JP2007303012A - Ground fabric for tufted carpet and tufted carpet using the ground fabric - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性フィラメントからなるタフテッドカーペット用基布、およびこの基布を用いたタフテッドカーペットに関するものであり、脂肪族ポリエステルとポリアミドとのブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントを含むものである。 The present invention relates to a tufted carpet base fabric comprising a thermoplastic filament, and a tufted carpet using the base fabric, and includes a thermoplastic filament comprising a blend polymer of an aliphatic polyester and a polyamide.
従来、いわゆるスパンボンド法にて製造された熱可塑性フィラメント不織布は、パイル糸の整然性が良く、繊維のほつれが生じにくい等の利点からパイル糸を植え込むためのタフテッドカーペット用基布として幅広く使用されており、主としてポリエチレンテレフタレートからなる不織布が用いられている。しかしながら従来のタフテッドカーペットは不要となったときの廃棄に大きな問題を有するものであった。例えば埋め立て処理をした場合には、タフテッドカーペット基布が化学的に安定であり、形態的にも崩壊しにくいため、長期間にわたって形状を保ち続けてしまうという問題点があった。また焼却処理をした場合には、燃焼時の発熱量が高いため、焼却炉を傷めてしまったり、黒煙を発生したりするという問題点があった。 Traditionally, thermoplastic filament nonwoven fabrics manufactured by the so-called spunbond method are widely used as a base fabric for tufted carpets for planting pile yarns because of the goodness of pile yarn orderliness and resistance to fiber fraying. A nonwoven fabric mainly made of polyethylene terephthalate is used. However, the conventional tufted carpet has a great problem in disposal when it is no longer needed. For example, when the landfill process is performed, the tufted carpet base fabric is chemically stable, and is difficult to disintegrate in form. In addition, when incinerated, the amount of heat generated during combustion is high, which causes problems such as damage to the incinerator and generation of black smoke.
例えば、特許文献１にはバッキング加工時の寸法安定性や、反りの抑制に優れた、主としてポリエチレンテレフタレートからなるタフテッドカーペット用基布が提案されている。また特許文献２には剛性や引張強力、伸長時の応力に優れ、製品化された後も反り等の問題の少ない、ポリエステル系重合体からなるタイルカーペット一次基布が提案されている。しかしながらこれら技術では、タフテッドカーペット使用後の廃棄問題を解決できるものではなかった。 For example, Patent Document 1 proposes a tufted carpet base fabric mainly made of polyethylene terephthalate, which is excellent in dimensional stability at the time of backing processing and warpage suppression. Further, Patent Document 2 proposes a tile carpet primary base fabric made of a polyester polymer that is excellent in rigidity, tensile strength and elongation stress, and has few problems such as warping even after commercialization. However, these techniques cannot solve the problem of disposal after using tufted carpet.
そこで、近年では環境志向の高まりとともに、種々の生分解性を有する脂肪族ポリエステル繊維、さらにはそれからなる不織布が提案されている。生分解性を有する不織布は、自然環境下で、日光、紫外線、熱、水、酵素、微生物等の作用により化学的に分解され、さらには形態的に崩壊するため、焼却処理の必要がなく、埋め立て処理や屋外への放置により処分が可能である。仮に焼却処理をした場合でも、生分解性樹脂は従来の不織布に使用されているポリエステル等に比べ、一般的に燃焼熱量が低いため、焼却時に焼却炉を傷めないというメリットがある。 Therefore, in recent years, along with an increase in environmental orientation, various kinds of aliphatic polyester fibers having biodegradability, and further nonwoven fabrics made of the same have been proposed. Non-woven fabric with biodegradability is chemically decomposed by the action of sunlight, ultraviolet rays, heat, water, enzymes, microorganisms, etc. in natural environments, and further morphologically collapses, so there is no need for incineration treatment. It can be disposed of by landfill or left outdoors. Even if incineration is performed, the biodegradable resin has a merit that the incinerator is not damaged during incineration because the amount of combustion heat is generally lower than that of polyester and the like used in conventional nonwoven fabrics.
さらに生分解性樹脂の中でもポリ乳酸を始めとするいわゆる非石油系原料の樹脂は、主原料が石油由来でなく、例えばポリ乳酸ではデンプンを主原料として合成が可能であるため、石油資源の消費による大気中への二酸化炭素排出量の増加を防ぐことができるというメリットも有している。しかしながら、ポリ乳酸やその他の脂肪族ポリエステルを主原料とした不織布は、一般的なポリエチレンテレフタレートやナイロンからなる不織布に比べ、耐熱性や強度の点で劣るものが多く、タフテッドカーペット用基布として使用するに十分な強度や寸法安定性、耐熱性、加工安定性等を兼ね備えたものは、これまで存在しなかった。 In addition, among the biodegradable resins, so-called non-petroleum raw materials such as polylactic acid are not derived from petroleum. For example, polylactic acid can be synthesized using starch as the main raw material. It has the merit that it can prevent the increase of carbon dioxide emission to the atmosphere due to. However, non-woven fabrics made mainly of polylactic acid and other aliphatic polyesters are often inferior in heat resistance and strength compared to non-woven fabrics made of general polyethylene terephthalate or nylon, and can be used as a base fabric for tufted carpets. There has never been a combination of strength, dimensional stability, heat resistance, processing stability, etc. sufficient for use.
例えば、特許文献３には生分解性重合体からなるパイル糸を用いた生分解性カーペットが提案されている。当該文献においては、カーペット用基布として、生分解性繊維からなる、スパンボンド法にて製造される長繊維不織布が好ましい旨記載されており、具体的な例として、ポリ乳酸繊維からなる長繊維不織布からなるカーペット用基布が提案されている。しかしながら当該文献においては、長繊維不織布の詳細な製造方法や製品物性は記載されておらず、タフテッドカーペット用基布として用いるに好適であるか否かは不明なものである。さらに、特許文献４にはタフテッドカーペット用基布として、ポリ乳酸系重合体にて形成されてなる長繊維不織布に関する技術が詳細に記載されている。当該技術によれば、タフテッドカーペット用基布として使用可能な強度やタフト加工安定性を有するポリ乳酸系繊維からなる長繊維不織布を得ることができるものとある。さらにポリ乳酸を使用しているため、使用後の廃棄が容易であり、さらには非石油系原料が使用可能であるため、空気中の二酸化炭素の絶対量を増加させないというメリットを持つものである。しかしながらポリ乳酸系繊維からなる長繊維不織布をタフテッドカーペット用基布として使用した場合には、不織布の強度や伸度が不十分である場合が多く、またポリ乳酸の融点が低いためタフト加工時に針との摩擦により不織布が部分的に溶融する、さらにポリ乳酸は加水分解しやすいため染色加工時に不織布の強度が低下する、といった問題を抱えるものである。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、機械的強度や寸法安定性に優れ、かつ脂肪族ポリエステル、とりわけポリ乳酸のように非石油系原料より合成可能な樹脂を主たる成分として含んでいるため、廃棄処分しても環境影響の低いタフテッドカーペット用基布を提供せんとするものである。 In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention contains, as a main component, a resin that is excellent in mechanical strength and dimensional stability and can be synthesized from non-petroleum raw materials such as aliphatic polyesters, particularly polylactic acid. Therefore, it is intended to provide a base fabric for tufted carpet that has a low environmental impact even when discarded.
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。
すなわち、
（１）熱可塑性フィラメント不織布からなるタフテッドカーペット用基布であって、熱可塑性連続フィラメントが、脂肪族ポリエステルとポリアミドとのブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントを含有することを特徴とするタフテッドカーペット用基布。
The present invention employs the following means in order to solve such problems.
That is,
(1) A tufted carpet base fabric made of a thermoplastic filament nonwoven fabric, wherein the thermoplastic continuous filament contains a thermoplastic filament made of a blend polymer of an aliphatic polyester and a polyamide. Base fabric.
（２）前記熱可塑性フィラメント不織布の１３０℃、５分間における縦方向と横方向の熱収縮率がともに−１０〜＋５％であることを特徴とする前記（１）記載のタフテッドカーペット用基布。 (2) The base fabric for tufted carpet according to the above (1), wherein the thermoplastic filament nonwoven fabric has a thermal shrinkage rate of -10 to + 5% in both longitudinal and lateral directions at 130 ° C. for 5 minutes. .
（３）前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントの単繊維繊度が２〜１５デシテックスであって、前記不織布の目付が５０〜４００ｇ／ｍ２、かつ目付当たりの強伸度積が８０〜２００であることを特徴とする前記（１）または（２）記載のタフテッドカーペット用基布。 (3) The single filament fineness of the thermoplastic filament made of the blend polymer is 2 to 15 dtex, the basis weight of the nonwoven fabric is 50 to 400 g / m 2 , and the high elongation product per basis weight is 80 to 200 . The base fabric for tufted carpet according to (1) or (2) above, wherein
（４）前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントが、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有することを特徴とする前記（１）〜（３）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布。 (4) The thermoplastic filament made of the blend polymer contains 0.1 to 5.0 wt% of an aliphatic bisamide and / or an alkyl-substituted aliphatic monoamide. (1) to (3) The base fabric for tufted carpets in any one.
（５）前記ブレンドポリマーの脂肪族ポリエステル：ポリアミドの重量比率が２０：８０〜９５：５であることを特徴とする前記（１）〜（４）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布。 (5) The base fabric for tufted carpet according to any one of (1) to (4) above, wherein the blend polymer has an aliphatic polyester: polyamide weight ratio of 20:80 to 95: 5.
（６）前記ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントの断面方向において、ポリアミド成分が平均単繊維繊度１×１０−７〜１×１０−３デシテックスで微分散していることを特徴とする前記（１）〜（５）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布。 (6) In the cross-sectional direction of the thermoplastic filament composed of the blend polymer, the polyamide component is finely dispersed with an average single fiber fineness of 1 × 10 −7 to 1 × 10 −3 dtex. -(5) The base fabric for tufted carpets in any one.
（７）前記脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であり、前記ポリアミドがナイロン６であることを特徴とする前記（１）〜（６）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布。 (7) The base fabric for tufted carpet according to any one of (1) to (6), wherein the aliphatic polyester is polylactic acid and the polyamide is nylon 6.
（８）前記不織布を構成する繊維同士が、機械的絡合処理されてなることを特徴とする前記（１）〜（７）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布。 (8) The base fabric for tufted carpet according to any one of (1) to (7), wherein fibers constituting the nonwoven fabric are mechanically entangled.
（９）前記不織布を構成する繊維同士が、繊維同士の接触点において互いに熱接着してなることを特徴とする前記（１）〜（８）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布。 (9) The base fabric for tufted carpet according to any one of (1) to (8), wherein fibers constituting the nonwoven fabric are thermally bonded to each other at a contact point between the fibers.
（１０）前記不織布を構成する繊維同士の熱接着が、不織布の全面積に対して５〜５０％の範囲で部分的になされてなることを特徴とする前記（１）〜（８）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布。 (10) Any of (1) to (8) above, wherein the heat-bonding of the fibers constituting the non-woven fabric is partially made in a range of 5 to 50% with respect to the total area of the non-woven fabric. The base fabric for tufted carpet described in 1.
