JPH02300314A - 新規な表面微多孔質構造を有するポリエステル繊維 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れた発色性及び深色性と艶消効果とを有し
、良好な風合、ドレープ性を呈する新規な表面微多孔質
構造を有する。Ｑ　＋）エステル繊維に関する。

〔従来の技術〕

ポリエステル繊維！維は多くの優れた特性を有し広く用
いられてｂるが、染色加工された繊維の色艶が悪く、例
えば綿、絹、羊毛のような天然繊維、レイヨン、アセテ
ートのような半合成繊維に比べ、色の鮮明性、深みに劣
るという欠点がある。

染色特性に関するこれらの欠点は、繊維の屈折率、繊維
の表面形状、繊維の形ａ（繊維の太さ、断面形状、中空
部の有無、クリンプ形態等）Ｋ起因する。

ポリエステル繊維の屈折率は１．６〜１．７程度であり
、他繊維素材の屈折率（１４５〜１．６程度）と比較す
るとかなり高く、また、ポリエステル繊維は溶融紡糸法
により製造されるため、一般にその表面が極めて滑らか
であるため、繊維表面での白色光の反射率を増大させ、
深色性の低下を引き起こす。

更Ｋ、ポリエステル繊維は風合が硬く、独特のヌメリ感
があり、感性面でも劣るという欠点も有している。

従来より、ポリエステル繊維を染色した際の深色性や鮮
明性あるいは風合を改良するためＫ。

繊維中に可溶性無機微粒子を含有させておき、アルカリ
処理により無機微粒子を溶出させ、繊維表面を微多孔化
する方法が提案されている。

例えば特公昭５９−２４２５５号公報には、粒子径が１
］、１μｍ以下の微粒子を（Ｌ５〜１０重量係含有させ
たポリエステル繊維をアルカリ処理して、繊維表面に微
細な凹凸を形成させる方法が提案されている。

しかしながら、このような表面微多孔化ポリエステル繊
維は、微細な無機粒子を含有させてアルカリ溶液により
溶出させるため、繊維表面の凹凸は無機粒子の粒子径と
分散性に大きく左右される。特に、光沢をおさえると同
時にドレープ特性等を向上させる目的で艶消剤を含有さ
せる場合、艶消剤のような比較的大きな粒子の存在は、
アルカリ処理する際に大きな凹凸を形成して；〜まい、
深色性、発色性を損う。更に、艶消剤は深色化効果とは
相反するパステル化効果をもたらし、鮮明色が尚更得ら
れ難い。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、改善された光学的性質と染色特性及び感触性
を有するポリエステル繊維を提供するものである。更に
詳しくは、繊維表面に繊維軸方向に配列した縦長の微細
孔を有し、優れた発色性、深色性を有すると共に、艶消
効果（ダル効果）を兼ね俯え、かつ、ドライタッチの優
れた風合と良好なドレープ性を呈するポリエステル繊維
を提供するものである。

また本発明は、工業的に安定に製造できる新規な表面微
多孔質構造を有するポリエステル繊維を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明け、一次粒子の平均径がα２μｍ以下の無機微粒
子（１２〜２重！４、一次粒子の平均径が０，１〜α５
μｍの艶消剤１１４〜３重欧優及び平均分子量が２．０
１：Ｊ　０以上のポリアルキレングリコール１１〜３重
４１％を含有したポリニステルハ２維であって、詰り雅
の全表面積の５０係以上が次の■、■及び■を満足する
繊維軸方向に配列した縦長の微細孔で占められているこ
とを特徴とする新規な表面微多孔質構造を有するポリエ
ステル繊維にある。

■　微細孔の繊維円周方向の最大幅の平均値がα１〜１
μｍ ■　微細孔の繊維軸方向の長さの平均値が１〜８μｍ ■　微細孔の最深部の深さの平均値がα３μｍ以上 ここで、上記微細孔の繊維円周方向の最大幅、繊維軸方
向の長さ、最深部の深さは、各々倍率２、０００倍以上
の走査型重子顕微鏡写真から求めたものである。また、
各位の平均値は、微細孔２０個以上の平均値をとり、次
にこの測定を３回以上繰り返して行ない、さらに平均値
をとったものである。

本発明の特徴をさらに明瞭にするために、ポリエステル
繊維の深色性及び発色性の向上の原理を説明する。

繊維に白色光が入射すると、光は繊維表面で反射された
り（正反射光）、散乱されたり、屈折して繊維内部に入
ったりする。繊維内部に入った光は、さらに内部で反射
されたり（内部反射光）、あるいは＃Ｉｉ維を透過する
（透過光）。

