紫外線遮蔽性繊維およびその製造方法および繊維構造体および衣料
【課題】紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料を提供する。
【解決手段】アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液を用いて処理した後、必要に応じて該繊維を用いて繊維構造体を得た後、必要に応じて該繊維構造体を用いて衣料を得る。
【解決手段】アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液を用いて処理した後、必要に応じて該繊維を用いて繊維構造体を得た後、必要に応じて該繊維構造体を用いて衣料を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球的規模でオゾン層が破壊されていると言われ、人体への影響が懸念されている。そして、その対策として紫外線遮蔽剤、紫外線遮蔽加工を施した繊維などが提案されている。例えば、特許文献１や特許文献２では、ベンゾトリアゾール系有機化化合物からなる紫外線遮蔽剤を用いて繊維を処理する方法が提案されている。また、一般的には繊維を形成するポリマー中に酸化チタンや酸化亜鉛などの紫外線遮蔽剤を練り込むことも行われている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
しかしながら、ベンゾトリアゾール系有機化化合物からなる紫外線遮蔽剤は、紫外線の吸収領域がせまくまた吸光率も小さいため、紫外線遮蔽性の点でまだ十分とはいえなかった。また同時に、ベンゾトリアゾール系有機化化合物からなる紫外線遮蔽剤で処理した繊維は、紫外線の照射により繊維強度が低下するという問題を有していた。
【０００４】
一方、繊維を形成するポリマー中に酸化チタンや酸化亜鉛などの紫外線遮蔽剤を練り込むと、繊維の強度が低下するという問題があった。
なお、スルホン酸金属塩を共重合した、ポリエーテルエステル繊維やポリエステル繊維はこれまでに提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１０５７６号公報
【特許文献２】特開２０００−１１９２６１号公報
【特許文献３】特開平５−１４８７３４号公報
【特許文献４】国際公開第２００４／１１３５９９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の背景に鑑みなされたものであり、その課題は、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、後加工によりカチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液を用いて処理することにより、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明によれば「アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着してなることを特徴とする紫外線遮蔽性繊維。」が提供される。
【０００９】
その際、前記のアニオン性官能基を含む第３成分としては、スルホン酸金属塩、スルホン酸ホスホニウム塩、およびスルホン酸アンモニウム塩からなる群より選択されるいずれかのスルホン酸塩であることが好ましい。また、前記のポリエーテルエステルが、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルであることが好ましい。また、前記のポリエステルが、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。また、前記の紫外線遮蔽剤としては、酸化チタンまたは酸化亜鉛であることが好ましい。また、前記のカチオン化剤が、分子中に第三級アミノ基または第四級アンモニウム基またはこれらの両者を含有している重合体であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明によれば、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液を用いて処理することを特徴とする、前記の紫外線遮蔽性繊維の製造方法が提供される。また、前記の紫外線遮蔽性繊維を用いてなる、糸条、織物、編物、および不織布からなる群より選択されるいずれかの繊維構造体が提供される。かかる繊維構造体において、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着していない未加工品に比べて、紫外線遮蔽性が１．２５倍以上であることが好ましい。また、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着していない未加工品に比べて、紫外線を２０時間照射した後の強度保持率が１．５倍以上であることが好ましい。
また、本発明によれば前記の繊維構造体を用いてなる衣料が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の紫外線遮蔽性繊維には、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合したポリエーテルエステルからなる繊維、またはアニオン性官能基を含む第３成分を共重合したポリエステルからなる繊維が含まれる。
【００１３】
ここで、前記のアニオン性官能基を含む第３成分が、スルホン酸金属塩、スルホン酸ホスホニウム塩、およびスルホン酸アンモニウム塩などが好適に例示される。なかでも、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、３,５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸リチウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸リチウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸リチウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸ナトウリム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸カリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸リチウム、２，６−ジカルボキシナフタレン−４−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシスフタレン−１−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−３−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４，８−ジスルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボキシナフタレン−４，８−ジスルホン酸ナトリウム、２，５−ビス（ヒドロエトキシ）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−ナトリウムスルホコハク酸などの有機スルホン酸金属塩が好ましい。
【００１４】
また、前記のポリエーテルエステルとしては、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、ポリオキシエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルエラストマーからなるポリエーテルエステルであることが好ましい。
【００１５】
上記ポリブチレンテレフタレートは、ブチレンテレフタレート単位を少なくとも７０モル％以上含有することが好ましい。ブチレンテレフタレートの含有率は、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上である。酸成分は、テレフタル酸が主成分であるが、少量の他のジカルボン酸成分を共重合してもよく、またグリコール成分は、テトラメチレングリコールを主成分とするが、他のグリコール成分を共重合成分として加えてもよい。
【００１６】
