JP2001159029A - 複合フィラメント、その製造法、および熱融着品 - Google Patents
複合フィラメント、その製造法、および熱融着品Info
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Abstract
われがたく、内添した機能性成分のブリードが効果的に
抑制され、また内添した機能性成分が紡糸性、延伸性、
物性(強度、寸法安定性等)に悪影響を与えることがな
く、しかもその機能性成分の内添量を大きく減ずること
ができるのでコスト的にも有利であり、かつその機能性
成分が本来有するすぐれた機能性(消臭性、抗微生物性
等)が最大限に発揮される上、水と接触するような使い
方をしてもその機能性が長期にわたり持続するので耐久
性がある芯鞘接合型の複合フィラメントおよびその製造
法、さらには熱融着品を提供することを目的とする。 【解決手段】 ポリオレフィン系の第1樹脂(H) と、カ
テキン類等の機能性成分(A) とセラミックス成分(C) と
が配合されたポリオレフィン系の第2樹脂(L) とを、前
者が芯成分X、後者が鞘成分Yとなるように、それぞれ
の溶融温度以上の温度で共押出成形して、芯成分Xと鞘
成分Yとで構成された芯鞘接合型の複合フィラメントを
得る。
Description
機のフィルタをはじめとする種々の用途に有用な機能性
(消臭性、抗微生物性等)、紡糸性、延伸性、物性(強
度、寸法安定性等)、および経済性(コスト)にすぐれ
た芯鞘接合型の複合フィラメントおよびその製造法に関
するものである。また、そのような複合フィラメントか
ら得られる熱融着品に関するものである。
や空気清浄機に組み込むフィルタとして、コスト的に有
利でかつ成形性、機械的強度、耐水性、耐薬品性などの
特性がすぐれているポリプロピレン線条でできたフィル
タが汎用されている。
抗菌剤を練り込んだり、茶の抽出成分であるカテキン類
を外的に付着担持または内添により担持させたりするこ
とも知られている。
は、 0.1%以上の抗菌剤を練り込んだポリプロピレン繊
維からなる抗菌エレクトレットフィルタにつき言及があ
る。ただしこの公報の実施例で使用している抗菌剤は、
合成系の抗菌剤であるチアベンダゾールである。
抽出成分を有効成分とするウィルス不活性剤をフィルタ
に含浸またはフィルタ素材に練り込んだ抗ウィルスフィ
ルタが示されている。茶の抽出成分とは、カテキン類な
どの茶ポリフェノールである。その実施例には、(イ)
茶の抽出成分を水に溶解して水溶液としてからエレクト
レットフィルタに含浸付着させた例、(ロ)茶の抽出成
分をポリプロピレンに混合して溶融してフィルム状に成
形し、カッティングし、不織布化を行った例、があげら
れている。
フィルタと茶の抽出成分を添着したフィルタとからなる
抗ウィルスフィルタが示されている。茶の抽出成分と
は、カテキン類などの茶ポリフェノールである。茶の抽
出成分を添着したフィルタとは、エレクトレットフィル
タ、HEPAフィルタ、高性能フィルタ、中性能フィル
タ、バグフィルタなどである。
ト〉本出願人のうちの一人の出願にかかる特公昭63−
3969号公報(特許第1456233号)には、高融
点ポリプロピレンを芯成分とし、低融点ポリオレフィン
を鞘成分とする複合モノフィラメントが示されており、
そのモノフィラメントをネット状物とすることについて
も言及がある。ただし、抗菌剤などの有効成分を担持さ
せることについては記載がない。このモノフィラメント
は、芯成分により必要な強度が得られ、かつ鞘成分によ
り熱融着性が得られるので、ネット状や不織布状にする
ことが容易である。
解して水溶液としてからフィルタに外的に含浸担持させ
た場合、つまり含浸による付着担持方法にあっては、茶
の抽出成分が水になじみがあるため抽出成分の固着性も
耐水性も不足し、水分と接触する使い方をしたり時々水
洗を行うような使い方をしたときには、付着成分である
茶の抽出成分が容易に失われてしまうという問題点があ
る。
素材としてのポリプロピレンに内添して(練り込んで)
溶融成形する方法にあっては、本来水溶性であるカテキ
ン類などの茶の抽出成分が非極性の樹脂であるポリプロ
ピレンに馴染みがないため、フィラメント表面にブリー
ドして汚れを生じやすく、またそのフィラメントを水中
