JPH0197210A - 熱融着性繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐熱性にすぐれた熱融着性繊維に係るものであ
る。熱融着性繊維は、ベース繊維に混紡後加熱されるこ
とにより、ベース繊維のバインダーとして使用し得るも
のであり、この熱融着性繊維を用い結合成形された繊維
構造体は建材、自動車などの内装材、各種フェルｔ−ｉ
、ふとん、クツションなどの詰物、カーペットなどの基
布、各種フィルター、土木資材及び紙おむつ、生理用品
などの衛生材料等の分野において利用できるものである
。

〔従来の技術〕

不織布、詰物、敷物等上記記載の分野で使用されてきて
いる繊維構造体の成形のために用いられている繊維のバ
インダーとしては、合成ゴムやアクリル酸エステルポリ
マー等のエマルジョンや溶剤タイプのものが多く使用さ
れてきたが、省エネルギー、公害防止９合理化等の点か
らホットメルトタイプの熱融着性繊維を使用する割合が
増加しつつある。

繊維のバインダーとして用いられる熱融着性繊維として
は従来ポリエステル系繊維から成るもの（例えば特開昭
５７−６６１１７など）、ポリビニルアルコールを主成
分とするもの（例えば特開昭５１−９６５３３など）な
どがあり、更にその形状を単一繊維とせず融点が異なる
２種のポリエステルを用いて芯と鞘の２層構造をなす繊
維とするもの（例えば特開昭５８−４１９１２）、ポリ
プロピレンとポリエチレンを並置させた複合構造の繊維
（例えば特公昭５２−３７０９７）などがあり工業的に
実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

熱融着性繊維を用い成形された不織布、クツションなど
の製品中、ことに自動車、建材などの分野で使用するも
ののなかには、その使用環境温度が高い状態となるもの
が決っして少なくな（、熱融着性繊維もそれ相当な耐熱
性を有することを要求されている。この場合の耐熱性と
しては、高温時に結合力が保持されていること、成形さ
れたクツション等の復元力が高温下でも保持されている
ことなど用途によって巾広い意味を持つが、いずれにし
ても熱融着性繊維を用いて成形された製品が有する常温
下における特性が高温になっても大きく低下しないこと
が要求される。この場合温度による特性の変化は、熱融
着性繊維の種類によって大きく左右されるものである。

従来検討され工業化された熱融着性繊維は先述した如く
ポリエステル、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を原料
とするものであるため、耐熱性を求められる用途につい
ては、使用温度に対応する高融点樹脂を用いざるを得な
いが、そのような高融点樹脂を用いる場合紡糸時におい
ても、得られた繊維をバインダーとして用いる際におい
ても、融点以上の高温度が必要となり省エネルギー的に
不利である。又、高圧釜など特殊な装置が必要となる欠
点もある上、ベース繊維を熱により損傷、変質させるこ
とになる。耐熱性を向上させるためには架橋成分を加え
るという方法もあるが、架橋部分を有する樹脂では一般
に紡糸が難しい。特に紡糸速度が早く無公害的見地から
も有利とされる溶融紡糸は難しく、又逆に架橋成分が少
なく紡糸性が良ければ耐熱性が不十分である。特開昭５
０−２００７３はその種の試みの１つであるが、耐熱性
は充分とは云えず、又熱融着性繊維と混紡するベース繊
維として、ナイロン樹脂以外の繊維を用いた場合の接着
時に不安がある。

従って本発明の目的とするところは、繊維のバインダー
として低温での溶融紡糸、ベース繊維との良好な固着成
形性を有し、成形後の繊維構造体の耐熱性を良好ならし
める熱融着性繊維を得るところにある。

（ロ）発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の熱融着性繊維すなわち融点が６０℃〜１５０℃
のポリエステル樹脂、常温個体のエポキシ樹脂および融
点が１７０℃以上のカルボン酸ヒドラジドからなること
を特徴とする熱融着性繊維は前記した問題点を解決する
ものである。

（ポリエステル樹脂） 本発明におけるポリエステル樹脂は、溶融紡糸時に洩糸
性を与え、紡糸作業を効率よく進めると同時に、ベース
繊維を固着して得られる繊維構造体の風合いを良（する
ために用いられるものであって、融点が６０℃以上１５
０℃以下のポリエステル樹脂である。融点が６０℃未満
のポリエステル樹脂は、紡糸巻取時の解舒性が不良とな
る。一方融点が１５０℃を越える場合には、紡糸温度及
びバインダーとして融着成形する際の温度が高くなり、
目的に反するものとなる。

