JP2002105759A - ポリエステル熱接着繊維およびクッション材 - Google Patents

ポリエステル熱接着繊維およびクッション材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】車輌用などの比較的高い温度環境下に晒される
機会の多い用途に対し、耐熱性を有するクッション材に
用いるポリエステル熱接着繊維およびクッション材を提
供すること。 【解決手段】融解温度が205〜230℃のポリエステ
ルと、融解温度が180℃以下のポリエステルが重量混
合比率10/90〜50/50で溶融混合されてなる重
合体より構成されるポリエステル熱接着繊維および該熱
接着繊維により母材繊維が接着されてなるクッション
材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル熱接
着繊維およびこれを用いてなるクッション材に関する。
さらに詳しくは、車輌用などの比較的高い温度環境下に
晒される機会の多い用途に対し、耐熱性を有するクッシ
ョン材に用いるポリエステル熱接着繊維およびクッショ
ン材に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ルーフィング資材、自動車用内装
材、カーペット基材などに用いる繊維クッション材とし
て使用される不織布繊維構造体において、該繊維構造体
の構成繊維(以下、母材繊維という)相互間を接着する
目的で熱接着繊維が広く使用されるようになってきてい
る。
【0003】繊維クッション材の母材繊維としては比較
的安価で優れたポリエステル繊維が多く使用されてお
り、該母材繊維を接着する熱接着繊維もリサイクルの容
易性から、ポリエステル系素材を用いたものが多く使用
されている。
【0004】例えばポリエステル熱接着繊維が芯成分が
ポリエチレンテレフタレート(以下、PETという)、
鞘成分がイソフタル酸(以下、IPAという)成分を共
重合した低融点PETとする芯鞘型複合繊維では、該熱
接着繊維を接着する温度に合わせて、低融点ポリエステ
ルのIPA成分の共重合率を設計する。
【0005】一般にIPAの共重合率が多くなると該共
重合PETの示差走査熱量計(以下、DSCという)で
測定される融解温度は低下する。なお、融解温度とはこ
の場合、DSCで測定される吸熱ピークに該当する温度
をいう。例えば共重合成分のないホモPETの融解温度
をDSCで測定すると250〜260℃の範囲に吸熱ピ
ークが確認されるが、IPA20モル%共重合PETで
は該吸熱ピークは210℃程度まで低下するとともに、
吸熱ピークが観測される温度領域が広くなる傾向があ
る。更にIPA40モル%共重合PETでは、融解温度
は110℃程度まで低下するが、融解する温度領域が広
くなり過ぎるとともに、融解の際の吸熱量が低下し、融
解ピークが観測できなくなる。この場合、DSCでは融
解温度の測定が不可能になるので、融解温度は融点顕微
鏡などで測定する。
【0006】一方で、例えばPETを母材としたクッシ
ョン材を熱接着原綿で熱接着処理する場合、母材の耐熱
性を考慮して、220℃以下の温度で熱処理される。こ
のような熱接着温度に対応すべく、特開昭58−419
12号公報、特開平2−139466号公報、特開平6
−280147号公報等では、IPA40モル%共重合
PETを熱接着成分とすることで融解温度を110℃程
度に低下させて使用する方法がとられている。しかし、
先に記した通り、IPAを40モル%共重合させると融
解温度は低下するが、該温度領域も広くなり、融解開始
温度も大幅に低下し、70℃近辺より徐々に融解を開始
する。
【0007】このように、ポリエステル熱接着原綿は実
用的な接着温度で接着を可能とするために、一般的にI
PAを30〜50モル%共重合した共重合PETが広く
使用されているが、該熱接着成分の融解開始温度も70
〜80℃に低下しているために、熱接着されたクッショ
ン材を90〜100℃の環境に晒すと、接着点の一部が
再融解し、接着点が外れてクッション材が変形するなど
の欠点を有している。
【0008】よって例えば自動車の天井材用途などのよ
うに、90〜100℃の環境に晒される用途では単純な
IPA共重合PETで構成されるポリエステル熱接着原
綿ではクッション材の耐熱性の面で使用できなかった。
