JP2870711B2 - 耐久親水性を有する熱融着性複合繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた親水性を有する
熱接着性複合繊維に関するものであり、その目的とする
ところは、特に耐久性に高度に優れた親水性を有し、し
かも安全性も問題とならないポリエステル系熱接着性複
合繊維を提供することにある。

【０００２】

【従来の技術】繊維間熱融着により不織布等を製造する
ための熱接着性複合繊維は従来より知られている。例え
ばポリエチレンを接着成分とするポリエチレン−ポリプ
ロピレン複合繊維、共重合ナイロンを接着成分とするポ
リプロピレンとの複合繊維、あるいはエチレン−ビニル
アルコール共重合体を接着成分とするポリエチレンテレ
フタレートとの複合繊維等がある。

【０００３】近年、繊維分野特に不織布分野でポリエチ
レンテレフタレートを代表とするポリエステル繊維の役
割が大きくなり、生産効果、省エネルギー等の観点よ
り、熱接着により繊維集合体あるいは繊維製品、特に不
織布の要求が大となり、ポリエステル用の接着繊維が強
く望まれている。そこで、ポリエステルを接着相手とす
る共重合ポリエステル系熱融着性繊維が種々開発されて
いるが、得られるポリエステル系不織布に耐久性のある
親水性を付与出来るポリエステル系熱融着性繊維に関し
ては、今だ開発されていない。

【０００４】特に最近ベビーおむつやおむつライナー、
生理用品などの衛生材料分野や、外食産業向けのカウン
タークロス、台所用品の流し台の水切り袋などの非衛生
材料分野や、シップ薬の基布や固定用シート、病院用手
術衣、マスク等のメデイカル分野などに、不織布が広く
使用されてきている。これらの多くの不織布製品の中
で、特にベビーおむつや生理用品などのものについて
は、従来のもの以上に耐久性のある親水性能が求められ
ていた。しかるに今迄のものは、親水化油剤等による表
面処理の後加工方法によるものがほとんどで、これは初
期性能はあっても、ある程度使用した場合に表面油剤が
脱落し、性能が極端に低下するものが多かった。

【０００５】その中でも、おむつの表面材や生理用パッ
トの表面材の湿式用不織布用途では、製造工程上必ず水
中での抄紙工程を経るため、繊維表面への親水化剤のコ
ーティング方法では抄紙時に該親水化剤が脱落してしま
い、最終製品では十分な性能が保持されていないものし
か得られない。また木材パルプやレーヨン等の親水性素
材を混抄混綿した場合、熱融着性繊維が疎水性であって
は、得られる不織布、あるいはシートの親水性が失われ
てしまうという問題がある。

【０００６】また、最近親水化剤であるポリオキシアル
キレングリコールとスルホン酸金属誘導体を変性ポリエ
ステル中へ練込んで耐久性のある吸液−保液性を付与す
る試みが提案されている。しかしながら、スルホン酸金
属誘導体等を含有させた変性ポリエステル繊維で構成さ
れたウエットワイプ用不織布などは、含水アルコールな
どの湿潤剤へ浸漬させると繊維中へ練込まれたスルホン
酸金属誘導体などが大量に溶出する問題点があった。該
不織布を使用した場合、被払拭物を汚染したり、身体に
使用する場合衛生上と安全性の問題が生じたりした。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
エステル繊維に熱接着するポリエステル系熱接着性繊維
の性能を維持しつつ、得られた乾式不織布及び湿式不織
布のいずれに対しても、水洗あるいは温水で洗濯等を行
なった後であっても実質的に親水性が低下しない、親水
耐久性の極めて優れた熱融着性繊維を提供することにあ
る。更に、繊維中からの親水化剤の溶出が少なく、しか
も溶出物が人体に対して安全性の点で問題とならない耐
久親水性熱融着性繊維を提供するものである。

【０００８】また本発明の他の目的は、木材パルプやビ
スコースレーヨンあるいはビニロンのような親水性素材
を用いて熱融着性繊維で不織布あるいはシートを得る場
合にも、該熱融着性繊維が親水性素材の親水性を阻害す
ることなく、親水性を発揮させることができる親水耐久
性の優れた熱融着性繊維を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の熱融着性繊維
は、ポリアルキレンオキサイド鎖を有する基がポリアル
キレンポリアミン系骨格に結合した化合物であって、か
つ特定の条件を満たしている化合物を、所定量で、特定
のポリマーでかつ特定のポリマー物性を有している非晶
性の共重合ポリエステル中へ含有分散せしめ、該非晶性
共重合ポリエステルを鞘成分とし、融点１５０℃以上の
熱可塑性ポリマーを芯成分として、複合繊維とすること
を特徴とする耐久親水性を有する熱接着性複合繊維であ
る。

【００１０】すなわち本発明は、下記〔Ａ〕の化合物を
０．２〜２０重量％含有し、下記〔Ｂ〕の単位からな
り、下記〔Ｃ〕の物性値を有するポリエステルを鞘成分
とし、融点１５０℃以上の熱可塑性ポリマーを芯成分と
し、かつ該鞘成分と該芯成分の重量割合が２０：８０〜
８０：２０である芯鞘型複合繊維である。

【００１１】〔Ａ〕 ポリアルキレンオキサイド鎖を有
する基がポリアルキレンポリアミン系骨格に結合した化
合物であって、かつＨＬＢが６．０〜１６．０の範囲
内、平均分子量が１００００以上、アミン価が５００以
下である化合物。 〔Ｂ〕 酸単位とグリコール単位からなり、該酸単位中
に占めるテレフタル酸単位の割合が４０モル％以上、イ
ソフタル酸単位の割合が２０モル％以上で、かつ該グリ
コール単位中に占めるエチレングリコール単位の割合が
７５モル％以上であること。 〔Ｃ〕 二次転移点温度が５０〜９０℃、結晶融解熱が
実質的に０である非晶性ポリマーであること。

【００１２】本発明をより具体的に説明すると、本発明
で用いる、ポリアルキレンオキサイド鎖を有する基がポ
リアルキレンポリアミン系骨格に結合した化合物（以下
Ｎ−ＰＯＡ化合物と略称する）は公知である。たとえば
特開昭５８−８０３９１号公報には、同化合物が石炭ス
ラリーの分散剤として用いることができることが記載さ
れている。

