JP6937343B2 - 高輝度を有する蓄光繊維 - Google Patents
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Description
(1)D65光源によって200LUXで20分間照射すると、初期輝度が150mcd/m2以上に達成可能である。
(2)D65光源によって25LUXで15分間照射すると、初期輝度が50mcd/m2以上に達成可能である。
−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ジ−(3−[トリエトキシシリル]−プロピル)−テトラスルフィド(TESPT)、又はジ−(3−[トリエトキシシリル]−プロピル)−ジスルフィドから選ばれ、好ましくは3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランである。
(1)昇圧測定
蓄光マスターバッチを8%に希釈し、ろ過昇圧試験機(メーカー:LabTech、型式:LTF34−GP)によってろ過網15μmで蓄光マスターバッチの昇圧値を評価した。昇圧値が低いほど、蓄光パウダーのポリエステル樹脂における分散状況が良くなると表す。
(2)輝度測定
JIS Z9107に準じ、直径35mmの大きさのガーターをサンプルとし、サンプルを黒い箱に置いて48h静置し、温度23±2℃且つ50±10%RHで、D65光源によって200LUXで20分間照射し、25LUXで15分間照射した後、輝度計(メーカー:KONICA MINOLTA、型式:LS−100)で測定し、2、10、20、30及び60分間の輝度を記録した。
(1)蓄光パウダー変性
蓄光パウダーを攪拌槽に置き、アンカー型翼を攪拌翼として使用して200rpmの回転数で攪拌する。蓄光パウダーの重量に対して、変性剤である3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン1wt%を使用し(表1、配合番号A1)、変性剤/イソプロパノール=1/6(容積比)で希釈して溶解させ、蓄光パウダーに徐々に滴下する。翼の攪拌レートを1000rpmに調節し、滴下レートを1ml/分間とする。滴下が完了した後、攪拌槽を120℃まで昇温して2時間攪拌し、イソプロパノールを揮発させて変性蓄光パウダーを得た。
(2)蓄光マスターバッチ製造
表2の素材配合を参照し、79.5wt%のPETポリエステル樹脂、20wt%の変性蓄光パウダーA1、及び0.5wt%のビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ベンタエリスリトールジホスファイト(以下、単に酸化防止剤RCPEP36と言う)を素材として使用し、ダブルスクリュー押出機によって溶融して造粒した。
(3)蓄光繊維製造
繊維標準75D/72Fで、芯部が乾燥した蓄光マスターバッチであり鞘部が乾燥したポリエステル粒子であるように、芯鞘比50/50、紡糸温度280℃、紡糸速度2500m/分間で部分延伸糸(POY)を製造し、そして加工糸(DTY)として加工してガーターの形に編織した。
(1)上記実施例1の製造方法と同じように変性蓄光パウダーを製造したが、変性剤添加量は蓄光パウダー重量の5wt%である(表1、配合番号A2)。
(2)表2の素材配合を参照し、79.5wt%のPETポリエステル樹脂、20wt%の変性蓄光パウダーA2及び0.5wt%の酸化防止剤RCPEP36を素材として使用し、ダブルスクリュー押出機によって溶融して造粒し、蓄光マスターバッチを製造した。
(1)上記実施例1の製造方法と同じように変性蓄光パウダーを製造したが、変性剤添加量は蓄光パウダー重量の10wt%である(表1、配合番号A3)。
(2)表2の素材配合を参照し、79.5wt%のPETポリエステル樹脂、20wt%の変性蓄光パウダーA3及び0.5wt%の酸化防止剤RCPEP36を素材として使用し、ダブルスクリュー押出機によって溶融して造粒し、蓄光マスターバッチを製造した。
(1)上記実施例1の製造方法と同じように変性蓄光パウダーを製造したが、変性剤はピロリン酸チタネートであり、添加量は蓄光パウダーの1wt%である(表1、配合番号A4)。
(2)表2の素材配合を参照し、79.5wt%のPETポリエステル樹脂、20wt%の変性蓄光パウダーA4及び0.5wt%の酸化防止剤RCPEP36を素材として使用し、ダブルスクリュー押出機によって溶融して造粒し、蓄光マスターバッチを製造した。
(1)蓄光パウダーが変性されない(表1、配合番号A5)。
(2)表2の素材配合を参照し、79.5wt%のPETポリエステル樹脂、20wt%の蓄光パウダーA5及び0.5wt%の酸化防止剤RCPEP36を素材として使用し、ダブルスクリュー押出機によって溶融して造粒し、蓄光マスターバッチを製造した。