（１１）前記不織布を構成する繊維同士の接点が、バインダー樹脂によって接着されてなることを特徴とする前記（１）〜（１０）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布。 (11) The base fabric for tufted carpet according to any one of (1) to (10), wherein a contact point between fibers constituting the nonwoven fabric is bonded with a binder resin.
（１２）前記（１）〜（１１）いずれかに記載のタフテッドカーペット用基布に、パイル糸をタフトし、パイル糸がタフトされた側と反対側にバッキング樹脂層が設けられてなることを特徴とするタフテッドカーペット。 (12) A tufted carpet base fabric according to any one of (1) to (11) above, wherein a pile yarn is tufted and a backing resin layer is provided on the side opposite to the side on which the pile yarn is tufted. Tufted carpet featuring.
本発明によれば、脂肪族ポリエステルを主たる成分の一つとして含みながら、優れた機械的強度や寸法安定性を有するタフテッドカーペット用基布を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the base fabric for tufted carpets which have the outstanding mechanical strength and dimensional stability can be provided, including aliphatic polyester as one of the main components.
本発明のタフテッドカーペット用基布は、熱可塑性フィラメント不織布からなるものであり、熱可塑性フィラメント不織布を構成する熱可塑性フィラメントとして、脂肪族ポリエステルとポリアミドがブレンドされたブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントを含有するものである。 The base fabric for tufted carpet of the present invention is made of a thermoplastic filament nonwoven fabric. As the thermoplastic filament constituting the thermoplastic filament nonwoven fabric, a thermoplastic filament composed of a blend polymer obtained by blending aliphatic polyester and polyamide is used. It contains.
前記脂肪族ポリエステルは生分解性の脂肪族ポリエステルであれば特に限定されないが、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレートバリレート、あるいはこれらの共重合体や変成物を、単独またはブレンドして用いることができる。なかでも紡糸性、力学的特性が良好であり、かつ植物由来のデンプンからの合成が可能であるため環境影響が小さい、ポリ乳酸系樹脂が最も好ましいものである。かかるポリ乳酸系樹脂としては、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸の共重合体、あるいはこれらのブレンド体（ステレオコンプレックスを含む）が好ましいものである。かかるポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は５万〜３０万が好ましく、より好ましくは１０万〜３０万である。重量平均分子量が５万を下回る場合は、繊維の強力が低くなる傾向があり、また、重量平均分子量が３０万を越える場合は、粘度が高いためノズルから押し出したポリマーの曳糸性が乏しく、高速延伸ができにくくなり、究極的には未延伸状態になり、十分な繊維強度を得ることができない傾向がでてくる。 The aliphatic polyester is not particularly limited as long as it is a biodegradable aliphatic polyester. For example, polylactic acid, polyglycolic acid, polyhydroxybutyrate, polyhydroxybutyrate valerate, or a copolymer or modified product thereof. Can be used alone or in combination. Among them, a polylactic acid resin is most preferable because it has good spinnability and mechanical properties, and can be synthesized from plant-derived starch, and therefore has little environmental impact. As such a polylactic acid-based resin, poly (D-lactic acid), poly (L-lactic acid), a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, or a blend thereof (including a stereo complex) is preferable. It is. The weight average molecular weight of the polylactic acid resin is preferably 50,000 to 300,000, more preferably 100,000 to 300,000. When the weight average molecular weight is less than 50,000, the strength of the fiber tends to be low, and when the weight average molecular weight exceeds 300,000, the spinnability of the polymer extruded from the nozzle is poor because the viscosity is high, It becomes difficult to draw at high speed, and ultimately it becomes an undrawn state, and there is a tendency that sufficient fiber strength cannot be obtained.
また、本発明に用いる脂肪族ポリエステルは、分子鎖末端のカルボキシル基の一部、またはすべてが末端封鎖剤により末端封鎖されてなるものが好ましい。脂肪族ポリエステルの分子鎖末端のカルボキシル基の一部、またはすべてが末端封鎖されることにより、加水分解によるフィラメント、さらにはシートの強度低下が抑制される。末端封鎖剤の添加により脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端濃度を、０〜２０当量／ｔｏｎとすることが好ましく、０〜１５当量／ｔｏｎとすることがより好ましく、０〜１０当量／ｔｏｎとすることがさらに好ましい。ここで脂肪族ポリエステルのカルボキシルキ基末端濃度は、精秤したサンプルをｏ−クレゾール（水分５％）に溶解し、この溶液にジクロロメタンを適量添加した後、０．０２規定のＫＯＨメタノール溶液にて滴定することにより求めることができる。 Further, the aliphatic polyester used in the present invention is preferably one in which a part or all of the carboxyl groups at the molecular chain terminals are end-capped with a terminal blocking agent. When a part or all of the carboxyl groups at the end of the molecular chain of the aliphatic polyester are end-capped, a decrease in strength of the filament and further the sheet due to hydrolysis is suppressed. The terminal carboxyl group concentration of the aliphatic polyester is preferably 0 to 20 equivalents / ton, more preferably 0 to 15 equivalents / ton, and more preferably 0 to 10 equivalents / ton by adding a terminal blocking agent. Is more preferable. Here, the carboxyl group end concentration of the aliphatic polyester was determined by dissolving a precisely weighed sample in o-cresol (5% water), adding an appropriate amount of dichloromethane to this solution, and then using 0.02 N KOH methanol solution. It can be determined by titration.
本発明にて用いられる脂肪族ポリエステルの末端封鎖剤としては、何ら制限されるものではないが、カルボジイミド化合物や、イソシアヌル酸を基本骨格とするグリシジル変性化合物が好ましいものである。これら末端封鎖剤の添加量は、脂肪族ポリエステルに対して、０．０５〜１０ｗｔ％が好ましい範囲であり、０．１〜７ｗｔ％がさらに好ましい範囲である。 The endblocker for the aliphatic polyester used in the present invention is not limited at all, but carbodiimide compounds and glycidyl-modified compounds having isocyanuric acid as a basic skeleton are preferable. The added amount of these end-capping agents is preferably in the range of 0.05 to 10 wt%, more preferably in the range of 0.1 to 7 wt% with respect to the aliphatic polyester.
本発明にて脂肪族ポリエステルの末端封鎖剤として用いられるカルボジイミド化合物としては、特に限定されるものではないが、モノカルボジイミド化合物が用いられる場合は、５％重量減少温度（以下、Ｔ５％と示す）が１７０℃以上のモノカルボジイミド化合物であることが好ましく、Ｔ５％が１９０℃以上のモノカルボジイミド化合物であることがより好ましい。モノカルボジイミド化合物のＴ５％が１７０℃未満の場合、モノカルボジイミド化合物が紡糸時に分解および／または気化し、糸切れの増加や製品品位の悪化が発生する傾向であり好ましくない方向である。さらにはモノカルボジイミド化合物が脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端に有効に反応、作用せず十分な耐加水分解性の向上効果を得られない傾向もあり好ましくない。なお、ここで５％重量減少温度とは、ＭＡＣＳＣＩＥＮＣＥ社製“ＴＧ−ＤＴＡ２０００Ｓ”ＴＧ−ＤＴＡ測定機により、試料重量１０ｍｇ程度、窒素雰囲気中にて昇温速度１０℃／分として測定した時の、測定開始前の試料重量に対して重量が５％減量したときの温度として求めた温度である。 Although it does not specifically limit as a carbodiimide compound used as a terminal blocker of aliphatic polyester in this invention, When a monocarbodiimide compound is used, 5% weight reduction temperature (henceforth T5 % is shown. ) Is preferably a monocarbodiimide compound having a temperature of 170 ° C. or higher, and more preferably, T 5% is a monocarbodiimide compound having a temperature of 190 ° C. or higher. When T 5% of the monocarbodiimide compound is less than 170 ° C., the monocarbodiimide compound is decomposed and / or vaporized during spinning, which tends to increase yarn breakage and deteriorate product quality, which is not preferable. Furthermore, the monocarbodiimide compound is not preferable because it does not effectively react and act on the carboxyl group terminal of the aliphatic polyester and a sufficient effect of improving hydrolysis resistance cannot be obtained. Here, the 5% weight loss temperature is a sample weight of about 10 mg measured by a “TG-DTA2000S” TG-DTA measuring machine manufactured by MACSCIENCE, at a temperature rising rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. This is the temperature obtained as the temperature when the weight is reduced by 5% with respect to the sample weight before the start of measurement.
本発明において末端封鎖剤として用いることのできるモノカルボジイミド化合物の例としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，６−ジエチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−エチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−イソブチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，４，６−トリメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，４，６−トリイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジ−２，４，６−トリイソブチルフェニルカルボジイミドなどが挙げられる。末端封鎖剤として用いられるモノカルボジイミド化合物は、１種の単独使用であっても複数種の混合物であってもよいが、耐熱性および反応性や脂肪族ポリエステルとの親和性の点でＮ，Ｎ’−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド（以下、ＴＩＣと記す）が好ましく、複数種のモノカルボジイミド化合物を併用する場合は、末端封鎖剤として用いるモノカルボジイミド化合物の総量のうち５０％以上がＴＩＣであることが好ましい。 Examples of the monocarbodiimide compound that can be used as a terminal blocking agent in the present invention include, for example, N, N′-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-di-tert. . -Butylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2,6-diethylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2-ethyl-6-isopropylphenylcarbodiimide, N, N'-di-2-isobutyl-6 Isopropylphenylcarbodiimide, N, N′-di-2,4,6-trimethylphenylcarbodiimide, N, N′-di-2,4,6-triisopropylphenylcarbodiimide, N, N′-di-2,4 Examples thereof include 6-triisobutylphenyl carbodiimide. The monocarbodiimide compound used as the end-capping agent may be a single type or a mixture of a plurality of types, but N, N in terms of heat resistance and reactivity and affinity with aliphatic polyesters. '-Di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide (hereinafter referred to as TIC) is preferable. When a plurality of types of monocarbodiimide compounds are used in combination, 50% or more of the total amount of monocarbodiimide compounds used as the end-capping agent is TIC. It is preferable that
モノカルボジイミド化合物により末端カルボキシル基を封鎖する方法としては、脂肪族ポリエステルの溶融状態でモノカルボジイミド化合物を末端封鎖剤として適量反応させることで得ることができるが、脂肪族ポリエステルの高重合度化、残存低分子量物の抑制などの観点から、ポリマーの重合反応終了後にモノカルボジイミド化合物を添加、反応させることが好ましい。上記したモノカルボジイミド化合物と脂肪族ポリエステルとの混合、反応としては、例えば、重縮合反応終了直後の溶融状態の脂肪族ポリエステルにモノカルボジイミド化合物を添加し攪拌・反応させる方法、脂肪族ポリエステルのチップにモノカルボジイミド化合物を添加、混合した後に反応缶あるいはエクストルーダなどで混練、反応させる方法、エクストルーダで脂肪族ポリエステルに液状のモノカルボジイミド化合物を連続的に添加し、混練、反応させる方法、モノカルボジイミド化合物を高濃度含有させた脂肪族ポリエステルのマスターチップと脂肪族ポリエステルのホモチップとを混合したブレンドチップをエクストルーダなどで混練、反応させる方法などにより行うことができる。 As a method of blocking the terminal carboxyl group with the monocarbodiimide compound, it can be obtained by reacting an appropriate amount of the monocarbodiimide compound as a terminal blocking agent in the molten state of the aliphatic polyester. From the viewpoint of suppressing low molecular weight substances, it is preferable to add and react a monocarbodiimide compound after completion of the polymerization reaction of the polymer. Examples of the mixing and reaction of the above-described monocarbodiimide compound and aliphatic polyester include, for example, a method of adding a monocarbodiimide compound to a molten aliphatic polyester immediately after the completion of the polycondensation reaction, stirring and reacting, and an aliphatic polyester chip. A method of adding and mixing a monocarbodiimide compound and then kneading and reacting with a reactor or extruder, a method of continuously adding a liquid monocarbodiimide compound to an aliphatic polyester with an extruder, kneading and reacting, It can be carried out by a method of kneading and reacting a blend chip obtained by mixing a concentration-containing aliphatic polyester master chip and an aliphatic polyester homochip with an extruder or the like.
