(57)【要約】【課題】工程安定性に優れ、ポリエステルの着色を防ぎ、高耐熱・高耐久性を有する抗菌防カビ性ポリエステル繊維を提供する。【解決手段】ポリエステル中にアルカリ性無機化合物が９９．５〜４０％とその他無機化合物が０．５〜６０％配合されてなる複合化合物を含有していることを特徴とする抗菌防カビ性ポリエステル繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル中に、アルカリ性無機化合物９９．５〜４０重量％とその他無機化合物０．５〜６０重量％からなる複合化合物を含有していることを特徴とする抗菌防カビ性ポリエステル繊維。
【請求項２】
ポリエステル中に、アルカリ性無機化合物とその他無機化合物からなる複合化合物を０．１〜１０重量％含有していることを特徴とする請求項１記載の抗菌防カビ性ポリエステル繊維。
【請求項３】
残留伸度が３０〜２００％であることを特徴とする請求項１または２記載の抗菌防カビ性ポリエステル繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエステルの変色を防ぎ、耐熱・耐摩擦・洗濯耐久性に優れた抗菌防カビ性ポリエステル繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル、ナイロンなどの合成繊維は耐熱性、耐薬品性などの特性に優れているため、衣料、産業用資材、寝装具などの用途に広く展開されている。従来より、これらの合成繊維に機能性を付与させる技術が多数開示されている。例えば、抗菌防カビ剤として銀化合物を付着した基材を光照射することにより金属塩を析出させる方法（特開昭５０−６７１７号公報）、金、銀、銅などの金属およびその酸化物粒子を繊維表面に固着させる方法（特開昭５４−８２５００号公報）が提案されている。しかしながら、これら粒子は高価であるだけでなく、粒子が脱落したり、粒子自体が着色しているため製品に好ましくない着色をもたらしたり、比重が大きいため樹脂に配合しようとすると粒子が沈降するので成形性が悪いなどの問題があった。
【０００３】
また、繊維に抗菌防カビ性を付与する方法として芳香族ハロゲン化合物、有機シリコン系第４級アンモニウム塩、有機窒素化合物などの有機化合物を繊維に付着させる方法が採用されているが、一般にこれらの化合物は洗濯等により脱落し易いため、耐久性に問題があった。
【０００４】
また安価な抗菌防カビ剤として貝殻をポリエステル繊維に固着あるいは混練する方法（特許文献１参照）が提案されているが、貝殻の有する強アルカリ性により、ポリエステルの加水分解は促進され、製品の強度低下や色調不良などの風合いが大きく低下する問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２０９７０号公報（ｐ．３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を解決し、工程安定性に優れ、ポリエステルの着色を防ぎ、耐熱・耐久性に優れた抗菌防カビ性ポリエステル繊維に関するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、ポリエステル中に、アルカリ性無機化合物９９．５〜４０重量％とその他無機化合物０．５〜６０重量％からなる複合化合物を含有していることを特徴とする抗菌防カビ性ポリエステル繊維によって、本発明の目的を達成できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】
本発明の抗菌防カビ性ポリエステル繊維は、ポリエステル中に、アルカリ性無機化合物９９．５〜４０重量％とその他無機化合物０．５〜６０重量％からなる複合化合物を含有していることが重要である。
【００１０】
本発明は、アルカリ性無機化合物粒子によって、菌やカビの生殖・発育を抑制することができ、ポリエステル繊維への影響（浸食）を抑制することができる。アルカリ性無機化合物９９．５〜４０重量％とその他無機化合物０．５〜６０重量％からなる複合化合物を含有することで、ポリエステル繊維への菌やカビの侵食を抑制すると共に、安定製糸することができる。好ましくは、アルカリ性無機化合物６０〜４０重量％とその他無機化合物４０〜６０重量％の配合比率とすることが好ましい。尚、本発明の配合比率とは重量比率で計量した。
【００１１】
本発明におけるアルカリ性無機化合物とその他無機化合物からなる複合化合物は、アルカリ性無機化合物およびその他無機化合物を焼成することにより得ることができる。一般的に焼成温度は１０００℃以上の高温に設定し、用いるアルカリ性無機化合物やその他無機化合物の種類により適宜温度を設定する。
