【発明の詳細な説明】
染色可能ポリオレフィン組成物および方法発明の分野
本発明は、改良された染色可能ポリオレフィン組成物およびこの組成物から作
られる繊維および不織材料を染色する方法に関する。より詳細には、本発明は、
ポリプロピレン、ポリエステルおよび極性材料、例えばエチレンコポリマーなど
を含有させた分散染色可能(disperse−dyeable)繊維組成物に
向けたものである。本発明は、更に、ポリオレフィンを基とする組成物でカチオ
ン染料を用いることを可能にする配合および方法に向けたものである。発明の背景
ポリオレフィン類は疎水性でありそして染料分子が結合し得る染色部位を持た
ない点で染色が困難である。ポリオレフィン繊維を色付けする1つのアプローチ
は、繊維に紡糸する前のポリマー溶融物に着色無機塩または安定な有機金属顔料
を添加することであった。繊維が分散染料、カチオン染料、酸染料または媒染染
料に対して示す親和力を高める目的で、繊維にする前のポリマー類に非揮発性酸
もしくは塩基、またはポリエチレンオキサイドもしくは金属塩などの如き材料が
添加されてきた。繊維にした後のポリオレフィン繊維に適当なモノマー類を化学
的にグラフト化させる(grafted)と染色性が改良され得る。
Textile Fibers,Dyes,Finishes,and Pr
ocesses:A Concise Guide,Howard L.Nee
dles,Noyes Publications,1986,191頁
ポリオレフィン類、特にポリプロピレンに酸染色性を与える努力には、窒素を
基とするポリマー添加剤を用いることが含まれる。例えば、米国特許第3,36
1,843号では、窒素を基としていて相溶しない種々のポリマー類をポリプロ
ピレンに添加し、高濃度の酸性化学品で処理した後、それを酸染浴内で染色して
いる。米国特許第3,653,803号に従うと、米国特許第3,361,84
3号の方法を用いるとポリプロピレン繊維の染色がいくらか改良されるが、ポリ
マーが相溶しないことから繊維の加工が困難になり、染料堅牢度の再現性が信頼
できるほどでなく、かつ着色強度が商業的に充分でない。米国特許第3,395
,198号および3,653,803号には、エチレンとアクリル酸アミノアル
キル化合物から作られた相溶性を示す種々の窒素含有コポリマー類が開示されて
おり、それをポリオレフィン類とブレンドすると、このブレンド物から作られた
繊維は酸染色性を示す。米国特許第5,017,658号では、エチレンとアク
リル酸アミノアルキルのコポリマーとポリプロピレンをブレンドすることで得ら
れる染色可能ポリプロピレン繊維の溶融紡糸で繊維仕上げ剤が用いられている。
米国特許第4,557,958号では、織物を裁断した時にその織物がほつれ
ないようにする目的で、ポリオレフィンを織った生地に70重量%がポリプロピ
レンのホモポリマーで30重量%がエチレン−アクリル酸メチルコポリマーであ
るブレンド物をコーティングストライプ(coating stripe)とし
て塗布している。米国特許第4,853,290号では、エチレン−アクリル酸
コポリマーとエチレン−アクリル酸メチルコポリマーのブレンド物を2番目のポ
リマーの接着剤または結合層として働かせる目的でそれをポリプロピレンフィル
ム上に共
押出し加工している。
米国特許第4,782,110号には、圧縮成形、射出成形、ブロー成形およ
び押出し加工で種々の形状に成形可能で溶融加工可能な多相熱可塑性組成物が記
述されている。その組成物は、その組成物の連続相を形成する結晶性ポリオレフ
ィン樹脂とその組成物の不連続相を形成するエチレンアクリル酸アルキルコポリ
マーの架橋エラストマーとのブレンド物から成る。そのエラストマーは、エチレ
ンとアクリル酸アルキルエステル(このアルキル基は炭素原子を1から6個有す
る)と1,4−ブテン二酸モノアルキルエステル(このアルキル基は炭素原子を
1から6個有する)から誘導された単位から成る。
米国特許第3,373,222号および3,373,223号には、ポリオレ
フィン樹脂とポリアミド樹脂とカルボキシル化ポリエチレンまたはエチレン−ア
クリル酸もしくはメタアクリル酸コポリマーとから成るポリマーブレンド物が開
示されている。均一なポリマーブレンド物は、包装産業で有用なフィルムの製造
、そして高い不透過度が要求されるプラスチックボトルおよび他の容器の製造で
用いられる。
米国特許第3,454,215号には、ポリアミドとエチレンコポリマーを含
めた染色可能ポリプロピレン組成物が開示されている。その組成物は、ポリプロ
ピレン、反応性を示さない熱可塑性低分子量ポリアミド、および更に飽和脂肪酸
のエチレン系不飽和エステルとエチレンのコポリマー類または上記コポリマー類
の加水分解生成物から成る群から選択されるポリマーを含有する均一な混合物か
ら成っていてもよい。英国特許第998,439号にもポリアミド類とオレフィ
ンコポリマー類を含めた熱可塑性組成物が開示されている。
米国特許第5,017,658号にはアクリル酸アミノアルキルとポリプロピ
レンのコポリマーを含有する染色可能ポリプロピレン組成物が開示されている。
米国特許第4,368,295号には、オレフィンポリマーと線状ポリエステル
とカルボキシル化ポリオレフィンを含有する組成物を溶融押出し加工することで
製造されたフィルムが開示されている。米国特許第4,174,743号には、
ポリプロピレンと1種以上のポリエステルおよび/またはポリアミドから成るス
プリット−ファイバー(split−fiber)、糸およびフィルム製品が開
示されている。
Mike Ahmed著「Polypropylene Fibers,Sc
ience and Technology」中の表題が「“Dyeing o
f Polypropylene Fibers”」の章に、1950年代中期
から1980年代におけるポリプロピレン繊維の染色に伴う技術の総括的研究が
与えられている。媒染染色可能繊維に関するセクションIV.1に特定染料の光
堅牢度、洗濯堅牢度およびクロック(crock)堅牢度に関係した問題が考察
されている。この研究は、分散染色可能ポリプロピレン繊維の堅牢特性は一般に
織物市場で受け入れられるものでないと結論付けている。
「Chemiefasern/Textilindustrie.」、41/
93巻、1991年10月の表題が「“Surface Dyeable Mo
dified PP BCF Yarns”」の論評に、PP BCF糸に改質
剤を添加することが考察されている。Eastman Chemical Pr
oducts,Inc.による表題が「Polymer Compoundin
g」のパンフレットに、ナイロン
/ポリプロピレン複合体用相溶剤(compatibilizer)としてEp
olone E−43ワックスが考察されている。Wan Gheluwe他に
よる表題が「“Morphological and Mechanical
Properties of Extruded Polypropylene
/Nylon-6 Blends”」の論評に、ナイロンとポリプロピレンのブ
レンド物でZytel 211を相溶剤として用いることが考察されている。「
The New Nonwoven World」、1993年秋の中のDr.
Suzuki著による表題が「“New Functional Materi
als for Absorbent Products”」の論評に、吸収材
製品のための新規なポリプロピレン材料が考察されている。
表題が「“Polymer Morphology on the Dyei
ng Properties of Synthetic Fibers”」の
論評の中で、Keith Silkstoneは、繊維製造における形態学的変
化の提案に関して実施された従来技術の研究(ポリプロピレンにおける染料取り
込みは欄外であるが)をいくつか再考している。他の関連論評は、“Dyein
g Synthetic Fibers,”H.E.Schroeder,C&
EN,1956年9月10日“Dyes for Hydrophobic F
ibers,”H.E.Schroeder 他.,Textile Rese
arch Journal,Vol.28,1957年4月;and“The
Influence of Polymer Morphology on t
he Dyeing Properties of Synthetic Fi
bers,”Keith Silksto
ne,Rev.Prog.Coloration,Vol.12,1982.で
ある。
幅広い範囲の染料で商業的に染色可能なように改良されたポリオレフィン組成
物および材料が求められている。特に、ポリプロピレンを基としていて紡糸可能
でありかつ不織繊維を含む生地シートに成形可能な繊維の製造で用いることがで
きる組成物が求められている。発明の要約
本発明に従い、染色性がより高い新規なポリオレフィン組成物および製品、ポ
リオレフィン製品を染色する新規な方法、並びに上記方法で作られた新規な染色
ポリプロピレン繊維を含む新規な染色成形品を提供する。
新規なポリオレフィン繊維に、ポリオレフィンを約99から85重量%含有さ
せ、そして約70から82重量%量のエチレンと約30から18重量%量のアク
リル酸アルキル(このアルキルは炭素原子を1から4個有する)から作られたエ
チレンコポリマーを、この組成物がアクリル酸アルキルを該ポリプロピレンと該
エチレンコポリマーの合計の0.2から3.0重量%の量で含むように選択した
量で含有させ、ここで、上記コポリマーの少なくとも一部は上記ポリオレフィン
にグラフト化しておりそして色付けされた繊維が生じるに有効な量で分散染料が
該ポリプロピレンの中に拡散している。親水基を有する長鎖炭化水素とモノグリ
セリドを含有させた親水性改質剤を含めてもよい。
ポリプロピレンを基とする繊維の成形を行う新規な方法に、(a)約70から
82重量%量のエチレンと約30から18重量%量のアクリル酸アルキル(この
アルキルは炭素原子を1から4個有する)から作られ
たエチレンコポリマーを選択した量でポリプロピレンと組み合わせることで組成
物を生じさせ、(b)この組成物を押出し加工して繊維を生じさせ、そして(c
)この繊維を染色用または印刷用いずれかの分散染料が入っている選択した分散
染液に接触させることを含める。
新規なポリオレフィン繊維に、ポリプロピレンを約99から70重量%、繊維
グレードのポリエステルを約0.1から15重量%、極性基を有する材料、例え
ばエチレンのコポリマー、無水マレイン酸またはアクリル酸などを選択した量、
および親水性改質剤(これは線状アルキルの塩とモノグリセリドを含む)を含め
る。このポリプロピレン/極性基を有する材料/親水性改質剤のマトリックスと
一緒にポリエステルを配合してもよい。上記エチレンコポリマーは約70から8
2重量%量のエチレンと約30から18重量%量のアクリル酸アルキル(このア
ルキルは炭素原子を1から4個有する)から作られていてもよく、ここでは、上
記アクリル酸アルキルを0.2から3.0重量%の量で存在させる。上記親水性
改質剤は、モノグリセリドと線状アルキルホスフェートを融合させた組み合わせ
で出来ていてもよく、これを用いると、ポリプロピレンとポリエステルが更に相
溶する。この改質剤をポリプロピレンとポリエステルとエチレンコポリマーの合
計の0.1から2重量%、好適には0.4から1.0重量%の範囲の量で存在さ
せてもよい。
ポリオレフィンを基とする成形品を染色する新規な方法に、(a)ポリオレフ
ィンを約99から70重量%含みそして約70から82重量%量のエチレンと約
30から18重量%量のアクリル酸アルキル(このアルキルは炭素原子を1から
4個有する)から作られたエチレンコポリマーを選択した量で含む組成物を繊維
に成形し、そして(b)この繊維を
分散染料に接触させることを含める。
ポリプロピレンを基とする繊維を染色する新規な方法に、(a)約70から8
2重量%量のエチレンと約30から18重量%量のアクリル酸アルキル(このア
ルキル基は炭素原子を1から4個有する)から作られたエチレンコポリマーを選
択した量でポリプロピレンを組み合わせことで組成物を生じさせ、(b)この組
成物を押出し加工して繊維を生じさせ、そして(c)この繊維を選択した染液に
接触させることを含める。
ポリプロピレンを基とする繊維を成形する新規な方法に、イソタクティックポ
リプロピレン、ポリエステル、極性基を有する材料および選択した親水性改質剤
を組み合わせることを含める。この極性基を有する材料は、約70から82重量
%量のエチレンと約30から18重量%量のアクリル酸アルキル(このアルキル
基は炭素原子を1から4個有する)から作られたエチレンコポリマーであっても
よい。また、この極性基を有する材料は無水マレイン酸またはアクリル酸であっ
てもよい。この親水性改質剤をポリプロピレンとポリエステルとエチレンコポリ
マーの合計の0.1から2.0重量%、好適には0.4から1.0重量%の範囲
の量で存在させてもよい。このようにすると、この改質ポリプロピレンにポリエ
ステルまたはコポリエステルが優れた相溶性を示すようになる。ポリエステルを
組み込む量は非常に少ない量であってもよく、約0.1重量%から約15重量%
のレベルであってもよい。エキゾースト(exhaust)レベルを高くしそし
てその後の光堅牢度を高くしながら満足されるレベルの染色性を達成するに所望
のポリエステルレベルは1から10重量%の範囲であり、最適レベルは約3重量
%であり得る。
分散染料を用いると、好適には良好な光堅牢度を有しそして少なくと
もある場合には良好な洗濯堅牢度および良好なクロッキング(crocking
)(ブリーディング)特性を有する繊維を費用効果的に製造することができる。
この染料は一般に比較的高い質量対極性比を有し、それが示す極性は若干のみで
ある。染色率は、染料の質量に反比例し、そしてかさ高い側鎖が存在していない
ことおよび線状度に正比例する。水に低い溶解性を示しそして繊維に高い溶解性
を示す染料が好適である。一般にアセテート繊維またはポリエステル繊維を染色
することを目的とした染料も同様に候補品である。繊維の構造が開放的で非晶質
のものも好適である。数種の標準染料を用いて実施した研究を基にして、このユ
ニークな組成物は、すばらしいエキゾースト特性を示すことに加えて満足される
レベルの光/洗濯堅牢度およびクロック特性を示す。
本組成物および方法におけるポリオレフィンは、好適にはイソタクティックポ
リプロピレンである。本方法における組成物はブレンド物であるか、或は該エチ
レンコポリマーの少なくとも一部を上記ポリオレフィンにグラフト化させた組成
物であってもよい。本組成物におけるエチレンコポリマーはエチレンとアクリル
酸メチルのコポリマー、エチレンとアクリル酸エチルのコポリマーおよびエチレ
ンとアクリル酸ブチルのコポリマーを包含する。
本発明の1つの目的は、不活性で疎水性のポリオレフィンが所望の染色性およ
び湿潤性を示すようになるように改良したポリオレフィン含有組成物を提供する
ことにある。本発明のさらなる目的は、種々の衛生製品のカバーストック(co
ver stock)として用いるに適するように改良したポリオレフィン含有
繊維で出来ているウエブまたは不織もしくはフィブリル化(fibrillat
ed)フィルムを提供する
ことにある。更に別の目的は、ポリオレフィン成分が用いられていて連続および
/またはステープル繊維を含有する強くて充分に結合した疎水性不織材料におい
て、それの親水性と液体しみ通し(liquid strike−throug