本発明において加水分解抑制剤として用いられるカルボジイミド化合物は、特に限定されるものではないが、ポリカルボジイミド化合物が用いられる場合は、［化１］ The carbodiimide compound used as a hydrolysis inhibitor in the present invention is not particularly limited, but when a polycarbodiimide compound is used, [Chemical Formula 1]
で表される４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、および［化２］
4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate represented by the formula:
で表されるイソホロンジイソシアネート、および、［化３］ And isophorone diisocyanate represented by the formula:
で表されるテトラメチルキシリレンジイソシアネートの少なくとも１種に由来し、分子中に２以上のカルボジイミド基を有し、かつそのイソシアネート末端がカルボン酸で封止されてなるポリカルボジイミド化合物であることが好ましい。 It is preferably a polycarbodiimide compound derived from at least one tetramethylxylylene diisocyanate represented by the formula, having two or more carbodiimide groups in the molecule, and having the isocyanate terminal sealed with a carboxylic acid. .
ポリカルボジイミド化合物は、上記式１で表される４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（以下、ＨＭＤＩと略記）、または、上記式２で表されるイソホロンジイソシアネート（以下、ＩＰＤＩと略記）、または、上記式３で表されるテトラメチルキシリレンジイソシアネート（以下、ＴＭＸＤＩと略記）のいずれか１種に由来するカルボジイミド、もしくは上記化合物の２種混合物、又は３種混合物のいずれかの混合物に由来するカルボジイミドで、分子中に２以上のカルボジイミド基、好ましくは５以上のカルボジイミド基を有するものを主成分とする。なお、ポリカルボジイミド中のカルボジイミド基の上限は２０である。このようなカルボジイミドは、ＨＭＤＩ、またはＩＰＤＩ、またはＴＭＸＤＩ又は上記化合物の２種混合物、または３種混合物を原料とする脱二酸化炭素反応を伴うカルボジイミド化反応により製造することができる。なお、この中でも、得られた繊維の力学的特性が優れているという点で、ＨＭＤＩを５０重量％以上用いたカルボジイミドが好ましく、ＨＭＤＩを８０重量％以上用いたカルボジイミドがより好ましい。 The polycarbodiimide compound is a 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as HMDI) represented by the above formula 1, or an isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as “IPDI”) represented by the above formula 2, or the above A carbodiimide derived from any one of tetramethylxylylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as TMXDI) represented by Formula 3, or a carbodiimide derived from any mixture of the above compounds or any of the three mixtures. The main component is one having 2 or more carbodiimide groups in the molecule, preferably 5 or more carbodiimide groups. The upper limit of carbodiimide groups in polycarbodiimide is 20. Such a carbodiimide can be produced by a carbodiimidization reaction accompanied by a decarbonation reaction using HMDI, IPDI, TMXDI, a mixture of the above two compounds, or a mixture of the three compounds as a raw material. Of these, carbodiimide using 50% by weight or more of HMDI is preferable and carbodiimide using 80% by weight or more of HMDI is more preferable because the obtained fiber has excellent mechanical properties.
また、本発明にて使用されるポリカルボジイミド化合物としては、脂肪族ポリエステル樹脂中に未反応のポリカルボジイミド化合物が存在しても、熱安定性に優れるために、フィラメント化する際の紡糸性悪化や刺激性ガスの発生を抑えることができることから、イソシアネート末端がカルボン酸を用いて末端を封止されたものであることが必要である。好ましく用いられるカルボン酸はモノカルボン酸であり、例えばシクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、無水トリメリット酸、２−ナフトエ酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、２−フル酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、メタクリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ケイ皮酸、グリセリン酸、アセト酢酸、ベンジル酸、アントラニル酸等が挙げられ、この中で最も好ましいのはシクロヘキサンカルボン酸である。 In addition, as the polycarbodiimide compound used in the present invention, even if an unreacted polycarbodiimide compound is present in the aliphatic polyester resin, it has excellent thermal stability, so that the spinnability deteriorates when it is made into a filament. Since generation | occurrence | production of an irritating gas can be suppressed, it is necessary for the isocyanate terminal to be the terminal sealed using carboxylic acid. The carboxylic acid preferably used is a monocarboxylic acid, such as cyclohexane carboxylic acid, benzoic acid, trimellitic anhydride, 2-naphthoic acid, nicotinic acid, isonicotinic acid, 2-fluic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, Examples include methacrylic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, cinnamic acid, glyceric acid, acetoacetic acid, benzylic acid, and anthranilic acid. Among these, cyclohexanecarboxylic acid is most preferred.
なお、未反応のポリカルボジイミド化合物の熱劣化によって生じる熱分解ガスの発生量を減じるため、ポリカルボジイミド化合物の添加量を、カルボジイミド基当量として脂肪族ポリエステルのトータルカルボキシル基末端量の２倍当量以下にすることが好ましい。ポリカルボジイミド化合物の添加量は、より好ましくはトータルカルボキシル基末端量の１．５倍当量以下であり、さらに好ましくは１．２倍当量以下である。 In order to reduce the amount of pyrolysis gas generated by thermal degradation of the unreacted polycarbodiimide compound, the amount of polycarbodiimide compound added is equal to or less than twice the total carboxyl group terminal amount of the aliphatic polyester as the carbodiimide group equivalent. It is preferable to do. The addition amount of the polycarbodiimide compound is more preferably 1.5 times equivalent or less, more preferably 1.2 times equivalent or less of the total carboxyl group terminal amount.
本発明にて脂肪族ポリエステルの末端封鎖剤として用いられるイソシアヌル酸を基本骨格とするグリシジル変性化合物とは、下記［化４］で表されるものである。 The glycidyl-modified compound having isocyanuric acid as a basic skeleton used as an endblocker for aliphatic polyesters in the present invention is represented by the following [Chemical Formula 4].
（ここで、Ｒ１〜Ｒ３のうち、少なくとも１つはグリシジルエーテル若しくはグリシジルエステルであり、残りは水素、炭素原子数１〜１０のアルキル基、水酸基、アリル基等の官能基）
本発明において末端封鎖剤として用いられるイソシアヌル酸を基本骨格とするグリシジル変性化合物としては、上記［化４］で表される化合物であれば特に限定されるものではないが、上記［化４］のＲ１〜３のうち、いずれか一つがグリシジル基、残る二つがアリル基であるジアリルモノグリシジルイソシアヌレートや、上記［化４］のＲ１〜Ｒ３のうち、いずれか二つがグリシジル基、残る一つがアリル基であるモノアリルジグリシジルイソシアヌレートや、上記［化４］のＲ１〜Ｒ３の全てがグリシジル基であるトリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレートなどが好ましく用いられる。なお、前記脂肪族ポリエステルに結晶核剤や艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、親水剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。
(Here, at least one of R 1 to R 3 is a glycidyl ether or a glycidyl ester, and the rest are functional groups such as hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, and an allyl group).
The glycidyl-modified compound having isocyanuric acid as a basic skeleton used as a terminal blocking agent in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound represented by the above [Chemical Formula 4]. Any one of R 1 to 3 is a glycidyl group, the remaining two are allyl groups, diallyl monoglycidyl isocyanurate, or any one of R 1 to R 3 in the above [Chemical Formula 4] is a glycidyl group. Monoallyl diglycidyl isocyanurate, one of which is an allyl group, and tris (2,3-epoxypropyl) isocyanurate in which all of R 1 to R 3 in the above [Chemical Formula 4] are glycidyl groups are preferably used. In addition, a crystal nucleating agent, a matting agent, a pigment, an antifungal agent, an antibacterial agent, a flame retardant, an antistatic agent, a hydrophilic agent, and the like may be added to the aliphatic polyester as long as the effects of the present invention are not impaired. .
本発明において脂肪族ポリエステルとブレンドポリマーを構成するポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６−１０、ナイロン１２、あるいはこれらの共重合体や変性物を、単独またはブレンドして用いることができる。ポリアミドの選定にあたっては、脂肪族ポリエステルとの融点差の少ないものを選ぶことが好ましい。なお、前記ポリアミドに結晶核剤や艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、親水剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。 In the present invention, nylon 6, nylon 66, nylon 6-10, nylon 12, or a copolymer or a modified product thereof can be used alone or blended as the polyamide constituting the blended polymer with the aliphatic polyester. . In selecting the polyamide, it is preferable to select a polyamide having a small melting point difference from the aliphatic polyester. In addition, a crystal nucleating agent, a matting agent, a pigment, an antifungal agent, an antibacterial agent, a flame retardant, an antistatic agent, a hydrophilic agent, and the like may be added to the polyamide as long as the effects of the present invention are not impaired.
本発明において最も好ましいブレンドポリマーは、脂肪族ポリエステルとして前述のポリ乳酸を使用し、ポリアミドとしてナイロン６を使用してなるものである。ナイロン６は融点が２２０℃とポリ乳酸の融点１７０℃に対し融点差が少なく、親和性も高く複合紡糸した場合の紡糸性がよいため特に好ましい。 The most preferred blend polymer in the present invention is one using the above-mentioned polylactic acid as the aliphatic polyester and nylon 6 as the polyamide. Nylon 6 is particularly preferable because it has a melting point of 220 ° C. and a melting point of 170 ° C. of polylactic acid is small, has high affinity, and has good spinnability when combined spinning.
また本発明においてブレンドされる脂肪族ポリエステル：ポリアミドの重量比率は、２０：８０〜９５：５の範囲が好ましく、さらに好ましくは４０：６０〜９０：１０であり、最も好ましくは、５０：５０〜８５：１５である。ポリアミドの重量比率が８０を越えると、脂肪族ポリエステルをブレンドすることによる環境影響を低くする効果が小さくなるため好ましくない方向である。またポリアミドの重量比率が５以上であれば、不織布の強伸度や熱収縮特性が十分となる傾向であり好ましいものである。 The weight ratio of aliphatic polyester: polyamide blended in the present invention is preferably in the range of 20:80 to 95: 5, more preferably 40:60 to 90:10, and most preferably 50:50 to 85:15. If the weight ratio of the polyamide exceeds 80, the effect of reducing the environmental impact by blending the aliphatic polyester is reduced, which is not preferable. If the weight ratio of the polyamide is 5 or more, the nonwoven fabric tends to have sufficient strength and heat shrinkage characteristics, which is preferable.
