(57)【要約】      （修正有）【課題】低温成型性を向上させるとともに、均一な厚みを有する立体成型が可能で品質の高い成型体を得ることができる不織布を提供する。【解決手段】立体成型を施すための不織布であり、不織布は連続繊維によって構成され、不織布にはアミノ変性シリコーンが０．１〜１質量％付着している立体成型用不織布。上記立体成型用不織布を、立体成型を施すタフトカーペットの一次基布に用いるとよい。また、上記タフトカーペット用一次基布にパイル糸が植毛されたカーペットが所定の形に立体成型すると良好に成型できる。【選択図】図１
2009228144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体成型を施すための不織布であり、不織布は連続繊維によって構成され、不織布にはアミノ変性シリコーンが０．１〜１質量％付着していることを特徴とする立体成型用不織布。
【請求項２】
請求項１の不織布が、立体成型が施されていることを特徴とする立体成型体。
【請求項３】
請求項１記載の立体成型用不織布を、立体成型を施すタフトカーペットの一次基布に用いることを特徴とする立体成型タフトカーペット用一次基布。
【請求項４】
請求項２記載の立体成型タフトカーペット用一次基布にパイル糸が植毛されたカーペットが所定の形に立体成型されていることを特徴とする立体成型されたタフトカーペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体成型を施すための不織布に関するものであり、さらに詳しくは、低温成型性を向上させた不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
立体成型が施された不織布としては、自動車の内装材や表装材として、車内の床、天井、ドアトリム、トランクルーム等として、それぞれ所定の形に立体成型されたものが用いられている。また、不織布をカーペット用一次基布として用いて、これにパイル糸を植毛したタフトカーペットを車の床形状に立体成型したものを車内の床カーペットとして多く使用されている。立体成型するには、平面の不織布や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、加圧して所望の立体成型体を得る。
【０００３】
近年、省エネルギーの観点、立体成形の生産性向上の観点から、成型にあたり付与する熱をできるだけ少なくしようという要求がある。成型にあたり付与する熱を少なくする低温成型の方法として、本出願人は、繊維が堆積してなる不織布において、特定のガラス転移温度と軟化点を有するバインダー樹脂によって繊維相互を結合させ、高温の熱を加えなくても、繊維相互間の結合箇所が動きやすくなり、良好に成型できる技術を提案している（特許文献１）。
【特許文献１】特許第３２５９９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の技術により、低温での熱成型を可能としたが、熱成型時に付与する熱が、不織布全面において均一に付与されなかった場合には、繊維相互間の結合箇所で動き難い箇所が存在することとなり、均一に成型することができない。
【０００５】
本発明は、低温成型性を向上させるとともに、均一な厚みを有する立体成型が可能で品質の高い成型体を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、成型時に付与する熱をできるだけ少なくするとともに、成型後に均一な厚みを有する成型体を得るべく、種々検討を重ねた結果、不織布に特定の剤を付与して、不織布を構成する繊維同士の摩擦を低減させ、変形のために加えられる力が小さい場合であっても繊維を移動しやすくすることにより、課題を達成できることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明は、立体成型を施すための不織布であり、不織布は連続繊維によって構成され、不織布にはアミノ変性シリコーンが０．１〜１質量％付着していることを特徴とする立体成型用不織布を要旨とするものである。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明の不織布には、アミノ変性シリコーンが付着している。アミノ変性シリコーンを付着させることにより、良好に立体成型することができる。
【００１０】
従来、シリコーンは繊維処理剤として用いられ、例えば、撥水処理剤、防縮処理剤、柔軟処理剤等として種々のシリコーンが用いられている。そして、アミノ変性シリコーンは、柔軟性付与効果が高い柔軟剤として使用されている。
【００１１】
所定形状の金型を用いて、不織布を立体成型するにあたり、平面の不織布は金型の形状に追従して引き伸ばされ変形するが、この際、不織布を構成する一本一本の繊維が伸長・変形して金型に追従しているのではなく、多数堆積してなる繊維が、それぞれ移動とズレを繰り返しながら、金型に応じた形状になるための配置変換を行っているのである。
