(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン糸の着色方法であって、
（１）ミシン糸を連続的に送糸して、ミシン糸を紫外線硬化樹脂、光重合開始剤、顔料及び有機溶媒を含む着色液に浸漬して表面処理し、ここで、該着色液中の紫外線硬化樹脂と光重合開始剤の合計重量が3〜50重量％、顔料が0.1〜3重量％、及び有機溶媒が50〜95重量％であり、該紫外線硬化樹脂が、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート及びウレタンアクリレートからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、該光重合開始剤が、ベンジルケタール型、α−ヒドロキシアセトフェノン型及びα−アミノアセトフェノン型からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、該有機溶媒が、酢酸エチル、メタノール、アセトン及びメチルエチルケトンからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
（２）該表面処理されたミシン糸を乾燥し、及び
（３）該乾燥されたミシン糸を紫外線照射して硬化させる
ことを特徴とするミシン糸の着色方法。
【請求項２】
前記着色液中の紫外線硬化樹脂と光重合開始剤の重量比が1:3〜3:2である請求項１記載の着色方法。
【請求項３】
前記顔料が、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ系顔料、ペリレン・ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、酸化チタン系顔料及びカーボンブラック系顔料からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２に記載の着色方法。
【請求項４】
前記ミシン糸が単糸又は撚糸であり、その材質が合成繊維である請求項１〜３のいずれかに記載の着色方法。
【請求項５】
前記ミシン糸の材質がポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂である請求項１〜４のいずれかに記載の着色方法。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれかに記載の着色方法により着色されたミシン糸。
【請求項７】
着色されたミシン糸の全乾燥重量に占める顔料を含む硬化樹脂被膜の乾燥重量が0.3〜20重量％である請求項６に記載の着色されたミシン糸。
【請求項８】
着色されたミシン糸の全乾燥重量に占める顔料を含む硬化樹脂被膜の乾燥重量が0.3〜20重量％である着色されたミシン糸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシン糸の簡易かつ迅速な着色方法及び着色されたミシン糸に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミシン糸を着色する方法としては、ミシン糸原糸をボビンにチーズ状に巻き、これを着色液に浸漬し、水洗、ソーピング、脱水及び乾燥を行うチーズ染色法や、ミシン糸原糸を繰り返し結束してかせとし、これを着色液に浸漬、水洗、ソーピング、脱水、乾燥する等の独立した工程を経る方法が一般的であった。しかし、この方法では、非連続的な多数の工程を必要とするため時間と労力がかかり、コストが高くなるという問題を有していた。
【０００３】
これを改善するために、例えば、特許文献１及び２のような、連続的にミシン糸を着色する方法が報告されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１又は２に記載の着色方法で製造される着色ミシン糸は、摩擦堅牢度が低いこと、それに起因して生地への移染が生じること、紫外線硬化性樹脂の硬化速度が遅いため生産性が低いこと、また硬化樹脂被膜の膜厚の増大によりミシン糸そのものが硬くなり可とう性（縫性）が損なわれるため縫性しにくいこと等の点を改善する余地があった。
【特許文献１】特開昭５２−１２４９９３号公報
