JP6088109B1 - 染色ロープ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】水溶液系で染色でき、様々な色に染色でき、繊維の強度低下はなく、かつ摩擦堅牢度も高い染色ロープ及びその製造方法を提供する。【解決手段】ポリエチレン繊維等の合成繊維で構成されたロープ(25)であって、合成繊維はスレン染料により染色されたており、ロープ(25)を構成するストランドの表面部の合成繊維(26)は表面に樹脂層が存在し、ロープを構成するストランドの中心部は、表面に染色層が存在しないか又は染色層及び樹脂層が存在しない合成繊維(27)を含む。【選択図】図４
Description
本発明は、スレン染料により染色され、かつ樹脂被覆された染色ロープ及びその製造方法に関する。
従来から、ポリエチレン繊維、アラミド繊維などのスーパー繊維は染色が困難であり、着色繊維とするには顔料などの着色剤をポリマーに練り込む原着と言われる方法が採用されていた。しかし、原着繊維は、紡糸工程前に着色剤をポリマーに練り込む必要があり、紡糸機を汚染するため、ある程度の量がまとまらないと生産コストが上がってしまうことから、少量多品種品に適用することは困難であった。
特許文献１には有機溶剤とこの有機溶剤に溶解する染料を含む染色液を使用してポリオレフィンを染色することが提案されている。特許文献２〜３には超臨界流体二酸化炭素中で難染色性繊維又は成形物を染色することが提案されている。特許文献４にはポリエチレンに、分散染料と前記ポリエチレンの両方に親和性を有するポリエーテル化合物を練り込み、染色が可能なポリエチレンが提案されている。特許文献５にはバット染料（スレン染料）によりロープを染色することが提案されている。
しかし、前記従来の技術は、有機溶剤を使用する染色方法は環境問題があるうえ、様々な色に染色することが困難であり、超臨界流体二酸化炭素を使用する染色方法は、装置が高く、様々な色に染色することが困難であり、ポリエーテル化合物を練り込む方法はポリエチレン繊維の強度などが低下する問題と、濃色に染色することは困難である問題があった。また、従来から長期間、バット染料（スレン染料）により布帛を染色することは知られていたが、ロープへの実用化は進んでいない。
本発明は、前記従来の問題を解決するため、水溶液系で染色でき、様々な色に染色でき、繊維の強度低下はなく、かつ摩擦堅牢度も高い染色ロープ及びその製造方法を提供する。
本発明の染色ロープは、超高分子量ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維及びポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキザール）繊維から選ばれる少なくとも一つの合成繊維で構成されたロープであって、前記ロープを構成する合成繊維は、スレン染料により染色された染色層を有し、前記ロープを構成するストランドの表面部の合成繊維は、表面に樹脂層が存在し、前記染色層を保護しており、前記ロープを構成するストランドの中心部は、表面に染色層が存在しないか、又は染色層及び樹脂層が存在しない合成繊維を含むことを特徴とする。
本発明の染色ロープの製造方法は、前記の染色ロープの製造方法であって、
（１）スレン染料を、還元剤とアルカリ性物質を含む水溶液に分散し、前記分散液を加熱して前記スレン染料を溶解し、染色液とする工程と、
（２）ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維及びポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキザール）繊維から選ばれる少なくとも一つの合成繊維で構成された原糸又はヤーンを前記染色液に浸漬又は接触させた後、絞る工程と、
（３）前記原糸又はヤーンを酸化することにより、前記スレン染料を水不溶化する工程と、
（４）前記原糸又はヤーンをソーピングし、乾燥する工程と、
（５）前記原糸又はヤーン、又は前記ヤーンを撚り合わせたストランド表面に樹脂を付着させる工程と、
（６）前記原糸又はヤーン、又はストランドを撚り合わせるか又は組紐にしてロープとする工程を含むことを特徴とする。
（１）スレン染料を、還元剤とアルカリ性物質を含む水溶液に分散し、前記分散液を加熱して前記スレン染料を溶解し、染色液とする工程と、
