JPS6233346B2

JPS6233346B2 -

Info

Publication number: JPS6233346B2
Application number: JP54014817A
Authority: JP
Inventors: Takao Akagi; Yutaka Hirano; Takaaki Tsuji
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1979-02-09
Publication date: 1987-07-20
Also published as: JPS55107546A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、深みのある黒色を有するポリエステ
ル系繊維からなる布帛に関するものである。従来ポリエステル系繊維は天然繊維のウールや
絹、あるいは湿式紡糸、乾式紡糸で得られるレー
ヨン、トリアセテート、アクリル等に比較して発
色性が悪いとされてきた。発色性とは色のあざや
かさと色の深みに分類される。色のあざやかさと
は彩度明度がともに高いことを意味し、色の深み
とは彩度が高く、明度が低いことを意味する。発
色性に影響する要因は、繊維の屈折率、断面形
状、表面の凹凸状態、さらに使用する染料の種
類、染着量等があり、これらの改良研究が長年に
わたつて行なわれてきてポリエステル系繊維の色
のあざやかさに関してはある程度の向上があつ
た。例えばスルホイソフタル酸を共重合したカチ
オン可染ポリエステル等などがある。しかし深み
のある色に関しては、依然として著しい向上がな
い。特に黒色染色物は真の黒色というより白つぽ
い黒色となるいわゆる「白ちやけ」現象があり、
トリアセテート、レーヨン、ウール等で得られる
好ましい黒色染色物とはならず、繊維研究開発に
取りくむ者の間では非常に重要なテーマとなつて
いる。本発明者等は、深みのある黒色を有するポリエ
ステル系繊維について研究を重ね、ついにウール
以上の深みのある黒色を有するポリエステル系繊
維からなる布帛を開発したものである。すなわち、本発明は、シリカをＷ重量％含有し
たポリエステル系繊維を布帛にして後あるいは前
に該繊維とシリカとの共通溶媒にてその重量減少
率WL（％）が WL（％）≧３＋20／W³ を満足するように減量溶出処理し繊維表面上に不
規則な凹凸を形成せしめたポリエステル系繊維か
らなる布帛であつて、該布帛の黒色での染色物
が、日本工業規格（JIS Z8722、JIS Z8727）に
おける条件下で反射光を測定するときその反射量
Ｒと対照の黒色試料の反射量Roとの比で定義さ
れる特殊分光反射比Ｓ（＝Ｒ／Ro）が、波長450
mmから650mmの可視光線範囲にわたつて１／Ｓ≧0.75＋aT√／30929 〔ただしＴ：布帛を構成する基本糸条の実撚数あるいは仮
撚数、回／ｍ Dr：布帛を構成する基本糸条のデニールａ：撚補正値（実撚．無撚の場合ａ＝１仮撚の場合ａ＝0.56）〕を満足するものであることを特徴とする深みのあ
る黒色を有するポリエステル系繊維からなる布帛
に関するものである。本発明で、ポリエステルとはテレフタル酸、イ
ソフタル酸、ナフタリン−２・６−ジカルボン酸
などの芳香族ジカルボン酸、フタール酸、アジピ
ン酸、セバシン酸などの脂肪酸ジカルボン酸また
はこれらのエステル類とエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、１−４−ブタンジオール、
ネオペンチルグリコール、ジクロルヘキサン−
１・４−ジメタノールなどのジオール化合物とか
ら合成されるポリエステルであり、特に反復構造
単位の80％以上がエチレンテレフタレート単位で
あるポリエステルが好ましい。また上記ポリエス
テル成分にポリアルキレングリコール、グリセリ
ン、ペンタエリスリトール、メトキシポリアルキ
レングリコール、ビスフエノールＡ、スルホイソ
フタル酸などを共重合したものあるいは５重量％
以下の添加物、例えば艶消剤、熱安定剤、顔量等
