JPH04327208A - 超高分子量ポリエチレン繊維集合体の着色方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は繊維集合体の着色方法に
関し、詳しくは高強力超高分子量ポリエチレン繊維集合
体の着色方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来から繊維を着色する方法には、原料ポ
リマーに染料または顔料等の着色料を添加混合する原着
法と、繊維を形成した後に種々の加工を施すことにより
着色するいわゆる染色加工法が知られている。

【０００３】しかしながら、原着法は製造銘柄の変更、
例えば色変更や無着色繊維への変更を行う場合、時間お
よび原料ロスを多大に要すといった欠点があげられる。 また本発明の目的とする超高分子量ポリエチレン繊維に
関しては、原着のための添加物が、高強力を発現するた
めの結晶形成過程等に於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ことも考えられ好まし
くない。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。以上の理由によりもっぱら顔料パディング
法や顔料プリント法等が用いられているのが現状である
。しかしこの方法は、顔料を繊維上に固定させるバイン
ダーの併用が不可欠である為、そのバインダーの影響で
風合いが硬いとか、洗濯等により色落ちがしやすいなど
の欠点がある。また鮮明な色相も得られにくく斑になり
やすい、濃色では摩擦堅牢度が悪いため中色〜淡色に限
られる等の欠点も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、原着法
や従来の染色加工法、あるいは顔料パディング法や顔料
プリント法を用いること無く、十分に実用に絶え得る堅
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
繊維集合体を提供すべく鋭意研究の結果本発明に到達し
た。

【０００５】

【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５０万以上の高強力超高分子量ポリエチ
レン繊維集合体を着色する方法において、炭化水素類、
アルコール類、エーテル類、ケトン類、エステル類およ
び／またはグリコール誘導体の中から選ばれる少なくと
も一種以上の有機溶剤に溶解せしめたモノアゾ系、ジス
アゾ系、アンスラキノン系、金属錯塩系等のソルベント
カラー、もしくはそれらの混合物により着色することを
特徴とする超高分子量ポリエチレン繊維集合体の着色方
法を提供せんとするものである。

【０００６】本発明に於ける高強力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−オレフィンあるいはその他の官能基を有する化
合物などとの共重合体をも含まれる。また単独重合体と
これらの共重合体とのブレンド物であっても良い。

【０００７】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
。高強力繊維に要求される引張強力は限定されるもので
はないが、少なくとも２０ｇ／デニール以上であること
が好ましく、粘度平均分子量が５０万に満たない場合は
、２０ｇ／デニールの引張強力の発現は難しい。

【０００８】また本発明で言う繊維集合体とは、形成さ
れた高強力超高分子量ポリエチレン繊維の集合体であり
、その形態は特に限定されない。例えば、糸、わた、織
編物、網、紐、ロープ、積層シート状物や三次元構造物
などがあげられる。

【０００９】さらに本発明に於ける有機溶剤とは、トル
エン、キシレン、スチレン等の炭化水素類、メタノール
、イソプロピルアルコール、２−ブタノール等のアルコ
ール類、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４
−ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルブチルケトン等のケトン類、酢酸メチル
、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエー
テル等のグリコール誘導体の中から選ばれるもの、また
はそれらの混合物である。

【００１０】また本発明で言うソルベントカラーとは、
前記の有機溶剤に目的とする量が溶解しうるものであれ
ば特に限定されないが、モノアゾ系、ジスアゾ系、アン
スラキノン系、金属錯塩系等のソルベントカラーが好ま
しい。具体例をカラーインデックスナンバーで示すと、
ソルベントイエロー２１、ソルベントイエロー１５１、
ソルベントオレンジ４０、ソルベントレッド８３、ソル
ベントレッド１１８、ソルベントレッド１２２、ソルベ
ントレッド１３２、ソルベントレッド２１８、ソルベン
トブルー７０、ソルベントブラック２２、ソルベントブ
ラック２７等があげられる。また目的の色相を得るため
これら２種以上を自由に組み合わせ混合物として用いる
ことも可能である。

