JPH08127644A - バインダー繊維用コポリエステル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低融点で、優れた結晶性を示し、チップ化時
や紡糸時の操業性に優れたバインダー繊維用コポリエス
テルを提供する。 【構成】 下記式〜で表される構成単位からなり、
ととが実質的に等モル、ととのモル比が60／40
〜95／5 であり、極限粘度が 1.0以上、融点が80〜100
℃であるバインダー繊維用コポリエステル。 −ＯＣ−（ＣＨ₂)₂ −ＣＯ− −Ｏ−（ＣＨ₂)n −Ｏ− （ｎは２及び／又は
４） −Ｏ−（ＣＨ₂)₅ −ＣＯ−

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低融点で、優れた結晶
性を示し、チップ化時や製糸時の操業性の良好なバイン
ダー繊維用コポリエステルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、枕や寝装用品の詰物、キルティン
グの詰物、マットレスの詰物等を構成する繊維（主体繊
維という）相互間を接着する目的で、ホットメルト型バ
インダー繊維が広く使用されている。

【０００３】そして、主体繊維としては、比較的安価
で、優れた物性を有するポリエステル繊維が最も多く使
用されており、これを接着するバインダー繊維もポリエ
ステル系のものが好ましく、種々のポリエステル系バイ
ンダー繊維及びそれを用いて接着したポリエステル繊維
構造物が提案されている（例えば、米国特許第 4,129,6
75号ほか多数）。

【０００４】ところで、バインダー用繊維には、 110〜
220 ℃の接着温度をもつコポリエステルが使われてい
る。しかし、これらのコポリエステルは、明確な融点を
示さないものが多い。これらのうちで、最も低い 110℃
の接着温度のポリエステルは、60℃前後の軟化点を持
ち、明確な融点ピークを示さない（非晶質ポリエステ
ル）ため、チップ製造時の切断やチップの乾燥時及び運
搬時にブロッキングが起こったり、製糸時にタッキング
が起こるという問題があった。

【０００５】最近、バインダー繊維の用途の多様化が進
み、これまでのものよりさらに実用接着温度の低いもの
が要望されている。この要望を満たすため、長鎖の脂肪
族化合物を共重合したコポリエステルを用いることが検
討されているが、ブロッキングやタッキングの面からバ
インダー繊維の製造は極めて困難であった。

【０００６】また、ポリエステル系バインダー繊維とし
て、特開昭63−6110号公報には、炭素原子数14以上の直
鎖脂肪族ジカルボン酸成分と炭素原子数４以上の直鎖ア
ルキレングリコール成分とからなるポリエステルを接着
成分とするものが開示されているが、このポリエステル
を単に用いただけでは、紡糸時に単糸間の融着が起こり
やすく、カード通過性が悪いといった問題があった。

【０００７】この問題を解決するため、本発明者らは、
先に、このような脂肪族ポリエステルに結晶核剤として
無機不活性粒子を配合したものを提案した（特開平４−
170463号公報）。しかし、この公報に開示された無機化
合物を配合してもその効果が不十分であったり、無機化
合物の配合により紡糸時にパック圧の上昇が起こるとい
う問題が残されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低融点で、
ポリエステルを主体とする繊維構造物の接着に適し、か
つチップ化時や紡糸時の操業性及びカード通過性が良好
なバインダー繊維を与えるコポリエステルを提供しよう
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究の結果、特定の脂肪族コポリ
エステルによりこの目的が達成されることを見出し、本
発明に到達した。

【００１０】すなわち、本発明の要旨は、次のとおりで
ある。下記式〜で表される構成単位からなり、と
とが実質的に等モル、ととのモル比が60／40〜95
／5 であり、極限粘度が 1.0以上、融点が80〜100 ℃で
あるバインダー繊維用コポリエステル。 −ＯＣ−（ＣＨ₂)₂ −ＣＯ− −Ｏ−（ＣＨ₂)n −Ｏ− （ｎは２及び／又は
４） −Ｏ−（ＣＨ₂)₅ −ＣＯ−

【００１１】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１２】本発明のコポリエステルは、融点が80〜10
0 ℃であり、明確な融点を示すものであることが必要で
ある。融点が80℃未満であるとチップのブロッキングや
繊維化した際にタッキング等の問題が発生する。また、
バインダー繊維として不織布の製造に使用する場合、既
存の装置を用いて熱効率良く接着させるためには、融点
が 100℃以下であることが必要である。

