【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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-performance anti-mold polyester fiber excellent in heat resistance, friction resistance, and washing durability. In addition, it can prevent discoloration of polyester, prevent process failure due to particle mixing, and reduce single yarn fineness. Therefore, it is possible to stably provide a product with a good appearance and texture.
[0002]
[Prior art]
Synthetic fibers such as polyester and nylon are excellent in properties such as heat resistance and chemical resistance, and are therefore widely used in applications such as clothing, industrial materials, and bedding. Conventionally, many techniques for imparting functionality to these synthetic fibers have been disclosed. For example, a method of depositing a metal salt by irradiating a substrate on which a silver compound is attached as an antibacterial and antifungal agent (Japanese Patent Laid-Open No. 50-6717), metals such as gold, silver, copper, and oxide particles thereof There are proposed a method of adhering to the fiber surface (Japanese Patent Laid-Open No. 54-82500) and a method of kneading zeolite into a fiber using a holding body (Japanese Patent Laid-Open No. 3-206147). However, these particles are not only expensive, but the particles fall off, give the product an unfavorable coloration due to the coloration of the particles themselves, or because of the large specific gravity, the particles will settle when trying to be blended into the resin. There was a problem such as bad.
[0003]
In addition, as a method for imparting antifungal properties to the fiber, a method of adhering an organic compound such as an aromatic halogen compound, an organic silicon quaternary ammonium salt, or an organic nitrogen compound to the fiber is generally employed. Has a problem in durability because it easily drops off by washing or the like.
[0004]
In addition, a method of fixing or kneading a shell to polyester fiber has been proposed as an inexpensive antifungal agent (see Patent Document 1). In this method, since a very small amount of impurities is contained in the shell, there has been a problem of a process failure due to foreign matter mixing when kneading into the polymer.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-20970 A (p. 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems, has excellent process stability, prevents process defects due to coloration of polyester, contamination with foreign matter, and enables finer single yarns, and has high heat resistance and durability. It relates to polyester fibers.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the object of the present invention can be achieved by a mold-proof polyester fiber characterized in that light calcium carbonate particles are contained in the polyester.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0009]
It is important that the mold-proof polyester fiber of the present invention contains light calcium carbonate particles in the polyester.
[0010]
The light calcium carbonate particles according to the present invention can exhibit the effect of inhibiting the reproduction and growth of fungi with excellent heat resistance. Calcium carbonate is classified into heavy calcium carbonate derived from natural ingredients and light calcium carbonate obtained by chemical synthesis, but light calcium carbonate has strong alkalinity compared to heavy calcium carbonate, so it effectively inhibits mold habitat, Moreover, since the purity of the calcium carbonate component is high, it is possible to reduce process defects in the yarn production process and high-order processing, and it is possible to stably obtain a single yarn fineness product. Among them, the crystal lattice is preferably a structurally stable calcite type or argonite type.
[0011]
In the present invention, the method of adding light calcium carbonate particles in the polyester is a method of adding the polyester in the polymerization stage or spinning stage in a particle state, or after masterbatching by adding a high concentration to the polyester and another polyester. A method of chip blending, a method of melt blending after weighing each other, etc. can be mentioned, but it is preferable to add during polymerization in order to prevent light calcium carbonate particles from absorbing moisture and polyester from being hydrolyzed. More preferably, it is added in a slurry state with an alkyl glycol component.
[0012]
The content of the light calcium carbonate particles of the present invention is preferably 0.5 to 10% by weight. By containing 0.5% by weight or more of light calcium carbonate particles, stable antifungal properties can be obtained. On the other hand, by making the content of light calcium carbonate particles 10% by weight or less, the dispersibility of the light calcium carbonate particles in the polyester is improved, so that the yarn-making property is stable, and the texture of the textile such as color tone and texture. In addition, friction resistance and washing durability are improved. More preferably, it is 1 to 5% by weight.
