JP2004019009A

JP2004019009A - ポリエステル繊維

Info

Publication number: JP2004019009A
Application number: JP2002171174A
Authority: JP
Inventors: Sadao Hosohara; 細原　禎夫; Teruhiko Kasahara; 笠原　輝彦; Kosuke Sekiguchi; 関口　広介
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】洗濯耐久のある優れた抗菌性および嵩特性、良好な制電性、防錆性および耐黄変色性を有するポリエステル繊維、詳しくは詰め綿素材として最適なポリエステル短繊維を提供すること。
【解決手段】下記［Ａ］及び［Ｂ］を必須成分とした油剤を繊維表面に固着したポリエステル繊維であり、
［Ａ］第４級アンモニウム塩、［Ｂ］エステルノニオン、
更に、好ましくは、該必須成分の他に副成分として下記［Ｃ］〜［Ｅ］の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１記載のポリエステル繊維。
［Ｃ］アニオン界面活性剤、
［Ｄ］エーテルノニオン、
［Ｅ］防錆剤、
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた抗菌性および嵩特性、良好な制電性、防錆性および耐黄変色性を有するポリエステル繊維に関する。さらに詳しくは詰め綿素材として最適なポリエステル短繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ポリエステル繊維は、加工性、取扱易さ、仕事回復性などに優れた特性を有しているため、広範囲にわたって利用されている。衣料用としては勿論のこと、産業資材用あるいは衛生用品や布団用としても近年多量に使用されるようになってきた。布団用途としては、背当てクッションやシートクッションなどいわゆるクッション類、枕、座布団、さらにはキルティング分野の詰め綿にも利用されている。上記布団用途に提供される素材の要求特性としては、
（１）嵩高であること
（２）風合いが良いこと
（３）反発性が高いこと
（４）制電性が高いこと
（５）軽量であること
（６）黄変しないこと
（７）抗菌性能があること
（８）洗濯耐久性があること
（９）防錆性能が高いこと（紡績機や編・織機等を錆させないこと）
がある。近年、健康と快適さを向上する目的で、細菌の増殖を抑制し不快な異臭の発生を防止するために、ポリエステル繊維の抗菌性能が強く求められている。
【０００３】
ポリエステル繊維に抗菌性能を付与するために、従来より抗菌油剤による表面被覆が提案されている。
【０００４】
特開昭５９−８６６３２号公報や特開昭６０−１８１３６４号公報において、第４級アンモニウム塩基含有シリコーンが提案されているが、シリコーンを併用しているため嵩特性、洗濯耐久性や風合いは良好であるものの、変色したり制電性が悪く、さらに熱処理中にガムアップして著しく製糸性が劣るという問題がある。
【０００５】
特開平３−３８５５２号公報や特開平１０−２９２２６２号公報において、第４級アンモニウム有機酸エステル塩が提案されているが、変色や制電性が良好であるもののエステル化合物をカウンターアニオンとしているため、風合いや嵩特性に劣るという問題がある。
【０００６】
特公平７−１１６００５号公報においては、第４級アンモニウム塩とアニオンを併用した抗菌油剤が提案されているが、アニオンを併用しているため制電性は良好であるものの、洗濯耐久性や嵩特性に劣るという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、洗濯耐久のある優れた抗菌性と嵩特性、良好な制電性と防錆性を有する黄変しないポリエステル繊維、詳しくは詰め綿素材として最適なポリエステル短繊維を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明のポリエステル繊維は下記［Ａ］及び［Ｂ］を必須成分とした油剤が繊維表面に固着されてなるものである。
【０００９】
［Ａ］第４級アンモニウム塩
［Ｂ］エステルノニオン
また、本発明における油剤が該必須成分［Ａ］及び［Ｂ］の他に副成分として下記［Ｃ］〜［Ｅ］の少なくとも１種を含んでいると好ましい。
【００１０】
［Ｃ］アニオン界面活性剤
［Ｄ］エーテルノニオン
［Ｅ］防錆剤
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に
本発明における第４級アンモニウム塩とは、第４級窒素含有化合物であり、一般式１に示すＮ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ炭化水素アンモニウム塩が好ましい。一般式１の化合物は人体に優しく安全であり抗菌性能は非常に優れている。
【００１２】
【化３】

