JPH10216002A - タイルカーペット用一次基布およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】層間剥離がなく，剛性および引張強力、伸長時
の応力強力に優れたタイルカーペット用一次基布を提供
する 【解決手段】単糸繊度３〜１５デニールの熱可塑性合成
長繊維からなるニードルパンチ不織布であり、該不織布
表面に存在する構成繊維は、繊維交差点にてそれぞれ熱
融着していることを特徴とするタイルカーペット用一次
基布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、層間剥離がなく、
また、剛性および引張強力、伸長時の応力に優れたタイ
ルカーペット用一次基布およびその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、タイルカーペットは、タフト
工程すなわちタイルカーペット用一次基布にタフティン
グによりパイルを打ち込む工程、次いで染色工程を経た
後、さらにバッキング加工されてタイルカーペットにな
るのが一般的である。

【０００３】タイルカーペット用一次基布として、織物
や不織布等が用いられており、不織布としては、ポリエ
ステル長繊維からなる不織布、ポリエステルを芯成分と
しポリエステルより融点の低い熱可塑性重合体を鞘成分
とした複合長繊維からなる不織布、ポリエステル繊維と
ポリエステルより融点の低い合成繊維とを混繊して得ら
れた不織布等が知られている。

【０００４】このようなタイルカーペット用一次基布と
して用いられる長繊維不織布は、一般にスパンボンド法
と呼ばれる製法で得られるものが多い。そしてこれらの
長繊維不織布は、紡糸ノズルより紡出された連続繊維を
エアーサッカー等で吸引延伸し、移動する網状体の上に
開繊堆積された連続繊維ウェブをエンボスロール等によ
り部分的に熱圧接する方法、接着剤等でウェブ同士を接
着する方法、またはこれらを組み合わせて形態を安定化
する方法により得られたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の部分熱
圧接法や接着剤による接着法によって形態安定化してな
る不織布をタイルカーペット用一次基布として用いた場
合、カーペット加工工程中のタフト工程において不織布
が層状に分離する層間剥離する現象や、また、染色工程
後の乾燥工程で幅入りする等の（その他種々の状態）工
程上の不具合を生じる問題があった。

【０００６】前記問題を解消するためには、不織ウェブ
間、特に不織ウェブ内層部での構成繊維間の接着力を向
上させることが重要となる。不織ウェブ内層部での構成
繊維間の接着力向上のため、部分熱圧接処理の際にロー
ル線圧やロール温度を上げると、逆にウェブの接着が過
剰になりすぎて繊維の自由度が少なくなり、タフティン
グの際にタフト針で長繊維を損傷する現象が生じてしま
う。また、接着剤の量を増やし、接着力を向上させる場
合にも、不織布全体において構成繊維の自由度がなくな
り、タフト工程において上記と同様の現象が生じ，結果
的に基布自体の強力および伸長時の応力が弱くなり、実
用上使用できないものとなってしまう等の問題があっ
た。

【０００７】また、不織ウェブ内層部での構成繊維間の
接着力を向上を目的とし、芯成分がポリエチレンテレフ
タレート、鞘成分が芯成分より融点の低い熱可塑性重合
体からなる芯鞘型複合長繊維ウェブを熱風処理機内で部
分的に熱融着させる方法が提案される。この方法では、
不織ウエブ内層部まで熱風が通るため、不織ウェブ内層
部での繊維交差点において構成繊維同士が接着したもの
が得られる。しかし、不織ウェブ内層部での構成繊維間
の接着により、やはり繊維の自由度が少なくなり、タフ
ティングの際にタフト針で長繊維を損傷する現象が生じ
てしまう。また、一般に熱風処理機は処理機内での温度
制御が難しいため、特にシート幅方向に温度勾配を生じ
やすく実用上安定したタイルカーペット用一次基布を提
供できないという問題もあった。

【０００８】本発明は、従来技術の上記のような欠点を
解消し、層間剥離がなく、剛性および引張強力、伸長時
の応力に優れたタイルカーペット用一次基布を提供する
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、単糸繊度３〜１５デニールの
熱可塑性合成長繊維からなるニードルパンチ不織布であ
り、該不織布表面に存在する構成繊維は、繊維交差点に
てそれぞれ熱融着していることを特徴とするタイルカー
ペット用一次基布を要旨とするものである。

【００１０】また、本発明は、単糸繊度３〜１５デニー
ルの熱可塑性合成長繊維からなるウェブに針密度２０〜
８０回／ｃｍ² にてニードリングを行い、次いで、得ら
れたニードルパンチ不織布の表面に存在する前記合成長
繊維の少なくとも表面が軟化する温度で、不織布表面全
体をロールにて熱圧接することを特徴とするタイルカー
ペット用一次基布の製造方法を要旨とするものである。

