JPH04272217A - 高発色性ポリエステル系繊維 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた深色性を示す高
発色性ポリエステル系極細繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維の色の深みを改善する
方法としては、ポリエステル繊維中に無機質微粒子を添
加しアルカリ減量により微細孔を形成して、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。また、
シリコン系やフッ素系などの低屈折率樹脂を繊維に付与
する方法、低温プラズマ処理を行うことにより繊維表面
に凹凸を形成させたり、薄膜重合により高発色性を得る
方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる、従来技術では
後加工による繊維表面の改質であり、アルカリ減量や低
温プラズマ等の後加工工程を必要とする上、耐久性の点
で十分とは言えないものである。繊維表面の微細な凹凸
は摩耗によってつぶれやすく、また低屈折率樹脂付着方
法、また薄膜重合による方法はドライクリーニングや洗
濯により被膜が脱落する欠点が有り、膜厚を増すために
樹脂付着量を増やすと繊維が硬くなり風合が悪くなる。 本発明は後加工によらないで優れた深色性を示し、風合
、耐久性も優れたポリエステル系繊維を提供するもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の繊維
は次に示す通りのものである。第一に本発明は、屈折率
が１．６以下であり、分子量が３０００〜１５０００、
融点が４０〜１５０℃、２９０℃での加熱重量減少率が
１０％以下のフッ素系化合物を１重量％以上２０重量％
以下含有するポリエステルからなる繊度０．０５〜０．
７デニールの極細ポリエステル系繊維である。第二に本
発明は、ポリエステル系繊維が芯鞘型複合繊維であり、
芯成分と鞘成分の重量比率が１対１ないし２０対１であ
り、かつ鞘成分が上記のフッ素系化合物含有ポリエステ
ルである上記の極細ポリエステル系繊維である。但しこ
こで言う、加熱重量減少量（Ｗ）とは、ＴＧ−ＤＴＡ測
定において、Ｎ↓２中で１０℃／分の昇温速度下におけ
る２９０℃での加熱重量減少率を意味する。また融点は
ＤＳＣによる最大吸熱ピークの頂点温度であり、そして
分子量はＧＰＣによる重量平均分子量である。

【０００５】以下、さらに詳しく本発明の、優れた深色
性と耐久性を有する高発色性極細ポリエステル系繊維に
ついて説明する。本発明は、フッ素系化合物をポリエス
テル繊維中に含有させることで優れた深色性と耐久性を
示す高発色性ポリエステル繊維を得るものである。本発
明の繊維に用いられるフッ素系化合物は、屈折率が１．
６以下であり、分子量が３０００〜１５０００の範囲で
ある。屈折率が１．６を越えると深色効果が少ない。分
子量が３０００より少さいと溶融粘度が低くなりすぎ、
紡糸が困難となる。また、分子量が１５０００を越える
とフッ素系化合物の繊維表面濃度が低下し発色効果が発
現しにくくなる。融点は４０℃〜１５０℃の範囲であり
、望ましくは８０〜１３０℃の範囲である。融点が４０
℃未満の場合は常温で液状になり、繊維から流出しやす
いため染色後の昇華堅牢度、移行昇華堅牢度が低下する
。融点が１５０℃を越えると熱処理による繊維表面への
ブリードアウトが起こりにくくなり、発色効果が得られ
ない。フッ素系化合物のＴＧ−ＤＴＡ測定によるＮ↓２
中で１０℃／分の昇温速度下における２９０℃での加熱
重量減少率（Ｗ）は１０％以下である必要がある。２９
０℃での加熱重量減少率（Ｗ）が１０％を越えると重合
工程、紡糸工程においてフッ素系化合物は熱分解し、紡
糸が困難となるばかりか十分な発色効果も得られない。 フッ素系化合物の含有量は１重量％から２０重量％の範
囲内である必要があり、好ましくは３〜１２重量％の範
囲内である。フッ素系化合物の含有量が１重量％未満で
あると発色効果が発現せず、２０重量％を越えると紡糸
原液の溶融粘度が低下し紡糸が困難となる。

