JPH0347325B2

JPH0347325B2 -

Info

Publication number: JPH0347325B2
Application number: JP56015178A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Tsuji; Masao Kawamoto; Yukio Sugita; Hiromasa Okada
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1981-02-03
Filing date: 1981-02-03
Publication date: 1991-07-19
Also published as: JPS57133217A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明はポリエテル系熱接着性繊維に関するも
のであり、その目的とするところは優れた熱接着
性を有すると共に繊維および該繊維を用いた繊維
集合体を製造する際工程トラブルがなく順調に製
造を行なうことのできる繊維を提供するものであ
る。（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
熱接着性繊維は知られている。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。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（以下、PETと略記）を代表
とするポリエステル繊維の役割が大きくなり、生
産効率、省エネルギー等の観点より、熱接着で繊
維集合体あるいは繊維製品、特に不織布を製造す
る要求が大となり、ポリエステル用の接着繊維が
強く望まれている。上記の公知接着繊維は、接着ポリマー同志の熱
接着性はもちろん良好であるが、不織布用等とし
て他の主体繊維と混用して使用する場合は、接着
可能な主体繊維の種類が非常に限定され、ポリエ
ステルに接着可能なものは得られていない。例え
ば、ポリエチレンは自己接着は行なうが、化学構
造の異なる一般の市販繊維には、ほとんど接着し
ない。また共重合ナイロンは、ナイロン繊維には
接着するが同じ縮合系ポリマーてあるポリエステ
ル繊維には接着しない。さらにエチレン・ビニル
アルコール共重合体は、溶解度パラメーターの比
較的近いレーヨン、ビニロン、あるいはナイロン
には接着性を示すが、やはりポリエステルには接
着しない。また接着性ポリマーがポリエチレン、共重合ナ
イロン等を用いる場合、ポリエステルとは相溶性
が悪いために接着性ポリマーが工程中で剥離現象
を起し、白粉の発生等のトラブルが多発し、良好
な製品の収縮が低下する問題が避けられなかつ
た。以上のことによりポリエステル繊維を接着させ
るには、化学構造および溶解度パラメーターの類
似性よりポリエステル系ポリマーを接着成分とし
て用いるのが、不織布の接着強度上も、工程通過
性上も良く、常識的にも考え得るところである。
実際、ポリエステルを接着相手とする溶剤溶解型
あるいはホツト・メルト型の接着剤としては、多
くのガラス転移点の低い軟化性の非晶性共重合ポ
リエステルが提案されている。しかるに、ガラス転移点の低い軟化性の非晶性
共重合ポリエステルを接着繊維として用いる場合
には、繊維あるいは不織布製造工程で特有の装
置、特有の熱履歴を経由するため、つまり、ポリ
マーの軟化点以上の温度での処理工程の所で、非
晶性共重合ポリエステルが軟化融着してしまい、
繊維化が不可能な結果となり、通常の接着剤用共
重合ポリエステルは全く使用することができな
い。例えば、溶融ポリマーを紡糸口金より押し出し
て繊維状とし、繊維束をケンスに収めるかボビン
に巻き取る際、単繊維間あるいは繊維束間での膠
着が激しく、紡糸繊維を得ることが困難となる。さらに続いて、延伸、捲縮および切断等を行な
うと、さらに単繊維間の膠着、融着がおきて良好
な繊維を得ることができない。特に、生産量を大
とするため合計デニール数の大きい繊維束を取り
