JP2000314032A - ポリエステル系高強度、熱接着性複合繊維 - Google Patents

ポリエステル系高強度、熱接着性複合繊維

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JP2000314032A
JP2000314032A JP12136499A JP12136499A JP2000314032A JP 2000314032 A JP2000314032 A JP 2000314032A JP 12136499 A JP12136499 A JP 12136499A JP 12136499 A JP12136499 A JP 12136499A JP 2000314032 A JP2000314032 A JP 2000314032A
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Tomonobu Nakamura
智信 中村
Koji Kakumoto
幸治 角本
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Unitika Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱収縮率が小さく、寸法安定性が良好であ
り、高温雰囲気下での使用においても、接着強力の低下
による変形が起こり難い帆布などの樹脂被覆繊維構造体
を得るのに好適なポリエステル系高強度、熱接着性複合
繊維を提供する。 【解決手段】 テレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成
分、エチレングリコール成分及び1,4-ブタンジオール成
分からなる共重合ポリエステルであり、ガラス転移点20
〜80℃、結晶化開始温度90〜 130℃、融点 130〜 180℃
である共重合ポリエステルを鞘成分とし、融点 220℃以
上、かつ、〔η〕が 0.9以上のポリアルキレンテレフタ
レートを芯成分とする、芯鞘複合比が 6/4〜 9/1の芯鞘
複合繊維であって、 130℃における乾熱収縮率が10%以
下であり、強度が5g/d以上である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、帆布などの樹脂被
覆繊維構造体用として好適なポリエステル系高強度、熱
接着性複合繊維に関するものである。
【0002】 〔発明の詳細な説明〕
【0003】
【従来の技術】ポリエステル系熱接着性複合繊維として
は、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETとい
う。)を芯成分とし、イソフタル酸成分を共重合したP
ET系共重合体を鞘成分としたものが広く使用されてき
たが、このPET系共重合体は非晶性であり、明確な結
晶融点を示さないため、ガラス転移点以上の温度になれ
ば軟化が始まるものであった。
【0004】そのため、繊維の製造時に熱固定すること
ができず、加熱接着処理する際に繊維が収縮するので、
この繊維の混合比率を高くして使用する場合には、寸法
安定性が悪く、また、高温雰囲気下で使用すると接着強
力が低下し、変形するという問題を有していた。
【0005】このような問題を解決するものとして、特
開平7-119010号公報には、芳香族ポリエステルと脂肪族
ポリラクトンとからなり、ガラス転移点20〜80℃、結晶
開始温度90〜 130℃、融点 130〜 180℃である共重合ポ
リエステルを鞘成分、融点220 ℃以上のポリアルキレン
テレフタレートを芯成分とする芯鞘型熱接着性複合繊維
が提案されている。
【0006】しかし、この繊維は、熱接着処理温度であ
る 130℃では収縮率が15%以上と大きく、この繊維から
得られる帆布は地合や寸法安定性に劣るものであり、ま
た、不織布にすると高温雰囲気下での不織布の形態安定
性に劣るものであった。さらに、低収縮化を図るため、
熱処理ローラ温度を上げると延伸糸が硬くなり、繊維間
密着が発生するため、さらなる低収縮化は不可能であっ
た。また、芯部に極限粘度が0.7 以下の低粘度のポリマ
ーを使用しているため、熱接着したときに十分な強度が
得られず、さらに、鞘部の割合が多すぎるため、この繊
維の布帛を熱処理して得られる帆布は硬くなり、柔軟性
が得られないという問題もあった。
【0007】
【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、高強度、熱収縮率が小さくて寸法安定性が良
好であり、高温雰囲気下での使用においても、接着強力
の低下による変形が起こり難く、柔軟性が高い樹脂被覆
繊維構造体を得るのに好適なポリエステル系高強度、熱
接着性複合繊維を提供することを技術的な課題とするも
のである。
【0008】
【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した結果、テレフタル酸成
分、脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分およ
び1,4-ブタンジオール成分からなる特定の共重合ポリエ
ステルを鞘成分、〔η〕が 0.9以上のポリアルキレンテ
レフタレートを芯成分とし、芯鞘複合比が 6/4〜9/1 の
芯鞘複合繊維は、 130℃での熱収縮率が10%以下の高強
度、熱接着性繊維になるという事実を見出し、本発明に
到達した。
【0009】すなわち、本発明は、テレフタル酸成分、
脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分および1,
4-ブタンジオール成分からなる共重合ポリエステルであ
り、ガラス転移点20〜80℃、結晶化開始温度90〜 130
℃、融点 130〜 180℃である共重合ポリエステルを鞘成
分、融点 220℃以上、かつ、〔η〕が 0.9以上のポリア
ルキレンテレフタレートを芯成分とする、芯鞘複合比が
6/4〜 9/1の芯鞘複合繊維であって、 130℃における乾
熱収縮率が10%以下であり、強度が5g/d以上であること
を特徴とするポリエステル系高強度、熱接着性複合繊維
を要旨とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
【0011】まず、本発明のポリエステル系高強度、熱
接着性複合繊維(以下、複合繊維という。)において、
芯成分には、融点 220℃以上で、かつ、〔η〕が 0.9以
上のポリアルキレンテレフタレートを用いることが必要
である。芯成分のポリエステルの融点が220 ℃未満にな
ると、複合繊維を安定して製糸することが困難になると
ともに、熱接着処理時の安定性が悪くなる。
【0012】また、〔η〕が 0.9未満になると、強度5.