h)特性を高くしてこれを維持することにある。
本発明の重要な特徴は、織物材料または不織材料で用いられる繊維をポリプロ
ピレンを基とする材料で製造することを可能にする点と、この繊維を商業的に満
足される速度で紡糸することができる点である。本発明の更に別の特徴は、ポリ
プロピレンを基とする材料に湿潤接触角が約80°以下である材料が生じるに充
分なほどの改質を受けさせることができる点である。
本発明の利点は、本発明に従う湿潤性ポリオレフィン材料の方が従来技術のポ
リオレフィン繊維材料よりもずっと染色し易い点である。以下に示す詳細な説明
から本発明の上記およびさらなる目的、特徴および利点が明らかになるであろう
。発明の詳細な説明
本方法に従って使用可能なポリオレフィン類は、約0.1から約80g/10
分の範囲のメルトインデックスを示す結晶性ポリエチレン、ポリプロピレンまた
はそれらのコポリマー類である。繊維成形で用いるに最も重要なポリオレフィン
は現時点においてイソタクティックポリプロピレンであり、これは数多くの給源
から商業的に入手可能である。このようなポリプロピレンには通常の熱安定剤、
酸化安定剤および紫外線安定剤が入っている可能性がある。
この繊維成形用組成物にポリプロピレンを含めそしてエチレンとアク
リル酸アルキルのコポリマーを2から30重量%、適切には2から15重量%、
好適には4から10重量%、最も好適には約7重量%含めてもよい。本発明に従
い、エチレンとアクリル酸アルキルのコポリマーをポリプロピレンにグラフト化
させてもよい。この組成物に、また、ブレンドしたポリプロピレン/コポリマー
混合物、或はエチレンアクリル酸アルキルコポリマーをグラフト化させたポリプ
ロピレンとそれをブレンドしたポリプロピレン両方の混合物を含めることも可能
である。エチレンとアクリル酸アルキルのコポリマーが示す利点は、熱可塑材で
あることに加えてポリプロピレンに相溶し得る結果として加工の困難さが最小限
になるか或は防止される点である。この言葉「相溶性」は、該コポリマーがポリ
プロピレン組成物内で250−500倍の倍率の光学顕微鏡下で観察可能な個別
の粒子に分離しないことを意味する。ポリプロピレンにグラフト化させたものは
、任意にポリエステルまたはコポリエステルに付着させるための優れたブリッジ
を与える。
本発明で用いる組成物に入れる、エチレンとアクリル酸アルキルから作られる
エチレンコポリマーには、エチレンとアクリル酸メチルのコポリマー、エチレン
とアクリル酸エチルのコポリマーおよびエチレンとアクリル酸ブチルのコポリマ
ーが含まれる。エチレンとアクリル酸メチルのコポリマー(「EMA」)はフィ
ルム、押出し加工コーティング、シート、成形品、管材、プロファイル押出し加
工および共押出し加工領域において単独またはブレンド物として使用可能である
。これは、低密度のポリエチレンホモポリマーに比較して低い軟化温度(138
度F)、低下した曲げモジュラスおよび向上した環境応力亀裂抵抗(envir
onmental stress crack resistance)
を示す。エチレンのコポリマーを低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステルおよびポリカーボネートのブレンド成分として用いると衝撃強度およびじ
ん性が改良され、加熱密封応答が向上し、接着性が促進され、堅さが低くなり、
そして表面摩擦係数が高くなると開示されている。Modern Plasti
cs,Mid-October Encyclopedia Issue,19
91,71−72頁
エチレンとアクリル酸エチルのコポリマー(「EEA」)樹脂は粘り強くて柔
軟性のあるコポリマーであり、これはホースおよび管材、ガスケット材、使い捨
て可能な試験用グローブおよびバルーンで用いられている。EEAはまた熱溶融
接着剤でも用いられている。このコポリマー類は、EEAのアクリル酸エチル含
有量を高くするにつれて、より柔軟になり、より粘り強くなり、そしてより高い
弾性を示すようになる。アクリル酸エチル含有量が高い樹脂は極性を有すること
からインクの表面受容性が高くそしてこれは接着性を示す可能性がある。エチレ
ンとアクリル酸ブチルのコポリマー(「EBA」)はメルトインデックスが低い
フィルムで用いられる。これは低温でじん性を示すフィルムを生じ、主に凍結食
品の包装で用いられる。
特に好適なコポリマー類は、エチレンとアクリル酸メチルから作られるエチレ
ンとアクリル酸メチルのランダムコポリマー類、およびエチレンとアクリル酸エ
チルから作られるエチレンとアクリル酸エチルのランダムコポリマー類である。
このEMAコポリマー類は好ましくはアクリル酸メチルを約20から24重量%
、好適には約20重量%含有する。EEAコポリマー類はアクリル酸エチル部分
を好適には約15から30重量%含有する。このようなコポリマー類が示すメル
トインデックスは
1から20、好適には約18であり、そしてこれらは、窒素流下で温度を10℃
/分で上昇させた時に300℃で失われるコポリマー重量が0.75%未満であ
るような熱安定性を示す。
商業的に満足される加工特性を示す織物繊維を製造する目的で、該ポリプロピ
レンとエチレンアクリル酸アルキルコポリマーの中に、アクリル酸アルキルを0
.2から3.0重量%の範囲、好適には0.5から2.4重量%の範囲の量で存
在させるのが本発明の重要な特徴である。このアクリル酸アルキル成分の量が3
.0%より多くなると、それから作られる織物繊維がそれに必要とされるポリプ
ロピレン特性を失い、高速繊維加工中に劣化し、そして最終的に、受けいれられ
ないほど低いじん性(約1.5g/デニール未満)および過剰な伸びを示しかつ
商業的に受け入れられないほど有意に異なる溶融特性を有する繊維が生じる。例
えば、アクリル酸アルキル成分の量が3.0から5.0%の範囲の繊維から作ら
れたカーペットは、通常のポリプロピレンから作られたカーペットに比較して、
炎にさらされた時に過剰に溶融し、耐炎性に関する標準的「ピルテスト(pil
l test)」に著しく不合格になる(標準的なポリプロピレンは合格するが
)ところまで過剰に溶融する。更に、アクリル酸アルキルの含有量が2.4%を
越えると、加熱された延伸ロール上で繊維が一緒に融合し、新式の商業規模装置
でこれを紡糸するのは基本的に不可能になる。このように微妙であるが商業的に
重要な制限は全く意外であった。
アクリル酸アルキル成分の含有量が0.2%未満であると、望まれるむらのな
い深い色合いを得るに望まれる染色性を与えるに充分な極性を示さない繊維がも
たらされる。従って、このアクリル酸アルキル成分の
最大量は、満足される繊維製造および性能特徴が得られるほどの量が好適である
。より好適なアクリル酸アルキル成分量は、ポリエステルを含めないポリプロピ
レン組成物の場合、0.5から2.4重量%の範囲であり、そしてポリプロピレ
ン/ポリエステル組成物の場合、1.0から1.5%が最も好適である。グラフ
ト化過程を受けさせていないポリプロピレンをポリエステルまたはコポリエステ
ルと一緒にすると、これは連続フィラメントまたはバルク連続(bulk−co
ntinuous)フィラメントを形成しない。親水性改質剤、例えば親水基を
有する長鎖炭化水素とモノグリセリドなどを混合すると、相溶度が高くなって加
工性が向上し得る。
繊維成形用ポリマー組成物で典型的に見られるポリマー添加剤、例えば熱安定
剤、酸化安定剤および紫外線安定剤などは本発明から逸脱することなく添加可能
であると理解する。本出願に示す重量パーセント値は、ポリオレフィン、例えば
ポリプロピレンなどと極性材料、例えばアクリル酸アルキルのコポリマーなどと
好適には親水性改質剤とポリエステルの両方を含めた組成物の重量パーセントと
して表す値である。従って、このような材料で述べるパーセント値を一緒にする
と一様に100%になるはずである。このポリオレフィン組成物を希釈する目的
で他の添加剤を含めることも可能である。このような添加剤を本組成物に含める
場合、ポリオレフィンと極性材料の比率が一定のままであるとすると、添加剤を
含む全材料のパーセント値全体は100%を越えることになるであろう。例えば
、この組成物にポリエステルを含めないでナイロンを用いる場合、ポリプロピレ
ン、コポリマーおよび親水性改質剤のパーセント値は変化しないで、まだ全体で
100%になることもあるであろう。
本発明で用いるエチレンコポリマー類にエチレンを少なくとも70%含め、そ
してアクリル酸アルキル成分をその選択するアクリル酸アルキルに応じて2から
30%、典型的には10から24%の範囲の量で存在させる。最終生成物中のア
クリル酸アルキルの適切な量を維持するように、該エチレンコポリマーに存在さ
せるアクリル酸アルキル成分の量に応じて容易にエチレンコポリマーとポリプロ
ピレンの比率を調整することができる。また、このエチレンコポリマーに由来す
るエチレン量を10%未満に維持することも重要である。従って、このコポリマ
ー中のアクリル酸アルキルのパーセントをより高くするのが好適であり、その方
が成分の適切なバランスを得るのが容易になる。例として、ポリプロピレンを9
3%含有させそしてアクリル酸メチルが20%のエチレンアクリル酸メチル成分
を7%含有させた混合物では、アクリル酸メチル成分の量が約1.4%であるポ
リプロピレン/エチレンアクリル酸メチルコポリマー組成物が生じる。同様に、
同じエチレンアクリル酸メチルコポリマーを3%添加すると、アクリル酸メチル
成分の量が0.6%になる。
以下に示す実施例を参照することで本発明を更に理解することができるであろ
う。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
る。
実施例1
熱安定剤、酸化安定剤および紫外線安定剤が入っていてメルトフロー率が18
(ASTM D−1238−89、230℃、2.16ポンド)である市販繊維
グレードのイソタクティックポリプロピレンを90重量%およびエチレンとアク
リル酸メチルのコポリマーを10重量%含有させたポリプロピレンアロイ組成物
の調製を、上記ポリマー類を最初に乾
燥混合した後この混合物を40mmのBerstorff押出し機で246℃で
溶融ブレンドすることで行う。このエチレンコポリマーはアクリル酸メチルコモ
ノマーを24重量%含有しておりそしてこれが示すメルトインデックスは18(
ASTM D−1238−89、190℃、2.16ポンド)である。その結果
として生じた相溶していて均一なポリマーブレンド物を水冷した後、切断してコ
ーヒー豆状(nibs)にし、次に、これを溶融紡糸装置に送り込んで230−
245℃で繊維(1フィラメント当たり50−60デニール)に紡糸する。紡糸
後であるが延伸前の繊維束に、鉱油を基にしていてアニオン界面活性剤を含有す
る仕上げ剤を塗布する。最終デニールが1フィラメント当たり18−20になる
ように、この繊維を3倍延伸する。この繊維標本を編み機で編んで管状のニット
織物にする。この織物サンプルの染色を以下に示す手順に従って行う。
本明細書の以下に説明するように、洗じゅう、染色および還元清掃(redu
ction clearing)操作を伴う染色手順段階を用いた。洗じゅう段
階では、サンプルを冷水で5分間濯いだ後、その浴液を変えた。Keirlon
TX−199湿潤剤/洗浄剤が0.5g/Lとソーダ灰が0.25g/L入っ
ている新しい浴液に上記サンプルを導入した後、160度Fに加熱して10分間
保持した。100度Fに冷却した後、サンプルを濯いだ。
染色段階では染浴を下記の如く調整した:染料を1%、Triton X−1
00(界面活性剤)を1%、Synthrapal LFP(分散均染剤)を1
%。酢酸を用いてpHを5.5にした後、この浴液を1分当たり2.5℃で12
0℃に加熱した。この浴液をその温度に30分
間保持した後、1分当たり3℃で40℃に冷却した。このサンプルを温かい状態
で濯ぎ、絞った後、乾燥させた。良好な堅牢特性を得る目的で、任意に、追加的
段階、即ち下記の如き還元清掃/脱溶媒を実施してもよい。
この還元清掃段階では、洗って染色したサンプルを下記の如き一連のタンクに
入れる:第一タンク内でTriton X−100を用いて湿らせ、第二、第三
および第四タンク内で濃度が32%の水酸化ナトリウムを8g/Lおよびヒドロ
亜硫酸ナトリウムを4g/L用いて還元清掃を70℃で全体で30秒間行う。第
五タンク内で濯ぎを行い、そして第六タンク内でサンプルを酢酸で中和する。こ
のような還元清掃工程により、表面に付着している染料の除去が確保され、一般
に、より良好な堅牢結果がもたらされる。
実施例2
メルトフロー率が4(ASTM D−1238−89、230℃、2.16ポ
ンド)である市販繊維グレードのイソタクティックポリプロピレンを90重量%
およびエチレンとアクリル酸メチルのグラフト化コポリマーを10重量%含有さ
せたポリプロピレングラフト組成物(熱安定剤、酸化安定剤および紫外線安定剤
を含有する)の調製を、上記組成物のビスブレーキング(visbreak)を
起こさせて生成物のメルトフロー率を18にするに充分な量のフリーラジカル開
始剤パーオキサイド、特に2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキサンを存在させて最初に上記ポリマー類を乾燥混合した後この混合物を
40mmのBerstorff押出し機で246℃で溶融ブレンドすることで行
う。このエチレンコポリマーはアクリル酸メチルコモノマーを24
重量%含有しておりそしてこれが示すメルトインデックスは18(ASTM D
−1238−89、190℃、2.16ポンド)である。その結果として生じた
相溶していて均一なポリマーブレンド物を水冷した後、切断してコーヒー豆状に
し、次に、これを溶融紡糸装置に送り込んで230−245℃で繊維(1フィラ
メント当たり50−60デニール)に紡糸する。紡糸後であるが延伸前の繊維束
に、鉱油を基にしていてアニオン界面活性剤を含有する仕上げ剤を塗布する。最
終デニールが1フィラメント当たり18−20になるように、この繊維を3倍延
伸する。この繊維標本を編み機で編んで管状のニット織物にする。この織物サン
プルの染色を実施例1に示した手順に従って行う。
実施例3
メルトフロー率が4(ASTM D−1238−89、230℃、2.16ポ
ンド)である市販繊維グレードのイソタクティックポリプロピレン(熱安定剤、
酸化安定剤および紫外線安定剤を含有する)を90重量%およびエチレンとアク
リル酸メチルのアロイ化(alloyed)およびグラフト化コポリマーを10
重量%含有させたポリプロピレングラフト組成物の調製を、上記組成物のビスブ
レーキングを起こさせて生成物のメルトフロー率を35にするに充分な量のフリ
ーラジカル開始剤パーオキサイド、特に2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルパーオキシ)ヘキサンを存在させて最初に上記ポリマー類を乾燥混合した後
この混合物を40mmのBerstorff押出し機で246℃で溶融ブレンド
することで行う。このエチレンコポリマーはアクリル酸メチルコモノマーを24
重量%含有しておりそしてこれが示すメルトインデックスは18(ASTM D
−1238−89、190℃、2.16ポンド)
である。その結果として生じた相溶していて均一なポリマーブレンド物を水冷し
た後、切断してコーヒー豆状にし、次に、これを溶融紡糸装置に送り込んで、部
分配向ヤード(ポイ(poy))運転において3,000rpmの巻き上げ速度
で繊維(1フィラメント当たり4デニール)に紡糸した後、仮より加工して2.
