JPH08337923A

JPH08337923A - 抄紙用熱接着性繊維及び紙

Info

Publication number: JPH08337923A
Application number: JP14447295A
Authority: JP
Inventors: Mikio Tashiro; 幹雄田代; Yasuo Yamamura; 保生山村; Masami Umeda; 雅己梅田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 1996-12-24
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: JP3577362B2

Abstract

(57)【要約】【目的】水中分散性が良好で、パルプとの混抄が可能
であり、パルプに対する接着性が高い抄紙用熱接着性繊
維を提供し、更には、該抄紙用熱接着性繊維を用いて抄
紙することにより、ソフトで、耐水性、高強力、高弾性
の紙を提供する。【構成】実質的にポリエチレングリコールからなるポ
リエーテルセグメントと、実質的にテレフタル酸及び／
又はイソフタル酸と１、４―ブタンジオールとからなる
ポリエステルセグメントとで構成され、融点が８０〜２
００℃であるポリエーテルエステル共重合体からなる繊
維であり、繊度が０．５〜１０デニール、繊維長が２〜
３０ｍｍである抄紙用熱接着性繊維、及びその接着性繊
維とパルプとを混抄することにより作成した紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特殊なポリエーテルエ
ステル共重合体からなる抄紙用熱接着性繊維及び紙に関
し、更に詳しくは、水中分散性が良好で、パルプとの混
抄が可能であり、パルプに対する接着性が高い抄紙用熱
接着性繊維及び該抄紙用熱接着性繊維を用いて抄紙し
た、ソフトで耐水性、高強力、高弾性の紙に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パルプを主成分とする紙あるいは
化繊紙には、バインダーとして水可溶性のポリビニルア
ルコール繊維が用いられている。

【０００３】このポリビニルアルコール繊維は、親水性
で水中分散性も良好であり、湿熱での接着力も高いが、
耐水性が悪く、得られる紙の用途が制限されるため、抄
紙後に不溶化処理を施さなければならないという問題が
あった。

【０００４】これに対して、耐水性を改善するために、
ポリプロピレン繊維、ポリエチレンとポリプロピレンと
の複合繊維、低融点ポリエステルと高融点ポリエステル
との複合繊維などの熱融着性繊維を混抄した後、熱接着
処理する方法も用いられているが、これらの熱融着性繊
維は疎水性であるため、水中分散性が悪く、均一な高強
力の紙が得られず、しかも得られた紙は硬くて伸縮性が
なく、立体形状の物体を包むと皺ができ易く、他の物に
触れた場合にガサガサと音がするという問題がある。

【０００５】一方、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジオー
ル及びポリアルキレングリコールからなるポリエーテル
エステル系共重合体は、弾性繊維として広く用いられて
おり、この弾性繊維からなる不織布において、弾性繊維
相互を自己接着させることもよく知られている（例え
ば、特開昭６３―１２７４６号公報、特開昭６３―１４
５４６３号公報、特開平５―１４０８５０号公報）。

【０００６】また、ポリテトラメチレングリコールから
なるポリエーテルセグメントと、テレフタル酸又はテレ
フタル酸及びイソフタル酸と１、４―ブタンジオールと
からなるポリエステルセグメントとで構成されたポリエ
ーテルエステエル共重合体を、長繊維不織布と一体化し
て、熱接着性複合材料とすることも知られている（特開
昭５７―１３５８８１号公報）。

【０００７】しかしながら、これらにはポリエーテルエ
ステル共重合体を抄紙用熱接着性繊維として用いること
は記載されておらず、示唆もされていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、水中分散性が良好で、パルプとの
混抄が可能であり、パルプに対する接着性が高い抄紙用
熱接着性繊維を提供し、更には、該抄紙用熱接着性繊維
を用いて抄紙することにより、ソフトで、耐水性、高強
力、高弾性の紙を提供することを課題とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定のポリエーテ
ルエステル共重合体繊維を用いればよいことを見出し、
本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明によれば、（１）実質的
にポリエチレングリコールからなるポリエーテルセグメ
ントと、実質的にテレフタル酸及び／又はイソフタル酸
と１、４―ブタンジオールとからなるポリエステルセグ
メントとで構成され、融点が８０〜２００℃であるポリ
エーテルエステル共重合体からなる繊維であり、繊度が
０．５〜１０デニール、繊維長が２〜３０ｍｍであるこ
とを特徴とする抄紙用熱接着性繊維、（２）パルプと上
記（１）記載の抄紙用熱接着性繊維とからなることを特
徴とする紙、及び（３）抄紙用熱接着性繊維の配合量が
１０〜９０重量％である上記（２）記載の紙が提供され
る。

