JPH07316924A

JPH07316924A - ポリエステル繊維

Info

Publication number: JPH07316924A
Application number: JP13245194A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shirai; 剛白井; Takashi Akita; 隆秋田; Hideo Sakakura; 秀夫坂倉
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1995-12-05

Abstract

(57)【要約】【目的】深色性に優れ、独特の良好な風合いを有し、
かつ工業的に安定に製造しうるポリエステル繊維を提供
する。【構成】一次粒子の平均粒径が０．１μｍ以下、
酸化アルミニウムを０．２〜２重量％含有及びＢＥＴ
法により測定した比表面積が１５０ｍ²／ｇ以下の３条
件を満足する乾式法シリカを０．１〜２重量％及び一次
粒子の平均粒子径が０．１〜１μｍのアナターゼ型二酸
化チタンを０．１〜３重量％含有する主たる繰り返し単
位がエチレンテレフタレートのポリエステル繊維であっ
て、アルカリ減量され、繊維表面の２０％以上が平均孔
径０．５〜５μｍのボイドで占められており、また繊維
表面の全体がより微細なボイドで覆われている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、深色性に優れ、良好な
風合いを有するポリエステル繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルは、優れた特性を有し、繊
維としても広く用いられているが、ポリエステル繊維
は、染色物の色艶が悪いという欠点があり、綿、絹、羊
毛等の天然繊維或いはレイヨン、アセテート繊維等の半
合成繊維に比べ、色の鮮明性、深みに欠ける。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、繊維の形態に起因している。

【０００３】特に、ポリエステル繊維は、その屈折率が
１．６〜１．７程度であり、他の繊維の屈折率が１．４
５〜１．６であるのと比較してかなり高く、また、ポリ
エステル繊維は、溶融紡糸法によって製造されるため、
一般にその繊維表面が極めて滑らかであり、繊維表面で
の白色光の反射率が大きく、深色性を低くしている。

【０００４】従来より、ポリエステル繊維の染色性を改
善するために、繊維内部或いは繊維表面の改質につき種
々提案され、例えば、高温熱セットする、溶剤で処理す
る等の後染色する方法が知られている。これらの方法で
は、確かに染色性を向上させることができるが、得られ
た染色物は、非常に硬く、粗剛になり風合いに欠けたも
のとなる。また、ポリエステル繊維は、表面が滑らかで
あると共に、風合いが硬く、独特のヌメリ感があり、感
性面で劣るという欠点がある。

【０００５】かかる風合いを改善するため、繊維、加工
糸或いは布帛の表面形態の改良についても種々検討され
ている。例えば、繊維の断面形状を異形断面とすること
により、布帛にしたときにボリューム感や嵩高性があ
り、しかもシャリ感を有する繊維が得られる。また、熱
収縮率の異なる繊維を混繊することにより、布帛とした
後の熱処理で収縮差による繊維間の空隙が生じ、ふっく
らと乾いた手触りの布帛が得られる。しかしながら、消
費者における多様化、高級化指向に基づく、更なる風合
いの改善が求められている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリエステ
ル繊維に含有する無機系物質とその含有量、繊維の減量
処理により形成される繊維表面の微多孔構造及び深色性
或いは感触性等との関係、更には製造工程の安定通過性
等について、検討し、ポリエステル繊維に特定のシリカ
及び二酸化チタンを含有させ、粒子の粒径及び含有量を
制御することにより、本発明に至ったものであり、本発
明の目的は、深色性に優れ、独特の良好な風合いを有
し、かつ工業的に安定に製造しうるポリエステル繊維を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記、及
びの条件を満足する乾式法シリカを０．１〜２重量％
及び一次粒子の平均粒子径が０．１〜１μｍのアナター
ゼ型二酸化チタンを０．１〜３重量％含有するエチレン
テレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステ
ル繊維であって、アルカリ減量され、繊維表面の２０％
以上が平均孔径０．５〜５μｍのボイドで占められてお
り、また繊維表面の全体がより微細なボイドで覆われて
いることを特徴とするポリエステル繊維にある。一次粒子の平均粒径が０．１μｍ以下酸化アルミニウムを０．２〜２重量％含有ＢＥＴ法により測定した比表面積が１５０ｍ²／ｇ
以下

