JPH0121245B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は特異な表面形態を有する、発色性の改
善された着色ポリエステル系繊維の製造法に関す
るものである。 ポリエステル系繊維は、そのすぐれた風合、機
能性のため広く一般衣料素材として使用されてい
る。しかし、ウール、絹などの天然繊維、レーヨ
ン、アセテートなどの半合成繊維にくらべ鮮明
性、色の深み、特に黒色の発色性が劣る重大な欠
点を有している。 これらの欠点は、ポリエステル系繊維が染料の
中では鮮明性に欠ける分散染料で染められるた
め、また、ポリエステル系繊維の屈折率が1.7程
度であり、空気との屈折率差が大きいため入射光
の繊維内部への侵入をさらに困難なものとしてい
る。最近、繊維表面を粗にすることが光沢の改良
と色の深味向上の目的で検討されており、たとえ
ば特公昭46−26887には繊維表面の粗さを0.03〜
1μ程度にすることにより、つや消効果が得られ
ることが記載されている。しかし単につやを消す
だけでは、発色性や色の深み向上が得られないこ
とは酸化チタンを添加した合成繊維染色物の色が
薄く、くすんで見えること、あるいは高温高濃度
の塩化亜鉛溶液に代表される、ポリエステル脆化
剤で処理されたポリエステル繊維の表面はあれて
おりつやはないが、その染色物の色は同様に薄く
見えることから明らかである。 最近、微細な無機粉末を添加したポリエステル
系繊維を加水分解減量処理し、該無機微粒子を核
として、加水分解減量が進行することを利用し
て、発色性向上に適した繊維表面を得る方法が考
案されている。たとえば特開昭54−120728に記載
されているのがこの一例である。しかし、無機微
粒子を核とする方法によつて、一般に得られる表
面はランダム凹凸表面となり、かつ添加した粒子
のもつ隠蔽力のため繊維自体の透明性も低下し発
色性を低下させる逆の効果も生じる。したがつて
添加粒子種、添加量の選択は非常に狭い範囲で行
なわざるを得ず、その発色性改善効果には限界が
ある。 一方、単繊維表面の粗面化により発色性を向上
させようとする場合重要なことは、繊維表面に入
射した光を効率良く吸収させることであり、この
ためには、繊維表面のくぼみが深く、しかも繊維
軸方向にたて長のくぼみが配列する場合が最も効
果的である。 これは光が布帛に直角に入射する場をモデルと
して考えれば容易に理解できるように、横長ある
いは円形に近いくぼみの場合は、光はくぼみ全体
を照らすのに対し、たて長のくぼみの場合は、繊
維の側面部分のくぼみには必ず影ができる。した
がつて色調が濃く見えると考えられる。 本発明者等は、特定の無機微粒子を添加したポ
リエステル系繊維の発色性を、従来周知の染色加
工工程で加工する場合にくらべさらに向上させる
処理方法につき種々検討を行ない、従来の常識と
は逆に、染色後に水酸化アルカリ物を含む溶液で
ポリエステル系繊維を加水分解減量処理すること
により、減量処理後染色した場合と異なる表面構
造と、より向上した発色性が達成されることを見
出し、本発明に到つた。すなわち、本発明は次の
構成を有する。 平均の一次粒子径が100ｍμ以下の無機粒子を
0.1〜５重量％含有させて重合して紡糸したポリ
エステル系繊維を、延伸して無機粒子の周辺に歪
みを形成した後、染色により歪みを拡大し、次い
で水酸化アルカリを含む溶液で少なくとも５重量
％減量処理して繊維表面にくぼみを形成すること
を特徴とする発色性の改善された着色ポリエステ
ル系繊維の製造法である。この着色ポリエステル
系繊維は、繊維軸方向のたて長の不均一な不連続
なくぼみを有し、繊維表面に占める該くぼみ部分
の面積の割合が10〜40％であり、かつ繊維体積に
占める該くぼみ部分の体積の割合が３〜25％であ
るという特徴的な繊維構造を形成しており、かか
る構造が優れた発色特性を発揮するものである。 ここで、繊維軸方向にたて長のくぼみとは、た
とえば第１図、第２図に示されるようなものであ
り、入射した光の繊維内部への侵入を効率的に行
なわしめる光のトンネルにあたり、その存在量は
多い程、またその深さは深い程上記の効果は効果
的に発揮される。 すなわち該くぼみ部分の全繊維表面積にしめる
割合は、該くぼみの存在量を表わし、くぼみ部分
の体積は繊維軸に直角な断面の面積に対する、同
