JP2007224493A

JP2007224493A - タフトカーペット基布

Info

Publication number: JP2007224493A
Application number: JP2007087792A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Yamazaki; 申太郎山崎
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: JP4517305B2

Abstract

【課題】ホルムアルデヒドの発生が問題となる用途に利用可能で、環境の空気へのホルムアルデヒドの放出量が低く、特に自動車用のタフトカーペット基布に好適な長繊維不織布材料を提供する。
【解決手段】合成樹脂フィラメントと、該フィラメントを互いに固定させるバインダー成分とで構成される長繊維不織布において、フィラメントの繊度が１．５〜３．５ｄｔｅｘ、バインダー樹脂の含有率が３〜３０質量％、目付が７０〜２００ｇ／ｍ^２であり、放出されるホルムアルデヒドの量が０．５０μｇ以下であることを特徴とするタフトカーペット基布。
【選択図】なし

Description

本発明は、合成樹脂フィラメントと、該フィラメントを互いに固定させる能力をもつバインダー成分とで構成され、カーペットや床材の基布に好適な長繊維不織布に関するものであり、さらに詳しくは、自動車用カーペットに好適な基布に関するものである。

長繊維不織布において繊維間を接着し固定する方法として、バインダー成分を用いる方法が広く採用され、バインダー成分としては、エマルジョンタイプの接着用樹脂を使用する方法が最も一般的であり、自己架橋性樹脂を架橋させることや反応性基含有樹脂と架橋剤を併用することが幅広く用いられている。これらの架橋成分は、メチロール基であり、ホルムアルデヒド発生の原因となる。

さて近年、環境の空気質とアレルギー等の各種疾患との関連に社会の関心が高まってきており、住宅に於ける室内空気汚染問題はシックハウス症候群、シックビルディング症候群等の症例として取り上げられているが、室内空気汚染物質としてホルムアルデヒド、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等が問題となっている。
特にホルムアルデヒドに関しては、１９９７年に厚生省（当時）から住宅におけるガイドライン値が発表されるなど、明確に問題視されてきており、その発生源は、住宅建築材料である木材、合板、内装材に使われる接着剤、防腐剤、防蟻剤、生活空間内の家具・調度品、生活用品、および業務用事務機器等あらゆる分野に渡っている。
ホルムアルデヒド対策として、ホルムアルデヒド吸着剤を具備させる方法（特許文献１など）やホルムアルデヒド吸着剤をコーティングする方法（特許文献２など）などが知られているが、十分な対策にはなっていない。

特開平１１−０４６９６５号公報特開２０００−２８７８１９号公報

本発明は、環境の空気質への影響を考慮せざるを得なくなった現在の情勢に合致すべく、生活用品、産業資材、建築材料、土木資材等のさまざまな分野において、将来規制されるであろうホルムアルデヒド環境基準に適合させる用途に利用可能な、環境の空気へのホルムアルデヒドの放出量が低く、特に自動車用のタフトカーペット基布に好適な長繊維不織布材料を提供しようとするものである。

すなわち、本発明は以下の構成を採用する。
１．合成樹脂フィラメントと、該フィラメントを互いに固定させるバインダー成分とで構成される長繊維不織布において、フィラメントの繊度が１．５〜３．５ｄｔｅｘ、バインダー樹脂の含有率が３〜３０質量％、目付が７０〜２００ｇ／ｍ^２であり、シリコン樹脂エマルジョンを含み、放出されるホルムアルデヒドの量が０．５０μｇ以下であることを特徴とするタフトカーペット基布。
２．合成樹脂フィラメントが、互いに熱及び圧力によって固定された後、さらにバインダー成分によって固定されてなることを特徴とする前項１に記載のタフトカーペット基布。
３．合成樹脂フィラメントが、ニードルパンチによって互いに絡められた後、さらにバインダー成分によって固定されてなることを特徴とする前項１に記載のタフトカーペット基布。
４．合成樹脂フィラメントが、ニードルパンチによって互いに絡められた後、バインダー成分によって固定され、その後、さらに熱及び圧力によって固定されてなることを特徴とする前項１に記載のタフトカーペット基布。

