JPH0912693A - 耐熱性に優れたバインダー繊維用共重合ポリエステル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記の４種類の構成単位から主としてなる共
重合ポリエステルであって、融点が 130〜200 ℃、極限
粘度が 0.6〜1.0 である耐熱性に優れたバインダー繊維
用共重合ポリエステル。 テレフタル酸残基 80〜95モル部 ε−カプロラクトン残基 5〜20モル部 エチレングリコール残基 30〜65モル部 1,４−ブタンジオール残基 15〜65モル部 （ただし、＋＝100 モル部、≒＋） 【効果】 耐熱性を要求されるバインダー繊維用に好適
で、安価な共重合ポリエステルが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性の要求される不
織布などに用いられるバインダー繊維用共重合ポリエス
テルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ポリエステル不織布は、衣料分
野、衛生材分野、産業資材分野などに幅広く使用されて
いる。そして、このようなポリエステル不織布には、繊
維同士を熱接着するため、低軟化点の共重合ポリエステ
ルからなる熱接着性バインダー繊維が使われている。

【０００３】熱接着性ポリエステルバインダー繊維用の
低軟化点の共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸
（ＴＰＡ）、イソフタル酸（ＩＰＡ) 及びエチレングリ
コール（ＥＧ）からなる非晶性の共重合ポリエステル
（ＰＥＴＩ）が広く知られている。

【０００４】しかしながら、ＰＥＴＩからなるバインダ
ー繊維を用い、汎用の熱処理機で不織布にしたものを高
温に保持すると、強力が低下したり、負荷がかかった状
態では不織布が変形したりするという問題があった。

【０００５】仮に、高温に保持しても強力が低下した
り、変形したりしない不織布を得ようとすれば、ＰＥＴ
Ｉの軟化点を高くすることが必要となり、これに応じて
不織布化する際の接着温度も高くすることが必要とな
り、汎用の熱処理機では不織布化が困難となるという問
題が生じる。

【０００６】また、ＰＥＴＩ系以外の共重合ポリエステ
ルを接着成分とするものとして、例えば、特開昭57− 9
5311号公報には、ポリブチレンテレフタレート系共重合
ポリエステル、特開昭57− 95312号公報には、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系共
重合ポリエステルを用いたものが開示されている。これ
らは、操業性及び接着性を改善しようとするものであっ
て、不織布にしたものを高温に保持しても強力が低下し
たり、変形したりしない不織布を得ようとするものでは
なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、このよう
な状況を鑑み、バインダー繊維として不織布にしたと
き、高温に保持しても強力が低下したり、変形したりせ
ず、また、経済性及び操業性が良好な耐熱性に優れたバ
インダー繊維用共重合ポリエステルを提供しようとする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は、次の通りである。下記の
４種類の構成単位から主としてなる共重合ポリエステル
であって、融点が 130〜200 ℃、極限粘度が 0.6〜1.0
であることを特徴とする耐熱性に優れたバインダー繊維
用共重合ポリエステル。 テレフタル酸残基 80〜95モル部 ε−カプロラクトン残基 5〜20モル部 エチレングリコール残基 30〜65モル部 1,４−ブタンジオール残基 15〜65モル部 （ただし、＋＝100 モル部、≒＋）

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１０】本発明の共重合ポリエステルは、主とし
て、テレフタル酸残基（〔ＴＰＡ〕）、ε−カプロラク
トン残基（〔ＣＬＮ〕）、エチレングリコール残基
（〔ＥＧ〕）及び1,４−ブタンジオール残基（〔Ｂ
Ｄ〕）の４種類の構成単位からなる。

【００１１】〔ＴＰＡ〕は80〜95モル部、好ましくは82
〜90モル部、ＣＬＮは５〜20モル部、好ましくは10〜18
モル部、〔ＥＧ〕は30〜65モル部、好ましくは40〜50モ
ル部、〔ＢＤ〕は15〜65モル部、好ましくは35〜50モル
部とすることが必要である。

