JP2807041B2 - 熱接着性複合繊維 - Google Patents

熱接着性複合繊維

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JP2807041B2 JP13024990A JP13024990A JP2807041B2 JP 2807041 B2 JP2807041 B2 JP 2807041B2 JP 13024990 A JP13024990 A JP 13024990A JP 13024990 A JP13024990 A JP 13024990A JP 2807041 B2 JP2807041 B2 JP 2807041B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、製糸性と熱接着性特に湿熱接着性に優れた
熱接着性複合繊維に関する。さらに詳しくは、耐水性に
優れ湿潤強力の高い化繊紙製造に適した熱接着性複合繊
維に関する。
<従来技術> 近年、ポリエステルやビニロン等の化学繊維とバイン
ダー、あるいは、さらにパルプや麻等の天然繊維を加え
てなる化繊紙が生産されるようになってきた。ここで用
いられているバインダーは、通常親水性の高いポリビニ
ルアルコール繊維であるため、分散性に優れ湿熱処理で
良好な接着力が得られるものの、耐水性に乏しいため湿
潤強力が極めて低いといった欠点があった。これを解決
する方法として、エチレンビニルアルコール共重合体
(以下EVOHと称すことがある)を鞘成分にしポリプロピ
レンを芯成分にした芯鞘型複合繊維(特公昭54−44773
号公報)、及び鞘成分としてEVOH芯成分としてポリエス
テルを用いた熱接着性複合繊維(特開昭52−26008号公
報,特開昭57−66200号公報,特開昭58−4820号公報
等)が提案されている。しかしながら、前者の複合繊維
は芯成分としてポリプロピレンを用いているため、熱接
着処理時に熱変形を起し嵩高性を有する不織布を得るこ
とができないし、後者の複合繊維は、EVOHとポリエステ
ルとの間の接着性が不十分なため、たとえ芯鞘型複合繊
維となしても繊維交絡的の固定が不十分となって実用状
充分な接着強力が得られないといった欠点を有してい
る。
また、EVOH単独からなる熱接着性繊維(特公昭56−17
442号公報、特公昭56−17444号公報)も提案されている
が、EVOHの曳糸性が劣るため生産性の低下が避けられな
いし、ポリエステル繊維を主体として化繊紙を製造する
際のバインダーとしては、十分な接着効果が得られない
といった欠点がある。
<発明の目的> 本発明は、上記従来技術の有する問題点を解決せんが
ためになされたもので、その目的は、ビニロン、ポリエ
ステル繊維等の化学繊維との接着性に優れかつ製糸性も
良好な、化繊紙製造に適した熱接着性複合繊維を提供す
ることにある。
<発明の構成> 本発明者らは、かかる目的を達成するため鋭意検討し
た結果、驚くべきことに、熱接着性成分としてEVOHに低
融点ポリエステルを添加したものを用いると、ポリエス
テル繊維との接着性が向上するばかりでなく湿潤強力も
改善されることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明によれば、 下記ポリマーを含有するA成分及びB成分から構成さ
れる複合繊維であって、該A成分は繊維軸方向に連続し
て繊維表面に表出しかつその占める表面積割合が40%以
上であることを特徴とする熱接着性複合繊維 A成分 (i) エチレン単位30〜70モル%及びビニルアルコー
ル単位70〜30モル%を有するエチレンビニルアルコール
系共重合体 :99〜70重量% (ii) 融点が80〜180℃の低融点ポリエステル(I) :1〜30重量% B成分 (iii) 主たる繰り返し単位がアルキレンテレフタレ
ートであって、融点が200℃以上のポリエステル(II) が提供される。
本発明の複合繊維を構成するA成分に用いられるエチ
レンビニルアルコール共重合体(EVOH)は、エチレン単
位の共重合割合が30〜70モル%ビニルアルコール単位の
共重合割合が70〜30モル%である必要がある。エチレン
単位の共重合割合が30モル%未満になるとEVOHの溶融紡
糸性が低下するだけでなく、融点が180℃以上となるた
め湿熱接着処理温度も高くしなければならず、抄紙工程
ドライヤーでの接着処理が困難となるため好ましくな
