【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、多孔質を有する合成繊維のボイドを
利用することによりえられる色可変性合成繊維の
製造法に関する。
従来、光、又は熱可変性染料を繊維に染色また
は顔料塗布する加工法は数多く知られている。
しかしながら、染色による方法は、該染料およ
び被染物に限定があり、工業的に実用化されてい
ないのが現状である。
また、該染料を繊維布帛表面に塗布する方法は
摩耗性など耐久性がなく、しかも該染料の本質的
な発色が得られず、また満足な可変性をえること
ができないため、ほとんど実用に供されていない
のが現状である。
さらに、該染料を合成繊維の重合あるいは紡糸
時に添加する方法は、該染料の耐熱性がないため
製造することができないのが現状である。
本発明の目的は、合成繊維の性能を全く阻害す
ることなく、又該染料の諸特性を阻害することな
く、上記欠点のない光、又は熱など外気条件に応
じて変色する合成繊維を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するため、多孔
質を有する合成繊維に着目し、鋭意検討した結果
本発明に達した。
すなわち、本発明は、「多孔質を有する合成繊
維のボイドに、光、又は熱に応じて可逆的に変色
する染料が充填されており、かつ、該繊維の繊維
の表面が樹脂で皮膜加工されてなる合成繊維。」
に関する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいう多孔質の合成繊維とは、ボイド含
有率が少なくとも５％以上、好ましくは10〜50％
のものが用いられ、該ボイドは通常繊維表面に通
じている毛管の形状をしている。
ボイド含有率が５％より小さい場合には本発明
の効果が十分発揮されないおそれがあり、また50
％以上では効果は大きいが、該繊維の強力など物
性面の低下があり、実用上好ましくない。
又多孔質構造としては、スキン・コアジヤケツ
ト構造でスキン層の孔径が100Å以下の緻密なも
のがより好ましい。
さらにスキン層の比率が全体の20％以下のもの
がより効果的である。
かかる合成繊維は重合あるいは紡糸時に溶出物
を混入し、しかる後、溶出物を抽出あるいは溶出
により多孔質化する方法として、例えば、特公昭
52―107326、同52―103527、同52―103526、同52
―70113、同52―110924などが知られている。
また合成繊維の紡糸時に発泡剤を混ぜる方法、
例えば、特公昭51―36810、同52―15891なども知
られている。
さらに、紡糸技術により得られる多孔質の合成
繊維として、例えば、特公昭40―13698、同47―
15901、同48―6650、同53―19045なども知られて
いる。
本発明に用いる合成繊維は上記のいずれの方法
によつて製造されたものでもさしつかえなく、上
記に説明した多孔質を有するものであればよい。
本発明にいう合成繊維とは、ポリエステル・ポ
リアミドおよびポリアクリル系繊維に代表される
がこれらに限定されるものではなく、多孔質を有
する合成繊維であればよい。
本発明におけるボイド含有率とは、繊維の表面
に通じ開口しているボイドの含有率を意味する。
測定方法は表面に開口しているボイドを除く繊
維の密度は小量の繊維をｎ―ヘプタン中に浸漬し
５mmHgに真空吸引し、開口しているボイド内に
ｎ―ヘプタンを完全に浸透せしめた後、密度勾配
管に投入して測定する。一方繊維のボイドを含ん
だままでの見掛密度は、ピクノメーターに少量の
繊維を入れ約10-5mmHgの高真空に吸収した後水
銀を封入せしめて測定する。この方法によれば７
μ以下の半径をもつボイド内には水銀は入りこま
ないので見掛密度の測定が可能である。ボイド含
有率は次式により計算した値である。
ボイド含有率（％）＝密度勾配管法による密度―水銀封入法による密度／密度勾配管法による密度
本発明の外気条件に応じて可逆的に変色する染
料とは、光および熱などの変動により物質の可逆
的変化をする染料を意味する。
例えば、アゾ、スチルベン、チオインジゴ、シ
ヤニン、ポリメチンアゾベンゼンおよびアントラ
キノン系に代表される光可変性染料、又、サリチ
リデンアニリン誘導体に代表される熱可変性染料
などがあり、公知の各種のものが使用できる。
かかる染料の付与方法は、特に限定されないが
例えば、トリクロロエチレン、四塩化エタン、ベ
ンゼンなどに代表される溶剤で溶解したり、ある
いは、公知の分散剤で該染料をエマルジヨン化し
該繊維に浸漬法あるいは印捺法など、公知の方法
でボイド構造内へ充填する。
しかる後、通常の繊維用樹脂加工剤で皮膜加工
することにより、光、又は熱に応じて可逆的に変
色する合成繊維がえられる。
本発明でいう樹脂加工剤とは、繊維に均一に皮
膜を形成するものであればよく特に限定されな
い。
本発明の効果を増大する樹脂加工剤は透明性で
均一な薄い皮膜を形成するものが好ましい。
通常は樹脂を付与したあと熱処理をほどこすが
その熱処理としては、蒸熱処理が均一な薄い皮膜
加工がえやすく好ましい。
皮膜加工剤としては、市販の例えば、メラミ
ン、ポリアクリル、シリコーン、ビニール、フツ
ソ系樹脂加工剤などに代表される。
このようにして得られた本発明の繊維は、光、
又は熱などの外気条件に応じて容易に可変するも
のであり、かつその耐洗タク性も十分にあり、実
用上問題ないものである。
以下実施例により、本発明を具体的に説明す
る。
実施例 １
ジメチルアセトアミド中の溶液重合により、
AN系重合体の組成を種々に変更した紡糸原液５
種を作成した。その重合体組成は第１表に示すと
おりであり、重合体原液濃度は20％、〔η〕は1.2
となるように連鎖移動剤で調節した。
重合体原液は夫々0.08mmφの口金より40℃、50
％ジメチルアセトアミド水溶液中へ吐出され、熱
水中で６倍に延伸された。
これらの延伸糸に弛緩状態で110℃の蒸熱処理
をほどこした後130℃で20分間乾燥した。
The present invention relates to a method for producing color-tunable synthetic fibers obtained by utilizing voids in porous synthetic fibers. Conventionally, many processing methods are known in which fibers are dyed with photo- or heat-variable dyes or coated with pigments. However, dyeing methods have limitations in the dyes and objects to be dyed, and at present have not been put into practical use industrially. In addition, the method of applying the dye to the surface of the fiber fabric is not durable due to its abrasion resistance, and it is not possible to obtain the essential color development of the dye, and it is not possible to obtain satisfactory changeability, so it is hardly used in practical use. The current situation is that this has not been done. Furthermore, the method of adding the dye during polymerization or spinning of synthetic fibers is currently not possible due to the lack of heat resistance of the dye. An object of the present invention is to provide a synthetic fiber that changes color in response to outside air conditions such as light or heat, and does not have the above-mentioned drawbacks, without interfering with the performance of the synthetic fiber or with the various properties of the dye. There is a particular thing. In order to achieve the above object, the present inventors focused on synthetic fibers having porous properties, and as a result of intensive studies, they arrived at the present invention. That is, the present invention provides ``the voids of a porous synthetic fiber filled with a dye that reversibly changes color in response to light or heat, and the surface of the fiber of the fiber is coated with a resin. Synthetic fiber.
Regarding. The present invention will be explained in detail below. In the present invention, porous synthetic fibers have a void content of at least 5% or more, preferably 10 to 50%.