【００１１】本発明の特徴は、有機溶剤に溶解せしめた
ソルベントカラーを使用するいわゆる溶剤染色法である
。一般に形成された繊維の染色加工は水を溶媒として使
用する言わば水染色法が常識的であるが、前記の問題点
、すなわち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
持った染色は困難と言った問題点があった。本発明者ら
は、前記の溶剤がポリエチレン繊維に対して親和力が大
きいことや溶剤染色は染着速度が大きく移染性、均染性
が良い等の特徴があることに着眼し鋭意研究の結果本発
明に到達した。

【００１２】本発明により着色された高強力超高分子量
ポリエチレン繊維集合体は、船舶、ヨット用等の各種ロ
ープ、コード類、セールクロス、漁網等の各種ネット、
防爆シート、作業用・スポーツ用防護衣類等多岐にわた
る分野に使用できる。特に優れた耐光堅牢度が要求され
る用途に適している。

【００１３】以下本発明を実施例及び比較例をあげて具
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。

【００１４】

【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

【００１５】
強伸度測定 ＪＩＳ　　Ｌ−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２００ｍ
ｍ、引張り速度１００ｍｍ／分の条件で織物構成ヤーン
のＳ−Ｓ曲線を測定し、引張り破断強度、引張り弾性率
を算出した。尚引張り弾性率はＳ−Ｓ曲線の原点付近に
おける最大勾配より算出した。

【００１６】摩擦堅牢度 ＪＩＳ　　Ｌ−０８４９（１９７１）に準じた。すなわ
ち大栄科学精器製作所製学振型摩擦試験機（摩擦試験機
ＩＩ形）を用い、乾燥状態及び湿潤状態の摩擦堅牢度を
測定した。

【００１７】耐光堅牢度 ＪＩＳ　　Ｌ−０８４２（１９８８）に準じた。すなわ
ちスガ製作所製カーボンアーク灯形耐光試験機を用い、
ブラックパネル温度を６３℃±３℃に調整し、第２露光
方法に基づいて露光し耐光堅牢度を判定した。

【００１８】実施例１ 粘度平均分子量１７０万の高強力超高分子量ポリエチレ
ン繊維からなり８００デニール７８０フィラメントの原
糸を用いて、たて密度３３本／インチ、よこ密度３３本
／インチの平織物を製織した。この織物を、メチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ）９５重量部にソルベントカラー（カ
ラーインデックスナンバー＝ソルベントブルー７０：田
岡化学工業（株）製Ｏｌｅｏｓｏｌ　　Ｆａｓｔ　　Ｂ
ｌｕｅ　　ＥＬ）５重量部を溶解した溶液に３０秒間浸
した後、マングルにて絞った。ピックアップ率は６０％
であった。引き続き温風乾燥機内にて１００℃で２分間
熱処理した。得られた着色織物の引張り破断強度は３２
ｇ／ｄ、引張り弾性率は１１５０ｇ／ｄと高強力を示し
、着色による強力低下は全く見られなかった。また摩擦
堅牢度は乾燥状態、湿潤状態とも４−５級と優れており
、耐光堅牢度は７級と非常に優れていた。

【００１９】実施例２ 粘度平均分子量２９０万の高強力超高分子量ポリエチレ
ン繊維からなり８００デニール７８０フィラメントの原
糸を用いて、たて密度３３本／インチ、よこ密度３３本
／インチの平織物を製織した。この織物を実施例１と同
様に、ＭＥＫ９０重量部にソルベントカラー（カラーイ
ンデックスナンバー＝ソルベントブルー７０）１０重量
部を溶解した溶液に３０秒間浸した後、マングルにて絞
った。ピックアップ率は６０％であった。引き続き温風
乾燥機内にて１００℃で２分間熱処理した。得られた着
色織物の引張り破断強度は４０ｇ／ｄ、引張り弾性率は
１４８０ｇ／ｄと高強力を示し、着色による強力低下は
全く見られなかった。また摩擦堅牢度は乾燥状態、湿潤
状態とも４−５級と優れており、耐光堅牢度は６−７級
と非常に優れていた。

