JP2787459B2 - 芳香族ポリアミド繊維の染色方法 - Google Patents

芳香族ポリアミド繊維の染色方法

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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は芳香族ポリアミド繊維の染色法に関し、特に
メタ系芳香族ポリアミド繊維を建染染料または可溶性建
染染料を用いて、浸漬法により染料の化学構造中に含ま
れるケト基を還元しないで、そのまま直接に染色する方
法に関する。
(従来の技術) 芳香族ポリアミド繊維にはノーメックス、コーネック
スなどで代表されるメタ系芳香族ポリアミド繊維と、ケ
プラー、トワロンで代表されるパラ系芳香族ポリアミド
繊維とがある。これらの芳香族ポリアミド繊維はナイロ
ン6、ナイロン66などの従来から広く使用されている脂
肪族ポリアミドに比較して、難燃性、耐熱性などの熱的
性質及び各種の薬品や溶剤に対する化学的安定性に優れ
ている。このため難燃性や耐熱性を必要とする特殊作業
などの衣料用、フィルタークロスなどの産業資材用、カ
ーテンなどのインテリア用として広く使用され始めてい
る。
芳香族ポリアミド繊維は剛直線状ポリマーであり、高
結晶性であるが故に、上記の特徴を有しているが、反面
このことが染色し難いという欠点をもたらしている。
従来、メタ系芳香族ポリアミド繊維の浸漬法により染
色方法については種々提案されているが、未だ実用的に
満足な結果が得られていない。
たとえば、塩基性染料(カチオン染料)、酸性染料等
を用いた浸漬法による染色方法として特公昭47−9870,
特公昭48−17226,特開昭51−75182,特開昭51−75187,特
開昭57−11282,57−16983,57−167466,57−199879など
があり、また染料メーカー等が技術資料として発表して
いるものもある。しかし、いずれの方法もメタ系芳香族
ポリアミド繊維上での染料の光による分解が大きく日光
堅牢度が劣悪で実用的でない。
また建染染料を用いた捺染方法として、建染染料を還
元剤により還元してバット酸として繊維に染着させ、そ
の後酸化発色する方法が、三井東圧染料株式会社の技術
資料MY−75(バット酸法によるアラミド繊維の捺染法)
にて発表されている。この原理を応用してメタ系芳香族
ポリアミド繊維を浸漬法にて染色することを本発明者が
試みたところ一部の建染染料の場合、染まることがわか
った。しかし、日光堅牢度がいずれも劣悪で実用的でな
いことがわかった。
(本発明が解決するための手段) 以上のような状況に鑑み、本発明者はメタ系芳香族ポ
リアミド繊維の浸漬法による問題点を補う実用的染色方
法を得るべく種々検討した結果本発明に達成した。すな
わち、本発明は建染染料または可溶性建染染料をその化
学構造中に含まれるケト基を還元しない状態で含むと共
にキャリヤー類および無機塩類を含む非アルカリ性の染
浴を用い、メタ系芳香族ポリアミド繊維を、110℃〜170
℃で湿熱染色することを特徴とするメタ系芳香族ポリア
ミド繊維の染色方法である。
本発明に用いられるメタ系芳香族ポリアミド繊維は広
く通常一般的に言われているメタ系芳香族ポリアミド繊
維全てを対象とするものである。
芳香族ポリアミド繊維は、アミド結合が芳香族に直結
した全芳香族ポリアミドを主たる構成成分とするもので
あり、各種のポリアミド形成性の芳香族モノマーの組合
わせを重縮合することによって得られるポリマーを紡糸
することによって得られる。
本発明の対象とするメタ系芳香族ポリアミド繊維は芳
香族がアミド結合を介してメタ−メタで結合しているも
のはもちろんのことメタ−パラで結合しているものも含
まれる。例えば、メタフェニレンジアミンとイソフタル
酸クロライドを低温溶液重合、あるいは界面重合して得
られたポリメタフェニレンイソフタルアミドを主成分と
するメタ−メタ結合の芳香族ポリアミドが代表的であ
る。
またメタ−メタあるいはメタ−パラで結合している反
復単位を主成分とする限り、他のモノマーとの共重合体
や混合物も含まれる。また、メチル基などのアルキル基
が置換された芳香核を有するものにも用いることができ
る。
本発明のメタ系芳香族ポリアミド繊維の染色方法に
は、メタ系芳香族ポイアミド繊維単独だけでなく、それ
