專利名稱：纖維的深色化劑、深色化處理方法和纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可改善布帛和絲等已染色的纖維制品的顯色性、鮮艷性以使其顯現(xiàn)出以往未曾有過的明顯深色性的深色化劑、深色化處理方法和經(jīng)深色化處理的纖維。
背景技術(shù)：
纖維材料、特別是合成纖維廣泛用于衣料用途、工業(yè)材料等各種領(lǐng)域，但是在合成纖維中特別是聚酯纖維中存在的很大的缺點是，與羊毛、絲綢、棉等天然纖維比較，染色時的顯色性、鮮艷性、深色性差。
因此，對于如何改善聚酯纖維的深色性，纖維制造者、染料制造者、助劑制造者等進行了長年研究。
作為改善聚酯的深色性的方法，可列舉ミクロクレ—タ—制作法、覆蓋低折射率樹脂的方法、物理蝕刻法等。
在ミクロクレ—タ—制作法(特開昭57-71475)中，用纖維處理微細粒體加工劑，從而改善深色性，但是洗滌耐久性、白化現(xiàn)象方面不理想。
另外，就覆蓋低折射率樹脂的方法(特開昭63-256767)而言，用作為低折射率樹脂的含氟樹脂、丙烯酸樹脂、硅酮樹脂、尿烷樹脂或者其混合物進行處理，從而改善深色性，但是性能不夠充分。
另外，就物理蝕刻法(特開昭61-63791)而言，提出了通過在纖維表面形成凹凸而進行光學改性的方法，但是對纖維表面進行一定的蝕刻處理在技術(shù)方面存在困難，而且還存在引入設備等實用方面的問題。
還可舉出通過在纖維表面用等離子體聚合法形成由聚酰胺等覆膜形成樹脂和/或無機微粒子和氨基改性硅酮等低折射率聚合物組成的樹脂層、以及氟系化合物的被膜，使其顯現(xiàn)出良好的深色性的方法(特公平7-3032)，但是等離子體聚合中存在引入設備等實用方面的問題。
就在纖維表面形成由甲基加氫二烯聚硅氧烷交聯(lián)物和無機微粒子組成的覆膜從而使其顯現(xiàn)出深色性的方法(特許第3470520號)而言，由于不使用作為可顯示良好的深色性的試劑的氨基改性硅酮，所以存在深色性差的問題。
另一方面當將棉或羊毛等天然纖維和微纖維加工為深色時，一般通過提高染料濃度進行染色。
但是，其中存在因染料的使用量增多而造成的成本增加、和由未染色染料產(chǎn)生的明顯的染色色牢度下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題(目的)是提供可以解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題，工業(yè)上簡單且廉價，且在不會造成環(huán)境污染的條件下兼具深色性、洗滌耐久性、耐干洗性、白化抑制性、干燥手感的纖維材料。
具體地講，通過在加工纖維材料時用含有折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮(A)、多孔質(zhì)無機微粒子(B)和加氫二烯(ハイドロジエン)聚硅氧烷(C)的纖維處理劑，對纖維進行處理，可向纖維賦予深色性、洗滌耐久性、耐干洗性、白化抑制性、干燥手感。
解決上述課題的、本發(fā)明的纖維深色化劑和深色化處理方法的要點如下述(1)-(8)所示。
(1)一種纖維的深色化劑，其特征在于，含有折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮、多孔質(zhì)無機微粒子和加氫二烯聚硅氧烷。
(2)上述氨基改性硅酮在25℃下的粘度為5000mPa·S-40000mPa·S，氨基當量為10000g/mol-20000g/mol。
(3)上述多孔質(zhì)無機微粒子是二氧化硅和/或氧化鋁。
(4)上述多孔質(zhì)無機微粒子的粒徑為10μm-200μm。
(5)上述氨基改性硅酮、多孔質(zhì)無機微粒子和加氫二烯聚硅氧烷的混合比按重量比計為，氨基改性硅酮為60-40wt％、多孔質(zhì)無機微粒子為20-30wt％、加氫二烯聚硅氧烷為20-30wt％。
(6)一種纖維的深色化處理方法，其特征在于，用技術(shù)方案1-5中任何一項記載的纖維的深色化劑進行處理。
(7)一種纖維，其特征在于，用含有折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮、多孔質(zhì)無機微粒子和加氫二烯聚硅氧烷的纖維處理劑進行處理。
