JP2000239499A - 結晶性ポリエステル樹脂及びバインダー繊維 - Google Patents
結晶性ポリエステル樹脂及びバインダー繊維Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接着成型工程において速やかに結晶化が進行
し、高温雰囲気下で使用しても形状を損なうことがない
繊維構造物を得ることが可能なバインダー繊維となる結
晶性ポリエステル樹脂及びそのバインダー繊維を提供す
る。 【解決手段】 芳香族ジカルボン酸成分60モル%以上と
脂肪族ジカルボン酸成分又は脂肪族ラクトン40モル%以
下、及び脂肪族ジオール成分を主成分とし、融点が 150
〜 200℃であり、降温結晶化ピークが存在するポリエス
テル樹脂である。この樹脂は、平均粒径5μm以下の不
活性粒子を 0.2wt%以上含有し、等温結晶化ハーフタイ
ムがホールド温度90〜 130℃において6分以下である。
し、高温雰囲気下で使用しても形状を損なうことがない
繊維構造物を得ることが可能なバインダー繊維となる結
晶性ポリエステル樹脂及びそのバインダー繊維を提供す
る。 【解決手段】 芳香族ジカルボン酸成分60モル%以上と
脂肪族ジカルボン酸成分又は脂肪族ラクトン40モル%以
下、及び脂肪族ジオール成分を主成分とし、融点が 150
〜 200℃であり、降温結晶化ピークが存在するポリエス
テル樹脂である。この樹脂は、平均粒径5μm以下の不
活性粒子を 0.2wt%以上含有し、等温結晶化ハーフタイ
ムがホールド温度90〜 130℃において6分以下である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通常のポリエステ
ルに比べて低い融点を示し、かつ、結晶性が良好なポリ
エステル樹脂、及びそのポリエステル樹脂からなるバイ
ンダー繊維に関するものである。
ルに比べて低い融点を示し、かつ、結晶性が良好なポリ
エステル樹脂、及びそのポリエステル樹脂からなるバイ
ンダー繊維に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ルーフィング資材、自動車用内装
材、カーペットの基布等に用いる不織布、枕やマットレ
ス等の寝装用品の詰物、キルティング用の中入れ綿等の
繊維構造物において、構成繊維(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や
ホットメルト型接着剤が広く使用されている。
材、カーペットの基布等に用いる不織布、枕やマットレ
ス等の寝装用品の詰物、キルティング用の中入れ綿等の
繊維構造物において、構成繊維(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や
ホットメルト型接着剤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
用されているので、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4,12
9,675 号ほか多数)。
で、優れた物性を有するポリエステル繊維が最も多く使
用されているので、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4,12
9,675 号ほか多数)。
【0004】ポリエステル系バインダー繊維は、一般に
芯鞘複合繊維となっており、その鞘部には非晶性コポリ
エステルが用いられている。この鞘部のコポリエステル
は明確な結晶融点を示さない場合が多く、通常、90〜 2
00℃で軟化する。
芯鞘複合繊維となっており、その鞘部には非晶性コポリ
エステルが用いられている。この鞘部のコポリエステル
は明確な結晶融点を示さない場合が多く、通常、90〜 2
00℃で軟化する。
【0005】このようなバインダー繊維は、主体繊維の
融点よりもかなり低い温度で接着させることができる反
面、鞘部が非晶性であるため、鞘部のガラス転移温度以
上の高温雰囲気下においては接着点が軟化し、製品の形
状を保持できないという問題があった。
融点よりもかなり低い温度で接着させることができる反
面、鞘部が非晶性であるため、鞘部のガラス転移温度以
上の高温雰囲気下においては接着点が軟化し、製品の形
状を保持できないという問題があった。
【0006】このため、高温雰囲気下でも繊維製品の形
状保持できるバインダー繊維として、結晶融点を示すコ
ポリエステルからなるホットメルト型バインダー繊維も
提案されている。例えば特開昭63−270812号公報では、
テレフタル酸、アジピン酸と1,4-ブタンジオールからな
るホットメルト型バインダー繊維が開示されている。
状保持できるバインダー繊維として、結晶融点を示すコ
ポリエステルからなるホットメルト型バインダー繊維も
提案されている。例えば特開昭63−270812号公報では、
テレフタル酸、アジピン酸と1,4-ブタンジオールからな
るホットメルト型バインダー繊維が開示されている。
【0007】しかしながら、このようなコポリエステル
は結晶化速度が遅いため、不織布等の接着成型工程にお
ける溶融状態から冷却固化する過程ではバインダー成分
の結晶化が十分に進行せず、高温雰囲気下での形態安定
性を十分なものとするためには、別途熱処理等を行って
接着点のバインダー成分の結晶化を促進する必要があっ
た。
は結晶化速度が遅いため、不織布等の接着成型工程にお
ける溶融状態から冷却固化する過程ではバインダー成分
の結晶化が十分に進行せず、高温雰囲気下での形態安定
性を十分なものとするためには、別途熱処理等を行って
接着点のバインダー成分の結晶化を促進する必要があっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、通常の接着成型工程においても速やかに結晶
化が進行する結晶性ポリエステル樹脂と、このポリエス
テル樹脂を接着成分として用いることにより、高温雰囲