【００１３】Ｎ−ＰＯＡ化合物は、一般的な界面活性剤
の製法に従って製造することができる。たとえば苛性ソ
ーダ等のアルカリ触媒を含む加熱したポリアルキレンポ
リアミン系骨格化合物中へアルキレンオキサイドガスを
吹き込むことにより得ることができる。また骨格となる
ポリアルキレンポリアミン系化合物は、アルキレンポリ
アミン同志又はそれと尿素等の化合物を反応させること
により得ることができる。したがって、ポリアルキレン
ポリアミン系骨格化合物には、アルキレン基、アミノ
基、イミノ基以外の基、たとえばカルボニル基などが含
まれていてもよい。

【００１４】Ｎ−ＰＯＡ化合物としては、後述する鞘成
分を構成するポリエステルとは実質的に反応性を有して
いないことが好ましい。ここで実質的に反応性を有しな
いことは、該ポリエステルとあまり共重合していないこ
とを意味する。Ｎ−ＰＯＡ化合物が該ポリエステルと反
応すると紡糸性が不良となるので好ましくない。すなわ
ちポリエステルの重合度を低下させ紡糸時の溶融粘度が
極端に低下することとなり、紡糸性が不安定となり断面
異常が発生し、その結果単糸切れ、断糸が多発してくる
とともに、連続運転が難しくなってくる。

【００１５】なおポリアルキレンオキサイド鎖を有する
基は、ポリアルキレンポリアミン系骨格の窒素原子に結
合されているのが好ましい。したがって本発明で用いる
Ｎ−ＰＯＡ化合物は、アミノ基、イミノ基の水素原子の
実質的に全てがポリアルキレンオキサイド鎖を有する基
により置換されている場合も含んでいる。

【００１６】Ｎ−ＰＯＡ化合物としては、分子量が１
０，０００以上であることが必要であり、好ましくは１
０，０００以上１００，０００以下である。分子量が低
すぎると鞘成分ポリエステルとの反応性が大きくなり前
述の問題点が発生してくる。また分子量が低すぎると、
ポリエステルと反応しなくても、相溶性が不良となり紡
糸時の曳糸性が不良となり、単糸切れ、断糸が多発して
くる。もちろん、分子量、アミン価、ＨＬＢ値などの異
なる２種以上のＮ−ＰＯＡ化合物を併用してもよい。

【００１７】Ｎ−ＰＯＡ化合物の好適な構造としては、
アミン部分、すなわちアミノ基やイミノ基にオキシエチ
レン単位とオキシプロピレン単位をランダム又はブロッ
ク状に共重合させたポリマーである。構造式の一例を次
に示す。

【化１】 ここでＲ↓1〜Ｒ↓7はポリアルキレンオキサイド鎖を有
する基または水素原子である。ただしＲ↓3に関して
は、上記（１）式より明らかなように、１分子中に
〔ｎ〕×〔ｘ〕個存在していることとなるが、これらは
同一である必要はない。また同様にＲ↓2，Ｒ↓4，Ｒ↓
5に関しても１分子中にそれぞれ〔ｘ〕個存在している
こととなるが、これらＲ↓2，Ｒ↓4，Ｒ↓5もそれぞれ
同一である必要はない。骨格を形成するポリアミン分子
鎖のｎは０〜１０、特に０〜５が好ましい。ｎがあまり
大きくなると、本来のポリエステルの吸水性付与の練込
剤としての効果が十分でなくなってしまう。またｘは１
〜２０、特に１〜５が好ましい。ｘがあまり大きくなり
すぎると、紡糸時に繊維が着色しやすいこととなる。

【００１８】Ｒ↓1〜Ｒ↓7のポリアルキレンオキサイド
鎖を有する基にはオキシエチレン単位とオキシプロピレ
ン単位が存在していることが必要であり（ただし、同一
の基内にオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位が
共存している必要はなく、すなわちあるポリアルキレン
オキサイド鎖を有する基にはオキシエチレン単位のみ
が、そして他のポリアルキレンオキサイド鎖を有する基
にはオキシプロピレン単位のみが存在していてもよ
い）、このオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位
の組成比によっては、親水性が低下してくる場合がある
ので、本発明の目的を阻害しない範囲でオキシエチレン
単位が主成分である方が好ましい。これの好適な範囲を
判断する目安としては、ＨＬＢ値で判断するのが良い。
より好ましいポリアルキレンオキサイド鎖を有する基と
しては、Ｎ原子からオキシプロピレン単位（ＰＯ）がブ
ロック状に結合し、更にオキシエチレン単位（ＥＯ）が
ブロック状に結合した下記化２の構造が良い。

【００１９】

【化２】

【００２０】ＨＬＢ値とは、界面活性剤の親水基と親油
基のバランスを現す方法として、１９４０年Ｃｒｉｆｆ
ｉｎが発表したＨｙｄｒｏｐｈｉｌｅＬｉｐｏｐｈｉｌ
ｅ Ｂａｌａｎｃｅであるが、ＨＬＢ値は、ＨＬＢ値＝
２０×Ｍ↓Ｈ／Ｍで求められる。（Ｍ；界面活性剤の分
子量、Ｍ↓Ｈ；親水基部分の分子量）分子中の親水基の
量が０％のときをＨＬＢ＝０、１００％のときをＨＬＢ
＝２０とし、親水基と親油基が等量あるときはＨＬＢ＝
１０となる。本発明のＮ−ＰＯＡ化合物の場合は、親水
基としてオキシエチレン単位を親油基としてオキシプロ
ピレン単位をＨＬＢ値算出の基準とした。骨格のポリア
ルキレンポリアミン部分等は除いてＨＬＢ値を求める。

