JPH0128128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はバインダ用として接着性に優れかつ接
着熱処理時の繊維集合体の収縮が小さい共重合体
ポリエステル繊維の製造方法に関するものであ
る。 従来、不織布、詰物、敷物等の分野で使用され
てきている接着剤では、合成ゴムやアクリル酸エ
ステル等のエマルジヨンタイプや溶剤タイプのも
のが殆どである。ところが、最近、省エネルギ
ー、公害防止、合理化の観点からコスト／パーフ
オマンスに優れた非エマルジヨン系、非溶剤系の
ホツトメルトタイプの接着剤が注目されるように
なつてきた。特に、繊維状のホツトメルトタイプ
接着剤（バインダー繊維）は不織布、詰物、敷物
等の分野で、今後重要な素材になつてくるものと
思われる。このようなバインダー繊維としては、
すでに、チツソ(株)製のES繊維があり、これは芯
成分がポリプロピレン、鞘成分がポリエチレンか
らなるポリオレフイン系の偏心芯鞘型複合繊維で
ある。このES繊維は主体繊維がポリオレフイン
系からなる繊維集合体に対してはかなり大きな接
着効果を発揮するが、ポリエステル繊維等の他の
繊維を主体とする繊維集合体に対する接着効果は
非常に小さい。そのため、30重量％以上も加える
必要があり、その結果、主体繊維の特長を損つて
しまうという欠点がある。特に、今後の産業構造
の高度化に最も適応性が大きいと考えられるポリ
エステル繊維に対する接着効果が非常に小さいこ
とは、重大な欠点であると思われる。 さらに、特開昭57−66117号公報にはテレフタ
ル酸、イソフタル酸およびエチレングリコールか
らなるポリエステル系バインダー繊維の例が記載
されているが、該バインダー繊維は非晶性でかつ
ガラス転移点が60〜70℃と高いため、非常にもろ
くて、取扱い性が悪く、カード工程で繊維が切断
し脱落し易いという欠点がある。 また、特開昭57−21513号公報には、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、脂肪族ジカルボン酸、エチ
レングリコール、および１，４−ブタンジオール
からなるホツトメルト接着性繊維が開示されてい
るが、この繊維は粘着性が大きくて取扱い性が劣
るうえ、繊維集合体に混合してバインダー繊維と
して使用すると、接着熱処理時の繊維集合体の収
縮が大きくなりすぎて、収縮斑が発生するという
問題がある。 本発明者は、ポリエステル繊維に対して優れた
接着効果を有し、繊維集合体にバインダー繊維と
して混合して使用した場合に、繊維集合体に収縮
斑を起させることがなく、かつ取扱い性に優れた
バインダー用共重合ポリエステル繊維の製造方法
に関して鋭意検討の結果、本発明に到達したので
ある。即ち本発明は、テレフタル酸成分、イソフ
タル酸成分、１，４−ブタンジオール成分および
ポリエーテル以外のグリコール成分からなり、融
点が200℃以下、ガラス転移点が40℃以下の共重
合ポリエステルを溶融紡糸したのち延伸するに際
して、10〜54℃の温度で1.2〜３倍に延伸し、引
き続いて40〜95℃の温度で20〜50％の制限収縮を
行なうことを特徴とする共重合ポリエステル繊維
の製造方法に関するものであり、その目的とする
ところは、優れた接着効果を有することはもちろ
んのこと、取り扱い性に優れ、接着熱処理時の繊
維集合体の収縮が小さいバインダー用ポリエステ
ル繊維を提供しようとするものである。 本発明における共重合ポリエステルは、テレフ
タル酸成分、イソフタル酸成分、１，４−ブタン
ジオール成分およびポリエーテル以外のグリコー
ル成分から、その融点が200℃以下、ガラス転移
点が40℃以下のものである。ここで、融点は、デ
ユポン社製示差熱分析計990型を用いて、サンプ
ル量10mg、昇温速度20℃／min、N₂雰囲気中で
昇温した際に現われる結晶融解による吸熱ピーク
温度である。この融点は、バインダー用繊維を含
