JP3842863B2 - 繊維材料の染色加工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顔料による染色と合成樹脂エマルジョンによる摩擦堅牢度を同時に付与せしめた繊維材料の染色加工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
顔料は太陽光や薬品に対する堅牢性に優れているため各種繊維材料の染色に使用されている。繊維を連続的に染色する方法として、顔料の水性分散液中に繊維を浸漬し、余分な溶液を搾り取るパディング法がよく知られている。このようなパディング法では、有機顔料の脱落が生じ易く、それを防止するため、顔料固着用のバインダーが一般に用いられている。
【０００３】
バインダーは顔料の水性分散液中に直接入れて用いる場合と、顔料を付着後、バインダー溶液に入れて処理する方法とがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のバインダー処理を行なうと、いずれの方法によってもバインダーの繊維への固着により風合が損なわれるという問題があった。
【０００５】
一般に、化学物質の親和性は、親油性や親水性のレベルが互いに近似すると固着あるいは密着等が生じ易くなることが知られている。本発明者は、上記の問題点を解決すべく鋭意研究を進めた結果、特に、顔料とバインダーは極性が近似していて親和性が強く、繊維とバインダーのそれよりも遙かに親和力があることに着目し、水溶液中に曇点が25〜58℃のノニオン界面活性剤で分散せしめた有機顔料溶液を該ノニオン界面活性剤の曇点以上に昇温し、ノニオン界面活性剤の働きを止めて顔料を親油化すると同時にバインダーも同時に親油化せしめて、この両者をカチオン化処理した繊維に吸尽し、上記ノニオン界面活性剤を多量の水で除去後、加熱処理すると、柔軟で堅牢度の優れた顔料染色布が得られるという知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明の目的は、繊維の顔料吸尽染色法において、顔料の固着に用いたバインダーによって繊維の風合が損なわれず、かつ、顔料の脱落が生ぜず、堅牢性に優れ、上述の公知技術に存する欠点を改良した繊維材料の染色加工法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明によれば、繊維材料をカチオン化剤で予め処理し、次いで、これを合成樹脂エマルジョン、顔料および曇点が25〜58℃のノニオン界面活性剤を含む水浴中に浸漬してこの浴を上記ノニオン系界面活性剤の曇点か、それ以上に昇温し、前記繊維材料上に前記樹脂および顔料を吸着することを特徴とする。
【０００８】
さらに、上述の目的を達成するため、本発明によれば、繊維材料をカチオン化剤で予め処理し、次いで、これを合成樹脂エマルジョン、顔料、曇点が25〜58℃のノニオン系界面活性剤および無機塩を含む水浴中に浸漬してこの浴を上記ノニオン系界面活性剤の曇点か、それ以上に昇温し、前記繊維材料上に前記樹脂および顔料を吸着することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に詳述する。
【００１０】
本発明による染色加工法は、全ての天然または合成繊維、例えば、綿、ウール、シルク、ポリエステル、ポリアミドまたはビスコースあるいはこれらの繊維の混合繊維に適用される。繊維材料は、加工の種々の段階、例えば、繊維、フィラメント、糸、スラブ、綿布、メリヤスまたはニットウエアであることができる。
好ましくは、本発明による方法は、綿布や綿布による既成の衣類を染色するのに好適である。
【００１１】
本発明の染色加工法を実施するには、まず、繊維材料を予めカチオン化剤で処理する。カチオン化剤としては、例えば、下記するものを例示することができる。
【００１２】
ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライド、トリメチルラウリルアンモニウムクロライド、ジメチルラウリルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤、ラウリルピリジニウムクロライド、ステアリルアミドメチルピリジニウムクロライド等のピリジニウム塩型カチオン界面活性剤、２、３−エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、３−クロオ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、２−メタクリロイルオキシエチルジエチルベンジルアンモニウムクロライドの単独重合物からなるカチオン性ポリマー、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドを単独重合したカチオン性ポリマー、２−メタクリロイルオキシエチルジエチルベンジルアンモニウムクロライド／アクリルアミド／ジメチルアミノエチルアクリレート（１：１：１）の共重合体からなるカチオン性ポリマー、Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアリルアミン塩／Ｎ−メチル−ヒドロキシエチルアミノプロピルアクリルアミド（１：0.