テレフタル酸以外のジカルボン酸としては、例えばナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、１、４−シクロヘキサンジカルボン酸のような芳香族、脂肪族のジカルボン酸成分を挙げることができる。さらに、トリメリット酸、ピロメリット酸のような三官能性以上のポリカルボン酸を共重合成分として用いても良い。
【００１７】
また、テトラメチレングリコール以外のジオール成分としては、例えばトリメチレングリコール、エチレングリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ネオペンチルグリコールのような脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物を挙げることができる。更に、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールのような三官能性以上のポリオールを共重合成分として用いてもよい。
【００１８】
一方、ポリオキシエチレングリコールは、オキシエチレングリコール単位を少なくとも７０モル％以上含有することが好ましい。オキシエチレングリコールの含有量は、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上である。本発明の目的の達成が実質的に損なわれない範囲内で、オキシエチレングリコール以外にプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、グリセリンなどを共重合させても良い。
かかるポリオキシエチレングリコールの数平均分子量としては、４００〜８０００が好ましく、なかでも１０００〜６０００が特に好ましい。
【００１９】
前記のポリエーテルエステルエラストマーは、たとえば、テレフタル酸ジメチル、テトラメチレングリコールおよびポリオキシエチレングリコールとを含む原料を、エステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させ、ビス（ω−ヒドロキシブチル）テレフタレート及び／又はオリゴマーを形成させ、その後、重縮合触媒及び安定剤の存在下で高温減圧下にて溶融重縮合を行うことにより得ることができる。
【００２０】
ハードセグメント／ソフトセグメントの比率は、重量を基準として３０／７０〜７０／３０であることが好ましい。また、前記第３成分の共重合量としては、ポリエーテルエステルを構成する全酸成分を基準として０．１〜２０モル％の範囲内とすることが好ましい。
【００２１】
ポリエーテルエステル繊維は、前記ポリエーテルエステルを通常の溶融紡糸口金から溶融して押し出し、引取速度３００〜１２００ｍ／分（好ましくは４００〜９８０ｍ／分）で引取り、巻取ドラフト率をさらに該引取速度の１．０〜１．２（好ましくは１．０〜１．１）倍で巻取ることにより製造することができる。
【００２２】
一方、前記のポリエステルは、ジカルボン酸成分とジグリコール成分とから製造される。ジカルボン酸成分としては、主としてテレフタル酸が用いられることが好ましく、ジグリコール成分としては主としてエチレングリコール、トリメチレングリコール及びテトラメチレングリコールから選ばれた１種以上のアルキレングリコールを用いることが好ましい。なかでも、エチレングリコール（すなわち、ポリエチレンテレフタレート）が好ましい。また、ポリエステル樹脂には、前記ジカルボン酸成分及びグリコール成分の他に前記アニオン性官能基を含む第３成分が含まれる。その際、前記第３成分の共重合量としては、ポリエステルを構成する全酸成分を基準として０．１〜２０モル％の範囲内とすることが好ましい。さらに他の成分が含まれていてもよい。該他の成分としては、テレフタル酸以外のジカルボン酸、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸；及びアルキレングリコール以外のグリコール化合物、例えばジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルフォンの１種以上を用いることができる。さらには、ポリ乳酸などの生分解性を有するポリエステルでもよい。
【００２３】
ポリエステル繊維は前記のポリエステルを通常の溶融紡糸口金から溶融して押し出し、例えば５００〜２５００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸熱処理する方法、１５００〜５０００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸と仮撚加工とを同時にまたは続いて行う方法、５０００ｍ／分以上の高速で溶融紡糸し、延伸工程を省略する方法など任意の製糸条件を採用することができる。
【００２４】
ポリエーテルエステル繊維またはポリエステル繊維を形成する樹脂中には、必要に応じて、艶消し剤（二酸化チタン）、微細孔形成剤、着色防止剤、熱安定剤、難燃剤（三酸化二アンチモン）、蛍光増白剤、着色顔料、帯電防止剤（スルホン酸金属塩）、吸湿剤（ポリオキシアルキレングリコール）、抗菌剤、その他の無機粒子の１種以上が含まれていてもよい。
【００２５】
糸条の形状としては、短繊維でもよいし長繊維（マルチフィラメント）でもよいが、ソフトな風合いの点で無撚の長繊維（マルチフィラメント）が好ましい。さらには、通常の仮撚捲縮加工が施された仮撚捲縮加工糸や２種以上の構成糸条を空気混繊加工や複合仮撚加工させた複合糸であってもよい。
【００２６】
糸条を構成する繊維の単糸繊維繊度、総繊度、単糸数は、単糸繊維繊度０．１〜１０．０ｄｔｅｘ（より好ましくは０．２〜６．０ｄｔｅｘ）、総繊度２０〜４００ｄｔｅｘ、単糸数１〜２００本（より好ましくは３０〜１００本）の範囲が好ましい。通常の円形断面のほかに三角、扁平、くびれ付扁平、十字形、六様形、あるいは中空形などの異型断面形状であってもよい。
【００２７】
本発明の紫外線遮蔽性繊維は、前記の繊維にカチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着してなるものである。その製造方法としては、前記の繊維を、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液で処理するとよい。ここで、カチオン化剤としては、例えば、特開２００７−１６３６８号公報に開示されている公知のものでよく、分子中に第三級アミノ基または第四級アンモニウム基またはこれらの両者を含有している公知の重合体（ポリマーまたはプレポリマー）や公知のカチオン性重合体でよい。
【００２８】
例えば、前記第三級アミノ基含有重合体としては、以下のものが例示できる。すなわちち、アルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドの重合体、例えば、ジメチル又はジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド，ジメチル又はジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどの重合体、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの重合体、例えば、ジメチルまたはジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート，ジメチルまたはジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレートなどの重合体、アクリルアミド・スチレン共重合体、第三級アミノ基含有ウレタン系重合体等である。
【００２９】