【００２１】本発明で用いられるＮ−ＰＯＡ化合物のＨ
ＬＢ値の範囲は６．０〜１６．０である。ＨＬＢ値が１
６．０より高くなってしまうと、バインダーポリエステ
ル中へＮ−ＰＯＡ化合物を添加して繊維化した後の初期
の吸水性能は十分に発現するが耐久性が不十分となって
くる。特に、洗濯耐久性が不十分となり、洗濯後の吸水
性能が低下してくる。これは、Ｎ−ＰＯＡ化合物の親水
性の要素が強くなりすぎるために、洗濯時にバインダー
ポリエステル中に分散しているＮ−ＰＯＡ化合物が溶出
してしまい、その結果繊維としての吸水性能が低下して
しまうためと考えられる。一方、ＨＬＢ値が６．０より
低くなってしまうと、Ｎ−ＰＯＡ化合物の疎水性の要素
が強くなりすぎてくるために、本来の、ポリエステルへ
の吸水性能の付与としては、満足のいくレベルまで到ら
ない。

【００２２】ポリアルキレンオキサイド鎖を有する基の
末端は水酸基であっても、非エステル形成性有機基で封
鎖されていても、またはエーテル結合、エステル結合、
カーボネート結合等によって他のエステル形成有機基と
結合していてもよい。もちろん、前述したようにポリエ
ステルと共重合していない方が好ましいのではあるが、
ポリエステルの性能を大きく低下させない程度ならば共
重合していてもよく、このことより末端はエステル形成
性有機基であってもよい。また基内や基の根元部にもエ
チレンオキサイド単位、プロピレンオキサイド単位以外
の原子が存在していてもよい。

【００２３】また、ポリアルキレンポリアミン骨格のす
べてのアミノ基、イミノ基にポリアルキレンオキサイド
鎖を有する基が結合している必要はなく、未反応のフリ
ーのアミノ基、イミノ基が存在していてもかまわない。
しかし、あまり沢山のフリーのアミノ基、イミノ基が存
在すると、人体に対する毒性が強くなるため好ましくな
い。特に、繊維中にＮ−ＰＯＡ化合物を添加し、人体の
肌に直接接触する用途などに用いる場合には皮膚障害性
の問題が発生してくるため注意する必要がある。このよ
うな点から、本発明のＮ−ＰＯＡ化合物のアミノ価とし
ては５００以下が必要である。好ましくは１００以下で
ある。なおアミノ価とは、１ｇの化合物を中和するのに
必要とする酸の量をＫＯＨで換算したミリグラム数であ
る。

【００２４】なお、Ｎ−ＰＯＡ化合物の骨格を構成する
ポリアルキレンポリアミン構造は、複数個のアルキレン
基と複数個の窒素原子を有しており、このアルキレン基
としてはエチレン基、プロピレン基等の低級アルキレン
基が一般的である。もし該骨格が一個のアルキレン基し
か有していない場合や一個のアミノ基又はイミノ基しか
有していない場合には、Ｎ−ＰＯＡ化合物はポリエステ
ルとの親和性が低くなり、本発明の目的は達成されな
い。

【００２５】本発明で用いるＮ−ＰＯＡ化合物が熱融着
ポリエステル系複合繊維の耐久親水性を付与するのに極
めて優れている理由については必ずしも明確ではない
が、ポリアルキレンポリアミン骨格がバインダーポリエ
ステルとの親水性に優れ、側鎖のエチレンオキサイド単
位が親水性（濡れ性）に優れ、側鎖のプロピレンオキサ
イド単位がＮ−ＰＯＡの耐溶出性と親水性をバランスさ
せるコントロール機能を有しており、この結果、良好な
水に対する濡れ性があっても、しかもそれが極めて耐久
性に優れていることとなるものと思われる。このこと
は、前記一般式（１）においてポリアミン骨格に、側鎖
としてまずプロピレンオキサイド単位が付加し、その側
鎖の末端にエチレンオキサイド単位が付加している化合
物がＮ−ＰＯＡ化合物として最も好ましいことからも上
記予測が支持される。

【００２６】今迄説明してきたＮ−ＰＯＡ化合物の鞘成
分を構成するポリエステルポリマー中の含有量は、０．
２重量％から２０重量％の範囲である。０．２重量％未
満では目的とする吸水性が不十分である。２０重量％を
越えると紡糸性が不良となる。また酸化防止剤を含んで
いてもかまわない。特に、芯成分にポリエチレンテレフ
タレート等の高融点のポリマーを用いて複合紡糸する場
合、紡糸温度が高くなるためポリオキシアルキレングリ
コール部分は酸化分解、熱分解を発生しやすくなるの
で、これを防ぐためにヒンダートフェノール系の酸化防
止剤を添加して繊維化することは有効である。

【００２７】次に鞘成分に用いるポリエステルについて
具体的に説明する。ポリマー構成単位としては、全酸成
分（オキシ酸を含む場合にはその２分の１を酸成分、２
分の１をジオール成分とみなす）に占める共重合モル％
としてテレフタル酸が４０モル％以上、イソフタル酸が
２０モル％以上、全グリコール単位に占めるモル％とし
てエチレングリコールが７５モル％以上であることから
なり、二次転移点温度が５０℃〜９０℃、結晶融解熱が
実質的に０ｃａｌ／ｇである非晶性の共重合ポリエステ
ルであることが好ましい。

【００２８】更に好ましくは、非晶性共重合ポリエステ
ル成分として、全酸成分に対する共重合モル％で、テレ
フタル酸（ＴＡ）が５０モル％以上、イソフタル酸が３
０モル％以上、エチレングリコールが８０モル％以上で
あり、さらに二次転移点温度が６０〜９０℃であるのが
望ましい。ＴＡが４０モル％未満では繊維の品質、工程
性が良好でなく、またコスト的にも適当でない。またイ
ソフタル酸の共重合量が２０モル％未満では接着時の剥
離強度が低下してくるのみならず、本発明の特徴である
接着処理温度が２００℃以下の低温接着性が低下してく
るので好ましくない。一方、６０モル％を越えると繊維
製造時の工程性が低下してくるので不適当である。さら
にエチレングリコールの割合が７５モル％未満では物性
的に好ましくなく、やはり繊維の品質、工程性が低下
し、またコスト的にも適当ではない。

