JPH08260231A - 光分解性セルロースエステル繊維束 - Google Patents

光分解性セルロースエステル繊維束

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JPH08260231A JP8051119A JP5111996A JPH08260231A JP H08260231 A JPH08260231 A JP H08260231A JP 8051119 A JP8051119 A JP 8051119A JP 5111996 A JP5111996 A JP 5111996A JP H08260231 A JPH08260231 A JP H08260231A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光分解性の高いセルロースエステル繊維束を
提供する。 【解決手段】 セルロースエステルと１００ｎｍ以下の
平均粒子径をもつ二酸化チタン０．０５〜５．０重量％
から繊維束をつくる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光分解性のセルロー
スエステル繊維束に関する。
【０００２】
【従来の技術】セルロースエステル繊維束は周知であ
る。Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ著、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅ
ｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ」、第４編、第５巻、８９〜１１７頁（１９７９年ニ
ューヨークのＪｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ発
行）参照。アナタース型又はルチル型の二酸化チタン顔
料をつや消し剤として含浸した酢酸セルロース繊維束も
知られている。Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ著、Ｉｂｉｄ，
第３編、９０頁及び米国特許第４，０２２，６３２号参
照。理想的なつや消し用の二酸化チタン顔料は２００〜
３５０ｎｍ（０．２〜０．３５ミクロン）の平均粒子径
を有する。「Ｔｈｅ Ｓａｖａｎｎａｈ Ｓｔｏｒｙ」
と題するＫｅｍｉｒａ，Ｉｎｃ．発行の刊行物参照。こ
れらの顔料は典型的にはそれらの光触媒作用を遅延させ
るよう被覆されている。Ｒａｂｅｋ，Ｊ．Ｆ．著、「Ｍ
ｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃａ
ｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｉｏｎｓｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ
ｓ」、５８５〜５８７頁（１９８７年ニューヨークのＪ
ｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ発行）参照。
【０００３】セルロースエステル繊維束の光分解を促進
させるためにアナタース型二酸化チタンを用いることも
提案されている。ＥＰＯ公開特許第５９７，４７８号、
ＷＯ９３／２４６８５及び米国特許第５，２４２，８８
０号参照。これらの光分解性セルロースエステル繊維束
は未被覆のアナタースを用いている。Ｉｂｉｄ．参照。
光分解促進剤として、アナタース型二酸化チタンはルチ
ル型二酸化チタンより優れているとされている。ＥＰＯ
公開特許第５９７，４７８号では、約３００ｎｍ（０．
３ミクロン）の平均粒子径と、１０〜１０００ｎｍ
（０．０１〜１ミクロン）の粒子径分布と３〜３０ｍ2
／ｇの比表面積をもつアナタース型二酸化チタンを約０
〜５重量％有するセルロースエステル繊維束が記載され
ている。ＷＯ９３／２４６８５には、その表１で例示的
な光活性アナタース二酸化チタンに関する平均粒子径が
記載されている。米国特許第５，２４２，８８０には、
酢酸セルロース又はポリプロピレン等の酸化性ポリマー
に光活性触媒を含浸して生分解性を増大することが記載
されている。この光活性触媒は塩を含有するか又は塩で
被覆されたアナタース型二酸化チタンである。ここで塩
は触媒の２〜３０重量％存在する。
【０００４】微細粒状の結晶質二酸化チタン（８〜２１
０ｎｍ、０．００８〜０．２１０ミクロン）がプラスチ
ックの光分解剤として知られている。Ｍｅｌｄｒｕｍ，
Ｂ．Ｊ．著、「Ｆｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ ＴｉＯ2
−Ａ Ｂｒｉｅｆ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」、ＳＰ
Ｅ第４９回年次技術会議資料（１９９１）参照。ここで
は二酸化チタンの未被覆の微細粒子をポリプロピレンフ
ィルムに加え紫外線照射してその光分解効果を裏付けて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】セルロースエステル繊
維束製のフィルターをもつタバコを道路端等に投げ捨て