【０００６】本発明に用いられるフッ素系化合物の一般
式としては、下記くり返し単位を有するポリマーが挙げ
られる。

【０００７】

【化１】 但し、上記式中、Ｘは脂肪族又は芳香族の２価の、フッ
素原子等により置換されていてもよい炭化水素基であり
、またＲは炭素数３ないし２０、好ましくは４ないし１
５のフルオロカーボン基又はフルオロカーボン基の一部
が水素原子や他の基などと置き換わった基である。

【０００８】代表的な具体例としては、下記単量体を単
独重合または下記単量体同志を共重合、あるいは下記単
量体と他の単量体を共重合して得られる重合体が挙げら
れる。他の単量体としては、アクリル酸エステル系のモ
ノマーが代表例として挙げられる。 ＣＦ↓３（ＣＦ↓２）↓７（ＣＨ↓２）↓４ＯＣＯＣＨ
＝ＣＨ↓２ ＣＦ↓３（ＣＦ↓２）↓６ＣＨ↓２ＯＣＯＣ（ＣＨ↓３
）＝ＣＨ↓２ （ＣＦ↓３）↓２ＣＦ（ＣＦ↓２）↓６（ＣＨ↓２）↓
２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ↓２ （ＣＦ↓３）↓２ＣＦ（ＣＦ↓２）↓１０（ＣＨ↓２）
↓２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ↓２ ＣＦ↓３（ＣＦ↓２）↓６（ＣＨ↓２）↓２ＯＣＯＣ（
ＣＨ↓３）＝ＣＨ↓２ （ＣＦ↓３）↓２ＣＦ（ＣＦ↓２）↓６（ＣＨ↓２）↓
２ＯＣＯＣ（ＣＨ↓３）＝ＣＨ↓２ ＣＦ↓３（ＣＦ↓２）↓７ＳＯ↓２Ｎ（Ｃ↓３Ｈ↓７）
（ＣＨ↓２）↓２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ↓２ ＣＦ↓３（ＣＦ↓２）↓７（ＣＨ↓２）↓２ＯＣＯＣＨ
＝ＣＨ↓２ （ＣＦ↓３）↓２ＣＦ（ＣＦ↓２）↓６ＣＨ↓２ＣＨ（
ＯＨ）ＣＨ↓２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ↓２　　（ＣＦ↓３）
↓２ＣＦ（ＣＦ↓２）↓６ＣＨ↓２ＣＨ（ＯＣＯＣＨ↓
３）ＯＣＯＣ（ＣＨ↓３　　　　）＝ＣＨ↓２ ＣＦ↓３（ＣＦ↓２）↓７（ＣＨ↓２）↓２ＯＣＯＣＦ
＝ＣＨ↓２

【０００９】またフッ素系化合物としては、下記式で示
すようなフッ素系のジカルボン酸をエチレングリコール
等のジオール類と反応させてポリマー化したもの等でも
よい。

【００１０】

【化２】

【００１１】本発明の繊維は、上記フッ素系化合物含有
ポリエステル単独からなる繊維でも、あるいはそれと他
の可紡性ポリマーとの複合繊維であってもよい。ただし
、フッ素系化合物含有ポリエステルが繊維表面の大部分
を覆っているような複合繊維、たとえば芯鞘型の複合繊
維で鞘成分が該フッ素系化合物含有ポリエステルである
複合繊維が好ましい。

【００１２】通常、フッ素系化合物をポリエステル中に
添加すると、そのようなポリエステルからなる繊維は、
添加していない場合と比べて強度が低いという欠点を有
している。しかしながら、芯鞘型の複合繊維とし、鞘成
分のみにフッ素系化合物を添加することにより、芯成分
の強度を保ち、引いては繊維の強度が低いという欠点を
解消することが可能となる。また、芯鞘型複合繊維は鞘
成分だけにフッ素系化合物を含有させるので、単独紡糸
繊維に比較してフッ素系化合物の添加量が実質的に少量
で済む利点がある。芯鞘型複合繊維の場合、芯と鞘の重
量比は１対１〜２０対１の範囲が好ましい。芯成分の鞘
成分に対する比が２０を越えると鞘成分が薄くなり過ぎ
、わずかの偏心でも芯成分が繊維表面の多くの部分で露
出し発色性が低下する。逆に１未満ではコストが高くな
り、かつ強度向上もあまり得られず芯鞘型複合繊維とす
る利点があまり得られない。

