JPH0233378A - 良好な染色性を有するポリエステル繊維布帛及びその製造法 - 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〕 本発明は良好な染色性を有するポリエステル繊維布帛及
びその製造法に関する。

〔従来の技術〕

ポリエステル繊維は高度加工により優れた風合、優れた
機能性が得られ広く一般に使用されているカと、いまだ
解決すべき欠点を数多く有している。特に薄地のフォー
マルウェアー分野ではソフトでドレープ性のあるシルク
ライクの風合に加えて深みのある色相が要望されており
、とりわけ黒色に対する要望が強い。従来ポリエステル
繊維においては細デニール化、アルカリ減量等のシルク
ライク技術により高度な風合を得ることが可能となった
が、ポリエステル繊維は分子構造に可染性の反応基を有
していないためあるいはポリエステル繊維の繊維軸方向
の屈折率が１．７２程度と高く、羊毛の１．５５、絹の
１．５９、アセテート繊維の１．４７などの天然繊維、
化学繊維に較べ色の深み、黒色の発色性が劣っている。

当然のことながら屈折率が高いと光の繊維内部への入射
光量が少ないため繊維表面で反射される光量が多く、さ
らに繊維表面が単調であることも黒色の発色性の劣って
いる大きな要因となっている。

従来この発色性を向上させる検討は数多くなされており
、繊維表面の粗面化がその手段の主流となっている。例
えば特公昭３７−１２１５０号、特公昭４３−１６６６
５号、特公昭４５−３９０５５号、特公昭６２−１２３
３３号、特公昭６２−１９５２３号、特公昭６２−６９
８２０号などの各公報で開示されており、いずれも繊維
表面な粗面化するため直径が１００　ｎｍ以下の微粒子
を大量にポリマーに含有せしめて溶融紡糸し、繊維とな
した後、可溶性又は分解性を有する溶剤で処理して繊維
表面に光波長オーダーの凹凸を形成させたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる方法ではシリカ系微粒子やこれに
類似した無機物質を多量にポリエステルポリマーに添加
あるいは練込む必要がありコストアップは避けられず、
又紡糸、延撚での糸切れ、毛羽、染色布帛での色相斑が
発生しやすく部分的に変化したり、イラツキ又は筋状光
沢など商品としての欠点が多（良好な商品が得られてい
なかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは以上述べた欠点を解決するため染料吸着量
を大巾に増加させるための物性面及び繊維表面の光学的
反射量を減するための表面形状の両面から検討を重ねた
結果、低コストで品質安定に優れ特に７５ｄ以下の細デ
ニール細繊度異型糸などで深みのある良好な染色性を有
するポリエステル繊維布帛及びその製造法を提供するも
のである。

即ち本発明は延伸糸での残留伸度が４０〜６０％で繊維
表面に繊維軸方向に沿りてたて長でかつ長径が５μｍ以
上の不連続なくぼみが散在し、さらに径が５μｍ未満の
細孔がランダムに無数存在し繊維全表面積の５０％以上
を占めてなる良好な染色性を有するポリエステル繊維か
ら構成された布帛、及び粒径が０．４〜１．５μｍでか
つ０．３〜ｌ、　Ｑ　ｗｔ％のカオリン又はメタカオリ
ンと粒径が１０〜８０ｎｍでかつ０．５〜１．５　ａｔ
％のシリカを含有したポリエステルポリマーを溶融紡糸
し複屈折率がｌ０ＸＩＯ〜４５　Ｘ　１０−”の未延伸
繊維とし、次いで最大延伸倍率の０．５５〜０．７倍の
倍率、延伸温度がガラス転移温度＋５℃〜ガラス転移温
度＋４０℃で延伸し加熱体温度が１２０〜１８０℃で熱
セットした繊維を用いて布帛形成後、アルカリ水溶液で
減量加工することを特徴とする良好な染色性を有するポ
リエステル繊維布帛の製造法にある。

