JP2728327B2 - 紡糸原着用マスターバッチ測色方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ポリエステル等の合
成繊維糸の着色に用いる紡糸原着剤用マスターバッチの
測色方法に関するものであり、該マスターバッチを紡糸
に供する前に所期する色であるか否かを精密判断するの
に利用される。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル等の合成繊維糸の着色手段
の一つとして、紡糸原料の合成樹脂自体に着色剤を混合
する原着法がある。そして、この原着法においては一般
的に、紡糸用樹脂に対する着色剤の均一分散を容易にす
る目的で、予め着色剤を樹脂中に高含有率（通常、１０
重量％前後）で配合したマスターバッチが使用されてい
る。

【０００３】しかるに、このような原着用マスターバッ
チには製造ロットによる色相や色濃度等の品質にばらつ
きがあるため、紡糸して得られる着色糸を用いた繊維製
品の色合いが所期する色からずれることがあり、例えば
タイルカーペットの如く同一色の製品単位を多数並べて
用いるような用途分野では、上記色合いのずれを有する
ものは非常に目立つために不良品となる。従って、紡糸
を行う前に紡糸原着用マスターバッチが所期する色であ
るか否かを判定する必要があるが、高含有率の着色剤に
より極めて濃い色を呈するために直接には判定できな
い。

【０００４】そこで、従来では、マスターバッチを樹脂
に実配合した紡糸原料により試験的に紡糸し、その糸を
メリヤス編みにした形で色を目視により判定する方法、
もしくはマスターバッチを押出成形等でフィルム状に成
形し、このフィルムの色を目視により判定する方法が採
用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の試験的に紡糸する方法においては、試験機では色の
再現精度が低く、同一の紡糸原料でも紡糸の都度に色変
動を生じることがあり信頼性に乏しいため、実際の紡糸
に用いる本機で試験的紡糸を行うことになる。しかる
に、本機での紡糸は途中で機械を止めることができない
ため、多量の試験用原料を必要として不経済であると共
に、時間的ロスが大きいという問題があった。また、色
判定に熟練を要する上、原糸の形態、メリヤス編みの編
み形態、目視の角度等によって判定結果にばらつきを生
じ易く、高い測色精度が得られないという難点があっ
た。

【０００６】一方、上記後者のマスターバッチをフィル
ム状に成形する方法では、フィルムが半透明であって厚
み変化により大きな色差を生じることから、色判定には
厚み精度の高いフィルムを作製する必要がある。しかる
に、例えば厚みの誤差を±２％に収めるとすれば、設定
厚み０．３ｍｍのフィルムでは厚みの誤差が０．００６
ｍｍ以内となるため、成形時にフィルム厚を許容範囲に
コントロールすることは非常に困難である。また、フィ
ルム厚を例えば上記の１０倍の３ｍｍ程度と厚くすれ
ば、上記の厚み誤差内に収めることは比較的容易となる
が、その厚みにより光が半透過−半反射状態になるた
め、着色剤の濃度差があっても判定しにくい上、目視に
よる場合は上記前者と同様の問題があり、しかも分光光
度計等による機械的測色手段を採用した場合でも上記濃
度差が測色データとして現れないことが確認されてい
る。従って、この方法でもやはり高い測色精度が得られ
ない上、フィルムの背景による判定結果のばらつきを生
じるという難点もあった。

【０００７】この発明は、上述の情況に鑑み、紡糸に供
する前の原着用マスターバッチを高精度で再現性よく測
色でき、しかも多量の測色用材料を必要とせず経済的で
あり、且つ操作容易で短時間に行える測色方法を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る原着用マスターバッチの測色方法は、上記目的を達成
するために、透明性樹脂に原着用マスターバッチと高隠
蔽性顔料とを混合し、この混合組成物を成形して平坦な
表面を有する成形物とし、その平坦な表面の測色を行う
ことを特徴とする、構成を採用したものである。

【０００９】また、この発明の請求項１は、上記請求項
１の原着用マスターバッチの測色方法において、高隠蔽
性顔料の配合量が混合組成物中の０．３〜２重量％を占
める範囲としたものである。

【００１０】

【発明の細部構成と作用】この発明で用いる透明性樹脂
としては、射出成形や押出成形等の一般的な樹脂成形手
段により平坦な表面を有する成形物を容易に形成できる
樹脂材料であれば特に制約はなく、例えばポリエステル
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ
ビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、
ポリ塩化ビニル系樹脂等の合繊繊維材料として汎用され
る熱可塑性樹脂が好適である。そして、これらの中でも
特に、色判定すべき原着用マスターバッチに使用されて
いる樹脂成分と同種のもの、もしくは該樹脂成分と相溶
性のよいものを選択するのがよく、一般的にはそのマス
ターバッチの着色対象とする紡糸用樹脂を使用すればよ
い。