The voids are usually in the form of capillaries leading to the fiber surface. If the void content is less than 5%, the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited;
% or more, the effect is great, but the physical properties such as the strength of the fiber deteriorate, which is not preferred in practice. The porous structure is more preferably a dense skin-core jacket structure in which the skin layer has a pore diameter of 100 Å or less. Furthermore, it is more effective if the ratio of the skin layer is 20% or less of the total. Such synthetic fibers are produced by mixing eluate during polymerization or spinning, and then making the eluate porous by extracting or dissolving the eluate, for example.
52-107326, 52-103527, 52-103526, 52
-70113, 52-110924, etc. are known. Also, a method of mixing foaming agents when spinning synthetic fibers,
For example, special public works such as Sho 51-36810 and Sho 52-15891 are also known. Furthermore, as porous synthetic fibers obtained by spinning technology, for example,
15901, 48-6650, 53-19045, etc. are also known. The synthetic fibers used in the present invention may be those produced by any of the above methods, as long as they have the porosity described above. The synthetic fibers referred to in the present invention are typified by polyester/polyamide and polyacrylic fibers, but are not limited to these, and any synthetic fibers having porous properties may be used. The void content in the present invention means the content of voids that are open to the surface of the fiber. The method of measurement was to immerse a small amount of fibers in n-heptane and vacuum suction to 5 mmHg to completely infiltrate the n-heptane into the open voids. After that, it is poured into a density gradient tube and measured. On the other hand, the apparent density of fibers containing voids is measured by placing a small amount of fiber in a pycnometer, absorbing it in a high vacuum of about 10 -5 mmHg, and then filling it with mercury. According to this method, 7
Since mercury does not enter voids with a radius of less than μ, it is possible to measure the apparent density. The void content is a value calculated using the following formula. Void content (%) = Density by density gradient tube method - Density by mercury encapsulation method / Density by density gradient tube method The dye of the present invention that reversibly changes color depending on outside air conditions is A dye that undergoes a reversible change in substance. For example, there are photo-tunable dyes represented by azo, stilbene, thioindigo, cyanine, polymethine azobenzene and anthraquinone, and heat-tunable dyes represented by salicylidene aniline derivatives. Various known dyes can be used. can. The method for applying such a dye is not particularly limited, but for example, it may be dissolved in a solvent such as trichloroethylene, tetrachloroethane, benzene, etc., or the dye may be emulsified with a known dispersant and the fiber may be immersed or stamped. The void structure is filled by a known method such as a printing method. Thereafter, a synthetic fiber that reversibly changes color in response to light or heat can be obtained by coating it with a common fiber resin finishing agent. The resin finishing agent used in the present invention is not particularly limited as long as it forms a uniform film on the fibers. The resin finishing agent that enhances the effects of the present invention is preferably one that forms a transparent and uniform thin film. Usually, heat treatment is performed after applying the resin, but steaming is preferred as the heat treatment because it facilitates the formation of a uniform thin film. Examples of film finishing agents include commercially available melamine, polyacrylic, silicone, vinyl, and fluorine resin finishing agents. The fiber of the present invention obtained in this way can be
Alternatively, it is easily variable depending on outside air conditions such as heat, and has sufficient washing resistance, so there is no problem in practical use. The present invention will be specifically described below with reference to Examples. Example 1 By solution polymerization in dimethylacetamide,
Spinning dope 5 with various AN polymer compositions
Created a seed. The polymer composition is as shown in Table 1, the concentration of the polymer stock solution is 20%, and [η] is 1.2
It was adjusted with a chain transfer agent so that The polymer stock solution was heated at 40°C and 50°C from a 0.08mmφ nozzle.