ポリエステル樹脂を構成する成分としては、飽和の三塩
基性酸と飽和の二価のアルコールからなるもの、または
それ等に若干の三官能以上の飽和カルボン酸と飽和アル
コールの添加されたものからなるもの、すなわち飽和ポ
リエステル樹脂が好ましく用いられる。

また、環状のポリエステルであるラクトンを開環重合さ
せて得られるポリラクトンも好適に使用できる。

（エポキシ化合物） 本発明接着剤組成物における常温（２５℃）固体のエポ
キシ化合物としては、具体的に次に示す式−（１）で表
されるビスフェノール型エポキシ樹脂、式−（２）で表
されるエポキシノボラック樹脂、式−（３）で表される
グリシジルアミン型エポキシ化合吻、式−（４）で表さ
れる脂環族エポキシ化合物などが例示できる。

ビスフェノール型エポキシ樹脂 Ａ 但し弐−（１）中、 Ａ：水素もしくはアルキル基 Ｙ：ハロゲン原子、水素など を表す。

エボキシノボラソク樹脂 グリシジルアミン型エポキシ化合物 （式−（２）、　（３）におけるＲ：アルキル、アラア
ルキル、芳香族炭化水素など） 脂環族型エポキシ化合物 （Ｒ′：アルキル基、エステル基、エーテル基。

オキシラン基などを含む炭化水素基 ｌ　：自然数１ｍ及びｎｅｏ以上の整数）本発明にとり
好ましいエポキシ化合物は１分子内に１個以上のオキシ
ラン基を有する樹脂で融点が５０℃以上１６０℃以下の
ものである。

５０℃未満の融点を有するものは紡糸がしにくかったり
、繊維として形成された際タック性を有しており、混紡
、クリンプ加工に問題が生ずる場合がある。又、１６０
℃を越える融点を有するものは紡糸温度やバインダーと
して固着する場合の加熱温度が高温となり、本発明の目
的とする効果を奏しにくい場合がある。

（カルボン酸ヒドラジド） 本発明の熱融着性繊維における融点が１７０℃以上のカ
ルボン酸ヒドラジドは、エポキシ化合物の硬化剤として
の役割を果たすものであって、有機カルボン酸とヒドラ
ジンとの反応により得られる。

次の式−（５）の構造で示されるものである。

Ｒ−（−Ｃ０ＮＨＮＨｚ）、１　　　　　　（５）（Ｒ
：アルキル、アラアルキル、芳香族炭化水素など ｎ：自然数） 本発明のカルボン酸ジヒドラジドは、低温度で行われる
溶融混合、紡糸時にはエポキシ化合物と作用せず、１５
０℃前後の温度で反応し、これを硬化させるものである
。

好ましいカルボン酸ヒドラジドとしては、エポキシ化合
物を有効に硬化させ目的とする繊維構造体の耐熱性をよ
り良く向上させる点から三塩基性酸のジヒドラジドを挙
げることができ、これには具体的には例えばアジピン酸
ジヒドラジド、セパチン酸ジヒドラジド、ドデカンニ酸
ジヒドラジドなどの飽和あるいは不飽和脂肪族三塩基性
酸のジヒドラジド及びイソフタル酸ジヒドラジド、など
の芳香族三塩基性酸のジヒドラジドがある。

なお、融点が１７０℃未満のカルボン酸ヒドラジドは、
紡糸時に押出機内にスケールを発生させたり、繊維の溶
融状態や繊度を不安定とさせるため本発明においては用
いられない。

また、カルボン酸ジヒドラジドは、その粒径が、紡糸性
に影響を与えるので、可能な限り微小のもの、例えば数
μｍ以下のものが本発明にとり好ましい。

（配合割合） 本発明の熱融着性繊維中のポリエステル樹脂の配合量は
、エポキシ化合物とカルボン酸ヒドラジドよりなる熱硬
化性成分に対し、３ニア〜９：Ｉ（重量比）であること
が望ましい、即ち、ポリエステル樹脂、エポキシ化合物
、カルボン酸ヒドラジドの量をＡ、Ｂ、Ｃとすると、Ａ
がＡ十Ｂ＋Ｃ全体の３０〜９０重量％、つまり であることが望ましい。

ポリエステル樹脂の割合が上記範囲より多い場合は後硬
化操作を実施しても有効な程度に耐熱性が向上しないこ
とがあり、逆に少ないと紡糸性に劣り、得られる繊維構
造体の風合いを低下させる恐れがある。