３）の共重合体からなるカチオン性ポリマー、カチオン性ポリマー（商品名：サンフィックスＰＡＣ−７ 三洋化成工業社製品）、カチオン性ポリマー（商品名：エラストロンＭ−１０６９ 第一工業製薬社製品）、カチオン性ポリマー（商品名：アミゲンＮＦ 第一工業製薬社製品）等が例示される。
【００１３】
上記のカチオン化剤で繊維材料を前処理する場合、繊維の重量に基づいて２〜７重量％のカチオン化剤が使用される。そして、処理浴の温度10〜90℃、３〜40分間、好ましくは60〜80℃、５〜20分間で処理が行われる。この処理の後、繊維材料を冷水で濯ぎ、遠心脱水する。
【００１４】
前処理された繊維材料を染色加工するには、次の（Ｉ）または（ＩＩ）の方法によってなされる。
【００１５】
（Ｉ）合成樹脂エマルジョン、顔料および曇点が25〜58℃のノニオン界面活性剤を含む水浴中に入れ、浴を上記ノニオン系界面活性剤の曇点か、それ以上に昇温して繊維材料上に樹脂および顔料を吸着する。
【００１６】
（ＩＩ）合成樹脂エマルジョン、顔料、曇点が25〜58℃のノニオン系界面活性剤および無機塩を含む水浴中に入れ、浴をノニオン系界面活性剤の曇点か、それ以上に昇温して繊維材料上に樹脂および顔料を吸着する。
【００１７】
上記の合成樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エチレンビニルアルコール系樹脂、合成ゴム系等の水性エマルジョンが挙げられる。
【００１８】
顔料としては、例えば、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アンスラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン系顔料および蛍光顔料等が挙げられる。
【００１９】
本発明で使用される曇点が25〜58℃のノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンスルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルアミンおよびエチレン／プロピレンブロックポリマー等が挙げられる。
【００２０】
さらに、上記ノニオン界面活性剤と併用される無機塩としては、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム等が挙げられる。
【００２１】
上記の合成樹脂エマルジョンは、浴中、合成樹脂純分として１〜10ｇ／ｌの濃度として、好ましくは、２〜５ｇ／ｌとして用いられる。顔料は、浴中、0.５〜10ｇ／ｌ、好ましくは、２〜５ｇ／ｌとして用いられる。ノニオン界面活性剤は、浴中、１〜10ｇ／ｌ、好ましくは、２〜５ｇ／ｌとして用いられる。無機塩は、浴中、１〜10ｇ／ｌ、好ましくは、２〜５ｇ／ｌとして用いられる。
【００２２】
カチオン化処理された繊維材料は、合成樹脂エマルジョン、顔料、ノニオン界面活性剤および水等が入ったステンレス容器に入れ、攪拌しながら浴温を徐々に上げて60℃まで昇温させる。
【００２３】
すると、顔料と合成樹脂エマルジョンは繊維材料に次第に吸着され、約10分間の攪拌によって合成樹脂および顔料は繊維材料にほぼ完全に吸着され、当初混濁していた浴液は透明度を増し、顔料と合成樹脂は繊維材料に完全に吸着されたことが確認できる。
【００２４】
さらにまた、染色浴に無機塩を添加する場合には、合成樹脂エマルジョン、顔料等とともに水が入ったステンレス容器に入れ、攪拌しながら浴温を80℃に昇温して、約10分間攪拌することにより、繊維材料へ合成樹脂および顔料を完全に吸着させる。次いで、脱水、水洗、乾燥を行う。
【００２５】
以下に、本発明の染色加工法を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
実施例 １
処理槽に水2000重量部を投入し、これに綿布１00重量部を浸漬して攪拌下にカチオン化剤（アクリル系ポリマーの第４級アンモニウム塩) を10重量部を添加し、浴温を徐々に上げて60℃とする。この状態で10分間攪拌を続ける。さらにそのままの状態で40分間放置し、カチオン化を終了する。
【００２７】