また、前記第四級アンモニウム基含有重合体としては、次のものが例示できる。すなわち、（メタ）アクリロイロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、２−（メタ）アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アクリロイロキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの重合体など、（メタ）アクリルアミドアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、（３−（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アクリロイルアミノ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどの重合体、２−（メタ）アクリロイロキシアルキルベンジルアンモニウム塩の重合体、例えば、２−（メタ）アクリロイロキシエチルベンジルアンモニウムクロライド，２−（メタ）アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの重合体，前２者の単量体とアクリルアミド，ジメチルアミノエチルアクリレートなどの共重合体、アクリルアミドプロピルジメチルベンジルクロライドとＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びＮ−メチル−Ｎ−ベンジルアリルアミン塩とＮ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノプロピルアクリルアミドとの共重合体など、その他、例えば、ジメチルまたはジエチルジアリルアンモニウムクロライド，Β−ビニルオキシエチルトリアルキルアンモニウム塩、ビニルベンジルアンモニウム塩などの重合体等である。
【００３０】
また、前記カチオン性化合物としては、第四級アンモニウム基含有化合物、例えば、ヘキサメチレン−ビス（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、トリメチレン−ビス（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、ヘキサメチレン−ビス（２，３−エポキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、トリメチレン−ビス（２，３−エポキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−トリメチルアンモニウムクロライド、２，３−エポキシプロピル−トリメチルアンモニウムクロライド等を使用できる。
【００３１】
一方、紫外線遮蔽剤としては公知の酸化チタン、または例えば特開２００３−５４９４７号公報に開示された紫外線遮蔽性の酸化亜鉛が好ましい。
処理液は、前記紫外線遮蔽剤とカチオン化剤とを例えば水系で混合した後、公知の分散機、例えば高圧ホモジナイザー、ビーズミル型分散機、アトライター、ボールミル、高速攪拌分散機などにより、分散処理することによって調製される。その際、紫外線遮蔽剤とカチオン化剤との重量比率は、使用する両者の性質により異なるが、１００：５〜１００：３００が好ましい。また、紫外線遮蔽剤の使用量は、繊維に対して０．５〜２重量％の範囲内であることが好ましい。また、処理液に界面活性剤を含ませ、処理液をエマルジョン化することは好ましいことである。
【００３２】
前記処理液で繊維を処理する方法としては、処理液中に繊維を浸漬させ浴中処理することが好ましいが、これに限定されない。例えば、チーズ染色機を用いて、パッケージ状に巻かれた繊維に処理液を付与してもよい。
【００３３】
また、本発明の紫外線遮蔽性繊維の製造方法において、前記処理液で繊維を処理した後、バインダー処理を行うことが好ましい。このバインダー処理には、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリル酸エステルなど公知のバインダー樹脂が用いられる。 バインダー処理は、繊維材料に対して０．５〜３０重量％（好ましくは１〜１０重量％）のバインダー樹脂の添加量で、浴比を１：５〜１：５０（好ましくは１：２０から１：３０）のバインダー処理液を使用するとよい。
【００３４】
次いで、処理液を付与した繊維を乾燥させることにより紫外線遮蔽性繊維が得られる。その際、乾燥条件としては、温度１０５℃〜１５０℃、時間３０秒〜３分の範囲内であることが好ましい。また、処理液を繊維に付与する前および／または同時および／または後に、本発明の主目的が損われない範囲であれば、常法の染色加工、撥水加工、起毛加工、紫外線遮蔽あるいは抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。
【００３５】
次に、本発明の繊維構造体は、前記の紫外線遮蔽性繊維を用いてなる、糸条、織物、編物、および不織布からなる群より選択されるいずれかの繊維構造体である。かかる繊維構造体は前記の紫外線遮蔽性繊維のみを用いて構成してもよいし、他の繊維、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリオキシエチレンベンゾエート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアクリル、ポリビニルアルコール等の分散染料可染型繊維、さらには、綿、絹、麻、またはキュプラ、レーヨン等の再生セルロース繊維等と混用して繊維構造体を構成してもよい。また、該繊維構造体は、処理前の前記繊維を用いて繊維構造体を得た後、該繊維構造体に前記の処理を施してもよい。
【００３６】
かくして得られた繊維構造体において、繊維に含まれるアニオン性官能基と、カチオン化された紫外線遮蔽剤との電気的吸引力により、カチオン化された紫外線遮蔽剤が繊維表面に均一に固着しているため、優れた紫外線遮蔽性を呈する。また同時に、かかる紫外線遮蔽性により、ポリマーに紫外線が照射されてもポリマーがあまり強度劣化しない。かかる繊維構造体の紫外線遮蔽性としては、水分散体を付与する前の未加工品に比べて、紫外線遮蔽性が１．２５倍以上であることが好ましい。また、繊維構造体の強度保持率としては、水分散体を付与する前の未加工品に比べて、紫外線を２０時間照射した後の強度保持率が１．５倍以上であることが好ましい。
【００３７】
次に、本発明の衣料は、前記の繊維構造体を用いてなる衣料である。かかる衣料は、前記の繊維構造体を用いているので、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高く、スポーツ衣料やユニフォーム衣料などとして好適である。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の物性は下記の方法により測定した。
（１）強度測定
インストロン（商品名）４５０２型引張試験機を用い、試長５ｃｍの試料を５０ｃｍ／分の引張速度で伸長し破断したときの強力を総繊度で割り強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
（２）紫外線遮蔽性
島津製作所製ＵＶ３１００を用いて、２００〜４００ｎｍの紫外線領域の透過率を平均して紫外線遮蔽性とした。
（３）紫外線照射試験
スガ試験機製のカーボンアークフェードメーターを用いて、２０時間（２０Ｈ）と４０時間（４０Ｈ）、紫外線を照射した。
（４）強度保持率（％）
初期強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と紫外線照射後の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）から下記式により強度保持率（％）を算出した。
強度保持率（％）＝紫外線照射後の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）／初期強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）×１００
【００３９】
［実施例１］
ジメチルテレフタレート１００重量部、３，５−ジ（Β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウムの４０重量％エチレングリコール溶液２３重量部(全酸成分に対して５．０モル％)、ポリオキシエチレングリコール(数平均分子量４０００)１１３．４重量部、１，４−ブタンジオール７３．５重量部（全酸成分の１．４モル倍）および触媒としてテトラブチルチタネート０．４重量部を反応槽に仕込み、内温２００℃でエステル交換反応を行った。理論量の約８０％のメタノールが留出した時点で前述したヒンダードフェノール系化合物（４）０．４重量部を添加した後、昇温、減圧による重縮合反応を開始した。重縮合反応は約３０分かけて３０ｍｍＨｇとし、さらに３０分かけて３ｍｍＨｇとし、以後１ｍｍＨｇの真空下で内温２５０℃にて２００分間反応を行い、その時点で下記ヒンダードフェノール系化合物（８）１重量部と、下記ヒンダードアミン系化合物（９）２重量部を添加し、その後さらに２０分間１ｍｍＨｇ以下の真空下、２５０℃で２０分間反応した。生成したポリエーテルエステルエラストマーの固有粘度は１．１０であり、ポリブチレンテレフタレート（ハードセグメント）／ポリオキシエチレングリコール（ソフトセグメント）の重量比率は５０／５０であった。
