JPH093785A - 染色性改善剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アラミド繊維等の難染色性繊維の染色を可能
にするとともに、アニオン性染料では難染色性の繊維を
アニオン性染料で染色可能にする染色性改善剤を提供す
るとともに、それを用いる繊維の染色性改善方法及び染
色方法を提供する。 【構成】 アジリジニル基を有する水溶性化合物から成
る染色性改善剤。アジリジニル基を有する水溶性化合物
から成る染色性改善剤の水溶液中で繊維を処理すること
を特徴とする繊維の染色性改善方法。アジリジニル基を
有する水溶性化合物で処理した繊維をアニオン性染料で
染色することを特徴とする繊維の染色方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維の染色性改善剤
と、その染色性改善剤を使用する繊維の染色性改善方法
及び染色方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から繊維染色用染料としては各種の
ものが使用されているが、繊維の種類によっては、染色
の非常に困難なものがある。このような難染色性繊維と
しては、アラミド繊維やポリプロピレン繊維等がある。
難染色性繊維に対しては、その染色性を改善するため
に、膨潤剤が用いられているが、アラミド繊維のような
難染色性繊維の染色性改善に有効な染色性改善剤は未だ
開発されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アラミド繊
維等の難染色性繊維の染色を可能にするとともに、アニ
オン性染料では難染色性の繊維をアニオン性染料で染色
可能にする染色性改善剤を提供するとともに、それを用
いる繊維の染色性改善方法及び染色方法を提供すること
をその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、反応性の大きいア
ジリジニル基は各種の繊維と強固に結合すると共にアジ
リジニル基が結合された繊維はカチオン性窒素が導入さ
れるため、アニオン性染料によって該繊維が鮮明に染色
されることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明によれば、アジリジニ
ル基を有する水溶性化合物から成る染色性改善剤が提供
される。また、本発明によれば、アジリジニル基を有す
る水溶性化合物から成る染色性改善剤の水溶液中で繊維
を処理することを特徴とする繊維の染色性改善方法が提
供される。さらに、本発明によれば、アジリジニル基を
有する水溶性化合物で処理した繊維をアニオン性染料で
染色することを特徴とする繊維の染色方法が提供され
る。

【０００５】本発明の染色性改善剤は、アジリジニル基
を有する水溶性化合物である。この水溶性化合物の水溶
性は、易水溶性である必要はなく、常温（２５℃）にお
いて、１リットルの水に０．００１モル以上、好ましく
は０．００４〜０．０３モル溶解する程度の水溶性であ
ればよい。アジリジニル基は極めて反応性が大きいか
ら、繊維に含まれている官能基と反応して繊維に固着し
たり、繊維の表面に強く吸着したりすることが知られて
いる。例えば、繊維に水酸基、カルボキシル基、アミノ
基、イミノ基、イミド基、アミド基等の反応性水素が含
まれていると、この水素とアジリジニル基とは容易に反
応する。例えば、アジリジニル基は水酸基に対して以下
のように反応する。このようにしてエチレン基を介して
繊維に導入された窒素原子は非常に反応性に富むもので
ある。

【化１】 また、繊維に前記のような官能基が存在していない場合
は、繊維に対して、反応性水素を導入する前処理を施す
ことにより、本発明の染色性改善剤を適用することがで
きる。本発明の染色性改善剤で処理された繊維は、アニ
オン性染料によって堅牢性よく染色することができる。

【０００６】本発明の染色性改善剤としては、アジリジ
ニル基を有するカルボン酸の多価アルコールエステルを
好ましく用いることができる。アジリジニル基を有する
カルボン酸としては脂肪族低級一価カルボン酸が好まし
く、特に下記一般式（２）で表されるカルボン酸が好適
である。このカルボン酸は、アジリジニル基を有するカ
ルボン酸の中では入手容易で安価な化合物である。特
に、一般式（２）においてＲがエチレン基の３−（１−
アジリジニル）プロピオン酸は、その入手が容易であ
り、本発明の染色性改善剤の製造原料として好ましい。