じ断面の凹部の面積の割合で表わすことができ、
前者が10％以上で、後者が３％以上である場合に
良好な発色性が得られる。ここで、繊維軸方向に
たて長のくぼみは、より多く存在し、かつその深
さは深い程発色性が向上することは、特異的に良
好な発色性を示すベルベツト織物が、深い繊維間
間隙を多数有することを考えると明らかである
が、単繊維表面でこの原理を具現しようとする場
合、機械的強度に限界が生じるため、くぼみ部分
の全繊維表面積に対する割合は40％、くぼみ部分
の体積割合は真の繊維体積の25％程度が上限とな
る。 ここでくぼみ部分の全繊維表面積に対する割合
は5000倍の繊維側面の電子顕微鏡写真より、100
平方ミクロンの繊維側面に相当する部分に含まれ
るたて長のくぼみ部分の面積を面積重量法により
求め、そのくぼみ部分の割合を50ケ所の平均とし
て算出しパーセントで現わしたものである。 また、くぼみ部分の体積は、3000倍の繊維断面
写真を撮影し、第２図にモデル的に示すように、
斜線で示す繊維の実断面Ａの凸部に外接する図形
Ｂを描き、図形Ａの面積に対する図形Ｂと図形Ａ
の面積の差の割合を面積重量法により求め、50本
の単繊維についての平均として求める。 かかる表面を有するポリエステル系繊維は、前
記一次粒子径100ｍμ以上の特定の無機微粒子を
含有するポリエステル系繊維を染色した後、カセ
イソーダ等のアルカリ性水溶液中で加熱し、染色
された繊維表面を加水分解減量処理することによ
つて得られる。 なお、加水分解減量処理を行なうに際して、染
色を行なつた後、該加水分解減量処理を行なうこ
とにより、添加無機微粒子の周辺に存在する紡糸
延伸時に生じた繊維構造の歪みを、染色により染
料を吸着させることにより拡大し、染料がより多
く吸着する無機微粒子周辺の歪部分が、次に行な
う加水分解減量の作用を強く受け、単に粒子の存
在する部分のみならず、繊維の直径方向にはより
深く、軸方向にはよりタテ長のくぼみを生じせし
めることができるものと思われる。 ここで、無機微粒子の１次粒子径は100ｍμを
越えると、加水分解減量した場合、発色性向上に
適した表面が得られず好ましくない。また該無機
微粒子の添加量が0.1重量％未満の場合は繊維表
面で充分な歪が得られず、発色性向上に適した粗
面は得られない。また添加量が５重量％を越える
場合も繊維表面の不均一性が減少し同様に発色性
向上に適した表面が得られない。 本発明を構成する平均の一次粒子径が100ｍμ
以下の無機微粒子を含有するポリエステル系繊維
は、任意の段階で、該無機微粒子を添加して重合
を完結し、さらに紡糸・延伸することによつて得
られる。 なお、該無機微粒子の平均の一次粒子径とは、
無機微粒子の粉末を電子顕微鏡で10万倍に拡大し
た写真を撮影し、得られた像から、各一次粒子の
最長径を測定し、1000個の平均として求めた値を
いう。 本発明における無機微粒子としてはポリエステ
ル繊維中に微分散しやすく、屈折率がポリエステ
ル繊維に近いものが望ましい。 たとえば乾式法で酸化ケイ素を製造する際にハ
ロゲン化ケイ素中にハロゲン化アルミニウムを存
在させて製造した酸化アルミニウム含有酸化ケイ
素がある。ここに言う乾式法による酸化ケイ素の
製造法とは、たとえば「プラスチツク用およびゴ
ム用添加剤実用便覧」（化学工業社、昭和45年８
月10日発行）の524ページに記載されているよう
な、一般ハロゲン化ケイ素を水素および酸素とと
もに気相で熱分解させる方法である。 上記の酸化アルミニウム含有酸化ケイ素の酸化
アルミニウム含有量は0.1〜５重量％とする必要
がある。すなわち、酸化アルミニウム含有量が
0.1重量％未満であるとポリエステル重合反応中
に凝集しやすく、一方、酸化アルミニウム含有量
が５重量％を越えると得られるポリマの黄味傾向
が増大（ｂ値が大きくなる）するので好ましくな
い。なお、ポリマのｂ値は、ポリマを直径2.5〜
3.5mm、高さ4.5〜5.5mmの円柱状に成形し、スガ試
験機株式会社製直読式色差コンピユーターで測定
する。ｂ値が大きいほどポリマの黄味傾向が増大
する。 本発明における無機微粒子は脂肪族グリコー
ル、脂肪族アルコールあるいは水等にすでに公知
の方法で分散させ、重合反応が完結する以前、た
とえばエステル反応、エステル交換反反応または
重合反応の任意の段階で添加することができる。