【００２９】さらに本発明の共重合ポリエステルは、上
記共重合成分のほかに、下記（１）（２）を満足する共
重合成分Ａ，Ｂを融点調節剤として用いることができ
る。 ０≦Ａ＋Ｂ≦２５ ・・・・・（１） ０≦Ｂ↓Ｗ≦２５ ・・・・・（２） 〔ここでＡ；テレフタル酸、イソフタル酸以外の芳香族
共重合成分 Ｂ；エチレングリコール以外の脂肪族および／または脂
環族共重合成分式（１）は全酸成分に対する共重合モル
％を、また式（２）はＢ成分原料を〔ＣＯＯＨ〕および
／または〔ＯＨ〕型とした場合の生成共重合ポリエステ
ルに対する重量％をそれぞれ示す。〕

【００３０】共重合成分Ａとは、各種の芳香族系のジカ
ルボン酸、オキシ酸およびジオールが用いられるが、特
に芳香核を１個または２個有するものが使用される。Ａ
の例としては、フタル酸、メチルテレフタル酸、オキシ
安息香酸、オキシエトキシ安息香酸、ジフェニルスルホ
ンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ナ
フタジカルボン酸、ビスフェノールＡ、ｐ−キシリレン
グリコール等がある。

【００３１】また上記共重合成分Ｂの具体例としては、
繊維あるいは不織布の接着処理温度が１５０℃以下の場
合には、接着繊維のポリマー流動性を適性に調整するた
めに、分子構造的に運動性の大きい、嵩高な鎖を有しな
い直線性の分子構造をもつ、アジピン酸、セバチン酸、
ペンタメチレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール等が好適である。また繊維あるい
は不織布の耐熱性を大きくし、接着処理温度が１５０〜
２００℃の比較的高温の場合には、１５０℃以下でのポ
リマーの流動性を抑制し、１５０〜２００℃の所定温度
でのポリマーの流動性を最適に調整するため、嵩高な側
鎖を有した低温での分子運動性が少ない成分、例えばシ
クロヘキサンジメタノール、１，２−プロピレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール等を、目的に応じて２５
モル％以下、望ましくは１５モル％以下の範囲で用いら
れる。２５モル％越えては工程性が低下する傾向があ
り、高度の工程性確保の点より好ましくない。どのよう
な共重合成分を選択し、共重合量を何モル％にするかの
設定は、目的とする繊維あるいは、不織布シートの使用
用途によって異なってくる。またＢ成分をエステル形成
基を〔ＣＯＯＨ〕および／または〔ＯＨ〕基とした場合
の生成共重合ポリエステルに対する重量％としては、２
５重量％以下、望ましくは１５重量％以下が用いられ
る。共重合量が２５重量％を越えてはポリマーが柔軟と
なり、繊維製造工程性が低下するので好ましくない。本
発明においてＡ成分とＢ成分の合計が２５モル％を越え
ると繊維製造工程性が低下するのみならずコスト的にも
好ましくない。

【００３２】本発明の繊維に用いられる共重合ポリエス
テルは前記のテレフタル酸、イソフタル酸およびエチレ
ングリコールの組成条件を満足することが必要である
が、さらに商業的生産レベルでの繊維製造安定性および
接着繊維としての品質を確保するためには、二次転移点
および、結晶融解熱が適切でなければならない。

【００３３】すなわち、本発明の鞘成分を構成する共重
合ポリエステルは、結晶融解熱（△Ｈ）が実質的に０で
ある非晶性ポリマーのものが用いられる。△Ｈが測定で
きるポリマーになってくると接着繊維としての品質が低
下し、特に剥離強度の低下が著しくなってくる。本発明
での△Ｈとは、溶融ポリマーより微細な繊維状または薄
膜フイルム小片として取出して冷却し、３日以上室温で
放置した試料を差動走査熱量計（ＤＳＣ）にかけ、窒素
中、１０℃／分の速度で昇温し、結晶領域の融解時の吸
熱ピークの面積より求める値であるが、本発明の鞘成分
を構成する共重合ポリエステルは非晶性であるため、結
晶領域の融解に基づく吸熱ピークは実質的に発生してこ
ない。従って△Ｈは実質的に０である。吸熱ピークが非
常にブロードになり明確に吸熱ピークを判断できない場
合は、実質的に吸熱ピークがなく、△Ｈは０と判断して
さしつかえない。また、△Ｈ値は同じポリマー構成であ
れば固有粘度の大小によって異なってくることはなかっ
た。結晶に基づく△Ｈの値があると実際に接着繊維とし
ての剥離強度が低下してきて好ましくない。また本発明
で用いるポリマーは実質的に非晶性ポリマーであるた
め、接着処理工程での熱処理過程において結晶化に伴な
う繊維収縮発生による形態変化の問題もない。しかも接
着処理にいたるまでの前工程での予熱処理が可能である
ため製品管理が容易であるばかりでなく、熱効率がいい
状態で運転可能となり、製品の寸法安定性等の良好な品
質のものが得られるのみならず、運転コスト的にも有利
である。

【００３４】また本発明で用いる共重合ポリエステル
は、二次転移点が５０℃〜９０℃の範囲に入る必要があ
る。好ましくは６０℃〜９０℃の範囲が好適である。５
０℃未満になると極端に繊維製造工程性が悪化してくる
のみならず、製品の形態安定性が低下してくる。具体的
には工程性については、ポリマー製造時のペレット状に
切断する際のカッテング性が困難になつてくる。またミ
スカット率が高いにもかかわらずペレット化したものを
紡糸して繊維を製造しても、紡糸時の単糸間の膠着、融
着あるいは断糸が頻発してくる。さらに続いて延伸、捲
縮および切断等を行なう時にも膠着、融着が発生して良
好な繊維を得ることができない。ただし、延伸工程につ
いては、紡糸原糸の状態で目的とする接着繊維の性質を
十分に満たしている場合は省略しても、勿論さしつかえ
ない。二次転移点が５０℃以上になると、ペレットの乾
熱温度、延伸温度等を適切に設定してやることにより、
商業生産性、操業生産性を満たす、長時間安定生産が可
能となる。二次転移点が９０℃を越えても繊維製造にお
ける工程性は、特に悪化しないが、接着繊維としての品
質性能が低下してくる。特に１５０℃以下での低温接着
性能が著しく低下してくるので好ましくない。