[0013]
In addition, the average secondary particle size of the light calcium carbonate particles in the present invention is improved in mold prevention by stabilizing the process such as yarn breakage suppression and extending the pack filtration life of the spinning process, and by stably dispersing the particles. Since it can do, it is preferable that it is 0.05-3 micrometers. The particle size was measured using a particle size distribution measuring device LA-700 manufactured by Horiba Ltd.
[0014]
As long as the anti-mold polyester fiber of the present invention does not impair the purpose of the present invention, copolymer components such as isophthalic acid, 2,2-bis {4- (β-hydroxyethoxy) phenyl} propane, It may contain antioxidants such as hindered phenol compounds, smoothing agents such as titanium oxide, deodorants such as porous inorganic compounds and photocatalysts, and other inorganic particles. An agent may be used in combination. Further, it may be combined with other polymers (blend, core sheath, sea island, bimetal, etc.). The other polymer defined in the present invention is not limited to polyester, and polyamide, polyolefin, or the like may be used as long as the object of the present invention is not impaired.
[0015]
Polyester used for the moldproof polyester fiber of the present invention is preferably polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, or polytrimethylene terephthalate.
[0016]
The cross-sectional shape of the mold-proof polyester fiber of the present invention is not particularly limited, and may be an irregular cross-section other than a round cross-section. By making the cross section atypical, it gives glossiness due to cross-section of three leaves, water absorption and quick-drying performance due to cross-section of four or more leaves, and elasticity, heat retention, lightness, etc. due to hollow cross-section. Can be made. Further, by making the fiber into an irregular cross section, the surface area of the yarn can be increased, and the mold resistance can be improved.
[0017]
The anti-fungal polyester fiber of the present invention does not particularly limit the single yarn fineness, but by using the light calcium carbonate of the present invention as the anti-fungal particles, the fine yarn fineness of 2.5 dtex or less is achieved. Thus, a fabric having a soft texture can be stably obtained.
[0018]
The moldproof polyester fiber of the present invention is preferably subjected to alkali treatment, acid treatment, buffing and the like. Concavities and convexities are formed on the fiber surface by alkali treatment, acid treatment, buffing, etc., and light calcium carbonate is easily exposed on the fiber surface.
[0019]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the evaluation method in an Example is as follows.
[0020]
1. Spinning property Continuous spinning was performed for 168 hours, and the spinning property was determined according to the following determination method.
◯: Thread breakage rate is less than 3.0% ◯: Thread breakage rate is 3.0% or more and less than 6.0% Δ: Thread breakage rate is 6.0% or more and less than 10.0% ×: Thread breakage rate 10.0% or more-: Evaluation not possible.
[0021]
2. Antifungal performance In accordance with JIS Z 2911, aspergillus niger (IFO 6341), penicillium citrinium (IFO 6352), cadmium globosum (IFO 6347), and miroteticium velcaria (IFO 6113) were measured twice. Then, the antifungal property was evaluated in the higher growth state.
◯: The hyphal growth part is not recognized. ○: The hyphal growth part is recognized within 1/3 of the total area. X: The hyphal growth part exceeds 1/3 of the total area.
[0022]
3. A comprehensive evaluation of surface quality uniformity was evaluated by a five-step evaluation method by five skilled workers, mainly by color tone and stained spots by the product texture Hunter method.
○○: Excellent ○: Good Δ: Acceptable ×: Impossible
[0023]
4). It is a value measured in an intrinsic viscosity of 25 ° C. orthochlorophenol. (Indicated as IV.)
