JPS63178129A - 共重合ポリエステル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、共重合ポリエステルに関するものである。更
に詳しくは、ポリエステル繊維等に対して比較的低温状
態で十分な接着強度を有するとともに、不織布用のバイ
ンダー繊維製造工程および不織布化工程における問題点
を解消することのできる共重合ポリエステルに関するも
のである。

（従来の技術） 近年、生産性および省エネルギー等の観点から熱接着に
よる繊維集合体あるいは繊維製品、特に不織布を製造す
る技術が脚光を浴びてきている。

そのため不織布製造における熱接着に用いる接着材料と
して低融点、低軟化点のバインダー繊維が種々開発され
ている。例えば、シース・コア型ポリオレフィン系繊維
、シース・コア型ナイロン系繊維、単一ポリマーからな
る単−型熱接着繊維等があるが、これらは接着ポリマー
間の熱接着性は良好であるが、不織布用等として他の主
体繊維と混用する場合は、主体繊維の種類が大幅に限定
され、ポリエステル繊維を主体繊維とするには不適当で
あった。そこでポリエステル繊維を接着させるための、
共重合ポリエステルを接着成分とする繊維が提案されて
いる。例えば、特開昭６０−１６３９２０号公報に記載
のバインダーファイバー用共重合ポリエステル等がある
。

これは、酸成分としてテレフタル酸、イソフタル酸、５
−スルホイソフタル酸の金属塩、グリコール成分として
、エチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラ
メチレングリコール、ヘキサメチレングリコールからな
る群より選ばれた少なくとも一種のグリコール、及び平
均分子量が２００〜２０，０００であるポリオキシアル
キレングリコールから成るとともに、２００℃での溶融
粘度が１，０００〜５０，０００ポイズであるバインダ
ーファイバー用共重合ポリエステルであり、ポリエステ
ル等との接着が比較的低温でも可能であり、接着強度も
比較的良好であることがわかっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のバインダーファイバー用共重合ポ
リエステルでも、低温接着性及び接着強度が不十分であ
り、より一層の接着力を有するバインダーファイバー用
ポリマーの開発が望まれている。

本発明の目的は、上記問題点を解消し、低温接着性及び
接着強度に優れ、しかも紡糸工程での単繊維間あるいは
繊維束間のブロッキングの問題を解決し、不織布化工程
でのカード通過性や接着処理時の粘着トラブルをなくし
、長時間の安定生産を可能とする共重合ポリエステルを
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） かかる観点から、本発明者らは種々のポリエステル組成
を検討したところジカルボン酸成分の５０モル％以上が
テレフタル酸、４０モル％以下がイソフタル酸及び０．
５〜１０モル％が弐ＨＯＯＣ（ＣＨｚ　）　、１ＣＯＯ
Ｈ（ｎ　：整数、ｎ≧８）で示されるジカルボン酸と、
ジオール成分の２〜１０モル％がエチレングリコール、
９０〜９８モル％がテトラメチレングリコールまたは９
０〜９８モル％がヘキサメチレングリコールとから得ら
れる共重合ポリエステルが、低温状態で接着強度に優れ
かつその製造工程での単繊維間あるいは繊維束間でのブ
ロッキングが極めて小さいことを見い出し本発明に達し
た。すなわち、本発明は、テレフタル酸成分５０モル％
以上、イソフタル酸成分４０モル％以下、および式ＨＯ
ＯＣ（ＣＨｔ　）　１ＩＣＯＯＨ（ｎ　：整数、ｎ≧８
）で示される化合物０．５〜１０モル％からなる酸成分
（Ａ）と、エチレングリコール２〜１０モル％、テトラ
メチレングリコール９０〜９８モル％またはヘキサメチ
レングリコール９０〜９８モル％からなるジオール成分
（Ｂ）と、から得られる共重合ポリエステルである。

