JPH03193982A

JPH03193982A - 染色された複合繊維

Info

Publication number: JPH03193982A
Application number: JP1331999A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kato; 哲也加藤; Masato Kuwabara; 桑原　政人; Yoshiteru Hasegawa; 長谷川　悦暉
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1991-08-23
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPH0772397B2

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、染色の耐光堅牢性および洗濯堅牢性に優れ、
かつ、鮮明カラーが得られる染色された複合繊維に関す
るものである。

［従来の技術］ナイロン６、ナイロン６６で代表されるポリアミド繊維
はその優れた強さ、耐摩耗性、深みのある染色性、樹脂
加工のしやすさ等によって、多くの衣料用途に使われて
きている。なかでも、発色性と樹脂加工性の特に要求さ
れるスポーツアウタ、特にスキーウェアはナイロンの独
壇場であった。

しかし、近年ファッションの多様化、用途の拡大が進み
、スキーウェア、水着、カジュアルウェア等でも鮮明カ
ラーが要求されるようになってきている。ポリアミドは
酸性染料により深みのある色に染色できることが最大の
長所であって、鮮明カラーに染色可能ではあるが、逆に
、鮮明カラー染色では光による変褪色が著しく、染色堅
牢性に劣るために、鮮明カラーを要求される用途には実
用化困難とされていた。

一方、ポリエチレンテレフタレートで代表されるポリエ
ステルは、長年分散染料による染色が一般的であり、そ
の発色性、移行昇華性の改善も進んでいるが、鮮明色の
深みではまだナイロンに及ばない部分が多い。さらに、
ポリエステルは、その分子構造、化学構造からして摩耗
に弱く樹脂加工性も十分とは言えない。このポリエステ
ルの染色性は、特公昭３４−１０４９７号公報に記載さ
れている。ように、ポリマをスルホン化芳香族ジカルボ
ン酸変性ポリエステルとしこれをカチオン系染料で染色
することにより大幅に改善され得るが、ポリエステルが
本来持っている前述の欠点（耐磨耗性や樹脂加工性が不
十分であること）は改善されず、むしろより悪くなる傾
向にある。

また、ポリアミドとポリエステルとを複合紡糸して両者
の長所を利用する手段も多く提案されているが、その場
合の染色は、両者が共に染まる分散染料染色とすること
、または酸性染料とカチオン染料あるいは分散染料での
混合染色することが十分な発色性を得るために必要とさ
れている。しかし、前者の分散染料染色で得られる染色
物は、ポリアミドの洗濯堅牢度が不十分であって実用レ
ベルを満足するものではない。また、後者の混合染色で
得られる染色物は、鮮明色に染まったポリアミド側の耐
光堅牢性不良が問題となるので実用には至っていない。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、鮮明な色に染色した染色製品としても、発色
性、射光、耐洗濯、耐摩耗堅牢性に優れ、しかも、強く
て樹脂加工性良好な染色された複合繊維を提供すること
を主たる目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、ポリアミドを鞘部に、スルホン化芳香族ジカ
ルボン酸変性ポリエステルを芯部に配し、かつ染料とし
て実質的にカチオン染料のみが染着した芯鞘型複合繊維
であって、前記鞘部の染料染着率が、前記芯部の染料染
着率の１０％以下、かつ、０．２％ｏｗｆ以下であるこ
とを特徴とする染色された複合繊維からなる。

本発明の特徴の１つは、カチオン染料では染まりにくい
ポリアミドでもって、カチオン染料でよく染まるスルホ
ン化芳香族ジカルボン酸変性ポリエステル（以下、変性
ポリエステルと略す）を覆う複合構造の芯鞘型複合繊維
とすることである。

もう１つの特徴は、この芯鞘型複合繊維を実質的にカチ
オン染料のみで染色し、その鞘部および芯部の染料染着
率を特定値とすることである。

このように、上記芯鞘型複合繊維を実質的にカチオン染
料のみで染色すると、染料は変性ポリエステルの芯部に
は十分に染着するが、ポリアミドの鞘部は殆ど染まらな
い。しかし、染色された複合繊維は十分な発色性、染色
堅牢性を発揮することができる。

