JPH0948842A - コポリエステル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な接着性を有し、かつ、経済性と操業性
に優れたポリエステル系バインダー繊維とすることので
きるコポリエステルを提供する。 【解決手段】 フタル酸残基単位５〜40モル％、テ
レフタル酸残基単位10〜45モル％、イソフタル酸残基
単位０〜20モル％、エチレングリコール残基単位30〜
40モル％及びビススェノールＡ又はビススェノールＳ
のエチレンオキシド２〜５モル付加体の残基１〜20モル
％からなり、極限粘度が0.35以上で、色調ｂ値が13以下
であるコポリエステル。ただし、〜の単位の合計が
100モル％であり、〜の単位の合計と〜の単位
の合計とが実質的に等モル、の単位との単位との合
計が全構成単位の６〜50モル％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた接着性を有
するホットメルト型ポリエステル系バインダー繊維用に
好適なコポリエステルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、枕や寝装品用の詰物、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）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。例えば、ポリエチレンを鞘と
し、ポリプロピレンを芯とする芯鞘型ポリオレフィン系
繊維（特開昭58−180614号、同58−191215号）、低軟化
点コポリエステルからなる繊維や低軟化点コポリエステ
ルを鞘とし、高軟化点ポリエステルを芯とする複合繊維
及びこ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（米国特許第 4,129,675号、特開昭57− 6
6117号等）。

【０００３】ポリオレフィン系バインダー繊維として用
いられているポリオレフィンは、接着される主体繊維が
ポリオレフィン系である場合には好ましいものである
が、接着される主体繊維がポリエステルの場合には、互
いに非相溶系であるため、接着効果が乏しく、バインダ
ー繊維を多量に使用しなければならず、肝心の主体繊維
の特性を損なうという問題があった。

【０００４】現在、ポリエステル系バインダー繊維に
は、テレフタル酸とイソフタル酸及びエチレングリコー
ルを主成分とするコポリエステルが広く使用されている
が、溶融時の流動性が悪く、また、接着強力が不十分な
場合もあり、十分な接着強力を得るためには、多量に使
用する必要があった。また、より安価に製造するため、
コポリエステルの使用量を減らすか、より安価に供給さ
れる原料を使用する必要が生じてきている。

【０００５】本発明者らは、酸成分としてテレフタル酸
（及びイソフタル酸）と共に無水フタル酸を用い、グリ
コール成分としてエチレングリコールを用いたコポリエ
ステルが、バインダー繊維用として、優れた性能を有し
ていることを見出した（特願平６−309740号) が、耐熱
性の向上が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリエステ
ルを主体繊維とする繊維構造物の接着に適し、かつ、よ
り経済性と操業性に優れ、耐熱性の向上したポリエステ
ル系バインダー繊維とすることのできるコポリエステル
を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討の結果、特定の共重合組成
のコポリエステルとすること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。

【０００８】すなわち、本発明の要旨は、次のとおりで
ある。 １．構成単位〜からなり、極限粘度が0.35以上で、
色調ｂ値が13以下であるコポリエステル。

【化２】 ただし、〜の単位の合計が 100モル％であり、〜
の単位の合計と〜の単位の合計とが実質的に等モ
ル、の単位との単位との合計が全構成単位の６〜50
モル％である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１０】本発明のコポリエステルにおいて、構成単
位は無水フタル酸及び／又はフタル酸から誘導される
もので、全構成単位の５〜40モル％、好ましくは７〜25
モル％を占めることが必要である。

【００１１】構成単位を形成する原料としては、無水
フタル酸及び／又はフタル酸が用いられるが、コストの
面で無水フタル酸を用いることが好ましい。

【００１２】また、構成単位は、テレフタル酸から誘
導されるもので、全構成単位の10〜45モル％とすること
が必要である。

【００１３】構成単位の割合が５モル％未満で、構成
単位の割合が45モル％を超えると、バインダー繊維と
して使用するとき、接着時の熱処理温度を非常に高くし
なければならず、主体繊維が軟化して捲縮が損なわれ、
製品の強度や嵩高性が低下して好ましくない。一方、構
成単位の割合が40モル％を超え、構成単位の割合が
10モル％未満となるとガラス転移温度が著しく低下し、
実用上取扱が困難となり好ましくない。

