JPH03180587A - 抄紙用ポリエステル繊維 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ポリエステル繊維を用いた合成紙の製造工程
での抄紙油剤に関するものであり、その目的とするとこ
ろは、抄紙工程において、ポリエステル繊維の分散性を
向上させ抄紙品質の向上安定ひいては、生産性の向上を
はかることにある。

〈従来の技術〉 従来、抄紙用原料として天然セルロース、レーヨン、ビ
ニロン等が使用されてきたが、原料コストの低減化およ
び要求性能の高度化のため、抄紙用原料の一部が、ポリ
エステル繊維に置き換えられつつある。

〈発明が解決しようとする課題〉 ポリエステル繊維は、機械的特性、寸法安定性、疎水性
等に優れており、非常に良好な抄紙用原料であるが、抄
紙工程における繊維の分散性が非常に悪く、そのため抄
紙時の繊維濃度を低くしなければならず、生産性が悪い
という欠点を有していた。

このような問題点を解決するため、例えば、特開昭５８
−２０８５０Ｑ号公報には、ポリエステルポリエーテル
ブロック共重合体をポリエステル繊維に付与することが
開示されいる。しかしながら、この場合分散時に繊維に
気泡が付着し易く、抄紙時に紙欠点をもたらす原因にな
り、好ましくない事が認められている。

その他にも、各種界面活性剤の研究が行なわれているが
、効果のあるものは、はとんど見当らない。このため、
ポリエステル繊維の分散性の良い油剤の出現が要望され
ている。

本発明の目的は、ポリエステル繊維を含有する合成紙を
製造するのに際し従来技術では、得られなかった良好な
分散性を与え、しかも、分散時に見られる起泡性も小さ
く、消泡性の効果も持ち備え、かつ地合の良好なポリエ
ステルｍ１紙を与えることのできる抄紙用ポリエステル
ｍｌを提供することである。

く課題を解決するための手段〉 即ち、本発明は、ポリエステル繊維表面に分子量６０〜
５００のアルキレングリコールまたはポリアルキレング
リコール（Ａ）、分子量ｉ、ｏｏｏ〜３，０００のポリ
アルキレンゲリコール（Ｂ）、イソフタル酸（Ｃ）、テ
レフタル酸（Ｄ）および金属スルホネート基を有するイ
ソフタル酸（Ｅ）とからなる共重合ポリエステル［Ｉ］
と下記一般式で示されるエチレンオキサイド付加物構造
体［Ｉ］が重量割合［Ｉ］／［ＩＩ　］ｍ＝１０／２０
〜３０／　７０で付着していることを特徴とする抄紙用
ポリエステル繊維である（以下、本発明においては［Ｉ
１ （、Ｈ２，、、−０（−ＣｔＨ，０：）−、Ｈ（但し、
ｍ＝１ｏ　〜１４、ｎ＝８〜１２）及び［Ｉ］を総称し
て単に油剤と称することもある。）。

本発明において使用される共重合ポリエステル［Ｉ］は
、実質的に上記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を用いて従来のポ
リエステル製造技術に従って製造されるランダム共重合
体であり、該共重合体の平均分子量は６，０００−１４
，０００．特に８，０００〜１２，０００が望ましい。

平均分子量が小さすぎても大きすぎても良好な分散性を
得ることは難しく、また、油剤調整時に水に対する溶解
性が低くかったり、溶解時の泡立ち等の問題が生じる傾
向がある。

共重合ポリエステル［Ｉ］のグリコール成分である平均
分子５１６０〜５００のアルキレングリコールまたはポ
リアルキレングリコール（Ａ）としては、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリテトラメチレングリコール又はこれら任意の組み合
わせからなるポリアルキレングリコール等を使用するこ
とができ、好ましくはエチレングリコール−平均分子量
４００のアルキレングリコール又はポリアルキレンゲリ
コールが使用される。この平均分子量が大きくなりすぎ
ると抄紙工程での繊維の分散性が低下する傾向にある。

共重合ポリエステル［Ｉ］のもうひとつのグリコール成
分である平均分子量が１，０００〜３．０００のポリア
ルキレングリコール（Ｂ）としては、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレ
ングリコール、又は、これらの任意の組み合わせからな
るポリアルキレングリコール等を使用することができ、
好ましくは、平均分子量１，３００〜２，５００のポリ
アルキレングリコールが使用される。平均分子量がこの
範囲を外れると抄紙時の繊維の分散性が低下するので好
ましくない。