そして、これら効果のためには、鞘部の染料染着率を芯
部の染料染着率の１０％以下、好ましくは５％以下とす
ること、および、鞘部の染料染着率を０．２％ｏｖｆ以
下、好ましくは０．１％ｏｗｆ以下、さらに好ましくは
０．０５％ｏｗｆ以下とすることが重要である。

即ち、この染着率条件を満足することによって、発色性
、耐光堅牢度、洗濯堅牢度がともに良好な染色物が得ら
れるのである。鞘部の染料染着率が０．２％ｏｖｆを越
えると、洗濯堅牢度や耐光堅牢度が著しく低下する。ま
た、この染着率が０．　２％ＯＷＩ以下であっても芯部
の染料染着率の１０％を越える水準であると、十分な水
準の耐光堅牢度が得られ難い。

芯部の染料染着率は目的とする染色程度に応じた任意の
水準に設定すればよい。肉眼で識別できる発色性を得る
ためには、淡染製品の場合、一般に０．０１％ｏｗ１以
上の染料染着率をとればよい。

また、濃染製品の場合、実用上はコスト面から５０％ｏ
ｗｆ以下の染料染着率が好ましい。

本発明でいう鞘部あるいは芯部の染料染着率は、鞘部あ
るいは芯部のポリマに対する染着している染料量を百分
率でもって表した値であり、例えば、鞘部の染料染着率
が０．　２％ｏｗｆ以下ということは、鞘部のポリアミ
ド１ｇに対する染料の染着量が０．００２ｇ以下という
ことである。

この鞘部あるいは芯部の染料染着率は、次の方法で求め
ればよい。

鞘部の染料染着率：　染色された複合繊維あるいはその
布帛などの製品を、一定量（２００■）秤量し、３０℃
のギ酸８８％溶液３０ｍ１中に３分間浸漬し、鞘部ポリ
アミドとその中に染着された染料を溶解し、比色計（日
立（株）製のＵ−３４００’５ｐｅｃｌ＋ｏ　Ｐｈｏｊ
ｏｍｒｌｅ＋″）により最大吸収波長での吸光度を測定
する。また、染色前の試料を一定量（２００ｍｇ）秤量
し、３０℃のギ酸８８％溶液３０ｆＩｌｌ中に所定量（
０，２５ｍｇ５　Ｏ，５ｍｇ、または１．０ｍｇ）の染
料とともに溶解させ、比色計により吸光度を求め、この
染料の場合の吸光度と染着率との関係を検量線として作
図する。この検量線により、上述の実染着ての鞘部ポリ
アミドの吸光度の値から、染着量の値を求める。

芯部の染料染着率：　まず、複合繊維あるいはその製品
類における鞘部ポリアミドを溶解除去した後、水洗する
ことにより芯部変性ポリエステルの染色繊維分を得る。

該染色繊維の一定量（１００ｍｇ）を秤量し、フェノー
ル／四塩化エタン混合溶液（重量比３：２）３０ｎ＋１
中に入れ６０００程度で完全に溶解させた後、前記と同
じ比色計により最大吸収波長での吸光度を測定する。ま
た、染色前の試料から取出した変性ポリエステル繊維を
用いて、前述と同様に、吸光度と染着率との関係を示す
検量線を求め、この検量線から、上述の実染着における
芯部変性ポリエステルの染着量の値を求める。

そして、この鞘部および芯部の染料染着量の値（それぞ
れ順に、ａ％ｏｗｆ　、ｂ％ｏｗ１　とする）から、　
（ａ／ｂ）Ｘ１００の式でもって、芯部に対する鞘部の
染着比率を算出する。

本発明で鞘部に用いるポリアミドは、ポリε−カプラミ
ド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナ
イロン６６）が代表的な物であるが、他の重合可能なモ
ノマ、例えば、ラウロラクタム、セバシン酸、パラキシ
リレンジアミン、イソフタル酸等から得られるポリアミ
ドあるいはこれらの共重合ポリアミドを用いてもよい。

