專利名稱：可用酸性染料染色的吸濕性纖維及其制備方法
技術領域：
本發明涉及可用酸性染料染色的并且具有吸濕性的纖維以及其制備方法。
背景技術：
已知交聯的丙烯酸系纖維具有調和功能如pH緩沖性、抗靜電性和保水性，并且還具有高吸濕率、高吸濕速度和高吸濕率差或由此衍生的調溫和調濕功能，并且已經用于服裝和工業材料領域。然而，交聯的丙烯酸系纖維具有染色性的問題，并且為阻止其用途擴展的主要原因。由于交聯的丙烯酸系纖維具有用作陽離子染料的染色位置的羧基，有可能在原理上使用陽離子染料對其添加顏色。然而由于在陽離子染料和羧基之間形成的離子鍵弱，陽離子染料易于因例如PH值的變化被釋出。此外，纖維在水中的溶脹性高，且因此釋出的陽離子染料容易由此洗出。因此，不能僅通過使用通常配方的染色而得到耐實用水準的色牢度。為了解決這樣的染色性問題，專利文獻1和2提出了使用反應性染料的交聯丙烯酸系纖維的染色法。雖然通過在該方法中利用反應性染料改善了色牢度，需要在強酸性條件下形成染色時的PH并且存在需要限制一起使用的混合纖維并且需要應付裝置如腐蝕對策的問題。此外，與纖維素纖維混用的纖維結構染色時，可能的情況是產生纖維素纖維的色相差并且在實際的色匹配方面較弱。在專利文獻3中，對于纖維建議通過將具有磺酸基的單體浸漬在具有羧基的原料纖維中，然后聚合，將磺酸基引入該纖維中。由于該纖維具有許多用作陽離子染料的染色位置的磺酸基，使用陽離子染料的染色是可能的，但難以獲得足夠的著色性或色牢度和色相安定性。此外，由于采用了通過將具有磺酸基的單體浸漬具有羧基的原料纖維、然后聚合， 而將磺酸基引入纖維的手段，存在需要導致高成本的復雜的操作的問題。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利申請公開(JP-A)No. 2003-278079專利文獻2 日本專利申請公開(JP-A)No. 2006-70421專利文獻3 日本專利申請公開(JP-A)No. 2008-174849
發明內容
本發明要解決的問題如上文提到的，常規的交聯丙烯酸系纖維具有如pH緩沖性、抗靜電性和保水性的調和功能，并且還具有高吸濕率、高吸濕速度、高吸濕率差或由此衍生的調溫、調濕功能的特性，但仍存在染色性的問題。本發明是在目前這樣的情況下獲得的，并且其目的是纖維， 該纖維提供用酸性染料的實用的染色是可能的，同時仍可獲得如高吸濕性、高吸濕率差的交聯丙烯酸纖維的特性。
解決問題的手段為了獲得上述目的，本發明人已進行了深入的研究并且產生如下所示的本發明。(1)可用酸性染料染色的吸濕性纖維，其包括具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物區域和具有交聯結構和羧基的聚合物區域，其中酸性染料相對于纖維重量的飽和上色率為3. 5-10重量％并且羧基含量為1. 0-10mmol/go(2)根據⑴的可用酸性染料染色的吸濕性纖維，其中具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物是其中丙烯腈為主要成分并且至少具有陽離子基團的乙烯基單體為共聚成分的聚合物。(3)根據⑴的可用酸性染料染色的吸濕性纖維，其中具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物是其中丙烯腈為主要成分并且至少具有陽離子基團的乙烯基單體為共聚成分的聚合物，該含氮化合物每分子中具有兩個以上氮原子。(4)根據(1)的可用酸性染料染色的吸濕性纖維，其中具有交聯結構和羧基的聚合物是對丙烯腈為主要成分的聚合物進行用含氮化合物的處理和水解處理而制備的聚合物，該含氮化合物每分子中具有兩個以上氮原子。(5)在⑴中提到的可用酸性染料染色的吸濕性纖維的制備方法，特征在于，對纖維的表層區域進行用每分子中具有兩個以上氮原子的含氮化合物的交聯處理和水解處理， 該纖維包括其中丙烯腈是主要成分并且至少具有陽離子基團的乙烯基單體是共聚成分的聚合物。(6)在⑴中提到的可用酸性染料染色的吸濕性纖維的制備方法，其中，對包括其中丙烯腈是主要成分的聚合物的纖維進行用含氮化合物的交聯處理以及之后的水解處理， 該含氮化合物每分子中具有兩個以上氮原子，該方法特征在于，施加水解處理的范圍小于施加交聯處理的范圍。發明的優點根據本發明的可用酸性染料染色的吸濕性纖維包括具有用作酸性染料的染色位置的官能團的聚合物區域以及具有交聯結構和羧基的聚合物區域。因此，用酸性染料的實用的染色現在是可能的并且其吸濕性也變高。因此，在根據本發明的可用酸性染料染色的吸濕性纖維中，與染色有關的限制是很少的并且也可發展到如其中認為顏色是重要的的用途，對于常規的交聯丙烯酸系纖維的發展是困難的。