い。一方70モル%を越える場合には、EVOHが疎水性にな
りすぎて湿熱接着性が低下するため、得られる紙の強力
も低下し、はなはだしい場合には紙層を形成することが
できるなくなる。また、抄造時、抄き網からフェルト部
への紙の移行も不十分となる上、EVOHの融点も低下して
ドライヤー表面への粘着性も発生して表面汚れの原因と
もなる。
かかるエチレンビニルアルコール共重合体は、通常エ
チレン酢酸ビニル共重合体の酢酸エステル基をケン化処
理して製造されるが、この時のケン化度は98%以上のも
のを用いるのが望ましい。ケン化度が98%未満になる
と、溶融紡糸時に熱分解して酢酸が発生し、紡糸不調と
なる場合があるので望ましくない。
本発明の複合繊維を構成するA成分に用いられる低融
点ポリエステル(I)は、その融点(非晶ポリエステル
にあっては軟化開始温度)があまりに高すぎると熱接着
性が低下して得られる紙の強力が低下するし、逆にあま
りに低すぎると抄紙時の工程通過性が低下するため、80
〜180℃、好ましくは120〜180℃とする必要がある。
かかる低融点ポリエステル(I)は、上記融点を満足
するものであれば特に限定する必要はなく、従来より知
られている酸成分,グリコール成分,及びその他の共重
合成分を公知の方法により重縮合すればよい。かかるポ
リエステルのうち、酸成分としてテレフタル酸,イソフ
タル酸,フタル酸,アジピン酸,セバシン酸,5−ナトリ
ウムスルホイソフタル酸等を、またグリコール成分とし
てエチレングリコール,プロピレングリコール,テトラ
メチレングリコール,ヘキサメチレングリコール,ジエ
チレングリコール,1,4−ブタンジオール,ネオぺンチル
グリコール,1,4−シクロヘキサンジメタノール,ポリオ
キシアルキレングリコール等を用いた共重合ポリエステ
ルは、安価であり好ましい。
本発明においては、上記EVOH及び低融点ポリエステル
(I)の含有量を、A成分に対して夫々99〜70重量%、
1〜30重量%とする。配合量がかかる範囲内にあると、
詳細な理由は不明であるが、接着性が向上するだけでな
く、得られる紙の耐水性が極めて向上する。これに対し
て配合量が上記範囲を外れると、十分な接着強力が得ら
れなかったり、あるいは十分な耐水性が得られなくなる
ため好ましくない。
本発明の複合繊維を構成するB成分は、形態保持性,
耐水性,機械的機特性の点から、主たる繰り返し単位が
アルキレンテレフタレートであって融点が200℃以上の
ポリエステル(II)が好ましい。融点が200℃未満にな
ると熱接着時に熱変形を起して紙としての形態が変化す
る場合もあるので好ましくない。
かかるポリエステル(II)としては、例えばポリエチ
レンテレフタレート,及びこれらに第3成分を10モル%
以下共重合した共重合ポリエステルを例示することがで
きる。また、上記第3成分としては、5−ソジウムスル
ホイソフタル酸,イソフタル酸,アジピン酸,セバシン
酸,ジエチレングリコール,トリエチレングリコール,
ポリエチレングリコール等通常ポリエステル製造時に用
いられる任意の化合物を用いることができる。
なお、本発明においては、B成分にEVOHを1〜30重量
%、特に1〜10重量%配合することは、接着性が向上す
るのでより望ましい態様である。
次に、本発明の複合繊維の複合形式は、A成分が繊維
軸方向に連続して繊維表面に表出し、かつその占める表
面積割合が40%以上であれば特に限定する必要はなく、
(偏心)芯鞘型,サイドバイサイド型いずれであって
も、また、多層並列型とか多芯型にしても良い。なかで
も芯鞘型複合繊維は、最終的に得られる紙の強力が向上
するため望ましい形態である。A成分の占める表面積の
繊維全表面積に対する割合が40%未満の場合には、十分
な接着強力が得られなくなるので好ましくない。
A成分とB成分との複合比も特に限定する必要はない
が、A成分の量が少なすぎると接着性が低下するし、逆
に多くなりすぎると機械的特性が不十分となるので、A/
B(重量比)は8/2〜2/8好ましくは4/6〜6/4とするのが
望ましい。
なお、A成分及び/又はB成分には、染料,顔料,艶
消剤,防汚剤,酸化防止剤,紫外線吸収剤,帯電防止
剤,難燃剤等の通常用いられる添加剤を配合しても良
い。
以上に述べた本発明の熱接着性複合繊維は、通常公知
の複合紡糸設備を用いて極めて安定して製造することが
できる。例えば、低融点ポリエステル(I)とEVOHを17
0〜230℃下溶融混合し、一方ポリエステル(II)を270
