JPH04202805A - 発色性が良好な合成繊維 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は発色性が良好な合成繊維に関し、詳しくは特異
な断面形状を有する優れた発色性が良好な合成繊維に関
する。

し従来の技術］ 熱可塑性合成繊維、特にポリエステル繊維は発色性が不
良であり、従来から種々検討がなされている。

例えば、特開昭５２−９９４００号公報記載の発明は繊
維の表面に微細な凹凸を付与することによって光の吸収
を増大させ発色性を向上するものであるが、この方法で
は黒発色の向上効果は認められるもののその効果は不十
分であり、かつ有彩色の発色性の向上は殆ど認められな
かった。

一方、スリット状の溝を形成する複゛合繊維について多
く提案されている。例えば特開昭５６−１６５０１５号
公報記載の発明がある。この発明は発色性の向上を目的
としたものではないために、溝の形状の点で十分な発色
性向上効果を得ることはできない。

特開昭５７−５９１２号公報記載の発明は、溝の深さと
溝の幅の比率については特定されているものの、溝形状
の寸法については特定されていないため、十分な発色性
向上効果を得ることはできなかった。

更に、特開昭６１−２８２４４９号公報、特開平１−１
６２８１３号公報、特開平２−２６９１２号公報、特開
昭６２−２２３３２１号公報記載の発明は、いずれも易
溶出成分が島成分を取り囲むように配置された割繊タイ
プの複合繊維であり、易溶出成分を一部または全部溶解
することにより、極細繊維を得るものである。このため
割繊後の発色性は逆に著しく低下する。

更に、特開昭６１１０５１１４号公報記載の発明は、染
色性の向上を目的に溝を多数設けることと、特定した粒
子を有することにより繊維の発色性について提案してい
るが、溝の形状と溝の幅および深さが全く特定されてお
らず十分な発色性を安定して得、ることができなかった
。

また、特開昭ｆｌｉｐ−１５１３１３号公報記載の発明
は発色性の向上を目的として、繊維長手方向に多数の溝
を設け、該溝の幅を溝の深さの１／３以下とする旨提案
されているが、単に溝の深さを特定化するだけでは、安
定して発色性の良好な繊維を得ることはできなかった。

以上述べたように、種々の複合繊維についての提案があ
るが、いずれの提案も後述するＬ値が１３以下の安定し
た十分な発色性向上効果を満足するものではなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は繊維の断面形状を特定化することによっ
て黒発色性の向上はもちろんのこと、有彩色の発色性向
上も達成しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の目的は、繊維軸に実質的に平行に連続した４個
以上の溝を有する繊維であって溝の幅は１．０μ回以上
、溝の深さが１．０μｍ以上で、かつ溝の幅に対する溝
の深さが０．８以上であり、全周長に対する溝幅の合計
の比率が０．１５以−１−である発色性が良好な繊維に
よって達成される。

本発明の目的は繊維の断面形状を特定化することによっ
て発色性を向上させることであるが、そのためには溝の
形状を特定化する二とか重要である。

本発明について詳細に説明する前に、断面形状を特定化
して発色性の高い繊維を得るときに繊維の形状がいかに
重要であるかについて、本発明者が本発明に至った経緯
を説明する。

第４〜６図はポリエステル繊維における溝の形態と発色
性の関係を説明するグラフである。

第４図は繊維の溝の幅に対して後述する条件、測定法で
黒色で染色したときの発色性の目安とするＬ値（明度）
の関係を表わしたグラフである。第５図は溝の深さ対し
て黒色に染色したときのＬ値の関係を表わしたグラフで
ある。また第６図は繊維全周長に対する溝幅の合計に対
して黒色に染色したときのＬ値の関係を表わしたグラフ
である。

第４、第５図から明らかなように単に繊維に溝を付与す
るだけでは高度の発色性能を付与することはできず、溝
の幅、溝の深さ、そして溝の幅に対する溝の深さ、つま
り溝の形状を適正範囲に特定化することが必須の要件で
あることがわかる。この理由は明確ではないがおそらく
単一の溝については単位周長に対して入射した光をより
多く取り込むことと、入射した光をできるだけ多数回屈
折を繰り返させて効率よく繊維内部に吸収するために、
特定化した溝の形状が必要であると考えられる。