このうち、内部反射光と透過光は繊維が染色されている
と着色光となり、染料に吸収されなかった可視光波長領
域、すなわち補色が人間の目に見える。ここで、繊維が
良好な深色性や発色性を有するためには、以下の二つの
点が重要となる。

（ａ）正反射光量が少なく、着色光すなわち内部反射光
と透過光の光量が多いこと （ｂ）内部反射光路及び透過光路内に吸着されている染
料分子の数が多重こと 本発明の特徴は、前記（ａ）及び（ｂ）を同時に満足す
るポリエステル繊維を提供するものである。

前記（ａ）のみ、あるいは（ｂ＞のみの改良では本発明
の目的とする効果は得られない。

たとえば、特公昭５９−１１７０９号公報、特公昭５９
−２４５５５号公報には、繊維表面に可視光波長オーダ
ー（Ｑ、３〜１８μｍ）の微細な凹凸構造を持たせて、
染色特性を向上させることが示されている。確かに可視
光波長オーダーの微細な凹凸構造を有する繊維表面では
、表面反射光か少くなり、有色光の比率が増大してより
深い色、冴えた色になるが、ダル効果を兼ね備え、かつ
深色効果、高発色効果をも有するポリエステル繊維は得
られない。

本発明では、繊維にダル効果を持たせるために艶消剤を
含有させるが、一般に艶消剤は一次粒子の平均径が大き
く、かつ屈折率がポリエステルυ維に比べてはるかに大
きい。従って、艶消剤を多量に含有した繊維は、その屈
折率が大きくなり、締維表面での白色光の反射率が増大
し、染色物は白菜は念ものとなり、色の深みが出ないの
が通常である。！た、艶消剤を多量に含有したポリエス
テル繊維をアルカリ処理しても、繊維表面の凹凸は艶消
剤の粒子径に大きく依存し、染色物の色調は一般にパス
テル調となり、発色効果、深色効果を大きく阻害する。

本発明のポリエステル繊維は、一次粒子の平均径が比較
的大きな艶消剤を多量に含有させても、なおかつ優れた
深色性と発色性を有するもので、本発明においては、ポ
リエステル繊維に一次粒子の平均径がα１〜１５μｍの
艶消剤を［］、４〜３重量係含有させると同時に、一次
粒子の平均径が０．２μｍ以下の無機微粒子をα２〜２
重量幅及び平均分子量が２．０００以上であるポリアル
キレングリコニルをｃＬ１〜３重量係含有させることに
より、アルカリ処理によって繊維軸方向−配列した縦長
の微細孔を形成し、前記の（ａ）及び（ｂ）を同時に満
足し良好なダル効果と共に優れた深色性、発色性も兼ね
備えたポリエステル繊維となる。更に本発明のポリエス
テル繊維は、その繊維軸方向に配列した独特な縦長の微
細孔に起因して、ポリエステル＃ｌ！ｍ特有の独特なヌ
メリ感等のない、ドライタッチの優れた風合と良好なド
レープ性をも呈する。

含有されるポリアルキレングリコール、なかでも特にポ
リエチレングリコールはその分散染料に対する吸着特性
が、ポリエステルの吸着特性よりもはるかに優れてｉ？
す、染料の吸着速度が速く吸着量も多い。従ってポリア
ルキレングリコールを含有するポリエステル繊維！維は
、その発色性及び染色性が著しく向上する。また、ポリ
アルキレングリコールは、ポリエステルのアルカリ処理
での減量促進効果を有しているのと同時に、比較的高分
子量のポリアルキレングリコールは繊維が形成される際
にｌＲ維細軸方向配向する効果も有しているため、ポリ
アルキレングリコールを・含有するポリエステル繊維を
アルカリ処理することにより、無機微粒子だけによって
は＋ｉることのできなり独特の繊維軸方向に沿って配列
した＊、ｍ孔、しかも溝の深ＩＡｖＩｌ細孔が得られる
。

ポリアルキレングリコールによるこれらの効果は、本発
明のポリエステル繊維がポリアルキレングリコールと同
時に含有する無機微粒子及び艶消剤との相乗効果により
、ポリエステル横細に高度の発色化効果、深色化効果ば
かりでなく、落ち着きのある優美な色調とヌメリ感のな
いドライタッチな優れた風合、更には高ｌ１ｋＰ！＆の
あるニレガントな独特のドレープ性をもたらし、従来の
ポリエステル繊維にはなかった優れた特性を総合的に有
するポリエステル繊維の提供を可能とする。′ 本発明における無）Ｉｌｔ＠粒子は、一次粒子の平均径
がα２μｍ以下であれば特に限定するものではなく、例
えばシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、タルク等の微
粒子物があげられるが、粒子の分散性や繊維の高次加工
工程の安定通過性などを考慮すると、微粒子状シリカが
好ましい。なかでも、ｎｚＴ７！ｉ！−ｉＣより測定さ
れた比表面積の小さい乾式法シリカが特に好ましい。

