JPS58149312A - 合成繊維 - 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】 本発明は合＊＊、＃に関する。更に詳細には、特殊な多
孔質層で表面を覆われ、着色した際に改善された色の深
みと鮮明性を呈する合成繊維に関する。

ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等の合成Ｉ
Ｉ＃雑は多くの優また特性を有するが叶えに広く使用さ
れている。Ｌカ・しながら、合成繊維は羊毛や絹の如き
天然繊緋、レーヨンやアセテートの如き繊維素糸繊維等
に比較ｌて、着合した際に色に深みがなく発色性、鮮明
性１劣る欠点がある。合成＃雑の中で４、とり＋・け７
Ｉリエステル繊維はその屈折率が１，７稈慝でキ・す、
他の繊維に比べて高く、空気との屈折車差か大きいため
光のＰ雛内部への入射が■害されるゆえに特に色の深−
Ｉｌ中軒明性に劣ろう従来より、この欠点を解消騎んと
して、吟料の改善や基体ポリマーの化学改質等が試みら
ｔｌてきたが、（・ずれも充分な効果は得られ１．（・
な（・。まり、織＃＃表面の特性を変えることにより色
彩を改良する方法として＊郷物表面１／ＣＲｎ〜５００
ｍＡ・式／−のプラズマ照射を施じて繊維表面に微細な
凹凸を形成させる方法が捧案されている。しかＬながら
、この方法でけ、色の深みを改善する効果は不充分であ
り、その上照射面の影になる＃雑部分の繊維の表面に凹
凸が生じないため、着用中に生じる繊維組織内での糸の
転び等によって平滑繊維面が表面にでて色斑になる欠点
がある。

他方、合成繊維の表面に凹凸を付与する方法として、ポ
リオキシエチレングリコール又はポリオキシエチレング
リコールとスルホン酸化合物を配合せしめた合成繊維を
酸やアルカリで処理することにより繊維軸方向に配列し
た皺状の微細孔を繊維表面に形成させる吸湿性繊維の製
造法、又は酸化亜鉛、リン酸カルシウム、炭酸カルシウ
ム吟の如き不活性無機物質の微粒子を添加配合せしめて
なる合成繊維を、酸やフルカリで処理して無機幸粒子を
溶出することＫより微細孔を形成させる吸湿性繊維の製
造法等が提案されている。しかしながら、これらの方法
によって得られる繊維には、色の深みを改善する効果は
認められず、かえって視感濃度の低下が認められる。即
ち、これらの方法において、酸やアルカリによる処理が
充分でないときは、色の深みを改善する効果は全く認め
られず、また。

深みを改善するどころが、微細孔による光の乱反射によ
るためが、視都濃度が低下し、濃色に着色しても白つは
く見身るようＫなり、その上得られる繊維の強度が著し
く低下し、容１１にフィブリル化するようになり、実用
に耐えない。

また、粒子径８０鯖以下のシリカの如き無接微粒子を配
合した合成繊維を該合成繊維の可溶性又は分解性を有す
る溶剤で処理して、繊維表面ＫＯ０２〜０．７μの不規
則な凹凸を付与すると共にこの凹凸内に５０〜２００ｗ
μの微細な凹凸を存在せしめることによって色の渫みを
改善する方法が提案されている。しかしながら、この方
法によっても、色の深みを改＊−ｒる効果は不充分であ
り、その上かがる極めて複雑な凹凸形態によるためか、
摩擦等の外部からの物理作用により凹凸が破壊され、破
壊された部分が他の破壊されていない部分と比べて大き
く変合したり光沢の差を生じたり、更にけ容易にフィブ
リル化するという欠点がある。

