特開 2017-197880 機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-197880(P2017-197880A)

(43)【公開日】2017年11月2日

(54)【発明の名称】機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法

(51)【国際特許分類】

   D06M 23/08 20060101AFI20171006BHJP

   D04H 3/16 20060101ALI20171006BHJP

   D04H 3/011 20120101ALI20171006BHJP

   D06M 11/49 20060101ALI20171006BHJP

   D06M 11/28 20060101ALI20171006BHJP

   D06M 101/32 20060101ALN20171006BHJP

【ＦＩ】

   D06M23/08

   D04H3/16

   D04H3/011

   D06M11/49

   D06M11/28

   D06M101:32

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2016-90454(P2016-90454)

(22)【出願日】2016年4月28日

(71)【出願人】

【識別番号】000004503

【氏名又は名称】ユニチカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089152

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】木原 幸弘

【テーマコード（参考）】

4L031

4L047

【Ｆターム（参考）】

4L031AA18

4L031AB34

4L031BA01

4L031DA12

4L031DA13

4L047AA21

4L047AB03

4L047AB09

4L047BA09

4L047BB06

4L047CB10

4L047CC10

4L047CC12

4L047EA10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】機能剤を繊維表面に強固に付着させたポリエステル長繊維不織布を製造する方法の提供。
【解決手段】横断面形状が略Ｙ字の下端で上下左右に連結した図２で表わされる形状（以下、「略Ｙ４形状」）となっているポリエステル長繊維を構成繊維とする不織布。前記不織布を、機能剤が分散又は溶解してなる溶液に浸漬した後、圧搾及び乾燥する、と云う方法により、横断面が略Ｙ４形状の凹部２に機能剤が沈積し、機能剤が、凹部２に沈積しているので簡単に脱落し難くい、長寿命の機能性ポリエステル長繊維不織布。溶液中にバインダーが含まれておらず、機能剤、消臭剤、抗菌剤、防虫剤及び防カビ剤から選ばれる１種以上である機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法。機能剤が無機系微粒子よりなり、繊維が１０ｄｔｅｘ以上である機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

横断面形状が略Ｙ字の下端で上下左右に連結した

形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）であるポリエステル長繊維を構成繊維とする不織布を、機能剤が分散又は溶解してなる溶液に浸漬した後、圧搾及び乾燥することを特徴とする機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法。

【請求項2】

溶液中にバインダーが含まれていない請求項１記載の機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法。

【請求項3】

機能剤が、消臭剤、抗菌剤、防ダニ剤、防虫剤及び防カビ剤よりなる群から選ばれた一種又は二種以上である請求項１記載の機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法。

【請求項4】

機能剤が無機系微粒子よりなる請求項１記載の機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法。

【請求項5】

ポリエステル長繊維の繊度が１０デシテックス以上である請求項１記載の機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、消臭性や抗菌性等の各種機能性が付与されてなる機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、各種繊維製品に消臭性や抗菌性を付与することが行われている。たとえば、特許文献１には、繊維製品表面に不燃性パウダーを付着させて不燃性繊維製品を得る方法が記載されている（請求項１）。そして、繊維製品に用いる繊維としてポリエステル繊維を使用すること（段落００３７）、繊維は異形断面繊維であってもよいこと（段落００３２〜００３６）、繊維製品として不織布を使用すること（段落００１５）、不燃性パウダーを付着させるには、バインダーを用いて付着させること（段落００２９）が記載されている。

【0003】

不燃性パウダーの場合は、バインダーを用いて付着させても問題は少ないかもしれないが、消臭剤や抗菌剤等の機能剤の場合、その表面がバインダー皮膜で覆われて、消臭機能や抗菌機能等を減殺してしまうという問題があった。バインダーを用いずに、繊維表面に消臭剤等の機能剤を付着させると、簡単に機能剤が脱落してしまい、機能性を十分に発揮し得ないことになる。

【0004】

【特許文献1】特開２００６−２１４０６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、実質的にバインダーを用いずに、機能剤を繊維表面に強固に付着させる方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、特殊な断面を持つポリエステル長繊維を構成繊維とする不織布を用いることにより、上記課題を解決したものである。すなわち、本発明は、横断面形状が略Ｙ字の下端で上下左右に連結した

形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）であるポリエステル長繊維を構成繊維とする不織布を、機能剤が分散又は溶解してなる溶液に浸漬した後、圧搾及び乾燥することを特徴とする機能性ポリエステル長繊維不織布の製造方法に関するものである。