【００１１】本発明において用いられるニードルパンチ
不織布は、熱可塑性合成長繊維からなるものである。本
発明において、不織布を構成する繊維が連続繊維で構成
されているため、短繊維不織布に比べ、機械的強力が強
く寸法安定性が良好であるため、本発明の目的を達成す
るために効果的である。

【００１２】本発明で用いられる熱可塑性合成長繊維と
しては、例えば、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ポリエステル系重合体、ある
いは前記重合体にフタル酸、イソフタル酸、グルタール
酸、アジピン酸等の酸成分やジエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、２，２−ビス（４−ヒドロキシエ
トキシフェニル）プロパン、ビスフェノールＡ、１，４
ブタンジオール等のジオール成分などが共重合された共
重合ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなど
のポリオレフイン系重合体、ナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン４６などのポリアミド系重合体、ビニロン
に代表されるポリビニルアルコール系重合体などが使用
される。これらの重合体単独からなる繊維、あるいは２
種以上の相異なる重合体を組み合わせた貼り合わせ型複
合繊維、芯鞘型複合繊維のいずれのものを使用してもよ
い。

【００１３】芯鞘型複合繊維を用いる場合の芯部／鞘部
に配する重合体の組合せとしては、芯部に配する重合体
の融点が鞘部に配する重合体の融点より高いこと、互い
の重合体において相溶性のあるものが好ましい。具体的
な組合せとして、芯部の重合体としてポリエチレンテレ
フタレート、鞘部の重合体として共重合ポリエチレンテ
レフタレートを用いたポリエステル／共重合ポリエステ
ルの芯鞘型構造、芯部の重合体としてナイロン４６、鞘
部の重合体としてナイロン６を用いたナイロン／ナイロ
ンの芯鞘型構造、芯部の重合体としてポリエチレンテレ
フタレート、鞘部の重合体としてポリエチレン等を用い
たポリエステル／ポリオレフインの芯鞘型構造、さらに
は、芯部の重合体としてナイロン６、鞘部の重合体とし
てポリエチレンを用いたナイロン／ポリオレフインの芯
鞘型構造などがある。

【００１４】上記の重合体を適宜選択して用いればよい
が、熱安定性や寸法安定性、生産性の面からポリエステ
ル系重合体を主成分として用いた繊維が好ましい。

【００１５】本発明で用いる熱可塑性合成長繊維の単糸
繊度は、３〜１５デニールであることが必要である。単
糸繊度が３デニール未満であると、得られるタイルカー
ペット用一次基布は剛性および寸法安定性に劣るものと
なり、タイルカーペットとして要される剛性、寸法安定
性を満足することができない。また、不織布構成繊維を
交絡させるニードリング工程、カーペット化のためのタ
フト工程において、繊維がニードル針、タフト針の貫入
によって容易に破壊されない強度・剛性をもつ必要があ
り、伸長時の高応力・高強力を有するタイルカーペット
用基布を得るためには、少なくとも３デニール以上であ
ることが必要となる。一方、単糸繊度が１５デニールを
超えると、構成繊維を交絡させるニードリング工程にお
いて、繊維の剛性が高いために繊維同士が交絡しにくく
なり、繊維同士の絡みと摩擦による不織布の機械的強力
・寸法安定性の向上が期待できなくなる。

【００１６】本発明には、ニードルパンチ不織布が用い
られる。ニードルパンチ不織布は、不織布の構成繊維相
互が横方向（二次元的）のみでなく厚み方向（三次元
的）に対しても絡合した三次元的交絡構造であり、各方
向に構成繊維がランダムに絡み合い配列して一体化して
いる。よって、ニードルパンチ不織布からなる本発明の
タイルカーペット用一次基布は、基布の厚み方向におい
ても一体性を有するもの、すなわちウェブ内層部におい
ても構成繊維同士が交絡一体化したものであるため、タ
フト工程において、タフト針の貫入により基布が層状に
剥離するという層間剥離現象が発生することはない。ま
た、構成繊維同士は、物理的に絡み合っているため、構
成繊維それぞれは、ある程度自由に動けるだけの自由度
を持っている。よって、タフト工程において、タフト針
の貫入により、タフト針が繊維に直接つきささることや
繊維が損傷する恐れがない。

