JPH04289214A - 着色された高強力ポリエチレン繊維の製造方法 - Google Patents
着色された高強力ポリエチレン繊維の製造方法Info
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- JPH04289214A JPH04289214A JP3077051A JP7705191A JPH04289214A JP H04289214 A JPH04289214 A JP H04289214A JP 3077051 A JP3077051 A JP 3077051A JP 7705191 A JP7705191 A JP 7705191A JP H04289214 A JPH04289214 A JP H04289214A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は着色繊維の製造法に関し
、詳しくは着色された高強力超高分子量ポリエチレン繊
維の製造法に関する。
、詳しくは着色された高強力超高分子量ポリエチレン繊
維の製造法に関する。
【０００２】
【従来技術】従来から着色繊維の製造法としては、原料
ポリマーに、各種染料、顔料あるいはカーボンブラック
、酸化チタンなどの無機化合物を混合紡糸する方法が知
られている。この手法は、いわゆる“原着法”として広
く知られている。また、繊維を形成した後に一般に行わ
れている各種染色の手法によって着色繊維を得ることも
考えられる。しかしながら、原着法による着色繊維の製
造は、製造銘柄の変更、例えば色変更や無着色繊維への
変更を行う場合、時間及び原料ロスを多大に要すといっ
た欠点が上げられる。また、超高分子量ポリエチレン繊
維に本手法を適用しようとした場合、溶液に無機化合物
等を添加するため、その添加物が高強力を発現するため
の結晶形成過程等において欠陥として作用し、強度を低
下させるなどの悪影響を及ぼす事も考えられる。一方、
繊維を形成した後に染色する手法を高強力超高分子量ポ
リエチレン繊維に適用しようとした場合、ポリエチレン
が、化学構造的に単純であることや、結晶化度が非常に
高いために十分な堅牢度を持った染色は困難であった。
ポリマーに、各種染料、顔料あるいはカーボンブラック
、酸化チタンなどの無機化合物を混合紡糸する方法が知
られている。この手法は、いわゆる“原着法”として広
く知られている。また、繊維を形成した後に一般に行わ
れている各種染色の手法によって着色繊維を得ることも
考えられる。しかしながら、原着法による着色繊維の製
造は、製造銘柄の変更、例えば色変更や無着色繊維への
変更を行う場合、時間及び原料ロスを多大に要すといっ
た欠点が上げられる。また、超高分子量ポリエチレン繊
維に本手法を適用しようとした場合、溶液に無機化合物
等を添加するため、その添加物が高強力を発現するため
の結晶形成過程等において欠陥として作用し、強度を低
下させるなどの悪影響を及ぼす事も考えられる。一方、
繊維を形成した後に染色する手法を高強力超高分子量ポ
リエチレン繊維に適用しようとした場合、ポリエチレン
が、化学構造的に単純であることや、結晶化度が非常に
高いために十分な堅牢度を持った染色は困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、原着と
言った従来手法を用いること無く、十分に実用に耐え得
る堅牢度をもって着色された高強力超高分子量ポリエチ
レン繊維を提供すべく、鋭意検討した結果本発明に至っ
た。
言った従来手法を用いること無く、十分に実用に耐え得
る堅牢度をもって着色された高強力超高分子量ポリエチ
レン繊維を提供すべく、鋭意検討した結果本発明に至っ
た。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】すなわち本発明は、粘
度平均分子量が５０万以上の超高分子量ポリエチレン溶
液を紡糸、延伸することにより高強度、高弾性率ポリエ
チレン繊維を製造する方法において、実質的に溶媒を含
まない中間延伸糸に加熱下で染料を付与し次いで延伸す
る、着色高強力ポリエチレン繊維の製造方法を提供せん
とする物である。
度平均分子量が５０万以上の超高分子量ポリエチレン溶
液を紡糸、延伸することにより高強度、高弾性率ポリエ
チレン繊維を製造する方法において、実質的に溶媒を含
まない中間延伸糸に加熱下で染料を付与し次いで延伸す
る、着色高強力ポリエチレン繊維の製造方法を提供せん
とする物である。
【０００５】本発明における超高分子量ポリエチレンと
は、単独重合体である必要はなく、例えば、エチレンと
αーオレフィンあるいはアクリル酸エステルなどとの共
重合体をも含まれる。また、単独重合体とこれら共重合