これらポリアミドには、酸化チタンなどの艶消し剤が含
まれていてもよいが、芯部ポリエステルの色を十分に透
過させて優れた発色性を得るためには、艶消し剤、他の
顔料等は、実質的に含まれていない方が好ましい。

また、これらポリアミドには、光の透過性を大幅に減殺
しない量であれば、制電剤ミ耐熱剤、耐光剤等が含まれ
ていてもよい。

本発明で芯部に用いる変性ポリエステルは、スルホン基
を有する化合物がポリエステルの連鎖または末端の一部
に含まれる変性ポリエステルであり、例えば、特公昭３
４−１０４９７号公報に記載されている。この変性ポリ
エステルは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレートあるいはこれらを主成分とする共重合
ポリエステルなどに、スルホン化芳香族ジカルボン酸あ
るいはその塩を共重合した変性ポリエステルである。

そのスルホン化芳香族ジカルボン酸の代表的なものとし
ては、下記化学式で示される５−スルホキシイソフタル
酸またはその塩が挙げられる。

これらジカルボン酸はフリーの酸の状態あるいはアルキ
ルエステルの状態でポリエステルの重合時に添加されて
共重合され、変性ポリエステルを生成する。そのスルホ
ン化芳香族ジカルボン酸の共重合量はテレフタル酸に対
して０．　５〜６モル％程度であることが好ましい。こ
の共重合量が低過ぎると変性ポリエステルの所望の効果
が得られ難いし、逆に多過ぎれば変性ポリエステルの結
晶構造が乱れて機械的特性の大幅な低下など好ましくな
い現象を生ずる。

なお、これらの変性ポリエステルには、制電剤、耐光剤
、耐熱剤、艶消し剤等が含まれていてもよい。

ポリアミドと変性ポリエステルとの芯鞘複合比率は、本
発明の効果を失わない範囲内で任意にとり得るが、ポリ
アミド比率で２０〜７５重量％が好ましい。ポリアミド
比率が低過ぎれば均一な被覆形成が困難であるし、しか
も、製編織、染色、仕上げ等の加工中に鞘部が破れて商
品価値を失うことが多い。逆に高過ぎれば染色された変
性ポリエステル芯部の色がさえぎられて所望の発色性が
得られ難い。

ポリアミド鞘部と変性ポリエステル芯部との配置は、基
本的には同心円芯鞘状であることが好ましいが、鞘部が
薄過ぎて破れない限り、偏心や多芯であってもよい。ま
た、変性ポリエステル芯部をポリアミド鞘部でもって覆
うことが可能であれば、変形糸とすることもできる。

この芯鞘型複合繊維は、常法により製糸、製編織、染色
して製品とすればよい。

まず、ポリアミドと変性ポリエステルとを別々に溶融し
、紡糸パック部に導き、通常の方法で芯鞘構造をとるよ
うに複合流を形成してノズルから紡出する。

紡出したフィラメント糸は、所定の速度で引取り給油し
た後パッケージに巻上げる。次に、所望の強度と伸びが
得られるように、−旦巻上げた糸条をドローツイスタ−
で常法どおり延伸する。この延伸は、紡出糸を引取った
後巻取ることなく連続して行い、巻上げしてもよい。−
また、４０００ｍ／分以上の高速で引取り一挙に所望の
繊維性能を得る方法をとってもよい。

直接紡糸延伸法としては、例えば、紡出糸を１０００〜
５０００ｍ／分引取り、引続いて延伸し、３０００〜５
５００ｍ／分で延伸熱固定する方法が挙げられる。

得られた複合繊維は、その後の任意の段階で常法により
カチオン染料で染色される。

このカチオン染料としては、例えば、′＾１ｔｅｎＣａ
ｊｈｉｌｏｎ’　（保土谷化学工業■製）　、’Ｋａ７
ａｃ「ｙビ（日本化薬■製）　、’Ｅｓ１ｒｏｌ、　　
Ｓｕｍｉａｃ＋７１’　（住友化学工業■製）　、’Ｄ
ｉａｃｒｙｌ″（三菱化成工業■製）、’Ｍａｘｉｌｏ
ｎ’　（チバガイギー■製）　、’Ａｓｊｒａｘｏｎ’
　（バイエルジャパン■製）等の冠称名染料が挙げられ
るがこれらに限定されるものではなく、分散型カチオン
染料を用いることもできる。本発明の効果を阻害しない
範囲内の少量であれば他の染料を併用してもよい。