以下本発明を具体的に説明する。

本発明において用いるポリエステルポリマーには粒径が
０．４〜１．５μｍのカオリン又はメタカオリンを０．
３〜１．　Ｏｖｔ％の範囲で添加されており、かかるポ
リエステルポリマーを溶融紡糸した未延伸繊維は破断せ
ずに延伸可能な最高倍率、いわゆる最大延伸倍率（ＭＤ
Ｒ）の０．５５〜０．７０倍の低倍率延伸でもネッキン
グが発生せず良好な繊維を得ることが可能である。延伸
倍率がＭＤＲＸｏ、５５未満では繊維長手方向に太細む
らが生じ、ＭＤＲＸｏ、７０を超えると延伸繊維の微細
内部構造が強固に固定されるため濃染化を目的とした良
好な染色性を有する繊維を得ることはできない。カオリ
ン又はメタカオリンの添加により低倍率延伸で通常生じ
やすいネッキングが抑止される理由はポリマーの内部粒
子の滑り摩擦的な機構により高分子鎖の再配列がスムー
スに行なわれる為と推定される。このことは延伸繊維で
の染料吸着量の大巾な増加となり良好な糸質、良好な濃
染性を示すものである。この鳶伸挙動が得られるカオリ
ン又はメタカオリンの最適添加量はポリマーに対し０．
３〜ｌ、　Ｑ　ｖｔ％の範囲で、０．３　ｖｔ％未満で
は低倍率延伸でネッキングが発生し、又１．Ｏｗｔ％を
超えると増量してもネッキング抑制効果の著しい増大と
はならず、むしろ製糸性や糸質の低下のため好ましくな
い。本発明で用いるカオリンとしてはカオリナイト、ハ
ロイサイト、デイツカイトなといずれも使用できるか、
粒度が１．５μｍ以下で不純物の少ないものが望ましい
。カオリン或はカオリンを焼成して得られたメタカオリ
ンも適当な手段で分級を行なって実質上粒度が１．５μ
ｍ以上の粗大粒子を除去して使用するのがよい。本発明
を構成するもう１つの特徴は、カオリン又はメタカオリ
ンと同時にシリカの微粒子を添加し、得られた糸を減量
加工のアルカリ処理することにより繊維表面に光の波長
オーダーの微小な凹凸を発生させ、良好な染色性特に黒
色の発色性がカオリン又はメタカオリン単独添加の場合
よりさらに格段に向上することである。

シリカ粒子の粒度は１０〜８０　ａｍの範囲が好ましく
、８０　ｎｍを超えるとアルカリ処理後の繊維表面の凹
部のサイズが大きく、色のくすみ、白ちやけ現象となり
、又１０　ｎｍ未満では取り扱い性、コストの面で不利
となる。又本発明において用いるポリエステルポリマー
にはシリカが添加されていることが必要で、シリカ粒子
の添加量はポリマーに対し０．５〜１．５　ｗｔ％が好
ましく、Ｑ、　５　ｗｔ％未清では濃染効果が少なく、
１、５　ｗｔ％を超えると紡糸延撚性の低下とコスト増
加を招く。次に本発明のポリエステルポリマーを溶融紡
糸して得られた未延伸繊維は複屈折率Δｎかｌ０Ｘ１０
　−４５Ｘ１０　　の範囲であることが必要である。複
屈折率Δｎが１０　Ｘ　１０””未満では延伸時に延伸
斑が生じ易く、又△ｎが４５Ｘ１０　　を超えると紡糸
時に糸斑が増大するので好ましくない。本発明ではこの
特定な未延伸繊維を通常の延伸機を使用して特定の条件
で鷲伸する。特に延伸温度はポリエステルのガラス転移
点（Ｔ／）＋５℃〜Ｔ／　＋　４０℃、好ましくは丁Ｊ
ｌ＋１０℃〜Ｔ／＋３０℃の範囲であり、Ｔ／＋５℃未
満では延伸斑、特にネッキングの発生が避は難く染色時
の均一性が低下する。又Ｔ／＋４０℃を超える温度では
延伸張力が低下し延伸点が変動して筋状の斑が生じて好
ましくない。又延伸ゾーンに於ける加熱体は接触式であ
っても非接触式でもよい。この時の加熱体の温度は１２
０〜１８０℃、好ましくは１４０〜１６０℃の範囲が必
要である。１２０℃未満では得られる延伸繊維の内部構
造が充分に熱固定されないため沸水収縮率が高く、又１
８０℃を超えると延伸安定性が極端に低下して毛羽、ル
ープが多発して好ましくない。延伸倍率はすでに述べた
ごと（Ｍ　Ｄ　Ｈの０．５５〜０．７０倍の範囲が必要
である。延伸倍率の設定は具体的には延伸線維の破断伸
度が４０〜６０％となる範囲で決定すればよい。残留伸
度が４０〜６０％を有する延伸繊維をアルカリ水溶液で
減量加工した繊維はその繊維表向に繊維軸方向に沿って
たて長でかつ長径か５μｍ以上の不連続なくぼみが散在
し、さらに径が５μｍ未満の細孔がランダムに無数存在
する。この大小のくぼみ及び細孔が占有する凹部の総面
積は繊維全体の表面積に対し５０％以上の値を示すこと
が必要である。

