JPH0734323A - 発色性および耐光性に優れたポリアミド繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 末端アミノ基量が５０〜１００meq/ポリアミ
ドkgであるポリアミド中に、２−メルカプトベンゾイミ
ダゾール化合物の非ハロゲン系銅錯塩を、銅換算で１０
〜１０００ｐｐｍ含有させたものである発色性および耐
光性に優れたポリアミド繊維を開示する。 【効果】 優れた紡糸操業性の下で効率よく製造するこ
とができ、しかも酸性染料や含金属塩系染料などを用い
た染色時の発色性や鮮明性が良好で、且つ高温に曝され
た時の耐光性や耐黄変性にも優れたポリアミド繊維であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた紡糸操業性の下
で効率よく製造することができ、しかも酸性染料や含金
属塩系染料などを用いた染色時の発色性や鮮明性が良好
で、且つ高温に曝された時の耐光性や耐黄変性にも優れ
たポリアミド繊維に関し、このポリアミド繊維は、例え
ば自動車等の内装材や各種インテリア材料等として有用
である。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド繊維は三大合成繊維の一つで
あり、繊維物性、染色性、吸湿性等に優れたものである
から、これらの特徴を生かし、衣料分野やインテリア分
野を始めとする各種産業分野で広く用いられている。

【０００３】ところがポリアミド繊維には、高温時の耐
光性や耐熱性が不十分であるという欠点があるところか
ら、その改善策として様々の方法が試みられている。そ
れらの中でも代表的なのは、ポリマー重合段階や繊維製
造段階もしくは染色加工段階等で酸化防止剤や耐光剤を
含有させる方法であり、殊にポリアミド繊維の耐光性・
耐熱性改善剤として銅系化合物と２−メルカプトベンゾ
イミダゾール類あるいはそれらの錯化合物を含有させる
方法は多数提案されている（特公昭38-22720号公報、同
48-7858 号公報、同48-7859 号公報、同48-7860 号公
報、同60-17309号公報、同61-45662号公報等）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高温下に曝
される自動車用内装材や電気カーペット或はホテルやゴ
ルフ場のロビーの様に強力な太陽光線や人工光線に長時
間曝されるカーペット等のインテリア用途において、ポ
リアミド繊維の特徴をより効果的に発揮させるには、耐
熱性や耐光性を一段と高めるばかりでなく、意匠性や生
産性を高める上でも、紡糸操業性の良好なものでなけれ
ばならない。

【０００５】ところが従来の銅錯塩系耐熱・耐光性改善
剤は、ポリアミドの溶融時に熱分解を起こして不溶性の
化合物を生成するため、溶融紡糸時に紡糸ノズルの背圧
上昇や糸切れといった紡糸操業上の問題を生じることが
あり、また染色時の発色性や鮮明性および染色後の高温
耐光性においても満足し得るものとは言えない。

【０００６】本発明は上記の様な事情に着目してなされ
たものであって、その目的は、紡糸操業性が良好で且つ
発色性や高温耐光性においても優れた特性を有するポリ
アミド繊維を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係るポリアミド繊維の構成は、末端ア
ミノ基量が５０〜１００meq/ポリアミドkgであるポリア
ミド中に、２−メルカプトベンゾイミダゾール化合物の
非ハロゲン系銅錯塩を、銅換算で１０〜１０００ｐｐｍ
含有させたものであるところに要旨を有するものであ
る。

【０００８】

【作用】上記の様に本発明のポリアミド繊維は、発色性
及び耐光性改善成分として、２−メルカプトベンゾイミ
ダゾール化合物の非ハロゲン系銅錯体を使用し、これを
末端アミノ基量が５０〜１００meq/ポリアミドkgである
ポリアミド中に銅換算で１０〜１０００ｐｐｍ含有せし
めたものであり、これにより溶融紡糸時における不溶物
の生成をなくして優れた紡糸操業性を確保すると共に、
染色時の発色性や鮮明性を改善し、更には染色物として
の耐光性を高めて褪色を抑えることに成功したものであ
る。