カチオン化が終了したら、綿布を水洗、遠心脱水する。次いで、別に準備したステンレス容器に水2000重量部を投入し、上記のカチオン化処理した綿布を浸漬、この中に有機顔料の水分散液（銅フタロシアニンブルー顔料、純分25重量％）10重量部、アクリル樹脂エマルジョン（純分45重量％）10重量部および曇点30℃のノニオン系界面活性剤（エチレン／プロピレンブロックコポリマー分子量1750）２重量部を添加し、浴温を60℃として10分間攪拌を行う。
【００２８】
浴液は、当初青色の濁った状態を呈しているが、銅フタロシアニンブルー顔料とアクリル樹脂が綿布に吸尽されるにしたがって透明度を増し、銅フタロシアニンブルー顔料およびアクリル樹脂が綿布に完全に吸着されて透明となった。
【００２９】
20分後、水洗、遠心脱水、乾燥（80℃で30分) を行い、均一に染色された綿布を得た。得られた染色布の摩擦堅牢度試験結果を表１に示した。
【００３０】
実施例 ２
処理槽に水2000重量部を投入し、これに綿布１00重量部を浸漬して攪拌下にカチオン化剤（商品名：エフエクターＤＳ−１ 大日精化工業社製品、第４級アンモニウム塩系カチオン系ポリマー）10重量部を添加し、浴温を徐々に上げて60℃とする。この状態で10分間攪拌を続ける。さらにそのままの状態で40分間放置し、カチオン化を終了する。
【００３１】
カチオン化が終了したら、綿布を水洗、遠心脱水する。次いで、別に準備したステンレス容器に水2000重量部を投入し、上記のカチオン化処理した綿布を浸漬、この中に有機顔料の水分散液（商品名：ＴＣレッドＦＧ 大日精化工業社製品、純分25重量％）10重量部、ウレタン樹脂エマルジョン（商品名：スパーフレックスＦ８６２０ 第一工業製薬社製品、純分45重量％) 10重量部および曇点40℃のノニオン系界面活性剤（オクチルフエニル／プロピレンブロックコポリマー）２重量部を添加し、浴温を60℃として10分間攪拌を行う。
【００３２】
浴液は、当初赤色の濁った状態を呈しているが、顔料とウレタン樹脂が綿布に吸尽されるにしたがって透明度を増し、顔料およびウレタン樹脂が綿布に完全に吸着されて透明となった。
【００３３】
20分後、水洗、遠心脱水、乾燥（80℃で30分) を行い、均一に染色された綿布を得た。得られた染色布の摩擦堅牢度試験結果を表１に示した。
【００３４】
実施例 ３
処理槽に水2000重量部を投入し、これに綿レーヨン１00重量部を浸漬して攪拌下にカチオン化剤（アクリル系ポリマーの第４級アンモニウム塩）10重量部を添加し、浴温を徐々に上げて60℃とする。この状態で10分間攪拌を続ける。さらにそのままの状態で40分間放置し、カチオン化を終了する。
【００３５】
カチオン化が終了したら、綿布を水洗、遠心脱水する。次いで、別に準備したステンレス容器に水2000重量部を投入し、上記のカチオン化処理した綿布を浸漬、この中に顔料の水分散液（商品名：ＴＣイエローＦＲ 大日精化工業社製品、純分25重量％）10重量部、合成ゴムラテックス（商品名：クロスレン２Ｍ−３３Ａ 武田薬品工業社製品、純分48重量％）10重量部および曇点30℃のノニオン系界面活性剤（エチレン／プロピレンブロックコポリマー分子量1750）２重量部を添加し、浴温を60℃として10分間攪拌を行う。
【００３６】
浴液は、当初黄色の濁った状態を呈しているが、顔料と合成ゴムが綿レーヨンに吸尽されるにしたがって透明度を増し、顔料および合成ゴムが綿レーヨンに完全に吸着されて透明となった。
【００３７】
20分後、水洗、遠心脱水、乾燥（80℃で30分) を行い、均一に染色された綿レーヨンを得た。得られた染色布の摩擦堅牢度試験結果を表１に示した。
【００３８】
実施例 ４
処理槽に水2000重量部を投入し、これに綿布１00重量部を浸漬して攪拌下にカチオン化剤（アクリル系ポリマーの第４級アンモニウム塩）10重量部を添加し、浴温を徐々に上げて60℃とする。この状態で10分間攪拌を続ける。さらにそのままの状態で40分間放置し、カチオン化を終了する。
【００３９】
カチオン化が終了したら、綿布を水洗、遠心脱水する。次いで、別に準備したステンレス容器に水2000重量部を投入し、上記のカチオン化処理した綿布を浸漬、この中に顔料の水分散液（銅フタロシアニンブルー顔料、純分25重量％）10重量部、エチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン（純分55重量％）10重量部、曇点33℃のノニオン系界面活性剤（ホリオキシエチレンエチレポリオキシプロピレンエーテルＨＬＢ１2.１）10重量部および硫酸ソーダ10重量部を添加し、浴温を60℃として10分間攪拌を行う。
【００４０】
浴液は、当初青色の濁った状態を呈しているが、顔料とエチレン−酢酸ビニル樹脂が綿布に吸尽されるにしたがって透明度を増し、顔料およびエチレン−酢酸ビニル樹脂が綿布に完全に吸着されて透明となった。
【００４１】
20分後、水洗、遠心脱水、乾燥（80℃で30分）を行い、均一に染色された綿布を得た。得られた染色布の摩擦堅牢度試験結果を表１に示した。
