JP4939687B2 - 不織布の裏地およびそれを含有するカーペット - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、結合剤ポリマーを使用して結合させた熱可塑性ポリマーフィラメントまたはファイバーを含有する、カーペットの一次不織布裏地に関する。
【０００２】
例えば熱可塑性ポリマー結合剤の助成により結合された熱可塑性ポリマーのフィラメントまたはファイバーを用いてカーペットの一次不織布裏地を製造することは、例えばＵＳ４８４２９１５からも分かるように以前より公知である。この明細書は、ポリエステルマトリクスフィラメントを有するスパンボンド織物に関し、この際、織物はカーペットのタフトベースとしての使用に好適であり、軟化可能なフィラメント、ファイバー、粉末および／または細かく粉砕した顆粒の形の結合成分を使用して強化される。この結合成分は、ポリエステルマトリクスフィラメントまたはファイバーの溶融範囲を少なくとも９０℃下回る溶融範囲を有するポリプロピレンから成る。
【０００３】
カーペットの製造者および消費者の厳しい要求にさえも応えられるように、カーペットの一次不織布裏地は、年月をかけて常に改良されてきた。特に重要なのは、タフト後の破断強さおよび破断点伸びの向上、タフトおよびコート後の引き裂き抵抗の向上、得られるカーペットの外観の一般的な改良、タフト中に生じる欠点の効果的な改善、タフト操作（tuftability）の易化であり、すなわちタフト−針の針入抵抗を低下させ、タフト中の針の撓みを減少させ、タフト中の粗いバックステッチを回避し、ステッチロックを増加させ、雑音を減少させることにより実施する。
【０００４】
本発明の課題は、前記のような改良をもたらすことである。この課題は、最初の段落で記載したようなカーペットの裏地により解決され、この際、裏地は、結合剤ポリマーを使用して結合させたフィラメントまたはファイバーを有する少なくとも１つの区別可能な熱可塑性織物層、１つの熱可塑性連続層または１つの不織布層を含有し、ＤＩＮ５４３１０によって測定した場合に、裏地の離層強さは、該区別可能な層を有さない同様の裏地と比較して、少なくとも３０％まで、有利には５０％まで減少する。
【０００５】
一般的に、タフト−針によって生じる破断および／または損傷のために、タフトは不織布裏地の破断強さ（初期の高い破断強さ）を低下させる。また、（代替のまたは付加的な）区別可能な層によって得られる離層強さの減少は、結果的に裏地の引張破断強さを実質的に減少させ、当初はこの減少が欠点と見なされるかもしれない。しかし、（すなわち裏地の離層強さの減少による）本発明の意図的な破断強さの減少は、タフトによる破断強さおよび破断点伸びの低下を抑制する。本発明による未タフト裏地の破断強さが従来技術による未タフト裏地の破断強さを下回るにもかかわらず、本発明によるタフト化裏地は、実のところ、従来技術によるタフト化裏地よりも高い破断強さおよび破断点伸びを有する。この現象を下記の実施例により詳細に説明する。
【０００６】
区別可能な層は、一方で、（例えばフィラメントまたはファイバーのより高い易動度を介して、および／または他の層との接着性の低下により）離層強さを低下させ、他方で、積層物に十分な密着性をもたらして（荒い）操作および加工を可能にし、該区別可能な層は、乾式−レイド（dry-laid）、湿式−レイド（wet-laid）、またはメルトブローン不織布のような様々な形態であってよい。別の例は、織物およびフィルムまたはホイルのような連続層である。しかし、熱または化学的な手段で（スパン）ボンドさせた不織布が有利であり、これは付加的にニードルパンチされていたり水流交絡（hydro-entangled）されていてよい。
【０００７】
結合したポリマーのシースの融点よりも高い融点を有する、ポリエチレンテレフタレートコアを有する２種類の型、すなわち（ａ）および（ｂ）型の、２成分シース／コアフィラメントから成るスパンボンドした織物に関して記載しているヨーロッパ特許ＥＰ−８２２２８３は特記すべきである。（ｂ）型のフィラメントに対する（ａ）型のフィラメントのシースポリマーの質量比は、１：３〜１：１０の範囲である。織物の全横断面において、（ｂ）型フィラメントに対する（ａ）型フィラメントの質量比は、１５〜７０％の範囲を変動する。後者の比は、顕著なまたは識別できる何らかの層境界を有することなく、織物の横断面平面の間で変動するため、離層が回避される。従って、この技術は、離層の促進を探る本発明の技術とは相容れない。