またカルボン酸ヒドラジドの配合量は、次のような割合
とすることが好ましい、すなわち、組成物中のカルボン
酸ヒドラジド化合物の量は、エポキシ化合物中のオキシ
ラン基１個に対して酸ヒドラジド基が０．４５〜２．０
個の割合になるように配合することが好ましい、オキシ
ラン基１個に対し酸ヒドラジド基が０．４５個未満の場
合にはエポキシ化合物が充分に硬化せず、良好な耐熱性
が得られない恐れがある。一方、２．０個を超えると紡
糸時に固体状態で分散しているカルボン酸ヒドラジドが
多くなり、均一な組成の繊維が得られに＜＜、紡糸口金
で詰りやすいなどの問題が生じやすい。

（その他の添加物） 本発明の熱融着性繊維は、上述した成分以外の各種配合
物を配合されたものとすることができる。

例えば、硬化速度の促進向上のための潜在性硬化促進剤
、特性改良のための各種樹脂さらには通常の熱融着性繊
維に配合されている成分、即ち有機。

無機のフィーラ、粘度調整剤、難燃剤、Ｎ料、染料、安
定剤などを配合されたものでもよい。

潜在性の硬化促進剤としては例えば高融点の三級アミン
化合物、高融点のイミダゾール系化合物。

ホスフィン化合物、アルキル金属化合物、グアニジン系
化合物、超配位珪酸塩化合物１周期表第５Ｂ族元素化合
物のイオン性付加化合物、スルホニウム化合物、：？−
ドニウム化合物などを挙げることができる。このような
潜在性硬化促進剤は、硬化剤である前記カルボン酸ヒド
ラジドとエポキシ化合物との反応に対し、低温での硬化
促進作用をほとんど示さないのにもかかわらず、硬化に
必要な高温状態では、硬化促進作用を急激に呈するよう
になるという特徴を持つという顕著な効果を示すものと
いうことができ、本発明の実施の際の添加物として好ま
しい。

また、溶融混合時の作業性向上、紡糸性の改良。

成形物の風合い向上、原料費の低減などを目的とし、ポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリ　（エチレン−酢酸ビニル）、ポリエ
チレンアルキルアクリレート。

ポリウレタン、ポリブタジェン、ポリイソプレン等の各
種ゴム、エポキシ樹脂、フェノール樹脂。

尿素樹脂、メラミン樹脂などの樹脂が添加される。

その他有機、無機のフィラー粘度調整剤、ｊｄｌ燃剤。

顔料、染料、安定剤なども各種のものが通用できる。

（繊維の製造方法と適用方法） 本願発明の熱融着性繊維は、配合成分を攪拌機つきの加
熱可能な反応機、−軸及び二軸押出機などを用い、エポ
キシ樹脂が硬化反応を実質的に起こさない温度以下で、
溶融され混合しペレット化され通常の溶融紡糸方法に従
って繊維化されるが、紡糸温度はエポキシ樹脂とカルボ
ン酸ヒドラジドが実質的に反応しない温度以下で、組成
物全体が流動性を帯びる温度以上の範囲即ち一般的に６
０℃以上１５０℃以下で行なわれる。

本願発明の繊維は断面方向に均一な組成を有する単一繊
維としてのみならず、構成の一部として本願発明の繊維
を構成する組成物を使用した複合繊維としての使用も可
能で、例えば本願発明の繊維よりも高い融点を有する他
の繊維を芯とし、その上に本願発明の繊維を構成する組
成物を鞘の形で重ねた繊維とした芯・鞘型複合繊維や、
本屡１発明の繊維を他の繊維と並置した５ｉｄｅ−ｂｙ
−５ｉｄｅ型複合繊維の形でも使用可能である。単一繊
維の場合の糸の径は１〜３０デニール、好ましくは２〜
１５デニールのものが使用可能である。又、複合繊維中
の本願発明の繊維の割合は２０〜８０％の範囲である。

紡糸された繊維は必要に応じて紡糸油剤の塗布、延伸加
工などを施し更に、クリンプ加工された後、切断されス
テーブル状となる。ステーブルの長さは１０〜２００ｍ
１ｍ、好ましくは３０〜１００ｍである。得られたステ
ーブルは、ベース繊維とカードなど通常の方法により混
紡された後、適当な厚みに重ね合わされる。これを１３
０℃〜２００℃好ましくは１４０〜１８０℃の温度で熱
処理を行い繊維を融着接合させるとともに、エポキシ樹
脂を架も日させることによって耐熱性のある不織布ある
いはり。