【０００９】本発明で使用する２−メルカプトベンゾイ
ミダゾール化合物の非ハロゲン系銅錯塩（以下、ＭＢ銅
錯塩と略記することがある）とは、２−メルカプトベン
ゾイミダゾールまたはそのベンゼン環におけるアルキル
置換体と、ハロゲン化銅以外の銅塩、例えば硫酸銅、硝
酸銅、酢酸銅、蟻酸銅、蓚酸銅、オレイン酸銅等とから
得られる錯塩であり、これらの好ましい配合比率は、Ｍ
Ｂ／銅塩のモル比で1/2 〜1/4 の範囲、最も好ましいの
は約1/2 である。尚、後記実施例からも明らかである様
に、ハロゲン系銅錯塩（例えば塩化銅錯塩や沃化銅錯塩
等）を使用したのでは、本発明で意図する様な優れた紡
糸操業性が得られないばかりでなく、染色性や耐光性も
不十分となる。

【００１０】該ＭＢ銅錯塩のポリアミド繊維中に占める
含有率は、銅換算で１０〜１０００ｐｐｍ、好ましくは
１０〜２００ｐｐｍ、更に好ましくは５０〜１００ｐｐ
ｍの範囲であり、該含有率が１０ｐｐｍ未満ではポリア
ミド繊維に対して十分な耐熱性や耐光性を与えることが
できず、一方１０００ｐｐｍを超えると、溶融紡糸時に
糸切れが発生し易くなって紡糸操業性が悪化するばかり
でなく、原糸染色時の発色性や鮮明性も悪くなる。

【００１１】また本発明で繊維基材を構成するポリアミ
ドとしては、ナイロン６，ナイロン１２，ナイロン４
６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ポリキシレンアジ
パミド等の脂肪族もしくは芳香族ポリアミド、或はこれ
らのポリアミドの混合物もしくは共重合ポリアミドなど
が挙げられるが、本発明の目的を達成するには、該ポリ
アミドとして、末端アミノ基量が５０〜１００meq/ポリ
アミドkgのものを選択することが不可欠の要件となる。

【００１２】しかして、繊維用として使用される通常の
ポリアミドの末端アミド基量は２０〜４５meq/ポリアミ
ドkg程度であり、この様に末端アミノ基量が５０meq/ポ
リアミドkg未満のポリアミドでは、たとえ前述の様なＭ
Ｂ銅錯塩を適量配合したとしても、本発明で意図する様
な高レベルの耐光性や耐熱性が得られず、しかも濃色染
での発色性や鮮明性も不十分となる。一方、末端アミノ
基量が１００meq/ポリアミドkgを超えるポリアミドを使
用すると、染色時に染め斑が生じたり発色性不足になり
易いばかりでなく、染色後の耐光性も悪くなって経時的
に褪色を起こし易くなる。

【００１３】この様な末端アミノ基量のポリアミドは、
例えば、Ｎ−ジメチルアミノエチレンジアミン等のジア
ミン類や多価アミン類によるカルボキシル基末端の封鎖
や逆にアミノ基末端をジアミン類又は多価アミン類で封
鎖するなどによって製造することができる。

【００１４】この様に本発明では、末端アミノ基量の特
定されたポリアミド中に発色性および耐光性改善剤とし
てハロゲンを含まないＭＢ銅錯体を適量含有させること
によって、紡糸操業性が良好で且つ染色時の発色性や鮮
明性、染色後の耐光性や耐熱性の非常に良好なポリアミ
ド繊維を得ることができるのである。

【００１５】この様な特殊な組み合わせによって優れた
耐光性が発揮される理由は明白でないが、特定の銅錯塩
のラジカル捕捉作用や紫外線吸収作用に加えて、末端ア
ミノ基量の増大による染料アニオン基とのイオン結合の
強化やキレート結合によるポリアミド−染料間の結合安
定化が好結果をもたらしたものと考えている。また染色
性向上作用は、活性を有する末端アミノ基量の増大によ
るものと考えられる。更に紡糸操業性の向上効果は、通
常の銅化合物が、紡糸時の高温下で金属銅やポリアミド
に不溶性のゲル状金属化合物に変化し、ポリマー中の粗
大粒子が増加することで紡糸ノズル背圧上昇や糸切れな
どの操業上の問題が生じやすいのに対して、銅と２−メ
ルカプトベンゾイミダゾールの１／２モル配合のＭＢ銅
錯塩化合物では銅キレート安定化効果が高く、上記の様
な金属銅や不溶性ゲル状金属化合物の生成が大幅に抑制
されるためと考えられる。

