(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶化温度が異なる２種類の結晶性ポリエステル樹脂からなり、結晶化温度が低く発現するポリエステル樹脂（Ｘ）の結晶化温度が少なくとも１００℃以上であり、かつ結晶化温度が高く発現するポリエステル樹脂（Ｙ）との結晶化温度の差が５℃以上であり、該樹脂から得られる繊維は、示差熱測定において結晶化温度を２つ有し、かつその温度差が５℃以上４０℃以下であることを特徴とするポリエステル系複合バインダー繊維。
【請求項２】
前記ポリエステル樹脂（Ｘ）の樹脂成分とポリエステル樹脂（Ｙ）の樹脂成分の比が、Ｘ／Ｙ＝２０／８０〜８０／２０（重量比）である請求項１記載のポリエステル系複合バインダー繊維。
【請求項３】
請求項１または２に記載の繊維を含有する繊維構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主体繊維としてポリエステル繊維を用いてなり、紙の製造に適したポリエステルバインダー繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より抄紙用バインダー繊維としてポリエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維等が用いられてきたが、近年になって機械的特性、電気的特性、耐熱性、寸法安定性、疎水性等の優れた物性及びコスト優位性の面から、ポリエステル繊維を原料の一部又は全部に使用した抄紙法による紙が多く使用されるようになってきている。さらに該ポリエステル繊維の使用量及び使用用途が拡大したことにより、歩留まりの向上を目指した生産技術の確立及び、高強力な紙を製造できるバインダー繊維製造技術の確立等、様々な技術の確立が求められている。
【０００３】
しかしながら、特徴ある繊維として紙力の高い紙を抄紙できるポリエステルバインダー繊維は、紙力が向上する代わりにバインダー性能が災いして工程中のローラーなどへの貼り付きトラブルが多発する、あるいはトラブルを改善するため、ローラーへの貼り付きが少ないバインダー繊維を用いると、トラブルが減少する代わりに紙力が低いなどの問題が発生している。
【０００４】
過去バインダー繊維として歩留まりの向上を目的に、繊維表面にポリエーテル・ポリエステル共重合体を０．０３重量％以上付着させると共に、水分率保持率が５〜４０重量％であることを特徴とすることで抄紙工程での水中分散性に優れ、且つ優れた熱接着性を有する抄紙用の未延伸ポリエステル繊維（特許文献１参照）、又はハードセグメントとしてエチレンテレフタレート単位、ソフトセグメントとしてε-カプロラクトンを配合して得たランダム共重合ポリエステル等のポリエステルエラストマーを芯部に、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンイソフタレート共重合ポリエステル等の融点が２００℃より低い低融点ポリマーを鞘部に配した芯鞘型の複合バインダー繊維を使い、風合いが柔らかで伸縮性のある不織布や、クッション剤として好適で、風合いの柔らからさ、長期間あるいは高温雰囲気下で使用した時のへたりにくさが優れたポリエステル固綿を得る提案（特許文献２参照）はあったが、工程中の貼り付きトラブルを減少させ且つ、紙力を向上させるポリエステルバインダー繊維についての報告は無かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３９２８７号公報