本発明によれば、環境へのホルムアルデヒドの放出量が低く、かつタフト性に優れたカーペット用基布を提供でき、この基布は、特に自動車のカーペット用に好適である。

本発明における長繊維不織布は、スパンボンド法等の従来公知の製造方法によって得られる長繊維不織布であり、多数のノズル孔をもつ紡糸口金からの溶融紡糸されたフィラメントを主たる構成材料とするものである。
本発明におけるフィラメントを形成する合成樹脂とは、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレンなどの公知の合成繊維材料を用いることができるが、リサイクルのしやすさ、耐熱性などの観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のホモポリエステルやこれらの成分以外に共重合成分を有する公知の共重合ポリエステルなどの一般的なポリエステルが好ましい。
これらの合成樹脂材料には安定剤、紫外線吸収剤、吸湿剤、滑剤、顔料等が含まれても良いが、これらにホルムアルデヒドの発生源を有することは好ましくない。

合成樹脂フィラメントの繊度は１．５〜３．５ｄｔｅｘである。繊度が1．５ｄｔｅｘより小さい場合は糸切れを引き起こし、その操業性の悪化要因となる他、繊維の接着点数や接着点密度が増し、タフティングの際に接着点の破壊及び繊維の切断による引張り強力の低下が大きくなり、かつタフティングの際の針の貫通抵抗が過大になる。また反対に繊度が３．５ｄｔｅｘより大きいと、目が大きくなり、タフト針の貫通抵抗は低くなるが、パイル糸の保持力低下し、また、繊維の絡み及び接点が減少し強度が低下する。

紡出されたフィラメントはコンベアネットなどで捕集されてウエブを形成し、該ウエブのフィラメントは、必要によりエンボスカレンダーなどによる加熱、圧着処理、ニードルパンチなどによる絡合処理、バインダー樹脂処理などの種々の接合手段によって接合される。

エンボスカレンダーによる加熱温度は、合成樹脂の融点−１５℃から−８０℃の範囲が好ましく、ポリエステルの場合は、１８０〜２５０℃が好ましく、より好ましくは２００〜２３０℃である。この処理により、後のバインダー成分で固定する工程でのシートの搬送性が安定する、シートを薄くできる等の効果が得られる。

ニードルパンチによる絡合処理をする場合は、ニードルパンチングの針密度は、ニードルパンチング用針の形状や挿入深さによって２０〜１６０回／ｃｍ^２の範囲内に設定されるのが好ましく、更には６０〜１２０回／ｃｍ^２が好ましい。上記針密度が２０回／ｃｍ^２未満の場合には、ニードルパンチングの効果がなく、強伸度が著しく低下するためその後の加工工程で歪みが発生し、シワ等の要因となる。また反対に１６０回／ｃｍ^２を超えた場合、繊維や、接着点の切断が激しく、強力が低下する。

ニードルパンチによる繊維の絡み状態の調整により、シートが厚くできる、シートを薄くできる、厚さ方向にシートが剥離しにくくなる、等の特徴を付与できる。
バインダー樹脂処理する前のシートの目付は６０〜１５０ｇ／ｍ^２、好ましくは８０〜１２０ｇ／ｍ^２である。この不織布ウェッブの目付量が６０ｇ／ｍ^２未満の場合には、タフトカーペット用基布として必要な引張り強力や５％伸張時応力などの物性が得られず、製品カーペットの寸法安定性が低くなる。反対に目付量が大きすぎると、過剰物性となって基布として不経済となるばかりでなく、目付増加による厚みの増加で消費パイル糸も増え、製品としても不経済である。また、厚みが増すことにより、バッキング材の基布への入り込みが低下し、これにより製品のキャスター性が低下するという問題もかかえることになる。

バインダー樹脂処理は、噴霧、浸漬、コーティングなどを適宜選択できるが、上記のエンボスカレンダー処理やニードルパンチング処理されたウエブをバインダー樹脂処理浴中に浸漬後、絞るパッド・ニップ法が好ましい。

バインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂水系エマルジョン、アクリル樹脂水系エマルジョンなどでホルマリンや有機溶剤などのＶＯＣの発生源にならないものが好ましい。エマルジョンタイプの樹脂に、触媒、ＰＨ調整剤、浸透剤、消泡剤、分散剤等の助剤を併用することができるが、これらにホルムアルデヒドの発生源にならないものが好ましい。