（２）ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維及びポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキザール）繊維から選ばれる少なくとも一つの合成繊維で構成された原糸又はヤーンを前記染色液に浸漬又は接触させた後、絞る工程と、
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（４）前記原糸又はヤーンをソーピングし、乾燥する工程と、
（５）前記原糸又はヤーン、又は前記ヤーンを撚り合わせたストランド表面に樹脂を付着させる工程と、
（６）前記原糸又はヤーン、又はストランドを撚り合わせるか又は組紐にしてロープとする工程を含むことを特徴とする。
本発明は、前記ロープを構成する合成繊維は、スレン染料により染色された状態であり、前記ロープを構成 するストランドの表面部の染色された合成繊維は、その表面に樹脂層が存在することにより、摩擦を受けて損傷しやすいロープ表面の保護を選択的に行うことができ、長期間耐久性を維持できる。また、ロープを構成するストランドの中心部は、表面に染色層が存在しない、又は染色層及び樹脂層が存在しない合成繊維を含むので、コストを安くできる。さらに、スレン染料による染色は水溶液系で染色でき、様々な色に染色でき、繊維の強度低下はなく、かつ摩擦堅牢度も高い染色ロープ及びその製造方法を提供できる。これにより、従来から長期間、染色したロープの製品化が困難と思われていたポリエチレン繊維やアラミド繊維を含む難染色性繊維を染色することが実用的に可能になった。
本発明者らは、従来から染色が困難と思われていたポリエチレン繊維やアラミド繊維を含むロープを染色することを種々検討した。最初は、表面が不活性な超高分子量ポリエチレン繊維の表面にプラズマ処理等をして活性化させ、様々な種類の染色液を使用して染色できないかを試した。ここでスレン染料が染色可能であることを見出した。次に、表面活性化をしない市販の超高分子量ポリエチレン繊維からなるロープを用いてスレン染料で染色したところ、染色できることがわかった。これらの繊維もとくに表面活性化をしていない、通常の市販品である。加えて、樹脂加工することにより、摩擦堅牢度を向上できることも分かった。このような検討から本発明を完成させたものである。
本発明において、耐アルカリ性がある合成繊維とは、スレン染料を水溶液に溶解させるためのアルカリ性水溶液によって、溶解、膨潤又は浸食されない合成繊維をいう。また、難染色性である合成繊維とは、染着座席を持たない合成繊維及び／又は剛直性が高い分子で構成されるスーパー繊維であり、従来は通常の染料では染色できないとされてきた合成繊維である。
本発明において、合成繊維はスレン染料により染色されている。スレン染料(threne dye)とは、染料（色素）自体は水に不溶性で、繊維に対して親和性を持たないが、染色時にアルカリ性還元浴で還元して得られる水溶性ロイコ化合物が、繊維に対して親和性を持つようになり、この性質を利用して繊維に吸着させ、その後酸化させることにより元の水不溶性色素の状態に戻して染色を完了する染料のことである。強アルカリ性条件のもとで染色するため、耐アルカリ性に優れた合成繊維に好適である。一例として、スレン染料は２つ以上のカルボニル基を含む多環芳香族化合物である。
スレン染料により染色できる色は、単色染料使いでイエロー、オレンジ、スカーレット、レッド、ボルドーレッド、ピンク、バイオレット、ダークブルー、ブルー、グリーン、カーキ、ブロン、グレー、ブラック等があり、これらを組み合わせると様々な色を出すことができる。
本発明で使用できる合成繊維は、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維及びポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキザール）繊維から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。これらの繊維は従来から難染色性繊維として知られており、染色が可能となれば様々な用途に展開が可能となる。一例として、ロープの場合は前記利点に加えて様々な識別が可能となる。