【化２】 〔但し、Ｒは炭素数２〜６個のアルキレン基を表してい
る〕

【０００７】本発明の染色性改善剤を構成するアジリジ
ニル基を有するカルボン酸の多価アルコールエステルに
おいて、その多価アルコールの水酸基の少なくとも１つ
はアジリジニル基を有するカルボン酸でエステル化され
ている。染色性改善剤中にはアジリジニル基が多数存在
するのが望ましいことから、全部の水酸基が前記の酸で
エステル化されているのが好ましいが、水溶性の点から
は、遊離水酸基が存在するのが好ましい。多価アルコー
ルとしては入手面等から２〜６価の多価アルコールが好
ましい。本発明で原料として使われる多価アルコールを
具体的に例示すると、２価アルコールとしてはエチレン
グリコール、プロピレングリコール、１，２−ブタンジ
オール、１，４−ブタンジオール、ペンタンジオール、
ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘ
キサンジオール、キシリレングリコール、１，４−ジメ
チロールシクロヘキサン等が；３価アルコールとしては
グリセリン、２，２−ヒドロキシメチルブタノール、ト
リメチロールプロパン等が；４価以上のアルコールとし
てはペンタエリスリトール、グルコース等が挙げられ
る。

【０００８】次に、本発明の染色性改善剤として特に好
ましい化合物を具体的に例示すると以下の通りである。
なお、以下においては下記式（３）で示される３−（１
−アジリジニル）プロピオン酸をＡＰ−ＣＯＯＨで表
す。

【化３】

【０００９】

【化４】

【００１０】本発明で染色性が改善される繊維を具体的
に示すと、絹、羊毛、綿等の天然繊維；ポリエステル、
ポリプロピレン、ビニロン、アクリル、アラミド、レー
ヨン等の化学繊維；ガラス繊維等の鉱物繊維等である。
繊維の形態は特に制約されず、糸、織布、不織布、編
布、フェルト等であることができる。また、染色性改善
後の繊維を染色する染料としては、アニオン性染料が用
いられ、その具体例を示すと、酸性染料、反応性染料、
錯塩染料、クローム染料、直接染料等である。本発明に
より繊維の染色性を改善するには、繊維を前記染色性改
善剤の希薄水溶液中で加温下に処理する。アジリジニル
基に対して反応性を示す官能基がない繊維は、反応性水
素を導入する前処理を施した後に染色性改善剤で処理す
る。

【００１１】繊維に対して反応性水素を導入する方法と
しては、プラスチックに対して慣用されている方法、例
えば、クロム酸混液等の酸化剤で処理する方法、紫外線
で処理する方法、コロナ放電処理する方法、反応性水素
を有するシランカップリング剤で処理する方法、反応性
水素を含有するモノマーをグラフト重合させる方法等が
挙げられる。繊維の種類に応じてこれらの前処理法が適
宜選定される。

【００１２】染色性改善剤による処理を好ましく行うに
は、染色性改善剤を４〜３０ミリモル／リットル、好ま
しくは８〜２０ミリモル／リットル含有する水溶液中に
繊維を浸漬し、４０〜１１０℃、好ましくは５０〜９０
℃で、２０〜１２０分間、好ましくは３０〜６０分間処
理する。また、染色性改善剤を５０〜２５０ミリモル／
リットル、好ましくは７０〜１８０ミリモル／リットル
含有する水溶液に繊維を浸漬後、繊維中の含液量が６０
〜１２０％、好ましくは８０〜１００％となるように該
繊維を絞り、これを６０〜１２０℃、好ましくは８０〜
１００℃で熱処理し、次いで湯洗し、水洗し、乾燥す
る。繊維に対する染色性改善剤の付着量は、通常、０．
２〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％である。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例によって更に具体的の
説明するが、本発明はこの実施例によって限定されな
い。なお、以下に示す％は重量％である。

【００１４】実施例１、比較例１ クラレ社製の１５０デニールのポリエステル繊維〔商品
名：クラベラ〕１０ｇを、ノニオン性界面活性剤で良く
洗浄してから水洗乾燥して試料繊維とした。この繊維を
ＢＨＴＡＰ（２，２−ビスヒドロキシブタノール−トリ
ス〔３−（１−アジリジニル）プロピオネート〕（前記
構造式Ａで示される染色性改善剤）が２．４ミリモル溶
解している水溶液１５０ミリリットル中に浸漬し、この
水溶液を４０分間で室温から９０℃まで昇温させた。そ
して、９０℃に１時間保持してから繊維を取出し、湯洗
及び水洗した後に８０℃で３０分間乾燥した。以上のよ
うにしてＢＨＴＡＰ処理した繊維を、繊維重量に対し
て、三井東圧化学製黒色染料（商品名：ミツイナイロン
ブラックＧＬ）７％と硫酸アンモニウム１０％と酢酸２
％を含む水溶液に浸漬して、１００℃に３０分間保持
し、繊維を黒色に染色して実施例１の染色検体を得た。
また、ＨＢＡＰ処理を行わなかった以外は実施例１の検
体と同様にして比較例１の染色検体を得た。

