JP3172589B2 - 発色性の良好な紫外線遮蔽性ポリエステル繊維 - Google Patents

発色性の良好な紫外線遮蔽性ポリエステル繊維

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発色性の良好な紫外線
遮蔽性ポリエステル繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、艶消し剤として酸化チタンを練り
込んだポリエステル繊維は周知であり、また、最近では
酸化チタン等の紫外線に対する遮蔽特性を利用して紫外
線遮蔽性繊維などが上市されている。しかしこれらの繊
維においては多量の酸化チタンが含まれているため、繊
維の光沢がダル調となり染色しても鮮やかな発色性を得
ることができず用途的にも限られていた。一方、化粧品
の分野においては日焼け防止のために酸化チタンをロー
ションやクリームなどに配合することはよく知られてお
り、例えば、特公昭47−42502号公報や特開昭4
9−450号公報には粒径が20〜100mμの微粒子
酸化チタンを配合した日焼け止めの化粧料が提案されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの微粒子酸化チ
タンは、通常顔料として使用されているものに比べ粒径
が極めて小さく透明性に優れるため皮膚を白化させない
(厚化粧にならない)という特長を有しており、かかる
微粒子酸化チタンを使用することによって、上記のよう
な繊維におけるダル調光沢を防止することが考えられ
る。このような観点にたって特開昭55−51819号
公報では、超微粒子の酸化チタンをポリエステル繊維に
配合してダル調を防止しようと試みているがパール調程
度の光沢が達成されているにすぎず、酸化チタンを多量
に含有していながら透明感に優れたポリエステル繊維は
これまでに得られていないのが現状である。これは、最
終的に繊維の形態になるまでに受ける高い熱履歴によっ
て超微粒子が凝集し繊維中での粒径が大きくなってしま
い、通常の顔料サイズの酸化チタンを配合した繊維とさ
してわりばえのしないものしか得られないという欠点を
有していた。さらに、微粒子酸化チタンを配合したポリ
エステル繊維は繊維化工程で着色し、白度に優れたもの
は得られなかった。本発明の目的は、上記の欠点が解消
され紫外線遮蔽性に優れかつ発色性、白度に優れたポリ
エステル繊維を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討したところ、使用する酸化チタ
ンとしてアナターゼ型とルチル型とが特定の割合で共存
している特殊なものを使用すると、分散性良好で繊維中
での凝集が極めて少なく染色後の発色性が極めて良好
で、かつ紫外線遮蔽の効果も十分に達成できることを見
出だして本発明に到達した。すなわち、本発明は、アナ
ターゼ型(A)とルチル型(R)との重量比(A/R)
が8/2〜5/5である酸化チタン微粒子を1重量%以
上含むポリエステルからなり光沢度が120%以上であ
ることを特徴とするポリエステル繊維である。
【0005】本発明において使用される酸化チタンは、
上記の如くアナターゼ型(A)とルチル型(R)との重
量比(A/R)が8/2〜5/5であるが、該比が8/
2を越えると繊維の紫外線遮蔽性は良好であるが透明
性、発色性が低下するので好ましくなく、一方、5/5
未満では透明性、発色性は良好であるが、紫外線遮蔽性
能が低下してくる。従って該比は7/3〜6/4である
ことが好ましい。ここで、アナターゼ型とルチル型との
比は従来のX線回折法により求めることが可能である。
【0006】また、この酸化チタンは繊維中に1重量%
以上、好ましくは2重量%以上、特に好ましくは2.8
重量%以上含有されていることが必須であり、1重量%
未満では紫外線遮蔽性が劣るので好ましくない。上限は
特に限定されないが多量に配合すると、超微粒子が凝集
しやすく繊維物性が低下するばかりか紡糸性も低下する
ので、好ましくは10重量%以下、更には6重量%以下
であることが望ましい。
【0007】さらに、本発明の繊維の光沢度は120%
以上、特に、好ましくは130%以上である。この値を
満足しないと上記の酸化チタンが配合されていても発色
性は優れたものとはならない。繊維の光沢度は繊維の断
