JP2795742B2

JP2795742B2 - 低融点結晶性ポリエステル及びその製造方法、並びにポリエステル系熱接着性繊維

Info

Publication number: JP2795742B2
Application number: JP30379490A
Authority: JP
Inventors: 敬村上; 裕憲山田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JPH04178425A

Description

【発明の詳細な説明】〈技術分野〉本発明は低融点結晶性ポリエステルに関し、更に詳し
くは接着時の熱処理温度が比較的高い用途に用いられる
ポリエステル系熱接着繊維を得るに好適な低融点結晶性
ポリエステル、及びその製造法、並びにそのポリエステ
ルを熱接着成分とした熱接着性繊維に関する。

〈従来技術〉近年、不織布分野等においてポリエチレンテレフタレ
ート（以下PETと称す）によって代表されるポリエステ
ル繊維の役割が大きくなってきたことに伴い、ポリエス
テル繊維への接着性が良好なポリエステル系ポリマーを
接着成分とした熱接着性繊維が強く望まれている。従
来、かかる熱接着性繊維は100〜150℃といった比較的低
温で熱接着させるものが大部分であり、ポリヘキサメチ
レンテレフタレートのような結晶性低融点ポリエステル
や、イソフタル酸・ジエチレングリコール等をPETに大
量に共重合させた低結晶性の低融点ポリエステルが使用
されている。一方、これらよりも高い温度（180〜210
℃）で熱接着し、かつ160℃未満の温度では溶融しない
ような結晶性のポリエステル系熱接着性繊維が、衣料接
着芯地や自動車内装材等の用途において求められてい
る。かかる用途には、ポリブチレンテレフタレート（以
下PBTと称す）にイソフタル酸成分を共重合させて融点
を下げたポリエステルが提案されているが、PBTへの共
重合に際しては発生H₂Oによる触媒の失活を防止するた
め、フリーのイソフタル酸でなく、高価なイソフタル酸
ジメチルエステルを使用しなければならず、またテトラ
メチレングリコールも高価であるため、ポリマーコスト
が大幅に上昇するという重大な欠点がある。また、前記
の比較的低温で熱接着させるものほどには市場が大きく
ないため、ポリマー生産時の固定費が上昇してさらにコ
ストアップを招くという欠点もある。

かかる問題点を解決するため、本発明者等は、現在多
量に生産されているPETとPBTとを溶融混合してエステル
結合の再分配反応を起させ、融点165〜200℃の結晶性ポ
リエステルを得んと試みた。しかしながら、かかる方法
ではPETとPBTの再分配反応が極めて遅いため、長時間反
応せしめても示差走査熱量計で測定した融点ピークは２
つ存在し、しかも融点自体もあまり低下しないことを知
った。このように、融点165〜200℃の結晶性ポリエステ
ル系熱接着性繊維を容易にかつ安価に得る方法は未だ提
案されていない。

〈発明の目的〉本発明の目的は、比較的融点の高いポリエステル系熱
接着繊維を製造するに好適なポリエステル、及びそれを
極めて容易にかつ安価に得ることのできる製造法を提供
することにある。また本発明の他の目的は、160℃未満
の温度で溶融せず180〜210℃の温度では短時間の熱処理
で接着することのできる結晶性ポリエステル系熱接着繊
維を提供することにある。

〈発明の構成〉本発明者等は、前記目的を達成すべく検討した結果、
PETとPBTを溶融混合するに当たり、PETに替えてイソフ
タル酸成分を含有するポリエチレンテレフタレート系ポ
リエステルを使用することにより、エステル結合の再分
配反応が大幅に促進され、短時間溶融反応せしめるのみ
で、示差走査熱量計で測定したとき融点ピークを１つし
か示さない、融点165〜200℃の結晶性低融点ポリエステ
ルが容易に得られることを見出し、本発明に到達したも
のである。即ち本発明は、 1. イソフタル酸成分を５〜15モル％含有するポリエチ
レンテレフタレート系ポリエステル（Ａ）と、ポリブチ
レンテレフタレート（Ｂ）とを溶融混合し再分配反応せ
しめてなるポリエステルであって、その混合重量比率
（A/B）が45/55〜55/45であり、かつ示差走査熱量計で
測定した前記ポリエステルの融解吸熱ピークが165〜200
℃に１つ存在することを特徴とする低融点結晶性ポリエ
ステル、及び 2. 上記のポリエステルを製造するに際し、イソフタル
酸成分を５〜15モル％含有するポリエチレンテレフタレ
ート系ポリエステル（Ａ）45〜55重量部と、ポリブチレ
ンテレフタレート（Ｂ）55〜45重量部とを、250〜280℃
下溶融混合して再分配反応せしめることを特徴とする低
融点結晶性ポリエステルの製造方法、及び 3. 上記の低融点結晶性ポリエステルを熱接着性成分と
するポリエステル系熱接着性繊維である。