繊維全体の面積をＳ、５μｍ以上の比較的太きなくばみ
の占める面積をそれぞれＳ１＋Ｓ］ｌ＋Ｓｍ＋・・・む
、５μｍ以下の細孔の面積をそれぞれＳ。

＋Ｓ、＋Ｓ、＋・・・　とすれば繊維全表面積との比Ｒ
即ち 、−（Ｓ１＋Ｓ　Ｉ！　＋−８Ｎ）＋（Ｓｌ＋８．＋−
８ｎ）　ｘ１ｏｏ≧５０％を満足することが良好な濃染
効果を得るために必要である。Ｒが５０％未満となると
やや色がくすみ白りぼくなり濃染特に黒色の深み効果が
低下傾向を示す。

なお微細孔の面積８１．８１１　・・・ＳＮ　、　Ｓ、
、　Ｊ”・Ｓｎは電顕写真の倍率を１００００倍とした
写真より測定した。その他複屈折率Δｎ　ｔＸ偏光顕微
鏡にベレックのコンペンセーターを取付ケ干渉縞から求
められるレターデーション（光路差）を測定して求めた
。又Ｔ７はＤＴＡ（示差熱分析）法により求めた。

又本発明におけるポリエステルポリマーとしては、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ポリマーが
代表的なものであるが、ジカルボン酸の一部ヲ他のジカ
ルボン酸成分で、グリコール成分の一部を他のグリコー
ル成分で置き換えてもよい。他のジカルボン酸成分とし
ては、イソフタル酸、５−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、セパシン酸、ドデカンニｍ！％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
そのエステルがあげられる。又、他のグリコール成分と
しては、炭ＸＩ￥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、１，４−ビス（β
−オキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノール人のビス
グリコールエーテル、ポリアルキレングリコール等があ
げられる。さらに、ペンタエリスリトール、トリメチロ
ールプロパン、トリメリット酸、トリメシン醗等の鎖分
岐剤やモノハイドリックポリアルキレンオキシド、フェ
ニル酢酸等の重合停止剤を使用することも可能である。

本発明におけるカオリン又はメタカオリン及びシリカは
、ポリエステルの１合反応が完結する以前、たとえばエ
ステル化反応、エステル交換反応など重合反応の任意の
段階で添加することができる。重合反応完結後に添加す
ると分散性が極度に悪化してしまうので好ましくない。

尚、本発明で用いるポリエステルポリマーの合成に当っ
ては、公知の触媒、着色防止剤、エーテル結合副生防止
剤、抗酸化剤、離燃剤等を適宜使用することが可能であ
る。

なお、本発明のポリエステル繊維は、例えば特公昭５９
−２４２３３号公報に開示されている繊維の繊維表面の
微細孔のそれとは特に５ｔ＋ｍ以上の比較的大きくかつ
不連続なくぼみが散在する点及び溝間距離及び溝の数又
繊維構造特に破断伸度の点で異なっている。

本発明の布帛は本発明におけるポリエステル繊維を少な
（とも一部に用いて形成されるが、布帛形成手段は何ら
制限されろものではな（、織物、編物、不織布など任意
の形態とし得る。

