JPH08157713A - ポリアミド原着用マスターバッチ及びそれを用いたポリアミド原着糸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスターバッチブレンド方式でポリアミド原
着糸を製造するに際し、溶融紡糸時に、ベンディングや
断糸が発生せず、製糸性に優れたポリアミド原着用マス
ターバッチを提供し、更には、それを用いたポリアミド
原着糸を提供する。 【構成】 ポリアミドレジン中に着色剤を分散させてな
るポリアミド原着用マスターバッチにおいて、ポリアミ
ドレジンに酸変性ポリオレフィン、酸性ポリエステル及
び／又はエチレン系アイオノマーの微粉末を分散させ、
このマスターバッチを用いてポリアミド原着糸を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリアミドレジンの中
に着色剤を分散させてなるポリアミド原着用マスターバ
ッチ及びそれを用いて着色したポリアミド原着糸に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】染料や顔料などの着色剤を、あらかじめ
ポリマーに添加して紡糸、延伸することにより得られる
原着糸は、着色堅牢性に優れていると共に、染色工程を
省略できるという利点を有しているため、従来から、一
般衣料及び産業資材用として広く用いられてきた。

【０００３】これらの一般衣料用途、産業資材用途で
は、単一色のみで用いられることは希で、種々の色の原
着糸が要求される。

【０００４】ところが、ポリマーの重合工程で着色剤を
添加しておくと、その着色剤の色の原着糸のみを大量に
製造するのには適しているが、種々の色の原着糸を少し
ずつ製造するのには不便である。そこで、各種着色剤を
高濃度で分散させたマスターバッチをあらかじめ作って
おき、これを原液着色されるベースポリマーに混合して
紡糸するマスターバッチブレンド方式が広く採用される
ようになってきた。

【０００５】このマスターバッチブレンド方式において
は、マスターバッチ調製時、あるいはマスターバッチを
ベースポリマーに混合して溶融紡糸する際に、着色剤粒
子が凝集して大きなブロックを形成し、紡糸口金からの
吐出時にベンディングや断糸が生じ、製糸性が悪化する
という問題が起こる。

【０００６】特に、ペリレン系、キナクリドン系、フタ
ロシアニン系などの有機顔料は、着色力が高く、鮮明度
も優れているが、その粒径が０．５〜１μｍ程度と極め
て小さいため、凝集が著しく起こり易く、製糸性悪化の
傾向がますます顕著となる。

【０００７】そこで、着色剤粒子の凝集を防ぎ、製糸性
を向上させるために、分散剤として、ポリプロピレンや
ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂を添加することが
行なわれている。

【０００８】この方法は、ポリエステルやポリオレフィ
ンをべースポリマーとする原着糸に適用すると良好な結
果が得られるものの、ポリアミドをベースポリマーとす
る原着糸に適用すると、逆に製糸性が悪化するという問
題が生ずる。

【０００９】例えば、特開平２―１６９７３６号公報に
は、銅化合物を含有するポリアミドベースポリマーに、
着色剤と分散剤を含有するポリアミドマスターバッチを
混合して製造した耐候性原着ポリアミド捲宿糸が記載さ
れているが、このような従来公知の分散剤を含むマスタ
ーバッチを用いたのでは、紡糸口金からの吐出時にベン
ディングや断糸が生じ、特にＬ値４０以下の濃色に着色
させようとして、原着糸の着色剤含有量を１重量％以上
にすると、この傾向が益々顕著となり、製糸性が著しく
悪化する。

【００１０】このように、マスターバッチブレンド方式
によりポリアミド原着糸を製造すると、従来の分散剤を
用いたのでは、製糸性が逆に悪化し、このことがマスタ
ーバッチブレンド方式によるポリアミド原着糸の生産拡
大を阻害する大きな原因となっていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、ポリアミド原着糸製造に際し、高
濃度で着色剤を含有していても、溶融紡糸時に、ベンデ
ィングや断糸が発生せず、製糸性に優れたポリアミド原
着用マスターバッチを提供し、更には、それを用いたポ
リアミド原着糸を提供することを課題とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、従来、着色剤
の凝集を防ぐために用いられていたオレフィン樹脂系分
散剤は、ポリアミドとの相溶性が悪く、そのため、ポリ
アミドと混合して溶融紡糸すると、紡糸口金から吐出す
る際に、分散剤がポリアミドから分離して、溶融ポリマ
ーのスムースな流れを阻害し、その結果、ベンディン
グ、断糸を引き起こしていることをつきとめた。そし
て、ポリアミドとの相溶性に優れた分散剤を用いれば、
上記課題を解決することができるのではないかと考え、
更に検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