【００１２】
本発明におけるアルカリ性無機化合物は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の炭酸塩等が挙げられるが、より好ましくは炭酸カルシウムである。尚、本発明のアルカリ性無機化合物とは水溶液中のｐＨ濃度が８以上のものを言う。
【００１３】
本発明におけるその他無機化合物は、酸化チタン、アルミナ、シリカ等を用いることができ、いずれか１種以上で構成されていることが好ましく、その他化合物の組み合わせによっては新規質感の製品風合い付与させることもできる。中でもアルミナ、シリカを用いることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の複合化合物の含有量は、０．１〜１０重量％が好ましい。複合化合物を０．１重量％以上含有させることにより、安定した抗菌防カビ性を得ることができる。一方、複合化合物の含有量を１０重量％以下にすることにより、ポリエステル中での複合化合物の分散性が良好となり製糸性が安定し、繊維製品の色調、質感等の風合いも良好にすることができる。より好ましくは０．１〜５重量％である。
【００１５】
また、本発明における複合化合物の二次粒子径は、糸切れ抑制や紡糸工程のパック濾過寿命延長化等の工程安定化、および抗菌防カビ性を向上させるために０．０５〜１５μｍに分布していることが好ましく、その際の平均二次粒子径は０．０５〜３．０μｍであることが好ましい。尚、粒子径は堀場製作所社製、粒径分布測定器ＬＡ−７００を用いて測定した。
【００１６】
本発明の抗菌防カビ性ポリエステル繊維は、本発明の目的を損なわない限り、必要に応じてイソフタル酸、２，２−ビス｛４−（β−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパン等の共重合成分や、ヒンダートフェノール系化合物等の酸化防止剤や酸化チタン等の平滑剤、多孔性無機化合物や光触媒等の消臭剤、その他無機粒子を併有しても良く、更には別の抗菌剤、防カビ剤を併用しても良い。
【００１７】
本発明において、ポリエステル中にアルカリ性無機化合物とその他無機化合物からなる複合化合物を含有させる方法は、粒子状態でポリエステルの重合段階や紡糸段階で添加する方法や、ポリエステル中への高濃度添加によってマスターバッチ化した後に他のポリエステルとチップブレンドする方法や、各々計量した後に溶融ブレンドする方法等を挙げることができるが、製造工程でのハンドリング性を考慮する場合、複合化合物を高濃度添加して得たマスターバッチをチップブレンドする方法、あるいは溶融ブレンドする方法が好ましい。アルカリ性無機化合物とその他無機化合物からなる複合化合物を繊維中へ均一分散させ、より安定した抗菌防カビ性を得るためにはアルカリ性無機化合物とその他無機化合物からなる複合化合物の高濃度マスターバッチを溶融ブレンドすることが特に好ましい。
【００１８】
前記溶融ブレンドとしては、公知の技術手段であるエクストルーダーやパック内スタティックミキサーを用いてブレンドする方法等が挙げられる。
【００１９】
本発明の抗菌防カビ性ポリエステル繊維の断面形状は、特に限定されるものではなく、丸断面以外に異型断面でも良い。異型断面にすることにより、３葉断面化による光沢感や、４葉以上の多葉断面化による吸水性や速乾性能、中空断面化によるハリコシ感や保温性、軽量感などの機能性を付与させることができる。また、繊維を異形断面化することで糸表面積が拡大し、抗菌防カビ性を向上させることもできる。
【００２０】
本発明の抗菌防カビ性ポリエステル繊維は、残留伸度が３０〜２００％であることが好ましい。残留伸度を３０〜２００％にすることにより、抗菌防カビ性をより安定化させ、性能を向上させることができる。メカニズムは明らかではないが、紡糸段階での結晶配向性を促進させることで、製糸工程や製織工程、後加工工程等における複合化合物の脱落を抑制する効果があり、また繊維表面に複合化合物が集中的に露出し易くなるために抗菌防カビ性が向上すると考えられる。尚、残留伸度は東洋ボールドウィン社製テンシロン引張試験機を用い、測定条件は試料長５ｃｍ、引張速度４０ｃｍ／ｍｉｎで測定し、測定回数５回で評価した。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例における評価方法は次の通りである。
【００２２】
１．製糸性
１６８時間連続紡糸を行い、製糸性を次の判定方法に従った。