を混合したものでもよい。またポリエステル系繊
維とは、短繊維であるか長繊維であるかはもちろ
ん問わないし、ポリエステル系と他繊維のコンジ
ユゲート、芯鞘繊維、あるいは多芯芯鞘繊維等を
も意味するものである。本発明における繊維表面の不規則な凹凸とは繊
維表面がランダム表面を形成していることと、そ
のランダム表面内にはさらに微細な凹凸を有する
多重構造の凹凸が形成されていることをいう。そ
して該ランダム表面を形成する大なる凹凸のオー
ダーは主として可視光線波長オーダーである凹凸
を、また微細な凹凸は50〜200ミリミクロンの微
細凹凸を意味するものである。ここでランダム表面とは典型的には山の高さが
不規則な凸部と、谷の深さが不規則な凹部とが混
在する表面を意味するが、凸部の山の高さがほぼ
同じで凹部の谷の深さが不規則な表面や、逆に凹
部の谷の深さはほぼ同じで凸部の山の高さが不規
則である表面をも、ランダム表面として包含意味
する。本繊維においては上記のような凹部あるいは凸
部自体の全領域にわたつて、前記のような微細凹
凸が単独であるいは部分的に重なつて隈無く存在
するもので、極めて微細かつ複雑な凹凸が在存し
ていることがその効果に寄与していると思われ
る。従来粗面化の方法は種々提案されているが、こ
のような微細かつ不規則な凹凸のランダム表面を
形成せしめたものはいまだなく、そのため粗面化
により発色性が向上したという報告もない。第１
図に本発明の手法により得られる粗面化繊維の表
面状態を断面図で模式的に示す。黒点はシリカ粒
子を示す。第１図に示したごとく、本発明は、ポ
リマー中、従つて繊維中へシリカを単粒子状ある
いは数個程度が凝集した単粒子状態に近い状態で
適度に分散させ、そのような繊維を該繊維とシリ
カとの共通溶媒で表面を溶出することにより得ら
れるもので、共通溶媒に対するシリカとポリエス
テル系繊維の溶解速度はシリカの方が著しく大き
いため、シリカの分布が密な部分がはやく溶出
し、複雑なランダム表面を形成するものと思われ
る。このような特異なしかも前記のようなオーダー
の表面凹凸構造は、繊維改質用として従来用いら
れている微粒子状不活性物質の粒度より、さらに
高度に微粒化された、即ち繊維内部の微細構造オ
ーダーにまで微粒化した微粒子を巧みに利用し、
該微粒子を添加した繊維の表面を溶出侵蝕するこ
とにより出現させることができる。即ち、微粒子
の平均直径が100ミリミクロン以下、好ましくは
60ミリミクロン以下のシリカ微粒子を0.5ないし
10重量％含有させたポリエチレンテレフタレート
のポリマーを溶融紡糸し、延伸して、ポリエステ
ル繊維を製造し、得られたポリエステル繊維を糸
条の状態で、あるいは布帛にして後該繊維の溶剤
で、望ましくは繊維と添加微粒子との共通溶剤で
繊維表面層を溶出させると、微粒子を含む繊維内
部の微細高次構造部分で不均一な溶出となり、極
めて微細な、かつ複雑な凹凸形状が繊維表面全体
に形成出来るものである。添加するシリカとして
はとりわけゾル状態のもの、即ちコロイダルシリ
カが極微細な凹凸の出現と紡糸、延伸等工程の安
定性の面からも良好な性質を有する。このコロイ
ダルシリカとはケイ素酸化物を主成分とする微粒
子が水または単価のアルコール類またはジオール
類またはこれらの混合物を分散媒としてコロイド
として存在するものをいう。ポリマーに添加するシリカ微粒子が100ミリミ
クロンを超えると繊維表面層溶出後のランダム表
面を形成する凹凸が大きくなり、又ランダム表面
を形成する凹凸が少なくなり、色のくすみや、染
色後の白つぽさが目立つてきて望ましくない。し
たがつてシリカ微粒子を均一に分散させ、紡糸延
伸時の工程安定性を良好ならしめ、光沢や色の深
みの効果をより良好にならしめるには微粒子径が
100ミリミクロン以下好ましくは60ミリミクロン
以下が望ましい。本発明でいう微粒子とは、例えばシリカゾル、
微粒子状シリカ、分散安定性が良好に改質された
変性シリカゾルをいう。シリカ微粒子の添加量に
ついて検討した結果、0.5重量％未満の場合は、