【0007】

本発明で用いる不織布の構成繊維であるポリエステル長繊維の横断面形状について説明する。この横断面形状は、図１に示すような略Ｙ字を四個持つものである。そして、略Ｙ字の下端１で上下左右に連結して、図２に示すような略Ｙ４形状となっている。この略Ｙ４形状は、四個の凹部２と八個の凸部３と四個の小凹部４とを有している。四個の凹部２は、凸部３間に深く窪んだ形状となっており、ここに機能剤が入り込んで沈積せしめられると、簡単には脱落しない。なお、かかる横断面形状を持つポリエステル長繊維は、中央の略＋字部５と、略＋字部５の各先端に連結された四個の略Ｖ字部６により、高剛性となっている。

【0008】

ポリエステル長繊維の繊度は任意であるが、１０デシテックス以上であるのが好ましい。繊度が低くなると、凹部２が小さくなって、機能剤が入り込みにくくなる。ポリエステル長繊維は、一種類のポリエステルからなるものでもよいが、低融点ポリエステルと高融点ポリエステルとを組み合わせるのが好ましい。すなわち、ポリエステル長繊維の横断面形状の略Ｖ字部６が低融点ポリエステルで形成され、略＋字部５が高融点ポリエステルで形成された複合型するのが好ましい。複合型ポリエステル長繊維を集積した後、低融点ポリエステルを軟化又は溶融させた後、固化させることにより、ポリエステル長繊維相互間を低融点ポリエステルによって融着させた不織布が得られるからである。

【0009】

不織布の目付は任意であるが、一般に５０ｇ／ｍ²以上であるのが好ましい。目付が低すぎると、機能剤の沈積量が少なくなり、機能性が低下する傾向が生じる。不織布は、機能剤が分散又は溶解してなる溶液に浸漬せしめられる。機能剤として、従来公知の消臭剤、抗菌剤、防ダニ剤、防虫剤、防カビ剤、難燃剤、不燃剤又は抗ウイルス剤等が用いられる。たとえば、消臭剤としては南姜エフニカ株式会社製の「エフニカ」、抗菌剤としては株式会社シナネンゼオミック製の「ゼオミック」、防ダニ剤としては石塚ガラス株式会社製の「セグロセラ」や大日本除虫菊株式会社製の「コックスリン」、防虫剤としては大和化学工業株式会社製の「アニンセン」、防カビ剤としては大和化学工業株式会社製の「アモルデン」が用いられる。

【0010】

機能剤が無機系微粒子の場合には、溶媒に分散させて溶液を得る。微粒子の粒径は数μｍから数十μｍ程度のものがよい。粒径が大きいと、ポリエステル長繊維の四個の凹部２に入り込みにくくなる。機能剤が無機系化合物又は有機系化合物の場合には、この化合物を担体微粒子に担持させて、溶媒に分散させて溶液を得てもよいし、この化合物を直接溶媒に分散又は溶解させて溶液を得てもよい。溶媒としては、一般に水を用いるのが最適である。溶媒として有機溶媒を用いることもできるが、作業環境が悪化するので、できるだけ回避するのがよい。溶液中における機能剤の含有量は任意であるが、１〜１０重量％程度が好ましい。機能剤の含有量が多くなりすぎると、溶液の粘度が高くなり、ポリエステル長繊維の四個の凹部２に溶液が入り込みにくくなる。また、機能剤の含有量が少ないと、四個の凹部２に入り込む機能剤の量が少なくなる。

【0011】

不織布を溶液に浸漬した後、不織布を圧搾して、過剰の溶液を絞って除去する。圧搾方法としては、不織布を一対の加圧ロール間に通して行うのが、一般的である。圧搾後に乾燥して、溶液中の溶媒を除去する。溶媒が水の場合には、１００℃以上に加熱された乾燥機中に通すことにより行う。これにより、機能剤のみが不織布中に残ることになる。機能剤はポリエステル長繊維表面に沈積するのであるが、凸部３表面よりも凹部２に沈積しやすく、多くの機能剤がポリエステル長繊維の四個の凹部２に沈積することになる。

【0012】

得られた機能性ポリエステル長繊維不織布は、従来公知の用途に用いられる。たとえば、抗菌性の拭き布、消臭性、防ダニ性或いは抗菌性のフィルター材、消臭性、防ダニ性或いは抗菌性の壁紙、消臭性、抗菌性、防ダニ性、防虫性、防カビ性或いは難燃性のカーペット基布又は抗ウイルス性のマスク素材等に用いることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る方法は、特殊な横断面形状のポリエステル長繊維で構成された不織布を、機能剤を含有する溶液を浸漬し、機能剤の多くをポリエステル長繊維の四個の凹部２に沈積させるものである。そして、この四個の凹部２は、凸部３間に深く窪んだ形状となっているため、機能剤はバインダーによる接着がなくても、簡単に脱落しないものである。したがって、本発明に係る方法により、長寿命の機能性ポリエステル長繊維不織布が得られるという効果を奏する。