【００１１】この発明の測色方法を適用する原着用マス
ターバッチは、顔料や染料等の着色剤を樹脂中に高濃度
（通常は１０重量％前後）に配合したものであり、粒状
化したカラーチップ形態、ペレット形態、粉末形態のい
ずれでもよく、着色剤以外に分散剤その他の添加物を含
んでいてもよい。そして、この発明では、合成繊維用と
しての市販品は全て測色対象となるが、特に色合いが非
白色系であるものに適用効果が大である。

【００１２】高隠蔽性顔料としては、隠蔽力の大きい無
機顔料、特に二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化アンチモ
ン、リトポン、亜鉛華、鉛白等の白色顔料が好適である
が、マスターバッチの色合いに応じて黄鉛、チタン黄、
ベンガラ等の有彩顔料やカーボンブラックの如き黒色顔
料も使用可能である。なお、隠蔽性の程度は亜鉛華以上
の隠蔽力を示すものが望ましい。

【００１３】原着用マスターバッチと透明性樹脂の配合
割合は、実際に紡糸して得られる着色糸を用いた繊維製
品の色合いの適否を判定する基準とすることから、紡糸
原料の実配合に近い範囲とするのがよく、一般にマスタ
ーバッチに対して透明性樹脂を１５〜２５重量倍程度の
範囲で配合することが推奨される。また、高隠蔽性顔料
の使用量は、これと原着用マスターバッチ及び透明性樹
脂を含む樹脂組成物全体中の０．３〜２重量％を占める
範囲が好適であり、過少では成形物の光透過性が大きく
なって測色精度の低下を招き、逆に過多ではマスターバ
ッチの原色が薄くなりすぎて色判定が困難になる。

【００１４】なお、高隠蔽性顔料は単独の粉末形態のま
まで配合することもできるが、均一分散を図るために、
予め透明性樹脂の一部と溶融状態で混練してペレット
状、粒状、粉末状等とした混練物形態つまりマスターバ
ッチ形態で用いることが推奨される。この混練物として
は、高隠蔽性顔料の含有量が３〜３０重量％程度である
ものが好適であり、着色剤に二酸化チタン等の高隠蔽性
顔料を用いた市販のマスターバッチを使用することもで
きる。

【００１５】上記各成分を混合するに当たっては、均一
な混合物とするために各成分が粉末形態であることが望
ましく、チップ、ペレット、粒状物等の粗大形態の材料
は予め粉砕処理により粉末化するのがよい。そして、よ
り好ましくは各成分粉末の粒度をできるだけ揃えること
が推奨され、そのために必要とあらば粉末形態の材料で
あっても更に粉砕処理を施す。

【００１６】混合した組成物は成形して平坦な表面を有
する成形物とする。その成形手段には各種の一般的な樹
脂成形法を採用できるが、代表的な方法として射出成形
による一段成形法と押出成形一射出成形の二段成形法が
挙げられる。しかして、後者の二段成形法は、上記の混
合組成物を棒状に押出成形してペレット化し、このペレ
ットを用いて射出成形して所要の成形物とするものであ
り、前者の一段成形法より手間を要するが、混合組成物
の各成分の粒度にある程度ばらつきがあっても、均一な
成形物が得られるという利点がある。

【００１７】成形物は、測色を行うための平坦な表面を
有するものであればよく、プレート状、ブロック状、フ
ィルム状等の様々な形状に設定できるが、分光光度計等
による機械的手段による測色を容易に確実に行う上で、
表面のしわや変形を生じにくい厚肉成形物が好適であ
る。

【００１８】かくして得られる成形物が、高隠蔽性顔料
を含有するために殆ど不透明なものとなり、光透過に起
因する測色精度の低下を生じにくく、厚みや測色角度に
よる測色のばらつきがない上、同一の配合組成において
は色合いを含む性状の再現性に非常に優れている。従っ
て、原着用マスターバッチのロット違いで着色剤の濃度
差等による僅かな色合いの差が存在する場合、その差が
該成形物における明瞭な色差として忠実に比例的に現れ
ることになり、該成形物の平坦な表面の測色により、該
マスターバッチを紡糸に供する前に所期する色であるか
否かを容易に精度よく判定できる。しかして、この色判
定には、目視手段と分光光度計等の機械的手段のいずれ
をも採用可能である。

【００１９】目視手段による色判定を行うには、まず所
期する色合いの繊維製品が得られた原着用マスターバッ
チ（通常は最初の紡糸に供したもの）の同一ロット品に
ついて前記の成形物を作製し、これを基準成形物とす
る。そして、色判定の必要な異なるロットのマスターバ
ッチを用いて基準成形物と同じ各成分を配合比率で同様
の成形物を作製し、この試験用成形物と基準成形物の平
坦表面における色合いを比較して差異があるか否かを判
定すればよい。この場合、前記のように成形物が不透明
であり、色差が視覚的に明瞭に現れるため、判定には高
度な熟練を必要としない。