更に、第６図は特定化した溝幅を有するポリエステル繊
維について繊維全周長に対する溝幅の合計に対してＬ値
を表したグラフであり、これからも明らかなように特定
化した溝形状を有する繊維のＬ値は、溝幅の比が高いほ
ど発色性良好であることが明かである。このように繊維
断面の形状を変更することによって発色性を改善する場
合は単に溝をもうけるだけではなく、特定化した範囲の
形状とすることが非常に重要である。

本発明の繊維を第１図によって説明する。

第１図は本発明の好ましい１実施態様である繊維の断面
形状を示した横断面図であり、繊維１は突起２を１０個
有しており、突起２と突起２′の間には略三角形の溝３
が突起の数と同数存在する形である。

溝の数は略繊維の長さ方向に沿って４個以上存在するこ
とが必要である。４個以上の溝が存在することによって
繊維が捻れても常に溝の効果が発揮されることと、溝に
よる光の吸収が増大して発色性の向上が図れるのである
。溝の数が４個未満の場合には常には溝の効果が発揮さ
れないこと、光の吸収が不十分であることから本発明の
目的を達成することはできない。光の吸収は溝の数が多
いほど増大することから発色性向上のためには溝の数は
多い方が好ましい。

溝の数は６個以上が好ましく、特に好ましくは８個以上
である。更に好ましくは１２個以上である。ただし、細
い繊維の場合には溝の数を多くすると突起が薄くなって
しまうことと、溝の数に対する発色性向上効果が飽和に
達するために溝の数は３０個以下が好ましい。

光の吸収を増加するためには、溝の数と共に溝の形状が
重要である。溝により多くの光を取り込むことと十分に
効率よく光を吸収するために、溝の幅は１．０μｍ以上
、溝の深さは１．０μｍ以上が必要である。溝の幅を１
．０μｍ以上にすることによって発色性を十分に向上す
るための光を取り込むことができるのである。

一方、溝の深さは１．０μ園以上が好ましく、これは−
旦取り込んだ光をより多く繊維壁に衝突させて光の吸収
を増加するために必要である。

更に、発色性を向上させるためには、溝の幅は１．５μ
１以上が好ましく、２．２μ■以上が特に好ましい。一
方、好ましい溝の深さは２．２μ閣以上であり、特に好
まくは３．２μ翔以上である。

溝の幅が１．０μ■未満では光の吸収量が少ないため、
発色性が不十分となり、逆に溝の幅が大きすぎると突起
の幅が自動的に小さくなってしまうので溝の幅は１０μ
■以下が好ましい。

溝の深さが浅い場合には実質的に溝の効果が発揮されず
、表面反射が増大して発色性の向上が小さく、逆に溝の
深さが深すぎると溝のない中心部分いわゆる芯部分が小
さくなって発色性が不十分になったり、フィブリル化し
やすくなるので溝の深さは１０μｍ以下か好ましい。特
に好ましくは６μｍ以下である。同時に繊維の中心部分
いわゆる芯部分の最も小さい厚さは５μｍ以上が好まし
い。

取り込んだ光をさらに効率よく繊維に吸収するためには
、繊維に衝突する回数を増加することが重要であり、そ
のためには溝の幅と溝の深さの次の関係を満足すること
が必要である。

溝の幅に対する溝の深さが０．８以上であることが必要
である。好ましくは１．２以上であり、さらに好ましい
値は１．４以上である。また、より多くの光を取り込む
ためには繊維断面の溝形状は繊維の中心から外周へ向か
って徐々に広くなる形状が好ましく、さらに開度が５度
以上であることが好ましい。

溝の幅に対する溝の深さは０．８以上とする必要がある
が、溝の幅が狭すぎると取り込む光の量が減少してしま
うので溝の幅に対する深さは２．５倍以下が好ましい。

繊維の厚みが十分である場合は、−旦吸収した光をほぼ
繊維内部に吸収できるが、繊維の厚みが不十分の場合に
は繊維層を通過して光の一部は再び空気層へ出てしまう
ことになる。この現象を防止し、吸収効率を増加するた
めには突起の厚みを１．０μｍ以上にすることが好まし
い。

