JPH0569193U - 紡糸不織布製のカーペットタフティングキャリヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた特性を有する、カーペット用タフティ
ングキャリヤに適したスパンボンド不織布を提供するこ
と。 【構成】 本スパンボンド不織布は、熱可塑性の軟化可
能な繊維又はフィラメント状の結合要素(3) を用いて固
定したポリエステル−マトリックスフィラメントから成
る、カーペット用タフティングキャリヤ(1) に適したス
パンボンド不織布であって、結合要素が溶融範囲 150な
いし 160℃のポリプロピレンから成り、ポリエステル−
マトリックスフィラメント(2) の溶融範囲が結合要素の
溶融範囲より少なくとも90℃高く、裏面コーティングの
前のタフティングした状態のキャリヤが50％を超える最
高伸度を有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、カーペット用タフティングキャリヤに適したポリエステル−マトリ ックスフィラメントから成る紡糸不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】

タフテッドカーペット用のキャリヤ材として、紡糸（スパンボンド）不織布を 用いることは公知である。それ以前から用いられていた、ジュート組織またはポ リプロピレンの細ひもからなるキャリヤ材と比べると、紡糸不織布によるキャリ ヤ材は、カーペットの視覚的印象を本質的に改良する。タフティングプロセス中 の針の侵入は容易になり、タフティングされた繊維がアーチ状にたるむ傾向は減 少する。構成繊維相互の融着により結合したポリプロピレン製不織布、或いはポ リエステルフィラメント製の紡糸不織布が、タフティングキャリヤとして市販さ れている。このうち後者は、例えば低融点のポリエステルまたはポリアミドのよ うな適当な結合繊維によって固定することができる。これによる構造は、非常に 安定なものとして形成され、またタフティングされた状態での高い初期弾性率と 低い伸び率とを有している。

【０００３】

【考案の解決しようとする問題点】

このような紡糸不織布をキャリヤ材に使用することはかなりの進歩をもたらし ているが、例えば湿式処理による染色、蒸気処理および洗浄、ならびに熱処理に よる乾燥および裏側被覆のような、タフティングしたカーペットの後処理におい ては、まだ欠点が存在する。

【０００４】 ドイツ特許明細書２２４０４３７号に開示されるように、特に、低融点ポリエ ステルまたはポリアミドを用いて結合したフィラメント、ポリエステル繊維もし くはポリエステルフィラメントなどから成るマトリックスは、場合によっては 200 ℃以上までの高い温度安定性を有するが、結合要素が湿度に敏感である。こ のことは湿式処理段階で、明らかに不利かつ制限的に作用する。繊維が相互に結 合してなるポリプロピレン不織布のキャリヤは湿度に敏感ではないが、熱処理段 階では、ポリプロピレンの融点が比較的低いことから不利な影響を受ける。

【０００５】 このように、タフティングキャリヤ材としては様々な構造の多くの紡糸不織布 が公知であるにも拘らず、最適の性質はまだ得られていない。その一方で、タフ ティングカーペットに対する要求は常に増加している。例えば、住居および事務 所用の敷物としては高い耐摩耗性もしくは耐損傷性が要求され、また自動車用カ ーペットとして強度に成形されるタフテッドカーペットでは、タフティング後に 特に良好な伸び率を有することが望ましい。後者の場合には、成形装置の効率を 上げるために、成形温度はなるべく低くて良いようにすべきである。

【０００６】 従って本考案は、タフテッドカーペット用のタフティングキャリヤとして適し たポリエステル−マトリックスフィラメント製紡糸不織布を、タフティング後に 問題のないカーペットの視覚的印象を保ちながら、部屋の敷物に要求される高い 耐摩耗性もしくは耐損傷性、並びに例えば自動車用カーペットに必要な良好な伸 び性を有するようにさらに改良しようとするものである。自動車用カーペットの 製造に際して、近代的な成形装置を充分に活用するためには、高い機械速度に対 応することができる十分な伸度を備えることが必要になる。このことは、堅固性 が要求されるにも拘らず、従来の紡糸不織布に比べてより高い最大引張り伸度が 要求されることを意味している。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】