【００３５】特に、本発明は上記共重合ポリエステル中
に、Ｎ−ＯＰＡ化合物を含有せしめるが、実質的に見か
けのポリマー二次転移点が低下する傾向があり、ポリマ
ー重合後のペレット化時のポリマー間の膠着及び繊維化
工程中の延伸工程中での単繊維間の膠着が発生する現象
が出るため、ポリマー二次転移点を５０℃以上に保つこ
とを見いだしたものである。

【００３６】ここで述べている二次転移点とは、東洋ボ
ールドウイン社製「バイブロン直読式動的粘弾性測定器
ＤＤＶ−ＩＩ−ＥＡ型」で温度分布とｔａｎδの測定を
行い、ｔａｎδ測定値を基に動的損失弾性率（Ｅ”）を
求め、Ｅ”値が最大となった時の温度を二次転移点とし
た。この時の測定条件は駆動周波数１１０ｃｐｓで行
い、昇温速度は１℃／分で室温からスタートさせる。測
定試料の調整は、溶融ポリマーより巾５ｍｍ、長さ２０
ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの薄膜フィルムを作製し、フィル
ム形成後ただちに冷却し３日以上室温で放置したものを
測定した。この時フィルムの厚さ斑があるとやや測定値
にバラツキが生じるため、別々に調整した５個の測定フ
ィルムをそれぞれ測定し、５個の測定値の平均値を二次
転移点と定めた。またＥ”は、同じポリマー組成であれ
ば固有粘度の大小によって異なってくることはなかっ
た。

【００３７】鞘成分を構成する共重合ポリエステル中に
は少量の添加剤、たとえば、酸化チタンなどの艶消し
剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、安定剤あるいは紫外線吸
収剤などを含んでいても良い。

【００３８】本発明の繊維は、Ｎ−ＯＰＡ化合物を含有
した上記共重合ポリエステルを鞘成分として、他の溶融
紡糸可能なポリマーを芯成分とした複合繊維である。熱
接着性かつ耐久親水性不織布としての目的と良好な繊維
工程性を維持させるためには、複合繊維構造とすること
がベストであることがわかった。

【００３９】芯成分としては融点１５０℃以上の熱可塑
性ポリマーが用いられ、その例としては、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、ナイロ
ン−６、ナイロン−６，６，ポリプロピレン等の結晶性
の溶解紡糸可能なポリマーがある。接着繊維として十分
な目的を達成させるためには、複合繊維断面の全周長に
対するＮ−ＯＰＡ化合物含有共重合ポリエステル成分の
占める割合、すなわち繊維断面周率は５０％以上が好ま
しい。この際、接着繊維の形態安定性を重視する場合に
は芯成分としては接着処理温度より融点が高い熱可塑性
ポリマーを使用する必要があることは言うまでもない事
である。

【００４０】本発明の芯鞘型複合繊維の複合する形態と
して断面形状の具体的な例を図で説明すると、図１の如
き完全一芯芯鞘型複合繊維、図２、図３、図５の如き芯
成分が異形形状の芯鞘型複合繊維、図４の如き多芯芯鞘
型複合繊維、図６の如き偏心芯鞘型複合繊維、図７、図
１０の如き異形断面芯鞘型複合繊維、図８の如き貼合せ
型複合繊維、図９の如き多層型貼り合せ複合繊維、図１
１の如き多層型貼り合せの変形タイプの複合繊維等も含
まれる。図１〜図１１中の（イ）成分はＮ−ＰＯＡ化合
物含有共重合ポリエステルすなわち鞘成分であり、
（ロ）成分は融点１５０℃以上の熱可塑性ポリマーすな
わち芯成分である。繊維断面周長の約５０％以上を
（イ）成分ポリマーで占めることが望ましい。５０％未
満では本発明の目的の良好な耐久親水性と熱接着性繊維
が得られにくいので好ましくない。鞘成分と芯成分の複
合比率は８０対２０〜２０対８０重量％の範囲にする必
要がある。鞘成分が２０重量％未満になると、本発明の
目的とする良好な親水性と良好な熱接着性が不十分とな
ってくるため好ましくない。また、８０重量％を越える
と、紡糸性、延伸性等の工程性が低下し、Ａ格率が低下
してくるため好ましくない。

【００４１】本発明の繊維はＮ−ＰＯＡ化合物含有共重
合ポリエステルと他ポリマーとの複合繊維のみよりなる
融着処理繊維集合体として用いてもよいが、該繊維を１
０重量％以上含む他繊維との混合融着処理繊維集合体と
て用いてもよい。

【００４２】繊維集合体として特に２０〜１００mmに切
断したものは乾式用不織布バインダーとして、また３〜
１０mmに切断したものは湿式用不織布バインダーとして
好適であり、強度が大きく、耐久親水性を有しかつ耐湿
熱性のある不織布を得ることができる。なかでも混合繊
維として、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリブ
チレンテレフタレートのごときテレフタル酸を成分とし
て含むポリエステルの場合には、接着繊維間のみならず
テレフタル酸系ポリエステルとの間の接着も良好であ
り、強度の大きい不織布とすることができる。従来テレ
フタル酸系ポリエステルに接着する繊維がなく、大きな
問題であったが、本発明により良好なポリエステル系不
織布の製造が可能となり、なおかつコスト的に低コスト
で製造が可能となった。

【００４３】また混合繊維として、木材パルプやレーヨ
ンあるいはビニロン等の如き親水性素材を用いた場合に
は、その親水性を阻害しないばかりかより積極的に発揮
させることが出来る。本発明の繊維は、種々の用途の広
い種類の不織布に有用であるが、特に湿式不織布用に顕
著な効果を発揮することが非常に大きな特徴である。具
体的な用途としては、例えば、親水性を必要とする衛生
材用途などが好適である。