表面層溶出後の凹凸状態が不十分となり色の深さ
や光沢の改良効果は認められない。微粒子を10重
量％を越えて添加した場合、紡糸は極めて困難と
なり事実上不可能な実施範囲となる。繊維表面の
溶出侵蝕処理は織編物状で染色する場合は染色前
に溶出処理する方が望ましく、また糸、綿状で染
色する場合には染色の前に綿あるいは糸、あるい
はトウの状態で溶出侵蝕処理する方が染色の色合
わせの点で望ましい。しかし染色後に実施しても
表面の微細かつ複雑な凹凸形状が得られることは
変わりなく、表面溶出の処理は適宜所望の工程で
選沢すればよい。ポリエステル系合成繊維の溶出侵蝕処理として
は苛性ソーダ等のアルカリ処理が上げられるが、
これに限定されるものではない。ただ好ましくは
繊維を構成するポリエステル成分と繊維中に添加
した微粒子との共通の溶剤を選択することが望ま
しい。更にまた共通溶剤での微粒子の溶解あるい
は分解速度がポリエステルのそれよりも数倍ない
し数十倍以上に速い共通溶剤を用いれば繊維表面
の凹凸をより微細複雑化させるので、より好まし
い。この点で溶剤が苛性ソーダの場合はシリカの
溶解速度はポリエステルのそれよりも10倍以上に
速く、極めて望ましい組合わせである。本発明でいう布帛は、上記のような条件でつく
られるものであるが、特に減量溶出処理は、布帛
を構成する糸条の重量減少率WL（％）がシリカ
含有量Ｗ（％）に対して WL（％）≧３＋20／W³ を満足するように処理することが肝要である。この式は、本発明の深みのある黒色を有する繊
維の表面状態を製造する際の制約条件を示した関
係であり、例えばシリカの含有量が３重量％の時
はポリエステルの減量は3.7重量％以上行なう必
要があるということを示す。シリカ含有量Ｗに対
して上式を満足しない程度の減量処理では、本発
明で定義する特殊分光反射比Ｓが規定式を満足せ
ず、深みのある黒色の布帛は得られない。もつとも糸条の重量減少率WL（％）が50重量
％を越える場合には、糸条の特性が損なわれるこ
とになるので、重量減少率は50重量％以下である
ことが必要である。上記のように得られた布帛は、それを構成する
繊維の表面が不規則なランダム表面を形成してい
ることにより繊維表面が平滑なために生じていた
従来のポリエステル系繊維特有の光の鏡面反射が
少なくなる。これは繊維表面に入射する入射光が
反射する際に凹凸の囲りをめぐつて次々に起る散
乱と再散乱の繰返しによつて反射光が低下し、さ
らに波長オーダーの凹凸により繊維表面での反射
光が互いに弱めあうことになるためであると考え
られる。このようなことから、繊維表面での反射
量が減少するため明度が下る。先述したように明
度がさがることにより色の深みは増すのである。明度の低下による黒色の深みの増大を調べるた
めには、繊維に対する可視光線の反射量の低下に
よる発色性レベルを判定する必要がある。黒色の
発色性は肉眼評価も可能であるが、数値化できれ
ば便利である。黒以外の色の発色性はカラーアナ
ライザーで可視光線波長領域の全波長範囲にわた
つて完全拡散反射する酸化マグネシウムの白色板
の反射量に対する試料の反射量の比ｒを測定する
ことによりＫ／Ｓ＝（１−ｒ）^２／２ｒの式より計算さ
れ、Ｋ／Ｓの値で表示される。しかし黒色はｒの値が
非常に小さくなり、肉眼で濃淡の差がつけられて
もｒの値としてほとんど差が検出できない。これ
は酸化マグネシウム板の反射量自体が大きすぎる
ためと考えられる。そこで本発明者等は黒色の発
色性を定義するために酸化マグネシウムの白色板
のかわりに、反射量の少ない黒色板を使い、この
対照黒色板の反射量Roと試料の反射量Ｒとの比
で定義されるＳ＝Ｒ／Roを測定すれば黒色の発
色度合を非常に精度よく判定できることを知つ
た。今この対照黒色板を対照黒、Ｓを特殊分光反
射比と呼ぶ。さらにＳは深みのある濃色黒になる
ほど、換言すると、Ｒが小さくなるほど値が小さ
くなるため深みのある濃色黒の指標を１／Ｓと
し、１／Ｓの値が大きくなると深みのある濃色黒
となるようにした。測定装置は従来のカラーアナ
