JPH09512866A - 染料抑制ナイロン６／６，６ブロック共重合体繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ナイロン６，６を２〜３０重量％、およびナイロン６を７０〜９８重量％を含むブロック共重合体より形成され、ナイロン６に比べて減少した染料速度を有する繊維であり、その繊維は、これらに適用された耐汚染剤を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 染料抑制ナイロン６／６，６ブロック共重合体繊維 発明の利用分野 本発明は、ナイロン６ホモポリマー繊維に比べて酸性染料速度（acid dye r ate）を減少するナイロン６／６，６溶融配合コポリマーを含有する繊維に関す る。さらに、ナイロン６ホモポリマーに比べて減速した染料速度を示す製品を得 るために、ナイロン６，６を約２〜３０重量％、およびナイロン６ポリマーを７ ０〜９８重量％を溶融配合することによって製造されたブロック共重合体から紡 糸された繊維に関している。染料速度の減少は、汚染遮断剤（stain-blocker） の使用によって相乗作用的に増加される。 発明の背景 ナイロン６（ポリ（ε−カプロラクタム））糸の不利な点は、糸が熱染色法で 染色されるときにさらに増加された高い酸性染料速度を有することである。この 高い染料ストライク速度（dye strike rate）は、ナイロン６糸を含む生地（s ubstrate）の均一な染色を成すことを困難にする。クスタース（Kusters）、プ リント、スプレー、および浸染（fluid dyeing）のような今日用いられる多く の連続染色法において、染料は、高濃度で直接布に適用され、素早く固定される 。ベック方法（beck process）の場合のように、染料レベリングが生じる機会 はほとんどない。 高い染料ストライク速度から生じるナイロン６糸のさらなる不利な点は、ナイ ロン６．６（ポリ（ヘキサメチレン・アジパミド））より製造された類似の糸よ りも酸性染料を含む種々の食料品によってより容易に染色されることである。こ のことは、糸が慣用の染色法によって染色されていようと、例 えば、「白色（white）」糸または染色されていないが紡糸する前にポリマーに 有色顔料の添加によって着色された「製造者着色(producer−colored)」糸のよ うに染色されてなかろうと事実である。この理由のため、カーペットまたは他の 編織布のような染色されたおよび染色されていない両方のナイロン６生地の汚染 を耐染色剤を用いて防止することはより困難である。 本発明は、糸が染色されないときと、とくに染色のあととの両方で、減少され た酸性染料速度を有するナイロン６／６，６溶融配合糸の製造手段を提供するこ とによって上記の不利な点を解決する。特に、予期されるより大きな酸性染料速 度の減少が、糸への汚染遮断剤の使用で達成される。このことが、比較されるナ イロン６ホモポリマー糸を含む製品に比べて、優れた耐汚染性を有するこれらの 糸を含む染色されたおよび染色されていない製品をもたらし、ある組成において 、耐汚染剤で処理されたナイロン６，６糸と同等物をもたらす。 発明の要旨 ナイロン６の酸性染料速度が、ナイロン６，６を２〜３０重量％とナイロン６ とを溶融配合することにより相当に減少し、ナイロン６，６の融点に近いもの、 もう一つはナイロン６の融点に近いものの二つの異なる融点を有するブロック共 重合体を形成する。これらのブロック共重合体は、酸性染料による汚染に対し対 応するナイロン６ホモポリマーより耐性がある。耐汚染剤を有するかかるナイロ ン６／６，６ブロック共重合体の染色されていないか染色された繊維を含有する 生地の後処理は、酸性染料による汚染の速さにおいて予想されるより大きな減少 をもたらす。 従って、本発明は、ポリ（ヘキサメチレン・アジパミド）２〜３０重量％およ びポリ（ε−カプロラクタム）７０〜９８重量％を含有するブロック共重合体で 形成された繊維に関しており、このブロック共重合体は、ポリ（ヘキサメチレン ・アジパミド）の融点に近い第一融点と、ポリ（ε−カプロラクタム）の融点に 近い第二融点の両方を有し、その表面に適用される汚染遮 断剤を有する。 発明の詳細 ７０〜９８重量％のナイロン６と２〜３０重量％のナイロン６，６の溶融配合 は、当業界でよく知られている方法を用いてなされる。好ましい方法において、 溶融配合は、ナイロン６およびナイロン６，６ホモポリマーフレークを繊維を押 出すのに用いられる押出機の中で、配合することによってなされる。当業界で知 られているように、ポリマー溶融物の湿分とその温度の調節は、望ましい分子量 の生成物ポリアミドを得るのに用いられる。