む繊維集合体の接着熱処理温度を設定する際に重
要となり、200℃以下、好ましくは180℃以下であ
る必要がある。融点は、エネルギーコストから考
えると低ければ低い程好ましいことは言うまでも
ないが、実用上は100℃以上が好適である。 また本発明におけるガラス転移点は、融点の測
定と同じ装置を用いて、同じ条件下で融点以上ま
で昇温して融解させ、氷中で急冷した後、融点の
測定と同じ条件下で昇温したときのガラス転移に
よる吸熱開始点である。このガラス転移点は40℃
以下である必要があり、40℃を超えると、得られ
た繊維がもろくなり、例えばカード工程で繊維が
切断し易いという問題が発生する。ガラス転移点
の下限は特に限定しないが、実用上は10℃以上が
好ましい。 更に、本発明者は、バインダー用共重合ポリエ
ステル繊維を含む繊維集合体の熱接着時（接着熱
処理温度は、通常、融点より10〜50℃高く設定さ
れる）の収縮現象について鋭意検討を行なつた結
果、バインダー繊維の複屈折率（以下、△ｎと記
す）が決定的に影響することを見出したのであ
る。該△ｎは、後述するスライバー収縮率を20％
以下にするためには0.14以下にする必要がある。
スライバー収縮率が20％以下であれば、使用上特
に問題はないが、20％を越えると収縮斑が顕著と
なり、品質のバラツキが大きくなつて好ましくな
い。例えばバインダーを繊維を含むウエツブを熱
風で接着熱処理するような場合、ウエツブの“波
打ち現象”が起こり易くなる。 さて、本発明方法に供される共重合ポリエステ
ルのガラス転移点は先に述べた理由により、40℃
以下である必要があるが、ガラス転移点が40℃以
下になると、溶融紡糸後の繊維同志が粘着し易く
なる。そこで、本発明者は、該粘着に関して鋭意
検討の結果、溶融紡糸したのち特定の条件下で延
伸することによつて、この粘着が殆ど剥離できる
ことを見出したのである。即ち、ガラス転移点が
40℃以下の共重合ポリエステルを溶融紡糸したの
ち延伸するに際して、10〜54℃の温度で1.2〜３
倍に延伸し、引き続いて40〜95℃の温度で20〜50
％の制限収縮を行なうことによつて、粘着が殆ど
なく且つスライバー収縮も小さいポリエステルバ
インダー繊維が製造できることを見出したのであ
る。延伸温度は10〜54℃が好ましい。温度が10℃
より低い条件は工業的に採用することが難しく、
且つ延伸性も悪くなり好ましくない。逆に54℃よ
り高くなると粘着部分の剥離効果が非常に低下す
るので好ましくない。延伸倍率は1.2〜３倍であ
ることが必要で、1.2倍より低くなると粘着繊維
の剥離効果が小さくなり、３倍より大きくなると
スライバー収縮が非常に大きくなるため好ましく
ない。延伸された繊維またはトウは引き続いて、
連続的に40〜95℃の温度で20〜50％の制限収縮を
行なう。制限収縮が20％より小さいとスライバー
収縮が大きくなる。制限収縮は大きければ大きい
程好ましいがローラー捲付きを起こさず工業的に
安定して制限収縮できる上限は50％である。また
制限収縮時の温度が40℃より低い温度では20％以
上の収縮を起こさせることが難しく、95℃より高
い温度になると延伸でせつかく剥離させた繊維が
再粘着を起こすようになる。該制限収縮は品質の
安定性から考えて、水中で行なうのが最も好まし
いが、特に限定するものではない。 本発明の共重合ポリエステル繊維の融点（以下
Tmと記す）は200℃以下、好ましくは100〜180
℃であるが、一般に結晶性高分子のTmは、高分
子鎖の可撓性、対称性、凝集エネルギー密度、側
鎖（側鎖の極性、可撓性）等によつて決まると言
われていて、次式で定義づけられる。 Tm＝△Ｈ／△Ｓ この式で△Ｈは融解エンタルピー、△Ｓは融解
エントロピーである。またランダム共重合体の
Tmの低下は次式で求めることができる。 １／Tm−１／Tm⁰＝−Ｒ／△ＨlnXA ここで、Tm⁰は無限大の分子量をもつた純粋
