JPS5839954B2 - 芳香族ポリアミド繊維の染色方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芳香族ポリアミド（ａｒａｍｉｄ）繊維を染色
するための改良された方法を提供するものである。

最近、高強度、高モジュラスの芳香族ポリアミド繊維が
米国特許第３．８６９，４２９号から知られるに到った
。

これらの繊維は優秀な性質を持つが、ひとたび乾燥する
と染色が非常に困難になることが見出された。

この種のクリンプ繊維（Ｃｒ ｉｍｐｅｄ ｆ ｉｂｅ
ｒｓ）はアセトフェノンの如き材料キャリヤーを使用
する場合にはカチオン染料により染色可能であることが
見出された。

しかしながら、染料キャリヤー及びその使用に伴つ環境
問題に更にコストがかかるため、より低コストで安全な
染色法が必要とされる。

ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド） 、（ＰＰＤ
−Ｔ）繊維は、乾燥トウ（ｄｒｙ ｔｏｗＸ乾燥繊維
を基準として約７重量φ水分を含有する）をスチーミン
グチューブ（スパーガー）中を通して、米国特許第２，
７４７，２３３号に記載された一般的な型のスチーム・
スタッファ−ボックス・クリンパ−へと通過させること
により容易にクリンプされる。

約８〜１０重量φ水分を含有する得られるクリンプ繊維
はキャリヤーとしてアセトフェノンを使用してカチオン
染料により染色することができる。

１インチにつき８より少ないクリンプ（３，１より少な
いクリンプ／ｃｆｒＬ）を有する試別はクリンプ節（ｃ
ｒｉｍｐ ｎｏｄｅｓ）において高い染料濃度を示し、
節の間では非常に低い染料濃度であって染料の全体的に
淡い色調を与えている。

染色性及び染色均一性はクリンプ頻度が増加するにつれ
て増加する。

しかしながら、１インチにっき１０クリンプのクリンプ
水準では、染色はキャリヤーが存在しないと不満足であ
る。

本発明は、（１斤め乾燥された高強度、高モジュラスの
芳香族ポリアミド繊維を、少なくとも１５重量多水分を
含有するように湿潤し、（２）次いで湿潤しているうち
に該繊維を１インチ当り少なくともｌＯクリンプ（３，
９クリンプ／ｃＩｆＬ）となるようにクリンプし、（３
慈クリンプされた繊維を、該乾燥繊維に基づいて少なく
とも１５重量多の水分を、染色前いつも上記クリンプさ
れた繊維が含有するように保持し、次いで、（４）該繊
維を染色する諸工程より成ることを特徴とする上記芳香
族ポリアミド繊維の改良された染色方法を提供する。

該クリンプ繊維はカチオン染料で染色するのが好ましい
。

染色前いつも、クリンプされた繊維の水分を少なくとも
３０重量饅に保持するように追加の水をクリンプ繊維に
加えるのが好ましい。

繊維は１インチにつき少なくとも１２クリンプにクリン
プされるのが好ましい。

クリンプ化はスチーム・スタッファ−ボックス・クリン
パ−にて行なうのが好ましい。

圧力下で染色するのが好ましい。本発明は米国特許第３
．７６７．７５６号（対応特公昭５５−１４１７０１特
開昭５１−３０２５７号及び特開昭５１−２３５６６号
）の方法により製造される如き高強度、高モジュラスの
芳香族ポリアミド繊維に適用可能である。