典型的に、分子量約１２，０００〜 ２２，０００、または相対粘度（ＲＶ）３０〜約１００を有するものがナイロン 繊維の紡糸に用いられる。一般に、押出機、移動ライン、および紡糸ブロック内 での溶融物保持時間は、溶融温度２７０〜３００℃を用いて４〜１２分である。 短縮された保持時間およびより低い温度の使用で、ブロック共重合体というより 配合物である製品を生じるが、より長い保持時間またはより高い温度の使用で、 基本的にランダム共重合体である製品を生じる。 本発明は、フレーク配合されたナイロン６およびナイロン６，６に制限されて いない。当業界で知られている他の溶融配合手段もまた用いられる。例えば、ナ イロン６，６は、近接して配置された第二の押出機から押出機の溶融部分に供給 してもよいし、または残留時間が、２つのナイロン成分のランダム共重合を防ぐ のに十分な短さである限り、ナイロン６，６を移動ライン注入を経由してナイロ ン６と結合してもよい。 本方法によって製造されたコポリマーは、一般に個々のポリマー融点に近いが 、いくらかそれより低い二つの溶解ピークを有するものとして特徴づけられてい る。典型的に、低い方の融点は、ナイロン６ポリマーの融点の１０℃以内であり 、高い方の融点は、ナイロン６，６ポリマーの融点の１５℃以内である。融点は 、大気中でのコポリマーの融点を測定する示差走査熱量計 を用いて容易に決定される。これらは、優勢なガンマ結晶構造中にアルファ結晶 型の痕跡を示し、このことはナイロン６およびナイロン６，６が溶融配合法にお いて、完全に共重合化されないか、または完全にランダム化されないことを意味 している。溶融配合ポリアミドはまた、約６６cal/gより小さい融解熱を示す。 コポリマー繊維は、全ての組成にわたってナイロン６ホモポリマーの繊維の酸 性染料速度より低い酸性染料速度を示す。スルホン化されたフェノール−ホルム アルデヒド縮合物のような汚染遮断剤の繊維に対する使用によって、予期したも のよりさらに大きいこの染料速度の減少が、達成される。 汚染遮断剤（ここでは耐汚染性（stain-resists）または耐汚染剤（stain-res ist agents）として引用している）は、その製品が適用される糸やカーペット に対して、種々の食料および飲料に一般にみられる型の酸性染料による汚染への 耐性を与える製品である。スルホン化されたナフトール−ホルムアルデヒドまた はスルホン化されたフェノール−ホルムアルデヒド縮合物を含有する汚染遮断剤 組成物および、酸性染料による汚染に耐えるカーペットを与えるこれらの組成物 とともにポリアミドカーペットまたはカーペット糸を加土する方法は、Ucciおよ びBlythによって米国特許第４，５０１，５９１号に、BlythおよびUcciによって 米国特許第４，５９２，９４０号に、BlythおよびUcciによって米国特許第４， ６８０，２１２号に、およびGreschler、Malone、およびZinnatoによって米国特 許第４，７８０，０９９号に開示されている。 スルホン化されたフェノール−ホルムアルデヒド縮合物と、無水マレイン酸の 加水分解ポリマーおよびひとつ以上のエチレン性不飽和芳香族モノマーとの混合 物を含有する耐汚染剤は、Fitzgerald、Rao、Vinod、およびAlenderによる米国 特許第４，８８３，８３９号に説明されている。 Olson、Chang、およびMuggliによる米国特許第４，８２２，３７３号に、汚染 遮断剤組成物を適用することによって、酸性染料物による汚染に対する 耐性を与えるようなポリアミド繊維生地の処理を開示しており、その汚染遮断剤 組成物は、（ａ）部分的にスルホン化されたノボラック樹脂と、（ｂ）ポリメタ クリル酸、メタクリル酸のコポリマー、またはポリメタクリル酸とメタクリル酸 のコポリマーの組み合わせと、を含有する。 Chang、Olson、およびMuggliによる欧州特許公開公報第３３２，３４２号に、 ポリアミド繊維材科に対する耐汚染性を与える方法を開示しており、これは、ポ リメタクリル酸、メタクリル酸のコポリマー、またはこれらの組み合わせを含有 する水溶液とその材料を接触させる工程を含む。 Mossらによる米国特許第４，９４０，７５７号では、耐汚染組成物を説明して おり、これは、スルホン化された芳香族ホルムアルデヒド縮合物の存在下で、種 々のアルファ置換されたアクリル酸のどれかを重合することによって製造された 生成物を含有する。 先の明細書に記載された繊維に適用されるためのいかなる汚染遮断剤および方 法も、本発明の繊維を処理するのに用いられる。