【特許文献２】特開平７−３０５２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的はポリエステル系複合バインダー繊維において、工程中の貼り付きトラブルを減少させ且つ、高強力な紙または不織布などの繊維構造体を製造できるという相反する特徴を備えたバインダー繊維を供給することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、バインダー繊維を製造した際、示差熱測定において結晶化温度が高く発現する低粘度の結晶性ポリエステル樹脂と、結晶化温度が低く発現する高粘度の結晶性ポリエステル樹脂とを用いた複合繊維で構成されるバインダー繊維（以下、複合バインダー繊維と称す）において、結晶化温度を少なくとも２つ以上有し、また低い方の樹脂の結晶化温度が少なくとも１００℃以上であり、かつ結晶化温度の高い方の樹脂との結晶化温度の差が５℃以上４０℃以下であることを特徴とする未延伸のポリエステル系複合バインダー繊維が上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち本発明は、示差熱測定において少なくとも２つ以上の結晶化温度を有し、かつその温度差が５℃以上４０℃であるポリエステル系複合バインダー繊維であり、好ましくは少なくとも２種類の結晶性ポリエステル樹脂からなり、それぞれの結晶性ポリエステル樹脂は結晶化温度が異なることを特徴とし、結晶化温度が低く発現するポリエステル樹脂（Ｘ）の結晶化温度が少なくとも１００℃以上であり、かつ結晶化温度が高く発現するポリエステル樹脂（Ｙ）との結晶化温度の差が５℃以上であることを特徴とする上記のポリエステル系複合バインダー繊維であり、さらに好ましくは前記ポリエステル樹脂（Ｘ）の樹脂製分とポリエステル樹脂（Ｙ）の樹脂成分の比が、Ｘ／Ｙ＝２０／８０〜８０／２０（重量比）である上記のポリエステル系複合バインダー繊維である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリエステル系複合バインダー繊維を使い、例えば抄紙を行う場合、抄紙後の乾燥工程で該複合バインダー繊維が軟化し、主体繊維につぶされ変形することで主体繊維をつなぎとめる。通常、抄紙後の乾燥工程で設定される温度は１２０℃程度であるので、複合バインダー繊維を構成するポリエステル樹脂（Ｘ）の結晶化温度はこの温度と同等、もしくはより低い結晶化温度に設計しておく。この結果、乾燥工程で結晶化されるため変形量が少なく主体繊維をつなぎとめる力が弱くなり、結果として紙力が発現しにくくなる。またバインダー繊維の変形量が少ないため、乾燥ローラーへの張り付き力も減り、結果として張り付きトラブルは減少する。ここでもう一方の成分であるポリエステル樹脂（Ｙ）の結晶化温度は、抄紙後の乾燥温度を越える温度に設計し、結晶化温度以下で乾燥処理されているため、まだ結晶化されていない状態で存在している。
【００１０】
さらに次工程であるカレンダー工程では、通常２００℃以上の高温で処理をされる。ここでバインダー繊維を構成する結晶化ポリエステル樹脂（Ｙ）の結晶化温度以上の温度がかけられ、主体繊維をつなぎとめたまま結晶化する。その結果、高い紙力を発現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の繊維は、極限粘度（以下[η]と記すこともある）の異なった２種類以上の結晶性のポリエステル系熱可塑性樹脂を溶融し、該溶融体を、例えば公知の芯鞘型複合口金を備え付けた紡糸パックを用いて、公知の紡糸装置で紡糸することにより製造することができる。また該繊維はバインダー用途に使用するため未延伸処理、または繊維が結晶化しない程度の低倍率延伸処理とする。ここで繊度、結晶化温度等の設定は、吐出量・ローラー速度・温度等の諸条件で調整を行う。また熱固定及び捲縮付与は行わない。
【００１２】
本発明のバインダー繊維は、全繰り返し単位の８５モル％以上、好ましくは９５モル％以上、更に好ましくは実質的に全部がエチレンテレフタレートからなるポリエステルである。テレフタル酸成分及びエチレングリコール成分以外の成分を少量（通常はテレフタル酸成分に対して１５モル％以下）共重合したものであっても良い。なおこれらのポリエステルには公知の添加剤、顔料、染料、艶消し剤、防汚剤、抗菌剤、消臭剤、蛍光増白剤、難燃剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等を含んでも良い。
【００１３】