【０００８】
日本特許明細書ＪＰ０４−３５２８６１は、ポリマーａ１およびポリマーａ１よりも少なくとも３０℃高い融点を有するポリマーａ２から成る複合長ファイバーＡと、ポリマーｂ１およびポリマーｂ１よりも少なくとも３０℃高い融点を有するポリマーｂ２から成る複合長ファイバーＢとを含有する不織布に関する。さらに、ポリマーｂ１の融点はポリマーａ１の融点よりも少なくとも２０℃高い。該布は４個の層を有し、第１の層はファイバーＡのみを有し、第２の層はファイバーＢよりもファイバーＡを多く含有し、第３の層はファイバーＡよりもファイバーＢを多く含有し、第４の層はファイバーＢのみを含有する。ファイバーＡとＢとの濃度は、明確な境界なく連続的に変化するので、離層は起こらない。
【０００９】
ＵＳ３９４０３０２には、タフトカーペットの一次裏地として使用するのに好適な不織ウェブが記載され、これはポリプロピレンのコアと（“コア成分が実質的に影響を受けない圧力で加圧した飽和蒸気中で粘着性を与えることができる”）コポリアミドのシースを有する２成分フィラメントを、ポリプロピレンホモフィラメントをいっしょに含有する。引きそろえ糸は、ウェブ中でその長さ幅方向で包理される。有利な実施態様において、２成分フィラメントは、製品の中心よりも製品の少なくとも１つの表面の薄層中に高い濃度で存在するので、裏地表面の染料の取り込みが改善される。
【００１０】
ＪＰ０９２９１４５７は、異なる融点を有する２種類のポリマー、すなわち高密度ポリエチレンおよび高密度ポリプロピレンから成る、並列型またはシース／コア型の複合長ファイバーのウェブ層を含有する積層物に関する。高密度ポリエチレンの量は各ウェブ層において異なっている。積層物はスーパーバルキー性で、手触りがよく、引張り強さがある。
【００１１】
ＪＰ０６１２８８５５には、表面層、中間層および裏面層から成る３層構造の不織布が記載されている。表面層および裏面層は、熱可塑性ポリマー成分ＡおよびＡと不相溶性の熱可塑性ポリマー成分Ｂから成る共役型の長ファイバーを含有する。長ファイバーは、成分Ａの融着により結合している。中間相はＡのみを含有するファイバーＡ、およびＢのみを含有するファイバーＢを含有し、該ファイバーは共役型の長ファイバーを切断することにより製造される。ファイバーＡは、実質的に融着することなく、ファイバーＢとからみ合っている。
ＵＳ５６６０９１０には、フィラメントあたりの平均線密度が２５デニールを下回るランダムに積層された連続マトリクスフィラメントから成る、スパン結合された不織布複合ウェブ；２０デニールを越え、該マトリクスフィラメントのフィラメントあたりの平均線密度を少なくとも１０デニールまで超過する平均線密度を有する連続した強化フィラメントが記載され；ここで該連続マトリクスフィラメントは少なくとも部分的に結合して該ウェブを形成し、該連続フィラメントは該ウェブ中で他のフィラメントと実質的に結合することなく該ウェブ中で絡み合い、ＡＳＴＭ Ｄ２２６１−８３によりウェブを引き裂いた場合に、３個より多くの強化フィラメントが、ウェブから裂け目へ、１ｃｍより多く引き出される。
ＵＳ５６６０９１０の例によれば、マトリクス糸としてのフィラメント糸あたり１３.５デニールである織物を、タフト後に、単一の３００デニールのナイロン６.６またはポリエチレンテレフタレートモノフィラメントを強化糸として使用して硬化し、成形物は引き裂き抵抗が上昇し、引っ張り抵抗が認められる。
【００１２】
本発明の枠内で、２個の区別可能な層を有するカーペットの一次裏地は実行可能な選択肢であるが、裏地に（内部層として）離層強さを減少させ得る層を包理するのが有利であり、従って、裏地は少なくとも３個の区別可能な層を有するのが有利である。このような構造中では、外部層は（局所的に）相互に移動でき、これによりタフト糸が保持されやすくなり、所望の安定性および裏地に関する他の機械特性が付与される。
