JPS61225383A - ポリ塩化ビニルフイラメントの染色方法 - Google Patents

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】 本発明はポリ塩化ビニルに基づくフィラメントの連続染
色法に関する。

ＰｖＣに基づく連続フィラメント及びステープル繊維は
、ある種の特別な性質、例えば不燃性、耐光性、化学的
不活性、及び断熱、絶縁及び遮音を与える性質のために
、織物工業では有用である。

ポリ塩化ビニルに基づ（織物は、普通その製造中にバル
ク染色によって着色せしめられる。しかしながら、この
方法は良好な堅牢性を有する色を生成せしめうる一方で
、色の変化のためにこの方法を比較的不経済にする制約
が存在する。

繊維も染料の水性溶液又は分散液を用いて染色でき、こ
れに対して最も広く使用されている染料は分散染料及び
塩基性染料である。この染料は繊維に対して化学的親和
性を有さず、染色した繊維は染料の重合体中固溶液から
なる状態で存在する。

この染料法は、自然の色の繊維を染料の溶液又は分散液
中に置外、モしてａ雑の織物性を変えることなく染料の
捕捉を加速しうる温度まで全体を加熱することによって
固溶液を作ることにある。

アタクチックなポリ塩化ビニルから製造される繊維は、
実際上非品性繊維、即ち最初の重合体と同じく非常に低
結晶性（一般には９％を越えない）の繊維である。

結果として、これらの繊維の性質は、１００℃以上の温
度に供した時に収縮し、また収縮時に機械的強度を失な
うということである。言いかえると、強度が低下し且つ
伸張が増加するために、１００℃以上で尊繊維の加工が
困難となり或いは不可能でさえもある。

この結果として、ポリ塩化ビニルに基づ（繊維を染色す
るための公知の方法は１００℃の温度を越えず、従って
長い染色時間を使って低捕捉温度を補償している。繊維
は弛い形で或いはトウとしてバッチ式で染色することが
でき、この時染色繰作は数時間を必要とする。繊維がト
ウ形の場合、それは１００℃程度の温度で連続的に染色
できるが、滞留時間が長くて染色速度が低く且つ工程費
がかさむ。

今回、アタクチックポリ塩化ビニルに基づくフィラメン
トを、僅かな昇温度において連続式で及び非常に迅速に
染色し、良好な色堅牢性の染色されたフィラメントを得
ることが可能であるということが発見された。

更に特に本発明は、 アタクチックポリ塩化ビニルに基づき且つ未延伸状態の
１　、３〜１　、４ｇ／ｃｍ３の密度を有するフィラメ
ントを、少くとも１つの分散染料を含む組成物で６０〜
９０℃の温度で含浸させ、この含浸させたフィラメント
を、加圧水蒸気の存在下に１００〜１２０℃の温度で２
〜２０秒間固定化（ｆｉｘ）させ、 フィラメントを１＃Ｊｉ又はそれ以上で延伸し、この延
伸したフィラメントを、加圧水蒸気の存在下に１００〜
１３０℃の温度で１〜２０抄間緊張下に固定し、そして
次いで フィラメントを油で処理しくｏｉｌｉｎｇ）、収縮させ
る、 ことを含んでなる該フィラメントの連続染色法を提供す
る。

本明細書で用いる如き「ポリ塩化ビニル」とは、主に７
タクチツクであり（即ち熱重合によって製造され）、且
つ５０，０００〜１２０，０００の数平均分子量、６５
〜８５℃の２次転移温度及び約１２Ｏｆ＞ＡＦＮＯＲ指
数（標準Ａ　ＦＮ　ＯＲ第Ｔ５１．０１３号による）を
有する通常の塩化ビニル単独重合体； 塩化ビニルを少くとも８５重量％及び塩化ビニルと共重
合しうる共単量体例えば酢酸ビニル、ビニル及び（メト
）アクリル酸エステル及びエーテル、アクリロニトリル
、オレフィン例えばエチレンなどを１５％まで含有する
共重合体； 上述の如きポリ塩化ビニル又は塩化ビニル共重合体の、
製品の特性（例えば染料親和性又は耐熱性）を改良する
ための他の重合体との混合物、を意味する。