一方、繊維表面に低屈折率の透明薄膜を形成させること
により表面反射光を減少させて色の深みや鮮明性を改善
する方法が提案されている。

しかしながら、この方法では繊維表面に形成された透明
１ＩｌｌｌＢが洗濯等によって容易に脱落し、その耐久
性が不充分である。その上この方法では反射光を０にす
る振幅条件および位相条件の理論式から演鐸される如く
、振幅条件は適当な屈折率の物質を選ぶことによって満
足させられ、位相条件は膜の光学的厚さを加減すること
Ｋよって充たしうるのではあるが、ポリエステル繊維の
場合振幅条件の式から計算される屈折率は、／ＴＶ＝　
１．３０となり、実際にはこのような低屈折率で実用に
供しうるような物質はないので、たとえ位相条件が充た
されたとしても反射富の最低情は０とならず、残留反射
がある。つまり充分な効果は理論的にも期待できず現実
に限界がある。このように単層膜では干渉が充分でな（
・とき、波長程度の厚さの膜を何層も重ねて貼り合せ、
膜の境の面を多くして干渉を強める多層膜を形成さ七る
方法があり、この方法（（よオ］は実用になる物質の膜
の組合せによって特定の波長についてのみ反射率を０に
することができる。つまり、かかる干渉膜による方法で
は、木質的に位相条件の式に拘束されるため、反射光を
減らし得たとしてもある特定の波長に対してのみ反射光
がＯになるに過ぎず、可視波長の全域に渡って反射光を
防ぐことは到底できな（・。

その上、この方法では単層膜に比べて洗濯耐久性が更に
悪化するようになるはかりでなり、−給が太くなるため
か風合が劣るようＫなり、又均一厚みの薄膜を綾維表面
に多層に形成せしめることが技術的に非常に困難で多す
るため実用性がな（・。

本発明者は上計した干渉−による方法の限界を破らんと
【−て鋭意検討を行なった結果、一つの層の中で徐々に
値の変わった反射率をもつような表面層で覆われた線錐
によって、可視波長の全域に＃ｔつて反射光が防げろと
いう岬、解を得るに至った。そして、かかる見解に立っ
て更に検討を重ねた結果、不活性微粒子を１００ｍμ以
上の粒子が存在しないような超微細分散状態で含有する
ポリエステル繊維を特殊な溶剤により部分的に選択溶出
させることによって、繊維表層部に内部に向けて粗にな
る勾配をもつ多孔質層を形成せしめることができ、こう
することによって光反射率が０．３８〜０．７２μの波
長範囲の全域に嫂って２％以下となり、染色した際著し
く改善された色の深みと鮮明性を呈すると共に、異種の
透明薄膜を被覆する方法と違って一体もののため洗濯耐
久性に優れたポリエステル繊維が得られるという重大な
事実を見出した。

色彩改善効果の度合およびその波長依存性から判断して
、紋多孔質層内においては表面から内部に向けて屈折率
が徐々に変化しているものと考えられる。本発明はこれ
らの知見に基づいて更に検討した結果、ポリエステル以
外の合成繊維にも適用できることを知り、続けて検討し
て完成したものである。

即ち、本発明は短径が０．３μ以下の多数の微細孔が散
在し、該ｌＩ細孔の孔密度が繊維内部に向けて粗歓：な
る勾配をもち光反射６ｈ止Ｓ能を呈する多孔質層で表面
を徨われてなる合成線ＭＫ係るものである。

本発明の合成繊維を添付の４真により説明する。第１図
は本発明の合成繊維の横断面を３０００倍に拡大した電
子ａｗｅ鋺写真である。こσす写真より明らかなように
、本発明の合成繊維の表層部には層厚０．３〜１．２μ
の多孔質層が有孔しており、該多孔質層には短径が０．
３μ以下の―細孔が多数散在している。また＃微細孔の
孔密度が繊維内部に向は１粗になるへ配をもつ。

