(57)【要約】【課題】  耐久性を有し、経時劣化が少ない消臭性ポリエステル繊維を提供する。【解決手段】  光触媒酸化物粒子を含有するポリエチレンテレフタレート繊維であって、残留伸度が３０〜２００％であることを特徴とする消臭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】
光触媒酸化物粒子を含有するポリエチレンテレフタレート繊維であって、紡糸巻き取り糸の残留伸度が３０〜２００％であることを特徴とする消臭性ポリエステル繊維。
【請求項２】
平均２次粒子径が０．１〜３．０μｍである光触媒酸化物粒子を繊維内重量比率で０．５〜５．０重量％含有することを特徴とする請求項１記載の消臭性ポリエステル繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルカリ減量や糸加工時の摩擦等における光触媒酸化物粒子の脱落を抑制し、かつ光触媒酸化物粒子の光触媒作用による樹脂の劣化を抑制することで長期間にまたがり、布帛の強力を維持し、ユニフォーム用途等へ応用可能な高耐久性、高品質の消臭性ポリエステル繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭やオフィス、病院などの生活環境において様々な悪臭や有害成分に対する関心が高まっており、これら臭気・有害成分にはアンモニアやアミン化合物等の窒素含有化合物、メチルメルカプタンや硫化水素等の硫黄含有化合物、そしてホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類、低級脂肪酸類等がある。
【０００３】
このような種々異なる臭気成分を有効かつ長期に渡り除去するため、種々の消臭繊維が提案されている。例えば、吸着剤を担持させた繊維が提案されている。しかし、このような消臭繊維は吸着剤の吸着容量に限界があり、飽和状態になると消臭効果が消滅する。
【０００４】
一方、このような欠点を解消すべく、光触媒粒子を活用して臭気成分を光触媒活性により繰り返し分解させる消臭繊維が提案されている。特開平１０−１８７９号公報にはシリコーン樹脂を架橋剤に用い、光触媒酸化チタンを布帛に固定する方法が提案されている。しかしながら、このように粒子固定した場合は耐久性に乏しく、特に肌着やシャツ、靴下等のインナーやユニフォーム等の洗濯耐久性を要求される用途では安定した消臭性能を長期間得ることは困難である。
【０００５】
また最近では耐久性を付与するために、樹脂の内部へ光触媒粒子を練り込むことが検討されている。更には光照射がない場合にも性能を維持するために吸着剤と併用した消臭繊維が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、光触媒粒子は樹脂自体も分解するため、長期に渡り安定した消臭性能と品質・品位を得ることが出来ず、展開用途を限定せざるを得なかった。
【特許文献１】特開平８−２８４０１１号公報(ｐ．１，２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の問題を解決し、高耐久性な消臭性能を有すとともに、樹脂の経時劣化がなく、広範囲において用途展開可能な高耐久性、高品質の消臭性ポリエステル繊維に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、光触媒酸化物粒子を含有するポリエチレンテレフタレート繊維であって、残留伸度が３０〜２００％であることを特徴とする消臭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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明はアルカリ減量や糸加工時の摩擦等における光触媒酸化物粒子の脱落を抑制し、かつ光触媒酸化物粒子の光触媒作用による樹脂の劣化を抑制することで長期間にまたがり、布帛の強力を維持し、特に布帛強力を要求されるユニフォーム用途等へも応用可能な高耐久性、高品質の消臭性ポリエステル繊維を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１０】
本発明の消臭性ポリエステル繊維は、光触媒酸化物粒子を含有するポリエチレンテレフタレートであることが重要である。光触媒酸化物粒子を含有するポリエチレンテレフタレートであることで臭気成分を無臭気物質に分解し、消臭効果を発現する。
【００１１】
なお、本発明の光触媒酸化物粒子の具体例としては、ＴｉＯ2やＳｒＴｉＯ3、ＺｒＯ、ＳｎＯ2、ＷＯ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3等が挙げられるが、特にＴｉＯ2が好ましく、より好ましくはアナターゼ型ＴｉＯ2を含有することが好ましい。