体とのブレンド物であっても良い。その粘度平均分子量
は、５０万以上、好ましくは１００万以上、更に好まし
くは１５０万以上である。分子量が小さいと、高強度の
発現にとって不利である。
は、単独重合体である必要はなく、例えば、エチレンと
αーオレフィンあるいはアクリル酸エステルなどとの共
重合体をも含まれる。また、単独重合体とこれら共重合
体とのブレンド物であっても良い。その粘度平均分子量
は、５０万以上、好ましくは１００万以上、更に好まし
くは１５０万以上である。分子量が小さいと、高強度の
発現にとって不利である。
【０００６】ポリエチレン溶液の溶媒としては、オクタ
ン、ノナン、デカン、パラフィンまたはこれらの異性体
などの脂肪族、脂環族炭化水素、石油留分、トルエン、
キシレン、ナフタレン、並びにデカリン、テトラリンな
どこれらの水素化誘導体、ハロゲン化炭化水素などが考
え得るが、これに限定されるものではない。
ン、ノナン、デカン、パラフィンまたはこれらの異性体
などの脂肪族、脂環族炭化水素、石油留分、トルエン、
キシレン、ナフタレン、並びにデカリン、テトラリンな
どこれらの水素化誘導体、ハロゲン化炭化水素などが考
え得るが、これに限定されるものではない。
【０００７】高強力ポリエチレン繊維を製造する手法と
しては、特開昭５５−１０７５０６号公報や、特開昭５
６−１５４０８号公報に記載されているような超高分子
量ポリエチレンの溶液を溶液紡糸して得られるゲルフィ
ラメントを延伸する方法がしられている。本発明におい
ても、上記の公報に記載されている手法に準じて行われ
る。
しては、特開昭５５−１０７５０６号公報や、特開昭５
６−１５４０８号公報に記載されているような超高分子
量ポリエチレンの溶液を溶液紡糸して得られるゲルフィ
ラメントを延伸する方法がしられている。本発明におい
ても、上記の公報に記載されている手法に準じて行われ
る。
【０００８】本発明の特徴とする、実質的に溶媒を含ま
ない中間延伸糸に加熱下で染料を付与し次いで延伸する
手法について、以下詳しく説明する。
ない中間延伸糸に加熱下で染料を付与し次いで延伸する
手法について、以下詳しく説明する。
【０００９】中間延伸糸とは、ノズルから紡出後の実質
的に溶媒を含有しない繊維で好ましくはその弾性率が５
００ｇ／ｄ以下の繊維を言う。染料溶液に用いる溶媒と
しては、ポリエチレンを膨潤させることが可能な溶媒で
引き続き行われる乾燥あるいは熱延伸工程で揮発可能な
揮発性溶媒であれば、基本的に制限はない。具体的には
、オクタン、ノナン、デカンまたはこれらの異性体など
の脂肪族、脂環族炭化水素、石油留分、トルエン、キシ
レン、デカリン、テトラリン、ハロゲン化炭化水素など
があげられる。染料としては、前記の溶媒に実用上十分
な染色が可能な量が溶解可能なものであれば、制限され
ないが，例えばカラーインデックスネームで表すと、ソ
ルベントイエロー１６、ソルベントイエロー５６、ソル
ベントブラック７、ソルベントレッド１８、ソルベント
レッド４、ソルベントブルー１４、ソルベントブルー２
５、ソルベントグリーン２８、ソルベントバイオレット
１３等の油溶性染料、あるいはディスパースバイオレッ
ト３１、ディスパースイエロー６４等の分散染料、また
は溶媒に可溶な一部の塩基性、酸性染料が上げられるが
これに限定されるものではない。あるいは上記染料をブ
レンドして用いても良い。
的に溶媒を含有しない繊維で好ましくはその弾性率が５
００ｇ／ｄ以下の繊維を言う。染料溶液に用いる溶媒と
しては、ポリエチレンを膨潤させることが可能な溶媒で
引き続き行われる乾燥あるいは熱延伸工程で揮発可能な
揮発性溶媒であれば、基本的に制限はない。具体的には
、オクタン、ノナン、デカンまたはこれらの異性体など
の脂肪族、脂環族炭化水素、石油留分、トルエン、キシ
レン、デカリン、テトラリン、ハロゲン化炭化水素など
があげられる。染料としては、前記の溶媒に実用上十分
な染色が可能な量が溶解可能なものであれば、制限され
ないが，例えばカラーインデックスネームで表すと、ソ
ルベントイエロー１６、ソルベントイエロー５６、ソル
ベントブラック７、ソルベントレッド１８、ソルベント
レッド４、ソルベントブルー１４、ソルベントブルー２
５、ソルベントグリーン２８、ソルベントバイオレット
１３等の油溶性染料、あるいはディスパースバイオレッ
ト３１、ディスパースイエロー６４等の分散染料、また
は溶媒に可溶な一部の塩基性、酸性染料が上げられるが
これに限定されるものではない。あるいは上記染料をブ
レンドして用いても良い。
【００１０】中間延伸糸に加熱下で染料を付与する方法
としては、様々な手法を用いることが可能であるが、た
とえば加熱したローラーによって繊維を加熱し、その後
染料溶液を接触させる方法、繊維の加熱と染料溶液との