(8)上述纖維是把微纖維(マイクロフアイバ一)作為主體的布帛。
通過用上述(1)-(5)的纖維的深色化劑處理纖維，可以獲得以往所沒有的顯著的深色效果。
本發(fā)明中被作為加工的對象的纖維材料，可以舉例為芳族聚酰胺系纖維、聚酯系纖維、丙烯腈系纖維、尼龍纖維、聚烯烴系纖維、聚氨酯系纖維、人造絲、棉、獸毛纖維、絲綢等。
這些既可以是單獨使用，也可以復合使用。
另外，作為所使用的纖維的形式可列舉短亞麻、纖維網(wǎng)(web)、絲狀、織布、起絨布、無紡布、布匹(piece)制品等。
本發(fā)明的染色物質(zhì)既可以用染料染色，也可以用顏料染色。
另外，作為被染色形式，既可以是將纖維材料的整體染色，也可以將纖維材料的一部分染色成圖案，沒有特別的限制。
作為本發(fā)明中使用的折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮，可以在單個末端、兩個末端中的任一種位置上取代硅烷醇基。
另外，氨基改性的氨基可以是單胺型(-R-NH2，其中R為烷基)、二胺型(-RNHR‘NH2)，對于烷基的碳原子數(shù)沒有特別限制。
另外，折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮(A)在25℃下的粘度優(yōu)選為5000mPa·S-40000mPa·S，氨基當量優(yōu)選為10000g/mol-20000g/mol。
另外，如果是滿足上述特征的折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮，則既可以單獨使用，也可以是二種以上的混合物。
另外，作為形式即使是油狀，也可以在使用乳化劑的水分散體的狀態(tài)下對纖維進行加工。
當作為水分散體使用時，可以把非離子系活性劑、陰離子系活性劑、陽離子系活性劑中的任何一種表面活性劑作為乳化劑使其分散，而且作為獲得分散體的方法可以用公知的方法。
作為乳化劑的量，優(yōu)選相對于硅酮原體，按重量比為20wt％以下。乳化劑的量如果為20wt％以上，則有可能損害深色性。
另外，只要滿足上述條件，也可以是通過乳化聚合得到的水分散體。
作為多孔質(zhì)無機微粒子，優(yōu)選二氧化硅和/或氧化鋁，作為粒徑優(yōu)選為10μm-200μm。
如果是上述范圍以外的粒徑則缺乏深色性，而且如果是200μm以上，會導致白化現(xiàn)象。
另外，若要提高耐干洗性，有利地是混合使用加氫二烯聚硅氧烷。
加氫二烯聚硅氧烷是在硅酮骨架中具有反應性的活性氫的化合物，優(yōu)選分子量為10000-1000000，而且由甲基向氫原子的取代率為25摩爾％以上的甲基加氫二烯聚硅氧烷。
另外，作為氨基改性硅酮、多孔質(zhì)無機微粒子和加氫二烯聚硅氧烷的重量比，優(yōu)選氨基改性硅酮為60-40wt％，多孔質(zhì)無機微粒子為20-30wt％，加氫二烯聚硅氧烷為20-30wt％。
如果氨基改性硅酮為60wt％以上，則不能獲得干燥的手感，而如果在40wt％以下，則不能獲得充分的深色效果。
另外，如果多孔質(zhì)無機微粒子為30wt％以上，則會產(chǎn)生白化現(xiàn)象問題，而如果為20wt％以下，則作為手感不能表現(xiàn)出干燥感。
另外，如果加氫二烯聚硅氧烷為20wt％以下，則不能顯現(xiàn)出耐干洗性。
作為本發(fā)明的纖維的處理方法，可以是以往的公知的方法，具體可列舉噴霧法、軋染(pad)法、吸盡法、涂布法等。
一般在軋染法的情況下，可以將纖維材料浸漬于技術(shù)方案中所示的纖維處理液中，軋液機(mangle)扎染后，在約100℃左右將其干燥，在110℃-170C下烘焙(curing)1-2分鐘。
在本發(fā)明中，也可以根據(jù)需要混合使用柔軟劑、抗靜電劑、防滑劑。具體可列舉脂肪族系柔軟劑、硅酮系柔軟劑。
具體實施例方式
下面，示出了本發(fā)明的實施例，更加詳細地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些實施例。
在本發(fā)明中評價的加工工序、深色性、耐洗滌耐久性、耐干洗性、白化抑制性、干燥手感如下。
實施例中的份和％分別表示重量份、重量％(wt％)，深色性、洗滌耐久性、耐干洗性、白化抑制性、干燥手感用以下的方法測量。