【００２０】比較例１ 実施例１で製織された平織物と同一のものを、顔料パデ
ィング法にて着色した。カラーベースとして顔料（カラ
ーインデックスナンバー＝ピグメントブルー１５：：紀
和化　　学工業（株）製Ｐｏｌｙｍｏ　　Ｂｌｕｅ　　
Ｒ）５重量部、パディング用バインダー（アクリル酸エ
ステル樹脂）７重量部、バインダー用触媒１重量部、及
びマイグレーション防止用にアルギン酸ソーダを主成分
とする元糊５重量部を８２重量部の水に混合攪拌したパ
ディング液をピックアップ率８０％で含浸し、温風乾燥
機内にて乾燥後１２０℃で５分間熱処理した。得られた
着色織物の引張り破断強度は３０ｇ／ｄ、引張り弾性率
は１０９０ｇ／ｄと高強力を示したが、摩擦堅牢度は乾
燥状態で３−４級、湿潤状態では３級とやや低く、さら
に耐光堅牢度でも４−５級と実用化できるぎりぎりの堅
牢度であった。しかし風合いが非常に硬く用途が制限さ
れる性能であった。

【００２１】比較例２ 実施例２で製織された平織物と同一のものを比較例１と
同様に、顔料パディング法にて着色した。カラーベース
として顔料（カラーインデックスナンバー＝ピグメント
ブルー１５）１０重量部、パディング用バインダー１２
重量部、バインダー用触媒２重量部、及びマイグレーシ
ョン防止用にアルギン酸ソーダを主成分とする元糊５重
量部を７１重量部の水に混合攪拌したパディング液をピ
ックアップ率８０％で含浸し、温風乾燥機内にて乾燥後
１２０℃で５分間熱処理した。得られた着色織物の引張
り破断強度は３８ｇ／ｄ、引張り弾性率は１４５０ｇ／
ｄと高強力を示したが、耐光堅牢度は４−５級とやや低
く、摩擦堅牢度は乾燥状態で１−２級、湿潤状態では１
級で実用上問題であった。

【００２２】比較例３ 粘度平均分子量４０万の高分子量ポリエチレン繊維から
なり８００デニール７８０フィラメントの原糸を用いて
、たて密度３３本／インチ、よこ密度３３本／インチの
平織物を製織した。この織物を実施例１と同条件で着色
した。得られた着色織物の摩擦堅牢度は乾燥状態、湿潤
状態とも４−５級と優れており、耐光堅牢度も７級と非
常に優れていたが、引張り破断強度は１３ｇ／ｄ、引張
り弾性率は４１０ｇ／ｄで高強力繊維としては不十分な
性能であった。

【００２３】以上の実施例、比較例を表１にまとめた。 これらの結果から明らかな様に、高強力超高分子量ポリ
エチレン繊維集合体の着色には本発明による手法が有利
であることが分かる。

【００２４】

【表１】

【００２５】＊注＊　　Ｓｏｌｖ＝ＣＩ．ソルベントブ
ルー７０（田岡化学工業〔株〕製Ｏｌｅｏｓｏｌ　　Ｆ
ａｓｔ　　Ｂｌｕｅ　　ＥＬ） Ｐｉｇ　　＝ＣＩ．ピグメントブルー１５（紀和化学工
業〔株〕製Ｐｏｌｙｍｏ　　Ｂｌｕｅ　　Ｒ）

【００２
６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
高強力超高分子量ポリエチレン繊維の優れた特性、すな
わち軽くて超高強力・高弾性率、優れた耐摩耗性、耐衝
撃性、耐光性等を有するという特性を損なうことなく、
船舶、ヨット用等の各種ロープ、コード類、セールクロ
ス、漁網等の各種ネット、防爆シート、作業用・スポー
ツ用防護衣類等に要求される目的の色相を十分に実用に
絶え得る堅牢度をもって得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粘度平均分子量が５０万以上の高強力
   超高分子量ポリエチレン繊維集合体を着色する方法にお
   いて、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、ケトン
   類、エステル類および／またはグリコール誘導体の中か
   ら選ばれる少なくとも一種以上の有機溶剤に溶解せしめ
   たモノアゾ系、ジスアゾ系、アンスラキノン系、金属錯
   塩系等のソルベントカラー、もしくはそれらの混合物に
   より着色することを特徴とする超高分子量ポリエチレン
   繊維集合体の着色方法。