【００１６】尚このポリアミド繊維は、必要により更に
他の成分として酸化チタン等のダル剤や顔料、染料、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、芳香剤等の機能性改
質剤を、発色性や耐光性及び紡糸操業性を阻害しない範
囲で含有させることも勿論可能である。

【００１７】本発明のポリアミド繊維を製造するに当た
っては、ポリアミドの重合段階もしくは紡糸前のレジン
チップのブレンド段階で、前述のハロゲンを含まないＭ
Ｂ銅錯塩もしくはその生成源である２−メルカプトベン
ゾイミダゾール化合物と非ハロゲン系銅塩を配合すれば
よいが、ＭＢ銅錯塩の熱安定性の観点からすると、紡糸
前のポリアミドレジンチップに該銅錯塩微粒子をブレン
ドする方法が好ましい。

【００１８】このポリアミドレジンを、通常の溶融紡糸
法によって所望のデニール、断面形状、捲縮特性や繊維
物性を有するポリアミド繊維とする。このポリアミド繊
維は、必要により撚糸セットしてからカーペットなど所
定の織物状に加工した後、酸性染料や含金属錯塩染料等
によって所望の色相に染色し、乾燥して製品化される。

【００１９】尚、本発明に係る上記ポリアミド繊維の優
れた染色性や耐光性を最終製品段階でより効果的に発揮
させるには、耐光性の良好な含金属錯塩染料を使用する
と共に、染色時の銅錯塩の溶出を抑えるため染色液のｐ
Ｈを６〜８の範囲に管理することが望ましく、ｐＨ調整
剤として酢酸や燐酸系緩衝剤を使用し、あるいはアルカ
リサイドから染色を開始し染色時に遊離酸によって徐々
にｐＨが低下するスライド型のｐＨ調整剤を使用するの
がよい。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例を示すが、本発明はもと
より下記実施例によって制限を受けるものではなく、前
後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施
することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の
技術的範囲に含まれる。

【００２１】実施例１ 末端アミノ基量が８０meq/ポリアミドkgであるナイロン
６レジンチップを、窒素雰囲気下で５０〜８０℃に加温
し、非イオン系粘着剤をレジンに対して０．０５重量％
添加して均一にブレンドした後、予め硫酸銅（１モル）
と２−メルカプトベンゾイミダゾール（２モル）から合
成し精製した微粒子状の２−メルカプトベンゾイミダゾ
ール銅錯体を、上記ナイロンレジンに対して銅換算で８
５ｐｐｍ相当量添加し、均一にブレンドした。

【００２２】次いで、通常の溶融紡糸機を用いて紡糸・
延伸し、この間の紡糸操業性を下記の方法で調べた。こ
の延伸糸を加熱座屈させることによって捲縮性を付与
し、末端アミノ基量が８０meq/ポリアミドkg、捲縮量２
５％、捲縮安定性１５％、繊維強度２．８g/dの１００
０デニール６４フィラメントの３角異形断面の改質ナイ
ロン糸を得た。このナイロン糸を常法に従って２プライ
撚糸セットした後、タフト機を用いて目付１２００g/m²
相当のカットスタイルカーペットを作成した。得られた
カーペットを、下記の染色処方及び染色条件でグレー色
に染色し、乾燥仕上げの後カーペット裏面に低密度ポリ
エチレンフィルムを融着し、更に厚さ１０ｍｍの雑フェ
ルトを添着してから下記の方法で高温耐光・耐熱試験を
行なった。結果は表１に示す通りであり、溶融紡糸時の
紡糸操業性、染色時の発色性、染色後の耐光・耐熱性の
いずれにおいても良好な結果が得られた。