【特許文献２】特開昭５８−６５０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、迅速かつ低コストで生産性良くミシン糸を連続的に着色し、強力、摩擦堅牢度及び可とう性（縫性）に優れた着色ミシン糸を得る方法、及び該方法により着色されたミシン糸を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意研究を行った結果、ミシン糸を連続的に送糸して、ミシン糸を紫外線硬化樹脂、光重合開始剤、顔料及び有機溶媒を含む着色液に浸漬して表面処理し、乾燥し、紫外線照射して硬化させることにより、迅速かつ低コストで、強力、摩擦堅牢度及び可とう性（縫性）に優れた着色ミシン糸を製造できることを見出した、この知見に基づき、さらに研究を重ねて本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、以下のミシン糸の着色方法及び着色されたミシン糸を提供する。
【０００８】
項１．ミシン糸の着色方法であって、ミシン糸を連続的に送糸して、ミシン糸を紫外線硬化樹脂、光重合開始剤、顔料及び有機溶媒を含む着色液に浸漬して表面処理し、該表面処理されたミシン糸を乾燥し、該乾燥されたミシン糸を紫外線照射して硬化させることを特徴とするミシン糸の着色方法。
【０００９】
項２．前記着色液中の紫外線硬化樹脂と光重合開始剤の合計重量が3〜50重量％、顔料が0.1〜3重量％、及び有機溶媒が50〜95重量％である項１に記載の着色方法。
【００１０】
項３．前記着色液中の紫外線硬化樹脂と光重合開始剤の重量比が1/3〜3/2である項１又は２に記載の着色方法。
【００１１】
項４．前記紫外線硬化樹脂が、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート及びウレタンアクリレートからなる群より選ばれる少なくとも１種である項１〜３のいずれかに記載の着色方法。
【００１２】
項５．前記光重合開始剤が、ベンジルケタール型、α−ヒドロキシアセトフェノン型及びα−アミノアセトフェノン型からなる群より選ばれる少なくとも１種である項１〜４のいずれかに記載の着色方法。
【００１３】
項６．前記有機溶媒が、沸点が100℃以下のエステル系又はケトン系有機溶媒である項１〜５のいずれかに記載の着色方法。
【００１４】
項７．前記ミシン糸が単糸又は撚糸であり、その材質が合成繊維である項１〜６のいずれかに記載の着色方法。
【００１５】
項８．前記項１〜７のいずれかに記載の着色方法により着色されたミシン糸。
【００１６】
項９．着色されたミシン糸の全乾燥重量に占める顔料を含む硬化樹脂被膜の乾燥重量が0.3〜20重量％である着色されたミシン糸。
【００１７】
以下、本発明を詳述する。
【００１８】
本発明のミシン糸の着色方法は、ミシン糸を連続的に送糸して、ミシン糸を紫外線硬化樹脂、光重合開始剤、顔料及び有機溶媒を含む着色液に浸漬して表面処理し、該表面処理されたミシン糸を乾燥し、該乾燥されたミシン糸を紫外線照射して硬化させるものである。即ち、ミシン糸に該着色液を塗布又は含浸した後、紫外線照射することにより該紫外線硬化樹脂を硬化させて、ミシン糸表面を被覆し着色する方法である。本発明のミシン糸の着色方法では、従来に比べて比較的多量の有機溶媒及び光重合開始剤を用いて、連続送糸して着色する点に特徴を有している。本方法によれば、強力、摩擦堅牢度、縫性等に優れた着色ミシン糸を生産性よく提供することができる。
【００１９】
本発明で使用するミシン糸は、単糸又は撚糸のいずれであっても良く特に限定はない。通常、その材質は特に限定はないが、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の合成繊維が好ましいものとして例示される。具体的には、ポリアミド系樹脂として、ポリカプラミド（ナイロン−6）、ポリ−ω−アミノヘプタン酸（ナイロン−7）、ポリ−ω−アミノノナン酸（ナイロン−9）、ポリウンデカンアミド（ナイロン−11）、ポリラウリルラクタム（ナイロン−12）、ポリエチレンジアミンアジパミド（ナイロン−2,6）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン−4,6）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン−6,6）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン−6,10）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン−6,12）、ポリオクタメチレンアジパミド（ナイロン−8,6）、ポリデカメチレンアジパミド（ナイロン−10,8）、ポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリメタフェニレンイソフタラミド、コポリパラフェニレン−３，４−オキシジフェニレンテレフタラミド等が挙げられる。ポリエステル系樹脂として、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が例示できる。