本発明に係る染色された複合繊維は、特に繰返し洗濯を
するような衣料用製品に好適であるが、カーペット、カ
ーシートなどのインテリア用品にも使用できる。

［作用］本発明に係るポリエステル・ポリアミド芯鞘型複合繊維
は、芯部に変性ポリエステルが用いられ、かつ、実質的
にカチオン染料のみで染色されているので、変性ポリエ
ステルの芯部は十分に染色されているが、ポリアミドの
鞘部は殆ど染まっていない状態となっている。

しかし、この染色された複合繊維は十分な発色性を有す
る。これは、鞘部が染まらなくてもポリアミド鞘の内部
を染料分子が極めて移動しやすいことから、同一染料濃
度であれば本来ポリアミド鞘部に染着するはずの染料ま
でが変性ポリエステルに吸尽されその発色性が高まって
いること、しかも、その芯部の発色が鞘部ポリアミドに
殆ど阻害されずに複合繊維全体の発色として認められる
こと、これらの結果、十分な水準の鮮明な発色性が得ら
れるからと考えられる。

また、十分に優れた耐光堅牢性や洗濯堅牢性が発揮され
る。これは、ポリアミド鞘部が殆ど染色されていないの
で、光の照射や洗濯によってポリアミド中の染料が褪色
することによる染色堅牢性不良という現象が殆どみられ
ないためと考えられる。従って、鮮明色における耐光性
、洗濯堅牢性が、ポリアミド繊維では達成できなかった
程の高い水準とすることができる。

さらにまた、低屈折率のポリアミドが変性ポリエステル
の表面を覆うことから表面反射が少くなり、色の深みが
増すという効果も発現する。

これに対し、従来は、このような芯鞘複合構造繊維を染
色する時、発色性を良くするため前述のように、芯と鞘
との両者を染色する条件がとられ、例えば、分散染料に
よる染色、または、ポリアミドに染まる酸性染料と変性
ポリエステルが染まるカチオン染料あるいは分散染料と
を併用する混合染色が行われていた。この従来法では、
鞘となるポリアミド部分も十分に染色されているので、
発色性の点では十分に優れているが、ポリアミド鞘部の
耐光堅牢性や洗濯堅牢性の不良がそのまま現れ、複合繊
維全体としての染色堅牢性は不十分な水準でしかなかっ
た。

しかも、本発明に係る染色された複合繊維は、ポリアミ
ドが本来有する耐摩耗性、樹脂加工の容易さをも有する
。その上、ポリアミドとポリエステルとの中間のモジュ
ラスを有することにより布帛に好ましい張り、腰を付与
することもでき、さらに副次的効果として、ポリアミド
の欠点とされている水に対する寸法安定性の改善効果お
よび防皺効果をも発揮することができる。。

このような特性を併せ持つ故に、本発明に係る複合繊維
は、繰返し洗濯に用いられる衣料用布帛において特に顕
著な効果を発揮する。もちろん、洗濯頻度の低いカーシ
ートやカーペットにおいても従来にない優れた発色性、
鮮明性のある製品が得られる。そしてまた、ポリアミド
が鞘となることにより従来のカチオン可染ポリエステル
にみられない色の深みも得られる。

［実施例コ実施例１エチレングリコールおよびテレフタル酸からなるポリエ
チレンテレフタレート原料に、常法どおり触媒と、５−
スルホキシイソフタル酸をテレフタル酸に対して１．５
モル％添加して重合し、オルトクロロフェノール極限粘
度（ＩＶ）が０．６４の変性ポリエチレンテレフタレー
ト（変性ポリスチルと略す）を得た。