% dimethylacetamide aqueous solution and stretched 6 times in hot water. These drawn yarns were steamed at 110°C in a relaxed state and then dried at 130°C for 20 minutes.
【表】
クリルスルホン酸ソーダを示す。
該繊維の１部をCathilon Brill Red 4GH（保
土谷化学株）２％、酢酸0.5c.c.／
98℃、30分間先に染色し十分に乾燥した。この
ようにして得られた染色前後の該繊維をチオイン
ジゴ１％トリクレン溶液中に室温で20分間浸漬水
洗した。
しかる後、樹脂加工剤としてデツクシリコン・
コンクＳ（大日本インキ(株)）30ｇ／、SC―８
（大日本インキ）40ｇ／の溶液をパツド乾燥
し、熱処理として乾熱（160℃、10秒）あるいは
蒸熱（102℃、60秒）処理し、光変換性繊維をえ
ることができた。
その光変換性を表―１に示すように特にボイド
含有率30％、45％の該繊維は光変換性、強力およ
び風合などを満足するものであつた。
その耐久性も非常によく実用性があり、特に蒸
熱処理した該繊維は色のさえが非常に良い、均一
な光可変性の繊維であつた。
また染色品のものは非常に多色効果がすぐれた
ものであつた。しかしボイド含有率０％の該繊維
は光変換性が非常に少なく、実用性に欠けるもの
であつた。[Table] Shows sodium krylsulfonate.
A portion of the fiber was first dyed with 2% Cathilon Brill Red 4GH (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and 0.5 cc of acetic acid at 98°C for 30 minutes and thoroughly dried. The thus obtained fibers before and after dyeing were immersed in a 1% thioindigo trichlene solution for 20 minutes at room temperature and washed with water. After that, deck silicone was used as a resin processing agent.
Conch S (Dainippon Ink Co., Ltd.) 30g/, SC-8
(Dainippon Ink) 40 g of the solution was pad dried and heat treated with dry heat (160°C, 10 seconds) or steam heat (102°C, 60 seconds) to obtain photoconvertible fibers. As shown in Table 1, the fibers with void contents of 30% and 45% were particularly satisfactory in terms of light conversion properties, strength, and texture. Its durability was very good and it was practical. In particular, the fiber treated with steaming had a very good color and a uniform light changeability. Furthermore, the dyed products had an excellent multicolor effect. However, the fibers with a void content of 0% had very low light conversion properties and lacked practical use.
【表】
実施例 ２
特公昭52―70113の方法でボイド含有率30％の
70デニール、24フイラメントのナイロン―６を製
造した。この該繊維の１部をXylene Fast Blue
PR（サンド社）２％owf、酢酸（99％）１％
owf98℃、60分染色した。
このようにして得られた染色前後の多孔質を有
する該繊維をジメチルアミドアゾベンゼンの１％
パークロルエチレン溶液中に室温で20分間浸漬後
水洗し、スミテツクスレジンＭ―３（住友化学）
30ｇ／過硫酸アンモニウム３ｇ／の溶液をパ
ツドし、105℃、５分間の蒸熱処理をし、光変換
性繊維を得た。
該繊維の光変換性は非常によく、洗タクなど耐
久性があるものであつた。また染色後の該繊維
は、光変換性が非常によいばかりでなく、しかも
多色効果が非常にすぐれたものであつた。[Table] Example 2 Using the method of Japanese Patent Publication No. 52-70113, the void content was 30%.
70 denier, 24 filament nylon-6 was manufactured. A part of this fiber is made of Xylene Fast Blue.
PR (Sandoz) 2% owf, acetic acid (99%) 1%
Stained at 98°C for 60 minutes. The thus obtained porous fibers before and after dyeing were treated with 1% dimethylamide azobenzene.
After immersing in perchlorethylene solution for 20 minutes at room temperature, washing with water, Sumitex Resin M-3 (Sumitomo Chemical)
A solution of 30g/ammonium persulfate/3g was padded and steamed at 105°C for 5 minutes to obtain a photoconvertible fiber. The fiber had very good light conversion properties and was durable against washing and washing. Furthermore, the dyed fibers not only had very good light conversion properties, but also had very good multicolor effects.