更に好ましくは３．０μ−以上、特に好ましくは４．５
μ顧以上である。

溝の形状は幅が広く深い方が発色性が向上して好ましい
。しかしながら、繊度が小さいときには溝の幅、深さは
自ずと制約される。要は吸光部分を多くすることが重要
なのであり、そのためには糸、あるいは布帛全体として
光を多く取り込むための溝の部分を多く有していること
が重要なのである。発色性を十分にするためには、繊維
の全周長に対する溝幅の合計の比は０．１５以上である
ことが必要である。好ましくは０．２２以上、特に好ま
しくは０．３以上であり、更に好ましくは０．４以上で
ある。ただし、全周長に対する溝幅の合計の比が大きく
なりすぎると、繊維の強度、摩擦に対する耐久性が劣る
などマイナス面が顕在化するので、全周長に対する溝幅
の合計は０．６以下、特に好ましくは０．５以下以下が
好ましい。

本発明の繊維は中心部分と突起部分が同一成分からなっ
ていることが好ましく、特に突起部分と中心部分の境界
が溶出成分で構成されている場合および溶出成分が繊維
の中心部分まで延長している繊維の場合には製品のフィ
ブリル化が起こり易くなり、フィブリル化が起こると発
色性が著しく不良となること、さらにはフロスティング
が発生して好ましくない。

本発明の繊維はポリエステル、ポリアミド、ポリアクリ
ル繊維に適用することができるが、中でもポリエステル
繊維が好ましく適用することができる。

ポリエステルとしてホモポリエステルはもちろん一般的
に用いられる共重合ポリエステル、および−船釣に使用
されている添加剤を添加してもよい。本発明の繊維は発
色性が向上するので、本発明をより有効に適用する方法
として粒子量ができるだけ少ないポリマを適用する方法
があり、そのためには繊維内部に含有する粒子量が０．
１重量％以下が好ましく、特に好ましくは０，０５重量
％以下である透明性に優れたポリマを使用する方法であ
る。

本発明の発色性の良好な繊維は、例えば次のようにして
製造することができる。

第２図は本発明の繊維を得るためのアルカリ減量加工前
の繊維の断面形状の例を示す横断面図である。

第２図に示すように、１０個の楔形状を有している易溶
出成分Ｘと難溶成分Ｓの２成分とならなる複合繊維を得
、その繊維をアルカリなどの溶剤で処理することによっ
て易溶解成分Ｘを溶出し、１０個の溝を有する繊維を得
ることができる。ここで、易溶出成分Ｘはアルカリ水溶
液に対する溶解速度が、難溶解成分Ｓよりも２倍以上速
いものが好ましい。そのために易溶解成分Ｘのポリマ組
成はスルホン酸金属塩を１モル％以上共重合しているこ
とが好ましい。特に、スルホン酸金属塩を２，３モル以
上共重合していることが好ましい。

本発明の繊維は、原糸はもちろん、仮撚、強撚、空気交
絡処理などの各種の加工糸であってもよく、また太細糸
、紡績糸などの各種の糸、あるいは織編物を構成する繊
維であってもよく、更には不織布や起毛品の基布あるい
は起毛部分であっても良い。また、繊維の配向度や結晶
化度の違いによって本発明の繊維の発色性向上効果が損
なわれることはない。

本発明の繊維は、上記のように発色性向上効果は大きい
が、更に発色性を向上させるべく本発明の繊維に対して
発色性向上のための後加工を施すことは有効に採用でき
る。

［実施例コ 以下実施例で更に本発明の特徴を詳述する。

実施例に記載する測定方法は次の条件によるものである
。

Ａ０粒子量： ポリエステル１００ｇをオルソクロルフェノール９００
　ｃｃに溶解した溶液を分速１４０００回転で６０分間
遠心分離した後上澄み液を分離し、オルソクロルフェノ
ールを追加して遠心分離を繰り返してポリエステル成分
を除去した後に乾燥して求めた重量を、溶解に使用した
ポリエステルの重量で除した値で表した。