な単独重合体の融点、Ｒはガス定数、XAは共重
合体中におけるコモノマーＡ（結晶可能なモノマ
ー単位）のモル分率である。 また本発明の共重合ポリエステル繊維のガラス
転移点（以下Tgと記す）は40℃以下であるが、
上に述べたTmと高分子構造の関係のいくつかは
Tgに対しても成り立つ。即ち、Tgは高分子鎖の
可撓性、対称性、凝集エネルギー密度、立体障害
性、側鎖（かさばり、可撓性）等によつて決まる
と言われている。また共重合体のTgは純粋な単
独重合体のTgの中間の値を持ち、例えば、成分
１および２に相当する体積分率をそれぞれV₁，
V₂とした共重合体のTgは次式で求められる。 Tg＝V₁Tg₁＋V₂Tg₂ 本発明の共重合ポリエステルバインダー繊維は
通常のポリエステル繊維であるポリエチレンテレ
フタレート系ポリエステル繊維とは異なつた条件
下で紡糸される。即ち、溶融紡糸温度はポリエチ
レンテレフタレート系ポリエステル繊維がその融
点（Tm）より10〜30℃高く設定されるのに対し
て、本発明のポリエステル繊維はその融点
（Tm）より50〜150℃高く設定される。これは紡
糸温度を高くして△ｎをできるだけ低くするため
である。尚、捲取速度は普通の条件である400〜
1300ｍ／分が採用されるがこれに限定するもので
はない。本発明方法による共重合ポリエステルバ
インダー繊維は繊維同志が粘着し易いため、紡糸
工程、延伸工程で繊維表面に付着させる油剤とし
てはアルキルホスフエート金属塩またはそれを含
有する界面活性剤を使用することが効果的であ
る。特に、ラウリルホスフエートカリウム塩が適
している。 本発明方法によつて得られたバインダー用共重
合ポリエステル繊維はポリエステル繊維を主体と
する繊維集合体に適用した場合に、特に優れた接
着力を発揮し、同時に収縮が小さいため、不織布
および詰綿用として特に好適である。繊維の一般
的物性は、その用途によつて種々のものが設計さ
れる。例えば、抄紙用としては、繊度が0.1〜10
デニール、繊維長が１〜20mmでノークリンプのも
のが好適であり、乾式不織布および詰綿（硬綿
等）用としては、繊度が0.5〜20デニール、繊維
長が20〜120mm、ケン縮数が５〜20山／25mmのも
のが好ましく用いられるが、特に限定するもので
はない。さらに、本発明方法によつて得られたバ
インダー繊維の混合量は、通常、３〜30重量％で
あるが、接着力および収縮をバランスさせるため
には、特に７〜20重量％が好適である。しかしな
がら最終的な混合量は用途、要求品質によつて決
められるべきものであつて、特に限定はできな
い。 以下、実施例によつて本発明を説明するが、実
施例における複屈折率、スライバー収縮率及びス
ライバー引張強度の評価方法は次の通りである。 複屈折率（△ｎ） 偏光顕微鏡によつて光源にナトリウムランプ
を用い、Berekコンペンセータ法からレターデ
ーシヨンを求めて計算する。 スライバー収縮率 主体繊維とバインダー繊維を可能な限り均一
に混合した後カードに通し、スライバーを作成
する。該スライバーを所定温度下で10分間弛緩
熱処理し、処理前後のスライバーの長さから次
式によつてスライバー収縮率を求める。 スライバー収縮率(%)＝l₀−ｌ／l₀×100(%) ここでl₀は熱処理前の長さであり、ｌは熱処
理後の長さである。 スライバー引張強度 で得られたスライバーを10cm間隔のチヤツ
クではさみ、引張速度20cm／minで引張り、切
断時の最大荷重（ｇ）を読み取る。 別にスライバーの綿密度をｇ／9000ｍで算出
し、これをスライバーの見掛けデニール（De）
とし、次式によつてスライバー引張強度を算出
する。 スライバー引張強度（ｇ／De） ＝切断時の最大荷重（ｇ）／スライバー見かけデニー
ル（De） 実施例１〜７、比較例１〜３ 常法に従い、テレフタル酸／イソフタル酸のモ
ル比が60／40、１，４−ブタンジオール／エチレ
