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JPS6219523B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6219523B2
JPS6219523B2 JP54154681A JP15468179A JPS6219523B2 JP S6219523 B2 JPS6219523 B2 JP S6219523B2 JP 54154681 A JP54154681 A JP 54154681A JP 15468179 A JP15468179 A JP 15468179A JP S6219523 B2 JPS6219523 B2 JP S6219523B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum oxide
fiber
polyester
microns
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54154681A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5679714A (en
Inventor
Hidehiro Okamoto
Tadao Sugawara
Hideo Ishibashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP15468179A priority Critical patent/JPS5679714A/ja
Publication of JPS5679714A publication Critical patent/JPS5679714A/ja
Publication of JPS6219523B2 publication Critical patent/JPS6219523B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Coloring (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は特殊な表面形状を有するポリエステル
系繊維に関するものである。ポリエステル系繊維
は、そのすぐれた機能性、風合のため広く一般に
使用されているが、なお大きな欠点として難染性
であることに加えウール、絹などの天然繊維、レ
ーヨン、アセテートなどの半合成繊維にくらべ鮮
明性、色の深味、特に黒色の発色性が劣る点があ
げられる。 これらの欠点はポリエステル系繊維が染料の中
では鮮明性の乏しい分散染料で染められること、
またポリエステル系繊維の屈折率が1.7程度であ
り、他の繊維にくらべ高く、空気との屈折率差が
大きいため光の繊維内部への入射が阻害されるこ
とによる。またポリエステル系繊維は溶融紡糸法
で製造されるため、そのなめらかな表面が光の浸
入をさらに困難なものとしている。 従来、これらのポリエステル系繊維の発色性、
色の深味の向上を目的として、繊維表面に低屈折
率の化合物をコーテイングすることで、空気と繊
維の屈折率差を少なくし、繊維表面での光反射を
減少させる方法が考案されているが、その耐久性
には問題がある。 一方、繊維表面を粗にすることが光沢の改良と
色の深味を向上させるために考えられている。た
とえば特公昭46−26887には繊維表面の粗さを
0.03〜1ミクロン程度にすることにより、つや消
効果が得られることが記載されている。しかし、
つやを単に消すだけでは発色性や深味の向上が得
られないことは酸化チタンを添加した合成繊維染
色物の色が薄く、くすんで見えること、あるいは
高温高濃度の塩化亜鉛に代表されるポリエステル
繊維脆化剤水溶液中で処理されたポリエステル繊
維染色物の色が同様に薄く見えることから明らか
である。 そこで本発明者等は発色性向上を目的として繊
維表面を粗面化する場合、繊維表面での鏡面反射
を少なくすることに加え、繊維内部への光の侵入
を補助するための、光のトンネルを同時に存在さ