【００１２】
本発明の不織布は、特定量のアミノ変性シリコーンを付着していることにより、繊維間の摩擦力を低減させ、堆積してなる多数の繊維が小さい力によっても移動とズレを起こしやすく、立体金型が深絞りのものであっても良好にその形状に追従できる。すなわち、繊維同士が小さい力で移動とズレが生じない場合、ある一定以上の力を加えたときに初めて繊維が移動することとなり、伸びる際に特定の局部に力が集中してその局部が歪んだ状態で変形し伸びてしまい、伸び率の値としては大きいものの、局所的に繊維の存在比率が極めて低い箇所が生じて、厚みが均一な立体成型体を得ることができないが、本発明の不織布は、特定量のアミノ変性シリコーンが付着しているので、繊維同士が小さい力で移動とズレを生じ始めるため、局部的に力が集中することなく立体成型型枠に沿って均一に繊維が移動し、厚みが均一な立体成型体を容易に得ることができる。
【００１３】
不織布に付着しているアミノ変性シリコーンの量は、０．１〜１質量％である。この範囲の量を付着させることにより、寸法安定性を保持しながら工程作業性が良好で、優れた立体成型体を得ることができる。
【００１４】
不織布にアミノ変性シリコーンを付着させる方法としては、アミノ変性シリコーンを含むエマルション液に含浸もしくは前記エマルション液をスプレーすることにより付着させ、余分な液を乾燥させて固着させる。含浸もしくはスプレーする対象物は、不織布であっても、繊維同士を接合する前の繊維ウェブであってもよい。また、繊維同士を接合する方法としてニードルパンチ処理を採用する場合には、ニードルパンチ前に付与する油剤（滑剤）にアミノ変性シリコーンを混合して付与してもよい。
【００１５】
本発明の不織布は連続繊維によって構成される。連続繊維は、合成繊維であることが好ましく、例えば、ポリエステル系繊維やポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維等が挙げられる。また、単一成分からなるものであっても、複数の成分からなる芯鞘型やサイドバイサイド型等の複合繊維でもよい。芯鞘型複合繊維としては、芯成分／鞘成分がポリエステル／ポリアミド、ポリエステル／共重合ポリエステル、ポリアミド／ポリエステル、共重合ポリエステル／ポリエステル等が挙げられる。また、サイドバイサイド型複合繊維としては、ポリエステル／ポリアミド、ポリエステル／共重合ポリエステル等が挙げられる。本発明の不織布を、例えばタフトカーペットの一次基布に用いる場合は、パイル糸と同じ種類の樹脂を不織布の構成繊維に用いることが、リサイクルの観点より好ましい。
【００１６】
不織布を構成する連続繊維の繊度は、任意であるが一般的に２〜２０デシテックス程度がよい。
【００１７】
連続繊維からなる不織布は、いわゆるスパンボンド法により容易に得ることができる。すなわち、溶融紡糸法によって繊維群を引き取りながら、この連続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し、得ることができる。
【００１８】
不織布は、連続繊維によって構成されるものであるが、連続繊維同士の接合は、バインダー樹脂によるもの、繊維同士が三次元的に絡合することによるもの、熱融着によるもの等が挙げられる。
【００１９】
バインダー樹脂により連続繊維同士が接合している場合のバインダー樹脂としては、低温で変形しやすいバインダー樹脂を用いる。これは、低温成型の際に、繊維同士を接合しているバインダー樹脂が、成型時に付与される低温（１００〜１５０℃）の熱によって変形し、繊維同士の接合箇所が動きやすくなり、金型の形状に追従しようとする繊維の移動の妨げにならないようにするためである。低温で変形しやすいバインダー樹脂としては、特許第３２５９９４５号公報に記載の特定の軟化点とガラス転移温度を有する樹脂を用いるとよい。
【００２０】
繊維同士がバインダー樹脂により接合されることにより、不織布の加工工程や不織布をカーペット一次基布として使用する際のカーペット製造工程において、工程中のテンションによって、不織布の寸法安定性を保持して容易に伸びたり縮んだりするのを防ぐ。バインダー樹脂の付着量は、成型時の繊維の移動の妨げにならず、かつ不織布の寸法安定性を考慮して、３〜２０質量％がよい。バインダー樹脂を付着する方法は、一般的に知られている方法を採用すればよく、多数の連続繊維が堆積した繊維ウェブに、上記したバインダー樹脂液を含浸またはスプレー等の手段で付与し、乾燥し、所望により熱処理して、連続繊維相互間に付着する。バインダー樹脂液は、一般的に、バインダー樹脂を水中に乳化状態で分散させたラテックスの形態で用いられる。従って、このバインダー樹脂液を繊維ウェブに付与した後、乾燥すれば、連続繊維相互間にバインダー樹脂が付着される。
【００２１】