バインダー樹脂液が付与された後は、通常８０〜１３０℃程度の温度で乾燥し、次いで１３０〜２００℃で１〜１０分間、好ましくは１５０〜１８０℃で１〜５分間のベーキング処理をする。ベーキング処理することで、ＶＯＣを著しく低減させることができる。

バインダー樹脂の固形分付与量は、全基布質量に対して３〜３０質量％であり、好ましくは５〜１５質量％である。バインダー樹脂の固形分付与量が５質量％未満の場合には、製品の引張り強さが不足し、３０質量％を超えた場合は、タフティングの際にタフティング用針の貫通抵抗が大きく、また構成繊維の切断による物性の低下が甚だしく、二次加工性及び製品後の寸法安定性を低下させる。

バインダー樹脂加工後に、さらに、カレンダーローラー等の熱及び圧力を作用させて、フィラメント間の固定をより強固にしたり、シート表面のバインダー樹脂を平滑化したり、エンボスパターンを付与することができる。
カーペット基布としての目付は、７０〜２００ｇ／ｍ^２であり、放出されるホルムアルデヒドの量が０．５０μｇ以下である。
本発明における放出されるホルムアルデヒドの量とは、以下の方法で測定されるものである。

すなわち、一時間あたりの通気量１２リットルの温度７０℃の窒素ガス流雰囲気下において面積５００ｃｍ^２の長繊維不織布から窒素ガス１２リットル中に放出されるホルムアルデヒドの量である。すなわち、測定試料の一定質量に対してではなく、一定面積からのホルムアルデヒド発生量を測定するものであり、使用空間に面する壁、床、天井、その他物品の特定面積からの室内空気汚染の影響を受ける使用者の現実の利用状況にできるだけ近い形で評価するものである。

本発明は、この分野ではほとんど実用的に用いられなかったノンホルマリンのバインダー樹脂の使用と適切な繊度低減を組み合わせる事によって、ニードルパンチでの繊維の絡みの増大や、フィラメント間の接点増大効果を狙うことにより、従来のホルマリン由来の架橋剤を使用した場合と遜色ない物性と加工性を確保することができる。逆に、従来のホルマリン系バインダー樹脂では、長繊維不織布の繊度を小さくすると、バインダーの結合が強過ぎ、タフト加工性が損なわれるが、本発明では、このような欠点は認められない。本発明のカーペット基布のタフティング時のタフト針の貫通抵抗は、８Ｎ以下であることが好ましく、より好ましくは、６Ｎ以下である。

以下に、本発明を実施例によって説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
（１）ホルムアルデヒド発生量は次の方法：長繊維不織布５ｃｍ×１０ｃｍ×１０片を採取容器にとる。採取容器内温度＝７０℃で高純度窒素ガスを０．２ｍｌ／ｍｉｎの速度で流入させ、市販のＤＮＰＨ（２，４−ジニトロフェニルヒドラジン）カートリッジに１時間１２リットル通し、発生したホルムアルデヒドをＤＮＰＨ誘導体化し固相吸着させる。カートリッジからアセトニトリル５ｍｌでホルムアルデヒドＤＮＰＨ誘導体を抽出し、試料溶液を作成する。
試料溶液を高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）：Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社製ＨＰ１１００：に導入し分析する。
その他のＨＰＬＣ分析条件は、カラム：Ｗａｔｅｒｓ社製μＢｏｎｄａｐａｋＣ１８１０μｍ１２５Å ３．９ｍｍ×１５０ｍｍ、移動相：水／アセトニトリル＝４５／５５、流速＝０．８ｍｌ／ｍｉｎ、検出：ＵＶ３６０ｎｍ。
以上より、一時間あたりの通気量１２リットルの温度７０℃の窒素ガス流雰囲気下において面積５００ｃｍ^２の長繊維不織布から窒素ガス１２リットル中に放出されるホルムアルデヒドの量を求める。

（２）貫通抵抗：
得られたカーペット用基布を円形土台の上にベルトで固定し、エー・アンド・デイ社製ＲＴＣ−１２５０測定器の上側チャックにタフティング針を一本設置し、それを用いて土台上のタフテッドカーペット用基布に穿孔し、その際の荷重（Ｎ）を測定した。なお、タフト針はＳＮＦＳｐｅｚｉａｌｎａｄｅｌｆａｂｒｉｋ社製０５５６ＦＬを用いた。