0g/d以上の繊維を得るためには芯鞘複合比を9/1 以上と
する必要があり、その結果、接着性が損なわれる。ま
た、芯鞘複合比が6/4 以下であると、芯成分の比率が小
さすぎるために高強度繊維を得ることができず、柔軟性
を得ることもできない。
【0013】ポリアルキレンテレフタレートの具体例と
しては、PETやポリブチレンテレフタレートが好まし
く、その特性を損なわない範囲であれば少量の共重合成
分や艶消剤、着色剤、滑材等の添加剤を含有してもよ
い。
【0014】一方、鞘成分となる共重合ポリエステルと
しては、テレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成分、エチ
レングリコール成分及び1,4-ブタンジオール成分からな
るものが用いられる。
【0015】脂肪族ラクトンとしては、炭素数が4〜10
のラクトンが好ましく、特に、好適なラクトンとして、
ε−カプロラクトン及びδ−バレロラクトンが挙げられ
る。共重合ポリエステルの組成は、融点(Tm)が 130〜 1
80℃となるように選定されるが、脂肪族ラクトンの割合
が酸成分(テレフタル酸成分とラクトン成分の合計)の
10〜20モル%となるようにするのが好ましい。ラクトン
成分の共重合量が10モル%未満では結晶性はよくなる
が、融点が 180℃を超え、熱接着処理を高温で行うこと
が必要となり、また、20モル%を超えると、紡糸時に密
着が発生し、製糸性が低下しやすい。
【0016】さらに、鞘成分の共重合ポリエステルは、
ガラス転移点(Tg)が20〜80℃、結晶化開始温度(Tc)
が90〜 130℃、融点(Tm)が 130〜 180℃であることが必
要である。共重合ポリエステルのTgが20℃未満では、溶
融紡糸時に単糸間密着が発生して製糸性が悪くなり、通
常の二成分複合溶融紡糸では製造できなくなり、80℃を
超えるとTmが 180℃を超えてしまい、熱接着性繊維とし
ての機能が失われる。
【0017】また、共重合ポリエステルのTcが90℃未満
では、好適な結晶性を得ることが困難になり、 130℃を
超えるとTmが 180℃を超えてしまい、熱接着性繊維とし
ての機能が失われる。
【0018】さらに、共重合ポリエステルのTmが 130℃
未満では、たとえ繊維化しても、高温雰囲気下で使用し
た場合の耐熱性が不足する。一方、Tmが 180℃を超える
と高温熱接着処理が必要になり、経済的に好ましくない
ばかりか、熱処理で重合体の分解が起こりやすくなる。
【0019】本発明の複合繊維は前述した芯成分と鞘成
分で形成されているが、 130℃における乾熱収縮率が10
%以下、強度が5g/d以上という物性を有するものであ
る。乾熱収縮率が10%を超えると、この繊維から得られ
る帆布などの樹脂被覆繊維構造体は地合や寸法安定性に
劣るものとなり、また、不織布にすると高温雰囲気下で
の不織布の形態安定性に劣るものとなる。さらに、強度
が5g/d未満では、樹脂被覆繊維構造体の強度も不足す
る。
【0020】次に、本発明の複合繊維の製法例について
説明する。
【0021】前述のような芯成分と鞘成分のポリエステ
ルを用い、複合紡糸設備を使用して芯鞘複合繊維を紡糸
し、第1ローラで引取り、そのまま連続して第2〜第5
ローラで熱処理、延伸、リラックスを行う。
【0022】第3〜第5ローラでの熱処理は、 120〜 1
40℃で施すことが必要である。熱処理温度が 120℃より
も低いと、乾熱収縮率が 130℃で10%を超えたものとな
り、目的とする複合繊維を得ることができない。また、
140℃よりも高いと、鞘成分の共重合ポリエステルが融
着して糸切れが多発するため好ましくない。
【0023】このようにして得られる本発明の複合繊維
は、 130℃での乾熱収縮率が10%以下であることから寸
法安定性が良好であり、帆布などの樹脂被覆繊維構造体
用の素材として好適である。
【0024】
【作用】本発明の複合繊維は、テレフタル酸性分、脂肪