本発明の低融点結晶性ポリエステルは、イソフタル酸
成分（以下IAと称す）を全ジカルボン酸成分に対して５
〜15モル％、好ましくは８〜12モル％共重合したポリエ
チレンテレフタレート系ポリエステル（Ａ）と、ポリブ
チレンテレフタレート（Ｂ）とを溶融混合せしめてエス
テル結合再分配反応せしめて得られるポリエステルであ
る。

ここで（Ａ）及び（Ｂ）の35℃下オルトクロルフェノ
ール中で測定した極限粘度は、あまりに低いと成形物の
機械的特性が低下するとともに、熱接着性繊維の接着成
分としての性能も低下する傾向にあり、一方あまりに高
いとエステル結合再分配反応が困難となって本発明の目
的が達成し難くなる傾向があるので、（Ａ）の極限粘度
は、0.4以上、好ましくは0.45〜0.9とするのが望まし
く、（Ｂ）の極限粘度は0.5以上、好ましくは0.55〜1.1
とするのが望ましい。

また、（Ａ）中のIAの共重合量は前記の如く５〜15モ
ル％であることが大切で、この量が５モル％未満の場合
には再分配反応速度が低下して、融点ピークが１つにな
るポリエステルは得難くなる。一方、15モル％を越える
場合には最終的に得られるポリエステルの結晶性が損わ
れ、融点も165℃未満となって本発明の目的は達成され
ない。

また、（Ａ）中のIAに変えて他の共重合成分、例えば
５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分、低分子量のポ
リオキシアルキレングリコール等を使用した場合には、
IAを使用した場合の如き再分配反応速度促進の効果が認
められず、上記IA共重合量が５モル％未満の場合と同じ
く、融点ピークが１つのポリエステルは得難い。

次に（Ａ）と（Ｂ）との混合比率は、重量比（A/B）
で45/55〜55/45の範囲、特に50/50が好ましい。（Ａ）
の混合比率が55/45より大きくなると、得られるポリエ
ステルの融点が充分低くならず、かつ結晶性も低下する
傾向にある。一方、（Ｂ）の混合比率が55/45より大き
くなっても、やはり融点が充分低くならない。

本発明においては、上述のポリエチレンテレフタレー
ト系ポリエステル（Ａ）及びPBT（Ｂ）を溶融混合して
再分配反応せしめるのであるが、その際の反応条件（反
応温度，時間等）は、目標とするポリエステルの融点、
用いるポリエステル（Ａ）及び（Ｂ）の種類、使用する
混合装置等により変わるため一義的には決定できない
が、これらの条件が決まれば好ましい反応温度及び反応
時間は実験的に容易に決定できる。通常ポリエステル
（Ａ）と（Ｂ）とを溶融混合する際の温度は250〜280℃
が採用される。250℃より低い場合には再分配反応が遅
くなり、280℃を越える場合には熱分解により劣化が増
加する傾向がある。また、溶融混合温度でのポリエステ
ル（Ａ）と（Ｂ）との溶融粘度差は2000ポイズ以下であ
ることが望ましく、これを越えると溶融混合が円滑に行
われなくなる傾向があり、それ故に再分配反応速度も遅
くなる。

なお、本発明で使用されるポリエチレンテレフタレー
ト系ポリエステル（Ａ）及びPBT（Ｂ）には、本発明の
目的を損わない範囲で他の共重合成分が共重合されてい
ても良く、通常その量はポリエステルの全ジカルボン酸
成分に対して10モル％未満、好ましくは５モル％未満で
ある。また、少量の添加剤、例えば酸化チタンなどの艶
消し剤，熱安定剤，酸化防止剤，蛍光増白剤，紫外線吸
収剤，着色剤等を添加しても良い。