次に共重合ポリエステル［Ｉ］のノカルボン酸成分であ
るイソフタル酸（Ｃ）、テレフタル酸（Ｄ）および金属
スルホネート基を有するイソフタル酸（Ｅ）については
、通常ポリエステル製造時に使用されるものを利用する
ことができ、当然のことながらこれらの化合物のエステ
ル形成性誘導体を使用しても何ら差支えないものである
。

尚、金属スルホネート基を有するイソフタル酸（Ｅ）と
しては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、４−ナト
リウムスルホイソフタル酸、５−リチウムスルホイソフ
タル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸又はこれらの
ジメチルエステル等のエステル形成性誘導体を使用でき
る。

本発明においては、これら（Ａ）〜（Ｅ）成分を用い従
来のポリエステル製造技術に従って共重合ポリエステル
［！］を製造すればよいが、各成分のモル比については
、（Ａ）／　（Ｂ）＝　１０／　９０〜９０／　１０、
（Ｄ）／　［（Ｃ）　＋　（Ｅ））　＝　５０／　５０
〜９５１５、（Ｃ）／　（Ｅ）＝　７０／３０〜９５１
５であることが望まれる。ここでいうモル比は、重合反
応における仕込のモル比であるが、共重合ポリエステル
［Ｉ１における（Ａ）〜（Ｅ）成分に基づく構造単位の
モル比も上記の範囲と実質的に一致するものである。尚
、（（Ａ）＋　（Ｂ））／　（（Ｃ）＋（Ｄ）＋　（Ｅ
））のモル比については仕込モル比としては４（１／　
６０〜６Ｇ／　４Ｑ、好ましくは４５／　５５〜５５／
　４５であればよいが、これは、グリコール成分とジカ
ルボン酸成分のモル比を示すものであり、ポリマー中に
おいては、分子量にもよるが理論上は５０／　５０とな
っている。

上記のモル比から外れると、抄紙工程でのｗ＆碓の分散
性が悪くなるばかりか、取り扱いが困難となり、ポリマ
ーの重合度コントロールが著しく困難になり、生産速度
か低下し、ひいては、紙力の劣ったポリエステル繊維し
か得ることができない。

従って、特に好ましくは（Ａ）／　（Ｂ）　＝　３０／
　Ｔｏ〜７０／３０、（Ｄ）／／（Ｃ）　＋　（Ｅ））
＝　７０／　３０〜８５／　１５、（Ｃ）／　（Ｅ）＝
　８０／　２０〜９０／　１０であることが望まれる。

次に、本発明においては、 Ｃ，Ｌ、、、−０■、Ｈ，−０）ｌｌＨの一般式で示さ
れるエチレンオキサイドが付加物構造体［Ｉ］を前記共
重合ポリエステル［Ｎと併用することが重要である。

上記一般式においてｍは１０〜１４、好ましくはｌ【〜
１３であり、ｎは８〜１２、好ましくは９〜１１であり
、ｍ及びｎがこの範囲を外れると繊維の分散性が悪くな
り、持に分散時の起泡性繊維への泡付着性１こ悪影響を
与える。該構造体［Ｉ］と共重合ポリエステル［Ｉ］と
の？！ｉ量割合は［Ｉコ／　［ＩＩ　］＝　Ｈ／　２０
〜３０／７０であり、好ましくは７０／　３０〜４Ｇ／
　６０である。

この割合を外れると抄紙工程における繊維の分散性が悪
くなり、特に分散時の起泡性、繊維への泡付着性に悪影
響を与え、取り扱いが困難になり、生産速度が低下し、
製品としても地合いの不良なものとなる。

本発明に適するポリエステル繊維は、目的とする紙質に
よって適宜遺択されるが、繊維長としては２．５ｍａ＋
　〜ｌＯ＋ａ＋好ましくは２．５＋ｌＩｍ〜５ｍｍの範
囲で切断してこれを紙料とする。