に浸漬したり水洗したりしたときは、抽出成分の大部分
が溶出して効果が激減してしまう。ブリードを見込んで
内添量を多くしても、依然として水と接触したときの溶
出量が大きい上、コスト高になり、また紡糸性、延伸
性、強度が低下することを免れない。加えてこの内添法
にあっては、溶融成形に際して、茶の抽出成分のうち有
効な部分の相当量が揮散してしまい、比較的高価な有効
成分が目減りすることを免れない。
融成形に際して機能性成分が揮散により失われがたく、
内添した機能性成分のブリードが効果的に抑制され、ま
た内添した機能性成分が紡糸性、延伸性、物性(強度、
寸法安定性等)に悪影響を与えることがなく、しかもそ
の機能性成分の内添量を大きく減ずることができるので
コスト的にも有利であり、かつその機能性成分が本来有
するすぐれた機能性(消臭性、抗微生物性等)が最大限
に発揮される上、水と接触するような使い方をしてもそ
の機能性が長期にわたり持続するので耐久性があり、さ
らには人体に接触するような使い方をしても安全性の高
い芯鞘接合型の複合フィラメントおよびその製造法を提
供すること、またそのような複合フィラメントから得ら
れる熱融着品を提供することを目的とするものである。
トは、芯成分Xと鞘成分Yとで構成された芯鞘接合型の
複合フィラメントであって、前記芯成分Xが、ポリオレ
フィン系の第1樹脂(H) で形成されていること、およ
び、前記鞘成分Yが、カテキン類、サポニン類、茶葉粉
末、茶葉抽出物およびタンニン(酸)よりなる群から選
ばれた少なくとも1種の機能性成分(A) とセラミックス
成分(C) とが配合されたポリオレフィン系の第2樹脂
(L) で形成されていること、を特徴とするものである。
リオレフィン系の第1樹脂(H) と、カテキン類、サポニ
ン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン(酸)より
なる群から選ばれた少なくとも1種の機能性成分(A) と
セラミックス成分(C) とが配合されたポリオレフィン系
の第2樹脂(L) とを、第1樹脂(H) が芯成分X、機能性
成分(A) とセラミックス成分(C) とが配合された第2樹
脂(L) が鞘成分Yとなるように、それぞれの溶融温度以
上の温度で共押出成形して、芯成分Xと鞘成分Yとで構
成された芯鞘接合型の複合フィラメントを得ることを特
徴とするものである。
合フィラメントの編織物の熱融着物からなるものであ
る。また本発明の不織布状の熱融着品は、上記の複合フ
ィラメントの熱融着物からなるものである。
メントは、芯成分Xと鞘成分Yとで構成された芯鞘接合
型の複合フィラメントである。芯鞘型であれば、同心円
芯鞘型、偏心芯鞘型、多心芯鞘型のいずれであってもよ
い。
は、ポリオレフィン系の第1樹脂(H) で形成される。こ
のポリオレフィン系の第1樹脂(H) としては、ポリプロ
ピレンやポリエチレンがあげられる。これらのポリエチ
レンやポリプロピレンは、単独であっても、異なるグレ
ードまたは種類のものの任意の割合の混合物であっても
よい。なお第1樹脂(H) の融点は第2樹脂(L) の融点よ
りも高い方が好ましいことが多いが、必ずしもそれにこ
だわらない。
モポリマーのみならず、プロピレンを主体とするエチレ
ン、ブテン−1などのα−オレフィンとの共重合体であ
ってもよい。ポリプロピレンのメルトフローレート(後
に実施例の個所で定義する)は、 0.3〜400、好まし
くは 0.5〜200とすることが多い。ポリプロピレンの
代表例は、融点がたとえば150℃以上のプロピレン単
独重合体であり、そのような高融点のポリプロピレンを
芯成分Xとする複合フィラメントは、紡糸性、延伸性、
物性(強度、寸法安定性)などの点において特に好まし
い。
ン、リニア低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンな
どがあげられる。ポリエチレンは、エチレンのホモポリ
マーのみならず、エチレンを主体とするプロピレンやブ
テン−1などのα−オレフィンとの共重合体であっても
よい。ポリエチレンのメルトインデックス(後に実施例
の個所で定義する)は、 0.1〜100、好ましくは 0.2
〜80とすることが多い。
分(A) とセラミックス成分(C) とが配合されたポリオレ