Ｂ、　　Ｌ値（明度）： ２４ゲ一ジ天竺筒編機で２本引き揃えて筒編地を作成し
て精練を行った。引き続き１８０℃乾熱処理後、ＮａＯ
Ｈ水溶液によってアルカリ減量加工を行い、次いで染料
Ｄ１ａｎｉｘ　ＢｌａｃｋＢＧ−ＦＳ　２００％７％Ｏ
ｗＦとした。このとき助剤としてサンソルト１２００を
０．５　ｇ／リッター、フィクサーＰＨ５００を０．５
　ｇ／リッターを使用した。浴比１　：　１００として
染色温度１３０℃、６０分間染色を行う。さらにハイド
ロサルファイド２　ｇ／リッター、サンデッド０．５　
ｇ／リッター、カセイソーダ０．５　ｇ／リッターで８
０℃、２０分分間光洗浄を行った。　。

得られた染色筒地を乾燥後スガ試験機■製ＳＭカラーコ
ンピューターＳＭ−３を使用して明度（Ｌ）値を測定し
た。

Ｃ８繊維断面の形状は厚さ約５μｍの切片をっくり、走
査型電子顕微鏡で観察した。第３図は第１図の一部拡大
図であり、第３図によって、断面形状の種々の長さの測
定を説明する。

（ａ）溝の幅： 該当する溝を挟む両側の突起に接する共通の接線を引い
て、その接点をＡＳＢとし、線分ＡＢの中点を点Ｃとす
る。また溝の最も深い点を点Ｇとし、点Ｃから点Ｇを結
ぶ線分を線分ＣＧとしてこの長さをｈとする。

線分ＣＧ上で点Ｃからｈの５％の点を点りとし、線分Ｃ
Ｄの長さをａとする。点りをとおり線分ＣＧに垂直な線
を引いて両側の突起との交点をそれぞれＥＳＦとすると
き、線分ＥＦの長さを溝の幅とする。

（ｂ）溝の深さ： 第３図のｈ−ａである。

（ｃ）突起の厚さ： （ａ）の方法に従って隣の溝について同様に作図して点
ＡＳＢ、ＣＳＤ、Ｇ、ＥＸＦに相当する各点をＡ′、Ｂ
−１Ｃ−１Ｄ′、Ｇ′、Ｆ′、Ｆ′とするとき、線分Ｆ
Ｅ−の長さを突起の厚さとする。

（ｄ）全周長に対する溝幅の長さ比： 繊維断面全体の突起の厚さの合計と溝幅の合計の和に対
する溝幅の合計の比で表す。

実施例１ 難溶成分として粒子量０．０５重量％以下で固有粘度が
０．６７のポリエチレンテレフタレート、易溶出成分と
して５−ソジウムスルホイソフタレートを２．５モル％
共重合した、固有粘度が０．５８のポリエチレンテレフ
タレートを使用した。これらのポリエステルの難溶成分
に対する易溶出成分の溶解速度は８．５倍であった。難
溶成分が易溶出成分を１０分割するようにして、かつ難
溶成分／易溶出成分が重量比率で８０／２０の複合比率
で、溶融紡糸を行い、引続き延伸を行った。

得られたポリエステル繊維は単糸デニールが７．１デニ
ールであった。

得られた延伸糸を使用して２４ゲージの天竺編地とし、
次いでこの編地を精練加工した後ＮａＯＨの９８℃熱水
溶液で３２重量％減量加工した。

減量加工した後にこの編地を分解して、分解した繊維を
走査型電子顕微鏡を使用して観察したところ溝幅は２．
５μ菌、溝の深さは３．３μ幅、突起の幅は５μ■であ
った。一方、編地を黒色に染色した後り値を測定した結
果、Ｌ値は１１．４であり、非常に優れた発色性を示し
た。また、この編地はさらさらとした風合いを有してい
ると共に良好な吸水性をも有していた。

