JPH09316728A

JPH09316728A - 紫外線遮蔽性ポリアミド繊維

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Publication number: JPH09316728A
Application number: JP4499397A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; 晃鈴木; Takehiko Matsuoka; 猛彦松岡
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1997-12-09
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: JP3661339B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発色性と耐変色性との両特性を具備すると
ともに、優れた紫外線遮蔽性を有するポリアミド繊維と
することができる。【解決手段】平均粒子径０．０１〜０．１μｍのア
ナターゼ型酸化チタン微粒子を１〜２０重量％、及び、
銅化合物等の特定の金属含有化合物を金属換算で１〜３
００ｐｐｍ含有する紫外線遮蔽性ポリアミド組成物から
なるポリアミド繊維である。また、上記紫外線遮蔽性ポ
リアミド組成物からなる紫外線遮蔽層（Ａ）と、酸化チ
タン等の光散乱物質を実質的に含有しない透明ポリアミ
ドの層（Ｂ）とからなる複合繊維である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線遮蔽性に優
れると共に、優れた発色性および耐変色性を兼備するポ
リアミド繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミドやポリエステルなどのポリマ
からなる合成繊維は、そのポリマ基質が本来透明である
ため、そのポリマのみからなる繊維を衣料用、インテリ
ア用、屋外用などの各種布帛として使用すると、それら
布帛を太陽光の紫外線が透過することにより、衣料の場
合には皮膚が日焼けしたり、またインテリア用、屋外用
などの場合には布帛に被覆された物体が変質する等の欠
点がある。

【０００３】この欠点に対する対策としては、酸化チタ
ン等の紫外線遮蔽に優れた添加剤をポリマ基質に配合す
る方法が代表的である。しかし、この方法によって十分
な紫外線遮蔽性を得ようとすると、多量の紫外線遮蔽剤
を配合する必要があるため、得られる合成繊維はチョー
ク状の艶消し外観となり、またこの合成繊維を染色した
場合はダル感が強く鮮明な色調が得られないという問題
があった。

【０００４】このような色調を改善する方法として、ポ
リエステル繊維の場合については、平均粒子径０．０３
μｍ以下の超微粒子のアナターゼ型酸化チタンとルチル
型酸化チタンとを特定の割合で添加したポリエステル繊
維が提案されている（特開平６−２２１９号公報）。即
ち、このような超微粒子の酸化チタンは、一般の合成繊
維に艶消し剤（光散乱物質）として配合されている平均
粒子径０．１μｍ超の酸化チタン粉末に比較して透明性
が優れるので、得られた繊維は優れた発色性を呈するこ
とができるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この超微粒子
酸化チタンは、上記のようにポリエステル繊維に対して
は一定の効果が得られるものの、これをポリアミド繊維
に適用した場合には、繊維化する際の工程や使用条件下
に受ける熱や光によって繊維が変色し易いという問題点
が生じるため、そのままでは実用に供することができな
い。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
問題を解消し、発色性と耐変色性との両特性を具備する
とともに、優れた紫外線遮蔽性を有するポリアミド繊維
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維は、平均粒子
径が０．０１〜０．１μｍのアナターゼ型酸化チタン微
粒子を１〜２０重量％、及び、銅、マンガン、コバル
ト、ニッケル、マグネシウム、カルシウム、バリウムの
群から選ばれた金属を含有する化合物を金属換算で１〜
３００ｐｐｍ含有するポリアミド組成物からなることを
特徴とする。

【０００８】また、本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊
維は、紫外線遮蔽層と、酸化チタン等の光散乱物質を実
質的に含有しない透明ポリアミドの層とからなる複合繊
維において、前記紫外線遮蔽層が、平均粒子径が０．０
１〜０．１μｍのアナターゼ型酸化チタン微粒子を１〜
２０重量％、及び、銅、マンガン、コバルト、ニッケ
ル、マグネシウム、カルシウム、バリウムの群から選ば
れた金属を含有する化合物を金属換算で１〜３００ｐｐ
ｍ含有するポリアミド組成物からなることを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のポリアミド繊維に使用す
るポリアミドは、繊維形成性のものであれば特に限定さ
れるものではなく、例えばナイロン６、ナイロン６６、
ナイロン４、ナイロン６１０、ナイロン６１２等を挙げ
ることができる。これらのなかでも、ナイロン６、ナイ
ロン６６は、特に繊維として優れた特性を発揮すること
ができるので好ましい。

【００１０】本発明のポリアミド繊維に配合する酸化チ
タンには、アナターゼ型酸化チタンが使用される。この
アナターゼ型酸化チタンは、結晶系が正方晶系の酸化チ
タンである。これに対し、ルチル型酸化チタンは紫外線
遮蔽効果が低いため、本発明の目的を達成する上では不
適当である。