本発明のバインダー繊維に使用するポリエステル樹脂に含まれるチタン含有量は２０重量％以下が好ましい。これよりも多くなると曳糸性が著しく劣り、糸状形成が困難となる。よって、１５重量％以下がより好ましく、さらには１０重量％以下が好ましい。
【００１４】
本発明のポリエステルバインダー繊維において、用いる樹脂の[η]は、０．４０〜０．７５、より好ましくは０．４５〜０．７０の範囲である。[η]が低すぎると紡糸時の曳糸性が悪くなり、紡糸が困難となるため好ましくない。また[η]が高すぎると紡糸パックに掛かる圧力が高くなりすぎ、結果として設備の破損及び孔から吐出出来ないなどのトラブルが生じる。
【００１５】
本発明でいう示差熱測定におけるポリエステル樹脂（Ｘ）の結晶化温度は１００℃以上であり、より好ましくは１０５℃以上である。結晶化温度を下げるためにはより高粘度（例えば、［η］が０．６以上）のチップを使うか、紡糸時の温度条件を下げることが好ましい。ポリエステル樹脂（Ｘ）の結晶化温度が低すぎる場合、ノズル圧力などの問題から、紡糸が困難となる。またポリエステル樹脂（Ｙ）の結晶化温度は１２５℃以上１４０℃以下が好ましい。この温度より低いと、乾燥工程の温度で芯成分まで結晶化してしまい、本発明の目的とする効果が損なわれる。以上の理由から、少なくとも２種類のポリエステル樹脂成分で構成される複合バインダー繊維としての特徴を出すためには、前記各ポリエステル樹脂の結晶化温度差は５℃以上であることが好ましい。
【００１６】
上記の少なくとも２種類のポリエステル樹脂を上記した公知の紡糸口金を備え付けた紡糸パックを用いて、公知の紡糸装置により溶融紡糸を行うことで、本発明の複合バインダー繊維を製造する。本発明の複合バインダー繊維は示差熱測定において少なくとも結晶化温度を２つ以上有し、かつその温度差が５℃以上４０℃以下である。該繊維はバインダー用途に使用するため未延伸処理、または繊維が結晶化しない程度の低倍率延伸処理とする。ここで繊度、結晶化温度等の設定は、吐出量・ローラー速度・温度等の諸条件で調整を行う。また熱固定及び捲縮付与は行わない。
【００１７】
本発明の複合繊維の繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．５〜８ｄｔｅｘである。繊度が０．１ｄｔｅｘ未満であると複合繊維を曵糸することが困難となり、１０ｄｔｅｘを超えると紙を製造する場合、紙の単位面積当たりのバインダー繊維構成本数が減少するためバインダー効果が低減し、紙力が低下したり、あるいは均一な紙力の紙が製造できなくなることから望ましくない。
【００１８】
本発明のバインダー繊維のポリエステル樹脂（Ｘ）とポリエステル樹脂（Ｙ）の樹脂成分の重量比（Ｘ）／（Ｙ）は２０／８０〜８０／２０であることが好ましい。この範囲外では張り付きトラブルの発生、又は逆に紙を製造する場合、紙力が発現しないなどの問題が生じやすく、得られる複合繊維に目的の性能を発現させることが困難な場合がある。本発明の目的の性能を発現させるためには、（Ｘ）／（Ｙ）は３０／７０〜７０／３０がより好ましい。
【００１９】
また、本発明のバインダー繊維の繊維長は０．５〜５０ｍｍであることが好ましく、更には１〜２５ｍｍがより好ましい。０．５ｍｍ未満では１本のバインダー繊維でつなぎとめる主体繊維の本数が減少するため、紙を製造する場合、紙力が発現しにくくなる。一方、５０ｍｍを越えると抄紙中に繊維同士が絡み合い、その部分が紙の欠点として現れ紙の地合不良が発生するほか、欠点部分にバインダー繊維が集中し、工程トラブルの発生、紙力低下を招くことがある。
【００２０】
本発明のバインダー繊維の断面形状は、特に芯鞘型であることが好ましいが、海島型、サイドバイサイド型、分割型（放射型、並列型）などの形状を有してもよい。更には、芯鞘型の場合、鞘部に対する芯部の位置は同芯又は偏芯のどちらでもよい。
【００２１】
さらに、本発明のバインダー繊維の水分率は５０％以下が好ましい。これより水分率が多いと繊維表面に付着させた油剤が流れ出し、結果として分散不良などの問題が生じる。
【００２２】
