(57)【要約】  カチオン染料と染色助剤を利用するモダクリル繊維とアラミド繊維との混紡の染色方法は、染浴１リットル当り１５ｇ以下の染色助剤の濃度を採用する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン染料および染色助剤を利用するモダクリル繊維とアラミド繊維との混紡の染色方法であって、モダクリル繊維とアラミド繊維を基準として、モダクリル繊維は、１〜９９重量％の範囲で存在し、アラミド繊維は、９９〜１重量％の範囲で存在し、
７０〜１００℃の範囲の温度で、カチオン染料および染浴１リットル当り１５ｇ以下の量で存在する染色助剤を含有する水性染浴と、繊維混紡を接触させる工程を含んでなり、染色助剤は、アリールエーテル、ベンジルアルコール、Ｎ−シクロヘキシルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジブチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルベンズアミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンズアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド、Ｎ−オクチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルカプリルアミドとＮ，Ｎ−ジメチルカプルアミドの混紡、およびそれらの混合物よりなる群から選択される方法。
【請求項２】
繊維が、糸として存在する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
繊維が、布帛に存在する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
モダクリルおよびアラミド繊維を基準として、４０〜７０重量％のモダクリル繊維、５〜２０重量パーセントのｐ−アラミド繊維および１０〜４０重量％のｍ−アラミド繊維を有する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
混紡が、さらに、耐摩耗性繊維を含有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
耐摩耗性繊維が、ナイロンである請求項５に記載の方法。
【請求項７】
混紡が、帯電防止成分を含有する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
染色助剤が、染浴１リットル当り１２ｇ以下の量で存在する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
染色助剤が、染浴１リットル当り１０ｇ以下の量で存在する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
染色助剤が、アリールエーテルまたはベンジルアルコールである請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法によって染色された繊維の混紡を含む衣服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモダクリル／アラミド繊維混紡の染色に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、耐炎性だけでなく１つもしくはそれ以上の追加の特性を備える布帛に特に有用な繊維混紡の染色に関する。追加の特性の例として、電気アークに対する抵抗、レベルの高い引張強さおよび耐摩耗性が挙げられる。
【０００３】
特許文献１（ソイロン（Ｓｏｉｒｏｎ）ら）は、ケトンを形成するカルボニル基を含有しないキャリヤーとアニオン助剤を含有する水性媒体中で、カチオン染料で芳香族ポリアミド繊維を染色もしくは捺染するプロセスを開示する。
【０００４】
特許文献２（ルンドスフォード（Ｌｕｎｄｓｆｏｒｄ）ら）は、選択された染色助剤を用いて、難燃性化合物を含有するセルロース繊維を含有する耐炎性の混紡布帛を染色するプロセスを開示する。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，０６６，３９５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５４７，８３５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
染色手順だけが原因である過度の繊維収縮も過度の剛さも伴わないで、耐炎性繊維の固有な混紡を染色することが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、カチオン染料と染色助剤を用いて、モダクリル繊維とアラミド繊維の混紡を染色する方法に関し、モダクリル繊維およびアラミド繊維を基準として、モダクリル繊維は、１〜９９重量％の範囲で存在し、アラミド繊維は、９９〜１重量％の範囲で存在する。その方法は、