【００１３】
裏地は、熱結合しかつ各層が（熱可塑性）結合剤ポリマーと熱可塑性ポリマーのフィラメントまたはファイバーとを含有するのが有利であり、この際、離層強さを減少させ得る層中の結合剤ポリマーの濃度および／または結合温度は、別の層の結合剤ポリマーよりも少なくとも２０％、有利には少なくとも３０％低く、かつ／または４℃、有利には少なくとも６℃高い。結合度を低下させることにより、離層強さは著しく減少し、該層中のフィラメントまたはファイバーの易動度が高まるため、いわゆる“ステッチロック”または“ステッチホールド”と言われるタフト糸の保持がさらに強化される。
【００１４】
また、非常に慎重な選択により選ばれた、隣接層の結合剤ポリマーと不相溶性である結合剤ポリマーは、該層への結合を減少させ、結果的に離層強さを減少させる。
【００１５】
結合剤ポリマーの融点または軟化温度は、フィラメントまたはファイバーの融点または軟化温度よりも有利に１５〜２０℃低いが、あるポリマー組合せ物では僅かの相違であることが望ましくまたは必須である。
【００１６】
結合剤ポリマーがフィラメントまたはファイバーの一部である場合（結合剤ポリマーが、有利にフィラメントまたはファイバーの外表面の少なくとも一部分を形成する）−この場合に適用される条件は二成分フィラメントまたはファイバーである−結合剤ポリマーは、フィラメントまたはファイバーが積層されている未結合の不織布全体に均質に分配される。この均質な分配のおかげで、フィラメントまたはファイバーが接着する（実質的に）全ての箇所に、結合剤が存在することになる。この結果、多くの結合箇所が生じ、熱結合過程における結合剤の接着箇所への効果的な供給が保証される。
【００１７】
２成分ファイバーおよびフィラメントまたは特にコア／シースまたは並列型のファイバーは、本発明の不織布への使用に非常に好適である。
【００１８】
結合剤を熱可塑性フィラメントまたはファイバーに添加するための別の非常に好適な方法は、結合剤ポリマーの全体またはほぼ全体から成る“結合フィラメント”または“結合ファイバー”を使用するものである。これらの結合フィラメントまたは結合ファイバーは別のフィラメントまたはファイバーと一緒に積層され、これによりこの時点で、未結合の不織布全体に結合剤が均質に分配される。このような不織布は時々“２フィラメント不織布”と呼称される。
【００１９】
これに関し、本発明は、前記の結合剤ポリマーの形に制限されない。結合剤を未結合フィラメントまたはファイバーへ、例えば粉末、エマルジョンまたはフィブリドの形で添加してよい。
【００２０】
本発明の不織布において、結合剤ポリマーとして使用するのに非常に好適なポリマーおよびコポリマーの例は、ポリアミド６、コポリアミド、コポリエステル、ポリプロピレン、コポリプロピレン、ポリエチレン、およびこれらの材料の１つ以上の混合物である。別の好適な材料の例は、ポリブチレンテレフタレートである。結合剤は、結合時に硬化（すなわちポリマー化）するモノマーの形で添加してもよい。
【００２１】
中でも、ポリエステルは熱可塑性フィラメントまたはファイバーに非常に好適である。さらに好適な材料は、これに制限するのではなく、ポリアミド６、ポリアミド４６、ポリアミド６６、コポリアミドおよびコポリエステルである。
【００２２】
離層強さを減少させる層が不織布層である場合、ポリマーを形成するフィラメントまたはファイバーに対する結合剤ポリマーの体積比は有利に２０：８０を下回り、より有利に１５：８５を下回る。別の不織布層において、該非は有利に２０：８０〜５０：５０の範囲、より有利には２０：８０〜３５：６５の範囲である。
【００２３】
フィラメントまたはファイバーの線密度は、有利に１〜２５ｄｔｅｘ、より有利に５〜２０ｄｔｅｘの範囲である。約１ｄｔｅｘを下回る線密度では、不織布材料はむしろ密度が上昇し（特に基本質量が高い場合）、その結果裏地が損傷を受けやすくなり、タフト時の針の撓み回数が増加する。約２５ｄｔｅｘを上回る線密度では、不織布材料は非常に“開放”された状態になり（特に基本質量が低い場合）ステッチホールドが減少する。
