(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体と、多孔質物質、金属酸化物、無機酸の金属塩、および有機酸の金属塩から選ばれる少なくとも一種の無機系化合物からなる消臭剤、下記一般式［１］に示されるポリビニルアミン化合物からなる消臭剤、および合成樹脂バインダーが付着しており、かつハロゲン化シクロアルカン化合物を含有することを特徴とするポリエステル系繊維材料。
【化１】
0003651132.tif 000016
【請求項２】
前記無機系化合物からなる消臭剤が、多孔質物質、銅、または亜鉛から選ばれた少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１記載のポリエステル系繊維材料。
【請求項３】
前記多孔質物質が、二酸化ケイ素および酸化亜鉛を含むものであることを特徴とする請求項２記載のポリエステル系繊維材料。
【請求項４】
前記合成樹脂バインダーが、ウレタン系樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステル系繊維材料。
【請求項５】
ポリエステル系繊維材料が、繊維、糸、織物、編物、不織布、またはこれらから得られる繊維製品であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポリエステル系繊維材料。
【請求項６】
ハロゲン化シクロアルカン化合物を含有する処理液で浴中処理した後、ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体と、多孔質物質、金属酸化物、無機酸の金属塩、および有機酸の金属塩から選ばれる少なくとも一種の無機系化合物からなる消臭剤、前記一般式［１］に示されるポリビニルアミン化合物からなる消臭剤、および合成樹脂バインダーを含む処理液をパディング法で付与し、次いで熱処理することを特徴とするポリエステル系繊維材料の製造方法。
【請求項７】
ハロゲン化シクロアルカン化合物を含有する処理液で浴中処理した後、ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体と、多孔質物質、金属酸化物、無機酸の金属塩、および有機酸の金属塩から選ばれる少なくとも一種の無機系化合物からなる消臭剤、前記一般式［１］に示されるポリビニルアミン化合物からなる消臭剤、合成樹脂バインダー、およびハロゲン化シクロアルカン化合物を含む処理液をパディング法で付与し、次いで熱処理することを特徴とするポリエステル系繊維材料の製造方法。
【請求項８】
ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体と、多孔質物質、金属酸化物、無機酸の金属塩、および有機酸の金属塩から選ばれる少なくとも一種の無機系化合物からなる消臭剤、前記一般式［１］に示されるポリビニルアミン化合物からなる消臭剤、合成樹脂バインダー、およびハロゲン化シクロアルカン化合物を含む処理液をパディング法で付与し、次いで熱処理することを特徴とするポリエステル系繊維材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消臭・難燃・防汚性を有するポリエステル系繊維材料およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、アンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭やタバコ臭に多く含まれるアルデヒド類、酢酸、ピリジンなどに対し耐久性のある優れた消臭性を有し、難燃性を阻害する金属石鹸や油性物質の付着を防止するため洗濯後も難燃性の低下が小さく、しかも風合いの柔軟な消臭・難燃・防汚性を有するポリエステル系繊維材料およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度な消臭機能を有する繊維製品に対する要望が益々高まってきている。従来から繊維に消臭性を付与する方法として、原糸段階で消臭剤を繊維ポリマ中に練り込んだり、後加工段階で消臭剤をバインダで繊維表面に固着させたりする方法が行われている。例えば、フタロシアニン多価カルボン酸を担持させた二酸化チタン微粒子を配合させたポリエステル繊維（特公平７−８１２０６号公報）や臭気成分を酸化分解する脱臭触媒を繊維に被覆させた消臭性繊維（特開平７−１８９１２０号公報）等が提案されている。
【０００３】
