JPH04139212A - 変性ポリエステル樹脂及びこれを用いた熱接着性複合繊維 - 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、主に熱接着性複合繊維の層間剥離を著しく減
少させることができる低融点変性ポリエステル樹脂及び
この樹脂を用いた熱接着性複合繊維に関する。さらに詳
しくは、紙おむつ、衛生用品等の分野に用いられている
従来の熱接着性複合繊維において、さらに成分の一部と
してまたは従来成分の代わりとして用いた場合に、熱接
着することにより幅広い熱接着温度域を有しかつ高破断
強度を有する複合繊維を与えることができる低融点変性
ポリエステル樹脂及びこの樹脂を用いた熱接着性複合繊
維に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

融点の異なる複数の重合体からなる複合繊維の低融点成
分の熱融着を利用して不織布を製造する方法は既に良く
知られており、この方法は主として中・低目付の不織布
の製造に適している。

特公昭５５−１７８０７号には繊維形成成分がポリプロ
ピレンであり、可接着性成分がポリエチレンであるポリ
オレフィン系複合繊維が開示されている。しかし、この
ような繊維は両成分の融点差が比較的小さいので、熱収
縮率の低い状態で熱接着が行える温度範囲が狭く、不織
布を製造するに当たっては正確な温度制御を必要とする
。

また、特開昭５７−１７６２１７号には繊維形成成分が
ポリエステルであり、可接着性成分がポリプロピレンあ
るいはポリエチレンである複合繊維が開示されている。

この繊維は両成分の融点差が大きいので、前記したポリ
オレフィン系複合繊維と比べ格段に熱接着温度域が広い
という利点を有するが、反面ポリエステルとポリオレフ
ィンの相溶性が悪いので両成分が剥離し易いという欠点
を有する。さらに、熱接着時の収縮を防止する目的で複
合繊維に予め熱処理を施しているため一層剥離し易い状
態となシ、このような複合繊維を用いた不織布は腰が弱
く、繰り返し荷重をかけた後の復元性が劣シかつ摩擦に
対する抵抗性が弱く、剥離したポリエチレンが粉状に分
離するなどの欠点を有している。

さらに特公平１−２０２４９号ではカルボキシル基を含
有する変性ポリオレフィンとポリアミドの共重合物及び
ポリエステルとから成る繊維形成成分とカルボキシル基
を含有する変性ポリオレフィン、未変性のポリオレフィ
ンあるいは両者の混合物からなる可接着性成分とを熱融
着させた複合繊維を開示している。これによると、層間
剥離が起こりにくくなる上熱接着温度域が広くなるなど
従来の問題点がかなり改善されるが、紙おむつや衛生用
品等の複合繊維に対しては今日益々品質向上が求められ
ており、特に不織布の破断強度は未だ不充分で一層の向
上が望まれている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した熱接着性複合繊維の欠点を解消すべ
く鋭意研究を重ねた結果完成されたもので、３〜４０モ
ル係の２，２−アルキル置換−１，３−プロパンジオー
ル及び６０〜９７モル係のエチレングリコール及び／ま
たは１，４−ブタンジオールからなるジオール成分と芳
香族ジカルボン酸とを縮重合せしめて成る変性ポリエス
テル樹脂であって、ポリエチレンの融点以上かつ高結晶
性ポリエチレンテレフタレートの融点から少なくとも２
０℃低い温度の融点範囲を有することを特徴とする低融
点変性ポリエステル樹脂並びに該低融点変性ポリエステ
ル樹脂を繊維形成成分と可接着性成分の内掛なくとも一
方に用いた熱接着性複合繊維である。

ジオール成分の１つとして本発明で特徴的に使用される
２、２−アルキル置換−１，３−プロパンジオールは、
そのアルキルがエチル基、プロピル基、ブチル基及びペ
ンチル基からなる群から選ばれたものであり、具体的に
は２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−
ブチル−２−エチル−１゜３−プロパンジオール、２−
ペンチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオールを
例示することができる。これらは使用目的に応じ単独ま
たは任意の組み合わせにより使用することができる。

本発明において２，２−アルキル置換−１，３−プロパ
ンジオールの使用量をジオール成分中３〜４０モル係の
範囲内とする理由は、３モル係未満では得られる変性ポ
リエステル樹脂の融点が高結晶性ポリエチレンテレフタ
レートの融点に極めて近い高温となり、例えば繊維形成
成分に高結晶性ポリエチレンテレフタレート、可接着性
成分に得られた変性ポリエステル樹脂を用いて熱接着す
る場合に熱接着を行える温度範囲が極めて狭くなシ、然
して不織布を製造するに当たっては極めて正確な温度制
御を必要とし好ましくないからである。