Example 1
Polyethylene with IV = 0.65 consisting of 97 mol% of ethylene terephthalate repeating units containing 3% by weight of calcite type light calcium carbonate particles (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) by weight ratio under a spinning temperature of 290 ° C. The melted polymer with a discharge rate of 37.8 g / min was discharged from a 72-hole nozzle nozzle (φ0.23 mm) and spun at a spinning speed of 1500 m / min, and the resulting undrawn yarn was heated at a drawing temperature of 90 ° C. A drawing heat setting was performed at a set temperature of 140 ° C. and a magnification of 3.0 times to obtain a drawn yarn of 84 dtex-72 filament (single yarn fineness of 1.17 dtex). The obtained drawn yarn is used for warp and weft to obtain a plain fabric with a raw machine density of 54 × 57 / in, and after scouring, an alkali weight loss treatment at 80 ° C. for 30 minutes under an alkali concentration of 2 g / l. And dyeing was carried out at 130 ° C. for 60 minutes under the condition that the bath ratio was disperse dye / dyeing liquid = 1/20. A woven fabric (level 1) containing 3% by weight of light calcium carbonate particles in the mold-proof polyester fiber has the excellent mold-proof property and texture of the object of the present invention, and has yarn-making and high-order passage properties. It was very good.
[0024]
Level 2 and level 3 are experiments in which the additive particles were changed based on the level 1 spinning conditions.
[0025]
Level 2 was an experiment in which the added particles were changed to heavy calcium carbonate. However, stable yarn production was not possible due to the influence of foreign particles on the particles, and the antifungal property was insufficient.
[0026]
Level 3 was an experiment in which no particles were added, but the product texture was satisfactory, but the growth of mold was significant and the present invention was not satisfied. The evaluation results are shown in Table 1.
[0027]
[Table 1]
Example 2
Levels 4 to 7 are experiments in which the average secondary particle diameter of light calcium carbonate was changed on the basis of the level 1 spinning conditions.
[0029]
Level 4 was an experiment in which the average secondary particle size was changed to 0.03 μm. Although there was slight mold inhabited, it was a problem level and had an excellent product texture.
[0030]
Levels 5 and 6 were experiments in which the average secondary particle diameters were 0.05 μm and 3 μm, respectively, but the process stability was excellent, and the resulting fabric was excellent in both antifungal properties and surface quality.
[0031]
Level 7 was an experiment in which the average secondary particle size was changed to 4 μm, but it had excellent antifungal properties and had no particular problem in process stability. The evaluation results are shown in Table 2.
[0032]
[Table 2]
Example 3
The light calcium carbonate content was changed on the basis of Level 1 spinning conditions, and Level 8 to Level 13 were obtained.
[0034]
Level 8 is an experiment in which the content of light calcium carbonate was 0.4% by weight, but there was no problem with mild mold inhabiting, but it had excellent process stability and product texture. .
[0035]
Levels 9 to 12 are experiments in which the light calcium carbonate content was 0.5 wt%, 1 wt%, 5 wt%, and 10 wt%, respectively, and excellent products satisfying the present invention were obtained. It was.
[0036]
Level 13 is an experiment in which the content of light calcium carbonate is 12% by weight, but the content of light calcium carbonate is large, and although the obtained fabric has a slight unevenness, it is not a particularly problematic level. It had excellent antifungal properties. The evaluation results are shown in Table 3.
[0037]
[Table 3]
Example 4
Level 14 was obtained by changing the light calcium carbonate addition method based on the level 1 spinning conditions.
[0039]
Level 14 is an experiment in which 3% by weight of light calcium carbonate particles were added and mixed with polyethylene terephthalate consisting of 100 mol% of ethylene terephthalate repeating units and IV = 0.65, but the phenomenon of hydrolysis of polyethylene terephthalate occurred during spinning. Although it was confirmed that there was a slight thread breakage, it had excellent antifungal properties and satisfied the present invention. The evaluation results are shown in Table 4.
[0040]
[Table 4]
【The invention's effect】
The present invention has found antifungal particles having high heat resistance, high friction resistance, and high washing durability, which have not been able to be achieved in the past, by preventing yarn breakage and discoloration of the original yarn and higher-order processes. We succeeded in developing a mold-proof polyester fiber that has fine texture and excellent product texture.