【００１３】本発明において、単繊維繊度が０．０５〜
０．７デニールの極細繊維で高発色効果が発現する。極
細繊維の製造方法は、直接紡糸でも、アルカリ減量や仮
撚等の力学的力を加えることによる分割法でも、有機溶
剤による抽出法でもかまわない。極細繊維を染色すると
白けた感じとなり、特に０．３デニール以下の極細繊維
を濃色に染めることは困難である。しかし本発明による
極細繊維は、深みのある発色性が得られる。これはフッ
素系化合物が繊維表面にブリードアウトして繊維表面が
低屈折率のフッ素系化合物により被覆され、ポリエステ
ルの屈折率が低くなったことによる。

【００１４】本発明におけるフッ素系化合物のポリエス
テル繊維への添加方法としては、ポリマーの重合段階の
任意の段階において添加してもよいし、あるいは紡糸段
階でポリエステルポリマーに添加してもよい。本発明に
おいて、分子量が大きく融点が高めのフッ素系化合物を
用いる場合はポリマーの重合段階での添加が好ましく、
分子量が小さく融点が低めのフッ素系化合物を用いる場
合は紡糸段階での添加が好ましい。該フッ素系化合物は
重合工程や紡糸工程で液状化され、ポリマー繊維中に均
一に分散されるので、形状は特に規定するものではない
。

【００１５】本発明でいうポリエステル系繊維とは、例
えばテレフタール酸、イソフタール酸、ナフタリン２・
６ジカルボン酸、フタール酸などの芳香族ジカルボン酸
又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、１・６−ヘキサンジオールなどのジオー
ル化合物とから合成されるポリエステルを少なくとも一
成分とする繊維であり、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を少
なくとも一成分とする繊維が好ましい。

【００１６】本発明の繊維は、このようなポリエステル
ポリマーとフッ素系化合物のみからなるものであって、
あるいは他のポリマーとの複合紡糸繊維であっても、さ
らには他の添加剤を含有しているものでもよい。特に芯
鞘型複合繊維の場合、鞘成分としてフッ素化合物含有ポ
リエステルを用い、芯成分として該フッ素化合物未含有
ポリマーが用いられるが、芯鞘間での剥離性および繊維
物性等の点より、芯成分としてポリエステル系の繊維形
成性ポリマーを用いるのが好ましく、特に鞘成分ポリエ
ステルと同一のものを用いるのが好ましい。

【００１７】本発明で規定するフッ素系化合物であって
もポリマーとの組合わせによっては、実質的にブリード
アウトしなかったり、あるいは極めて短期間でそのほと
んどがブリードアウトしてしまう場合がある。しかるに
、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートと組
合わせることにより、ブリードアウトに要する時間を適
度のものとすることが可能となる。

【００１８】本発明繊維は、丸断面繊維でも、異形断面
繊維でも、あるいは中空繊維であってもよい。また芯鞘
型複合繊維の場合も同様であり、一芯芯鞘、多芯芯鞘、
偏心芯鞘、同心芯鞘等いずれであってもよい。さらに、
艶消剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、親水化剤、染料、
顔料、芳香剤、無機微粒子等が添加されていてもよい。

【００１９】本発明の繊維は、繊維表面に微細な凹凸を
形成させたり、低屈折率樹脂を薄膜重合により付着させ
る等の後加工しなくても優れた発色性が発現し、耐久性
にも優れている。繊維表面に微細な凹凸を形成させて濃
色化する方法は、濃色効果を高めるほど摩擦によって凹
凸がつぶれやすくなり耐久性が劣るようになる。繊維表
面に低屈折率樹脂を付着又はプラズマ薄膜重合により付
着させて濃色化する方法は、樹脂膜の厚さが１００〜２
０００　　程度の薄膜であり、ドライクリーニングや洗
濯により剥離しやすい。また膜厚を増すと樹脂により繊
維が固着し風合が硬くなる欠点がある。本発明による繊
維は繊維表面に微細な凹凸がないため、凹凸がつぶれて
光沢が変化することがない。また単繊維１本１本すべて
の表面がフッ素系樹脂膜で均一に覆われており、樹脂加
工をおこなう必要がないので風合を損なうことがない。 そして膜厚が薄膜重合法に比べて数倍から数十倍厚く、
かつ繊維内部からのブリードアウトが生じるため水洗濯
、ドライクリーニング耐久性に優れる。