【００１２】
本発明の消臭性ポリエステル繊維は残留伸度が３０〜２００％であることが重要である。
残留伸度が３０％以上であることで製糸性の安定化や原糸、布帛を高品位で得ることが出来る。また残留伸度が２００％以下であることで、光触媒酸化物粒子が消臭性ポリエステル繊維表面側に集中し、光触媒酸化物粒子の含有量を極少化することが可能であり、光触媒酸化物粒子のコストダウンのみならず、消臭性能の向上やポリエチレンテレフタレートの経時劣化を抑制することが出来る。より好ましくは４０〜１８０％である。
【００１３】
本発明において残留伸度は紡糸温度と紡糸速度によって制御することが出来、紡速２０００〜５０００ｍ／ｍｉｎで紡糸することが好ましい。
【００１４】
なお、本発明の残留伸度とは紡糸巻き取り糸を測定したものであり、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回の平均値で評価した。
【００１５】
本発明の消臭性ポリエステル繊維は消臭性能の安定性および製糸性の兼ね合いから光触媒酸化物粒子の平均２次粒子径が０．１〜３．０μｍであることが好ましい。平均２次粒子径が０．１μｍ以上であることで消臭性ポリエステル繊維に含有する光触媒酸化物粒子の凝集を抑制し、安定した製糸が可能となる。一方、平均２次粒子径が３．０μｍ以下であることで粗大粒子混入による製糸性不良を回避でき、また光触媒酸化物粒子の表面積が増大するため光触媒活性が高効率化し、消臭性能を効果的に発現させることが出来る。また、より好ましい平均２次粒子径は０．３〜１．５μｍであり、単糸細繊度製糸の際には製糸性面でより効果的である。なお、本発明の平均２次粒子径とは堀場製作所社製、粒径分布測定器ＬＡ−７００(分散媒：メタノール、透過率８０％になるように濃度を調整)を用いて測定した。
【００１６】
本発明の消臭性ポリエステル繊維に含有する光触媒酸化物粒子の含有量は繊維内重量比率で０．５〜５．０重量％であることが好ましい。含有量を０．５重量％以上とすることで消臭効果が安定し、一方５．０重量％以下ですることでポリエチレンテレフタレートの光触媒劣化を緩和することが出来る。より好ましくは光触媒酸化物粒子の含有量は繊維内重量比率で１．０〜３．０重量％である。
【００１７】
本発明の消臭性ポリエステル繊維は光触媒酸化物粒子に多孔質物質で皮膜を形成することが好ましい。光触媒酸化物粒子はその光触媒活性によりポリエステル樹脂自体も分解するため、多孔質物質で光触媒酸化物粒子の表面に皮膜を形成し、光触媒酸化物粒子とポリエステル樹脂の接触面積を極小化することで布帛強力の経時劣化を緩和出来る。なお、多孔質物質の具体例としては、Ｃａ3（ＰＯ4）2、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等の無機化合物やテフロン(Ｒ)樹脂やシリコン樹脂等が挙げられるが、好ましくはＣａ3（ＰＯ4）2である
本発明の消臭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、その上、消臭性ポリエステル繊維の表面積が増大するため、臭気成分との接触面積が増大し、消臭性能が向上する。また、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。
【実施例】
【００１８】
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。
【００１９】
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
２．消臭性能
５ｃｍ×５ｃｍにカットした布帛をバイレックス製５００ｍｌ三角フラスコに入れ、１．４％−アンモニア水１０μｌを注入して密閉し、１５ＷのＢＬＢライトを床より２０ｃｍの高さに設置して照射して３時間放置後の残留ガス濃度をガス検知管にて測定した。
【００２０】
３．製品風合い
ハンター法による色調、染色斑、質感を主体に表面品位の総合評価を熟練者５名にて４段階判定法で経時一年間評価した。
○○：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。
【００２１】
実施例１〜実施例５、比較例１〜比較例２