汚染遮断剤は、染色する前、ま たは後に適用されるが、染色工程の後に適用するのが最も一般的である。汚染遮 断剤はまた、「製造者着色」糸、すなわち、これらの糸は、染色されていないが 、紡糸する前にポリマーに有色顔料の添加によって着色されているものに適用さ れてもよい。これらのブロック共重合体繊維上の汚染遮断剤の効果は、染料遅延 ファクターによって測定され、ここで、その遅延ファクターは、汚染遮断剤の適 用前の繊維の酸性染料速度を、汚染遮断剤の適用後の繊維の酸性染料速度で割っ たものとして定義されている。このファクターは、繊維の酸性染料速度における 汚染遮断剤の効果の大きさの測定である。本発明のコポリマー繊維は、蒸気で撚 り止めされたかさ高くされていない繊維に対して３５より大きな染料遅延ファク ターを示す。ナイロン６，６を２％含むコポリマーから紡糸された「処理された ままの（asprocessed）」（ヒートセットされない）糸に対するスルホン化され たフェノール−ホルムアルデヒド耐汚染剤の適用により、ナイロン６ホモポリマ ー 繊維に対する同じ汚染遮断剤の適用によって達せられる酸性染料速度の減少より も三倍大きい酸性染料速度の減少が得られるということがわかった。ナイロン６ ，６を６％含むコポリマー糸に対して、その減少は、ナイロン６ホモポリマー糸 のときに達せられるものより四倍大きい。ナイロン６，６を２％含むコポリマー に対するときの蒸気ヒートセットされた糸に対する効果は、それほど大きくなく 、酸性染料速度減量は、ナイロン６ホモポリマー糸に対して達せられたものの二 倍ほどである。 試験方法 相対粘度（ＲＶ）は、Jenningsによる米国特許第４，７０２，８７５号の第２ カラム、第４２〜５１行に記載されたようにギ酸相対粘度である。 アミン末端レベルは、John Wiley & Sonsによって出版された「工業化学分析 の百科事典（Encyclopedia of Industrial Chemical Analysis）」の第１７ 号の第２９３頁で始まる記載の方法を用いて決定された。 融点は、空気中、温度を一分当たり２℃の速さで上昇させて、Du Pontの示差 走査熱量計を用いて測定した。 酸性染料速度は、Windleyによる米国特許第４，９１９，８７４号に記載され た洗われた糸の冷用染料速度（Cold Dye Rate）の決定方法を用いて測定され た。 実施例 次の実施例は、本発明を説明する目的で提供されており、これに制限されるこ とを意味しない。割合は、特に記載のない限り、重量による。 コポリマー繊維および対照標準は、ＲＶ４６およびアミン末端４０．５を有す るナイロン６，６を約２〜１５重量％と、ＲＶ４３．６およびアミノ末端５１． ８を有するナイロン６を８５〜９８重量％と、をフレーク配合することによって 調製された。実施例１では、約９８重量％のナイロン６を２重 量％のナイロン６，６と配合し、実施例２では、約９４重量％のナイロン６を４ 重量％のナイロン６，６と配合し、実施例３では、約９０重量％のナイロン６を １０重量％のナイロン６，６と配合し、実施例４では、約８５重量％のナイロン ６を１５重量％のナイロン６，６に配合した。フレークは、二軸スクリュー押出 機Model４０２の入り口で配合された。この押出機は、Werner-Pfleiderer Corp ．（６６３ East Crescent Avenue、Ramsey、New Jersey ０７４４６）に よって製造されたものである。配合されたフレークは、ポリマーがスクリュー溶 融機を通過するときに、温度を２３５〜２７７℃に上昇させて押し出し溶融され た。そうして温度は、ポリマーが移動ライン、紡糸ポンプおよび紡糸パックを通 過するとき、約２７９℃で一定に保持された。フレーク添加点から紡糸口金まで の停滞時間は、約１０．５分であった。ポリマーは、１．９グラム／分／細管で 紡糸され、丸い断面を有する１７フィラメントにされた。フィラメントは、空気 急冷され、第一の仕上げロール上を通り、３００ｍ／分の表面速度で作動してい る供給ロールに移動された。紡糸されたフィラメントは、周囲温度で、表面速度 ９００ｍ／分で作動しているロールによって１９デニール／フィラメント(２１d tex)に延伸され、速度８６０ｍ／分で管上に巻かれた。ナイロン６ホモポリマー 対照標準サンプルは、ナイロン６，６を含まないナイロン６より紡糸された（対 照標準Ａ）。ナイロン６，６の第二のホモポリマー対照標準サンプルもまた、製 造された（対照標準Ｂ）。表Ｉは、製造されたままのホモポリマーおよびブロッ ク共重合体糸の物性を示している。サンプル糸の部分は、酸素を除外して標準カ ーペットヒートセットサイクルを用いて１３２℃でオートクレーブ内で蒸気でヒ ートセットされた。 