【００４０】
このポリマーを２個のゴデットロールを介して７０５ｍ／分で引取り、さらに７５０ｍ／分（巻取りドラフト１．０６）で巻取り、４４デシテックス／１フィラメントのポリエーテルエステル繊維（アニオン性官能基を含む第３成分を共重合したポリエーテルエステル繊維）を得た。
一方、通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（８４デシテックス／２４フィラメント、帝人ファイバー（株）製）を用意した。
【００４１】
次いで、２８ゲージのシングル丸編機を用いて、前記ポリエーテルエステル繊維（弾性繊維糸）をドラフト率５０％でドラフトさせながら上記ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸と同時に該編機に給糸することにより、４７コース／２．５４ｃｍ、４０ウェール／２．５４ｃｍの編密度にて天竺組織の丸編物を編成した。
【００４２】
次いで、浴中浸漬法により該丸編物を、カチオン化剤と酸化チタンとを純分で約５０重量％含有する水分散体（ＥＭＡＣＯＬ ＣＴ ＷＨＩＴＥ ３９１５Ｎ（山陽色素（株）製））で処理した（繊維重量に対する処理液の付着量：２重量％）後、温度×時間；８０℃×１５分の条件で編地を乾燥させることにより、ポリエステル編地を得た。
【００４３】
得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。表１に示すように、該ポリエステル編地は紫外線遮蔽性が良好で、かつすぐれた強度保持性を呈する編地であった。なお、強度保持性は編地から抜き取った共重合ポリエーテルエステル繊維について測定した。
また、該編地を用いて衣料を縫製して着用したところ、紫外線遮蔽性が良好であり、かつすぐれた強度保持性を呈するものであった。
【００４４】
［実施例２］
ポリエチレンテレフタレートを構成する全酸成分を基準として３，５−ジ（Β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウムが２．０ｍｏｌ％共重合したポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸、延伸することにより、ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（８４デシテックス／２４フィラメント）を得た。
【００４５】
次いで、該共重合ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸のみを使用し、実施例１と同様の密度を有する天竺組織の丸編物を編成した後、実施例１と同様の処理および乾燥を行った。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度は得られた編地から抜き取った繊維について測定した。
【００４６】
［比較例１］
実施例１において、通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（８４デシテックス／２４フィラメント、帝人ファイバー（株）製）のみで編地を編成すること以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。表１に示すように、該編地は、紫外線照射前の初期は、実施例１と同等の強度を有していたが、紫外線照射後の強度保持率は不良であった。なお、強度は得られた編地から抜き取った繊維について測定した。
【００４７】
［比較例２］
実施例１において、処理液で処理しないこと以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度保持性は編地から抜き取った共重合ポリエーテルエステル繊維について測定した。
【００４８】
［比較例３］
実施例２において、処理液で処理しないこと以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度は得られた編地から抜き取った繊維について測定した。
【００４９】
［比較例４］
実施例１において、実施例１において、通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（８４デシテックス／２４フィラメント、帝人ファイバー（株）製）のみで編地を編成し、かつ処理液で処理しないこと以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度は得られた編地から抜き取った繊維について測定した。
【００５０】
［比較例５］
実施例１において、下記組成の処理液で処理し（繊維重量に対する処理液の付着量：２重量％）、温度×時間；１３０℃×１５分で編地を乾燥させること以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度保持性は編地から抜き取った共重合ポリエーテルエステル繊維について測定した。
【００５１】
・ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（サンライフＬＰＦ〔日華化学株式会社 製〕）８５重量％
・水 １５重量％
【００５２】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料が提供され、その工業的価値は極めて大である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球的規模でオゾン層が破壊されていると言われ、人体への影響が懸念されている。そして、その対策として紫外線遮蔽剤、紫外線遮蔽加工を施した繊維などが提案されている。例えば、特許文献１や特許文献２では、ベンゾトリアゾール系有機化化合物からなる紫外線遮蔽剤を用いて繊維を処理する方法が提案されている。また、一般的には繊維を形成するポリマー中に酸化チタンや酸化亜鉛などの紫外線遮蔽剤を練り込むことも行われている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
しかしながら、ベンゾトリアゾール系有機化化合物からなる紫外線遮蔽剤は、紫外線の吸収領域がせまくまた吸光率も小さいため、紫外線遮蔽性の点でまだ十分とはいえなかった。また同時に、ベンゾトリアゾール系有機化化合物からなる紫外線遮蔽剤で処理した繊維は、紫外線の照射により繊維強度が低下するという問題を有していた。
【０００４】
一方、繊維を形成するポリマー中に酸化チタンや酸化亜鉛などの紫外線遮蔽剤を練り込むと、繊維の強度が低下するという問題があった。
なお、スルホン酸金属塩を共重合した、ポリエーテルエステル繊維やポリエステル繊維はこれまでに提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１０５７６号公報
【特許文献２】特開２０００−１１９２６１号公報
【特許文献３】特開平５−１４８７３４号公報
【特許文献４】国際公開第２００４／１１３５９９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の背景に鑑みなされたものであり、その課題は、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、後加工によりカチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液を用いて処理することにより、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明によれば「アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着してなることを特徴とする紫外線遮蔽性繊維。」が提供される。
【０００９】