【００１３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基の何れかを表し、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜１０のカルボン酸残基、炭素数１〜１０の燐酸エステル残基、炭素数１〜１０の硫酸エステル残基の何れかを表す。）
本発明におけるエステルノニオンとは、エステル結合とエーテル結合の両方を有する化合物であり、一般式２に示すポリオキシアルキレン有機酸エステルが好ましい。
【００１４】
【化４】

【００１５】
（式中、Ｒ５〜Ｒ１０は水素、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基の何れかを表し、Ａは炭素、硫黄、リンの何れかを表し、ａ〜ｅは０〜３、ｆおよびｇは１〜５００である。）
ポリオキシアルキレン芳香族カルボン酸エステル、ポリオキシアルキレン脂肪族カルボン酸エステル、ポリオキシアルキレン硫酸エステル、ポリオキシアルキレン燐酸エステルが好ましく、ポリオキシエチレンテレフタル酸エステルや炭素数８〜１８のポリオキシエチレンアルキルエステルがさらに好ましい。該化合物は第４級アンモニウム塩をポリエステル繊維に固着させる作用および平滑作用において非常に優れている。
【００１６】
本発明におけるアニオン界面活性剤とは、有機酸塩であり、炭素数６〜２２のアルキル基または／およびポリオキシアルキレン基を有する燐酸塩が好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基または／およびポリオキシエチレン基を含有する燐酸塩がさらに好ましい。燐酸塩としてはアルカリ金属などの金属塩が好ましい。該化合物は制電性に優れているので、必須成分［Ａ］および［Ｂ］の制電作用を補う。なお、アニオン界面活性剤は１種類に限定されるものではなく数種類を併用することができる。
【００１７】
本発明におけるエーテルノニオンとは、エーテル結合を有する化合物であり、ポリオキシアルキレン脂肪族エーテル、ポリオキシアルキレン芳香族エーテルなどである。ノニルフェノールが環境ホルモンであることを考慮すればポリオキシアルキレン脂肪族エーテルが好ましい。該化合物は乳化作用に優れているので、必須成分を水分散してから繊維に付与する場合、必須成分の乳化分散安定性を補う。なお、エーテルノニオンは１種類に限定されるものではなく、数種類を併用することができる。
【００１８】
本発明における防錆剤とは、非塩型極性化合物であり、有機酸および有機アミンが好ましい。有機酸としては、炭素数６〜３０の脂肪酸、アルケニルコハク酸、ホウ酸、アリルスルホンアミドカルボン酸、ベンゾチアゾールチオ酢酸などがさらに好ましい。有機アミンとしては、ベンゾトリアゾール、アルキルアミンやモノアルカノールアミン、ポリアルカノーアミンなどがさらに好ましい。また、防錆剤は１種類に限定されるものではなく数種類を併用することができる。カウンターアニオン（Ｘ⁻）がハロゲン原子や硫酸エステル残基の第４級アンモニウムの場合には防錆剤の併用が好ましい。
【００１９】
本発明において、必須成分［Ａ］および［Ｂ］との比率は［Ａ］／［Ｂ］＝５０〜９０／５０〜１０が好ましく、６０〜８０／４０〜２０がさらに好ましい。［Ａ］が５０未満であると初期の抗菌作用が乏しくなり、逆に９０を越えると抗菌作用の洗濯耐久性や平滑作用が乏しくなる。
【００２０】
本発明において、副成分を使用する場合は必須成分および副成分との比率は（［Ａ］＋［Ｂ］）／（［Ｃ］＋［Ｄ］＋［Ｅ］）＝５０〜１００／５０〜０が好ましい。［Ａ］＋［Ｂ］が５０未満となると抗菌・平滑作用およびその洗濯耐久性が乏しくなる。
【００２１】
本発明におけるポリエステル繊維とは、テレフタル酸とエチレングリコールあるいは、ブチレングリコールの縮合反応によって生成される高分子重合体およびセバシン酸、アジピン酸、トリメリット酸、イソフタル酸、パラオキシ安息香酸などとエチレングリコール、ブチレングリコールの縮合体、ならびに他のポリエステル類を含むポリエステル重合体などを意味するが、特に限定されるものではない。また、繊維の形態は、特に限られているわけではないが、詰め綿用に好適な短繊維が好ましく、具体的には次のとおりである。
【００２２】
単繊維繊度は０．１〜１００ｄｔｅｘが好ましく、１ｄｔｅｘ〜３０ｄｔｅｘが更に好ましい。
【００２３】
繊維長は、１０〜１０００ｍｍが好ましく、２０〜１００ｍｍが更に好ましい。
【００２４】
捲縮数は３〜２０山／２５ｍｍが好ましく、捲縮度は１０〜５０％が好ましい。
【００２５】
中空度は、０〜５０％が好ましく、２０〜４０％が更に好ましい。
【００２６】
