JP2922238B2 - 着色シートの製造法 - Google Patents

着色シートの製造法

Info

Publication number
JP2922238B2
JP2922238B2 JP2010734A JP1073490A JP2922238B2 JP 2922238 B2 JP2922238 B2 JP 2922238B2 JP 2010734 A JP2010734 A JP 2010734A JP 1073490 A JP1073490 A JP 1073490A JP 2922238 B2 JP2922238 B2 JP 2922238B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
sheet
colored
color
para
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010734A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03217429A (ja
Inventor
重光 村岡
武範 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Asahi Kasei Kogyo KK
Priority to JP2010734A priority Critical patent/JP2922238B2/ja
Publication of JPH03217429A publication Critical patent/JPH03217429A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2922238B2 publication Critical patent/JP2922238B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Coloring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パラ配向型芳香族ポリアミドからなる着色
シートの製造法に関し、さらに詳しくは一定の温度で色
が変化する、特に従来にない高い温度が色で識別できる
パラ配向型芳香族ポリアミド着色シートに関するもので
ある。
〔従来の技術〕
近年、一定の温度に達したら色が変化することを利用
した温度識別テープ等が上市されている。この様な色変
化による温度識別材は、一般にはテープ状、ラベル状、
塗布型として用いられている。テープ及びラベル状のも
のは通常200℃程度までの低い温度で用いられ、それ以
上の温度は、塗布型(クレヨン状)が用いられている。
テープ及びラベル状の温度識別材は、一定の温度で変
化する物質を例えばポリエステルフィルムに塗布し、更
に粘着剤等を付けて粘着テープ状で手軽に使えるように
工夫されているが、素材の耐熱性が低いことなどから20
0℃以上では、テープ状で用いられた例はない。
高温で用いられる塗布型は、一般に高温物体に一定温
度で色変化する物質を塗って温度を知るため、部分的な
温度を測定するには都合が良いが、広範囲の温度斑等の
測定はほとんどできないと言って良い。
例えば近年、射出成形等による樹脂成形体は、より耐
熱性の高いものへ移って来ており、これに伴なって成形
温度も高くなって来た。そこで成形金型の温度的均一性
が成形体の均一な特性を発揮するために不可欠な要因と
なって来ているが金型の形状が複雑なため、金型の温度
分布を知ることは非常に難かしい。
そこで特に高温状態での金型等の温度分布を知るため
の手段が求められている。
ところで、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(以
下、PPTAという)に代表されるパラ配向型の芳香族ポリ
アミドは、特に優れた結晶性や高い融点を有し、また剛
直な分子構造の故に、耐熱性で高い機械的強度を有して
おり、近年、特に注目されている高分子素材である。ま
たその光学異方性を示す濃厚溶液から紡糸された繊維は
高い強度及びモジュラスを示すことが報告され、すでに
工業的に実施されるに到っている。また、PPTAのフィル
ムへの成形例もいくつか提案されている(例えば、特公
昭56−4521号公報、特公昭57−17886号公報など)。
パラ配向型芳香族ポリアミド成形物は、その高い結晶
性や構造の緻密性の故に染色や着色が非常に困難であ