扱う場合には、繊維製造工程での問題点はさらに
顕著となる。またたとえ不完全ながら繊維化を行
なつたとしても、例えば不織布化する場合、ネツ
プの発生等の問題でカード通過性が不良であつた
り、接着処理時に粘着トラブルが続発し、不織布
とすることができない。この紡糸およびそれ以降
での繊維化ならびに不織布製造工程で要求される
工程性は非常に厳しいものであり、溶融ポリマー
を重合槽より取り出して、ペレツト状に切断する
チツプ化工程およびペレツトを紡糸機に直結した
エクストルーダーに供給する前の乾燥工程をトラ
ブルなく通過したとしても、繊維化あるいは不織
布化できるものはほとんどない。一方、共重合ポリエステルでも、その種類によ
つては、共重合成分量を小とし、改質度を落せ
ば、つまり、結晶化度が高いレベルを維持し、か
つ結晶化速度の速いポリマーは、繊維あるいは不
織布製造の工程性は良好となるが、現在商業的に
大量生産されているPETあるいはポリブチレン
テレフタレート（以下PBTと略記）などのポリ
エステルとの接着性が小となるのが一般であり、
接着繊維として用いることはできない。（発明が解決しようとする問題点）以上のように本発明は、ポリエステルとの接着
性が優れ、かつ繊維および不織布製造等の工程性
が良好な繊維を得んとするものである。（問題点を解決するための手段）本発明者らは、上記の如き繊維について、種々
研究した結果、繊維用としてはいわゆる接着剤用
とは全く異なつた共重合組成および物性を有する
共重合ポリエステルが好適であることを見出し
た。共重合成分としては、種々の化合物が考えられ
るが、そのうちでもイソフタル酸（以下IPAと略
記）は、重合時に副生物が発生することもなく共
重合率が制御し易いこと、また重合速度の低下が
少なく生産性を維持することが可能であり、更に
しばしば繊維製品での致命的欠点となる着色の問
題についてもIPA共重合ポリエステルはほとんど
問題とならず、しかも重合時の回収系への異物質
の混入が少ないため重合設備上、生産効率上非常
に好都合であることなどの利点を有している。最
大のメリツトは、IPA原料価格が安いことであ
り、不織布分野へ提供せんとしているポリエステ
ル系熱接着繊維性繊維が安価に製造できれば非常
に有益であり、おむつ等の使い捨て用途の多い不
織布産業に対する貢献は図り知れないものがあ
る。この様なことからIPAを共重合成分の必須成
分として使用できれば、そのメリツトは大であ
る。そこでIPA共重合ポリエステルの繊維化、不織
布化について、種々検討を行なつたが、工程性と
接着性を両立させることが非常に困難であること
を認めた。例えば、組成によつては工程性は、他
成分使用に比し、良好となるが、接着性が不十分
であつた。特に接着性の安定性、再現性に難があ
り、接着繊維、不織布用繊維としての使用は問題
であつた。そこで本発明者らは、IPA共重合ポリエステル
についてさらに研究を行なつたところ、共重合組
成および物性を特定の範囲に限定することによ
り、つまり酸成分の主たる成分を安価なIPA、テ
レフタル酸（以下TAと略記）に固定しても、目
的とするポリエステル系接着繊維用バインダーポ
リマーが得られることを初めて見い出し、上記の
難点を解決し、工程性および接着性共に優れた繊
維を安定に製造し得ることを見出した。すなわち、全酸成分に対する共重合割合とし
て、テレフタル酸（TA）が50モル％以上、イソ
フタル酸（IPA）が５〜45モル％、１，６−ヘキ
サンジオール（HD）が70モル％以上からなり、
融点が80〜200℃、結晶融解熱（ΔHu）が
2.0cal／ｇ以上、最短結晶化時間（Minimum
Crystalization Time、CTmin.）が90秒以内、
かつフイルム・タフネスが10以上である共重合ポ
リエステルよりなる繊維により懸念の難点を解決
し、IPAの使用が可能であることを見出した。本発明の組成に類似した共重合ポリエステルが
いわゆる接着剤として用いられることは知られて
いる。しかし、本発明の組成の共重合ポリエステ
ルで、かつ特定の物性を有するポリマーより繊維