かくして得られる本発明の低融点結晶性ポリエステル
は、溶融紡糸法，湿式紡糸法，乾式紡糸法など任意の方
法で繊維にすることができる。なかでも操作が容易で生
産性も高いことから、溶融紡糸法によるのが特に好まし
い。通常、ポリエステル（Ａ）のペレットとPBT（Ｂ）
のペレットをあらかじめ混合した後、エクストルーダー
型溶融紡糸機に供給するか、または定量供給機を使用し
てポリエステル（Ａ）ペレットとPBT（Ｂ）ペレットを
それぞれ別々にエクストルーダー型溶融紡糸機に供給し
て溶融紡糸する。本発明の熱接着性繊維は、溶融ブレン
ドによって得られた上述の低融点結晶性ポリエステルを
単独で紡糸したものであっても良いし、また他の溶融紡
糸可能でかつ融点が上記ポリエステルよりも高い熱可塑
性ポリマーと共に紡糸した複合繊維、例えば上記ポリエ
ステルを鞘成分、熱可塑性ポリマーを芯成分とした芯鞘
型複合繊維、両ポリマーを貼り合わせたサイドバイサイ
ド型複合繊維等であっても良い。このように紡糸した繊
維は、延伸や熱処理を施すことなく所定の繊維長に切断
したり、延伸後熱処理を施すことなく所定の繊維長に切
断したりする。本発明の熱接着性繊維は、これ単独から
なる融着処理繊維集合体として用いることもできるし、
また該繊維を５重量％以上含む他繊維との混合融着処理
繊維集合体として用いることもできるが、特にPETある
いはPBTの如きポリエステルからなる繊維と混合して不
織布となした時、強度が大きく白度の高い不織布を得る
ことができるので、より好ましい。

〈発明の効果〉本発明によれば、比較的融点の高いポリエステル系熱
接着性繊維に好適なポリエステルが得られ、しかも極め
て容易に生産することができ、該ポリエステルの製造コ
ストを大幅に下げることができる。また、かかるポリエ
ステルを接着性成分とする本発明の熱接着性繊維は、18
0〜210℃の短時間の熱処理で接着でき、しかも160℃未
満の温度では軟化・溶融せず、かつ工程通過性も良好な
ため、その工業的意義は極めて大きい。

〈実施例〉以下実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。実
施例中の部は重量部であり、また各種特性は下記の方法
により評価した。

（１）溶融粘度（MV）島津高化式フローテスター301型を使用し、シリンダ
ー面積４cm²、ノズルL/D＝20mm/0.5mmφ、押出圧力52.5
kg/cm²、試料量5gの条件下で６℃／分の昇温速度で所定
温度に到達後、５分間保持し、前記の圧力で溶融したポ
リマーをノズルより吐出せしめ、プランジャー降下長
と、その所要時間を測定し、次式より求めた。

吐出量（cm³）＝｛プランジャー降下長さ（cm）／プラ
ンジャー降下時間（秒）｝×４（cm³）溶融粘度（ポイズ）＝39.4/吐出量（２）融点デュポン社製示差走査熱量計DSC−1090B型を用い、試
料10mg、昇温速度20℃／分で測定した。

（３）接着強度得られたバインダー繊維（６デニール×6cm）と、同
じく捲縮率10％のポリエチレンテレフタレートステープ
ルファイバー（６デニール×6cm）とをカード内で重量
比20:80の割合でブレンドしスライバーを作成し、引き
抜き強力を測定した。一方、同様にして作成したスライ
バーを5g/cm²の荷重下、210℃で10秒間熱処理して引き
抜き強力を測定し、次式により接着強度を求めた。

接着強度＝熱処理後の引き抜き強力／熱処理前の引き抜
き強力実施例１〜３、比較例1,2 イソフタル酸を10モル％共重合したポリエチレンテレ
フタレート系ポリエステル（Ａ）（４×４×2mmの直方
体ペレット）と、ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）
（４×４×2mmの直方体ペレット）とを、第１表記載の
割合であらかじめコンクリート用ミキサーを使用して混
合した。このポリエステル（Ａ）の260℃におけるMVは4
100ポイズ、PBTのMVは3200ポイズであった。この混合ポ
リエステルペレットを、エクストルーダー型溶融紡糸機
を用いて、口金孔径0.3mm、孔数250、溶融温度260℃で
押し出し、800m/分で引き取った。この糸条を水浴中80
℃で3.5倍に延伸し、続いて水浴中90℃で10％収縮さ
せ、さらに押し込み式クリンパーによって捲縮率10％の
捲縮を与えた。得られた捲縮糸条を60mmに切断し、単糸
デニールが６デニールのバインダー繊維を得た。このバ
インダー繊維の融点ピークの温度と、接着強度とを第１
表に示す。