７０〜１００℃の範囲の温度で、カチオン染料および染浴１リットル当り１５ｇ以下の量で存在する染色助剤を含有する水性染浴と、繊維混紡を接触させる工程を含んでなり、前記染色助剤は、アリールエーテル、ベンジルアルコール、Ｎ−シクロヘキシルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジブチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルベンズアミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンズアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド、Ｎ−オクチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルカプリルアミドとＮ，Ｎ−ジメチルカプルアミドの混紡、およびそれらの混合物よりなる群から選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の染色手順のための出発材料は、モダクリル繊維とアラミド繊維の混紡である。通例、上記混紡は、糸としてまたは布帛に形成される糸として存在する繊維で染色されうる。しかしながら、繊維の混紡が、糸もしくは布帛などに形成される前に、染色されることは、染色手順の範囲内である。
【０００９】
出発材料の組成は、モダクリル成分およびアラミド成分を基準として、１〜９９重量％のモダクリル繊維と９９〜１％の重量％のアラミドを含んでなるモダクリル／アラミド混紡である。これらの２種の成分を基準とする好適な範囲の例は、４０〜７０重量％のモダクリル繊維、５〜２０重量パーセントのｐ−アラミド繊維および１０〜４０重量％のｍ−アラミド繊維である。好適な範囲の上記の例が、結果として、耐電気アーク性および防炎性を提供する糸および布帛に有用な混紡となる。
【００１０】
「糸」は、連続したストランドを形成するように、紡績されたまたは一緒に撚った繊維の集まりを意味し、それは、製織、製編、製紐、または組編に使用されることができ、或いは、織編生地もしくは布帛に作製されうる。
【００１１】
モダクリル繊維は、主にアクリロニトリルを含んでなるポリマーから作製されるアクリル系合成繊維を意味する。該ポリマーは、３０〜７０重量パーセントのアクリロニトリルと７０〜３０重量パーセントのハロゲン含有のビニルモノマーとを含んでなるコポリマーであるのが好ましい。ハロゲン含有のビニルモノマーは、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデンなどから選択される少なくとも１種のモノマーである。共重合性ビニルモノマーの例は、アクリル酸、メタクリル酸、それらの酸の塩もしくはエステル、アクリルアミド、メチルアクリルアミド、および酢酸ビニルである。
【００１２】
本発明の好適なモダクリル繊維は、アクリロニトリルと塩化ビニリデンを組み合わせたコポリマーであり、該コポリマーは、改善された難熱性のために、さらに１種のまたは数種の酸化アンチモンを有する。上記の有用なモダクリル繊維として、２重量パーセントの三酸化アンチモンを有する米国特許第３，１９３，６０２号明細書に開示される繊維、少なくとも２重量パーセント、好ましくは８重量パーセント以下の量で存在する種々の酸化アンチモンで作製される米国特許第３，７４８，３０２号明細書に開示される繊維、および８〜４０重量パーセントのアンチモン化合物を有する米国特許第５，２０８，１０５号明細書および同第５，５０６，０４２号明細書に開示される繊維が挙げられるが、それらに限定されない。
【００１３】
本明細書で使用される「アラミド」は、少なくとも８５％のアミド結合（−ＣＯＮＨ−）が、２個の芳香族環に直接結合するポリアミドを意味する。添加剤が、アラミドと一緒に使用されることが可能であり、実際、ほぼ１０重量パーセントまでの他の高分子材料が、アラミドと混紡されることが可能であり、或いは、アラミドのジアミンで置換されたほぼ１０パーセントの他のジアミン、またはアラミドの二酸クロリドで置換されたほぼ１０パーセントの他の二酸クロリドを有するコポリマーを使用することが可能であることが判明されている。適切なアラミド繊維は、Ｗ．ブラックらの「人造繊維−科学と技術」２巻、章題  繊維形成芳香族ポリアミド、２９７頁（インターサイエンス・パブリッシャー、１９６８年）（Ｍａｎ−Ｍａｄｅ  Ｆｉｂｅｒｓ−Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ  ２，Ｓｅｃｔｉｏｎ  ｔｉｔｌｅｄ  Ｆｉｂｅｒ−Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ａｒｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ，  ｐａｇｅ  ２９７，  Ｗ．  Ｂｌａｃｋ  ｅｔ  ａｌ．，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９６８）に記載されている。アラミド繊維は、さらに、米国特許第４，１７２，９３８号明細書、同第３，８６９，４２９号明細書、同第３，８１９，５８７号明細書、同第３，６７３，１４３号明細書、同第３，３５４，１２７号明細書、および同第３，０９４，５１１号明細書に開示されている。Ｍ−アラミドは、アミド結合が互いに対してメタ位にあるアラミドであり、ｐ−アラミドは、アミド結合が互いに対してパラ位にあるアラミドである。本発明の実施において、最も多く使用されるアラミドは、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）およびポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）である。
