(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線遮蔽層と、酸化チタン等の光散乱物質を含有しない透明ポリアミドの層とからなる複合繊維において、前記紫外線遮蔽層が、平均粒子径が０．０１〜０．１μｍのアナターゼ型酸化チタン微粒子を１〜２０重量％、及び、銅、マンガンの群から選ばれた金属を含有する化合物を金属換算で１〜３００ｐｐｍ含有するポリアミド組成物からなることを特徴とする紫外線遮蔽性ポリアミド繊維。
【請求項２】
前記紫外線遮蔽層を芯部に、前記透明ポリアミド層を鞘部に配した芯鞘型の複合繊維であることを特徴とする請求項１記載の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維。
【請求項３】
繊維横断面において、前記透明ポリアミド層が前記紫外線遮蔽層により３層以上に分割され、かつ、前記透明ポリアミド層が繊維表面の５０％以上を占めることを特徴とする請求項１又は２記載の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線遮蔽性に優れると共に、優れた発色性および耐変色性を兼備するポリアミド繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリアミドやポリエステルなどのポリマからなる合成繊維は、そのポリマ基質が本来透明であるため、そのポリマのみからなる繊維を衣料用、インテリア用、屋外用などの各種布帛として使用すると、それら布帛を太陽光の紫外線が透過することにより、衣料の場合には皮膚が日焼けしたり、またインテリア用、屋外用などの場合には布帛に被覆された物体が変質する等の欠点がある。
【０００３】
この欠点に対する対策としては、酸化チタン等の紫外線遮蔽に優れた添加剤をポリマ基質に配合する方法が代表的である。しかし、この方法によって十分な紫外線遮蔽性を得ようとすると、多量の紫外線遮蔽剤を配合する必要があるため、得られる合成繊維はチョーク状の艶消し外観となり、またこの合成繊維を染色した場合はダル感が強く鮮明な色調が得られないという問題があった。
【０００４】
このような色調を改善する方法として、ポリエステル繊維の場合については、平均粒子径０．０３μｍ以下の超微粒子のアナターゼ型酸化チタンとルチル型酸化チタンとを特定の割合で添加したポリエステル繊維が提案されている（特開平６−２２１９号公報）。即ち、このような超微粒子の酸化チタンは、一般の合成繊維に艶消し剤（光散乱物質）として配合されている平均粒子径０．１μｍ超の酸化チタン粉末に比較して透明性が優れるので、得られた繊維は優れた発色性を呈することができるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この超微粒子酸化チタンは、上記のようにポリエステル繊維に対しては一定の効果が得られるものの、これをポリアミド繊維に適用した場合には、繊維化する際の工程や使用条件下に受ける熱や光によって繊維が変色し易いという問題点が生じるため、そのままでは実用に供することができない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、発色性と耐変色性との両特性を具備するとともに、優れた紫外線遮蔽性を有するポリアミド繊維を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維は、紫外線遮蔽層と、酸化チタン等の光散乱物質を含有しない透明ポリアミドの層とからなる複合繊維において、前記紫外線遮蔽層が、平均粒子径が０．０１〜０．１μｍのアナターゼ型酸化チタン微粒子を１〜２０重量％、及び、銅、マンガンの群から選ばれた金属を含有する化合物を金属換算で１〜３００ｐｐｍ含有するポリアミド組成物からなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のポリアミド繊維に使用するポリアミドは、繊維形成性のものであれば特に限定されるものではなく、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４、ナイロン６１０、ナイロン６１２等を挙げることができる。これらのなかでも、ナイロン６、ナイロン６６は、特に繊維として優れた特性を発揮することができるので好ましい。
【００１０】
本発明のポリアミド繊維に配合する酸化チタンには、アナターゼ型酸化チタンが使用される。このアナターゼ型酸化チタンは、結晶系が正方晶系の酸化チタンである。これに対し、ルチル型酸化チタンは紫外線遮蔽効果が低いため、本発明の目的を達成する上では不適当である。
【００１１】
このアナターゼ型酸化チタンは、粒子径として平均粒子径が０．０１〜０．１μｍの範囲、好ましくは０．０２〜０．０７μｍの範囲の超微粒子で使用される。平均粒子径が０．０１μｍ未満であると、酸化チタン粒子がポリアミドポリマ中で凝集し易く曳糸性が低下するため繊維化（溶融紡糸）することが困難になる。また、０．１μｍを越えると繊維の透明感が低下し、本発明の目的である染色後の優れた発色性が得難くなる。
【００１２】
