JPS63315681A - 芳香族ポリアミド繊維布帛の濃色堅牢着色法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は芳香族ポリアミド繊維布帛の濃色堅牢着色法に
関する。さらに詳しくは、予め浸染浴中で前処理した後
、顔料を含有する固着剤組成物でコーティング又はパッ
ディングし、熱処理してなる芳香族ポリアミド繊維布帛
の濃色堅牢着色法に関する。

（従来の技術） 芳香族ポリアミド系繊維には、ケブラーに代表されるポ
リ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維とノーメック
ス或いはコーネックスに代表されるポリ−ｍ−フェニレ
ンイソフタルアミド繊維の２種類があり、共に高い耐熱
性、防炎性、寸法安定性、耐薬品性等の他、強度、ヤン
グ率等の機械的特性に優れ、産業用、インチリヤ用、衣
料用等の広い用途が展開されている。

しかし、芳香族ポリアミド系繊維は剛直な分子鎖と高度
に配向された分子構造を有するが故に、染色性が悪いと
いう欠点があり、又、芳香族鎖からなるため光吸収によ
って未着色の繊維が着色したり、染色物が変褪色する欠
点を有する。そして、ポＩＪ　−ｍ−フェニレンイソフ
タルアミド繊維の染色は、膨潤剤等を用いる高温、高圧
染色法が既に実施されているが、被染物の染色性及び日
光堅牢度は不十分である。また、ポリ−ｐ−フェニレン
テレフタルアミド繊維はさらに難染性であり、工業的、
かつ経済的な染色方法は実施されていないのが現状であ
り、耐熱性他め優れた諸性能に拘わらず、鮮明、濃厚な
色相や、耐光堅牢度をそれほど要求されない分野での展
開が図られているにすぎない。

そこで、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミド繊維の
染色法については従来次のような染色方法が提案されて
いる。

（１）　　キャリヤー成分として、アセトフェノン、ベ
ンズアルデヒド、バラフェニルフェノール等ヲ多量に使
用し、高温、高圧下で染色する方法。

（２）　　ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド等の溶剤により、１００℃前後の温度で前処理した後
、常圧で染色させる方法。

（３）　　ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホオシ
ド等の溶剤中、又はその高濃度の水溶液中で染色する方
法。

（４）　　アルキレンカーボネート、アルキル又はアリ
ルグリコールエーテル、置換したシクロヘキサン等から
なる染浴をバ・ノドし、加熱処理する方法等である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、（１）の方法は既に工業的に採用されて
いるが、多量のキャリヤーを使用するため、作業環境を
悪くし、溶剤コスト及びその排液の処理コス１−がかか
る。また、染料の吸尽率が低く、染料が繊維内部に拡散
し難いため染色物の日光堅牢度が低い等の欠点がある。

（２）の方法は容易に染色でき染着性はよいが、表面染
着になり、そのため染色物の日光堅牢度が低く、さらに
前処理後布帛の含水率が低下した場合、その染色性が極
端に低下し、染斑を起こし易い。（３）の方法は多量の
引火性溶剤を使用するため密閉状の染色装置が必要で、
爆発火災等の予防対策、さらに作業環境、溶剤の回収処
理等に多大のコストを要する難点がある。（４）の方法
は良好な染色が可能であるが、バンド法による染色のた
め、染斑を生じ易く、また、バンドし加熱するため特別
な装置を要する問題点がある。

このため、芳香族ポリアミド繊維を銅等の金属の塩を添
加した染浴を用い、高温度下でイオン性染料で染色する
染色性と耐光性を有する染色方法（特開昭５７−１９９
８７９号）、芳香族ポリアミド繊維を高温、かつ塩類の
存在下でイオン染料で染色するに際し、両性界面活性剤
を含有させる染色方法（特開昭５７−１６７４６６号）
、塩基性染料を溶解した非プロトン双極性溶剤を含む染
液でパッド染色する染色方法（特開昭６１−１３８７８
０号）、硫酸水溶液を付与し、乾燥、熱処理した後、染
色する芳香族ポリアミド繊維の染色方法く特開昭６１−
４７８８３号）、ポリアミド繊維を膨潤させ、アニオン
染料とイオン結合を形成できる物質を導入し、繊維を収
縮させる工程からなる処理法（特開昭６０−１７３１８
７号）、イオン性染料をプリントし、熱処理する染色性
と耐熱性の優れた芳香族ポリアミド組成物の染色方法（
特開昭５７−３９２８７号）等が提案されている。