と難燃レーヨン、綿等セルロース系繊維との混合綿、混
合繊維、又は混合布帛等も好ましく用いることが出来
る。
本発明を適用する繊維の形状としては、原綿、フィラ
メント、紡績糸、織物、編物、不織布などであり、また
セルロース系素材とは原綿で混紡してもよいし、紡績糸
やフィラメント形状のものを交織あるいは交編してもよ
い。
本発明に用いる染料は建染染料あるいは可合溶性建染
染料が用いられる。通常これらの染料はセルロース系繊
維の染色に用いられている。
建染染料はアントラキノン系、インジゴ系、チオイン
ジゴ系などの多数の誘導体があるが、いずれもケト基
(>=O)を有する。しかもそのままでは水に不溶であ
る。(可溶性建染染料は建染染料に−OSO3Naを導入する
ことによって水に可溶としたものである。) 建染染料はか性ソーダとハイドロサルファイトからな
るアルカリ性還元浴においてはケト基がロイコ塩(−O
−Na)となり、セルロース系繊維に対し強い親和性を示
し染着される。この染着したロイコ化合物を酸化し、不
溶性のもとの染料にもどすことによって堅牢に染色され
る。メタ系芳香族ポリアミド繊維に対する建染染料の浸
漬法による染色応用方法としてバット酸染法がある。
建染染料のケト基はアルカリが存在しない還元浴では
水素[H]が付加され下式のごとくバット酸となる。こ
のバット酸の状態でメタ系芳香族ポリアミド繊維に染着
させ、その後酸化することによって安定化する方法であ
る。
上がセルロース系繊維の場合を示し、下がメタ系芳香
族ポリアミド繊維の場合を示す。
またロイコ塩の状態の場合はメタ系芳香族ポリアミド
繊維にはほとんど染まらない。しかしバット酸を経由し
て染色した場合、染色物の日光堅牢度が劣悪で実用的で
なく工業化できない。その原因については今のところ明
らかになっていない。
本発明はそれらの欠点を補うものであり、建染染料あ
るいは可溶性建染染料を用いて、しかもバット酸を経な
いで、そのまま直接に酸性浴に分散または溶解し、染着
促進剤として、キャリヤー的働きのするもの、および無
機塩類を添加し、110℃〜170℃という高温で浸漬法によ
り染色することにより上記の欠点を改善することができ
ることを見出した。
すなわち本発明は染料の化学構造中に含まれるケト基
を還元しない状態で、直接そのまま浸漬法で染色するこ
とを大きな特徴としている。
建染染料は一般的に化学構造上から見て日光に強い染
料が多いがバット酸を経由して染着させると染色物の日
光堅牢度が劣悪となる。
これに対し本発明ではバット酸を経ずそのままで染色
するので染色物の日光堅牢度はきわめて良好で実用的範
囲であり、従来技術の欠点を効果的に改善することがで
きるのである。建染染料および可溶性建染染料としては
分子量の比較的小さな染料例えば分子量300〜500位のも
のが染着性が良好である。しかし比較的分子量が大きく
ても例えば次式IおよびIIの如く平面構造をもった染料
は比較的染着性が良い。
染浴のpHは醋酸、ギ酸等により酸性側(pH7以下)に
調整して染色する。染色性の面からpH4〜6にて染色す
ることが好ましい。
染浴がアルカリ側になると染色性が低下したり、また
色相が変化したりするので好ましくない。
染着促進剤としてキャリヤー的働きのするもの(キャ
リヤー類という)および無機塩類を添加することが好ま
しい。キャリヤー類としては芳香族エーテル系、アセト
フェノン、パラフェニールフェノール系、フタル酸系、
クロルフェノール等があり、通常2〜50g/使用され
る。
また無機塩類としては無水芒硝、硝酸ナトリウム等が
あり、通常10〜150g/使用される。
キャリヤー類を50g/以上添加すると染料のターリン
グ現象など染色上の問題が発生するので好ましくなくま
た2g/以下では染着促進効果が小さい。
無機塩類は150g/以上添加してもすでに染着が平衡
に達しているため染着は向上せずまた10g/以下の場合
染着促進効果がきわめて小さい。
染色温度については染料の繊維内部への拡散を向上さ
せるために110℃〜170℃と出来るだけ高温にすることが
好ましい。染色時間については最高使用温度の保持時間
が10〜120分の範囲の処理条件にて行うことが好まし
い。
染色温度170℃以上の場合、内圧が約5kg/cm2以上とな
るためきわめて特殊な設備が必要となり、作業上不便で