また、本発明のポリエステル線維の微細孔サイズを得る
ためには、無機微粒子の一次粒子の径けα２μｍ以下に
する必要があり、特にα１μｍ以下であるととが好まし
い。一次粒子の平均径が（１２μｍを超えると、本発明
に規定する繊維表面の微多孔質構造の形成が不充分とな
り、深色性と鮮明性を有する本発明のポリエステル繊維
を得ることができなり０ なお、本発明でいう一次粒子の平均径とは、この一次粒
子と同一の容積を持つ仮想的な球の直径を意味する。

更に、無機微粒子の含有量はα２〜２重量繋好ましくは
（１４〜１．５Ｎ量チの範囲にするのがより０無機微粒
子の含有量がα２重量係未満の場合は、本発明に規定す
る繊維表面の微多孔質構造の形成が不充分となり、深色
性と鮮明性を有する本発明の繊維を得ることができず、
また２重ｆ優を超える場合には、深色性や鮮明性に著し
い向上効果を示さないばかりか、製糸工程安宗性及び高
次加工工程の安定通過性が悪化し、実質上工業的に安定
に製造することが困難となる。

本発明において無機微粒子とともにポリエステル繊維中
に含有させる艶消剤としては、ポリエステル線維を不透
明化し得る高屈折率のものであれば特に限定するもので
はないが、艶消効果の効率上、屈折率が２以上の艶消剤
であることが好ましい。また、艶消剤は単に艶消効果は
かりでなく、ポリエステル繊維を織編物とした際のドレ
ープ性の向上効果も備えているので、艶消剤の比重はポ
リエステル繊維の比重（１，３８）よりも大きいことが
必要であり、比重が３以上の艶消剤であることが好まし
い。

本発明において好ましく使用できる艶消剤の１１体例と
しては、アナターゼ型二酸化チタン（屈折率２．５、比
重五９）、ルチル型二酸化チタン（屈折率Ｚ７、比重４
．２）、酸化亜鉛（屈折率２．（］、比重５．５〜５．
８）等を挙げることができるが、特にアナターゼ型二酸
化チタンが好ましい。

艶消剤の含有量は１４〜５重を壬、好ましくは［ｌＬ８
〜２．５重？４の範囲にするのがよい。艶消剤の含有量
が［１４４重量未満であると艶消効果が不充分であり、
またドレープ性の向上効果も発現しない。３重！優を超
えると、得られるポリエステル繊維の深色性を阻害する
だけでなく、製糸工程の安定性及び高次加工工程の通過
性が極めて悪化する。

なお、本発明に規定するポリエステル繊維の微細孔サイ
ズを満足して、ダル効果と深色化効果を兼ね備えるため
には、艶消剤の一次粒子の平均径は０．１〜１５μｍの
範囲であることが好ましい。

更に、本発明において無機微粒子及び艶消剤とともにポ
リエステル線維！維中に含有させるポリアルキレングリ
コールは、平均分子量が２，０００以上、特に好ましく
け５．０００以上であるものがよい。ポリアルキレング
リコールの平均分子１１・が２．０００以上であること
は、本発明において特に重要な点の一つであり、平均分
子量が２．０００未満であると、繊維表面のｌ＆細孔は
繊維軸方向に配列した縦長の微細孔とけならず、本発明
に規定する微細孔サイズを満足することはできな−。そ
の結果、良好な染色特性を得られないばかりか、本発明
のさらなる目的の独特なドライタッチの優れた風合及び
良好なドレープ性を呈するポリエステル繊維を得ること
ができない。

ポリアルキレングリコールの含有ｉはα１〜３重Ｍ＃俤
、好ましくは［１，２〜２重蒙優の範囲にするのがより
０ポリアルキレングリコールの含有量がα１重量・壬未
満であると、本発明に規定する繊維表面の微多孔質構造
の形成が不充分となるばかりか、充分な染料吸着効果も
得られず、深色性と鮮明性を有する本発明のポリエステ
ル繊維が得られない。また、ポリアルキレングリコール
の含有量が３Ｎ量チを超えると、繊維がフィブリル化し
て毛羽立ち、機械的強度が低下すると同時に、高次加エ
エ稈の通過性が悪化する。