ライザーを使用した。対照黒としては富士ゼロツ
クス株式会社製の3103tonerを10ｇとり、ヘキサ
ン25c.c.に分散させスライドグラスを浸漬し溶液を
均一に付着させた後風乾し、ヘキサンを除去した
ものを使用した。本発明で言う波長450mmから650mmとは可視光線
の波長領域内で、しかも特殊分光反射比Ｓの値の
変動が少ない領域である。上記のような特殊分光反射比Ｓを使いるとき、
前述したように布帛（繊維）の重量減少率WL
（％）が、含有シリカ重量Ｗ（％）に対してWL
（％）≧３＋20／W³を満足するように減量溶出処
理を行なうことによつて、そのときの布帛を構成
する基本糸条の構成に応じて本明細書で定義する
１／Ｓが、１／Ｓ≧0.75＋aT√／30929を満足
する、深みのある黒色を有する布帛が得られるの
である。上式の意味するところは、糸を加撚すれば反射
率が低下することは公知であるが、特殊分光反射
比Ｓを撚効果を含めたかたちで定義するために考
案した式である。上式でＴは布帛を構成する基本
糸条あるいは基本糸条群に加撚された実撚数ある
いは仮撚数で回／ｍで表示した値である。もちろ
ん無撚の場合は０である。実撚と仮撚の両者をほ
どこしてある場合は、実撚数と仮撚数×0.4の値
を比較して大きい方の真の撚数を採用する。ここ
で言う布帛を構成する基本糸条とは、布帛を構成
する糸条の中で、ランダム表面を有する糸条であ
り、しかも単糸デニールが最も太い糸条を言う。
また単糸デニールも糸条デニールも同じであるラ
ンダム表面を有する糸条が２本以上含まれている
場合は、その最小単位の１本を基本糸条と呼ぶ。 Drは布帛を構成する基本糸条のデニールであ
る。ａは実撚と仮撚の場合で特殊分光反射比Ｓに
及ぼす影響度合が異なるのを補正する値であり、
Ｔに採用された撚数が仮撚の場合なら0.56とし、
実撚あるいは無撚の場合なら１とする。例えば、
75デニールの36フイラメントの延伸糸に3400回／
ｍの仮撚をほどこし、２本合糸して250回／ｍの
実撚を加えた場合は、基本糸条は75デニールの36
フイラメントであり、Ｔは34CO×0.4＞250より
3400であり、ａは0.56となり、Drは75となる。よ
つて１／Ｓ≧1.28となり、これを満足する布帛を
意味する。ここで言う布帛とは織物、編物、不織
布等である。以上のように本発明の布帛は表面溶出によるラ
ンダム表面を有する繊維のみで形成される場合が
典型的であるが、部分的に他の繊維を使いる場合
であつても、その効果が改良される。以下実施例にしたがつて詳細に説明する。実施例１ポリエステル重合時に、エチレングリコール中
に平均粒子径15ミリミクロンのコロイダルシリカ
を分散させて投入し、ポリマー中のシリカ濃度
が、０、１、２、３重量％となるポリマーを得
た。上記ポリマーを紡糸延伸して75デニールの36
フイラメントの延伸糸を作り、2500T／ＭでＳ撚
とＺ撚の実撚を行ない、熱セツト後、タテ糸、ヨ
コ糸に用いそれぞれジヨーゼツト織物を試織し
た。この織物をシボ立て後、熱セツトし、シリカ
とポリエステルの共通溶媒である水酸化ナトリウ
ム水溶液40ｇ／、97℃にて各種減量率の異なる
織物を得た。その後染料としてKayalon poly
Black Ｇ−SFを12％o.w.fで、分散剤としてToho
salt TD0.5ｇ／、PH調整剤にUltra MT−N2
0.7ｇ／加えて135℃にて染色し、
Hydrosulphate1ｇ／、NaOH1ｇ／、ノニオ
ン活性剤１ｇ／にて80℃、10分還元洗滌を行な
つた。これらの織物の特殊分光反射比Ｓを測定し
た結果から計算される１／Ｓの値と減量率の関係
および各減量率の場合の肉眼判定による黒色の深
みの関係につき表１に示す。

【表】シリカを含有しない場合は減量率を高めても、
１／Ｓはせいぜい1.22であり色の深みは全くな
い。シリカ含有の場合、シリカ含有量Ｗ（％）
が、１、２および３重量％のときの式（３＋20／
W³）で計算される重量減少率WL（％）は、それ
ぞれ23、5.5および3.7重量％となるが、表１は減