【００２０】機械的手段による色判定は、まず上述した
基準成形物の平坦表面を分光光度計等の測色装置によっ
て測色し、測色値をＣＩＥ表色系（ＪＩＳＺ８７２９−
(1980)）等で数値化しておく。そして、色判定の必要な
異なるロットのマスターバッチについても上述の試験用
成形物を作製し、同様にその平坦表面を測色装置によっ
て測色し、数値化した測色値を基準成形物の測色値と比
較して、その差異つまり色差が経験的に求められる許容
範囲にあるか否かを判定すればよい。

【００２１】しかして、このような分光光度計等の測色
装置による測色手段によれば、上記の色判定に併せて、
不適合と判定されたマスターバッチを利用して適合色へ
の色補正を行うことも可能となる。この色補正を行うに
は、所期する色合いの繊維製品が得られた原着用マスタ
ーバッチの同一ロット品を用い、その配合比を種々変化
させた複数の成形物について、それぞれ上記同様に分光
光度計等で測色して数値化した測色値により、適合マス
ターバッチの配合比率と測色値との関係を求めておく。
この関係は通常では直線的な比例関係となる。そして、
色判定すべき別ロットのマスターバッチを用いた前記の
試験用成形物を同様に測色し、その数値化した測色値を
上記関係に照合すれば、適否判定を行えると共に、不適
合にあった場合でも当該マスターバッチと適合マスター
バッチの測色値が一致する配合比率から、両者の単位量
当たりの着色力の差が判明する。従って、不適合なロッ
トのマスターバッチであっても、その紡糸用透明樹脂に
対する配合量を上記着色力の差に応じて増減することに
よって適合色の色出しが可能となり、廃棄したり別製品
の着色に転用する必要がなく非常に経済的である。

【００２２】

【実施例】つぎにこの発明の実施例を比較例と対比して
具体的に説明する。なお、以下において部、％とあるの
は、それぞれ重量部及び重量％を意味する。また、マス
ターバッチの商品名の後に続くＬの数字はロット番号を
示す。

【００２３】実施例１ 二酸化チタン粉末（平均粒子径１０μｍ）１０部とポリ
エチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＥＴと略称す
る）粉末９０部との混合物を加熱溶融下で均一に混練
し、冷却固化後に粉砕して二酸化チタン含有ＰＥＴ粉末
（平均粒子径１．０ｍｍ）を得た。つぎに、下記組成； ポリエステル原着用マスターバッチＡ ５０部 （大日本インキ化学工業社製のスパンダイＥＧ−ＧＲＡＹ、Ｌ−７２４４） 二酸化チタン含有ＰＥＴ粉末 １０部 ＰＥＴ粉末 ８５０部 の粉末混合物を原料として押出成形機（（株）東洋精機
製作所社製のラポプラストミルＲ型）を用いて棒状に押
出成形し、この成形物を切断して直径約１．５ｍｍ長さ
約２．０ｍｍのペレットとし、このペレットを射出成形
機（日精樹脂工業（株）社製のＰＳ 20Ｅ ２ＡＮＥ）
に装填して厚さ３．０ｍｍのプレートに成形し、これを
測色用試料とした。 比較例１ 実施例１と同ロットのポリエステル原着用マスターバッ
チＡ５０部とＰＥＴ粉末８５０部の混合物を用いて紡糸
本機により紡糸し、この糸を丸めて綿状の測色用試料と
した。

【００２４】比較例２ 比較例１で紡糸した糸をメリヤス編みにしてニットの測
色用試料とした。

【００２５】比較例３ 実施例１と同ロットのポリエステル原着用マスターバッ
チＡ５０部とＰＥＴ粉末８５０部の混合物を原料として
押出成形機（（株）東洋精機製作所社製のラポプラスト
ミルＲ型）により厚さ１．０ｍｍのフィルムに成形し、
これを測色用試料とした。

【００２６】比較例４ 二酸化チタン含有ＰＥＴ粉末を使用しなかった以外は実
施例１と同様にして二段成形により厚さ３．０ｍｍのプ
レートを作製し、これを測色用試料とした。

【００２７】〔測色の再現性試験〕実施例１及び比較例
１〜４で作製した測色用試料の各々１０点について、分
光光度計（Ｍａｃｂｅｔｈ社製のＣＯＬＯＲ−ＥＹＥ）
を用いてソフト（日本化薬社製のＣＯＭＳＥＫ−ＩＩ
Ｉ）により測色し、ＣＩＥＬＡＢ表色系での測色値を求
めた。そして、各測色用試料における測色値のばらつき
を、試料１０点の平均値を基準としたときの色差〔△Ｅ
ab^* 〕により求めたところ、表１の結果が得られた。な
お、色差は次の計算式に基づくものである。