【００２３】（評価試験法） 紡糸操業性１：紡糸１週間後のノズル背圧（kg/cm²）を
実測し、ノズル詰まりの状態を評価した。 紡糸操業性２：ナイロン繊維３ｇと1,1,3,3,3-ヘキサフ
ルオロ-2- プロピルアルコールに溶解し、平均ポアサイ
ズ５μｍのテフロンフィルターで濾取して得た銅化合物
の粗大粒子量を蛍光Ｘ線強度により計測し、ナイロン繊
維中の銅の粗大粒子相当量（ナイロン繊維１ｇ当りの蛍
光Ｘ線強度kcps：キロカウント／秒）を求めた。 発色性：下記の１／２型含金染料で染色されたカーペッ
ト生地の見掛染色濃度（Ｋ／Ｓ値）相対値（比較例２の
Ｋ／Ｓ値を１００とした場合の相対値）と鮮明性評価か
ら発色性を評価した。なお見掛染色濃度Ｋ／Ｓ値は、色
差計にて染色布の反射率Ｒ％を測定後、（１−Ｒ）² ／
２Ｒから算出した。 高温耐光性：スガ試験機社製の紫外線ロングライフ・フ
ェードメーター（JISB 7751に準拠、形式：FAL-5HB・B
R、垂直型ホルダ）を使用し、ブラックパネル温度８３
±３℃で２００時間照射（２０時間毎にホルダー上下位
置を変更）した後、変・褪色用グレースケール（JIS L
0804）により１〜５級の等級評価を行なった。 高温耐熱性：カーペット生地を精錬・乾燥した後、１１
０℃で５０時間乾熱処理した後の黄変度を、変・褪色用
グレースケール（JIS L 0804）により１〜５級で等級評
価した。

【００２４】 （染色処方） Irgalan Yellow GRL 200%(1) 0.04%owf Irgalan Red Brown RL 200%(1) 0.06%owf Irgalan Grey GL 200%(1) 0.35%owf Albegal SW(CIBA-GY社製染色助剤) 1.0 %owf Albegal FFD(CIBA-GY 社製染色助剤) 0.1 g/リットル メイサン ＰＣ（明成化学社製ｐＨ調整剤） 0.5 g/リットル ソーダ灰（ｐＨ調整剤） 0.3 g/リットル 但し(1) はCIBA-GY 社製 1/2型含金染料 （染色条件）ボイル６０分間ウインス染色、浴比１：３
０

【００２５】比較例１ ナイロンレジチップとして末端アミノ基量が４３meq/ポ
リアミドkgのナイロン６を使用した以外は上記実施例１
と全く同様にして実験を行なった。結果は表１に示す通
りであり、紡糸操業性に若干の問題がある他、発色性や
高温耐光性に劣るものであった。

【００２６】比較例２ ナイロンレジチップとして末端アミノ基量が４３meq/ポ
リアミドkgのナイロン６を使用し、また銅錯体として２
−メルカプトベンゾイミダゾールの沃化第１銅錯体を用
いた以外は前記実施例１と全く同様にして実験を行なっ
た。結果は表１に示す通りであり、紡糸操業性、染色時
の発色性、染色後の高温耐光・耐熱性の何れにおいても
非常に劣るものであった。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、優
れた紡糸操業性の下で効率よく製造することができ、し
かも酸性染料や含金属塩系染料などを用いた染色時の発
色性や鮮明性が良好で、且つ高温に曝された時の耐光性
や耐黄変性にも優れたポリアミド繊維を提供し得ること
になった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 雅宏 滋賀県大津市堅田２丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 鵜原 寿 滋賀県大津市堅田２丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 松嶌 利男 福井県敦賀市呉羽町１番１号 東洋紡績株 式会社敦賀ナイロン工場内 (72)発明者 関谷 英夫 大阪市北区堂島浜２丁目２番８号 東洋紡 績株式会社本社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 末端アミノ基量が５０〜１００meq/ポリ
   アミドkgであるポリアミド中に、２−メルカプトベンゾ
   イミダゾール化合物の非ハロゲン系銅錯塩を、銅換算で
   １０〜１０００ｐｐｍ含有させたものであることを特徴
   とする発色性および耐光性に優れたポリアミド繊維。
2. 【請求項２】 銅錯塩が硫酸銅錯塩である請求項１記載
   のポリアミド繊維。