その際、前記のアニオン性官能基を含む第３成分としては、スルホン酸金属塩、スルホン酸ホスホニウム塩、およびスルホン酸アンモニウム塩からなる群より選択されるいずれかのスルホン酸塩であることが好ましい。また、前記のポリエーテルエステルが、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルであることが好ましい。また、前記のポリエステルが、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。また、前記の紫外線遮蔽剤としては、酸化チタンまたは酸化亜鉛であることが好ましい。また、前記のカチオン化剤が、分子中に第三級アミノ基または第四級アンモニウム基またはこれらの両者を含有している重合体であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明によれば、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液を用いて処理することを特徴とする、前記の紫外線遮蔽性繊維の製造方法が提供される。また、前記の紫外線遮蔽性繊維を用いてなる、糸条、織物、編物、および不織布からなる群より選択されるいずれかの繊維構造体が提供される。かかる繊維構造体において、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着していない未加工品に比べて、紫外線遮蔽性が１．２５倍以上であることが好ましい。また、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着していない未加工品に比べて、紫外線を２０時間照射した後の強度保持率が１．５倍以上であることが好ましい。
また、本発明によれば前記の繊維構造体を用いてなる衣料が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の紫外線遮蔽性繊維には、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合したポリエーテルエステルからなる繊維、またはアニオン性官能基を含む第３成分を共重合したポリエステルからなる繊維が含まれる。
【００１３】
ここで、前記のアニオン性官能基を含む第３成分が、スルホン酸金属塩、スルホン酸ホスホニウム塩、およびスルホン酸アンモニウム塩などが好適に例示される。なかでも、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、３,５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸リチウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸リチウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸リチウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸ナトウリム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸カリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸リチウム、２，６−ジカルボキシナフタレン−４−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシスフタレン−１−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−３−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４，８−ジスルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボキシナフタレン−４，８−ジスルホン酸ナトリウム、２，５−ビス（ヒドロエトキシ）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−ナトリウムスルホコハク酸などの有機スルホン酸金属塩が好ましい。
【００１４】
また、前記のポリエーテルエステルとしては、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、ポリオキシエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルエラストマーからなるポリエーテルエステルであることが好ましい。
【００１５】
上記ポリブチレンテレフタレートは、ブチレンテレフタレート単位を少なくとも７０モル％以上含有することが好ましい。ブチレンテレフタレートの含有率は、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上である。酸成分は、テレフタル酸が主成分であるが、少量の他のジカルボン酸成分を共重合してもよく、またグリコール成分は、テトラメチレングリコールを主成分とするが、他のグリコール成分を共重合成分として加えてもよい。
【００１６】
テレフタル酸以外のジカルボン酸としては、例えばナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、１、４−シクロヘキサンジカルボン酸のような芳香族、脂肪族のジカルボン酸成分を挙げることができる。さらに、トリメリット酸、ピロメリット酸のような三官能性以上のポリカルボン酸を共重合成分として用いても良い。
【００１７】
また、テトラメチレングリコール以外のジオール成分としては、例えばトリメチレングリコール、エチレングリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ネオペンチルグリコールのような脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物を挙げることができる。更に、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールのような三官能性以上のポリオールを共重合成分として用いてもよい。
【００１８】
一方、ポリオキシエチレングリコールは、オキシエチレングリコール単位を少なくとも７０モル％以上含有することが好ましい。オキシエチレングリコールの含有量は、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上である。本発明の目的の達成が実質的に損なわれない範囲内で、オキシエチレングリコール以外にプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、グリセリンなどを共重合させても良い。
かかるポリオキシエチレングリコールの数平均分子量としては、４００〜８０００が好ましく、なかでも１０００〜６０００が特に好ましい。
【００１９】
前記のポリエーテルエステルエラストマーは、たとえば、テレフタル酸ジメチル、テトラメチレングリコールおよびポリオキシエチレングリコールとを含む原料を、エステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させ、ビス（ω−ヒドロキシブチル）テレフタレート及び／又はオリゴマーを形成させ、その後、重縮合触媒及び安定剤の存在下で高温減圧下にて溶融重縮合を行うことにより得ることができる。
【００２０】
ハードセグメント／ソフトセグメントの比率は、重量を基準として３０／７０〜７０／３０であることが好ましい。また、前記第３成分の共重合量としては、ポリエーテルエステルを構成する全酸成分を基準として０．１〜２０モル％の範囲内とすることが好ましい。
【００２１】
ポリエーテルエステル繊維は、前記ポリエーテルエステルを通常の溶融紡糸口金から溶融して押し出し、引取速度３００〜１２００ｍ／分（好ましくは４００〜９８０ｍ／分）で引取り、巻取ドラフト率をさらに該引取速度の１．０〜１．２（好ましくは１．０〜１．１）倍で巻取ることにより製造することができる。
【００２２】
一方、前記のポリエステルは、ジカルボン酸成分とジグリコール成分とから製造される。ジカルボン酸成分としては、主としてテレフタル酸が用いられることが好ましく、ジグリコール成分としては主としてエチレングリコール、トリメチレングリコール及びテトラメチレングリコールから選ばれた１種以上のアルキレングリコールを用いることが好ましい。なかでも、エチレングリコール（すなわち、ポリエチレンテレフタレート）が好ましい。また、ポリエステル樹脂には、前記ジカルボン酸成分及びグリコール成分の他に前記アニオン性官能基を含む第３成分が含まれる。その際、前記第３成分の共重合量としては、ポリエステルを構成する全酸成分を基準として０．１〜２０モル％の範囲内とすることが好ましい。さらに他の成分が含まれていてもよい。該他の成分としては、テレフタル酸以外のジカルボン酸、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸；及びアルキレングリコール以外のグリコール化合物、例えばジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルフォンの１種以上を用いることができる。さらには、ポリ乳酸などの生分解性を有するポリエステルでもよい。