上記の問題点は、熱可塑性の軟化可能な繊維又はフィラメント状の結合要素を 用いて固定したポリエステル−マトリックスフィラメントから成る、カーペット 用タフティングキャリヤに適したスパンボンド不織布であって、結合要素が溶融 範囲 150ないし 160℃のポリプロピレンから成り、ポリエステル−マトリックス フィラメントの溶融範囲が結合要素の溶融範囲より少なくとも90℃高く、裏面コ ーティングの前のタフティングした状態のキャリヤが50％を超える最高伸度を有 するスパンボンド不織布によって解決される。

【０００８】 不織布のキャリヤはポリエステル−マトリックスフィラメントから成り、結合 要素は溶融範囲 150ないし 160℃のポリプロピレンから成る。このキャリヤでは 、結合要素が広範囲に溶融または溶着されるならば、上記問題点の完全な解決が 実現されることが意外にも判明した。そのために、マトリックス系と結合系を均 一に混合することが好ましい。２成分繊維は側面的に、すなわち密接に並べて、 またはコア／シェル繊維として構成される。また、結合要素が粉末状であること も考えられる。しかし課題に関して有利な解決は、結合繊維又は結合系によって 完全に達成される。

【０００９】 しかして、本考案に課せられた問題点は、これらの材料を使用するに際し、ポ リエステル−マトリックスフィラメントの溶融範囲が結合要素の溶融範囲より少 なくとも90℃高い場合にのみ解決されるのである。好都合なことに本考案に基づ くすべての特徴は次の結果をもたらす。すなわち、タフテッドカーペットとして 裏側被覆をする前のタフティングされた状態において、紡糸不織布が出発状態を 基準にして50％より大きい最大引張り伸度を有する。

【００１０】 ポリエステル−マトリックスフィラメントの溶融範囲と結合要素の溶融範囲と の上記の差は、固定過程を容易にし、また凝集結合を生ずるようにして結合点を 非常に明確に形成させる。

【００１１】 ポリエチレンテレフタレートから成るポリエステル−マトリックスフィラメン トが特に適している。その溶融範囲は 250〜 260℃であり、一方ポリプロピレン 結合要素は 150〜 160℃の溶融範囲を有する。

【００１２】 ポリエステル−マトリックスフィラメントの不織布は、非常な負荷に耐える熱 安定性の網状組織を形成し、ポリプロピレンによる結合は、低温における結合に より高い強度を与える。これら二つの構成要素の特有の性質は、最適に利用され る。キャリヤ材が高い強度を有することからして、例えば深絞りの場合に、タフ ティングした材料の伸びが困難になることが予想される。しかしながら、タフテ ィング過程後には、非常に高い伸長性が得られることが意外にも発見されたので ある。この伸長性は、例えば自動車用カーペットを製造する場合に、材料を成形 するための前提条件である。

【００１３】 本考案によれば、結合要素の高い成形可能性と低い軟化温度が、比較的低温で の成形を可能にし、成形装置の効率の増加をもたらすことになる。

【００１４】 湿度にあまり敏感でない上に、通常の低融点ポリエステルまたはポリアミドに よって結合したポリエステル不織布キャリヤをはるかに凌駕する非常に安定な結 合が、本考案によるポリエステル−マトリックスに基づいて得られる。本考案に よって構成された紡糸不織布のキャリヤは、タフティング後の適当な裏側被覆に よって、さらに永続的に安定化されるが、このことは車両その他の目的物領域ま たは居住領域に用いるためにも望ましいことである。