【００１３】即ち、本発明によれば、ポリアミドレジン
中に着色剤を分散させてなるポリアミド原着用マスター
バッチにおいて、該ポリアミドレジンに、酸変性ポリオ
レフィン、酸変性ポリエステル及び／又はエチレン系ア
イオノマーの微粉末を分散させたことを特徴とするポリ
アミド原着用マスターバッチ及びそのマスターバッチを
用いたポリアミド原着糸が提供される。

【００１４】本発明のポリアミド原着用マスターバッチ
は、ポリアミドレジン中に着色剤を分散させてなるもの
であり、ポリアミドレジンとしては、原液着色されるベ
ースポリアミドポリマーと相溶性を有していれば、任意
のポリアミドを用いることができるが、ベースポリアミ
ドポリマーと同一又は同種のポリアミドが好ましく用い
られる。

【００１５】着色剤としては、通常、ポリアミドの着色
に使用されているものを用いることができ、例えば、ア
ゾ系、フタロシアニン系、ペリレン系、キナクリドン
系、アンスラキノン系などの有機顔料、カーボンブラッ
ク、ベンガラ、群青、酸化チタンなどの無機顔料等を挙
げることができる。これらの着色剤は、単独で用いて
も、組み合わせて用いてもよい。更に、これらの着色剤
は、顔料に限られるものではなく、染料であってもよ
く、顔料と染料を組み合わせてもよい。

【００１６】なかでも、粒子径が０．５〜１μｍのペリ
レン系、キナクリドン系、フタロシアニン系などの有機
顔料が、着色力が高く、鮮明度が優れており、しかも本
発明の効果が大きいという点で、好ましく用いられる。

【００１７】本発明のポリアミド原着用マスターバッチ
における着色剤含有量は、ポリアミドレジンに対して、
好ましくは０．５〜２０重量％であり、更に好ましく
は、１．０〜１５重量％である。

【００１８】更に、本発明のポリアミド原着用マスター
バッチにおいては、分散剤として、ポリアミドレジンに
酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリエステル及び／又は
エチレン系アイオノマーの微粉末を分散させる。

【００１９】酸変性ポリオレフィンとしては、無水マレ
イン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロ
ピレンなどが適している。酸変性ポリエステルとして
は、５―ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエス
テルなどが挙げられる。エチレン系アイオノマーとして
は、エチレン―メタアクリル酸共重合体のナトリウム塩
若しくは亜鉛塩（デュポン社のＳｕｒｌｙｎ、三井デュ
ポンケミカル社のハイミラン）又はエチレン―アクリル
酸共重合体のナトリウム塩若しくは亜鉛塩などが好適で
ある。

【００２０】これらの分散剤は、単独又は組み合わせて
用いることができる。

【００２１】本発明のポリアミド原着用マスターバッチ
におけるこれら分散剤の含有量は、ポリアミドレジンに
対して、０．５〜２０重量％であることが好ましく、更
に好ましくは１．０〜１０重量％である。

【００２２】分散剤の含有量が少なすぎると、着色剤の
ポリアミドへの分散性が悪くなり、溶融紡糸時の製糸性
（曳糸性）が低下する。一方、分散剤の含有量を多くし
すぎても、分散性、製糸性はそれほど向上しない。

【００２３】本発明における分散剤は、ポリアミドレジ
ンに微分散させるために、微粉末として混練することが
必要であり、その粒径は、５０〜５００μｍであること
が好ましく、特に、１００〜２００μｍであることが好
ましい。

【００２４】本発明のポリアミド原着用マスターバッチ
は、例えば、ポリアミドレジンに、着色剤、分散剤その
他の添加剤を所定量加えて、混練り機で溶融混練した
後、押出、冷却固化させて、所定の形状に切断し、ペレ
ット化することにより調製することができる。