【００４２】
実施例 ５
処理槽に水2000重量部を投入し、これに綿レーヨン１00重量部を浸漬して攪拌下にカチオン化剤（商品名：エラストロンＭ−１０６９ 第一工業製薬社製品）10重量部を添加し、浴温を徐々に上げて60℃とする。この状態で10分間攪拌を続ける。さらにそのままの状態で40分間放置し、カチオン化を終了する。
【００４３】
カチオン化が終了したら、綿布を水洗、遠心脱水する。次いで、別に準備したステンレス容器に水2000重量部を投入し、上記のカチオン化処理した綿レーヨンを浸漬、この中に顔料の水分散液（商品名：ＴＣイエローＦＲ 大日精化工業社製品、純分25重量％）10重量部、アクリル樹脂エマルジョン（純分45重量％）10重量部、曇点30℃のノニオン系界面活性剤（エチレン／プロピレンブロックコポリマー分子量1750）２重量部および硫酸ソーダ２重量部を添加し、浴温を60℃として10分間攪拌を行う。
【００４４】
浴液は、当初黄色の濁った状態を呈しているが、顔料とアクリル樹脂が綿レーヨンに吸尽されるにしたがって透明度を増し、顔料およびアクリル樹脂が綿レーヨンに完全に吸着されて透明となった。
【００４５】
20分後、水洗、遠心脱水、乾燥（80℃で30分) を行い、均一に染色された綿レーヨンを得た。得られた染色布の摩擦堅牢度試験結果を表１に示した。
【００４６】
比較例 １
実施例１で使用したのと同じ綿布を精錬し、次いで、この綿布を水2000重量部、顔料の水分散液（銅フタロシアニンブルー顔料、純分25重量％）20重量部、アクリル樹脂エマルジョン（純分45重量％) １00重量部からなるパデイング液に浸漬し、20分経過後、ゴムロールで染色液を搾り取り、乾燥、熱処理を行い、染色布を得た。得られた染色布の摩擦堅牢度試験結果を表１に示した。
【００４７】
比較例 ２
実施例と同様にカチオン化処理を行った綿布を、別に準備した５重量％顔料の分散液（商品名：ＴＣレッドＦＧ 大日精化工業社製品）に浸漬して、70℃15分間攪拌を行う。その後、５重量％のアクリル樹脂エマルジョン溶液（商品名：バインダー８２６ 大日精化工業社製品）に浸漬し、綿布をゴムロールで絞り、１30℃で５分間乾燥する。得られた染色布の摩擦堅牢度試験結果を表１に示した。
【００４８】
比較例 ３
実施例２と同様にしてカチオン化処理を行った綿レーヨンを、５重量％顔料の分散液（商品名：ＴＣレッドＦＧ 大日精化工業社製品）に浸漬して、70℃15分間攪拌を行う。その後、７重量％の合成ゴムラテックス溶液（商品名：クロスレン２Ｍ−３３Ａ 武田薬品工業社製品）に浸漬し、綿レーヨンをゴムロールで絞り、１30℃で５分間乾燥する。得られた染色布の摩擦堅牢度試験結果を表１に示した。
【００４９】
〔摩擦堅牢度試験〕
各実施例、比較例で得られた染色布について、学振型摩擦試験機を使用し、ＪＩＳ Ｌ−０８４９により行った。評価は、汚染グレースケール５段階表示による。
【００５０】
〔風合〕
クラーク ソフトネステスターにより、ＪＩＳ Ｌ−１００４ Ｃ法により行った。評価は、測定値（mm) の値が小さい方がソフトである。
【００５１】
【表１】

【００５２】
【発明の効果】
本発明の染色加工法によると、顔料およびバインダーが繊維材料に均一に、しかも強固に固着される。そのため、柔軟性に富み、摩擦堅牢性に優れた染色繊維が得られる。

Claims (6)

1. 繊維材料をカチオン化剤で予め処理し、次いで、これを合成樹脂エマルジョン、顔料および曇点が25〜58℃のノニオン界面活性剤を含む水浴中に浸漬してこの浴をノニオン系界面活性剤の曇点まで昇温し、前記繊維材料上に前記樹脂および顔料を吸着することを特徴とする繊維材料の染色加工法。
2. 繊維材料をカチオン化剤で予め処理し、次いで、これを合成樹脂エマルジョン、顔料、曇点が25〜58℃のノニオン系界面活性剤および無機塩を含む水浴中に浸漬してこの浴をノニオン系界面活性剤の曇点まで昇温し、前記繊維材料上に前記樹脂および顔料を吸着することを特徴とする繊維材料の染色加工法。
3. カチオン化剤が第４級アンモニウム塩系カチオン性ポリマーである請求項１または２のいずれかに記載の繊維材料の染色加工法。
4. 合成樹脂エマルジョンがアクリル系エマルジョン、エチレンビニルアルコール系エマルジョン、ウレタン系エマルジョンおよびスチレン−ブタジエン系合成ラテックスの群から選択される請求項１または２のいずれかに記載の繊維材料の染色加工法。
5. ノニオン系界面活性剤がプロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加重合させたブロックポリマーである請求項１または２のいずれかに記載の繊維材料の染色加工法。
6. 無機塩が硫酸ナトリウムである請求項２記載の繊維材料の染色加工法。