【００１１】このアナターゼ型酸化チタンは、粒子径と
して平均粒子径が０．０１〜０．１μｍの範囲、好まし
くは０．０２〜０．０７μｍの範囲の超微粒子で使用さ
れる。平均粒子径が０．０１μｍ未満であると、酸化チ
タン粒子がポリアミドポリマ中で凝集し易く曳糸性が低
下するため繊維化（溶融紡糸）することが困難になる。
また、０．１μｍを越えると繊維の透明感が低下し、本
発明の目的である染色後の優れた発色性が得難くなる。

【００１２】アナターゼ型酸化チタンのポリアミドに対
する配合量は、１〜２０重量％の範囲とし、好ましくは
１〜１５重量％の範囲とする。特に、衣料用等の単糸繊
度の細い繊維の場合には１〜１０重量％の範囲が好まし
い。アナターゼ型酸化チタンの配合量が１重量％未満で
は紫外線遮蔽効果が十分に得られなくなる。また、２０
重量％を越えると、酸化チタン微粒子をポリアミド中に
均一に分散することが困難となり、それに伴って曳糸性
が低下し繊維化（溶融紡糸）することが難しくなる。

【００１３】アナターゼ型酸化チタン微粒子のポリアミ
ドに対する配合方法としては、溶融紡糸前のポリアミド
ペレットの表面にパウダー状の酸化チタンをまぶして均
一に混合する方法、混練押出機によりポリアミドペレッ
ト中に酸化チタンを練り込む方法、ポリアミドの重合時
にパウダー状の酸化チタンを添加して混合する方法など
があるが、特に高濃度の酸化チタンの配合を必要とする
場合には、混練押出機により練り込む方法や重合時に添
加する方法が均一分散性の点で好ましい。

【００１４】本発明においては、特定の金属含有化合物
を併用添加することによりアナターゼ型超微粒子酸化チ
タンの高い表面活性によるポリアミドの劣化を抑制し、
繊維化の際の溶融紡糸工程や使用環境下で受ける光や熱
によってポリアミドが変色することを防止することがで
きる。

【００１５】この変色防止のために有効な金属含有化合
物は、銅、マンガン、コバルト、ニッケル、マグネシウ
ム、カルシウム、バリウムの群から選ばれた１種もしく
は複数種の金属を含有する化合物であり、なかでも、
銅、マンガン、コバルト、ニッケルの群から選ばれた１
種もしくは複数種の金属を含有する化合物が好ましい。

【００１６】これら金属含有化合物は、上記した特定の
金属のハロゲン化物、酸化物、炭酸円、ホウ酸塩などの
無機化合物や、酢酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩などの
有機化合物であればよい。例えば、銅含有化合物の場合
は、塩化第１銅、ヨウ化第１銅、ヨウ化第２銅、臭化第
１銅等のハロゲン化銅、炭酸銅、酸化銅等の無機酸銅、
および酢酸銅、コハク酸銅、安息香酸銅等の有機酸銅等
が挙げられる。

【００１７】これら金属含有化合物は１種で用いてもよ
いしまた複数種を併用させてもよい。ポリアミドに対す
る金属含有化合物の配合量は、金属換算で１〜３００ｐ
ｐｍとなる量であり、好ましくは１〜１５０ｐｐｍの範
囲がよい。ポリアミドに対する金属含有化合物の配合量
が金属換算で１ｐｐｍ未満である場合は、ポリアミド繊
維の変色防止の効果を十分に上げることができない。ま
た、３００ｐｐｍを越えると曳糸性の低下や着色を招く
ようになるため不適当である。

【００１８】上記金属含有化合物として銅化合物を用い
る場合には、ポリアミド中への溶融および分散を助け、
ポリアミド中での安定化を図るために、例えばヨウ化カ
リウム、ヨウ化ナトリウム、臭化カリウム、臭化ナトリ
ウム等のハロゲン化アルカリ化合物に代表される助剤を
添加することができる。これら助剤の添加量は、その種
類や銅化合物の添加量等に応じて適宜決定すればよい。
また、他の金属含有化合物を用いる場合でも、必要に応
じて助剤を添加することができる。

【００１９】金属含有化合物および助剤の配合法として
は、ポリアミドの重合時やペレタイズ時等に添加する方
法、溶融紡糸前のポリアミドペレットにまぶして混合す
る方法等を採用することができる。