【００２４】
本発明のカーペット裏地の基本質量の総量は、有利に少なくとも５０ｇ／ｍ^２、より有利に少なくとも７０ｇ／ｍ^２である。さらに有利には、カーペット裏地の基本質量の総量に対する、離層強さを減少させ得る層の基本質量が、５０％を下回り、特に有利には４０％を下回る。
【００２５】
本発明の裏地の離層強さを、前記の（代替のまたは付加的な）区別可能な層を含有しない裏地と比較して明確にしているが、離層強さは、ＤＩＮ５４３１０による測定で６Ｎを下回るのが望ましい。
【００２６】
本発明はさらに、前記の不織布裏地を有するカーペットに関する。このようなカーペットは向上した強さおよび伸びを示しかつよりなめらかである。
【００２７】
前記の結合温度は、（結合剤）ポリマーが溶融および／または軟化しかつフィラメントまたはファイバー間に接触する結合点が生じる温度である。この結合温度は様々な方法、例えば融点および／またはメルトフローインデックスまたは溶融粘度の異なる結合剤ポリマーを選択することにより、操作できる。
【００２８】
融点は、一般的に公知のＤＳＣ（示差走査熱分析）技術により測定され、この際、約５ｍｇの検体（窒素雰囲気下）を１分間に１０℃の割合で加熱する。該ＤＳＣ技術により得られる溶融吸熱のピーク温度は、本発明の“融点”の概念に相当する。
【００２９】
“区別可能な”という表現は、異なる層のフィラメントまたはファイバーの混合および／または絡み合いを不織布中で回避することができないとはいえ、１つの層から隣りの層への遷移が実質的に漸次的でないことを意味する。各層が実質的に均質（すなわち組成物の厚さの全体において大きな勾配が認められない）でありかつ／または単一の型のフィラメントまたはファイバーを含有するかあるいは１つ以上の型のフィラメントまたはファイバーを均質に混合して含有するのが有利である。
【００３０】
層中の結合剤ポリマーの“濃度”を様々な方法で減少させることができ、例えばシース／コア比の低いシース／コアフィラメントまたはファイバーを使用するか、または“結合フィラメント”または“結合ファイバー”をより少ない量で混合することにより実施する。
【００３１】
例
全てのサンプルは、コレクター表面上で、３個の区別可能なフィラメント層を互いの上部に積層するための慣用の技術を用いて、スパンボンドされていた。各サンプルにおいて、裏地の基本質量は１２０ｇ／ｍ^２であった。フィラメントとは、ポリエチレンテレフタレートコアおよびポリアミド６シースを有する全てのシース／コア型のものであった。積層後、サンプルを熱結合させた。
【００３２】
サンプル１ａおよび１ｂ、すなわちコントロールは３個の別の層を有し、それぞれ基本質量４０ｇ／ｍ^２であり、２６／７４シース／コア体積比を有するフィラメントから成り、線密度は９ｄｔｅｘであった。サンプル２ａおよび２ｂ、すなわち本発明のものは、２６／７４シース／コア体積比を有するフィラメントから成る２個の別の外層と１０／９０シース／コア体積比を有するフィラメントから成る１個の内層とを有した。全てのフィラメントは線密度９ｄｔｅｘであり、全ての３個の層は基本質量４０ｇ／ｍ^２であった。サンプル３も本発明のものであり、２個の別の外層を有し、それぞれ基本質量３６ｇ／ｍ^２であり、２６／７４シース／コア体積比を有するフィラメントから成り、線密度は９ｄｔｅｘであり、内層は４８ｇ／ｍ^２であり、１０／９０シース／コア体積比を有するフィラメントから成り、線密度は６ｄｔｅｘであった。サンプル１ａおよび２ａを、サンプル１ｂ、２ｂおよび３よりも低い結合温度で製造した。
【００３３】
サンプルの以下の特性を測定した：タフト前の破断強さおよび破断点伸びをＤＩＮ５３８５７−２により測定した；タフト後の破断強さおよび破断点伸びをＡＳＴＭ Ｄ２６４６により測定した；離層強さをＤＩＮ５４３１０により測定した；外観については、１０人の審査員の点数を基にし、タフト化したサンプルを“なめらか”または“なめらかでない”として評価した。
【００３４】
【表１】

【００３５】
【表２】

【００３６】