また、原料ポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレ
ートが最適であるが、その酸成分及び／またはジオール
成分の一部が、イソフタル酸、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のジカルボン酸
、ジエチレングリコール、１．４−ブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、ポリエチレングリコール等のジ
オールによって置換された共重合ポリエステルでもよい
。

これらのポリエステルには、艶消剤、帯電防止剤、消臭
剤、芳香剤、難燃剤、防虫剤、抗菌剤、遠赤外線放射性
物質等が添加されていてもよい。

本発明において、共重合ポリエステル［Ｉ］および前記
一般式で示されるエチレンオキサイド付加物構造体［Ｉ
］をポリエステル繊維に付与する方法は特に限定されず
、［！〕および［■コを同時に又は別々に付着でき、そ
の手段もスプレー法、ローラタッチ法、浸漬性等従来公
知の手法を適用できる。

要するに、抄紙迄の時点でポリエステル繊維に前述の如
き重量割合でＣ１ｌ及び［ＩＩ］が付着していることが
重要である。また、付着量は０．１重量％以上２重量％
以下とすることが望ましい。付着量が少ない場合は、抄
紙時に繊維の分散性が十分でなく最終的に得られる紙品
質が低下するばかりか、抄紙時の泡付着が目立つので好
ましくない。油剤の付着量が多過ぎる場合は、コスト面
で問題となる。従って、より好ましい付着量は０．３重
量％以上ｌＯ重量％以下である。

また、本発明で使用される［Ｎ及び［Ｉ１］からなる油
剤は、容易に水溶液とすることができるが、必要に応じ
て少量の他の界面活性剤や有機溶媒等を併用することは
差支えない。

本発明で使用される油剤が特定量付与されたポリエステ
ル繊維錐は、分散性良好であるので、単独で抄紙するこ
とが可能であるが、他の繊維と混抄してもよく、例えば
レーヨン、パルプ、ビニロン、アクリル、ナイロン等の
Ｉ種以上の他の繊維との組み合せか考えられる。また、
バインダー繊維として、例えば一般に易溶性ビニロンと
して知られているＰＶＡ系水溶性犠椎を用いることも可
能である。

抄紙は上記紙料を用いて以後通常の湿式抄造法により抄
典される。そして紙層構成後は、通常の脱水工程および
乾燥工程を経ることで強力のあるポリエステル紙が得ら
れるものであり、特別の熱処理機を必要としないで抄造
できる。

〈発明の効果〉 本発明の抄紙用ポリエステル繊維を紙料として使用する
事により、まず抄紙工程における紙料の分散状態が良く
なるため紙の地合が良くなって紙力が増加する。また、
通常解離工程では、紙料濃度が高いにも拘わらず分散状
態が良いため、濃度斑が起こりに＜＜、特にチエストタ
ンク中では、本発明の油剤を添加しないものに比較して
紙料濃度の斑は著しく少なくなる。また、抄紙工程の途
中のスラリーよどみ部に紙料が塊状になってつまったり
、タンク、バルブ中の壁面に水あかのようにスラリーが
付着して突然紙質を乱すような事も激減する。また、本
発明で特定された油剤を使用する事により、紙料の濃度
を高めることができ、生産性の向上と共にコストダウン
を計ることができる。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例によって説明するが本発明は、こ
れらの実施例によって限定されるものではない。

尚、実施例における試験法は、以下に示す通りである。

０）分散性試験 １（２ビーカーに３０℃の水を１ｋｇ秤取し、そこへ油
剤の付与された繊維（＠維長５ｍｍ）　Ｉｇを投入し全
量が沈むまでの時間を計測し浸透性の評価とする。

又、同様にして繊維を投入後、ＤＣスターラー（ｌｊＦ
拌ベラは３枚スクリュー型で直径は約５０ａ＋ｍ）で回
転数５０Ｏｒｐｍ、撹拌時間５分間撹拌し、撹拌後の分
散性を評価する。

尚、分散性の評価基準は以下に示すとおりである。

分散性：◎；結束繊維の数　　０〜５個Ｏ；　　　〃　
　　　　６〜１５　〃 ×；　　　“　　　　　１６個〜 （２）泡付着性試験 ！Ｑビーカー３０℃の水１ｋｇ秤取し、そこへ油剤の付
与された［Ｉ（繊維長５ｍｍ）　Ｉｇを投入し分繊させ
た後、エアーストーン（木下式ガラスポールフィルター
２番）にて空気を５００ｍ１２／分の分割で１分間送り
込み、泡付着性について下記の評価基準で評価する。