族ラクトン成分、エチレングリコール成分及び1,4-ブタ
ンジオール成分からなる共重合ポリエステルであり、ガ
ラス転移点20〜80℃、結晶化開始温度90〜130 ℃、融点
130 〜180 ℃である共重合ポリエステルを鞘成分、融点
220℃以上のポリアルキレンテレフタレートを芯成分と
し、 130℃における乾熱収縮率が10%以下であるので、
繊維間の密着が発生することなく、安定して製造するこ
とができる。
【0025】さらに、この複合繊維から得られる樹脂被
覆繊維構造体、例えば防水帆布は、熱接着処理による防
水帆布作成時の寸法安定性や地合が良好なものでなり、
さらに高温雰囲気下での使用においても、接着強力の低
下による変形が起こり難い防水帆布となる。
【0026】
【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、実施例における各評価は、次の方法で行っ
た。 (a)ガラス転移点(Tg)、結晶化開始温度(Tc)及び融
点(Tm) パーキンエルマー社製の示差走査熱量計 DSC-7型を使用
し、昇温速度20℃/分で測定した。 (b)極限粘度(〔η〕) フェノールと四塩化エタンの等重量物を溶媒とし、温度
20℃で測定した。 (c)乾熱収縮率 JIS L-1015-7-15 の方法により50mg/dの荷重で測定し
た。 (d)強伸度 島津製作所製オートグラフDSS-500 型を用いて、資料長
30cm、つかみ間隔5cmで20回/5cmの撚りを加え、引っ
張り速度30cm/分で伸長して得られた切断時荷重値を単
位太さ当たりに換算し、その平均値を繊維の強度とし
た。また、同時に得られた切断時伸長率の平均値を伸度
とした(測定回数を20回とし、平均値を求めた)。 (e)耐水度 JIS L-1092の方法により測定した。 (f)柔軟性 帆布を触感により○、×の2段階で評価し、○を合格と
した。 (g)融着の有無 繊維を採取し、マルチフイラメント糸を構成する単糸に
分繊できるものを融着無し、分繊できないものを融着有
りと評価した。
【0027】製造例 芯鞘複合繊維の鞘部を構成する共重合ポリエステルを、
次のようにして製造した。テレフタル酸とエチレングリ
コールとのエステル化反応で得られたテレフタル酸成分
とエチレングリコール成分とのモル比が1:1.13のPET
オリゴマーに、ε−カプロラクトンを酸成分に対して15
モル%、及び1,4-ブタンジオールをジオール成分に対し
て50モル%の割合で添加し、温度 260℃、圧力1hPa で
3時間の重縮合反応を行い、共重合ポリエステルを得
た。得られた共重合ポリエステルは、極限粘度0.64、Tm
が 160℃、Tgが40℃、Tcが94℃であった。
【0028】実施例1 芯成分として〔η〕0.92、Tm 256℃のPET、鞘成分と
して製造例で得た共重合ポリエステルを用い、各々のペ
レットを減圧乾燥した後、芯鞘型複合溶融装置に供給
し、芯鞘の体積比7/3の複合比率で、紡糸温度 300
℃、吐出量110g/分、紡糸孔数48、紡糸速度2,000m/分
の条件で紡糸した。
【0029】紡出糸条を18℃の冷風で冷却し、第1ロー
ラで引取り、そのまま連続して第2〜第5ローラでそれ
ぞれ延伸、熱処理、リラックスを行って、単糸繊度10d
の複合繊維を得た。その、複合繊維を用い、経糸、緯糸
ともに18本/2.54cmの密度で平織り組織に製織し、次い
で,この織物に 170℃でカレンダー加工を施し、鞘成分
を融着して帆布を作製した。
【0030】実施例2〜3 芯鞘比を表1のように変更した以外は、実施例1と同様
にして複合繊維と帆布を製造した。
【0031】実施例4 芯成分の〔η〕を表1のように変更した以外は、実施例
1と同様にして複合繊維と帆布を製造した。
【0032】実施例5 製造例において、ε−カプロラクトンの添加量を酸成分
に対して20モル%とし、表1に示すような特性の鞘成分
に変更した以外は、実施例1と同様にして複合繊維と帆
布を製造した。