【００２３】
ポリエステル繊維は前記のポリエステルを通常の溶融紡糸口金から溶融して押し出し、例えば５００〜２５００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸熱処理する方法、１５００〜５０００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸と仮撚加工とを同時にまたは続いて行う方法、５０００ｍ／分以上の高速で溶融紡糸し、延伸工程を省略する方法など任意の製糸条件を採用することができる。
【００２４】
ポリエーテルエステル繊維またはポリエステル繊維を形成する樹脂中には、必要に応じて、艶消し剤（二酸化チタン）、微細孔形成剤、着色防止剤、熱安定剤、難燃剤（三酸化二アンチモン）、蛍光増白剤、着色顔料、帯電防止剤（スルホン酸金属塩）、吸湿剤（ポリオキシアルキレングリコール）、抗菌剤、その他の無機粒子の１種以上が含まれていてもよい。
【００２５】
糸条の形状としては、短繊維でもよいし長繊維（マルチフィラメント）でもよいが、ソフトな風合いの点で無撚の長繊維（マルチフィラメント）が好ましい。さらには、通常の仮撚捲縮加工が施された仮撚捲縮加工糸や２種以上の構成糸条を空気混繊加工や複合仮撚加工させた複合糸であってもよい。
【００２６】
糸条を構成する繊維の単糸繊維繊度、総繊度、単糸数は、単糸繊維繊度０．１〜１０．０ｄｔｅｘ（より好ましくは０．２〜６．０ｄｔｅｘ）、総繊度２０〜４００ｄｔｅｘ、単糸数１〜２００本（より好ましくは３０〜１００本）の範囲が好ましい。通常の円形断面のほかに三角、扁平、くびれ付扁平、十字形、六様形、あるいは中空形などの異型断面形状であってもよい。
【００２７】
本発明の紫外線遮蔽性繊維は、前記の繊維にカチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着してなるものである。その製造方法としては、前記の繊維を、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液で処理するとよい。ここで、カチオン化剤としては、例えば、特開２００７−１６３６８号公報に開示されている公知のものでよく、分子中に第三級アミノ基または第四級アンモニウム基またはこれらの両者を含有している公知の重合体（ポリマーまたはプレポリマー）や公知のカチオン性重合体でよい。
【００２８】
例えば、前記第三級アミノ基含有重合体としては、以下のものが例示できる。すなわちち、アルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドの重合体、例えば、ジメチル又はジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド，ジメチル又はジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどの重合体、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの重合体、例えば、ジメチルまたはジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート，ジメチルまたはジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレートなどの重合体、アクリルアミド・スチレン共重合体、第三級アミノ基含有ウレタン系重合体等である。
【００２９】
また、前記第四級アンモニウム基含有重合体としては、次のものが例示できる。すなわち、（メタ）アクリロイロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、２−（メタ）アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アクリロイロキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの重合体など、（メタ）アクリルアミドアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、（３−（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アクリロイルアミノ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどの重合体、２−（メタ）アクリロイロキシアルキルベンジルアンモニウム塩の重合体、例えば、２−（メタ）アクリロイロキシエチルベンジルアンモニウムクロライド，２−（メタ）アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの重合体，前２者の単量体とアクリルアミド，ジメチルアミノエチルアクリレートなどの共重合体、アクリルアミドプロピルジメチルベンジルクロライドとＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びＮ−メチル−Ｎ−ベンジルアリルアミン塩とＮ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアミノプロピルアクリルアミドとの共重合体など、その他、例えば、ジメチルまたはジエチルジアリルアンモニウムクロライド，Β−ビニルオキシエチルトリアルキルアンモニウム塩、ビニルベンジルアンモニウム塩などの重合体等である。
【００３０】
また、前記カチオン性化合物としては、第四級アンモニウム基含有化合物、例えば、ヘキサメチレン−ビス（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、トリメチレン−ビス（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、ヘキサメチレン−ビス（２，３−エポキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、トリメチレン−ビス（２，３−エポキシプロピル−ジメチルアンモニウムクロライド）、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル−トリメチルアンモニウムクロライド、２，３−エポキシプロピル−トリメチルアンモニウムクロライド等を使用できる。
【００３１】
一方、紫外線遮蔽剤としては公知の酸化チタン、または例えば特開２００３−５４９４７号公報に開示された紫外線遮蔽性の酸化亜鉛が好ましい。
処理液は、前記紫外線遮蔽剤とカチオン化剤とを例えば水系で混合した後、公知の分散機、例えば高圧ホモジナイザー、ビーズミル型分散機、アトライター、ボールミル、高速攪拌分散機などにより、分散処理することによって調製される。その際、紫外線遮蔽剤とカチオン化剤との重量比率は、使用する両者の性質により異なるが、１００：５〜１００：３００が好ましい。また、紫外線遮蔽剤の使用量は、繊維に対して０．５〜２重量％の範囲内であることが好ましい。また、処理液に界面活性剤を含ませ、処理液をエマルジョン化することは好ましいことである。
【００３２】
前記処理液で繊維を処理する方法としては、処理液中に繊維を浸漬させ浴中処理することが好ましいが、これに限定されない。例えば、チーズ染色機を用いて、パッケージ状に巻かれた繊維に処理液を付与してもよい。
【００３３】
また、本発明の紫外線遮蔽性繊維の製造方法において、前記処理液で繊維を処理した後、バインダー処理を行うことが好ましい。このバインダー処理には、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリル酸エステルなど公知のバインダー樹脂が用いられる。 バインダー処理は、繊維材料に対して０．５〜３０重量％（好ましくは１〜１０重量％）のバインダー樹脂の添加量で、浴比を１：５〜１：５０（好ましくは１：２０から１：３０）のバインダー処理液を使用するとよい。