布帛形成後のアルカリ水溶液による減量加工は何ら特別
な条件を必要とせず常法に従って行なえばよい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１ テレフタル酸に対するエチレングリコールのモル比が１
．２となるように調整したスラリーを反応系温度が２６
０℃、内圧１．４５　ｋｌｌ／ａｎ”のエステル化槽に
連続的に供給してエステル化反応を行ない、エステル化
率９７％のエステル化物を得た。続いてこのエステル化
物にカオリンのエチレングリコール溶液（生成するポリ
エステルに対しカオリン０．８　ｗｔ％）、シリカのエ
チレングリコール溶液（生成するポリエステルに対し平
均粒径２０ｍμのシリカ１．　Ｏｗｔ％）を加え三酸化
アンチモン触媒により減圧下（最終減圧度０．Ｉ　Ｔｏ
ｒｒ　）　　２９０℃にて１合反応を行うことによりポ
リエステルポリマーを得た。このポリマーを２０００　
ｍ１分で溶融紡糸し、得られた相対粘度（メタクレゾー
ル、２５℃）が１，５８８、複屈折率Δｎが２８．８Ｘ
１０　　　Ｔ７が７３℃であるポリエステル未延伸繊維
を用い、６００ｙｎ／分の速度でＭＤＲｏ、６５の倍率
で延伸を行ない、７５７’ニール／３６フイラメントの
延伸繊維を得た。次に経糸に三色断面繊維フライ）５０
ａ　／　２４　ｔを使用し、緯糸に本発明の延伸繊維を
使用し製織して織物とした後染色仕上工程を通した。工
程条件としては１８０℃×１分のブレヒートセット、沸
騰×３０分の精練、苛性ソ−ダ３０１／ｌ　、沸騰×６
０分の減量加工、酢９１　ｃｏ／ｌ　、　　室温×２０
分の中和、高圧１３０℃×６０分、黒染の染色、８０℃
×２０分のソーピング、１５０℃Ｘ６０秒のセットを実
施した。延伸条件及び延伸繊維による織物の染色結果を
第１表に示した。肉眼判定での濃染性は良好で従来にな
い深い黒色が得られ染色斑など全く認められなかった。

実施例２ カオリン０，５ｖｔ％、シリカｌ、　Ｑ　ｗｔ％を配合
した実質的にポリエチレンテレフタレートからなるポリ
エステルポリマーを２０００　ｍ１分で溶融紡糸し、得
られた相対粘度が１，５７２、複屈折率Δｎが２８，３
Ｘ１０　　　Ｔｙが７３℃である未延伸繊維を用い、Ｍ
　Ｄ　ＲＸ　０．６８の延伸倍率とした以外は実施例１
と同様にして延伸し、染色仕上を爽施し肉眼判定した結
果を第１表に示したが、実施例１と同様優れた濃染性の
染色布帛が得られた。なお比較例としてカオリン及びシ
リカを含まない点を除けば実施例２と同一条件（延伸倍
率はＭＤＲＸｏ、７２）で得たレギュラーのポリエステ
ル延伸繊維を対照に染色仕上を実施し肉眼判定した。

第　　１　　表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、延伸糸での残留伸度が４０〜６０％で繊維表面に繊
   維軸方向に沿ってたて長でかつ長径が５μｍ以上の不連
   続なくぼみが散在し、さらに径が５μｍ未満の細孔がラ
   ンダムに無数存在し繊維全表面積の５０％以上を占めて
   なる良好な染色性を有するポリエステル繊維から構成さ
   れた布帛。 ２、粒径が０．４〜１．５μｍでかつ０．３〜１．０ｗ
   ｔ％のカオリン又はメタカオリンと粒径が１０〜８０ｎ
   ｍでかつ０．５〜１．５ｗｔ％のシリカを含有したポリ
   エステルポリマーを溶融紡糸し複屈折率が１０×１０＾
   −＾３〜４５×１０＾−＾３の未延伸繊維とし、次いで
   最大延伸倍率の０．５５〜０．７倍の倍率、延伸温度が
   ガラス転移温度＋５℃〜ガラス転移温度＋４０℃で延伸
   し加熱体体温度が１２０〜１８０℃で熱セットした繊維
   を用いて布帛形成後、アルカリ水溶液で減量加工するこ
   とを特徴とする良好な染色性を有するポリエステル繊維
   布帛の製造法。