○○：糸切れ率が３．０％未満
○：糸切れ率が３．０％以上６．０％未満
△：糸切れ率が６．０％以上１０．０％未満
×：糸切れ率が１０．０％以上
−：評価不可。
【００２３】
２．抗菌性能
殺菌活性値（−）を繊維製品新機能評価協議会の定める統一試験法（ＪＩＳ　Ｌ　１９０２−１９９８）に則り、黄色ブドウ球菌の菌転写法による生息菌数を下記式（１）を用いて評価し、測定回数１０回の平均値で抗菌性を評価した。
殺菌活性値（−）＝ｌｏｇＡ／Ｂ・・・・・（１）
但し、Ａは粒子無含有ポリエステル繊維上における植え付け直後の生息菌数（個／ｃｍ２）、Ｂは本実施例の抗菌性ポリエステル繊維上における１８時間培養後の生息菌数（個／ｃｍ２）
○○：殺菌活性値が−１．０未満
○：殺菌活性値が−１．０以上０．０未満
×：殺菌活性値が０．０以上。
【００２４】
３．防カビ性能
ＪＩＳ　Ｚ　２９１１に則り、アスヘ゜ルキ゛ルス　ニカ゛ー（ＩＦＯ　６３４１）、ヘ゜ニシリウム　シトリニウム（ＩＦＯ　６３５２）、カトミウム　ク゛ロホ゛スム（ＩＦＯ　６３４７）、ミロテシウム　ヘ゛ルカリア（ＩＦＯ　６１１３）の湿式法によるカビの発育状態を測定回数２回実施し、発育状態の高い方にて防カビ性を評価した。
○○：菌糸の発育部分が認められない
○：菌糸の発育部分が全面積の１／３以内で認められる
×：菌糸の発育部分が全面積の１／３を超えて認められる。
【００２５】
４．製品風合い
ハンター法による色調、染色斑を主体に表面品位の均一性の総合評価を熟練者５名にて４段階判定法で評価した。
○○：優
○：良
△：可
×：不可。
【００２６】
５．極限粘度
２５℃オルソクロロフェノール中で測定した値である。以降、ＩＶと記す。
【００２７】
実施例１
紡糸温度２９０℃の条件下、ポリエステル成分（Ａ）としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００％からなるＩＶ＝０．６５のポリエチレンテレフタレートと抗菌防カビ性ポリエステル成分（Ｂ）として重量比率でアルカリ性無機化合物である炭酸カルシウム粒子５０％（丸尾カルシウム（株）社製）とその他無機化合物であるアルミナ３０％（レク゛ッサー（株）社製）、シリカ２０％（冨士シリシア（株）社製）を焼成（１１００℃×２ｈｒ）した複合化合物（平均２次粒径０．５μｍ）を２０重量％含有したポリエチレンテレフタレートからなるＩＶ＝０．６０のポリエチレンテレフタレートを、複合比率がポリエステル成分（Ａ）／抗菌防カビ性ポリエステル成分（Ｂ）＝９０／１０となるよう各々溶融計量し、総吐出量３７ｇ／分の溶融ポリマーをスタティックミキサーにてパック内で溶融ブレンドした後に３６ホールの口金ノズル（φ０．２８ｍｍ）より吐出させて紡糸速度３０００ｍ／分で紡糸し、１５０ｄｔｅｘ−３６フィラメント、残留伸度１６０％の半延伸糸を得た。得られた半延伸糸を延伸温度６０℃、熱セット温度１２０℃、倍率１．８倍で延伸熱セットし、８４ｄｔｅｘ−３６フィラメントの延伸糸を得た。得られた延伸糸を経糸と緯糸に用い、生機密度５４×５７本／ｉｎの平織物を得、次いで精練を行った後にアルカリ濃度２ｇ／ｌの条件下、８０℃、３０分の高アルカリ減量処理を施し、浴比が分散染料／染色液＝１／２０の条件下、１３０℃×６０分の染色を実施した。また同時にポリエステル成分（Ｂ）に粒子無含有ポリエステルを使用して評価用ブランクのポリエステル繊維の布帛も同様にして得た。抗菌防カビ性ポリエステル繊維中にはアルカリ性無機化合物である炭酸カルシウム粒子５０％とその他無機化合物であるアルミナ３０％、シリカ２０％の複合化合物を２．０重量％含有する織物（水準１）は本発明の目的とする抗菌防カビ性および製品風合いを有し、かつ製糸・高次通過性の非常に優れたものであった。
【００２８】
水準２はポリエステル成分（Ｂ）の添加粒子をアルミナ６０％、シリカ４０％の複合化合物に変更した実験であるが、製糸性、製品風合いは非常に良好であったが、本発明の目的とする抗菌防カビ性が得られなかった。評価結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2004091998.tif 000002
実施例２
水準３から水準６は水準１の条件を基本として、抗菌防カビ性ポリエステル成分（Ｂ）中のアルカリ性無機化合物とその他無機化合物の複合化合物の配合比率を変更した実験である。
【００３０】
水準３は炭酸カルシウム９９．５％、アルミナ０．３％、シリカ０．２％に変更した実験であるが、優れた抗菌防カビ性を有し、製品風合いの良好な織物が得られた。