【００４４】また、本発明で用いているＮ−ＯＰＡ化合
物は、安全性が高く、例えば、通常用いられているアニ
オン系の界面活性剤での代表的なものとして、アルキル
ベンゼンスルホン酸ソーダ（ＡＢＳ）などは、魚毒性の
データーで比較してみるとＡＢＳ化合物がＬＣ５０が５
０ｐｐｍ以下であるのに対して、本発明のＮ−ＯＰＡ系
化合物は５００００ｐｐｍ以上であり、安全性は格段に
高い。しかも、前述したように、Ｎ−ＯＰＡ化合物は、
共重合ポリエステル中へ練込んだ場合、水中へ繊維を浸
漬して練込剤の溶出性をしらべてみるとＡＢＳ系化合物
は１ケ月で繊維中から３０％近くも溶出するに対して、
Ｎ−ＯＰＡ系化合物は１０％以下であることが確認で
き、溶出性もかなり少なく好都合である。

【００４５】本発明で言う耐久親水性の評価は、次のよ
うに水滲透性と水通過性の二つの方法により実施した。
水滲透性は、所定条件で作製した評価用紙を図１２に示
す如く、ビューレット中から水を１滴滴下し、紙上に落
下した水滴が吸収され光を当てた時の光沢がなくなった
時間を肉眼で判定した。

【００４６】また、水通過性については、図１３で示す
如くコットンリンターパルプ上に測定する評価用紙を乗
せ、同様の方法によりビューレット中から水滴を１滴滴
下し、紙上に落下した水滴の集合状態がなくなるまでの
時間を肉眼で測定した。水滲透性と水通過性の二つの方
法で目付２０〜８０ｇ／ｍ↑2までの紙を評価した。

【００４７】耐久性については、試験紙をＪＩＳ Ｌ０
２１７−１０３法に従って洗濯を１０回くりかえし、１
０回後の水滲透性測定及び水通過性測定を行なつて性能
を評価した。また実施例中の固有粘度〔η 〕とは、共
重合ポリエステルをフェノールとテトラクロルエタンの
等重量混合溶剤中、３０℃で測定した極限粘度（ｄｌ／
ｇ）である。

【００４８】

【実施例】次に本発明を実施例により説明するが、これ
によって本発明はなんら限定されるものではない。以下
テレフタル酸をＴＡ、イソフタル酸をＩＰＡ、エチレン
グリコールをＥＧと略記する。 〔実施例１〕重縮合反応装置を用い常法により２８０℃
で重縮合反応を行ない、ＴＡ６０モル、イソフタル酸
（ＩＰＡ）４０モル、エチレングリコール（ＥＧ）９０
モル、ジエチレングリコール１０モルよりなる共重合ポ
リエステルを製造し、この後重合器底部よりシート状に
水中に押し出し、シート・カッターを用いて切断しペレ
ット化した。押し出し、切断調子は良好であり、良好な
形状のペレットを得た。共重合ポリエステルの物性は
〔η 〕０．６９、△Ｈ ０ｃａｌ／ｇ、二次転移点７
０℃であつた。得られたペレットを真空乾燥機中６０℃
で乾燥したところ膠着は全く認められなかつた。

【００４９】ついで、該共重合ポリエステルを溶融し、
該溶融ポリマー中へ、下記式（２）で示されるＮ−ポリ
オキシアルキレンポリアルキレンポリアミン化合物で、
ＨＬＢが１２．０、平均分子量が約５０，０００、アミ
ン価４．５のものにヒンダードフェノール系酸化防止剤
を少量加えたものを所定量添加し、その後スタチックミ
キサーにより均一混合した後、該混合ポリマー流を鞘成
分とし、一方〔η 〕０．６７のポリエチレンテレフタ
レートを芯成分として、芯／鞘＝５０／５０重量比で図
１の断面の芯鞘複合紡糸を行なった。紡糸ヘッド温度２
９０℃で押し出し１０００ｍ／分で巻取った。巻取った
繊維は単繊維間および繊維束間での膠着は全くなく、長
時間安定に紡糸を行なうことができた。押出機中での鞘
成分のペレット移送性は良好で問題なかった。この紡糸
原糸を水浴中７０℃で４．２倍に延伸し、続いて水浴中
７５℃で８％伸縮させ、繊度２．０ｄｒ、強度３．５ｇ
／ｄ、伸度４３％の繊維を得た。

【００５０】得られた該延伸糸を繊維長５mmにカットし
たもの７０重量部とポリエチレンテレフタレート繊維
（２ｄｒ×５mm）３０重量部を混合した後、角型タピー
抄紙機で混抄し繊維紙を作製した。その後ヤンキードラ
イヤー型のフロエ板熱円筒上で１２０℃、１分間乾燥
し、接着して坪量２０ｇ／ｍ↑2、４０ｇ／ｍ↑2、８０
ｇ／ｍ↑2の手抄き紙をそれぞれ作製した。いずれの場
合も粘着のトラブルなどなく容易に抄紙することがで
き、かつ実用に耐えうるだけの十分な強力を保持してい
た。

【００５１】つづいて親水性の評価を実施したところ、
水滲透性、水通過性は表１に示す結果となり、比較例１
と比較して初期性能のみならず、すばらしい耐久親水性
を有していることがわかった。また、上記親水性能評価
用作製紙を純水中（浴比１：５０）へ、１ケ月間浸漬
し、繊維中に練込んだＮ−ＯＰＡ化合物の水中への溶出
量をＴｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ Ａｎ
ａｌｙｚｅｒ（島津社製 ＴＯＣ−５００）を用いて測
定した所、繊維中へ練込んだＮ−ＯＰＡ化合物の約５％
前後しか溶出していないことが確認され、問題のないレ
ベルであることがわかった。

【００５２】

【化３】

【００５３】〔比較例１〕実施例１とは親水化剤を含有
しない点のみが異なる共重合ポリエステルを鞘成分と
し、一方〔η 〕０．６７のポリエチレンテレフタレー
トを芯成分として、芯／鞘＝５０／５０の重量比で図１
の断面の芯鞘複合紡糸を行なった。紡糸ヘッド温度２９
０℃で押し出し１０００ｍ／分で巻取った。得られた紡
糸原糸を実施例１と同様の方法により延伸し、その後同
様の条件で試験紙を作製した。つづいて親水性の評価を
実施したところ、表１に示す結果が得られ不十分であっ
た。