る。
一方、パラ配向型芳香族ポリアミドフィルムを所望の
色に染色する技術は、特開昭63−145004号公報に開示さ
れており、それまでに全く得られなかったパラ配向型芳
香族ポリアミドフィルムの着色に成功しているが、該公
報に開示された技術に従って得られる着色フィルムでは
200℃以上での着色耐熱性に不安があり、高温用の温度
識別テープとしては使えなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上述べた様に、これまでに、特に高い温度での温度
斑等を色識別によって知ることはできなかった。
本発明は、一定の温度で色が変化する、特に従来にな
い高い温度が色で識別できるパラ配向型芳香族ポリアミ
ド着色シートを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の着色条
件を用いてパラ配向型芳香族ポリアミドシートを着色す
ると、200℃以上の高温まで安定した色を保つことを見
出し、更にこの安定した色が、決った温度で急激に変化
することを見出した。また、この着色された水を含んだ
まま、又は、乾燥されたシートを射出成形等の金型等の
間にはさむことで、特に高温において色変化によって温
度斑等を見ることが出来ることを見出し、本発明を完成
するに到った。
すなわち、本発明は、PHを7〜9にし、温度を90℃以
上とした染料又は顔料を含有する液に、50重量%以上の
水分を含有するパラ配向型芳香族ポリアミドシートを接
触させることを特徴とする、200℃以上の温度を識別す
るためのパラ配向型芳香族ポリアミド着色シートの製造
方法である。
本発明に用いられるパラ配向型芳香族ポリアミドは、
次の構成単位からなる群より選択された単位から実質的
に構成される。
−NH−Ar1−NH− ……(I) −CO−Ar2−CO− ……(II) −NH−Ar3−CO− ……(III) ここでAr1、Ar2及びAr3は各々2価の芳香族基であり
(I)と(II)はポリマー中に存在する場合は実質的に
当モルである。
本発明のポリアミドシートにおいて、良好な機械的性
能を確保するために、Ar1、Ar2及びAr3は各々、所謂、
パラ配向型の基である。
ここで、パラ配向型とは、その分子鎖を成長させてい
る結合が芳香核の反対方向に同軸又は平行的に位置して
いることを意味する。このような2価の芳香族基の具体
例としては、パラフェニレン、4,4′−ビフェニレン、
1,4−ナフチレン、1,5−ナフチレン、2,6−ナフチレ
ン、2,5−ピリジレンなどがあげられる。それらはハロ
ゲン、低級アルキル、ニトロ、メトキシ、スルホン酸、
シアン基などの非活性基で1又は2以上置換されていて
もよい。Ar1、Ar2及びAr3はいずれも2種以上であって
もよく、また相互に同じであっても異なっていてもよ
い。
本発明に用いられるポリマーは、これまでに知られた
方法により、各々の単位に対応するジアミン、ジカルボ
ン酸、アミノカルボン酸より製造することができる。具
体的には、カルボン酸基をまず酸ハライド、酸イミダゾ
ライド、エステル等に誘導した後にアミノ基と反応させ
る方法、又はアミノ基をイソシアナート基に誘導した
後、カルボン酸基と反応させる方法が用いられ、重合の
形式もいわゆる低温溶液重合法、界面重合法、溶融重合
法、固相重合法などを用いることができる。
本発明に用いられる芳香族ポリアミドには、上記した
以外の基が約10モル%以下共重合されたり、他のポリマ
ーがブレンドされたりしていてもよい。
本発明の芳香族ポリアミドとして最も代表的なもの
は、ポリ−p−フェニレンテレフタルアミド(以下、PP
TAと略称する)及びポリ−p−ベンズアミドである。
次にパラ配向型芳香族ポリアミド着色シートの製造方
法を述べる。該発明で用いられるパラ配向型芳香族ポリ
アミドシートはすでに我々が提案している特公昭57−17
886号公報、特開昭62−37124号公報、特開昭62−174129
号公報に記載の方法で得ることができるが他の方法であ
ってもよい。
パラ配向型芳香族ポリアミドシートの成形に用いる光
学異方性ドープを調製するのに適した溶媒としては、96
重量%以上の濃度の硫酸、クロル硫酸、フルオル硫酸又
はそれらの混合物があげられる。硫酸は100重量%以上
のもの、すなわち、発煙硫酸であってもよいし、またト
リハロゲン化酢酸などを混合して用いてもよい。
次に、ドープ中のポリマー濃度は、常温(約20℃〜30