また、本発明においてポリエステル繊維に含有させるポ
リアルキレングリコールけ、平均分子是が２．　ＯＯ０
以上のものであれば特に限定され々いが、繊維表面の倣
多孔ｔｒ構造の形成の容易さ、及び深色化効呆、ｌ’Ｊ
発色効果の効率上、ポリエチレングリコールが特に好１
しくｍ５られる。

ｉだ、本発明のポリエステル社！維は、即離の全表面積
に対して、本発明で規定するところの微細孔が５０係以
上、好ましくは７０４以上の′ｔＪｔＪを占めている必
要がある。微細孔の占有面積が５０％未満であると、本
発明の目的とするところの染色特性、風合等の向上効果
が不充分となる。

本発明のポリエステル線維を構成するポリマーのポリエ
ステルは、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、エチレンクリコール、１．
４−ブタンジオールから選ばれた少なくとも１種のグリ
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が代表的なものであるが、このジ
カルボン酸成分の一部を他のジカルボン酸成分でＧ９き
換えてもよく、またグリコール成分の一部を他のグリコ
ール成分で亡き換えてもよい。

他のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、８−ス
ルホイソフタル酸のモノアルカリ金属塩、ナフタレンジ
カルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスル
ホンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、１．４−
Ｖクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボン酸類または
そのエステル及び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類またはそのエ
ステル等が挙げられる。

また、他のグリコール成分としては、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
ツール、ネオペンチルグリコール、１．４−ビス（β−
オキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノール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が挙げら
れる。

更に、ポリエステルが実質的に線状である範囲で、トリ
メリット酸、ピロメリット酸等のポリカルボン酸、ペン
タエリスリトール、トリメチロールプロパン、グリセリ
ン等のポリオール、モノハイドリックポリアルキレンオ
キサイド、フェニル酢酸等の重合停止剤を用いても差支
えない。

かかるポリエステルは公知の方法で合成したものでよい
。例えばポリエチレンテレフタレートにつ−て説明すれ
ば、テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステ
ル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルの如きテレフ
タル酸の低級アルキルエステルとエチレンクリコールト
ラエステル交換反応させるか、またはテレフタル酸にエ
チレンオキサイドを付加反応させるかして、テレフタル
酸のグリコール臣ステル及び／またはその低重合体を合
成し、次いで常法により重縮合させる方法が一般的であ
る。

更に、ポリエステルの合成にあたっては、公知の触媒、
抗酸化剤、着色防止剤、エーテル結合副生防止剤、難燃
剤等を適宜使用することができる。

無機微粒子、艶消剤及びポリアルキレングリコールのポ
リエステルへの添加配合は、ポリエステルの重縮合反応
が完結する以前の任意の段階で添加配合することができ
る。

かくして得られた無機微粒子、艶消剤及びポリアルキレ
ングリコール含有のポリエステルは、繊維に賦型される
が、この際公知の溶融紡糸方法、延伸熱処理方法が採用
される。

ポリエステル繊維は、中空部を有しない中実繊維であっ
ても、中空部を有する中空＃２ｉ！ｍであってもよく、
また、繊維の断面形状や中空部の形状は円形であっても
異形であって４よい。更に、無機微粒子、艶消剤゛及び
ポリアルキレングリコール含有の改質ポリエステルと通
常のポリエステルとからなり、改質ポリエステルを繊維
表面に露出する成分とする芯鞘型複合伊維であっても、
二ＷｉＪまたはそれ以上の多層のサイド。

パイ・サイド型複合調維であってもよい。

かくして得られる熱機微粒子、艶消剤及びポリアルキレ
ングリコール含有のポリエステル繊維は、必要に応じて
舒伸熱処理または仮撚加工等を施した後またはψに布帛
とした後、アルカ。

り化合物の水溶液ＶＣでアルカリ処理されることにより
、本発明のポリエステル繊維を得ることができる。

アルカリ処理に使用されるアルカリ化合物としては、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム等を挙げることができる。なかでも水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムが特に好ましく用すられる。

アルカリ化合物の水浴液の濃度は、アルカリ化合物の種
類、処理条件等によって異なるが、通常（１１〜３０重
量鴫の範囲が好ましい。アルカリ処理条件としては、温
度は常温〜１００℃の範囲が奸オＬ−＜、時／ｌｊけ１
分〜４時間の範囲でよい。