せることにより、つや消効果に加え、染色物の発
色性向上、特に色の深味、黒色の発色性向上が達
成されることを見出し本発明に至つた。 すなわち、本発明は100平方ミクロン当り5〜
30個存在する深さ0.3ミクロン以上、0.8ミクロン
以下で繊維軸方向にたて長の不連続なくぼみと、
さらに微小な凹凸で覆われた表面を有するポリエ
ステル系繊維であつて、該ポリエステル系繊維
が、ポリマーの重合が完結するまでの任意の段階
で、平均の一次粒子径が100mμ以下で、かつ0.1
〜5重量%の酸化アルミニウムを含有する酸化ア
ルミニウム含有乾式法酸化ケイ素を、該ポリマー
中に0.1〜5重量%添加含有させて重合を完結し
たものを紡糸、延伸した後、アルカリ水溶液で繊
維表面を加水分解したものであることを特徴とす
るポリエステル系繊維。 ここで深さ0.3ミクロン以上、0.8ミクロン以下
のくぼみは繊維内部への光の侵入を効率的に行な
わしめる光のトンネルに当り、さらに微小な凹凸
とは、凹凸のサイズが0.3ミクロン未満のもの
で、0.15ミクロン以上のものが望ましい。粗面に
よる光の散乱は、光の波長の40%程度の凹凸、す
なわち0.15ミクロン以上、0.3ミクロン未満のサ
イズの凹凸で最大となり、つや消の効果も大き
い。 しかしこのサイズの凹凸だけで覆われる場合
は、溶融紡糸されたポリエステル系繊維特有の鏡
面光沢を消すためには有効ではあるが、繊維内部
への光の侵入を、より効率的に行なうことにはな
らない。また凹凸のサイズが、可視光線の波長に
くらべ大きな場合、つまり0.8ミクロン以上の場
合は可視光に対する粗面とはなり得ず、単に光の
反射面積を増大させる結果となり、なめらかな表
面を有する場合にくらべ、染色物の色は薄くな
る。 一方、繊維表面の凹凸のサイズが0.3〜0.8ミク
ロンである場合、特にこの凹凸が繊維表面のくぼ
みとして形成される場合は、繊維表面のくぼみ内
部で、光の反射がくりかえされ、入射光はくぼみ
の外へ逃げ得ず、光の吸収効率が高められること
により、染色物はより濃く見える。 したがつて、深さ0.3〜0.8ミクロンの光の吸収
効率を高めるためのくぼみと、合成繊維特有の鏡
面光沢を減少させ、色に落着きを与えるための微
小な凹凸を共存させることにより、深味のある染
色物が得られる。 ここで言うくぼみの深さとは、くぼみの上に引
いた接線とくぼみの最深部間の垂直距離であり、
繊維の電子顕微鏡写真によつて求められる。この
くぼみは繊維軸にほぼ平行する、たて長のくぼみ
であり、その長さが10ミクロン以下、好ましくは
5ミクロン以下の場合が摩擦による繊維表面の破
損に対する強度が得られ望ましい。くぼみの数は
100平方ミクロン当り5個以下では、深味向上の
効果は得られず、30個以上の場合は、連続したく
ぼみになる傾向が強く、深味は減少する。また摩
擦に対する抵抗性が不足し、好ましくない。 たて長のくぼみが発色性向上に有効な理由は次
のように推定される。繊維は布帛の面に平行に配
列される確率が高く、一方、光の入射角は布帛の
面に直角を中心に分布する。光が布帛に直角に入
射する場合をモデルに考えれば容易に理解できる
ように、横長のくぼみの場合は光はくぼみ全体を
照らすのに対し、たて長のくぼみの場合は繊維の
側面部分のくぼみには影ができる。したがつて色
調が濃く見えると思われる。 かかる表面を有するポリエステル系繊維は、た
とえば該ポリエステルの重合が完結するまでの任
意の段階で平均の一次粒子径が100mμ以下の酸
化アルミニウム含有酸化ケイ素を0.1〜5重量%
添加して重合を完結し、さらに紡糸・延伸後、カ
セイソーダ等のアルカリ性水溶液中で加熱し、繊
維表面を加水分解処理することによつて得られ
る。 なお、酸化アルミニウム含有酸化ケイ素の平均
の一次粒子径は次の方法で測定したもので、平均
の一次粒子径とは、酸化アルミニウム含有酸化ケ
イ素の粉末を電子顕微鏡で10万倍に拡大した写真
を撮影し、得られた像から、各一次粒子の最長径
を測定し、1000個の平均として求めた値をいう。 本発明における酸化アルミニウム含有乾式法酸
化ケイ素とは乾式法で酸化ケイ素を製造する際に