これらの更なる重合体では、セルロースエステル、シア
ノエチル化セルロース、エステル残基により又はシアノ
エチル化により改変されたポリビニルアルコール、ポリ
アクリロニトリル、及び２次転移温度が一般に少くとも
１００℃であり且つＡ　）’　Ｎ　ＯＲ指数が約１１０
である塩素化ポリ塩化ビニルを挙げることができる。ア
タクチックポリ塩化ビニル又はその共重合体は、得られ
る重合体の混合物が主に７タクチツクの塩化ビニル単位
を少くとも７５〜８０重景％含重量る場合、少くとも７
５％、好ましくは８０％の割合で重合体の混合物中に存
在する０通常の塩化ビニル単独重合体は好適に使用され
る。

本明細書で用いるフィラメントは、一般に２０〜３０重
量％である濃度の重合体溶液からの乾式紡糸として公知
の方法によって製造される。

乾式紡糸後、いくつかの口金からでてくるフィラメント
を、一般に工業的規模での製造の場合はトウにまとめ、
そして好ましくはパッド染色技術により、少くとも１つ
の分散染料及び好ましくは助剤、例えば増粘剤、湿潤剤
及び酸性化剤を一般に脱鉱物水又はいずれか他の適当な
担体に分散させて含有する組成物を含浸させる。

最良の染色結果は、含浸浴の温度が６０〜９０℃、好ま
しくは７０〜８０℃であり、繊維の密度が１．３〜１．
４ｇ／ｃｍ３の時に得られる。

イクゾースション比（ｅｘｈａｕｓｔｉｏｎ　　ｒａｔ
ｉｏ）に（繊維の含水量によって表わされる理論量に対
し、実際に捕捉した含浸裕の量の比）として定義される
包収率も、フィラメントの含浸浴中の通過回数が増加す
るにつれて改善される。例えば通過回数は工程収率を着
しく減少させないで１〜３回にわたって変えることがで
きる。

染料の濃度は式 パッド染色後の物質の重量 で与えられる表示比（ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　　ｒａｔ
ｉｏ）に注意して、必要な色相を与えるように決定され
る。

表示比は一般に１５Ｘ２５％であり、フィラメントによ
って捕捉される溶量に相当する。

良好な色堅牢性を得るためには、繊維の密度が１．３〜
１．４ｇ／ｃ＋＊’であり、一方含浸時にフィラメント
のより糸の含水量が僅かな緊張下に１０〜３０重量％、
好ましくは１５〜２５重景％で重量ということが発見さ
れた。フィラメントの含水量は工程で含まれる間隙水、
即ち＃ｌ維閤に存在する水のためである。従ってこれは
フィラメント内に存在する水の問題ではな（、その構造
体は乾式紡糸後文質的に水を含まない。

含浸後、未延伸のフィラメントを、加圧水蒸気の存在下
に１００℃以上、好ましくは１００〜１２０℃の温度に
おいて連続的に固定する。この固定系における滞留時間
は２〜２０秒、好ましくは５〜１５秒である。

全く驚くことに、これ程短い固定時間が、含浸組成物の
濃度を考えるに、染料を適当に固定せしめる。

トウの緊張は適当ならば収縮が生じるように調整するこ
とができる。このストレスは一般に０゜０６５−０．０
１５０ｇ／ｄｔｅｘである。

次いでフィラメントを、８０〜１００℃、好ましくは８
５〜９８℃の温度に維持された熱水のおけ中、１段又は
多段において４〜７Ｘ、好ましくは５〜６Ｘに延伸し、
続いて連続して加圧水蒸気の存在下に１００〜１３０℃
の温度で１〜２０秒、好ましくは４〜１０秒間、緊張下
に固定する。

フィラメントは公知の方法で油処理した後自由な状態で
の収縮処理を受ける。これは少くとも１０分間、一般に
１０〜２０分間又はそれ以上で変化しうる期間にわたっ
て沸とう水中において、或いは例えば仏画特許第８３，
３２９号／第１，２８９．４９１号に記述されているよ
うなノズルを通過させることにより飽和水蒸気中におい
て行なうことのできる。自由収縮に供する。そのような
ノズルにおいては、フィラメントは１０５〜１３０℃の
温度の飽和水蒸気で処理され、同時に収縮し且つ捲縮す
る。これは後の良好な織物加工性を与える。