アナターゼ型酸化チタンのポリアミドに対する配合量は、１〜２０重量％の範囲とし、好ましくは１〜１５重量％の範囲とする。特に、衣料用等の単糸繊度の細い繊維の場合には１〜１０重量％の範囲が好ましい。アナターゼ型酸化チタンの配合量が１重量％未満では紫外線遮蔽効果が十分に得られなくなる。また、２０重量％を越えると、酸化チタン微粒子をポリアミド中に均一に分散することが困難となり、それに伴って曳糸性が低下し繊維化（溶融紡糸）することが難しくなる。
【００１３】
アナターゼ型酸化チタン微粒子のポリアミドに対する配合方法としては、溶融紡糸前のポリアミドペレットの表面にパウダー状の酸化チタンをまぶして均一に混合する方法、混練押出機によりポリアミドペレット中に酸化チタンを練り込む方法、ポリアミドの重合時にパウダー状の酸化チタンを添加して混合する方法などがあるが、特に高濃度の酸化チタンの配合を必要とする場合には、混練押出機により練り込む方法や重合時に添加する方法が均一分散性の点で好ましい。
【００１４】
本発明においては、特定の金属含有化合物を併用添加することによりアナターゼ型超微粒子酸化チタンの高い表面活性によるポリアミドの劣化を抑制し、繊維化の際の溶融紡糸工程や使用環境下で受ける光や熱によってポリアミドが変色することを防止することができる。
【００１５】
この変色防止のために有効な金属含有化合物は、銅、マンガンの群から選ばれた１種もしくは複数種の金属を含有する化合物である。
【００１６】
これら金属含有化合物は、上記した特定の金属のハロゲン化物、酸化物、炭酸円、ホウ酸塩などの無機化合物や、酢酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩などの有機化合物であればよい。例えば、銅含有化合物の場合は、塩化第１銅、ヨウ化第１銅、ヨウ化第２銅、臭化第１銅等のハロゲン化銅、炭酸銅、酸化銅等の無機酸銅、および酢酸銅、コハク酸銅、安息香酸銅等の有機酸銅等が挙げられる。
【００１７】
これら金属含有化合物は１種で用いてもよいしまた複数種を併用させてもよい。ポリアミドに対する金属含有化合物の配合量は、金属換算で１〜３００ｐｐｍとなる量であり、好ましくは１〜１５０ｐｐｍの範囲がよい。ポリアミドに対する金属含有化合物の配合量が金属換算で１ｐｐｍ未満である場合は、ポリアミド繊維の変色防止の効果を十分に上げることができない。また、３００ｐｐｍを越えると曳糸性の低下や着色を招くようになるため不適当である。
【００１８】
上記金属含有化合物として銅化合物を用いる場合には、ポリアミド中への溶融および分散を助け、ポリアミド中での安定化を図るために、例えばヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、臭化カリウム、臭化ナトリウム等のハロゲン化アルカリ化合物に代表される助剤を添加することができる。これら助剤の添加量は、その種類や銅化合物の添加量等に応じて適宜決定すればよい。また、他の金属含有化合物を用いる場合でも、必要に応じて助剤を添加することができる。
【００１９】
金属含有化合物および助剤の配合法としては、ポリアミドの重合時やペレタイズ時等に添加する方法、溶融紡糸前のポリアミドペレットにまぶして混合する方法等を採用することができる。
【００２０】
本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維は、上記アナターゼ型酸化チタンと銅化合物、さらに必要に応じて助剤を配合した紫外線遮蔽性ポリアミド組成物を複合成分の一方にし、酸化チタン等の光散乱物質を実質的に配合しない透明ポリアミドを複合成分の他方にして複合紡糸した複合繊維とすることによってさらに優れた発色性効果を得ることができる。
【００２１】
複合繊維の形態としては、芯鞘型、張り合わせ型、ブレンド型等のいずれであってもよい。なかでも、繊維横断面において紫外線遮蔽層（Ａ）によって透明ポリアミド層（Ｂ）が３層以上に分割された複合形態が好ましく、優れた紫外線遮蔽性と優れた発色性とに加え、耐変色性を得ることができる。このような効果を得るためには、透明ポリアミド層（Ｂ）が繊維表面の５０％以上を占めるような複合断面構造にすることが望ましい。
【００２２】
図１〜図４は、本発明のポリアミド繊維に適用できる複合形態を例示するものである。
【００２３】
図１は、紫外線遮蔽層（Ａ）を芯部に配し、透明ポリアミド層（Ｂ）を鞘部に配した芯鞘型複合断面を有する複合繊維である。また、図２〜図４は、張り合わせ型または芯鞘型のいずれかに相当する複合繊維で、透明ポリアミド層（Ｂ）が紫外線遮蔽層（Ａ）によって３層以上に分割された複合断面を有するようにしたものである。
【００２４】
紫外線遮蔽層（Ａ）と透明ポリアミド層（Ｂ）との複合比（容量％）は、特に制限されないが、好ましくは（Ａ）／（Ｂ）の比が９５／５〜５／９５、さらに好ましくは８０／２０〜３０／７０、特に好ましくは７０／３０〜５０／５０の範囲が望ましい。
【００２５】
具体的な複合比は、上記好ましい範囲において、紫外線遮蔽性ポリアミド組成物中の酸化チタン濃度に応じて決定すればよい。例えば、紫外線遮蔽性ポリアミド組成物中の酸化チタン濃度が高い場合や、透明ポリアミド層（Ｂ）が繊維表面を占める割合が小さい場合には、紫外線遮蔽層（Ａ）の複合比を少なめにしても所期の紫外線遮蔽効果を得ることができる。また、透明ポリアミド層（Ｂ）の複合比を高くするほど、鮮明な発色性が得られるようになるが、逆に紫外線遮蔽性が低下するので、そのバランスの上で決めるようにすればよい。
