JP4503880B2

JP4503880B2 - ポリプロピレン着色組成物

Info

Publication number: JP4503880B2
Application number: JP2001160262A
Authority: JP
Inventors: 勝文江頭; 研二郎冨田; 祐介高橋; 紀子坂井
Original assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Current assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2021-05-29
Also published as: JP2002348422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は染料を使用し、鮮明な色相を有する繊維などの着色ポリプロピレン製物品製造用着色組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレンは染色性が全くなく、着色繊維を得るには顔料による原液着色方法が用いられており、これ以外の方法による着色ポリプロピレン繊維は工業的規模では生産されていない。
顔料による着色によって、耐候性、耐摩擦性、耐洗濯性など高堅牢性を有する繊維を製造することは可能であるが、色相面では鮮明性に欠け、ナイロン、アクリル、ポリエステルなどの染色繊維に比べ、美麗なる着色繊維を生産することは不可能な状況にあった。
【０００３】
ナイロンおよびポリエステルにおいては、顔料による原液着色と同様なる手法で、耐熱性を有する油溶性染料、分散染料、あるいは酸性染料などの染料をこれらのポリマー中に練り込んで溶融紡糸することにより、染色品に近い鮮明性と耐油剤性、耐洗濯性などの堅牢性を備えた繊維を生産することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ポリプロピレンに上記染料を練り込んで溶融紡糸によって着色繊維を生産しても、油剤による色落ちや、耐水性、耐溶剤性などの洗濯堅牢度が極端に悪く、実用には供することができないという問題があった。
従って、本発明の目的は、染色により得られるのと同様な鮮明な色相を有し、かつ耐水性、および耐溶剤性などの洗濯堅牢性を併せ持つ着色ポリプロピレン繊維などの着色ポリプロピレン製物品を生産するための着色組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記の目的を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリプロピレンと、耐熱性を有する酸性染料、塩基性染料、直接染料などの水溶性染料とナイロンおよび相溶化剤とを組み合わせることにより、鮮明美麗、かつ高い洗濯堅牢度を有する着色繊維や着色成形品が生産できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明は、ポリプロピレン３０〜９８．６重量部、ナイロン１〜５０重量部、相溶化剤０．３〜１５重量部、および染料０．１〜５重量部（各成分の合計は１００重量部）を含有してなり、前記染料が耐熱性水溶性染料であり、前記ポリプロピレンと前記ナイロンとの重量比（ポリプロピレン／ナイロン）が２〜２５、前記ナイロンと前記相溶化剤との重量比（ナイロン／相溶化剤）が１〜１０、前記ナイロンと前記染料との重量比（ナイロン／染料）が４〜５０であることを特徴とする、鮮明色物品製造用ポリプロピレン着色組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明に用いるポリプロピレンには、プロピレンを原料として付加重合したホモポリマーおよびプロピレンを主体としたエチレン、ブチレンなどとの共重合体が含まれる。特に好ましいのはポリプロピレンホモポリマーである。ポリプロピレンは、ＭＦＲ（メルトフローレート（ｇ／１０ｍｉｎ）：ＪＩＳＫ６７５８）が１〜２００のものが使用でき、５〜７０のものが好ましい。
【０００８】
ナイロンとしては、ε−カプロラクタムを原料として縮重合された６ナイロンを代表例として、６６ナイロン、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンなどのポリアミドおよび共重合ポリアミドが挙げられるが、特に限定されない。ナイロンは、相対溶液粘度（η_rel（溶液の粘度／溶媒の粘度）；溶媒：９５％濃硫酸、濃度０．０１ｇ／ｍｌ、測定温度２５℃）が、１．５〜４のものが好ましく、さらに好ましくは２〜３のものである。
【０００９】
相溶化剤は、ポリプロピレンとナイロンとを相溶させるもので、この目的のための従来公知の相溶化剤がいずれも使用可能である。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン；プロピレン−エチレン共重合体などのポリオレフィン系共重合体；ポリ酢酸ビニルおよびエチレン−酢酸ビニル共重合体などの酢酸ビニルとオレフィンとの共重合体などを、マレイン酸などの有機酸で処理した酸変性オレフィン系ポリマーが挙げられる。有機酸変性オレフィン系ポリマーとしては、酸価（ｍｇ／ＫＯＨｍｇ）が、３〜６０のものが好ましく、さらに好ましくは１０〜３０のものである。