あるいは不織布を工程トラブルなく順調に製造し
得ることは全く知られていない。またポリエステ
ル系接着繊維において、繊維あるいは不織布化可
能な物性は本発明において初めて明らかにされた
ものである。また、接着繊維として好適な共重合
組成および物性は、いわゆる接着剤とは全く異な
つている。すなわち接着剤には、一般により低結
晶性で、特に非晶性のものが多く使用されてい
る。さらに、接着剤としては、フイルム状での剥
離強度の大きいものが用いられるが、本発明者ら
は、接着剤とは全く異なつた観点より接着繊維を
研究し、接着剤とは全く異なる組成、物性の共重
合ポリエステルが良好であることを見出したもの
である。また、IPA共重合ポリエステルが繊維状での接
着性の安定性、再現性に問題があつた原因は明ら
かではないが、重合度低下、重合度分布あるいは
組成分布の不均一性、不純物あるいは添加物によ
る異物分解、発泡等による欠陥発生、結晶化挙動
の特異性、経時変化等が微妙に影響しているもの
と推察される。本発明のごとく、組成および物性
を限定することにより、接着性の変動も解消し、
良好な接着性を示す繊維を安定に製造することが
できた。本発明の共重合ポリエステルは、生成ポリエス
テルの全酸成分（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）に対する共重合％（以下、共重合％は全酸
成に対するモル％で示す）として、TAを50モル
％以上、望ましくは60モル％以上、さらに好まし
くは70モル％以上含むものが用いられる。TAが
50モル％以下では、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。経済性か
ら、TAとIPAの成分量は90モル％以上が好まし
い。また、本発明の共重合ポリエステルは、IPAを
５〜45モル％、望ましくは10〜40モル％、さらに
好ましくは15〜35モル％含むものが用いられる。
５モル％以下では、本発明の重要な目的である経
済性というメリツトが少なくなるとともに、また
他成分を併用しても工程性と性着性が両立する領
域が非常に限定される。一方、45モル％以上では
工程性が低下するので好ましくない。すなわち、
IPA成分があまり多くなりすぎると、結晶化度が
低くなると同時に結晶化速度も極端に遅くなり、
接着繊維を製造する上での工程上のトラブルが頻
発してくるため好ましくない。本発明で明らかになつたポリマー物性（結晶融
解熱、最短結晶化時間）を維持するためには、適
切なIPA共重合である必要であることがわかつ
た。さらに本発明の共重合ポリエステルは、HDが
70モル％以上、望ましくは75モル％以上、さらに
好ましくは80モル％以上のものが用いられる。70
モル％以下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。IPAを用いることは、経済性から
も、重合設備上からも、生産効率上からも非常に
好都合であるが、IPAは分子構造が非対称構造で
あるためにポリマーの結晶性を低下させやすい。
このため、目的とする接着繊維を製造するための
本発明のポリマー物性、つまり結晶融解熱、最短
結晶化時間を維持するためには、IPAの結晶性低
下をカバーできるグリコール成分がHDを主成分
とする必要がある。本発明の繊維に用いられる共重合ポリエステル
は上記の組成条件をすべて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および
不織布製造工程安定性および接着繊維、不織布と
しての品質を確保するためには、以下の物性も適
切でなければならない。すなわち、本発明の共重合ポリエステルは、融
点が80〜160℃のものが用いられる。80℃以下で
は、繊維または不織布の耐熱性等が不足であり、
実用性能が不良である。一方、200℃以上では、
接着に高温を要し、従来の装置が使用不可能であ
つたり、あるいは高温処理装置を使用したとして
も成形物が変形したり、風合が悪化し、またエネ
ルギーの損失が多いので好ましくない。本発明の