〜300℃下溶融し、これらを280〜300℃に設定された複
合紡糸口金から押出して複合紡糸する。次いで、長繊維
を得るには60〜80℃の加熱ローラー又は加熱ピンを用い
て3〜5倍に延伸する。短繊維を得る場合には70〜80℃
の温水浴中で2〜4.5倍に延伸する。必要ならば、これ
ら延伸に引続いて弛緩もしくは緊張下で熱処理しても良
いし、さわに捲縮を付与しても良い。
<発明の効果> 以上に説明した本発明の熱接着性複合繊維は、熱接着
性成分(A成分)がEVOHと低融点ポリエステル(I)と
の混合物からなっているため、 (1) 木材パルプ,レーヨン等の親水性の高いセルロ
ース系繊維、及びポリオレフィン,ポリエステル,ポリ
アミド等からなる疎水性合成繊維の両者に対して優れた
接着性を示す。
(2) 詳細な理由は不明であるが、低融点ポリエステ
ルが存在しているためEVOHの耐水性が向上し(EVOHの水
酸基が一部低融点ポリエステル(I)と反応していると
推定)、得られる不織布の湿潤強力が向上する。
といった特長を有している。また、A成分には低融点ポ
リエステル(I)が配合されているため、 (3) 複合繊維内での界面剥離が抑制されて接着性が
向上する。
といった特長をも有する。
しかも、曳糸性の良好なポリエステル(III)を複合
紡糸しているため、通常単独では曳糸性の劣るEVOHを用
いながらも極めて安定して製糸することができる。
かかる本発明の熱接着性繊維は、短繊維で利用する場
合には、パルプ,麻等の天然繊維又はポリエステル,ビ
ニロン等の化学繊維等他の繊維を混ぜて又は混ぜること
なく湿式抄紙した後湿熱接着処理することにより化繊紙
となすことができる。得られる紙は、紙強力及び湿潤強
力が高いだけでなく、ヒートシール性をも兼備している
ので、ティーバッグ紙,チーク精練紙,菓子包装紙,嵩
高のティッシュペーパー等に適しているし、粘着テープ
の基紙としての利用も可能である。
一方、長繊維の場合には、ロープとなして耐水強力の
大きな海苔養殖用網、もしくはゴムとの良好な接着加工
性を生かして各種ゴム引用基布に利用することができ
る。
<実施例> 以下、実施例により本発明をさらに詳細に述べるが、
本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1 鞘成分(A成分)としてエチレンビニルアルコール共
重合体(エチレン/酢酸ビニル=45/55モル比共重合体
のケン化度99.8モル%のもの、メルトフローレート=5.
5:EVOH1)と低融点ポリエステル(I)(テレフタル
酸:イソフタル酸:セバシン酸=6:2:2(モル比)/1,4
−ブタンジオール,融点150℃:ポリエステル1)とを
第1表に記載の割合で混合したものを用い、一方芯成分
(B成分)として上記EVOHと極限粘度0.64のポリエチレ
ンテレフタレートとを第1表記載の割合で混合したもの
を用いて複合比50/50の芯鞘型複合繊維を紡糸した。こ
の際、芯成分は280℃で溶融し、鞘成分は230℃で溶融し
て複合紡糸口金に供給し、290℃下ノズルから押出し115
0m/分の速度で捲き取り2680de/450filの未延伸糸を得
た。この未延伸糸を230本合糸し、70℃の温水浴中で1.9
倍に延伸し、次いで80℃の温水浴中で1.05倍に延伸した
後、弛緩下で常温乾燥した。得られた繊維は約3.0デニ
ールで第1表記載の単糸物性を有していた。
この複合繊維を長さ5mmに切断したものを30wt%、単
糸デニール1デニール繊維長5mmのポリエステル繊維40w
t%及び水度500mlに叩解した木材パルプ30wt%とを、
繊維濃度0.3wt%で水に分散し、円網試験抄紙機を用い
て抄造し、次いで120℃に設定したドラム乾燥機で乾燥
した。得られた混抄紙の特性も第1表にあわせて示す。
この結果から明らかなように、本発明の複合繊維を用
いた紙は良好な紙強力を有し、かつ良好な湿潤安定性を
有するものであった。
実施例2 芯成分(B成分)として極限粘度が0.64のポリエチレ
ンテレフタレートを用い、鞘成分としては第2表記載の
エチレン/ビニルアルコール共重合比のEVOHと低融点ポ
リエステルとを9/1(重量比)の割合で混合したものを
用いる以外は実施例1と同様にして複合比5/5の芯鞘型
複合繊維(3.0デニール)を得た。
得られた複合繊維50wt%と、単糸デニール1.5デニー
ル繊維長5mmのビニロン繊維とを混抄し、実施例1と同
