JP2008297681A

JP2008297681A - 熱可塑性合成繊維

Info

Publication number: JP2008297681A
Application number: JP2007147538A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Watanabe; 隆彦渡辺; Yoshinobu Ishimoto; 嘉信石本
Original assignee: KB Seiren Ltd
Current assignee: KB Seiren Ltd
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】水着や下着などの用途に最適な、透け防止性に優れる白色／淡色繊維を得ること。
【解決手段】平均粒径が０．２〜１μｍである酸化チタンなどの白色顔料を２〜１０重量％含むポリエステルやポリアミドなどの熱可塑性樹脂からなることを特徴とする合成繊維。好ましくは、さらに蛍光増白剤を０．０１％〜０．０５重量％含む。
【効果】本発明品から成る繊維製品は、通常使用時や水に濡れたときでも透ける事が無い。また紡糸装置や後加工装置の部品の磨耗が最小限に抑えられている。
【選択図】なし

Description

本発明は、衣料用途に最適な熱可塑性合成繊維に関するものである。

合成繊維は、発色性、染色堅牢度、強度、加工汎用性において天然繊維より優れる。このため、スポーツ、婦人、紳士等のあらゆる衣料分野に利用されている。

ところで、合成繊維の原料である合成樹脂は、それだけであれば無色透明である。従って合成樹脂をそのまま繊維にすれば、透明な糸になる。そのような糸は衣料用途には適しておらず、通常の衣料用合成繊維は原料の合成樹脂中に艶消剤として酸化チタンの粒子を添加している。

合成繊維に酸化チタンを加えるのは、古くからの慣用技術である。特許明細書などに酸化チタンの添加について記載していない場合であっても、特に「酸化チタンを一切添加していない」と明記している場合以外は合成繊維には酸化チタンが含まれていると考えるのが常識である。

一般に衣料用によく用いられるポリアミド繊維とポリエステル繊維には、１％余りの酸化チタンが含まれる。多くの衣料品は繊維や布を染色して用いるので、この程度の酸化チタンの添加量で十分な遮蔽性を持ち衣料用途に適したものとなる。
しかし、染色をしない白色布帛や淡色布帛は透けやすく、水に濡れると著しく透けて見える欠点を有しているため、水着等のスポーツ衣料分野においては白色や淡色でも透けない布帛が要望されていた。

従来より、このような欠点を改善するのに、合成重合体中に酸化チタン等の艶消剤を通常よりも多量に混合して合成繊維の不透明化を図る方法等が提案されている。しかしながら、多量の艶消剤を合成樹脂中に添加すると、紡糸操業性が下がる、強度などの糸物性が下がる、織編時の機械部品の磨耗が著しいなどの欠点が顕著に見られる。そこで、多量の艶消剤を含む成分と、通常の合成樹脂成分（ここにも当然少量の酸化チタンは含まれる）とからなる複合繊維が提案されている。しかし、これらの方法で得られた布帛は、隠ぺい力不足で透け防止性に満足するものでなかった。

特開平８−６０４８５号公報

本発明は、このような現状に鑑みて行われたもので、透け防止性に優れる白色／淡色繊維を得ることを目的とする。

すなわち本願発明は、平均粒径が０．２〜１μｍである白色顔料を２〜１０重量％含む熱可塑性樹脂からなることを特徴とする合成繊維を主旨とする。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明でいう合成樹脂（ポリマー）とは、重合反応によって合成され得る繊維形成能を有するポリマー全般を意味するものである。具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタラミド、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタラミド等のポリアミド類、ポリエ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、ポリ乳酸等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリアクリロニトリル等のポリアクリル類が挙げられる。もちろん、これらに限定されるものではなく、他の種類のポリマーの使用も可能である。また、各ポリマーは、ホモポリマーに限らず、ブレンド体、共重合体等でもよい。

これらのポリマーの中で、最も広汎に利用されているのはナイロン６、ポリエ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であるが、本願発明はこれらのポリマーを好適に利用することが出来る。

本願発明の合成繊維中には特定粒径の白色顔料が特定量含まれる必要がある。
具体的には、平均粒径が０．２〜１μｍの白色顔料が２〜１０重量％含まれる必要がある。
平均粒径がこれより小さいと遮蔽効果が十分でない。逆に平均粒径が大きいと、繊維表面の凹凸が顕著になり、紡糸機、加工機械などの部品の磨耗が早くなる。