本発明におけるブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントは、その断面方向において、ポリアミドが平均単繊維繊度１×１０−７〜１×１０−３デシテックスで微分散してなることが好ましい。ポリアミドの平均単繊維繊度が上記範囲内で微分散していれば、不織布の強伸度や熱収縮特性が十分となる傾向であり好ましい。微分散したポリアミドの平均単繊維繊度は２×１０−７〜５×１０−４デシテックスがより好ましく、９×１０−７〜４×１０−４デシテックスの範囲が最も好ましい。なお本発明におけるポリアミド成分の平均単繊維繊度は、以下の方法で求められる。すなわち、試料からランダムに小片サンプルを１０個採取し、エポキシ樹脂に包埋して断面方向に超薄切片として切り出し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、例えば日立製Ｈ７１００ＦＡ型）で、４万〜１０万倍の倍率で写真を撮影する。各サンプルからポリアミド成分の断面積の大きさを２０本ずつ、計２００本測定して平均値を算出し、これを円形繊維の繊維径に換算し、ポリマーの密度で補正して求められるものである。なおＴＥＭ観察において、ポリアミドと脂肪族ポリエステルとが識別しにくい場合には、適宜試料を染色してもよい。 The thermoplastic filament made of the blend polymer in the present invention is preferably formed by finely dispersing polyamide in the cross-sectional direction at an average single fiber fineness of 1 × 10 −7 to 1 × 10 −3 dtex. If the average single fiber fineness of the polyamide is finely dispersed within the above range, the nonwoven fabric tends to have sufficient strength and heat shrinkage characteristics, which is preferable. The average single fiber fineness of the finely dispersed polyamide is more preferably 2 × 10 −7 to 5 × 10 −4 dtex, and most preferably in the range of 9 × 10 −7 to 4 × 10 −4 dtex. In addition, the average single fiber fineness of the polyamide component in this invention is calculated | required with the following method. That is, 10 small sample samples are randomly collected from a sample, embedded in an epoxy resin, cut out as an ultrathin section in a cross-sectional direction, and 40,000 to 100,000 using a transmission electron microscope (TEM, for example, Hitachi H7100FA type). Take a photo at double magnification. The average value is calculated by measuring the size of the cross-sectional area of the polyamide component from each sample by 20 pieces in total, calculating a mean value, converting this to the fiber diameter of the circular fiber, and correcting the polymer density. is there. If it is difficult to distinguish between polyamide and aliphatic polyester in TEM observation, the sample may be appropriately stained.
本発明において、ポリアミドを脂肪族ポリエステル中に微分散させる方法としては、溶融混練押出機や静止混練器等によって混練することが好ましい。また混練性を高める方法として、ポリアミドと脂肪族ポリエステルの組み合わせも重要であり、組み合わせるポリマーの相溶性を最適化することが好ましい。相溶性の指標として、ポリアミドと脂肪族ポリエステルの溶解度パラメーター（ＳＰ値）の差を、１〜９（ＭＪ／ｍ３）１／２とすることが好ましい。ここでＳＰ値とは、（蒸発エネルギー／モル容積）１／２で定義される物質の凝集力を反映するパラメータであり、例えば「プラスチック・データブック」旭化成アミダス株式会社／プラスチック編集部共編、１８９ページ等に記載されている。ポリアミドと脂肪族ポリエステルのＳＰ値の差を１〜９（ＭＪ／ｍ３）１／２の範囲にすれば、ポリマー同士の相溶性が良くなるためポリアミドの分散性が良くなり、さらには紡糸安定性も向上する傾向となるため好ましい方向である。例えば、前述のポリ乳酸とナイロン６の組み合わせは、ＳＰ値の差が２（ＭＪ／ｍ３）１／２であり、相溶性の点からも好ましいものである。 In the present invention, as a method for finely dispersing the polyamide in the aliphatic polyester, it is preferable to knead by a melt kneading extruder, a stationary kneader or the like. In addition, as a method for improving kneadability, the combination of polyamide and aliphatic polyester is also important, and it is preferable to optimize the compatibility of the combined polymer. As a compatibility index, the difference in solubility parameter (SP value) between polyamide and aliphatic polyester is preferably 1 to 9 (MJ / m 3 ) 1/2 . Here, the SP value is a parameter reflecting the cohesive strength of a substance defined by (evaporation energy / molar volume) 1/2 . For example, “Plastic Data Book” Asahi Kasei Amidus Co., Ltd./Plastics Editorial Department, 189 It is described on the page. If the SP value difference between the polyamide and the aliphatic polyester is in the range of 1 to 9 (MJ / m 3 ) 1/2 , the compatibility between the polymers will be improved, so that the dispersibility of the polyamide will be improved and the spinning stability will be improved. This is a preferable direction because the tendency to improve the property is also improved. For example, the above-mentioned combination of polylactic acid and nylon 6 has a difference in SP value of 2 (MJ / m 3 ) 1/2 and is preferable from the viewpoint of compatibility.
またさらに、ポリアミドの溶融粘度を脂肪族ポリエステルより低くすることが好ましい。ポリアミドの溶融粘度を脂肪族ポリエステルより低くすると、剪断力によりポリアミドが変形しやすく、微分散しやすいため好ましい。 Furthermore, it is preferable that the melt viscosity of the polyamide is lower than that of the aliphatic polyester. It is preferable that the melt viscosity of the polyamide is lower than that of the aliphatic polyester because the polyamide is easily deformed by shearing force and easily dispersed.
上記ブレンドポリマーを熱可塑性フィラメント不織布の原料ポリマーとして用いるが、熱可塑性フィラメント不織布を後述するスパンボンド法で製造する場合には、ブレンドと紡糸を連続して行ってもよい。また、ブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメント以外の熱可塑性フィラメントを含んでいてもよい。 Although the said blend polymer is used as a raw material polymer of a thermoplastic filament nonwoven fabric, when manufacturing a thermoplastic filament nonwoven fabric by the spun bond method mentioned later, you may perform a blend and spinning continuously. Moreover, thermoplastic filaments other than the thermoplastic filament which consists of blend polymers may be included.
本発明の熱可塑性フィラメント不織布は、１３０℃、５分間における熱収縮率が、縦方向、横方向ともに−１０〜＋５％の範囲であることが好ましい。熱収縮率が縦方向、横方向とも−１０〜＋５％の範囲であれば、タフテッドカーペット用基布として使用した際、バッキング時の寸法安定性も良好となる傾向であり好ましい。より好ましい熱収縮率の範囲は、−８〜＋２％の範囲である。なお、本発明における熱収縮率は以下の方法にて測定することができる。すなわちＪＩＳ Ｌ１９０６（２０００年版）の５．９．１を参考とし、不織布の任意の部分から縦２５ｃｍ×横２５ｃｍのサンプルを１０個採取し、縦、横それぞれ３カ所に２０ｃｍの長さを表す印を付け（０．０１ｃｍの単位まで測定）、恒温乾燥機内に１３０℃±２℃で５分放置し、取り出して室温まで冷却する。１０個のサンプルについて、印を付けた縦、横方向それぞれ３カ所の長さを０．０１ｃｍ単位まで測定し、１０個のサンプルの合計を次式に当てはめ、小数点以下第一位を四捨五入して熱収縮率を算出する。 The thermoplastic filament nonwoven fabric of the present invention preferably has a heat shrinkage rate at 130 ° C. for 5 minutes in the range of −10 to + 5% in both the vertical and horizontal directions. If the thermal shrinkage is in the range of −10 to + 5% in both the vertical and horizontal directions, it is preferable because the dimensional stability during backing tends to be good when used as a tufted carpet base fabric. A more preferable range of the heat shrinkage rate is −8 to + 2%. In addition, the thermal contraction rate in this invention can be measured with the following method. That is, referring to 5.9.1 of JIS L1906 (2000 edition), 10 samples of 25 cm long x 25 cm wide were taken from any part of the nonwoven fabric, and a mark representing the length of 20 cm in 3 vertical and horizontal positions. (Measured to a unit of 0.01 cm), left in a constant temperature dryer at 130 ° C. ± 2 ° C. for 5 minutes, taken out and cooled to room temperature. For 10 samples, measure the length of 3 marked vertical and horizontal directions to 0.01 cm units, apply the total of 10 samples to the following formula, and round off the first decimal place. Calculate heat shrinkage.
熱収縮率（％）＝（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）×１００
ここで、Ｌ１：加熱前の３線の長さの合計（サンプル１０個の合計）（ｃｍ）
Ｌ２：加熱後の３線の長さの合計（サンプル１０個の合計）（ｃｍ）。
Thermal contraction rate (%) = ((L1-L2) / L1) × 100
Here, L1: Total length of three wires before heating (total of 10 samples) (cm)
L2: Total length of three wires after heating (total of 10 samples) (cm).
また、本発明におけるブレンドポリマーからなる熱可塑性フィラメントの単繊維繊度は２〜１５デシテックスであることが好ましい。フィラメントの単繊維繊度が２デシテックスを下回る場合は、パイル糸をタフティングする際に、タフト針による損傷が大きくなる傾向であり好ましくない。フィラメントの単繊維繊度が１５デシテックスを超える場合は、紡糸で糸条の冷却が不十分となり、紡糸安定性が悪くなる傾向であり好ましくない。より好ましい単繊維繊度の範囲は、３〜１２デシテックスである。なお、ここでいう単繊維繊度は、試料からランダムに小片サンプル１０個を採取し、走査型電子顕微鏡等で５００〜３０００倍の写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維の直径を測定し、それらの平均値の０．０１μｍの位を四捨五入して算出した繊維径を、ポリマーの密度で補正し、小数点第一位を四捨五入して求められるものである。またさらに、前記フィラメントの断面形状は何ら制限されるものではなく、丸形、楕円型、中空丸形、扁平型、あるいはＸ形、Ｙ形、多葉形等の異形、等が好ましく使用されるが、製造が簡便であり、タフティング時に針のダメージを受けにくい点から丸形形状が最も好ましいものである。 Moreover, it is preferable that the single fiber fineness of the thermoplastic filament which consists of a blend polymer in this invention is 2-15 dtex. When the single fiber fineness of the filament is less than 2 dtex, it is not preferable because tuft needle damage tends to increase when tufting the pile yarn. If the single fiber fineness of the filament exceeds 15 dtex, it is not preferable because spinning of the yarn becomes insufficient during spinning and the spinning stability tends to deteriorate. A more preferable range of single fiber fineness is 3 to 12 dtex. In addition, the single fiber fineness referred to here is a sample of 10 small pieces taken at random from a sample, photographed 500 to 3000 times with a scanning electron microscope or the like, and 10 fibers from each sample, a total of 100 fibers. The fiber diameter calculated by rounding off the average of those values and rounding to the nearest 0.01 μm is corrected with the density of the polymer, and the first decimal place is rounded off. Furthermore, the cross-sectional shape of the filament is not limited at all, and a round shape, an oval shape, a hollow round shape, a flat shape, or an irregular shape such as an X shape, a Y shape, or a multileaf shape is preferably used. However, a round shape is most preferable because it is easy to manufacture and is less susceptible to needle damage during tufting.