気下で使用しても形状を損なうことがない繊維構造物を
得ることが可能なバインダー繊維を提供することを技術
的な課題とするものである。
を解決し、通常の接着成型工程においても速やかに結晶
化が進行する結晶性ポリエステル樹脂と、このポリエス
テル樹脂を接着成分として用いることにより、高温雰囲
気下で使用しても形状を損なうことがない繊維構造物を
得ることが可能なバインダー繊維を提供することを技術
的な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、このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果、特定の組成を
有する結晶性ポリエステル樹脂に不活性粒子を含有させ
ることで、上記課題を解決できるという知見を得て本発
明に到達した。
な課題を解決するために鋭意検討の結果、特定の組成を
有する結晶性ポリエステル樹脂に不活性粒子を含有させ
ることで、上記課題を解決できるという知見を得て本発
明に到達した。
【0010】すなわち、本発明は,次の構成を有するも
のである。 (1) 芳香族ジカルボン酸成分60モル%以上と、脂肪族ジ
カルボン酸成分又は脂肪族ラクトン40モル%以下、及び
脂肪族ジオール成分を主成分とし、融点が 150〜200℃
であり、降温結晶化ピークが存在するポリエステル樹脂
において、平均粒径5μm以下の不活性粒子を 0.2wt%
以上含有し、本文中に記載した等温結晶化ハーフタイム
がホールド温度90〜 130℃において6分以下であること
を特徴とする結晶性ポリエステル樹脂。 (2) 上記(1) 記載の結晶性ポリエステル樹脂が30wt%以
上含有されており、少なくとも繊維表面の一部に存在す
ることを特徴とするバインダー繊維。
のである。 (1) 芳香族ジカルボン酸成分60モル%以上と、脂肪族ジ
カルボン酸成分又は脂肪族ラクトン40モル%以下、及び
脂肪族ジオール成分を主成分とし、融点が 150〜200℃
であり、降温結晶化ピークが存在するポリエステル樹脂
において、平均粒径5μm以下の不活性粒子を 0.2wt%
以上含有し、本文中に記載した等温結晶化ハーフタイム
がホールド温度90〜 130℃において6分以下であること
を特徴とする結晶性ポリエステル樹脂。 (2) 上記(1) 記載の結晶性ポリエステル樹脂が30wt%以
上含有されており、少なくとも繊維表面の一部に存在す
ることを特徴とするバインダー繊維。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
する。
【0012】本発明の結晶性ポリエステル樹脂は、芳香
族ジカルボン酸成分の割合が60モル%以上、脂肪族ジカ
ルボン酸成分又は脂肪族ラクトンの割合が40モル%以下
のものである。芳香族ジカルボン酸成分の割合が60モル
%未満になり、脂肪族ジカルボン酸成分又は脂肪族ラク
トンの割合が40モル%を超えると、融点が 150℃以下と
なり、接着した繊維製品を高温雰囲気下で使用したとき
に、融点と雰囲気温度が近いため接着強力が低下するこ
とがあり、好ましくない。
族ジカルボン酸成分の割合が60モル%以上、脂肪族ジカ
ルボン酸成分又は脂肪族ラクトンの割合が40モル%以下
のものである。芳香族ジカルボン酸成分の割合が60モル
%未満になり、脂肪族ジカルボン酸成分又は脂肪族ラク
トンの割合が40モル%を超えると、融点が 150℃以下と
なり、接着した繊維製品を高温雰囲気下で使用したとき
に、融点と雰囲気温度が近いため接着強力が低下するこ
とがあり、好ましくない。
【0013】芳香族ジカルボン酸成分の具体例として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6-ナフ
タレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、4,
4-ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカル
ボン酸等が挙げられる。
は、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6-ナフ
タレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、4,
4-ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカル
ボン酸等が挙げられる。
【0014】また、脂肪族ジカルボン酸成分の具体例と
しては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデ
カン二酸、ヘキサデカン二酸、エイコサン二酸等が挙げ
られる。
しては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデ
カン二酸、ヘキサデカン二酸、エイコサン二酸等が挙げ
られる。
【0015】脂肪族ラクトンとしては、炭素数4〜11の
ラクトン及びこれらの単独重合体又は2種以上の共重合
体があり、特に好適な脂肪族ラクトンとして、ε−カプ
ロラクトンやδ−バレロラクトンが挙げられる。
ラクトン及びこれらの単独重合体又は2種以上の共重合
体があり、特に好適な脂肪族ラクトンとして、ε−カプ
ロラクトンやδ−バレロラクトンが挙げられる。
【0016】一方、脂肪族ジオールの具体例としては、
エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジ
オール、1,9-ノナンジオール等が挙げられる。
エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジ
オール、1,9-ノナンジオール等が挙げられる。
【0017】本発明におけるポリエステルとして特に好
ましいものは、芳香族ジカルボン酸成分としてテレフタ
ル酸、脂肪族ジカルボン酸成分としてアジピン酸又は脂