繊維同士が三次元的に絡合することにより連続繊維同士を接合させる場合は、多数の連続繊維が堆積した繊維ウェブにニードルパンチ処理を施すことにより得ることができる。ニードルパンチ処理におけるパンチ密度は、使用するニードル針の種類や針深度によって適宜設定すればよいが、４０〜１２０回／ｃｍ2がよい。
【００２２】
繊維同士が熱融着により連続繊維同士を接合させる場合の熱融着の手段としては、繊維ウェブを熱ロールに通す、熱エンボス装置に通す、熱風処理を施す等が挙げられる。熱融着により繊維同士が接合した不織布は、タフトカーペット一次基布として用いる。繊維を接合する熱融着部は、パイル糸を植毛するタフティング工程にてタフト針により破壊されて繊維同士の拘束を解き、後の工程である成型の際に、繊維は熱融着部に拘束されることなく、移動することができるためである。
【００２３】
本発明の不織布は、繊維同士の接合として、上記した方法を併用してもよい。なお、バインダー樹脂とニードルパンチによる三次元的絡合を併用する場合は、ニードルパンチを施した後にバインダー樹脂を付与する。これは、得られる不織布の伸度の向上と寸法安定性の向上の両者を満足することができるためである。
【００２４】
本発明の不織布によって、良好な立体成型体を得ることができる。成型は、所定の温度で不織布を加熱処理した後、雄型と雌型よりなる金型で加圧成型すればよい。本発明の不織布は、低温で成型することができ、具体的には、１００〜１５０℃程度の温度での成型ができる。
【００２５】
また、本発明の不織布をタフトカーペット一次基布として用い、これにパイル糸が植毛してなるカーペットとした場合に、このカーペットを所定の形に立体成型することができる。立体成型にあたっては、上記と同様の方法にて行えばよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る不織布は、特定量のアミノ変性シリコーンが付着していることから、低温成型によっても良好な立体成型体を得ることができる。したがって、省エネルギーであり、生産性が向上する。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。評価は以下の方法により行った。なお、下記評価項目中、引張強度、引張伸度、伸長時の応力については、不織布およびカーペットのＣＤ方向（機械方向と直行する方向）について評価した。これは、スパンボンド法による不織布は、主としてＭＤ方向（機械方向）に連続繊維が配列しているため、立体成型時に生じる繊維の移動やズレはＣＤ方向に沿って主に起こることからである。
【００２８】
（１）引張強度（Ｎ／５ｃｍ幅）：幅５ｃｍ×長さ２０ｃｍの短冊状試料片を１０枚（長さ方向が不織布のＣＤ方向と合致させたもの）準備し、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で、定速伸長型試験機（株式会社東洋ボールドウイン製  テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用いて試験片が切断するまで、荷重を加えて、最大荷重時の強さを測定した。そして、試料片１０枚の平均値を求め、これを目付１００ｇ／ｍ2当たり換算した値を引張強度とした。
【００２９】
（２）引張伸度（％）：上記引張強度を測定した際、最大荷重時の伸びを１ｍｍまで測定し、この伸びから伸び率を求めた。
【００３０】
（３）伸長時の応力（Ｎ／５ｃｍ幅）：上記引張強度を測定する際に描かれた引張−伸長曲線から、伸びが１０％、２０％、３０％を示す際の荷重をそれぞれの伸長時の応力とし、これの平均値を目付１００ｇ／ｍ2当たりに換算した値を１０％、２０％、３０％伸長時の応力とした。また、常温下と高温下（１１０℃）にて測定した。
【００３１】
（４）成型性：図１に示した器具を用いて、以下の方法で評価した。まず、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（雄型）（１）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、この状態で所定温度に設定した熱風乾燥機で５分間処理する。その後、枠（３）を雌型（２）上に固定し、熱風乾燥機より取り出した１０秒後に、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型を行う。加圧した後、１０秒間放置し、枠（３）と共に成型試料を金型から取り出す。成型試料が冷えたことを確認し、枠（３）から成型試料を外す。得られた成型試料の外観を目視で判断して、次の３段階で評価した。そして、１０枚の各試料についての平均的な結果を、不織布の成型性として評価した。
○：試料が均等に伸び、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
タフトしたカーペットの成型性については、不織布（一次基布）に対して、タフト針（オルガン社製  ＫＰＥ−３３  ２５０）を用いたタフト機によって、以下の条件でタフトを行ったカーペットを準備し、不織布の成型性評価と同じ方法にて評価した。