前記ポリエチレン繊維は、超高分子量ポリエチレン繊維であっても良い。超高分子量ポリエチレン繊維は分子量１００万〜７００万であり、Ultra High Molecular Weight Polyethylene(UHPE又はUHMWPE)と呼ばれている。これらの繊維は、従来は染色できなかったので、衣料用にはほとんど適用されてこなかった。わずかに使用される場合は、白ものであり、非染色物であった。しかし、本発明により、様々な色に染色できることから、前記と同様、ロープに適用した場合は様々な識別が可能となる。
本発明の染色ロープは、還元剤とアルカリ性物質を含む加熱水溶液中で色落ちするか又は還元色に変化する性質がある。これは染色工程においてスレン染料を溶解させるのと同じであり、スレン染料は溶解して色落ちするか又は還元色に変化する。この性質を利用して、染色物がスレン染料で染色されているかどうかも判別できる。
本発明の染色ロープは、モノフィラメント糸又はマルチフィラメント糸から構成される。染色は糸染め（ヤーン染め）又はロープ染めから選択するのが好ましい。
前記染色ロープを構成する合成繊維には、表面には樹脂層が存在する。本発明の染色ロープは、繊維の表面付近の合成繊維を染色しているので、その表面に樹脂層を存在させると染色部分の保護になり、長期間耐久性を維持できる。加えて、表面に樹脂層が存在すると、ロープ表面の毛羽立ち等の損傷を押さえられる。とくにロープの場合は、摩擦による毛羽立ち等の損傷が発生する場合があるので、樹脂加工し、表面に樹脂層を存在させると、摩擦を受けても表面の毛羽立ち等の損傷を押さえられる。このような性質は摩擦堅牢度試験によって確かめることができる。表面樹脂層の付着量は、ロープを構成する染色されたストランドの表面部の合成繊維を１００質量％としたとき、５質量％を超え３０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは７〜２７質量％であり、より好ましくは１０〜２５質量％である。また、摩擦を受けて損傷しやすいのはロープの表面なので、ロープの中央部には被覆樹脂は無くてもよい。好ましくは、ロープを構成するストランドの表面には被覆樹脂が存在し、中央部には被覆樹脂は無く、このストランドを複数本撚り合わせるか又は組紐にしてロープとしているので、ロープ断面から見ると複数の輪（リング）状に被覆樹脂が存在し、ロープ表面部の合成繊維は表面に樹脂層が存在し、中心部は表面に染色層が存在しないか、又は染色層と樹脂層が存在しない合成繊維を含む状態となる。このようなロープは製造しやすく、コストも安い利点がある。
本発明の染色ロープの製造方法は、バッチ法であっても良いし連続法であっても良く、下記の工程を含む。
（１）スレン染料を、還元剤とアルカリ性物質を含む水溶液に分散し、前記分散液を加熱して前記スレン染料を溶解し、染色液とする工程と、
（２）ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維及びポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキザール）繊維から選ばれる少なくとも一つの合成繊維で構成された原糸又はヤーンを前記染色液に浸漬又は接触させた後、絞る工程と、
（３）前記原糸又はヤーンを酸化することにより、前記スレン染料を水不溶化する工程と、
（４）前記原糸又はヤーンをソーピングし、乾燥する工程と、
（５）前記原糸又はヤーン表面に樹脂を付着させる工程と、
（６）前記原糸又はヤーン、又はストランドを撚り合わせるか又は組紐にしてロープとする工程
前記（６）の工程においては、ロープを構成するストランドの中心部には、表面に染色層が存在しないか、又は染色層及び樹脂層が存在しない合成繊維を含ませる。
（１）スレン染料を、還元剤とアルカリ性物質を含む水溶液に分散し、前記分散液を加熱して前記スレン染料を溶解し、染色液とする工程と、
（２）ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維及びポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキザール）繊維から選ばれる少なくとも一つの合成繊維で構成された原糸又はヤーンを前記染色液に浸漬又は接触させた後、絞る工程と、