【実施例】

【0014】

実施例１
［不織布の準備］
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）９２ｍｏｌ％及びイソフタール酸（ＩＰＡ）８ｍｏｌ％を用い、ジオール成分としてエチレングリコール（ＥＧ）１００ｍｏｌ％を用いて共重合し、低融点ポリエステル（相対粘度〔ηｒｅｌ〕１．４４、融点２３０℃）を得た。この低融点ポリエステルに、結晶核剤として４．０質量％の酸化チタンを添加して、低融点ポリエステル樹脂を準備した。一方、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）１００ｍｏｌ％とジオール成分としてエチレングリコール（ＥＧ）１００ｍｏｌ％を用いて共重合し、高融点ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート、相対粘度〔ηｒｅｌ〕１．３８、融点２６０℃）を準備した。そして、図３に示したノズル孔を用い、Ｖ字部に低融点ポリエステル樹脂を供給し、＋字部に高融点ポリエステル樹脂を供給して、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量８．３３ｇ／分で溶融紡糸した。なお、低融点ポリエステル樹脂の供給量と高融点ポリエステル樹脂の供給量の重量比は、１：２であった。

【0015】

ノズル孔から排出されたフィラメント群を、２ｍ下のエアーサッカー入口に導入し、複合型ポリエステル長繊維の繊度が１７デシテックスとなるように牽引した。エアーサッカー出口から排出された複合型ポリエステル長繊維群を開繊装置にて開繊した後、移動するネット製コンベア上に集積し、繊維ウェブを得た。この繊維ウェブを、表面温度が２１３℃のエンボスロール（各エンボス凸部先端の面積は０．７ｍｍ²で、ロール全面積に対するエンボス凸部の占める面積率は１５％）とフラットロールからなる熱融着装置に導入し、両ロール間の線圧を４９０Ｎ／ｃｍの条件として、複合型ポリエステル長繊維相互間を低融点ポリエステル樹脂で熱融着して、目付７０ｇ／ｍ²で厚み（荷重１．９６ｋＰａ）４５０μｍの不織布を得た。

【0016】

［機能性ポリエステル長繊維不織布の製造］
消臭剤として市販されている南姜エフニカ株式会社製の「エフニカＫ６００（主成分は二価鉄化合物）」を水に投入し、二価鉄化合物の含有量が約５重量％である溶液を得た。この溶液中に、準備した不織布を１分間浸漬した後、一対のゴムロール間を通して不織布を圧搾し、過剰の溶液を除去した。この後、１５０℃の熱風を送り込んだ熱風乾燥機中に不織布を置き、５分間乾燥して機能性ポリエステル長繊維不織布を得た。この機能性ポリエステル長繊維不織布の目付は約８２ｇ／ｍ²であった。したがって、この機能性ポリエステル長繊維不織布は、不織布に消臭剤が約１２ｇ／ｍ²付与されてなるものである。

【0017】

得られた機能性ポリエステル長繊維不織布の表面を電子顕微鏡で観察した結果を、図４に示した。図４から、ポリエステル長繊維の凹部２に消臭剤が沈積していることが分かる。

【0018】

実施例２
二価鉄化合物の含有量を約１重量％とする他は、実施例１と同一の方法で機能性ポリエステル長繊維不織布を得た。この機能性ポリエステル長繊維不織布の目付は約７２ｇ／ｍ²であった。したがって、この機能性ポリエステル長繊維不織布は、不織布に消臭剤が約２ｇ／ｍ²付与されてなるものである。

【0019】

得られた機能性ポリエステル長繊維不織布の消臭性能を、ＳＥＫマーク繊維製品認証基準（一般社団法人繊維評価技術協議会）で定める検知管法で初期濃度１００ｐｐｍのアンモニアガスを用いて評価した。その結果、２時間後のアンモニアガス濃度は９．０ｐｐｍで、６時間後のアンモニアガス濃度は１．９ｐｐｍで、２４時間後のアンモニアガス濃度は０．８ｐｐｍであった。したがって、この機能性ポリエステル長繊維不織布は、優れた消臭性能を持つものであった。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】ポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状の一つの略Ｙ字を示した図である。

【図2】ポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状を示した図である。

【図3】実施例で使用したポリエステル長繊維を溶融紡糸するためのノズル孔を示した図である。

【図4】実施例１で得られた機能性ポリエステル長繊維不織布表面の電子顕微鏡写真である。

【符号の説明】

【0021】

１ ポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状の一つの略Ｙ字の下端
２ 略Ｙ４形状で形成された凹部
３ 略Ｙ４形状で形成された凸部
４ 略Ｙ４形状で形成された小凹部
５ 略Ｙ４形状中の略＋字部
６ 略Ｙ４形状中の略Ｖ字部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】