【００２０】本発明による繊維は、フィラメントであっ
てもよくステープルの形であってもよく、仮撚加工もで
きる。さらにトウやスライバーの形にも加工できる。さ
らに巻縮を有してもよく、ガードマシンなどにより容易
にフェルト、ウェブ等に加工できる。あるいは織物、編
み物、不織布などの布帛に加工することができる。本発
明の繊維を単独であるいは他の汎用繊維と混合してこれ
ら布帛に加工することもできる。またアルカリによる布
帛の減量加工も可能である。本発明の繊維は従来法によ
る染色が可能であり、通常のポリエステル繊維の染色温
度より低い温度で濃色に染めることができる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳しく
説明する。なお濃色度は日立分光光度計３０３にてＬ＊
ａ＊ｂ＊で評価した。移行昇華堅牢度の測定は、ＪＩＳ
　　Ｌ−０８５４に準拠し、サンプルの表面とサンプル
と同一種の白地の樹脂加工布とを密着させ水中に３０分
間浸漬し、取り出して余分の水分をガラス棒で除去後ス
テンレス板にはさみこみ、１００ｇ／ｃｍ↑２の加重下
１２０℃の雰囲気中に８０分おき、白地への汚染程度を
グレースケールにて判定した。洗濯は家庭用全自動洗濯
機を用いて、ニュービーズ（花王石鹸（株）製の洗剤）
２ｇ／１、浴比＝１：３０、水温４０℃でプログラム通
り（１０分間洗濯−脱水−１０分間水洗−脱水）行い、
吊り下げて自然乾燥する。これを１０回繰り返した。

【００２２】〔実施例１〕ポリエチレンテレフタレート
の重合後期に融点＝１３０℃、Ｗ＝４％、屈折率＝１．
４０のフッ素系化合物（下記式Ａで示されるジカルボン
酸とエチレングリコールからなるフロロアルキル基含有
エステル樹脂　　分子量３０００〜５０００）の粉末を
重量百分率にしてＰＥＴ／フッ素系化合物＝９７／３に
なるように添加しチップを製造した。このチップを用い
て溶融紡糸した。このとき紡糸温度は２９５℃紡糸速度
は１０００ｍ／ｍｉｎである。得られた巻取糸を１３０
℃で３．９倍に延伸した。延伸糸の繊度は７５ｄ／１４
４ｆ、強度は４．５ｇ／ｄであった。タテ糸に５０ｄ／
３６ｆセミダブル糸、ヨコ糸に得られた延伸糸を使用し
、８枚ヨコ朱子物を製織し、通常の方法でリラックス、
プリセットした。これをＫａｙａｌｏｎ　　Ｐｏｌｙｓ
ｔｅｒ　　Ｂｌａｃｋ　　Ｇ−ＳＦ（日本化薬（株）製
分散染料）を１０％ｏｗｆ、浴比＝５０：１の染浴中で
１２０℃×４０分間染色した後、常法に従い還元洗浄を
行い水洗乾燥した。結果を表１に示す。

【００２３】

【化３】

【００２４】〔実施例２〕実施例１と同様に、ＰＥＴ／
フッ素系化合物の割合が９５／５になるように溶融紡糸
した。紡糸温度は２９５℃紡糸速度は１０００ｍ／ｍｉ
ｎである。得られた巻取糸を１３０℃で３．９倍に延伸
した。延伸糸の繊度は７５ｄ／１４４ｆ、強度は４ｇ／
ｄ以上であった。延伸糸を実施例１と同様に染色した。 結果を表１に示す。