（３）前記原糸又はヤーンを酸化することにより、前記スレン染料を水不溶化する工程と、
（４）前記原糸又はヤーンをソーピングし、乾燥する工程と、
（５）前記原糸又はヤーン表面に樹脂を付着させる工程と、
（６）前記原糸又はヤーン、又はストランドを撚り合わせるか又は組紐にしてロープとする工程
前記（６）の工程においては、ロープを構成するストランドの中心部には、表面に染色層が存在しないか、又は染色層及び樹脂層が存在しない合成繊維を含ませる。
前記（１）工程で使用するスレン染料の添加量は３０〜７０ｇ／Ｌ（水溶液）が好ましい。o.w.f(on weight of fiberの略)に換算するとバッチ法の場合、２〜１０% o.w.fが好ましい。なお、原糸又は原糸を何本かに束ねたヤーン、及び更にヤーンを何本か束ねたストランドはロープを構成する前駆体である。また、通常、原糸の繊度は、２８〜８３３０ｔｅｘである。
前記（１）工程で使用する還元剤は、還元性があればどのような化合物でもよいが、ハイドロサルファイト又はヒドロキシメタンスルホン酸２水和物が好ましい。このうち、ハイドロサルファイトは温度が６０℃以下の場合好ましく使用でき、６０℃を超える温度ではヒドロキシメタンスルホン酸２水和物が好ましい。ハイドロサルファイトの場合、添加量は３〜１２／Ｌ（水溶液）が好ましい。
前記（１）工程で使用するアルカリ性物質は、苛性ソーダが好ましい。苛性ソーダの添加量は１０〜５０／Ｌ（水溶液）が好ましい。水溶液のｐＨは１０〜１４が好ましく、さらに好ましくはｐＨ１０〜１２である。
前記（１）工程で加熱して前記スレン染料を溶解する温度は、４０〜８０℃が好ましい。さらに好ましい温度は５０〜７０℃である。前記温度であればスレン染料は効率よく水溶液に溶解し、染色液に調整できる。
前記（２）工程において、染色液に浸漬又は接触させる時間は、１０秒〜１時間が好ましい。連続染色法の場合は１０〜３０秒の浸漬又は接触時間でよく、バッチ処理の場合は３０〜５０分の浸漬が好ましい。
前記（３）工程において、原糸又はヤーンを酸化する工程は、空気中に曝す及び／又は過酸化水素水溶液に浸漬又は接触させる処理であるのが好ましい。過酸化水素の濃度は市販品３５質量％品を１〜３ｃｃ／Ｌ（水溶液）が好ましい。過酸化水素水溶液に浸漬する時間は２〜１０分が好ましく、過酸化水素水に浸漬させる場合は、過酸化水素を添加後染色液温度まで上昇させ、所定の時間浸漬させる。
前記（４）工程において、ソーピングは洗剤を添加した温水（例えば１００℃）で１５分間浸漬し、洗浄する。その後、乾燥機などで乾燥する。
前記（５）工程において、ロープの表面に樹脂層を形成する。樹脂層を形成する工程は樹脂加工工程ともいう。樹脂加工は例えばポリウレタン樹脂又はアクリル樹脂を使用できる。ポリウレタン樹脂又はアクリル樹脂は水溶液又は水分散液とし、ディッピング（浸漬）加工をするのが好ましい。ディッピング（浸漬）加工後は、自然乾燥、又は乾燥室等に入れて乾燥する。ポリウレタン樹脂又はアクリル樹脂の水溶液、又は水分散液は、無色のままでもよいし、顔料などの着色剤を添加しても良い。
前記（６）工程において、何本かの原糸を撚り合わせたヤーンを、更に何本かに撚り合せてストランドとし撚り合わせるか又は組紐にしてロープとする。例えばストランド３〜６４本を撚り合わせるか又は組紐としロープとする。
次に図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施態様の連続染色法を示す模式的工程図である。巻上体１から紐又はヤーン２が引き出され、染色液槽３に供給される。染色液槽３には加熱された染色液４が入れられており、紐又はヤーン２は所定時間浸漬された後、ニップロール５ａ，５ｂで絞られる。次いで空気中で予備酸化される。６は酸化ゾーンである。酸化ゾーン６の後に水洗工程を入れても良い。次いで酸化槽７で本格的に酸化される。酸化槽７は過酸化水素が添加され、過酸化水素水溶液８となっており、所定時間浸漬された後ニップロール９ａ，９ｂで絞られる。次いでソーピング槽１０に浸漬される。ソーピング槽１０にはソーピング液１１が入っており、ここでソーピング（洗濯）されニップロール１２ａ，１２ｂで絞られる。次いで乾燥機（ドライヤー）１３で熱風乾燥し、巻上体１４に巻き上げる。