本発明における熱可塑性フィラメント不織布の目付は５０〜４００ｇ／ｍ２であることが好ましい。目付が５０ｇ／ｍ２を下回るとタフテッドカーペット用基布として使用するに十分な強度が得られにくい傾向であり好ましくなく、目付が４００ｇ／ｍ２を超える場合は、コスト的に好ましくない。より好ましい不織布の目付は６０〜３５０ｇ／ｍ２、さらに好ましくは７０〜３００ｇ／ｍ２の範囲である。ここで目付は以下の方法で求めるものである。すなわち、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍのサイズの試料を３個採取して各重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算、小数点以下第一位を四捨五入することで求めるものである。 The basis weight of the thermoplastic filament nonwoven fabric in the present invention is preferably 50 to 400 g / m 2 . If the basis weight is less than 50 g / m 2 , it tends to be difficult to obtain sufficient strength for use as a base fabric for tufted carpet, and if the basis weight exceeds 400 g / m 2 , it is not preferable in terms of cost. A more preferred basis weight of the nonwoven fabric is in the range of 60 to 350 g / m 2 , more preferably 70 to 300 g / m 2 . Here, the basis weight is obtained by the following method. In other words, three samples with a size of 50 cm in length x 50 cm in width are taken and each weight is measured, and the average value of the obtained values is converted per unit area and calculated by rounding off the first decimal place. It is.
また本発明における熱可塑性フィラメント不織布においては、目付当たりの強伸度積が８０〜２００であることが好ましい。目付当たりの強伸度積が８０を下回る場合は、不織布の強度が不十分となる傾向であり好ましくない。目付当たりの強伸度積が２００を超える場合は、不織布の風合いが硬くなり過ぎる傾向であり好ましくない。より好ましい目付当たりの強伸度積は９０〜１８０の範囲である。なお本発明における不織布の目付当たりの強伸度積は、不織布の目付と引張強力、伸度の関係を示すものである。引張強力と伸度は以下の方法で求めるものである。すなわち、不織布の縦方向（長さ方向）について、幅５ｃｍ×長さ３０ｃｍの試験片を１０点採取する。試験片を定速伸長型引張試験機にて、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０±１ｃｍ／ｍｉｎで引張試験を実施し、破断するまでの最大荷重時の強さ（Ｎ）を０．１Ｎの位まで求め、これを引張強力（Ｎ／５ｃｍ）とする。また最大荷重時の伸び（ｃｍ）を０．１ｃｍの位まで求め、これを試験長（２０ｃｍ）で除し、小数点以下第二位を四捨五入して、伸度（％）を求める。得られた引張強力と伸度の１０点の平均値を小数点以下第一位を四捨五入して求め、これを不織布の引張強力、伸度とする。また目付は前述の方法で求めるものである。ここで目付当たりの強伸度積とは、上記の引張強力と伸度の積を目付で除し、小数点以下第一位を四捨五入することで求めるものである。 Moreover, in the thermoplastic filament nonwoven fabric in this invention, it is preferable that the strong elongation products per basis weight are 80-200. When the strength elongation product per basis weight is less than 80, the strength of the nonwoven fabric tends to be insufficient, which is not preferable. When the strength elongation product per basis weight exceeds 200, the texture of the nonwoven fabric tends to be too hard, which is not preferable. A more preferable strength / elongation product per unit area is in the range of 90 to 180. In addition, the strong elongation product per unit weight of the nonwoven fabric in the present invention indicates the relationship between the basis weight of the nonwoven fabric, the tensile strength, and the elongation. The tensile strength and elongation are obtained by the following methods. That is, 10 specimens having a width of 5 cm and a length of 30 cm are collected in the longitudinal direction (length direction) of the nonwoven fabric. The test piece is subjected to a tensile test with a constant speed extension type tensile tester at a grip interval of 20 cm and a tensile speed of 10 ± 1 cm / min, and the strength (N) at the maximum load until breakage is about 0.1N. To obtain a tensile strength (N / 5 cm). Further, the elongation (cm) at the maximum load is obtained to the order of 0.1 cm, this is divided by the test length (20 cm), and the second decimal place is rounded off to obtain the elongation (%). The average value of 10 points of the obtained tensile strength and elongation is obtained by rounding off the first decimal place, and this is taken as the tensile strength and elongation of the nonwoven fabric. The basis weight is obtained by the above-described method. Here, the strong elongation product per basis weight is obtained by dividing the product of the tensile strength and the elongation by the basis weight and rounding off the first decimal place.
本発明において熱可塑性フィラメント不織布を構成する熱可塑性フィラメントは、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有することが好ましい。脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１ｗｔ％以上含有することにより、フィラメント表面の摩擦抵抗が小さくなり、タフティング時のタフト針による不織布のダメージが小さくなる傾向であり好ましいものであり、含有量を５．０ｗｔ％以下とすることにより、紡糸性の悪化も発生しにくい傾向であり好ましい。より好ましい含有量の範囲は０．３〜４．０ｗｔ％、最も好ましい範囲は０．５〜２．０ｗｔ％である。なお、本発明においては、脂肪族ビスアミドまたはアルキル置換型の脂肪族モノアミドをそれぞれ単独で用いてもよいし、両者を併用して含有するものでもよい。 In the present invention, the thermoplastic filament constituting the thermoplastic filament nonwoven fabric preferably contains 0.1 to 5.0 wt% of aliphatic bisamide and / or alkyl-substituted aliphatic monoamide. By containing 0.1 wt% or more of an aliphatic bisamide and / or an alkyl-substituted aliphatic monoamide, the frictional resistance of the filament surface is reduced, and damage to the nonwoven fabric by the tuft needle during tufting tends to be reduced, which is preferable. It is preferable that the content be 5.0 wt% or less because it is difficult for deterioration of spinnability to occur. A more preferable content range is 0.3 to 4.0 wt%, and a most preferable range is 0.5 to 2.0 wt%. In the present invention, aliphatic bisamides or alkyl-substituted aliphatic monoamides may be used singly or in combination.
本発明において用いられる脂肪族ビスアミドは特に制限されるものではないが、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、および芳香族系脂肪酸ビスアミド等であり、例えばメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスバルミチン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド等が挙げられ、これらを複数種類混合して使用してもよい。
本発明において用いられるアルキル置換型の脂肪族モノアミドとしては、飽和脂肪酸モノアミドや不飽和脂肪酸モノアミド等のアミド水素をアルキル基で置換した構造の化合物を示し、Ｎ−ラウリルラウリル酸アミド、Ｎ−パルミチルパルミチン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド等が挙げられ、これらを複数種類混合して使用してもよい。
The aliphatic bisamide used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include saturated fatty acid bisamides, unsaturated fatty acid bisamides, and aromatic fatty acid bisamides, such as methylene bis stearamide, ethylene bis stearamide, Examples thereof include ethylene bisvalmitic acid amide and ethylene bisoleic acid amide, and a plurality of these may be used in combination.
Examples of the alkyl-substituted aliphatic monoamide used in the present invention include compounds having a structure in which an amide hydrogen such as a saturated fatty acid monoamide or an unsaturated fatty acid monoamide is substituted with an alkyl group, and N-lauryl lauric acid amide and N-palmityl Examples thereof include palmitic acid amide, N-stearyl stearic acid amide, N-stearyl oleic acid amide, and a plurality of these may be used in combination.
脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを熱可塑性フィラメントに含有させるにあたっては、熱可塑性フィラメントの表面に付与する等の方法もあるが、原料となるブレンドポリマーに添加する方法が好ましい。脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを、紡糸するための原料となるブレンドポリマーに添加する方法は何ら制限されるものではないが、予め原料樹脂と添加する物質を加熱溶融混合したマスターチップを作製し、これを紡糸の際に原料樹脂に必要量添加して、添加物質量を調整する方法が最も好ましい。 In order to contain the aliphatic bisamide and / or the alkyl-substituted aliphatic monoamide in the thermoplastic filament, there are methods such as applying to the surface of the thermoplastic filament, but a method of adding to the blend polymer as a raw material is preferable. The method of adding the aliphatic bisamide and / or the alkyl-substituted aliphatic monoamide to the blend polymer as a raw material for spinning is not limited at all, but the raw resin and the substance to be added are previously heated and melt mixed. The most preferable method is to prepare a master chip and add the necessary amount to the raw material resin during spinning to adjust the amount of the added substance.
本発明においてタフテッドカーペット用基布として用いられる熱可塑性フィラメント不織布は、連続したフィラメントからなる長繊維不織布であり、生産効率が高く、かつ機械的強度や寸法安定性に優れる点からスパンボンド法により得られる長繊維不織布が最も好ましい。本発明のスパンボンド法とは、溶融した原料ポリマーをノズルより押し出し、これを高速吸引ガスにより吸引延伸してフィラメントとし、これを帯電開繊し移動コンベア上に堆積捕集させて繊維ウェブとし、この繊維ウェブを機械的絡合、熱接着、バインダー樹脂接着、あるいはこれらの方法を組み合わせることにより一体化したシートとする方法である。本発明においては原料ポリマーを溶融させる温度は、脂肪族ポリエステルの融点より３０〜９０℃高いことが好ましく、４０〜８０℃高いことがより好ましく、５０〜７０℃高いことが最も好ましい。溶融温度と脂肪族ポリエステルの融点の差が３０℃未満の場合は、原料の溶融粘度が高くなり過ぎ、紡糸性が不安定となる傾向であり、好ましくない方向である。溶融温度と脂肪族ポリエステルの融点の差が９０℃を超える場合は、特に脂肪族ポリエステルの熱分解が激しくなる傾向であり、好ましくない方向である。さらにフィラメントを吸引延伸する紡糸の速度は、１５００〜６０００ｍ／ｍｉｎが好ましいものである。紡糸速度が１５００ｍ／ｍｉｎを下回る場合は、延伸不足によりフィラメントの強度が不十分となる場合があり好ましくない。紡糸速度が６０００ｍ／ｍｉｎを超える場合は、紡糸の安定性が悪くなる傾向であり、好ましくない。より好ましい紡糸速度の範囲は２０００〜５０００ｍ／ｍｉｎである。 The thermoplastic filament nonwoven fabric used as a base fabric for tufted carpet in the present invention is a long-fiber nonwoven fabric composed of continuous filaments, and has high production efficiency and is excellent in mechanical strength and dimensional stability by a spunbond method. The resulting long fiber nonwoven fabric is most preferred. The spunbond method of the present invention is to extrude a melted raw material polymer from a nozzle, suck and stretch it with a high-speed suction gas to form a filament, charge and open it, and deposit and collect it on a moving conveyor to form a fiber web. In this method, the fibrous web is mechanically entangled, heat-bonded, binder resin-bonded, or a sheet integrated by combining these methods. In the present invention, the temperature at which the raw polymer is melted is preferably 30 to 90 ° C higher than the melting point of the aliphatic polyester, more preferably 40 to 80 ° C, and most preferably 50 to 70 ° C. When the difference between the melting temperature and the melting point of the aliphatic polyester is less than 30 ° C., the melt viscosity of the raw material becomes too high, and the spinnability tends to become unstable, which is an undesirable direction. When the difference between the melting temperature and the melting point of the aliphatic polyester exceeds 90 ° C., the thermal decomposition of the aliphatic polyester tends to be particularly severe, which is not preferable. Furthermore, the spinning speed at which the filament is drawn by suction is preferably 1500 to 6000 m / min. When the spinning speed is less than 1500 m / min, the filament strength may be insufficient due to insufficient stretching, which is not preferable. When the spinning speed exceeds 6000 m / min, the spinning stability tends to deteriorate, which is not preferable. A more preferable spinning speed range is 2000 to 5000 m / min.