(1)実施例1〜3の蓄光パウダーは変性剤である3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランで処理された後、また、実施例4の蓄光パウダーは変性剤であるピロリン酸チタネートで処理された後、それぞれ樹脂及び分散剤と混練して造粒し、蓄光マスターバッチを乾燥した後、ろ過昇圧試験機で昇圧値を評価したところ、その測定値(表2参照)はいずれも0.5bar/g以下であり、蓄光パウダーのポリエステル樹脂における分散状況が極めて良いと表す。
(2)比較例1の蓄光パウダーは変性されなく、直接に樹脂及び分散剤と混練して造粒し、蓄光マスターバッチを乾燥した後、ろ過昇圧試験機で昇圧値を評価したところ、その測定値(表2参照)は1.2bar/gであり、0.5bar/gよりも大きく、蓄光パウダーのポリエステル樹脂における分散状況が良くないと表す。
(3)上述した2つの結論によると、変性剤で処理された蓄光パウダーは、蓄光パウダーのポリエステル樹脂における分散に効果的に寄与し、パウダーの会合現象を低減し、また昇圧を改良し、蓄光繊維を順調に紡糸することに寄与できる、と実証された。
(4)実施例1〜4で製造された蓄光マスターバッチは、乾燥して水を除いた後、芯−鞘型としての複合紡糸となる。芯−鞘型としての複合紡糸は、芯部が蓄光マスターバッチであり、鞘部がポリエステルである。芯−鞘型としての複合紡糸が巻き取られた後、加工糸として加工された。加工糸をガーターとして編織したものの効果を評価したところ、表3のように、蓄光パウダーが表面変性されて紡糸された糸は、顕著に輝度が変性されないパウダー表面よりも高くて、表4のように、低輝度光源でも同じ傾向を有する。
(5)表5のように、実施例1〜4と比較例1を紡糸した後、糸の輝度は水洗の前後でも変化しないが、その理由としては、糸が複合紡糸によって得られるものであり、蓄光パウダーが繊維中心に包まれ、糸の輝度は水洗の前後、影響されなかった。
Claims (8)
- 蓄光マスターバッチを溶融して紡糸することで製造された高輝度を有する蓄光繊維であって、
前記蓄光マスターバッチは、全重量を基にして、
(a)固有粘度(IV)が0.2〜2.0であるポリエステル粉末又はポリエステルペレットから選ばれる79.5〜95wt%の熱可塑性高分子と、
(b)蓄光パウダーに対する添加量が0.1〜20wt%であるシランカップリング又はチタネートの変性剤で蓄光パウダー表面が変性されてなる、一般式M1−XAl2O4・EuYNZで示されアルミネート類ドープ微量希土類元素である変性蓄光パウダーであって、MがSr、Mg、Ca又はBaであり、NがDy、La、Ce、Mn、Sm、Gd、Pr、Lu、Ho、Y、Yb、Tm又はErであり、−0.33≦X≦0.6、0.001≦Y≦0.002、0.002≦Z≦0.005を満たす1〜20wt%の変性蓄光パウダーと、
(c)0.01〜5wt%のヒンダードフェノール型又はホスファイト型酸化防止剤から選ばれる酸化防止剤と、
を各成分の全量が100wt%となるように含有し、
製造された前記蓄光繊維は、
(1)D65光源によって200LUXで20分間照射すると、初期2分間の輝度が150mcd/m2以上に達成可能であり、
(2)D65光源によって25LUXで15分間照射すると、初期2分間の輝度が50mcd/m2以上に達成可能である条件を満たすことを特徴とする、蓄光繊維。 - 前記蓄光マスターバッチの昇圧値は0.5bar/g以下であることを特徴とする、請求項1に記載の蓄光繊維。
- 前記蓄光繊維の繊維太さは1〜10dpfにあることを特徴とする、請求項1又は2に記載の蓄光繊維。
- 前記蓄光繊維の繊維構造は芯鞘型構造であり、芯部が蓄光マスターバッチであり、鞘部がポリエステルであり、芯鞘比が40/60〜60/40であることを特徴とする、請求項3に記載の蓄光繊維。
- 前記蓄光繊維の直径度は10〜30マイクロメートルであることを特徴とする、請求項3に記載の蓄光繊維。
- 前記変性蓄光パウダーは、蓄光パウダーに対する添加量が1〜10wt%である3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン又はピロリン酸チタネートを含むことを特徴とする、請求項1に記載の蓄光繊維。
- 前記熱可塑性高分子の固有粘度(IV)は1.2であることを特徴とする、請求項1に記載の蓄光繊維。
- 前記酸化防止剤はビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ベンタエリスリトールジホスファイトであることを特徴とする、請求項1に記載の蓄光繊維。
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