また、本発明にかかる上述した油剤のポリエステル繊維への付着量は、特に限定はされないが、一般的に繊維重量対比０．０１〜１０重量％が好ましく、０．１〜１重量％がさらに好ましい。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、本例中の抗菌性、嵩高反発度、風合い耐久性、制電性、防錆性および熱黄変度はそれぞれ次の方法により求めた。
（１）抗菌性：
繊維製品衛生加工協議会で定めた統一試験方法（ＪＡＦＥＴ法）により行った。　すなわち、試料綿（６．６ｄｔｅｘ、６４ｍｍ、捲縮数６山／２５ｍｍ、捲縮度２１％）を開繊してウェブ状とした試料布をＪＩＳ　Ｌ−０２１７−１０３号に記載の洗濯方法により水洗洗濯を１０回行い滅菌してから、黄色ブドウ状球菌の１／２０ニュートリエント懸濁液を注加し、密閉容器中で３７℃×１８時間培養した後生菌数を計数し、無加工試料布に対する静菌活性値と殺菌活性値を求め、以下の４段階の判定を行い、優秀（◎）と良（○）を合格とした。なお、抗菌性評価は（財）日本紡績検査協会に依頼した。
【００２８】
優秀（◎）：静菌活性値≧５．０、殺菌活性値≧３．０
良　（○）：静菌活性値＝４．０〜４．９、殺菌活性値＝２．０〜２．９
不良（△）：静菌活性値＝３．０〜３．９、殺菌活性値＝１．０〜１．９
不可（×）：静菌活性値＜２．０、殺菌活性値＜１．０
（２）嵩特性：
試料綿（６．６ｄｔｅｘ、６４ｍｍ、捲縮数６山／２５ｍｍ、捲縮度２１％）をＪＩＳ　Ｌ１０９７−１９８２　５．２及び５．３に記載の方法により、比容積、圧縮率を測定して下式より嵩高反発度を求め、以下の４段階の判定を行い、優秀（◎）と良（○）を合格とした。
【００２９】
嵩高反発度＝圧縮率［％］／比容積［ｃｍ^３／ｇ］
優秀（◎）：嵩高反発度≧０．６０
良　（○）：嵩高反発度＝０．５５〜０．５９
不良（△）：静菌活性値＝０．５０〜０．５４
不可（×）：静菌活性値＜０．５０
（３）風合耐久性：
側地２５ｃｍ×２５ｃｍ（４０番／４０番：Ｔ１２０本／Ｌ１２０本（インチ））のダウンプルーフに目付０．０４ｇ／ｃｍ^２の開繊した試料綿（６．６ｄｔｅｘ、６４ｍｍ、捲縮数６山／２５ｍｍ、捲縮度２１％）を詰め込み、ＪＩＳ　Ｌ１０９６−１９９０　６．２３のＡ法にて１０回洗濯した後、その風合いを触感により以下の４段階で判定し、優秀（◎）と良（○）を合格とした。
【００３０】
優秀（◎）：羽毛調のスベリ感がある
良　（○）：羽毛調のスベリ感がややある
不良（△）：ややきしみ感がある
不可（×）：きしみ感がある
（４）制電性：
試料綿（６．６ｄｔｅｘ、６４ｍｍ、捲縮数６山／２５ｍｍ、捲縮度２１％）３００ｇを温度３０℃、相対湿度４０％の条件下で１２時間静置した後、該温湿度条件でのカード工程において、５０ｍ／分の速度で走行しているウェブ上１０ｃｍの帯電圧［Ｖ］を測定し、以下の４段階の判定を行い、優秀（◎）と良（○）を合格とした。
【００３１】
優秀（◎）：耐電圧≦±１００
良　（○）：耐電圧≦±１０１〜±３００
不良（△）：耐電圧≦±３０１〜±５００
不可（×）：耐電圧＞±５００
（５）防錆性：
メタノールにて脱油して６ｃｍに切断したメタリックワイヤー５本を５０ｇの試料綿（６．６ｄｔｅｘ、６４ｍｍ、捲縮数６山／２５ｍｍ、捲縮度２１％）に包埋して３０℃、７５％の雰囲気下で１週間放置した後、メタリックワイヤーの発錆の度合いを４段階で判定し、優秀（◎）と良（○）を合格とした。
【００３２】
優秀（◎）：発錆の度合い＝極小
良　（○）：発錆の度合い＝小
不良（△）：発錆の度合い＝大
不可（×）：発錆の度合い＝極大
（６）耐黄変色性：
試料綿（６．６ｄｔｅｘ、６４ｍｍ、捲縮数６山／２５ｍｍ、捲縮度２１％）１ｇを１７０℃の温度下で２４時間静置する前とした後のｂ値を色測計で測定した。静置後のｂ値から静置前のｂ値を差し引いた△ｂを熱黄変度とし、以下の４段階の判定を行い、優秀（◎）と良（○）を合格とした。
【００３３】
優秀（◎）：熱黄変度≦０．１
良　（○）：熱黄変度＝０．２〜０．９
不良（△）：熱黄変度＝１．０〜３．０
不可（×）：熱黄変度＞３．０
実施例１〜５、比較例１〜３
ポリエステル洗浄綿（単繊維繊度６．６ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍ、捲縮数６山／２５ｍｍ、捲縮度２１％）に、表１に示す油剤をスプレー方式で繊維に対し０．５重量％となるように給油付与し、１５０℃×１５分の熱処理を施して上述の試料綿を作製した。
【００３４】
これらの試料綿を用いて上述の（１）〜（６）の評価を行い、その結果を表２に示した。その結果、本発明のポリエステル繊維はいずれも洗濯耐久のある優れた抗菌性および嵩特性、良好な制電性、防錆性および耐黄変色性を併せ持っていたが、比較例のポリエステル繊維は併せ待っていなかった。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【表２】