【００１４】
１種もしくはそれ以上の追加の繊維もしくは成分が、モダクリル繊維およびアラミド繊維と一緒に含まれてもよいことが理解される。２つの例は、耐摩耗性繊維と、繊維として存在しうる帯電防止成分である。
【００１５】
耐摩耗性は、表面研削および摩耗に耐性がある繊維または布帛の能力を意味する。耐摩耗性繊維は、ナイロンであるのが好ましい。ナイロンとは、脂肪族ポリアミドポリマーから作られる繊維を意味し、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）は、好適なナイロンポリマーである。他のナイロン（例、ポリカプロラクタム（ナイロン６）、ポリブチロラクタム（ナイロン４）、ポリ（９−アミノノナン酸）（ナイロン９）、ポリエナントラクタム（ナイロン７）、ポリカプリルラクタム（ナイロン８）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６，１０）など）は、適切である。耐摩耗性繊維は、存在する場合、通常、上記糸の２〜１５重量パーセントを含んでなる。
【００１６】
帯電防止成分の実例としては、スチール繊維、炭素繊維、または既存の繊維への炭素被覆である。炭素または金属（例、スチール等）の伝導性は、糸、布帛、または衣服に組み込まれた場合、静電気の連続的発生の防止を助けるように電気管路を提供する。静電気放電は、感度の高い電気設備で或いは可燃性蒸気の付近で作業する作業者にとって、危険となりうる。帯電防止成分は、使用されるならば、糸全体の１〜５重量パーセントの量で存在してもよい。
【００１７】
本発明の糸は、当技術分野で一般的に知られている任意の紡糸技術、これに限定されないが、リング精紡、芯紡糸、およびエアジェット紡糸またはさらに高度な空気精紡技術（例、空気を用いて、ステープルファイバーを糸に撚る村田エアジェット精紡機など）により、製造されうる。通常、任意の一般的な技術により製造される単糸は、次に、布帛に変えられる前に、一緒に諸撚りされ、少なくとも２本の単糸を含んでなる諸撚糸を形成する。
【００１８】
用語「布帛」は、製織された、製編された、または１種もしくはそれ以上の別の種類の本発明の糸を用いて組み立てられた１つの層を意味する。布帛が、織布であるのが好ましい。本発明の布帛が、綾織であるのが最も好ましい。
【００１９】
耐炎性布帛の染色は、従来技術において公知である。しかしながら、本発明において、臨界が、キャリヤーを有するカチオン染料の使用において存在する。
【００２０】
カチオン染料の適切な開示は、米国特許第４，０６６，３９５号明細書に示される。カチオン染料として、慣例上、塩、塩化物、サルフェートまたは金属ハロゲン化物が挙げられ、例えば、塩化亜鉛、そのカチオン性が例えばカルボニウム、オキソニウム、スルホニウムまたはアンモニウム基に由来する塩である。発色団系の例は、アゾ染料、主にモノアゾまたはヒドラゾン染料、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、メチンまたはアゾメチン染料、クマリン、ケトン−イミン、シアニン、キサンテン、アジン、オキサジンまたはチアジン染料である。フタロシアニンまたは外（ｅｘｔｅｒｎａｌ)のオニウム基（例えばアルキルアンモニウムまたはシクロアンモニウム基）を有するアントラキノン系の染料塩、さらにシクロアンモニウム基を含有するベンゾ−１，２−ピラン染料塩の使用も可能である。上記の染料の混合物も使用されうる。
【００２１】
本発明において必要な成分は、染色助剤である。適切な染色助剤は、米国特許第６，５４７，８３５号明細書に開示されている。具体的には、これらの染色助剤は、Ｎ−シクロヘキシルピロリドン、ベンジルアルコール、Ｎ，Ｎ−ジブチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルベンズアミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンズアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド、Ｎ−オクチルピロリドン、アリールエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルカプリルアミドとＮ，Ｎ−ジメチルカプルアミドのおよそ５０／５０の混紡、およびそれらの混合物である。
【００２２】
水性浴中におけるカチオン染料と染色助剤での染色は、従来型の方法で行われうる。通常、上記染色は、７０℃〜１００℃の温度範囲で行われる。
【００２３】