たりして起こるごみ問題を最小にすることができる光分
解性セルロースエステル繊維束の開発が望まれており、
それを達成することが本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はセルロースエス
テル及び１００ナノメートル（ｎｍ）以下の平均粒子径
をもつ二酸化チタン０．０５〜５．０重量％からなる人
造繊維に関する。以下本発明をさらに詳述する。セルロ
ースエステルが置換度１．５〜２．７をもつ酢酸セルロ
ースの場合、二酸化チタンの好ましい含有量は０．１〜
３．０重量％である。これらの繊維が光分解を受ける。
置換度が１．５〜２．７の酢酸セルロース繊維は実質上
３００時間以内に分解する。「実質的な分解」を測定す
る基準は後に詳述するようにＡＡＴＣＣ試験法１６９−
１９９０である。好ましくは実質的な分解とは２００時
間におけるテナシティが０．２ｇ／デニール以下になる
ことをいう。
【０００７】セルロースエステルのエステルとは有機エ
ステルをいう。これらのセルロースエステルの例として
は酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セル
ロース、プロピオン酸酪酸セルロース等及びこれらの適
宜の組合せがある。本発明に有用なセルロースエステル
は公知の方法で製造しうる。Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ
著、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、第３編、第５巻、８９
〜１２９頁（１９７９年ニューヨークのＪｏｈｎＷｉｌ
ｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ発行）及びＬｉｂｓｃｏｍｂ，Ａ．
Ｇ．著、「Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ａｃｅｔａｔｅ：Ｉｔ
ｓ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎｓ」，１９３３年ロンドンのＥｒｎｅｓｔ Ｂｅ
ｎｎ，Ｌｔｄ．発行）参照。
【０００８】本発明のセルロースエステルは好ましくは
少なくとも２個のアンヒドログルコース環をもち、最も
好ましくは約２〜５，０００個のアンヒドログルコース
環をもつ。またこれらのポリマーは試料０．５ｇのフェ
ノール／テトラクロロエタンの６０／４０重量比溶液で
２５℃で測定して、通常約０．２〜約３．０ｄｌ／ｇの
固有粘度（ＩＶ）をもち、最も好ましくは１〜１．６ｄ
ｌ／ｇのＩＶをもつ。またセルロースエステルの好まし
いＤＳ／ＡＧＵ（アンヒドログルコース単位当たりの置
換度）は約１．５〜約２．７である。１．７〜２．６の
ＤＳ／ＡＧＵをもつセルロースエステルが特に好まし
い。最も好ましいセルロースエステルは１．８〜２．２
のＤＳ／ＡＧＵと１．３〜１．５のＩＶをもつものであ
る。
【０００９】本発明の繊維束にはセルロースエステル繊
維束用の公知の適宜の添加剤を混入しうる。周知のよう
に、たとえばつや消し剤（二酸化チタン等）や紡糸仕上
剤等を添加しうる。
【００１０】本発明で用いる二酸化チタンは１００ナノ
メートル以下の平均粒子径をもつ適宜の二酸化チタンで
ある。これらの二酸化チタンは通常５０ｍ2 ／ｇ以上の
比表面積をもつ。このタイプの二酸化チタンは市販され
ており、ドイツデュイスバーグのサクトレベン社の商品
名「ＨＯＭＢＩＦＩＮＥ Ｎ」、フィンランドポリのケ
ミラグループの商品名「ＵＶ−Ｔｉｔａｎ」、米国カリ
フォルニア州サンフランシスコの石原産業の商品名「Ｔ
ＩＰＡＱＵＥ」二酸化チタンＴＴＯ−５５及びＴＴＯ−
５１シリーズ、英国クリーブランドバイリンガムのチオ
キサイドケミカルスの商品名「ＵＦ」等が入手しうる商
品である。
【００１１】好ましい二酸化チタンは１０ナノメートル
以下の平均粒子径と約２５０ｍ2 ／ｇの比表面積をもつ
非被覆アナタースである。「非被覆」とは多くの市販の
二酸化チタンにみられる光触媒作用を遅延させるために
用いられる無機物質の被膜が存在しないことをいう。Ｒ
ａｂｅｋ，Ｊ．著、Ｉｂｉｄ．２５７〜２５９頁参照。
これらの無機被膜の例には、アルミナ、シリカ、酸化亜
鉛、酢酸マンガン、酢酸銀、酢酸タリウム、酢酸ガリウ
ム、酢酸第二鉄、酢酸鉛、酢酸ルビジウム、酢酸ストロ
ンチウム、酢酸アルミニウム、酢酸ランタン、酢酸ジル
コニウム、酢酸ウラニル、酢酸カリウム、酢酸サマリウ
ム、酢酸プラセオディミウム、酢酸ニオブ、酢酸ネオデ
ィミウム、酢酸第二銅、酢酸マグネシウム、酢酸バリウ
ム、酢酸イットリウム、酢酸ナトリウム、酢酸リチウ
ム、酢酸クロム、酢酸第一スズ、酢酸ジディミウム、酢
酸第一ニッケル、酢酸カルシウム、酢酸亜鉛、酢酸第一
コバルト、酢酸第一マンガン等がある。
【００１２】二酸化チタンは繊維束に押し出す前に「ド
ープ」（即ち溶解したセルロースエステル）に加えられ
る。二酸化チタンの添加は押し出し前の適宜の時点で行
いうる。二酸化チタンの調製は微細粒子の凝集を最小に
するか又は減少して微細粒子が示す光活性を最大にする
よう配慮する限り特に制限はない。押し出しも周知の手
段で行いうる。Ｂｒｏｗｎｅ，Ｃ．Ｌ．著「Ｔｈｅ Ｄ
ｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅｓ」、５９〜６
４頁（１９９０年ノース カロライナ州のヘキスト セ
ラニーズ コーポレーション発行）参照。ここで「タバ
コ」とはタバコ葉を有する管状体とフィルターをもつ適
宜のタバコ（シガレット）をいう。Ｂｒｏｗｎｅ，Ｃ．
Ｌ．著の上記参照。
【００１３】
【実施例】すべての糸は周知の手段に従って製造した。
「Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ
Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、４７４〜４７６
頁（１９８５年英国チチェスターのエリスハワード社発
行）参照。酢酸セルロースポリマーをアセトン９６％及
び水４％からなる溶媒に溶かした。すべての場合、アセ
トン／水９６％／４％溶媒７３ポンドに酢酸セルロース
ポリマー２７ポンド（ｌｂｓ）を含む合計溶液１００ポ
ンドを用いた。二酸化チタンを加える場合はポリマーを
溶媒に溶解した後に加えた。混合物を攪拌して均一にし
た後濾過した。濾過後孔径５２μｍ孔を１９０もつ口金
から押し出して糸をつくった。２．９デニール／フィラ
メントの繊維を得た。
【００１４】ＡＡＴＣＣ（ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｃｈ
ｅｍｉｓｔ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒｉｓｔｓ）の方法に従
って糸を評価した。ＡＡＴＣＣ試験法１６９−１９９０
「布帛の耐候性：キセノンランプ照射」、オプション１
を用いた。ＡＡＴＣＣ試験法１７７−１９９３「高めら
れた温度及び湿度での光に対する耐色性：水冷キセノン
ランプ装置」に従って評価用の糸を調製した。糸をペー
パーカードのまわりにつつみ金属製保持具内に置いた。
糸を入れた保持具をＡｔｌａｓモデルＣ６５耐候試験機
内に置きキセノン光照射と水スプレーを繰り返した。条
件（オプション１）は南フロリダの環境条件に適合する
ように定めた。ほぼ１ケ月の屋外放置に対応する１００
時間間隔で糸を除き、周囲条件に調節し、そして破壊強
度を測定した。
【００１５】例１：上記に従って４２０ｎｍの平均直径
をもつＫｅｍｉｒａ ０−３１０顔料級ＴｉＯ2 （アナ
タース）０．１３５ｌｂｓを加えた糸をつくった。
【００１６】例２：ＴｉＯ2 無添加の糸を上記に従って
つくった。
【００１７】例３：上記に従って、Ｋｅｍｉｒａ ０−
３１０ＴｉＯ2 （アナタース）０．１３５ｌｂｓと主要
粒子径１０ｎｍ以下のＨｏｍｂｉｆｉｎｅ Ｎ超微小粉
砕ＴｉＯ2（アナタース）０．１３５ｌｂｓとを加えた
糸をつくった。
【００１８】例４：上記に従って、Ｈｏｍｂｉｆｉｎｅ
Ｎ ＴｉＯ2 ０．１３５ｌｂｓを加えた糸をつくっ
た。
【００１９】例５：上記に従って、Ｈｏｍｂｉｆｉｎｅ
Ｎ ＴｉＯ2 ０．２７ｌｂｓを加えた糸をつくった。
【００２０】表１から明らかなように、超微小ＴｉＯ2
を加えてつくった糸（例３，４，５）は、顔料級ＴｉＯ
2 を加えてつくった糸（例１）又はＴｉＯ2 を全く加え
ずにつくった糸（例２）に比して速やかに分解した（破
壊強度＝０ｇ／デニール）。同量の超微小粉砕ＴｉＯ2
を含む例３と例４の場合でも、同時に顔料級ＴｉＯ2を
も含む例３の方が超微小粉砕ＴｉＯ2 だけを含む例４よ
りも分解がゆるやかである。これは顔料級ＴｉＯ2 の光
屈折特性によるものである。
【００２１】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ビー ホプキンス ジュニア アメリカ合衆国ノース カロライナ州 28134−1004 パインビル エデン サー クル 108

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セルロースエステル及び１０ナノメート
    ル以下の平均粒子径をもつ二酸化チタン約０．０５〜
    ５．０重量％からなることを特徴とする繊維。
  2. 【請求項２】 置換度１．５〜２．７をもつ酢酸セルロ
    ース、１００ナノメートル以下の平均粒子径をもつ二酸
    化チタン約０．０５〜５．０重量％からなり、ＡＡＴＣ
    Ｃ試験法１６９−１９９０で測定したとき３００時間内
    に実質的に分解する繊維。
  3. 【請求項３】 該酢酸セルロース中に該二酸化チタンが
    約０．１〜３．０重量％存在する請求項２記載の繊維。
  4. 【請求項４】 実質的に分解する特性が２００時間にお
    いて０．２ｇ／デニール以下のテナシテイを意味する請
    求項２記載の繊維。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の繊維
    からなるフィルター部をもつタバコ。
JP05111996A 1995-03-14 1996-03-08 光分解性セルロースエステル繊維束 Expired - Fee Related JP3532689B2 (ja)

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