重合完結後に添加すると分散性が極度に悪化して
しまうので好ましくない。 なお、本発明における無機微粒子は紡糸工程で
の砂の目詰りあるいは糸切れ等のトラブルを防
止するため、自然沈降法・遠心分離法等、一般に
良く知られた方法で分級し、粗大粒子をなるべく
除いたものを使用することが好ましい。 本発明におけるポリエステルとはテレフタル酸
またはそのエステル形成性誘導体をジカルボン酸
成分とし、エチレングリコール、１，４−ブタン
ジオールから選ばれるグリコールまたはそのエス
テル形成性誘導体をグリコール成分とするポリエ
ステルを対象とする このジカルボン酸成分の一部をたとえば５−ス
ルホイソフタル酸のモノアルカリ金属塩、イソフ
タル酸、ジフエニルジカルボン酸、ナフタレンジ
カルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン
ニ酸等のジカルボン酸またはそのエステル、Ｐ−
オキシ安息香酸、Ｐ−β−オキシエトキシ安息香
酸等のオキシカルボン酸またはそのエステルで置
き換えても良く、また脂肪酸または脂環式グリコ
ールの一部をたとえば炭素数２〜10のアルキレン
グリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノー
ル、１，４−ビス（β−オキシエトキシ）ベンゼ
ン、ビスフエノール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等の主グリコール
成分以外のグリコールで置き換えてもよい。さら
にペンタエリスリトール、トリメチロールプロパ
ン、トリメリツト酸、トリメシン酸等の鎖分岐剤
やモノハイドリツクポリアルキレンオキサイド、
フエニル酢酸等の重合停止剤を少割合使用するこ
とも可能である。 かかる原料からポリエステルを製造するには、
たとえばテレフタル酸ジメチルをエチレングリコ
ール、１，４−ブタンジオールなどでエステル交
換反応せしめるか、テレフタル酸を脂肪族グリコ
ールで直接エステル化反応せしめるか、またはテ
レフタル酸にエチレンオキサイドを付加反応せし
めるかしてテレフタル酸の脂肪族または脂環式グ
リコールエステルおよび／またはその低重合体を
合成し、次いで該生成物を常法により重合反応せ
しめる方法が最も広く採用される。さらに本発明
を実施するポリエステルの合成に当つては当業界
周知の触媒・着色防止剤、エーテル結合副生防止
剤、抗酸化剤、難燃剤等を適宜使用することがで
きる。また本発明の繊維及びその製造法は、該無
機微粒子含有ポリエステル繊維ならびにその構造
物を染色した後、水酸化アルカリ物を含有する溶
液で処理し、ポリエステル繊維を重量比で５％以
上減量することにより達成できる。 ここで、加水分解減量に先立つて行なう、染色
は、通常の方法で行なえば良い。 また、染色後に行なう加水分解処理による減量
は重量比で５％以上行なう必要がある。これは５
％未満の減量では、発色性向上に適した充分な深
さを有する粗面が得られないためである。５％以
上の減量範囲で特に限定はないが、過大な減量は
繊維あるいはその構造物の強力低下を来たすた
め、35％以下の範囲が好ましい。 また、加水分解による減量は、水酸化アルカリ
物として、カセイソーダ、カセイカリ等が使用で
き、これらの水、またはアルコール等の溶液中で
処理することで行なえる。 処理方法は、該水酸化アルカリ溶液中に浸漬し
て行なう浸漬法、該溶液をパデイング等の方法で
布帛に付与した後、バツチアツプし放置して行な
うパツドーバツチ法、あるいは該溶液をパデイン
グ等の方法で布帛に付与しスチーミング処理を行
なうパツドスチーム法などの周知の方法を採用す
ることができる。 また該水酸化アルカリ溶液中に、処理時間の短
縮の目的で、たとえば Lauryl dimethyl benzyl ammonium
chloride等のアルカリ分解促進剤を使用しても本
発明の効果を阻害することはない。 以下実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコ
ール60部、酢酸マンガン・４水和物0.05部、三酸
化アンチモン0.04部をエステル交換罐に仕込み、
窒素ガス雰囲気で４時間かけて140℃から230℃ま
で昇温して生成するメタノールを連続的に系外へ
留去しながらエステル交換反応を行なつた。続い