ハロゲン化ケイ素中にハロゲン化アルミニウムを
存在させて製造した酸化アルミニウム含有酸化ケ
イ素である。ここに言う乾式法による酸化ケイ素
の製造法とは、たとえば「プラスチツク用および
ゴム用添加剤実用便覧」(化学工業社、昭和45年
8月10日発行)の524ページに記載されているよ
うな、一般にハロゲン化ケイ素を水素および酸素
とともに気相で熱分解させる方法である。 本発明における酸化アルミニウム含有酸化ケイ
素の酸化アルミニウム含有量は0.1〜5重量%と
する必要がある。すなわち、酸化アルミニウム含
有量が0.1重量%未満であるとポリエステル重合
反応中に激しく凝集を起し、アルカリ溶解処理後
に目的とする表面凹凸を有する繊維を得ることが
できないため、発色性向上効果が小さくなるので
好ましくない。一方、酸化アルミニウム含有量が
5重量%を越えると得られるポリマの黄味傾向が
増大(b値が大きくなる)するので好ましくな
い。なお、ポリマのb値は次の方法で測定した。 b値はポリマを直径2.5〜3.5mm、高さ4.5〜5.5
mmの円柱状に成形し、スガ試験機株式会社製直読
式色差コンピユーターで測定する。b値が大きい
ほどポリマの黄味傾向が増大する。また本発明の
ような原料の段階から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乾式法で製造し
た酸化アルミニウム含有酸化ケイ素と異なり、単
に酸化アルミニウムと酸化ケイ素を混合するだけ
ではポリエステルの重合反応中に凝集を起し、ア
ルカリ溶解処理後に目的とする凹凸を有する繊維
を得ることができないため、発色性向上効果が小
さくなるので好ましくない。 本発明における酸化アルミニウム含有乾式法酸
化ケイ素は脂肪族グリコール、脂肪族アルコール
あるいは水等にすでに公知の方法で分散させ、重
合反応が完結する以前、たとえばエステル化反
応、エステル交換反応または重合反応の任意の段
階で添加することができる。重合完結後に添加す
ると分散性が極度に悪化してしまうので好ましく
ない。なお、本発明における酸化アルミニウム含
有酸化ケイ素は紡糸工程での砂の目詰りあるい
は糸切れ等のトラブルを防止するため、自然沈降
法、遠心分離法等、一般に良く知られた方法で分
級し、粗大粒子をなるべく除いたものを使用する
ことが好ましい。 本発明におけ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
ステルを対象とする。 このジカルボン酸成分の一部をたとえば5−ス
ルホイソフタル酸のモノアルカリ金属塩、イソフ
タル酸、ジフエニルジカルボン酸、ナフタレンジ
カルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン
ニ酸等のジカルボン酸またはそのエステル、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で置
き換えても良く、また脂肪族または脂環式グリコ
ールの一部をたとえば炭素数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ノー
ル、1,4−ビス(β−オキシエトキシ)ベンゼ
ン、ビスフエノール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の主グリコール
成分以外のグリコールで置き換えても良い。さら
にペンタエリスリトール、トリメチロールプロパ
ン、トリメリツト酸、トリメシン酸等の鎖分岐剤
やモノハイドリツクポリアルキレンオキサイド、
フエニル酢酸等の重合停止剤を少割合使用するこ
とも可能である。 かかる原料からポリエステルを製造するには、
たとえばテレフタル酸ジメチルを脂肪族または脂
環式グリコールでエステル交換反応せしめるか、
テレフタル酸を脂肪族グリコールで直接エステル
化反応せしめるか、またはテレフタル酸にエチレ
ンオキサイドを付加反応せしめるかしてテレフタ
ル酸の脂肪族または脂環式グリコールエステルお
よび/またはその低重合体を合成し、次いで該生