組成では160℃以下の融点であり、上記欠点がな
い。また、本発明の共重合ポリエステルは、結晶融
解熱（ΔHu）が2.0cal／ｇ以上、望ましくは
2.5cal／ｇ以上、さらに好ましくは3.0cal／ｇ以
上のものが用いられる。2.0cal／ｇ以下では繊維
製造時に膠着が起り易く好ましくない。ΔHuの
測定は、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り出して冷却し、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、融解時
の吸熱ピークの面積より求めて行なう。さらに、本発明の共重合ポリエステルは、最短
結晶化時間（CTmin.）が90秒以内、望ましくは
70秒以内、さらに好ましくは50秒以内のものが用
いられる。90秒以上では繊維製造時に膠着が起り
好ましくない。 CTmin.とは、溶融状態より所定温度のシリコ
ン浴または水浴中に投入した、実質的に無配向の
フイルム微小片を該浴中で放置し、白化を開始す
る時間を結晶化開始時間とし、０〜120℃の温度
範囲での結晶化開始時間が最も短い温度での結晶
化開始時間である。CTmin.を求めるには、浴中
に投入せず、空気中で放置してもよいが、浴中の
方が熱交換速度が大であり、冷却過程の影響を小
とできるので好ましく、本発明では、浴中での値
を採用する。CTmin.を求めるには、温度を変え
てCTmin.そのものを測定することは必ずしも必
要でなく、０〜120℃の範囲のある温度での結晶
化時間が90秒以内であることが十分条件である。
CTmin.を示す温度は０℃近くの場合もあり、ま
た120℃近くのこともある。実際の繊維製造工程
での結晶化時間は温度履歴等により異なるが、
CTmin.を示す温度に設定すると工程での結晶化
速度が速くなることは当然である。また、紡糸時
のごとく繊維に配向がかゝると結晶化速度が大と
なる場合があるが、本発明に定義するCTmin.を
もつて工程性と関連した尺度とすることができ
る。また、本発明の共重合ポリエステルは、フイル
ム・タフネスが10以上、望ましくは13以上、さら
に好ましくは16以上のものが用いられる。10以下
では繊維状での接着強度、特に不織布強度が十分
でなく、また上述の組成および物性を満足してい
ても接着性が安定しないので好ましくない。本発明のタフネスとは、共重合ポリエステルの
ペレツトをプレス成形して厚さ0.3mmのフイルム
を作製し、温度20℃、相対湿度65％の室内で24時
間放置し、強度（Kg／mm²）×伸度（％）×10^-2を求
めたものである。本発明の共重合ポリエステル中には、少量の添
加剤、たとえば、酸化防止剤、螢光増白剤、安定
剤あるいは紫外線吸収剤などを含んでいてもよ
い。また、本発明の共重合ポリエステルは、本発明
で限定した組成条件を満足する範囲内で、他の共
重合成分を含んでいてもよい。本発明の共重合ポリエステルよりなる繊維およ
び該繊維よりつくられる繊維集合体、不織布は、
それに最も適した固有の機械、装置を用いて製造
するのが好ましいが、従来使用されてきた機械、
装置をあまり変えずに製造することができる。ま
た、従来の機械、装置が使用可能であるように繊
維を特定化した点に本発明の大きな意義がある。本発明の繊維は共重合ポリエステル単独で紡糸
した単独繊維（ホモフイラメント）としても用い
られるが、他の溶融紡糸可能なポリマーと共に紡
糸して、複合繊維としても用いられる。他の複合紡糸成分としては、融点150℃以上の
熱可塑性ポリマーが用いられる。その例として
は、PET、PBT、ナイロン−６、ナイロン−６，
６、ポリプロピレン等がある。また、接着繊維と
して用いる場合には、複合繊維断面の全周長に対
する共重合ポリエステルの占める割合、すなわ
ち、繊維断面周率は40％以上が好ましい。本発明の繊維は接着繊維以外の改質繊維として
も用いられるが、該繊維の軟化点以上で融着処理
を行なう接着繊維として用いるのに非常に好適で
ある。本発明の繊維は、共重合ポリエステル単独