この変性ポリエステルと実質的に酸化チタンを含まない
ナイロン６（硫酸相対粘度が２．６２）とを、エクスト
ルーダ型複合紡糸機に供し、それぞれ別々に溶融した後
、等量ずつ計量し、複合紡糸パック部で変性ポリエステ
ルが芯、ナイロン６が鞘となるように複合流を形成して
吐出し、１５００ｍ／分の速度で引取り、引続いて延伸
熱ローラ（１６０℃）で熱セットし、４０００ｍ／分で
巻上げ、７０デニール２４フイラメントの延伸糸を得た
。

この延伸糸を経糸と緯糸に供し、平織物（経糸密度１１
８本／２．５４ａｎ、緯糸密度８５本／２．５４ｃｍ）
を製織した。この平織物を、”サンデッド”Ｇ−２９（
三洋化成■製）２ｇ／ｌ、ソーダ灰５ｇ／ｊ＃”ブトロ
ール”ＷＲ−１４（可成化学工業■製）２ｇ／ｌを含む
処理浴中で９８℃、２０分間の条件で糊抜き精練を行っ
た後、乾燥し、１７０℃で中間セットを行い染色供用試
料布帛とした。

該試料布帛を、カチオン染料グ旧ａｃ＋７１　ＲｅｄＧ
ＲＬ−Ｎ’　ｃｏｎｅ　　（三菱化成工業■製）０．５
％ｏｗｆ、助剤として酢酸（８０％）０．５ｃｃ／ｌの
浴で１２０℃で３０分間染色した（実施例１）。

また、比較として、上記試料布帛を、次の条件で混合染
色した。カチオン染料’Ｄｉａｃｒマｌ　ＲｅｄＧＲＬ
−Ｎ　　（三菱化成工業■製）０．２５％ｏｗｆ　、酸
性染料″Ｄｉａｃｉｄ　Ａｘｅ、　Ｒｕｂｉｏｌ　３Ｇ
Ｓ’　２５０％（三菱化成工業■製）０．２５％ｏｗｆ
　、助剤として“オスピン７００−ＣＤ”　（東海製油
■製）０．５％ｏｗｆ　、酢酸Ｑ、５ｃｃ／ｌの浴で、
１２０℃で３０分間染色した（比較例１）。

得られた染色布帛から、構成複合繊維の鞘部ならびに芯
部の染料染着率を、最大吸収波長５３７ｍｍの条件で測
定し、また、その発色性、耐光堅牢度、洗濯堅牢度を測
定した。

その結果は第１表に示すとおりであった。

発色性；　多光源分光測色計（スガ試験機（株）製）を
用いＣ光源６５°の条件で測色し、Ｌ値でもって表示し
た。発色性が悪い場合は白っぽ（なり高いＬ値を示す。

耐光堅牢度、　　ＪＩＳ　　ＬＯ８４２の方法により測
定した。

洗濯堅牢度、　　ＪＩＳ　　ＬＯ８４４の方法により測
定した。ただし、色落ちは、汚染用グレースケールの各
色票間に認められる色の開きと比較し、色落ちの程度を
等級区分することによって測定した。

第１表の結果が示すように、本発明に係る染色された芯
鞘型複合繊維は、繊維表面にポリアミド層が存在するに
もかかわらず染色堅牢性に優れ、しかも、発色性も優れ
ていた。これに対し、混合染色による比較例１の場合は
、染色堅牢性、特に洗濯時の色落ちが悪く、実用レベル
を満足しない物であった。

実施例２実施例１で得られた染色供用試料布帛を用い、次に示す
条件で染色して得られた染色布帛について、構成複合繊
維の鞘部ならびに芯部の染料染着率を、最大吸収波長６
３２ｎｍの条件で測定し、また、その発色性、耐光堅牢
度、洗濯堅牢度を、実施例１同様に測定し、その結果を
第２表に実施例２として示した。