0から2.5dpf繊維にする。この繊維標本を編み機で編んで管状のニット織
物にする。
実施例2および3に記述したのと同様に一連のポリマーサンプルを作成し、そ
して実施例1の染色手順に従い、一連の分散染料を用いた評価を行った。その結
果を表1に挙げる。実施例2のサンプルと実施例3のサンプルの間には染色特性
に関して評価できるほどの差は検出されなかった。表Iに、本発明に従う繊維の
染色で用いるに適切な染料を挙げる。また、1フィラメント当たり2−20デニ
ールの糸に関して光堅牢度およびクロック堅牢度試験を実施した。
ポリオレフィンの染色性を測定する基礎として主に染料エキゾースト、即ち織
物が染浴を使い果す度合を用いた。他の性能特性、例えば光堅牢度、洗濯堅牢度
およびクロック堅牢度などでは、他の数多くの変数、例えば染色条件、染色で用
いる助剤、そして一般に染色手順および後処理などがより大きく作用する。
AATCCが考案したGray Scale Grading System
に一致させて1から5のスケールを用い、ここで、5は、染料が染浴から基質に
移ってほとんど全部使い果された状態であり、そして1は、単に基質に染みがつ
くのみで染料のほとんど全部が浴液中に残存している状態である。5と1の間の
他の等級全部(3−4の如き中間値を含む)は、浴液から基質への染料エキゾー
ストの線形スケールを基にしている。5の等級が最も好適である一方、運用目的
でポリマー繊維が個々の染料で「染色可能」であると見なされる基準として、等
級が3−4またはそれ以上である繊維は受け入れられる。
大部分の商業用途において分散染料は1種以上の選択された染料の混合物であ
ることを本分野の技術者は理解するであろう。本発明の有意な利点を得るには、
この選択した分散染料もしくは染料類の濃度を少なくとも0.1%にすべきであ
る。使用する染料をブレンドして特定染料が有する異なる特性を最適化にするこ
とで最大性能を得ようとするのが最近の傾向である。本ポリマーを分散染料で染
色した繊維から作られるカーペットは優れた耐漂白性を示す。漂白試験において
、典型的な10%
溶液では色変化が生じない一方、100%溶液で生じる色変化は有意から中程度
のみであることを確認した。
本主題ポリマーと分散染料から作成したカーペットサンプルは、カーペット産
業で標準的なKool−Aid試験に従い、防汚性を示す。1から10のスケー
ルで本サンプルは絶対10の評価を得、これは試験したサンプルに染みが付かな
かったことを示す。一般的に言って、染色の結果は、実施例2および実施例3で
教示した本発明のグラフト化版の方が実施例1のブレンドコポリマー版よりも若
干良好な性能を示すことを示唆している。
本発明は特に繊維で用いるに有用であり、そして繊維の形態または繊維から作
られた不織ウエブの形態両方においていろいろなデニールの繊維を適切に湿らす
ことができる。衣装、室内装飾品およびカーペット表面糸で用いられる繊維は丸
型または浅裂型(lobed)でありそしてこれらに約1から60のデニールを
持たせることができ、本技術を用いて問題なく染色可能である。また、本繊維は
他の製品、例えば装飾リボンまたは不織テキスタイルの製造でも使用可能である
。カーペットの裏地では一般にテープ繊維が用いられており、このような繊維の
デニールはより重い、即ち約500から1500デニールである。カーペット表
面の糸または室内装飾品の糸をひも状にする場合、フィブリル化フィルム繊維が
用いられる。
繊維に染料を充分に染み込ませるには、横断面を貫く構造が均一、即ち殻/コ
ア構造の差が最小限である繊維が生じる様式で紡糸および延伸過程を実施すべき
である。他方、織りテープ(woven tapes)に殻/コア構造を持たせ
、このようなテープを用いて染色可能カーペッ
ト裏地を製造すると、得られる染料経済性が高くなり得る。このような殻/コア
構造の場合、その殻は染色可能である一方、そのコアが染料を取り込む量は非常
に僅かである。従って、そのような繊維から作られた裏地を染色すると染料の使
用量が少なくなる。
繊維紡糸後であるが延伸前の繊維にスピン仕上げ剤(spin finish
)を塗布してもよい。このような材料を用いる場合、これは現実にアニオン性で
あり得るが、好適にはノニオン性である。ノニオンスピン仕上げ剤は商業的に入
手可能であり、好適な仕上げ剤はDispersol VLである。改質ココナ
ッツ脂肪酸エステルであると考えられるNopcostat 2152Pを適切
に使用することができる。鉱油を含有する仕上げ剤は可塑剤として働き、繊維表
面における染料取り込み率を高くし得る。水分散性または水溶性仕上げ剤、例え
ばDispersol VLなどが好適である。仕上げ操作は任意に染色前の繊
維に対して実施可能である。例えば、Textile Fibers,Dyes
,Finishes,and Processes:A Concise Gu
ide,Howard L.Needles,Noyes Publicati
ons,1986,17−20頁.に記述されているように機械的けん縮または
成形で繊維の加工を行ってもよい。
ある用途では第一組成物(ポリプロピレンとエチレンコポリマーの組成物)に
ポリアミド、例えばナイロン6またはナイロン66などをブレンドして繊維で望
まれる紡糸特性も染色特性も犠牲にすることなくこの第一組成物を更に増強する
のが望ましいことを見い出した。ポリアミドを添加すると、第一組成物に比較し
て可燃性が改良されており、じん性が改良されておりかつ弾性が改良されている
(改質繊維がポリプロピレ
ン単独よりも高い弾性を示すところまでも)第二組成物(例えばポリプロピレン
/コポリマー/ナイロン6の組成物)が生じる。このポリアミドの添加量は第一
組成物の重量の約1から20重量%、好適には5から15重量%である。ナイロ
ン成分を添加する場合、上記エチレンコポリマーの量を低くしてもよいが、但し
アクリル酸アルキル成分の量をポリプロピレンとポリアミド(これらはアクリル
酸アルキルを存在させないと混和しない)が分離しないままであるに充分な量(
通常約0.5重量%)より低くしないことを条件とする。好適な組成物は、約1
.4%がアクリル酸アルキル成分(約7%がエチレンコポリマー)で15%がナ
イロン6でその残り(約93%)がポリプロピレンである組成物である。この1
つの好適な組成物をまたphr値で表すと、100phrがポリプロピレンで7
.5phrがエチレンコポリマーで16.1phrがナイロンである。
エチレンとアクリル酸アルキルのコポリマーとポリプロピレンの組成物(任意
にポリエステル/コポリエステルおよび/または親水性改質剤が入っている)を
用いる場合、この組成物を成形品に成形するに先立って、このエチレンとアクリ
ル酸アルキルのコポリマーとポリプロピレンを均一に混合することが重要である
。このような組み合わせは単に均一なブレンド物であってもよいが、好適には、
本発明に従い、そのエチレンアクリル酸アルキルコポリマーの少なくとも一部を
ポリプロピレンにグラフト化させた組成物である。ブレンドおよび/またはグラ
フト化は成形前の個別段階で達成可能であるか、或は押出し機に適切な混合セク
ションが備わっている場合、ブレンドおよび/またはグラフト化と押出し加工を
同じ操作で実施することも可能である。ブレンドおよび/また
はグラフト化が劣っていると、その残りの染色手順段階を適切に行ったとしても
、むらのある染色が生じ得る。
本発明で用いるポリオレフィンポリマー、好適にはイソタクティックポリプロ
ピレンへのエチレンアクリル酸アルキルコポリマーのグラフト化は、このエチレ
ンとアクリル酸アルキルのコポリマーにコグラフト(co−graft)重合を
上記ポリオレフィンポリマーの存在下で受けさせることで達成される。このよう
なグラフト重合方法は決定的でなく、このグラフト重合は、有機フリーラジカル
開始剤を利用した通常方法に従って達成可能である。重合条件は本技術分野で知
られる条件であってもよい。本発明で用いる有機ラジカル発生剤には下記が含ま
れる:
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキセン−3、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、
1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、
2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、
ジクミルパーオキサイド、
ジ−t−ブチルパーオキサイド、安息香酸t−ブチル、
1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシク
ロヘキサン、
2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、
ベンゾイルパーオキサイド、
アゾビスイソブチロニトリルなど。
好適なものは、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキセン−3、
1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、および
2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼンである。
ポリプロピレンが99から85重量%、好適には96から90重量%でエチレ
ンとアクリル酸アルキルのコポリマーが2から13重量%、好適には4から10
重量%である混合物100重量部に有機ラジカル発生剤を0.01から0.3重
量部、好適には0.05から0.2重量部添加した後、その結果として生じる混
合物に熱処理を170℃から300℃、好適には180℃から250℃のミキサ
ー(例えばバンバリーミキサー、ニーダーなど)または押出し機内で0.2から
30分間、好適には0.5から20分間受けさせることにより、本発明の熱可塑
性樹脂組成物を得ることができる。その後、このマトリックス全体に繊維グレー
ドのポリエステルを15重量%以下、好適には約3から5重量%導入してもよく
、この場合、存在させるポリプロピレンの量をその添加するポリエステルの重量
パーセントだけ少なくしてもよいであろう。
このマトリックスにポリエステルを添加しない場合、この組成物に、ポリオレ
フィン、好適にはポリプロピレンを約99から85重量%、そして極性基を有す
る材料、好適にはEMAを約1から13重量%含有させる。この組成物に入れる
アクリル酸アルキルの量は約3重量%以下であり、エチレンの最大量は約10重
量%である。この上で考察した如き親水性改質剤を本組成物で用いる場合、これ
の最大寄与値はマトリックス全体に対して2重量%である。
この組成物にポリエステルを添加する場合でも、その極性基を有する材料の量
および親水性改質剤の量を変化させる必要はない。従って、この組成物全体にポ
リエステルを0.1から15重量%添加すると、ポリ
オレフィンの量の範囲が約99から70重量%に低下することになる。このマト
リックスがポリオレフィンとポリエステルのみで出来ているとすると、このポリ
オレフィンが99.9から82重量%を構成しそしてポリエステルが0.1から
18重量%を構成する。この組成物にポリエステルを含める場合、極性基を有す
る材料として、EMAの代わりに無水マレイン酸またはアクリル酸を用いてもよ
いが、このようなあまり好適でない代替極性材料の場合、その重量パーセントを
EMAの重量パーセントより低くする。
本発明の1つの態様では、ポリプロピレンと、ポリエステルもしくはコポリエ
ステルと、エチレンアクリル酸メチルコポリマー(または無水マレイン酸もしく
はアクリル酸)と、親水性改質剤(好適にはモノグリセリドと線状アルキルの塩
で出来ている)と、の間の相乗現象を取り扱う。通常の繊維製造技術を用いて湿
らせようとする場合、ポリオレフィン型のポリマーが最も挑戦を感じる繊維であ
る。ポリプロピレンは実際上極性を示さないポリオレフィンポリマーであり、非
常に低い表面エネルギーを有する。ポリプロピレンの表面エネルギーは28.7
ダイン/cmでありそして分散し得る画分および極性を示す画分の表面エネルギ
ーはそれぞれ26.0および2.7ダイン/cmであると報告されている。
EMAを用いることにより、分散染料によるポリオレフィン繊維の染色を信頼
できる様式で行うことができる特定レベルまで、ポリプロピレンの改質を行うこ
とができる。しかしながら、極性基を導入することでは全く「湿潤性」も「染色
性」も得られない。また、アクリル酸改質製品および無水マレイン酸改質製品の
両方とも同様に湿潤可能ポリマーも
繊維ももたらさない。Uniroyal Chemical Company,
Inc.から入手可能なPolybond(商標)材料などの如き市販材料では
、アクリル酸または無水マレイン酸などの如き官能性モノマー類をポリオレフィ
ンに化合させて化学的にグラフト化させたポリオレフィンコポリマーを生じさせ
ている。このような化学的にグラフト化させたポリオレフィンコポリマーをポリ
プロピレンと組み合わせても、同様に、湿潤性繊維は得られない。
本明細書に開示する如き好適な親水性改質剤を極性物質、例えばEMAまたは
Polybond(商標)などと協力させて用いると、接触角で測定されるよう
に、ポリオレフィンの湿潤性が劇的に改良される。ある用途では、このように湿
潤性を向上させて所望の染色性を得るのが有利である。
好適な改質剤はノニオン構造物とアニオン構造物の組み合わせである。ノニオ
ン構造物は、融点が約66℃で沸点が約260℃のモノグリセリドであってもよ
い。グリセロールのモノステアレート(「GMS」)が現在のところ好適なモノ
グリセリドである。このようなノニオン構造物は、モノグリセリドの含有量が9
5重量%以上になるように高度に蒸留した構造物である。ある用途では、アニオ
ン構造を持たないモノグリセリドも適切な改質剤であり得る。少量成分はアニオ
ン構造を有する線状アルキル(C16からC18)ホスフェートのカリウム塩である
。この2成分の好適な比率は用途に応じて多様であるが、好適にはノニオン構造
物の量を改質剤の50から90重量%にする。ノニオン構造物とアニオン構造物
の重量比を80:20にするのが好適である。他の好適な親水性改質剤は、ポリ
プロピレングリコールのポリオキシエチラート類、およ
び脂肪アルコールのポリオキシエチラート類である。他の親水性改質剤には、ア
ルキルフェノールのポリオキシエチラート類、脂肪酸のポリオキシエチラート類
、および脂肪酸アミドのポリオキシエチラート類が含まれ得る。
好適な親水性改質剤は、G.R.Goulston and Company
、Monroe、ノースカロライナ州から入手可能なProduct No.5
808である。この化合物(本明細書では以降「5808改質剤」)は、食品グ
レードの乳化剤、例えば食用油脂のモノおよびジグリセリドと線状アルキルホス
フェート塩の混合物から成る。押し出されて表面に移行または染み出すのは、こ
の高度に蒸留した(>90%)モノグリセリド(これ自身は表面湿潤性を与えな
い)に由来する。従って、表面湿潤性に対する有意な効果を実現化するように親
水基成分を有する長鎖炭化水素とモノグリセリドを溶融/融合させるのが有利で
ある。このような溶融/融合操作は、モノグリセリドの劣化が生じないような様
式で熱伝達が生じる噴射造粒方法またはパスチライジング(pastilliz
ing)方法で実施可能である。
特に、オレフィンポリマー類は線状ポリエステルまたはコポリエステルに良好
に分散しない。理論的には重合段階でオレフィン成分をポリエステルに組み込む
ことは可能であるが、オレフィンまたはポリオレフィン成分を添加するための注
入施設を準備する必要があることから、これは非常に欠点になる可能性がある。
更に、ポリエステル重合過程中にポリプロピレンの劣化が顕著に起こるであろう
。ポリオレフィン重合中にポリエステルを添加すると、その過程全体が極性部分
によって毒される可能性がある。
オレフィン系ポリマー類中で線状ポリエステルが示す分散性は、極性基を有す
る材料、例えばEMAなどを組み込むことで有意に改良可能であり、そして親水
性改質剤を用いると更に向上し得る。このような線状ポリエステルは、1種以上
のジカルボン酸もしくは低級アルキルのジエステル(例えばテレフタル酸、イソ
フタル酸、フタル酸、2,5−、2,6−もしくは2,7−ナフタレンジカルボ
ン酸、こはく酸、セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、ビ安息香酸、および
ヘキサヒドロテレフタル酸またはビス−p−カルボキシフェノキシエタンなど)
と1種以上のグリコール類(例えばエチレングリコール、1,3−プロパンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、および1,4−シク
ロヘキサンジメタノールなど)を縮合させることで製造可能である。好適なポリ
エステルはポリエチレンテレフタレートであり、繊維グレードのポリエステルが
示す固有粘度は約0.64である。
このポリエステルは、ヒドロキシル酸基および/またはエステル形成酸基を混
合して有するコポリマーであってもよく、そしていろいろなポリエステルから作
られるブロックコポリマーであってもよい。このポリエステルの内部可塑化が起
こるように、0℃未満のガラス転移温度を有するポリマーセグメントをコポリエ
ステルに含有させてもよい。このようなポリマーセグメントで用いるポリマーは
、反応性末端基を通してヒドロキシルまたはカルボキシル基の如くポリエステル
のセグメントと一緒に重縮合を受ける能力を有するべきであるか、或はポリエス
テルセグメントに結合する能力を有するべきである。適切なポリマーセグメント
はポリエチレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールであり、この場
合に典型的なポリエステルセグメントはポリエチレンテレフタレ
ートまたはポリブチルテレフタレートである。
従って、本発明では、ポリオレフィン樹脂とポリエステル樹脂が互いに分散す
る能力が劣っていることが原因となる欠点が低くなるか或はなくなる。ポリオレ
フィン組成物の染色性が有意に改良された連続フィラメントまたは繊維を得るこ
とを可能にする組成物および方法を開示する。
本技術分野で知られているように、分散染料を繊維に付着させる特殊な技術が
種々に開発されてきた。染色を100℃またはそれ以上の温度で実施しないと、
染色速度が遅くなる。分散染料を用いて迅速な染色を120−130℃の水溶液
で達成するには、密封された高圧装置を用いる必要がある。高温染色を可能にす
るジェット染色が紹介され、このような染色では、ベンチュリジェットシステム
を用いることにより、動いている織物に染料を衝突させることができる。担体を
用いると染色を大気圧下100℃未満の温度でより速く行うことが可能になる。
担体は、通常、水に乳化可能で繊維ポリマーに親和性を示す有機化合物である。
このような担体は、ポリマーの中に浸透し、しばしば繊維を膨潤させ、そして分
散染料がこの染料の溶液と繊維の界面を横切って繊維の中に入り込む通路を作り
出す補助を行う。適切な担体には、芳香族炭化水素、例えばジフェニルおよびメ
チルナフタレンなど、フェノール系、例えばo−およびp−フェニルフェノール
など、ハロゲン置換芳香族、例えばジ−およびトリクロロ−ベンゼン類など、芳
香族エステル、例えばサリチル酸メチル、安息香酸ブチル、フタル酸ジエチルな
ど、およびベンズアルデヒド類などが含まれる。染色後に担体を除去する必要が
ある。
好適な膨潤剤はShaw Industries,Inc.の米国特許第5,
358,537号に開示されている種類のものである。従って、
本明細書に開示する如きポリプロピレンを基とする化合物にも膨潤剤、例えばn
−シクロヘキシル−2−ピロリドン、ジエチレングリコールまたはn−オクチル
−2−ピロリドンなどを含めることも可能である。n−シクロヘキシル−2−ピ
ロリドンとジエチレングリコールの混合物が好適であり得る。また、この混合物
に、染色性を有意に高めるように湿潤剤または染料相溶剤として働く両性剤、例
えばWacogen NH600NもしくはChemcogen 132−Nま
たはそれらの組み合わせなどを含めることも可能である。スペース染色(spa
ce dying)および印刷用途などの場合、この染料混合物を糸、織物また
はカーペットの上に選択的に位置させることができるように、好適には、この混
合物をペーストの形態にする。このような用途の場合、この混合物の粘度を約8
00から約3,000センチポイズに調節してもよい(B型粘度計を用いてNo
.3スピンドルで80度Fで測定)。グアーゴム、アラビアゴム、改質セルロー
ス、いなごまめゴム、キサンテンゴムおよびそれらの組み合わせから成る群から
選択される増粘剤を用いて所望粘度を得てもよい。分散染料とこの上に記述した
如き添加剤を含めた染料混合物を本ポリプロピレン繊維に塗布してもよい。次に
、この繊維に乾燥熱をかけ、そしてこの乾燥混合物を95℃から約110℃の温
度に該分散染料の少なくとも一部が本ポリプロピレン繊維に分散するに充分な時
間置いてもよい。一般に、乾燥熱に1分から10分間接触させて所望の分散を達
成すべきである。次に、この繊維から残存染料を除去する。
このように、種々の方法で分散染料混合物を本ポリプロピレン繊維に付着させ
ることができる。よく知られている種々の技術を用いて、繊維で出来ている糸の
長さ方向に沿って染料混合物を断続的に塗布すること
で所望の効果を作り出すことも可能である。繊維を染色するに適切な1つの方法
を「ニット−デニット(knit−deknit)」染色技術と呼ぶことができ
る。このような方法に従い、繊維を糸に加工し、そして今度はその糸を編んで典
型的に管状形態にする。次に、このニット管状物に染料混合物を断続的に塗布す
る。染色後、その管状物をほどき、このようにして糸に断続的パターンを持たせ
る。代替印刷方法に従い、最初に繊維を糸に加工した後、織るか或は編んで生地
にするか、或は房状にしてカーペットにする。この生地またはカーペットに染料
混合物を付着させる場合、通常のフラットスクリーン印刷機、例えばPeter
Zimmer,Inc.が販売している印刷機などを用いることができる。
染色範囲に関して、初期の染料染み込みを達成するに充分な長さを有する染料
溶液の中に生地またはカーペットを連続的に通すことで、連続染色を実施する。
ある種の分散染料は、本技術分野で知られている方法を用いてある程度の真空下
で加熱すると昇華してポリマー繊維の中に入り込む可能性がある。我々の発明に
従って製造したポリオレフィン組成物の印刷は、分散染料を用い、この分散染料
がポリオレフィンの中に拡散するに充分なほど加熱することによる加圧伝熱印刷
で達成可能である。ブロック、フラットスクリーンおよび伝熱バッチ方法、並び
に彫刻ローラーおよび回転スクリーン印刷連続方法を用いることができる。本発
明の組成物を用いて作成した生地またはカーペットをジェット下に通しながらい
ろいろな染料溶液をプログラムした順でその上にジェット噴霧することにより、
模様を生じさせることができる。染料溶液を計量し、ある模様の液滴に分割また
は分け、この液滴を、その下を通過する染色カ
ーペット上に落下させることにより、そのカーペット上に拡散染色された模様を
生じさせることができる。数種の異なる繊維、例えばナイロン、ポリエステルな
どとポリオレフィンから成るスタイルドカーペット(styled carpe
ts)の染色を行う場合、ポリオレフィン類の競合染色が有効である。存在させ
る各種繊維に関する色合いの深さを調節することで、いろいろなスタイリング効
果(styling effects)を作り出すことができる。存在させる繊
維に応じて酸性染料、分散染料およびプレメタライズド(premetalli
zed)染料またはそれらの組み合わせを用いることでスタイリング効果を得る
ことができる。また、エチレンとアクリル酸アルキルのコポリマーをいろいろな
量で含めたポリオレフィン糸で生地またはカーペット表面を作り出すことでも、
繊維を組み合わせることで得られるスタイリング効果を達成することができる。
アミン末端をいろいろなレベルで含めたナイロン繊維を束にすることにより、ち
ょうどツィード効果のような効果をナイロン製カーペットに作り出すことができ
、そのようにしてまた、エチレンアクリル酸アルキルコポリマー染色部位の濃度
を調節することにより、そのようなスタイルドツィード効果をポリオレフィン繊
維に作り出すことができる。このような糸から作成した生地を用いてプリント染
色、スペース染色および連続染色を実施することができる。
以下に示す実施例を参照することで本発明が更によく理解できるであろう。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%である。実施例4、
5および6では、ポリプロピレン組成物にポリエステルを加えた。
実施例4
5808改質剤(0.5重量%)と一緒に実施例1に従う市販繊維グレードの
イソタクティックポリプロピレンを82.5重量%およびエチレンとアクリル酸
メチルのコポリマーを7重量%含有させたポリプロピレンアロイ組成物の調製を
、最初に上記ポリマー類を乾燥混合した後この混合物を40mmのBersto
rff押出し機で246℃で溶融ブレンドすることで行う。このエチレンコポリ
マーはアクリル酸メチルコモノマーを20重量%含有しておりそしてこれが示す
メルトインデックスは18(ASTM D−1238−89、190℃、2.1
6ポンド)である。繊維グレードのポリエステルを全マトリックスの10%の量
でブレンドした。その結果として生じた相溶していて均一なポリマーブレンド物
を水冷した後、切断してコーヒー豆状にし、次に、これを溶融紡糸装置に送り込
んで260−265℃で繊維(1フィラメント当たり50−60デニール)に紡
糸した。紡糸後であるが延伸前の繊維束に、鉱油を基にしていてアニオン界面活
性剤を含有する仕上げ剤を塗布した。最終デニールが1フィラメント当たり18
−20になるように、この繊維を3倍延伸した。このようにして調製した繊維標
本の物性を試験してその試験結果を表IIに示す。この繊維標本を編み機で編ん
で管状のニット織物にする。また、この繊維サンプルの湿潤特性も試験した。
実施例5
実施例2に従う市販繊維グレードのイソタクティックポリプロピレンを82.
5重量%およびエチレンとアクリル酸メチルのグラフト化コポリマーを7重量%
含有させたポリプロピレングラフト組成物(熱安定剤、酸化安定剤および紫外線
安定剤を含有する)の調製を、最初に上記ポリマー類を0.5重量%量の580
8改質剤と一緒に乾燥混合することで
行う。この混合物に繊維グレードのコポリエステルを全マトリックスの10重量
%の量で加えた。その結果として生じた混合物の溶融ブレンドを、実施例2に従
うフリーラジカル開始剤パーオキサイドを充分な量で存在させ、40mmのBe
rstorff押出し機を用いて246℃で行った。このエチレンコポリマーは
アクリル酸メチルコモノマーを20重量%含有しておりそしてこれが示すメルト
インデックスは18であった。その結果として生じた相溶していて均一なポリマ
ーブレンド物を水冷した後、切断してコーヒー豆状にし、次に、これを溶融紡糸
装置に送り込んで、260−265℃で繊維(1フィラメント当たり50−60
デニール)に紡糸した。紡糸後であるが延伸前の繊維束に、鉱油を基にしていて
アニオン界面活性剤を含有する仕上げ剤を塗布した。最終デニールが1フィラメ
ント当たり18−20になるように、この繊維を3倍延伸した。このようにして
調製した繊維標本の物性を試験してその試験結果を表IIに示す。この繊維標本
を編み機で編んで管状のニット織物にした。また、この織物サンプルの湿潤特性
も試験した。
実施例6
8−12の範囲のメルトインデックス(ASTM D−1238−89、23
0℃、2.16ポンド)を示す市販繊維グレードのイソタクティックポリプロピ
レン(熱安定剤、酸化安定剤および紫外線安定剤を含有する)を82.5重量%
およびエチレンとアクリル酸メチルのアロイ化およびグラフト化コポリマーを7
重量%含有させたポリプロピレンのアロイおよびグラフト組み合わせ組成物の調
製を、最初に上記ポリマー類を5808改質剤(0.5重量%)と一緒に乾燥混
合した後この混合物を繊維グレードのコポリエステル(全マトリックスの10%
の量)と一緒に実施例2に従うフリーラジカル開始剤パーオキサイド(充分な量
)の存在下40mmのBerstorff押出し機を用いて246℃で溶融ブレ
ンドすることで行った。このエチレンコポリマーはアクリル酸メチルコモノマー
を20重量%含有しておりそしてこれが示すメルトインデックス(ASTM D
−1238−89、190℃、2.16ポンド)は18であった。その結果とし
て生じた相溶していて均一なポリマーブレンド物を水冷した後、切断してコーヒ
ー豆状にし、次に、これを溶融紡糸装置に送り込んで、260から265℃で繊
維(1フィラメント当たり50から60デニール)に紡糸した。紡糸後であるが
延伸前の繊維束に、鉱油を基にしていてアニオン界面活性剤を含有する仕上げ剤
を塗布した。最終デニールが1フィラメント当たり18から20になるように、
この繊維を3倍延伸した。このようにして調製した繊維標本の物性を試験し、そ
の試験結果は実施例5の繊維で得たのとほぼ同じであった。この繊維標本を編み
機で編んで管状のニット織物にした。また、この繊維サンプルの染色および湿潤
特性も実施例1の染色手順に従って試験し
た。
従来技術にはエチレン−アクリル酸アルキルコポリマー類を組み込んだ(グラ
フト化またはブレンドで)ポリプロピレンの存在が教示されているが、この上に
示した実施例は、驚くべきことに、優れた物性を有していて深く色付けされた繊
維が生じるに充分なほど分散染料を受け入れる能力を有していて紡糸可能な商業
的に満足される織物用繊維を製造することができるのはポリエステルと親水性改
質剤を適切に組み合わせて特別なエチレンコポリマーを限られた特定量でポリプ
ロピレンに入れた時のみであることを説明している。
繊維製造分野の技術者は、樹脂組成物にアクリレート添加剤を添加するとそれ
が如何なるアクリレート添加剤であっても最新の高速製造で紡糸可能な組成物は
得られず、その成分が分離してしまうと長い間信じていた。更に、アクリレート
類およびアセテート類を含む数多くの添加剤を添加すると、一つには紡糸過程中
および延伸過程中に劣化が起こる結果として、その仕上げされた繊維製品に不快
な感触および臭気が生じる。繊維製造では典型的にポリマー組成物にせん断力が
恐ろしいほどかかり、そして「ドローダウン(draw down)」比が20
−100:1であることから、繊維形成用ポリマー類では、他の用途の組成物で
常規使用される数多くの添加剤が極めて容認されなくなる。ポリマー組成物が何
らかの不連続性を示すか或は均質性が不足していると、結果として、その繊維を
引き伸ばすか或は延伸して最終的な直径(しばしば非常に小さい)にする時に破
断が生じ得る。その結果、繊維製造分野の技術者は、一般に、他の最終使用で用
いられる組成物が繊維用途、特に歴史的な経験で容認されないと思われる分野で
満足される組成物になるとは期待し
ていなかった。本発明の重要な特徴は、商業的受け入れを達成するに充分な所望
結果を得るには本組成物中のアクリル酸アルキル成分量を0.2から3.0重量
%の範囲にする必要があることに加えて該アクリル酸アルキルコポリマーに由来
するエチレンの含有量を約10重量%未満にする必要があることであると理解す
る。親水性改質剤はポリエステルとポリプロピレンを橋渡しすることで、これを
用いると追加的相溶性が得られる。
グラフト化または物理的ブレンドで上記エチレンコポリマーをポリプロピレン
に組み込む。繊維製造分野の技術者は、ポリプロピレン/EVA組成物を最新の
繊維製造条件下で用いて紡糸可能な繊維を製造するのは不可能でその代わりに上
記組成物は非常に迅速に劣化して毒性を示す量で酢酸が生じると認識していた。
他の公知コポリマー類をポリプロピレンと組み合わせて用いても商業的に受け入
れられる染色可能繊維は得られないと考えられる。
実施例5に記述したのと同様にして一連のサンプルを製造して、この上に記述
した染色手順に従い、1組の分散染料を用いてそれの評価を行った。その結果を
表IIIに示す。また、1フィラメント当たり2−20デニールの糸に関して光
堅牢度およびクロック堅牢度の試験を実施した。実施例4および実施例6両方の
サンプルに匹敵する結果が得られると期待される。
該ポリマーに適した染料を同定する基礎として、最後の縦列に示す染料エキゾ
ーストを利用した。本ポリプロピレン混合物にポリエステルを添加すると、現存
する公知のよく使われる染料全部の中の大部分の分散染料で満足される結果が得
られるであろう。現代では染料を選択する場合の最も重要な判断基準は染料エキ
ゾーストと堅牢度保持である。基質は、織物製品、束状にした製品、編み物製品
または不織物製品において、染料をその浴液から容易に取り込んでそれを保持す
ることが重要であり、それによって、環境廃棄物の量が少なくなりかつ高価な染
料の経済的利用性が改良される。このような判断基準を用いて染色性能を評価し
た時、ポリエステルが100%の生地と強化ポリオレフィンの生地との間には如
何なる差もほとんどないように見える。
繊維製造分野の技術者は、分散染料用途でポリエステル繊維が良好に受け入れ
られることを理解してはいたが、ポリエステルを非常に僅かなレベル(ポリオレ
フィン樹脂マトリックスの約0.1重量%)で用いる
と空隙が作り出されて染料取り込みが顕著に向上することは認識していなかった
。また、親水性改質剤を添加すると本組成物の加工性が有意に改良される。如何
なる理論でも範囲を限定するものでないが、極性と親水性を組み合わせる(極性
基を有する材料をモノグリセリドと線状アルキルホスフェートに組み合わせる)
ことで湿潤性が向上することに加えてポリエステルを添加することで形態学的変
化が生じることにより、分散染料が繊維の中に非常に迅速に分散し(即ちエキゾ
ーストが高く)かつ保持される傾向が高まる(即ち光堅牢特性が向上する)と考
えている。上記組成物は従来技術のポリプロピレンを基とする材料に比較してず