【００５４】

【表１】

【００５５】注）洗濯は、ＪＩＳ Ｌ０２１７−１０３
法に従って実施。液温４０℃の水１ｌに２ｇの割合で衣
料用合成洗剤を添加溶解し、洗濯液とする。この洗濯液
に浴比が１対３０になるように試料及び必要に応じて負
荷布を投入して運転を開始する。５分間処理した後、運
転を止め、試料及び負荷布を脱水機で脱水し、次に洗濯
液を常温の新しい水に替えて同一の浴比で２分間すすぎ
洗いをした後脱水し、再び２分間すすぎ洗いを行い風乾
させる。以上の操作を１０回くりかえし１０回後の測定
サンプルとした。

【００５６】〔実施例２〜１７〕実施例１と同一のポリ
マー組成の共重合ポリエステルを用い、表２に掲げる条
件でテストを実施し、結果を示した。実施例２，３は親
水化剤の添加量を変更した。実施例４，５は、親水化剤
として分子構造が（２）式と同一のものであるがＨＬＢ
値が異なるものを使用した。実施例４はＨＬＢ＝８．０
のもの、実施例５はＨＬＢ＝１５．０のものを用いた。
実施例６は、親水化剤として分子構造が（２）式と同一
のものであるが平均分子量が２０，０００であるものを
用いた。実施例７，８は芯鞘複合比を変更してテストし
た。実施例９〜１３は繊維断面形状を変更してテストし
た。実施例１４は芯成分ポリマーにポリブチレンテレフ
タレートを用い、実施例１５はナイロン６を用いて実施
した。実施例１６，１７は抄紙条件、即ち混抄繊維のポ
リエチレンテレフタレート繊維の混抄率を変更して実施
した。いずれも繊維化工程性良好で、かつ試験紙の強力
の目安である破断長も大きく、しかも親水性能も洗濯１
０回処理後でも良好でなレベルが維持されていることが
わかった。また、溶出性についてもいずれも問題となる
レベルでないことが確認された。

【００５７】〔実施例１８〕添加剤として分子構造が
（３）式のものを用いて行なった他は実施例１と同様の
方法で実施した。

【００５８】

【化４】

【００５９】（３）式中、Ｒ↓1〜Ｒ↓7はＰＯとＥＯの
ランダム共重合体であり、ＨＬＢは１２．０、平均分子
量は約５０，０００である。その結果、繊維化工程は良
好で、しかも耐久性のある良好な吸水性を有した繊維が
得られた。

【００６０】〔実施例１９〜２１〕実施例１９は重縮合
反応装置を用い常法により２８０℃で重縮合反応を行な
い、ＴＡ７０モル、ＩＰＡ３０モル、ＥＧ９５モル、ジ
エチレングリコール５モルよりなる共重合ポリエステル
を製造し、実施例２０は、実施例１と同様の方法により
ＴＡ５０モル、ＩＰＡ５０モル、ＥＧ１００モルよりな
る共重合ポリエステルを製造し、実施例２１は、ＴＡ６
５モル、ＩＰＡ３０モル、セバシン酸５モル、ＥＧ１０
０モルのポリマーを作製し、その後、実施例１と同様の
方法により親水化剤を添加した複合繊維を作製した。そ
の後、実施例１と全く同様の方法により試験紙を作製し
た。紙強力は十分な裂断長を有し、かつ親水性も良好な
結果が得られた。また、繊維中に練込まれている親水化
剤の溶出性についても、いずれも問題となるレベルでな
いことが確認された。

【００６１】〔比較例２〜３〕比較例２は、（２）式と
同一のＮ−ＯＰＡ化合物を用い、少量のヒンダードフェ
ノール系酸化防止剤を添加したものを、鞘成分の非晶性
共重合ポリエステル中にＮ−ＯＰＡ量で０．１ｗｔ％と
なるように練込み、その他は実施例１と同様の条件で実
施した場合である。吸水性レベルとしては実施例１より
低いレベルであった。比較例３は、鞘成分の非晶性共重
合ポリエステル中に２５ｗｔ％となるよう添加し、その
他は実施例１と同様の条件で実施した場合である。しか
しながら紡糸時の粘度低下が激しく安定な紡糸をするこ
とができなかった。

【００６２】〔比較例４〕添加剤として（２）式と同一
構造のもので、分子量が約８，０００のものを用い、他
は実施例１と同一の方法により実施した。しかしながら
紡糸時の粘度低下が激しくビス落ち、単糸切れ、断糸が
頻発し安定な紡糸をすることができなかった。

【００６３】〔比較例５〕添加剤として（２）式と同一
構造のものであるが、ＨＬＢ＝５．０のもの、すなわち
疎水性基のＰＯセグメントリッチのものを用い、他は実
施例１と同一の方法で実施した。繊維化工程性は良好で
あったが、吸水性能レベルとしては不十分であった。

【００６４】〔比較例６〜７〕比較例６は、複合比率を
芯／鞘＝１０／９０重量比で図１の断面の芯鞘複合紡糸
を行なつた以外は実施例１と同一の方法により実施し
た。複合比率が不安定で単糸切れ、断糸が頻発し、評価
試料が得られなかった。比較例７は、実施例１と同様の
方法により共重合ポリエステルを得、その後複合比率を
芯／鞘＝９０／１０重量比に変更した以外は実施例１と
同様の方法により繊維化し、試験紙を作製した。紙強力
も親水性能も不十分なものであった。

【００６５】〔比較例８〕常法により重縮合反応を行な
い、ＴＡ８０モル、ＩＰＡ２０モル、ＥＧ１００モルよ
りなり、〔η 〕０．７６、△Ｈ０．７ｃａｌ／ｇ、二
次転移点７６℃の共重合ポリエステルを製造し、実施例
１と同様の親水化剤を同量添加し、実施例１と同じ方法
により紡糸し紡糸原糸を得た。ついで延伸、収縮を行な
い、繊度２．０ｄｒ、強度４．５ｇ／ｄｒ、伸度３０％
の繊維を得た。工程性は良好で特にトラブルはなく、ま
た単繊維間および繊維束間での膠着は認められなかっ
た。しかしながら実施例１と同様にして試験紙を作製し
たところ、新水性能は良好であったが裂断長が０．１km
と非常に強力の低いものであった。