様にして化繊紙を得た。これらの性能をあわせて第2表
に示す。
実施例3 芯成分(B成分)としてEVOH10重量%含有ポリブチレ
ンテレフタレート(極限粘度1.06)、鞘成分(A成分)
として前記ポリエステル3を10重量%含有したEVOH1を
それぞれ280℃および230℃で溶融し、290℃に加熱され
た複合紡糸口金から押出し、紡糸速度1150m/分で捲き取
った。この際、芯鞘複合比は50:50とし、得られた未延
伸糸は2680デニール/450フィラメントであった。
この未延伸糸を実施例1と同様に温水浴中で2段に延
伸し、単糸デニール3.0デニール、強度5.2g/デニール、
伸度43%の複合繊維を得た。
この複合繊維(カット長5mm)を30wt%と、実施例1
で用いたと同じ木材パルプ70wt%とを混抄したところ、
坪量32g/m2、厚さ0.088mm、密度0.38g/cm3の紙を得た。
この紙の乾燥強度はタテ,ヨコ夫々2.6kg/15mm,1.0kg/1
5mmに対して湿潤強度は夫々1.5kg/15mm,0.6kg/15mmと優
れたものであった。
これに対して、鞘成分にポリエステル3を用いずに同
様にして得た複合繊維は、強度3.5g/de,伸度48%であ
り、これを用いて上記と同様にして得た紙の乾燥強力は
タテヨコ夫々1.8kg/15mm,0.7kg/15mmであり、湿潤強力
は夫々0.5kg/15mm,0.2kg/15mmと低いものであった。
実施例4 鞘成分(A成分)としてEVOH1と低融点ポリエステル
(I)(ポリエステル1)とを9/1の割合で混合したも
のを用い、一方芯成分(B成分)として極限粘度0.64の
ポリエチレンテレフタレートを用いて複合比50:50の芯
鞘型複合繊維を実施例1同様な紡糸,延伸条件で得た。
得られた該繊維(単糸デニール3.0デニール、強度3.0g/
デニール、伸度38%)を長さ5mm切断したものを30wt
%、単糸デニール0.5デニール,繊維長5mmのポリエステ
ル繊維を70wt%混抄して坪量34g/m2、厚さ0.120mm、密
度0.28g/cm3の紙を得た。この紙の乾燥強度はタテ,ヨ
コ夫々2.2kg/15mm,0.9kg/15mmに対して湿潤強度は夫々
1.4kg/15mm,0.5kg/15mmと優れたものであった。これに
対して、鞘成分に低融点ポリエステル(ポリエステル
1)を用いずに同様にして得た複合繊維は、強度2.9g/
デニール,伸度36%であり、これを用いて上記と同様に
して得た紙の乾燥強力はタテ,ヨコ夫々1.5kg/15mm,0.8
kg/15mm、湿潤強力はタテ,ヨコ夫々0.5kg/15mm,0.3kg/
15mmと低いものであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−161513(JP,A) 特開 平2−139416(JP,A) 特開 平1−280020(JP,A) 特開 平2−169721(JP,A) 特開 昭56−26008(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D01F 8/10,8/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記ポリマーを含有するA成分及び成分か
    ら構成される複合繊維であって、該A成分は繊維軸方向
    に連続して繊維表面に表出しかつその占める表面積割合
    が40%以上であることを特徴とする熱接着性複合繊維。 A成分 (i) エチレン単位30〜70モル%及びビニルアルコー
    ル単位70〜30モル%を有するエチレンビニルアルコール
    系共重合体 :99〜70重量% (ii) 融点が80〜180℃の低融点ポリエステル(I) :1〜30重量% B成分 (iii) 主たる繰り返し単位がアルキレンテレフタレ
    ートであって、融点が200℃以上のポリエステル(II)
  2. 【請求項2】B成分が、エチレン単位30〜70モル%及び
    ビニルアルコール単位70〜30モル%を有するエチレンビ
    ニルアルコール共重合体を1〜30重量%含有してなる請
    求項(1)記載の熱接着性複合繊維。
  3. 【請求項3】複合繊維が芯鞘型複合繊維である請求項
    (1)又は(2)記載の熱接着性複合繊維。
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