【００２５】〔実施例３〕実施例１と同様に、ＰＥＴ／
フッ素系化合物の割合が９０／１０になるように溶融紡
糸した。紡糸温度は２９５℃紡糸速度は１０００ｍ／ｍ
ｉｎである。得られた巻取糸を１３０℃で３．５倍に延
伸した。延伸糸の繊度は７５ｄ／１４４ｆ、強度は３ｇ
／ｄ以上であった。延伸糸を実施例１と同様に染色した
。結果を表１に示す。

【００２６】〔実施例４，５，６，７，及び比較例１〕
実施例３で得られたチップを鞘成分に、芯成分にポリエ
チレンテレフタレートを用い、芯鞘比率を２：１，５：
１，１０：１，１７：１，２３：１と変化し、７５ｄ／
１４４ｆの延伸糸を得た。糸強度はいずれも４ｇ／ｄ以
上であった。延伸糸を実施例１と同様に染色した。結果
を表１に示す。

【００２７】〔実施例８〕スルホイソフタル酸ソーダ２
．５ｍｏｌ％共重合ポリエステルに分子量６０００のポ
リエチレングリコール（ＰＥＧ）３ｗｔ％練込んだポリ
マーと実施例２で用いたポリマーを１／３の比率で１３
層の積層型複合断面に複合紡糸し、延伸した後実施例１
と同様にヨコ糸に用い、ＮａＯＨ２％溶液でＰＥＧ含有
ポリエステル成分を除去し、０．２５ｄｒの極細繊維を
得た。実施例１と同様に染色した結果を表１に示す。

【００２８】〔比較例２〕レギュラーブライトのポリエ
ステル延伸糸７５ｄ／１４４ｆを実施例１と同様に布帛
にし、通常の方法でリラックス、プリセットした。これ
を実施例１と同一染料Ｋａｙａｌｏｎ　　Ｐｏｌｙｓｔ
ｅｒ　　Ｂｌａｃｋ　　Ｇ−ＳＦ（日本化薬（株）製分
散染料）を１０％ｏｗｆ、浴比＝５０：１の染浴中で１
３５℃×４０分間染色した後、常法に従い還元洗浄を行
い水洗乾燥した。結果を表１に示す。

【００２９】〔比較例３〕平均粒子径４５ｍμのコロイ
ダルシリカを３重量％添加したポリエステル延伸糸７５
ｄ／１４４ｆを実施例１と同様に布帛にし、通常の方法
でリラックス、プリセットし、アルカリ減量を２０重量
％行い粗面化したものを比較例２と同様に１３５℃×４
０分間染色した結果を表１に示す。

【００３０】〔比較例４〕比較例２で得られた布帛に低
屈折率樹脂（商品名アサヒガードＡＧ−７３０）を２％
付着させたものの結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】本発明は従来技術では濃色化が困難であっ
た極細繊維において、レギュラーポリエステルよりＬ＊
値が１以上も低く、優れた濃色効果が発現している。こ
れらの本発明によるものは濃色効果に優れ、その他の消
費性能においても実用に耐える品質である。また撥水、
撥油、防汚効果も認められる。本発明は、繊維の一般用
途のほとんどに利用可能であるが、特に極細繊維で高い
発色性があることと、撥水、撥油、防汚効果があること
で高密度織物による通気性防水織物（例：スキーウエア
、レインパーカー）やベロア調織編物等の分野に有望で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　屈折率が１．６以下であり、分子量が
   ３０００〜１５０００、融点が４０〜１５０℃、２９０
   ℃での加熱重量減少率が１０％以下のフッ素系化合物を
   １重量％以上２０重量％以下含有するポリエステルから
   なる繊度０．０５〜０．７デニールの極細ポリエステル
   系繊維。
2. 【請求項２】　　ポリエステル系繊維が芯鞘型複合繊維
   であり、芯成分と鞘成分の重量比率が１対１ないし２０
   対１であり、かつ鞘成分が請求項１記載のフッ素系化合
   物含有ポリエステルである請求項１記載の極細ポリエス
   テル系繊維。