【００１５】 本考案によるタフティングキャリヤは、少なくとも、タフティングしたカーペ ット材料の成形を可能にする。このことは従来のタフテッドカーペットの場合に は非常な困難を生ずる事項であった。織物製のタフティングキャリヤはごく弱い 成形が可能なだけであり、縦糸と横糸の方向に糸が整然と配列したキャリヤ構造 の異方性が特に不利に作用していた。従来の不織布キャリヤはこの点では、その 応力ひずみ性が殆ど等方性であるために有利であるが、前述の如くそのマトリッ クスまたは結合要素のいずれかによって不利な影響を受ける。そのため、特にこ のキャリヤ上にタフティングされたカーペットが通常のようにさらにポリエチレ ン被覆を含む場合には、ポリプロピレン繊維を相互に溶着して結合した不織布な どは、あまり熱安定性ではない。また、今までに公知のポリエステル−マトリッ クス繊維製不織布キャリヤは確かに充分に熱安定性ではあるが、特に強度に加工 した成形体を製造する場合に、非常に高い成形温度を必要とする。また、結合要 素の可塑性が不充分であるために、成形可能性は限定される。このことは、特に 問題なく成形されたカーペットにおいても、不充分な低い収率として現れ、製造 の効率と経済性は限定される。本考案による製品は本質的に短い成形時間を必要 とするにすぎないが、このことは重要な合理化要素を表している。

【００１６】 次に図面及び当該の例に基づいて、請求項に示すタイプのタフティングキャリ ヤの構造を詳述し、その性質を説明する。 図面はタフティングしてない状態のランダム配列不織布であるタフティングキ ャリヤの上から見た立体図を示す。

【００１７】

【実施例】実施例１ 本考案による紡糸不織布からなるタフティングキャリヤを製造するためには、 西ドイツ特許明細書第２２４０４３７号に述べられているような、複数の紡糸台 から成る紡糸装置を用いる。各紡糸台には、一列に配列した紡糸孔を有する紡糸 ノズル２個（ＡとＢ）が互いに列になって配置されている。紡糸装置の個々の紡 糸台は互いに400mm の間隔を有しており、全装置の縦長の紡糸ノズルは平行であ り、西ドイツ公開明細書第１５６０７９９号に示された斜角配置と同様に、紡糸 されたフィラメントを受容するベルトの上方に、斜め配置に設けられている。

【００１８】 紡糸ノズルＡはマトリックス組織の紡糸に役立ち、64孔を含み、各孔の直径は 0.3mm、長さは0.75mmである。孔は相互に互い違いにずらされた２列状に、280mm の長さにわたって配置されている。 紡糸ノズルＢは結合糸の紡糸に役立ち、280mm の長さにわたって一様に一列に 配置された32孔を有する。この孔の細管直径は、紡糸ノズルＡと同じである。

【００１９】 紡糸装置の紡糸ノズルＡは総て紡糸系Ａに統合され、紡糸押出機からポリエス テル溶融物を供給される。この場合、各紡糸ノズルは１個の紡糸ポンプを備える 。 総ての紡糸ノズルＢは同様に紡糸系Ｂに統合され、紡糸押出機からポリプロピ レン溶融物（溶融範囲 150〜 160℃）を供給される。各紡糸台の両紡糸ノズルに よって形成された糸は、紡糸ノズルの下方の150mm の距離にわたって垂下する部 分において横から空気を吹き付けられ、次に上記ＡＢ両成分が均一に混合した、 縦長の糸群に統合され、冷却シャフトを通って導かれ、空気力学的搬出機構に引 き渡される。

【００２０】 糸群は非常に良好に混合され、かつ互いに平行に走るポリエステル糸とポリプ ロピレン糸からそれぞれ成り、次に旋回装置によって周期的に振子運動を与えら れ、振子運動方向に対して横切るように運動する金属シーブベルト上に引き渡さ れる。糸群はシーブベルトに衝突することによってもつれ、不織布が形成される 。糸と共に排出される駆動空気は、シーブベルトの下方に吸引される。