【００１４】さらに、構成単位は、イソフタル酸から
誘導されるもので、全構成単位の０〜25モル％とするこ
とが必要である。構成単位は、存在しなくても差し支
えないが、コポリエステルのガラス転移温度を低下させ
たくない場合には、構成単位を存在させることが好ま
しい。すなわち、接着強力を大きくするため、構成単位
の割合を大きくするとコポリエステルのガラス転移温
度が低くなるが、構成単位を存在させるとコポリエス
テルのガラス転移温度が低下するのを抑制することがで
きる。ただし、構成単位の割合を25モル％を超えて大
きくするとコストダウンが図れない。

【００１５】構成単位は、エチレングリコールから誘
導されるもので、全構成単位の30〜49モル％を占める必
要がある。

【００１６】また、構成単位は、ビスフェノールＡ又
はビスフェノールＳのエチレンオキシド付加体から誘導
されるもので、全構成単位の１〜20モル％を占めること
が必要である。構成単位の割合が49モル％を超え、構
成単位の割合が１モル％未満となると接着強力の付与
効果が悪くなり好ましくない。一方、構成単位の割合
が30モル％未満で、構成単位の割合が20モル％を超え
ると、高重合度化が困難であるとともにコポリエステル
の耐候性が低下して好ましくない。

【００１７】また、構成単位のｎ、ｍはそれらの和が
２〜５となる数であり、ｎとｍの和が２未満は反応性に
乏しくなり好ましくなく、５を超えるとガラス転移温度
が低下して耐熱性が悪化して好ましくない。

【００１８】また、構成単位と構成単位の合計が全
構成単位の６〜50モル％を占めることが必要である。こ
の割合が６モル％未満であると、軟化温度が 200℃を超
え、バインダー繊維として使用するとき、接着時の熱処
理温度を非常に高くしなければならず、主体繊維が軟化
して捲縮が損なわれ、得られる製品の強度や嵩高性が低
下して好ましくない。一方、この割合が50モル％を超え
ると、軟化温度が80℃より低くなり、バインダー繊維を
製造する際の紡糸調子が悪化する上に、ガラス転移温度
が低下して、チップを貯蔵する際にチップがブロッキン
グしたり、紡糸後の繊維がタッキングするという操業上
の問題が起こるため好ましくない。

【００１９】本発明のコポリエステルは、極限粘度が0.
35以上、好ましくは0.50以上のものであることが必要で
ある。極限粘度が0.35未満では、特に複合紡糸する場
合、紡糸性が悪いため好ましくない。

【００２０】また、コポリエステルの色調は、ｂ値で13
以下であることが必要である。ｂ値が13を超えるもので
は、バインダー繊維としたとき、その色調が悪化して好
ましくない。

【００２１】コポリエステルは、その特性が大きく変化
しない範囲で、他の成分、例えば、シュウ酸、アジピン
酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸等
の脂肪族ジカルボン酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸等の芳
香族ヒドロキシカルボン酸、ポリエチレングリコール、
プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオー
ル、ハイドロキノン等のジオールを共重合成分として少
量含有していてもよく、安定剤その他の添加剤を含有し
ていてもよい。

【００２２】本発明のコポリエステルは、無水フタル酸
及び／又はフタル酸、テレフタル酸（及びイソフタル
酸）並びにエチレングリコール及びビスフェノールＡ又
はビスフェノールＳのエチレンオキシド付加体を主たる
原料とし、常法によって製造することができる。

【００２３】コポリエステルを製造する際の重縮合反応
には、触媒が用いられるが、触媒として、アンチモン、
ゲルマニウム、スズ、チタン、コバルト、マンガン等の
金属の化合物と５−スルホサリチル酸、ｏ−スルホ安息
香酸無水物、ｐ−トルエンスルホン酸等の硫黄酸化合物
（酸無水物含む）とを併用することが好ましい。金属化
合物触媒のみでは、低温における重合で、色調が良好
で、かつ、実用レベルの重合度を持つポリエステルを得
ることが困難であり、硫黄酸化合物触媒のみでは、ジエ
チレングリコールの生成が多くなるため好ましくない場
合がある。

