(57)【要約】固有粘度が０．３５〜０．４９、単繊維繊度が１．５デシテックス以下であり、且つ、Ａ０をシートの収縮処理前の面積、Ａ１をシートの収縮処理後の面積シートとしたとき、下記式で表される面積収縮率が７０％以下である抄紙用ポリエステルバインダー繊維とする。ここで、シートとは５ｍｍの長さに切断されたポリエステルバインダー繊維８０重量％とＮＢＫＰ２０重量％とを水中でよく攪拌・混合して分散させ、大きさが約２５ｃｍ×約２５ｃｍで、坪量が約５０ｇ／ｍ２となしたものをいう。また、シートの収縮処理とは、該シートを室温中で一昼夜以上乾燥させた後、孔を開けたテフロンシートの上に載せ、１４０℃の熱風循環式乾燥機中で５分間弛緩収縮処理を行う操作をいう。シート面積収縮率（％）＝｛（Ａ０−Ａ１）／Ａ０｝×１００【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有粘度が０．３５〜０．４９、単繊維繊度が１．５デシテックス以下であり、且つ下記に定義するシート面積収縮率が７０％以下である抄紙用ポリエステルバインダー繊維。
シート面積収縮率（％）＝｛（Ａ０−Ａ１）／Ａ０｝×１００
ここで、Ａ０はシートの収縮処理前の面積、Ａ１はシートの収縮処理後の面積であり、シートとは５ｍｍの長さに切断されたポリエステルバインダー繊維８０重量％とＮＢＫＰ２０重量％とを水中でよく攪拌・混合して分散させ、大きさが約２５ｃｍ×約２５ｃｍで、坪量が約５０ｇ／ｍ２となしたものをいう。シートの収縮処理とは、該シートを室温中で一昼夜以上乾燥させた後、孔を開けたテフロンシートの上に載せ、１４０℃の熱風循環式乾燥機中で５分間弛緩収縮処理を行う操作をいう。
【請求項２】
ポリエステルバインダー繊維の複屈折率が０．０１２以下である請求項１記載の抄紙用ポリエステルバインダー繊維。
【請求項３】
ポリエステルバインダー繊維の比重が１．３５以下である請求項１または２記載の抄紙用ポリエステルバインダー繊維。
【請求項４】
ポリエステルバインダー繊維の保持している水分率が繊維重量を基準として５〜４０重量％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の抄紙用ポリエステルバインダー繊維。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、主体繊維としてポリエステル繊維を用いるポリエステル繊維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。
背景の技術
近年、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およ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または全部に使用した抄紙法による合成繊維紙が多くなっている。また該合成繊維紙のバインダー繊維として、従来はポリエチレン系繊維、ポリビニルアルコール繊維等が使用されていたが、ポリエステル繊維が主体となってきた合成繊維紙の抄紙には、同じポリエステル繊維が最適なバインダーとして主体的に使用されるようになってきた。
例えば、低軟化点の変性ポリエステルを鞘部に、通常の融点を有するポリエステルを芯部に配置した芯鞘型ポリエステル系複合繊維がポリエステル系バインダー繊維として使用されている。しかし、このような複合繊維は、複雑な紡糸設備および高度な運転管理が必要となるため、コストの高いバインダー繊維となり、また、耐熱性が要求される用途には使えないという問題がある。
一方、特公昭４９−８８０９号公報、特開平１−１０４８２３号公報等には未延伸ポリエステル繊維をバインダー繊維として使用することが提案されている。特に特開平１−１０４８２３号公報には、主体繊維のポリエステル延伸糸と強く接着し、得られる合成繊維紙にソフトな風合を与えるポリエステル系バインダー繊維として、未延伸ポリエステル繊維の極限粘度（以下固有粘度と称する）を０．５０〜０．５８、単糸繊度を１．２デニール（約１．３デシテックス）以下および複屈折率（以下、Δｎと記す）を０．０２以下、比重を１．３５以下にすることが重要であるとされている。しかしながら、このような未延伸ポリエステル繊維は高い収縮性を有しているため、低い坪量（３０ｇ／ｍ２以下）で高強力な合成繊維紙を製造する工程、すなわち高速で乾燥温度の高い抄紙工程で使用された場合、未延伸ポリエステル繊維の過度な熱収縮によって、得られたポリエステル繊維紙の地合が悪くなり、紙の強力も低いものとなってしまうという問題がある。
発明の開示
本発明の目的は、ポリエステル繊維紙を製造する際、乾燥時の収縮が小さくかつ接着性に優れた抄紙用ポリエステルバインダー繊維を提供することにある。
本発明者らは、非常に低い固有粘度のポリエステルを用い、しかも適正な紡糸条件を選んだとき、上記目的を達成できるバインダー繊維が得られることを見出した。