図２は本発明の一実施態様のバッチ法の一例のチーズ染色法を示す模式的断面図である。この染色法は、ボビンに糸を巻き上げて染色用チーズ２４とし、これを染色機の縦型染色釜２０内のキャリア２１に立設したスピンドル２２に装填し、前記染色釜２０内に染色液２３を充填して前記チーズ２４を浸漬する。そして、染色液２３をスピンドル２２内よりチーズ２４の外層側へ、又はチーズ２４の外層側よりスピンドル２２内の方向へ通過させてチーズ（ボビンに巻かれた糸）の染色が行われる。
図３Ａは、本発明の一実施態様のロープを構成するストランドの表面部の合成繊維１５の模式的断面図であり、芯部は非染色部１６、表面部は染色部１７、その外側には樹脂被覆部１８が形成されている。
図３Ｂは同、ロープを構成するストランドの中央部の合成繊維１９の模式的断面図であり、芯部も表面部も非染色部１６、その外側には樹脂被覆部１８が形成されている。
図３Ｃは同、ロープを構成するストランドの中央部の合成繊維２９の模式的断面図であり、非染色部１６で構成され、その表面は染色されておらず、更にその外側には樹脂被覆部も存在しない。
図３Ｂは同、ロープを構成するストランドの中央部の合成繊維１９の模式的断面図であり、芯部も表面部も非染色部１６、その外側には樹脂被覆部１８が形成されている。
図３Ｃは同、ロープを構成するストランドの中央部の合成繊維２９の模式的断面図であり、非染色部１６で構成され、その表面は染色されておらず、更にその外側には樹脂被覆部も存在しない。
図４は、本発明の一実施態様の三つ打ちロープ２５の模式的断面図である。ロープを構成するストランド２８の表面部（ロープ表面部２６（１５））の合成繊維の表面には樹脂層が存在するが、ロープを構成するストランド２８の中央部（ロープ中央部２７（１９，２９））の合成繊維の表面には、染色層が存在しないか、又は染色層及び樹脂層が存在しない。ロープ断面から見ると複数（３個）の輪（リング）状に染色層と被覆樹脂層が存在し、ロープ表面部の合成繊維は表面に樹脂層が存在し、中心部は表面に染色層が存在しないか、又は染色層及び樹脂層が存在しない合成繊維を含む状態である。
以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお本発明は下記の実施例に限定して解釈されるものではない。
（実施例１〜２）
東洋紡社製、商品名”イザナス”（超高分子量ポリエチレンフィラメント糸，２０１６年４月１日から「ダイニーマ」から商品名変更された。）、繊度１７６０Ｔを５２．８回／ｍの撚りを掛けた原糸（Ｓ撚り）を、ポリプロピレン（ＰＰ）管に巻いて１．９kg巻のチーズを作成した。
そのチーズから染色用として、約７００ｇのヤーンを別の原糸に柔らかく巻きなおした。この時に得られたヤーンの単位長さ当たりの質量は約０．１８ｇ／ｍであった。このようにして得られた原糸を次のように処理した。
まず、チーズの精練処理を行なった。フレイク状の苛性ソーダを４ｇ／Ｌ、金属封鎖剤０．８ｃｃ／Ｌを加え、１００℃まで昇温後、２０分間１００℃を維持した。金属封鎖剤としては北広ケミカル株式会社製、商品名”セレッシュ１００”を使用した。
＜染色＞
この原糸を用いてスレン染色をした。染色はバッチ法とした。染料は、ミケスレン Ｂ Ｏｒａｎｇｅ ＲＲＴＳを２８ｇ／Ｌ（４％ｏ．ｗ．ｆ）、分散剤１ｇ／Ｌ、ハイドロサルファイト１１ｇ／Ｌ、４０質量％苛性ソーダ３１ｍｌ／Ｌの割合で水溶液に加えた。次いでこの混合液を６０℃に昇温して染料を溶解し、染料液とした。前記ヤーン（７００ｇ）を８Ｌの染色液に５０分間浸漬した。その後水洗いを行なった。分散剤としては、センカ株式会社製、商品名"セモールＷＳ１００"を使用した。
＜酸化＞
３５質量％の過酸化水素を３ｍｌ／Ｌ（水溶液）加え、この過酸化水素水に原糸を浸漬し、６０℃まで昇温し、昇温後１０分間６０℃を維持した。
＜ソーピング＞
洗剤を使用して１００℃、１５分間通常のソーピングをした後、８０℃で約１２０分熱風乾燥した。
＜他の染色＞
同様に、ハンスレン ダイレクトブラック ＲＢも染色した。上記、ミケスレン Ｂ Ｏｒａｎｇｅ ＲＲＴＳの場合の染色と比較し、染色温度と酸化時の温度が共に６５℃である点と染色時間６０分以外は、同じ条件で染色した。
＜摩擦堅牢試験＞
この染色原糸を、日本工業規格ＪＩＳ Ｌ ０８４９で規定されている摩擦堅牢試験の乾燥試験と湿潤試験を行った。但し、判定台を使用する方法は行わず、実験室内のテーブルの上にサンプルを置き、グレースケールを用い目視判定を行った。