同様に、収縮を沸とう水中で行なう場合、これは好まし
くは機械的捲縮が先行する。

上述のような工程は収縮工程に至るまで連続的に行なう
ことができる。これは本方法を工業的に容易に適用しう
るちのとし、また経済的利点も大きいものである。

特に経済的な工業的実施を達成するために、本発明は多
数のフィラメントを含んでなるトウに適用され、即ちい
くつかの紡糸槽での紡糸によって製造されるフィラメン
トに適用され、少くとも１ｏｏ、ｏｏｏのフィラメント
を含む。更に１００万又はそれ以上までのフィラメント
を含んでいてよいトウに適用される。

繊維の密度は、８０〜９０ミリトールの圧力下に一１５
℃程度の温度で凍結乾燥した後に、次の方法で測定され
る。

亙韮！口０１ 試料の最初の重量を空気中で決定した：Ｍ＝Ｖｄ（空気
圧を無視）。

２回巨の重量は密度ｄ″のシリコーン油中に浸した後に
決定した：Ｍ’　＝Ｖｄ−Ｖｄ’これは次式となる： 番号をつけた試料−運搬バスケット。

結晶化皿、直径２０ｃｍ・ 栓つきデシケータ、直径２２ｃ醜 真空ポンプ（１ｍ鴫Ｈｇ可能） 下からの秤量を備えたｌ／、。まで秤量できるバランス
。

小フックつきの１５デニルのナイロン糸。

バランスの下に置かれたＩ／、。℃以内の精度の浴。

３１のビー力。

１／、。℃以内まで読める温度計。

アルミニウム電極［Ｆ、Ｃ，グンナット（Ｄ　ａｎｎａ
ｔｔ）社、１９８．ｒｕｅ　　５Ｔ−Ｊａｃｑｕｅｓ　
　ＰＡＲＩＳ　　５ｅｌ、直径６．２５ｍ５及び高さ１
５ｃｍ、一端に孔つき。

臥１士 シリコーン油４７Ｖ５０（ローン−ブーラン社）、約５
１゜ 区用士 １〜３ｇで変化しうる重さく重さが大かければ大きいほ
ど、比例して精度は良（なる）。

：そのままでの ナイロン糸をバランスのフックに結びつけ、フックが浸
漬液体に触れないようにする。

バランスの０を合わせる。

試料をバランスの皿で秤量するＭ。

油中において試験温度で秤量することによって予しめ補
正したバスケット中に試料を置く−重さ：論（風袋）。

このパスナツトをシリコーン油を含む結晶化皿中に浸漬
する。

結晶化皿をデシケータ中に置き、次いでこれを真空ポン
プに連結する（脱気の開始時には、作業を綿密に監視す
ることが得策である：試料中の空気があまりにも急激に
逃げると、それが糸をバスケットの外へ引張りだしたり
或いは強力な沸とうにより油を結晶化皿から溢流させる
危険がある；これが起こるならば、−瞬ポンプを止め、
沸とうが止んだ時に再び始動させる）。

デシケータを最後の１０分間ゆさぶって空気の逃げを容
易にしつつ、３０分間にわたって脱気する。

デシケータの栓を閉じる。

真空ポンプを止め、はずす。

デシケータ内部の真空を非常にゆっくりと解放する。

この試料−運搬バスケットを迅速に熱電対つきの俗に移
す。

温度を約６時間安定化させる（この時間は外部の温度及
び試料数に依存する）、この温度は１／１゜℃以内で調
節すべきである。

ナイロン糸をほどき、小さいフックを油中に浸す。

バランスを０に合せる。

バスケットが液体の外へでないように注意して、それを
７７りに取りつける（この目的に対して長い硬い棒の場
合には他のフックも用いる）。

重量−′の決定、これから浸した試料の重量Ｈ′が誘導
される： Ｍ’＝ｍ’−−醜 式中ｄ′は試験温度におけるシリコーン油の密度であり
、シリコーンは予しめ標準化されている。

色相の選択に対する及び光に対する堅牢性はそれぞれＩ
ＳＯ楳準法第１０５−Ｅ−０１号及び第１０５−Ｂ−０
１号に従つて決定した。

実施例に 硫化炭素／アセトン混合物（容量比５０１５０）中アタ
クチックポリ塩化ビニル（Ａ　Ｎ　Ｆ　ＯＲ指数１２０
．塩素含量５６．５％）の溶液を、重合体濃度を２８％
として調製した。