【０００８】繊維に白色光が入射すると、光は、その繊
維表面で、反射されて正反射光や散乱され散乱光となっ
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、更に内部で反射し内部反射光、或いは繊維を
透過して透過光となる。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、即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、（ａ）正反射光量が少なく、着色光量即ち内部反射光と
透過光の光量が多い。（ｂ）内部反射光路及び透過光路に吸着されている染料
分子の数が多い。が重要となる。本発明は、ポリエステル繊維に（ａ）を
満足させるべくなされたものである。

【０００９】本発明のポリエステル繊維に含有されるシ
リカは、一次粒子の平均粒径が０．１μｍ以下であ
る、酸化アルミニウムを０．２〜２重量％含有する、
ＢＥＴ法により測定した比表面積が１５０ｍ²／ｇ以
下である、の条件を満足している乾式法シリカである必
要がある。なお、のＢＥＴ法とは液体窒素温度で窒素
吸着によって求める方法である。

【００１０】ポリエステルポリマー中における粒子の分
散性と繊維の染色性向上効果の両面より、シリカの一次
粒子の平均粒径は０．１μｍ以下で、かつ、ＢＥＴ法に
より測定した比表面積は１５０ｍ²／ｇ以下である必要
があり、平均粒径が０．１μｍを超えると、深色性が低
下し、比表面積が１５０ｍ²／ｇを超えると、ポリエス
テルポリマー及び繊維の製造工程において粒子が二次凝
集し易くなる。なお、一次粒子の平均粒径とは、一次粒
子と同一容積を持つ仮想的な球の直径を意味する。

【００１１】また、ポリエステル繊維をアルカリ減量に
よって繊維表面を粗面化して発色性と深色性を得るため
には、シリカには、酸化アルミニウムが０．２〜２重量
％含有されていることが必要であり、酸化アルミニウム
が０．２重量％未満では、粗面化表面の繊維が得られ
ず、染色性向上効果が小さく、２重量％を超えると、ポ
リエステルポリマーの黄味傾向が増大する。

【００１２】本発明で用いるシリカは、乾式法でシリカ
を製造する際に、ハロゲン化ケイ素中にハロゲン化アル
ミニウムを存在させて製造する。単にシリカと酸化アル
ミニウムを混合するだけでは、ポリエステルポリマー及
び繊維の製造工程においてシリカが二次凝集し易く、ま
た、粗面化表面の繊維が得られず、染色性向上効果が小
さくなる。

【００１３】シリカのポリエステル繊維への含有量は、
０．１〜２重量％、好ましくは０．２〜１．５重量％と
することが必要であり、含有量が、０．１重量％未満で
は、ポリエステル繊維に色の深みが得られず、２重量％
を超えると、色の深みに著しい向上効果がないだけでな
く、製糸工程の安定性及び高次加工工程の通過安定性を
悪化させ、工業的に安定にポリエステル繊維を製造する
ことが困難となる。

【００１４】本発明において、シリカと共にポリエステ
ル繊維に含有される二酸化チタンは、硬度及び水、エチ
レングリコール等の分散媒に対する分散安定性の点か
ら、アナターゼ型二酸化チタンである必要がある。ま
た、二酸化チタンの一次粒子の平均粒径は、０．１〜１
μｍである必要があり、平均粒子径が０．１μｍ未満、
或いは１μｍを超えると、粗面化表面の繊維が得られ
ず、或いは独特の良好な風合いが得られない。

【００１５】ポリエステル繊維への二酸化チタンの含有
量は、０．１〜３重量％、好ましくは０．３〜２．５重
量％とすることが必要であり、含有量が、０．１重量％
未満では、良好な風合いが得られず、３重量％を超える
と、製糸工程の安定性及び高次加工工程の通過安定性を
悪化させる。

【００１６】本発明におけるエチレンテレフタレートを
主たる繰り返し単位とするポリエステルとは、テレフタ
ル酸またはそのエステル形成性誘導体を主たる酸成分と
し、エチレングリコールを主たるアルコール成分とする
ポリエステルであって、これに他の公知の酸成分或いは
アルコール成分を共重合したコポリエステルであっても
よい。

【００１７】共重合しうる酸成分としては、イソフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン
酸、ジフェニルスルフォンジカルボン酸、アジピン酸、
セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の
ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体、５−ナ
トリウムスルフォイソフタル酸、２−ナトリウムスルフ
ォイソフタル酸、１，８−ジカルボキシナフタレン−３
−スルフォン酸ナトリウム等の金属スルフォネート基含
有ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体或いは
これらのカリウム塩、リチウム塩、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
ン酸またはそのエステル形成性誘導体等が挙げられる。