ングリコールのモル比が97／３の共重合ポリエス
テルを製造した。該共重合ポリエステルは、35℃
のオルソクロロフエノール溶液中で測定した固有
粘度が0.73dl／ｇ、融点が156℃、ガラス転移点
が24℃であつた。次に、このポリマーを紡糸温度
263℃で孔数420個の口金を通して溶融紡糸し、
900ｍ／分の速度で捲取り、単糸繊度が7.5デニー
ルの未延伸糸を得た。該未延伸糸を引き揃えてト
ウとなし、種々の延伸条件下で水中で延伸したの
ち、引き続いて80℃の温度の水中で30％の制限収
縮を行ない、12山／25mmのケン縮を付与した後、
51mmの長さに切断してバインダー繊維を作つた。
得られたバインダー繊維と、別に準備した12デニ
ール、繊維長51mmのポリエチレンテレフタレート
中空繊維とを重量比で20：80の割合でよく混合し
た後、カードに通してスライバーを作つた。ま
た、この際、目付が1.1Kg／m²の積層ウエツブを
作り、１ｍ×１ｍに切つた。得られたスライバー
および積層ウエツブは180℃の雰囲気中で10分間
弛緩熱処理した後、スライバー収縮率、引張強度
およびウエツブ収縮斑（“波打ち”の有無）をチ
エツクした。得られた結果を第１表に示す。

【表】 第１表から明らかなように、延伸倍率が1.2倍
より低くなると粘着繊維が多くなり（比較例１）、
逆に３倍より高くなるとウエツブの収縮斑が目立
つてくる（比較例２）。また、延伸温度が54℃よ
り高くなると粘着繊維が多くなる（比較例３）。
本発明の制限収縮条件内で、かつ本発明の範囲内
の延伸条件を採用したものは、粘着繊維が少な
く、ウエブの収縮斑もない（実施例１〜７）。 実施例８〜13、比較例４〜５ 常法に従い、テレフタル酸／イソフタル酸のモ
ル比が53／47、１，４−ブタンジオール／エチレ
ングリコールのモル比が96／４の共重合体ポリエ
ステルを製造した。該共重合ポリエステルは、35
℃のオルソクロロフエノール溶液中で測定した固
有粘度が0.80dl／ｇ、融点が133℃、ガラス転移
点が18℃であつた。次に、このポリマーを紡糸温
度260℃で孔数420個の口金を通して溶融紡糸し、
1200ｍ／minの速度で捲取り、単糸繊度が3.6デ
ニールの未延伸糸を得た。この未延伸糸を引き揃
えてトウとなし、40℃の温度の水中で1.8倍に延
伸したのち、引き続いて、種々の条件下で、水中
で制限収縮を行ない、13山／25mmのケン縮を付与
した後、51mmの長さに切断してバインダー繊維を
作つた。得られたバインダー繊維を実施例１〜７
と同様な方法でスライバーおよびウエツブを作り
処理した。尚、ウエツブの熱処理は160℃の温度
で実施した。得られた結果を第２表に示す。

【表】 第２表から明らかなように、制限収縮量が20％
より小さくなるとウエツブの収縮斑が目立つよう
になり（比較例４）、また、収縮温度が95℃を越
えると粘着繊維が多くなる（比較例５）、尚、収
縮温度70℃で52％の制限収縮を試みたが、トウが
たるんでしまい、連続的な製造が困難であつた。
更に、37℃での最大制限収縮量を調べた結果、17
％が最大であつた。 本発明の範囲内の延伸条件を採用し、かつ本発
明の範囲内の制限収縮条件を採用したものは、粘
着繊維がまつたく存在していないかあるいは存在
していてもほとんどわずかであり、ウエツブの収
縮斑もない（実施例８〜13）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ テレフタル酸成分、イソフタル酸成分、１，
   ４−ブタンジオール成分およびポリエーテル以外
   のグリコール成分からなり、融点が200℃以下、
   ガラス転移点が40℃以下の共重合ポリエステルを
   溶融紡糸したのち延伸するに際して、10〜54℃の
   温度で1.2〜３倍に延伸し、引き続いて40〜95℃
   の温度で20〜50％の制限収縮を行なうことを特徴
   とする共重合ポリエステル繊維の製造方法。