(57)【要約】【課題】防塵性に優れ、滅菌処理時の耐加水分解性に優れたクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維を提供する。【解決手段】芳香族ポリカルボジイミドを繊維内重量比率で０．５〜５重量％含有するエチレンテレフタレート繰り返し単位が８５モル％以上のポリエチレンテレフタレートからなるポリエステルマルチフィラメントであって、単糸繊度が０．８〜２．５ｄｔｅｘ、沸水収縮率が５〜１２％であることを特徴とするクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維によって達成することが出来る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ポリカルボジイミドを繊維内重量比率で０．５〜５重量％含有するエチレンテレフタレート繰り返し単位が８５モル％以上のポリエチレンテレフタレートを構成成分するポリエステルマルチフィラメントであって、単糸繊度が０．８〜２．５ｄｔｅｘ、沸水収縮率が５〜１２％であることを特徴とするクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維。
【請求項２】
芳香族ポリカルボジイミドの平均分子量が５０００〜２００００であることを特徴とする請求項１記載のクリーンルームウェア用耐加水分解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】
本発明は防塵性に優れ、滅菌処理時の耐加水分解性に優れたクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、病院等のクリーンルームに使用する布帛は相対湿度１００％、１１５℃で２０分程度の滅菌処理が施されていたが、近年、耐熱性細菌の問題が取り上げられ、相対湿度１００％、１３５℃で２０分間の処理を繰り返し７０〜１００回の特性が要求されており、かつ、このような過酷な滅菌処理後も安定した防塵性能を有する布帛が求められている。
【０００３】
一方、単糸繊度の太い工業用ポリエステルフィラメントでは耐加水分解性を向上させる技術が種々検討されている。
【０００４】
例えば、特開昭４４−２７９１１号公報にはフェニルグリシジルエーテルを添加する方法、また特開昭５４−６０５１号公報にはＮ−グリシジルフタルイミドを添加する技術が開示されている。しかしながら、溶融紡糸時にこれら化合物との反応において生成されるアルコール基がゲル化してしまうため、原糸の残留伸度が低下し、満足する糸物性が得られない。更にはカルボキシル末端基封鎖剤として反応性が劣るため、トリフェニルホスフィン等の各種リン化合物やヨウ化カリウム等の各種開環触媒の添加を要し、重合度が低下するため、満足する耐加水分解性が得られないという問題があった。
【０００５】
また、オキサゾリン環を分子骨格に持つカルボキシル末端基封鎖剤を用いる技術も知られているが、該方法では近年期待される耐久性を満足出来ず、また添加剤の熱分解により、添加剤の熱分解が生じ、発煙による原糸着色が著しく、衣料用途への展開が困難であった。
【０００６】
また、カルボジイミド化合物を添加させる方法が開示されている。例えば、特開昭５０−９５５１７号公報にはモノまたはビスカルボジイミド化合物あるいは芳香族ポリカルボジイミドを短期間で溶融紡糸して未反応カルボジイミド化合物を含有させない方法、特公昭３８−１５２２０号公報には分子内に３個以上のカルボジイミド基を含有するカルボジイミド化合物を添加する方法が開示されている。更には特定のカルボジイミド化合物を未反応の状態で特定量残存させたポリエステルモノフィラメント（特公平１−１５６０４号公報）が開示されている。しかしながら、これらの方法は単糸繊度が大きく、繊維表面積の小さいモノフィラメントでは有効な手段であるもののの、単糸繊度が小さく、繊維表面積の大きいマルチフィラメントにおいては滅菌処理時の耐加水分解に充分向上させる事が出来ず、原糸の強度低下や著しい着色が生じる問題があった。
【０００７】
これら問題を解決するため、２，６，２’，６’−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミドを添加することによって、遊離状態のカルボキシル末端基濃度を大幅に減少させることで耐加水分解を向上し、かつ濃染効果が得られる方法が開示されている（特許文献１参照）。  確かに該発明の効果によって、原糸そのものの耐加水分解性は向上した。しかしながら、クリーンルームウェア用途において、特に重要な防塵性が市場の要求を満足するまでに到底至らなかった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１０９５１５号公報（ｐ．２）
