JPH0390620A - 脱臭性ポリエステル複合繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は脱臭性繊維に関し、さらに詳しくは脱臭性ポリ
エステル複合繊維及びその製造方法に関するものである
。

［従来の技術］ 近午、生活レベルの向上に伴って工業的に発生する悪臭
のみならず、日常生活に密着した様々な悪臭が問題とさ
れることが多くなってきている。

これらの悪臭の主成分はアンモニア、アミン類、硫化水
素やメチルメルカプタン類であるといわれている。

これら日常生活における種々の悪臭を除去する方法が提
案されているが、中でも脱臭機能を付与した繊維がふと
ん綿などの寝具類、衛生材料、カーヘット、カーテン及
び各種フィルター類などに使用され、その応用範囲の広
いことから注目されている。

従来、脱臭機能を付与した繊維は、繊維製造時に脱臭機
能成分を含有させる方法として、鉄化合物を含有する消
臭ポリエステル繊維（特開昭６２−２２３３１８号公報
）、不飽和カルボン酸を含有するアクリル繊維（特開昭
６２−１７９４６４号公報）などがあり、繊維の後加工
で脱臭性能を付与する方法として金属フタロシアニン化
合物をセルロース繊維、ポリアミド繊維などに担持させ
る消臭性繊維（特開昭６１−１２５３５３号公報、特開
昭６１−２５８０７７号公報、特開昭６１−２５８０７
８号公報）がある。

しかし、繊維製造時に脱臭剤成分として鉄化合物を含有
させる方法は、加工時に着色や発泡する欠点がある。ま
た、脱臭剤を鞘成分に５〜１５重量部含有する脱臭性複
合繊維（特開平１−９２４１４号公報）では脱臭剤の添
加量が多く経済性に問題があり、その対策に多孔質化が
提案されているが多孔質化のための処理工程が必要にな
るという煩わしさがある。

一方、不飽和カルボン酸を含有するアクリル繊維は繊維
自体に脱臭機能を付与するものであり、繊維としての強
度を低下させないために不飽和カルボン酸量を多くする
ことができず、０．２ｍｅｑ／ｙ〜６ｍｅｑ／ｇと少な
いため脱臭性能が低いという欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、風合、強度の点から広く用いられているポリ
エステル繊維に脱臭性能を付与して、しかも、繊維性能
が良好な脱臭性ポリエステルｍ維を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明者は前記欠点を解決すべく鋭意研究の結果、α、
β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体を脱臭剤成分と
して熱可塑性重合体に分散及び／又は混合を行った後ポ
リエステル樹脂に混合し製糸すれば、加工性、脱臭性に
優れた新規な脱臭性ポリエステル複合繊維が得られるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。

すなわち、本発明は、α、β−不飽和ジカルボン酸無水
物系重合体０．１〜５重量％を含有する熱可塑性重合体
とポリエステル樹脂とを複合紡糸してなることを特徴と
する脱臭性ポリエステル複合繊維及びα、β−不飽和ジ
カルボン酸無水物系重合体を熱可塑性重合体にｏ、ｉ〜
５重量％となるよう分散及び／又は混合した後、該熱可
塑性重合体をポリエステル樹脂とともに複合紡糸するこ
とを特徴とする脱臭性ポリエステル複合繊維の製造方法
を提供するものである。

本発明に用いるポリエステル樹脂としては、重合度は５
０〜１００．平均分子量は１００００〜２００００程度
のものを使用することができ、ポリエステル成分単独に
限定されるものではなく、本発明の効果を損なわない範
囲であればポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂を併用
することができる。

本発明複合繊維のポリエステル繊維成分は、通常のポリ
エステル樹脂を線状に加工成形したものを意味し、特に
限定されるものではなく、ポリエステル樹脂の具体例と
しては、テレフタル酸あるいはそのエステルを主たるジ
カルボン酸成分として、エチレングリコールあるいはテ
トラメチレングリコールを主たるグリコール成分とする
ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタ
レートを挙げることができる。