【００１１】本発明で用いるポリエーテルエステル共重
合体は、ポリエーテルセグメントとポリエステルセグメ
ントで構成されている。ポリエーテルセグメントは、実
質的にポリエチレングリコール（以下、ＰＥＧと略称す
る）からなるものであるが、本発明の効果を損なわない
範囲内で、少量のポリブチレングリコール、ポリプロピ
レングリコールなどが共重合されていてもよい。ポリエ
ーテルセグメントは、十分な水中分散性を得るうえで実
質的にＰＥＧからなることが必要であり、例えば、ポリ
テトラメチレングリコールを主成分とするポリエーテル
セグメントでは、親水性が劣り、水中分散性が不十分
で、均一な高強力の紙を得ることができない。ＰＥＧの
分子量は、親水性、水中分散性の点から、通常、４００
〜１０，０００が、適当であるが、好ましくは７００〜
２，５００、特に好ましくは８００〜１，５００であ
る。

【００１２】一方、ポリエステルセグメントは、実質的
にテレフタル酸と１、４―ブタンジオールとからなるポ
リエステル（以下、ＰＢＴと略称する）又はテレフタル
酸及びイソフタル酸と１、４―ブタンジオールとからな
るポリエステル（以下、ＰＢＴ／Ｉと略称する）である
が、本発明の効果を損なわない範囲内で、少量のフタル
酸、アジピン酸、セバシン酸等のジカルボン酸、あるい
はエチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール等のジオールが共重合されていてもよ
い。

【００１３】本発明におけるポリエーテルエステル共重
合体の融点は、良好な接着性を得るうえで８０〜２００
℃の範囲内にあることが必要であり、好ましくは９０〜
１８０℃、特に好ましくは９０〜１７０℃である。融点
が８０℃未満の場合は、熱接着性繊維を梱包したとき、
あるいは貯蔵中などに、繊維同志が膠着し、抄紙時に水
中に分散させた際に水中に均一に分散せず、紙の中にか
たまった状態で存在するようになり、十分な接着が行わ
れない部分が生じ、紙強力を低下させる原因となる。一
方、融点が２００℃を越えると、通常の加熱加工温度で
は融着し難くなり、熱接着性が劣り、十分な紙強力が得
られない。特に、融点が９０〜１７０℃の場合は、抄紙
後、ヤンキードライヤーなどでの短時間の処理で十分な
接着強力が得られるので好ましい。

【００１４】ポリエーテルエステル共重合体の融点は、
ポリエーテルセグメントとポリエステルセグメントの共
重合比によって変わり、ポリエーテルセグメントの共重
合割合が大きくなると、共重合体の融点は低下する。上
記の共重合体融点を得るうえで、ポリエーテルセグメン
トの共重合割合は、共重合体全体に対して、１５〜８０
重量％であることが好ましく、特に３０〜６０重量％で
あることが好ましい。

【００１５】ポリエーテルエステル共重合体の融点は、
ペネトレーション法によって次の条件で測定したもの
で、差動熱量計で測定される融点とほぼ一致するもので
ある。すなわち、予め８０℃にて、約１５時間窒素気流
中で熱処理した試料をペネトロメーターにセットし、直
径０．５ｍｍのピンに５ｇの荷重をかけ、窒素気流中に
て１０℃／分の昇温速度で昇温し、ピンが２５０μｍ貫
入した時の温度を融点とした。

【００１６】本発明におけるポリエーテルエステル共重
合体には、その目的に応じて、酸化防止剤、耐熱安定
剤、耐候安定剤、顔料、染料、無機微粒子、有機滑剤な
どを必要量添加することができる。また、熱接着性改
良、粘度調整などの目的で、ポリエチレン、エチレン・
酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸などのα、β―エ
チレン性不飽和酸及びその誘導体をグラフト重合して変
性したポリオレフィン、アイオノマー、ポリエステル共
重合体などのポリマーを、ポリエーテルエステル共重合
体に対して３０重量％以下、好ましくは２５重量％以下
混合することもできる。

【００１７】更に、本発明の抄紙用熱接着性繊維は、繊
度が０．５〜１０デニール、繊維長が２〜３０ｍｍであ
ることが必要である。繊度が０．５デニール未満では接
着強力が不足し、十分な紙強力が得られず、１０デニー
ルを越える場合も、単位重量当たりの繊維本数が少なく
なり、接着強力が低下して、十分な紙強力が得られな
い。また、繊維長が２ｍｍ未満では、接着強力が不足
し、３０ｍｍを越えると、水中分散性が悪化して、紙強
力が低下する。繊度の更に好ましい範囲は１〜８デニー
ル、繊維長の更に好ましい範囲は３〜２０ｍｍである。

【００１８】かかる本発明の抄紙用熱接着性繊維を製造
するには、上記ポリエーテルエステル共重合体を、その
融点に応じて、１５０〜２４０℃で溶融押出機により所
定の繊度に溶融紡糸し、５００〜２５００ｍ／分の速度
で引き取り、未延伸糸のまま、あるいは必要に応じて延
伸して、所定の繊維長に切断すればよい。