【００１８】また、共重合しうるアルコール成分として
は、プロピレングリコール、ブチレングリコール等の低
級アルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメ
タノール、メ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等のポリオール、或いはこれ等
のためのモノハイドリックポリアルキレンオキシド等の
重合停止剤を含んでいてもよい。

【００１９】かかるポリエステルは、公知の任意の方法
により合成することができ、例えば、ポリエチレンテレ
フタレートであれば、テレフタル酸とエチレングリコー
ルを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチ
ルエステルとエチレングリコールを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シドを付
加反応させるかして、テレフタル酸のグリコールエステ
ルまたはその低重合体を合成し、更に常法により重縮合
させる方法により合成される。更にポリエステルの合成
に当たっては、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、紫外線吸収剤等を使用
することができる。

【００２０】ポリエステル繊維を得るに当たっての、ポ
リエステルポリマーへの前記のシリカ及び二酸化チタン
の添加は、ポリエステルの合成反応が完結する以前の任
意の段階で行うことができる。

【００２１】シリカ及び二酸化チタンが添加配合された
ポリエステルポリマーから繊維を得るには、任意の賦形
方法が用いられ、公知の任意の溶融紡糸方法、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
しない通常繊維、中空繊維、シリカ及び二酸化チタンが
添加配合されたポリエステルが鞘成分或いは一方の成分
となる芯鞘型複合繊維或いはサイドバイサイド型複合繊
維等のいずれの形態であってもよく、また、繊維の断面
形状も円形でも、三角形、多葉形等の異形であってもよ
い。

【００２２】本発明のポリエステル繊維は、前述のシリ
カ及び二酸化チタンが含有されたポリエステル繊維を、
延伸熱処理または仮撚加工等を施した後、或いは更に、
布帛とした後、アルカリ減量処理により繊維表面を粗面
化することにより得ることができる。

【００２３】本発明のポリエステル繊維は、アルカリ減
量されており、減量によるボイド形成により、繊維表面
の２０％以上が平均孔径０．５〜５μｍのボイドで占め
られていることが必要であり、また、繊維表面全体が更
に微細なボイドで覆われている必要である。かかる繊維
表面の重複の微多孔化構造が、繊維に優れた深色性と独
特な良好な風合いを与える。

【００２４】繊維表面の粗面化のためのアルカリ減量処
理には、アルカリ化合物の水溶液でのアルカリ処理が好
ましく用いられるが、用い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、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、テトラメチルアンモニウムオキサイド等
が挙げられ、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが
好ましく用いられる。アルカリ化合物の水溶液濃度は、
アルカリ化合物の種類、処理条件等により異なるが、通
常０．１〜３０重量％の範囲が好ましい。処理温度は、
常温〜１００℃、好ましくは７０〜１００℃で、処理時
間は、１分〜４時間、好ましくは３０〜９０分である。
減量の程度は、繊維減量率で少なくとも５重量％とする
ことが必要である。

【００２５】本発明のポリエステル繊維は、繊維表面の
微多孔化構造、繊維表面の光学特性により、優れた深色
性、独特な良好な風合いを与えるだけでなく、製糸工程
や高次加工工程の通過安定性をもたらすものである。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中の部及び％とあるは重量部及び重量
％を意味し、性能評価は次のとおりとした。

【００２７】製糸安定性及び風合い：良好を○、やや良
好を△、不良を×で示した。

【００２８】深色性：標準サンプルと試験サンプルとを
隣接して並べ直射日光を避け５４０ルックスの光源の部
屋で、光源は４５°の角度で試料に当て、見る方向は試
料に対してほぼ直角になるようにして観察し、判定は、
標準サンプルと比べ下記基準で行い、＋２度以上を合格
とした。なお、標準サンプルは、通常のポリエチレンテ
レフタレートマルチフィラメント糸（１００ｄ／３６
ｆ）のメリヤス編地の同一条件により染色加工したもの
を使用した。０度標準サンプルと比べ深色性に差がない＋１度標準サンプルと比べ深色性がやや向上している＋２度標準サンプルと比べ深色性が向上している＋３度標準サンプルと比べ深色性が優れている