本発明者の数多くの検討結果の知見によりは、上記微細
孔はその形状にお（・ては繊維軸直角方向の短径が０，
３μ以下でかけわけならない　しかし、ｓｃｍ軸方向に
沿った長径ドついては特にその長さを限定する必要はな
い。また、上記多　　　′孔質層における見掛けの体積
に対する微細孔部分の空隙容積の割合を示−１微細孔の
孔密度は繊維内部に向けて粗になる勾配をもたねばなら
ない。微細孔の短径がＯ，Ｓμを超えたり、微細孔の孔
密度が繊維内部に向けて粗になる勾配をもたないときは
、峡多孔負層は光反射防止機能を発現しない。

この多孔質層の厚みについては色の深みや鮮明性に奏す
る効果の点から、０．２μ以上であるのが好ましい。

本発明の合成繊維の多孔質層は繊維の全表面を覆うよう
に形成されていることが最も好ましいことではあるが、
一部充夾層が表面にでていても差支えない。しかし、効
果の点から少なくとも繊維表面の過半が多孔質層で覆わ
れていることが好ましい。

この多孔質層が繊維横断面においてどのように存在して
いるか、またその多孔質層内でり細孔がどのように存在
しているかは、繊維横断面を３．ｏ　ｏ　ｏ〜ｓ　ｏ、
ｏ　ｏ　ｏ程度度に拡大して観察することができる。

本発明の合成繊維においては光反射率を０．３８〜０．
７２μの波長範囲の全域に渡って２％以下にでき、この
ため染色した際に優れた色の深みと鮮明性を呈する。こ
の光反射率は無色に着色した合成繊維の布帛の分光反射
率を０．３２〜０．７２μの波長について−ｊ定するこ
とＫよって求めることができる。

本発明の対象とする繊維としては、合成繊維であればい
ずれｋも効果があるので１％に制限する必要はな（・が
、なかでも通常繊維表面が平滑なため色の深みが得られ
にくい溶融紡糸によって得られる合成繊維が対象として
好ましく、とりわけ染色物の発色性および色の深みの悪
いためその効果が顕著に現われるポリエステル繊維が特
に好ましい対象である。かかる合成繊維としては、例え
ばポリエチレンテレフタレート。

ボリプ千しンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレ
フタレートの如きポリエステル、ナイロン６、ナイロン
６６の如きポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン
の如きポリオレフィン等を主体とする繊維をあげること
ができる。

なお、とのよ５な基体ポリマーには、例えば分散染料に
易染性に改質したり、イオン性染料に可染性にする目的
で、ポリオキシアルキレングリコール、ｒｌ−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸。

第３級アミン含有ポリアミド勢の化合物が少量、共重合
又はブレンドされていてもよい。

本発明の合成繊維を得る方法は種々あるが、ポリエステ
ル繊維の例を説明すれば、例えば鋏ポリエステルの合成
が完了するまでの任意の段階で（ａ）　ＩＩポリエステ
ルを構成する酸成分に対して０．３〜３モル−の下記一
般式 で表わされるリン化合物及び（ｂ）アルカリ土類金属化
合物を（ａ）と価）とを予め反応させることなく且つ（
ａ）と（ｂ）の金属の当量数の合計量が（、）のリン化
合物のモル数に対して２．０〜３．２倍となるように添
加し、しかる後ポリエステルの合成を完済によって得ら
れる平均の一次粒子径が１００冒μ未満である不活性微
粒子を０．１〜５重量％含有し、１００ｍμ以上の下記
で定義する二次凝集粒子が繊維横断面１０平方μ当り３
１１以上存在しない不活性微粒子含有ポリエステル繊維
を弱アルカリ物質の水溶液で処理して＃繊維の少なくと
もＯ，Ｓ重量％を部分的に選択溶出することによって得
ることができる。

ここでいう二次凝集粒子とは一次粒子径が識別できる程
度に拡大された電子顕微鏡写真で見て、＊＊する一次粒
子の中心間距離が一次粒子直径の２倍未満に接近し合っ
た状態の粒子群である。