℃)又はそれ以上の温度で光学異方性を示す濃度以上の
ものが流動性があって好ましく、約10重量%以上で用い
られる。
次に、得られたドープを例えばTダイ等を用いてスリ
ットから支持面上等に押出してシート状にし、次いで、
凝固液中に入れ凝固させる。この時、支持面を用いず、
直接又は空気中を介して凝固液中に投入すると、光学異
方性のある液晶状態からすぐに凝固するため、流れ方向
に強く配向が残り、その方向に裂けやすいものになって
しまう。該理由によりその後処理して着色シートにした
時、非常に取扱いにくくなるので好ましくない。
また、金型の温度斑等を見るために本発明の着色シー
トを用いようとした時、前述の方法で得られたシートで
は、測定できないことはないが金型の形状が特に複雑で
あったりする場合はそのシートの伸度が少ないため破れ
てしまう等の現象が発生する。そこで次の方法で得られ
るシートが好んで用いられる。得られたドープを支持面
上にフィルム状にした後、凝固に先立ってドープを光学
異方性から光学等方性に転化する。
光学異方性から光学等方性に転化するには、具体的に
は支持面上にフィルム状にした光学異方性ドープを凝固
に先立ち、吸湿させてドープを形成する溶剤の濃度を下
げ、溶剤の溶解能力及びポリマー濃度の変化により光学
等方性域に転移させるか、又は加熱することによりドー
プを昇温し、同時又は逐次的にドープを光学等方性に転
移させるか、あるいは加熱と吸湿を併用することにより
達成できる。その後、光学等方性に転化したシート状の
ドープを、凝固浴に導き凝固させる。
ドープの凝固液としては、例えば水約70重量%以下の
希硫酸、約20重量%以下の水酸化ナトリウム水溶液、ア
ンモニア水、約50重量%以下の塩化ナトリウム水溶液及
び塩化カルシウム水溶液などがある。凝固浴の温度は特
に制限されるものではなく、通常約−5℃〜50℃の範囲
で行なわれる。凝固されたシートはそのままでは酸が含
まれているため、染料又は顔料の液に接触させる時の着
色条件に影響を与えるので、酸分の洗浄、除去をできる
だけ行なう必要がある。酸分の除去は、具体的には約50
0ppm以下まで行なうことが望ましい。洗浄液としては水
が通常用いられるが、必要に応じて温水で行なったり、
アルカリ水溶液で中和洗浄した後、水などで洗浄しても
よい。洗浄は、例えば洗浄液中でシートを走行させた
り、洗浄液を噴霧する等の方法により行なわれる。こう
して得られるシートは、伸度が大きいため少々複雑な形
状の金型でも、押し付けた時に金型面にフィットするた
め、着色シートにして、細かな部分の温度まで知ること
ができる。
次にパラ配向型芳香族ポリアミドシートの着色方法を
述べる。
本発明において、この着色条件が非常に大事である。
先ず洗浄されたパラ配向型芳香族ポリアミドシートを乾
燥することなく、少なくとも50重量%以上の水分、好ま
しくは80重量%以上の水分を含有させたまま保持し、染
料又は顔料を含有する、PHが7〜9で、温度が90℃以上
好ましくは95℃以上の液と接触させる。
パラ配向型ポリアミドシートの水分量が50重量%未満
では、染料又は顔料を含有する液からの染料又は顔料の
拡散が著しく低下し、実用になる程度に着色させること
ができない。また染料又は顔料含有液のPHは7〜9であ
ることが必要である。このPHの範囲外で接触させて得ら
れた着色シートは、高温時に200℃以上の温度を色の変
化で識別しようとした時に、高温にするとその着色され
た色が色の判別ができない様な暗い色になるため、着色
された色が本来変化するべき温度での色変化の識別が困
難になる。また、この着色シートを乾燥させて、使用す
る場合も、接触させる時の液のPHが7〜9の範囲外であ
ると、上記したように色が暗色になるばかりでなくフィ
ルムがもろいものになり、着色フィルムとしては実用性
にとぼしいものとなる。PHの調整は一般的方法、つまり
酸、塩基性物質で行なえば良い。
また、染料又は顔料を含有する液の温度が、90℃以上
であれば、接触時間が数分間で含水パラ配向型ポリアミ
ドシートを実用レベルの濃さに着色することができる
が、90℃未満であると着色速度が遅く、数10分間の接触
時間が必要となり、シート状のものを着色するには生産
性が悪く実用的でない。更に、接触液の温度は高い方が
良く一般的にはその液の沸点寸前で用いるのが最も実用
的である。
このように、着色に当ってのPH及び温度が重要であ
る。染料又は顔料との接触は、好ましくは染料又は顔料
を含有する液をシートに含浸させることによって行なわ