【００１７】ニードルパンチ不織布を得るためのニード
リング工程における針密度は、ニードリング用針の形状
や挿入深さによって異なるが、２０〜８０回／ｃｍ² と
する。針密度が２０回／ｃｍ² 未満であると、不織布構
成繊維同士が十分に厚み方向（三次元的）に対しても絡
合した三次元的交絡構造を構築することができず、タフ
ト工程において層間剥離が生じやすく、また繊維同士の
絡みが十分でないため、機械的強力に優れるタイルカー
ペット用一次基布を得ることができない。一方、針密度
が８０回／ｃｍ² を超えると、ニードル針の貫入による
繊維の損傷が激しくなる。すなわち、ニードル針による
ニードリングにより構成繊維は徐々に絡合されていく
が、絡合が進むと徐々に繊維が自由度を失っていき、い
ずれ繊維は貫入してきた針の動きに追従できず、繊維は
切断、破壊もしくは損傷してしまう現象が生じてしま
う。このため、針密度が８０回／ｃｍ² を超えたニード
ルパンチ不織布は、外観上非常によく絡合されたものが
得られたような感じであっても、繊維が損傷を受けてい
るため、不織布の物性は、著しく低いものとなってしま
い、かつ工数的にも不利益となるために好ましくない。

【００１８】本発明のタイルカーペット用一次基布は、
ニードルパンチ不織布表面に存在する構成繊維が、繊維
交差点にてそれぞれ熱融着しているものである。このよ
うに、基布表面において構成繊維が網状に繊維交差点に
て接合していること（以下、網状接合構造という。）に
より、基布の伸長時の応力・引張強力が高くなるので、
連続染色工程において必要な一定張力に耐えることがで
き、またバッキング工程で皺が生じないだけの剛性を補
えることとなる。

【００１９】この基布表面の網状接合構造における接合
部分は、タフト工程でのタフト針の貫入の際、その衝撃
により、難なく解舒され自由な繊維状となるものであ
り、接合部分にまともにタフト針がつきささり、繊維お
よび接合部分をまともに切断破壊することはない。すな
わち、タフト針の貫入部分のみに存在した接合部分は繊
維状となり、それ以外の領域は網状接合構造を保ち、次
工程（染色工程・バッキング工程）でタイルカーペット
用一次基布に要される性能およびタイルカーペットとし
て要される性能すなわち伸長時の応力・引張強力・剛性
・寸法安定性を発揮するものである。

【００２０】前述したようなタフト針の貫入の衝撃によ
り、解舒され自由な繊維状となるように繊維同士を熱融
着させるには、ニードルパンチ不織布を熱圧接し少なく
とも繊維表面の重合体のみを軟化させて繊維同士を接合
させる方法を採用する。すなわち、ニードリング後に得
られたニードルパンチ不織布を２つのフラットロールか
らなる一対のロールに通して熱圧接する。このとき、不
織布内部まで繊維同士が接着するとタフト工程時に繊維
の自由度を失わせることになるため好ましくない。一
方、繊維表面の重合体を軟化させることができなけれ
ば、繊維間の接着が十分に行われないため、伸長時の高
応力・高引張強力の基布が得られず好ましくない。熱圧
接工程においては、ニードルパンチ不織布表面に存在す
る少なくとも繊維表面の重合体のみを軟化させることが
ポイントとなるので、圧接温度・ロール線圧・処理速度
を適宜選択することが必要となる。

【００２１】圧接する温度に関しては、一般に、構成繊
維の繊維表面を構成する最も低融点を有する重合体の融
点より４０℃以上低い温度を適用すればよい。圧接温度
が融点より４０℃より高い場合には、繊維間の接着強力
は十分に強固なものが得られるが、ポリマーの軟化流動
により不織ウェブがプラスチック化し、繊維の自由度が
なくなって、タフトの際の針の貫入で切断破壊される現
象や、過剰の熱によって繊維形態が破壊されるような現
象が生じるため、伸長時の高応力、高強力を有するタイ
ルカーペット用一次基布を得ることはできない。

【００２２】ロール線圧に関しては、２０〜６０ｋｇｆ
／ｃｍの範囲とすることが好ましいが、この範囲に特に
限定されることはなく熱圧接処理を行う不織布の目付等
を考慮し適宜選択すればよい。２０ｋｇｆ／ｃｍ未満で
あると、繊維交差点における繊維間の接着力を弱めるこ
ととなり、伸長時の高応力・高強力のタイルカーペット
用一次基布を得られにくくなる。一方、６０ｋｇｆ／ｃ
ｍを超えると過剰圧接となり、前工程のニードリングに
より切断破壊されていなくても繊維は若干の損傷は受け
ているため、この過剰圧接により即繊維の切断破壊につ
ながりやすくなる。