このように従来芳香族ポリアミド繊維の染色方法として
提案されている方法は、大量のキャリアー、無機塩及び
染料を使用して高温染色するという複雑な方法であり、
その改良にかかる上記の如き提案が種々みられるが、こ
れらの方法においても、成る特定の条件や範囲、更には
装置を要するなどの難点がある。そして、メタ系芳香族
ポリアミド繊維の場合は膨潤剤を用いる方法で濃度は得
られるものの耐候堅牢度が劣る。又、バラ系芳香族ポリ
アミド繊維にあっ′ζは、繊維自体の着色が大きな障害
となっており、このため色相の範囲が大きく制限され、
かつ得られた染色物の日光堅牢度は劣っている。このよ
うに、色相が濃厚、鮮明であり、かつ耐候堅牢度が優れ
た芳香族ポリアミド繊維布帛の染色方法は未だ確立され
ていない。

本発明はこれら従来の欠点を解消すべく鋭意検討の結果
、本発明を完成した。

本発明は、芳香族ポリアミド繊維布帛を予め浸染浴中で
前処理した後、一種又は二種以上の顔料を含有する固着
剤組成物でコーティング又はパッディングし、熱処理す
ることを特徴とする芳香族ポリアミド繊維布帛の濃色堅
牢着色法を提供することを目的とする。又、本発明の他
の目的は、色相が濃厚、鮮明で、かつ耐候性が優れた芳
香族ポリアミド繊維布帛を格別の装置を要することなく
、簡易な工程で連続的に生産性よく、しかも低コス１・
で装造することができることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、芳香族ポリアミド繊維布帛を予め浸染浴中で
前処理した後、一種又は二種以上の顔料を含有する固着
剤組成物でコーティング又はパッディングし、熱処理す
る芳香族ポリアミド繊維布帛の濃色堅牢着色方法にかか
るものである。

本発明の対象とする繊維布帛は、ポリ−ｍ−フェニレン
イソフタルアミド及びポリ−ｐ−フェニレンテレフタル
アミドからなる繊維の織編物等の布帛、及びその混紡、
混繊品の他、不織布も対象となる。

本発明において、第１段階の浸染浴処理に使用する染料
としては、従来芳香族ポリアミド繊維の染色に通常用い
られているものでよく、特に制限されないが、たとえば
塩基性染料、酸性染料、分散染料等が挙げられる。

本発明における第１段の浸染浴での前処理加工では、た
とえば着色濃度が淡（、実用上必要とする着色濃度及び
耐光堅牢度が得られなくても、本発明の方法では、あく
まで次に施す顔料を含有した固着剤組成物によるコーテ
ィング又はパフディング、熱処理工程を組合わせた全加
工処理の一部にすぎず、第１段階と第２段階の工程を併
用した相乗効果に特長がある。

したがって、従来使用されている染色時の膨潤剤（キャ
リヤー）にしても、たとえばアセトフェノンは染色物の
濃度を高めるのに有効であるが、臭気、毒性等の問題点
があり、このような作業環境、排水等で難点のあるもの
をできるだけ避け、たとえば作業性の容易な低臭性のも
のを使用することも可能である。

又、濃色、或いは鮮明な色相を得るため、使用する染料
も、単品のみならず、二種以上の染料を適宜用いること
ができる。

本発明の方法で使用する顔料は粒径では、平均粒径１ミ
クロン以下で適当であり、好ましくは平均粒径０．１〜
０．５ミクロンである。上記粒径の範囲では分散性が良
好であり、光学的特性がイオン性染料に近似してくるの
で発色性においても優れている。

又、加工後の発色性や堅牢度からみても乳化剤ができる
だけ少ないソープフリー化のものが望ましい。

本発明で用いられる固着剤（バインダー）としては自己
架橋型アクリル酸エステル系樹脂エマルジョン、ウレタ
ン系樹脂エマルジョン、エチレン酢酸ビニール共重合樹
脂等のエマルジョン、又はこれらの混合物を用いること
ができる。粘度はコーティングの場合、１ｏｏｏｏ〜５
００００ｃｐｓが適当であり、粘度を調整するため、増
粘剤、レジューサ−等を用い、又、固着効果を高めるた
めイソシアネート等の架橋剤を用いることができる。