ここで使用する上記リン化合物としては、例えばリン酸
トリエステル、リン酸ジエステル。

リン酸ジエステルアルカリ金属塩、リン酸ジエステルア
ルカリ土類金属塩、亜リン酸トリエステル、亜リン酸ジ
エステル、Ｎリン酸ジエステルアルカリ金属塩、亜すン
酸ジエステルアルカリ土類金属塩郷を好ましくあげるこ
とができる。

上記リン化合物と併用するアルカリ土類金属化合物とし
ては、例えばマグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムの酢酸塩、　Ｌゆ５酸塩、安息香取塩、フ
タル酸塩、ステアリン酸塩勢の有機カルボン酸塩郷を好
ましくあげることができる。

上記した不活性微粒子含有ポリエステル繊維から、その
一部を溶出して繊維表層部を多孔質化するＫは必要に応
じて蔦伸、熱処理、仮俤加工又は強撚等を施した後、又
は更に布帛にした後弱アルカリ物質の水溶液で処理する
ととＫよって行なうことかで伊る。

ここで溶出剤として使用する物質としては、ポリエステ
ル繊維の通常のアルカリ処理において用いられる水酸化
ナトリウムの如き強アルカリ物質は不適当であって弱ア
ルカリ物質が好ましい。強アルカリ物質を使用すると、
溶出速度が大きいため−か選択的な溶出が困難になり、
繊維表面の粗面化が起こるのみで本発明の多孔質表面層
の形成は困難である。かかる弱アルカリ物質の特に好ま
しい具体例としては、アルカリ金属およびアルカリ土類
金属の炭酸塙をあげることができる。

上記弱アルカリ物質の水溶液の濃度、処理温度、処理時
間畔の処理条件は、不活性微粒子含有ポリエステル繊維
の種頽、繊維微細構造、繊維集合体構造ｆＩＩＩＫ従っ
て適宜選ぶことができるが、本発明の多孔質表面層の形
成のためには選択的な溶出を行なわしめることが重畳で
あり、特に亀和な条件下でゆっくりと長時間かけて溶出
処理を行なうことが好ましい。

以上本発明の合成繊維の製造例をポリエステル繊維の場
合について説明したが、ポリエステル繊維以外の合成繊
維においても、平均の一次粒子径が１００ｗμ未満であ
る不活性欲粒子を０．１〜１１％含有し、１００１＠μ
以上の二次凝集粒子が繊維横断面ｌＯ平方μ当り３４ａ
以上存在しない不活性微粒子含木合成縁錐を骸線緒の可
溶性又は分解性を有する溶剤で処理して、骸繊優を部分
的に選択溶出することＫよって本発明の合成繊維を得る
ことができる。

なお、本発明の合成繊維には、必要に応じて任意の添加
剤、例えば触媒９着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、螢光増
白剤、艶消剤１着色剤等が含まれていてもよい。

以下に実施例をあげて更に説明する。実施例中の部及び
チは重量部及び重量−を示し、得られる合成繊維の光反
射率は以下の方法で測定した。

サンプル糸を目付１ｓ　ｏ　Ｉ／ゼの平地ジョーゼット
織物となし、Ｄｉａｎｉｘ　Ｂｌａｃｋ　ＦＢ−Ｆｌ！
　（三菱化成工業■製品）１４％ｏｗｆおよびＤｌａｎ
ｉｘ　ＲｅｄＫｌ　−５ｆｆｉ（三菱化成工業■製品）
１％ｏｖｆで１３０℃で６０分間染色後、水酸化す）Ｉ
Ｊウム１１１／１およびハイドロサルファイド１１１／
ｌを含む水溶液にて７０℃でｚＯ分間還元洗浄して黒染
布とした。