すなわち、本発明によれば、固有粘度が０．３５〜０．４９、単繊維繊度が１．５デシテックス以下であり、且つ、下記に定義するシート面積収縮率が７０％以下の抄紙用ポリエステルバインダー繊維が提案される。
シート面積収縮率（％）＝｛（Ａ０−Ａ１）／Ａ０｝×１００
ここで、Ａ０はシートの収縮処理前の面積、Ａ１はシートの収縮処理後の面積であり、シートとは５ｍｍの長さに切断されたポリエステルバインダー繊維８０重量％とＮＢＫＰ２０重量％とを水中でよく攪拌・混合して分散させ、大きさが約２５ｃｍ×約２５ｃｍで、坪量が約５０ｇ／ｍ２となしたものをいう。シートの収縮処理とは、該シートを室温中で一昼夜以上乾燥させた後、孔を開けたテフロンシートの上に載せ、１４０℃の熱風循環式乾燥機中で５分間弛緩収縮処理を行う操作をいう。
発明を実施するための最良の形態
本発明の抄紙用ポリエステルバインダー繊維を構成するポリエステルは、主たる繰り返し単位の８５モル％以上、好ましくは９５モル％以上がエチレンテレフタレートからなるポリエステルであり、またテレフタル酸成分および／またはエチレングリコール成分以外の成分を少量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、本発明の効果を阻害しない範囲で、顔料、艶消し剤、抗菌剤、消臭剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤等の公知の添加剤を含んでいてもよい。
本発明のポリエステル繊維の固有粘度の範囲は０．３５〜０．４９であり、好ましくは０．４０〜０．４７の範囲である。固有粘度が０．４９を越えると収縮率が高過ぎるものとなり、また得られたポリエステル繊維紙の強力が低くなる。一方、固有粘度が０．３５より小さくなると、曵糸性が悪化し、紡糸が極めて難しくなる。
また、本発明のポリエステル繊維の単繊維繊度は１．５デシテックス以下であり、好ましくは１．３デシテックス以下である。単繊維繊度が１．５デシテックスを越えると、得られたポリエステル繊維紙の強力が低くなる。単繊維繊度の下限は、特に限定されるものではないが、通常安定な製糸性の点から０．２デシテックス程度である。
さらに、本発明のポリエステル繊維は、先に定義したシート面積収縮率が７０％以下であり、好ましくは６５％以下である。面積収縮率が７０％を越えると、ポリエステル繊維紙の地合が悪くなり、紙の強力も低いものとなる。該面積収縮率は、ポリエステル繊維の固有粘度、Δｎ、比重等の物性を適切な範囲に調整することによって設定することができる。なお、ポリエステル繊維の固有粘度が０．３５〜０．４９の場合、シート面積収縮率を７０％以下とするには、ポリエステル繊維のΔｎを０．０１２以下および比重を１．３５以下に調節するのが好ましい。
本発明のポリエステル繊維は以下の方法で製造できる。即ち、ペレット化された固有粘度０．３６〜０．５１のポリエステル、好ましくはポリエチレンテレフタレートを常法によって乾燥後、スクリュウー式押出機等を装備した紡糸設備で溶融紡糸し、冷却・固化し、７００〜１５００ｍ／分の速度で引取る。ここで、該ペレットの含有水分率、乾燥温度、溶融紡糸温度および溶融ポリマーの紡糸機内滞留時間を設定、調節し、ポリエステル繊維の固有粘度が０．３５〜０．４９の範囲となるようにする。また、各々の固有粘度および吐出量に応じ、紡糸速度を設定し、ポリエステル繊維のΔｎが０．０１２以下および比重が１．３５以下となるようにする。
得られたポリエステル繊維を収束し、５〜４０重量％の水分を保持した状態でカッターに供給し、所定の繊維長に切断する。なお、水分率が５重量％より低いと抄紙時の繊維の分散性が悪くなる。水分率が４０重量％を越えると、ドラム式カッターで切断する際の水の飛散が多くなり、カッターの運転が困難となる。また、繊維長は２〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍである。繊維長が２ｍｍより短くなると、ドラム式カッターでの切断抵抗が大きくなるため、ポリエステル繊維が伸ばされたり、単繊維同士が絡み易くなるため、安定した切断が難しくなる。繊維長が２０ｍｍより長くなると、抄紙時の繊維の水中分散性が悪化する。
このようにして製造されたポリエステル繊維は抄紙工程での乾燥収縮が小さく、かつポリエステル繊維と強い接着力を有しており、ポリエステル繊維紙用バインダー繊維として優れた性能を有している。
実施例
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
（ａ）固有粘度
オルソクロロフェノールを溶媒として、３５℃の温度でウベローデ粘度管にて測定した。
（ｂ）シート面積収縮率