【００２３】処理速度に関しては、圧接温度・ロール線
圧条件により異なるが５〜３０ｍ／分程度とするのがよ
い。

【００２４】本発明のタイルカーペット用一次基布の伸
長時の応力・引張強力向上のために、熱圧接処理を施し
た基布を樹脂含浸し、構成繊維同士の接点を樹脂により
接着させることが好ましい。このときの樹脂含浸量（固
形分付着量にて）は、１〜１５重量％程度が好ましい。
但し、タフト工程にて繊維が自由度を失わない程度の量
とする。含浸する樹脂としては、バインダー樹脂とし
て、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸ブチル、アクリロニトリル、スチレン等のモ
ノマーを１種または２種以上組み合わせて所望のモル比
で共重合した共重合体を採用するのが好ましい。またこ
の共重合体が架橋剤によって架橋されている架橋型のバ
インダー樹脂を用いてもよい。架橋剤としては、メラミ
ン樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂等を用
いることができる。

【００２５】

【作用】本発明のタイルカーペット用一次基布は、ニー
ドリングによって不織布を構成する繊維を絡合させ、次
に、熱圧接によって不織布表面に存在する繊維の交差点
にて繊維同士の接着を行わせしめたものである。すなわ
ち、ニードリングにより構成繊維が３次元立体的に絡合
されることにより、不織布が厚み方向においても強固に
一体化しているため、タフト工程において基布の層間剥
離を抑制するとともに、繊維間の絡みを増すことで基布
の強力を向上させてなるものである。

【００２６】さらに、熱圧接により不織布表面の全面に
おいて網状接合構造を有しているため、その構成繊維同
士の接着部分が基布の剛性、引張強力および伸長時の応
力が向上する。

【００２７】よって、本発明のタイルカーペット用一次
基布は、構成繊維がニードリングによりある程度の自由
度を有するの絡合構造であるため、タフト工程で構成繊
維を損傷させることなく基布の層間剥離を抑えることが
でき、不織布表面が網状接合構造であるため、連続染色
工程・バッキング工程に耐えうる引張強力およびモジュ
ラス強力を有するものとなる。よって、本発明の基布よ
り得られるタイルカーペットは、寸法安定性に優れ、剛
性および引張強力、伸長時の応力に優れた製品となる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例で行ったタイルカーペット用一次基布
の評価方法を下記に示す。 （１）引張強力（ｋｇ／５ｃｍ幅） 幅５ｃｍ、長さ３０ｃｍの試験片１０枚を用意し、定速
伸長型試験機（株式会社東洋ボールドウィン製：テンシ
ロンＲＴＭ−５００）を用いて、つかみ間隔２０ｃｍ、
引っ張り速度２０ｃｍ／分で測定し、１０枚の平均値を
引張強力（ｋｇ／５ｃｍ幅）とした。本発明において、
引張強力は、ＭＤ方向（機械方向）、ＣＤ方向（機械方
向と直行する方向）共に１８ｋｇ／５ｃｍ幅以上である
ことが好ましい。

【００２９】（２）１０％伸長時の応力（ｋｇ） 上記引張強力の測定に準じて行い、Ｓ−Ｓ曲線より１０
％伸長時の応力を試験片１０枚の平均値を１０％伸長時
の応力（ｋｇ）とした。本発明において、１０％伸長時
の応力は、ＭＤ方向（機械方向）が９ｋｇ以上であるこ
とが好ましい。

【００３０】実験例１ 極限粘度０．７０ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレー
ト（融点２６０℃）を孔径０．３５ｍｍφ、孔数１６０
の紡糸口金を用い、溶融温度２８５℃で口金より溶融紡
出した。吐出するフィラメント繊維を紡出速度５０００
ｍ／分となるようにエアーサッカーにて引取り、延伸後
の繊維を金網ネット上に捕集した。

【００３１】得られた単糸繊度５デニールのポリエステ
ル長繊維不織ウエブをニードルパンチング機械（針：オ
ルガン社製 ＲＰＤ ３６♯）にて針密度４５回／ｃｍ
² でニードリングを行い、次いで一対の熱圧接ロールか
らなる熱圧接装置を用い、圧接温度１７０℃、線圧４０
ｋｇｆ／ｃｍ、処理速度１０ｍ／分とし一対にフラット
ロール間に通して熱圧接加工を行い、目付１００ｇ／ｍ
² の不織布とした。次いで、得られた不織布をアクリル
系樹脂（ヘキスト合成株式会社 商品名：モビニール）
で固形分付着量１０％になるように含浸した後乾燥を行
い実施例１のタイルカーペット用一次基布を得た。