【0009】該耐熱性を改善すべく、特開平7−119
011号公報、特開2000−160430号公報など
で、特殊共重合ポリエステルが提案されているが、いづ
れも特殊な成分を共重合成分に用いる必要があり、原材
料コストやポリマーの複雑な製造工程を要し、製造コス
トが高くなる問題がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記従
来技術では達成できなかった耐熱性を有するクッション
材に用いるポリエステル熱接着繊維およびクッション材
を安価かつ容易に提供せんとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次の構成を有する。すなわち、融解温度が
205〜230℃のポリエステルと、融解温度が180
℃以下のポリエステルが重量混合比率10/90〜50
/50で溶融混合されてなる重合体より構成されるポリ
エステル熱接着繊維である。
【0012】また前記のポリエステル熱接着繊維により
母材繊維が接着されてなるクッション材である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【0014】本発明の熱接着繊維は融解温度が205〜
230℃のポリエステルと、融解温度が180℃以下の
ポリエステルが重量混合比率10/90〜50/50で
溶融混合されてなる重合体より構成されるポリエステル
熱接着繊維である。
【0015】本発明において、融解温度とは、DSCで
測定される融解曲線において、確認できる吸熱ピークに
該当する温度をいう。また、DSCで測定される融解曲
線において、吸熱ピークが確認できないものは、融点顕
微鏡で測定した温度をいう。
【0016】融解温度が205〜230℃のポリエステ
ル(以下、ポリマーAという)は、80モル%以上がポ
リブチレンテレフタレート(以下、PBTという)また
はポリプロピレンテレフタレート(以下、PPTとい
う)の繰り返し単位からなることが好ましく、PBTま
たはPPTの単独重合体、両者のブレンドポリマー、も
しくは本発明の目的を損なわない範囲であればIPA、
フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
タンジオール、ポリエチレングリコール、ポリブチレン
レングリコール等を共重合させたものでもよい。
【0017】融解温度が180℃以下のポリエステル
(以下、ポリマーBという)はPET、PBT、あるい
はPPTに少なくとも1種類以上の化合物を共重合した
ものが好ましく、共重合成分としてはIPA、フタル
酸、アジピン酸、セバシン酸、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジ
オール、ポリエチレングリコール、ポリブチレンレング
リコール等が好ましい。特に原料の価格や製造方法の容
易さから、IPAがより好ましい。共重合成分は本発明
の目的を損なわない範囲であれば2種類以上用いてもよ
い。
【0018】本発明らの知見によれば、クッション材を
接着する成分としてポリマーBが、90〜100℃領域
での接着点の再溶融を抑制する成分としてポリマーAが
作用していると考えられる。ポリマーAの融解温度が2
05℃より低いと、再溶融を抑制する機能が低下して本
発明の目的である、熱接着されたクッション材の接着点
の再融解が防止できないので好ましくない。また融解温
度が230℃を越えると、クッション材の接着を抑制し
てしまい、接着性が低下してしまうので好ましくない。
【0019】ポリマーBの融解温度が180℃を越える
と、クッション材の接着を抑制してしまい、接着性が低
下してしまうので好ましくない。
【0020】ポリマーAとポリマーBは二酸化チタンな
どの艶消し剤や滑剤などの添加剤を添加してもよい。
【0021】ポリマーAとポリマーBの重量混合比率は
10/90〜50/50である。ポリマーA成分の比率
が10%未満になると、ポリマーB単独成分とほぼ同一
の融解特性しか得られず、本発明の目的である、熱接着
されたクッション材の接着点の再融解が防止できないの
で好ましくない。また50%を越えると、低温での接着
性能を有するポリマーB成分の比率が低下しすぎ、熱接
着時の接着性が低下してしまうので好ましくない。ポリ
マーAとポリマーBの重量混合比は、より好ましくは2
