JPS60163920A - バインダ−フアイバ−用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】 （技術分野） 本発明は、バインダーファイバー用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宅十分な接着強度を有していると共
に、バインダーファイバー製造の工程又はバインダーフ
ァイバーを用いて接着を行う工程での問題点が解消でき
るバインダーファイバー用共重合ポリエステルに関する
ものである。

（従来技術） 繊維間熱融着により不織布等を製造するためのバインダ
ーファイバーは知られている。

例えば、ポリエチレンを接着成分とするポリプロピレン
との複合繊維、あるいはエチレン・ビニルアルコール共
重合体を接着成分とするポリエチレンテレフタレートと
の複合繊維等がある。

近年１、懺維分野、特に不織布分野でポリエチレンテレ
フタｌ／・−１−（以下、ＰＥＴと略記）を代表とする
ポリエステル繊維の役割が大きくなり、生産効率、省エ
ノ、ルギー等の観点より熱接着で繊維集合体あるいは繊
維製品、特に不織布を製造する要求が犬となり、ポリエ
ステル用のバインダーファイバーが強く望まれている。

上記の公知バインダーファイバーは接着ポリマー同志の
熱接着性はもちろん良好であるが、不織布用等として他
の生体繊維と混用１゜て使用する場合は接着可能な主体
繊維の種類が非常に限定され、ポリエステルに接着可能
なものは得られていない。例えば、ポリエチレンは自己
接着は行なうが、化学構造の異なる一般の市販繊維には
ほとんど接着しない。

また、共重合ナイロンは、ナイロン繊維には接着するが
同じ縮合系ポリマーよりなるポリエステル繊維には接着
しない。さらに、エチレン・ビニルアルコール共重合体
は、溶解度パラメーターの比較的近（・レーヨン、ビニ
ロンあるいはナイロンには接着性を示すが、やはりポリ
エステルには接着しない。

ポリエステル繊維を接着さぜるには、化学構造および溶
解度パラメーターの類似したポリエステル系ポリマーを
接着成分として用いることは常識的にも考え得るところ
である。

実際、ポリエステルを接着相手とする溶剤溶解型あるい
はホット・メルト型の接着剤としては多くの共重合ポリ
エステルが提案されている。

ｌ−かるに、共重合ポリエステルをバインダーファイバ
ーとして用いる場合には繊維あるいは不織布製造工程で
特有の装置、特有の熱履歴を経由するため、通常の接着
剤用共重合ポリエステルは全く使用することができない
。

例えば、共重合ポリエステルを重合槽より取り出してペ
レット状に切断する際、通常の共重合ポリエステルでは
ポリマーが柔か過ぎて切断が困難となり、また紡糸前の
乾燥工程でペレットが膠着してしまう。

また、溶融ポリマーを紡糸口金より押し出して繊維状と
し、繊維束をケンスに収めるかボビンに巻き取る際、単
繊維間あるいは繊維束間での膠着が激しく、ペレット化
および乾燥工程を何とか通過した場合、あるいは重合器
より直接繊維状に押し出してペレット化および乾燥工程
を省略した場合でも、紡糸繊維を得ることは困難となる
。さらに、続いて延伸、捲縮および切断等を行なうと、
さらに膠着、融着が起きて良好な繊維を得ることができ
ない。また、たとえ不完全ながら繊維化を行なったとし
ても、例えば不織布化する場合カード通過性が不良であ
ったり、接着処理時に粘着トラブルが続発し不織布とす
ることができない。この紡糸およびそれ以降での繊維化
ならびに不織布製造工程で要求される工程性は非常に厳
しいものであり、ペレット化お　５− よび乾燥工程をトラブルなく通過したとしても繊維化あ
るいは不織布化できるものはほとんどない。

特許上では共重合ポリエステルを接着成分とする繊維は
開示されている。しかし、特許記載の共重合ポリエステ
ルより繊維を製造すると上記のごときトラブルがあり、
実際にはほとんど繊維化不可能であったり、あるいは短
時間、少量生産での製造は可能であっても、長時間安定
して製造を継続することは困難である。商業生産、操業
生産では長時間、安定生産が絶対の条件であり、特許記
載の接着繊維ではいまだ不十分と言わざるを得ない。