しかしながら、消臭剤を繊維に練り込む方法は、消臭剤の選択に当たって粒径、耐熱性、繊維ポリマとの親和性などに制約があり、しかも原糸の物理的強度を損なう恐れがある。一方、後加工方式で消臭剤を付与する場合、難燃性を必要とする用途には、有機系の消臭剤や合成樹脂バインダーが難燃性を阻害するため、難燃性の付与が難しい問題があった。また、水洗い洗濯後に、洗濯用水中のＣａイオンやＭｇイオンと結び付いた金属石鹸が繊維製品に残留し、これがさらに難燃性を低下させる問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、アンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭や、タバコ臭に多く含まれるアルデヒド類、酢酸などに対し耐久性のある優れた消臭性を有し、洗濯後も難燃性の低下が小さく、しかも風合いの柔軟な消臭・難燃・防汚性を有するポリエステル系繊維材料およびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の消臭・難燃・防汚性を有するポリエステル系繊維材料は、前記の課題を達成するために次の構成を有する。
【０００６】
すなわち、ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体と、多孔質物質、金属酸化物、無機酸の金属塩、および有機酸の金属塩から選ばれる少なくとも一種の無機系化合物からなる消臭剤、下記一般式［１］に示されるポリビニルアミン化合物からなる消臭剤、および合成樹脂バインダーが付着しており、かつハロゲン化シクロアルカン化合物を含有することを特徴とするポリエステル系繊維材料である。
【０００７】
【化２】
0003651132.tif 000002
また、本発明のポリエステル系繊維材料の製造方法は、次の構成を有する。
【０００８】
ハロゲン化シクロアルカン化合物を含有する処理液で浴中処理した後、ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体と、多孔質物質、金属酸化物、無機酸の金属塩、および有機酸の金属塩から選ばれる少なくとも一種の無機系化合物からなる消臭剤、前記一般式［１］に示されるポリビニルアミン化合物からなる消臭剤、および合成樹脂バインダーを含む処理液をパディング法で付与し、次いで熱処理することを特徴とするポリエステル系繊維材料の製造方法である。
【０００９】
あるいはまた、ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体と、多孔質物質、金属酸化物、無機酸の金属塩、および有機酸の金属塩から選ばれる少なくとも一種の無機系化合物からなる消臭剤、前記一般式［１］に示されるポリビニルアミン化合物からなる消臭剤、合成樹脂バインダーおよびハロゲン化シクロアルカン化合物を含む処理液をパディング法で付与し、次いで熱処理することを特徴とするポリエステル系繊維材料の製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容について詳述する。
【００１１】
本発明のポリエステル系繊維材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートやこれらを主成分とした共重合体のポリエステル系繊維を含む繊維材料であり、ポリエステル系繊維以外の合成繊維や再生繊維あるいは天然繊維が混紡、混繊、交撚、交織、交編、混綿された混用素材であってもよい。繊維の形態としては、フィラメント、ステープルなどの繊維、あるいはフィラメント糸、紡績糸などの糸の形態、織物、編物、不織布などの布帛、あるいはこれらから得られる繊維製品などのいかなる形態であってもよい。
【００１２】
本発明に用いるポリアルキレングリコールは、分子中に−（Ｃn Ｈ2nＯ）−（Ｎ＝２〜４）なる主鎖を有する分子量３００〜４０，０００のものが好ましく、１，０００〜１０，０００のものがより好ましく、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールまたはこれらのブロックポリマ等を使用する。分子量が小さすぎると耐久性が不十分となり、逆に大きすぎると分散性が低下して好ましくない。
【００１３】
芳香族ジカルボン酸は、例えばテレフタル酸またはテレフタル酸の低級アルキルエステルおよび／またはイソフタル酸またはイソフタル酸の低級アルキルエステルである。
【００１４】
アルキレングリコールは、一般式
ＨＯ−Ｃn Ｈ2n−ＯＨ  （ｎ＝２〜４）
で表されるものであり、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールなどが挙げられる。
【００１５】
ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体においての各々のブロック共重合モル比は、１〜３１：１：２〜３のものが防汚性の面からみて好ましい。該ブロック共重合体は、ノニオン系またはアニオン系の界面活性剤を用いて水に分散させて用いるとよい。