【００２８】 △Ｅab^* ＝〔（△Ｌ^* ）² ＋（△ａ^* ）² ＋（△ｂ^* ）
² 〕^0.5

【表１】 表１より、マスターバッチの色判定に実用的に供し得る
のはこの発明方法によるＴｉＯ₂ 入りプレートとニット
（糸）であり、特にＴｉＯ₂ 入りプレートは測色値のば
らつきが非常に少なく測色の再現性に優れていることが
判る。

【００２９】実施例２，３、比較例５ ポリエステル原着用マスターバッチＡ（実施例１と同ロ
ット）、二酸化チタン含有ＰＥＴ粉末（実施例１と同
じ、ＴｉＯ₂ １０％含有）、ＰＥＴ粉末を用い、次の表
２に示す配合組成の各混合物を原料として実施例１と同
様の二段成形により３０ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍのブ
ロック状成形物を作製した。

【００３０】

【表２】 上記の実施例２，３及び比較例５で作製した計１２点の
試料について、前記の再現性試験と同様の分光光度計と
ソフトにより測色し、ＣＩＥＬＡＢ表色系での測色値を
求めた。そして、各実施例及び比較例におけるマスター
バッチ含有量が４．５％の試料の測色値を基準として、
色差（△Ｅ）とマスターバッチ含有量との関係を調べた
ところ、図１の結果が得られた。

【００３１】実施例４、比較例６ ポリエステル原着用マスターバッチＡに代えて同Ｂ（大
日本インキ化学工業社製のスパンダイＥＧ−ＢＲＯＷ
Ｎ、Ｌ−００４６）を使用した以外は実施例１と同じ材
料を用い、次の表３に示す配合組成の各混合物を原料と
して実施例１と同様の二段成形により３０ｍｍ×５０ｍ
ｍ×５０ｍｍのブロック状成形物を作製した。

【００３２】

【表３】 上記の実施例４及び比較例６で作製した計６点の試料に
ついて、前記の再現性試験と同様の分光光度計とソフト
により測色し、ＣＩＥＬＡＢ表色系での測色値を求め
た。そして、各実施例及び比較例におけるマスターバッ
チ含有量が４．５％の試料の測色値を基準として、色差
（△Ｅ）とマスターバッチ含有量との関係を調べたとと
ころ、図２の結果が得られた。

【００３３】図１及び図２の結果から、樹脂成形物の透
明性樹脂と原着用マスターバッチの配合比率を紡糸用原
料の実用配合比付近に設定する場合、高隠蔽性顔料を配
合した試料（実施例２〜４）では色差（△Ｅ）とマスタ
ーバッチ含有量との間に直線的比例関係があることが判
る。従って、適合品とは異なるロットのマスターバッチ
を紡糸に供する際、その一部を用いて前記の高隠蔽性顔
料を配合した成形物を作製して分光光度計によって測色
し、その測色値を予め同様に作製した適合品使用の成形
物の測色値と比較することにより、紡糸後の糸を使用し
て最終的に得られる繊維製品の色合いが適するものにな
るか否かを前もって判定できることは明らかである。こ
れに対し、高隠蔽性顔料を配合しない試料（比較例５，
６）では、マスターバッチの含有量の違いが色差として
現れないため、ロットの違いによる色濃度差があっても
同様に測色では判別できず、マスターバッチの色彩管理
に利用できないことが判る。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、紡糸原着用マスター
バッチの色合いを再現性よく高精度に測色できるため、
これを利用して該マスターバッチを紡糸に供する前に所
期する色であるか否かを精密判定することが可能であ
り、しかも透明性樹脂に該マスターバッチと高隠蔽性顔
料を配合した樹脂成形物を用いることから、測色に用い
る材料が少なくて済み非常に経済的であると共に、分光
光度計等の測色装置を利用して容易に短時間で測色でき
るので、従来のような熟練を必要とせず目視による測色
値のばらつきも回避し得るという利点がある。

【００３５】また、この発明の請求項２によれば、上記
の再現性よく高精度な測色をより確実に行えるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例２，３及び比較例５の測色用
試料における色差とマスターバッチ含有量との関係を示
す相関図。

【図２】同実施例４及び比較例６の測色用試料における
色差とマスターバッチ含有量との関係を示す相関図。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明性樹脂に原着用マスターバッチと高
   隠蔽性顔料とを混合し、この混合組成物を成形して平坦
   な表面を有する成形物とし、その平坦な表面の測色を行
   うことを特徴とする紡糸原着用マスターバッチの測色方
   法。
2. 【請求項２】 高隠蔽性顔料の配合量が混合組成物中の
   ０．３〜２重量％を占める範囲である請求項１に記載の
   紡糸原着用マスターバッチの測色方法。