一方、繊維形成性ポリエステルでその共重合成分量を小
とし、改質度を落したポリマーは繊維あるいは不織布製
造の工程性は良好となるが、現在商業的に大量生産され
ているＰＥＴあるいけポリブチレンテレフタレート（Ｐ
ＢＴ）などとのポリエステルとの接着性が小となるのが
一般であり、接着繊維とし【用　６− いることはできない。ＰＥＴ系あるいはＰＢＴ系の共重
合ポリエステルで共重合量を小とずれば各々ＰＥＴある
いはＰＢＴへの接着性はある程度良好となる場合がある
。しかし、その場合には共重合ポリエステルの融点が高
いため接着に高温を要し従来の装置が使用不可能であっ
たり、あるいは高温処理装置を使用したとしでもエネル
ギーの損失が多く、また成形物が変形したり風合が悪化
するので好ましくない。

（目　的） 本発明の目的は、ポリエステルとの接着強度が優れ、特
に低温接着が可能であり、かつ繊維及び不織布等の商業
生産が可能であるバインダーファイバー用共重合ポリエ
ステルを提供することにある。

（解決手段） 本発明者は斯る目的を達成すべく鋭意検討した結果、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から成り、グリコール成分として
、エチレンクリコール、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（とも一種のグリコール、及び平
均分子量が２００〜２００００であるポリオキシアルキ
レングリコールから成ると共Ｋ、ある領域の溶融粘度を
有する共重合ポリエステルで形成されるバインダーファ
イバーは低温度での接着強度が良好で、且つその製造工
程での単繊維間あるいは繊維束間の膠着（以下、ブロッ
キングと称する）が極めて少ないことを見い出し、本発
明に到達−した。

即ち、本発明は （５）　テレフタル酸成分５０〜８５モルチと、インフ
タル酸成分１０〜４０モル係、及び５−スルホイソフタ
ル酸の金属塩成分０．１〜１０モルチとから成る酸成分 （１３）　二手レンゲリコール、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
ルから成る群から選ばれた少くとも１種のグリコール成
分 （Ｏ平均分子前が２００〜２０，０００のポリオキシフ
ルキレングリコール成分 とから得られる共重合ポリエステルであって、前記共重
合ポリエステル〔但し、（０成分の共重合ポリエステル
に占める量は１〜１５重量係である〕の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る。

本発明の共重合ポリエステルにおいて、（Ａｔ成分であ
る酸成分が５０〜８５モルチのテレフタル酸成分と、１
０〜４０モル係のイソフタル酸成分、及び０．］〜１０
モル係のスルホイソフタル酸の金属塩成分とから成るこ
とが必要である。

ここで、テレフタル酸成分が５０モル未満、或いはイソ
フタル酸成分が４０モル係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犬であって、単繊維ある
いは繊維束−９＝ の解舒が実質的に不可能となる。

一方１．テレフタル醸成分が８５モル係を越える、或い
はイソフタル酸成分が１０モル係未満の共重合ポリエス
テルでは、軟化温度が高く低温での接着強度が劣るため
バインダーファイバー用としては好ましくない。

更に、スルホインフタル酸の金属塩成分が０．１モルチ
未溝の共重合ポリエステルであれば、ブロッキングが犬
となり、１０モル係を越える共重合ポリエステルでは、
溶融粘度が飛躍的に増大するために、溶融紡糸が極めて
困難となる。

そして、かかる５−スルホイソフタル酸の金属塩成分と
しては、５−スルホイソフタル酸のアルカリ金属塩成分
が好ｉｔ、り、４ＦｆＫ５−スルホインフタル酸のナト
リウム塩成分カ好ましい。

また、本発明の共重合ポリエステルを構成する（Ｂｌ成
分であるグリコール成分としては、エチレンクリコール
、ジエチレングリコール。

１０− テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール
から成る群から選ばれた少くとも１種のグリコールを用
いる。

この様な（ＡＩ、　ｆＢ）成分に加えて不発明の共重合
ポリエステルでは、（ＣＩ酸成分ある平均分子量２００
〜２０，０００のポリオキシアルキレングリコール成分
が共重合ポリエステル中に１〜１５重量係含まれること
が必要である。

ここで、ポリオキシアルキレングリコール成分の平均分
子量が２００未満の共重合ポリエステルでは、製糸時に
ブロッキングが発生すると共に、得られるバインダーフ
ァイバーの接着強度が劣り、一方、１Ｆｌ−均分子音が
２０．０００を越えるポリオキシアルキレングリコール
成分の共重合ポリエステルでも、得うれるバインダーフ
ァイバーの接着強度が劣る。

そして、かかるポリオギンアルキレングリコール成分の
共重合ポリエステル中に占める量が１重量幅未満の共重
合ポリエステルでは、得うれるバインダーファイバーの
接着強度が劣り、ポリオキシアルキレングリコール成分
の量が１５重＃係を越える共重合ポリエステルでは、水
溶性が増加するために重合工程で重縮合反応を終了した
共重合ポリエステルを水冷却してペレット化化すること
が不可能になったり、製糸時にブロッキングが発生して
製糸性を著しく低下させる欠点を有している。