一方、白色顔料の添加量が２重量％未満であると、目的とする遮蔽効果が得られない。添加量が１０重量％を超えると、上述した紡糸時のトラブルが頻発する。

透け紡糸性能と紡糸操業性・後加工性のバランスを考慮すると、用いる白色顔料の平均粒径は０．２〜０．８μｍが好ましく、０．２〜０．５μｍがより好ましい。
同様の理由から白色顔料の添加量は２〜８重量％がが好ましい。

白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、シリカ等を挙げることができる。この中では酸化チタンが最も好ましく用いられる。

白色顔料の添加方法は特に制限は無い。最もよく用いられるのは、予め高濃度に白色顔料を添加したマスターチップと通常のチップを混ぜて、これを紡糸する方法である。なお、最初にも述べたが、「通常のチップ」であっても少量の白色顔料が含まれている。

本発明においては、ポリマー中に蛍光増白剤を加えることが好ましい。蛍光増白剤の使用は、後染めで白色にするよりも耐光性や染色堅牢度に優れるので好ましい。

ここで言う蛍光増白剤とは、繊維製造時の合成重合体に添加される原着用蛍光増白剤を意味しており、紡糸性、延伸性に支障をきたさないものが必要であり、具体的には、スチルベン系蛍光増白剤、イミダゾール系蛍光増白剤、イミダゾロン系蛍光増白剤、トリアゾール系蛍光増白剤、チアゾール系蛍光増白剤、オキサゾール系蛍光増白剤等を挙げることができる。

蛍光増白剤の含有量は任意であるが、白色効果を得る為には少なくとも０．０１重量％の添加は必要となる。一方、大量に蛍光増白剤があると自己消光を起こし、増白効果が薄れるので添加量は高々０．０５重量％で十分である。

蛍光増白剤の添加方法は特に制限は無い。よく用いられるのは、予め高濃度に蛍光増白剤を添加したマスターチップと通常のチップを混ぜて、これを紡糸する方法である。また、チップと蛍光増白剤を混ぜてこれを紡糸に供する方法もある。

この他に、繊維物性の改善や機能化を目的として各種添加剤を加えることは任意である。このような添加剤としてたとえば制電剤、耐光剤、耐熱剤、難燃剤などがある。また、通常のポリマーは重合触媒である金属成分の存在により、わずかであるが着色されている。このような触媒による着色を軽減する為に、少量の染料・顔料を加えても良い。

本願発明品を得る為の紡糸法に特に制限はない。公知の方法が適宜利用できる。繊維はフィラメント、ステープルいずれの形態でもよく、用途に応じて作り分けられる。

本願発明の繊維の断面形状に特に規定はない。一般的には丸断面のものが用いられるが、多角形や扁平など、形状を変えることにより、繊維表面の光の反射具合が変化し、これにより遮蔽性能を上げることも可能となる。

さらに、通常の紡糸で得られた繊維に適宜撚りをかけたり（特に強撚）、布帛とした後にアルカリ溶液などで繊維の表面の一部を溶解させることで、繊維表面の光の反射具合を変化させ遮蔽性能を上げることも出来る。

本願発明の繊維は、単独で用いてもよいし、混繊糸の１成分として用いても良い。例えば、カバリング糸の外糸に用いることが出来る。

また、布帛化する際に他の繊維と混用してもよい。具体的には交編、交織などの方法がある。他繊維と混用する際には、他繊維を用いることで本願発明品の隠蔽性能が相殺されることを考慮に入れる必要がある。

本願発明の繊維は、染色せずにそのまま「白色繊維（布帛）」として利用することが出来るが、少量の染料で染色して「淡色繊維（布帛）」としてもよい。淡色であってももちろん隠蔽性能を発揮することが出来る。また、通常の染色に供することも当然可能である。

本願発明の繊維からなる布帛は、水着などのスポーツ用途に好適に用いられる。水に濡れても透けることがない。
さらに、本願発明の繊維からなるパンツ（ズボン）や上着はその下につけている衣類の色柄が目立ちにくいという効果を有する。これは、上に着ている衣服のそのものの色合いを際立たせることが出来るので、ファッション性に優れるという効果を奏することを意味する。