【００３１】
水準４は炭酸カルシウム４０％、アルミナ３６％、シリカ２４％に変更した実験であるが、本発明の抗菌防カビ性を有し、製糸性に優れ、製品風合いが良好であった。
【００３２】
水準５は炭酸カルシウム１００％のみに変更した実験であるが、優れた抗菌防カビ性を有するものの、炭酸カルシウムのアルカリ性が強すぎるため、糸切れが散発し、また得られた織物の引き裂き強力が低く、本発明を満足するものが得られなかった。
【００３３】
水準６は炭酸カルシウム３８％、アルミナ３７％、シリカ２５％に変更した実験であるが、工程安定性は問題なかったものの、本発明を満足する抗菌防カビ性が得られなかった。
評価結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
2004091998.tif 000003
実施例３
水準１の製糸条件を基本として、ポリエステル成分（Ａ）と抗菌防カビ性ポリエステル成分（Ｂ）の複合比率を変更し、水準７から水準１１を得た。
【００３５】
水準７は抗菌防カビ性ポリエステル繊維中のアルカリ性無機化合物のその他無機化合物の複合化合物の添加量を０．０５重量％重量％に変更した実験であるが、抗菌防カビ性を有する複合化合物の添加量が若干低目であったため、抗菌防カビ性にバラツキがあったものの、本発明の満足する性能を有し、製糸工程の安定性に優れていた。
【００３６】
水準８及び水準９は抗菌防カビ性ポリエステル繊維中のアルカリ性無機化合物とその他無機化合物の複合化合物の添加量をそれぞれ０．１重量％、５．０重量％とした実験であるが、抗菌防カビ性、製糸性等、全ての面に優れ、水準１と同等の織物が得られた。
【００３７】
水準１０及び水準１１は抗菌防カビ性ポリエステル繊維中の複合化合物の添加量を１０．０重量％、１１．０重量％とした実験であるが、製糸性は特に問題なく、優れた抗菌防カビ性を有していた。
評価結果を表２に示す。
【００３８】
【表３】
2004091998.tif 000004
実施例４
水準１２から水準１３は抗菌防カビ性ポリエステル成分（Ｂ）中の複合化合物の配合比率とその複合化合物の添加量の与える影響を明確化するために行った実験であり、水準１の製糸条件を基本にそれぞれ条件を変更して実験した。
【００３９】
水準１２は配合比率を炭酸カルシウム４０％、アルミナ３６％、シリカ２４％とした複合化合物を抗菌防カビ性ポリエステル繊維中に０．１重量％添加した実験であるが、抗菌防カビ性を有し、製糸・高次工程の糸切れもなく、製品風合いも良好であった。
【００４０】
水準１３は配合比率を炭酸カルシウム９９．５％、アルミナ０．３％、シリカ０．２％とした複合化合物を抗菌防カビ性ポリエステル繊維中に１０重量％添加した実験であるが、若干糸切れが発生したものの、優れた抗菌防カビ性を有していた。評価結果を表４に示す。
【００４１】
【表４】
2004091998.tif 000005
実施例５
水準１４から水準１７は水準１の製糸条件を基本として、それぞれ総吐出量、紡糸速度を変更し、残留伸度を変更した実験である。
【００４２】
水準１４は総吐出量を５５ｇ／分、紡糸速度を６５００ｍ／分に変更し、残留伸度が２５％であったため、延伸を行わなかった実験であるが、抗菌防カビ性が非常に優れたものであった。
【００４３】
水準１５は総吐出量を５１ｇ／分、紡糸速度を６０００ｍ／分に変更し、残留伸度が３０％であったため、延伸を行わなかった実験であるが、製糸性に優れ、安定した抗菌防カビ性を有していた。
【００４４】
水準１６は総吐出量を４０ｇ／分、紡糸速度を２５００ｍ／分に変更し、残留伸度が２００％の未延伸糸を倍率１．９倍で延伸熱セットした実験であるが、糸切れなく、製糸性が非常に良好であり、かつ優れた抗菌防カビ性を有していた。
【００４５】
水準１７は総吐出量を３９ｇ／分、紡糸速度を２３００ｍ／分に変更し、残留伸度が２０５％の未延伸糸を倍率２．０倍で延伸熱セットした実験であるが、未延伸糸の残留伸度が高く、高倍率で延伸熱セットしたために延伸糸が高配向されており、後のアルカリ減量工程で抗菌防カビ性を有する複合化合物が脱落し、若干の抗菌防カビ性の低下が見られたが、本発明を満足するものであった。評価結果を表５に示す。
【００４６】
【表５】
2004091998.tif 000006
【００４７】
【発明の効果】
本発明は原糸及び高次工程での糸切れやポリエステルの変色を防ぎ、かつ従来為し得なかった高耐熱・高摩擦・高洗濯耐久性を有する抗菌防カビ性複合化合物を見出し、優れた製品風合いを有する抗菌防カビ性ポリエステル繊維の開発に成功した。