肪族ラクトンとしてε−カプロラクトンをモル比90/10
〜60/40の割合で用い、ジオール成分としてエチレング
リコールと1,4-ブタンジオールをモル比80/20〜0/10
0 の割合で用いたものである。
ましいものは、芳香族ジカルボン酸成分としてテレフタ
ル酸、脂肪族ジカルボン酸成分としてアジピン酸又は脂
肪族ラクトンとしてε−カプロラクトンをモル比90/10
〜60/40の割合で用い、ジオール成分としてエチレング
リコールと1,4-ブタンジオールをモル比80/20〜0/10
0 の割合で用いたものである。
【0018】本発明における結晶性ポリエステル樹脂
は、融点が 150℃〜 200℃であることが必要である。融
点が 150℃未満では、接着した繊維製品を高温雰囲気下
で使用したときに、融点と雰囲気温度が近いため接着強
力が低下することがあり、また200℃を超えると、接着
温度を主体繊維の融点に近い高温にしなければならない
ため、主体繊維の物性や繊維構造物の形状を損ない、好
ましくない。
は、融点が 150℃〜 200℃であることが必要である。融
点が 150℃未満では、接着した繊維製品を高温雰囲気下
で使用したときに、融点と雰囲気温度が近いため接着強
力が低下することがあり、また200℃を超えると、接着
温度を主体繊維の融点に近い高温にしなければならない
ため、主体繊維の物性や繊維構造物の形状を損ない、好
ましくない。
【0019】また、本発明における結晶性ポリエステル
樹脂は、降温結晶化ピークが存在することが必要であ
る。降温結晶化ピークが存在しないと結晶化が進まず、
高温雰囲気下において、繊維構造物の形態安定性が低下
するため好ましくない。
樹脂は、降温結晶化ピークが存在することが必要であ
る。降温結晶化ピークが存在しないと結晶化が進まず、
高温雰囲気下において、繊維構造物の形態安定性が低下
するため好ましくない。
【0020】さらに、本発明の結晶性ポリエステル樹脂
は、平均粒径が5μm以下の不活性粒子を 0.2wt%以上
含有することが必要である。不活性粒子の平均粒径が5
μmを超えると結晶核としての効果が小さくなり、繊維
構造物の接着成型時に結晶化が十分に進まず、高温雰囲
気下において繊維構造物の形態安定性が低下するため好
ましくない。平均粒径の下限は特に限定されるものでは
ないが、繊維用途としては隠蔽性が望まれる場合が多
く、概ね 0.1μm以上であることが望ましい。
は、平均粒径が5μm以下の不活性粒子を 0.2wt%以上
含有することが必要である。不活性粒子の平均粒径が5
μmを超えると結晶核としての効果が小さくなり、繊維
構造物の接着成型時に結晶化が十分に進まず、高温雰囲
気下において繊維構造物の形態安定性が低下するため好
ましくない。平均粒径の下限は特に限定されるものでは
ないが、繊維用途としては隠蔽性が望まれる場合が多
く、概ね 0.1μm以上であることが望ましい。
【0021】また、不活性粒子の含有量は 0.2wt%以上
が必要であり、 0.5〜 5.0wt%の範囲が好ましい。この
含有量が 0.2wt%未満になると、結晶化促進の効果が小
さくなり、繊維構造物の接着成型時に結晶化が十分進ま
ないため、繊維構造物の高温雰囲気下での形態安定性が
悪くなる。含有量の上限は特に限定されるものではない
が、一般に、不活性粒子の含有量が多くなると繊維製造
時に糸条と接触する機器部品の摩耗や、紡糸時の樹脂濾
過フィルターの詰まり、糸切れ等が発生することがある
ため、概ね 5.0wt%以下であることが望ましい。
が必要であり、 0.5〜 5.0wt%の範囲が好ましい。この
含有量が 0.2wt%未満になると、結晶化促進の効果が小
さくなり、繊維構造物の接着成型時に結晶化が十分進ま
ないため、繊維構造物の高温雰囲気下での形態安定性が
悪くなる。含有量の上限は特に限定されるものではない
が、一般に、不活性粒子の含有量が多くなると繊維製造
時に糸条と接触する機器部品の摩耗や、紡糸時の樹脂濾
過フィルターの詰まり、糸切れ等が発生することがある
ため、概ね 5.0wt%以下であることが望ましい。
【0022】不活性粒子は、単独、或いは2種類以上を
含有していてもよい。不活性粒子の具体例としては、タ
ルク、シリカ、二酸化チタン、マイカ、カオリンなどが
挙げられる。特にタルクは、少量で結晶化速度を向上さ
せることができるので好ましい。不活性粒子の添加方法
としては、ポリエステル樹脂の重合時に粉体やスラリー
状にして添加する方法、あるいは重合したポリエステル
樹脂を再溶融し、混練機等で練り込む方法などが挙げら
れる。
含有していてもよい。不活性粒子の具体例としては、タ
ルク、シリカ、二酸化チタン、マイカ、カオリンなどが
挙げられる。特にタルクは、少量で結晶化速度を向上さ
せることができるので好ましい。不活性粒子の添加方法
としては、ポリエステル樹脂の重合時に粉体やスラリー
状にして添加する方法、あるいは重合したポリエステル
樹脂を再溶融し、混練機等で練り込む方法などが挙げら
れる。
【0023】さらに、本発明の結晶性ポリエステル樹脂
は、等温結晶化ハーフタイムがホールド温度90℃〜 130
℃において6分以下である必要がある。この値が6分を
超えると、繊維構造物を接着成形する際に結晶化が十分
に進まず、高温雰囲気下において、繊維構造物の形態安
定性が低下するので好ましくない。
は、等温結晶化ハーフタイムがホールド温度90℃〜 130
℃において6分以下である必要がある。この値が6分を
超えると、繊維構造物を接着成形する際に結晶化が十分
に進まず、高温雰囲気下において、繊維構造物の形態安
定性が低下するので好ましくない。
【0024】ここで等温結晶化ハーフタイム測定につい
て、図1の熱量−経過時間曲線5を用いて説明する。ま
ず 200℃で5分間保持してポリマーを融解した後、 320
℃/分の降温速度でホールド温度まで降温し、ホールド
温度を維持する。この時、降温を開始した時点6から結