【００２４】この場合、触媒の添加量としては、金属化
合物は 0.5×10^-4〜５×10^-4モル／酸成分モル、硫黄酸
化合物は 0.1×10^-4〜10×10^-4モル／酸成分モルとする
のが好ましい。

【００２５】次に、本発明のコポリエステルの製法例を
示す。

【００２６】まず、無水フタル酸又はフタル酸、エチレ
ングリコール及びビスフェノールＡ又はビスフェノール
Ｓのエチレンオキシド付加体を、温度 180〜220 ℃、窒
素ガス制圧下で３〜８時間エステル化反応させ、エステ
ル化反応物Ａを得る。

【００２７】一方、テレフタル酸とエチレングリコール
とを、温度 250〜260 ℃、圧力50〜1500hPa で３〜８時
間エステル化反応させ、エステル化反応物Ｂを得る。エ
ステル化反応物Ａ及びエステル化反応物Ｂを所定の割合
で重合反応缶に移送し、金属化合物触媒及び硫黄酸化合
物触媒を含むエチレングリコール溶液を添加し、温度 2
50〜280 ℃、圧力 1.2hPa 以下の減圧下で所定の極限粘
度のコポリエステルが得られるまで重縮合反応を行う。

【００２８】重縮合反応の温度は、 250〜280 ℃の範囲
とすることが好ましく、重合初期は、温度を 260〜265
℃とすることが得られるコポリエステルの色調悪化の抑
制と生産性とのバランスをとるのにより好適である。重
縮合反応の温度が 280℃を超えるとコポリエステルが黄
色に着色するので好ましくない。

【００２９】重縮合反応の方法としては、重縮合反応の
直前に金属化合物触媒及び硫黄酸化合物触媒の両者を添
加して重縮合を行う方法の他に、重縮合反応の直前に所
定量の金属化合物触媒を添加して重縮合反応を行い低重
合度のコポリエステルとなし、次いで、硫黄酸化合物触
媒を添加した後、重縮合反応を再開し完結させる方法も
ある。

【００３０】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、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軟
化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。

【００３１】

【作用】本発明のコポリエステルは、軟化温度が低く、
かつ軟化時の流動性が良好なため、バインダー繊維とし
た場合、優れた接着性を示すものと推察される。

【００３２】

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、測定法は次のとおりである。 (a) 極限粘度 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合溶媒を用い、
濃度 0.5ｇ／1dl 、温度20℃で測定した。 (b) 軟化温度（Ｔｓ） 柳本社製自動融点測定装置 AMP-1型を使用し、昇温速度
10℃／分でシリコーン浴中での針入温度を求めた。 (c) ガラス転移温度（Ｔｇ）、結晶化温度（Ｔｃ）及び
融点（Ｔｍ） パーキンエルマー社製示差走査熱量計 DSC-7型を用い、
昇温速度20℃／分で測定した。 (d) ｂ値 日本電色社製NDΣ80型色差計を用いて測定した。〔ｂ値
は黄青系の色相 (＋側は黄色、−側は青味) で、極端に
小さくならない限り小さい方がよい。〕 (e) 不織布強力 不織布を幅25mm、長さ 100mmの試料とし、オリエンテッ
ク社製定速伸長型引張試験機 UTM-4-100型を用い、測定
温度25℃、引張速度 100mm／分で測定した。（強力が20
00ｇ以上であれば、製品として十分である。）