さらに最終製品の風合の調整及び固着効果を高めるため
二種以上の固着剤を適宜選択し組合せた組成物とするこ
とができる。

なお、固着剤においても、上記使用顔料と同様にソープ
フリー化のもので、且つそのエマルジョン粒径が顔料粒
径に近似したものを用いるのが望ましく、たとえば、ア
クリル酸エステル系樹脂エマルジョンの場合、界面活性
剤を低減したソープフリー化された固着剤を用いること
により、発色が鮮明で堅牢度を向上せしめることができ
る。

（作用） 本発明の方法における浸漬浴前処理と顔料を含有する固
着剤組成物によるコーティング又はパフディングを併用
した結果得られる顕著な効果の作用機構については定か
でないが、色相の濃厚、鮮明性については、第１段階で
のイオン性染料等による浸染処理で該繊維自体の黄ばみ
が消去され、更に第２段階での顔料は平均粒径１ミクロ
ン以下の微粒子のものが選択使用されるので、前記繊維
の地色の隠蔽作用と共に、イオン性染料等と同様に分子
吸光係数が大で、かつ吸収光の量が太き（高発色に寄与
し、これらの相乗効果によって色相の深み、濃色や冴え
が得られるものと推定される。

なお、粒径が小であるほど隠蔽力は大きいが、成る限度
よりも小さくなると隠蔽力は劣り、その最適粒径は可視
光線の波長の２分の１程度、この場合０．２〜０．４ミ
クロンが最適とみられる。

又、固着剤組成物によっても、屈折率及び表面反射率が
低下し、より濃染感が発揮されると共に、使用樹脂エマ
ルジョン粒径が顔料の粒径に近似したものを使用する場
合には更に鮮明性を保持できるものと考えられる。

次に堅牢度については、従来該繊維の低い耐光堅牢度は
元来耐光性に優れる顔料で地色（黄味）を完全に隠蔽す
ることによる効果を期待できる。

又、一般に顔料樹脂捺染剤では摩擦堅牢度が劣るが、固
着剤組成物でのソープフリー化、使用樹脂エマルジョン
と架橋剤等の選択及び適宜組合わせが効果的であり、又
、第２段階の顔料含有固着剤組成物による加工処理に先
立って第１段階で施す浸漬浴での下染処理は、通常顔料
捺染物の摩擦面にみられるいわゆる白ムキ現象の軽減の
ため顕著な効果を奏するものと推定される。

（発明の効果） 本発明の芳香族ポリアミド繊維布帛の濃色堅牢着色法に
よれば、その高度の配向、結晶性のため従来の方法では
染色することが困難であった芳香族ポリアミド’　ＦＡ
維布帛を、簡易、かつ低コストで、濃色、冴えた色相で
、さらに日光堅牢度においても格段に優れているものを
得ることができる。

そして、本発明の方法によれば、作業性の容易な染色キ
ャリヤーで第１段階の前処理を行ない、しかも従来の装
置で連続加工処理を行なうことも可能であって、すべて
水性系統で行なわるため、作業環境や排水に伴う公害問
題も生ずることもなく、従来の既存設備を用いて簡易、
かつ低コストで実施できる利点がある。

したがって、その耐熱性、耐炎性や、強度、ヤング率等
が優れているに拘わらず、染色性ならびに日光堅牢度の
劣る等の難点のため、特に鮮明な濃色や、冴えた色相が
望まれる分野への展開に制約がみられた産業資材、イン
チリヤ、衣料等の各種用途への進出が可能となる等の多
大な効果を奏する。

（実施例） 以下、実施例により、本発明をさらに詳しく述べる。尚
、実施例中、部は重量部の意味である。

実施例１ パラ系芳香族ポリアミド繊維（ケブラー、に−１０００
番）からなる目付２５０　ｇ／　ｍの平織物を用い、下
記の浸染浴にて第１段階の加工処理を行なった。

第１段階 染料、Ｃａｔｈｉｌｏｎ　　Ｎａｖｙ　　ＧＲＬＨ５％
０．Ｗ、ｆ、　　　（保土谷化学）膨潤剤、低臭性芳香
族誘導体 ダイキャリヤーＣＤ−３０（大和化学）２０ｇ／Ｌ酢酸
（８０％）　　　　　　　　　　　　　０．３ｃｃ／Ｌ
浴比＝１：２０ 上記の浸染浴中で１３０℃×９０分間染色し、水洗後、
下記組成のソーピング浴で８０°ｃｘ１０分間処理し水
洗、乾燥した。

ソーピング浴組成 脂肪酸ポリグリコールエーテル　　Ｉｇ／ｌ、（非イオ
ン性） ソーダ灰　　　　　　　　　　　　１ｇ／Ｌ第２段階 下記組成の顔料組成物により被着色布帛の片面をコーテ
ィング加工処理した。