接触を同時に行う方法、あるいは加熱した染料溶液に繊
維を浸すことなどにより可能である。また染料溶液との
接触はガイドオイリング法として知られているオイリン
グ法の適用や、染料溶液を付着させた回転ローラー表面
に糸条を接触させる方法、染料溶液バス中を糸条を通過
させる方法によって行うことが出来る。加熱する温度と
しては、染料が含浸可能な程度にポリエチレンの分子運
動を増大させることが出来る温度でかつ繊維が溶断しな
い温度であればよいが、好ましくは６０℃以上１３０℃
未満さらに好ましくは８０℃以上１１０℃未満である。 染料溶液の含浸後、乾燥工程と熱延伸工程を２段階で、
あるいは乾燥と熱延伸を同時に行うことにより着色され
た超高分子量ポリエチレンを得ることが出来る。なお延
伸前、あるいは延伸後に適当な溶剤を用いて表面に付着
している染料を洗浄しても良い。以上述べてきた手法は
、オンラインで１段階に行われても、オフラインで多段
の工程で行われても良い。
としては、様々な手法を用いることが可能であるが、た
とえば加熱したローラーによって繊維を加熱し、その後
染料溶液を接触させる方法、繊維の加熱と染料溶液との
接触を同時に行う方法、あるいは加熱した染料溶液に繊
維を浸すことなどにより可能である。また染料溶液との
接触はガイドオイリング法として知られているオイリン
グ法の適用や、染料溶液を付着させた回転ローラー表面
に糸条を接触させる方法、染料溶液バス中を糸条を通過
させる方法によって行うことが出来る。加熱する温度と
しては、染料が含浸可能な程度にポリエチレンの分子運
動を増大させることが出来る温度でかつ繊維が溶断しな
い温度であればよいが、好ましくは６０℃以上１３０℃
未満さらに好ましくは８０℃以上１１０℃未満である。 染料溶液の含浸後、乾燥工程と熱延伸工程を２段階で、
あるいは乾燥と熱延伸を同時に行うことにより着色され
た超高分子量ポリエチレンを得ることが出来る。なお延
伸前、あるいは延伸後に適当な溶剤を用いて表面に付着
している染料を洗浄しても良い。以上述べてきた手法は
、オンラインで１段階に行われても、オフラインで多段
の工程で行われても良い。
【００１１】本手法は、高強力超高分子量ポリエチレン
繊維に、染料以外の機能性化合物、例えば酸化防止剤な
どを添加する場合にも有用である。着色された高強力超
高分子量ポリエチレン繊維は、ロープ、コード、セール
クロス、漁網、各種ネット類、スピーカーコーン等のコ
ンポジット分野あるいは衣料用として用いることが可能
である。
繊維に、染料以外の機能性化合物、例えば酸化防止剤な
どを添加する場合にも有用である。着色された高強力超
高分子量ポリエチレン繊維は、ロープ、コード、セール
クロス、漁網、各種ネット類、スピーカーコーン等のコ
ンポジット分野あるいは衣料用として用いることが可能
である。
【００１２】以下本発明を実施例及び比較例を上げて具
体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、
実施例に制約されるものではない。
体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、
実施例に制約されるものではない。
【００１３】
【実施例】本発明で使用した測定法及び測定条件を以下
に説明する。 粘度平均分子量 １３５℃デカリンにて毛管粘度計法で測定した極限粘度
から次式を用いて便宜的に算出した。 Ｍｖ＝５．３７×１０４ ［η］１．３７
に説明する。 粘度平均分子量 １３５℃デカリンにて毛管粘度計法で測定した極限粘度
から次式を用いて便宜的に算出した。 Ｍｖ＝５．３７×１０４ ［η］１．３７
【００１４】
強伸度測定 ＪＩＳＬ−１０１３（１９８１）に準じた。すなわち、
オリエンテック社製テンシロンを用い試長２００ｍｍ、
引っ張り速度１００ｍｍ／分の条件でＳ−Ｓ曲線を測定
し、引っ張り破断強度、引っ張り弾性率を算出した。引
っ張り弾性率は、Ｓ−Ｓ曲線の原点付近の最大勾配より
算出した。
強伸度測定 ＪＩＳＬ−１０１３（１９８１）に準じた。すなわち、
オリエンテック社製テンシロンを用い試長２００ｍｍ、
引っ張り速度１００ｍｍ／分の条件でＳ−Ｓ曲線を測定
し、引っ張り破断強度、引っ張り弾性率を算出した。引
っ張り弾性率は、Ｓ−Ｓ曲線の原点付近の最大勾配より
算出した。
【００１５】摩擦堅牢度
ＪＩＳＬ−０８４９（１９７１）に準じて摩擦試験機２
型によって乾燥状態と湿潤状態の摩擦堅牢度を測定した
。
型によって乾燥状態と湿潤状態の摩擦堅牢度を測定した
。
【００１６】実施例１
粘度平均分子量２９０万の超高分子量ポリエチレン１０
重量％と９０重量％のデカヒドロナフタレンの混合物を
、１８０℃〜２２０℃に温度設定したスクリュー押し出