將聚酯的評價結(jié)果示于表1中，棉的評價結(jié)果示于表2中，羊毛的評價結(jié)果示于表3中，人造皮革的評價結(jié)果示于表4中。
·深色性對染色物用分光色度計CLR-7100F(島津制作所制)測量L*值并進行評價。L*值的值小的表示亮度低，深色效果優(yōu)異。
·白化度使用染色物摩擦色牢度試驗儀(型號RT-200S)，將進行過深色處理的染色布帛用經(jīng)相同處理的布帛擦拭200次，評價白化抑制性?！鸨硎玖己茫帘硎静缓?。
·洗滌耐久性按照JIS103法，重復洗滌10次后，用分光色度計CLR-7100F(島津制作所制)測量L*值并進行評價。L*值的值小的表示亮度低，深色效果優(yōu)異。
·耐干洗性按照JISL-1042-1992 J法(干洗法)，使用ドライゾ—ル(F.HISOLVENT 160)重復干洗3次，然后用分光色度計CLR-7100F(島津制作所制)測量L*值并進行評價。L*值的值小的表示亮度低，深色效果優(yōu)異。
·干燥手感通過10名專門檢查人員的觸感觀察進行判定。該標準如下。○表示有干燥手感，△表示稍微有點干燥手感，×表示有滑溜感。
·加工條件(染色條件A)染色儀染料役者(小松精練株式會社制)試驗絲聚酯(經(jīng)·緯紗支數(shù)60/2，平紋)
染料AP BlackEZ300；7.0％owf染料分散劑マ—ベリンB-70(松本油脂制藥(株)制)1.0g/LpH5(醋酸/醋酸鈉)浴比1∶20染色溫度×時間130℃×50分鐘(還原洗滌條件)還原劑亞硫酸氫鹽(sulfide)2.0g/L氫氧化鈉2.0g/L分散劑マ—ベリンS-1000(松本油脂制藥(株)制)1.0g/L洗滌溫度×時間75℃×20分鐘(加工條件)試驗布聚酯(經(jīng)·緯紗支數(shù)60/2，平紋)軋染浸漬2次扎染2次，軋液率58％干燥100℃×3分鐘烘焙130℃×1分鐘(染色條件B)染色儀染料役者(小松精練株式會社制)試驗絲棉(經(jīng)·緯紗支數(shù)20，3/1斜紋)染料Sumifix Black E-XF gran；7.0％owf助劑無水芒硝；50g/L碳酸鈉20g/L浴比1∶20pH6-7染色溫度×時間50℃×60分鐘(加工條件)試驗布棉(經(jīng)·緯紗支數(shù)20，3/1斜紋)軋染浸漬2次扎染2次，扎染率70％干燥100℃×3分鐘烘焙130℃×1分鐘(染色條件C)
染色儀染料役者(小松精練株式會社制)試驗絲羊毛(經(jīng)·緯紗支數(shù)2/48 SZ 1純交替，平紋)染料Kayakalan Black 2RL；3.2％owfpH6-7浴比1∶20染色溫度×時間100℃×30分鐘(加工條件)試驗布羊毛(經(jīng)·緯紗支數(shù)2/48 SZ 1純交替，平紋)軋染浸漬2次扎染2次，扎染率55％干燥100℃×3分鐘烘焙130℃×1分鐘(染色條件D)染色儀染料役者(小松精練株式會社制)試驗絲人造皮革(0.18旦聚酯短纖維∶聚氨酯樹脂＝80∶20)染料Kayalon Polyester Black ECX 300；10％owfpH6-7浴比1∶20染色溫度×時間125℃×45分鐘(還原洗滌條件)還原劑亞硫酸氫鹽2.0g/L氫氧化鈉2.0g/L分散劑マ—ベリンS-1000(松本油脂制藥(株)制)1.0g/L洗滌溫度×時間75℃×20分鐘(加工條件)試驗布人造皮革(0.18旦聚酯短纖維∶聚氨酯樹脂＝80∶20)軋染浸漬2次，扎染2次，扎染率67％干燥105℃×5分鐘實施合成例1向具有溫度計、回流冷卻器和攪拌機的容量為3升的反應器中，投入300g硅烷醇基氨基改性硅酮(25℃下的粘度35000mPa·S，氨基當量為17500g/mol)、100g乳化劑(聚氧乙烯烷基醚碳原子數(shù)12-14，環(huán)氧乙烷加成摩爾數(shù)7摩爾)，進行充分攪拌后，投入600g乳化水，從而獲得40％的硅乳液水分散體。
實施合成例2向具有溫度計、回流冷卻器和攪拌機的容量為3升的反應器中，投入300g硅烷醇基氨基改性硅酮(25℃下的粘度18500mPa·S，氨基當量為6200g/mol)、100g乳化劑(聚氧乙烯烷基醚碳原子數(shù)12-14，環(huán)氧乙烷加成摩爾數(shù)7摩爾)，進行充分攪拌后，投入600g乳化水，從而獲得40％的硅乳化液水分散體。