【００２０】
また、そのサイズは、210デニールから2100デニールが例示される。
【００２１】
ミシン糸は、連続的に送糸して着色されるが、その方法については特に限定はない。送糸速度は、着色ミシン糸の生産性に直結するものであるが、通常、後述の着色工程、乾燥工程、紫外線照射工程の各処理時間と関連づけて設定することができる。例えば30〜100ｃｍ／秒程度であればよい。
【００２２】
ミシン糸は、まず、紫外線硬化樹脂、光重合開始剤、粒径5μｍ以下の顔料及び有機溶媒を含む着色液に浸漬される。
【００２３】
紫外線硬化樹脂としては、ミシン糸に要求される特性を損なわない範囲で適宜選ばれ、例えば、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどが例示できる。その中でも、ウレタンアクリレートが弾性力に富み、ミシン糸の風合いを損ねずより好ましいものとして例示できる。
【００２４】
光重合開始剤としては、後述する紫外線ランプの照射波長、使用される紫外線硬化樹脂によって適宜選択され、例えば、ベンジルケタール型、α−ヒドロキシアセトフェノン型、α−アミノアセトフェノン型などが例示できる。その中でもα−ヒドロキシアセトフェノン型が好ましいものとして例示できる。
【００２５】
顔料としては特に限定はなく、ジケトピロロピロール系顔料、縮合アゾ顔料等のアゾ系顔料、ペリレン・ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、酸化チタン系顔料、カーボンブラック系顔料等を例示できる。好ましくは、これらの顔料の分散性を向上させるために、アビエチン酸を主成分とする天然ロジン、重合ロジンなどの樹脂；カチオン、アニオン又はノニオン界面活性剤；塩化ビニル・酢酸ビニルのコポリマーなどの他物質を添加して表面処理した顔料が挙げられる。より好ましいものとして、塩化ビニル・酢酸ビニルのコポリマーで表面処理した顔料が挙げられる。
【００２６】
本発明において顔料の粒径は5μｍ以下、特に、0.1〜1μｍ程度であることが好適である。着色の濃淡は、顔料の粒径と配合量によって適宜決められる。顔料の粒径が5μｍを越える場合は、ミシン糸表面の凹凸が大きくなり、摩擦係数が大きくなるため摩擦堅牢度が悪くなる傾向がある。
【００２７】
有機溶媒としては、紫外線硬化樹脂及び光重合開始剤が溶解乃至分散可能なものであり、かつ乾燥工程で除去が容易な揮発性の高いものが選択される。例えば、沸点（Bp）が110℃以下、好ましくは100℃以下、より好ましくは50〜80℃程度の、エステル系又はケトン系有機溶媒が推奨される。具体的には、酢酸エチル、メタノール、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。その中でもアセトン、メチルエチルケトンが好ましい。
【００２８】
通常、上記した紫外線硬化樹脂はそれ単独では硬化せず、光重合開始剤と併用して用いられる。ただし、これらだけでは一般的に粘度が高く、ミシン糸への均一塗布は難しく均質なミシン糸の作成が困難であり、また、ミシン糸表面の硬化樹脂被膜が厚くなるため糸の可とう性が阻害され風合いや縫性に悪影響を与えてしまう。さらにコスト的にも高くなる。
【００２９】
本発明では、上記したような特定の有機溶媒を使用することにより、ミシン糸の表面に均一かつ薄く樹脂被膜を形成してミシン糸の風合いを保持し、着色に必要な顔料をミシン糸表面に固定することが可能となる。
【００３０】
本発明において、着色液中の紫外線硬化樹脂と光重合開始剤の合計重量は3〜50重量％（好ましくは5〜20重量％）、顔料が0.1〜3重量％（好ましくは0.1〜1重量％）、及び有機溶媒が95〜50重量％（好ましくは94〜80重量％）が好適な範囲として挙げられる。紫外線硬化樹脂と光重合開始剤の合計重量が3重量％以下になると顔料をミシン糸表面に十分に固定できず、摩擦堅牢度が悪くなる傾向にあり、50重量％を越えると樹脂乾燥に時間を要し、生産性が低くなる。また、有機溶媒が50重量％未満であれば着色液の粘度が高くなりミシン糸の表面に均一塗布が困難になる場合があり、95重量％を越えると樹脂や顔料をミシン糸表面に十分に固定できず、摩擦堅牢度が悪くなる傾向にある。
【００３１】
また紫外線硬化樹脂と光重合開始剤の配合比率（重量比）は、1／3〜3／2程度、好ましくは3／4〜1／1程度が好適である。配合比率が1／3未満の場合、顔料を保持するに十分な量の樹脂を確保できず、配合比率が3／2を越える場合、光重合開始剤の割合が少ないため短時間での硬化が不十分となる。
【００３２】