【００１６】
上記のブロック共重合体は、ポリエステル系繊維材料重量に対し、固形分で０．０１〜３重量％付着させることが好ましく、０．０５〜０．５重量％付着させることがより好ましい。上記のブロック共重合体を付与することにより、水洗い洗濯中に用水中のＣａイオンやＭｇイオンと結び付いた金属石鹸などがポリエステル系繊維に付着するのを防止することが可能となる。ブロック共重合体の付与量が少なすぎると、防汚性が十分に発現されず、洗濯後の金属石鹸残留量が大きくなるため、難燃性の低下が大きくなってしまう。また、多すぎると生地の風合いが硬くなり、染色堅牢度も低下するため実用上好ましくない。
【００１７】
本発明に用いる無機系化合物からなる消臭剤としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウムなどからなる多孔質物質や、ゼオライト、シリカゲル、活性炭などの多孔質物質、あるいは銅、亜鉛、銀、鉛、鉄、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、マンガン、ニッケル、コバルトなどの金属酸化物、水酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩などの無機酸の金属塩、酢酸塩、クエン酸塩などの有機酸の金属塩などが挙げられる。
【００１８】
水に難溶性の場合、無機系化合物の平均粒径は１００μｍ以下が好ましく、特に１０μｍ以下がよい。平均粒径が大きくなりすぎると、繊維材料表面のザラツキ感が大きくなり、風合いも粗硬になる。
【００１９】
多孔質物質としては、二酸化ケイ素と酸化亜鉛からなる非晶性物質が経済性と消臭性の面から好ましい。比表面積は、１０ｍ2 ／ｇ以上が好ましく、５０ｍ2 ／ｇ以上がより好ましい。また、硫化水素やメルカプタン類の臭気に対する消臭効果を大きくするために、銅、亜鉛の少なくともいずれかの化合物を含むことが好ましい。このような化合物としては、銅あるいは亜鉛の酸化物、水酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩などの無機酸塩、酢酸塩、クエン酸塩などの有機酸塩などが挙げられる。
【００２０】
無機系化合物の付着量は、繊維材料に対して０．０５〜１０％ｏｗｆであることが好ましく、０．１〜５％ｏｗｆであることがより好ましい。付着量が少なすぎると、十分な消臭効果が得られにくくなり、多すぎると、得られる繊維材料の風合いが粗硬でざらつき感も大きくなり、染色物では色相のダル化も大きくなってしまう。
【００２１】
本発明で用いるポリビニルアミン化合物は、下記一般式［１］で表される。
【００２２】
【化３】
0003651132.tif 000003
ポリビニルアミン化合物は、アルデヒド類の消臭に効果があり、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミドなどを水溶液中で重合させ、酸または塩基により加水分解させることにより得ることができる。重合時にその他のビニルモノマー、例えばアクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリル、エチレン、スチレン、ビニルアセテートなどを共重合させてもよい。
【００２３】
上記のポリビニルアミン化合物の分子量は、１万〜２０万位の範囲が好ましい。分子量が小さいと水溶性が大きくなり、繊維材料に付着後の洗濯耐久性が不十分となる。また、分子量が大きすぎると粘度が高くなり、併用する無機系化合物との混合が困難になる。
【００２４】
ポリビニルアミン化合物の付着量は、繊維材料に対して０．０１〜１０％ｏｗｆが好ましく、０．０５〜５％ｏｗｆがより好ましい。付着量が少なすぎると、アルデヒド類に対して十分な消臭効果が得られにくくなり、多すぎると、得られる繊維材料の風合いが粗硬になり、難燃性も得られにくくなる。
【００２５】
本発明における合成樹脂バインダーは、無機系化合物とポリビニルアミン化合物を繊維材料に固着させるために用いられる。該合成樹脂バインダーとしては、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アミノプラスト樹脂、エポキシ系樹脂、グリオキザール系樹脂、エチレン尿素樹脂などが挙げられる。風合いおよび耐久性の面からは、ウレタン系樹脂やアクリル系樹脂が好ましく、特にウレタン系樹脂が良い。
【００２６】