上記方法によれば、次式の単位、 （上記式中、単位ＩＩ及び■は、これが重合体中に存在
する場合には、実質的に当モル量で存在し、基Ｒ，Ｒ’
及びＲ′転同−でも異なってもよく、且っ２価の基を表
わし、ｎはＯ又は整数１であり、重合体中の基Ｒ，Ｒ’
及びＲ″の全体の少くとも約９５モル饅は、延鎖結合を
有する１個の硬い基又は延鎖結合によって互いに直接結
合している一連のそのような硬い基からなっており、但
し硬い環式の基はアゾ又はアゾキシ基で結合されていて
もよい）からなる群より選択された反復単位から実質的
になるポリアミドと、少くとも９８％濃度の硫酸、クロ
ル硫酸、フルオル硫酸又はそれらの混合物から実質的に
なる群から選択された溶媒とから実質的になり、且つ該
ポリアミド濃度（Ｃ）が少くとも３０Ｆ／溶媒１００ｍ
であり、また該ポリアミドの固有粘度が少くとも２．０
ｄｌｌ ？であって且つ２．８−０．０５Ｘ （Ｃ−
３０）ｄ＃／ｒ以上であるドープをオリフィスを通して
、不活性な非凝固性流体層中に次いで該ドープに対する
凝固洛中に押し出すことによって、前記高強度、高モジ
ュラスの芳香族ポリアミド繊維が提供できる。

ここに、”硬い基１１という用語は、（４Ｊ弐基：単−
環式又は融合多環式芳香族炭素環又はへテロ環基、トラ
ンス−１，４−シクロヘキシレン−９リー、及び１，４
−（２，２，２）−ビシクローオクテレン、及び（ｂｌ
ｌ状不飽和基：ビニレンーＣＨ＝ＣＨ−及びエチニレン
ーＣ−＝Ｃ−を意味する。

又、ここに、”延鎖結合”という用語は、実質的に共軸
（例えばｐ−フェニレン、＝（Ｄ−における如く）で
は平行で（例えば１，５−ナフチレン
及びトランス−１，４−シクロヘキシ ゛ る如
く）且つ逆方向に向いている所の、基の分子鎖を延ばす
結合を意味する。

上記Ｒ、Ｒ′ＥＬびＲ“とじて適当である、好適な延鎖
結合を有する基の例としては、トランス−１゜４−シク
ロヘキシレン、１，４−フェニレン、ｌ。

５−ナフチレン、２，６−ナフテレ；）ξ〕ξ〕、２，
５−ピリジレン―（戸−，４，４’−ビフェニレン−く
ミ）−一一り□〉→、トランス、トランス−４，４’−
ビシクロヘキシレンヤ（４←←Ｃろ一基、及びトランス
−ビニレン、エチニレン、アゾ又はアゾキシによって結
合した１、４−フェニレン基がある。

更に、Ｒはトランス−ビニレン、エチニレン、トランス
、トランス−１，４−ブタジェニレン ＨＨ １１／ エニレン ｃ＝ｃ−ｃ＝ｃ、又は２．４’−トラン／
１ １ Ｈ ＨＨ。

＋＼。

−アあスービニレンフエニレン ってよい。

この後者の基はｌとしても役立ちうる。これらの繊維は
少なくとも１８ｇｐｄの強度（ｔｅｎａｃｉ−ｔｙ）、
少なくとも３．５％の破断時伸び及び少なくとも４００
ｇｐｄの初期モジュラスを有する。

ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド＞ＣＰＰＤ−Ｔ
）繊維が好ましい。

乾燥した原料繊維は湿潤されてクリンヒング前に乾燥繊
維を基準として少なくとも約１５重量饅の水分を含有す
る。

これは該繊維を水浴中に通すことによって達成されるが
、好ましくは該繊維は水を差して、クリンヒング前に密
封容器中に貯蔵されるのが好ましい。

上記水処理された繊維は１インチにつき少なくとも１０
クリンプ（３，９クリンプ／α）に、好ましくは１イン
チにつき少なくとも１２クリンプ（４，７クリンプ／ｃ
ＷＬ）にクリンプされるべきである。

仕上げは米国特許３１６０９４１号に示ざ作０）るよう
に、クリンパ−のクリンフ゛室の内壁に設けられたオリ
フィスを介して、該室内に仕上げ剤を直接供給して繊維
に賦与するクリンプ−，Ｏと同様なりリンノ、、ｏ＋使
用してクリンヒング期間中該繊維に適用することができ
る。