ここで、テレフタル酸成分が５０モル％未満、あるいは
イソフタル酸成分が４０モル％を越える共重合ポリエス
テルでは、製糸時のブロッキングが大であって、単繊維
あるいは繊維束の解舒が実質的に不可能となる。一方、
式ＨＯＯＣ（ＣＨｚ　）　、ＩＣ０ＯＨ（ｎ　：整数、
ｎ≧８）で示される化合物の使用は、特にポリエステル
繊維に対する接着強度を高めることが可能となる。この
成分が１０モル％を越えた共重合ポリエステルをバイン
ダー繊維として使用した場合は、得られる不織布等の弾
性的性能、風合が損なわれる。また、０．５モル％未満
使用する場合は、目的とする接着性能が得られなくなる
。

かかる弐ＨＯＯＣ（ＣＨｔ　）　ｌ、Ｃ０ＯＨ（ｎ　：
整数、ｎ≧８）で示される化合物としてはセバシン酸、
ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカン
ジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸などが好ましく、
特にセバシン酸、デカンジカルボン酸が好ましい。

また、本発明にかかる共重合ポリエステルを構成する（
Ｂ）成分であるジオール成分のひとつは、９０〜９８モ
ル％のテトラメチレングリコールまたはヘキサメチレン
グリコールであり、他のひとつは２〜１０モル％のエチ
レングリコールである。ジオールの第１成分として、テ
トラメチレングリコールあるいはヘキサメチレングリコ
ールは必須であるが、これに少量のエチレングリコール
を使用することが必要である。本発明にかかる共重合ポ
リエステルにおいて、テトラメチレングリコールまたは
ヘキサメチレングリコールの使用量がジオール成分とし
て９０モル％未満であると、良好な接着力が得られない
。つまり、テトラメチレングリコールまたはヘキサメチ
レングリコールからのテレフタレートポリエステルの結
晶化速度が大きく、これが高結晶性となって接着強度を
高めているものと考えられ、９０モル％以上のテトラメ
チレングリコールまたはヘキサメチレングリコールが必
須である。一方、テトラメチレングリコールまたはヘキ
サメチレングリコールが９８モル％を越えると、得られ
た共重合ポリエステルのポリエステル繊維とりわけポリ
エチレンテレフタレート繊維に対する接着力が急に低下
する。これは、このような共重合ポリエステルの化学構
造がポリエチレンテレフタレートの化学構造とかなり異
なるため、接着性能が低下したものと推定される。その
ため、ジオール成分として、テトラメチレングリコール
またはヘキサメチレングリコールに加えて、２〜１０モ
ル％という少量のエチレングリコールの添加が必須とな
る。

このような本発明にかかる共重合ポリエステルは、モノ
マー組成によって異なるが、概して軟化点または融点が
８０℃〜１８０℃の範囲内にあ°る。

また、本発明にかかる共重合ポリエステルは、通常の方
法によって得ることができる。すなわち、エステル交換
または直接エステル化とそれに続く溶融重縮合反応にて
製造可能であり、その際使用される触媒も通常使用され
るものを用いることができる。また、本発明にかかる共
重合ポリエステルの分子量は極限粘度〔η〕として０．
５〜１．２の範囲が好ましく、特に好ましくは、０．７
〜１．０である。

本発明にかかる共重合ポリエステルからバインダー繊維
を得るには、通常の製糸装置を用いることができる。バ
インダー繊維としては、零発甥の共重合ポリエステルを
単独で紡糸した単独繊維としても用いられるが、他の溶
融紡糸可能なポリマーとともに紡糸して、複合繊維とし
ても用いられる。

（作用） 従来、共重合ポリエステルを用いたバインダー繊維の接
着強度はバインダー繊維を形成している共重合ポリエス
テルの溶融粘度が低い程良好であると考えられており、
共重合成分の量、例えばイソフタル酸成分を増加させて
得られる共重合ポリエステルの軟化温度、あるいは融点
の低下を図るとともに、溶融粘度も低下せしめる方法が
一般に採用されている。しかしながら、これらの方法で
得られる共重合ポリエステルでは依然としてバインダー
繊維としての接着性能が不足し、また、製糸工程、不織
布製造工程等で単糸間あるいは繊維束間の膠着（ブロッ
キング）が発生しやすく、種々の問題が存在していた。