尚、前記ポリオキシアルキレングリコール成分のフルキ
レン基としては、エチレン、トリメチレン、テトラメチ
レン等を挙げることができる。

本発明の共重合ポリエステルは上述した（５）へ−（０
の成分を全て満足することが必要であるカミ、更にパイ
ンターフアイバーを商業的に生産すると共に、得られる
バインターフアイバーの品質を確保するには、共重合ポ
リエステルの２００℃での溶融粘度が１，０００〜ｓ　
ｏ、ｏ　ｏ　。

ポイズ、好ましくはｓ、ｏ　ｏ　ｏ〜３０，０００ポイ
ズであることが必要である。

この醇融粘度が１，０００ボイズ未溝の場合、共重合ポ
リエステルのベレット化工程、紡糸前の乾燥工程、製糸
工程、不織布製造工程等の各工程において、ブロッキン
グに基くトラブルが頻発する。一方、溶融粘度がｓ　ｏ
、ｏ　ｏ　。

ボイズを越える場合、共重合ポリエステルのペレット化
、あるいは紡糸において、吐出口からの吐出が極めて困
難になったり、場合によっては装置の破損を引き起す。

この様な本発明の共重合ポリエステルの軟化温度は、得
られるバインダーファイバーの接着加工性から１８０°
Ｃ以下であることが好ましい。

尚、本発明の共重合ポリエステル中には少量の添加剤、
たとえば酸化チタンなどの艶消し剤、酸化防止剤、蛍光
増白剤、安定剤あるいは紫外線吸収剤などを含んでいて
もよい。

以上述べてきた本発明の共重合ポリエステルは通常の方
法によって得ることかできる。

例えば、所定量の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１３− イソフタル酸ジメチル、エチレングリコール。

及びポリエチレングリコールをエステル交換触媒の存在
下で加熱しつつメタノールを留出させてエステル交換反
応を行ない、次いで重合触媒の存在下、高真空下でエチ
レングリコールを留出しつつ重縮合反応せしめて高分子
量の共重合ポリエステルを得ることができる。

前記エステル交換触媒としては、酢酸カルシウム、酢酸
マンガン、酢酸リチウム、チタン酸アルキルエステル等
を、重合触媒としては、三酸化アンチモン等のいずれも
公知のものを用いることができる。

また、本発明の共重合ポリエステルからバインダーファ
イバーを得るには、通常の製糸装置を用いることができ
る。

そして、かかるバインダーファイバーとしては、本発明
の共重合ポリエステルを単独で紡糸した単独繊維（ホモ
フィラメント）としても用いられるが、他の溶融紡糸可
能なポリマーと共に紡糸して複合繊維としても用いら１
４− れる。

他の複合紡糸成分としては融点１５０℃以上の熱可塑性
ポリマーが用いられる。その例としてはＰＥＴ、ＰＢＴ
、ナイロン−６、ナイロン−６，６，ポリプロピレン等
がある。

（作　用） 従来、共重合ポリエステルを用いたバインダーファイバ
ーの接着強度は、バインダーファイバーを形成している
共重合ポリエステルる共重合ポリエステルの軟化温度、
あるいは融点を低下せしめると共に、溶融粘度も低下せ
しめる方法、末端停止剤を用いて得られる共重合ポリエ
ステルの分子量を抑制する方法などが採用されている。

しかしながら、これらの方法で得られる共重合ポリエス
テルは、かかる共重合ポリエステルから成るバインダー
ファイバーの接着強度が良好であれば、共重合ポリエス
テルのベレット化工程、製糸工程、不織布製造工程等で
ブロッキングが発生し易く、ブロッキングを防止せんと
すると、バインダーファイバーの接着強度が不良となる
ものであった。

この点、本発明のバインダーファイバー用共重合ポリエ
ステルでは、共重合ポリエステルの溶ｍｌ粘度を増加す
る作用を有する５−スルホイソフタル酸の金属塩成分が
共重合されているため、溶融粘度をブロッキングの発生
が極めて少ない範囲にまで容易に高（することができる
。

しかも、溶融粘度を高（しても、本発明で較的低温域で
優れた接着強度を有することができるのである。

この様に、本発明のバインダーファイバー用共重合ポリ
エステルでは、低温接着が可能であって、その接着強度
が良好で、且つ繊維及び不織布等の商業生産を可能とす
ることができるのである。