【００１０】
また、染料としては、耐熱性を有する水溶性染料が使用され、酸性染料、塩基性染料、直接染料および反応性染料などの水溶性染料からナイロン中での耐熱試験の結果、２３０℃以上の耐熱性を有する染料が選択される。ナイロン中での耐熱試験とは、６ナイロン１００部に染料０．1 部を混ぜ合わせ、２３０℃に温度設定した３．５オンスの射出成形機で常法により成形したプレートと射出成形機に５分間滞留させた後に成形したプレートの色相、および濃度を比較して、両者間に差のないものを耐熱性を有する染料とする。
【００１１】
上記の要件を満たす水溶性耐熱染料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１１、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１１、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１１１、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１３８、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ５６、Ｃ．Ｉ．アシッドエロー１８４、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー８３、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２８、Ｃ．Ｉ．ディスパーズエロー４２、Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトエロー１４９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１８１などが挙げられ、目的に適した色相の染料を選択して使用する。
【００１２】
本発明における鮮明美麗なるポリプロピレン製物品の製造に使用される着色ポリプロピレン組成物は、以上に説明した各成分を押出機などの混練機を用いて混練することによって得ることができる。通常、ペレットとして使用に供される。本発明の着色ポリプロピレン組成物は、ポリプロピレンの含有量が少ない所謂マスターバッチを作製し、使用に際してポリプロピレンで希釈して使用することもできるし、又、最初から各成分の含有割合が所定の割合となるように作製したものであってもよい。
【００１３】
本発明の着色ポリプロピレン組成物における各成分の含有割合は、ポリプロピレン（Ａ）が３０〜９８．６重量部、ナイロン（Ｂ）が１〜５０重量部、相溶化剤（Ｃ）が０．３〜１５重量部、染料（Ｄ）が０．１〜５重量部（各成分の合計は１００重量部）が好ましく、さらに好ましくは（Ａ）が６２〜９３．５重量部、（Ｂ）が５〜３０重量部、（Ｃ）が１〜５重量部、（Ｄ）が０．５〜３重量部である。この使用割合とともに、（Ａ）／（Ｂ）が２〜２５、（Ｂ）／（Ｃ）が１〜１０、（Ｂ）／（Ｄ）が４〜５０（いずれも重量比）であることが本発明の目的達成のうえで重要である。
【００１４】
本発明の着色ポリプロピレン組成物は、溶融紡糸による鮮明着色繊維、押出機や射出成形などの通常の成形機を用いた各種形状の鮮明着色成形品の製造に使用することができる。特に着色繊維の製造に好適である。これらの鮮明着色物品は、顔料を用いた着色物品に劣らぬ耐油剤性、耐溶剤性を有し、繊維製品においては耐洗濯性などの堅牢性を有している。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例、比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。各例中の「部」は重量部である。
【００１６】
実施例１
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）９１．５部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）５部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリエチレン（三洋化成社製ユーメックス２０００））２．５部およびＣ．Ｉ．ベーシックレッド１（ＢＡＳＦ社製ローダミンＦ５Ｇ）１部をタンブラーで混合して着色組成物を得た。これを用いて２４０℃に温度設定した３０ｍｍ溶融紡糸機で未延伸糸を曳き、９５℃で４倍に乾熱延伸した糸を１２０℃で熱処理して真紅鮮明色の着色繊維を得た。紡糸は問題なく良好であった。得られた着色繊維の強度をＪＩＳＬ１０１３に従って、堅牢度の耐油剤性はＪＩＳＬ０８４９、耐洗濯性はＪＩＳＬ０８４４、耐溶剤性はＪＩＳＬ０８６１に従って（以下の実施例および比較例においても同様）それぞれ評価した。紡糸操業性とともに評価結果を表１に示す。
【００１７】
比較例１