れる。染料又は顔料の粒子は、含有液中では溶液状態で
分子状に分散しており、その粒径は通常0.1μ以下であ
る。水溶性でない含有液であってもエマルジョン、分散
液、コロイド状態で含浸処理を行なうことができるが、
含浸の容易さという観点から、0.01μ以下の粒径が最も
好ましく用いられる。このときこれらエマルジョン、分
散液等を安定化したり、着色を促進するために界面活性
剤等の添加剤が添加されていてもよい。
含浸はシートを染料又は顔料含有液中に浸漬するか、
又は噴霧、シャワーリング等によって行なうことができ
る。
着色に使われる染料としては、カチオン染料、酸性染
料、アニオン染料、分散染料、直接染料等が挙げられる
が、特に酸性染料が好ましい。これは、末端アミノ基と
酸性染料の酸基例えばスルホン酸基とがイオン結合する
ことと関連しているものと考えられる。顔料としては、
合成有機顔料、及び合成無機顔料が用いられる。
これら、染料や顔料は脱色温度、分解温度等の高いも
の程よく高温度を検知することができるので好ましい。
着色シートの洗浄はごく簡単に水等で行なえば良い。
以上の様にして製造された着色シートは、乾燥するこ
となく、水を含んだままで用いられても良い。
特に水を含んだままで用いると賦形性が良いので、複
雑な形状の着色容器等も得られ、更に金型の温度の分布
等も色の変化で見ることができるので好ましい用い方で
ある。
また、この着色シートを乾燥して使用するのであれば
緊張下、定長下又は僅かに延伸しつつ、シートの収縮を
制限して乾燥を行なっても良い。その時の温度は着色材
の色が変化しない温度が良く通常は200℃以下が用いら
れる。
更に得られたシートに粘着剤等を付与して温度測定物
等に貼付しても使用できる。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を示すが、実施例は本発明を説
明するものであって、本発明を限定するものではない。
対数粘度ηinhは98重量%硫酸100mlにポリマー0.2gを
溶解し、30℃で常法で測定した。ドープの粘度は、B型
粘度計を用い1rpmの回転速度で測定した。シートの厚さ
は、直径2mmの測定面を持ったダイヤルゲージで測定し
た。
実施例1 ηinhが6.2のPPTAポリマーを99.5重量%の硫酸にポリ
マー濃度12.0重量%で溶解し、60℃で光学異方性のある
ドープを得た。このドープの粘度を常温で測定したとこ
ろ、15500ポイズであった。製膜しやすくするために、
このドープを約70℃に保ち、真空下に脱気した。この場
合も上記と同じく光学異方性を有し、粘度は4800ポイズ
であった。このドープをタンクからフィルターを通し、
約70℃に保ちながらギアポンプを経てダイに到る1.5mの
曲管を通し、0.3mm×250mmのスリットを有するダイか
ら、鏡面に磨いたハステロイ製のベルトにキャストし、
この流延ドープに露点が35.5℃の空気を90℃にして吹き
つけて光学等方化したのち、約2分間ベルト上に保持し
てから、ベルトとともに0℃の50重量%硫酸水溶液の中
に導いて凝固させた。次いで凝固シートをベルトからひ
きはがし、回転ローラを介して約20℃の水槽中を走行さ
せて洗浄し(滞留時間約40分)、水分率約380重量%の
ゲル状シートを得た。
このシートを、PHを7.5に、温度を95℃に調整した酸
性染料Mitsui Acid Milling Turguoise Blue 3G(三井
東圧社製)0.2重量%含有水溶液を入れたロール浴に通
した。滞留時間約4分間のあと、滞留時間約2分間水浴
に入れ洗浄したところ、鮮やかな緑色をしたシートにな
った。
この着色シートを段差約5mmの凹凸のある金型のプレ
ス機にはさみ、温度を上げて、金型の温度斑を見たとこ
ろ、340℃近辺で色が黄色に変わることがわかった。更
に取り出したシートの片側半分が緑色の色斑になってお
り、金型のクリアランス斑と温度斑を知ることができ
た。
実施例2 実施例1で得られた緑色のシートを100mm角の2枚の
金わくではさみ、クリップで止め150℃で30分間乾燥し
たところ厚み48μmの緑色のシートになった。このシー
トを350℃にコントロールされた実験用のホットプレー
トに当てたら、中央付近で、3cm程度楕円状に黄色に変
わった。このことからこのホットプレートの端の方は温
度が低いことがわかった。
比較例1 実施例1と同じ条件で製造した水を含んだゲル状シー
トを、PHだけを5.5に調整し、その他の条件は実施例1