【００１９】本発明の抄紙用熱接着性繊維は、通常の湿
式抄紙法によりパルプと混抄して、紙を得ることができ
る。この場合、該熱接着性繊維の融点が低いとき（例え
ば、９０〜１７０℃）は、抄紙後の通常の乾燥工程での
処理により融着させることができるが、融点が高いとき
は、更に高温でのカレンダロール等による熱接着処理が
必要となる。

【００２０】本発明の抄紙用熱接着性繊維とパルプを混
抄してなる紙は、該熱接着性繊維の配合量が１０〜９０
重量％であることが好ましい。該熱接着性繊維の配合量
が１０重量％未満では、充分な紙力、弾性力が得られ
ず、９０重量％越えると、乾燥時に繊維収縮による地合
斑が発生し易い。

【００２１】

【作用】本発明の抄紙用熱接着性繊維は、ポリエーテル
セグメントとしてＰＥＧを用いたポリエーテルエステル
共重合体からなるため、親水性に富み、水中分散性が良
好であり、しかもパルプとの親和性が高く、パルプと混
抄した場合は、ポリエーテルエステル共重合体が持つ弾
性とあいまって、ソフトで弾性に富み、均一な高強力の
紙が得られる。しかも、ポリエーテルエステル共重合体
は、適度な耐水性を有しているため、耐水性の良好な紙
が得られる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。［実施例１］テレフタル酸とイソフタル酸のモル比が７
５／２５のＰＢＴ／Ｉ（５０重量％）と、分子量１，０
００のＰＥＧ（５０重量％）とからなるポリエーテルエ
ステル共重合体（２５℃のオルソクロロフェノール中で
測定した固有粘度が１．８０、融点が１７０℃）に、耐
熱剤として、アミン系添加剤“ナウガード”４４５（ユ
ニロイヤル社製）を１．５重量％添加して、溶融押出機
を用い２００℃で溶融し、孔径０．３ｍｍの細孔を１２
００個有する紡糸口金から吐出して、１，８００ｍ／分
の速度で引き取り、単繊維繊度が１．５デニールの未延
伸糸を得た。この未延伸糸を、１０ｍｍの繊維長となる
ように切断して、抄紙用熱接着性繊維を調製した。

【００２３】このように調製した熱接着性繊維４０重量
％とパルプ６０重量％とを混合し、タッピー抄紙機を用
いて、濃度０．０１％、地合調整剤として少量の増粘剤
を添加した条件下で抄紙した。なお、乾燥機の温度は、
１３５℃に設定した。このときの熱接着性繊維の水中分
散性は、極めて良好であり、他のバインダを用いること
なく、十分に熱接着されたパルプ混抄紙が得られた。

【００２４】このようにして得られた紙は、坪量が２
１．０ｇ／ｍ²、厚さが０．０５３ｍｍ、乾燥引張強度
が、縦１．５ｋｇ／１５ｍｍ、横１．２ｋｇ／１５ｍ
ｍ、７０℃の熱水中で５分間処理した後の湿潤引張強度
が、縦１．２ｋｇ／１５ｍｍ、横０．９ｋｇ／１５ｍｍ
であり、高強力で、耐熱水性も良好であった。また、こ
の紙は、両手で伸ばすと柔らかく伸びてソフトであり、
片手を離すとすぐに元の状態に戻り、高弾性であって、
物を包んだ際に皺ができたり、ガサガサという音がする
ようなこともなかった。

【００２５】［比較例１］実施例１において、ＰＥＧに
代えて、分子量１，０００のポリテトラメチレングリコ
ールを用いたポリエーテルエステル共重合体を使用し、
その他の条件は実施例１と同様にして、熱接着性繊維の
製造及び抄紙を行った。

【００２６】その結果、熱接着性繊維の水中分散性が不
十分であり、得られた紙の乾燥引張強度は、縦０．８ｋ
ｇ／１５ｍｍ、横０．６ｋｇ／１５ｍｍと低く、紙強
力、均一性に劣るものであった。

【００２７】［実施例２〜１３、比較例２〜７］実施例
１において、ポリエーテルエステル共重合体の融点、単
繊維繊度及び繊維長を表１に示すように変更した熱接着
性繊維を用い、その他の条件は実施例１と同様にして抄
紙を行った。結果は表１に示す通りであり、ポリエーテ
ルエステル共重合体の融点が８０〜２００℃、繊度が
０．５〜１０デニール、繊維長が２〜３０ｍｍの場合
（実施例２〜１３）には、高強力の紙を得ることができ
たが、上記範囲外（比較例２〜７）では、得られた紙の
強力が低かった。