熊谷理機工業株式会社製の角型シートマシンを使って、５ｍｍの長さに切断されたポリエステルバインダー繊維８０重量％とＮＢＫＰ２０重量％とを水中でよく攪拌・混合して分散させ、大きさが約２５ｃｍ×約２５ｃｍで、坪量が約５０ｇ／ｍ２のシートを作成する。次に、該シートを室温中で一昼夜以上乾燥させた後、孔を開けたテフロンシートの上に載せ、１４０℃の熱風循環式乾燥機の中で５分間弛緩収縮処理を行う。シートの収縮処理前の面積Ａ０と収縮処理後の面積Ａ１とから次式によってシート面積収縮率を算出する。
シート面積収縮率（％）＝｛（Ａ０−Ａ１）／Ａ０｝×１００
（ｃ）複屈折率（Δｎ）
市販の偏光顕微鏡を使って、光源にナトリウムランプを用い、試料をα−ブロムナフタリンに浸漬した状態下でＢｅｒｅｋコンペンセーター法からレターデーションを求めて算出した。
（ｄ）比重
ｎ−ヘプタンと四塩化炭素の混合溶媒から成る密度勾配管（２５℃）の中に試料を投入し、６時間経過後の値を読み比重とした。
（ｅ）水分率
水分を含んだ約１００ｇのポリエステルバインダー繊維を１２０℃の熱風循環式乾燥機の中で絶乾になるまで乾燥する。乾燥前の試料の重量Ｗ０と乾燥後の試料の重量Ｗ１から、次式によって求めた。
水分率（％）＝｛（Ｗ０−Ｗ１）／Ｗ１｝×１００
（ｆ）裂断長（紙強力）および地合
ポリエステルバインダー繊維の接着性はポリエステル繊維紙の強力で評価した。この紙強力はＪＩＳ  Ｐ８１１３に従って引っ張り強さを測定し、裂断長で表した。また、ポリエステル繊維紙の地合の良否は目視で判定した。
レベル１：構成繊維の分布が均一であり、斑が非常に少ない
レベル２：構成繊維の分布がやや不均一であり、斑がやや目立つ
レベル３：構成繊維の分布が非常に不均一であり、斑が目立つ。
［実施例１〜３、比較例１］
固有粘度が異なるポリエチレンテレフタレートペレットを１７０℃で乾燥後、３００℃で溶融し、孔数が１１９２の口金を通して、吐出量１８０ｇ／分で吐出し、紡糸速度１１５０ｍ／分の速度で引取り、単繊維繊度が１．３デシテックスの未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維を得た。該ポリエチレンテレフタレート繊維を約２０万デシテックスのトウとなし、油剤を付与後、トウの水分率が約１５重量％となるように絞り、ドラム式カッターで５ｍｍの長さに切断し、表１に示す特性の未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維を得た。
得られた未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維４０重量％と、単繊維繊度が０．６デシテックス、長さが５ｍｍの延伸熱処理されたポリエチレンテレフタレート繊維６０重量％とを水中へ分散させ、繊維濃度が０．０４重量％となるように調整して円網抄紙機に供給し、抄紙後、１３０℃のヤンキー式ドライヤーで乾燥し、坪量が約２５ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート繊維紙を得た。この紙の特性を表１に示す。
2003042454.tif 000002
［実施例４〜５、比較例２］
吐出量および紡糸速度の変更により収縮性の異なる未延伸繊維とする以外は実施例１と同じ方法、条件で溶融紡糸を実施し、各々表２の特性を持つ未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維を得た。これらの未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維を実施例１と同じ要領で５ｍｍの長さに切断し、該実施例と同じ条件で抄紙した。得られた紙の特性を表２に示す。
2003042454.tif 000003
［実施例６〜７、比較例３］
固有粘度が０．４７のポリエチレンテレフタレートペレットを１７０℃で乾燥後、３００℃で溶融し、孔数が１１９２の口金を通して吐出し、紡糸速度１１５０ｍ／分で引き取った。この時、吐出量を変更して単繊維繊度の異なった未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維を得た。これらの未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維の特性を表３に示す。これらの未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維を実施例１と同じ要領で５ｍｍの長さに切断し、該実施例と同じ条件で抄紙した。得られた紙の特性を表３に示す。
2003042454.tif 000004
産業上の利用可能性
本発明のポリエステルバインダー繊維は抄紙乾燥時の収縮が極めて小さいため、該繊維からは、地合に優れ且つ繊維同士が強固に接着したポリエステル繊維紙を得ることができる。
【国際調査報告】
2003042454.tif 000005
2003042454.tif 000006