この点、本発明から得られるバインダー繊維では、高結
晶化速度をもたらすＨＯＯＣ（ＣＨｚ　）　、ＩＣ０Ｏ
Ｈおよびテトラメチレングリコール、あるいはヘキサメ
チレングリコールを巧みに組合わせることによって、共
重合ポリエステルのポリマー中に微結晶の核を作って共
重合ポリエステルの溶融粘度を高め、同時に、共重合ポ
リエステルの結晶性を高めることによって、低温度領域
における接着強度を高くすることが可能となったのであ
る。

このように、本発明にかかる共重合ポリエステルを用い
たバインダー繊維では、低温接着が可能であり、かつそ
の接着強度が極めて高くなる。

（実施例） 以下、実施例を示して、本発明にかかる共重合ポリエス
テルを具体的に説明する。本実施例中、部はすべて重量
部である。また、接着強度の評価は次のようにして行っ
た。

得られた共重合ポリエステルをステープルファイバー（
６デニ一ルＸ６ＣＩｍ）に成形し、ポリエチレンテレフ
タレートのステーブルファイバー（３デニール×５１）
とカード内でブレンド（重量比２０：８０）してスライ
バーを作製し、引き抜き強力を測定した。一方、同様に
作製したスライバーを５ｇ／ｃｄの荷重下、１５０℃で
２０分間熱処理し、引き抜き強力を測定し、バインダー
繊維の接着強度を次式で計算した。

なお、本実施例中で使用する略号の意味は、下記の通り
である。

ＴＡ：テレフタル酸ジメチル ■Ａ：イソフタル酸ジメチル ＳＡ：セバシン酸 ＤＡ：デカンジカルボン酸 ＤＤＡ　ニドデカンジカルボン酸 ＡＡ：アジピン酸 ＡＺＡ：アゼライン酸 ＥＧ：エチレングリコール ＴＭＧ　：テトラメチレングリコール ＨＭＧ　：ヘキサメチレングリコール ＰＥＧ；ポリエチレングリコール（数字は平均分子量を
表す） ＤＥＣニジエチレングリコール ５ＩＡＮ、：５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチ
ル 実施例１ テレフタル酸ジメチル２７．９部、イソフタル酸ジメチ
ル５．３部、エチレングリコール０．４５部、ヘキサメ
チレングリコール２６．２部及びエステル交換触媒、重
縮合触媒として、テトラ−ｎ−ブチルチタネート０．０
３ｗ　ｔ％（対ＤＭＴ）を攪拌機、精留塔およびメタノ
ール留出コンデンサーを設けた反応器に仕込み、１４０
℃から２３０℃に加熱し、反応の結果生成するメタノー
ルを系外に留出させながら、エステル交換反応を実施し
た。反応開始後３時間で内温は２３０℃に達した。内温
２３０℃到達後、デカンジカルボン酸１．９部を添加し
、更に安定剤トリメチルフォスフニー）０．０２部を添
加した後、反応混合物を攪拌機及びグリコール留出コン
デンサーを設けた反応器に移し、２３０℃から２６５℃
に徐々に昇温するとともに、常圧から１璽■Ｈｇの高真
空に真空度を上げなから重縮合反応せしめた。全重縮合
反応時間は、２時間３０分であった。得られたポリマー
の極限粘度は０．６８であった。

このポリマーをステープルファイバーに成形し、接着テ
ストを実施した。結果を第１表に示す。第１表では、成
形、接着時の取り扱い易さの目安として、紡糸、巻取り
時のブロッキング（繊維間の融着が起こり、解舒不能と
なること）の有無を示した。