具體實施例方式根據本發明的可用酸性染料染色的吸濕性纖維包括具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物區域以及具有交聯結構和羧基的聚合物區域。在根據本發明的可用酸性染料染色的吸濕性纖維中具有交聯結構和羧基的聚合物區域為主要起吸濕性作用的部分，吸濕性是纖維的一大特性。如已經提到的，存在于該區域的羧基可形成與陽離子染料的離子鍵，但是由于離子交換容易地發生，所形成的色牢度是差的并且實用水平的染色是不可能的。在本發明的纖維中，提供了具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物區域，該區域不同于上述區域，由此用酸性染料的實用水平的染色是可能的。對于具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物，例舉其中丙烯腈是主要成分并且至少具有陽離子基團具有乙烯基單體是共聚成分的聚合物，以及對其中丙烯腈為主要成分的聚合物進行在每分子中具有兩個以上氮原子的含氮化合物處理而制備的聚合物。 順帶提及，在本發明的發明中，其中丙烯腈為主要成分并且至少具有陽離子基團丙烯腈聚合物乙烯基單體為共聚成分的聚合物也可以用具有陽離子基團的丙烯腈聚合物來表示，以及其中丙烯腈為主要成分的聚合物也可以用丙烯腈聚合物來表示。盡管不特別限制作為酸性染料的染色位置的官能團，其實例包括陽離子基團如伯氨基、仲氨基、叔氨基或季銨基。表示為“丙烯腈為主要成分”的表述意指，在上述的任一情況中，聚合物包含 40-100重量％的丙烯腈單體單元。關于除丙烯腈以外的單體成分，沒有特別的限制，并且其實例包括單體如(甲基)丙烯酸酯化合物(例如(甲基)丙烯酸甲基酯、(甲基)丙烯酸乙基酯和(甲基)丙烯酸丁基酯，含磺酸基的單體(例如甲代烯丙基磺酸和對苯乙烯磺酸)及其鹽；苯乙烯和乙酸乙烯基酯。當具有陽離子基團的乙烯基單體用作共聚成分時，所述單體的陽離子基團用作酸性染料的染色位置。象這樣的具有陽離子基團的乙烯基單體的實例包括由下式1-3表示的單體。在式 1-3中，Rl為氫或者C4或以下的烷基；每個R2、R3和R4為C4或以下的烷基；R5為C4或以下的亞烷基或羥基亞烷基；R6為C4或以下的亞烷基；X為Cl、Br、I、CH3C00、CH3S04或SCN ； m為2-4的整數；并且η為0或1的整數。
權利要求
1.可用酸性染料染色的吸濕性纖維，其包括具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物區域與具有交聯結構和羧基的聚合物區域，其中該酸性染料相對于纖維重量的飽和上色率為3. 5-10重量％并且羧基含量為1. O-IOmmoVg0
2.根據權利要求1的可用酸性染料染色的吸濕性纖維，其中具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物是其中丙烯腈為主要成分并且至少具有陽離子基團的乙烯基單體為共聚成分的聚合物。
3.根據權利要求1的可用酸性染料染色的吸濕性纖維，其中具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物是對丙烯腈為主要成分的聚合物進行用含氮化合物的處理而制備的聚合物，該含氮化合物每分子中具有兩個以上氮原子。
4.根據權利要求1的可用酸性染料染色的吸濕性纖維，其中具有交聯結構和羧基的聚合物是對丙烯腈為主要成分的聚合物進行用含氮化合物的處理和水解處理而制備的聚合物，該含氮化合物每分子中具有兩個以上氮原子。
5.制備在權利要求1中所述的可用酸性染料染色的吸濕性纖維的方法，特征在于，對纖維的表層區進行用每分子中具有兩個以上氮原子的含氮化合物的交聯處理和水解處理， 該纖維包括其中丙烯腈是主要成分并且至少具有陽離子基團的乙烯基單體是共聚成分的聚合物。
6.制備在權利要求1中所述的可用酸性染料染色的吸濕性纖維的方法，其中，對包括其中丙烯腈是主要成分的聚合物的纖維進行用含氮化合物的交聯處理以及之后的水解處理，該含氮化合物每分子中具有兩個以上氮原子，該方法特征在于，施加水解處理的范圍小于施加交聯處理的范圍。
全文摘要
常規交聯丙烯酸系纖維具有特性如pH緩沖性、抗靜電性和保水性的調和功能以及高吸濕率，高吸濕速度，高吸濕率差或由此衍生的調溫和調濕功能，但仍存在染色性的問題。本發明提供具有以上特性并使利用酸性染料的實用染色成為可能的纖維。更具體地，本發明提供可用酸性染料染色的吸濕性纖維，包括具有作為酸性染料的染色位置的官能團的聚合物區域和具有交聯結構和羧基的聚合物區域，其中酸性染料相對于纖維重量的飽和上色率為3.5-10重量％并且羧基含量為1.0-10mmol/g。
文檔編號D06M11/00GK102575415SQ20108002917
公開日2012年7月11日 申請日期2010年7月15日 優先權日2009年7月22日
發明者山內孝郎, 田中孝二 申請人:日本愛克蘭工業株式會社