っと高い染色性を示す。向上した分散性と極性機能の組み合わせはポリオレフィ
ンの表面で充分な湿潤が起こるに重要な表面エネルギーを遥かに越えていると推
測される。極性材料も親水性改質剤もそれ単独ではそのような非常に望ましい特
性を与える(良好な展着性をもたらし、従ってむらのない染色をもたらす)能力
を有していない。従って、上記材料では、克服すべき障害が小さいことから、通
常の改質ポリプロピレン材料に比較して比較的染色が容易である。
アクリル酸メチルのエステル基が有するカルボニル酸素に染料の分子が水素結
合する様式が分散染料の結合様式であると考えている。この分散染料は優れた保
持を示し、このことは、エステル基の官能性と染料の間の化学的親和力が強いこ
とを示している。空隙を有する親水性構造を作り出すと染料分子の浸透が助長さ
れるが、ポリエステルを組み込むとそのような空隙が作り出される。
染色性(特にカチオン染料による)を高める目的で、ポリマーにスルホン基を
導入する試みをいくつか行った。特に分散染料の代わりにカチ
オン染料を用いる場合、ポリマーにスルホン基を持たせると染色性が改良される
であろう。本発明では、スルホフタル酸をオレフィン(もしくはポリオレフィン
)またはアクリル酸アルキルのコポリマーと反応させる方法を開示する。
選択したジカルボン酸(A)とグリコール類(G)の重縮合反応で以下に簡潔
な形態で示す線状構造を作り出すことでスルホポリエステルを製造した:
A=芳香族ジカルボン酸部分
G=脂肪族もしくは環状脂肪族グリコール残基
−OH=ヒドロキシ末端基。
カルボキシル基(−COOH)とヒドロキシル基(−OH)が反応してエステ
ル結合が生じる重縮合反応を、数平均分子量が10,000から15,000の
範囲になるように高温(275℃から290℃)低圧(<1トール)で実施する
。このような極端な条件下で生じさせたポリマーは、大部分の繊維紡糸方法用途
で用いるに充分な熱安定性を有する。ポリエステルにスルホン基を付加させる方
がポリプロピレンにスルホン基を付加させるよりもずっと容易である。しかしな
がら、スルホン化した親水性改質剤を製造することも可能であり得る。
この上の構造で示すように、芳香族ジカルボン酸単位のいくつかにはナトリウ
ムスルホ(−SO3−Na+)置換基が結合している。繊維構造全体にカチオン染
料がより入り込み易いと言った特徴を本発明のスルホ
ポリエステル類に持たせるには、イオン基をより多く存在させる必要がある。こ
のようなイオン基は親水性を示すことからまた分散染色性も改良される。ポリプ
ロピレン、アクリル酸アルキルのコポリマーおよびスルホポリエステルで構成さ
せた繊維に関して、追加的に親水性改質剤を添加した場合としない場合で、いく
つかの塩基性染料を試した。
絹、酢酸セルロースおよびポリアクリロニトリル(アクリル系または改質アク
リル系)繊維の染色で塩基性染料が広範に用いられている。この塩基性染料のイ
オン(色が付いていて正に帯電している)、即ちカチオンが繊維の負に帯電した
イオンと強力に結合する。塩基性染料で染色された繊維は、通常、良好な光堅牢
度と良好な洗濯堅牢度を示す。1つの種類として、塩基性染料は高い色値を有し
かつ明るい色合いを有することで特徴づけられる。従って、塩基性染料は、負に
帯電したポリマー分子で出来ている繊維で用いるによく適合している。塩基性染
料もしくはイオン性染料は正に帯電したイオンを含むことから、このような染料
のカチオンと繊維のイオン性部位との間で結合が容易に生じ得る。染色サイクル
が終結する時、その染料のカチオンはほとんど完全に繊維に吸収される、即ち完
全に使い果たされる。
このような理解を基にして、この上に記述した如きグラフト化技術で、ポリプ
ロピレン混合物のポリエステル成分にスルホン化した基を導入した。よく使われ
る塩基性染料(Basic Blue−41およびBasic Red−46を
含む)を用いて試験を実施した。上記染料は各々、この上に記述した如きスルホ
ポリエステルを含有させたポリプロピレン混合物と一緒に用いると、繊維に明る
い色合いをもたらした。スルホン化した基をポリエステルに含める目的で好適に
はグラフト化技術を
用いる。
極性基を有する材料と親水性改質剤の両方をポリプロピレンを基とする材料に
添加すると、親水性を示す、従って「湿潤性」を示す材料が生じることは、この
上に示した実施例から理解されるであろう。この極性基を有する材料はこの上に
記述した如きEMA材料であってもよいか、或はアクリル酸(ポリプロピレンの
約0.1から2重量%を構成する)または無水マレイン酸(ポリプロピレンの約
0.1から10重量%、好適には0.1から2重量%を構成する)であってもよ
い。上記親水性改質剤はノニオン材料またはカチオン材料であってもよく、そし
てこの親水性改質剤がポリプロピレンと極性基材料の重量の0.1から2%、好
適には0.4から1.0%の範囲の量で存在する組成で使用可能である。
従って、このようにポリエステルを相溶させると言った特徴により、ポリエス
テルの添加が容易になる。
従って、この上に記述した如きポリマー類は有意に改良された親水性を示し、
このことから、このポリマー類は、生地で用いるに適切な繊維または射出成形フ
ィルムに成形可能である。このポリマー類は改良された染色性を示し、詳細には
、幅広い範囲の分散染料を用いてこのポリマーを染色することができる。このよ
うに特定の分散染料分子はあまりにも大きくて従来技術のポリプロピレン繊維の
繊維コアの中に拡散するのは不可能であるが本発明の改良ポリプロピレン繊維に
はその同じ分子が入り込み得ることから向上した染色性を示すと言った特徴は、
非常に重要な特徴である。従って、染料選択の複雑さが低くなり、そして染色さ
れた製品の最終色合いも従来技術の組成物より鮮やかであり、深みがあり、かつ
鮮明である。このような湿潤性により、また、製品の染色で優
れたエキゾーションが得られ、そして染料の分子が繊維内に入ってからは、適切
な場所に位置した後にその場所に留まる傾向を示すであろう。従って、洗濯堅牢
度およびクロック堅牢度が改良されると予測することができ、そしてこのような
製品は、種々の用途で湿潤性と染色性の両方を示すであろう。
親水性で染色可能で湿潤を示すポリマーは高度に望ましい材料特徴、例えば永
続性、吸い上げ性(wickability)およびさらなる心地よさを与える
。このような属性は、おむつ、成人用失禁製品および生理用ナプキンなどの如き
製品(このような製品では不織ウエブが体に接触するか或は何らかの流体が染み
込む地点に接触する)用途で高度に望まれる属性である。
本発明の組成物は、湿潤性と染色性の両方ともが高いポリオレフィンに加えて
弾性のあるポリオレフィンの成形で使用可能である。本組成物は、改良ポリプロ
ピレンを基とするポリオレフィンの成形で用いるに特に適切である。この上で考
察した如き種々の用途で、ポリプロピレンが適切な代替物として受け入れられる
度合を実質的に高めるには、染色性を向上させる必要があることに加えて湿潤性
を向上させる必要がある。更に、本発明のポリプロピレン組成物は紡糸可能な繊
維として容易に成形可能であり、そして不織繊維を含む生地シートに理想的に成
形可能である。
連続繊維を加工する場合、ポリプロピレンとポリエステルは軟化温度および溶
融温度が有意に異なることから一般に相溶し得る材料とは見なされない。エチレ
ンとアクリル酸メチルのコポリマーはポリエステルとポリプロピレンを接着させ
る相溶剤として働く。この上で考察した如き
親水性改質剤を含めるとその相溶性が向上する。このような改質剤はまた本組成
物を紡糸可能繊維に加工する時の加工性も高めかつこの繊維から作られる生地に
所望の弾性と柔らかさを与える。
本発明の技術はポリプロピレンの染色性と湿潤性の両方を高めるに特によく適
合しているが、他のポリマー材料、例えばポリエステル、ナイロンおよびアセテ
ートなど(これらは全部繊維加工で使用可能である)の湿潤性を実質的に高める
目的で、この上で記述した如く選択した極性基を有する材料、例えばアクリル酸
アルキルを含有させて作ったエチレンコポリマーなどをこの上で記述した如き親
水性改質剤と組み合わせて用いることも可能であると理解されるべきである。本
分野の技術者は、また、本明細書に開示した如きポリオレフィン材料で出来てい
る繊維はいろいろな織物用途でも不織物用途でも生地またはマットを製造する目
的で使用可能であることを理解するであろう。また、この繊維を他の通常のスト
ック材料、例えばパルプもしくは紙ストックなどと組み合わせて所望の湿潤性と
呼吸性(breathable)を示す生地またはマットを製造することも可能
である。この上で説明したように、また、繊維を含まないフィブリル化フィルム
などの如き材料を製造する場合にも本発明の概念を用いることができる。
改質ポリプロピレン繊維および上記繊維の製造および染色に関して本明細書に
記述した技術の種々の修飾形がこの上に示したそれらの好適な態様の説明から明
らかになるであろう。従って、このような態様で本発明を詳細に記述してきたが
、このような説明は例示の目的であり本発明をこのような態様に限定するもので
ないと理解されるべきである。従って、本開示を考慮することで代替繊維および
製造染色技術が本分野の技
術者に明らかになると思われ、そのような代替繊維および技術は、請求の範囲で
定義する本発明の精神から逸脱しない限り実施可能である。Description: Dyeable polyolefin compositions and methods Field of the invention The present invention relates to an improved dyeable polyolefin composition and a method for dyeing fibers and nonwoven materials made from this composition. More specifically, the present invention is directed to a disperse-dyeable fiber composition containing polypropylene, polyester and a polar material such as ethylene copolymer. The present invention is further directed to formulations and methods that allow the use of cationic dyes in polyolefin-based compositions. Background of the Invention Polyolefins are difficult to dye in that they are hydrophobic and have no dyeing sites to which dye molecules can bind. One approach to coloring polyolefin fibers has been to add colored inorganic salts or stable organometallic pigments to the polymer melt prior to spinning into fibers. Materials such as non-volatile acids or bases, or polyethylene oxides or metal salts are added to the polymers before fiberization in order to increase the affinity of the fibers for disperse, cationic, acid or mordant dyes. It has been. Dyeability can be improved by chemically grafting the appropriate monomers to the polyolefin fibers after fiberization. Textile Fibers, Dyes, Finnishes, and Processes: A Conscious Guide, Howard L. See, Needles, Noyes Publications, 1986, 191. Efforts to impart acid dyeability to polyolefins, especially polypropylene, include the use of nitrogen-based polymeric additives. For example, in U.S. Pat. No. 3,361,843, various nitrogen-based, incompatible polymers are added to polypropylene, treated with high concentrations of acidic chemicals, and then treated in an acid dyeing bath. Has been stained. According to U.S. Pat. No. 3,653,803, the dyeing of polypropylene fibers is somewhat improved using the method of U.S. Pat. No. 3,361,843, but fiber processing is difficult due to incompatibility of the polymer. And the reproducibility of the dye fastness is not reliable and the coloring strength is not commercially sufficient. U.S. Pat. Nos. 3,395,198 and 3,653,803 disclose a variety of compatible nitrogen-containing copolymers made from ethylene and aminoalkyl acrylate compounds, which are described as polyolefins. When blended with, fibers made from this blend exhibit acid dyeability. In U.S. Pat. No. 5,017,658, a fiber finish is used in melt spinning of dyeable polypropylene fibers obtained by blending a polypropylene with a copolymer of ethylene and an aminoalkyl acrylate. In U.S. Pat. No. 4,557,958, a 70% by weight homopolymer of polypropylene and 30% by weight ethylene-acrylic acid was added to a polyolefin woven fabric in order to prevent the fabric from fraying when cut. The blend, which is a methyl copolymer, is applied as a coating stripe. In U.S. Pat. No. 4,853,290, a blend of an ethylene-acrylic acid copolymer and an ethylene-methyl acrylate copolymer is co-extruded onto a polypropylene film to serve as an adhesive or tie layer for a second polymer. doing. U.S. Pat. No. 4,782,110 describes a melt-processable multiphase thermoplastic composition that can be formed into various shapes by compression molding, injection molding, blow molding and extrusion. The composition comprises a blend of a crystalline polyolefin resin forming the continuous phase of the composition and a crosslinked elastomer of an ethylene alkyl acrylate copolymer forming the discontinuous phase of the composition. The elastomers consist of ethylene and alkyl acrylate (the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms) and 1,4-butenedioic acid monoalkyl ester (the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms). Consists of derived units. U.S. Pat. Nos. 3,373,222 and 3,373,223 disclose polymer blends comprising a polyolefin resin, a polyamide resin and a carboxylated polyethylene or ethylene-acrylic or methacrylic acid copolymer. Homogeneous polymer blends are used in the production of films useful in the packaging industry, and in the production of plastic bottles and other containers where high impermeability is required. U.S. Pat. No. 3,454,215 discloses a dyeable polypropylene composition comprising a polyamide and an ethylene copolymer. The composition is a polymer selected from the group consisting of polypropylene, non-reactive thermoplastic low molecular weight polyamide, and copolymers of ethylenically unsaturated esters of saturated fatty acids with ethylene or hydrolysis products of the above copolymers. Or a homogeneous mixture containing GB 998,439 also discloses a thermoplastic composition containing polyamides and olefin copolymers. U.S. Pat. No. 5,017,658 discloses a dyeable polypropylene composition containing a copolymer of aminoalkyl acrylate and polypropylene. U.S. Pat. No. 4,368,295 discloses a film made by melt extrusion of a composition containing an olefin polymer, a linear polyester and a carboxylated polyolefin. U.S. Pat. No. 4,174,743 discloses split-fiber, yarn and film products consisting of polypropylene and one or more polyesters and / or polyamides. Mike Ahmed, entitled "Dyeing of Polypropylene Fibers," entitled "Dyeing of Polypropylene Fibers," entitled "Polypropylene Fibers, Science and Technology," with a review of polypropylene fibers in the mid-1950s to 1980s. ing. Section IV on Mordant Dyable Fibers. First, problems relating to light fastness, washing fastness and clock fastness of a specific dye are discussed. This study concludes that the fastness properties of dispersible dyeable polypropylene fibers are not generally acceptable in the textile market. The commentary of "Chemiefasern / Textilindustrie.", Vol. 41/93, October 1991, discusses the addition of modifiers to PP BCF yarns in a review of "" Surface Dyeable Modified PP BCF Yarns "". . Eastman Chemical Products, Inc. In a brochure entitled "Polymer Compound", Epolone E-43 wax is considered as a compatibilizer for nylon / polypropylene composites. A review by Wan Ghelwewe et al., Entitled "" Morphological and Mechanical Properties of Extruded Polypropylene / Nylon-6 Blends ", uses Zytel 211 as a solvent in a blend of nylon and polypropylene. "The New Non-Woven World", Dr. A review by Suzuki, entitled "New Functional Materials for Absorbent Products", discusses novel polypropylene materials for absorbent products. In the review entitled "Polymer Morphology on the Dyeing Properties of Synthetic Fibers", Keith Silkstone describes a prior art study conducted on proposals for morphological changes in fiber manufacturing (dye incorporation in polypropylene outside the column). But some reconsideration). Other relevant reviews are in "Dyeing Synthetic Fibers," H.C. E. FIG. Schroeder, C & EN, September 10, 1956, "Dyes for Hydrophobic Fibers," H.E. E. FIG. Schroeder et al. , Textile Research arch Journal, Vol. 28, April 1957; and "The Influence of Polymer Morphology on the Dyeing Properties of Synthetic Fibers," Keith Silkstone, Rev .. Prog. Coloration, Vol. 12, 1982. It is. There is a need for improved polyolefin compositions and materials that can be commercially dyed with a wide range of dyes. In particular, there is a need for compositions that can be used in the production of fibers that are based on polypropylene and that can be spun and that can be formed into fabric sheets containing nonwoven fibers. Summary of the Invention In accordance with the present invention, there is provided a novel polyolefin composition and product with higher dyeability, a novel method of dyeing a polyolefin product, and a novel dyed molded article comprising a novel dyed polypropylene fiber made by the above method. The novel polyolefin fibers contain about 99 to 85% by weight of polyolefin and about 70 to 82% by weight of ethylene and about 30 to 18% by weight of alkyl acrylate (the alkyl having 1 to 4 carbon atoms). An ethylene copolymer made from the above) in an amount selected such that the composition comprises the alkyl acrylate in an amount of 0.2 to 3.0% by weight of the sum of the polypropylene and the ethylene copolymer. At least a portion of the copolymer has been grafted to the polyolefin and the disperse dye has diffused into the polypropylene in an amount effective to produce a colored fiber. A hydrophilic modifier containing a long-chain hydrocarbon having a hydrophilic group and monoglyceride may be included. Novel methods of forming polypropylene-based fibers include (a) about 70 to 82% by weight of ethylene and about 30 to 18% by weight of alkyl acrylate, which alkyl has 1 to 4 carbon atoms. (B) extruding the composition to produce fibers, and (c) extruding the fibers for dyeing or Contacting with a selected disperse liquor containing any disperse dye for printing. For the new polyolefin fibers, about 99 to 70% by weight of polypropylene, about 0.1 to 15% by weight of fiber grade polyester, materials having polar groups, such as copolymers of ethylene, maleic anhydride or acrylic acid, were selected. And the amount of hydrophilic modifier (including salts of linear alkyls and monoglycerides). Polyester may be blended with the polypropylene / material having polar groups / hydrophilic modifier matrix. The ethylene copolymer may be made from about 70 to 82% by weight of ethylene and about 30 to 18% by weight of an alkyl acrylate, wherein the alkyl has 1 to 4 carbon atoms, wherein: The alkyl acrylate is present in an amount from 0.2 to 3.0% by weight. The hydrophilicity modifier may be made of a combination of a monoglyceride and a linear alkyl phosphate, and if this is used, the polypropylene and the polyester are more compatible. The modifier may be present in an amount ranging from 0.1 to 2%, preferably from 0.4 to 1.0% by weight of the sum of the polypropylene, polyester and ethylene copolymer. A novel process for dyeing polyolefin-based moldings comprises the steps of: (a) comprising about 99 to 70% by weight of polyolefin and about 70 to 82% by weight of ethylene and about 30 to 18% by weight of alkyl acrylate ( The alkyl containing from 1 to 4 carbon atoms) into a fiber comprising a composition comprising a selected amount of an ethylene copolymer made from the same, and (b) contacting the fiber with a disperse dye. Novel methods of dyeing fibers based on polypropylene include (a) about 70 to 82% by weight of ethylene and about 30 to 18% by weight of alkyl acrylate (the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). (B) extruding the composition to produce fibers, and (c) selecting the fibers. Includes contact with dye liquor. A novel method of forming polypropylene-based fibers involves combining isotactic polypropylene, polyester, materials with polar groups and selected hydrophilic modifiers. The polar group-containing material is an ethylene copolymer made from about 70 to 82% by weight of ethylene and about 30 to 18% by weight of an alkyl acrylate (the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). There may be. Further, the material having the polar group