また繊維ウエブを一体化する方法としては、機械的絡合、熱接着、バインダー樹脂接着、あるいはこれらの方法を組み合わせたものが好ましいものであるが、本発明における機械的絡合とは、突起を有する針でフィラメント同士を絡めるニードルパンチ処理、あるいは柱状水流によりフィラメントを絡合させるウォータージェットパンチ処理が好ましいものである。ニードルパンチ処理の場合は、針密度２０〜１２０回／ｃｍ２で処理したものが好ましい。針密度が２０回／ｃｍ２を下回る場合は、絡合が不十分で強度が低くなる傾向であり好ましくない。針密度が１２０回／ｃｍ２を超える場合は、絡合は十分となるが、フィラメントの損傷が激しく不織布の強度が低下する傾向となり好ましくない。より好ましい針密度は３０〜１００回／ｃｍ２である。またウォータージェットパンチ処理の場合は、５〜２０ＭＰａの水圧で、表裏両面を、それぞれ１回以上処理することが好ましい。処理水圧が５〜２０ＭＰａの範囲であれば、絡合も適切に行われ不織布の強度も十分となる傾向である。これらの方法で機械的絡合処理された不織布は、構成繊維が３次元的に絡合しているため、タフティング時に不織布の層間剥離等が発生しにくいため好ましいものである。 In addition, as a method for integrating the fiber web, mechanical entanglement, thermal bonding, binder resin bonding, or a combination of these methods is preferable. However, mechanical entanglement in the present invention refers to protrusions. A needle punching process in which the filaments are entangled with each other by a needle or a water jet punching process in which the filaments are entangled by a columnar water flow is preferable. In the case of the needle punching treatment, those treated at a needle density of 20 to 120 times / cm 2 are preferable. When the needle density is less than 20 times / cm 2 , the entanglement is insufficient and the strength tends to be low, which is not preferable. When the needle density exceeds 120 times / cm 2 , the entanglement is sufficient, but the filament is severely damaged and the strength of the nonwoven fabric tends to decrease, which is not preferable. A more preferable needle density is 30 to 100 times / cm 2 . In the case of the water jet punching treatment, it is preferable to treat each of the front and back surfaces at least once with a water pressure of 5 to 20 MPa. When the treatment water pressure is in the range of 5 to 20 MPa, the entanglement is appropriately performed and the strength of the nonwoven fabric tends to be sufficient. Nonwoven fabrics mechanically entangled by these methods are preferable because the constituent fibers are entangled three-dimensionally, so that delamination of the nonwoven fabric is unlikely to occur during tufting.
また、本発明において、熱接着による一体化は、繊維同士が接触点において互いに熱接着してなるもの、または熱接着が不織布の全面積に対して５〜５０％の範囲で部分的になされているものが好ましい。繊維同士を接触点において互いに熱接着させる方法としては、一対のフラットロールによる熱処理や、熱風を吹き付ける処理（エアースルー接着処理）が好ましいものである。また部分的に熱接着させる方法としては、一対のエンボスロールによる熱エンボス処理、またはエンボスロールとフラットロールによる熱エンボス処理が好ましいものである。部分的な熱接着において、接着面積の割合が、不織布の全面積に対して５％未満である場合は、不織布の強度が不十分となる傾向であり、好ましくない。部分的熱接着の割合が、不織布の全面積に対して５０％を超える場合は、不織布の風合いが硬くなり過ぎる傾向であり、さらにはタフティング時に不織布のダメージが大きくなる傾向であり、好ましくない。より好ましい部分的熱接着の割合は８〜３０％である。さらにこれら熱接着の温度は、フィラメントを構成する脂肪族ポリエステルの融点より５〜７０℃低いことが好ましく、１０〜６０℃低いことがより好ましい。熱接着の温度と、脂肪族ポリエステルの融点の温度差が５℃を下回る場合は、熱接着が強くなり過ぎる傾向であり好ましくない方向である。７０℃を上回る場合は熱接着が不十分となる場合があり好ましくない方向である。 Further, in the present invention, the integration by thermal bonding is performed in such a manner that the fibers are thermally bonded to each other at the contact point, or the thermal bonding is partially performed in a range of 5 to 50% with respect to the total area of the nonwoven fabric. Is preferred. As a method of thermally bonding the fibers to each other at the contact point, a heat treatment with a pair of flat rolls or a process of blowing hot air (air through bonding process) is preferable. Further, as a method of partially thermally bonding, a heat embossing process using a pair of embossing rolls or a heat embossing process using an embossing roll and a flat roll is preferable. In the partial thermal bonding, when the ratio of the bonding area is less than 5% with respect to the total area of the nonwoven fabric, the strength of the nonwoven fabric tends to be insufficient, which is not preferable. When the ratio of partial thermal bonding exceeds 50% with respect to the total area of the nonwoven fabric, the nonwoven fabric tends to be too hard, and the nonwoven fabric tends to be damaged during tufting, which is not preferable. . A more preferable ratio of partial thermal bonding is 8 to 30%. Furthermore, the temperature of these thermal bonding is preferably 5 to 70 ° C., more preferably 10 to 60 ° C. lower than the melting point of the aliphatic polyester constituting the filament. When the temperature difference between the thermal bonding temperature and the melting point of the aliphatic polyester is less than 5 ° C., the thermal bonding tends to be too strong, which is not preferable. When the temperature exceeds 70 ° C., thermal bonding may be insufficient, which is an undesirable direction.
また、本発明の不織布は、繊維同士の接点がバインダー樹脂によって接着されてなるものも好ましい。バインダー樹脂としては、ポリ乳酸系樹脂や、ポリビニルアルコール、デンプン等の多糖類の他、ポリ（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、メラミン樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、等が好ましく使用でき、エマルジョンやラテックス系の樹脂を含浸法、スプレー法、コーティング法、ロールコーター法、グラビアコーター法、発泡含浸法、等の公知の方法により付与することができる。またさらにバインダー樹脂の付着量（固形分付着量）は、不織布の総重量に対して、２〜１５ｗｔ％であることが好ましい。バインダー樹脂の付着量が２ｗｔ％を下回る場合、樹脂による接着効果が不十分となる傾向であり好ましくない。バインダー樹脂の付着量が１５ｗｔ％を超えると、タフティングをする際にタフト針への抵抗が大きくなるだけでなく、経済的でもないので好ましくない。より好ましいバインダー樹脂の付着量は、５〜１２ｗｔ％である。 In addition, the nonwoven fabric of the present invention is preferably one in which the contact points of fibers are bonded with a binder resin. As the binder resin, in addition to polylactic acid resins, polysaccharides such as polyvinyl alcohol and starch, poly (meth) acrylic ester resins, vinyl chloride resins, vinyl acetate resins, ethylene-vinyl acetate copolymer resins, Vinylidene chloride resin, melamine resin, olefin resin, polyester resin, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, etc. can be preferably used. Impregnation method, spray method, coating method, roll coater, etc. It can be applied by a known method such as a method, a gravure coater method or a foam impregnation method. Furthermore, the adhesion amount (solid content adhesion amount) of the binder resin is preferably 2 to 15 wt% with respect to the total weight of the nonwoven fabric. When the adhesion amount of the binder resin is less than 2 wt%, the adhesive effect by the resin tends to be insufficient, which is not preferable. If the amount of the binder resin deposited exceeds 15 wt%, not only is the resistance to the tuft needle increased when tufting, it is also not economical, which is not preferable. A more preferable amount of the binder resin is 5 to 12 wt%.
また、本発明において繊維ウエブを一体化する方法としては、上記の通り機械的絡合、熱接着、バインダー樹脂接着、が好ましいものであるが、これらを組み合わせたものも好ましいものである。例えば、ニードルパンチにより機械的絡合を付与した後に部分的に熱接着させる方法や、エアースルー熱接着した後にバインダー樹脂を付着させる方法、さらにはニードルパンチにより機械的絡合を付与した後にバインダー樹脂を付着させる方法、等も好ましいものである。 In addition, as described above, mechanical entanglement, thermal bonding, and binder resin bonding are preferable as a method for integrating the fiber web in the present invention, but a combination of these is also preferable. For example, a method in which a mechanical entanglement is imparted by a needle punch and then a part is thermally bonded, a method in which a binder resin is adhered after a thermal through air bonding is performed, and a binder resin after a mechanical entanglement is imparted by a needle punch A method of adhering is also preferable.
さらに本発明の不織布は、シリコーンオイル、ポリエチレンワックス、高級脂肪酸エステル等の滑剤が付着してなるものが好ましい。滑剤を付着させることにより、不織布をタフティングする際に、タフト針と不織布を構成するフィラメントの摩擦抵抗を低減することができる。 Further, the nonwoven fabric of the present invention is preferably formed by adhering a lubricant such as silicone oil, polyethylene wax, higher fatty acid ester and the like. By attaching the lubricant, when the nonwoven fabric is tufted, the frictional resistance of the tuft needle and the filament constituting the nonwoven fabric can be reduced.
本発明のタフテッドカーペット用基布は、パイル糸をタフトし、パイル糸がタフトされた側と反対側にバッキング剤を接着することにより、タフテッドカーペットとして好適に用いられるものである。 The tufted carpet base fabric of the present invention is suitably used as a tufted carpet by tufting pile yarn and adhering a backing agent to the side opposite to the tufted side of the pile yarn.
本発明にて用いられるパイル糸は、捲縮糸であることが好ましく、さらに単繊維繊度７〜５０デシテックス、総繊度５００〜３３００デシテックスの範囲のものが好ましく、単繊維繊度１０〜４５デシテックス、総繊度６００〜２８００デシテックスの範囲のものが最も好ましい。またパイル糸の断面形状は何ら制限されるものではないが、パイル糸の嵩高さを大きくするために、Ｙ型やＸ型等の異形断面が好ましいものである。異形断面糸の異形度は、糸断面の外接円の直径を内接円の直径で除した値が１．３〜３．６の範囲であることが好ましく、異形度が１．７〜３．４の範囲が最も好ましいものである。またパイル糸に用いられる原料樹脂は何ら制限されるものではなく、ポリ乳酸樹脂や、ポリプロピレン樹脂、さらにはポリアミド樹脂等が好適に使用されるが、最も好ましくは、本発明のタフテッドカーペット用基布の原料として前述した脂肪族ポリエステルとポリアミドとをブレンドしたブレンドポリマーであり、好ましい添加剤も前述の通りである。 The pile yarn used in the present invention is preferably a crimped yarn, and further preferably has a single fiber fineness of 7 to 50 dtex and a total fineness of 500 to 3300 dtex, and a single fiber fineness of 10 to 45 dtex, total A fineness in the range of 600-2800 dtex is most preferred. Moreover, although the cross-sectional shape of a pile yarn is not restrict | limited at all, in order to enlarge the bulkiness of a pile yarn, a deformed cross section, such as Y type and X type, is preferable. The irregularity of the irregular cross-section yarn is preferably in the range of 1.3 to 3.6, which is obtained by dividing the diameter of the circumscribed circle of the yarn cross section by the diameter of the inscribed circle, and the irregularity is 1.7 to 3. A range of 4 is most preferred. The raw material resin used for the pile yarn is not limited at all, and polylactic acid resin, polypropylene resin, and polyamide resin are preferably used. Most preferably, the base for tufted carpet of the present invention is used. A blend polymer obtained by blending the above-described aliphatic polyester and polyamide as a raw material of the cloth, and preferable additives are also as described above.