【００２８】

【表１】

【００２９】［実施例１４］ＰＢＴ（５５重量％）と、
分子量１，４００のＰＥＧ（４５重量％）とからなるポ
リエーテルエステル共重合体（２５℃のオルソクロロフ
ェノール中で測定した固有粘度が１．２、融点が２２０
℃）に、耐熱剤として、実施例１で使用した“ナウガー
ド”４４５を１．５重量％添加して、溶融押出機を用い
２６０℃で溶融し、孔径０．３ｍｍの細孔を１２００個
有する紡糸口金から吐出して、１，３００ｍ／分の速度
で引き取り、単繊維繊度が３デニールの未延伸糸を得
た。この未延伸糸を、１５ｍｍの繊維長となるように切
断して、抄紙用熱接着性繊維を調製した。

【００３０】このように調製した熱接着性繊維８０重量
％とパルプ２０重量％とを混合し、タッピー抄紙機を用
いて、濃度０．０１４％、増粘剤添加の条件下で抄紙し
た。なお、乾燥機の温度は、１２０℃に設定した。この
ときの熱接着性繊維の水中分散性は、極めて良好であ
り、他のバインダを用いることなく、十分に熱接着され
たパルプ混抄紙が得られた。

【００３１】このようにして得られた紙は、坪量が４０
ｇ／ｍ²、厚さが０．１６ｍｍ、乾燥引張強度が、縦
１．８ｋｇ／１５ｍｍ、横１．７ｋｇ／１５ｍｍ、７０
℃の熱水中で５分間処理した後の湿潤引張強度が、縦
１．５ｋｇ／１５ｍｍ、横１．３ｋｇ／１５ｍｍであ
り、高強力で、耐熱水性も良好であった。また、この紙
は、ソフトで高弾性であり、物を包んだ際に皺ができた
り、ガサガサという音がするようなこともなかった。

【００３２】［実施例１５］テレフタル酸とイソフタル
酸のモル比が９０／１０のＰＢＴ／Ｉ（５０重量％）
と、分子量２，５００のＰＥＧ（５０重量％）とからな
るポリエーテルエステル共重合体（２５℃のオルソクロ
ロフェノール中で測定した固有粘度が１．２５、融点が
１８５℃）に、耐熱剤として、実施例１で使用した“ナ
ウガード”４４５を１．５重量％添加して、溶融押出機
を用い２３０℃で溶融し、孔径０．３ｍｍの細孔を１２
００個有する紡糸口金から吐出して、８００ｍ／分の速
度で引き取り、単繊維繊度が６デニールの未延伸糸を得
た。

【００３３】この未延伸糸を、７０℃で３．０倍に延伸
し、２０ｍｍの繊維長となるように切断して、抄紙用熱
接着性繊維を調製した。

【００３４】このように調製した熱接着性繊維８０重量
％とパルプ２０重量％とを混合し、タッピー抄紙機を用
いて、濃度０．０１４％、増粘剤添加の条件下で抄紙し
た。なお、抄紙後、２００℃のカレンダーロールで熱接
着処理を施した。このときの熱接着性繊維の水中分散性
は良好であり、他のバインダを用いることなく、十分に
熱接着されたパルプ混抄紙が得られた。

【００３５】このようにして得られた紙は、坪量が６０
ｇ／ｍ²、厚さが０．１０ｍｍ、乾燥引張強度が、縦
３．５ｋｇ／１５ｍｍ、横３．２ｋｇ／１５ｍｍ、７０
℃の熱水中で５分間処理した後の湿潤引張強度が、縦
３．０ｋｇ／１５ｍｍ、横２．７ｋｇ／１５ｍｍであ
り、高強力で、耐熱水性も良好であった。また、この紙
は、ソフトで高弾性であり、物を包んだ際に皺ができた
り、ガサガサという音がするようなこともなかった。

【００３６】

【発明の効果】本発明の熱接着性繊維は、水中分散性が
良好で、パルプとの混抄が可能であり、パルプに対する
接着性が高く、この熱接着性繊維をパルプと混抄するこ
とにより、ソフトで、耐水性、高強力、高弾性の紙を得
ることができる。この紙は、物を包んだ際に皺ができた
り、ガサガサという音がするようなことがなく、包装用
を始めとして、種々の用途に用いることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的にポリエチレングリコールからな
るポリエーテルセグメントと、実質的にテレフタル酸及
び／又はイソフタル酸と１、４―ブタンジオールとから
なるポリエステルセグメントとで構成され、融点が８０
〜２００℃であるポリエーテルエステル共重合体からな
る繊維であり、繊度が０．５〜１０デニール、繊維長が
２〜３０ｍｍであることを特徴とする抄紙用熱接着性繊
維。
【請求項２】パルプと請求項１記載の抄紙用熱接着性
繊維とからなることを特徴とする紙。
【請求項３】抄紙用熱接着性繊維の配合量が１０〜９
０重量％である請求項２記載の紙。