と同じ様にして着色シートを得た。このシートを実施例
1と同じ方法で金型にはさんで温度をみたところ、約22
0℃以上から徐々に黒ずんでくることがわかった。それ
を何度か行なってみたが温度の再現性がなかった。
実施例3 ηinhが5.8のPPTAポリマーを99.5重量%の硫酸にポリ
マー濃度12.0重量%で溶解し、60℃で光学異方性のある
ドープを得た。このドープの粘度を常温で測定したとこ
ろ、14000ポイズであった。製膜しやすくするために、
このドープを約70℃に保ち、真空下に脱気した。この場
合も上記と同じく光学異方性を有し、粘度は3800ポイズ
であった。このドープをタンクからフィルターを通し、
約70℃に保ちながらギアポンプを経てダイに到る1.5mの
曲管を通し、0.3mm×250mmのスリットを有するダイか
ら、鏡面に磨いたハステロイ製のベルトにキャストし、
約2分間ベルト上に保持してから、ベルトとともに0℃
の50重量%硫酸水溶液の中に導いて凝固させた。次いで
凝固シートをベルトからひきはがし、回転ローラを介し
て約20℃の水槽中を走行させて洗浄し(滞留時間約40
分)、水分率約350重量%のゲル状シートを得た。
このシートを、PHが7.8、温度96℃、直接染料Direct
Deep Black XA(三井東圧社製)0.2重量%に調製された
水溶液浴中に通し滞留時間約5分間のあと、滞留時間約
2分間水浴で洗浄したところ黒緑色のシートが得られ
た。
このシートを平板のホットプレス機にはさみ、温度を
上げ、色が変化する温度を見たところ、約320℃で黄色
に変わることがわかった。
実施例4 PH7.3、温度95℃、酸性染料 Mitsui Nylon Fast Red
Gconc(三井東圧社製)0.3重量%含有水溶液と、実施
例1で製造したゲル状のPPTAシートを約4分間接触させ
て、該染料を含浸させた後約2分間水洗した。
この着色シートは、鮮やかな赤色を呈していた。この
水を含んだままの赤色着色シートを実施例1と同じ金型
及びプレス機で温度を上げたところ、約390℃で色が黄
色に変わることがわかった。
〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明の方法で得られた着色シー
トは、従来の温度感知シートでは知り得ない高温度及び
高温物体の温度斑等を知ることが可能である。今後樹脂
成形体の成形温度が増々高温化する傾向にあり、高温度
を感知できる該着色シートは、金型にはさむだけで金型
の温度及び温度斑を知ることができるなど非常に有用な
ものである。
更に、本発明で得られるシートは、高い強度と高いモ
ジュラスで表わされる良好な機械的性質を有し、かつ所
望の色に着色された、新規な着色シートであり高い耐熱
性、高い誘電率をも有している。本発明の方法で得られ
るシートは、このような性能上の特徴を活かして、コン
デンサー用絶縁体、磁気テープ用ベースフィルム、熱転
写プリンター用テープ、音響用振動部材などとして有用
であり、特に着色されているので識別電線被膜等にも好
適に使用することができ、その他、包装材料、製版材
料、写真フィルム等にも有用なものである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】PHを7〜9にし、温度を90℃以上とした染
    料又は顔料を含有する液に、50重量%以上の水分を含有
    するパラ配向型芳香族ポリアミドシートを接触させるこ
    とを特徴とする、200℃以上の温度を識別するためのパ
    ラ配向型芳香族ポリアミド着色シートの製造方法。
JP2010734A 1990-01-22 1990-01-22 着色シートの製造法 Expired - Fee Related JP2922238B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010734A JP2922238B2 (ja) 1990-01-22 1990-01-22 着色シートの製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010734A JP2922238B2 (ja) 1990-01-22 1990-01-22 着色シートの製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03217429A JPH03217429A (ja) 1991-09-25