従来は、着色液中の光重合開始剤の配合比率は、紫外線硬化樹脂に対して数重量％、もしくは1重量％未満が標準であった。しかし、本発明においては、ミシン糸の走糸速度、すなわち生産性を高めるためには硬化速度を早める必要があるため、上記のように光重合開始剤は大きい配合比率に設定される。
【００３３】
着色液に含まれていても良い他の成分としては、増感剤、硬化促進剤が挙げられ、これらは着色液中5重量％以下であることが好ましい。
【００３４】
ミシン糸を着色液に浸漬する方法は、所定の送糸速度で着色液中に通すことにより行うことができる。浸漬時間は、送糸速度が30〜100ｃｍ／秒程度の場合、例えば、0.01〜0.3秒程度であればよい。
【００３５】
続いて、着色液が表面に付着したミシン糸を乾燥ゾーンにおいて熱風処理にて乾燥する。乾燥温度（熱風温度）は、着色液に用いる有機溶媒によって異なるが、有機溶媒の沸点をBp（℃）とすれば、十分に乾燥するためには、Bp〜（Bp＋50）℃の範囲、好ましくは100〜120℃の範囲が推奨される。また、乾燥ゾーンにおける滞留時間（秒）は送糸速度にもよるが、通常、送糸速度が30〜100ｃｍ／秒程度の場合、3〜10秒程度であればよい。乾燥は十分に行うことが重要である。乾燥が不十分な場合、後工程での紫外線照射時に当該樹脂が十分に硬化せず、摩擦堅牢度が悪くなる場合がある。
【００３６】
その後、紫外線ランプ照射にてミシン糸表面の紫外線硬化樹脂を硬化させる。ランプの照射波長は、使用する樹脂および光重合開始剤の吸収波長に適宜合わせて選択する必要がある。またランプ出力は、ミシン糸の走糸速度に合わせて適宜選択できる。一般的に、走糸速度が速い場合には、ランプ出力を上げて硬化するのに十分な出力を設定する。また、ランプとミシン糸との距離は、ランプの焦点距離により最適な距離を設定することができる。このようにして、紫外線硬化樹脂により硬化されたミシン糸は、冷却後、ボビンに巻かれて製品となる。
【００３７】
上記の方法で着色されたミシン糸は、その表面に均一かつ薄い硬化樹脂被膜が形成されており、強力、摩擦堅牢性及び可とう性の全てに優れている。本発明の着色ミシン糸において、全乾燥重量に占める顔料を含む硬化樹脂被膜の乾燥重量が0.3〜20重量％、特に0.5〜10重量％であり、従来の着色ミシン糸に比して低い割合となっている。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のミシン糸の着色方法によれば、ミシン糸を迅速かつ低コストで連続的に着色することができる。また、強力、摩擦堅牢性及び可とう性に優れた着色ミシン糸を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
次に本発明を実施例によって更に詳述するが、これに限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
ポリアミド製（ナイロン-66）のミシン糸（1400dtx-204f 1782タイプ、東レ（株）製）を、送糸速度50ｃｍ／秒で連続的に送糸しながら、ウレタンアクリレートUV硬化樹脂（カーボネート系ウレタンアクリレート50重量％、メチルエチルケトン50重量％）（UP-23、根上工業（株）製）4重量％、ヒドロキシアセトフェノン型光重合開始剤（ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）（イルガキュア184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製）5重量％、顔料（ハロゲン化銅フタロシアニン系顔料＋塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物）（MICROLITH-GK、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製）0.2重量％、及びメチルエチルケトン（MEK）90.8重量％を含む着色液に0.3秒間浸漬して表面加工し、熱風（温度：100℃程度）の乾燥炉を経て、UV照射（紫外線ランプ：メタルハライドランプ200W/cm、日本電池（株）製）し、冷却後、得られた着色ミシン糸をボビンに巻き取った。
【００４１】
着色ミシン糸において、全乾燥重量に占める顔料を含む硬化樹脂被膜の乾燥重量は、2.0重量％であった。
【００４２】
実施例２〜５
実施例２〜５は、UV硬化樹脂、光重合開始剤、顔料、及びメチルエチルケトンの配合量を、表１のように設定したこと以外は、実施例１と同様にして行った。
【００４３】
なお、表１中の各配合成分は次に示される（以下同じ）。
（UV硬化樹脂）
UP-23：ウレタンアクリレートUV硬化樹脂（カーボネート系ウレタンアクリレート50重量％、メチルエチルケトン50重量％）、根上工業（株）製