晶化ピーク7が発現するまでの時間τ8を等温結晶化ハ
ーフタイムとする。
て、図1の熱量−経過時間曲線5を用いて説明する。ま
ず 200℃で5分間保持してポリマーを融解した後、 320
℃/分の降温速度でホールド温度まで降温し、ホールド
温度を維持する。この時、降温を開始した時点6から結
晶化ピーク7が発現するまでの時間τ8を等温結晶化ハ
ーフタイムとする。
【0025】本発明における結晶性ポリエステル樹脂
は、例えば次のようにして得ることができる。まず、温
度 230〜 250℃で窒素ガス制圧下、ポリエステル低重合
体の存在するエステル化反応槽に、グリコール成分/酸
成分のモル比 1.1〜 2.0のエチレングリコール(以下、
EGと略す。)とテレフタル酸(以下、TPAと略
す。)のスラリーを添加し、滞留時間7〜8時間でエス
テル化反応物を得る。
は、例えば次のようにして得ることができる。まず、温
度 230〜 250℃で窒素ガス制圧下、ポリエステル低重合
体の存在するエステル化反応槽に、グリコール成分/酸
成分のモル比 1.1〜 2.0のエチレングリコール(以下、
EGと略す。)とテレフタル酸(以下、TPAと略
す。)のスラリーを添加し、滞留時間7〜8時間でエス
テル化反応物を得る。
【0026】このエステル化反応物を重合反応缶に移送
し、ε−カプロラクトン(以下、ε−CLと略す。)と
1,4-ブタンジオール(以下、1,4-BDと略す。)及び重
合触媒、不活性粒子を所定量添加して、温度 180〜 200
℃で 0.5〜2時間エステル化反応を行う。
し、ε−カプロラクトン(以下、ε−CLと略す。)と
1,4-ブタンジオール(以下、1,4-BDと略す。)及び重
合触媒、不活性粒子を所定量添加して、温度 180〜 200
℃で 0.5〜2時間エステル化反応を行う。
【0027】次に、重合反応缶の温度を 240〜 260℃に
昇温し、0.01〜 13.3hPaの減圧下にて、極限粘度0.50〜
0.70のポリエステルが得られるまで重縮合反応を行う。
重縮合反応は、通常、重縮合反応触媒の存在下で行わ
れ、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、コバルト等の金属の化合物が用いら
れる。
昇温し、0.01〜 13.3hPaの減圧下にて、極限粘度0.50〜
0.70のポリエステルが得られるまで重縮合反応を行う。
重縮合反応は、通常、重縮合反応触媒の存在下で行わ
れ、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、コバルト等の金属の化合物が用いら
れる。
【0028】また、本発明の効果を阻害しない範囲であ
れば、ヒンダードフェノール系化合物のような抗酸化
剤、コバルト化合物、蛍光剤、染料のような色調改良
剤、顔料等の添加物を含有させてもよい。
れば、ヒンダードフェノール系化合物のような抗酸化
剤、コバルト化合物、蛍光剤、染料のような色調改良
剤、顔料等の添加物を含有させてもよい。
【0029】次に、本発明のバインダー繊維について説
明する。本発明のバインダー繊維は、前記した結晶性ポ
リエステル樹脂を30wt%以上含有し、結晶性ポリエステ
ル樹脂が少なくとも繊維表面の一部に存在する繊維であ
る。
明する。本発明のバインダー繊維は、前記した結晶性ポ
リエステル樹脂を30wt%以上含有し、結晶性ポリエステ
ル樹脂が少なくとも繊維表面の一部に存在する繊維であ
る。
【0030】バインダー繊維における結晶性ポリエステ
ル樹脂の含有量が30wt%未満になると、紡糸時に糸曲が
りが発生しやすくなり、また、接着強力が低下してくる
ので好ましくない。結晶性ポリエステル樹脂上限量は特
に限定されるものではなく、用途に応じてバインダー成
分 100wt%の全溶融タイプや、バインダー繊維自体に強
度を持たせた複合型タイプにしてもよい。
ル樹脂の含有量が30wt%未満になると、紡糸時に糸曲が
りが発生しやすくなり、また、接着強力が低下してくる
ので好ましくない。結晶性ポリエステル樹脂上限量は特
に限定されるものではなく、用途に応じてバインダー成
分 100wt%の全溶融タイプや、バインダー繊維自体に強
度を持たせた複合型タイプにしてもよい。
【0031】また、結晶性ポリエステル樹脂は、少なく
とも繊維表面の一部に存在している必要がある。表面に
存在していないと、加熱によりバインダー繊維の表面が
融解せず、ホットメルト型バインダー繊維としての機能
を果たさない。
とも繊維表面の一部に存在している必要がある。表面に
存在していないと、加熱によりバインダー繊維の表面が
融解せず、ホットメルト型バインダー繊維としての機能
を果たさない。
【0032】本発明のバインダー繊維を複合型として用
いる場合、形態としては芯鞘型、サイドバイサイド型、
海島構造型等が挙げられる。特に芯鞘型は、製糸操業
性、コスト、繊維製品の形態安定性の面からも好まし
い。
いる場合、形態としては芯鞘型、サイドバイサイド型、
海島構造型等が挙げられる。特に芯鞘型は、製糸操業
性、コスト、繊維製品の形態安定性の面からも好まし
い。
【0033】この時、複合繊維の他方成分としては、ポ
リエチレンテレフタレートあるいはポリエチレンナフタ
レートなど融点が高く、熱安定性がよいものが好適に用
いられる。これらに少量の共重合成分、あるいは添加剤
が含まれていても熱的物性に影響しない範囲であればよ
い。
リエチレンテレフタレートあるいはポリエチレンナフタ
レートなど融点が高く、熱安定性がよいものが好適に用
いられる。これらに少量の共重合成分、あるいは添加剤
が含まれていても熱的物性に影響しない範囲であればよ
い。
【0034】本発明のバインダー繊維の断面形状は、丸
断面、三角断面、星形断面などが挙げられるが、接着点
の面積が大きくなることから、丸断面が好適に用いられ
る。
断面、三角断面、星形断面などが挙げられるが、接着点
の面積が大きくなることから、丸断面が好適に用いられ
る。
【0035】本発明の結晶性ポリエステルバインダー繊