本発明におけるポリエステル樹脂のジカルボン酸成分を
例えば、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンニ酸などの
ジカルボン酸又はそのエステル、ｐ−オキシ安息香酸、
ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸などのオキシジカルボ
ン酸又はそのエステルで一部置き換えてもよい。また、
脂肪族グリコールの一部を例えば、■、４−ビス（β−
オキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノールＡのビスグ
リコールエーテル、ポリアルキレングリコールなどで置
き換えてもよい。

さらに、鎖分岐剤として、例えば、ペンタエリスリトー
ル、トリメチロールプロパン、トリメリット酸、トリメ
シン酸などを一部添加することもできる。

本発明の特性を損なわない範囲で、通常のポリエステル
繊維に使用される従来より公知の酸化チタン、カーボン
ブラックなどの顔料、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤
、着色防止剤、耐光剤などを添加することができる。

本発明に用いる脱臭剤成分としてのα、β−不飽和ジカ
ルボン酸無水物系重合体として、α，β−不飽和ジカル
ボン酸無水物の単独重合体、σ、β−不飽和ジカルボン
酸無水物とこれと共重合可能なモノマーとの共重合体で
、かつ、σ、β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体中
の酸無水物基の含有量が、５０〜８５０ｍｅｑ／ｇの重
合体を使用することができる。本発明において、ｍｅｑ
は、ミリ当量を表す。・上記の範囲内であれば、α，β
−不飽和ジカルボン酸無水物単位の酸無水物基の一部に
、エステル基、アミド基、イミド基、カルボン酸塩など
が含まれてもよい。

α，β−不飽和ジカルボン酸無水物の具体例としては、
例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラ
コン酸などが挙げられる。中でも、反応性、経済性など
の点から無水マレイン酸が好ましい。

σ、β−不飽和ジカルボン酸無水物と共重合可能な七ツ
マ−の具体例としては、スチレン、αメチルスチレン、
ビニルトルエンなどの芳香族モノオレフィン類；エチレ
ン、プロピレン、イソブチン、フテンー１、ブテン−２
、ペンテン−１、ペンテン−２，２−メチルブテン−１
，２−メチルブテン−２、ヘキセン−１，２，２，４−
１−リメチルペンテンー１，２，２．４−ｈリフチルペ
ンテン−２、デセン−１、オクタデセン−１などの脂肪
族モノオレフィン類；シクロペンテン、シクロヘキセン
、シクロオクテンなどの環状オレフィン類；ブタジェン
、イソプレン、ピペリレンなどの脂肪族ジオレフィン類
；アクリル酸、メダクリル酸などの不飽和カルボン酸類
；アクリル酸エチル、メタクリル酸メチルなどの不飽和
カルボン酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリルなどの不飽和ニトリル類：塩化ビニルなどの７
％ロゲン化ビニル類；酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニ
ル類：メチルビニルエーテルなどのビニルエーテル類；
ビニルスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸などの不飽
和スルホン酸類などを挙げることができる。

本発明のび、β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体を
得る方法は特に限定されるものではなく、例えば、乳化
重合、溶液重合などの公知の重合法が適用できる。

まｔ；、本発明において使用されるα、β−不飽和ジカ
ルボン酸無水物系重合体には例えば、ポリブタジェンに
無水マレイン酸を付加して得られるような高分子鎖中に
酸無水物基を導入して得られるものも含まれる。

本発明のび、β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体に
含まれる酸無水物基の量は、５０　ｍ　ｅ　ｑ／ｇ〜８
５０ｍｅｑ／ｇ、好ましくは１００ｍｅｑ／ｇ〜７００
ｍｅｑ／ｇである。５０ｍｅｑ／９以下では脱臭効果が
乏しくなり、８５０ｍｅｑ／ｇ以上では重合体の製造が
困難になる。

本発明のσ、β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体の
分子量は、５００〜５００，０００．好ましくは１００
０〜３００，０００のものを好適に使用することができ
る。

本発明において、σ、β−不飽和ジカルボン酸無水物系
重合体は、一種のみで、あるいは二種以上を併用して使
用することができる。

本発明の脱臭剤成分は、その効果を損なわない範囲であ
れば、必要に応じて、既存の脱臭剤、殺菌剤、防カビ剤
などと併用したり、顔料、着色剤、安定剤、酸化防止剤
などの如き各種添加剤を含有させることができる。

本発明複合繊維の脱臭剤成分を含有させる熱可塑性重合
体は、脱臭剤成分と相溶、分散、混合可能であって、繊
維形成能があり、紡糸条件の点からポリエステル樹脂と
複合紡糸可能な熱可塑性重合体であれば特に限定される
ものではなく、具体例としては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどのオレフィン系重合体；ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系重合
体；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどのポリエステル系重合体；ナイロン−６、
ナイロン−６６などのポリアミド系重合体；ポリカーボ
ネート系重合体；アクリル系重合体；アクリロニトリル
系重合体などを挙げることができる。これらの熱可塑性
重合体とポリエステル樹脂の分子量などを適宜選択して
複合紡糸することができる。

本発明における脱臭剤成分は熱可塑性重合体に０．１〜
５重量％、好ましくは０．５〜３．５重量％となるよう
溶解、分散又は混合して、ポリエステル樹脂とともに紡
糸する。このとき、脱臭剤成分を熱可塑性重合体に溶解
、分散、混合するのは従来公知の方法で可能であり特に
限定されるものではない。

０．１重量％以下では脱臭性能が低くなり、５重量％以
上にすると脱臭剤単位当たりの脱臭効率が低下する。

本発明脱臭性ポリエステル複合繊維は、繊維の特性を損
なうことなく脱臭効果を得るために、脱臭剤成分を含有
した熱可塑性重合体と脱臭剤成分を含有しないポリエス
テル樹脂とからなる複合繊維を形成させる点に特徴があ
る。

本発明の複合繊維は、例えば、２台以上の押出機に脱臭
剤成分含有の樹脂成分及びポリエステル成分を仕込み、
これを複合ノズルから溶融紡糸する方法により製造する
ことができる。

その複合の形態及び形状は特に限定されるものではなく
、バイメタル型（第１間断面構造）、鞘−芯型（第２間
断面構造）、キドニー型（第３間断面構造）、多層接合
型（第４間断面構造）、マトリックス型（第５間断面構
造）などを挙げることができる。ここで、脱臭効果を発
揮させるためには脱臭剤成分を含有した熱可塑性重合体
部分が外気に接触する状態、例えば、鞘−芯型として鞘
の方に脱臭剤成分を含ませたものなどが特に好ましい。

また、脱臭剤成分を含有している樹脂成分と脱臭剤成分
を含まないポリエステル樹脂との割合は、断面の面積比
率で表して、２７８〜７／３で使用することができる。

２／８より脱臭剤成分含有樹脂が少ないと脱臭性能が低
く、７／３より大きくすると紡糸性能が低下するととも
に経済性も悪くなる。

本発明の脱臭性ポリエステル複合繊維は次のように製造
することができる。

まず、脱臭剤成分のび、β−不飽和ジカルボン酸無水物
系重合体粉末を所定量ヘンシェルミキサーにて熱可塑性
重合体とともに混合分散した後、二軸押出機にてマスタ
ーペレットを調製する。

十分乾燥したマスターペレットとポリエステル樹脂を同
時に所望の複合繊維形状を有する紡糸口金を用いて、紡
糸温度２６０〜３００’Ｏ，紡糸速度６００〜３０００
ｍ／分で紡糸・巻き取り後、延伸温度８０〜２００　’
Ｏ１延伸倍率２．５〜４．５倍、巻き取り速度６００〜
２０００ｍ／分で延伸す番ことにより脱臭性ポリエステ
ル繊維を製造することかできる。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。なお、実施例及び比較例中の部及び％は特に断りのな
い限り重量基準である。

（アンモニア脱臭試験） 各試料１９を内容量１５０ｍ１２の王冠付きガラス製ア
ンプルに入れ密栓した。次に５００ｐｐｍのアンモニア
を含む空気でアンプル内を置換したのち、２４時間後に
アンプル内のアンモニアの量をガスクロマトグラフィー
で定量し脱臭率を計算した。

（トリメチルアミン脱臭試験） 各試料１ｇを内容量１５０ｍＱの王冠付きガラス製アン
プルに入れ密栓した。次に１１００ｐｐのトリメチルア
ミンを含む空気でアンプル内を置換したのち、２４時間
後にアンプル内のトリメチルアミンの量をガスクロマト
グラフィーで定量し脱臭率を計算した。

実施例１ ３０ｍｍ１二軸押出機を使用し、熱可塑性重合体として
極限粘度０．９５のポリブチレンテレフタレート９７を
１部に、スチレン−無水マレイン酸共重合体（共重合組
成比５０１５０、アーコ・ケミカル・社製、５ＭＡ１０
０ＯＡ）３重量部を２７０°Ｃで溶融ブレンドし、脱臭
剤成分含有熱可塑性重合体を４ｍｍＸ３ｍｍｄの円柱状
ペレット状で得た。

この脱臭剤成分含有熱可塑性重合体ペレットと極限粘度
０．６３のポリエチレンテレフタレートペレットとを別
々に回転式真空乾燥機で１５０’０．Ｉｔｏｒｒ以下で
１５時間乾燥したのち、−軸押出ｔ！！！２台とホール
径０．５ｍｍの複合繊維用ノズルからなる鞘−芯型複合
紡糸設備の鞘部に前者を仕込み、芯部に後者を仕込み、
吐出量を容量比率４０　：　６０で紡糸温度２８５℃、
紡糸速度１２００ｍ／ｍｉｎで複合紡糸を行った。巻き
取り後、ホットロール温度８９°Ｃ１熱板温度１３０°
Ｃ１延伸速度９００ｍ／ｍｉｎで延伸を行い７５デニー
ル２４フイラメントの繊維を得た。この繊維の物性及び
脱臭性能評価の結果を第１表に示す。

実施例２ 実施例１の熱可塑性重合体を極限粘度（テトラリン１３
５℃）１．５の立体規則性ポリプロピレンとした以外、
実施例１と同様にしてポリエステル繊維を得た。この繊
維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に示す。

実施例３ 実施例１の熱可塑性重合体を極限粘度（テトラリン１３
５℃）１．３の低圧法ポリエチレンとした以外、実施例
１と同様にしてポリエステル繊維を得た。この繊維の物
性及び脱臭性能評価の結果を第１表に示す。

実施例４ 実施例１の熱可塑性重合体を極限粘度（３５°０メタク
レゾ一ル１％溶液）１．０２であるナイロンとした以外
、実施例１と同様にしてポリエステル繊維を得た。この
繊維の物性及び脱臭性能評価結果を第１表に示す。

実施例５ 実施例１の脱臭剤成分をスチレン−無水マレイン酸共重
合体（共重合組成比７５／２５、アーコ・ケミカル・カ
ンパニー製、５ＭＡ３０００Ａ）とした以外、実施例１
と同様にしてポリエステル繊維を得た。この繊維の物性
及び脱臭性能評価結果を第１表に示す。

実施例６ 実施例３の脱臭剤成分をσ−オレフィンー無水マレイン
酸共重合体（三菱化成（株）製、ＰＡ２０８）とした以
外、実施例３と同様にしてポリエステル繊維を得ｔ；。

この繊維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に示す
。

実施例７ 極限粘度０．６３のポリエチレンテレフタートを回転式
真空乾燥機で１５０℃、１ｔＯｒｒ以下で１５時間乾燥
したのち、これを多層接合型複合紡糸ノズルの第４間断
面ａ相当部に仕込み、実施例１と同様の脱臭剤成分含有
熱可塑性重合体を第４図の断面す相当部に仕込み、他の
操作は実施例１と同様にしてポリエステル繊維を得た。

この繊維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に示す
。

比較例１ 実施例１の熱可塑性重合体に脱臭剤成分を含有させない
こと以外、実施例１と同様にしてポリエステル繊維を得
た。この繊維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に
示す。

比較例２ 実施例２の熱可塑性重合体に脱臭剤成分を含有させない
こと以外、実施例１と同様にしてポリエステル繊維を得
た。この繊維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に
示す。

比較例３ 実施例３の熱可塑性重合体に脱臭剤成分を含有させない
こと以外、実施例１と同様にしてポリエステル繊維を得
た。この繊維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に
示す。

比較例４ 実施例４の熱可塑性重合体に脱臭剤成分を含有させない
こと以外、実施例１と同様にしてポリエステル繊維を得
た。この繊維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に
示す。