【００２９】繊維表面ボイド占有率：ポリエチレンテレ
フタレートマルチフィラメント糸（１００ｄ／３６ｆ）
のメリヤス編地を精練、プリセットした後、水酸化ナト
リウム３重量％水溶液により減量率２０重量％に減量処
理し乾燥して評価サンプルとした。このサンプルを走査
型電子顕微鏡（日本電子（株）製ＪＳＭ−Ｔ１００）に
て繊維表面の３５００倍拡大ＳＥＭ写真を撮影し繊維表
面形態を観察した。次に繊維表面における平均孔径０．
５〜５μｍのボイドの占有率を画像解析装置（ニコン
（株）製ルーゼックス３）にて測定した。

【００３０】（実施例１）テレフタル酸１００部とエチ
レングリコール５２部をエステル化槽に仕込み、４ｋｇ
／ｃｍ²の加圧下２６０℃にてエステル化反応を行い、
得られた反応生成物に、トリメチルホスファイト０．０
１％、三酸化アンチモン０．０４％、一次粒子の平均粒
径が０．０３μｍのアナターゼ型二酸化チタン０．５％
及び一次粒子の平均粒径が０．０３μｍ、ＢＥＴ法によ
り測定した比表面積が８０ｍ²／ｇで酸化アルミニウム
１％含有の乾式法シリカ（Ａ）０．６％を、それぞれエ
チレングリコール分散液にして加え、高真空下２８５℃
重縮合反応を行い、テトラクロルエタン／フェノール＝
１／１の混合溶媒中２５℃でオストワルド型粘度計で測
定の極限粘度が０．６８のポリエステルポリマーを得
た。

【００３１】このポリマーをチップ化、乾燥し、孔径
０．２５ｍｍの円形紡糸孔を３６個設けた紡糸口金を使
用し、２８５℃にて溶融紡糸した。吐出糸条を冷却固化
した後、油剤を付与し１８００ｍ／分の巻取り速度で巻
取った。この未延伸糸を通常の延伸機を用い延伸ホット
ロール８０℃、熱処理ホットプレート１４５℃、延伸速
度９００ｍ／分の条件で延伸し、１００ｄ／３６ｆの延
伸糸を得た。得られた延伸糸を用いてメリヤス編地と
し、精練、プリセットを施した後、減量率が２０％にな
るように水酸化ナトリウム３％水溶液中にて沸騰温度で
処理し、その後分散染料にて染色加工した。表１に製糸
安定性、染色編地の深色性の評価結果、及び得られた延
伸糸を用い製織して織物とし、同様にして減量率２０％
の減量処理、染色加工した織物での風合いの評価結果を
示した。

【００３２】（実施例２〜７、比較例１〜４）実施例１
において、表１に示したシリカの種類及び含有量、二酸
化チタンの含有量及び繊維断面形状に変更した以外は、
実施例１と同様にしてポリエステルポリマーを紡糸、延
伸して延伸糸を得、実施例１におけると同様にして、製
糸安定性、染色編地の深色性の評価結果、及び得られた
延伸糸を用い製織して織物とし、同じ減量率２０％の減
量処理、染色加工した織物での風合いの評価結果を表１
に示した。なお、表１中、Ｂは、一次粒子の平均粒径が
０．０４μｍ、ＢＥＴ法により測定した比表面積が５０
ｍ²／ｇで酸化アルミニウム非含有の乾式法シリカを示
す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】本発明によるポリエステル繊維は、安定
性良く製糸され、深色性に優れ、特に濃色に染色したと
きにその効果が顕著に発現され、しかも耐光堅牢性を有
するものであり、また、本発明のポリエステル繊維は、
ヌメリ感のない良好な風合いを有し、濃色と風合いの要
求される衣料分野の編物や織物等の布帛に極めて好適な
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリエステル繊維の一例の繊維表面の
走査型電子顕微鏡にての倍率３５００倍の写真である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０３ＢＤ０６Ｍ 11/38 // Ｄ０６Ｍ 101:32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記、及びの条件を満足する乾式
法シリカを０．１〜２重量％及び一次粒子の平均粒子径
が０．１〜１μｍのアナターゼ型二酸化チタンを０．１
〜３重量％含有するエチレンテレフタレートを主たる繰
り返し単位とするポリエステル繊維であって、アルカリ
減量され、繊維表面の２０％以上が平均孔径０．５〜５
μｍのボイドで占められており、また繊維表面の全体が
より微細なボイドで覆われていることを特徴とするポリ
エステル繊維。一次粒子の平均粒径が０．１μｍ以下酸化アルミニウムを０．２〜２重量％含有ＢＥＴ法により測定した比表面積が１５０ｍ²／ｇ
以下