酸性染料速度に対してテストされる染色されていない糸（ヒートセットしたお よびヒートセットされない）は、洗われ、乾燥されて、正確なサンプル重量を得 た。２８〜３０ｇのサンプル糸が次の手順を用いて洗われた。 ペルオクソホウ酸ナトリウムの１．０ｇおよび仕上げオイルを除去するための 洗浄剤として用いられる陰イオン界面活性剤IgeponＴ−５１の０．２５ｇの溶液 を含んでいる１ｌ浴は、回転ボイルに運ばれた。ここでの界面活性剤は、GAF C hemical Company（１３５１ Alps Road、Wayne、NewJersey ０７４７０）で 製造されたものである。次いでサンプル糸２８〜３０ｇが、２０分間にわたって 時折撹拌しながら、加えられた。次いでサンプルは、取り除かれ、少なくとも３ 回水道水で、そして、少なくとも３回蒸留水で洗われるか、または石鹸の跡が残 らなくなるまで洗い、できるだけ乾燥するように絞られ、アルミニウムパンの中 に置かれた。 洗浄の後、糸を含むパンは、４０℃で強制通風炉内に一晩置かれた。そして、 これらを４０℃の真空炉に移し、２時間にわたって真空下で乾燥させた。 そして、洗浄された糸の部分は、次の手順に従って汚染遮断剤で処理された。 洗浄され乾燥された（そして、任意にヒートセットされた）糸は、水１０ ００ml中一塩基酸リン酸ナトリウム５ｇからなるｐＨ４でモック染料浴（mock dye bath）中のビーカー内に置かれた。糸は、室温で１５〜２０分にわたって 放置した後、取り除かれ、水は圧出（pressed out）され、そして糸は過剰の水 を取り除くために回転させられ吸い取られた。 耐汚染剤浴は、エチルグリコール中のスルホン化されたフェノールホルムアル デヒド縮合生成物（Mobay Chemical Company（Penn Lincoln Parkway West 、Pittsburgh、PA．１５２０５）によって製造されたMesitol NBS）の３０重量 ％溶液の１ｇを、エナメルバケット中の水１２００ml中に加えることにより用意 された。ｐＨは、アミド硫酸を用いて２．０に調整された。繊維４０ｇが、８０ ℃に加熱された浴に加えられた。浴は、８０℃に保たれ、２５分間にわたって穏 やかに撹拌された。糸は、取り除かれ、濯がれ、４０℃でオーブン内で一晩乾燥 され、酸性染料速度分析試験に用いられた。 表IIは、染色されていない繊維、および汚染遮断剤を用いて処理された染色さ れていない繊維の酸性染料速度を表している。 染色された、洗浄された、ヒートセットされない糸の部分は、汚染遮断剤を用 いて処理される前に、下に記載した類似ベック染色法で染色された。 染料保存溶液は、水１０００mlに、テクチロンブルー２ＧＬ（Tectilon Blue ）（２００％）（アシッドブルーＣ．Ｉ．４０）１ｇを添加することによって製 造された。モック俗（mock bath）（ｐＨ７）は、水１０００meに一塩基酸リン 酸ナトリウム５ｇを用いて製造された。重量約４０ｇのサンプル糸は、１５分間 にわたって２１℃でモック浴中に置かれた。染料浴は、 ４０：１のリカー（liquor）割合で上述した染料保存溶液４０mlを用いて製造し た。染料浴は、ｐＨ７に調整され、ホットプレート上に置かれた。糸が加えられ 、染料浴は１時間にわたり沸騰させた。そして、浴は撹拌しながら１時間にわた って沸騰させた。そして、染料はｐＨを２にさげることによって繊維土に完全に 消尽された。 染色されたサンプル糸の部分は、上述された手順を用いて汚染遮断剤で処理さ れた。汚染遮断剤処理されたものを含むこれらの染色された糸のそれぞれの酸性 染料速度が、測定された。結果は、表IIIに示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリ（ヘキサメチレン・アジパミド）２〜３０重量％およびポリ（ε−カ プロラクタム）７０〜９８重量％のブロック共重合体より形成された繊維であり 、ポリ（ヘキサメチレン・アジパミド）の融点に近い第一融点、およびポリ（ε −カプロラクタム）の融点に近い第二融点の両方を有し、これらの表面に適用さ れた汚染遮断剤を有することを特徴とする繊維。 ２．ポリ（ヘキサメチレン・アジパミド）２〜１５重量％およびポリ（ε−カ プロラクタム）８５〜９８重量％のブロック共重合体より形成されることを特徴 とする請求項１に記載の繊維。 ３．繊維が染色されていることを特徴とする請求項２に記載の繊維。 ４．汚染遮断剤が、フェノール−ホルムアルデヒド縮合物であることを特徴と する請求項２に記載の繊維。 ５．汚染遮断剤が、フェノール−ホルムアルデヒド縮合物であることを特徴と する請求項３に記載の繊維。