これらの実験により、本発明の裏地が、タフト前の破断点強さおよび破断点伸びを減少させる（表１；コントロールの裏地と比較して約３５〜６０％下回る）にもかかわらず、タフト後の破断強さおよび破断点伸びを著しく向上させる（表２；コントロールの裏地と比較して約４０％まで上回る）ことが明確に示される。また、本発明の裏地を用いて製造したカーペットの外観はコントロールの裏地を用いて製造したカーペットよりもなめらかである。

Claims (11)

1. 結合剤ポリマーを使用して結合させた熱可塑性ポリマーフィラメントまたはファイバーを含むカーペットの一次不織布裏地において、該カーペットの一次裏地が３個の層からなり、その際、該層の１個が、
   ・１つの区別可能な熱可塑性織物層、
   ・１つの区別可能な熱可塑性連続層または
   ・結合剤ポリマーを使用して結合させたフィラメントまたはファイバーを有する１つの区別可能な不織布層であり、
   ＤＩＮ５４３１０により測定した場合に、該層が該区別可能な層を有さない同様のカーペットの一次裏地と比較して、カーペットの一次裏地の離層強さを少なくとも３０％まで減少させ、その際、裏地の離層強さを減少させる該区別可能な層が、２つの外部層の間の内部層として裏地中に包理され、フィラメントまたはファイバーの線密度が５〜２０ｄｔｅｘの範囲であり、
   その際、前記の、区別可能な熱可塑性連続層が、フィルムまたはホイルであり、
   その際、前記の、結合剤ポリマーを使用して結合させたフィラメントまたはファイバーを有する区別可能な不織布層が、乾式−レイド、湿式−レイド、メルトブローンさせたか、または熱または化学的な手段で（スパン）ボンドさせた不織布である
   、カーペットの一次不織布裏地。
2. ＤＩＮ５４３１０により測定した場合に、該層が該区別可能な層を有さない同様のカーペットの一次裏地と比較して、カーペットの一次裏地の離層強さを少なくとも５０％まで減少させる、請求項１記載の不織布裏地。
3. 該層が裏地に包理され、従って裏地が少なくとも３個の区別可能な層から成る、請求項１または２記載の不織布裏地。
4. 該層のそれぞれが、結合剤ポリマーにより熱結合された熱可塑性ポリマーフィラメントまたはファイバーから成り、裏地の離層強さを減少させる層中の結合剤ポリマーの濃度および／または結合温度が、別の層中の結合剤ポリマーの濃度および／または結合温度と比較して、少なくとも２０％低く、かつ／または少なくとも４℃高い、請求項１から３までのいずれか１項記載の不織布裏地。
5. 裏地の離層強さを減少させる層中の結合剤ポリマーの濃度および／または結合温度が、別の層中の結合剤ポリマーの濃度および／または結合温度と比較して、少なくとも３０％低く、かつ／または少なくとも６℃高い、請求項４記載の不織布裏地。
6. 少なくとも１つの層中の結合剤ポリマーが、フィラメントまたはファイバーの外表面の少なくとも一部を形成している、請求項１から５までのいずれか１項記載の不織布裏地。
7. フィラメントまたはファイバーが、シースを形成する結合剤ポリマーを有するシース／コアフィラメントまたはファイバーである、請求項６記載の不織布裏地。
8. 少なくとも１つの層中の結合剤ポリマーが、ポリアミド６、コポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、コポリエステル、ポリプロピレン、コポリプロピレン、ポリエチレン、およびこれらの材料の１つ以上の混合物から成る群より選択されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の不織布裏地。
9. 少なくとも１つの層中のフィラメントまたはファイバーを形成する熱可塑性ポリマーが、ポリエステル、ポリアミド６、ポリアミド４６、ポリアミド６６、コポリアミド、およびコポリエステルから成る群より選択されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の不織布裏地。
10. ６Ｎを下回る離層強さを有する請求項１から９までのいずれか１項記載の不織布裏地。
11. 請求項１から１０までのいずれか１項記載の一次不織布裏地を有するカーペット。