JP2005023485A - 防カビ性ポリエステル繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】工程安定性に優れ、ポリエステルの着色、粒子混入による工程不良の防止や単糸細繊度化を可能である、耐熱・耐久性に優れた高性能防カビ性ポリエステル繊維を提供する。
【解決手段】ポリエステル中に軽質炭酸カルシウム粒子を含有していることを特徴とする防カビ性ポリエステル繊維。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱・耐摩擦・洗濯耐久性に優れた高性能防カビ性ポリエステル繊維に関するものであり、加えてポリエステルの変色防止、粒子混入による工程不良の防止、および単糸細繊度化が可能であり、良好な外観・風合のものを安定に提供できるのであります。
【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）やゼオライトを保持体として繊維内に練り込む方法（特開平３−２０６１４７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、粒子自体の着色の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。この方法では貝殻中に微量な不純物を含むため、ポリマー中への混練を図った場合、異物混入による工程不良の問題があった。
【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、異物混入による工程不良を防止や単糸細繊度化を可能とし、耐熱・耐久性に優れた高性能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、ポリエステル中に軽質炭酸カルシウム粒子を含有していることを特徴とする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】
本発明の防カビ性ポリエステル繊維は、ポリエステル中に軽質炭酸カルシウム粒子を含有していることが重要である。
【００１０】
本発明は、軽質炭酸カルシウム粒子によって、耐熱性に優れたカビの生殖・発育抑制効果を発揮することができる。炭酸カルシウムは天然成分由来の重質炭酸カルシウムと化学合成により得られる軽質炭酸カルシウムに分類されるが、軽質炭酸カルシウムは重質炭酸カルシウム対比アルカリ性が強いため、効率的にカビの生息を阻害し、また炭酸カルシウム成分の純度が高いため、製糸工程や高次加工での工程不良を削減することができる上、単糸細繊度品を安定して得ることが出来る。中でも結晶格子は構造的に安定なカルサイト型やアルゴナイト型が好ましい。
【００１１】
本発明において、ポリエステル中に軽質炭酸カルシウム粒子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、軽質炭酸カルシウム粒子が吸湿し、ポリエステルが加水分解することを防止するには重合時に添加することが好ましく、中でもアルキルグリコール成分によるスラリー状態で添加することがなお好ましい。
【００１２】
また、本発明の軽質炭酸カルシウム粒子の含有量は、０．５〜１０重量％が好ましい。軽質炭酸カルシウム粒子を０．５重量％以上含有させることにより、安定した防カビ性を得ることができる。一方、軽質炭酸カルシウム粒子の含有量を１０重量％以下にすることにより、ポリエステル中での軽質炭酸カルシウム粒子の分散性が良好となるため製糸性が安定し、繊維製品の色調、質感等の風合いも良好になり、加えて耐摩擦や洗濯耐久性が良好になる。より好ましくは１〜５重量％である。
【００１３】
また、本発明における軽質炭酸カルシウム粒子の平均２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、および粒子が安定分散していることにより防カビ性を向上できるため、０．０５〜３μｍ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。
【００１４】
本発明の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。また、他のポリマーとの複合化（ブレンド、芯鞘、海島、バイメタル等）を行っても良い。本発明で定義する他のポリマーとはポリエステルに限定するものでなく、本発明の目的を損なわない限り、ポリアミドやポリオレフィン等を用いても良い。
【００１５】
本発明の防カビ性ポリエステル繊維に用いるポリエステルとはポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートが好ましい。
【００１６】
本発明の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、防カビ性を向上させることもできる。
【００１７】
本発明の防カビ性ポリエステル繊維は単糸繊度を特に限定するものでないが、防カビ性粒子として本発明の軽質炭酸カルシウムを用いることによって、単糸繊度２．５ｄｔｅｘ以下の細繊度化を図ることができ、ソフトな風合いを有する布帛を安定して得ることが出来る。
【００１８】
本発明の防カビ性ポリエステル繊維はアルカリ処理や酸処理、バッフィング等を施すことが好ましい。アルカリ処理や酸処理、バッフィング等によって繊維表面に凹凸を形成し、軽質炭酸カルシウムが繊維表面に露出し易くなるため防カビ性が向上する。
【００１９】
【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。
【００２０】
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。
【００２１】
２．防カビ性能
ＪＩＳ Ｚ ２９１１に則り、アスペルギルス ニガー（ＩＦＯ ６３４１）、ペニシリウム シトリニウム（ＩＦＯ ６３５２）、カトミウム グロボスム（ＩＦＯ ６３４７）、ミロテシウム ベルカリア（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。
【００２２】
３．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。
【００２３】
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。（ＩＶと記す。）
実施例１
紡糸温度２９０℃の条件下、重量比率でカルサイト型の軽質炭酸カルシウム粒子（丸尾カルシウム（株）社製）を３重量％含有したエチレンテレフタレート繰り返し単位９７モル％からなるＩＶ＝０．６５のポリエチレンテレフタレートを吐出量３７．８ｇ／分の溶融ポリマーを７２ホールの口金ノズル（φ０．２３ｍｍ）より吐出させて紡糸速度１５００ｍ／分で紡糸し、次いで得られた未延伸糸を延伸温度９０℃、熱セット温度１４０℃、倍率３．０倍で延伸熱セットし、８４ｄｔｅｘ−７２フィラメント（単糸繊度１．１７ｄｔｅｘ）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。防カビ性ポリエステル繊維中には軽質炭酸カルシウム粒子を３重量％含有する織物（水準１）は本発明の目的とする優れた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。
【００２４】
水準２と水準３は水準１の製糸条件を基本として添加粒子をそれぞれ変更した実験である。
【００２５】
水準２は添加粒子を重質炭酸カルシウムに変更した実験であるが、粒子の異物の影響により安定した製糸が行えず、防カビ性も不十分であった。
【００２６】
水準３は粒子を添加しない実験であるが、製品風合いは問題ないものの、カビの増殖が著しく、本発明を満足するものでなかった。評価結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
実施例２
水準４から水準７は水準１の製糸条件を基本として、軽質炭酸カルシウムの平均２次粒子径を変更した実験である。
【００２９】
水準４は平均２次粒子径を０．０３μｍに変更した実験であるが、わずかなカビの生息があったが問題レベルであり、優れた製品風合いを有していた。
【００３０】
水準５および水準６は平均２次粒子径をそれぞれ０．０５μｍ、３μｍとした実験であるが、工程安定性に優れ、得られた布帛は防カビ性、表面品位ともに優れていた。
【００３１】
水準７は平均２次粒子径を４μｍに変更した実験であるが、優れた防カビ性を有し、工程安定性も特に問題なかった。評価結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】