フィン系の第2樹脂(L) で形成される。このポリオレフ
ィン系の第2樹脂(L) としても、ポリプロピレンやポリ
エチレンがあげられる。これらのポリエチレンやポリプ
ロピレンは、単独であっても、異なるグレードまたは種
類のものの任意の割合の混合物であってもよい。
モポリマーのみならず、プロピレンを主体とするエチレ
ン、ブテン−1などのα−オレフィンとの共重合体であ
ってもよい。ポリプロピレンのメルトフローレート(後
に実施例の個所で定義する)は、 0.3〜400、好まし
くは 0.5〜200とすることが多い。
ン、リニア低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンな
どがあげられる。ポリエチレンは、エチレンのホモポリ
マーのみならず、エチレンを主体とするプロピレンやブ
テン−1などのα−オレフィンとの共重合体であっても
よい。ポリエチレンのメルトインデックス(後に実施例
の個所で定義する)は、 0.1〜100、好ましくは 0.2
〜80とすることが多い。
求されるときは、用いるポリオレフィン系の第2樹脂
(L) は、上述のポリオレフィン系の第1樹脂(H) よりも
低融点(好ましくは5℃以上低融点)のポリオレフィ
ン、たとえば、ポリエチレン、エチレンコポリマー、プ
ロピレンコポリマーであることが好ましい場合が多い。
ポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン(酸)
よりなる群から選ばれた少なくとも1種が用いられ、特
にカテキン類が重要である。これらは、消臭性(脱臭
性、悪臭消去性、有害ガス成分除去性等)、抗微生物性
(抗菌性、殺菌性、静菌性、抗カビ性、抗ウイルス性
等)、生理活性(抗アレルギー性等)、抗酸化性などの
機能性を有する成分である。
のものやオリゴマー状のものが用いられる(テアフラビ
ンも含まれる)。本発明において用いるカテキン類とし
て特に重要性の高いものは、カテキン類の濃度を高めた
茶由来のカテキン製剤である。茶カテキンの主たる成分
は、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、エ
ピカテキン、エピカテキンガレートなどであるが、個々
の成分に単離する必要はないので、これらの混合物から
なる茶カテキンを濃厚に含む製剤(殊に20%以上、好
ましくは25%以上含むもの)をそのまま好適に用いる
ことができる。市販の茶由来のカテキン製剤には30%
品、50%品、60%品、70%品、80%品、90%
品などがあるので、その入手は容易である。なおカテキ
ン類は、阿仙薬をはじめ茶以外の多種の植物にも含まれ
ているので、それらの植物由来のカテキン類を用いるこ
ともできる。
や水を用いて茶葉や茶の種子からサポニンを含む成分を
抽出し、ついでカラムクロマトなどの手段を用いて繰り
返し精製を行うことにより取得できる。茶サポニンに
は、ステロイド系サポニン、トリテルペノイド系サポニ
ンなどがあるが、本発明の目的にはこれらをいずれも使
用することができる。サポニン類は、茶以外の多種の植
物、たとえば、ニンジン、チクセツニンジン、ダイズ、
サイコ、アマチャヅル、ヘチマ、オンジ、キキョウ、セ
ネガ、バクモンドウ、モクツウ、チモ、ゴシツ、カンゾ
ウ、サンキライなどにも含まれているので、そのような
植物からのサポニン類を用いることもできる。
茶・二番茶・三番茶・深むし、かぶせなどの茶の粉末ま
たは抽出物を用いることができる。
たタンニン酸を用いることができ、また五倍子、没食子
などタンニン酸含有天然植物の抽出物またはその半精製
物をそのまま用いることもできる。
ラミックスが用いられるものの、以下に詳述するよう
に、含水ケイ酸ゲルを経て得られるシリカゲル、無機質
焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたもの、または、
セラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組
み合わせたものが好適に用いられる。
て得られるシリカゲルが好適に用いられる。このときに
は、ケイ酸塩の水溶液を酸と混合することによりpHを
調整して含水ゲルとなし、さらにこの含水ゲルを水洗し
てイオンを除去してから乾燥することによりシリカゲル