ジョン、内装材等の成形物を得ることができる。

接合時に若干の加圧を行うことにより、結合力は更に高
められる。

〔作　　用〕

本発明の熱融着性繊維は、融点が６０〜１５０℃のポリ
エステル樹脂熱硬化性能を有する常温固体のエポキシ化
合物と融点が１７０℃以上のカルボン酸ヒドラジドから
なるものであり、ここでカルボン酸ヒドラジドはエポキ
シ化合物の潜在性硬化剤として作用してこれを硬化させ
るもので、長時間の安定な溶融紡糸性を保ち、安定な紡
糸性及び熱融着により耐熱性の良い繊維構造体の製造を
可能とする。

また融点が１７０℃以上のカルボン酸ヒドラジドは低温
での溶融紡糸時には効力を発揮せず、１５０℃前後の繊
維構造体の製造時の熱融着温度にてエポキシ化合物と反
応し、硬化させる作用を示す、よって本発明の熱融着性
繊維は安定に溶融紡糸できるとともに室温における保管
が可能であり、例えば１００℃〜１５０℃の温度範囲で
溶融紡糸される。

また例えば１５０℃前後の温度にて硬化が可能であり、
高温にて耐熱性の良い繊維状構造体を作りうる。このよ
うにカルボン酸ヒドラジドの潜在性硬化剤としての作用
により、室温での安定性、適正温度で良好に溶融紡糸で
き、耐熱性の良好な繊維構造体を作り得るというすぐれ
た作用を有するものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について、比較例とともに説明する
。

実施例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート１００７　
（油化シェルエポキシ社製、融点１２８℃エポキシ当量
１７５０〜２２００　Ｂ／当量）１００重量部とテレフ
タル酸／イソフタル酸／アジピンＭ／ブタンジオール／
ネオペンチルグリコール−５０／　２５　／　２５　／
　５０１５６（モル比）よりなる共重合ポリエステル（
融点９０〜１１０℃、ヴイッカード軟化点５０℃）６０
重量部とテレフタル酸／イソフタル酸／エチレングリコ
ール／ネオペンチルグリコール−５０１５０１５０１５
０（モル比）より成る共重合ポリエステル（融点１２０
℃）４５重量部、酢酸／エチレン＝２０／８０　＜重量
比）の割合から成るエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ヴ
イカソト軟化点５９℃）１５重量部及び平均粒径２μｍ
に粉砕したイソフタル酸ジヒドラジド（融点２１２℃１
分子量１９４）５重量部を２軸押比機で混合しくシリン
ダー温度９５℃、出口樹脂温度１２０〜１２５℃）、４
＋ｕφのストランド状にした後ペレタイザーを用いてペ
レット化した。ペレットヲ１２５℃の温度で孔径０．１
０ｍ、孔数３のノズルより熔融紡糸し７ｄのフィラメン
トを得た。このフィラメントを３倍に延伸した後の強度
は３　ｇ／ｄであった。延伸したフィラメントを３５ｍ
長のステーブル状にカットした後、５０ｃｍ長、　１３
ｄのポリエステル繊維に対して２０／８０　（重量比）
に混合した後カードにより密度　０．０２５　ｇ／ｃａ
ｌの不織布とし、熱風炉中で１５０℃×２分間加熱し繊
維間を融着して５０１ｍ厚のクツション状シートを成形
した。

このクツションをプレスの間にはさみ２５＋ｕ厚迄圧縮
した状態で１１０℃の雰囲気下に２２時間放置した後取
出し、常温で３０分放置してから厚みを測定したところ
４２．５鶴の厚みに回復した。この場合ＪＩＳＫ６４０
１による圧縮残留ひずみ率ＣはＣ−１５，０％であった
。

実施例２ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート１００９　
（油化シェルエポキシ■製融点１４８℃、エポキシ５１
２４００〜３３００ｇ／当量）とε−カプロラクトンの
開環重合によって得たポリエステルＰｌａｃｃｅｌト４
（ダイセル化学工業■製、数平均分子量４〜６万、融点
６０℃）を８０：２０（重量比）で混合し、１６０℃で
３Ｈｒ反応させ、変性エポキシ樹脂を得た。この変性エ
ポキシ樹脂１００重量部とポリウレタン系エラストマー
パンデフクスＦ５２０１　（大日本インキ製ヴイカント
軟化点１００℃）　２０ｊｉｆ部、共重合ポリエステル
樹脂ＰＥ５１４０　（東亜合成化学工業■製。