成物を常法により重合反応せしめる方法が最も広
く採用される。さらに本発明を実施するポリエス
テルの合成に当つては当業界周知の触媒、着色防
止剤、エーテル結合副生防止剤、抗酸化剤、難燃
剤等を適宜使用することができる。 本発明のポリエステル繊維は、たとえば特開昭
54−120728号公報に開示されている表面形態とは
異つており染色した時によりすぐれた発色を有す
る繊維である。以下実施例をあげて本発明を具体
的に説明する。なお、実施例中の部は重量部、%
は重量%を意味する。 実施例 1 テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコ
ール60部、酢酸マンガン・4水和物0.05部、三酸
化アンチモン0.04部をエステル交換缶に仕込み、
窒素ガス雰囲気4時間かけて140℃から230℃まで
昇温して生成するメタノールを連続的に系外へ留
去しながらエステル交換反応を行なつた。続い
て、得られた生成物にリン酸トリメチル0.05部を
加え、さらに塩化ケイ素と塩化アルミニウムを混
合して乾式法で製造した酸化アルミニウム含有率
が1%であり、かつ平均の一次粒子径が30mμの
酸化アルミニウム含有酸化ケイ素、水酸化テトラ
エチルアンモニウムの20%水溶液およびエチレン
グリコールを重合比が5:2.5:92.5の混合物を
分散せしめたスラリーを、酸化アルミニウム含有
乾式法酸化ケイ素が得られるポリエステルに対し
て1.0%になるようにして添加して重合缶に移行
した。 その後1時間30分かけて760mmHgから1mmHg
まで減圧し、次いで2時間かけて230℃から285℃
まで昇温した。1mmHg以下の減圧下、重合温度
285℃でさらに2時間、合計4時間重合した。反
応終了後ポリマを3mmの棒状で水中に吐出し、長
さ5mmに切断してポリエステルチツプを得た。 得られたポリエステルチツプのb値は4.1であ
つた。該ポリエステルチツプを180℃で3時間減
圧乾燥後、紡糸温度290℃、引取速度900m/min
で紡糸し、次いで延伸倍率3.45倍、ピン温度100
℃で延伸し、100デニール/48フイラメントの延
伸糸を得た。この延伸糸を延伸糸Aとする。 次いで上記と同様の操作で、酸化アルミニウム
含有酸化ケイ素を添加するかわりに、無機微粒子
を添加しない延伸糸、酸化アルミニウムを含まな
いで、かつ平均の一次粒子径が30mμの乾式法酸
化ケイ素を1%添加した延伸糸および平均の一次
粒子径が30mμのシリカゾルを添加した延伸糸を
得た。これらの延伸糸をそれぞれ延伸糸B,Cお
よびDとする。 これらの延伸糸A,B,CおよびDをそれぞ
れ、27ゲージのトリコツト靴下編機で筒編地とし
た後、98℃の3%カセイソーダ水溶液に浸漬し、
処理前の重量に対して20%、加水分解減量を行な
つた後、 Dianix Black FB−FS 15%owf 酢酸 0.5c.c./L 酢酸ソーダ 0.15g/L の浴比1:30の染浴中で130℃で60分間染色し、
その後常法に従い、還元洗浄を行ない、水洗して
乾燥した。得られた黒色染色物のL値をデジタル
測色色差計算機(スガ試験機(株)製)で測定し色の
濃さを比較した。 ここでL値とは色の視感濃度を現わすものであ
り、L値の小さいものほど濃色であることを示
す。結果は次に示すとおりであり、延伸糸Aは深
味のある濃い黒色が得られた。 延伸糸A染色物のL値 13.17 〃 B 〃 〃 13.95 〃 C 〃 〃 13.52 〃 D 〃 〃 13.54 また有彩色での効果を確認するため、上記黒色
の場合と同様、延伸糸A,B,CおよびDそれぞ
れの筒編地を20%加水分解減量を行ない Kayalon Polyester Blue TS 2.5%owf 酢酸 0.5c.c./L 酢酸ソーダ 0.15g/L の浴比1:30の染浴中で130℃で60分間染色し、
還元洗浄、水洗して乾燥した。 得られた染色物のL,a,b値を前記のデジタ
ル測色色差計算機を用いて測定し、L値と(a2
b21/2値を比較した。ここで(a2+b21/2は色
の鮮明度を現わす指標であり、値の大きなものほ
ど鮮明であり、L値が小さく、かつ(a2