方、４０モル係を越えて使用すると、得られ６変性ポリ
エステル樹脂のは点がポリエチレンの融点に棲めて近い
かこれよりも低いものとなり、このような変性ポリエス
テル樹脂を一成分として得られる熱接着性複合繊維は可
紡性が不良となり、好ましくないからである。

次に、ジオール成分と縮重合される芳香族ジカルボン醗
としてはテレフタル酸及びイソフタル酸が適するが、特
にテレフタル酸及びこれにイソフタル酸を２０モル係未
満含むものが好ましい。すなわち、テレフタル酸の含有
量が８０モル冬未満（イソフタル酸が２０モル係以上）
になると、得られる変性ポリエステル樹脂の融点がポリ
エチレンの融点に罹めて近いかこれよりも低いものとな
り、このようなポリエステル樹脂を一成分として得られ
る熱接着性複合繊維を不織布にした場合には破断強度が
著しく低下し好ましくないからである。本発明において
、ジオール成分と芳香族ジカルボン酸の縮重合反応は、
同等特別ｉ装置、触媒、添加剤等を必要とすることなく
、公知の方法により実施することができる。上記縮重合
反応により得られる本発明の低融点変性ポリエステル樹
脂は、熱接着性複合繊維の成分として有効なものである
。

すなわち、熱接着性複合繊維は繊維形成成分と可接着性
成分とからなるが、該繊維形成成分と可接着性成分の内
少なくとも一方を上記の本発明低融点変性ポリエステル
樹脂とすることができる。従って、繊維形成成分と可接
着性成分の両成分が各々融点の異なる本発明の低融点変
性ポリエステル樹脂であっても構わない。

また、熱接着性複合繊維の使用目的により繊維形成成分
が、例えば高結晶性ポリエチレンテレフタレートと本発
明の低融点変性ポリエステル樹脂と言ったような混合成
分であっても構わない。この場合、混合成分を並列型に
配置してこれを繊維形成成分としても良いし、混合成分
の内、高融点成分を芯成分に、低融点成分を鞘成分に配
置してこれを繊維形成成分としても良い。

本発明の熱接着性複合繊維は、従来公知の複合紡糸口金
を用い上述した繊維形成成分と可接着性成分を並列型に
、あるいは可接着性成分を鞘成分とする鞘芯型に配して
複合紡糸することにより得られ、所望により延伸、捲縮
付与、切断等の処理を施して長繊維あるいは短繊維の形
で使用される。

〔発明の効果〕

本発明の低融点変性ポリエステル樹脂は、熱接着性複合
繊維の繊維形成成分と可接着性成分との層間剥離を、従
来と比べ著しく減少させることができる。

さらに、この低融点変性ポリエステル樹脂を用いた本発
明の熱接着性複合繊維は、幅広い熱接着温度域を有し、
他の繊維、例えばポリエステルや桑 従来こと本質的に相溶性が悪いとされているポリオレフ
ィン等と混合して熱接着法により不織布とすることがで
きる。本発明の熱接着性複合Ｒ維を用いて得られる不織
布は、繊維形成成分と可接着性成分との層間剥離がほと
んど無いだめ、従来のものに比し著しく高い破断強度を
有するという特長がある上、腰が強く、圧縮後の復元性
に優れる等の利点をも併せて有している。

〔実施例〕

本発明を実施例及び比較例により具体的に説明する。な
お、これら各側で実施した物性の評価方法は以下の通り
である。

（ａ）破断強度 １０山／２５ｎの機械捲縮を付与し、繊維長６４ｎに切
断した試料繊維をカード機を通して目付１００、Ｓ’／
ｍのウェブとし、縦横各２５ｃｒ！Ｌの試料片を切り取
る。この試料片を１４０〜２００℃の所定の温度で５分
間熱処理して不織布（厚さ約７ｆｌ）とする。この不織
布より幅５α、長さ１５ｃ！ＩＬの試験片を切り取り、
ＪＩＳ　Ｌ　１０９６に準じてつかみ間隔１０α、伸長
速度１０ｃｍ／ｍ＋＋で破断強度（ｋｇ／　５　ｃｒｎ
　）を測定した。

（ｂ）風合 上記不織布について５人のパネラ−による風合の判定を
行い、５人全員が良好と判定した場合を０１３〜４名が
良好と判定した場合をΔ、３名以上が不良と判定した場
合を×と表示した。

（ｃ）復元性 予め厚さ（ａｓｎ）を測定した前記の不織布上に底面が
ＪＩＳ　Ｋ　６３０１Ａ法による硬度６０　Ｈｓの平ら
なゴムで覆われている直径５ｃＩｒＬ、重量１ｋｇの衝
撃子を高さ２０露の位置から１分間当り１９５回の割合
で１０００回落下させた後、５分間放置して厚さ（ｂｗ
）を測定する。