【００２１】 エンドレスシーブベルトの移動方向にある端部の方向転換ローラーの直後には 、カレンダーが配置されている。カレンダーの作用部分は２種類の加熱ローラー から成る。このカレンダーの役割は、不織布の厚さ方向にわたって、一応充分な 何らかの前固定を不織布に与えることである。そのために、上部のカレンダーロ ーラーを下部のカレンダーローラーよりも低い温度に加熱する。

【００２２】 次に、前固定した不織布の片側に、つや出し剤としてジメチルポリシロキサン とヒドロキシメチルポリシロキサン（この両成分は高温で重合する）から成る水 性エマルジョンを吹き付け、不織布のすでに軽度に前固定しかつ大きく露出した 上面のみが本質的にエマルジョンで濡らされるようにする。このようにして前重 合した不織布を、次に本来の硬化装置に引き渡す。この装置は、回転するエンド レスシーブベルト付きのシーブドラムから成る。不織布をシーブドラムと回転シ ーブベルとの間の間隙に挿入し、硬化過程中、ドラムの面上に維持し、ドラムに 押圧する。この場合、つや出し剤で濡れた柔らかい側がドラムに向けられる。シ ーブ側から不織布に熱い空気を貫流させ、ポリプロピレン糸を溶融させ、ポリエ ステル糸との凝集結合を形成させる。実施例１の数値データを表１に示す。

【００２３】 図面により例示したカーペット用タフティングキャリヤ１はスパンボンド不織 布から成る。スパンボンド不織布はランダム配列のポリエチレンテレフタレート −マトリックスフィラメント２を含み、その間に均一に混合されてポリプロピレ ン結合フィラメント３がある。ポリプロピレン結合フィラメント３は 150ないし 160℃の溶融範囲を有し、それぞれの共通の接触点４でマトリックスフィラメン トに自力で接着されている。 タフティングキャリヤ１の上面５に仕上げコーティングとして0.10ｇ／m²のヒ ドロキシメチルポリシロキサンと0.15ｇ／m²のジメチルポリシロキサンがある。 糸の数値は次の通りである（表１）。

【００２４】

【表１】

【００２５】 ランダム配列不織布の面積重量は 120ｇ／m²である。その物理的数値は次の通 りである（表２）。

【００２６】

【表２】

【００２７】 タフティングされていない不織布の最大引張り力はＤＩＮ（ドイツ工業規格） 53 857に従って測定した。後述のタフティングされた不織布（表３）も同様に測 定し、試験片を装置方向（縦方向）で１回およびさらに装置方向を横切って（横 方向）採取した。

【００２８】 穿刺抵抗の試験のためには、５cm幅ストリップ形状のタフティングキャリヤを 糸の付いていないシンガー針(Singer-Nadeln) (GY 0637型) で穿孔するという独 特の試験方法を用いた。材料が有する穿刺抵抗は電子測定キャップによって確認 され、計算機に記憶され、約600 回穿刺の平均値として評価された。

【００２９】 曲げ剛性に関しても、試験ストリップを曲げるために必要な力を測定するとい う独特の試験方法を用いた。この場合に、材料は製造装置の装置作動方向（縦方 向）ならびに製造過程に対して横方向に固定される。厚さに対する材料硬化の差 異を調べるために、試験を不織布の軟質面（タフト針の穿刺側）から１回と、さ らに硬質面から１回実施した。

【００３０】 線収縮はＤＩＮ Ａ４試験片に対して測定し、試験温度に調節した乾燥器で試 験片を水平に露出して10分間、熱風の作用にさらした。 さらに、完成し硬化した不織布に水中での抽出試験を行い、シリコーン成分の 僅かな、正確には測定不能な小部分のみが抽出物中に移行するにすぎないことが 確認された。これによって、連続着色中にこの材料が染浴での発泡形成に不利な 影響を及ぼさないという、重要な前提が創られる。