b21/2値が大きなほど染色物の深味は増す。
【表】 この結果、延伸糸Aは有彩色においてもより深
味のある色が得られることが確認できた。 延伸糸A,B,CおよびDの20%加水分解減量
を行なつた繊維の電子顕微鏡写真から深さ0.3〜
0.8ミクロンでたて長のくぼみの数を求めたとこ
ろ、下記のとおりであつた。
【表】 これらの結果から酸化アルミニウム含有酸化ケ
イ素を添加した場合にはアルカリ加水分解処理に
より深さ0.3〜0.8μのくぼみおよび、さらに微小
な凹凸が多数発生し発色性が向上することは明白
である。 実施例 2 実施例1で用いた延伸糸AとBを27ゲージ、ト
リコツト靴下編機により筒編地とし98℃の5%カ
セイソーダ水溶液に浸漬し、時間を変え、延伸糸
A,Bでそれぞれ加水分解減量率が処理前の重量
に対して2%,10%,20%,30%,40%,50%の
ものを準備し、 Kayalon Polyester Blue TS 2%owf 酢酸 0.5c.c./l 酢酸ソーダ 0.15g/l の浴比1:40の染浴中で130℃で60分間染色し、
常法に従い、還元洗浄、水洗、乾燥を行なつた。 これらの染色物の電子顕微鏡写真で観察される
繊維の表面状態と染色物のL値、(a2+b21/2
の関係を第1表にまとめた。
【表】 この結果、0.3〜0.8ミクロン深さのくぼみが
100平方ミクロン当り5〜30個の範囲内で、か
つ、さらに微小な凹凸が共在する本発明範囲内の
繊維表面が形成された場合にのみ、低いL値と高
い(a2+b21/2値を有する色、すなわち深味の
ある色が得られることが判明した。またこの測色
の結果は視感傾向ともよく合致しており本発明範
囲内の染色物の色は落ちつきのある深味を有して
いた。 実施例 3 実施例1において酸化アルミニウム含有乾式法
酸化ケイ素中の酸化アルミニウム含有率を第2表
に示したように変更した以外は実施例1と同様に
して重合、紡糸、延伸、編製、アルカリ加水分解
処理および染色評価を実施した。評価結果を第2
表に示した。酸化アルミニウム含有乾式法酸化ケ
イ素中の酸化アルミニウム含有率が0.1〜5重量
%の場合にはポリマのb値、アルカリ加水分解処
理後の表面状態、染色布の深味が好適であること
は明白である。
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明による酸化アルミニウ
ム含有酸化ケイ素を添加したポリエステル系繊維
をそれぞれ10%,20%アルカリ加水分解処理した
ものの2800倍の表面電子顕微鏡写真である。第3
図は本発明範囲外の通常ポリエステル繊維の20%
アルカリ加水分解処理したものの1100倍の表面電
子顕微鏡写真である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 100平方ミクロン当り5〜30個存在する深さ
    0.3ミクロン以上、0.8ミクロン以下で繊維軸方向
    にたて長の不連続なくぼみと、さらに微小な凹凸
    で覆われた表面を有するポリエステル系繊維であ
    つて、該ポリエステル系繊維が、ポリマーの重合
    が完結するまでの任意の段階で、平均の一次粒子
    径が100mμ以下で、かつ0.1〜5重量%の酸化ア
    ルミニウムを含有する酸化アルミニウム含有乾式
    法酸化ケイ素を、該ポリマー中に0.1〜5重量%
    添加含有させて重合を完結したものを紡糸、延伸
    した後、アルカリ水溶液で繊維表面を加水分解し
    たものであることを特徴とするポリエステル系繊
    維。
JP15468179A 1979-11-29 1979-11-29 Polyester fiber Granted JPS5679714A (en)

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JPS5679714A JPS5679714A (en) 1981-06-30
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