摩擦回数は１００回に設定し、評価は汚染用グレースケールを用い行った。摩擦堅牢度試験用サンプルは、縦３ｃｍ、横２５ｃｍの長方形の厚紙に２５ｃｍ程度の長さにカットした原糸を台紙前面に、両面テープを使い隙間なく貼り付けた。
＜樹脂加工＞
その後、前記染色原糸を樹脂加工した。樹脂加工は、ウレタン系樹脂溶液に対し同量の水を加え薄めた水溶液を作成し、このウレタン水溶液の入った容器に数秒間、染色原糸を浸し、軽く手でしごいて水溶液を拭き取り、その後自然乾燥させた。乾燥後の表面樹脂層の付着量は、ロープの表層を構成する原糸を１００質量％としたとき、１５質量％であった。ウレタン系樹脂の詳細は次のとおりである。
ウレタン系樹脂名：扇化学工業株式会社製、商品名”ポリテックスＴＺ２００７”コンク無色、ウレタン樹脂：２０〜３０質量％、トリエチルアミン：１〜 ５質量％、Ｎ−メチル−２−ピロドリン：１〜１０質量％、他水溶液など。ウレタン系樹脂溶液量に対し、同量の水を加えた。
＜ロープ加工＞
ここで、一般的なロープの作成方法を記載する。出来上がった染色原糸を数本〜１０数本程度撚り合わせ、ヤーンを作成する。ヤーンは一度撚り上げたヤーンを再び撚り合わせる事もある。出来上がった染色ヤーン（同じくヤーンに撚り合わせてから染色したものも含む）を数十本撚り合わせてストランドを作成するが、この工程で樹脂加工を同時に行う。この先の工程はどのような構造のロープにするかにより、三つ打ち、８打ち、１２打ち、二重組打索、等に分かれて、それぞれのロープとして完成される。一例として、三つ打ちで作成したロープの断面を拡大鏡で観察したところ図４に示すとおりであり、各構成繊維の断面は図３Ａ〜Ｃに示すとおりであった。
樹脂加工後のサンプルも前記と同じ摩擦堅牢度試験を行った。摩擦堅牢度試験の判定（級）はグレースケールを用いて評価した。以上の結果を表１にまとめて示す。
東洋紡社製、商品名”イザナス”（超高分子量ポリエチレンフィラメント糸，２０１６年４月１日から「ダイニーマ」から商品名変更された。）、繊度１７６０Ｔを５２．８回／ｍの撚りを掛けた原糸（Ｓ撚り）を、ポリプロピレン（ＰＰ）管に巻いて１．９kg巻のチーズを作成した。
そのチーズから染色用として、約７００ｇのヤーンを別の原糸に柔らかく巻きなおした。この時に得られたヤーンの単位長さ当たりの質量は約０．１８ｇ／ｍであった。このようにして得られた原糸を次のように処理した。
まず、チーズの精練処理を行なった。フレイク状の苛性ソーダを４ｇ／Ｌ、金属封鎖剤０．８ｃｃ／Ｌを加え、１００℃まで昇温後、２０分間１００℃を維持した。金属封鎖剤としては北広ケミカル株式会社製、商品名”セレッシュ１００”を使用した。
＜染色＞
この原糸を用いてスレン染色をした。染色はバッチ法とした。染料は、ミケスレン Ｂ Ｏｒａｎｇｅ ＲＲＴＳを２８ｇ／Ｌ（４％ｏ．ｗ．ｆ）、分散剤１ｇ／Ｌ、ハイドロサルファイト１１ｇ／Ｌ、４０質量％苛性ソーダ３１ｍｌ／Ｌの割合で水溶液に加えた。次いでこの混合液を６０℃に昇温して染料を溶解し、染料液とした。前記ヤーン（７００ｇ）を８Ｌの染色液に５０分間浸漬した。その後水洗いを行なった。分散剤としては、センカ株式会社製、商品名"セモールＷＳ１００"を使用した。
＜酸化＞
３５質量％の過酸化水素を３ｍｌ／Ｌ（水溶液）加え、この過酸化水素水に原糸を浸漬し、６０℃まで昇温し、昇温後１０分間６０℃を維持した。
＜ソーピング＞
洗剤を使用して１００℃、１５分間通常のソーピングをした後、８０℃で約１２０分熱風乾燥した。
＜他の染色＞
同様に、ハンスレン ダイレクトブラック ＲＢも染色した。上記、ミケスレン Ｂ Ｏｒａｎｇｅ ＲＲＴＳの場合の染色と比較し、染色温度と酸化時の温度が共に６５℃である点と染色時間６０分以外は、同じ条件で染色した。
＜摩擦堅牢試験＞
この染色原糸を、日本工業規格ＪＩＳ Ｌ ０８４９で規定されている摩擦堅牢試験の乾燥試験と湿潤試験を行った。但し、判定台を使用する方法は行わず、実験室内のテーブルの上にサンプルを置き、グレースケールを用い目視判定を行った。
摩擦回数は１００回に設定し、評価は汚染用グレースケールを用い行った。摩擦堅牢度試験用サンプルは、縦３ｃｍ、横２５ｃｍの長方形の厚紙に２５ｃｍ程度の長さにカットした原糸を台紙前面に、両面テープを使い隙間なく貼り付けた。
＜樹脂加工＞