【００３３】実施例１ 無水フタル酸（ＰＡ）、エチレングリコール（ＥＧ）及
びｎ＋ｍ＝2.5 のビスフェノールＡのエチレンオキシド
付加体（ＢＡＥＯ）からなるスラリーを撹拌装置と充填
塔を備えた反応缶に投入し、常圧下で撹拌しながら温度
200℃、充填塔温度 130℃の条件で副生する水を反応系
外に除去しながら５時間エステル化反応を行い、反応率
95％のエステル化反応物Ａを得た。一方、ビス（β−ヒ
ドロキシエチル）テレフタレート及びその低重合体の存
在するエステル化反応缶にテレフタル酸（ＴＰＡ）とＥ
Ｇとのスラリーを連続的に供給し、温度 250℃、圧力 1
060hPaの条件で反応させ、滞留時間を８時間として、反
応率95％のエステル化反応物Ｂを連続的に得た。エステ
ル化反応物Ａとエステル化反応物Ｂを表１に示したモル
比となるように重縮合反応缶に移送し、重縮合触媒とし
て三酸化アンチモンを２×10^-4モル／酸成分モルと５−
スルホサリチル酸を１×10^-4モル／酸成分モルをそれぞ
れ添加し、反応器の温度を30分で 265℃に昇温し、反応
器内の圧力を徐々に減じて60分後に1.2hPa以下にした。
この条件下で撹拌しながら重縮合反応を３時間行い、表
１に示す特性を有するコポリエステルを得た。このコポ
リエステルと極限粘度0.68、融点 256℃のポリエチレン
テレフタレートとを同心芯鞘型複合溶融紡糸装置を用い
て、吐出孔数 225の紡糸口金により、紡糸温度 270℃、
吐出量 250ｇ／分、複合重量比１：１で、前者が鞘とな
るように溶融紡糸し、冷却後、 800ｍ／分の速度で巻き
取り、複合未延伸糸を得た。この未延伸糸を10万デニー
ルのトウに集束し、延伸温度45℃、延伸倍率 3.2で延伸
し、押し込み式クリンパーで捲縮を与えた後、長さ51mm
に切断して、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30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70重量部とを混綿
し、カードに通して目付50ｇ／m²のウエブとし、 200℃
の回転乾燥機で２分間熱処理し不織布を得た。

【００３４】実施例２〜６及び比較例１〜４ ＰＡ／ＴＰＡ／ＥＧ／ＢＡＥＯのモル比を表１に示すよ
うに変更した以外は実施例１と同様に実施した。

【００３５】実施例７ ＰＡの代わりにフタル酸を用いた以外は実施例１と同様
に実施した。

【００３６】実施例８ エステル化反応物Ａとエステル化反応物Ｂと共に、エス
テル化反応物Ａと同様にして得たイソフタル酸（ＩＰ
Ａ）とＥＧとからのエステル化反応物を用い、ＰＡ／Ｔ
ＰＡ／ＩＰＡ／ＥＧ／ＢＡＥＯのモル比を表１に示すよ
うにした以外は実施例１と同様に実施した。

【００３７】実施例９ ＢＡＥＯの代わりにｎ＋ｍ＝2.5 のビスフェノールＳの
エチレンオキシド付加体（ＢＳＥＯ）を用いた以外は実
施例１と同様に実施した。

【００３８】比較例５ ｎ＋ｍ＝1.2 のＢＡＥＯを用いた以外は実施例１と同様
に実施した。

【００３９】比較例６ ｎ＋ｍ＝6.5 のＢＡＥＯを用いた以外は、実施例１と同
様に実施した。以上の実施例及び比較例の結果を表１に
示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】本発明の実施例では、色調が良好で、バイ
ンダー繊維を操業性良く製造することができるコポリエ
ステルが得られ、これをバインダー繊維として用いるこ
とにより接着強力の優れた不織布を得ることができる。
これに対し、比較例１及び比較例６では、繊維が部分的
にタッキングしたりして十分な製品量が得られなかっ
た。また、比較例２及び比較例４では、不織布強力が低
く、比較例３及び比較例５では、紡糸を行うに十分な重
合度のコポリエステルが得られなかった。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、安価な原料を使用し、
低融点で、良好な流動性及び接着性を示し、チップを貯
蔵する際にブロッキングしたり、紡糸後の繊維がタッキ
ングしたりすることがなく、経済性と操業性に優れたバ
インダー繊維とすることのできるコポリエステルが提供
される。そして、このコポリエステルを用いたバインダ
ー繊維は、軟化点以上の温度で熱処理すると、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】 構成単位〜からなり、極限粘度が0.
   35以上で、色調ｂ値が13以下であるコポリエステル。 【化１】 ただし、〜の単位の合計が 100モル％であり、〜
   の単位の合計と〜の単位の合計とが実質的に等モ
   ル、の単位との単位との合計が全構成単位の６〜50
   モル％である。