以下、実施例で具体的に本願発明を説明する。
（繊維の製造例）
レギュラーＰＥＴ樹脂（酸化チタン０．０４重量％含有）を用いて、酸化チタン含量が２０重量％のマスターチップ（Ｍ１）を製造した。また、蛍光増白剤の含有量が１０重量％のレギュラーＰＥＴのマスターチップ（Ｍ２）を製造した。Ｍ１、Ｍ２と上述のレギュラーＰＥＴ樹脂を適宜混ぜたチップブレンドを紡糸原料とした。
上記原料を用いて、常法によって５６ｄｔｅｘ／２４ｆの糸を得た。

（紡糸操業性の評価）
上記繊維の製造工程において、製造中の糸切れの発生や単糸切れ毛羽立ちなどの不良品の割合、その他トラブルの発生状況を見た。

（遮蔽性の評価）
繊維を筒編とした。筒編を精練した後乾燥し長さ１５ｃｍの測定サンプルを作製した。これを絵柄と文字が描かれた市販のプラスチック製下敷きの上に載せさらにその上に透明アクリル板（１５ｃｍ×１５ｃｍ；厚さ１ｃｍ）を載せた。アクリル板の上から観察してサンプルの下の模様や文字がどれだけ認識できるかを評価した。その後一旦アクリル板を外してサンプル上に５ｍＬの蒸留水を滴下した後再度アクリル板を載せて、同様の評価を行った。

（磨耗性の評価）
５ｋｇの延伸糸を仮撚り加工した。この際に、糸切れや加工装置の部品の磨耗状況を確認した。

実施例１
上記製造例において、酸化チタンの平均粒径が種々異なるマスターチップを用い、酸化チタンの含有量が６重量％、蛍光増白剤の含有量が０．０５重量％となるようにチップを混合して繊維を得た。
得られた、繊維から同じ密度の筒編サンプルを作製し、遮蔽性評価を行った。結果を表に記す。

表１にも示したが、酸化チタンの平均粒径が本発明の範囲内のものは、水に濡れても十分な遮蔽性を示した。また紡糸時の糸切れはなく、単糸切れや毛羽立ちもなかった。さらに磨耗性評価でも問題は認められなかった。一方、平均粒径が小さすぎるものは、遮蔽性に問題があり、通常でもうっすらと絵柄が透けて見えた上、サンプルが濡れた状態では絵柄がよりくっきりと見えた。また、平均粒径が大きすぎるものは、紡糸時に口金の濾過圧が著しく上昇し、長時間の紡糸は難しいと推察された。さらに巻き取られた糸には所々単糸切れ、毛羽立ちが見られ製品には供し得ないものであった。

実施例２
上記製造例において、酸化チタンは平均粒径が０．３μｍのものを用いて、繊維中の酸化チタンの量が種々異なり、蛍光増白剤の含有量が０．０５重量％で一定となるようにチップを混合して紡糸して繊維を得た。得られた、繊維から同じ密度の筒編サンプルを作製し、遮蔽性評価を行った。結果を表に記す。

表２にも示したが、酸化チタンの添加量が本発明の範囲内のものは、水に濡れても十分な遮蔽性を示した。添加量が２重量％のものは水に濡れた状態では鮮やかな模様や大きな文字はぼんやりとではあるが確認できる状態であった。また紡糸時の糸切れはなく、単糸切れや毛羽立ちもなかった。さらに磨耗性評価でも問題は認められなかった。一方、添加量が少なすぎるものは、遮蔽性に問題があり、通常でもうっすらと絵柄が透けて見えた上、サンプルが濡れた状態では絵柄がよりくっきりと見えた。また、平均粒径が大きすぎるものは、紡糸時に口金の濾過圧が著しく上昇し、目標とする５ｋｇのサンプル採取が出来なかった。このため磨耗性評価は行えなかった。さらに巻き取られた糸には所々単糸切れ、毛羽立ちが見られ製品には供し得ないものであった。

本願発明の繊維は白色／淡色ながら遮蔽性に優れるので、スポーツウェアを初めとする衣料用途で特に有用である。

Claims

平均粒径が０．２〜１μｍである白色顔料を２〜１０重量％含む熱可塑性樹脂からなることを特徴とする合成繊維。
白色顔料が酸化チタンである請求項１記載の合成繊維。
蛍光増白剤を０．０１〜０．０５重量％含む請求項１又は２記載の合成繊維。
熱可塑性樹脂がポリエステルである請求項１〜３いずれかに記載の合成繊維。