し機により混練り溶解して直径０．５ｍｍのオリフィス
から押し出し５０ｍ／ｍｉｎの引き取り速度で引き取り
引き続き１１０℃において２．５倍の熱延伸を行ない中
間延伸糸を得た。その中間糸の弾性率は１１５ｇ／ｄで
あった。その後中間延伸糸を１００℃に加熱したホット
ローラーにより加熱すると同時に染料溶液を接触させ乾
燥した後、加熱空気下のオーブンで延伸を行った。染料
溶液には、染料として保土谷化学工業（株）製ＡＩＺＥ
Ｎ ＳＯＴ Ｂｌｕｅ ２（カラーインデックス
ネーム ソルベントブルー１４）０．２重量％とデカ
ヒドロナフタレン９９．８重量％を混合したものを用い
た。なお装置の具体例を図１に示した。
重量％と９０重量％のデカヒドロナフタレンの混合物を
、１８０℃〜２２０℃に温度設定したスクリュー押し出
し機により混練り溶解して直径０．５ｍｍのオリフィス
から押し出し５０ｍ／ｍｉｎの引き取り速度で引き取り
引き続き１１０℃において２．５倍の熱延伸を行ない中
間延伸糸を得た。その中間糸の弾性率は１１５ｇ／ｄで
あった。その後中間延伸糸を１００℃に加熱したホット
ローラーにより加熱すると同時に染料溶液を接触させ乾
燥した後、加熱空気下のオーブンで延伸を行った。染料
溶液には、染料として保土谷化学工業（株）製ＡＩＺＥ
Ｎ ＳＯＴ Ｂｌｕｅ ２（カラーインデックス
ネーム ソルベントブルー１４）０．２重量％とデカ
ヒドロナフタレン９９．８重量％を混合したものを用い
た。なお装置の具体例を図１に示した。
【００１７】得られた延伸物は、アセトンに洗浄するこ
とによって、表面に付着している染料を除去した。強度
４５ｇ／ｄ、弾性率１７２０ｇ／ｄと高強力を示し、糸
断面を光学顕微鏡によって観察した結果、断面方向に均
一に着色していることがわかった。湿潤状態と、乾燥状
態の摩擦堅牢度はそれぞれ４−５級と非常に優れていた
。
とによって、表面に付着している染料を除去した。強度
４５ｇ／ｄ、弾性率１７２０ｇ／ｄと高強力を示し、糸
断面を光学顕微鏡によって観察した結果、断面方向に均
一に着色していることがわかった。湿潤状態と、乾燥状
態の摩擦堅牢度はそれぞれ４−５級と非常に優れていた
。
【００１８】比較例１
実施例１において、染料溶液と接触させることなく高強
力繊維を得た。その強度及び弾性率は、それぞれ４４ｇ
／ｄ、１６７０ｇ／ｄであった。その繊維を実施例と同
一の染料溶液に１時間浸せきすることで着色繊維を得た
が、表層のみしか着色されず実用に耐える十分な着色は
できなかった。その繊維の摩擦堅牢度は１級と非常に劣
っていた。
力繊維を得た。その強度及び弾性率は、それぞれ４４ｇ
／ｄ、１６７０ｇ／ｄであった。その繊維を実施例と同
一の染料溶液に１時間浸せきすることで着色繊維を得た
が、表層のみしか着色されず実用に耐える十分な着色は
できなかった。その繊維の摩擦堅牢度は１級と非常に劣
っていた。
【００１９】比較例２
実施例と同様の製造法において延伸中の溶媒を含んだ中
間延伸糸をホットローラーに引き取り、１００℃に加熱
すると同時に染料溶液と接触させ着色された繊維を得た
。この繊維は単糸間で融着が生じており、製品にはでき
なかった。
間延伸糸をホットローラーに引き取り、１００℃に加熱
すると同時に染料溶液と接触させ着色された繊維を得た
。この繊維は単糸間で融着が生じており、製品にはでき
なかった。
【００２０】
【発明の効果】本手法によって得られた着色された高強
力超高分子量ポリエチレン繊維は、中間延伸糸に染料溶
液を接触、加熱し、染料を含浸させるといった特徴的な
手法により、フィラメント内部まで均一に着色し、実用
上十分な堅牢度を示すことが可能となったものである。
力超高分子量ポリエチレン繊維は、中間延伸糸に染料溶
液を接触、加熱し、染料を含浸させるといった特徴的な
手法により、フィラメント内部まで均一に着色し、実用
上十分な堅牢度を示すことが可能となったものである。
【００２１】
【図１】 本発明における紡糸〜延伸間の略工程図。
１：中間延伸糸、２：染料溶液、３：ホットローラー、
４：乾燥オーブン
４：乾燥オーブン
Claims (1)
- 【請求項１】 粘度平均分子量が５０万以上の超高分
子量ポリエチレン溶液を紡糸、延伸することによって高
強度、高弾性率ポリエチレン繊維を製造する方法におい
て、実質的に溶媒を含まない中間延伸糸に加熱下で染料
を付与し次いで延伸する、着色高強力ポリエチレン繊維