ウレタン系樹脂としては、ポリウレタンエマルジョンあるいは水溶性ウレタン樹脂が用いられる。例えば、商品名として第一工業製薬（株）の“エラストロン”、“スーパーフレックス”、大日本インキ化学工業（株）の“ハイドラン”などが挙げられる。該樹脂バインダーの付着量は、ポリエステル系繊維材料に対して０．０１〜１０％ｏｗｆが好ましく、０．０２〜５％ｏｗｆがより好ましい。付着量が少なすぎると洗濯耐久性が不十分となり、多すぎると風合いが粗硬になり、難燃性も得られにくくなる。また、消臭性や難燃性を特に損なわない範囲内で、風合い加工剤、柔軟仕上剤、帯電防止剤、抗菌防臭加工剤、撥水剤などを処理液中に添加してもよい。
【００２７】
本発明におけるハロゲン化シクロアルカン化合物は、ポリエステル系繊維材料に難燃性を付与するために使用される。ハロゲン化シクロアルカン化合物は、環状飽和炭化水素化合物または少なくとも１個の環状飽和炭化水素基を有する飽和炭化水素化合物であって、水素原子の少なくとも１部分がハロゲンにより置換された化合物が適用できる。該化合物の具体例としては、例えば、１，２，３，４，５，６−ヘキサブロモシクロヘキサン、１，２，３，４−テトラブロモシクロオクタン（以下、ＴＢＣＯと略す）、１，２，５，６，９，１０−ヘキサブルモシクロドデカン（以下、ＨＢＣＤと略す）、１，２−ビス（３，４−ジブロモシクロヘキシル）１，２−ジブロモエタンまたはこれらの化合物の臭素が塩素で置換されたものなどを挙げることができる。特に、ハロゲンの大部分またはすべてを臭素としたものは、吸尽効率が高く、本発明には好適である。
【００２８】
ポリエステル系繊維に対するハロゲン化シクロアルカン化合物の含有量は、１．０〜２０％ｏｗｆ位がよい。含有量が少なすぎると、難燃性が不十分になる場合があり、多すぎると、吸尽効率が低下し、経済的ロスが大きくなるばかりか耐光堅牢度も低下することがある。
【００２９】
ポリエステル系繊維へのハロゲン化シクロアルカン化合物の付与方法は、浴中処理やパディング法などが適用可能であるが、吸尽効率の点から特に浴中処理が好ましい。浴中処理条件としては、通常１１０〜１５０℃位、好ましくは１２０〜１４０℃で１０〜６０分間でよい。この浴中処理を通常のポリエステル系繊維の染色と同時に実施するのは、好ましく行われる。すなわち、ポリエステル系繊維の浴中染色において、ハロゲン化シクロアルカン化合物を分散染料と併用することができる。ハロゲン化シクロアルカン化合物を浴中処理で付与した後、パディング法でも付与することは、優れた難燃性を得るために好ましい。なお、その他のハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤をハロゲン化シクロアルカン化合物と併用することは、さらなる難燃性向上のため好ましく、何ら差支えない。
【００３０】
ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体、無機系化合物、ポリビニルアミン化合物および合成樹脂バインダーを含む処理液の付与方法としては、パディング法、浸漬法、スプレー法、コーティング法、プリント法などが挙げられる。ポリアルキレングリコール、芳香族ジカルボン酸およびアルキレングリコールのブロック共重合体、無機系化合物、ポリビニルアミン化合物および合成樹脂バインダーをポリエステル系繊維繊維材料に耐久性良く、均一に付着させるためには、パディング法が特に好適である。
【００３１】
熱処理は、乾熱処理または湿熱処理が適用できる。湿熱処理は、浴中処理と蒸熱処理が挙げられる。蒸熱処理は、常圧飽和スチーム処理、過熱スチーム処理、高圧スチーム処理が挙げられる。乾熱処理または湿熱処理の温度は８０〜２１０℃位でよい。熱処理温度が低すぎると洗濯耐久性の面で十分でなく、高すぎると、繊維の黄化、脆化のおそれがあり好ましくない。実用上は、１１０〜１９０℃の乾熱処理が好適である。
【００３２】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。なお、実施例中の性能評価は、次の方法で行った。
【００３３】
〔水洗い洗濯方法〕
ＪＩＳ  Ｌ  １０４２  Ｆ法（ワッシャ法）で定められた洗濯装置に６０℃の温水６０リットルを入れた後、試験片８００ｇとＪＩＳ  Ｋ  ３３０３で規定された粉末洗濯石鹸（無添剤）６０ｇを投入し、１５分間運転した。次いで、４０℃の水で５分間のすすぎを３回繰り返し行なった後、試験片を取り出し、遠心脱水しタンブルドライヤーで乾燥させた。以上の操作を水洗い洗濯１回とする。
【００３４】
〔難燃性評価〕
ＪＩＳ  Ｌ  １０９１  Ｄ法（接炎試験）により測定した。
【００３５】
〔検知管法による消臭性評価〕
試料を３ｇ入れた５５０ｍｌの容器に初期濃度が２００ｐｐｍになるようにアンモニアガスを入れて密閉し、３０分間放置後、ガス検知管で残留アンモニア濃度を測定した。
【００３６】
同様な方法で硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸の臭気に対しても初期濃度が各々２０ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、２０ｐｐｍになるように設定し、残留ガス濃度を測定した。