【００２５】本発明で原液着色されるベースポリアミド
ポリマーは、主鎖がアミド結合からなるポリマーであ
り、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、これらの共重
合体などが挙げられる。

【００２６】本発明のポリアミド原着用マスターバッチ
をベースポリアミドポリマー中に混合して、ポリアミド
原着糸を製造するには、常法により、マスターバッチペ
レットとベースポリアミドポリマーペレットとを混合し
た後、溶融紡糸するか、あるいは溶融マスターバッチと
溶融ベースポリマーとを紡糸装置内で溶融混合して紡糸
し、その後、延伸、後加工処理を施せばよい。

【００２７】ベースポリアミドポリマーに対するポリア
ミド原着用マスターバッチの配合量は、得られる原着糸
中の着色剤含有量が０．５〜５．０重量％、特に１．０
〜３．０重量％となるように設定するのが好ましい。着
色剤含有量が少なすぎると、濃色に着色するのが困難と
なり、逆に多すぎると、原着糸の機械的特性が劣化する
ことになる。

【００２８】

【作用】酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリエステル及
び／又はエチレン系アイオノマーを分散剤として使用す
ることにより、着色剤粒子の凝集を防止し、製糸性を向
上させることができる理由は、およそ次の通りであると
考えられる。

【００２９】即ち、着色剤を分散させたポリアミドレジ
ン中に、酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリエステル及
び／又はエチレン系アイオノマーの微粉末を分散剤とし
て分散させると、これらが着色剤粒子を被覆して、粒子
の凝集を防止する。

【００３０】しかも、これらの分散剤の酸成分が原液着
色されるベースポリアミドポリマーの末端基と親和性を
有し、相溶性にすぐれているため、分散剤がベースポリ
アミドポリマーから分離するようなことがなく、溶融紡
糸時においても着色剤粒子の均一な分散を維持し、着色
剤粒子の凝集を防ぎ、紡糸口金からの吐出時に、ベンデ
ィングや断糸が生じて製糸性が悪化するようなことがな
い。

【００３１】従って、従来のマスターバッチブレンド方
式では、着色剤含有量が１．０重量％以上となるように
して、濃色に原液着色しようとすると、ベンディングや
断糸が多発し、安定した状態で紡糸することができなか
ったが、本発明のポリアミド原着用マスターバッチを用
いることにより、着色剤含有量が１．０重量％以上とな
るようにして、濃色に原液着色しても、紡糸時のベンデ
ィング、断糸は発生せず、製糸性が良好で、安定した生
産が可能となる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により、本発明を更に詳しく説
明するが、本発明は、これらの実施例により限定される
ものではない。なお、実施例中、「％」は「重量％」を
示す。

【００３３】［実施例１］着色剤（ペリレン系有機顔
料）を２０％、表１に示す分散剤を表１に示す割合でナ
イロン６レジン（極限粘度［η］＝１．３４）に添加
し、混練り機で溶融混合し、押出、冷却固化した後、切
断してポリアミド原着用マスターバッチペレットを作成
した。

【００３４】これらのマスターバッチペレットを、エク
ストルーダー型紡糸機のシュート配管部で、原着糸を構
成するナイロン６ベースポリマーペレット（極限粘度
［η］＝１．３４）と種々の割合で混合し、常法により
溶融紡糸、延伸し、更に加熱圧縮流体と共に噴射ノズル
を通して捲縮加工し、１０００デニール／６８フィラメ
ントの赤色原着捲縮糸を得た。

【００３５】なお、無水マレイン酸変性ポリプロピレ
は、無水マレイン酸を１．０％共重合させたポリプロピ
レン（粒径１５０μｍ）、無水マレイン酸変性ポリエチ
レンは、無水マレイン酸を１．０％共重合させたポリエ
チレン（粒径１５０μｍ）、５―ナトリウムスルホイソ
フタル酸ジメチル共重合ポリエステルは、５―ナトリウ
ムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０％共重合させた
ポリエチレンテレフタレート（粒径１５０μｍ）、エチ
レン―メタアクリル酸共重合体の亜鉛塩は、三井・デュ
ポンケミカル社製、ハイミラン―１７０６（商品名）
（粒径１５０μｍ）、エチレン―メタアクリル酸共重合
体のナトリューム塩は、三井・デュポンケミカル社製、
ハイミラン１７０７（商品名）（粒径１５０μｍ）であ
る。