顔料 顔料　ＣＩ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　ＲＥＤ　５　　　　　６
部（平均粒径　０．１〜１μ） 顔料　ＣＩ　ＰｉｇｌＩＩｅｎｔ　ＢＬＵＥ　１５　　
　　５部（平均粒径　０．２〜１μ） 固着剤組成物　　　　　　　　　　８５部（アクリル酸
エステル系樹脂エマルジョン）架橋剤（イソシアネート
系）　　　　２部増粘剤　　　　　　　　　　　　　　
２部上記顔料樹脂組成物を用い、３００００ＣＰＳに調
整し、塗布量、ＤＲＹ、　２５　ｇ／−でナイフ・コー
ターによりコーティングを行ない、１００℃×３分間乾
燥後、１５０℃で３分間、熱処理を行なった。

得られた着色布帛は、濃厚、かつ深みのある紺色であり
、耐光堅牢度も大幅に向上した。

比較例１〜３ 上記パラ系ポリアミド繊維布帛の未加工原布を比較例１
とした。

次に、該比較例１の原布を用い、上記の第１段階の条件
で、染料及び膨潤剤（キャリヤー）を含有する浸染浴に
よる浸染前処理のみを行なったものを比較例２とした。

又、前記原布に第１段階の浸染前処理を行なわず、第２
段階の顔料を含む固着剤組成物によるコーティング加工
のみを施したものを比較例３とした。

本発明の方法、すなわち第１段階の染料及び膨潤剤によ
る浸染前処理と、第２段階の顔料含有固着剤組成物によ
るコーティングの組合せとした着色方法によって得られ
た加工布帛と、比較例１の原布、比較例２の第１段階の
みの加工布帛、比較例３の第２段階のみの加工布帛とを
、着色濃度、色相、彩度、耐光堅牢度につき比較した結
果は第１表の通りである。

上記表中、濃度の測定は次のＫｕｂｅｌｋｅ−Ｍｕｎｋ
等式により、スペクトロフォトメーターを用い、第１段
階加工処理及び第２段階加工処理における比較例１〜３
及び実施例１の本発明品のそぞれの最大吸光波長での光
の反射率Ｒを測定し、Ｋ／Ｓ値を求めた。（値が大きい
程濃色） （１−Ｒ）″ に／Ｓ　　＝ Ｒ 彩度はＣＩＥ　Ｌａｂ　　表色法によるＤＣ値を示す。

耐光堅牢度はＪＩＳ　Ｌ−０８４２法に準拠し、カーボ
ンフェードメーターを使用し、６３℃、４０時間照射、
グレースケール（変褪色用）５段階表示で表わす。

第１表から明らかなように、本発明の方法によれば、得
られた着色布帛の色相は鮮明、濃厚であるのに対し、比
較例２ならびに比較例３の着色布帛は鮮明性が不十分で
、濃度、色相のいずれにおいても劣っている。

又、耐光堅牢度においても、比較例２が１〜２級である
のに対し、本発明品では５級である。

以下余白 実施例２ パラ系芳香族ポリアミド繊維（ケブラーＫＮ−２１０゜
デュポン社製）の目付２７０ｇ／ｍ、裏起毛の平織物を
用い、次の浸染浴で第１段階の加工処理を行なった。

第１段階 カチオン染料 Ｋａｙａｃｒｙ］　Ｙｅｌｌｏｗ　３ＲＬ　　（日本化
薬）１．５％０．匈、ｆ。

にａｙａｃｒｙｌ　Ｒｅｄ　　　ＧＲＬ　　（日本化薬
）１．５％０゜Ｗ、ｆ。

膨潤剤　テトロシンＡ、芳香族誘導体 （山川薬品）　２０ｇ　／Ｌ 硝酸ソーダ　　　　　　　　　　　１００ｇ　／Ｌ酢酸
（８０％）　　　　　　　　　　　　０．３ｃｃ／Ｌ浴
比１：２０にて、１３０℃×９０分染色後、実施例１と
同様のソーピング浴で、８０℃×１５分処理した後、水
洗、乾燥した。