維の単糸繊度は特に限定されるものではないが、1〜15
デニールが好ましい。単糸繊度が1デニール未満になる
と、複合繊維の複合形態が崩れやすく、製糸性が低下す
る。また、15デニールを超えると、紡糸後ケンスに収納
したときに冷却不足のため繊維同士が密着しやすいので
好ましくない。
維の単糸繊度は特に限定されるものではないが、1〜15
デニールが好ましい。単糸繊度が1デニール未満になる
と、複合繊維の複合形態が崩れやすく、製糸性が低下す
る。また、15デニールを超えると、紡糸後ケンスに収納
したときに冷却不足のため繊維同士が密着しやすいので
好ましくない。
【0036】本発明のバインダー繊維は、長繊維、短繊
維のいずれで用いてもよいが、短繊維として不織布や固
綿用として用いる場合、不織布や固綿を構成する主体繊
維に合わせて繊維長を決めればよく、一般には25〜 150
mmの範囲が好適である。
維のいずれで用いてもよいが、短繊維として不織布や固
綿用として用いる場合、不織布や固綿を構成する主体繊
維に合わせて繊維長を決めればよく、一般には25〜 150
mmの範囲が好適である。
【0037】次に、本発明のバインダー繊維の製法例
を、短繊維の場合で説明する。結晶性ポリエステル樹脂
と高融点ポリエステル樹脂をそれぞれ減圧乾燥して、別
々のホッパーに供給し、溶融押し出し機で 270〜 300℃
で溶融押し出しし、加熱したノズルパックに供給する。
を、短繊維の場合で説明する。結晶性ポリエステル樹脂
と高融点ポリエステル樹脂をそれぞれ減圧乾燥して、別
々のホッパーに供給し、溶融押し出し機で 270〜 300℃
で溶融押し出しし、加熱したノズルパックに供給する。
【0038】こうして2成分の溶融樹脂を1つのノズル
パックに導き、芯鞘型複合ノズルにより複合繊維として
吐出し、吹き付け装置で糸条を冷却して集束した後、紡
糸用油剤を付与しながら、巻き取り速度 700〜1200m/分
で引き取ってケンスに収納する。
パックに導き、芯鞘型複合ノズルにより複合繊維として
吐出し、吹き付け装置で糸条を冷却して集束した後、紡
糸用油剤を付与しながら、巻き取り速度 700〜1200m/分
で引き取ってケンスに収納する。
【0039】延伸後の繊維トウが50万〜 100万デニール
になるようにケンスを複数用意し、油剤をさらに付与し
た後、加熱ローラで60〜80℃程度で延伸する。この延伸
トウを 100〜 150℃で熱処理し、さらにスチーム加熱し
ながら6〜20個/2.54cmの捲縮を付与し、仕上げ油剤を
付与して乾燥した後、カッターで繊維長25〜150mm に切
断すればよい。
になるようにケンスを複数用意し、油剤をさらに付与し
た後、加熱ローラで60〜80℃程度で延伸する。この延伸
トウを 100〜 150℃で熱処理し、さらにスチーム加熱し
ながら6〜20個/2.54cmの捲縮を付与し、仕上げ油剤を
付与して乾燥した後、カッターで繊維長25〜150mm に切
断すればよい。
【0040】こうして得られたバインダー繊維は、不織
布等の繊維構造物とした場合、接着成形工程で、溶融状
態から冷却固化する際に速やかに結晶化するので、高温
雰囲気下でも型崩れがしにくいものとなる。
布等の繊維構造物とした場合、接着成形工程で、溶融状
態から冷却固化する際に速やかに結晶化するので、高温
雰囲気下でも型崩れがしにくいものとなる。
【0041】
【作用】本発明の結晶性ポリエステル樹脂から製造され
たバインダー繊維は、結晶性コポリエステル樹脂を熱接
着成分としており、いったん溶融して主体繊維を接着し
た後、降温するとコポリエステル樹脂が速やかに結晶化
し、再度昇温しても、コポリエステル樹脂の融点付近の
温度までは接着強度が低下することがなく、耐熱性の優
れた繊維構造物が得られるものと認められる。
たバインダー繊維は、結晶性コポリエステル樹脂を熱接
着成分としており、いったん溶融して主体繊維を接着し
た後、降温するとコポリエステル樹脂が速やかに結晶化
し、再度昇温しても、コポリエステル樹脂の融点付近の
温度までは接着強度が低下することがなく、耐熱性の優
れた繊維構造物が得られるものと認められる。
【0042】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、例中の特性値の測定法は、次のとおりであ
る。 (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用い、
温度20℃で測定した。 (b) 繊度 JIS-L1015-1A の方法により測定した。 (c) 融点(Tm)、降温結晶化点(Tc) パーキンエルマー社製示差走査熱量計DSC-7 型を用い、
昇降温速度20℃/分で測定した。 (d) 等温結晶化ハーフタイム パーキンエルマー社製示差走査熱量計DSC-7 型を用い、
200℃で5分間保持して樹脂を融解した後、 320℃/分
で冷却し、ホールド温度(1) 90℃、(2) 110℃、(3)130℃
で保持したとき、降温開始から結晶化ピークが発現する
までの時間を測定した。 (e) 不活性粒子の平均粒径 0.6mgのポリエステル樹脂をプレパラートで挟んで溶融
した後に急冷し、NIRECO社製粒度分布測定器ルーゼック
スIIIUで平均粒径を測定した。 (f) 不活性粒子の含有量 リガク社製蛍光X線分析装置3270で不活性粒子の含有量
を測定した。 (g) ポリマーの組成分析 日本電子社製NMR JNM-LA4000型で測定した。 (H) 高温雰囲気下での形状保持性能(ヘッドライナーテ
スト) 不織布を25cm×25cm×1cm に裁断して図2のように枠に
乗せ、不織布の中心部に200gの荷重を載せて、熱風乾燥
機で 110℃×60分の熱処理をする。次いで、乾燥機から
取り出して30分放置した後、荷重を取り除き、不織布を
枠から外して図3のように表裏を逆さにし、凹み部分の
高さHを測定した。 5mm以下を合格とした。
る。なお、例中の特性値の測定法は、次のとおりであ