また、このアルカリ処理によって溶出除去させる匁゛け
、もとの使維重↑に対して２Ｍ量憾以上、好ましくけ５
重計係以上の減量率にすべきであり、かかるアルカリ処
理によって、本発明のポリエステル繊維を得ることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明は、一次粒子の平均粒径、含有が−を満足する無
機微粒子と艶消剤及び平均分子量、含有量を満足するポ
リアルキレングリコールを含有したポリエステル線維を
アルカリ処理することによって、繊維表面に繊維軸方向
に配列した縦長の新規な微多孔質表面構造を形成させる
ものである。

このような繊維から得られる織編物は、次のような独自
の特徴を有する。

（１）　　無機微粒子及び艶消剤を多量に含有し、良好
なダル効果が得られると同時に、本来ダル効果とは相反
するところの優れた染色特性、すなわち深色性、発色性
を有する （２）繊維表面が、繊維軸方向に配列した縦長の微多孔
質構造を有するため、ポリエステル繊維特有のヌメリ感
がなく、ドライタッチの良好な風合を有する （３）高比重の艶消剤を一８ｔに含有すると共Ｋ。

繊維表面が繊維軸方向く配列した縦長の独特なｇＪＬ多
孔質構造を有しているため、張り、腰のある、しかも重
くて柔軟な優れたドレープ性を有する 〔実施例〕 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

なお、実施例中の部及び俤は重量部及び重量部を意味し
、また、表中の○、Δ、×の印は各々良好、やや良好、
不良であることを示す。

実施例１〜２ テレフタル酸１００部、エチレンクリコール５２部をエ
ステル化槽に仕込み、４　ｋｇ／ｃｍ”の加圧下、２６
０℃にてエステル化反応を行った。

引き続き、得られた反応生成物に、トリメチルホスファ
イト、三酸化アンチモン、一次粒子の平均径がα０４μ
ｍの乾式法微粒子状シリカ及び一次粒子の平均径が（１
３μｍのアナターゼ型二酸化チタンを、生成ポリエステ
ルに対して実質上１０１係、０．０４４．１憾及び１．
５憾となるよう各々エチレングリコール分散液として加
え、重合槽に移した。更に、平均分子ｆ２ｏ、ｏｏ。

のポリエチレングリコールをＣＬ５１加え、高真空下２
８５℃にて所定時間重縮合反応を行ない、極限粘度α６
６のポリマーを得た。

このポリマーを常法によりチップ化、乾燥し、孔径（１
２５ｓｍの円形紡糸孔を３６個有する紡糸口金を通して
、２８５℃にて溶融紡糸した。吐出糸条を冷却気−で冷
却固化した後、油剤を付与し、１８００ｍ／分の巻取速
度で巻取った。

次いでこの未、延伸糸を常法に従って延伸、熱処理し、
７５デニール／３６フイラメントのマルチフィラメント
を得た。

得られたフィラメントを常法により製織、精練、プリセ
ットした後、３４の水酸化ナトリウム水溶液で沸騰温度
にてアルカリ処理を施し、次込で常法により染色加工処
理を行った。

このようにして得られた布帛の特性、繊維表面の微細孔
形成状態等を第１表に示した。

実施例３〜６ シリカ、二酸化チタン及びポリアルキレングリコールの
各含有量を第１表に示した通りに変更した以外は実施例
１と同様に実施した。その結果を第１表に示した。

比較例１〜４ シリカ、ポリエチレングリコールを含有させずに、また
、他の添加物の含有量を第１表に示した通りにした以外
は、実施例１と同様に実施した。その結果を第１：Ａに
示した。

比較例５〜７ シリカ、二酸化チタン及びポリアルキレングリコールの
各含有量を第１表に示した通りに変更した以外は実施例
１と同様に実施した。その結果を第１表に示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一次粒子の平均径が１２μｍ以下の無機微粒子０
   ．２〜２重量％、一次粒子の平均径が０．１〜０．５μ
   ｍの艶消剤０．４〜３重量％及び平均分子量が２，００
   ０以上のポリアルキレングリコール０．１〜３重量％を
   含有したポリエステル繊維であつて、該繊維の全表面積
   の５０％以上が次の［１］、［２］及び［３］を満足す
   る繊維軸方向に配列した縦長の微細孔で占められている
   ことを特徴とする新規な表面微多孔質構造を有するポリ
   エステル繊維。 ［１］微細孔の繊維円周方向の最大幅の平均値が０．１
   〜１μｍ ［２］微細孔の繊維軸方向の長さの平均値が１〜８μｍ ［３］微細孔の最深部の深さの平均値が０．３μｍ以上