を得る。ケイ酸塩としては、Na2O・n SiO2で表わされる
ケイ酸ナトリウムや、 K2O・n SiO2で表わされるケイ酸
カリウムが用いられ、特に前者のケイ酸ナトリウムが重
要である。ケイ酸塩の濃厚水溶液は一般に水ガラスと呼
ばれ、市販の代表的な水ガラスのSiO2含有量は22〜3
8重量%、Na2O含有量は5〜19重量%である。
硝酸、炭酸などの無機酸の多価金属塩、アルカリ金属や
アルカリ土(類)金属のフッ化物やケイフッ化物があげ
られる。多価金属塩としては、アルミニウム、亜鉛、マ
グネシウム、カルシウム、マンガンなどが好適に用いら
れ、これらは通常は含水塩ないし水和物を水に溶解した
形で使用に供される。
状の無機質凝集剤、殊に、ゾル状の無水ケイ酸または溶
液状のケイ酸塩(ケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウム)
が好適に用いられる。ゾル状の無水ケイ酸には、水を媒
体とする通常のコロイダルシリカのほか、アルコール等
の有機溶媒を媒体とするオルガノシリカゾルがある。
質凝集剤におけるセラミックス粒子としては、各種の粘
土鉱物、酸化物、水酸化物、複合酸化物、窒化物、炭化
物、ケイ化物、ホウ化物、ゼオライト、クリストバライ
ト、ケイ藻土、ケイ酸の多価金属塩などがあげられる。
粘土鉱物としては、カオリン、ろう石、セリサイト、ベ
ントナイトなどがあげられる。酸化物としては、アルミ
ナ、チタニア、シリカ、ジルコニア、マグネシアなどが
あげられる。水酸化物としては、アルミニウム、亜鉛、
マグネシウム、カルシウム、マンガンの水酸化物などが
あげられる。複合酸化物の例はミョウバンである。窒化
物の例は、窒化ケイ素、窒化ホウ素などである。炭化物
の例は、炭化ケイ素、炭化ホウ素などである。ケイ酸の
多価金属塩としては、アルミニウム塩、亜鉛塩、マグネ
シウム塩、カルシウム塩、マンガン塩などがあげられ
る。
凝集剤の組み合わせにあっては、無機質焼結助剤の固形
分100重量部に対し、無機質凝集剤が固形分で100
〜300重量部程度あるいはそれ以上とすることが多
い。セラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤
の組み合わせにあっては、セラミックス粒子を主体と
し、無機質焼結助剤および無機質凝集剤はそれぞれの役
割を発揮する量とするが、セラミックス粒子100重量
部に対し、無機質焼結助剤が固形分で 0.5〜20重量部
程度、無機質凝集剤が固形分で 0.5〜25重量部程度と
することが多い。
成分(A) とセラミックス成分(C) とが配合されたポリオ
レフィン系の第2樹脂(L) で形成される。この場合、機
能性成分(A) とセラミックス成分(C) とを第2樹脂(L)
にそれぞれ配合してもよいが、予め機能性成分(A) とセ
ラミックス成分(C) の複合体粒子を製造しておいてか
ら、その複合体粒子を第2樹脂(L) に配合することが好
ましい。
成分(C) が含水ケイ酸ゲルを経て得られるシリカゲルで
あるときは、ケイ酸塩水溶液と酸との混合前、混合時ま
たは混合後のゲル化反応完了前に機能性成分(A) を添加
して、その機能性成分(A) をシリカゲル中に含有させる
ことが望ましい。
無機質凝集剤を組み合わせたものである場合、機能性成
分(A) を含有する状態でセラミックスを凝集させること
が好ましい。例をあげると、無機質焼結助剤の一例とし
てのリン酸アルミニウムの水溶液に機能性成分(A) を粉
末であるいは水溶液またはアルコール溶液として混合
し、pHを3〜4に調整して、無機質凝集剤の一例とし
てのコロイダルシリカのコロイド液を混合して系のpH
を中性程度にもっていくと、凝集が起こるので、その凝
集物をルツボや蒸発皿に移し、乾燥器または電気炉にて
乾燥するまで加熱処理する。
−無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたもので
あるときも、機能性成分(A) を含有する状態でセラミッ
クスを凝集させることが好ましい。例をあげると、ケイ
酸アルミニウム、アルミナ、チタニア等のセラミックス
粒子に無機質焼結助剤の一例としてのリン酸アルミニウ
ムの水溶液を硬練りペースト程度の粘度になるように加
えて混練し、続いて機能性成分(A) を粉末であるいは水