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用い、
温度20℃で測定した。 (b) 繊度 JIS-L1015-1A の方法により測定した。 (c) 融点(Tm)、降温結晶化点(Tc) パーキンエルマー社製示差走査熱量計DSC-7 型を用い、
昇降温速度20℃/分で測定した。 (d) 等温結晶化ハーフタイム パーキンエルマー社製示差走査熱量計DSC-7 型を用い、
200℃で5分間保持して樹脂を融解した後、 320℃/分
で冷却し、ホールド温度(1) 90℃、(2) 110℃、(3)130℃
で保持したとき、降温開始から結晶化ピークが発現する
までの時間を測定した。 (e) 不活性粒子の平均粒径 0.6mgのポリエステル樹脂をプレパラートで挟んで溶融
した後に急冷し、NIRECO社製粒度分布測定器ルーゼック
スIIIUで平均粒径を測定した。 (f) 不活性粒子の含有量 リガク社製蛍光X線分析装置3270で不活性粒子の含有量
を測定した。 (g) ポリマーの組成分析 日本電子社製NMR JNM-LA4000型で測定した。 (H) 高温雰囲気下での形状保持性能(ヘッドライナーテ
スト) 不織布を25cm×25cm×1cm に裁断して図2のように枠に
乗せ、不織布の中心部に200gの荷重を載せて、熱風乾燥
機で 110℃×60分の熱処理をする。次いで、乾燥機から
取り出して30分放置した後、荷重を取り除き、不織布を
枠から外して図3のように表裏を逆さにし、凹み部分の
高さHを測定した。 5mm以下を合格とした。
【0043】実施例1 (1) 結晶性ポリエステル樹脂の製造 ポリエステル低重合体の存在するエステル化反応缶にT
PAとEGのスラリー(モル比1/1.6)を連続的に供給
し、温度 250℃、圧力 0.1MPaGの条件で反応させ、滞留
時間を8時間として反応率95%のエステル化物を連続的
に得た。
PAとEGのスラリー(モル比1/1.6)を連続的に供給
し、温度 250℃、圧力 0.1MPaGの条件で反応させ、滞留
時間を8時間として反応率95%のエステル化物を連続的
に得た。
【0044】これを重縮合反応缶に移送し、表1に示し
たモル比及び含有量となるようにε−CLと1,4-BDを
添加し、さらに表1に示した含有量となるように不活性
粒子を添加し、重縮合触媒として、テトラブチルチタネ
ートを2×10-4モル/酸成分モル添加し、温度 200℃、
圧力 0.1MPaGの条件で撹拌しながらエステル化反応を1
時間行った。
たモル比及び含有量となるようにε−CLと1,4-BDを
添加し、さらに表1に示した含有量となるように不活性
粒子を添加し、重縮合触媒として、テトラブチルチタネ
ートを2×10-4モル/酸成分モル添加し、温度 200℃、
圧力 0.1MPaGの条件で撹拌しながらエステル化反応を1
時間行った。
【0045】次いで反応器内の温度を30分で 240℃に昇
温し、反応器内の圧力を徐々に減じて70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結晶性ポリエステル樹
脂を得た。
温し、反応器内の圧力を徐々に減じて70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結晶性ポリエステル樹
脂を得た。
【0046】(2) バインダー繊維の製造 上記で得られた結晶性ポリエステル樹脂と極限粘度0.6
8、融点 256℃のポリエチレンテレフタレート(以下、
PETと略す。)を、複合溶融紡糸装置を用いて、芯鞘
複合形状である吐出孔を 225個有する紡糸口金により、
紡糸温度 270℃、吐出量227g/分、芯鞘比50/50(wt%)
で、前者が鞘となるように溶融紡糸し、環状吹き付け装
置で冷却した後、700m/分の速度で捲取り、複合未延伸
糸を得た。
8、融点 256℃のポリエチレンテレフタレート(以下、
PETと略す。)を、複合溶融紡糸装置を用いて、芯鞘
複合形状である吐出孔を 225個有する紡糸口金により、
紡糸温度 270℃、吐出量227g/分、芯鞘比50/50(wt%)
で、前者が鞘となるように溶融紡糸し、環状吹き付け装
置で冷却した後、700m/分の速度で捲取り、複合未延伸
糸を得た。
【0047】この未延伸糸を10万デニールのトウに集束
し、延伸温度62℃、延伸倍率 3.2で延伸し、さらに 120
℃で緊張熱処理し、押し込み式クリンパーで12個/2.54
cmの捲縮を与えた後、長さ51mmに切断して単糸繊度4デ
ニールのバインダー繊維を得た。
し、延伸温度62℃、延伸倍率 3.2で延伸し、さらに 120
℃で緊張熱処理し、押し込み式クリンパーで12個/2.54
cmの捲縮を与えた後、長さ51mmに切断して単糸繊度4デ
ニールのバインダー繊維を得た。
【0048】(3) 不織布の製造 上記で得たバインダー繊維と中空断面のPET繊維(繊
度6デニール、カット長51mm、中空率27%)を30/70の
重量比で混綿し、カード機に通し、クロスラッパーで積
層して、目付800g/m2 のウエブとした。さらにこのウエ
ブを1cmの厚さのスペーサーを挟んだ金網同士の間に入
れ、厚さを規制しつつ、熱風循環ドライヤーで風量57m3
/分、温度 180℃で20分間熱処理し、ドライヤーから取
り出した後、コールドプレス機により2分で常温に戻し
て不織布を得た。
度6デニール、カット長51mm、中空率27%)を30/70の
重量比で混綿し、カード機に通し、クロスラッパーで積
層して、目付800g/m2 のウエブとした。さらにこのウエ
ブを1cmの厚さのスペーサーを挟んだ金網同士の間に入
れ、厚さを規制しつつ、熱風循環ドライヤーで風量57m3
/分、温度 180℃で20分間熱処理し、ドライヤーから取
り出した後、コールドプレス機により2分で常温に戻し
て不織布を得た。
【0049】実施例2、比較例1〜2 TPAとε−CLの組成を表1記載のように変更した以