【００２０】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維は、
上記アナターゼ型酸化チタンと金属含有化合物、さらに
必要に応じて助剤を配合した紫外線遮蔽性ポリアミド組
成物だけを単独で溶融紡糸した単独繊維であってもよい
し、また、上記紫外線遮蔽性ポリアミド組成物を複合成
分の一方にし、酸化チタン等の光散乱物質を実質的に配
合しない透明ポリアミドを複合成分の他方にして複合紡
糸した複合繊維にしてもよく、この複合繊維とすること
によってさらに優れた発色性効果を得ることができる。

【００２１】複合繊維の形態としては、芯鞘型、張り合
わせ型、ブレンド型等のいずれであってもよい。なかで
も、繊維横断面において紫外線遮蔽層（Ａ）によって透
明ポリアミド層（Ｂ）が３層以上に分割された複合形態
が好ましく、優れた紫外線遮蔽性と優れた発色性とに加
え、耐変色性を得ることができる。このような効果を得
るためには、透明ポリアミド層（Ｂ）が繊維表面の５０
％以上を占めるような複合断面構造にすることが望まし
い。

【００２２】図１〜図４は、本発明のポリアミド繊維に
適用できる複合形態を例示するものである。

【００２３】図１は、紫外線遮蔽層（Ａ）を芯部に配
し、透明ポリアミド層（Ｂ）を鞘部に配した芯鞘型複合
断面を有する複合繊維である。また、図２〜図４は、張
り合わせ型または芯鞘型のいずれかに相当する複合繊維
で、透明ポリアミド層（Ｂ）が紫外線遮蔽層（Ａ）によ
って３層以上に分割された複合断面を有するようにした
ものである。

【００２４】紫外線遮蔽層（Ａ）と透明ポリアミド層
（Ｂ）との複合比（容量％）は、特に制限されないが、
好ましくは（Ａ）／（Ｂ）の比が９５／５〜５／９５、
さらに好ましくは８０／２０〜３０／７０、特に好まし
くは７０／３０〜５０／５０の範囲が望ましい。

【００２５】具体的な複合比は、上記好ましい範囲にお
いて、紫外線遮蔽性ポリアミド組成物中の酸化チタン濃
度に応じて決定すればよい。例えば、紫外線遮蔽性ポリ
アミド組成物中の酸化チタン濃度が高い場合や、透明ポ
リアミド層（Ｂ）が繊維表面を占める割合が小さい場合
には、紫外線遮蔽層（Ａ）の複合比を少なめにしても所
期の紫外線遮蔽効果を得ることができる。また、透明ポ
リアミド層（Ｂ）の複合比を高くするほど、鮮明な発色
性が得られるようになるが、逆に紫外線遮蔽性が低下す
るので、そのバランスの上で決めるようにすればよい。

【００２６】ポリアミド繊維の断面形状は、紫外線遮蔽
性ポリアミド組成物の単独繊維である場合、あるいは紫
外線遮蔽層（Ａ）と透明ポリアミド層（Ｂ）との複合繊
維の場合の如何を問わず、円形断面であっても、三角
形、四角形などの非円形断面のいずれであってもよい。

【００２７】上述のようにして得られたポリアミド繊維
は、通常の方法により製織または編成して布帛にするこ
とができ、さらに通常の方法で染色、仕上げ加工して製
品布帛にすることができる。

【００２８】本発明のポリアミド繊維は、優れた紫外線
遮蔽性に加え、優れた発色性を備えており、さらにポリ
アミドの場合に問題とされた変色性に対し優れた耐性を
兼備している。従って、これらの特性を生かし、例えば
パンティストッキング、タイツ、下着、肌着、ブラウ
ス、シャツ、スポーツ衣料（水着、テニスウエアー、ゴ
ルフウエアー、スキーウエアー等）、ヤッケ、ウインド
ブレーカー、作業服、帽子、日傘、ピーチパラソル、手
袋、ヴェール、レース、カーテン、暗幕、スクリーン、
各種日除けカバー、自動車カバー等の種々の用途に好適
に使用することができる。

【００２９】

【実施例】以下に説明する実施例において、繊維の評価
に使用した特性値は次の測定方法により測定した。

【００３０】［紫外線遮蔽率］標準サンプルについて分
光光度計により波長３８０ｎｍでの透過率（％）を測定
し、１００からその透過率の値を差し引いた値を紫外線
遮蔽率（％）とする。

【００３１】［発色性］標準サンプルを酸性染料“サン
ドランファーストブルー”によりビーカ染色して青色に
染色し、標準サンプルカラーメータにて反射光のＬ値を
測定し、発色性の指標とする。

【００３２】［耐変色性］標準サンプルをフェードメー
タで４０時間照射し、その前後における反射光のＬ値を
上記の方法で測定し、Ｌ値の変化（ΔＬ＝照射後Ｌ値−
照射前Ｌ値）を求め、耐変色性の指標とする。