との黒染サンプル布の分光反射率を島津ＲＣ−５ｓｏｌ
１分光反射測定器にて測定し、測定波長と分光反射率の
関係を求めた。

実施例 テレフタル酸ンメチル１００部、エチレングリコール６
０部、酢酸カルシウム１水塩０．０６部（テレフタル酸
ジメチルに対してＱ、９６６モル％）をエステル交換缶
に仕込み、窪素ガス雰囲気下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系外に留去
しながらエステル交換反応を行なった。続いて得られた
反応生成物に、０．５部のリン酸トリメチル（テレフタ
ル酸ジメチルに対して０．６９３モルＳ）と０．３１部
の酢酸カルシウムｌ水塩（リン酸トリメチルに対して１
部２倍モル）とを８．５部のエチレングリコール中で１
２０℃の温廖において全還流下６０分間反応せしめて調
製したリン酸ジエステルカルシウム塩の透明溶液９．３
１部に室温下０．５７部の酢酸カルシウム１水塩（リン
酸トリメチルに対して０．９倍モル）を溶解せしめて得
たリン酸ジエステルカルシウム塩と酢酸カルシウムとの
混合透明溶液９．８８部を添加し、次いで三酸化アンチ
モン０．０４部を添加して重合缶に移した。次いで１時
間がけて７６０■口ｇから１　ｓｍＨｇまで減圧し、同
時Ｋｔ時間３０分かけて２３０℃から２８５℃まで昇温
した。１■−以下の減圧下、重合温度２８５℃で更に３
時間、合計４時間３０分重合して極限粘度０．６４１　
、軟化点２５９℃で不活性微粒子０．４５　％を含有す
るポリマーを得た。反応終了後ポリマーを常法に従いチ
ップ化した。

このチップを常法により乾燥し、孔１！０．３ｍｍの円
形紡糸孔を３６個穿設した紡糸口金を使用して２９０℃
で溶融紡糸し、次いで常法に従って延伸倍富３．２倍で
延伸して７５デニール／３６フイラメントの原糸を得た
。この原糸を構成する繊維の内部に分散する不活性微粒
子の平均の一次粒子径は１００＠μ未満であって、且つ
１００ｍμ以上の二次凝集粒子の数は繊維横断面１０平
方μ当り０個であった。

この原糸を用いて常法に従って強撚（２５０ＧＴ／ｍ　
）　、熱処理、製織、シボ立て、プリセットを施して得
た平地ジョーゼット織物を０．３チの炭酸ナトリウム水
溶液で９０℃の温度にて１４４時間溶出処理し、目付１
６０　ｇ／−の平地シダーゼット織物を得た。この処理
による減量率は１ｏ、ｚ％であった。

この布帛の単糸の横断面を電子順徽鏝で３，０００倍に
拡大した写真が第１図である。

この布帛の光反射率は第１表に示した通りであって、可
視波長の全域に渡って反射率は２９６以下であった。

この布帛は非常に深みのある漆黒を呈するだけでなく、
吸水吸澤性にも優れ、シルキーでされやかな風合を有し
ていた。

比較例１ 実施例において炭酸ナトリウム水溶ｐＩＫよるアルカリ
処理を施す前の布帛の光反射率は第１表に示した通りで
あった。

比較例２ 実施例においてシボ立て、プリセット後の平地ジョーゼ
ット織物に施した脚酸ナトリウムによるアルカリ処理に
代えて１ｑｂの水酸化ナトリウム水溶液による沸騰温度
下３時間のアルカリ減量処理を施す以外は実施例と同様
に行な１い減量率ｚｏ５４で目付１５０１／ｗｌの午地
ジョーゼット織物を得た。この布帛の光反射率は菖１表
に示した通りであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の合成繊維の横断面を３，０００倍に拡
大して写した電子顕微鏡写真である。 埠　１ 一一−■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）短径が０．３μ以下の多数の微細孔が散在し、該微
   細孔の孔密度が繊維内部に向けて粗になる勾配をもち光
   反射防止機能を呈する多孔質層で表面を覆われてなる合
   成繊維。 ２）多孔質層の厚みが０．２μ以上である特許請求の範
   囲第１項記載の合成繊維。 ３）光反射率が０．３８〜０．７２μの波長において２
   ％以下である特許請求の範囲館１項又は第２項記載の合
   成＊Ｍ。