その後、前記染色原糸を樹脂加工した。樹脂加工は、ウレタン系樹脂溶液に対し同量の水を加え薄めた水溶液を作成し、このウレタン水溶液の入った容器に数秒間、染色原糸を浸し、軽く手でしごいて水溶液を拭き取り、その後自然乾燥させた。乾燥後の表面樹脂層の付着量は、ロープの表層を構成する原糸を１００質量％としたとき、１５質量％であった。ウレタン系樹脂の詳細は次のとおりである。
ウレタン系樹脂名：扇化学工業株式会社製、商品名”ポリテックスＴＺ２００７”コンク無色、ウレタン樹脂：２０〜３０質量％、トリエチルアミン：１〜 ５質量％、Ｎ−メチル−２−ピロドリン：１〜１０質量％、他水溶液など。ウレタン系樹脂溶液量に対し、同量の水を加えた。
＜ロープ加工＞
ここで、一般的なロープの作成方法を記載する。出来上がった染色原糸を数本〜１０数本程度撚り合わせ、ヤーンを作成する。ヤーンは一度撚り上げたヤーンを再び撚り合わせる事もある。出来上がった染色ヤーン（同じくヤーンに撚り合わせてから染色したものも含む）を数十本撚り合わせてストランドを作成するが、この工程で樹脂加工を同時に行う。この先の工程はどのような構造のロープにするかにより、三つ打ち、８打ち、１２打ち、二重組打索、等に分かれて、それぞれのロープとして完成される。一例として、三つ打ちで作成したロープの断面を拡大鏡で観察したところ図４に示すとおりであり、各構成繊維の断面は図３Ａ〜Ｃに示すとおりであった。
樹脂加工後のサンプルも前記と同じ摩擦堅牢度試験を行った。摩擦堅牢度試験の判定（級）はグレースケールを用いて評価した。以上の結果を表１にまとめて示す。
（実施例３〜４）
ウレタン系樹脂溶液の濃度（ウレタン系樹脂溶液量１に対し、水を２加える）を変えて、同様の樹脂加工サンプルを作成し、実施例１と同様の摩擦堅牢度試験を行なった。以上の結果を表２にまとめて示す。
ウレタン系樹脂溶液の濃度（ウレタン系樹脂溶液量１に対し、水を２加える）を変えて、同様の樹脂加工サンプルを作成し、実施例１と同様の摩擦堅牢度試験を行なった。以上の結果を表２にまとめて示す。
（実施例５〜８）
更に、濃度を変えた２種類のアクリル系樹脂の加工サンプル（アクリル系樹脂溶液量１に対し、水を１加える（実施例５〜６）、アクリル系樹脂溶液量１に対し、水を２加える（実施例７〜８））を作成し、ウレタン系樹脂の加工サンプルと同様の摩擦堅牢度試験を行なった。アクリル系樹脂は、株式会社村山化学研究所社製、樹脂♯７５０Ｔ 乳白色エマルジョン、組成：アクリルエマルジョン、有効成分：４０．２％、粘度：１４４ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。以上の結果を表３、表４にまとめて示す。
更に、濃度を変えた２種類のアクリル系樹脂の加工サンプル（アクリル系樹脂溶液量１に対し、水を１加える（実施例５〜６）、アクリル系樹脂溶液量１に対し、水を２加える（実施例７〜８））を作成し、ウレタン系樹脂の加工サンプルと同様の摩擦堅牢度試験を行なった。アクリル系樹脂は、株式会社村山化学研究所社製、樹脂♯７５０Ｔ 乳白色エマルジョン、組成：アクリルエマルジョン、有効成分：４０．２％、粘度：１４４ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。以上の結果を表３、表４にまとめて示す。
表１〜４から明らかなとおり、樹脂加工すると摩擦堅牢度は向上することが確かめられた。
本発明の染色ロープは、様々な色調に染色でき摩擦堅牢度も高いことから、様々な識別が可能となり、用途展開を広くすることができる。
１，１４ 巻上体
２ 紐又はヤーン
３ 染色液槽
４ 染色液
５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ，１２ａ，１２ｂ ニップロール
６ 酸化ゾーン
７ 酸化槽
８ 過酸化水素水溶液
１０ ソーピング槽
１１ ソーピング液
１３ 乾燥機（ドライヤー）
１５ ロープを構成するストランドの表面部の合成繊維
１６ 非染色部
１７ 染色部
１８ 樹脂被覆部
１９，２９ ロープを構成するストランドの中央部の合成繊維
２０ 染色釜
２１ キャリア
２２ スピンドル
２３ 染色液
２４ チーズ
２５ ロープ
２６ ロープ表面部
２７ ロープ中央部
２８ ストランド
２ 紐又はヤーン
３ 染色液槽
４ 染色液
５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ，１２ａ，１２ｂ ニップロール