しかしながら、上記染色助剤が染浴１リットル当り１５ｇ以下の濃度で存在することは、本発明において、決定的である。好適な濃度は、１リットル当り１２ｇ以下、さらに好ましくは１リットル当り１０ｇ以下である。１リットル当り５ｇ未満などのさらに低い濃度の染色助剤は、他の全ての染色法の条件が同一に維持されると仮定すると、さらに長い染色時間を意味する。
【００２４】
過度の量の染色キャリヤーは、２つの望ましくない特性を生じる結果となりうる。第一の特性は、糸および布帛の過度の収縮である。第二の特性は、糸および布帛の過度の剛さである。
【００２５】
以下の実施例において、全ての部およびパーセントは、特に明記しない限り、重量部および重量パーセントであり、温度は、摂氏である。
【００２６】
従来の方法におけるハンガー（Ｈｕｎｇｅｒ）「Ｌ」、「ａ」、および「ｂ」値を測定して、実施例の色彩および染色濃度を決定した。「Ｌ」色彩成分は、試料の黒さまたは白さの指標であり、「ａ」値は、試料の色が赤から緑の範囲内での指標であり、「ｂ」値は、試料の色が青から黄色の範囲内での指標である。
【実施例】
【００２７】
一工程の浴プロセスにおいて、染料と染色助剤を用いて、７０重量パーセントのモダクリル繊維、１５重量パーセントのメタ−アラミド繊維、５重量パーセントのパラ−アラミド繊維、および１０重量パーセントのナイロン繊維を含んでなる布帛を染色した。
【００２８】
工業用の染色プロセスに関して、以下の手順を記載する。しかしながら、以下にさらに説明される通り、上記の工業用染色プロセスが、さらに小型の染色装置のため、修正される。
【００２９】
圧力ジェット染色槽に布帛を入れ、その染色槽内で、布帛は、布帛の端を一緒に縫い合わせることにより実現した連続ループで、開口ベンチュリ内を循環する。１リットル当り０．５ｇのメルポール（Ｍｅｒｐｏｌ）（登録商標）ＨＣＳ界面活性剤の水性溶液中で、６０℃で１０分間、布帛を精錬する。精錬後、染色槽の排水を行い、初期温度７０℃で、染料、染色助剤、および水で染色槽を満たす。１分間に１℃の割合で浴温を上昇させながら、その布帛を１０分間染色する。次に、酢酸を添加して、その溶液のｐＨをｐＨ３〜４に調節する。その後、槽を追加の染料と染色助剤で満たし、８０℃の一定温度を１０分間保った後、浴温が９８℃になるまで、１分間に１℃の割合で、温度を上昇させる。６０分間、或いは染料を使い果たすまで、浴を９８℃に保つ。その後、浴を６０℃まで冷却させ、排水を行う。次に、１リットル当り２ｇのヒドロ亜硫酸ナトリウム、１リットル当り２ｇの炭酸ナトリウム、および水の溶液で槽を満たし、溶液を中和させる。浴温を１分間に１℃の割合で温度を６０℃まで上昇させ、１０分間循環させる。その後、槽の排水を行い、再び水を満たした後、水温を１分間に１℃の割合で６０℃まで上昇させ、１０分間循環させる。槽の排水を行い、布帛を乾燥させる。
【００３０】
下のデータを生成するために、さらに小型の染料器具を使用した。すなわち、アヒバ・ポルマット（Ａｈｉｂａ  Ｐｏｌｍａｔ）ステンレス鋼キャニスター染料ユニット（カーボワックスの熱媒体を有する）を使用した。
【００３１】
使用した染料は、
ビオクリルブルー（Ｖｉｏｃｒｙｌ  Ｂｌｕｅ）ＲＬＳ染料（ｃｉ−４１）  布帛重量の０．６％
ビオクリルレッド（Ｖｉｏｃｒｙｌ  Ｒｅｄ）ＡＧＬ染料（ｃｉ−２９）  布帛重量の０．７５％
ビオクリル（Ｙｏｒｏｃｒｙｌ  Ｙｅｌｌｏｗ）６ＧＬ（ｃｉ−２１）  布帛重量の０．１５％であった。
【００３２】
上記に記載した布帛を、６０℃で、布帛重量の０．５％でメルポール（Ｍｅｒｐｏｌ）ＨＣＳと、布帛重量の３％でセコゲン（Ｃｅｋｏｇｅｎ）ＯＸ（酸化剤）を用いて、２０分間前精錬した後、冷却し、排水し、水ですすいだ。
【００３３】
９８℃の最終温度で、６０分間、布帛を染色した。１分間に約１℃の温度上昇で最終温度を達成した。染浴のｐＨは、約３〜４であった。アリールエーテルまたはベンジルアルコールを１リットル当り２、５、１０、１５、２０および３０ｇの量で使用した。染浴を約６０℃まで冷却させ、排水した。
【００３４】
染料溶液（２ｇ／Ｌでヒドロ亜硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウム）を中和させるために、染色した布帛を還元剤で、６０℃で、２０分間後精錬した後、溶液を冷却させ、排水した。
【００３５】
水分テラーユニット（ｍｏｉｓｔｕｒｅ  ｔｅｌｌｅｒ  ｕｎｉｔ）内で熱風送風機を用いて、染色した布帛を乾燥させた。
【００３６】
以下のデータは、アリールエーテルとベンジルアルコールの染色助剤の様々な量での、布帛面積の％における収縮を表す。
【００３７】
【表１】
2007529647.tif 000002
【００３８】
高パーセントの染色助剤で染色した場合、布帛は、過度の収縮を示した。
【００３９】
２０ｇ／Ｌを超える染色助剤を使用した場合、布帛は、堅くなった。染料の取り込みは、以下の表の色測定により示唆される如く、高パーセントの染色助剤により、悪影響を受ける。
【００４０】
【表２】
2007529647.tif 000003
【００４１】
【表３】
2007529647.tif 000004
【国際調査報告】
2007529647.tif 000005
2007529647.tif 000006