may be maleic anhydride or acrylic acid. The hydrophilic modifier may be present in an amount ranging from 0.1 to 2.0%, preferably from 0.4 to 1.0% by weight of the sum of the polypropylene, polyester and ethylene copolymer. In this case, the polyester or copolyester exhibits excellent compatibility with the modified polypropylene. The amount of incorporation of the polyester may be very low, and may be at a level of from about 0.1% to about 15% by weight. The desired polyester level ranges from 1 to 10% by weight to achieve a satisfactory level of dyeability while increasing the exhaust level and subsequently increasing the lightfastness, with the optimum level being about 3% by weight. %. The use of disperse dyes advantageously produces fibers having good light fastness and at least in some cases good wash fastness and good clocking (bleeding) properties. be able to. The dyes generally have a relatively high mass-to-polarity ratio, which indicates only a small polarity. Staining is inversely proportional to the mass of the dye, and directly proportional to the absence of bulky side chains and linearity. Dyes which exhibit low solubility in water and high solubility in fibers are preferred. Generally, dyes intended to dye acetate fibers or polyester fibers are also candidates. A fiber having an open and amorphous structure is also suitable. Based on studies performed with several standard dyes, this unique composition exhibits satisfactory levels of light / wash fastness and clock properties in addition to exhibiting excellent exhaust properties. The polyolefin in the present compositions and methods is preferably an isotactic polypropylene. The composition in the present method may be a blend or a composition obtained by grafting at least a part of the ethylene copolymer to the polyolefin. The ethylene copolymer in the present composition includes a copolymer of ethylene and methyl acrylate, a copolymer of ethylene and ethyl acrylate, and a copolymer of ethylene and butyl acrylate. One object of the present invention is to provide a polyolefin-containing composition which is improved so that the inert, hydrophobic polyolefin exhibits the desired dyeing and wetting properties. It is a further object of the present invention to provide a web or nonwoven or fibrillated film made of a polyolefin-containing fiber which has been modified to be suitable for use as a cover stock for various hygiene products. It is in. Yet another object is to provide a strong, well-bonded, hydrophobic nonwoven material containing a continuous and / or staple fiber in which a polyolefin component is used to provide its hydrophilicity and liquid strike-through. The purpose is to maintain this by increasing the characteristics. An important feature of the present invention is that it allows fibers used in woven or non-woven materials to be made from polypropylene-based materials and that the fibers are spun at commercially satisfactory speeds. The point that can be. Yet another feature of the present invention is that the polypropylene-based material can be modified sufficiently to produce a material having a wet contact angle of about 80 ° or less. An advantage of the present invention is that the wettable polyolefin material according to the present invention is much easier to dye than prior art polyolefin fiber materials. The above and further objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description provided hereinafter. Detailed description of the invention Polyolefins that can be used in accordance with the present method are crystalline polyethylene, polypropylene or copolymers thereof that exhibit a melt index ranging from about 0.1 to about 80 g / 10 minutes. The most important polyolefin for use in fiber molding is currently isotactic polypropylene, which is commercially available from a number of sources. Such polypropylene may contain conventional thermal, oxidative and UV stabilizers. The fiber-forming composition includes polypropylene and 2 to 30%, suitably 2 to 15%, preferably 4 to 10%, most preferably about 7% by weight of a copolymer of ethylene and alkyl acrylate. % May be included. According to the present invention, a copolymer of ethylene and an alkyl acrylate may be grafted onto polypropylene. The composition can also include a blended polypropylene / copolymer blend, or a blend of both a polypropylene grafted with an ethylene alkyl acrylate copolymer and a polypropylene blended therewith. An advantage of the ethylene and alkyl acrylate copolymers is that, in addition to being a thermoplastic, they are compatible with polypropylene and as a result processing difficulties are minimized or prevented. The term "compatible" means that the copolymer does not separate into individual particles observable under a light microscope at 250-500x magnification in the polypropylene composition. Grafted on polypropylene, optionally, provides excellent bridges for attachment to polyester or copolyester. Ethylene copolymers made from ethylene and alkyl acrylate in the compositions used in the present invention include ethylene and methyl acrylate copolymers, ethylene and ethyl acrylate copolymers, and ethylene and butyl acrylate copolymers. Ethylene and methyl acrylate copolymers ("EMA") can be used alone or as blends in films, extruded coatings, sheets, moldings, tubing, profile extruded and co-extruded areas. It exhibits a lower softening temperature (138 ° F.), reduced flexural modulus and improved environmental stress crack resistance as compared to low density polyethylene homopolymer. The use of ethylene copolymers as a blend component of low density polyethylene, polypropylene, polyester and polycarbonate improves impact strength and toughness, improves heat seal response, promotes adhesion, reduces stiffness, and surface friction It is disclosed that the coefficient increases. Modern Plastics, Mid-October Encyclopedia Issue, 1991, pp. 71-72. Ethylene and ethyl acrylate copolymer ("EEA") resins are tough and flexible copolymers that are hose and tubing, gasket, Used in disposable test gloves and balloons. EEA has also been used in hot melt adhesives. The copolymers become more flexible, more tough, and show higher elasticity as the ethyl acrylate content of the EEA increases. Resins with a high ethyl acrylate content are polar and thus have a high surface receptivity of the ink and may exhibit adhesion. Copolymers of ethylene and butyl acrylate ("EBA") are used in low melt index films. This results in a film that is tough at low temperatures and is used primarily in the packaging of frozen foods. Particularly preferred copolymers are random copolymers of ethylene and methyl acrylate made from ethylene and methyl acrylate, and random copolymers of ethylene and ethyl acrylate made from ethylene and ethyl acrylate. The EMA copolymers preferably contain about 20 to 24%, preferably about 20%, by weight of methyl acrylate. EEA copolymers preferably contain about 15 to 30% by weight of an ethyl acrylate moiety. Such copolymers exhibit a melt index of from 1 to 20, preferably about 18, and they have a weight loss of 0.3 mm at 300 ° C. when the temperature is increased at 10 ° C./min under a stream of nitrogen. Shows thermal stability such that it is less than 75%. For the purpose of producing textile fibers exhibiting commercially satisfactory processing properties, alkyl acrylate is added to the polypropylene and ethylene alkyl acrylate copolymer in an amount of 0.1 to 1%. It is an important feature of the present invention that it is present in an amount ranging from 2 to 3.0% by weight, preferably from 0.5 to 2.4% by weight. The amount of this alkyl acrylate component is 3. Above 0%, the textile fibers made therefrom lose the required polypropylene properties, degrade during high speed fiber processing and ultimately have an unacceptably low toughness (less than about 1.5 g / denier) ) And fibers that exhibit excessive elongation and have melting characteristics that are significantly different commercially unacceptable. For example, carpets made from fibers with an alkyl acrylate content in the range of 3.0 to 5.0% will melt excessively when exposed to flame, as compared to carpets made from regular polypropylene. However, it melts excessively to the point where it fails the standard "pill test" for flame resistance significantly (although standard polypropylene passes). Furthermore, when the content of alkyl acrylate exceeds 2.4%, the fibers are fused together on a heated drawing roll, making it basically impossible to spin them on a new commercial scale device. . Such subtle but commercially important restrictions were quite surprising. A content of less than 0.2% of the alkyl acrylate component results in fibers that do not exhibit sufficient polarity to provide the desired dyeability to obtain the desired uniform, deep shade. Accordingly, the maximum amount of the alkyl acrylate component is suitably such that satisfactory fiber production and performance characteristics are obtained. More preferred amounts of the alkyl acrylate component range from 0.5 to 2.4% by weight for a polypropylene composition without polyester, and 1.0 to 1.5 for a polypropylene / polyester composition. % Is most preferred. When the ungrafted polypropylene is combined with the polyester or copolyester, it does not form continuous filaments or bulk-continuous filaments. Mixing a hydrophilic modifier, for example, a long chain hydrocarbon having a hydrophilic group with monoglyceride, can increase the compatibility and improve the processability. It is understood that polymer additives typically found in fiber-forming polymer compositions, such as heat stabilizers, oxidation stabilizers and UV stabilizers, can be added without departing from the present invention. The weight percent values given in this application are values expressed as weight percent of a composition comprising a polyolefin, such as polypropylene, and a polar material, such as a copolymer of an alkyl acrylate, and preferably both a hydrophilic modifier and a polyester. is there. Therefore, the percentage values mentioned for such materials should together be 100%. Other additives can be included for the purpose of diluting the polyolefin composition. If such additives are included in the composition, the total percentage of all materials including the additives would exceed 100%, provided that the ratio of polyolefin to polar material remains constant. For example, if nylon is used without polyester in the composition, the percentages of polypropylene, copolymer and hydrophilic modifier would not change and could still total 100%. The ethylene copolymers used in the present invention include at least 70% ethylene and the alkyl acrylate component is present in an amount ranging from 2 to 30%, typically 10 to 24%, depending on the alkyl acrylate chosen. . The ratio of ethylene copolymer to polypropylene can be easily adjusted according to the amount of alkyl acrylate component present in the ethylene copolymer so as to maintain an appropriate amount of alkyl acrylate in the final product. It is also important to keep the amount of ethylene derived from the ethylene copolymer below 10%. Therefore, it is preferred to have a higher percentage of alkyl acrylate in the copolymer, which facilitates obtaining a proper balance of the components. By way of example, a mixture containing 93% polypropylene and 7% ethylene methyl acrylate with 20% methyl acrylate has a polypropylene / ethylene acrylic content of about 1.4% methyl acrylate. An acid methyl copolymer composition results. Similarly, adding 3% of the same ethylene methyl acrylate copolymer results in a 0.6% methyl acrylate content. The present invention may be better understood with reference to the following examples. Parts and percentages are by weight unless otherwise indicated. Example 1 90% by weight of a commercially available fiber grade isotactic polypropylene containing a heat stabilizer, an oxidation stabilizer and a UV stabilizer and having a melt flow rate of 18 (ASTM D-1238-89, 230 ° C., 2.16 lb) A polypropylene alloy composition containing 10% by weight of a copolymer of ethylene and methyl acrylate was prepared by first dry mixing the above polymers and then melt blending the mixture at 246 ° C. with a 40 mm Berstorff extruder. Do. The ethylene copolymer contains 24 weight percent methyl acrylate comonomer and has a melt index of 18 (ASTM D-1238-89, 190 ° C, 2.16 pounds). The resulting compatible and homogeneous polymer blend is water-cooled and then cut into coffee beans (nibs) which are then fed to a melt spinning machine at 230-245 ° C and the fibers (1). (50-60 denier per filament). A finish based on mineral oil and containing an anionic surfactant is applied to the fiber bundle after spinning but before stretching. The fiber is drawn three times so that the final denier is 18-20 per filament. This fiber specimen is knitted by a knitting machine to form a tubular knitted fabric. Dyeing of this fabric sample is performed according to the procedure shown below. As described herein below, a staining procedure step involving washing, staining, and reduction cleaning operations was used. In the washing step, the sample was rinsed with cold water for 5 minutes and then the bath was changed. The sample was introduced into a new bath containing 0.5 g / L of Keirlon TX-199 wetting agent / cleaner and 0.25 g / L of soda ash, then heated to 160 ° F. and held for 10 minutes. After cooling to 100 degrees F, the samples were rinsed. In the dyeing stage, the dye bath was adjusted as follows: 1% dye, 1% Triton X-100 (surfactant) and 1% Synthral LFP (dispersing leveling agent). After bringing the pH to 5.5 with acetic acid, the bath was heated to 120 ° C at 2.5 ° C per minute. The bath was held at that temperature for 30 minutes and then cooled to 40 ° C at 3 ° C per minute. The sample was rinsed warm, squeezed and dried. Optionally, an additional step may be performed to obtain good fastness properties, ie, reductive cleaning / desolvation as described below. In this reduction cleaning step, the washed and stained sample is placed in a series of tanks as follows: moistened with Triton X-100 in the first tank and a concentration of 32 in the second, third and fourth tanks. % Reduction with 8 g / L sodium hydroxide and 4 g / L sodium hydrosulfite at 70 ° C. for a total of 30 seconds. Rinse in the fifth tank and neutralize the sample with acetic acid in the sixth tank. Such a reduction cleaning step ensures removal of dyes adhering to the surface and generally leads to better robust results. Example 2 90% by weight of a commercially available fiber grade isotactic polypropylene having a melt flow rate of 4 (ASTM D-1238-89, 230 ° C., 2.16 pounds) and 10% by weight of a grafted copolymer of ethylene and methyl acrylate The preparation of a dried polypropylene graft composition (containing heat stabilizers, oxidation stabilizers and UV stabilizers) is effected by subjecting the composition to visbreaking to a product melt flow rate of 18. The polymers are first dry-mixed in the presence of a sufficient amount of free radical initiator peroxide, especially 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, and then the mixture is reduced to 40 mm. By melt blending at 246 ° C. in a Berstorff extruder. The ethylene copolymer contains 24% by weight of a methyl acrylate comonomer and has a melt index of 18 (ASTM D-1238-89, 190 ° C, 2.16 pounds). The resulting compatible and homogeneous polymer blend is water-cooled and then cut into coffee beans, which are then fed to a melt spinner at 230-245 ° C and fibers (50 per filament). -60 denier). A finish based on mineral oil and containing an anionic surfactant is applied to the fiber bundle after spinning but before stretching. The fiber is drawn three times so that the final denier is 18-20 per filament. This fiber specimen is knitted by a knitting machine to form a tubular knitted fabric. Dyeing of this fabric sample is performed according to the procedure described in Example 1. Example 3 90 wt. Of a commercially available fiber grade isotactic polypropylene having a melt flow rate of 4 (ASTM D-1238-89, 230 ° C, 2.16 pounds) containing heat stabilizers, oxidative stabilizers and UV stabilizers. % Of an alloyed and grafted copolymer of ethylene and methyl acrylate was prepared by subjecting the composition to visbreaking to reduce the melt flow rate of the product. The polymers are first dry-mixed in the presence of a sufficient amount of free radical initiator peroxide, especially 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, to reach 35 and then dry mixed. The mixture is melt blended at 246 ° C. in a 40 mm Berstorff extruder. This ethylene copolymer contains 24% by weight of a methyl acrylate comonomer and has a melt index of 18 (ASTM D-1238-89, 190 ° C, 2.16 pounds). The resulting compatible and homogeneous polymer blend is water-cooled and then cut into coffee beans, which are then fed to a melt spinning device for partial orientation yard (poy) operation. 