溶液またはアルコール溶液として混合し(あるいはセラ
ミックス粒子に機能性成分(A) を混合しておいてから無
機質焼結助剤を混練し)、また必要に応じてリン酸アル
ミニウムの水溶液を追加混合し、pHを3〜4に調整し
て、無機質凝集剤の一例としてのコロイダルシリカのコ
ロイド液を混合して系のpHを中性程度にもっていく
と、凝集が起こるので、その凝集物をルツボや蒸発皿に
移し、乾燥器または電気炉にて乾燥するまで加熱処理す
る。
分(A) 、セラミックス成分(C) の割合は、第2樹脂(L)
100重量部に対して機能性成分(A) およびセラミック
ス成分(C) の合計量が1〜40重量部(好ましくは2〜
30重量部)となるようにすることが望ましい。後者の
合計量が余りに少ないときは所期の消臭性、抗微生物
性、生理活性、抗酸化性などの機能性が充分には発揮さ
れず、一方後者の合計量が余りに多くしても、機能性は
一定以上には上がらないばかりでなく、複合フィラメン
トの生産性が低下したり、強度や風合が低下したりする
というマイナス面が目立つようになる。
(C) との間の関係においては、セラミックス成分(C) 1
00重量部に対し機能性成分(A) を1〜300重量部
(好ましくは2〜200重量部、さらに好ましくは3〜
150重量部)とすることが望ましい。機能性成分(A)
の割合が余りに少ないときには所期の消臭性、抗微生物
性、生理活性、抗酸化性などの機能性が不足し、機能性
成分(A) の割合が余りに多いときには、セラミックス成
分(C) に対するバランスを崩し、コスト的にも不利とな
る。
ラメントにおける芯成分Xと鞘成分Yとの割合は、重量
比で、30:70〜80:20、殊に35:65〜7
5:25とすることが好ましい。鞘成分Yの割合が余り
に少ないときには、機能性成分(A) の割合が過小となる
ので所期の機能性が充分には奏されず、また得られるフ
ィラメントに熱接着性が要求されるときは熱接着性が不
足するようになる。一方、鞘成分Yの割合が余りに多い
ときには、相対的に芯成分Xの割合が過小になるため、
紡糸性、延伸性、強度、寸法安定性などの点で不満足と
なりやすい。
フィラメントは、ポリオレフィン系の第1樹脂(H) と、
機能性成分(A) とセラミックス成分(C) とが配合された
ポリオレフィン系の第2樹脂(L) とを、第1樹脂(H) が
芯成分X、機能性成分(A) とセラミックス成分(C) とが
配合された第2樹脂(L) が鞘成分Yとなるように、それ
ぞれの溶融温度以上の温度で共押出成形することにより
製造することができる。共押出成形は、2台の押出機を
用い、複合ダイから線状に吐出することにより達成でき
る。場合によっては、回転ダイを用いてネット状に成形
することもできる。なお第2樹脂(L) 側は、予め内添す
る材料の濃度の濃いマスターバッチを作製しておいて、
そのマスターバッチを第2樹脂(L) と混合して成形に供
することもできる。
し必要なら、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、滑
剤、帯電防止剤、艶消し剤、流動性改善剤、可塑剤、難
燃剤などの助剤を内添しておくことができる。特に機能
性成分(A) とセラミックス成分(C) とを配合した第2樹
脂(L) の側には、酸化防止剤等の安定剤と共に、金属石
鹸をはじめとする凝集防止性ないし分散性の向上に有効
な成形助剤を併用配合して、機能性成分(A) およびセラ
ミックス成分(C) (殊にこれら両者からなる複合体粒
子)の均一分散を確保することが好ましく、また機能性
成分(A) の担持性を向上させるため、銅塩、鉄塩、カル
シウム塩、チタン塩、アルミニウム塩、銀塩、スズ塩、
亜鉛塩、クロム塩、コバルト塩などの金属イオン源を適
当量共存させておくこともできる。
延伸倍率に特に限定はないものの、倍率が余りに小さい
ときは、用途によっては強度が不足する傾向があるの
で、延伸倍率は3倍以上、殊に4倍以上とするのが通常
である。一方、延伸倍率を余りに大きくすると、芯鞘間
において層間剥離を起こしやすくなるなどのトラブルを
生ずることがあるので、延伸倍率の上限は一般には10
倍程度までである。なお、延伸を必要としない用途もあ
るので、延伸は必須ではない。
の太さは、極細デニールから極太デニールまで任意であ