ステッチ  ：１０／ｉｎｃｈ
ゲージ    ：１０分の１ゲージ  
タフト回転数  ：約４８０  ｒｐｍ
タフト糸  ：ナイロンＢＣＦ  １８９０ｄｔｅｘ
タフト質量  ：約４５０ｇ／ｍ2
【００３２】
（５）バインダー樹脂のガラス転移点（℃）：以下の方法で測定されるものである。バインダー樹脂液を、ガラス板等の離型板上に塗布し、室温で放置して乾燥させ、フィルムを成膜させる。そして、このフィルムを１６０℃で５分間熱処理して、バインダー樹脂試料とする。すなわち、このバインダー樹脂試料は、バインダー樹脂液の乾燥，熱処理によって得られるもので、不織布を構成する連続繊維相互間を結合しているバインダー樹脂と同一の物性を示すものとみなされる。そして、このバインダー樹脂試料を、パーキンエルマー社製のＤＳＣ−７型を用いて、昇温速度１０℃／分で融解熱量曲線を描く。この融解熱量曲線において、ガラス状態のときのベースラインの延長線と、最大傾斜の接線との交点をガラス転移点とした。
【００３３】
（６）バインダー樹脂の軟化点（℃）：以下の方法で測定されるものである。ガラス転移点を測定する場合と同様にして、バインダー樹脂試料を得る。このバインダー樹脂試料を、株式会社第二精工舎製ＳＳＣ−５６０Ｍを用い、昇温速度を１０℃／分とし、試料に押圧されている圧子針の負荷荷重を１０ｇとして、圧子針が試料に侵入する深さを測定する。そして、横軸を温度とし、縦軸を圧子針の試料への侵入深さとして、曲線を描く。なお、この曲線のことを、ＴＭＡ曲線（熱機械的分析装置で描かれた曲線）と言う。このＴＭＡ曲線において、圧子針が侵入し始めるよりも低温側に認められる直線部分を高温側に延長し、一方、侵入速度が最大となる部分の接線（即ち、ＴＭＡ曲線の最大微分値の線）を低温側に延長し、この両直線の交点を軟化点とした。
【００３４】
実施例１
孔径０．３５ｍｍφで孔数１６０の紡糸口金を用い、極限粘度０．７０ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートを溶融温度２８５℃で口金より溶融紡糸した。吐出するフィラメントを紡糸速度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、繊度約４．０ｄｔｅｘのポリエステル連続繊維群を得た。この連続繊維群を、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、繊維ウェブを得た。
【００３５】
この繊維ウェブに、アミノ変性シリコーンを含む油剤（竹本油脂製ＮＲＥ−６８５）をアミノ変性シリコーンの付着量として０．８質量％となるようにスプレー法にて付与し、乾燥を行った。
【００３６】
次いで、この繊維ウェブを、オルガン社製のＲＰＤ３６＃のニードル針を植え込んだニードルパンチング機械に通し、針密度６０回／ｃｍ2でニードルパンチを行った。この後、パンチウェブを、１９０℃に加熱された一対の平滑ロールからなる熱圧接装置に通し、パンチウェブを圧縮して、目付１００ｇ／ｍ2の不織布を得た。
【００３７】
次いで、得られた不織布にバインダー樹脂を付与した。すなわち、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。そして、上記目付１００ｇ／ｍ2の不織布に、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１１５ｇ／ｍ2の実施例１の不織布を得た（バインダー樹脂の付着量は不織布全体に対して１３質量％）。使用したバインダー樹脂液におけるバインダー樹脂のガラス転移点は−１２℃であり、軟化点は＋５℃であった。
【００３８】
また、得られた実施例１の不織布を一次基布として、上記した条件でパイル糸を植毛して実施例１のタフトカーペットを得た。
【００３９】
比較例１
実施例１において、繊維ウェブに付与した油剤として、アミノ変性シリコーンを含まずジメチルシリコーンを主成分とする油剤（竹本油脂製ＮＲＥ−６６６）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の不織布を得た。
【００４０】
また、この比較例１の不織布をタフトカーペット一次基布として、上記した条件でパイル糸を植毛して比較例１のタフトカーペットを得た。
【００４１】
得られた実施例１およびタフトカーペット、比較例１およびタフトカーペットの物性および成型性評価を表1に示す。
【００４２】
【表１】
2009228144.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】成型性評価における金型および試料の配置を示した模式断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：ピストン（雄型）
２：雌型
３：枠
４：試料
【図１】
2009228144.tif 000004