【００３６】この場合、２４時間連続して溶融紡糸を行
い、ベンディング、断糸がほとんど発生せず、安定した
製糸が行える最大のマスターバッチペレット添加可能量
求め、この値が大きいほど製糸性が良好であるものと判
断した。

【００３７】結果は、表１及び表２に示す通りであり、
分散剤として、酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリエス
テル、エチレン系アイオノマーを添加することにより、
無添加の場合（Ｎｏ．２、１０、１７）や、未変性ポリ
プロピレン（Ｎｏ．１）、未変性ポリエステル（Ｎｏ．
９）を添加した場合に比較して、マスターバッチの最大
添加可能量が著しく大きくなり、多量のマスターバッチ
ペレット（従って多量の着色剤）を添加しても、製糸性
が悪化せず、濃色の原着糸を安定に製造することができ
た。

【００３８】また、２種類の分散剤を組み合わせて使用
した場合（Ｎｏ．２４）も、良好な結果が得られた。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】［実施例２］着色剤として、フタロシアニ
ン系有機顔料を２５％、分散剤として、実施例で用いた
エチレン―メタアクリル酸共重合体の亜鉛塩（ハイミラ
ン―１７０６）を表３に示す割合でナイロン６６（極限
粘度［η］＝１．１５）に添加し、混練り機で溶融混合
し、押出、冷却固化した後、切断して、ポリアミド原着
用マスターバッチペレットを作成した。

【００４２】得られた各マスターバッチペレットを、原
着糸を構成するナイロン６６ベースポリマーペレット
（極限粘度［η］＝１．１５）に４％（原着糸中の着色
剤含有量として１％）添加し、実施例１と同様にして１
０００デニール／６８フィラメントの青色原着捲縮糸を
得た。

【００４３】この場合、２４時間連続して溶融紡糸を行
ったときの紡糸錘１錘当りの断糸発生回数は、表３に示
す通りであり、分散剤としてエチレン系アイオノマーを
添加した場合は、未添加の場合（Ｎｏ．１）に比較し
て、断糸の発生が大幅に少なくなり、製糸性の向上が顕
著であった。

【００４４】

【表３】

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、ポリアミド原着用マス
ターバッチのポリアミドレジンに酸変性ポリオレフィ
ン、酸変性ポリエステル及び／又はエチレン系アイオノ
マーの微粉末を分散させることにより、溶融紡糸時に、
ベンディングや断糸が発生せず、安定した製糸性のもと
で、高濃度の着色剤を含有する濃色ポリアミド原着糸を
得ることができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアミドレジン中に着色剤を分散させ
   てなるポリアミド原着用マスターバッチにおいて、該ポ
   リアミドレジンに、酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリ
   エステル及び／又はエチレン系アイオノマーの微粉末を
   分散させたことを特徴とするポリアミド原着用マスター
   バッチ。
2. 【請求項２】 前記酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリ
   エステル及び／又はエチレン系アイオノマーの含有量
   が、前記ポリアミドレジンに対して０．５〜２０重量％
   である請求項１記載のポリアミド原着用マスターバッ
   チ。
3. 【請求項３】 前記酸変性ポリオレフィンが、無水マレ
   イン酸変性ポリエチレン及び／又は無水マレイン酸変性
   ポリプロピレンである請求項１又は２記載のポリアミド
   原着用マスターバッチ。
4. 【請求項４】 前記酸変性ポリエステルが、スルホイソ
   フタル酸ジメチル共重合ポリエステルである請求項１又
   は２記載のポリアミド原着用マスターバッチ。
5. 【請求項５】 前記エチレン系アイオノマーが、エチレ
   ン―アクリル酸共重合体金属塩である請求項１又は２記
   載のポリアミド原着用マスターバッチ。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項記載のポリ
   アミド原着用マスターバッチを、原液着色されるベース
   ポリアミドポリマー中に混合してなるポリアミド原着
   糸。