第２段階 顔料ＣＩ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　０ＲＡＮＧＥ　１６　　　
　　　３部固着剤組成物 （アクリル酸エステル樹脂エマルジョン）８８部（ウレ
タン系樹脂エマルジョン）　　　　　５部架橋剤　　　
　　　　　　　　　　　　２部増粘剤　　　　　　　　
　　　　　　　　２部上記顔料樹脂組成物を粘度２００
００ＣＰＳに調整し、ナイフコーターにより塗布ｍ　３
０ｇ／　ｒｒ？の条件でコーティングを行ない、３７°
Ｃで３０分間乾燥後、１５０°ＣＸ３分間熱処理した。

得られた着色布帛は、鮮明な深みのある緋赤の色調であ
り、第１段階の浸漬浴加工処理のみを行なった比較例２
と対比した結果を第２表に示す。

第２表から明らかなように実施例２では、耐光堅牢度及
び摩擦堅牢度のほか、洗濯堅牢度も良好であった。

表中、洗濯堅牢度はＪＩＳ　Ｌ−０８４４Ａ−２法に準
拠し、変褪色グレースケール（変褪色用）及び汚染用グ
レースケールにより５段階表示をもって表わした。添付
せしめる汚染布はアクリルモスリン、綿金巾の二種類で
ある。

摩擦堅牢度はＪＩＳ　Ｌ−０８４９に４１！拠し、学振
型摩僚堅牢度試験機を使用し、汚染用グレースケールを
用い、５段階表示で表わした。なお表中、向かって左側
の数字は乾式、右側は湿式である。

実施例３ パラ系芳香族ポリアミド繊維（テクノーラ１品番Ｔ−３
６０．帝人側！！りからなる平織物を用い、下記組成の
浸漬浴で第１段階の加工処理を行なった。

第１段階 浸漬浴組成 カチオン染料 Ｋａｙａｃｒｙｌ　Ｂｌｕｅ　ＧＲＬ　　（日本化薬）
３％Ｏ，Ｗ、ｆ。

膨潤剤、低臭性芳香族誘導体 グイキャリヤーＣＤ−３０（大和化学）　２０ｇ　／Ｌ
酢酸　（８０％）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　０．３ｃｃ／Ｌ浴比１：２０にて、１３０°ＣＸ
９０分染色後、実施例１と同様のソーピング浴で、８０
°Ｃ×２０分処理し水洗、乾燥した。

第２段階 顔料ＣＩ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　ＢＬＵＥ　１５　　　　　
　３部面着剤組成物　　　　　　　　　　　９３部（ア
クリル酸エステル系樹脂エマルジョン）架橋剤（イソシ
アネート系）　　　　　２部増粘剤　　　　　　　　　
　　　　　　２部上記顔料樹脂組成物を粘度３００００
ｃｐｓに調整し、ナイフコーターにより塗布量２５ｇ／
ｒｄでコーティングし、１００℃で３分間乾燥後、１５
０℃。

３分間熱処理を行なった。

濃厚、かつ鮮明なブルー色の着色布帛が得られた。第１
段階加工処理のみを行なった比較例２のものと濃度、彩
度、洗濯堅牢度、摩擦堅牢度、耐光堅牢度について比較
した結果は第３表の通りであり、耐光堅牢度が格段に向
上している。

以下余白 第２表 第３表 実施例４ メタ系芳香族ポリアミド繊維（ノーメックス。

デュポン社製）の目付２００ｇ　／　ｍを使用し、実施
例３と同し浸漬浴組成にて、第１段階の加工処理を行な
い、実施例１と同じソーピング浴で、８０℃×２０分間
処理し、水洗、乾燥した。

次に、第２段階の加工処理は、下記組成の顔料樹脂組成
物を使用した。

第２段階 顔料 顔料ＣＩ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　ＢＬＵＥ　　１５　　　　
　　５部面着剤組成物 （アクリル酸エステル樹脂系エマルジョン）３０部 架橋剤（イソシアネートＸ）　　　　　　２部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６３部上記顔
料樹脂組成物を用い、エア加圧式マングルによりパッデ
ィング処理を行い、１回浸漬、絞り率７０％に絞り、１
００°ＣＸ２分間乾燥後、１６０℃×２分間、熱処理を
行なった。

仕上がりが均一で濃厚、かつ鮮明なブルーの着色布帛が
得られた。

特許出願人　　朝　日　加　工　株式会社ｔＵ慢Ｊ２太

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芳香族ポリアミド繊維布帛を予め浸染浴中で前処理した
   後、一種又は二種以上の顔料を含有する固着剤組成物で
   コーティング又はパッディングし、熱処理することを特
   徴とする芳香族ポリアミド繊維布帛の濃色堅牢着色法。