【００３３】［実施例１〜３及び比較例１〜２］ナイロ
ン６に対し、表１に記載の平均粒子径を有するアナター
ゼ型酸化チタンと、ヨウ化銅及びヨウ化カリウム（助
剤）、又はほう酸マンガンとを、それぞれ表１に示す配
合量で添加してドライブレンドし、ペレタイズすること
により紫外線遮蔽性ポリアミド組成物（Ａ1 、Ａ2 ）の
チップを調製した。

【００３４】次いで、上記ポリアミド組成物（Ａ1 、Ａ
2 ）を単独で、常法により溶融紡糸し紡糸速度４０００
ｍ／分で引取り、７０デニール、２４フィラメントのポ
リアミド繊維を製造した（実施例１、２）。

【００３５】また、上記紫外線遮蔽性ポリアミド組成物
（Ａ1 ）と、酸化チタン等の光散乱物質を含有しない透
明ポリアミド（Ｂ）とを、（Ａ1 ）／（Ｂ）＝３０／７
０（容量％）の複合比で溶融複合紡糸して、図２の複合
繊維横断面を有する７０デニール、２４フィラメントの
複合繊維を製造した（実施例３）。

【００３６】比較として、上記実施例１においてヨウ化
銅、ヨウ化カリウム、ほう酸マンガンはいずれも添加し
なかった以外は同様にしてポリアミド繊維を製造した
（比較例１）。また、上記実施例１（Ａ1 ）において、
酸化チタンの平均粒子径を０．３μｍに変更した以外は
同様にして、ポリアミド繊維を製造した（比較例２）。

【００３７】上述のようにして得られた４種類のポリア
ミド繊維の各々から、それぞれ目付３００〜３２０ｇ／
ｍ²の編地を編成した。得られた編地について、紫外線
遮蔽率、発色性および耐変色性を評価した結果を表１に
示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から、実施例１〜３は、良好な紫外線
遮蔽性を有すると共に、発色性に優れ、しかも耐変色性
にも優れていることがわかる。しかし、比較例１は、紫
外線遮蔽性および発色性はよいが、耐変色性に劣ってい
ることがわかる。また、比較例２は、紫外線遮蔽性は良
好であるが、発色性が悪いことがわかる。

【００４０】

【発明の効果】上述したように、本発明のポリアミド繊
維によれば、光散乱物質として平均粒子径が０．０１〜
０．１μｍのアナターゼ型酸化チタンを所定量配合し、
さらに特定の金属含有化合物を所定量配合したので、発
色性および耐変色性の両特性を具備するとともに優れた
紫外線遮蔽性を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維の一例を
示す繊維横断面図である。

【図２】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維の他の一
例を示す繊維横断面図である。

【図３】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維のさらに
他の一例を示す繊維横断面図である。

【図４】本発明の紫外線遮蔽性ポリアミド繊維のさらに
他の一例を示す繊維横断面図である。

【符号の説明】

Ａ：紫外線遮蔽層Ｂ：透明ポリアミド層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒子径が０．０１〜０．１μｍの
アナターゼ型酸化チタン微粒子を１〜２０重量％、及
び、銅、マンガン、コバルト、ニッケル、マグネシウ
ム、カルシウム、バリウムの群から選ばれた金属を含有
する化合物を金属換算で１〜３００ｐｐｍ含有するポリ
アミド組成物からなることを特徴とする紫外線遮蔽性ポ
リアミド繊維。
【請求項２】紫外線遮蔽層と、酸化チタン等の光散
乱物質を実質的に含有しない透明ポリアミドの層とから
なる複合繊維において、前記紫外線遮蔽層が、平均粒子
径が０．０１〜０．１μｍのアナターゼ型酸化チタン微
粒子を１〜２０重量％、及び、銅、マンガン、コバル
ト、ニッケル、マグネシウム、カルシウム、バリウムの
群から選ばれた金属を含有する化合物を金属換算で１〜
３００ｐｐｍ含有するポリアミド組成物からなることを
特徴とする紫外線遮蔽性ポリアミド繊維。
【請求項３】前記紫外線遮蔽層を芯部に、前記透明
ポリアミド層を鞘部に配した芯鞘型の複合繊維であるこ
とを特徴とする請求項２記載の紫外線遮蔽性ポリアミド
繊維。
【請求項４】繊維横断面において、前記透明ポリア
ミド層が前記紫外線遮蔽層により３層以上に分割され、
かつ、前記透明ポリアミド層が繊維表面の５０％以上を
占めることを特徴とする請求項２又は３記載の紫外線遮
蔽性ポリアミド繊維。