繊維あるいは、該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
としても用いられるが、該繊維を10重量％以上含
む、他繊維との混合融着処理繊維集合体としても
用いられる。繊維集合体としては、特に不織布に好適であ
り、強度の大きい不織布を得ることができる。な
かでも、混合繊維としてPETあるいはPBTのご
ときTA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、TA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、TA系ポリエステル
に接着する繊維がなく良好なポリエステル系不織
布の製造を可能とした点で、かつ経済性、重合
性、生産効率上からIPAを必須の共重合成分とし
てポリエステル系接着繊維用共重合ポリマーを見
い出した点で、本発明の意義は大である。次に本発明を実施例により説明する。実施例中、共重合組成量を示すモルは、生成ポ
リエステルの全酸成分に対するモル％を示す。また、〔η〕とは、ポリエステルをフエノール
とテトラクロロ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。また、共重合ポリエステルの融点（m.p.）は微
量融点測定装置により熱板上の試料の偏光が消失
する点、または流動点を求めたものである。また、不織布強度は、接着繊維20重量部と
PET繊維（3d×51mm）80重量部とを混綿し、カ
ーデイング、ウエブ形成後、プレス方式により10
Kg／cm²で１分間、接着繊維を溶融させて熱接着を
行なつて得た不織布の裂断長（Km）で示した。実施例１第１表記載の共重合ポリエステルを鞘とし、ナ
イロン−６を芯として、芯／鞘＝40／60重量比で
芯鞘複合紡糸を行なつた。紡糸ヘツド温度270℃
で押し出し、800ｍ／分で巻き取り、ついで繊維
化、不織布化を行ない、特にトラブルなく良好な
繊維および不織布を得た。比較例１、２、３、４それぞれ第１表記載の共重合ポリエステルを鞘
とし、実施例１と同様にして芯・鞘複合紡糸を行
なつたが、いずれも短繊維間にやゝ膠着が認めら
れ、繊維束間にも部分的に膠着点が存在した。比較例５第１表記載の共重合ポリエステルを鞘とし、実
施例１と同様にして芯鞘複合紡糸を行ない、繊維
化、不織布化を行なつた。繊維化は順調に推移し
たが共重合ポリエステルの融点が高く、接着が高
温度であり、硬い風合の不織布となつた。比較例６第１表記載の共重合ポリエステルを鞘とし、実
施例１と同様にして繊維化、不織布化を行なつ
た。工程性は良好であつたが不織布裂断長は1.7
Kmであつた。比較例７生成共重合ポリエステルの重量に対して２％の
酸化チタン粉末を重合系に添加して得た第１表記
載の共重合ポリエステルを鞘とし、実施例１と同
様にして、繊維化、不織布化を行なつた。工程性
は良好であつたが、不織布裂断長は1.5Kmであつ
た。比較例８重合末期に重合槽温度が上昇しやゝ分解物を含
む第１表記載の共重合ポリエステルを鞘とし、実
施例１と同様にして、繊維化、不織布化を行なつ
た。工程性は良好であつたが不織布裂断長は1.7
Kmであつた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１全酸成分に対する共重合割合として、テレフ
タル酸が50モル％以上、イソフタル酸が５〜45モ
ル％、１，６−ヘキサンジオールが70モル％以上
からなり、融点が80〜160℃、結晶融解熱が
2.0cal／ｇ以上、最短結晶化時間が90秒以内、か
つフイルム・タフネスが10以上である共重合ポリ
エステルよりなる繊維。２全酸成分に対する共重合割合として、テレフ
タル酸が50モル％以上、イソフタル酸が５〜45モ
ル％、１，６−ヘキサンジオールが70モル％以上
からなり、融点が80〜160℃、結晶融解熱が
2.0cal／ｇ以上、最短結晶化時間が90秒以内、か
つフイルム・タフネスが10以上である共重合ポリ
エステルと、融点150℃以上の熱可塑性ポリマー
とよりなり、該共重合ポリエステルの繊維断面周
率が40％以上である繊維。