本発明のバインダー繊維の油剤付着量については、０．０１〜１０重量％であることが好ましい。油剤付着量が０．０１重量％未満では油剤が均一に塗布できず、紙を製造する場合、抄紙時の分散性悪化に繋がり、逆に１０重量％よりも多く付着させた場合は、繊維同士が油剤で固着するなどの問題を生じるほか、抄紙時に繊維を水中分散させた際に発泡現象が起こり、工程通過性を著しく悪くする。よって、本発明のバインダー繊維の油剤付着量は、０．１〜３重量％であることがより好ましい。
【００２３】
本発明のバインダー繊維は繊維構造体、特に紙・不織布用途などで使用する。この場合、本発明のバインダー繊維は繊維構造体中に１０〜９０重量％含有されていることが好ましい。含有率が１０重量％未満の場合、バインダー繊維量が少なすぎるため、つなぎとめが出来なくなり、逆に９０重量％を超えると主体繊維量が少なくなるため、この場合も強力が発現しなくなる。好ましくは２０〜８０重量％である。
【００２４】
以下、実施例により詳細に説明するが、本発明は実施例により何等限定されるものではない。なお、本発明における各繊維の物性、および得られる紙の物性は、以下の方法により測定した。
【００２５】
［繊維繊度  ｄｔｅｘ］
ＪＩＳ  Ｌ１０１５「化学繊維ステープル試験方法（８．５．１）」に準じて評価した。
【００２６】
［評価用紙サンプルの作製］
離解機を使い繊維を分繊させた後、タッピー抄紙機を使い抄紙を行った。その後プレスを使い水分調整した後、回転式ドライヤーで乾燥させ、カレンダーをかけて評価用の紙の作製を行った。ここで使用した設備及び条件は、
・離解機（テスター産業(株)製）：  ３０００ｒｐｍ、１分間
・抄紙機（熊谷理機工業(株)製）
・プレス（熊谷理機工業(株)製）：３．５ｋｇ/ｃｍ２で３０秒間
・回転式ドライヤー（熊谷理機工業(株)製）：１１０℃、１分間
・熱プレス  ：２２０℃、隙間０．１ｍｍ
【００２７】
［結晶化温度  ℃］
株式会社リガク製「Ｔｈｅｒｍｏｐｌｕｓ  ＴＧ８１２０」を使い、測定を行った。ここで結晶化温度の値は、図１の曲線において、図２に示すように山の波形に合わせて接線を引き、２つの接線が交わる点を結晶化温度とした。
【００２８】
［紙力  ｋｇ／１５ｍｍ］
ＪＩＳ  Ｐ８１１３試験法に準じて測定した。
【００２９】
［張り付き強力  ｇ］
カレンダー工程を通過し出てきた紙の一端にクリップを取り付け、そのクリップにばねばかりを取り付ける。そのばねばかりをゆっくりと引き、ローラーから紙がはがれる時の力を読み、測定数値とした。
【００３０】
［実施例１〜１１、比較例１〜３］
主体繊維（株式会社クラレ製「ＥＰ０５３×５」）を６０重量％、表１に記載のバインダー繊維を４０重量％の割合で配合し、抄紙を行った。結果を表１に示す。実施例１〜１１に示すとおり、示差熱測定において結晶化温度が少なくとも２つ以上有し、かつその温度差が５〜４０℃の範囲内にあるポリエステル複合バインダー繊維を含有してなる紙は、高い紙力を有し、かつ低張り付き性の紙を得られた。一方、比較例１〜２の複合繊維ではないホモバインダー繊維を含有してなる紙は紙力と張り付き強力のバランスが悪く、比較例３の結晶化温度の差が少ないバインダー繊維では目標とした高強力、低張り付き性の紙を得ることは出来なかった。
【００３１】
【表１】
0005846901.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、工程中の貼り付きトラブルを減少させ且つ、高強力な紙または不織布などの繊維構造体を製造できるという相反する特徴を備えたバインダー繊維を供給することができる。
本発明のポリエステル系複合バインダー繊維を含有した紙・不織布などの繊維構造体は、ＲＯ膜用支持体、壁紙、ティーバックなどの用途で用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のバインダー繊維の示差熱測定により測定される曲線の１例を示す模式図。
【図２】本発明のバインダー繊維の結晶化温度の測定方法を示す模式図。
【図１】
0005846901.tif 000003
【図２】
0005846901.tif 000004