外は、実施例1と同様に実施した。
外は、実施例1と同様に実施した。
【0050】実施例3 EGと1,4-BDの組成を表1記載のように変更した以外
は、実施例1と同様に実施した。
は、実施例1と同様に実施した。
【0051】実施例4、比較例3 タルクの平均粒径と含有量を表1記載のように変更した
以外は、実施例1と同様に実施した。
以外は、実施例1と同様に実施した。
【0052】実施例5、比較例4 タルクの含有量を表1記載のように変更した以外は、実
施例1と同様に実施した。
施例1と同様に実施した。
【0053】実施例6〜7、11 不活性粒子の種類と量を表1記載のように変更した以外
は、実施例1と同様に実施した。
は、実施例1と同様に実施した。
【0054】実施例8〜9 脂肪族ジカルボン酸又は脂肪族ラクトンの種類と量を表
1記載のように変更した以外は、実施例1と同様に実施
した。
1記載のように変更した以外は、実施例1と同様に実施
した。
【0055】実施例10 芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジオールの種類と量を表1
記載のように変更した以外は、実施例1と同様に実施し
た。実施例1〜11と比較例1〜4で得られた結晶性ポリ
エステル樹脂と不織布の評価結果を併せて表1に示す。
記載のように変更した以外は、実施例1と同様に実施し
た。実施例1〜11と比較例1〜4で得られた結晶性ポリ
エステル樹脂と不織布の評価結果を併せて表1に示す。
【0056】
【表1】
【0057】表1から明らかなように、実施例1〜11で
得られた結晶性ポリエステル樹脂は、ホールド温度90、
110、 130℃での等温結晶化ハーフタイムがすべて6分
以下であり、この結晶性ポリエステル樹脂を含むバイン
ダー繊維を用いて得られた不織布は、高温雰囲気下での
形態安定性に優れたものであった。
得られた結晶性ポリエステル樹脂は、ホールド温度90、
110、 130℃での等温結晶化ハーフタイムがすべて6分
以下であり、この結晶性ポリエステル樹脂を含むバイン
ダー繊維を用いて得られた不織布は、高温雰囲気下での
形態安定性に優れたものであった。
【0058】一方、比較例1は結晶性ポリエステル樹脂
の融点が高すぎたため、バインダー繊維の接着力が不足
し、高温雰囲気下で不織布の形状を保持できなかった。
また、比較例2は結晶性ポリエステル樹脂の融点が低す
ぎたため、雰囲気温度と融点が接近してしまい、高温雰
囲気下で不織布の形状を保持できなかった。次に、比較
例3は結晶性ポリエステル樹脂中の不活性粒子の平均粒
径が大きすぎたため、結晶核剤としての効果が小さく、
高温雰囲気下で不織布の形状を保持できなかった。さら
に、比較例4は結晶性ポリエステル樹脂中の不活性粒子
の含有量が少なすぎたため、不織布作成時に十分に結晶
化が進まず、高温雰囲気下において不織布の形状を保持
できなかった。
の融点が高すぎたため、バインダー繊維の接着力が不足
し、高温雰囲気下で不織布の形状を保持できなかった。
また、比較例2は結晶性ポリエステル樹脂の融点が低す
ぎたため、雰囲気温度と融点が接近してしまい、高温雰
囲気下で不織布の形状を保持できなかった。次に、比較
例3は結晶性ポリエステル樹脂中の不活性粒子の平均粒
径が大きすぎたため、結晶核剤としての効果が小さく、
高温雰囲気下で不織布の形状を保持できなかった。さら
に、比較例4は結晶性ポリエステル樹脂中の不活性粒子
の含有量が少なすぎたため、不織布作成時に十分に結晶
化が進まず、高温雰囲気下において不織布の形状を保持
できなかった。
【0059】実施例12〜13、比較例5 バインダー繊維の芯鞘比率を表2記載のように変更した
以外は、実施例1と同様に実施した。
以外は、実施例1と同様に実施した。
【0060】実施例14〜15 バインダー繊維の複合型を表2記載のように変更した以
外は、実施例1と同様に実施した。なお、実施例14は鞘
成分のみで紡糸を行い、全融タイプのバインダー繊維と
した。
外は、実施例1と同様に実施した。なお、実施例14は鞘
成分のみで紡糸を行い、全融タイプのバインダー繊維と
した。
【0061】比較例6 バインダー繊維の芯鞘成分が表2記載の通りになるよう
にノズルを変更した以外は、実施例1と同様に実施し
た。実施例12〜15と比較例5〜6で得られた不織布の評
価結果を、併せて表2に示す。
にノズルを変更した以外は、実施例1と同様に実施し
た。実施例12〜15と比較例5〜6で得られた不織布の評
価結果を、併せて表2に示す。
【0062】
【表2】
【0063】表2から明らかなように、実施例12〜15で
得られたバインダー繊維を用いて得られた不織布は、高
温雰囲気下での形態安定性に優れたものであった。
得られたバインダー繊維を用いて得られた不織布は、高
温雰囲気下での形態安定性に優れたものであった。
【0064】一方、比較例5はバインダー成分比率が少
なすぎたため、不織布は接着力が不足し、高温雰囲気下
で不織布の形状を保持できなかった。また、比較例6は
繊維表面にバインダー成分が存在しないため、不織布が
作成できなかった。
なすぎたため、不織布は接着力が不足し、高温雰囲気下
で不織布の形状を保持できなかった。また、比較例6は
繊維表面にバインダー成分が存在しないため、不織布が
作成できなかった。
【0065】
【発明の効果】本発明の結晶性ポリエステル樹脂をバイ
ンダー繊維として不織布等の繊維構造物とすれば、高温
雰囲気下でも形態が保持できるので、自動車用の内装材
など耐熱性が要求される用途でも使用することが可能と
なる。
ンダー繊維として不織布等の繊維構造物とすれば、高温
雰囲気下でも形態が保持できるので、自動車用の内装材
など耐熱性が要求される用途でも使用することが可能と
なる。
【図1】等温結晶化ハーフタイム測定の経過時間−熱量
グラフである。
グラフである。
【図2】(a)(b)は、ヘッドライナーテストの熱処理前と
後の概略図である。
後の概略図である。