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）９１．５部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）５部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリエチレン（三洋化成社製ユーメックス２０００））２．５部およびＣ．Ｉ．ソルベントレッド１３５（三菱化学社製ダイヤレジンレッドＨＳ）（油溶性染料）１部をタンブラーを用いて混合して着色組成物を得た。これを用いて２４０℃に温度設定した３０ｍｍ溶融紡糸機で未延伸糸を曳き、９５℃で４倍に乾熱延伸した糸を１２０℃で熱処理して鮮明赤色の着色繊維を得た。紡糸操業性および着色繊維の評価結果を表１に示す。
【００１８】
実施例２
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）９３．２部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）４部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリプロピレン（三洋化成社製ユーメックス１００１））２部およびＣ．Ｉ．アシッドエロー１８４（日本化薬社製ブリリアントフラビンＦＬ）、０．８部を使用する以外は実施例１と同様にして着色組成物および鮮明蛍光黄色の繊維を得た。紡糸操業性および着色繊維の評価結果を表１に示す。
【００１９】
比較例２−１
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）９７．２部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリプロピレン）（実施例２と同じ）２部、Ｃ．Ｉ．アシッドエロー１８４（実施例２と同じ）０．８部を使用する以外は実施例１と同様にして着色組成物および鮮明蛍光黄色の繊維を得た。紡糸操業性および着色繊維の評価結果を表１に示す。
【００２０】
比較例２−２
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）９５．２部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）４部とＣ．Ｉ．アシッドイエロー１８４（実施例２と同じ）０．８部をを使用する以外は実施例１と同様にして着色組成物を得、溶融紡糸を試みたが、糸切れが激しく正常な未延伸糸を得ることができなかった。
【００２１】
実施例３
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝４５）８４．５部、６ナイロン（η_rel＝２．５）１０部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリ酢酸ビニル（三井化学社製アドマーＶＦ５００））４部およびＣ．Ｉ．ベーシックバイオレット１１（ＢＡＳＦ社製ローダミンＦ３Ｂ）１．５部をタンブラーを用いて混合した後、２５０℃に温度設定した３０ｍｍ溶融紡糸機で未延伸糸を曳き、１００℃で４倍に乾熱延伸した糸を１２０℃で熱処理して濃紫色の着色繊維を得た。紡糸操業性および着色繊維の評価結果を表１に示す。
【００２２】
比較例３
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝４５）９１．５部、６ナイロン（η_rel＝２．５）３部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリ酢酸ビニル（実施例３と同じ））４部およびＣ．Ｉ．ベーシックバイオレット１１（実施例３と同じ）１．５部を用いる以外は実施例３と同様にして着色組成物および濃紫色の繊維を得た。紡糸操業性および着色繊維の評価結果を表１に示す。
【００２３】
実施例４
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）８６部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）１０部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリエチレン（実施例１と同じ））３部およびＣ．Ｉ．ベーシックレッド１１（実施例３と同じ）１部をタンブラーを用いて混合した後、２５０℃に温度設定した３０ｍｍ溶融紡糸機で未延伸糸を曳き、９５℃で４倍に乾熱延伸した糸を１２０℃で熱処理して鮮明蛍光ピンクの着色繊維を得た。紡糸操業性および着色繊維の評価結果を表１に示す。
【００２４】
比較例４−１
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）４９部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）４０部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリエチレン（実施例１と同じ））１０部およびＣ．Ｉ．ベーシックレッド１１（実施例３と同じ）１部を用いる以外は実施例４と同様にして着色組成物および鮮明蛍光ピンクの繊維を得た。紡糸操業性および着色繊維の評価結果を表１に示す。