JP2922238B2 true JP2922238B2 (ja) 1999-07-19

Family

ID=11758523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010734A Expired - Fee Related JP2922238B2 (ja) 1990-01-22 1990-01-22 着色シートの製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2922238B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5833807A (en) * 1997-04-17 1998-11-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aramid dispersions and aramid sheets of increased uniformity
EP1277880A1 (de) * 2001-07-21 2003-01-22 Teijin Twaron GmbH Verfahren zur Herstellung von p-Aramid Papier, p-Aramid Papier, p-Aramid Pulpe und die Verwendung des Papiers und der Pulpe
US20090089942A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-09 Bayer Materialscience Llc Method of tinting a plastic article

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03217429A (ja) 1991-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2246087A (en) Film
JP2922238B2 (ja) 着色シートの製造法
JPH0353336B2 (ja)
US4081430A (en) Aromatic polyamide crystalline complex and the method for producing the same
US2607751A (en) Acrylonitrile polymer dissolved in a dicarboxylic acid anhydride
JPH01287167A (ja) 高分子複合体の製造法
JPS6239634A (ja) ポリパラフェニレンテレフタルアミド系フィルムの製造方法
JPS63243145A (ja) パラ配向型ポリアミド着色フイルムの製造法
JPS6237124A (ja) 直線配位性芳香族ポリアミドフイルムの製造方法
JP2853036B2 (ja) 芳香族ポリアミドフィルム
US3869419A (en) Anisotropic dopes of polyamides from fumaric and/or mesaconic acid
KR910004708B1 (ko) 전방향족 폴리아미드 섬유와 그 제조방법
JPS63145004A (ja) パラ配向型ポリアミド着色フィルムの製造法
JPH01204930A (ja) 糸形成、繊維形成及び膜形成用の芳香族コポリアミド、その製造及び利用の方法
US4039502A (en) Polyhydrazide spinning solutions
JP2859914B2 (ja) 芳香族ポリアミドフイルム
JPS5921962B2 (ja) 芳香族ポリアミド成形品の製造方法
JP2702753B2 (ja) フイルムの製造方法
JP2886571B2 (ja) 芳香族ポリアミドフィルム及びその製造方法
JP2628898B2 (ja) アラミドフイルムの製造法
JPH01287141A (ja) ポリアゾール二軸配向フイルムの製造法
JP2530627B2 (ja) 感熱記録用転写体
JPH0228222A (ja) アラミドフィルムの製法
JPS6035246B2 (ja) パラ配向的芳香族ポリアミドフイルムの製造法
JPS6134731B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees