JPH0390621A - 脱臭性ポリエステル複合繊維及びその製法 - 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］ 近年、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、カーペット、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する
消臭性繊維（特開昭６１−１２５３５３号公報、特開昭
６１−２５８０７７号公報、特開昭６１−２５８０７８
号公報）がある。 しかし、繊維製造時に脱臭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ｌ−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、０．２ｍ　ｅ　ｑ　／　ｙ〜６　ｍ　ｅ
　ｑ　／　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繊維を提供することを目的
とするものである。 ［課題を解決するための手段］ 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並びに銅金属粉
末及び／又は銅化合物からなる脱臭剤を熱可塑性重合体
に分散及び／又は混合を行った後ポリエステル樹脂に混
合して複合紡糸すれば、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
物系重合体並びに銅金属粉末及び／又は銅化合物よりな
る脱臭剤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並びに銅金属粉末及び／又は銅
化合物からなる脱臭剤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、該脱臭剤配
合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
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〜Ｚｏｏ、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、１，４−ビス（β−
才キシエトキシ）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の一成分としての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、α、β−不飽和ジカル
ボン酸無水物とこれと共重合可能な七ツマ−との共重合
体で、かつ、１α，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。なお、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、１α，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。 １α，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。 α、β−不飽和ジカルボン酸無水物と共重合可能なモノ
マーの具体例としては、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、ブテン−１１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
−トリメチルペンテン−１，２，２，４−１リメチルペ
ンテンー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ドフィン類：ブタジエン
、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、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸類
ニアクリル酸エチル、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；塩化ビニルなどのハ
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Ｈ１ｐ−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１α，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。 また、本発明において使用される１α，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１α，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、５０ｍｅ　Ｑ／ｇ〜Ｂ　
５０ｍｅ　Ｑ／ｇ、好ましくは１００ｍｅ　Ｑ／ｇ〜７
００ｍｅ　ｑ／ｙである。ｓｏｍｅｑ／ｇ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α、β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合体の
分子量は、５００〜ｓｏｏ、ｏｏｏ、好ましくは１００
０〜３ｏｏ、ｏｏｏのものを好適に使用することができ
る。 本発明において、α、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。 本発明に用いる脱臭剤の他の成分である銅金属粉末とは
従来より市販されている入手可能なものをいい、特に限
定されるものではなく、また、銅化合物は、無機酸塩、
有機酸塩、錯体、酸化物のいずれでもよく、その具体例
として、硫酸銅、硝酸鋼、塩化第一銅、塩化第二銅、臭
化第一銅、臭化第二銅、沃化第一銅、炭酸銅、水酸化第
二銅、シアン化銅、酢酸銅、クエン酸第二銅、グルコン
酸銅、リンゴ酸銅、グリオキシル酸銅、２−ケトグルタ
ル酸銅、ピルビン酸銅、オレイン酸銅、酸性リン酸銅、
ビロリン酸銅、銅クロロフィル、銅クロロフイリンナト
リウム、銅クロロフイリンカリウム、フタロシアニン銅
、銅ポルフィリン、エチレンジアミン四酢酸銅、銅アセ
チルアセテート、酸化第一銅、酸化第二銅、オレイン酸
銅、ナフテン酸銅などが挙げられる。また、高分子鎖中
に例えばカルボン酸銅塩などの形で銅を含むものでもよ
い。 本発明において銅金属粉末及び銅化合物は、−種のみで
、あるいは二種類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における１α，β−不飽和ジカルボ
ン酸無水物系重合体に対する銅金属粉末及び／又は銅化
合物との比は、目的物の要求性能に応じ適宜選択しうる
が、通常は１α，β−不飽和ジカルボン酸無水物系重合
体１００重量部に対し銅金属粉末及び／又は銅化合物が
０．０１〜２００！！量部、好ましくは０．０２〜５０
重量部、さらに好ましくは、０．０５〜２０重量部の範
囲である。銅金属粉末及び／又は銅化合物の量が０．０
１重量部未満では硫黄系悪臭の脱臭性能に劣る場合があ
り、逆に２００！量部を超えると繊維への加工性に問題