【００３３】
実施例３
水準１の製糸条件を基本として、軽質炭酸カルシウムの含有量を変更し、水準８から水準１３を得た。
【００３４】
水準８は軽質炭酸カルシウムの含有量を０．４重量％とした実験であるが、カビの生息を若干見られたが問題ないレベルであり、優れた工程安定性と製品風合いを有していた。
【００３５】
水準９から水準１２は軽質炭酸カルシウムの含有量をそれぞれ０．５重量％、１重量％、５重量％、１０重量％とした実験であるが、いずれも本発明を満足する優れた製品が得られた。
【００３６】
水準１３は軽質炭酸カルシウムの含有量を１２重量％とした実験であるが、軽質炭酸カルシウムの含有量が多く、得られた布帛に若干のムラ感を有すものの特に問題となるレベルでなく、優れた防カビ性を有していた。評価結果を表３に示す。
【００３７】
【表３】

【００３８】
実施例４
水準１の製糸条件を基本として軽質炭酸カルシウムの添加方法を変更し、水準１４を得た。
【００３９】
水準１４はエチレンテレフタレート繰り返し単位１００モル％からなるＩＶ＝０．６５のポリエチレンテレフタレートに３重量％の軽質炭酸カルシウム粒子をエクストルーダ入りで添加混合した実験であるが、紡糸時にポリエチレンテレフタレートの加水分解現象が確認され、若干糸切れがあったものの、優れた防カビ性を有し、本発明を満足するものであった。評価結果を表４に示す。
【００４０】
【表４】

【００４１】
【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・高耐摩擦・高洗濯耐久性を有する防カビ性粒子を見出し、単糸細繊度化を可能な上、優れた製品風合いを有する防カビ性ポリエステル繊維の開発に成功した。

Claims (2)

1. ポリエステル中に軽質炭酸カルシウム粒子を含有していることを特徴とする防カビ性ポリエステル繊維。
2. ポリエステル中に平均２次粒子径が０．０５〜３μｍである軽質炭酸カルシウム粒子を０．５〜１０重量％含有していることを特徴とする請求項１記載の防カビ性ポリエステル繊維。