【０００９】
【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、防塵性に優れ、滅菌処理時の耐加水分解性に優れたクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維に関するものである。
【００１０】
【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、芳香族ポリカルボジイミドを繊維内重量比率で０．５〜５重量％含有するエチレンテレフタレート繰り返し単位が８５モル％以上のポリエチレンテレフタレートを構成成分とするポリエステルマルチフィラメントであって、単糸繊度が０．８〜２．５ｄｔｅｘ、沸水収縮率が５〜１２％であることを特徴とするクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維によって、本発明の目的を達成出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１２】
本発明のクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維は芳香族ポリカルボジイミドを繊維内重量比率で０．５〜５重量％含有するエチレンテレフタレート繰り返し単位が８５モル％以上のポリエチレンテレフタレートを構成成分とすることが重要である。芳香族ポリカルボジイミドの含有量が０．５重量％以上であることによって、市場の要求する耐加水分解性が得られる。一方、芳香族ポリカルボジイミドの含有量が５重量％以下とすることによって、芳香族ポリカルボジイミドの過剰な添加を防ぎ、衣料用途において重要な原糸の着色問題を解決出来る。好ましくは１〜３重量％である。
【００１３】
本発明のクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維は単糸繊度を０．８〜２．５ｄｔｅｘとすることが重要であり、単糸繊度が０．８ｄｔｅｘ以上とすることで、加水分解後でも実用に供することができる強度を保持でき、一方、単糸繊度が２．５ｄｔｅｘ以下とすることで、衣料用途への展開出来る良好な風合いを発揮できるものであり、同時に優れた防塵性を得ることが出来る。好ましくは、単糸繊度を１．１〜２．３ｄｔｅｘとすることが好ましい。
【００１４】
また、クリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維の沸水収縮率を５〜１２％の範囲にあることが重要であり、沸水収縮率が５％以上であることで、布帛とした際に原糸の沸水収縮率が発現し、布帛組織が密になることで優れた防塵性が得られる。一方、沸水収縮率が１２％以下であることで布帛の粗剛感を抑えることができ、着心地の良好なものになる。好ましくは、沸水収縮率を７〜１０％の範囲にあることが好ましい。
本発明における沸水収縮率は主に結晶配向性によりコントロールされ、特に延伸倍率や熱セット温度により設定する。例えば、延伸倍率は延伸糸の残留伸度が３０〜４０％を目標に設定し、熱セット温度は１１５〜１５５℃の範囲に設定する。
【００１５】
本発明のクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維の断面形状は発明の効果を損なわない限り、特に限定されるものではなく、丸断面以外に異型断面化しても良い。異型断面化することにより、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出来る。また、本発明の効果を満足する限りで、芯鞘複合や海島複合、バイメタル複合などの多機能化を図ることも可能である。なお、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、その他無機粒子を併有しても良い。
【００１６】
本発明のクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維はエチレンテレフタレート繰り返し単位が８５モル％以上のポリエチレンテレフタレートであるポリエステル成分（Ａ）と芳香族ポリカルボジイミドを繊維内重量比率で１０〜３０重量％含有するエチレンテレフタレート繰り返し単位が８５モル％以上のポリエチレンテレフタレートであるポリエステル成分（Ｂ）を各々溶融計量した後に溶融ブレンドして、繊維内重量比率で芳香族ポリカルボジイミドが０．５〜５重量％となるように調整することが好ましく、更なる耐加水分解性の向上と品質の安定化が得られる。なお、本発明の溶融ブレンドとは公知技術を活用出来、エクストルーダーやパック内にスタティックミキサーを設置してブレンドする方法等が挙げられる。