６ 酸化ゾーン
７ 酸化槽
８ 過酸化水素水溶液
１０ ソーピング槽
１１ ソーピング液
１３ 乾燥機（ドライヤー）
１５ ロープを構成するストランドの表面部の合成繊維
１６ 非染色部
１７ 染色部
１８ 樹脂被覆部
１９，２９ ロープを構成するストランドの中央部の合成繊維
２０ 染色釜
２１ キャリア
２２ スピンドル
２３ 染色液
２４ チーズ
２５ ロープ
２６ ロープ表面部
２７ ロープ中央部
２８ ストランド
Claims (13)
- 超高分子量ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維及びポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキザール）繊維から選ばれる少なくとも一つの合成繊維で構成されたロープであって、
前記ロープを構成する合成繊維は、スレン染料により染色された染色層を有し、
前記ロープを構成するストランドの表面部の合成繊維は、表面に樹脂層が存在し、前記染色層を保護しており、
前記ロープを構成するストランドの中心部は、表面に染色層が存在しないか、又は染色層及び樹脂層が存在しない合成繊維を含むことを特徴とする染色ロープ。 - 前記表面樹脂はポリウレタン樹脂又はアクリル樹脂である請求項１に記載の染色ロープ。
- 前記表面樹脂は無色又は着色剤が添加されている請求項１又は２に記載の染色ロープ。
- 前記ロープは、断面から見ると複数の輪（リング）状に被覆樹脂が存在する請求項１〜３のいずれかに記載の染色ロープ。
- 前記染色ロープは、還元剤とアルカリ性物質を含む加熱水溶液中で色落ちするか又は還元色に変化する請求項１〜４のいずれかに記載の染色ロープ。
- 前記ロープを構成する染色されたストランドの表面部の合成繊維を１００質量％としたとき、前記表面樹脂付着率は５質量％超え３０質量％以下である請求項１〜５のいずれかに記載の染色ロープ。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の染色ロープの製造方法であって、
（１）スレン染料を、還元剤とアルカリ性物質を含む水溶液に分散し、前記分散液を加熱して前記スレン染料を溶解し、染色液とする工程と、
（２）ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維及びポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキザール）繊維から選ばれる少なくとも一つの合成繊維で構成された原糸又はヤーンを前記染色液に浸漬又は接触させた後、絞る工程と、
（３）前記原糸又はヤーンを酸化することにより、前記スレン染料を水不溶化する工程と、
（４）前記原糸又はヤーンをソーピングし、乾燥する工程と、
（５）前記原糸又はヤーン、又は前記ヤーンを撚り合わせたストランド表面に樹脂を付着させる工程と、
（６）前記原糸又はヤーン、又はストランドを撚り合わせるか又は組紐にしてロープとする工程を含むことを特徴とする染色ロープの製造方法。 - 前記原糸又はヤーン、又は前記ヤーンを撚り合わせたストランド表面に樹脂を付着させる工程が、ポリウレタン樹脂又はアクリル樹脂を水溶液又は水分散液とし、前記原糸又はヤーン、又は前記ヤーンを撚り合わせたストランドをディッピング（浸漬）した後、乾燥する工程である請求項７に記載の染色ロープの製造方法。
- 前記還元剤は、ハイドロサルファイト又はヒドロキシメタンスルホン酸２水和物である請求項７又は８に記載の染色ロープの製造方法。
- 前記アルカリ性物質を含む水溶液はｐＨが１０〜１２である請求項７〜９のいずれかに記載の染色ロープの製造方法。
- 前記分散液を加熱して前記スレン染料を溶解する温度は、４０℃〜８０℃である請求項７〜１０のいずれかに記載の染色ロープの製造方法。
- 前記染色液に浸漬又は接触させる時間は、１０秒〜１時間である請求項７〜１１のいずれかに記載の染色ロープの製造方法。
- 前記原糸又はヤーンを酸化する工程は、空気中に曝す及び/又は過酸化水素水溶液に浸漬又は接触させる処理である請求項７〜１２のいずれかに記載の染色ロープの製造方法。
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