1. After spinning into a fiber (4 deniers per filament) at a winding speed of 3,000 rpm, a temporary processing is performed. 0 to 2.5 dpf fiber. This fiber specimen is knitted by a knitting machine to form a tubular knitted fabric. A series of polymer samples were prepared as described in Examples 2 and 3, and evaluated using a series of disperse dyes according to the dyeing procedure of Example 1. Table 1 shows the results. No appreciable difference in staining properties was detected between the sample of Example 2 and the sample of Example 3. Table I lists dyes suitable for use in dyeing fibers according to the present invention. In addition, light fastness and clock fastness tests were performed on 2-20 denier yarn per filament. The dye exhaust, i.e. the degree to which the fabric runs out of the dye bath, was mainly used as a basis for measuring the dyeability of the polyolefin. For other performance characteristics, such as light fastness, wash fastness and clock fastness, a number of other variables such as dyeing conditions, auxiliaries used in dyeing, and generally dyeing procedures and post-treatments have a greater effect. A scale of 1 to 5 was used, consistent with the Gray Scale Grading System devised by the AATCC, where 5 was almost completely exhausted as the dye moved from the dye bath to the substrate and 1 was simply In this state, only the substrate is stained and almost all of the dye remains in the bath. All other grades between 5 and 1, including intermediate values such as 3-4, are based on a linear scale of dye exhaust from the bath to the substrate. While a rating of 5 is most preferred, fibers having a rating of 3-4 or higher are acceptable as criteria for polymer fibers to be considered "dyeable" with individual dyes for operational purposes. Those skilled in the art will understand that in most commercial applications the disperse dye is a mixture of one or more selected dyes. To obtain the significant advantages of the present invention, the concentration of the selected disperse dye or dyes should be at least 0.1%. A recent trend has been to seek maximum performance by blending the dyes used to optimize the different properties of the particular dye. Carpets made from fibers dyed with the present polymers with disperse dyes show excellent bleaching resistance. The bleaching test confirmed that no color change occurred in a typical 10% solution, while only a significant to moderate color change occurred in a 100% solution. Carpet samples made from the subject polymers and disperse dyes exhibit antifouling properties according to the Kool-Aid test standard in the carpet industry. On a scale of 1 to 10, this sample gave an absolute rating of 10, indicating that the sample tested did not stain. Generally speaking, the dyeing results suggest that the grafted version of the present invention taught in Examples 2 and 3 performs slightly better than the blended copolymer version of Example 1. I have. The invention is particularly useful for use with fibers and is capable of suitably wetting fibers of various deniers, both in the form of fibers or in the form of nonwoven webs made from fibers. The fibers used in costumes, upholstery and carpet face yarns are round or lobed and can have about 1 to 60 denier and can be dyed without problems using this technology It is. The fibers can also be used in the manufacture of other products, such as decorative ribbons or non-woven textiles. Tape fibers are commonly used in carpet backings, and the denier of such fibers is heavier, i.e., about 500 to 1500 denier. When the yarn on the carpet surface or the yarn for the upholstery is laced, fibrillated film fibers are used. In order for the fibers to be sufficiently impregnated with the dye, the spinning and drawing processes should be carried out in such a way that the fibers have a uniform structure through the cross-section, ie, a difference in the shell / core structure is minimal. On the other hand, if the woven tapes have a shell / core structure and a dyeable carpet backing is produced using such tapes, the resulting dye economy may be higher. With such a shell / core structure, the shell is dyeable while the core takes up very little dye. Thus, dyeing linings made from such fibers reduces the amount of dye used. A spin finish may be applied to the fibers after fiber spinning but before drawing. If such a material is used, it can be anionic in nature, but is preferably nonionic. Nonionic spin finishes are commercially available and a preferred finish is Dispersol VL. Nopcostat 2152P, which is considered to be a modified coconut fatty acid ester, can be used appropriately. Finishes containing mineral oil act as plasticizers and can increase dye uptake on the fiber surface. Water-dispersible or water-soluble finishes such as Dispersol VL are preferred. The finishing operation can optionally be performed on the fibers before dyeing. See, for example, Textile Fibers, Dyes, Finishes, and Processes: A Conscious Guide, Howard L. Needles, Noyes Publications, 1986, pp. 17-20. The processing of the fibers may be performed by mechanical crimping or molding as described in US Pat. In some applications, the first composition (composition of polypropylene and ethylene copolymer) is blended with a polyamide, such as nylon 6 or nylon 66, to blend the first composition without sacrificing the desired spinning or dyeing properties of the fiber. Have been found to be desirable. Addition of polyamide has improved flammability, improved toughness and improved elasticity compared to the first composition (up to the point where the modified fiber shows higher elasticity than polypropylene alone). A) a second composition (eg a polypropylene / copolymer / nylon 6 composition) results. The added amount of the polyamide is about 1 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight of the weight of the first composition. If a nylon component is added, the amount of the ethylene copolymer may be reduced, provided that the amount of the alkyl acrylate component remains the same for the polypropylene and the polyamide, which do not mix without the presence of the alkyl acrylate. Not less than sufficient (usually about 0.5% by weight). Suitable compositions comprise about 1. The composition is 4% alkyl acrylate (about 7% ethylene copolymer), 15% nylon 6 and the remainder (about 93%) polypropylene. This one preferred composition is also expressed in terms of phr, with 100 phr being 7. 5 phr is ethylene copolymer and 16.1 phr is nylon. If a composition of a copolymer of ethylene and an alkyl acrylate and a polypropylene (optionally containing a polyester / copolyester and / or hydrophilic modifier) is used, the composition is preceded by molding into a molded article. It is important that the copolymer of ethylene and alkyl acrylate and the polypropylene be mixed uniformly. Such a combination may simply be a homogeneous blend, but is preferably a composition in which at least a portion of the ethylene alkyl acrylate copolymer has been grafted onto polypropylene according to the present invention. If blending and / or grafting can be achieved at a separate stage before molding, or if the extruder is equipped with a suitable mixing section, blending and / or grafting and extrusion should be performed in the same operation. Is also possible. Poor blending and / or grafting can result in uneven dyeing, even if the remaining dyeing procedure steps are performed properly. The grafting of the ethylene alkyl acrylate copolymer onto the polyolefin polymer used in the present invention, preferably isotactic polypropylene, is accomplished by co-grafting the copolymer of ethylene and alkyl acrylate in the presence of the polyolefin polymer. Achieved by receiving Such a graft polymerization method is not critical, and the graft polymerization can be achieved according to a conventional method utilizing an organic free radical initiator. The polymerization conditions may be those known in the art. Organic radical generators used in the present invention include: 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexene-3, 2,5-dimethyl-2,5-di (t -Butylperoxy) hexane, 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,2-bis (t-butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, dicumyl peroxide, di-t-butyl Peroxide, t-butyl benzoate, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile Such. Preferred are 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexene-3, 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, and 2,2-bis (t -Butylperoxy) -p-diisopropylbenzene. 100 to 90 parts by weight of a mixture of 99 to 85% by weight, preferably 96 to 90% by weight of polypropylene and 2 to 13% by weight, preferably 4 to 10% by weight of a copolymer of ethylene and alkyl acrylate, and an organic radical generator. Of 0.01 to 0.3 parts by weight, preferably 0.05 to 0.2 parts by weight, and then heat treating the resulting mixture at 170 ° C to 300 ° C, preferably 180 ° C to 250 ° C. The thermoplastic resin composition of the present invention can be obtained by subjecting the mixture to a mixer (eg, Banbury mixer, kneader, etc.) or extruder for 0.2 to 30 minutes, preferably 0.5 to 20 minutes. Thereafter, up to 15% by weight, preferably about 3 to 5% by weight, of fiber grade polyester may be introduced into the entire matrix, in which case the amount of polypropylene present is reduced by the weight percentage of the added polyester. It may be. If no polyester is added to the matrix, the composition contains about 99 to 85% by weight of a polyolefin, preferably polypropylene, and about 1 to 13% by weight of a material having polar groups, preferably EMA. The amount of alkyl acrylate in the composition is less than about 3% by weight and the maximum amount of ethylene is about 10% by weight. When a hydrophilic modifier as discussed above is used in the present composition, its maximum contribution is 2% by weight, based on the total matrix. Even when the polyester is added to the composition, it is not necessary to change the amount of the polar group-containing material and the amount of the hydrophilicity modifier. Thus, the addition of 0.1 to 15% by weight of polyester to the entire composition will reduce the range of polyolefin amounts to about 99 to 70% by weight. Assuming that the matrix is made only of polyolefin and polyester, the polyolefin comprises 99.9 to 82% by weight and the polyester comprises 0.1 to 18% by weight. When the polyester is included in the composition, maleic anhydride or acrylic acid may be used instead of EMA as the polar group-containing material. However, in the case of such a less preferable alternative polar material, the weight percentage is determined by EMA. Weight percent lower. In one embodiment of the present invention, a polypropylene, polyester or copolyester, ethylene methyl acrylate copolymer (or maleic anhydride or acrylic acid), and a hydrophilic modifier (preferably a salt of monoglyceride and linear alkyl). ) And the synergistic phenomenon between Polyolefin type polymers are the most challenging fibers when trying to wet using conventional fiber manufacturing techniques. Polypropylene is a non-polar polyolefin polymer in nature and has a very low surface energy. The surface energy of polypropylene is reported to be 28.7 dynes / cm and the dispersible and polar fractions have surface energies of 26.0 and 2.7 dynes / cm, respectively. By using EMA, it is possible to modify the polypropylene to a certain level where dyeing of polyolefin fibers with a disperse dye can be performed in a reliable manner. However, by introducing a polar group, neither "wetability" nor "dyeability" can be obtained. Also, neither the acrylic acid modified product nor the maleic anhydride modified product similarly yields wettable polymers or fibers. Uniroyal Chemical Company, Inc. Commercial materials, such as the Polybond (TM) material available from Co., Ltd., combine functional monomers, such as acrylic acid or maleic anhydride, with the polyolefin to yield a chemically grafted polyolefin copolymer. Combining such a chemically grafted polyolefin copolymer with polypropylene also does not yield wettable fibers. When a suitable hydrophilic modifier as disclosed herein is used in conjunction with a polar material, such as EMA or Polybond ™, the wettability of the polyolefin, as measured by the contact angle, dramatically increases. Be improved. In certain applications, it is advantageous to improve wettability in this way to obtain the desired dyeability. Preferred modifiers are combinations of nonionic and anionic structures. The nonionic structure may be a monoglyceride having a melting point of about 66 ° C and a boiling point of about 260 ° C. Glycerol monostearate ("GMS") is currently the preferred monoglyceride. Such a nonionic structure is a structure which is highly distilled so that the content of monoglyceride is 95% by weight or more. For some applications, monoglycerides without anionic structure may also be suitable modifiers. The minor component is a linear alkyl having an anionic structure (C 16 To C 18 ) The potassium salt of phosphate. The preferred ratio of the two components varies depending on the application, but preferably the amount of nonionic structure is between 50 and 90% by weight of the modifier. It is preferable that the weight ratio between the nonionic structure and the anionic structure is 80:20. Other suitable hydrophilicity modifiers are polyoxyethylates of polypropylene glycol and polyoxyethylates of fatty alcohols. Other hydrophilicity modifiers can include polyoxyethylates of alkyl phenols, polyoxyethylates of fatty acids, and polyoxyethylates of fatty acid amides. Suitable hydrophilicity modifiers are described in R. Product No. available from Goulston and Company, Monroe, North Carolina. 