【００１３】本発明のコポリエステルは、コハク酸から
誘導される式の単位、エチレングリコール及び／又は
1,４−ブタンジオールから誘導される式の単位、ε−
カプロラクトン又は５−ヒドロキシカプロン酸から誘導
される式の単位で構成される。そして、式の単位と
式の単位とは実質的に等モル（これは高重合度のコポ
リエステルとして当然満足すべき要件である。）であ
り、式の単位と式の単位とのモル比は60／40〜95／
5 である。式の単位が少なすぎると融点が80℃未満と
低くなりすぎたり、明確な融点を示さなくなる。一方、
式の単位が多すぎると融点が 100℃を超えて高くな
り、バインダー繊維として使用するとき、接着温度を高
くしなければならず、好ましくない。

【００１４】本発明のコポリエステルは、その特性を損
なわない範囲で、他の共重合成分を含有していてもよ
い。このような共重合成分としては、例えば、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸、グルタル酸、アジピン酸、トリメリ
ット酸、セバシン酸、ヒドロキシ安息香酸、ジエチレン
グリコール、プロピレングリコール、1,６−ヘキサンジ
オール、1,４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げら
れる。

【００１５】また、本発明のコポリエステルは、極限粘
度〔η〕が 1.0以上であることが必要であり、好ましく
は 1.5〜2.0 、最適には 1.5〜1.7 である。〔η〕が
1.0より小さいと各種の機械的、化学的特性が劣り、ま
た、紡糸性が損なわれ、バインダー繊維としての性能が
不十分となり、好ましくない。しかし、〔η〕があまり
大きいと溶融粘度が高くなりすぎ、紡糸性が損なわれた
り、ゲル化を起こし好ましくないため 2.0以下が望まし
い。

【００１６】本発明のコポリエステルは、次のような方
法により製造することができる。 (1) コハク酸、エチレングリコール及び／又は1,４−ブ
タンジオール、ε−カプロラクトン又は５−ヒドロキシ
カプロン酸を一括して反応器に仕込み、エステル化反応
させた後、重縮合反応を行う方法。 (2) コハク酸とエチレングリコール及び／又は1,４−ブ
タンジオールとをエステル化させた後、ε−カプロラク
トン又は５−ヒドロキシカプロン酸を添加し、さらにエ
ステル化反応させた後、重縮合反応を行う方法。 (3) コハク酸とエチレングリコール及び／又は1,４−ブ
タンジオールとからエステル化反応及び重縮合反応によ
ってポリエステルとした後、ε−カプロラクトン又は５
−ヒドロキシカプロン酸を添加して解重合反応を行う方
法。

【００１７】重縮合反応は通常0.01〜10トル程度の減圧
下で 220〜280 ℃の温度で、所定の〔η〕のものが得ら
れるまで行われる。重縮合反応は、触媒の存在下に行わ
れ、触媒としては従来一般に用いられているアンチモ
ン、ゲルマニウム、スズ、チタン、亜鉛、アルミニウ
ム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、ナトリウ
ム、マンガン及びコバルト等の金属の化合物のほか、ス
ルホサリチル酸、ｏ−スルホ安息香酸無水物等の有機ス
ルホン酸化合物が用いられる。

【００１８】触媒の添加量は、コポリエステルのジカル
ボン酸成分１モルに対し通常 0.1×10^-4〜 100×10^-4モ
ル、好ましくは 0.5×10^-4〜50×10^-4モル、最適には、
１×10^-4〜10×10^-4モルが適当である。

【００１９】本発明において、コポリエステルには、必
要に応じて、結晶核剤、艶消剤、安定剤、着色剤等の添
加剤を添加することができる。特に、結晶核剤として、
タルク、シリカ、チョップドガラス繊維、二酸化チタ
ン、珪酸カルシウム、膨潤性合成雲母等を添加すると結
晶化速度が速くなり、紡糸性等が向上して好ましい。

【００２０】本発明のコポリエステルを常法によって溶
融紡糸することにより、操業性良くバインダー繊維を得
ることができる。バインダー繊維とする場合、本発明の
コポリエステルが繊維表面の一部又は全部を占めるよう
にすることができ、通常、複合繊維とされる。複合繊維
とする場合の他の成分としては、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及びこれらを主体
とする高融点ポリエステルが好ましく用いられる。複合
繊維の複合形態としては、芯鞘型、サイドバイサイド
型、海島型等が挙げられるが、紡糸性及び繊維物性の点
で、芯鞘型が好ましい。

【００２１】

【作用】本発明のコポリエステルは、80〜100 ℃に明確
な融点を示し、優れた結晶性を有するため、チップ化時
や紡糸時の操業性が良好である。また、このコポリエス
テルを用いたバインダー繊維は、融点以上の温度で熱処
理すると速やかに溶融し、主体繊維を接着する。そし
て、接着した後、降温するとコポリエステルが結晶化す
るため、再度昇温してもコポリエステルの融点付近まで
は接着強力を保持することができる。