比較合成例1向具有溫度計、回流冷卻器和攪拌機的容量為3升的反應器中，投入150g硅烷醇基氨基改性硅酮(25C下的粘度35000mPa·S，氨基當量為17500g/mol)、250g乳化劑(聚氧乙烯烷基醚碳原子數(shù)12-14，環(huán)氧乙烷加成摩爾數(shù)7摩爾)，進行充分攪拌后，投入600g乳化水，從而獲得40％的硅乳化液水分散體。
比較合成例2向具有溫度計、回流冷卻器和攪拌機的容量為3升的反應器中，投入300g硅烷醇基氨基改性硅酮(25℃下的粘度650mPa·S，氨基當量為1900g/mol)、100g乳化劑(烷基醚碳原子數(shù)12-14，環(huán)氧乙烷7)，進行充分攪拌后，投入600g乳化水，從而獲得40％的硅乳化液水分散體。
下面表示實施加工例。重量％用純成分換算比表示。
實施例1硅酮水分散體(實施合成例1) 60％加氫二烯聚硅氧烷分散體20％二氧化硅粒子分散體(粒徑100μm) 20％實施例2硅酮水分散體(實施合成例2) 60％加氫二烯聚硅氧烷分散體20％二氧化硅粒子分散體(粒徑100μm) 20％實施例3
硅酮水分散體(實施合成例1) 40％加氫二烯聚硅氧烷分散體 30％二氧化硅粒子分散體(粒徑100μm)30％實施例4硅酮水分散體(實施合成例2) 40％加氫二烯聚硅氧烷分散體 30％二氧化硅粒子分散體(粒徑100μm)30％比較例1硅酮水分散體(比較合成例1) 40％加氫二烯聚硅氧烷分散體 30％二氧化硅粒子分散體(粒徑100μm)30％比較例2硅酮水分散體(比較合成例2) 40％加氫二烯聚硅氧烷分散體 30％二氧化硅粒子分散體(粒徑100μm)30％比較例3硅酮水分散體(實施合成例1) 40％加氫二烯聚硅氧烷分散體 30％二氧化硅粒子分散體(粒徑250μm)30％比較例4硅酮水分散體(實施合成例2) 75％加氫二烯聚硅氧烷分散體 5％二氧化硅粒子分散體(粒徑100μm)20％比較例5加氫二烯聚硅氧烷分散體 40％二氧化硅粒子分散體(粒徑100μm)60％比較例6水處理評價結(jié)果
·用聚酯(經(jīng)·緯紗支數(shù)60/2，平紋)的評價結(jié)果示于表1中。
(表1)聚酯(經(jīng)·緯紗支數(shù)60/2，平紋)

由表1的結(jié)果可知，在實施例1-4中，深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值是10以下，而且“白化抑制性”、“手感”都好，與此相反，比較例1、2、5、6的深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值是10.48-12.19，所以實施例1-4的深色效果優(yōu)異。
另外，比較例3、4的深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值大致10以下，從深色效果的觀點來看，與實施例1-4沒有較大的差別，但是“白化抑制性”、“手感”中有一項不理想。
以上的結(jié)果表明，用本發(fā)明的纖維處理方法和處理劑，可以對聚酯纖維材料賦予良好的深色性、白化度、洗滌耐久性、耐干洗性、干燥手感。
·用棉(經(jīng)·緯紗號碼20，1/3斜紋)的評價結(jié)果示于表2中。
(表2)棉(經(jīng)·緯紗支數(shù)20，3/1斜紋)

由表2的結(jié)果可知，在實施例1-4中，深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值是10.92以下，而且“白化抑制性”、“手感”都好，與此相反，比較例1、2、5、6的深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值是11.89-13.89，所以實施例1-4的深色效果優(yōu)異。
另外，比較例3、4的深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值是10.22-11.34以下，從深色效果的觀點來看，與實施例1-4沒有較大的差別，但是“白化抑制性”、“手感”中有一項不理想。
以上的結(jié)果表明，用本發(fā)明的纖維處理方法和處理劑，可以對棉的纖維材料賦予良好的深色性、白化度、洗滌耐久性、耐干洗性、干燥手感。