【００３７】
〔たばこ臭に対する消臭性の嗅覚評価〕
５００ｍｌのガラス製三角フラスコを入り口を下にして、入り口の直下に発煙している紙巻きたばこを５秒間置いた後、すばやく三角フラスコを横にして試料３ｇを投入し、ガラス栓で密閉した。１時間放置後、ガラス栓を開け、残臭を嗅いで評価した。
【００３８】
〇：残臭がほとんどない    △：やや残臭がある    ×：残臭が大きい
実施例中の生地は、ポリエステル織物（東レ（株）製＃Ｆ１３０５ＧＮ、タテ糸、ヨコ糸共１５０Ｄ−４８ｆｉｌ）を用いた。この織物を通常の方法で糊抜き、精練し、乾熱セット後試験に供した。
【００３９】
（実施例１）
供試生地を分散染料Ｄｉａｎｉｘ  Ｂｌａｃｋ  ＢＧ−ＦＳ  ２００％（ダイスタージャパン（株）製）３．０％ｏｗｆ、酢酸（８０％）０．５ｃｃ／ｌ、分散剤ＲＡＰ−５０（三洋化成工業（株）製）０．５ｇ／ｌ、ＨＢＣＤ乳化液（有効成分４０％）１５％ｏｗｆからなる浴で１３０℃×４５分間処理し、通常の方法で還元洗浄後、湯洗、乾燥した。得られた生地を下記組成の処理液に浸漬後、マングルで絞り（絞り率６５％）、１２０℃×３分で乾燥後、ピンテンターで１７０℃×１分乾熱処理を行い、評価に供した。
【００４０】
0003651132.tif 000004
（実施例２）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４１】
0003651132.tif 000005
（実施例３）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４２】
0003651132.tif 000006
（実施例４）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４３】
0003651132.tif 000007
（実施例５）
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、マングルで絞り（絞り率６５％）、１２０℃×３分で乾燥後、ピンテンターで１７０℃×１分乾熱処理を行い、評価に供した。
【００４４】
0003651132.tif 000008
（比較例１）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４５】
0003651132.tif 000009
（比較例２）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４６】
0003651132.tif 000010
（比較例３）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４７】
0003651132.tif 000011
（比較例４）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４８】
0003651132.tif 000012
（比較例５）
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、マングルで絞り（絞り率６５％）、１２０℃×３分で乾燥後、ピンテンターで１７０℃×１分乾熱処理を行い、評価に供した。
【００４９】
0003651132.tif 000013
実施例１〜５、比較例１〜５で得られた生地について、消臭性および難燃性を測定した結果を表１、表２に示す。
【００５０】
【表１】
0003651132.tif 000014
【表２】
0003651132.tif 000015
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、アンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭やタバコ臭に多く含まれるアルデヒド類、酢酸などに対し耐久性のある優れた消臭性を有し、洗濯後も難燃性の低下が小さく、しかも風合いの柔軟な消臭・難燃・防汚性を有するポリエステル系繊維材料を得ることができる。
【００５２】
従って、本発明の消臭・難燃・防汚性を有するポリエステル系繊維材料は、カーテン、カーペット、マット、毛布、シーツ、ふとんカバー、まくらカバー、ふとん綿、自動車の内装材などの建寝装材料やスーツ、ユニフォーム、シャツ、ブラウス、スラックス、スカート、セーター、靴下、パンティストッキング、芯地、裏地などの衣料材料、靴の中敷、内張り地、かばん地、風呂敷、クッション、ぬいぐるみなどの材料、布おむつ、おむつカバーなどの衛生材料、家具、冷蔵庫などの消臭材、フィルター類、不織布など広範な用途に適用することができる。