次式による厚さ減少率（％）が５％未満を良、５俤以上
１０％未満を可、１０％以上を不良と判定し、各々順次
○、Δ、Ｘで表示した。

厚さ減少率（％）　＝　（１−ｂ／ａ）　ｘ　１ｏ　。

（ｄ）耐摩擦性 復元性の試験を行った試料片を顕微鏡で観察し、複合成
分の剥離発生の多いものを不良、少ないものを可、無い
ものを良と判定し、各々順次×、△、○で表示した。

実施例（合成例）１ 温度計、撹拌機、窒素ガス導入管、コンデンサを備えた
内容２１のガラス製セパラブルフラスコに、テレフタル
酸（以下、ＴＰＡと略称する。）８３０１５．０モル）
、エチレングリコール（以下、ＥＧと略称する。）４６
５．！ｉ＋（７，５モル）、２−ブチル−２−エチル−
１，３−プロパンジオール（以下、ＤＭＨと略称する。

）２４１０．１５モル）を入れ、さらにエステル化触媒
及び高重合化触媒として酢酸カルシウム０．４４Ｊ、三
酸化アンチモン０．７３ｇを添加して、Ｎ、ガスを通し
ながら常圧下、１５０〜２２０℃で１０時間の反応を行
った。反応中は生成水を留出させ、１０時間の反応によ
り１７９ｇの生成水を留出させた。次いで反応系を真空
ポンプで減圧し、２２０〜２８０℃、５時間で反応系内
の過剰グリコール（ＥＧ）１６４ｙを留出させ、本発明
の変性ポリエステル樹脂（以下、ＰＥＰＯ−１と称する
。）９７Ｆ１９を得た。

示差熱走査分析（ＤＳＣ）の結果、このＰＥＰＯ−１の
融点は２３７℃であった。

実施例（合成例）２〜５ 芳香族ジカルボン酸とジオール成分の種類及び／または
組成を糧を変化させる以外は実施例１と同様にして変性
ポリエステル倒脂の合成を行った。

即ち、合成例２ではＴＰＡ　８３０　、？　（０，５モ
ル）、ＥＧ３７２．１６．０モル）、２，２−ジエチル
−１，３−プロパンジオール（以下、ＤＭＰと略称する
。）９９．１０．７５モル）、２−ペンチル−２−プロ
ピル−１，３−プロパンジオール（以下、厖へと略称す
る。）１８８Ｆ（１，０モル）を仕込み、１７９Ｉの生
成水と過剰グリコール（ＥＧ）　１７０　Ｊを留出させ
て、融点１７０℃の変性ポリエステル樹脂（以下、ＰＥ
ＰＯ−２と称する。）を得た。

合成例３ではＴＰＡ　８３０．９　（５，０モル）、１
，４−ブタンジオール（以下、ＢＧと略称する。）５４
０．９（６，０モル）、ＤＭＰ　３３　ｇ（０，２５モ
ル）、ＤＭＨ４０、Ｆ（０，２５モル）、ＤＭＮ　４７
１　（０，２５モル）を仕込み、１７８Ｉの生成水と過
剰グリコール（ＥＧ）　１５７　ｇを留出させて、融点
１９８℃の変性ポリエステル樹脂（以下、ＰＥＰＯ−３
と称する。）を得た。

合成例４ではＴＰＡ７８９ｇ（４，７５モル）、イソフ
タル酸（以下、ＩＰＡと略称する。）４２Ｉ（０，２５
モル）、ＥＧ４０３１６．５モル）、ＤＭＨｌ　２０．
９　（０，７５モル）を仕込み、１７９Ｉの生成水と過
剰グリコール（ＥＧ）　１３９　＃を留出させて、融点
１８９℃の変性ポリエステル樹脂（以下、ＰＥＰＯ−４
と称する。）を得た。

合成例５ではＴＰＡ６６４ｇ（４，０モル）、ＩＰＡ１
６６．１７（１，０モル）、ＥＧ２７９１４．５モル）
、ＥＧ２０３ｇ（２，２５モル）、ＤＭＨ８０，９Ｃ０
，５モル）を仕込み、１７８ｇの生成水と過剰グリコー
ル（Ｅｃ、）１３８．９を留出させて、融点１６２℃の
変性ポリエステル樹脂（以下、ＰＥＰＯ−５と称する。

）を得た。

比較例（合成比較例）１ 本発明の範囲外の組成を有する変性ポリエステル樹脂例
につき実施例１と同様にして合成した。

即ち、ＴＰＡ８３０　Ｆ　Ｃ５，０モル）、　ＥＧ　３
１０．９（５，０モル）、ＤＭＰ１６５ｇ（１，２５モ
ル）、ＤＭＨ２００，Ｆ（１，２５モル）を仕込み、１
７８．９の生成水と過剰グリコール（ＥＧ）　１５１．
９を留出させて合成したところ、融点１１８℃の変性ポ
リエステル樹脂（以下、ＰＥＰＯ−６と称する。）を得
た。