【００２５】
比較例４−２
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）７８部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）２０部と相溶化剤（マレイン酸変性ポリエチレン（実施例１と同じ））１部およびＣ．Ｉ．ベーシックレッド１１（実施例３と同じ）１部を用いる以外は実施例４と同様にして着色組成物を得、これを用いて溶融紡糸を実施したが、紡糸時糸切れが多発し、次工程である延伸に供する未延伸糸を得ることができなかった。
【００２６】
実施例５
工業的にはマスターバッチ（濃縮品）を作製し、成形時にマスターバッチをポリプロピレンで希釈して使用するのが一般的である。本実施例ではマスターバッチを用いてる例を示す。
【００２７】
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）４６部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）４０部、相溶化剤（マレイン酸変性ポリプロピレン（実施例２と同じ））１０部およびＣ．Ｉ．アシッドエロー１８４（実施例２と同じ）４部をタンブラーを用いて混合した後、２５０℃に温度設定したＬ／Ｄ＝３２の３５ｍｍ二軸押出機でスクリュー回転数２００ｒｐｍで混練押出して、蛍光イエロー染料のマスターバッチを作製した。このマスターバッチ２０部とポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）８０部をタンブラーで混合した後、２５０℃に温度設定した３０ｍｍ溶融紡糸機で未延伸糸を曳き、９５℃で４倍に乾熱延伸した後、１２０℃で熱処理して鮮明蛍光イエローの着色繊維を得た。紡糸操業性および評価結果を表１に示す。
【００２８】
比較例５−１
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）８２部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）４部と相溶化剤（マレイン酸変性ポリプロピレン（実施例２と同じ））１０部およびＣ．Ｉ．アシッドエロー１８４（実施例２と同じ）４部をタンブラー混合した後、２５０℃に温度設定したＬ／Ｄ＝３２の３５ｍｍ二軸押出機でスクリュー回転数２００ｒｐｍで混練押出をして、蛍光イエロー染料のマスターバッチを作製した。このマスターバッチ２０部とポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）８０部をタンブラー混合した後、２５０℃に温度設定した３０ｍｍ溶融紡糸機で未延伸糸を曳き、９５℃で４倍に乾熱延伸した後、１２０℃で熱処理して鮮明蛍光イエローの着色繊維を得た。紡糸操業性および着色繊維の評価結果を表１に示す。
【００２９】
比較例５−２
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）８２部、６ナイロン（η_rel＝２．３５）１４部とＣ．Ｉ．アシッドエロー１８４（実施例２と同じ）４部をタンブラーで混合した後、２５０℃に温度設定したＬ／Ｄ＝３２の３５ｍｍ二軸押出機でスクリュー回転数２００ｒｐｍで混練押出しして、蛍光イエロー染料のマスターバッチを作製した。このマスターバッチ２０部とポリプロピレン（ＭＦＲ＝３０）８０部をタンブラーで混合した後、２５０℃に温度設定した３０ｍｍ溶融紡糸機で紡糸を実施したが、紡糸時糸切れが多発し、次工程である延伸に供する未延伸糸を得ることができなかった。
【００３０】

【００３１】
実施例６
実施例１の着色組成物を用いて押出成形によりフィルムを製造した。得られたフィルムは鮮明な真紅色を有する、耐油剤性および耐溶剤性に優れたフィルムであった。
【００３２】
【発明の効果】
以上の本発明によれば、従来染料による染色ができず、顔料による原液着色だけで着色されていたポリプロピレン繊維を、原液着色手法を応用して水溶性染料を用いて鮮明な色相、かつ高洗濯堅牢度を有する着色ポリプロピレン繊維の製造が可能なポリプロピレン着色組成物が提供される。
鮮明性の劣る原液着色ポリプロピレン繊維と異なり、ポリアミドなどの他の染色繊維と同様な鮮明美麗なるポリプロピレン繊維製品を創出することは、同繊維の軽量性を最大限に生かした衣料分野への進出を十分に可能ならしめるものである。本発明のポリプロピレン着色組成物は、繊維にに限らず、鮮明性に優れた着色成形品などの着色物品起製造にも使用することができる。

Claims

ポリプロピレン３０〜９８．６重量部、ナイロン１〜５０重量部、相溶化剤０．３〜１５重量部、および染料０．１〜５重量部（各成分の合計は１００重量部）を含有してなり、
前記染料が耐熱性水溶性染料であり、前記ポリプロピレンと前記ナイロンとの重量比（ポリプロピレン／ナイロン）が２〜２５、前記ナイロンと前記相溶化剤との重量比（ナイロン／相溶化剤）が１〜１０、前記ナイロンと前記染料との重量比（ナイロン／染料）が４〜５０であることを特徴とする、鮮明色物品製造用ポリプロピレン着色組成物。