量溶出処理を上記式で計算された値前後で効果の
差が表われ、上記の式で計算される値以上に減量
処理することによつて色の深みのある布帛が得ら
れ、しかもこの色の深みは式（0.75＋aT√／
30929）で計算される値と一値していることがわ
かる。即ち、本実施例ではDr＝75、Ｔ＝2500、
ａ＝１より１／Ｓ≧1.45となるが、肉眼による判
定でも１／Ｓ＜1.30では黒色の深みはなく、1.30
≦１／Ｓ＜1.38では黒色の深みがやや表われ、
１／Ｓ≧1.45では深みのある黒色となり、さらに
１／Ｓ≧1.63では非常に深みのあるウールあるい
はトリアセテート並の黒色となつている。実施例２実施例１と同一の延伸糸を、ヒーター温度220
℃、速度90ｍ／分でＺ撚3400T／Ｍの仮撚を行な
い、双糸としてS250T／Ｍ加撚しタテ糸、ヨコ糸
に用いてカシドス織物を試作した。この織物を糊
抜精練し、熱セツトした後、実施例１と同一の方
法で減量処理及び染色を行なつた。これらの織物
の特殊分光反射比Ｓを測定した結果から計算され
る１／Ｓの値の減量率の関係および各場合の肉眼
判定による黒色の深みの関係につき表２に示す。

【表】シリカを含有しない場合は減量率を高めても色
の深みはなく、１／Ｓはせいぜい1.23である。シ
リカ含有量が、１、２および３％のときの計算式
による必要な最小限の重量減少率WLは、それぞ
れ23、5.5および3.7％となるが、この重量減少率
以上に減量処理することにより各含有量の場合と
も深みのある黒色の布帛が得られる。しかも本実
施例の場合、布帛を構成する基本糸条は75デニー
ル、36フイラメントであるからDr＝75、Ｔ＝
3400、ａ＝0.56で規定式から１／Ｓ≧1.27となる
が、肉眼判定でも１／Ｓ≧1.31ですぐれた黒色の
深みがあり、１／Ｓ≧1.45では非常に黒色の深み
が増大し、ウール並の黒色である。実施例３実施例１で得たシリカ含有量が0.3wt％の延伸
糸を用いて平織物を作成し、糊抜精練、熱セツト
後に実施例１と同様の減量、染色処理を行なつ
た。これらの平織物の特殊分光反射比Ｓの測定か
ら計算した１／Ｓの値と減量率の関係および各場
合の肉眼判定による黒色の深みの関係につき表３
に示す。

【表】シリカを含有しない場合は減量率を25％までし
ても色の深みなく、１／Ｓはせいぜい0.70であ
る。又シリカ含有量３％の場合の計算式による必
要最小限の重量減少率WLは3.7％となるが、本例
では重量減少率２％ですでに色の深みがあり、
3.7％以上の重量減少率では１／Ｓが、本例にお
けるDr＝75、Ｔ＝０、ａ＝１から計算される
１／Ｓ≧0.75以上となつていることがわかる。表
３で１／Ｓ≧1.05では非常に黒色の深みが増大
し、トリアセテート並の黒色となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、表面溶出処理による繊維表面の粗面
化の機構を模式的に示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１シリカをＷ重量％含有したポリエステル系繊
維を布帛にして後あるいは前に該布帛を構成する
繊維とシリカとの共通溶媒にてその重量減少率
WL（％）が 50≧WL（％）≧３＋20／W³ を満足するように減量溶出処理し繊維表面上に微
細かつ不規則な凹凸を形成せしめたポリエステル
系繊維からなる布帛であつて、該布帛の黒色での
染色物が、入射角65゜で入射する白色光の反射光
を反射角15゜の位置で検出するとき、その反射量
Ｒと対照の黒色試料の反射量Ｒ_pとの比で定義さ
れる特殊分光反射比Ｓ（＝Ｒ／Ｒ_p）が、波長450
mmから650mmの可視光線範囲にわたつて２≧１／Ｓ≧0.75＋aT√／30929 〔ただしＴ：布帛を構成する基本糸条の実撚数あるいは仮
撚数、回／ｍ Dr：布帛を構成する基本糸条のデニールａ：撚補正値（実撚．無撚の場合ａ＝１仮撚の場合ａ＝0.56）〕を満足するものであることを特徴とする深みのあ
る黒色を有するポリエステル系繊維からなる布
帛。