また、本発明にて用いられるパイル糸は、少なくとも一部分が顔料や染料の添加により、原料着色されたものであることが好ましい。顔料、あるいは染料としては、カーボンブラック、酸化チタン、硫化カドミウム、酸化鉄、酸化クロム等の無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、アンスラキノン系、ペリレン系、ペリノン系等の有機顔料等が好ましいものである。原料着色糸を使用することにより、タフテッドカーペット用基布にパイル糸をタフトした後に、パイル糸を染色する必要を無くすことも可能となる。またさらに、本発明のパイル糸は、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有することが好ましい。より好ましい脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドの含有量や、組み合わせ等は、前述のタフテッドカーペット用基布に用いられる範囲のものと同様である。パイル糸が脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを含有することにより、タフテッドカーペットとして使用した場合に、パイル糸の摩擦抵抗が軽減され、パイル部分の耐摩耗性が向上する傾向となり好ましいものである。 In addition, the pile yarn used in the present invention is preferably at least partly colored by adding a pigment or a dye. As pigments or dyes, inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, cadmium sulfide, iron oxide, and chromium oxide, organic compounds such as azo, phthalocyanine, quinacridone, dioxazine, anthraquinone, perylene, and perinone Pigments and the like are preferred. By using the raw material colored yarn, it is possible to eliminate the need to dye the pile yarn after tufting the pile yarn on the tufted carpet base fabric. Furthermore, the pile yarn of the present invention preferably contains 0.1 to 5.0 wt% of aliphatic bisamide and / or alkyl-substituted aliphatic monoamide. More preferable contents and combinations of aliphatic bisamides and / or alkyl-substituted aliphatic monoamides are the same as those used in the above-mentioned tufted carpet base fabric. When the pile yarn contains an aliphatic bisamide and / or an alkyl-substituted aliphatic monoamide, when used as a tufted carpet, the friction resistance of the pile yarn is reduced, and the abrasion resistance of the pile portion tends to be improved. This is preferable.
本発明のタフテッドカーペットは、タフテッドカーペット用基布にタフトしたパイル糸を固定し、カーペットの強度を向上させる目的で、パイル糸がタフトされた側と反対側にバッキング剤が接着されてなるものが好ましい。バッキング剤としてはビチューメンやエチレン酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ乳酸系重合体、脂肪族ポリエステル系重合体、等が好ましい。 In the tufted carpet of the present invention, a tufted pile yarn is fixed to a tufted carpet base fabric, and a backing agent is bonded to the side opposite to the piled tufted side for the purpose of improving the strength of the carpet. Those are preferred. As the backing agent, bitumen, ethylene vinyl acetate resin, polyurethane resin, polylactic acid polymer, aliphatic polyester polymer, and the like are preferable.
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、実施例で用いた評価法とその測定条件について以下に説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Moreover, the evaluation method used in the Example and its measurement conditions are demonstrated below.
（１）ポリマーの溶融粘度（ｐｏｉｓｅ）
東洋精機製作所（株）製キャピラログラフ１Ｂにより、ポリマーの溶融粘度を測定した。なお、サンプル投入から測定開始までのポリマーの貯留時間は１０分とした。
(1) Polymer melt viscosity (poise)
The melt viscosity of the polymer was measured with a capillarograph 1B manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The polymer storage time from sample introduction to measurement start was 10 minutes.
（２）融点（℃）
Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ＤＳＣ−７を用いて２ｎｄ ｒｕｎでポリマーの溶融を示すピークトップ温度をポリマーの融点とした。このときの昇温速度は２０℃／分、サンプル量は１０ｍｇとした。
(2) Melting point (° C)
Using a Perkin Elmer DSC-7, the peak top temperature indicating the melting of the polymer at 2nd run was taken as the melting point of the polymer. The temperature rising rate at this time was 20 ° C./min, and the sample amount was 10 mg.
（３）重量平均分子量
ポリ乳酸の重量平均分子量は以下の方法で求めた。試料のクロロホルム溶液にテトラヒドロフランを混合し測定溶液とし、これをＷａｔｅｒｓ社製ゲルパーミテーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）Ｗａｔｅｒｓ２６９０を用いて、２５℃で測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量を求めた。各試料につき３回の測定を行い、平均値を算出し、千の位を四捨五入してそれぞれの重量平均分子量とした。
(3) Weight average molecular weight The weight average molecular weight of polylactic acid was calculated | required with the following method. Tetrahydrofuran was mixed with the chloroform solution of the sample to obtain a measurement solution, which was measured at 25 ° C. using a gel permeation chromatograph (GPC) Waters 2690 manufactured by Waters, and the weight average molecular weight was determined in terms of polystyrene. Three measurements were performed for each sample, the average value was calculated, and the weight average molecular weight was rounded off to the nearest thousand.
（４）単繊維繊度（デシテックス）
不織布からランダムに小片サンプル１０個を採取し、走査型電子顕微鏡等で５００〜３０００倍の写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維の直径を測定し、それらの平均値の０．０１μｍの位を四捨五入して算出した繊維径を、ポリマーの密度で補正し、小数点第一位を四捨五入して求めた。
(4) Single fiber fineness (decitex)
Ten small sample samples are taken at random from the nonwoven fabric, photographed at 500 to 3000 times with a scanning electron microscope or the like, 10 from each sample, the diameter of 100 fibers in total, and the average value thereof. The fiber diameter calculated by rounding off the 0.01 μm place was corrected by the polymer density, and the first decimal place was rounded off.
（５）目付（ｇ／ｍ２）
不織布から縦５０ｃｍ×横５０ｃｍのサイズの試料を３個採取して各重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算、小数点以下第一位を四捨五入して算出した。
(5) Weight per unit area (g / m 2 )
Three samples each having a size of 50 cm in length and 50 cm in width were collected from the nonwoven fabric, and each weight was measured. The average value of the obtained values was converted per unit area, and the first decimal place was rounded off.
（６）ポリアミド成分の分散状態（平均単繊維繊度：デシテックス）
不織布からランダムに小片サンプルを１０個採取し、エポキシ樹脂に包埋して断面方向に切削して超薄切片として切り出し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：日立製Ｈ７１００ＦＡ型）で、４万〜１０万倍の倍率で写真を撮影した。各サンプルからポリアミド成分の断面積の大きさを２０本ずつ、計２００本測定してそれらの平均値を算出し、これを円形繊維の繊維径に換算し、ポリマーの密度で補正してポリアミド成分の単繊維繊度を求めた。なおＴＥＭ観察において、ポリアミドと脂肪族ポリエステルとが識別しにくい場合には、適宜試料を染色した。
(6) Dispersion state of polyamide component (average single fiber fineness: decitex)
Ten small piece samples are randomly collected from the nonwoven fabric, embedded in an epoxy resin, cut in the cross-sectional direction, cut into ultrathin sections, and cut into 40,000 to 100,000 with a transmission electron microscope (TEM: H7100FA type manufactured by Hitachi). Photos were taken at double magnification. Measure the cross-sectional area of the polyamide component from each sample, 20 in total, 200 in total, calculate the average value thereof, convert this to the fiber diameter of the circular fiber, and correct it with the polymer density to obtain the polyamide component The single fiber fineness was determined. In TEM observation, when it was difficult to distinguish between polyamide and aliphatic polyester, the sample was appropriately stained.
（７）熱収縮率（％）
ＪＩＳ Ｌ１９０６（２０００年版）の５．９．１を参考とし、不織布の任意の部分から縦２５ｃｍ×横２５ｃｍのサンプルを１０個採取し、縦、横それぞれ３カ所に２０ｃｍの長さを表す印を付け（０．０１ｃｍの単位まで測定）、恒温乾燥機内に１３０℃±２℃で５分放置し、取り出して室温まで冷却する。１０個のサンプルについて、印を付けた縦、横方向それぞれ３カ所の長さを０．０１ｃｍ単位まで測定し、１０個のサンプルの合計を次式に当てはめ、小数点以下第一位を四捨五入して熱収縮率を算出する。
熱収縮率（％）＝（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）×１００
ここで、Ｌ１：加熱前の３線の長さの合計（サンプル１０個の合計）（ｃｍ）
Ｌ２：加熱後の３線の長さの合計（サンプル１０個の合計）（ｃｍ）。
(7) Thermal shrinkage (%)
Referring to 5.9.1 of JIS L1906 (2000 edition), 10 samples of 25 cm long x 25 cm wide were taken from any part of the nonwoven fabric, and a mark representing the length of 20 cm was placed at 3 vertical and horizontal positions. (Measured to the unit of 0.01 cm), leave in a constant temperature dryer at 130 ° C. ± 2 ° C. for 5 minutes, take out and cool to room temperature. For 10 samples, measure the length of 3 marked vertical and horizontal directions to 0.01 cm units, apply the total of 10 samples to the following formula, and round off the first decimal place. Calculate heat shrinkage.
Thermal contraction rate (%) = ((L1-L2) / L1) × 100
Here, L1: Total length of three wires before heating (total of 10 samples) (cm)
L2: Total length of three wires after heating (total of 10 samples) (cm).
（８）目付当たりの強伸度積
不織布の縦方向（長さ方向）について、幅５ｃｍ×長さ３０ｃｍの試験片を１０点採取する。試験片を定速伸長型引張試験機にて、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０±１ｃｍ／ｍｉｎで引張試験を実施し、破断するまでの最大荷重時の強さ（Ｎ）を０．１Ｎの位まで求め、これを引張強力（Ｎ／５ｃｍ）とする。また最大荷重時の伸び（ｃｍ）を０．１ｃｍの位まで求め、これを試験長（２０ｃｍ）で除し、小数点以下第二位を四捨五入して、伸度（％）を求める。得られた引張強力と伸度の１０点の平均値を小数点以下第一位を四捨五入して求め、これを不織布の引張強力、伸度とする。目付当たりの強伸度積は、この引張強力と伸度の積を前記（５）項の方法で求めた目付で除し、小数点以下第一位を四捨五入することで求めた。
(8) Strong elongation product per basis weight Ten test pieces having a width of 5 cm and a length of 30 cm are collected in the longitudinal direction (length direction) of the nonwoven fabric. The test piece is subjected to a tensile test with a constant speed extension type tensile tester at a grip interval of 20 cm and a tensile speed of 10 ± 1 cm / min, and the strength (N) at the maximum load until breakage is about 0.1N. To obtain a tensile strength (N / 5 cm). Further, the elongation (cm) at the maximum load is obtained to the order of 0.1 cm, this is divided by the test length (20 cm), and the second decimal place is rounded off to obtain the elongation (%). The average value of 10 points of the obtained tensile strength and elongation is obtained by rounding off the first decimal place, and this is taken as the tensile strength and elongation of the nonwoven fabric. The product of strong elongation per unit weight was obtained by dividing the product of tensile strength and elongation by the basis weight obtained by the method of (5) above, and rounding off the first decimal place.