◎；泡付着により沈降しないｗＡ維が全量の　　　〜ｌ
Ｏ％０、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０
　〜２０％×；２０％〜 （３）起泡性及び消泡性試験 油剤の付与された繊＃ｉ（繊維長５＋ａｍ）　５ｇを３
０℃の水２００ｉ１２で３０分間浸漬させた後、１ｉ２
メスシリンダーに移し、その中にエアストーン（木下式
ガラスポールフィルター２番）にて空気を３００ａｌｌ
／分の割合で送り込み３分後の泡の容積をメスシリンダ
ーの目盛りで読み取り、起泡性の評価を行った。

又、空気３分間送った後、空気を止めて３分後の泡の容
積を読み取り消泡性の評価を行う。

起泡性 ◎；空気を送り始めてから３分後の泡の容積　　　〜５
０ｍ１２○；空気を送り始めてから３分後の泡の容積　
５０　〜１００ｍＱ×・　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１ｏｏｉｌ！消泡性 ◎；空気を止めてから３分後の泡の容積　　　〜ｌＯｄ
○：　　　　　　　　　〃１Ｇ　　〜２ｈｆ２×・　　
　　　　　　　　　　　　　　　２０ＩｌｌＱ〜実施例
１〜３、比較例！ 第１表に示すようなグリコール成分及びジカルボン酸成
分を用い、その組成割合を変更して各種の共重合ポリエ
ステルを通常のポリエステル製造技術に従って製造した
（［Ｉ−１］〜［Ｉ−４］）。

これらの共重合ポリエステ茫味及びｎを変更した一般式
Ｃ−Ｈｔ−＋　　Ｏ（（：ｔＨ４０ｈＨなる化合物を第
２表に示す如く配合して油剤組成物を調整した。

次いで［η］０．６２のポリエステルを１，２００ｅ／
分の引取速度で引取り、該油剤組成物を付与し、単糸繊
維１．０デニールの未延伸糸を得、この未延伸糸を５ｍ
ｍ長にカットした。該未延伸糸と、別に上記油剤を付与
した繊度０．５デニール、長さ５間の延伸ポリエテル繊
維とを４０：６０の重量割合になるように混合し、水中
へ投入分散させ、分散性、泡付着性、起泡性、消泡性に
ついて評価した。その結果を油剤の付着量と共に第２表
に示した。

比較例２ 実施例りで使用したポリエステルｔ７ａ維（油剤付着芯
のもの）について、分子量３００のポリエチレングリコ
ール（０，８モル）、ジエチレングリコール（０，８モ
ル）及びイソフタル酸（１，８モル）から常法にて製造
した平均分子量３，０００の共重合ポリエステル（［Ｉ
−５］）を０．４重量％付着させ実施例と同様にして分
散性、泡付着性、起泡性、消泡性について評価を行った
。その結果を第２表に示した。　　　　　　　　　　　
　　　　　　以下余白第２表から明らかなように、本発
明の抄紙用ポリエステル繊維は水中投入時の分散性、泡
付着性、起泡性、消泡性の総てにおいて満足のゆくもの
が得られ抄紙用繊維として好適なものであった。これに
対し比較例のものはいずれも分散性、泡付着性、起泡性
、消泡性について劣っているものであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステル繊維表面に、分子量６０〜５００の
   アルキレングリコールまたはポリアルキレングリコール
   （Ａ）、分子量１，０００〜３，０００のポリアルキレ
   ングリコール（Ｂ）、イソフタル酸（Ｃ）、テレフタル
   酸（Ｄ）および金属スルホネート基を有するイソフタル
   酸（Ｅ）とからなる共重合ポリエステル［ I ］と下記
   一般式で示されるエチレンオキサイド付加物構造体［I
   I］が重量割合［ I ］／［II］＝８０／２０〜３０／７
   ０で付着していることを特徴とする抄紙用ポリエステル
   繊維。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、ｍ＝１０〜１４、ｎ＝８〜１２）