る。複合フィラメントから、ネット、ロープ、ベルト、
糸、パイル、綿(ワタ)状物、織布、不織布、編布など
の二次製品を得ることも自在である。この複合フィラメ
ントまたはその二次製品を、天然繊維(木綿、麻、絹、
羊毛等)、合成樹脂(ポリエステル、アクリル、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリ塩
化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等)系の
繊維やモノフィラメント、半合成繊維(アセテート
等)、再生繊維(レーヨン等)、無機繊維(ガラス繊
維、炭素繊維等)などの繊維やモノフィラメントあるい
はそれらの二次製品と組み合わせて用いることもでき
る。
製品の用途の例は、フィルタ(空調機、空気清浄機、真
空掃除機等のフィルタ)、内装材(壁用シート、床材
等)、敷物材(マット、カーペット等)、自動車内装材
(シートクロス、天井材、床材)、履物材料、産業資
材、衣料材料、寝具、衛生材料、医療用品、日用品、台
所用品、トイレタリー用品、包装材料などである。
気清浄機の前面フィルタであり、このときにはモノフィ
ラメントをネットの形態で用いることが多い。この場
合、フィルタ枠はポリプロピレンが主に使用されるた
め、本発明の複合フィラメントの鞘成分Yのポリオレフ
ィン系の第2樹脂(L) の種類や内添物の量を選択または
制御して熱融着性を持たせるようにすれば、モノフィラ
メントとフィルタ枠との熱融着を行うことができる。そ
してモノフィラメントを予め熱融着しておけば、二次加
工時や実用時にネットが目ずれを起こすのを有効に防止
できるという利点がある。
たせたときは、上記のようにこの複合フィラメントの編
織物を熱融着してネット状の熱融着品を得ることがで
き、またこの複合フィラメントから不織布状の熱融着品
を得ることができる。
る。「部」、「%」とあるのは重量基準で表わしたもの
である。
ス)とあるのは、温度190℃、荷重2160g、オリ
フィス孔径 2.092mmの条件で10分間押し出した試料の
重量をg数で表わしたものである。MFR(メルトフロ
ーレート)とあるのは、温度230℃、荷重2160
g、オリフィス孔径 2.092mmの条件で10分間押し出し
た試料の重量をg数で表わしたものである。
て、 ・(H1): 融点が163℃でMFRが 3.1のポリプロピレ
ン(PP)、 ・(H2): 融点が163℃でMFRが 5.9のポリプロピレ
ン(PP) の2種を準備した。
りなる第2樹脂(L) として、 ・(L1): 融点が163℃でMFRが 3.1のポリプロピレ
ン(PP)、 ・(L2): 融点が128℃でMFRが17.3のポリプロピレ
ン(PP)、 ・(L3): MIが16.1の高密度ポリエチレン(HDPE) の3種を準備した。
として、 ・(A1): 茶カテキン30%品(エピガロカテキン、エピ
ガロカテキンガレート、エピカテキンおよびエピカテキ
ンガレートの合計量が約30%の茶由来のカテキン製
剤)、 ・(A2): 純度70%の茶サポニン、 ・(A3): 緑茶粉末、 ・(A4): 緑茶の熱水抽出物を乾燥した粉末、 ・(A5): 純度85%のタンニン酸 を準備した。
分(C) の原料として、 ・(C1): ケイ酸塩(水ガラス)、 ・(C2): リン酸アルミニウムおよびコロイダルシリカ、 ・(C3): シリカ、リン酸アルミニウムおよびコロイダル
シリカ を準備した。
複合体粒子の準備〉次のようにして、機能性成分(A) と
セラミックス成分(C) との複合体粒子を製造した。
ち(C1)については、0℃に保った1N硫酸溶液に機能性
成分(A) を添加し、また別途1N水ガラス号溶液を調製
した。ついで、機能性成分(A) を含有する1N硫酸溶液
を激しく撹拌しながら、数分かけて1N水ガラス号溶液
を滴下した。このときの反応液は5〜7℃となった。混
合液を流水にて1日洗浄してから、水分をよく切り、つ
いで細かく砕き、50〜60℃の温度をかけながら乾燥
器中で真空乾燥し、粉末状の複合物を得た。
うち(C2)については、濃度25%のリン酸アルミニウム
水溶液200部に機能性成分(A) を混合し、pHを3〜
4に調整して、コロイダルシリカのコロイド液(固形分
40%)の130部を加えて混合し、pHを中性にもっ