【００３７】
【発明の効果】
本発明により、洗濯耐久のある優れた抗菌性および嵩特性、良好な制電性、防錆性および耐黄変色性を有するポリエステル繊維、詳しくは詰め綿素材として最適なポリエステル短繊維を提供することができる。

Claims

下記［Ａ］及び［Ｂ］を必須成分とした油剤を繊維表面に固着したポリエステル繊維。
［Ａ］第４級アンモニウム塩
［Ｂ］エステルノニオン
該必須成分の他に副成分として下記［Ｃ］〜［Ｅ］の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１記載のポリエステル繊維。
［Ｃ］アニオン界面活性剤
［Ｄ］エーテルノニオン
［Ｅ］防錆剤
該必須成分［Ａ］が一般式１に示すＮ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ炭化水素アンモニウム塩、該必須成分［Ｂ］が一般式２に示すポリオキシアルキレン有機酸エステルであることを特徴とする請求項１または２記載のポリエステル繊維。

（式中、Ｒ１〜Ｒ４は炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基の何れかを表し、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜１０のカルボン酸残基、炭素数１〜１０の燐酸エステル残基、炭素数１〜１０の硫酸エステル残基の何れかを表す。）

（式中、Ｒ５〜Ｒ１０は水素、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基の何れかを表し、Ａは炭素、硫黄、リンの何れかを表し、ａ〜ｅは０〜３、ｆおよびｇは１〜５００である。）