0/80〜40/60である。
【0022】なお2種類のポリエステルを溶融混合する
と相互のポリエステル間でエステル交換反応を生じて、
ブロック共重合体を経て、ランダム共重合体になること
が知られている。しかし本発明では混合ポリエステルに
おける双方のポリエステルをランダム共重合化させない
ことにより効果を発揮する。
【0023】本発明の熱接着繊維はポリマーAとポリマ
ーBの溶融混合ポリマー(以下、熱接着成分という)の
少なくとも一部が繊維横断面の周囲において露出してい
るものが好ましく、同心または偏芯の芯鞘型、サイドバ
イサイド型、海島型などの複合繊維とすることができ
る。同心の芯鞘型にすると製糸性がよく、偏芯型にする
と潜在捲縮性となるので、用途に応じて適切な複合形態
を選択するのがよい。芯鞘形態とする場合、該熱接着成
分を鞘成分として、芯成分には融解温度が220℃以上
のポリエステルを用いることが、該熱接着繊維を用いた
クッション材の強度特性の点から好ましい。芯成分のポ
リエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ートが好ましく用いることができる。芯成分は本発明の
目的を損なわない範囲では、2種類以上の混合ポリマー
で形成されてもよく、また芯成分をバイメタル複合形態
などにしてもよい。また芯成分には二酸化チタンなどの
艶消し剤や滑剤などの添加剤を添加してもよい。芯鞘複
合比率は20/80〜80/20が好ましく、より好ま
しくは40/60〜60/40である。
【0024】本発明の熱接着原綿の横断面の形状は円形
であっても異形であってもよい。本発明の熱接着繊維は
紡糸を行った後、延伸することなく用いても、延伸して
用いてもよく、所望に応じて捲縮を付与してもよい。ま
た所望の繊維長に切断し得ることができる。本熱接着繊
維の繊度は50dtex以下が好ましく、より好ましく
は10dtex以下である。
【0025】本発明のクッション材は本発明の熱接着繊
維により母材繊維が接着されてなるものであり、該クッ
ション材に含まれる熱接着繊維の重量比率は、用途によ
って選択することができ、また本発明の目的を損なわな
い範囲であれば、本発明の熱接着繊維以外の熱接着繊維
と併用してもよい。
【0026】本発明のクッション材に用いる母材繊維は
コスト、リサイクル性の面でポリエステル繊維が好まし
い。該母材繊維は用途によって選択すればよく、例えば
クッション性や嵩高が要求されるものであれば6〜17
dtexのポリエステル繊維、ソフトな風合いが要求さ
れるものであれば1〜6dtexのポリエステル繊維を
母材繊維として使用することで好適な不織布が得られ
る。また2種類以上の母材繊維を使用してもよい。
【0027】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。
【0028】なお、本発明で定義する各特性値は以下の
方法で求めた。 (1)融解温度 A. 示差走査型熱量計(DSC)で窒素気流下、10℃
/分の昇温速度で測定した。
【0029】B. DSCで融解温度が確認できないもの
は融点顕微鏡を用い、10℃/分の昇温速度下で、融解
開始温度と融解完了温度を観測し、下式で求めた。
【0030】 融解温度(℃)=(融解開始温度+融解完了温度)/2 (2)耐熱性評価 クッション材を130mm×25mm×10mmの形状
に切り出して得たテストサンプルを90℃の熱風乾燥機
に1時間放置(静置)した後、室温(約25℃)で30
分間放置(静置)し、サンプルの厚みLi(mm)を測
定した。
【0031】熱処理前のサンプルの厚み10(mm)か
ら耐熱性を下式で求めた。
【0032】 耐熱性={(Li−10)/10×100}(%) 耐熱性の優劣は耐熱性20%未満を良好、耐熱性20%
以上を不良として判定した。 実施例1〜5 極限粘度[η]=0.90のポリブチレンテレフタレー
トチップ(ポリマA)とイソフタル酸を表1に示す量共
重合させた極限粘度[η]=0.62のIPA共重合P
ETチップ(ポリマB)を表1に示す重量混合割合で、
チップ状で混合した。
【0033】ついで、該混合チップポリマーを鞘成分
に、極限粘度[η]=0.65のポリエチレンテレフタ
レートを芯成分に、芯鞘比率50/50で290℃で紡
糸口金より吐出し、1500m/分で未延伸糸を巻き取