比較例３ポリエステル（Ａ）に替えて５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸を５モル％共重合した、MV4300ポイズのポリ
エチレンテレフタレート系ポリエステルを使用する以外
は、実施例１と同様に行なった。結果を第１表に示す。

比較例４ポリエステル（Ａ）に替えてイソフタル酸を10モル％
共重合した、MV3600ポイズのポリエチレンテレフタレー
ト系ポリエステルを使用し、［Ｂ］としてMV5900ポイズ
のPBTを使用する以外は、実施例１と同様に行なった。
結果を第１表に示す。

実施例４ポリエステル（Ａ）として、イソフタル酸を５モル％
共重合した、MV3900ポイズのポリエチレンテレフタレー
ト系ポリエステルを使用する以外は、実施例１と同様に
行なった。結果を第１表に示す。

実施例５ポリエステル（Ａ）として、イソフタル酸を15モル％
共重合した、MV4800ポイズのポリエチレンテレフタレー
ト系ポリエステルを使用する以外は、実施例１と同様に
行なった。結果を第１表に示す。

比較例５ポリエステル（Ａ）に替えて、イソフタル酸を３モル
％共重合したMV4000ポイズのポリエチレンテレフタレー
ト系ポリエステルを使用する以外は、実施例１と同様に
行なった。結果を第１表に示す。

比較例６イソフタル酸を20モル％共重合したMV4300ポイズのポ
リエチレンテレフタレート系ポリエステル（４×４×2m
mの直方体ペレット）50部と、MV3200ポイズのPBT（４×
４×2mmの直方体ペレット）50部をあらかじめコンクリ
ートミキサーを使用して混合した。この混合ポリエステ
ルペレットを、エクストルーダー型溶融紡糸機を用い
て、口金孔径0.3mm、孔数250、溶融温度260℃で押し出
し、800m/分で引き取ったところ、糸条が膠着して、延
伸以降の工程に供することが不可能であった。

実施例６イソフタル酸を10モル％共重合したポリエチレンテレ
フタレート系ポリエステル（４×４×2mmの直方体ペレ
ット）50部と、PBT（４×４×2mmの直方体ペレット）50
部を、あらかじめコンクリートミキサーを使用して混合
した。このポリエチレンテレフタレート系ポリエステル
の280℃におけるMVは2400ポイズ、PBTのMVは2100ポイズ
であった。この混合ポリエステルペレットを鞘とし、極
限粘度［η］が0.64のPETを芯として、口金孔径0.35m
m、孔数250、溶融温度280℃、芯／鞘＝50/50重量比で吐
出して複合繊維となし、800m/分で引き取った。この糸
条を水浴中80℃で3.8倍に延伸し、続いて水浴中90℃で1
0％収縮させ、さらに押し込み式クリンパーによって捲
縮率10％の捲縮を与えた。得られた捲縮糸条を60mmに切
断し、単糸デニール６デニールの芯鞘型複合バインダー
繊維を得た。結果を第１表に示す。

実施例７実施例６で使用したのと同じ混合ポリエステルペレッ
トと、極限粘度［η］が0.64のPETを、口金孔径0.35m
m、孔数250、溶融温度280℃、混合ポリエステル/PET＝5
0/50重量比で吐出してサイドバイサイド型複合繊維とな
し、800m/分で引き取った。この糸条を水浴中80℃で3.8
倍に延伸し、続いて水浴中90℃で10％収縮させ、さらに
押し込み式クリンパーによって捲縮率10％の捲縮を与え
た。得られた捲縮糸条を60mmに切断し、単糸デニール６
デニールのサイドバイサイド型複合バインダー繊維を得
た。結果を第１表に示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】イソフタル酸成分を５〜15モル％含有する
ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル（Ａ）と、
ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）とを溶融混合し再分
配反応せしめてなるポリエステルであって、その混合重
量比率（A/B）が45/55〜55/45であり、かつ示差走査熱
量計で測定した前記ポリエステルの融解吸熱ピークが16
5〜200℃に１つ存在することを特徴とする低融点結晶性
ポリエステル。
【請求項２】請求項１記載のポリエステルを製造するに
際し、イソフタル酸成分を５〜15モル％含有するポリエ
チレンテレフタレート系ポリエステル（Ａ）45〜55重量
部と、ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）55〜45重量部
とを、250〜280℃下溶融混合して再分配反応せしめるこ
とを特徴とする低融点結晶性ポリエステルの製造方法。
【請求項３】請求項１記載の低融点結晶性ポリエステル
を熱接着性成分とするポリエステル系熱接着性繊維。