ある。また、110℃以下の場合は染料の内部拡散作用が
小さく不十分である。
また最高使用温度での処理時間については120分間以
上処理しても、すでに染着が平衡状態に達しているので
不必要である。10分間以下の場合は染着がきわめて小さ
くまた染ムラ等、染色上の問題が発生する危険性があ
る。
その他一部の建染染料および可溶性建染染料に於ては
セルロース系繊維が含まれる場合本発明によりセルロー
ス系繊維も同時に染色されるという大きな特徴もある。
(本発明の効果) 本発明によれば、メタ系芳香族ポリアミド繊維を建染
染料あるいは可溶性建染染料を用いて、ケト基を還元し
ない状態で、直接そのまま特定条件にて、安定性に染色
可能でしかも耐光堅牢度も良好であるためメタ系芳香族
ポイアミド繊維の染色に於いて多大の工業的・技術的な
進歩をもたらすものである。
以下実施例により本発明を詳しく説明する。
<実施例1> ポリメタフェニレンイソフタルアミドからなる平織物
(目付約190g/m2)を所定の精練・プレセット後、液流
タイプの染色機に生地掛けして通常通りの条件で運転
し、この間5分間隔にて、醋酸(80%)0.5cc/,C.I.V
at Yellow2.5%owf、カツロンAW(キャリヤー,勝又化
成製造)5g/、硝酸ナトリウム60g/を投入した後、
昇温曲線に従って染色処理を行う。(135℃×45分) 染色処理後80℃まで冷却し、その後注水しながらオー
バーフロー水洗を40℃になるまで行う。次に脱液した後
新たに注水して10分間水洗しモノゲン(ソーピング剤,
第一工業製薬製)2g/を加え80℃で20分間ソーピング
処理を行い、更に注水によりオーバーフロー水洗処理を
行う。本処理で得られた布帛は黄色に染色されている。
<実施例2> ポリメタフェニレンイソフタルアミドからなるメタ系
芳香族ポリアミド繊維と難燃レーヨンとの混紡スパン糸
(比率65:35)を用いたサテン織物(目付約250g/m2)を
精練・プレセット完了後液流染色機に生地がけして通常
通りの条件で運転し、この5分間隔で醋酸(80%)0.5c
c/、C.I.Vat S,Brown1、1%owf、カツロンAW(キャ
リヤー,勝又化成製造)5g/、硝酸ナトリウム60g/
を投入した後、昇温曲線に従って135℃で45分間染色処
理を行う。
染色処理後80℃まで冷却し、注水しながらオーバーフ
ロー水洗を40℃になるまで行う。次に脱液した後新たに
注水して10分間水洗し、リポトールTC300(ソーピング
剤,日華化学製造)1g/を加え80℃で20分間ソーピン
グ処理を行い、更に注水によりオーバーフロー水洗処理
を行う。本処理で得られた布帛はベージュ色を呈しメタ
系芳香族ポリアミド繊維及び難燃レーション繊維共に染
色されている。
<実施例3> ポリメタフェニレンイソフタルアミドからなる平織物
(目付約190g/m2)を所定の精練・プレセット後、液流
タイプの染色機に生地掛けして通常通りの条件で運転
し、この間5分間隔にて、醋酸(80%)0.5cc/,C.I.V
at Yellow48,5%owf、カツロンAW(キャリヤー,勝又化
成製造)5g/、硝酸ナトリウム60g/を投入した後、
昇温曲線に従って染色処理を行う。(135℃×45分) 染色処理後80℃まで冷却し、その後注水しながらオー
バーフロー水洗を40℃になるまで行う。次に脱液した後
新たに注水して10分間水洗しリポトールTC300(ソーピ
ング剤、日華化学製造)2g/を加え、80℃で20分間ソ
ーピング処理を行い、更に注水によりオーバーフロー水
洗処理を行う。本処理で得られた布帛は黄土色を呈し、
染色されている。
以上実施例1,実施例2,および実施例3で得られた布帛
の染色堅牢度を<第1表>に示した様にいずれも従来染
法に比べて顕著な結果であった。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】建染染料または可溶性建染染料をその化学
    構造中に含まれるケト基を還元しない状態で含むと共に
    キャリヤー類および無機塩類を含む非アルカリ性の染浴
    を用い、メタ系芳香族ポリアミド繊維を、110℃〜170℃
    で湿熱染色することを特徴とするメタ系芳香族ポリアミ
    ド繊維の染色方法。
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