【0033】実施例6 製造例において、ε−カプロラクトンの添加量を酸成分
に対して10モル%とし、表1に示すような特性の鞘成分
に変更した以外は、実施例1と同様にして複合繊維と帆
布を製造した。
【0034】実施例7 延伸後の熱処理温度を表1のように変更した以外は、実
施例1と同様にして複合繊維と帆布を製造した。実施例
1〜7と、後述する比較例1〜7で得られた複合繊維と
帆布の評価結果を併せて表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】表1から明らかなように、実施例1〜7で
は、低熱収縮率の複合繊維が製糸性よく得られ、これら
の複合繊維からの帆布は、耐水性、柔軟性ともに優れた
ものであった。
【0037】比較例1 芯成分の〔η〕を表1のように変更した以外は、実施例
1と同様にして複合繊維と帆布を製造した。比較例1で
は、芯成分の極限粘度が低かったため、強度が弱い複合
繊維しか得られなかった。
【0038】比較例2〜3 芯鞘比を表1のように変更した以外は、実施例1と同様
にして複合繊維と帆布を製造した。比較例2では、鞘部
の比率が小さかったため、得られた帆布の耐水性が劣っ
ていた。また、比較例3では、芯部が少ないために複合
繊維の強度が低下し、鞘部の厚みのために帆布の柔軟性
が不良であった。
【0039】比較例4 製造例において、ε−カプロラクトンの添加量を酸成分
に対して5モル%とし、表1に示す特性の鞘成分に変更
した以外は、実施例1と同様にして複合繊維と帆布を製
造した。比較例4では、鞘成分の共重合ポリエステルの
融点が高いため、通常のカレンダー加工では耐水圧に優
れた帆布を得ることができなかった。
【0040】比較例5 製造例において、ε−カプロラクトンの添加量を酸成分
に対して45モル%とし、表1に示す特性の鞘成分に変更
した以外は、実施例1と同様にして複合繊維と帆布を製
造した。比較例5では、鞘成分の共重合ポリエステルの
融点が低いため、紡糸時に密着が発生し、製糸性に劣る
ものであった。
【0041】
【発明の効果】本発明の熱接着性複合繊維は、 130℃に
おける乾熱収縮率が10%以下であり、強度が5g/d以上で
あるので、この複合繊維から得られる帆布は、帆布作製
時のカレンダー加工温度である 130℃でも寸法安定性に
優れており、さらに、高温雰囲気下でも安定した品質の
ものとなる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成
    分、エチレングリコール成分及び1,4-ブタンジオール成
    分からなる共重合ポリエステルであり、ガラス転移点20
    〜80℃、結晶化開始温度90〜 130℃、融点 130〜 180℃
    である共重合ポリエステルを鞘成分とし、融点 220℃以
    上、かつ、〔η〕が 0.9以上のポリアルキレンテレフタ
    レートを芯成分とする、芯鞘複合比が 6/4〜 9/1の芯鞘
    複合繊維であって、 130℃における乾熱収縮率が10%以
    下であり、強度が5g/d以上であることを特徴とするポリ
    エステル系高強度、熱接着性複合繊維。
JP12136499A 1999-04-28 1999-04-28 ポリエステル系高強度、熱接着性複合繊維 Pending JP2000314032A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007204902A (ja) * 2006-02-06 2007-08-16 Teijin Fibers Ltd 熱接着性複合繊維およびその製造方法
JP2008106394A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Unitica Fibers Ltd 芯鞘型ポリエステル複合繊維及び織編物

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