【００２２】

【実施例】次に、実施例により本発明を具体例に説明す
る。なお、例中の特性値の測定法は、次のとおりであ
る。 極限粘度（〔η〕） フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒とし
て、温度20℃で測定した。 融点 (Ｔｍ) パーキンエルマー社製示差走差型熱量計 DSC-7型を用
い、窒素気流中で、０℃から昇温速度10℃／分で 150℃
まで昇温して測定した。（ピークトップを融点とし
た。） 不織布強力 幅25mm、長さ 100mmの不織布試料について、オリエンテ
ィック社製定速伸長型引張試験機 UTM-4-100型を用い、
温度25℃、引張速度 100mm／分の条件で測定した。

【００２３】実施例１ 反応器に、コハク酸、1,４−ブタンジオール及びε−カ
プロラクトンを65／85／35のモル比で仕込み、触媒とし
て酢酸マグネシウム・４水和物をコハク酸１モルに対し
て８×10^-4モル加え、窒素雰囲気下、 200℃で３時間エ
ステル化反応を行った。次いで、触媒としてテトラブチ
ルチタネートをコハク酸１モルに対して３×10^-4モル加
え、 240℃、 0.3トルで３時間重縮合反応を行った後、
チップ化した。得られたコポリエステルは、〔η〕1.6
1、Ｔｍ85℃であった。また、このコポリエステルをメ
タノリシスし、ガスクロマトグラフィーで組成分析を行
ったところ、構成単位のモル比は、／／＝69／69
／31であった。このコポリエステルと〔η〕0.68のポリ
エチレンテレフタレートとを、通常の芯鞘型複合繊維用
溶融紡糸装置を用い、紡糸温度 270℃で、紡糸孔数 265
の紡糸口金から吐出量 174ｇ／分、複合比４：６で前者
が鞘となった同心円型芯鞘型複合繊維を紡糸した。得ら
れた未延伸繊維を10万デニールのトウに集束し、60℃で
延伸し、押し込み式クリンパーで捲縮を付与した後、長
さ51mmに切断し、繊度４デニールのバインダー繊維を得
た。このバインダー繊維40重量部と長さ51mm、繊度２デ
ニールのポリエチレンテレフタレート繊維60重量部とを
混綿し、カードを通して40ｇ／m²の目付のウエブとし、
110℃で１分間熱処理して不織布を得た。得られた不織
布は、引張強力 375ｇと良好な値を示した。なお、コポ
リエステルのチップ化時及び紡糸時にトラブルはなく、
操業性は良好であった。

【００２４】実施例２〜６ 実施例１と同様にして、表１に示した組成のコポリエス
テルを製造し、実施例１と同様に試験を行った。いずれ
もコポリエステルのチップ化時及び紡糸時にトラブルは
なく、操業性は良好であった。結果を表１に示す。な
お、表１において、組成は構成単位、、のモル比
を表し、ＳＡ（コハク酸）、ＥＧ（エチレングリコー
ル）、ＢＤ（1,４−ブタンジオール）、ＣＬ（ε−カプ
ロラクトン）は原料化合物を表す。

【００２５】

【表１】

【００２６】比較例１〜５ 実施例１と同様にして、表２に示した組成の（コ）ポリ
エステルを製造した。比較例１のポリエステルからの不
織布は、引張強力53ｇと低強力のものであった。また、
比較例２〜３では、単糸間に融着が生じ、一部リボン状
となり、良好な繊維が得られず、比較例４〜５では、紡
糸時にしばしば糸切れが発生し，順調に紡糸することが
できなかった。

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、低融点で、優れた結晶
性を示し、チップ化時や紡糸時の操業性に優れたバイン
ダー繊維用コポリエステルが提供される。なお、このコ
ポリエステルは、比較的安価な原料を用いて製造するこ
とができる。そして、このコポリエステルを用いたバイ
ンダー繊維は、融点以上の温度で熱処理すると速やかに
溶融し、主体繊維の引張強度や嵩高性を損なうことな
く、速やかに主体繊維相互間を有効に接着することがで
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記式〜で表される構成単位からな
   り、ととが実質的に等モル、ととのモル比が60
   ／40〜95／5 であり、極限粘度が 1.0以上、融点が80〜
   100 ℃であるバインダー繊維用コポリエステル。 −ＯＣ−（ＣＨ₂)₂ −ＣＯ− −Ｏ−（ＣＨ₂)n −Ｏ− （ｎは２及び／又は
   ４） −Ｏ−（ＣＨ₂)₅ −ＣＯ−