【００１５】実施例２、比較例２ クラレ社製の１５０デニールのポリエステル繊維の代り
に東レデュポン社製の１．５デニールのアラミド繊維
（商品名：ケブラー）を使用した以外は実施例１又は比
較例１と同様にして実施例２及び比較例２の染色検体を
作製した。

【００１６】実施例３、比較例３ 繊維を帝人（株）製の３０番単のアラミド繊維紡績糸
〔商品名：コーネックス〕に変えた以外は実施例１又は
比較例１と同様にして実施例３及び比較例３の染色検体
を得た。

【００１７】実施例４、比較例４ 繊維を旭化成（株）製の３デニールのアクリル繊維〔商
品名：カシミロン〕に変えた以外は実施例１又は比較例
１と同様にして実施例４及び比較例４の染色検体を得
た。

【００１８】実施例５、比較例５ 繊維を日東紡績（株）のガラス繊維（商品名：ガラスフ
ァイバー ＦＹ２１９）に変えた以外は実施例１又は比
較例１と同様にして実施例５及び比較例５の染色検体を
得た。

【００１９】実施例６、比較例６ 繊維をクラレ（株）製のビニロン紡績糸３０／１に変え
た以外は実施例１又は比較例１と同様にして実施例６及
び比較例６の染色検体を得た。

【００２０】実施例７、比較例７ よく精錬して不純物を除去した綿糸１０ｇを試料繊維と
し、これを実施例１又は比較例１と同様にして実施例７
及び比較例７の染色検体を得た。

【００２１】実施例８、比較例８ よく精錬して不純物を除いた綿布１０ｇを試料とし、こ
れを１リットル中に１２０ミリモルＢＨＴＡＰが含まれ
ている１８℃の水溶液中に２分間浸漬してから、綿布を
水溶液から取出して含液率８０％で絞り、これをそのま
ま乾燥機に入れて８０℃で１時間乾燥し、次いで湯洗と
水洗を行った後、実施例１の場合と同じ方法で染色して
実施例８の染色検体を得た。また、ＢＨＴＡＰ水溶液に
よる処理を行わないほかは実施例８と同様にして比較例
８の染色検体を得た。

【００２２】実施例９、比較例９ ２デニールのポリプロピレン繊維〔大和紡績（株）製〕
１０ｇを、６．４ミリモルの硫酸と３．４ミリモルの重
クロム酸カリが溶解している水溶液１００ミリリットル
中に浸漬し、該水溶液を１１０℃に加温して３０分間保
持してからポリプロピレン繊維を取出し、これを湯洗及
び水洗してから、ＢＨＴＡＰが２．４ミリモル溶解して
いる１００ミリリットルの水溶液に浸漬し、該水溶液を
４０分間で室温から９０℃まで昇温させた。そして、９
０℃に１時間保持してから水溶液中のポリプロピレン繊
維を取出し、湯洗及び水洗した。次いで、洗浄後のポリ
プロピレン繊維を実施例１の場合と同様に処理して黒色
に染色された実施例９の染色検体を得た。また、ＢＨＴ
ＡＰ水溶液による処理を行わなかった以外は実施例９と
同様にして比較例９の染色検体を得た。

【００２３】実施例１０、比較例１０ 実施例１で使った繊維と同じ繊維を試料とし、この試料
を実施例１の場合と同様にＢＨＴＡＰで処理してから、
繊維重量に対して、サンクロミンブラウンＫＥ〔住友化
学社製のクローム染料）〕２％と硫酸アンモニウム５％
と酢酸１％を含む水溶液中に浸漬し、この水溶液を１０
０℃に３０分間保った。次に、前記処理後の繊維を重ク
ロム酸カリウム０．５％とギ酸０．５％を含む水溶液中
に再度浸漬し、この水溶液を１００℃に３０分間保持し
てから繊維を取出して水洗乾燥した。このようにして、
濃厚な茶色に染色された実施例１０の染色検体を得た。
また、ＨＢＡＰ処理を行わなかった以外は実施例１０の
検体と同様にして比較例１０の染色検体を得た。