【００１２】このような共重合組成とすることにより、
所定の融点を有する結晶性共重合ポリエステルとなる。
上記の組成から外れると、融点が高くなるか、あるいは
非晶性の共重合ポリエステルとなり、好ましくない。

【００１３】本発明の共重合ポリエステルは、融点が 1
30〜200 ℃、好ましくは 140〜190℃のものである。上
記の４成分系では、融点が 130℃未満の結晶性のものを
得ようとしても、通常、非晶性のものとなり、仮に結晶
性のものが得られたとしても不織布としたときの耐熱性
が不十分なものとなるため、好ましくない。一方、融点
が 200℃を超えるものでは、不織布などに加工する際の
接着温度を高くすることが必要になり、汎用の熱処理装
置が使用できないため、好ましくない。

【００１４】また、共重合ポリエステル樹脂は、極限粘
度が 0.6〜1.0 、好ましくは、 0.7〜0.9 であるあるこ
とが必要である。極限粘度が 0.6未満の場合、不織布に
したときの強度が不足し、一方、極限粘度が 1.0を超え
ると熱接着時の樹脂の流動性が悪くなり、不織布として
の強度が得られないため、好ましくない。

【００１５】本発明の共重合ポリエステルは、ＴＰＡ、
ε−カプロラクトン（ＣＬＮ）、ＥＧ及び1,４−ブタン
ジオール（ＢＤ）を原料として、常法によって製造する
ことができる。

【００１６】例えば、ＴＰＡとＥＧとのエステル化反応
で得られたエステル化反応率が90〜95％、〔ＴＰＡ〕／
〔ＥＧ〕 (モル比）＝１／1.05〜1.30のビス（β−ヒド
ロキシエチル）テレフタレート及び／又はその低重合体
（ＢＨＥＴ）を反応釜に投入した後、温度 230〜260 ℃
で、窒素雰囲気下において、ＣＬＮ及びＢＤを添加し、
撹拌しながら 0.5〜３時間反応を行った後、重縮合触媒
を添加し、 240〜290℃１hPa 以下の減圧下で、２〜５
時間重縮合反応を行うことにより、本発明の共重合ポリ
エステルを得ることができる。

【００１７】重縮合触媒としては、テトラブチルチタネ
ート、三酸化アンチモン、酢酸コバルト、酸化ゲルマニ
ウムなどを使用することができるが、なかでもテトラブ
チルチタネートが好ましい。

【００１８】なお、本発明の共重合ポリエステルには、
その特性を損なわない範囲で、他の共重合成分や各種安
定剤、改質剤などの添加剤を含有させることができる。

【００１９】本発明の共重合ポリエステルを常法によっ
て製糸することにより、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
共重合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、海島型などが挙げられるが、紡糸性及び繊維物性
の点で、芯鞘型が好ましい。

【００２０】通常、溶融紡糸して得られた未延伸糸をト
ウ状に集束した後、延伸し、必要に応じて捲縮を付与し
た後、切断してステープルとする。

【００２１】このバインダー繊維を用いて不織布を製造
する場合、これをポリエチレンテレフタレートなどから
なるステープル (主体繊維) と混綿した後、ウエブに形
成し、Ｔｍ〜（Ｔｍ＋30℃）〔Ｔｍはバインダー繊維の
共重合ポリエステルの融点（℃）〕の温度に昇温した熱
処理装置でバインダー繊維の共重合ポリエステルを溶融
し、繊維相互を点接合させる。

【００２２】この場合、熱処理の前にニードリング加工
を行ってもよい。

【００２３】また、通常、耐熱性を向上させるために、
不織布化した後、熱処理を行う。この熱処理は、（Ｔｍ
−70℃）〜（Ｔｍ−30℃）の温度で１〜10分間行うのが
適当である。

【００２４】熱処理装置としては、熱風循環ドライヤ
ー、回転ドラム乾燥機などの汎用の熱処理機を用いるこ
とができる。

【００２５】

【作用】本発明の共重合ポリエステルは、 130〜200 ℃
に明確な融点を示し、優れた結晶性を有するため、ペレ
ット化時や紡糸時の操業性が良好である。また、この共
重合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、降温すると共重合ポリエス
テルが結晶化するため、再度昇温しても共重合ポリエス
テルの融点付近までは接着強力を保持することができ、
不織布は 100℃において60％以上の強力保持率を示す。