【００１７】
更には、芳香族ポリカルボジイミドの平均分子量が５０００〜２００００であることが好ましく、平均分子量が５０００以上であるとカルボキシル末端基封鎖剤の耐熱性が良好なため、優れた耐加水分解性が得られ、また平均分子量が２００００以下であることでカルボキシル末端基の封鎖効率が向上し、反応速度が上がるため、紡糸機内の滞留時間を短縮化出来、カルボキシル末端基封鎖剤の熱劣化を抑制することが出来る。より好ましくは芳香族ポリカルボジイミドの平均分子量は８０００〜１００００である。
【００１８】
本発明で好適に用いられる芳香族ポリカルボジイミドを化１に示す。
【００１９】
【化１】
2004238770.tif 000002
【００２０】
本発明のクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維は強度が４．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることで、引裂強力の向上効果をもたらす。一方、５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上にすることで製品上の問題は少ないが、布帛の質感、クリーンルームウェアの着心地を考慮した場合には５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とすることが好ましい。
【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．引裂強力
ＪＩＳ規格Ｌ−１０９６のＤ法（ペンジュラム法）に則り、タテ方向とヨコ方向をそれぞれＮ＝１０回評価し、平均値を次の判定方法に従った。
○○：引裂強力が２．０Ｎ以上
○：引裂強力が１．５Ｎ以上２．０Ｎ未満
△：引裂強力が１．０Ｎ以上１．５Ｎ未満
×：引裂強力が１．０Ｎ未満
２．耐水圧
ＪＩＳ規格Ｌ−１０９２の低水圧法に則り、水柱の上昇速度６０ｃｍ／分でＮ＝１０回評価し、平均値を次の判定方法に従った。
【００２３】
なお、耐水圧は防塵性の評価指標として測定した。
○○：耐水圧が８００ｍｍＨ２Ｏ以上
○：耐水圧が６５０ｍｍＨ２Ｏ以上７００ｍｍＨ２Ｏ未満
△：耐水圧が５００ｍｍＨ２Ｏ以上６００ｍｍＨ２Ｏ未満
×：耐水圧が５００ｍｍＨ２Ｏ未満
３．製品風合い
ハンター法による着衣快適性、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
４．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。
【００２４】
実施例１
ＩＶ＝０．６５のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００モル％からなるポリエステル成分（Ａ）と、芳香族ポリカルボジイミドとして“スタバクゾールＫＥ７６４６”（バイエル（株）製）を１５重量％含有するエチレンテレフタレート繰り返し単位が８５モル％、ＩＶ＝０．８５、遊離カルボキシル末端基濃度３５ｅｑ／ｔｏｎのポリエチレンテレフタレートからなるポリエステル成分（Ｂ）とを、複合比率がポリエステル成分（Ａ）／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、紡糸温度２９５℃の条件下、７２ホールの口金ノズル（φ０．２８ｍｍ）より吐出させて紡速３０００ｍ／分で紡糸し、１４０ｄｔｅｘ−７２フィラメント、残留伸度１５０％の半延伸糸を得た。得られた半延伸糸を延伸温度８５℃、熱セット温度１４０℃、倍率１．７倍で延伸熱セットし、８４ｄｔｅｘ−７２フィラメントの単糸繊度１．２ｄｔｅｘの延伸糸を得た。得られた延伸糸にそれぞれ１５００Ｔ／Ｍの撚りを施し、経糸と緯糸に用い、加工反密度が１５３×８０／１６０×８６の平織物を得、１３５℃×２０分のオートクレーブ処理を１００回繰り返した（水準１）。
【００２５】
水準１は優れた引裂強力と耐水圧および製品風合いを有していた。
【００２６】
水準２から水準５は水準１の条件を基本として、ポリエステル成分（Ａ）と芳香族ポリカルボジイミドを１５重量％含有するポリエステル成分（Ｂ）の複合比率をそれぞれ変更して実施した。
