｃｍ幅、ＣＤ方向が１３８Ｎ／５ｃｍ幅であり、熱収縮率は０．４％であった。
【００４５】
実施例３
実施例１において、芳香族ポリエステル共重合体として用いた８モル％イソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートの相対粘度ηrelを１.３８０と変更した以外は、実施例１と同様にしてタフテッドカーペット一次基布を得た。得られた基布の引張強力は、ＭＤ方向が２１２Ｎ／５ｃｍ幅、ＣＤ方向が１３１Ｎ／５ｃｍ幅であり、熱収縮率は０．６％であった。
【００４６】
実施例４
実施例１において、芳香族ポリエステル共重合体として、融点２１３℃、相対粘度ηrel＝１.３９０、酸成分としてテレフタル酸：イソフタル酸＝８５：１５[モル比]、グリコール成分としてエチレングリコールを構成成分とした１５モル％イソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートを用いたこと、紡糸温度を２４０℃としたこと以外は、実施例１と同様にしてタフテッドカーペット一次基布を得た。得られた基布の引張強力は、ＭＤ方向が２４７Ｎ／５ｃｍ幅、ＣＤ方向が１５２Ｎ／５ｃｍ幅であり、熱収縮率は０．９％であった。
【００４７】
比較例１
ポリ乳酸系重合体のみからなる単相型の繊維によって構成される一次基布を作成した。すなわち、融点１６８℃、ＭＦＲ６５ｇ／１０分のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸＝９８．６／１．４モル％のＬ−乳酸／Ｄ−乳酸共重合体に、添加剤としてタルクを０．５質量％を配合したものを、円型の紡糸口金より、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量１．６７ｇ／分の条件下で溶融紡糸した。紡出糸状を冷却空気流にて冷却した後、引き続いてエアーサッカーにて５０００ｍ／分で引き取り、これを開繊して移動するスクリーンコンベア上の捕集堆積させて目付１５０ｇ／ｍ２のウェブとした。なお、堆積させた繊維の単糸繊度は３．３ｄｔｅｘであった。
【００４８】
得られたウエブをエンボスロール（熱圧着部の形状が六角形のドット柄、圧着面積率１４．９％、圧着点密度２１．９個／ｃｍ２）と表面平滑な金属ロールとからなる熱エンボス装置（両ロールの表面温度を１００℃、線圧１９６Ｎ／ｃｍに設定）に処理速度８ｍ／分で通して、繊維同士を擬似接着した。次いで、シリコン系油剤を繊維質量に対して１.０質量％付着させ、ニードルパンチ処理を施した。すなわち、繊維同士が擬似圧着したウエブに、＃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パンチ／ｃｍ２の条件でニードルパンチを施し、構成繊維間を三次元的に交絡させ一体化をして、ニードルパンチ不織布を得た。得られたニードルパンチ不織布に、アクリル共重合体樹脂を繊維質量に対して１０質量％付着させ、目付１６５ｇ／ｍ２のタフテッドカーペット一次基布とした。得られた基布の引張強力は、ＭＤ方向が３６５Ｎ／５ｃｍ幅、ＣＤ方向が１４５Ｎ／５ｃｍ幅であり、熱収縮率は３．０％であった。
【００４９】
比較例２
実施例１において、芳香族ポリエステル共重合体として、軟化点(明確な融点を示さない)２０６℃、相対粘度ηrel＝１.３９０、酸成分としてテレフタル酸：イソフタル酸＝８０：２０[モル比]、グリコール成分としてエチレングリコールを構成成分とした２０モル％イソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートを用いたこと、紡糸温度を２３５℃としたこと、擬似接着工程でのロール表面温度を７０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、タフテッドカーペット一次基布を得た。得られた基布の熱収縮率を測定すると、１０％であり、熱収縮が大きく、高温雰囲気下では寸法安定性に劣るため、カーペット製造には耐えうるものではなかった。
【００５０】
比較例３
実施例１において、芳香族ポリエステル共重合体に変えて、融点２５４℃のポリエチレンテレフタレート（相対粘度ηrel＝１.３８５）を用い、紡糸温度２８５℃としたこと以外は、実施例１と同様にして溶融紡糸を行ったところ、糸切れがかなり多く発生し、紡糸操業性が悪かった。また、ノズルパック内でガスが発生し(ポリ乳酸系重合体の熱劣化が激しく進んでいると考えらる。）、安定した紡糸が行えないため運転を停止した。
【００５１】
参考例
実施例１において、芳香族ポリエステル共重合体として、融点１８０℃、相対粘度ηrel＝１.４０５、酸成分がテレフタル酸、ジオール成分として１，４−ブタンジオール：エチレングリコール＝５０：５０［モル比］を構成成分とした結晶性の芳香族ポリエステル共重合体を用いたこと、紡糸温度を２３０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、タフテッドカーペット一次基布を得た。得られた基布の引張強力は、ＭＤ方向が２９１Ｎ／５ｃｍ幅、ＣＤ方向が１７６Ｎ／５ｃｍ幅であり、熱収縮率は２．７％であった。
【００５２】
本発明の実施例１〜４の基布は、実用的な機械的強度を有していた。また、比較例１および参考例と比較して、熱収縮率の値も低いものであり、高温下での寸法安定性により優れたものであった。
【００５３】
また、実施例１〜４の基布にパイル糸をタフトし、カーペットを得た。すなわち、１８９０デシテックス／１０８フィラメントのナイロン捲縮糸をパイル糸として用い、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４４７ｇ／ｍ２の条件にてタフティングを行った。実施例１〜４の基布は、問題なくタフティングを行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に用いる多葉複合型の複合繊維の横断面の一例を示す模式図である。
【図２】本発明に用いる多葉複合型の複合繊維の横断面の他の例を示す模式図である。
【図１】
2009024301.tif 000003
【図２】
2009024301.tif 000004