クリンプされた繊維は染色前いつも乾燥繊維を基準とし
て少なくとも約１５重量★水分を含有すべきである。

これは染色するまで密封されている容器にクリンプされ
た繊維を流しこんでおく（ｐｉｄｄｌｊｎｇ） ことに
よって都合良く達成される。

多くの場合、クリンプされたばかりの繊維中の水分を染
色前に高水準に保持するために該繊維に追加の水を加え
るのが有利である。

好ましくはクリンプした繊維は、染色前いつも、乾燥繊
維を基準として少なくとも３０重量φ水分を含有するの
がよい。

実施例においては、染色はカチオン染料を用いたパッチ
式の加圧染色の態様に関して説明するが、他の染料及び
染色プロセスも又好適である。

たとえば、クリンプされた繊維は少量のキャリヤーを使
用して又は使用しないで大気圧スナーミング（ａ ｔｍ
ｏｓ ｐｈｅｒ ｉ ｃ ｓ ｔｅ ａｍｉ ｎｇ）に
よるパッド染色法（ｐａｄ ｄｙｅｉｎｇ ｐｒｏｃｅ
ｄｕｒｅ）を使用してカチオン染料により染色すること
ができる。

分散染料又は酸性染料も使用することができるが、カチ
オン染料が好ましい。

該繊維は１０，０００〜ｉ、ｏ ｏ ｏ、ｏ ｏ ｏ又
はそれ以上のデニールを有するトウとして取扱うのが最
善である。

本発明における使用に好ましい高強度、高モジュラス繊
維は米国特許第３，７６７．７５６号に記載の方法によ
って製造されたポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド
）繊維である。

米国特許第３．７６７，７５６号の方法によって製造さ
れた他の高強度、高モジュラス繊維を使用することもで
きる。

これらの繊維は二価の芳香族基を含み、該基の鎖延長結
合は実質的に同軸又は平行であって且つ反対向きであり
且つアミド（−ＮＨＣＯ−）結合によって連結されてい
る芳香族ポリアミドから製造される。

該基はビニレン、エテニレン、アゾ又はアゾキシ基によ
って結合せしめられることもできる。

芳香族基の一部はトランス−１，４−シクロヘキシレン
基で置換されることができる。

見掛けの染色深さく Ｋ／Ｓ ） Ｋ／Ｓは式 〔式中、Ｒは試料から反射される百分率光線（最大吸収
の波長に相当する波長）である〕から計算された見かけ
の染色深さく肉視色強のの目安である。

実際には、Ｒは、適当なフィルターを使用して読み取り
の間試料が回転できるように修正された“カラーマスタ
ーモデル■示差屈折計”（Ｃｏｌｏｒｍａｓｔｅｒ Ｍ
ｏｄｅｌ Ｖ ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＲｅｆ Ｉ
ｅｃ ｔａｎｅｔ ｅｒ） （ＭＥＥＣＯＩｎｓ ｔｒ
ｕｍｅｎｔｓ 。

Ｗａｒｒ ｉｎｇｔｏｎ、Ｐａ、製）により２．５〜３
ｆｔの重量を有するステーブルファイバーのカーディン
グさレタパッド（Ｃａ ｒｄ ｅｄ ｐａ ｄ）につい
て測定される。

染色された繊維の色の深さはに／Ｓ値にほぼ比例してい
る。

即ちに／Ｓが大きければ大きい程、繊維の色調（ｓｈａ
ｄｅ）は深い。

Ｋ／Ｓ値の１０％の差は繊維間の色調差として容易に見
られる。

実施例 ｌ 米国特許第３．７６７．７５６号の方法に従って得られ
た、７％水分を含有する連続したポリ＜ｐ−フェニレン
テレフタルアミド）フィラメント（１，５デニール／フ
イラメント、強度／伸び／初期モジュラス＝ ２４ｇｐ
ｄ７４．３％１５４ ｏｇｐｃｔ ）のトウを２１℃の
水浴に通し、次いで米国特許第２．７４７，２３３号に
示された一般的種類のスチーム・スタッファ−ボックス
・クリンパ−のスパーガー（スチーミングチューブ）に
通し、そして１インチにつき１２クリンプ（４，７クリ
ンプ／ｃＩｒＬ）を与えるようにクリンプする。