（効　果） 本発明の共重合ポリエステルから成るバインダーファイ
バーは不織布釦好適に用いられ、強度の大きい不織布を
得ることができる。特に、前記バインダーファイバーと
、ＰＥＴ及び／又はＰＢＴから成る繊維とで構成されて
いる不織布では、バインダーファイノ・−間のみならず
、バインダーファイバーとＰＥＴ及び／又はＰＢＴ繊維
との間の接着も良好で強度の大ぎな不織布を得ることが
できる。

この様に、ＰＥＴ及び／又はＰＢＴ繊維を接着するバイ
ンダーファイバーの商業的生産が可能となり、その工業
的意義は太きい。

（実施例） 以下、実施例を示して、本発明の共重合ポリエステルを
具体的に説明する。本実施例中、部は全て重量部を示す
。

、（１）接着強度の評価 得られた共重合ポリエステルを、ステー　１７− プルファイバー（６デニールＸ　６　ａｍ　）に成形し
、ＰＥＴのステーブルファイバー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。同様に作製したスライバーを５．９
／ｃｒＩの荷電子、１５０℃で３０分間熱処理し、引き
抜き強力を測定し、パインターフアイバーの接着強度を
次式で計算した。

（２）　溶融粘度の測定 島津高化式フローテスター３０１形を使用し、シリンダ
ー面積４ｄ、ノズルＬ／Ｄ−２０／　０．５　ｄ、押出
圧力５２．５　ｋｇ　／ｃｄ。

試料ｔ５ｇの条件下で６°Ｃ／分の昇温速度で所定温度
に到達後、５分間保持し、前期の圧力で溶融したポリマ
ーをノズルより吐出せしめ、プランジャー降下長と、そ
の所要時間を測定し、次式よりめた。

　１８− 溶融粘度（ボイス）−３９，４／吐出量（３）　本実施
例中で使用する略号は下記のものである。

ＴＡ：テレフタル酸成分 ■Ａ：イソフタル酸成分 ５ＩＡＮａ：５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分 ＥＧ：エチレングリコール ＤＥＧニジ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
表わす） ＰＴＭＧ　：ポリテトラメチレングリコール（Ｗ！！字
は平均分子量を表わす） 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、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチ
ル２６７部、エチレングリコール２３．５部、ＰＥＧ　
（６００）１．７５部、及びエステル交換触媒として酢
酸カルンツムー水塩０．０２２部を攪拌機、精留塔及び
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せし
めた。反応開始後３時間で内温は２３０℃に達し、３２
０部のメタノールが留出した。更に艶消剤として二酸化
チタン４．９部を添加１．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２７５℃に徐々に昇温すると共に常圧から
１．１１時の高真空に圧力を下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
れたポリマーの溶融粘度は、２８５００ポイズであった
。

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 成形、接着時の取り扱い易さの目安として、紡糸、捲き
取り時のブロッキング（繊維同志の融着が起こり解舒不
能となること）の有無を示した。

比較例１ ＰＥＧ　（６００）を添加しない他は、実施例１と同様
に行った。得られたポリマーの溶融粘度２９８００ポイ
ズであった。接着テストの結果を第２表に示す。

第２表 ２１− ＰＥＧ　（６００）を添加しない時には、はとんど接着
しないことがわかる。

実施例２〜１１．比較例２〜１１ 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、ＰＥＧの仕込量、クリコールの種類、ポリオキシ
アルキレングリコールの分子量及び種類、得られるポリ
マーの２００℃での溶融粘度を第３表の様に変更した他
は、実施例１と同様に行ない、得られたポリマーの軟化
温度及び接着テストの結果を第３表に併せて示す。

２２−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（４）　テレフタル酸成分５０〜８５モル係と、
   イソフタル酸成分１０〜４０モルチ、及び５−スルホイ
   ソフタル酸の金属塩成分０．１〜１０モル係とから成る
   酸成分 （Ｂｌ　二手レンゲリコール、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Ｉ／ングリコー
   ルから成る群から選ばれた少くとも１種のダリコール成
   分 （０平均分子量が２００〜２０，０００のポリアルキレ
   ングリコール成分 とから得られる共重合ポリエステルであって、前記共重
   合ポリエステル〔但し、（Ｏ成分の共重合ポリエステル
   に占める量は１〜１５重量係である〕の２００℃での溶
   融粘度が１，０００〜ｓ　ｏ、ｏ　ｏ　ｏ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。
2. （２）　共重合ポリエステルの軟化温度が１８０℃以下
   である特許請求の範囲第ｆｌ）項記載のバインダーファ
   イバー用共重合ポリエステル。