面、単繊維繊度などによって変化するもののであり、ま
た、酸化チタンの粒径や含有量にも影響を受けるもので
あるが本発明においてはこれらの要因が融合した結果と
して、上記の光沢度を有していなければならない。酸化
チタンの粒径(一次粒子径)は30nm以下、特に25
nm以下であることが好ましく、これ以上の粒径である
と繊維の透明感が低下し染色後の発色性が鮮やかでなく
なることがある。本発明で使用されるこのような酸化チ
タンは酸水素反応の際に発生する水の存在の下で、高温
で気体状の四塩化チタンを加水分解することによって製
造することができ詳細はドイツ特許第870,242号
に記載されている。
【0008】本発明のポリエステル繊維は、上記の要件
を満足するものであれば繊維を構成するポリエステルの
種類については特別限定されず、例えば、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレートまたはこ
れらのポリマーを基本骨格とし第3成分として各種の芳
香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、ポリオール等
を共重合したポリエステルを使用することが可能であ
る。しかしながら、優れた白度と発色性を得るためには
第3成分で共重合されたポリエステルを使用することが
好ましい。ここで共重合ポリエステルとしては重合温度
が260℃以下で重合可能なポリエステルであり、代表
的な例としてはイソフタル酸で8〜12モル%共重合し
たポリエチレンテレフタレートがあげられるがこれに限
られるものではない。また、このポリエステルには各種
添加剤が配合されていても良く、とくに紫外線吸収剤や
酸化防止剤を含んでいると好ましい。
【0009】本発明の繊維の製法は本発明の目的を達成
できる方法であれば限定されず、また、酸化チタンの添
加方法も重合における仕込時やエステル化後重合開始前
の任意の段階で酸化チタンを単独でまたはエチレングリ
コールスラリーとして添加したり、重合後紡糸直前の段
階で酸化チタンを分散媒に分散させたものを添加するこ
とが可能ではあるが、微粒子の分散性の点から仕込み時
の添加が最も好ましい。繊維化は従来の長短両繊維の製
造技術を採用することができる。得られる繊維は、例え
ば0.3〜3デニール程度の単繊維繊度を有し、本発明
の目的を逸脱しない範囲であれば断面は丸断面、偏平断
面、3〜6角断面、3〜10葉断面、ドッグボーン断
面、C字型断面、V字型断面、W字型断面、Y字型断面
など種々の異形断面や中空断面等が可能であり、さら
に、芯鞘型、サイドバイサイド型、多層貼合構造型等の
複合繊維であってもさしつかえない。
【0010】本発明の繊維および該繊維を用いて得れら
れる繊維構造物は、白度良好で波長290〜320mμ
の紫外線の透過率が5%以下、波長290〜400mμ
の紫外線の透過率が10%以下、波長400〜1200
mμの可視光線の平均反射率が60%以上と優れた紫外
線遮蔽性を有し、染色による発色性も優れているので、
例えば、ブラウス、シャツ、ワンピース、サマースー
ツ、サマーセーター、トーブ、スポーツ衣料(水着、テ
ニスウエアー、キャディーウエアー、ゴルフウエアー、
スキーウエアー等のアウトドアスポーツ衣料)、ヤッ
ケ、ヴェール、下着、肌着、作業服等の衣類、帽子、日
傘、ビーチパラソル、手袋、うで抜き、ストッキング、
日よけ用タオル等のファッション小物、のれん、カーテ
ン、レース、障子紙、ブラインド用スラット、暗幕等の
インテリア用品、ベビーカー用日除けカバー、テント
地、スクリーン、自動車カバー、帆布、寒冷沙、工事用
シート、農園芸用ネット、各種機器保護カバー等の資材
など種々の用途に応用できるものである。
【0011】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが本発明は何等これらに限定されるものではない。な
お、以下の実施例において白度および光沢度は、下記の
方法により求めたものである。 <紫外線透過率>日光を光源とし、2台の紫外線強度積
算計の一方のセンサー部に不織布試料(目付100g/
m↑2のものを180℃×3分間熱プレス処理したも
の)を1枚覆い、もう一台のセンサー部には試料のない
状態(ブランク)で両者とも同じ条件で紫外線を測定し