（実施例１）
溶融粘度５７０ｐｏｉｓｅ（２４０℃、剪断速度２４３２ｓｅｃ−１）、融点２２０℃のナイロン６（２０重量％）、と重量平均分子量１２万、溶融粘度３００ｐｏｉｓｅ（２４０℃、剪断速度２４３２ｓｅｃ−１）、融点１７０℃のポリ（Ｌ−乳酸）（光学純度９９．５％以上）（８０重量％）を２軸押出混練機にて２４０℃で混練してブレンドポリマーチップを得た。
Example 1
Melt viscosity 570 poise (240 ° C., shear rate 2432 sec −1 ), melting point 220 ° C. nylon 6 (20 wt%), weight average molecular weight 120,000, melt viscosity 300 poise (240 ° C., shear rate 2432 sec −1 ), melting point 170 ° C. Of poly (L-lactic acid) (optical purity 99.5% or more) (80 wt%) was kneaded at 240 ° C. with a twin-screw extrusion kneader to obtain a blend polymer chip.
このブレンドポリマーチップを原料とし、２４０℃で押出機にて原料を溶融し、紡糸温度２４０℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度２５００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１３％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１３５℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度３デシテックス、目付１１０ｇ／ｍ２の不織布を得た。 Using this blend polymer chip as a raw material, the raw material is melted by an extruder at 240 ° C., spun from a round pore at a spinning temperature of 240 ° C., and then spun at a spinning speed of 2500 m / min by an ejector. The web obtained by opening the yarn with a fiber device and collected on a moving conveyor is used with an embossing roll and a flat roll having a crimping area ratio of 13%, a roll temperature of 135 ° C., and a linear pressure. Thermal bonding was performed under the condition of 50 kg / cm to obtain a nonwoven fabric having a single fiber fineness of 3 dtex and a basis weight of 110 g / m 2 .
（実施例２）
実施例１で使用したブレンドポリマーチップに、エチレンビスステアリン酸アミドを０．５ｗｔ％添加し、２４０℃で押出機にて溶融し、紡糸温度２４０℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度２８００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１４０℃、線圧４０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度４デシテックス、目付１２０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
(Example 2)
To the blend polymer chip used in Example 1, 0.5 wt% of ethylenebisstearic acid amide was added, melted in an extruder at 240 ° C., spun from a round pore at a spinning temperature of 240 ° C., and then ejector An embossing roll that spins at a spinning speed of 2800 m / min, opens the yarn with a known opening device, and collects the web collected on the moving conveyor with a crimping area ratio of 16%. And a flat roll, and heat bonded under the conditions of a roll temperature of 140 ° C. and a linear pressure of 40 kg / cm, to obtain a nonwoven fabric having a single fiber fineness of 4 dtex and a basis weight of 120 g / m 2 .
（実施例３）
実施例１と同様の条件で、ナイロン６：ポリ（Ｌ−乳酸）の重量比率のみを４０：６０に変更して、ブレンドチップを得た。このブレンドポリマーチップに、エチレンビスステアリン酸アミドを０．５ｗｔ％添加し、２４０℃で押出機にて原料を溶融し、紡糸温度２４５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度３９００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１３％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１４０℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度３デシテックス、目付１３０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
(Example 3)
Under the same conditions as in Example 1, only the weight ratio of nylon 6: poly (L-lactic acid) was changed to 40:60 to obtain a blend chip. To this blend polymer chip, 0.5% by weight of ethylenebisstearic acid amide was added, the raw material was melted at 240 ° C with an extruder, spun from a round pore at a spinning temperature of 245 ° C, and then spun with an ejector. An embossing roll and a flat roll that are spun at a speed of 3900 m / min, opened the yarn with a known opening device, and collected on the moving conveyor, with a crimping area ratio of 13% Was used for heat bonding under the conditions of a roll temperature of 140 ° C. and a linear pressure of 50 kg / cm to obtain a nonwoven fabric having a single fiber fineness of 3 dtex and a basis weight of 130 g / m 2 .
（実施例４）
実施例１で使用したブレンドポリマーチップに、エチレンビスステアリン酸アミドを０．５ｗｔ％添加、さらにＴＩＣをポリ（Ｌ−乳酸）の含有量に対して１ｗｔ％添加し、２４０℃で押出機にて溶融し、紡糸温度２４５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度２５００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１３５℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度５デシテックス、目付１３０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
Example 4
To the blend polymer chip used in Example 1, 0.5 wt% of ethylenebisstearic acid amide was added, and further 1 wt% of TIC was added with respect to the content of poly (L-lactic acid). After melting and spinning from the round pores at a spinning temperature of 245 ° C., spinning with an ejector at a spinning speed of 2500 m / min, opening the yarn with a known opening device, and collecting on a moving conveyor The resulting web was thermally bonded using an embossing roll and a flat roll with a crimping area ratio of 16% under the conditions of a roll temperature of 135 ° C. and a linear pressure of 50 kg / cm, and a single fiber fineness of 5 dtex and basis weight. A nonwoven fabric of 130 g / m 2 was obtained.
（実施例５）
実施例１で使用したブレンドポリマーチップに、エチレンビスステアリン酸アミドを０．５ｗｔ％添加し、２４０℃で押出機にて溶融し、紡糸温度２４０℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度２８００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度８０℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍの条件で接着し、単繊維繊度５デシテックスの仮接着不織布を得た。これを１バーブのニードル針を植え込んだニードルパンチ機にて９０回／ｃｍ２でニードルパンチを行い、不織布を機械的に絡合させた。これをアクリル酸エステル共重合樹脂中に含浸し、１５０℃で乾燥した後に、一対のフラットロールで温度１１０℃、線圧４０ｋｇ／ｃｍで熱処理を実施し、目付１４０ｇ／ｍ２の不織布を得た。なお樹脂接着剤の固形分付着量は１６ｗｔ％とした。
(Example 5)
To the blend polymer chip used in Example 1, 0.5 wt% of ethylenebisstearic acid amide was added, melted in an extruder at 240 ° C., spun from a round pore at a spinning temperature of 240 ° C., and then ejector An embossing roll that spins at a spinning speed of 2800 m / min, opens the yarn with a known opening device, and collects the web collected on the moving conveyor with a crimping area ratio of 16%. And a flat roll were bonded under the conditions of a roll temperature of 80 ° C. and a linear pressure of 50 kg / cm to obtain a temporary bonded nonwoven fabric having a single fiber fineness of 5 dtex. This was needle-punched at 90 times / cm 2 with a needle punch machine in which a 1-barb needle was implanted, and the nonwoven fabric was mechanically entangled. This was impregnated in an acrylic ester copolymer resin, dried at 150 ° C., and then heat-treated with a pair of flat rolls at a temperature of 110 ° C. and a linear pressure of 40 kg / cm to obtain a nonwoven fabric having a basis weight of 140 g / m 2 . . The solid content of the resin adhesive was 16 wt%.
得られた不織布の特性は表１に示した通りであるが、実施例１〜５の不織布はいずれも脂肪族ポリエステルであるポリ（Ｌ−乳酸）樹脂を含んでいるにも関わらず、引張強力、伸度が高く、目付当たりの強伸度積がそれぞれ１４８、１４２、１６２、１５３、１５０と、優れた特性を有するものであった。また熱収縮率にも優れたものであり、タフテッドカーペット用基布として優れた特性を有するものであった。 The properties of the obtained nonwoven fabric are as shown in Table 1, but the nonwoven fabrics of Examples 1 to 5 all contain a poly (L-lactic acid) resin that is an aliphatic polyester. The elongation was high and the products of strong elongation per unit weight were 148, 142, 162, 153, and 150, respectively, and had excellent characteristics. Moreover, it was excellent in heat shrinkage rate and had excellent characteristics as a base fabric for tufted carpet.
（比較例１）
実施例１記載のポリ（Ｌ−乳酸）樹脂を原料とし、２３０℃で押出機にて原料を溶融し、紡糸温度２３５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度４４００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、ロール温度１５０℃、線圧６０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度２デシテックス、目付１３０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
(Comparative Example 1)
Using the poly (L-lactic acid) resin described in Example 1 as a raw material, the raw material was melted with an extruder at 230 ° C., spun from a round pore at a spinning temperature of 235 ° C., and then a spinning speed of 4400 m / second with an ejector. The web obtained by spinning in min, opening the yarn with a known opening device, and collecting it on the moving conveyor, using an embossing roll and a flat roll with a crimping area ratio of 16% Then, heat bonding was performed under the conditions of a roll temperature of 150 ° C. and a linear pressure of 60 kg / cm to obtain a nonwoven fabric having a single fiber fineness of 2 dtex and a basis weight of 130 g / m 2 .
（比較例２）
実施例１記載のポリ（Ｌ−乳酸）樹脂を原料とし、２３０℃で押出機にて原料を溶融し、紡糸温度２３５℃で丸形細孔より紡出した後、エジェクターにて紡糸速度８００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、公知の開繊装置により糸条を開繊して、移動コンベア上に捕集し得られたウェブを、圧着面積率が１６％となるようなエンボスロールとフラットロールを用いて、温度１１０℃、線圧３０ｋｇ／ｃｍの条件で熱接着し、単繊維繊度１０デシテックス、目付１５０ｇ／ｍ２の不織布を得た。
(Comparative Example 2)
Using the poly (L-lactic acid) resin described in Example 1 as a raw material, the raw material was melted with an extruder at 230 ° C., spun from a round pore at a spinning temperature of 235 ° C., and then a spinning speed of 800 m / second with an ejector. The web obtained by spinning in min, opening the yarn with a known opening device, and collecting it on the moving conveyor, using an embossing roll and a flat roll with a crimping area ratio of 16% Then, heat bonding was performed under the conditions of a temperature of 110 ° C. and a linear pressure of 30 kg / cm to obtain a nonwoven fabric having a single fiber fineness of 10 dtex and a basis weight of 150 g / m 2 .
得られた不織布の特性は表１に示した通りであるが、比較例１の不織布は、熱収縮率には優れていたが、比較例２の不織布は熱収縮率が高く、タフテッドカーペット用基布として好ましいものではなかった。また、比較例１、２の不織布は、目付当たりの強伸度積が３８、３７といずれも低く、タフテッドカーペット用基布として好ましい特性を有するものではなかった。 The properties of the obtained nonwoven fabric are as shown in Table 1. The nonwoven fabric of Comparative Example 1 was excellent in heat shrinkage, but the nonwoven fabric of Comparative Example 2 had high heat shrinkage and was used for tufted carpets. It was not preferable as a base fabric. In addition, the nonwoven fabrics of Comparative Examples 1 and 2 each had a low strength product per basis weight of 38 and 37, and did not have favorable characteristics as a base fabric for tufted carpet.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009208648A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Toray Ind Inc | Automobile floor mat |
| JP2013540036A (en) * | 2010-11-09 | 2013-10-31 | エルジー・ハウシス・リミテッド | Slim type carpet tile excellent in dimensional stability and method for manufacturing the same |
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2006
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