（３）タフト性評価：
得られたカーペット用基布に９２０デニールのナイロン製パイル糸を用いてゲージ８本／１インチ、ステッチ数８／１インチ、ループパイルの高さ４ｍｍの条件でタフティングを行い、タフト性の評価を行なった。

［実施例１］
ポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸し、スパンボンド法により単糸繊度を２．２ｄｔｅｘのフィラメントでウエブを形成し、ニードルパンチ加工（針密度６５回／ｃｍ^２、針深さ１０ｍｍ）を施した後、ノンホルマリンタイプのアクリル樹脂：大日本インキ化学工業社製ＶＯＮＣＯＡＴＥＤ−８５及び平滑剤としてシリコン樹脂エマルジョンである大日本インキ化学工業社製ＤＩＣ−ＳＩＬＩＣＯＮＥ−ＳＯＦＴＮＥＲ３００の調合液をパッド・ニップして乾燥後、１６０℃で３分間ベーキングし、目付１００ｇ／ｍ^２でバインダー成分の付与量が１０質量％の基布を得た。この基布を前述の方法でホルムアルデヒド発生量を測定した結果、ホルムアルデヒド発生量は０．２９μｇであった。また、タフト針貫通抵抗は５Ｎであった。
さらに、得られた基布について、タフト性を評価したところ、何ら問題がなかった。

［実施例２］
ポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸し、スパンボンド法により単糸繊度を３．９ｄｔｅｘのフィラメントでウエブを形成し、ニードルパンチ加工（針密度６５回／ｃｍ^２、針深さ１０ｍｍ）に続き、エンボスローラーで熱接着（２００℃）した後、ホルムアルデヒドフリータイプの自己架橋型アクリル樹脂（ＢＡＳＦディスパージョン社製アクロナール２３４８）及び実施例１と同じ平滑剤にて実施例１と同様にパッド・ニップ・ベーキング方式で固定化処理した後、さらにカレンダーローラーで熱圧着（２０５℃）し、目付１６０ｇ／ｍ^２でバインダー成分の付与量が１５％の基布を得た。
この基布を前述の方法でホルムアルデヒド発生量を測定した結果、ホルムアルデヒド発生量は０．４４μｇであった。タフト針貫通抵抗は６Ｎであった。
さらに、得られた基布について、タフト性を評価したところ、何ら問題がなかった。

［比較例１］
ポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸し、スパンボンド法により単糸繊度を３．９ｄｔｅｘのフィラメントでウエブを形成し、エンボスローラーで熱接着した後、一般的な架橋反応性をもつアクリル樹脂および架橋剤としてメラミン樹脂、触媒として３級アミンからなる調合液にて実施例１と同様にパッド・ニップ・ベーキング方式で固定化処理した後、さらにカレンダーローラーで熱圧着（２０５℃）し、目付１００ｇ／ｍ^２でバインダー成分の付与量が１０％の基布を得た。
この基布を前述の方法でホルムアルデヒド発生量を測定した結果、ホルムアルデヒド発生量は９．１７μｇであった。タフト針貫通抵抗は１２Ｎであった。

［比較例２］
実施例１において、単糸繊度を４．０ｄｔｅｘとした以外は、実施例１と同様にして基布を得た。さらに、得られた基布について、タフト性を評価したところ、パイル糸の保持力が低く、また、基布としての特性に劣るものであった。

Claims

合成樹脂フィラメントと、該フィラメントを互いに固定させるバインダー成分とで構成される長繊維不織布において、フィラメントの繊度が１．５〜３．５ｄｔｅｘ、バインダー樹脂の含有率が３〜３０質量％、目付が７０〜２００ｇ／ｍ^２であり、シリコン樹脂エマルジョンを含み、放出されるホルムアルデヒドの量が０．５０μｇ以下であることを特徴とするタフトカーペット基布。
合成樹脂フィラメントが、互いに熱及び圧力によって固定された後、さらにバインダー成分によって固定されてなることを特徴とする請求項１に記載のタフトカーペット基布。
合成樹脂フィラメントが、ニードルパンチによって互いに絡められた後、さらにバインダー成分によって固定されてなることを特徴とする請求項１に記載のタフトカーペット基布。
合成樹脂フィラメントが、ニードルパンチによって互いに絡められた後、バインダー成分によって固定され、その後、さらに熱及び圧力によって固定されてなることを特徴とする請求項１に記載のタフトカーペット基布。