て、得られた生成物にリン酸トリメチル0.05部を
加え、さらに塩化ケイ素と塩化アルミニウムを混
合して乾式法で製造した酸化アルミニウム含有率
が１％であり、かつ平均の一次粒子径が30ｍμの
酸化アルミニウム含有酸化ケイ素、水酸化テトラ
エチルアンモニウムの20％水溶液およびエチレン
グリコールを重量比が５：2.5：92.5の混合物を
分散せしめたスラリーを、酸化アルミニウム含有
乾式法酸化ケイ素が、得られるポリエステルに対
して、0.05、0.5、1.0、5.0、7.0％になるようにし
て添加したものと、該酸化アルミニウム含有乾式
法酸化ケイ素を添加しないものを、それぞれ重合
罐に移行した。 その後１時間30分にかけて760mmHgから１mm
Hgまで減圧し、同時に減圧開始から２時間かけ
て230℃から285℃まで昇温した。１mmHg以下の
減圧下、重合温度285℃でさらに２時間、合計４
時間重合した。反応終了後ポリマを３mmの棒状で
水中に吐出し、長さ５mmに切断してポリエステル
チツプを得た。 得られたポリエステルチツプのｂ値は3.3〜8.0
の範囲内にあつた。該ポリエステルチツプを180
℃で３時間、減圧乾燥後、紡糸温度290℃、引取
速度900ｍ／minで紡糸し、次いで延伸倍率3.45
培、ピン温度100℃で延伸し、100デニール／48フ
イラメントの延伸糸を得た。これら６種の延伸糸
をそれぞれ、27ゲージのトリコツト靴下編機で筒
編地とした後、２つに分割して、一方を98℃の３
％のカセイソーダ水溶液に浸漬し、処理前の重量
に対して25％、加水分解減量を行なつた後、 Dianix Black Ｈ Ｇ−FS（三菱化成製）を用
い繊維重量に対して15％の濃度で130℃で60分間
染色し、 カセイソーダ ２ｇ／ ハイドロサルフアイト １ｇ／ 非イオン活性剤 １ｇ／ を含む溶液で80℃、15分間の還元洗浄を行なつ
た。 さらに残りの一方は、前記と同一の条件で染色
を行なつた後、加水分解減量をやはり前記と同一
の条件で25％の減量を行ない、還元洗浄を行なつ
た。 これらの黒色染色物のＬ値をデジタル測色色差
計算機（スガ試験機(株)製）で測定し、色の濃さを
比較した結果を第１表に示す。 ここでＬ値とは色の視感濃度を現わすものであ
り、Ｌ値の小さいものほど濃色であることを示
す。またそれぞれの染色物について、前記の方法
でたて長のくぼみの全繊維表面に対する割合（表
中Ａ項）と、繊維体積に対する体積割合（表中Ｂ
項）を求め第２表に示した。

【表】

【表】 以上の結果から、繊維表面に占めるくぼみ部分
の面積の総和が10％以上であり、かつ該くぼみ部
分の体積が繊維体積の３％以上であれば顕著な発
色性向上効果が認められる。 実施例 ２ 実施例１で用いた酸化アルミニウム含有酸化ケ
イ素を1.0重量％含有するポリエステル延伸糸を
2000T／Ｍの撚りをかけ、Ｓ，Z2方向の強撚糸を
得た。得られた強撚糸でジヨーゼツト織物を製織
した。この生機をワツシヤーを用いてシボ立て加
工した後、 Dianix Black FB−FS 15％owf の浴比１：30の染浴中で130℃で60分間染色した
後、一部を還元洗浄し水洗して乾燥した。残り
を、98℃の３％カセイソーダ水溶液中に浸漬して
処理し、処理前の重量に対して、３、10、20、
35、45重量％の加水分解減量処理を行ない、還元
洗浄、水洗して乾燥した。これらの染色物のＬ値
を測定し第３表に示す。

【表】 以上の結果より５％以上の加水分解減量を行な
つた場合大巾な発色性向上効果が得られることが
判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明繊維の走査型電顕による5000倍
の写真である。第２図は本発明繊維の繊維軸に直
角な断面形状と、その断面の凸部に外接する図形
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平均の一次粒子径が100ｍμ以下の無機粒子
   を0.1〜５重量％含有させて重合して紡糸したポ
   リエステル系繊維を、延伸して無機粒子の周辺に
   歪みを形成した後、染色により歪みを拡大し、次
   いで水酸化アルカリを含む溶液で少なくとも５重
   量％減量処理して繊維表面にくぼみを形成するこ
   とを特徴とする発色性の改善された着色ポリエス
   テル系繊維の製造法。