【００３４】
次いで、処理液を付与した繊維を乾燥させることにより紫外線遮蔽性繊維が得られる。その際、乾燥条件としては、温度１０５℃〜１５０℃、時間３０秒〜３分の範囲内であることが好ましい。また、処理液を繊維に付与する前および／または同時および／または後に、本発明の主目的が損われない範囲であれば、常法の染色加工、撥水加工、起毛加工、紫外線遮蔽あるいは抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。
【００３５】
次に、本発明の繊維構造体は、前記の紫外線遮蔽性繊維を用いてなる、糸条、織物、編物、および不織布からなる群より選択されるいずれかの繊維構造体である。かかる繊維構造体は前記の紫外線遮蔽性繊維のみを用いて構成してもよいし、他の繊維、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリオキシエチレンベンゾエート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアクリル、ポリビニルアルコール等の分散染料可染型繊維、さらには、綿、絹、麻、またはキュプラ、レーヨン等の再生セルロース繊維等と混用して繊維構造体を構成してもよい。また、該繊維構造体は、処理前の前記繊維を用いて繊維構造体を得た後、該繊維構造体に前記の処理を施してもよい。
【００３６】
かくして得られた繊維構造体において、繊維に含まれるアニオン性官能基と、カチオン化された紫外線遮蔽剤との電気的吸引力により、カチオン化された紫外線遮蔽剤が繊維表面に均一に固着しているため、優れた紫外線遮蔽性を呈する。また同時に、かかる紫外線遮蔽性により、ポリマーに紫外線が照射されてもポリマーがあまり強度劣化しない。かかる繊維構造体の紫外線遮蔽性としては、水分散体を付与する前の未加工品に比べて、紫外線遮蔽性が１．２５倍以上であることが好ましい。また、繊維構造体の強度保持率としては、水分散体を付与する前の未加工品に比べて、紫外線を２０時間照射した後の強度保持率が１．５倍以上であることが好ましい。
【００３７】
次に、本発明の衣料は、前記の繊維構造体を用いてなる衣料である。かかる衣料は、前記の繊維構造体を用いているので、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高く、スポーツ衣料やユニフォーム衣料などとして好適である。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の物性は下記の方法により測定した。
（１）強度測定
インストロン（商品名）４５０２型引張試験機を用い、試長５ｃｍの試料を５０ｃｍ／分の引張速度で伸長し破断したときの強力を総繊度で割り強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
（２）紫外線遮蔽性
島津製作所製ＵＶ３１００を用いて、２００〜４００ｎｍの紫外線領域の透過率を平均して紫外線遮蔽性とした。
（３）紫外線照射試験
スガ試験機製のカーボンアークフェードメーターを用いて、２０時間（２０Ｈ）と４０時間（４０Ｈ）、紫外線を照射した。
（４）強度保持率（％）
初期強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と紫外線照射後の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）から下記式により強度保持率（％）を算出した。
強度保持率（％）＝紫外線照射後の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）／初期強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）×１００
【００３９】
［実施例１］
ジメチルテレフタレート１００重量部、３，５−ジ（Β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウムの４０重量％エチレングリコール溶液２３重量部(全酸成分に対して５．０モル％)、ポリオキシエチレングリコール(数平均分子量４０００)１１３．４重量部、１，４−ブタンジオール７３．５重量部（全酸成分の１．４モル倍）および触媒としてテトラブチルチタネート０．４重量部を反応槽に仕込み、内温２００℃でエステル交換反応を行った。理論量の約８０％のメタノールが留出した時点で前述したヒンダードフェノール系化合物（４）０．４重量部を添加した後、昇温、減圧による重縮合反応を開始した。重縮合反応は約３０分かけて３０ｍｍＨｇとし、さらに３０分かけて３ｍｍＨｇとし、以後１ｍｍＨｇの真空下で内温２５０℃にて２００分間反応を行い、その時点で下記ヒンダードフェノール系化合物（８）１重量部と、下記ヒンダードアミン系化合物（９）２重量部を添加し、その後さらに２０分間１ｍｍＨｇ以下の真空下、２５０℃で２０分間反応した。生成したポリエーテルエステルエラストマーの固有粘度は１．１０であり、ポリブチレンテレフタレート（ハードセグメント）／ポリオキシエチレングリコール（ソフトセグメント）の重量比率は５０／５０であった。
【００４０】
このポリマーを２個のゴデットロールを介して７０５ｍ／分で引取り、さらに７５０ｍ／分（巻取りドラフト１．０６）で巻取り、４４デシテックス／１フィラメントのポリエーテルエステル繊維（アニオン性官能基を含む第３成分を共重合したポリエーテルエステル繊維）を得た。
一方、通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（８４デシテックス／２４フィラメント、帝人ファイバー（株）製）を用意した。
【００４１】
次いで、２８ゲージのシングル丸編機を用いて、前記ポリエーテルエステル繊維（弾性繊維糸）をドラフト率５０％でドラフトさせながら上記ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸と同時に該編機に給糸することにより、４７コース／２．５４ｃｍ、４０ウェール／２．５４ｃｍの編密度にて天竺組織の丸編物を編成した。
【００４２】
次いで、浴中浸漬法により該丸編物を、カチオン化剤と酸化チタンとを純分で約５０重量％含有する水分散体（ＥＭＡＣＯＬ ＣＴ ＷＨＩＴＥ ３９１５Ｎ（山陽色素（株）製））で処理した（繊維重量に対する処理液の付着量：２重量％）後、温度×時間；８０℃×１５分の条件で編地を乾燥させることにより、ポリエステル編地を得た。
【００４３】
得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。表１に示すように、該ポリエステル編地は紫外線遮蔽性が良好で、かつすぐれた強度保持性を呈する編地であった。なお、強度保持性は編地から抜き取った共重合ポリエーテルエステル繊維について測定した。
また、該編地を用いて衣料を縫製して着用したところ、紫外線遮蔽性が良好であり、かつすぐれた強度保持性を呈するものであった。
【００４４】
［実施例２］
ポリエチレンテレフタレートを構成する全酸成分を基準として３，５−ジ（Β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウムが２．０ｍｏｌ％共重合したポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸、延伸することにより、ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（８４デシテックス／２４フィラメント）を得た。
【００４５】
次いで、該共重合ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸のみを使用し、実施例１と同様の密度を有する天竺組織の丸編物を編成した後、実施例１と同様の処理および乾燥を行った。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度は得られた編地から抜き取った繊維について測定した。
【００４６】
［比較例１］
実施例１において、通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（８４デシテックス／２４フィラメント、帝人ファイバー（株）製）のみで編地を編成すること以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。表１に示すように、該編地は、紫外線照射前の初期は、実施例１と同等の強度を有していたが、紫外線照射後の強度保持率は不良であった。なお、強度は得られた編地から抜き取った繊維について測定した。