【００２６】

【実施例】次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。なお、実施例中の特性値の測定方法は次の通りで
ある。 (a) 極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合溶媒を使用
し、20℃で測定した。 (b) 融点（Ｔｍ） パーキンエルマー社製の示差走査熱量計 DSC-7型を用
い、昇温速度10℃／分で測定した。 (c) 共重合組成 共重合ポリエステルをメタノール分解した後、ガスクロ
マトグラフィーにより測定した。 (d) 不織布強力 オリエンテック社製 UTM-4型のテンシロンを用い、幅
2.5cm、長さ15cmの不織布を、引張速度10cm／分、つか
み間隔10cmの条件で延伸切断し、最大点強力を読み取っ
た。 (e) 強力保持率（不織布の耐熱性） 上記の不織布強力の測定法により、100 ℃の雰囲気下で
の不織布強力を測定し、室温での不織布強力に対する強
力保持率を求めた。強力保持率が60％以上であれば、耐
熱性良好と評価される。

【００２７】実施例１ エステル化反応率が94％で、〔ＴＰＡ〕／〔ＥＧ〕（モ
ル比）＝1.13のＢＨＥＴ1422kgを反応釜に投入した後、
温度 250℃、窒素雰囲気下で、ＣＬＮ 148kg及びＢＤ 7
23kgを添加し、１時間反応させた。次いで、重縮合触媒
としてテトラブチルチタネート 500ｇを添加し、温度 2
60℃、１hPa 以下の減圧下で３時間重縮合反応を行った
後、通常の方法でペレット状に払い出し、共重合ポリエ
ステルを得た。

【００２８】実施例２〜３及び比較例１〜５ 表１に示す共重合組成となるように実施例１と同様の重
合方法で共重合ポリエステルを得た。

【００２９】上記の実施例及び比較例で得られた共重合
ポリエステルの共重合組成及び特性値を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】次に、上記の共重合ポリエステルを鞘成分
に、〔η〕0.68のＰＥＴを芯成分にした複合繊維を得る
ため、通常の二成分複合溶融紡糸装置により、孔数 225
の紡糸口金を用いて１：１の複合比率（体積比）で、紡
糸温度 270℃、吐出量 228ｇ／分、紡糸速度 700ｍ／分
で紡糸した。紡出糸条を18℃の冷風で冷却し、引き取っ
て未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を集束し、10万ｄ
のトウにして延伸倍率 3.3倍、延伸温度60℃で延伸し、
次いで押し込み式クリンパーで捲縮を付与した後、長さ
51mmに切断して単糸繊度４ｄのバインダー繊維を得た。
得られたバインダー繊維と主体繊維であるＰＥＴ繊維
（繊度２ｄ、繊維長51mm）とを重量比１：１で混綿した
後、ウエブとし、回転乾燥機を用いて、表２に示す条件
で接着処理及び耐熱化熱処理を行い、目付け40ｇ／m²の
不織布を得た。得られた不織布について、不織布強力及
び耐熱性評価を行った結果を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、自動車のクッション
材、天井材及び病院用のベッド材など耐熱性を要求され
るバインダー繊維用に好適な共重合ポリエステルが提供
される。そして、本発明の共重合ポリエステルは、ＴＰ
Ａ、ＣＬＮ、ＥＧ及びＢＤという汎用的で安価な原料を
用いて製造されるため、安価である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の４種類の構成単位から主としてな
   る共重合ポリエステルであって、融点が 130〜200 ℃、
   極限粘度が 0.6〜1.0 であることを特徴とする耐熱性に
   優れたバインダー繊維用共重合ポリエステル。 テレフタル酸残基 80〜95モル部 ε−カプロラクトン残基 5〜20モル部 エチレングリコール残基 30〜65モル部 1,４−ブタンジオール残基 15〜65モル部 （ただし、＋＝100 モル部、≒＋）