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077051A JPH04289214A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 着色された高強力ポリエチレン繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077051A JPH04289214A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 着色された高強力ポリエチレン繊維の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04289214A true JPH04289214A (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=13622990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077051A Pending JPH04289214A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 着色された高強力ポリエチレン繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04289214A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240215A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Ashimori Ind Co Ltd | 着色ロープ |
| CN101962819A (zh) * | 2010-09-13 | 2011-02-02 | 杭州翔盛高强纤维材料股份有限公司 | 一种特白颜色高强高模聚乙烯纤维及其制备工艺 |
| JP2015086398A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | エスケー イノベーション カンパニー リミテッドＳｋ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 熱伝導性ポリマーの製造方法 |
| JP6079917B1 (ja) * | 2016-02-24 | 2017-02-15 | 東洋紡株式会社 | 着色ポリエチレン繊維および製造方法 |
| WO2017146144A1 (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 東洋紡株式会社 | 着色ポリエチレン繊維およびその製造方法 |
| JP2018003230A (ja) * | 2016-06-23 | 2018-01-11 | 東洋紡株式会社 | 着色ポリエチレン繊維およびその製造方法 |
| CN108495959A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-09-04 | 东洋纺株式会社 | 着色聚乙烯纤维和其制造方法 |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3077051A patent/JPH04289214A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240215A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Ashimori Ind Co Ltd | 着色ロープ |
| CN101962819A (zh) * | 2010-09-13 | 2011-02-02 | 杭州翔盛高强纤维材料股份有限公司 | 一种特白颜色高强高模聚乙烯纤维及其制备工艺 |
| JP2015086398A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | エスケー イノベーション カンパニー リミテッドＳｋ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 熱伝導性ポリマーの製造方法 |
| JP6079917B1 (ja) * | 2016-02-24 | 2017-02-15 | 東洋紡株式会社 | 着色ポリエチレン繊維および製造方法 |
| WO2017146144A1 (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 東洋紡株式会社 | 着色ポリエチレン繊維およびその製造方法 |
| CN108495959A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-09-04 | 东洋纺株式会社 | 着色聚乙烯纤维和其制造方法 |
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