った。ついで該未延伸糸を80℃温浴中で3.3倍に延
伸後、機械捲縮を付与した後、51mmに切断した。
【0034】次に、母材繊維として6.6dtex、繊
維長64mmの中空断面立体捲縮を有するポリエチレン
テレフタレート短繊維を用い、得られた熱接着原綿と重
量比率50/50で混綿、カード開繊後、ウエッブを積
層して目付800g/m2となし、厚み10mmまで圧
縮して220℃の熱風で3分間熱成型後、冷却してクッ
ション材を作製した。得られたクッション材の耐熱性評
価結果を表1に示す。耐熱性は良好であった。 実施例6 ポリマAに極限粘度[η]=0.70のポリプロピレン
テレフタレートチップを用いた以外、実施例1〜5と同
じ方法で熱接着原綿を得た。
【0035】得られた熱接着原綿を用いて実施例1〜5
と同様にして作製したクッション材の耐熱性評価結果を
表1に示す。耐熱性は良好であった。 実施例7 ポリマAにIPA10モル%共重合した極限粘度[η]
=0.85のポリブチレンテレフタレート用いた以外、
実施例1〜5と同様にして熱接着原綿を得た。
【0036】得られた熱接着原綿を用いて実施例1〜5
と同様にして作製したクッション材の耐熱性評価結果を
表2に示す。耐熱性は良好であった。 比較例1〜4 ポリマA、ポリマB及びポリマA/ポリマBの混合比率
を表2に示す通り行った以外は実施例1〜5と同じ方法
で熱接着原綿を得た。得られた熱接着原綿を用いて実施
例1〜5と同様にして作製したクッション材の耐熱性評
価結果を表2に示す。耐熱性は不良であった。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、車輌用などの比較的高
い温度環境下に晒される機会の多い用途に対し、高温耐
熱性を有するクッション材に用いるポリエステル熱接着
繊維およびクッション材を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4L035 AA05 FF01 FF06 HH10 4L041 AA08 AA20 BA02 BA05 BA21 BA49 BC04 BD03 BD10 BD11 BD20 CA06 CA08 CA12 CA14 DD04 DD15 DD18 4L047 AA21 AA27 AB10 BA07 BA09 BB06 BB09 CA05 CB05 CC09 CC10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】融解温度が205〜230℃のポリエステ
    ルと、融解温度が180℃以下のポリエステルが重量混
    合比率10/90〜50/50で溶融混合されてなる重
    合体より構成されることを特徴とするポリエステル熱接
    着繊維。
  2. 【請求項2】融解温度が205〜230℃のポリエステ
    ルと、融解温度が180℃以下のポリエステルが重量混
    合比率10/90〜50/50で溶融混合されてなる重
    合体が鞘成分を構成する芯鞘型複合繊維であることを特
    徴とする請求項1に記載のポリエステル熱接着繊維。
  3. 【請求項3】融解温度が205〜230℃のポリエステ
    ルの80モル%以上がポリブチレンテレフタレートまた
    はポリプロピレンテレフタレートの繰り返し単位からな
    り、融解温度が180℃以下のポリエステルがエチレン
    グリコールとテレフタル酸および/またはテレフタル酸
    のエステル形成誘導体と少なくとも1種類以上の有機二
    塩基酸および/または該有機二塩基酸エステル形成誘導
    体とからなることを特徴とする請求項1または2に記載
    のポリエステル熱接着繊維。
  4. 【請求項4】母材繊維が熱接着繊維により接着されてな
    るクッション材であって、該熱接着繊維が請求項1に記
    載の熱接着繊維であることを特徴とするクッション材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57133218A (en) * 1981-02-03 1982-08-17 Kuraray Co Ltd Fiber consisting of copolyester composition
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