比較例５ 実施例１で使用した脱臭剤戊分含有熱可ｍ性重合体４０
に９と極限粘度０．６３のポリエチレンテレフタレート
６０ｋｇとを回転式真空乾燥機で１５０°Ｃ１１ｔｏｒ
ｒ以下で１５時間・乾燥すると同時に均一に混合したの
ち、紡糸温度２８５℃・紡糸速度１２００ｍ／分で紡糸
を行った。巻き取り後、ホットロール温度８９℃、熱板
温度１３０°Ｃ１延伸速度９００ｍ／ｍｉｎで延伸を行
い７５デニール２４フイラメントの繊維を得た。この繊
維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に示す。

比較例６ ３０ｍｍ−二軸押出機を使用し、熱可塑性重合体として
極限粘度０．９５のポリブチレンテレフタレート８７重
量部に、スチレン−無水マレイン酸共重合体（共重合組
成比５０１５０、アーコ・ケミカル・カンパニー製、５
ＭＡ１００ＯＡ）１３重量部を２７０°Ｃで溶融ブレン
ドし、脱臭剤成分含有熱可塑性重合体を４ｍｍ×３ｍｍ
１の円柱状ペレット状で得た。

その後は実施例１と同様（こしてポリエステル繊維を得
た。この繊維の物性及び脱臭性能評価の結果を第１表に
示す。

比較例７ 実施例１の脱臭剤成分をクエン酸とした以外は実施例１
と同様にしてポリエステル繊維を得た。

この繊維は耐熱性に乏しく着色が発生し、使用に堪えな
いものであった。

比較例８ 実゛施例１の脱臭剤成分を硫酸第１鉄／Ｌ−アスコルビ
ン酸（０，９９５１０，００５）の乾燥粉末とした以外
は実施例１と同様にしてポリエステル繊維を得た。この
繊維内に発泡が生じ、着色が発生した。

（以下余白） 第１表の結果より、本発明により低添加量で加工性、脱
臭性に優れた脱臭性ポリエステル複合繊維が得られるこ
とか分かる。

［発明の効果］ 本発明の脱臭性ポリエステル繊維は、加工性が良好であ
り、脱臭効果が高い上、脱臭割当たりの脱臭効率が高く
、繊維としての強度を保持しているので、種々の繊維製
品の形態で脱臭を達成することができ、単独で、あるい
は他の繊維、例えば木綿、麻、羊毛などの天然繊維；ナ
イロン、アクリルなどの合ｆＲ繊維；アセテート、レー
ヨンなどの半合成繊維などと混紡、交編織して、各種加
工製品とすることができ、産業資材として広く活用する
ことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図及び第５図は本願発明
複合繊維の実施例の断面を示す断面図である。 図中の符号は、ａはポリエステル繊維部分の断面を示し
、ｂは脱臭剤含有熱可塑性重合体繊維部分の断面を示す
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　α，β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体０．１
   〜５重量％を含有する熱可塑性重合体とポリエステル樹
   脂とを複合紡糸してなることを特徴とする脱臭性ポリエ
   ステル複合繊維。 ２　α，β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体中の酸
   無水物基の含有量が、５０〜８５０ｍｅｑ／ｇであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の脱臭性ポリエステル複合
   繊維。 ３　複合繊維が鞘−芯型複合構造であつて、鞘部分がα
   ，β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体を含有する熱
   可塑性重合体からなる請求項１又は２記載の脱臭性ポリ
   エステル複合繊維。 ４　α，β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体を熱可
   塑性重合体に０．１〜５重量％となるよう分散及び／又
   は混合した後、該熱可塑性重合体をポリエステル樹脂と
   ともに複合紡糸することを特徴とする脱臭性ポリエステ
   ル複合繊維の製造方法。 ５　複合紡糸を鞘−芯型複合紡糸ノズルを用いて行い、
   鞘部の押出機にα，β−不飽和ジカルボン酸無水物系重
   合体を含有する熱可塑性重合体を仕込み、芯部の押出機
   にはポリエステル樹脂を仕込むことからなる請求項４記
   載の脱臭性ポリエステル複合繊維の製造方法。