【００６６】〔比較例９〕常法により重縮合反応を行な
い、ＴＡ４５モル、ＩＰＡ２５モル、ＥＧ１００モル、
セバシン酸３０モルよりなる共重合ポリエステルを製造
し、重合器底部よりストランド状に水中に押し出し、ス
トランドカツターを用いて切断し、表２記載の物性を有
するペレットを得た。しかしながらポリマーの二次転移
点が低いためにストランドが柔らかく、カツターへの挿
入がかなり困難であり、未切断ストランドが蓄積したり
カツターへのポリマーの融着のためしばしばカツターの
運転を停止した。このためストランドを０℃の氷水中に
押し出すことにより、ペレット化の収率をアップさせ
た。このペレットを真空乾燥機中４５℃で乾燥したとこ
ろ、膠着した塊りができるので室温で長時間行なった。
ついで押出機に供給し、実施例１と同様の方法により親
水化剤を添加し紡糸ヘッド温度を２８０℃で複合紡糸を
１０００ｍ／分で紡糸を行なったが、単繊維間および繊
維束間での膠着が多数発生し良好な繊維を得ることがで
きなかった。

【００６７】

【表２】

【表３】

【表４】

【００６８】〔実施例２２，比較例１０〕実施例１と同
様の方法により、Ｎ−ＯＰＡ化合物が含有されている共
重合ポリエステルを鞘、〔η 〕０．６７のポリエチレ
ンテレフタレートを芯として、芯／鞘重量比５０／５０
のポリエステルバインダー繊維をつくり、この繊度２．
０ｄｒ、繊維長５mmのカットファイバーを得た。カット
ファイバー７０重量部と親水性レイヨン（ＰＢ１５０
５）繊度１．５ｄｒ、繊維長５mmのカットファイバー３
０重量部を混合した後、角型タピー抄紙機で混抄し、繊
維紙を作製した。その後、ヤンキードライヤー型のフロ
エ板熱円筒上で１２０℃、１分間乾燥し、接着して坪量
２０ｇ／ｍ↑2、４０ｇ／ｍ↑2、８０ｇ／ｍ↑2の手拭
き紙を作製した。いずれの場合も粘着のトラブルなどな
く、容易に抄紙することができ、かつ実用に耐えうるだ
けの十分な強力を保持していた。

【００６９】また比較例として、上記バインダー繊維で
上記親水化剤を含有しない点のみが異なるバインダー繊
維を製造し、上記実施例と同じく親水化レイヨンと混抄
して試験紙を得た。

【００７０】この両者の紙の親水性の評価を実施したと
ころ、水滲透性、水通過性は表５に示す結果となり、本
実施例の場合、初期性能のみならずすばらしい耐久親水
性を有していることがわかる。またこの比較例１０か
ら、バインダー繊維と混抄する繊維が親水性繊維であっ
ても、バインダー繊維が親水性でない場合には、得られ
る紙の親水性は初期性能から悪いことが示される。

【００７１】

【表５】

【００７２】

【発明の効果】以上本発明は、特定のポリマー組成及び
ポリマー物性を有した共重合ポリエステルを用い、しか
も該共重合ポリエステル中へ特定の親水化剤を含有せし
めることにより、溶出性が少なく安全性にすぐれる耐久
性のある良好な親水性と、殊に、ポリエステル繊維に対
して良好な熱融着を有する耐久親水性熱融着性複合繊維
及び該複合繊維を一部又は全部使用した不織布を提供す
ることにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合繊維の断面形状の一例を示した図
である。

【図２】本発明の複合繊維の断面形状の別の例を示した
図である。

【図３】本発明の複合繊維の断面形状の更に別の例を示
した図である。

【図４】本発明の複合繊維の断面形状の別の例を示した
図である。

【図５】本発明の複合繊維の断面形状の一例を示した図
である。

【図６】本発明の複合繊維の断面形状の別の例を示した
図である。

【図７】本発明の複合繊維の断面形状の別の例を示した
図である。

【図８】本発明の複合繊維の断面形状の別の例を示した
図である。

【図９】本発明の複合繊維の断面形状の別の例を示した
図である。

【図１０】本発明の複合繊維の断面形状の別の例を示し
た図である。

【図１１】本発明の複合繊維の断面形状の別の例を示し
た図である。

【図１２】水浸透性を測定する装置の概略図である。

【図１３】水通過性を測定する装置の概略図である。

【符号の説明】

イ：非晶性ポリエステルからなる鞘成分 ロ：融点１５０℃以上の熱可塑性ポリマーからなる芯成
分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｄ２１Ｈ 15/10 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D01F 8/14 D01F 6/92 307 D01F 6/84 301 C08L 67/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記〔Ａ〕の化合物を０．２〜２０重量
   ％含有し下記〔Ｂ〕の単位からなり下記〔Ｃ〕の物性値
   を有するポリエステルを鞘成分とし、融点１５０℃以上
   の熱可塑性ポリマーを芯成分とし、かつ該鞘成分と該芯
   成分の重量割合が２０：８０〜８０：２０である芯鞘型
   複合繊維。 〔Ａ〕 ポリアルキレンオキサイド鎖を有する基がポリ
   アルキレンポリアミン系骨格に結合した化合物であっ
   て、かつＨＬＢが６．０〜１６．０の範囲内、平均分子
   量が１００００以上、アミン価が５００以下である化合
   物。 〔Ｂ〕 酸単位とグリコール単位からなり、該酸単位中
   に占めるテレフタル酸単位の割合が４０モル％以上、イ
   ソフタル酸単位の割合が２０モル％以上で、かつ該グリ
   コール単位中に占めるエチレングリコール単位の割合が
   ７５モル％以上であること。 〔Ｃ〕 二次転移点温度が５０〜９０℃、結晶融解熱が
   実質的に０である非晶性ポリマーであること。