·用羊毛(經(jīng)·緯紗支數(shù)2/48 SZ 1純交替，平紋)的評價結(jié)果示于表3中。
(表3)羊毛(經(jīng)·緯紗支數(shù)2/48 SZ 1純交替，平紋)

由表3的結(jié)果可知，在實施例1-4中，深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值是9.69-10.18以下，而且“白化抑制性”、“手感”都好，與此相反，比較例1、2、5、6的深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值是10.22-11.38，所以實施例1-4的深色效果優(yōu)異。
另外，比較例3、4的深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值是9.34-10.20以下，從深色效果的觀點來看，與實施例1-4沒有較大的差別，但是“白化抑制性”、“手感”中有一項不理想。
以上的結(jié)果表明，用本發(fā)明的纖維處理方法和處理劑，可以對羊毛的纖維材料賦予良好的深色性、白化度、洗滌耐久性、耐干洗性、干燥手感。
·用人造皮革(0.18旦聚酯短纖維∶聚氨酯樹脂＝80∶20)的評價結(jié)果示于表4中。
(表4)人造皮革(0.18旦聚酯短纖維∶聚氨酯樹脂＝80∶20)

由表4的結(jié)果可知，在實施例1-4中，深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值與比較例1、2、5、6的值相比較低，所以實施例1-4的深色效果優(yōu)異。
另外，比較例3、4的深色性(L*)的“剛加工完”、“洗滌耐久性”、“干洗”的值與實施例1-4沒有較大的差別，但是“白化抑制性”、“手感”中有一項不理想。
以上的結(jié)果表明，用本發(fā)明的纖維處理方法和處理劑，可以對人造皮革的纖維材料賦予良好的深色性、白化度、洗滌耐久性、耐干洗性、干燥手感。
工業(yè)上的可利用性就技術(shù)方案1-8中記載的纖維的深色化劑、深色化處理方法和纖維來說，可以對人造皮革的纖維材料賦予良好的深色性、白化度、洗滌耐久性、耐干洗性、干燥手感，所以工業(yè)上的可利用性非常大。
權(quán)利要求
1.一種纖維的深色化劑，其特征在于，含有折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮、多孔質(zhì)無機微粒子和加氫二烯聚硅氧烷。
2.如權(quán)利要求1所述的纖維的深色化劑，其特征在于，所述氨基改性硅酮在25℃下的粘度為5000mPa·S-40000mPa·S，氨基當量為10000g/mol-20000g/mol。
3.如權(quán)利要求1所述的纖維的深色化劑，其特征在于，所述多孔質(zhì)無機微粒子是二氧化硅和/或氧化鋁。
4.如權(quán)利要求3所述的纖維的深色化劑，其特征在于，所述多孔質(zhì)無機微粒子的粒徑為10μm-200μm。
5.如權(quán)利要求1所述的纖維的深色化劑，其特征在于，所述氨基改性硅酮、多孔質(zhì)無機微粒子和加氫二烯聚硅氧烷的混合比按重量比計氨基改性硅酮為60-40wt％、多孔質(zhì)無機微粒子為20-30wt％、加氫二烯聚硅氧烷為20-30wt％。
6.一種纖維的深色化處理方法，其特征在于，用權(quán)利要求1-5中任何一項所述的纖維的深色化劑進行處理。
7.一種纖維，其特征在于，用含有折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮、多孔質(zhì)無機微粒子和加氫二烯聚硅氧烷的纖維的深色化劑進行處理。
8.如權(quán)利要求7所述的纖維，其特征在于，所述纖維是把微纖維作為主體的布帛。
全文摘要
一種纖維的深色化劑，其特征在于含有折射率為1.5以下的末端為硅烷醇基的氨基改性硅酮、多孔質(zhì)無機微粒子和加氫二烯聚硅氧烷。
文檔編號D06P5/08GK1701149SQ20048000077
公開日2005年11月23日 申請日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者伊藤誠二, 勘藤芳弘 申請人:松本油脂制藥株式會社