【図3】ヘッドライナーテストの、不織布を枠から外し
て表裏を逆さにした状態で、凹み部分の高さHを測定す
る説明図である。
て表裏を逆さにした状態で、凹み部分の高さHを測定す
る説明図である。
1 枠 2 不織布 3 荷重 5 熱量ー経過時間曲線 6 開始点 7 結晶化ピーク 8 等温結晶化ハーフタイム
フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CF001 CF031 CF181 DE136 DJ016 DJ036 DJ046 DJ056 FD016 FD206 GJ01 GK00 4J029 AA03 AA05 AB01 AC02 AD06 AD10 AE02 AE13 BA02 BA03 BA04 BA05 BA10 CA02 CA06 CB04A CB05A CB06A CB10A CC05A CC06A CF15 EG07 EG09 JA093 JA283 JA293 KB02 4L041 BA02 BA05 BA21 BC04 BD04 CA06 CA13 CA15 DD01 DD05 DD15 EE20 4L047 AA21 AA28 AB09 AB10 BA09 BB06 CA19 CC09 EA04 EA10
Claims (2)
- 【請求項1】 芳香族ジカルボン酸成分60モル%以上
と、脂肪族ジカルボン酸成分又は脂肪族ラクトン40モル
%以下、及び脂肪族ジオール成分を主成分とし、融点が
150〜 200℃であり、降温結晶化ピークが存在するポリ
エステル樹脂において、平均粒径5μm以下の不活性粒
子を 0.2wt%以上含有し、本文中に記載した等温結晶化
ハーフタイムがホールド温度90〜 130℃において6分以
下であることを特徴とする結晶性ポリエステル樹脂。 - 【請求項2】 請求項1記載の結晶性ポリエステル樹脂
が30wt%以上含有されており、少なくとも繊維表面の一
部に存在することを特徴とするバインダー繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3854099A JP2000239499A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 結晶性ポリエステル樹脂及びバインダー繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3854099A JP2000239499A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 結晶性ポリエステル樹脂及びバインダー繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239499A true JP2000239499A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12528128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3854099A Pending JP2000239499A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 結晶性ポリエステル樹脂及びバインダー繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000239499A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009114610A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-28 | Nippon Ester Co Ltd | ポリエステル複合短繊維及び短繊維不織布 |
| JP2011012154A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Nippon Ester Co Ltd | ポリエステル樹脂及びバインダー繊維 |
| JP2011093986A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Nippon Ester Co Ltd | ポリエステルの製造方法及びポリエステル |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP3854099A patent/JP2000239499A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009114610A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-28 | Nippon Ester Co Ltd | ポリエステル複合短繊維及び短繊維不織布 |
| JP2011012154A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Nippon Ester Co Ltd | ポリエステル樹脂及びバインダー繊維 |
| JP2011093986A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Nippon Ester Co Ltd | ポリエステルの製造方法及びポリエステル |
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|---|---|---|---|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081209 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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