７０℃に保ったこの溶液を公知の方法で孔９００の口金
から乾式紡糸した。多くの口金から作られるフィラメン
トを一緒に集め、１８０，０００のフィラメントを含む
トウとした。

次いで水１８重量％を含むフィラメントに、８０℃に保
った且つ次のものを含む浴を含浸させた二分散染料（Ｃ
Ｉ分散染料レッド４）１００ｇ／ｌ、商品名「ユニパー
ロール（Ｕ　ｎ１ｐｅｒｏｌ）Ｗ　Ｊ（Ｂ　Ａ　ＳＦ） として公知のスルホン化ポリグリコールエーテル型の湿
潤剤２ｇ／ｌ、 商品名［シルパトール（Ｓ　１ｌｖａｔｏｌＨＪ（Ｃ１
ｂａ）として公知の溶媒及びアニオン性脂肪酸誘導体の
混合物である分散剤２ｇ／ｌ、 商品名［ソリドコール（Ｓ　ｏｌｉｄｏｋｏｌｌ）Ｋ　
Ｊ（Ｈｏｅｃｈｓｔ）として公知のエステル化されたポ
リアクリロニトリル型の増粘剤１００ｇ／ｉ 浴のｐＨを４〜５に保てるように酢酸１　ｃｃｓ脱鉱脱
水物水００％となるまでの量。

浴の表示比は２０％であり、染料「Ｃ■レッド４」のイ
クゾースション（ｅｘｈａｕｓｔｉｏｎ）係数は７２％
であった。

この含浸したフィラメントを、１１８℃の温度において
８秒間加圧水蒸気で連続的に固定し、水性浴中９８℃で
５Ｘの比まで延伸した。

次いでこのフィラメントを、加圧水蒸気の存在下及び緊
張下に、１１２℃の温度で６秒間安定させ、次いで沸と
う水浴中において約２０分間収縮に供し、そして機械的
に捲縮した。

得られたフィラメントは２０ｃＮ／ｌｅｘの靭性、８０
％の伸張、及び３．３ｄｔｅｘの最終ゲージを有した。

この洗濯堅牢性は５、そして光堅牢性は４であった。

実施例２及び３ 実施例１で用いたものと同一のポリ塩化ビニルを紡糸し
、次いでトウに同一の組成物を含浸させた。但し１つの
場合にはパッド染色浴で２回含浸させ、他の場合には３
回含浸させた。

イクゾースション係数は２回含浸の場合９３％で、３回
含浸の場合９８％であった。

次いでフィラメントを加圧水蒸気の存在下に１１８℃で
８秒間固定し、次いで実施例１と同一の方法で延伸し、
安定化させそして収縮させた。この堅牢性値は次の通り
であった： 洗ｒＩｉ堅牢性：５〜６ 光堅牢性：４〜５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アタクチックポリ塩化ビニルに基づき且つ未延伸状
   態の１．３〜１．４ｇ／ｃｍ＾３の密度を有するフィラ
   メントに、少くとも１つの分散染料を含む組成物を６０
   〜９０℃の温度で含浸させ、この含浸させたフィラメン
   トを、加圧水蒸気の存在下に１００〜１２０℃の温度で
   ２〜２０秒間固定化させ、 フィラメントを１段又はそれ以上で延伸し、この延伸し
   たフィラメントを、加圧水蒸気の存在下に１００〜１３
   ０℃の温度で１〜２０抄間緊張下に固定し、そして次い
   で フィラメントを油で処理し、収縮させる、 ことを含んでなる該フィラメントの連続染色法。 ２、含浸中のフィラメントに対するストレスが０．０６
   ５〜０．０１５０ｇ／ｄｔｅｘである特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３、含浸をパッド染色で行なう特許請求の範囲第１又は
   ２項記載の方法。 ４、フィラメントを、含浸浴中を１、２又は３回通すこ
   とによって含浸させる特許請求の範囲第１〜４項記載の
   いずれかの方法。 ５、含浸直後の固定を５〜１５秒間行なう特許請求の範
   囲第１〜４項記載のいずれか１つの方法。 ６、延伸後の固定を４〜１０秒間行なう特許請求の範囲
   第１〜５項記載のいずれか１つの方法。