5808. This compound (hereinafter "5808 modifier") consists of a mixture of food grade emulsifiers such as mono- and diglycerides of edible fats and oils and linear alkyl phosphate salts. It is from this highly distilled (> 90%) monoglyceride (which by itself does not provide surface wettability) that it extrudes and migrates or seeps to the surface. Therefore, it is advantageous to melt / fuse the monoglyceride with a long chain hydrocarbon having a hydrophilic component to achieve a significant effect on surface wettability. Such a fusion / fusion operation can be carried out by a spray granulation method or a pastillizing method in which the heat transfer occurs in such a way that the degradation of the monoglyceride does not occur. In particular, olefin polymers do not disperse well in linear polyesters or copolyesters. Although it is theoretically possible to incorporate the olefin component into the polyester during the polymerization stage, this can be a significant drawback due to the need to provide injection facilities for adding the olefin or polyolefin components. is there. In addition, degradation of the polypropylene will occur significantly during the polyester polymerization process. The addition of polyester during polyolefin polymerization can poison the entire process by polar moieties. The dispersibility of the linear polyester in the olefin-based polymers can be significantly improved by incorporating a material having a polar group, such as EMA, and can be further improved by using a hydrophilicity modifier. Such linear polyesters may include one or more dicarboxylic acids or lower alkyl diesters (e.g., terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 2,5-, 2,6- or 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, succinic acid). , Sebacic acid, adipic acid, azelaic acid, bibenzoic acid, and hexahydroterephthalic acid or bis-p-carboxyphenoxyethane) and one or more glycols (eg, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 4-butanediol, neopentyl glycol, and 1,4-cyclohexanedimethanol). A preferred polyester is polyethylene terephthalate, a fiber grade polyester having an intrinsic viscosity of about 0.64. The polyester may be a copolymer having a mixture of hydroxyl acid groups and / or ester forming acid groups, and may be a block copolymer made from various polyesters. The copolyester may contain polymer segments having a glass transition temperature of less than 0 ° C. so that internal plasticization of the polyester occurs. The polymer used in such a polymer segment should have the ability to undergo polycondensation together with the polyester segment, such as a hydroxyl or carboxyl group through a reactive end group, or have the ability to bind to the polyester segment It is. Suitable polymer segments are polyethylene glycol and polytetramethylene glycol, where a typical polyester segment is polyethylene terephthalate or polybutyl terephthalate. Thus, in the present invention, the drawbacks due to poor ability of the polyolefin resin and the polyester resin to disperse each other are reduced or eliminated. Disclosed are compositions and methods that allow for obtaining continuous filaments or fibers with significantly improved dyeability of the polyolefin composition. As is known in the art, various special techniques for attaching disperse dyes to fibers have been developed. If the dyeing is not performed at a temperature of 100 ° C. or higher, the dyeing speed will be slow. Achieving rapid dyeing with disperse dyes in aqueous solutions at 120-130 ° C requires the use of sealed high pressure equipment. Jet dyeing is introduced which allows high temperature dyeing, in which dyes can be impinged on moving fabrics by using a Venturi jet system. The use of a carrier allows the dyeing to be carried out faster at temperatures below 100 ° C. under atmospheric pressure. The carrier is usually an organic compound that can be emulsified in water and has an affinity for the fiber polymer. Such carriers penetrate into the polymer, often swell the fibers, and assist in creating a pathway for the disperse dye to penetrate the fibers across the dye / solution / fiber interface. Suitable carriers include aromatic hydrocarbons such as diphenyl and methylnaphthalene, phenolics such as o- and p-phenylphenol, halogen-substituted aromatics such as di- and trichloro-benzenes, aromatic esters, and the like. Examples include methyl salicylate, butyl benzoate, diethyl phthalate and the like, and benzaldehydes. The carrier needs to be removed after staining. Suitable swelling agents are available from Shaw Industries, Inc. Of the type disclosed in U.S. Pat. No. 5,358,537. Thus, the polypropylene-based compounds as disclosed herein may also include swelling agents, such as n-cyclohexyl-2-pyrrolidone, diethylene glycol or n-octyl-2-pyrrolidone. Mixtures of n-cyclohexyl-2-pyrrolidone and diethylene glycol may be preferred. The mixture can also include an amphoteric agent, such as Wacogen NH600N or Chemcogen 132-N or a combination thereof, that acts as a wetting agent or dye compatibilizer to significantly enhance dyeability. For space dyeing and printing applications and the like, the dye mixture is preferably in the form of a paste so that the dye mixture can be selectively placed on yarn, fabric or carpet. For such applications, the viscosity of the mixture may be adjusted from about 800 to about 3,000 centipoise (measured at 80 ° F on a No. 3 spindle using a Brookfield viscometer). The desired viscosity may be obtained with a thickener selected from the group consisting of guar gum, gum arabic, modified cellulose, locust bean gum, xanthene gum, and combinations thereof. A dye mixture comprising the disperse dye and additives as described above may be applied to the polypropylene fibers. The fiber may then be subjected to drying heat and the dried mixture may be placed at a temperature of from about 95 ° C. to about 110 ° C. for a time sufficient for at least a portion of the disperse dye to disperse into the polypropylene fiber. Generally, the desired dispersion should be achieved by exposure to the heat of drying for 1 minute to 10 minutes. Next, the remaining dye is removed from the fiber. Thus, the disperse dye mixture can be attached to the polypropylene fiber in various ways. Using various well-known techniques, it is also possible to create the desired effect by applying the dye mixture intermittently along the length of the yarn made of fibers. One suitable method for dyeing fibers can be referred to as a "knit-deknit" dyeing technique. In accordance with such methods, the fibers are processed into yarns, which in turn are knitted into a typically tubular form. Next, the dye mixture is intermittently applied to the knitted tubular article. After dyeing, the tubing is unwound, thus giving the yarn an intermittent pattern. According to an alternative printing method, the fibers are first processed into yarn and then woven or knitted into fabric or tufted into carpet. If the dye mixture is to be applied to the fabric or carpet, a conventional flat screen printing machine such as Peter Zimmer, Inc. A printing machine sold by KK can be used. With respect to the dyeing range, continuous dyeing is carried out by continuously passing the fabric or carpet through a dye solution having a length sufficient to achieve the initial dye penetration. Certain disperse dyes can sublime and enter polymer fibers when heated under some vacuum using methods known in the art. Printing of a polyolefin composition made in accordance with our invention can be achieved by pressure heat transfer printing using a disperse dye and heating the disperse dye sufficiently to diffuse into the polyolefin. Block, flat screen and heat transfer batch methods, as well as engraving rollers and rotary screen printing continuous methods can be used. The pattern can be created by jet spraying the various dye solutions onto the fabric or carpet made with the composition of the present invention in a programmed sequence while passing it under a jet. The dye solution can be weighed, divided or divided into drops of a pattern, and the drops can be dropped onto a dyed carpet that passes underneath to produce a diffusion dyed pattern on the carpet. . When dyeing styled carpets composed of polyolefins with several different fibers, for example nylon, polyester and the like, competitive dyeing of polyolefins is effective. Various styling effects can be created by adjusting the shade depth for the various fibers present. A styling effect can be obtained by using an acid dye, a disperse dye, a premetallized dye or a combination thereof depending on the fibers to be present. The styling effect obtained by combining the fibers can also be achieved by creating a fabric or carpet surface with polyolefin yarns containing various amounts of copolymers of ethylene and alkyl acrylate. By bundling nylon fibers with various levels of amine ends, an effect just like a tweed effect can be created on a nylon carpet, and thus also the concentration of ethylene alkyl acrylate copolymer dyed sites By adjusting the value, the styled tweed effect can be created in the polyolefin fiber. Print dyeing, space dyeing, and continuous dyeing can be performed using a fabric made from such a yarn. The present invention may be better understood with reference to the following examples. Parts and percentages are by weight unless otherwise indicated. In Examples 4, 5 and 6, polyester was added to the polypropylene composition. Example 4 Polypropylene alloy composition containing 82.5% by weight of a commercial fiber grade isotactic polypropylene and 7% by weight of a copolymer of ethylene and methyl acrylate according to Example 1 together with 5808 modifier (0.5% by weight) The preparation is carried out by first dry mixing the polymers and then melt blending the mixture at 246 ° C. in a 40 mm Berstorff extruder. The ethylene copolymer contains 20% by weight of methyl acrylate comonomer and has a melt index of 18 (ASTM D-1238-89, 190 ° C, 2.16 pounds). Fiber grade polyester was blended in an amount of 10% of the total matrix. The resulting compatible and homogeneous polymer blend is water-cooled and then cut into coffee beans, which are then fed to a melt spinner at 260-265 ° C. and fibers (50 per filament). -60 denier). The fiber bundle after spinning but before drawing was coated with a finish based on mineral oil and containing an anionic surfactant. The fiber was drawn three times so that the final denier was 18-20 per filament. The physical properties of the fiber specimen thus prepared were tested, and the test results are shown in Table II. This fiber specimen is knitted by a knitting machine to form a tubular knitted fabric. The wetting properties of the fiber samples were also tested. Example 5 82. Commercially available fiber grade isotactic polypropylene according to Example 2 The preparation of a polypropylene graft composition containing 5% by weight and 7% by weight of a grafted copolymer of ethylene and methyl acrylate (containing heat stabilizers, oxidation stabilizers and UV stabilizers) was carried out by first preparing the above polymers. This is done by dry-mixing with 0.58% by weight of 5808 modifier. To this mixture was added a fiber grade copolyester in an amount of 10% by weight of the total matrix. Melt blending of the resulting mixture was performed at 246 ° C. using a 40 mm Berstorff extruder in the presence of a sufficient amount of free radical initiator peroxide according to Example 2. The ethylene copolymer contained 20% by weight of the methyl acrylate comonomer and had a melt index of 18. The resulting compatible and homogeneous polymer blend is water-cooled and then cut into coffee beans, which are then fed to a melt spinning apparatus where the fibers (260-265 ° C. per filament) (50-60 denier). The fiber bundle after spinning but before drawing was coated with a finish based on mineral oil and containing an anionic surfactant. The fiber was drawn three times so that the final denier was 18-20 per filament. The physical properties of the fiber specimen thus prepared were tested, and the test results are shown in Table II. This fiber specimen was knitted with a knitting machine to form a tubular knitted fabric. The wetting properties of the fabric samples were also tested. Example 6 Commercially available fiber grade isotactic polypropylene with a melt index in the range of 8-12 (ASTM D-1238-89, 230 ° C., 2.16 pounds), containing heat stabilizers, oxidation stabilizers and UV stabilizers ) And 7% by weight of an alloyed and grafted copolymer of ethylene and methyl acrylate was prepared by first combining the above polymers with a 5808 modifier ( 0.5% by weight) and the presence of the free radical initiator peroxide (sufficient amount) according to Example 2 together with the fiber grade copolyester (amount of 10% of the total matrix). Performed by melt blending at 246 ° C. using a lower 40 mm Berstorff extruder. . The ethylene copolymer contained 20% by weight of the methyl acrylate comonomer and had a melt index (ASTM D-1238-89, 190 ° C, 2.16 pounds) of 18. The resulting compatible homogenous polymer blend is water-cooled and then cut into coffee beans, which are then fed to a melt spinning apparatus where the fibers (260 per 265 ° C.) (50 to 60 denier). The fiber bundle after spinning but before drawing was coated with a finish based on mineral oil and containing an anionic surfactant. The fiber was drawn three times so that the final denier was 18 to 20 per filament. The physical properties of the fiber specimen thus prepared were tested, and the test results were almost the same as those obtained with the fiber of Example 5. This fiber specimen was knitted with a knitting machine to form a tubular knitted fabric. The dyeing and wetting properties of this fiber sample were also tested according to the dyeing procedure of Example 1. Although the prior art teaches the presence of polypropylene (either grafted or blended) incorporating ethylene-alkyl acrylate copolymers, the