【００２７】
水準２および水準３は芳香族ポリカルボジイミドの含有量をそれぞれ０．５重量％、５．０重量％とした実験であるが、水準１と同等な耐加水分解性能と製品風合いを有していた。
【００２８】
水準４は芳香族ポリカルボジイミドの含有量を０．３重量％とした実験であるが、芳香族ポリカルボジイミドの添加量が少なすぎたため、遊離カルボキシル末端基が充分封鎖されず、満足な耐加水分解性能が得られなかった。
【００２９】
水準５は芳香族ポリカルボジイミドの含有量を５．４重量％とした実験であるが、芳香族ポリカルボジイミドの添加量が多すぎたため、布帛が茶褐色に着色しており、衣料用途への展開が不可能なものであった。評価結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2004238770.tif 000003
【００３１】
実施例２
水準６から水準１１は水準１の製糸条件を基本として、ホール数の異なる口金に交換して実施した。
【００３２】
水準６はホール数１０５の口金に交換し、単糸繊度を０．８ｄｔｅｘとした実験であるが、単糸繊度が細めであったため加水分解が進行しやすく、水準１対比では引裂強力が若干低かったものの、目標の耐水圧および優れた製品風合いを有していた。
【００３３】
水準７はホール数３４の口金に交換し、単糸繊度を２．５ｄｔｅｘとした実験であるが、単糸繊度が太めのため、布帛にした際に繊維間の空隙率が大きく、耐水圧が若干低目であったが、引裂強力は非常に優れたものであった。
【００３４】
水準８はホール数７２、水準９はホール数３６の口金に交換し、単糸繊度をそれぞれ１．１ｄｔｅｘ、２．３ｄｔｅｘとした実験であるが、いずれの製品も優れた引裂強力を有し、本発明を満足するものが得られた。
【００３５】
水準１０はホール数１６８の口金に交換し、単糸繊度を０．５ｄｔｅｘとした実験であるが、単糸繊度が細すぎたため、繊維表面積が大きくなり、加水分解による引裂強力の低下が著しく、本発明を満足できるものでなかった。
【００３６】
水準１１はホール数２８の口金に交換し、単糸繊度を３．０ｄｔｅｘとした実験であるが、単糸繊度が太すぎるため、布帛とした際に繊維間の空隙率が過大となり、耐水圧が低く、防塵性が本発明を満足するものでなかった。評価結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
2004238770.tif 000004
【００３８】
実施例３
水準１の製糸条件を基本として熱セット温度を変更し、水準１２から水準１７を得た。
【００３９】
水準１２から水準１５は熱セット温度をそれぞれ１５５℃、１１５℃、１４５℃、１２５℃とした実験であるが、いずれの製品も優れた防塵性、引裂強力を有し、特に水準１４と水準１５が中でも優れていた。水準１６は熱セット温度を１６５℃とした実験であるが、沸水収縮率が小さすぎたため、布帛とした際の織密度が小さく、充分な防塵性が得られなかった。
【００４０】
水準１７は熱セット温度を１０５℃とした実験であるが、沸水収縮率が大きすぎるため、得られた布帛に粗剛感があり、着衣快適性が得られなかった。評価結果を表３に示す。
【００４１】
【表３】
2004238770.tif 000005
【００４２】
実施例４
水準１の製糸条件を基本として、平均分子量の異なる芳香族ポリカルボジイミドに変更し、水準１８から水準２１を得た。
【００４３】
水準１８は平均分子量が５０００である芳香族ポリカルボジイミドを使用した実験であるが、優れた耐水圧と製品風合いを有していた。
【００４４】
水準１９は平均分子量が２００００である芳香族ポリカルボジイミドを使用した実験であるが、本発明を満足する耐水圧を有し、特に優れた引裂強力を有していた。
【００４５】
水準２０は平均分子量が３０００である芳香族ポリカルボジイミドを使用した実験であるが、若干の耐加水分解性が低く、引裂強力の低下が見られたものの、優れた製品風合いを有していた。
【００４６】
水準２１は平均分子量が３００００である芳香族ポリカルボジイミドを使用した実験であるが、製品風合いに若干の硬さがあるものの、特に問題となるレベルではなく、優れた防塵性を有していた。評価結果を表４に示す。
【００４７】
【表４】
2004238770.tif 000006
【００４８】
【発明の効果】
本発明はクリーンルームウェアにおける滅菌処理時の加水分解を抑制し、繰り返し使用しても防塵性や布帛の引裂強力が低下することがなく、着衣快適性に優れたクリーンルームウェア用耐加水分解性ポリエステル繊維を得ることが出来る。