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モル％からなるＩＶ＝０．６５のポリエチレンテレフタレートと消臭性ポリエステル成分（Ｂ）として光触媒ＴｉＯ2(白井松新薬(株)製、“ＴＴＷ−３３０２Ｍ−１５”平均２次粒子径０．５μｍ)を１５重量％含有したポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)１００モル％からなるＩＶ＝０．５０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）／消臭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４５ｇ／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)より吐出させて紡速３０００ｍ／ｍｉｎ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８５℃、熱セット温度１３０℃、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。得られた延伸糸を筒編みし、浴比が分散染料／染色液＝１／２０の条件下、１３０℃×６０分の染色を施した。消臭性ポリエステル繊維中に光触媒ＴｉＯ2を１．５％含有する筒編み（実施例１）は製糸性、消臭性能に優れ、経時による布帛の着色および質感の変化がなく、高品質なものであった。
【００２２】
実施例２から実施例５、比較例１および比較例２は実施例１の条件を基本として、紡糸速度と延伸倍率を各々変更した実験である。なお、延伸糸の残留伸度は同一となるように設定した。
【００２３】
実施例２および実施例３は紡糸速度をそれぞれ４８００ｍ／ｍｉｎ、２８００ｍ／ｍｉｎとした実験であるが、実施例１と同等の優れた消臭性能と品質が得られた。
【００２４】
実施例４および実施例５は紡糸速度をそれぞれ５０００ｍ／ｍｉｎ、２５００ｍ／ｍｉｎとした実験であるが、いずれの水準も製糸性は安定しており、消臭性能と製品風合いに優れたものであった。
【００２５】
比較例１は紡糸速度を６０００ｍ／ｍｉｎとした実験であるが、消臭性能は問題ないものの、吐出ポリマーの曳糸性不足により糸切れが多発した。
【００２６】
比較例２は紡糸速度を２０００ｍ／ｍｉｎとした実験であるが、製糸性および消臭性能に優れるものの、経時８ヶ月頃より布帛の着色および布帛強力等の品位低下が確認され、消臭性ポリエステルの劣化が顕在化した。評価結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2005220471.tif 000002
【００２８】
実施例６〜実施例１１
実施例１の製糸条件を基本として、光触媒ＴｉＯ2の平均２次粒子径をそれぞれ変更し、実施例６から実施例１１を得た。
【００２９】
実施例６および実施例７は光触媒ＴｉＯ2の平均２次粒子径をそれぞれ０．３μｍ、１．５μｍとした実験であるが、いずれも製品風合いに優れ、本発明の消臭性能を満足するものであった。
【００３０】
実施例８は光触媒ＴｉＯ2の平均２次粒子径をそれぞれ０．１μｍとした実験であるが、
製糸性が良好であり、優れた消臭性能が得られた。
【００３１】
実施例９は光触媒ＴｉＯ2の平均２次粒子径をそれぞれ３．０μｍとした実験であるが、優れた消臭性能を有すものが安定して得られた。
【００３２】
実施例１０は光触媒ＴｉＯ2の平均２次粒子径を０．０５μｍとした実験であるが、安定した製糸性と消臭性能が得られた。
【００３３】
実施例１１は光触媒ＴｉＯ2の平均２次粒子径を５．０μｍとした実験であるが、僅かに消臭性能が低下したものの、大きな問題はなく、製品風合いに優れていた。評価結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
実施例１２〜実施例１７
実施例１２から実施例１７は実施例１の製糸条件を基本として、消臭性ポリエステル繊維中の光触媒ＴｉＯ2の含有量を変更した実験である。
【００３６】
実施例１２および実施例１３は光触媒ＴｉＯ2の含有量をそれぞれ１．０重量％、３．０重量％とした実験であるが、製糸性、消臭性能、製品風合いと全ての面で優れていた。
【００３７】
実施例１４は光触媒ＴｉＯ2の含有量を０．５重量％とした実験であるが、消臭性能が若干低目であったものの、製糸性と製品風合いが極めて良好であった。
【００３８】
実施例１５は光触媒ＴｉＯ2の含有量を５．０重量％とした実験であり、若干の糸切れが発生したものの、優れた消臭性能を有していた。
【００３９】
実施例１６は光触媒ＴｉＯ2の含有量を０．３重量％とした実験であるが、水準１対比、光触媒ＴｉＯ2の含有量が少な目であったため、消臭性能が見劣りするものの、製糸性に優れていた。
【００４０】
実施例１７は光触媒ＴｉＯ2の含有量を７．０重量％とした実験であるが、光触媒ＴｉＯ2の含有量が多めであったため、糸切れが散発したものの、優れた消臭性能を有していた。評価結果を表３に示す。
【００４１】
【表３】
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