ていった。スラリーは徐々に凝集していったので、ハン
ドリングが可能なうちに蒸発皿(またはルツボ)に移
し、恒温乾燥器または電気炉で加熱し、100〜300
℃で乾燥し、加熱処理した。これにより硬い不定形の凝
集体が得られたので、それを自動乳鉢(またはボールミ
ル)で微粉砕し、篩で分級して100〜325メッシュ
の粒度のものを取得した。ついでこの凝集体の粒子を恒
温乾燥器または電気炉で加熱処理した。
うち(C3)については、平均粒径325メッシュアンダー
のシリカ400部と、機能性成分(A) 130部とを乾式
混合した後、濃度25%のリン酸アルミニウム水溶液2
00部を添加しながら硬めに混練してペーストを得、こ
のペーストにコロイダルシリカのコロイド液(固形分4
0%)50部を混合して、pHを中性にもっていった。
この時点で徐々に凝集が起きてくるので、ハンドリング
できるうちにルツボに移し、乾燥後、100〜300℃
で脱水、加水分解させた。これを微粉砕した。
(分散剤)と共に上記(その1)、(その2)、(その
3)の方法で得た機能性成分(A) 担持セラミックス成分
(C) を混合して溶融押出すると共にペレット化した。こ
のようにして得たペレットを鞘成分Y、上記の第2樹脂
(H) のペレットを芯成分Xとして用いて、複合ダイを備
えた2台の押出機により、鞘成分Yについては230℃
((L1)を用いたとき)または205℃((L2)または(L3)
を用いたとき)で、芯成分Xについては230℃で共押
出成形し、ついで約6倍に延伸することにより、300
デニールのモノフィラメント(複合フィラメント)を得
た。次にこのモノフィラメントからネットを作製すると
共に、ポリプロピレン製の枠に固定または熱融着させ
て、空調機用の枠付きの前面フィルタを作製した。条件
を表1に示す。
出成形し、ついで約6倍に延伸することにより、300
デニールのモノフィラメントを得、さらにフィルタを作
製した。条件を表1に併せて示す。
たほかは、実施例1〜8と同様にして共押出し、ついで
約6倍に延伸することにより、300デニールのモノフ
ィラメント(複合フィラメント)を得、ついでフィルタ
を作製した。条件を表1に併せて示す。
施例1で得られた複合モノフィラメントおよび比較例1
で得られたモノフィラメントのモデル的な断面図を示
す。
水中に3時間浸漬してから一旦取り出して自然乾燥した
後、もう一度水中に3時間浸漬してから取り出して自然
乾燥し、最初の水浸漬の前および2回目の水浸漬の後の
機能性成分(A) の量を示差熱重量分析計による熱分析
(電気炉中で5℃/minの速度で昇温し、加熱過程におけ
る試料の熱収支(吸熱/発熱)とそれに伴う重量の増減
を解析)により測定した。そして、水洗前および後のフ
ィルタにつき、消臭試験および抗微生物性試験を下記の
条件にて行った。結果を表2および表3に分けて示す。
作できる空気清浄機、内部には上記で作製したフィルタ
を設置し、容器の中でタバコ5本を吸煙機に装着して着
火し、最初の1本が燃え尽きた時点で吸煙機を停止し、
最後のタバコが燃え尽きた時点で空気清浄機の運転を開
始し、運転5分後および30分後にガス検知管を用いて
アンモニア濃度を測定し、5分後の濃度(初期濃度)に
比し30分後の濃度がどの程度減少しているかで脱臭率
を求めた。
量を3部としている比較例1〜2においては、水浸漬後
の機能性が不充分であることがわかる。また機能性成分
(A)の内添量を7部としている比較例3〜4にあって
も、やはり水浸漬後の機能性が不充分であることがわか
る。複合フィラメントとした比較例5〜6にあっては、
外側層である鞘成分Y側に機能性成分(A) が内添されて
いるので、水浸漬後の機能性がなおさら不充分となって
いる。なお、機能性成分(A) を内添していない第1樹脂
(H1), (H2)のみのモノフィラメントの延伸品を用いたと
きのNH3 脱臭率は約40%であり、「測定値−40%」
が実質的な脱臭率となる。また比較例(特に230℃で
溶融押出を行っている比較例1〜5)においてはセラミ
ックス成分(C) を共存させていないので、押出成形時に
機能性成分(A) の相当量が揮散していることがわかる。
9で得た複合フィラメント、および第1樹脂(H1)と第2
樹脂(L1)との重量比で1:1の複合フィラメント(Contr