KAYARAD UX-3204：ポリエステル系ウレタンアクリレート、日本化薬（株）製
UA-4100：ウレタンアクリレート、新中村化学工業（株）製
（光重合開始剤）
イルガキュア184：ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製
（顔料）
MICROLITH-GK：ハロゲン化銅フタロシアニン系顔料＋塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製
【００４４】
【表１】
0004766999.tif 000002
【００４５】
参考例１（チーズ染色）
実施例１と同じナイロン糸をチーズ状に巻かれた糸層の内外部に均一に染料（カヤノールC.G 1%owf.、日本化薬（株）製）、均染剤（サンモールA-1 5g/L、日華化学（株）製）、バッファー剤（1g/L、七福化学（株）製）を溶かした染色液を循環させるチーズ染色方法で浸染し、水洗、ソーピング、脱水、乾燥を行った。
【００４６】
比較例１
比較例１は、UV硬化樹脂、光重合開始剤、顔料、及びメチルエチルケトンの配合量を表２のように設定した。
【００４７】
ポリアミド製（ナイロン-6）のミシン糸（1400dtx204f 1782タイプ、東レ（株）製）を、送糸速度50ｃｍ／秒で連続的に送糸しながら、表２で示した配合比の着色液に0.3秒間浸漬して表面加工し、熱風（温度：100℃程度）の乾燥炉を経て、UV照射（紫外線ランプ：メタルハライドランプ200W/cm、日本電池（株）製）し、冷却後、得られた着色ミシン糸をボビンに巻き取った。
【００４８】
【表２】
0004766999.tif 000003
【００４９】
試験例１
上記で得られた実施例、参考例及び比較例の着色ミシン糸について、下記の評価を行った。各評価は、次の様にして行った。
＜平均強力＞
温度22℃、湿度68％の測定室にて、測定器：ＴＥＮＳＯＲＡＰＩＤ  III（ＵＳＴＥＲ社製）を用いて、つかみ長さ：500ｍｍ、糸速300ｍｍ／分にて試料を引っ張り、破断した時の強力を測定した。20回測定した平均値を平均強力とした。
＜摩擦堅牢度＞
長さ300ｍｍ、幅20ｍｍの綛形状の試料を準備した。温度22℃、湿度68％の測定室にて、縦50ｍｍ横25ｍｍの綿布を摩擦堅牢度試験機（JIS  L0849に準ずる学振形摩擦試験機）にセットして9Ｎの荷重をかけた。試験片100ｍｍの間を、綿布を用いて毎分30回往復の速度で100回往復摩擦をした。なお、乾式は、乾燥状態の綿布を用いて、また、湿式は綿布を水に浸し100％湿潤にした状態でおこなった。綿布の汚染を、汚染用グレースケール（JIS L 0805準拠）を用いて、目視にて測定した。
＜可とう性＞
実施例、参考例及び比較例のミシン糸を用いて、実際に縫製する実用実験を行った。ポリプリピレン（ＰＰ）製の厚さ0.35mmの布を2枚重ねたものに対して、＃21のミシン針を装着した1本針本縫総合送りミシン（ＬＵ−1508  ＪＵＫＩ製）を用いて、回転数2100回転/分で縫製試験を行なった。
【００５０】
評価は、針糸テンションを同条件（500ｇ程度）にし、30cm四方の２枚重ね布を円形に下糸がなくなるまで（約10ｍ）縫製して、その間の上糸の目浮きの数をカウントした。目浮きが少ないほうが可とう性がよいと判断し、以下のように５段階基準とした。（N＝5の平均）
【００５１】
【表３】
0004766999.tif 000004
【００５２】
実施例１〜５、参考例１及び比較例１の着色ミシン糸の評価結果を表４に示す。
【００５３】
【表４】
0004766999.tif 000005
【００５４】
表４の結果より、本発明の着色方法（実施例１〜５）で得られる染色ミシン糸の物性は、従来のチーズ染色方法（参考例）で得られる染色ミシン糸のものとほぼ同程度の性能を保持し得ることが分かった。
【００５５】
しかも、本発明においては、連続送糸で着色するために、従来のチーズ染色方法（参考例）よりも簡便かつ短時間で着色することができる。例えば、本発明の着色方法を用いた場合の工程と、一般的なチーズ染色方法を用いた場合の工程を比較したものを表５に示す。これによれば、本発明の着色方法では、着色に必要なソフト巻き工程が不要であり、しかも着色工程を大幅に短縮できることが理解できる。
【００５６】
【表５】
0004766999.tif 000006
【００５７】
また、表４の結果より、溶媒を用いない着色液を用いる比較例１（送糸速度50ｃｍ／秒、着色液に0. 3秒間浸漬）では、平均伸度、摩擦堅牢度及びかとう性の評価において、本発明の着色方法（実施例１〜５）と比べて大きく劣ることが分かった。