を生じる場合がある。 本発明の脱臭剤は、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、殺曹剤、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を含有させる熱可塑性重合体は
、脱臭剤と相溶、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、ホリブチレンチレフタレート
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
どを適宜選択して両者の紡糸条件を合わせ複合紡糸する
ことができる。 本発明における脱臭剤は熱可塑性重合体に０．１〜５重
量％、好ましくは０．５〜３．５重ｉ％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％未満では脱臭性能が低くなり、５重量％を
越え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、脱臭剤を含有した
熱可塑性重合体と脱臭剤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、脱臭剤を含有している樹脂と脱臭剤を含まないポ
リエステル樹脂との割合は、繊維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１α，β−不飽和ジカルボン酸無水
物系重合体粉末及び銅金属粉末及び／又は銅化合物の所
定量を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ベレットを調
製する。 十分乾燥したマスターベ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℃、紡糸速度６００〜３０００ｍ
／分で紡糸・巻き取り後、延伸温度８０〜２００℃、延
伸倍率２．５〜４．５倍、巻き取り速度６００〜２００
０ｍ／分で延伸することにより脱臭性ポリエステル繊維
を製造することができる。 【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１ｇを内容量１５０ｍＭ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。 （メチルメルカプタン脱臭試験） 各試料１ｇを内容量１５０ｍ１ｌのガラス製アンプルに
入れ密栓した。次にｓｏｏｐｐｍのメチルメルカプタン
を含む空気でアンプル内を置換したのち、２４時間後に
アンプル内のメチルメルカプタ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 ３０１ＩＩＩに軸押出機を使用し、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
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、アーク・ケミカル・カンパニー製、
５ＭＡ１００ＯＡ）２．８８重量部とナフテン酸銅０．
１２重量部を２７０℃で溶融ブレンドし、脱臭剤含有熱
可塑性重合体を４ｍｍＸ３ｍｍ−の円柱状ベレット状で
得た。 この脱臭剤成分含有熱可塑性重合体と極限粘度０．６３
のポリエチレンテレフタレートを別々に回転式真空乾燥
機で１５０℃、１ｔｏｒｒ以下で１５時間乾燥したのち
、−軸押出機２台とホール径０．５ｍｍの複合ノズルか
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°Ｃ
１熱板温度１３０℃、延伸速度９００ｍ／ｍ　ｉ　ｎ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°Ｏ）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°Ｃメタク
レゾール１％溶液）１．０２であるナイロンとしｔ；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５ 実施例１のスチレン−無水マレイン酸共重合体を共重合
組成比７５／２５のもの（アーク・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
臭性能評価の結果を第１表に示す。 実施例６ 実施例３のスチレン−無水マレイン酸共重合体を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
エステル繊維を得た。このａｍ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７タートを回転式
真空乾燥機で１５０°Ｃ，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で使用した脱臭剤含有熱可塑性重合体４０に９
と極限粘度０．６３のポリエチレンテレフタレート６０
＆９とを回転式真空乾燥機で１５０°Ｃ１１ｔｏｒｒ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°Ｃ・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℃、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 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・カンパニー類、５
ＭＡ１００ＯＡ）２．８８ｇ量部とナフテン酸銅０，１
２重量部を２７０°Ｃで溶融ブレンドし、脱臭剤含有熱
可塑性重合体を４ｍｍｘ３ｍｍｌの円柱状ペレット状で
得た。 その後は実施例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７ 実施例１の脱臭剤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一鉄／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ｔ；。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 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
とが分かる。 〔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、アクリルなどの合成繊維；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並びに
   銅金属粉末及び／又は銅化合物よりなる脱臭剤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−芯型複合構造であって、鞘部分が脱
   臭剤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並びに
   銅金属粉末及び／又は銅化合物からなる脱臭剤を熱可塑
   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、
   鞘部の押出機に脱臭剤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
   法。