カチオン染料’）ｆＢａｃＢＩ　Ｂｌａｃｋ　Ｒ−ＥＤ
’　　（日本化薬（株）製）１０％ｏｗｆ　、酢酸（８
０％）０．５ｃｃ／ｌ、１２０℃で４５分間染色し、次
いで“ラッコールＰＳＫ”　（開成化学■製ニアニオン
系活性剤）　０．　５　ｇ／ｌ　、酢酸（８０％）０．
２ｇ１５６０℃で２０分間のソーピングを行い、水洗い
後乾燥した。

また、比較として、実施例１で用いたと同じ変性ポリエ
ステルのみを用いて溶融紡出し、実施例１同様に直接紡
糸延伸、製織、精練することにより、染色供用試料布帛
を製造し、上記同様にカチオン染料染色、ソーピングを
行って染色布帛を製造した。そして、その染色特性を実
施例１同様に測定し、その結果も併せて第２表に比較例
２として示した。

第２表の結果が示すように、本願に係る染色された芯鞘
型複合繊維は、比較例２の物に比し、Ｌ値が小さく、深
みのある染色品が得られた。しかも、繊維表面にポリア
ミド層が存在するにもかかわらず染色堅牢性に優れてい
た。

実施例３実施例１と同じナイロン６と変性ポリエチレンテレフタ
レートを用い、ナイロン６の複合割合をそれぞれ１０．
２５．５０．７５．９０重量％と変更した以外は実施例
１と同じ方法で直接紡糸延伸して、４０デニール１２フ
イラメントの複合繊維糸を得た。これらの繊維糸を２８
ゲージハーフトリコツトに編成した後、’ＤｉａｃＢＩ
　Ｒｅｄ　ＧＲＬ−Ｎ’（三菱化成工業■製）で染色し
、その染色特性を実施例１同様に測定した。上記染色の
際、染料濃度は０．５％ｏｗｆ　、助剤は酢酸０．５ｃ
ｃ／ｊ！。

１２０℃、３０分の染色条件をとった。

なお、鞘ナイロンの被膜破れは、染色布帛を構成する繊
維を表面拡大写真をとり、鞘ナイロン層の破壊が認めら
れるか否かでもって判定した。

得られた結果は、第３表に示すとおりであった。

洗濯堅牢度、耐光堅牢度はいずれも実用レベルにあった
が、発色性はナイロン６比率が７５重量％を越えると不
十分であった。また、ナイロン６比率が２０重量％未満
では、芯部の変性ポリエステルをナイロン鞘でもって十
分な厚さで均一に覆うことが難しく、紡糸延伸や編成仕
上の途中で鞘が破損する現象がみられた。

布帛の張り、腰を比較したところ、鞘ナイロン比率が２
０〜７５重量％の場合に良好で、ナイロン６単独布帛や
ポリエチレンテレフタレート単独布帛に比し、より好ま
しい風合であった。

［発明の効果］本発明に係る染色された複合繊維とすると、鮮明カラー
と、優れた耐光堅牢性および洗濯堅牢性とを併せ持つ優
れた繊維製品を得ることができる。

即ち、この染色堅牢性は、ポリアミド繊維のみからなる
鮮明カラー繊維製品では得られなかった程に優れたもの
である。

しかも、芯部に変性ポリエステル層が存在するために寸
法安定性、防皺性に優れ、適度の張り、腰をも有する。

また、変性ポリエステル繊維のみからなる布帛にみられ
る耐摩耗性、樹脂加工性が十分でないといった欠点は、
鞘部にポリアミド層を配することによって改善され、し
かも、色の深みも改善される。

これらの特性を有することから、本発明に係る複合繊維
は、鮮明カラーと染色堅牢性との両法に優れていること
が要求されるスポーツウェア、アウタウェア等に好適に
使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリアミドを鞘部に、スルホン化芳香族ジカルボ
ン酸変性ポリエステルを芯部に配し、かつ染料として実
質的にカチオン染料のみが染着した芯鞘型複合繊維であ
って、前記鞘部の染料染着率が、前記芯部の染料染着率
の１０％以下、かつ、０．２％ｏｗｆ以下であることを
特徴とする染色された複合繊維。
（２）前記ポリアミド鞘部の複合比率が２０〜７５重量
％であることを特徴とする請求項１記載の染色された複
合繊維。