実施例２〜１３、比較例１〜１６ テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、デカン
ジカルボン酸（セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸）、エチレングリコール、テト
ラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールの仕
込量を表１に示すように変更した他は、実施例１と同様
に行った。その結果得られたポリマーの〔η〕、軟化温
度、ブロッキングの有無及び接着テストの結果を第１表
に併せて示す。

比較例１７〜１８ テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸ジメチル、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ポリエチレングリコールを表１に示す量に仕込み、
特開昭６０−１６３９２０号公報に記載の実施例１に準
じて行った。その結果を第１表に示す。

以上、第１表の結果から明らかなようにジオール成分と
してエチレングリコールが２〜１０モル％でない場合（
比較例１〜６）は、ブロッキングは起こらないが、接着
強度の面で劣る。また、酸成分中、イソフタル酸成分が
４０モル％を越えた場合（比較例７．８）、テレフタル
酸成分が５０モル％に満たない場合（比較例１３．１４
）　、ＨＯＯＣ（ＣＨ２）、Ｃ０ＯＨ（ｎ　：整数、ｎ
≧８）で示される酸成分が０．５〜１０モル％の範囲外
である場合（比較例９〜１４）はブロッキングが発生し
、接着強度も低い値を示す。ＨＯＯＣ（ＣＨｚ　）、Ｃ
００Ｈ（ｎ：整数、ｎ≧８）で示される酸の代わりにア
ジピン酸、アゼライン酸を用いた場合（比較例１５．１
６）もブロッキングが起こり接着強度も劣る。また、酸
成分としてテレフタル酸成分、イソフタル酸成分以外に
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを少量添加
し、ジオール成分としてエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール及びポリエチレングリコール（平均分子量
６００）を用いた場合（比較例１７）やジオール成分と
してテトラメチレングリコール及びポリエチレングリコ
ール（平均分子量２００）を用いた場合（比較例１８）
は、ブロッキングは起こらないが、接着強度の面で劣る
。

一方、実施例１〜１３から明らかなようにテレフタル酸
成分５０モル％以上、イソフタル酸成分４０モル％以下
、ＨＯＯＣ（ＣＨｚ　）　、ＩＣ０ＯＨ（ｎ　：整数、
ｎ≧８）で示される化合物が０．５〜ｌＯモル％からな
る酸成分と、エチレングリコール２〜１０モル％、テト
ラメチレングリコールまたはヘキサメチレングリコール
が９０〜９８モル％からなるジオール成分と、から得ら
れた共重合ポリエステルの場合は、ブロッキングが発生
せず、接着強度も優れていることがわかる。

（本頁、以下余白） （発明の効果） 本発明にかかる共重合ポリエステルをバインダー繊維と
して使用すれば、不織布用途に適し、強度の大きい不織
布を得ることができる。特に本共重合ポリエステルより
成るバインダー繊維とポリエチレンテレフタレート繊維
とで構成されている不織布では、バインダー繊維間のみ
ならず、バインダー繊維とポリエチレンテレフタレート
繊維間との間の接着性も良好で、強度の大きい不織布を
得ることができる。

更に、本発明にかかる共重合ポリエステルは接着強度が
高いので、単にバインダー繊維のみならず、−Ｃの接着
剤、塗料あるいは成形物としても有用に使用することが
可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）テレフタル酸成分５０モル％以上、イソフタル酸
   成分４０モル％以下、および式ＨＯＯＣ（ＣＨ＿２）＿
   ｎＣＯＯＨ（ｎ：整数、ｎ≧８）で示される化合物０．
   ５〜１０モル％からなる酸成分と、 （Ｂ）エチレングリコール２〜１０モル％、テトラメチ
   レングリコール９０〜９８モル％またはヘキサメチレン
   グリコール９０〜９８モル％からなるジオール成分と、 から得られる共重合ポリエステル。