クリンプされた繊維を密封されたプラスチック袋中に貯
蔵し、次いで８２℃で３０分間水性洗剤で精練し、水を
切り、そして熱水ですすぐ。

湿潤繊維を、カラーインデックスベーシックグリーン。

（Ｃｏｌｏｒ ＩｎｄｅｘＢａｓ ｉ ｃ Ｇｒｅｅｎ
６ ） （“Ａｓ ｔｒａｚｏｎ″ｏｌｉｖｅ ｇｒ
ｅｅｎＢＬ−２００）４．４重量俸及びカラーインデッ
クスベーシックオレンジ２２（Ｃｏｌｏｕｒ Ｉｎｄｅ
ｘ Ａ４８０４６ （”Ａｓｔ ｒ ａｚｏｎ”Ｏｒａ
ｎｇｅＲ） ） ０＝ ６重量％（両者共乾燥繊維重量
を基準として）から調製された１５／１染色洛中で１２
１℃にて圧力下に２時間染色する。

染料を少量の氷酢酸を含有する水中でペースト状とし、
ｐＨをギ酸で２．０〜２．５に調節する。

浴を冷却し、繊維を熱水ですすぎ、８２℃で３０分間精
練し、すすぎ、乾燥する。

乾燥した試料を３．８ｃＩｒＬステープルに切り、カー
ディングしてパッドとし、そしてに／Ｓ値を決定する。

実施例 ２ クリンプされたトウがクリンパ−を去るにつれて水で更
に噴霧することを除き実施例１を繰り返す０ 実施例 ３ 出発トウに水を差し、容器中に流し込んでおき、そして
クリンピング前に少なくとも６時間密封容器中に放置す
ることを除いて実施例２を繰り返す。

比較例 １ クリンパ−にスる前に該トウを２１℃の水浴に通さない
ことを除いて実施例１を繰り返す。

該トウを染色前に１インチにつき１０クリンプにクリン
プする。

上記実施例を表■に要約する。

実施例３の繊維を染色前に乾燥する場合は３，９又はそ
れより小さいに／Ｓ値が得られる。

浴１ｔにつき２５Ｐの比で実施例１の染料浴への硫酸ナ
トリウムの添加及び精練前に３０分間３０ ｐｓｉｇに
て染色した試料のスチーミング工程の追加は、染料吸着
及び保持を増大させるので、より少量の染料で実施例１
におけると同じに／Ｓ値が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （リ 少なくとも１８ｇｐｄの強度及び少なくとも
   ４０ ｏｇｐａの初期モジュラスを有する高強度高モジ
   ュラスの芳香族ポリアミドの乾燥繊維を、少なくとも１
   ５重量多の水分を含有するように湿潤し、 （２）次いで、湿潤しているうちに、該繊維を１インチ
   当り少なくとも１０クリンプ（３，９クリンプ／Ｃ１ｒ
   Ｌ）となるようにクリンプし、（３）該クリンプされた
   繊維を、該繊維乾燥重量に基づいて少なくとも１５重量
   饅の水分を、染色前いつも上記クリンプされた繊維が含
   有するように保持し、 （４）次いで、該繊維を染色すること を特徴とする高強度高モジュラスの芳香族ポリアミド繊
   維の改良染色方法。 ２ 該クリンプされた繊維をカチオン染料で染色するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 該クリンプされた繊維を、該繊維乾燥重量に基づい
   て少なくとも３０重量多の水分を、染色前いつも上記ク
   リンプされた繊維が含有するように、クリンプ後に追加
   の水を加えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ４ 該繊維を１インチ当り少なくとも１２クリンプ（４
   ，７クリンプ／ＣｒＩＬ）となるようにクリンプするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ５ 該クリンプされた繊維を、圧力下で染色することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ６ 該繊維をスチーム・スタッファ−ボックス・クリン
   パ−でクリンプすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の方法。