【００２６】
ポリアミド繊維の断面形状は、紫外線遮蔽層（Ａ）と透明ポリアミド層（Ｂ）との複合繊維の場合、円形断面であっても、三角形、四角形などの非円形断面のいずれであってもよい。
【００２７】
上述のようにして得られたポリアミド繊維は、通常の方法により製織または編成して布帛にすることができ、さらに通常の方法で染色、仕上げ加工して製品布帛にすることができる。
【００２８】
本発明のポリアミド繊維は、優れた紫外線遮蔽性に加え、優れた発色性を備えており、さらにポリアミドの場合に問題とされた変色性に対し優れた耐性を兼備している。従って、これらの特性を生かし、例えばパンティストッキング、タイツ、下着、肌着、ブラウス、シャツ、スポーツ衣料（水着、テニスウエアー、ゴルフウエアー、スキーウエアー等）、ヤッケ、ウインドブレーカー、作業服、帽子、日傘、ピーチパラソル、手袋、ヴェール、レース、カーテン、暗幕、スクリーン、各種日除けカバー、自動車カバー等の種々の用途に好適に使用することができる。
【００２９】
【実施例】
以下に説明する実施例において、繊維の評価に使用した特性値は次の測定方法により測定した。
【００３０】
［紫外線遮蔽率］
標準サンプルについて分光光度計により波長３８０ｎｍでの透過率（％）を測定し、１００からその透過率の値を差し引いた値を紫外線遮蔽率（％）とする。
【００３１】
［発色性］
標準サンプルを酸性染料“サンドランファーストブルー”によりビーカ染色して青色に染色し、標準サンプルカラーメータにて反射光のＬ値を測定し、発色性の指標とする。
【００３２】
［耐変色性］
標準サンプルをフェードメータで４０時間照射し、その前後における反射光のＬ値を上記の方法で測定し、Ｌ値の変化（ΔＬ＝照射後Ｌ値−照射前Ｌ値）を求め、耐変色性の指標とする。
【００３３】
［実施例１、参考例１〜２及び比較例１〜２］
ナイロン６に対し、表１に記載の平均粒子径を有するアナターゼ型酸化チタンと、ヨウ化銅及びヨウ化カリウム（助剤）、又はほう酸マンガンとを、それぞれ表１に示す配合量で添加してドライブレンドし、ペレタイズすることにより紫外線遮蔽性ポリアミド組成物（Ａ1 、Ａ2 ）のチップを調製した。
【００３４】
次いで、上記ポリアミド組成物（Ａ1、Ａ2）を単独で、常法により溶融紡糸し紡糸速度４０００ｍ／分で引取り、７０デニール、２４フィラメントのポリアミド繊維を製造した（参考例１、２）。
【００３５】
また、上記紫外線遮蔽性ポリアミド組成物（Ａ1）と、酸化チタン等の光散乱物質を含有しない透明ポリアミド（Ｂ）とを、（Ａ1）／（Ｂ）＝３０／７０（容量％）の複合比で溶融複合紡糸して、図２の複合繊維横断面を有する７０デニール、２４フィラメントの複合繊維を製造した（実施例１）。
【００３６】
比較として、上記参考例１においてヨウ化銅、ヨウ化カリウム、ほう酸マンガンはいずれも添加しなかった以外は同様にしてポリアミド繊維を製造した（比較例１）。また、上記参考例１（Ａ1）において、酸化チタンの平均粒子径を０．３μｍに変更した以外は同様にして、ポリアミド繊維を製造した（比較例２）。
【００３７】
上述のようにして得られた４種類のポリアミド繊維の各々から、それぞれ目付３００〜３２０ｇ／ｍ2 の編地を編成した。得られた編地について、紫外線遮蔽率、発色性および耐変色性を評価した結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
0003661339.tif 000002
【００３９】
表１から、実施例１は、良好な紫外線遮蔽性を有すると共に、発色性に優れ、しかも耐変色性にも優れていることがわかる。しかし、比較例１は、紫外線遮蔽性および発色性はよいが、耐変色性に劣っていることがわかる。また、比較例２は、紫外線遮蔽性は良好であるが、発色性が悪いことがわかる。
【００４０】
【発明の効果】
上述したように、本発明のポリアミド繊維によれば、光散乱物質として平均粒子径が０．０１〜０．１μｍのアナターゼ型酸化チタンを所定量配合し、さらに特定の金属含有化合物を所定量配合したので、発色性および耐変色性の両特性を具備するとともに優れた紫外線遮蔽性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維の一例を示す繊維横断面図である。
【図２】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維の他の一例を示す繊維横断面図である。
【図３】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維のさらに他の一例を示す繊維横断面図である。
【図４】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維のさらに他の一例を示す繊維横断面図である。
【符号の説明】
Ａ：紫外線遮蔽層
Ｂ：透明ポリアミド層
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003661339.tif 000005
【図４】
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