【００３１】 実施例１によって製造した不織布はタフティングキャリヤとして用いられ、針 分布0.397cm および穿刺密度0.32cmのタフティング機で処理される。この場合に 、2900dtexの総番手を有する縮れたPA−エンドレス糸（デュポン社製ナイロン 8 76）が用いられた。タフティング装置はシンガー針(GY 0637型) を装備する。タ フティング過程中にこの材料はその軟質面（穿刺側）をタフティング針に向けて いる。このようにしてタフティングした中間材料は表３に要約した物理的性質を 示した。

【００３２】

【表３】

【００３３】 スティッチ引裂き力の測定では、ＤＩＮ 53 859 、第３部（原案）−ヴェゲナ ー(Wegener) によるスティッチ引裂き試験法−の教えに従って処理した。試験片 の寸法は 200×150mm であり、この試験片の短辺の中央に100mm 長さの切れ目を 長辺に平行に与える。次に、この試験片を切り込み辺が負荷方向に対して垂直に なるように、ダイナモメーターに固定する。試験片に負荷して、最大に必要な力 を読み取る。試験片はタフティング列に沿って切断される。

【００３４】

【考案の効果】

本考案によれば、特有の性質を有する二つの材料が使用され、これら優れた特 性が最適に利用され、従来技術の問題点が解消されるものである。特に、これら の材料を使用するに際し、両者の溶融範囲の差が少なくとも90℃ある場合にのみ 解決されるのである。すなわち、ポリエステル−マトリックスフィラメントの不 織布は、非常な負荷に耐える熱安定性の網状組織を形成し、またポリプロピレン による結合は、低温における結合により高い強度を与えるものである。

【００３５】 更に、上記の差は、固定過程を容易にし、また凝集結合を生ずるようにして結 合点を非常に明確に形成させる。

【００３６】 更にまた、本不織布は、タフティングしたカーペット材料の成形を可能とする 。このことは、従来のタフテッドカーペットの場合においては非常に困難であっ た。すなわち、本不織布は、タフティング過程後に、50％を超える非常に高い伸 長性を有するものであるから、例えば自動車用カーペットを製造する場合に、深 絞り等の成形が非常に容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるカーペット用タフティングキャリ
ヤの斜視図である。

【符号の説明】

１ カーペット用タフティングキャリヤ ２ ポリエチレンテレフタレート−マトリックスフィラ
メント ３ ポリプロピレン結合フィラメント ４ 接触点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 イフォー・ルーツェク ドイツ連邦共和国6750カイザースラウター ン，アム・ハルツヒューベル・56 (72)考案者 ノーベルト・ウェーバー ドイツ連邦共和国6750カイザースラウター ン，ケルテンヴェーク・75

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性の軟化可能な繊維又はフィラメ
   ント状の結合要素(3) を用いて固定したポリエステル−
   マトリックスフィラメントから成る、カーペット用タフ
   ティングキャリヤ(1) に適したスパンボンド不織布であ
   って、結合要素が溶融範囲 150ないし 160℃のポリプロ
   ピレンから成り、ポリエステル−マトリックスフィラメ
   ント(2) の溶融範囲が結合要素の溶融範囲より少なくと
   も90℃高く、裏面コーティングの前のタフティングした
   状態のキャリヤが50％を超える最高伸度を有するスパン
   ボンド不織布。
2. 【請求項２】 結合要素が並行配列の二成分繊維又はフ
   ィラメントから成り、一方の側がポリエステル、他方の
   側がポリプロピレンで形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載のタフティングキャリヤ。
3. 【請求項３】 結合要素が芯・被覆配列の二成分繊維又
   はフィラメントから成り、芯がポリエステル、被覆がポ
   リプロピレンで形成されていることを特徴とする請求項
   １に記載のタフティングキャリヤ。
4. 【請求項４】 バインダの割合がタフティングキャリヤ
   の全重量基準で10ないし50重量部であることを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれか１項に記載のタフティングキ
   ャリヤ。