examples given above surprisingly have excellent physical properties. Polyesters and hydrophilic modifiers can produce commercially acceptable textile fibers that are spinnable and capable of accepting disperse dyes sufficiently to produce deeply colored fibers It describes that only when the proper combination of agents puts the special ethylene copolymer into the polypropylene in a limited specific amount. Technicians in the field of fiber manufacturing find that adding an acrylate additive to a resin composition does not produce a spinnable composition with the latest high-speed production, no matter what the acrylate additive is, and the components are separated. I believed for a long time. In addition, the addition of a number of additives, including acrylates and acetates, results in an unpleasant feel and odor to the finished textile, partly as a result of degradation during the spinning and drawing processes. Due to the typically terrible shear forces exerted on the polymer composition in fiber production and a "draw down" ratio of 20-100: 1, fiber-forming polymers may be used in other application compositions. Many additives routinely used in products become very unacceptable. If the polymer composition exhibits any discontinuities or lacks homogeneity, the result is that the fiber breaks when it is stretched or drawn to its final diameter (often very small). Can occur. As a result, those skilled in the fiber manufacturing arts generally expect that compositions used in other end uses will be satisfactory compositions for fiber applications, especially those fields that would be unacceptable in historical experience. Did not. An important feature of the present invention is that the amount of the alkyl acrylate component in the composition must be in the range of 0.2 to 3.0% by weight to achieve the desired results sufficient to achieve commercial acceptance. In addition, it is understood that the content of ethylene from the alkyl acrylate copolymer should be less than about 10% by weight. The hydrophilic modifier bridges the polyester and polypropylene, which provides additional compatibility. The ethylene copolymer is incorporated into polypropylene by grafting or physical blending. Engineers in the field of fiber manufacture have found that it is not possible to produce spinnable fibers using a polypropylene / EVA composition under state-of-the-art fiber manufacturing conditions; instead, the composition degrades very quickly and is toxic. Was recognized as acetic acid. It is believed that using other known copolymers in combination with polypropylene will not result in commercially acceptable dyeable fibers. A series of samples were prepared as described in Example 5 and evaluated using a set of disperse dyes according to the dyeing procedure described above. The results are shown in Table III. Light fastness and clock fastness tests were also performed on 2-20 denier yarns per filament. It is expected that results comparable to the samples of both Example 4 and Example 6 will be obtained. The dye exhaust shown in the last column was utilized as a basis for identifying a suitable dye for the polymer. Addition of polyester to the polypropylene mixture will provide satisfactory results with most disperse dyes among all existing known and commonly used dyes. In the modern world, the most important criteria when choosing a dye are the dye exhaust and the fastness. It is important that the substrate, in woven, bundled, knitted or non-woven products, easily take up and retain the dye from its bath liquor, thereby reducing the amount of environmental waste And the economical availability of expensive dyes is improved. When dyeing performance is evaluated using these criteria, there appears to be little difference between the 100% polyester fabric and the reinforced polyolefin fabric. While those skilled in the fiber arts have understood that polyester fibers are well accepted for disperse dye applications, the use of polyester at very low levels (about 0.1% by weight of the polyolefin resin matrix). It was not recognized that voids were created and markedly improved dye uptake. The addition of a hydrophilicity modifier significantly improves the processability of the composition. Without being bound by any theory, the combination of polarity and hydrophilicity (combining a material with a polar group with monoglycerides and linear alkyl phosphates) improves wettability and adds polyester. It is believed that the morphological changes cause the disperse dye to disperse very rapidly (ie, high exhaust) and retention in the fiber (ie, enhance light fastness properties). The compositions show a much higher dyeability compared to prior art polypropylene-based materials. It is speculated that the combination of improved dispersibility and polar function far exceeds the surface energy important for sufficient wetting to occur on the surface of the polyolefin. Neither polar materials nor hydrophilic modifiers by themselves have the ability to provide such highly desirable properties (providing good spreadability and therefore uniform dyeing). Therefore, the above materials are relatively easy to dye as compared with ordinary modified polypropylene materials because the obstacles to be overcome are small. It is considered that the manner in which the dye molecule hydrogen bonds to the carbonyl oxygen of the ester group of methyl acrylate is the manner in which the disperse dye is bonded. The disperse dye shows excellent retention, indicating a strong chemical affinity between the functionality of the ester group and the dye. Creating a hydrophilic structure with voids promotes the penetration of dye molecules, while the incorporation of polyester creates such voids. Several attempts have been made to introduce sulfone groups into the polymer in order to enhance the dyeing properties (particularly with cationic dyes). Particularly when a cationic dye is used in place of the disperse dye, adding a sulfone group to the polymer will improve dyeability. The present invention discloses a method of reacting sulfophthalic acid with an olefin (or polyolefin) or a copolymer of an alkyl acrylate. Sulfopolyesters were prepared by the polycondensation reaction of selected dicarboxylic acids (A) with glycols (G) to create a linear structure shown in simplified form below: A = aromatic dicarboxylic acid moiety G = aliphatic or cycloaliphatic glycol residue -OH = hydroxy end group. The polycondensation reaction in which a carboxyl group (—COOH) and a hydroxyl group (—OH) react to form an ester bond is performed at a high temperature (275 ° C. to 290 ° C.) so that the number average molecular weight is in the range of 10,000 to 15,000. ) Perform at low pressure (<1 Torr). Polymers formed under such extreme conditions have sufficient thermal stability to be used in most fiber spinning process applications. Adding sulfone groups to polyester is much easier than adding sulfone groups to polypropylene. However, it may also be possible to produce a sulfonated hydrophilic modifier. As shown in the structure above, some of the aromatic dicarboxylic acid units have sodium sulfo (-SO Three -Na + ) A substituent is attached. In order for the sulfopolyesters of the present invention to have the feature that the cationic dye is more likely to penetrate the entire fiber structure, it is necessary to have more ionic groups. Since such ionic groups exhibit hydrophilicity, the disperse dyeability is also improved. Several basic dyes were tested on fibers composed of polypropylene, alkyl acrylate copolymers and sulfopolyesters, with and without additional hydrophilic modifiers. Basic dyes are widely used in the dyeing of silk, cellulose acetate and polyacrylonitrile (acrylic or modified acrylic) fibers. The ions of the basic dye (colored and positively charged), ie the cations, bind strongly to the negatively charged ions of the fiber. Fibers dyed with basic dyes usually show good light fastness and good wash fastness. In one class, basic dyes are characterized by having high color values and light shades. Therefore, basic dyes are well suited for use in fibers made of negatively charged polymer molecules. Since basic or ionic dyes contain positively charged ions, binding can readily occur between the cations of such dyes and the ionic sites of the fiber. At the end of the dyeing cycle, the cations of the dye are almost completely absorbed by the fibers, ie are completely depleted. Based on this understanding, sulfonated groups were introduced into the polyester component of the polypropylene mixture by the grafting technique described above. The tests were performed using commonly used basic dyes (including Basic Blue-41 and Basic Red-46). Each of the above dyes, when used with a polypropylene mixture containing a sulfopolyester as described above, resulted in a light shade on the fiber. Preferably, a grafting technique is used to include the sulfonated groups in the polyester. It can be seen from the examples given above that the addition of both a polar group-containing material and a hydrophilic modifier to a polypropylene-based material results in a material that is hydrophilic and therefore "wettable". Will be appreciated. The material having the polar groups may be an EMA material as described above, or it may be acrylic acid (constituting about 0.1 to 2% by weight of polypropylene) or maleic anhydride (about 0 to about 0% of polypropylene). 0.1 to 10% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight). The hydrophilic modifier may be a nonionic or cationic material, and the hydrophilic modifier may comprise 0.1 to 2%, preferably 0.4 to 1% by weight of the polypropylene and polar base material. It can be used in compositions that are present in amounts ranging from 0%. Therefore, the feature of compatibilizing the polyester facilitates the addition of the polyester. Accordingly, the polymers as described above exhibit significantly improved hydrophilicity, which allows the polymers to be formed into fibers or injection molded films suitable for use in textiles. The polymers exhibit improved dyeability and, in particular, a wide range of disperse dyes can be used to dye the polymers. As such, certain disperse dye molecules are too large to diffuse into the fiber core of prior art polypropylene fibers, but are improved because the same molecules can enter the improved polypropylene fibers of the present invention. The characteristic of exhibiting improved dyeability is a very important characteristic. Thus, the complexity of dye selection is low and the final shade of the dyed product is brighter, deeper and sharper than prior art compositions. Such wettability also results in excellent emission in the dyeing of the product, and the dye molecules will tend to stay in place once in place after entering the fiber. . Thus, it can be expected that wash fastness and clock fastness will be improved, and such products will exhibit both wettability and dyeability in various applications. Hydrophilic, dyeable and wettable polymers provide highly desirable material characteristics such as permanence, wickability and additional comfort. Such attributes are highly exploited in applications such as diapers, adult incontinence products, and sanitary napkins, where nonwoven webs come into contact with the body or at points where some fluid seeps. This is the desired attribute. The composition of the present invention can be used for molding elastic polyolefins in addition to polyolefins having high wettability and dyeability. The composition is particularly suitable for use in molding polyolefins based on modified polypropylene. In various applications as discussed above, to substantially increase the degree to which polypropylene is acceptable as a suitable alternative, it is necessary to improve wettability in addition to the need to improve dyeability. Further, the polypropylene compositions of the present invention are easily formable as spinnable fibers and are ideally formable into fabric sheets containing non-woven fibers. When processing continuous fibers, polypropylene and polyester are not generally considered to be compatible materials due to their significantly different softening and melting temperatures. The copolymer of ethylene and methyl acrylate acts as a compatibilizer to bond the polyester and polypropylene. The inclusion of a hydrophilic modifier as discussed above improves its compatibility. Such modifiers also enhance the processability of the composition into spinnable fibers and impart the desired elasticity and softness to fabrics made from the fibers. The technique of the present invention is particularly well-suited for enhancing both the dyeability and wettability of polypropylene, but for other polymeric materials such as polyester, nylon and acetate, all of which can be used in fiber processing. For the purpose of substantially enhancing wettability, a material having a polar group selected as described above, for example, an ethylene copolymer prepared by containing an alkyl acrylate, and the like, may be combined with a hydrophilic modifier as described above. It should be understood that they can be used in combination. Those skilled in the art will also appreciate that fibers made of the polyolefin materials as disclosed herein can be used in various textile and non-woven applications for fabric or mat production. There will be. The fibers can also be combined with other conventional stock materials, such as pulp or paper stock, to produce a fabric or mat that exhibits the desired wettability and breathability. As explained above, the concept of the present invention can also be used in the manufacture of materials such as fibrillated films that do not contain fibers. Various modifications of the modified polypropylene fibers and the techniques described herein with respect to the manufacture and dyeing of the fibers will become apparent from the description of their preferred embodiments provided hereinabove. Thus, while the invention has been described in detail in such an embodiment, it should be understood that such description is for the purpose of illustration and is not intended to limit the invention to such embodiment. Accordingly, it is believed that alternative fibers and manufacturing dyeing techniques will be apparent to those skilled in the art in light of the present disclosure, and such alternative fibers and techniques do not depart from the spirit of the invention as defined in the appended claims. As long as it is feasible.
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(33)優先権主張国 米国(US)
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,VN──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI D06P 3/79 9546-4H D06P 3/79 Z (31) Priority claim number 08 / 442,304 (32) Priority Date May 16, 1995 (33) Priority country United States (US) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), AU, BR, CA, CN, CZ, GB, HU, JP, KR, MX, NZ, PL, RU, VN