融点１３５〜１４５℃）８０重量部及びドデカンニ酸ジ
ヒドラジド（融点１８５℃分子１１２５Ｂ）　５重量部
を実施例１と同様の方法で混合し更に紡糸を行った。

但し二軸押出機の温度はシリンダー温度１２０℃。

出口樹脂温度１４０〜１４５℃であり、紡糸温度は１４
０℃であった。実施例１と同様にクツションシートを作
成し圧縮残留ひずみ率を測定したところ、Ｃ＝１４．０
％であった。

実施例３ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート１００２　
（油化シェルエポキシ製、融点８３℃、エポキシ当量６
５０　ｇ／当量）６８重量部とイソフタル酸ジヒドラジ
ド（融点２１２℃分子量１９４　”）　１５Ｍ世部、共
重合ポリエステル樹脂ＰＥ５ＩＩＯ東亜合成化学工業■
製融点１０５〜１１５℃）　７０重量部、ポリウレタン
系エラストマーデスモコール４０６　　（住人バイエル
ウレタン側製、ヴイカット軟化点３１℃）２５重量部。

塩化ビニリデン系共重合樹脂ＵＬ−３２１（東亜合成化
学工業側型、ヴイカント軟化点６ｏ℃＞　ｒｓ重量部を
実施例１と同様の方法により押出機で混合しペレット化
した。このペレットを用いて鞘成分とし共重合ポリエス
テル樹脂ｐＥｓ１７０　（東亜合成化学工業■製、融点
１７０℃）を芯成分とし、芯鞘型複合紡糸口金を用いペ
レット側紡糸温度１２５℃、共重合ポリエステルＰＥ５
１７０側紡糸温度２００℃、紡糸口金温度１７０℃で紡
糸を行った。得られた複合繊維は複合比５０　：　５０
であり、繊度は８ｄであった。

この繊維を６ｃ＋ｎにカットし、これを繊維長５ｃｍ繊
度１０ｄのポリエステル繊維と重量比４０　：　６０で
混合しカードにより密度０．０３ｇ／ｃｄの不織布とし
熱風炉中で１５０℃×３分間熱処理し６０ｍ厚のクツシ
ョン状のシートを成形した。得られたクツションの圧縮
残留ひずみ率は１６．５％であった。

比較例１ 実施例１において用いた共重合ポリエステルの代りに融
点が５０℃の共重合ポリエステル樹脂を用い、その他は
実施例工と同一の方法で紡糸を行ったところ、糸にタン
クが残り解舒性不良のため、フィラメントが得られなか
った。

比較例２ 実施例１において用いた２種の共重合ポリエステルの代
わりに融点１６５℃共重合ポリエステル樹脂を用いる場
合には、押出し温度（出口温度）１７０℃以上が必要で
あった。

比較例３ 実施例１において得られた延伸フィラメントの代りに、
市販のポリエステル系熱融着バインダー繊維（融点１１
５℃、繊度３ｄ、長さ７０ｍｍ）を用い実施例１と同様
に混紡し、クツション状シートを成形した。実施例１と
同じ方法で圧縮残留ひずみ率を測定したところ、Ｃ−５
０％であった。

比較例４ 実施例１においてイソフタル酸ヒドラジドの代わりにコ
ハク酸ジヒドラジド（融点１６３℃１分子１ｉ１４６）
を用いた他は全く同じ条件で紡糸を行ったが繊度が経時
的に変化したり糸切れが起きる時間以上紡糸を続けるこ
とが不可能であった。

比較例５ 実施例１において、２種の共重合ポリエステルの代りに
、塩化ビニリデン系共重合樹脂孔−３２１（東亜合成化
学工業■製、ヴイカット軟化点６０℃。

融点９０℃）１０５重量部を用い、実施例１と同一の方
法で、紡糸を実施したが、フィラメントの強度が低く紡
糸を続けることが不可能であった。

（ハ）発明の効果 以上述べた如く、本発明に係る熱融着性繊維は低温度下
の溶融紡糸法により製造が可能であり、得られた熱融着
性繊維を用いて不織布、クツション等の成形を行う場合
の温度も低温下で行うことが可能である。更に成形によ
って得られた構造物の耐熱性は極めて良好となるもので
あり、耐熱性の要求される自動車用、建材用繊維構造体
に最適なものであり、それらの業界に大きく貢献するも
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、融点が６０℃〜１５０℃のポリエステル樹脂、常温
   個体のエポキシ化合物および融点が１７０℃以上のカル
   ボン酸ヒドラジドからなることを特徴とする熱融着性繊
   維。