次式により紫外線透過率を求める。 紫外線透過率(%)=(U/Uo)×100 U :試料側紫外線量 Uo:ブランクの紫外線量 <白度>JIS L1015 7.17(B法)に準拠
し測定した。 <光沢度>JIS L1015 7.18に準拠し測定
した。 <耐光性>島津フェードテスターCF−202型(島津
製作所製)を用いてJIS L842に準拠し評価し
た。原綿サンプルを平坦に並べたものを83℃±3℃、
200時間の条件にて照射を行い、照射後の強力保持率
と伸度保持率を求めた。強力、伸度共に70%以上の保
持率を示すものを良好とした。 <発色性>分光光度計(日立製、カラーアナライザー6
07型)にて全波長測定を実施し、最大吸収波長におけ
る反射率R(%)を読み取り、下記式にて計算した。 K/S=(1−R)↑2÷2R
【0012】実施例1 テレフタル酸ジメチル100重量部、エチレングリコー
ル60重量部、三酸化アンチモン0.04重量部をエス
テル化槽へ仕込み160℃〜240℃まで徐々に昇温し
ながらエステル化反応を行い、その後、重縮合反応槽に
て減圧し280℃まで昇温し、所定の重合度まで重縮合
した後、紡糸するに当たり最終重合槽から紡糸口金まで
のライン途中で平均粒径0.02μmの酸化チタン(ア
ナターゼ型/ルチル型=7/3)を含有したポリエステ
ル系スラリーをポリマー流に対して6重量%添加しポリ
マー中の酸化チタン含有量が3重量%になるように調整
し、紡糸温度285℃、巻取速度1000m/分で紡糸
を行なった。紡糸後、延伸、熱処理、切断して単糸繊度
2デニールで繊維長51mmの原綿を得た。繊維中におけ
る酸化チタンの分散状態は顕微鏡観察の結果、凝集粒子
もほとんど観察されず良好であった。この繊維を用い白
度、光沢度、紫外線遮蔽性能、染色性等を調べた。結果
を表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】この結果、本発明の繊維は優れた紫外線遮
蔽性能を有し且つ、光沢度および発色性の良好なもので
あった。特に、本発明で使用される二酸化チタンは超微
粒子で表面積が大きいため、同一添加量であれば従来の
艶消しグレードの酸化チタンを使用した場合に比べ繊維
の耐光性が著しく悪化することが当初予想されていた
が、実施例のものは後述の比較例に劣らぬ良好な耐光性
を示したことは意外なことであった。
【0015】実施例2 仕込み時にイソフタル酸(IPA)12%および平均粒
子径0.02μmの酸化チタンを添加し重合温度255
℃で重縮合すること以外は実施例1と同様にして繊維化
を行なった。この繊維について各種特性を調べたとこ
ろ、表1に見られるように特に光沢度に優れた繊維が得
られた。
【0016】比較例1 酸化チタンとして、平均粒子径が0.3μmのアナター
ゼ型100%のものを使用すること以外は実施例1と同
様にして重合および繊維化を行なった。その結果、この
繊維の光沢度は106と実施例1の繊維比べて低く、し
かも発色性に乏しいものであった。
【0017】比較例2 酸化チタンとして、平均粒子径が0.3μmのアナター
ゼ型100%のものを使用すること以外は実施例2と同
様にして重合および繊維化を行なった。その結果、この
繊維の光沢度は97.8と実施例2の繊維比べて低く、
しかも発色性に乏しいものであった。
【0018】比較例3 酸化チタンとして、アナターゼ型とルチル型の比が(A
/R)=4/6であるものを使用すること以外は実施例
1と同様にして重合および繊維化を行なった。この結
果、できた繊維の光沢度は103.4であり発色性も悪
かった。さらに紫外線遮蔽透過率も高い値を示しており
実施例1に比べ紫外線遮蔽性能の劣るものであった。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナターゼ型(A)とルチル型(R)と
    の重量比(A/R)が8/2〜5/5である酸化チタン
    微粒子を1重量%以上含むポリエステルからなり光沢度
    が120%以上であることを特徴とするポリエステル繊
    維。
  2. 【請求項2】 ポリエステルがイソフタル酸を共重合し
    たポリエチレンテレフタレートである請求項1に記載の
    ポリエステル繊維。
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