以上をまとめて第１表に示した。なお、第１表中には、
本発明の変性ポリエステル樹脂と比較するため市販の繊
維グレード用高結晶性ポリエチレンテレフタレート（以
下、ＰＥＴ−１と略称する。）についても示した。

実施例６ 市販の高結晶性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−
１）を繊維形成成分（芯成分）、本発明の変性ポリエス
テル樹脂（ＰＥＰＯ−１）を可接着性成分（鞘成分）と
し、孔径０．６　ｔｘ、孔数３５０の鞘芯型複合紡糸口
金を用い、複合比５０１５０、紡糸温度２７０℃で溶融
紡糸し１０　ｄ／ｆの未延伸糸を得た。この未延伸糸を
８０℃で３．５倍に延伸し、スタファーボックスで１０
山／２５ｆｉの捲縮を付与した後繊維長６４ｉＥｘに切
断して、３ｄ／ｆ×６４酊のスフとした。このスフは可
紡性、延伸性共に良好であった。

上記スフをカード機を通して目付１００Ｆ／ｍのウェブ
とし、次いでこのウェブをサクションドライヤーを用い
て２４０℃で５分間の熱処理を行って不織布とした。結
果は第２表に示す通シであり、得られた不織布の風合は
良好であり、破断強度は３８ｋｇ１５ｃＴＩＬ、復元性
は５ｑｂ未満といずれも優れた値を示した。

実施例７〜１３ 繊維形成成分及び／または可接着性成分として第１表の
記号の欄に示した種類の素材を用い、実施例６に準じた
方法で複合紡糸ないし熱処理の行程を繰り返し、不織布
を得た。これらの結果は第２表に合せて示した通シであ
シ、いずれの実施例でも、得られた不織布の風合は実施
例６同様良好であり、破断強度、復元性とも優れた値を
示した。

比較例２〜４ 従来型の熱接着性複合繊維の例として、高結晶性ポリエ
チレンテレフタレート／ポリエチレン複合繊維（比較例
２）と高結晶性ポリエチレンテレフタレート／ポリプロ
ピレン複合繊維（比較例４）につき可紡性と不織布物性
を試験した。また、本発明の範囲外の組成を有する変性
ポリエステル樹脂（ＰＥＰＯ−６）を用いた複合繊維（
比較例３）についても同様に試験した。これらの結果は
第２表に合せて示した通りであり、比較例２及び４では
共に不織布の風合は良好であるが復元性、耐摩擦性が劣
った。また、比較例３では可紡性が悪く、不織布に加工
できるような延伸糸が得られなかった。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）３〜４０モル％の２，２−アルキル置換−１，３
   −プロパンジオール及び６０〜９７モル％のエチレング
   リコール及び／または１，４−ブタンジオールからなる
   ジオール成分と芳香族ジカルボン酸とを縮重合せしめて
   成る変性ポリエステル樹脂であつて、ポリエチレンの融
   点以上かつ高結晶性ポリエチレンテレフタレートの融点
   から少なくとも２０℃低い温度の融点範囲を有すること
   を特徴とする低融点変性ポリエステル樹脂。
2. （２）２，２−アルキル置換−１，３−プロパンジオー
   ルのアルキルがエチル基、プロピル基、ブチル基及びペ
   ンチル基からなる群から選ばれたものであることを特徴
   とする請求項（１）記載の低融点変性ポリエステル樹脂
   。
3. （３）芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸及びこれにイ
   ソフタル酸を含むものから選ばれ、かつテレフタル酸の
   含有量が８０モル％以上のものであることを特徴とする
   請求項（１）記載の低融点変性ポリエステル樹脂。
4. （４）繊維形成成分と可接着性成分とから成る熱接着性
   複合繊維であつて、繊維形成成分と可接着性成分の内少
   なくとも一方が請求項（１）記載の低融点変性ポリエス
   テル樹脂であることを特徴とする熱接着性複合繊維。
5. （５）可接着性成分がポリエチレンであることを特徴と
   する請求項（４）記載の熱接着性複合繊維。
6. （６）可接着性成分がポリプロピレンであることを特徴
   とする請求項（４）記載の熱接着性複合繊維。
7. （７）繊維形成成分と可接着性成分とを並列型に配置し
   た請求項（４）記載の熱接着性複合繊維。
8. （８）繊維形成成分を芯成分に、可接着性成分を鞘成分
   に配置した請求項（４）記載の熱接着性複合繊維。