【００４７】
［比較例２］
実施例１において、処理液で処理しないこと以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度保持性は編地から抜き取った共重合ポリエーテルエステル繊維について測定した。
【００４８】
［比較例３］
実施例２において、処理液で処理しないこと以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度は得られた編地から抜き取った繊維について測定した。
【００４９】
［比較例４］
実施例１において、実施例１において、通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（８４デシテックス／２４フィラメント、帝人ファイバー（株）製）のみで編地を編成し、かつ処理液で処理しないこと以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度は得られた編地から抜き取った繊維について測定した。
【００５０】
［比較例５］
実施例１において、下記組成の処理液で処理し（繊維重量に対する処理液の付着量：２重量％）、温度×時間；１３０℃×１５分で編地を乾燥させること以外は実施例１と同様にした。得られたポリエステル編地の評価結果を表１に示す。なお、強度保持性は編地から抜き取った共重合ポリエーテルエステル繊維について測定した。
【００５１】
・ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（サンライフＬＰＦ〔日華化学株式会社 製〕）８５重量％
・水 １５重量％
【００５２】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、紫外線遮蔽性に優れ、かつ紫外線照射後の強度保持率が高い紫外線遮蔽性繊維、およびその製造方法、および該紫外線遮蔽性繊維を含む繊維構造体、および該繊維構造体を用いてなる衣料が提供され、その工業的価値は極めて大である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着してなることを特徴とする紫外線遮蔽性繊維。
【請求項２】
前記のアニオン性官能基を含む第３成分が、スルホン酸金属塩、スルホン酸ホスホニウム塩、およびスルホン酸アンモニウム塩からなる群より選択されるいずれかのスルホン酸塩である、請求項１に記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項３】
前記のポリエーテルエステルが、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルである、請求項１または請求項２に記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項４】
前記のポリエステルが、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエチレンテレフタレートである、請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項５】
前記の紫外線遮蔽剤が、酸化チタンまたは酸化亜鉛である、請求項１〜４のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項６】
前記のカチオン化剤が、分子中に第三級アミノ基または第四級アンモニウム基またはこれらの両者を含有している重合体である、請求項１〜５のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項７】
アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液を用いて処理することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維を用いてなる、糸条、織物、編物、および不織布からなる群より選択されるいずれかの繊維構造体。
【請求項９】
カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着していない未加工品に比べて、紫外線遮蔽性が１．２５倍以上である、請求項８に記載の繊維構造体。
【請求項１０】
カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着していない未加工品に比べて、紫外線を２０時間照射した後の強度保持率が１．５倍以上である、請求項８または請求項９に記載の繊維構造体。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の繊維構造体を用いてなる衣料。
【請求項１】
アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着してなることを特徴とする紫外線遮蔽性繊維。
【請求項２】
前記のアニオン性官能基を含む第３成分が、スルホン酸金属塩、スルホン酸ホスホニウム塩、およびスルホン酸アンモニウム塩からなる群より選択されるいずれかのスルホン酸塩である、請求項１に記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項３】
前記のポリエーテルエステルが、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルである、請求項１または請求項２に記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項４】
前記のポリエステルが、アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエチレンテレフタレートである、請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項５】
前記の紫外線遮蔽剤が、酸化チタンまたは酸化亜鉛である、請求項１〜４のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項６】
前記のカチオン化剤が、分子中に第三級アミノ基または第四級アンモニウム基またはこれらの両者を含有している重合体である、請求項１〜５のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維。
【請求項７】
アニオン性官能基を含む第３成分を共重合した、ポリエーテルエステルまたはポリエステルからなる繊維に、カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とを含む処理液を用いて処理することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線遮蔽性繊維を用いてなる、糸条、織物、編物、および不織布からなる群より選択されるいずれかの繊維構造体。
【請求項９】
カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着していない未加工品に比べて、紫外線遮蔽性が１．２５倍以上である、請求項８に記載の繊維構造体。
【請求項１０】
カチオン化剤と紫外線遮蔽剤とが付着していない未加工品に比べて、紫外線を２０時間照射した後の強度保持率が１．５倍以上である、請求項８または請求項９に記載の繊維構造体。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の繊維構造体を用いてなる衣料。
【公開番号】特開２００８−２５５５３０（Ｐ２００８−２５５５３０Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１００６１８（Ｐ２００７−１００６１８）
【出願日】平成１９年４月６日（２００７．４．６）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月６日（２００７．４．６）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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