実施例２ 難溶成分／易溶出成分の複合比率を９０／１０に変更し
た以外実施例１と同様にテストを行った。

その結果、延伸糸、減量加工後の断面形状は第１表に記
載した通りであった。また、Ｌ値は１．２４であり、良
好な発色性を示した。

実施例３ 減量加工率を２５％にした以外は実施例１と同様に実施
した。繊維断面形状は第１表に記載した通りであり、黒
色で染色した後のＬ値は１１．８であり、良好な発色性
を示した。

実施例４ 易溶出成分の数を６に減少した以外実施例１と同様に実
施した。結果は第１表に記載した。

良好な発色性であった。

実施例５ 易溶出成分として５−ソジウムスルホイソフタル酸を４
．０モル％共重合したポリマを使用して、難溶成分に対
する溶解速度比を３０にしたこと、および複合比率を難
溶成分／易溶出成分＝７０／　３０とした以外実施例１
と同様の条件で実施した。結果は第１表のとおり非常に
優れた発色性を示した。

実施例６ 難溶成分に対する易溶出成分の溶解速度比を５としたこ
と、減量加工率を２８％とした以外は実施例１と同様に
実施した。結果は第１表に示したとおりであり、溝深さ
が浅くなった結果、実施例１に比較して若干劣っていた
が良好な発色性を示した。

実施例７ 難溶成分として二酸化チタンを０．５重量％配合したポ
リエステルを使用した以外実施例１と同様に実施した。

結果は第１表に記載したとおりであり、染色後のＬ値は
１２．４と高目であったが発色性向上効果は明らかに認
められた。

比較実施例１ 実施例１の難溶成分に使用したポリエステルのみからな
る単独成分からなり、単糸繊度が７ｄで、断面形状が円
である繊維を使用して２４ゲージの天竺編地とした以外
、実施例１と同様にテストした。Ｌ値は１３．７であっ
た。

比較実施例２ 易溶出成分として実施例４に使用したポリエステルとし
、全体に対する易溶出成分の複合比率を８重量％にした
こと、およびアルカリ減量率を１５重量％にした以外は
実施例１と同様に実施した。原糸の断面形状、繊維特性
は第１表に示したとおりであり、発色性は円断面よりも
向上したが不十分なものであった。

比較実施例３ 溝の数を３にしたこと以外は実施例１と同様に実施した
。結果は第１表に示したとおりであり、発色性の向上効
果は若干認められたか不十分なものであった。

比較実施例４ 易溶出成分としてポリマとして５−ソジウムスルホイソ
フタル酸を１．５モル％共重合したポリエチレンテレフ
タレートを用い、易溶出成分の複合比を１０重量％とし
たことおよび減量加工率を１５％とした以外は実施例１
と同様に実施した。繊維断面形状は第１表に示したとお
りであり、Ｌ値も高く発色性向上効果は大きくなかった
。

（以下余白） ［発明の効果コ 本発明の繊維はポリマの性質の変更や発色性向上のだめ
の後加工技術を付与することなく、溝形状、島形状であ
る断面形状を特定化することによって発色性が大幅に向
上するものである。

そのために制約条件がきわめて少なく、広い用途に適用
できる利点を有している。また、本発明の繊維は繊維軸
方向に連続した溝を形成しているために吸水効果が大き
いこと、更には多数の溝を有しているために本発明の繊
維を使用した布帛はしやり感かあり、清涼感素材として
も有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい１実施態様である繊維の断面
形状を示した横断面図である。第２図は本発明の繊維を
得るためのアルカリ減量加工前の繊維の断面形状の例を
示す横断面図であり、第３図は第１図の一部拡大図であ
る。第４〜６図はポリエステル繊維における溝の形態と
発色性（Ｌ値）の関係を説明するグラフである。 １、繊維 ２、突起 ３、溝 Ｓ、難溶成分 Ｘ、易溶出成分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維軸に実質的に平行に連続した４個以上の溝を有する
   異断面形繊維であって、溝の幅は１．０μｍ以上、溝の
   深さは１．０μｍ以上で、かつ溝の幅に対する溝の深さ
   が０．８以上であり、全周長に対する溝幅の合計の比率
   が０．１５以上である発色性が良好な合成繊維。