【００２４】実施例１１、比較例１１ 染色方法を変えた以外は実施例１０又は比較例１０と同
様にして実施例１１及び比較例１１の染色検体を得た。
すなわち、ＢＨＴＡＰ処理後の繊維を、繊維重量に対し
て、ラナゾールブルー３Ｇ〔チバガイギー社製の反応性
染料〕２％とミグレガールＷＢ〔日本染化社製の両性界
面活性剤〕１％と硫酸アンモニウム５％と酢酸２％を含
む水溶液中に浸漬し、この水溶液を１００℃に６０分間
保ってから繊維を取出し、水洗乾燥して実施例１１の染
色検体を得た。また、ＨＢＡＰ処理を行わなかった以外
は実施例１１の検体と同様にして比較例１１の染色検体
を得た。

【００２５】実施例１２、比較例１２ １４デニールの絹糸より成る精錬済み絹タフタを、ＢＨ
ＴＡＰが２．４ミリモル含まれている水溶液１５０ミリ
リットルに浸漬し、該水溶液を２５分間で室温から７０
℃まで昇温して３０分間７０℃に保持した。次いで、水
溶液から絹タフタを取出し、湯洗及び水洗してから乾燥
した。この絹タフタと同量の未処理のタフタを、その重
量の１％に相当するスミノールミーリングブリリアント
レッド３ＢＮ〔住友化学社製の酸性染料〕と、その重量
の１０％に相当する硫酸アンモニウムが含まれている水
溶液中に浸漬し、該水溶液の温度を４０分間で室温から
１００℃まで昇温して１００℃に４０分間保持した。こ
のようにして赤色に染色された絹タフタを水洗し、乾燥
し、実施例１２と比較例１２の染色検体を得た。

【００２６】以上のようにして得られた実施例及び比較
例の染色検体を測色し、実施例の染色検体についての結
果を表１に示し、比較例の染色検体についての結果を表
２に示す。なお、前記測色法としては、分光側色法を用
い、その結果をＬａｂ表色系で示す。この場合のＬ、
ａ、ｂは次のことを意味する。 Ｌ：明度 ａ：色度（赤−緑） ｂ：色度（黄−青）

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】実施例１３ 実施例１において、染色性改善剤として、前記構造式
〔Ｂ〕の化合物（トリスヒドロキシプロパントリス〔３
−（１−アジリジニル）プロピオネート〕を用いた以外
は同様にして実験を行った。この場合にも、鮮明な黒色
に染色された繊維を得ることができた。

【００３０】実施例１４ 実施例１において、染色性改善剤として、前記構造式
〔Ｃ〕の化合物（プロピレングリコール−ビス〔３−
（１−アジリジニル）プロピオネート〕）を用いた以外
は同様にして実験を行った。この場合にも、鮮明な黒色
に染色された繊維を得ることができた。

【００３１】

【発明の効果】本発明の染色性改善剤は、難染色性の有
機及び無機繊維をアニオン性染料で容易に染色できるよ
うにする染色性改善剤であり、この染色性改善剤で処理
することにより、アラミド繊維やガラス繊維等の難染色
性繊維も、アニオン性染料で容易に染色することができ
る。また、アニオン性染料では鮮明に染色することが困
難なセルロース系繊維も、本発明の染色性改善剤で処理
することにより、アニオ性染料で容易かつ鮮明に染色す
ることができる。さらに、羊毛や絹等のようにアニオン
性染料で染色容易な繊維も本発明の染色性改善剤で処理
した後、アニオン性染料で染色することにより、濃色の
染色物を容易に得ることができる。さらにまた、本発明
の染色性改善剤で処理した羊毛や絹等の繊維は、その染
色性が改善されているため、少ない染料の使用によって
も鮮明な染色を行うことができるので、染料の使用量を
節約することができる。ポリエステル繊維は、分散染料
によって染色されているため、その染色物は耐熱性が悪
いという欠点を有するが、本発明の染色性改善剤で処理
した後、アニオン性染料で染色したものは、耐熱性にお
いて非常にすぐれたものである。本発明の染色性改善剤
は、水溶液の形態で繊維と接触させることにより繊維に
容易に付着させることができるので、本発明の染色性改
善剤を用いる処理は容易に実施することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アジリジニル基を有する水溶性化合物か
   ら成る染色性改善剤。
2. 【請求項２】 アジリジニル基を有する水溶性化合物
   が、アジリジニル基を有するカルボン酸の多価アルコー
   ルエステルである請求項１の染色性改善剤。
3. 【請求項３】 アジリジニル基を有する水溶性化合物か
   ら成る染色性改善剤の水溶液中で繊維を処理することを
   特徴とする繊維の染色性改善方法。
4. 【請求項４】 アジリジニル基を有する水溶性化合物で
   処理した繊維をアニオン性染料で染色することを特徴と
   する繊維の染色方法。