【００３２】実験例２〜１３ 不織布構成長繊維の単糸繊度、熱圧接加工時のフラット
ロールの圧接温度、ニードリング時のニードルパンチの
針密度を表１に示すごとく変更した以外は、実験例１と
同様にして実験例２〜１３のタイルカーペット用一次基
布を得た。

【００３３】実験例１４ ニードリングを行わなかった以外は、実験例１と同様に
して実験例１５のタフトカーペット用一次基布を得た。

【００３４】次に得られた実験例１〜１４のタイルカー
ペット用一次基布を用いて、各物性評価および層間剥離
の評価を行うため、タフト試験機にてゲージ８本／イン
チ、ステッチ８本／インチ、ナイロンタフト糸を用いて
タフティングを行った。タフティングを行った実験例１
〜１４のタイルカーペット用一次基布の引張強力および
１０％伸長時の応力を測定し、その結果を表１に示し
た。

【００３５】次にタフティングを行った実験例１〜１４
のタイルカーペット用一次基布からタフト糸を取り除
き、その部分における層間剥離の状況を目視観察、触感
により層間剥離の評価を行った。評価は次の３段階とし
た。 ○：層間剥離が全く認められないもの △：層状の分離が見られるが剥離していないもの ×：層間剥離するものまたはしているもの 実施例１〜１４のタイルカーペット用一次基布の層間剥
離の評価結果を表１に示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１より明らかなように実験例１〜７のタ
イルカーペット一次基布は、タフト工程において層間剥
離を生じることなく、また引張強力、１０％伸長時の応
力共に高いので、伸長時の高い応力を必要とする連続染
色工程、バッキング工程に耐えうるに十分の強力を有し
ているものであった。

【００３８】熱圧接温度を１００℃とした実験例８は、
熱圧接の際、基布表面の構成繊維同士が十分に網状接合
構造を構築することができなかったため伸長時の応力が
やや低い傾向にあるが、通常の染色工程を通すタイルカ
ーペットとしては問題のないタイルカーペット用一次基
布であった。

【００３９】熱圧接温度を２２０℃とした実験例９は、
熱圧接の際、過剰の熱によって繊維形態が破壊されるよ
うな現象が生じ、タフティングを行った基布は伸長時の
応力および引張強力の低いものであった。

【００４０】ニードリング針密度を９０回／ｃｍ² とし
た実験例１０は、繊維が損傷を受けているため、引張強
力の低いものであった。

【００４１】構成繊維の単糸繊度を２デニールとし実験
例１１は、伸長時の応力および引張強力の低く、シート
剛性に劣るものであった。

【００４２】構成繊維の単糸繊度を１８デニールとした
実験例１２は、繊維の剛性が高いために繊維同士が交絡
しにくく、引張強力に劣る傾向のものであったが、通常
の染色工程を通すタイルカーペットとしては問題のない
タイルカーペット用一次基布であった。

【００４３】ニードリング針密度を１０回／ｃｍ² とし
た実験例１３は、十分な繊維同士の三次元交絡構造が構
築されず、タフト工程において層状の分離が見られた。

【００４４】ニードリングを施さなかった実験例１４
は、基布の厚み方向において構成繊維同士が一体化され
ていないため、タフト工程において層間剥離した。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、ニードリングによる不織布構
成繊維の交絡と、熱圧接による不織布表面の繊維の接着
により、層間剥離がなく、剛性及び引張強力、伸長時の
応力にも優れた良好なタイルカーペット用一次基布を得
ることができたものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単糸繊度３〜１５デニールの熱可塑性合
   成長繊維からなるニードルパンチ不織布であり、該不織
   布表面に存在する構成繊維は、繊維交差点にてそれぞれ
   熱融着していることを特徴とするタイルカーペット用一
   次基布。
2. 【請求項２】 単糸繊度３〜１５デニールの熱可塑性合
   成長繊維からなるニードルパンチ不織布であり、構成繊
   維同士の接点が樹脂により接着されてなり、該不織布表
   面に存在する構成繊維は、繊維交差点にてそれぞれ熱融
   着していることを特徴とするタイルカーペット用一次基
   布。
3. 【請求項３】 樹脂の付着量が、基布全体の固形分付着
   量にて１〜１５重量％であることを特徴とする請求項２
   記載のタイルカーペット用一次基布。
4. 【請求項４】 単糸繊度３〜１５デニールの熱可塑性合
   成繊維からなるウェブに針密度２０〜８０回／ｃｍ² に
   てニードリングを行い、次いで、得られたニードルパン
   チ不織布の表面に存在する前記合成繊維の少なくとも表
   面が軟化する温度で、不織布表面全体をロールにて熱圧
   接することを特徴とするタイルカーペット用一次基布の
   製造方法。