ol) を用いて、空調機用のフィルタからなる検体(3cm
×3cm)を作製し、その検体にインフルエンザウィルス
浮遊液 0.2mlを滴下し、25℃に保存した。保存24時
間後に検体上のウィルスを洗い出し、洗い出し液中のウ
ィルス感染価(1ml当りの50%組織培養感染量(TCID
50)の対数値を測定した。結果を表4に示す。
主として芯成分Xにより必要な紡糸性、延伸性、物性
(強度、寸法安定性)が得られ、鞘成分Yによって消臭
性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が得
られる。第2樹脂(L) の種類や内添物の量を選択または
制御すれば、好ましい熱融着性が得られる。
(A) がセラミックス成分(C) と共存して定着および耐水
化固定がなされている状態にあるため、溶融成形に際し
て機能性成分(A) が揮発により失われにくい上、内添し
た機能性成分(A) のブリードが効果的に抑制される。そ
して鞘成分Yに存在する機能性成分(A) により、該成分
が本来有する消臭性、抗微生物性などのすぐれた機能性
が最大限に発揮される。しかも水と接触したり水洗する
ような使い方をしても、機能性成分(A) が容易には溶出
しないので、その機能性が長期にわたり持続する。セラ
ミックス成分(C) の存在は、温湿度変化などの環境変化
に対するフィラメントの寸法安定性や耐熱性の向上にも
貢献する。
存在するだけでよいので、機能性成分(A) の内添量を大
きく減ずることができ、経済的にも有利となる。
れる成分であるので、人体に接触するような使い方をし
ても安全である。
び比較例1で得られたモノフィラメントのモデル的な断
面図である。
ス成分
Claims (9)
- 【請求項1】芯成分Xと鞘成分Yとで構成された芯鞘接
合型の複合フィラメントであって、 前記芯成分Xが、ポリオレフィン系の第1樹脂(H) で形
成されていること、および、 前記鞘成分Yが、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、
茶葉抽出物およびタンニン(酸)よりなる群から選ばれ
た少なくとも1種の機能性成分(A) とセラミックス成分
(C) とが配合されたポリオレフィン系の第2樹脂(L) で
形成されていること、を特徴とする複合フィラメント。 - 【請求項2】鞘成分Yが、機能性成分(A) とセラミック
ス成分(C) とが両者の複合体の形態で配合されたポリオ
レフィン系の第2樹脂(L) で形成されていることを特徴
とする請求項1記載の複合フィラメント。 - 【請求項3】第1樹脂(H) の融点が第2樹脂(L) の融点
よりも高温である請求項1記載の複合フィラメント。 - 【請求項4】芯成分Xと鞘成分Yとの重量比が30:7
0〜80:20である請求項1記載の複合フィラメン
ト。 - 【請求項5】セラミックス(C) が、含水ケイ酸ゲルを経
て得られるシリカゲル、無機質焼結助剤−無機質凝集剤
を組み合わせたもの、または、セラミックス粒子−無機
質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたものである請
求項1記載の複合フィラメント。 - 【請求項6】フィルタ用のモノフィラメントである請求
項1記載の複合フィラメント。 - 【請求項7】ポリオレフィン系の第1樹脂(H) と、カテ
キン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタン
ニン(酸)よりなる群から選ばれた少なくとも1種の機
能性成分(A) とセラミックス成分(C) とが配合されたポ
リオレフィン系の第2樹脂(L) とを、第1樹脂(H) が芯
成分X、機能性成分(A) とセラミックス成分(C) とが配
合された第2樹脂(L) が鞘成分Yとなるように、それぞ
れの溶融温度以上の温度で共押出成形して、芯成分Xと
鞘成分Yとで構成された芯鞘接合型の複合フィラメント
を得ることを特徴とする複合フィラメントの製造法。 - 【請求項8】請求項1の複合フィラメントの編織物の熱
融着物からなるネット状の熱融着品。 - 【請求項9】請求項1の複合フィラメントの熱融着物か
らなる不織布状の熱融着品。
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