JPH04126876A - 合成繊維の処理法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は汎用性樹脂類、特にポリウレタン系樹脂、含ハ
ロゲン系ビニール樹脂、エチレン酢ビ系樹脂などとの接
着性を改良した合成繊維の処理法に関するものであり、
」二記樹脂との複合材として広〈産業資材分野等に利用
されるものである。

〈従来技術〉 合成繊維があらゆる産業分野で使用されていることは周
知のところである。例えば芳香族ポリアミド系合成繊維
はハイテク素材として脚光をあびている。一方ポリエス
テル系合成繊維は安価で且つ強力もあるために、これを
補強材料としてポリウレタン系樹脂、含ハロゲン系ビニ
ール樹脂或はエチレン−酢ビ系樹脂と組合せることによ
って、帆布、テント、ターポリン、養生シート等のジ−
１〜状膜構造体、レザー、合皮２食品ベルＩ−、ポース
等の広範な産業資材分野に使われている。例えばポリウ
レタン系樹脂との複合材料は耐摩耗性がすぐれているた
めに、食品ベルトなどに使用されている。含ハロゲン系
ビニール樹脂との複合材料は、その物理的性質及び加工
性を改良するために比較的多量に可塑剤その他の配合成
分を加えるので、耐熱性の面では劣るが、耐薬品性、電
気絶縁性を生かした用途に応用されている。

又エチレン酢ビ系樹脂との複合材料はコンテナ用途で無
毒性を重視する分野に広く使われている。

しかし複合材として優れた性能を発揮する合成ｌ維材料
は、一方ではその化学構造に起因して、表面が不活性な
ものか多く、上記樹脂類との接着性に不安かあるため、
更に一段とレベルアップか望まれているのが現状である
。これを克服するだめの手段としては一般には １）布帛の１１付を低くしてイ１ｊ帛の両面に樹脂膜を
形成させる方法、即ち織物の目の間隙を通して熱融着さ
せブリッジを形成せしめる方法。

２）布帛を構成する繊維形態を紡績糸等として毛羽立ち
、バルキー化させ加工時に溶融した樹脂を単糸間隙に浸
透せしめることによるアンカー効果によって接着を向−
Ｌせしめる方法。

３）プラズマ処理で表面を接着しやすくする方法等が専
ら提案されている。

以上の物理的方法の他に以下に示す化学的方法、即ち ４）被覆樹脂にポリイソシアネー）・を含有せしめる方
法 ５）樹脂で被覆する前の布帛をポリエチレンイミンで処
理する方法などの提案もされている。

或いはこれらの技術を組合せて実用化されているのが現
状である。

しかし以上の述べた方法を用いた製品においても、繊維
と樹脂類との接着が不充分なために長期使用に際し、繊
維と樹脂との剥離か起り種々の１〜ラブルが発生してい
る。以下具体的に示すと、１）ブリッジ効果やアンカー
効果等の物理的手段を使ったものについてはその織物＃
Ｉｌ織の空隙や毛羽などを有効に活用できるか、高密度
の織物や千羽の少ない布帛ではその効果か発現できなく
なる。

さらにフィラメント使いの帆布では織目のあらい低目（
＝１の織物でも繊維との接着性か良くないために繊維と
樹脂との剥離現象という品質問題が顕在化することがあ
る。例えばポリウレタン樹脂ベル１〜の場合は屈曲の繰
返しによって剥離現象を起す。

またターポリン用途等の目付が低く且つ織目のあらいａ
物については両面からの樹脂耐１着によるブリッジ形成
によって複合材料としての機能を発揮するが、「ハタヌ
キ１成は［仲ひ縮みのくり返し１等、長期間使用によっ
て受Ｃ）る外力によって疲労し、これによって樹脂から
のフィシメン１〜素っぽ抜けや帆布の破損等のトラブル
が発生ずる。又フィラメント帆布は勿論のこと、スパン
帆布でもポリウレタン系樹脂や含ハロゲン系樹脂との接
着を要求される分野においては、物理的効果以外に合成
繊維と樹脂との界面接着の向−１−をはかるなめに、接
着剤のプレコー１〜或は樹脂中にポリイソシアネートを
添加しなりする場合がある。しかしながら接着性が向ト
する反面、製品自体の風合か硬くなったり、引裂強度か
低下する問題が発生してくる場合か多い。

一方引裂強度を高めるなめに樹脂中のポリイソシアネー
ト類の割合を減少させると接着強度が著しく低下してく
る。

又、樹脂で被覆する前に合成繊維をポリアルキレンイミ
ンの溶液で処理する方法が提案されている（特公昭５５
−３６３９８号公報、特開昭５９−９４６４０号公報、
特公昭５３−３７４７３号公報）。

しかしながらポリアルキレンイミン等で処理した合成繊
維を用いると布帛か著しく着色し、通常この着色が黄色
又は黄褐色を呈するため、色相の薄いもの或は透明感の
ある樹脂複合体では最終製品の外観への影響があり、実
用上色相か問題になる。

〈発明の目的〉 本発明は合成繊維と樹脂とから複合４４料を得る場合に
製品の引裂強度等の物性を損わずに繊維と被覆樹脂との
接着性を改良した繊維を提供するものであり、且つ合成
繊維又はこれを含む布帛、生機の経時着色の変化が小さ
く表面が改良された合成繊維の提供を目的としたもので
ある。

〈発明の構成〉 ずなわぢ本発明は未延伸糸に分子内に２ゲ以上のエポキ
シ基を有する脂肪族ポリエポキシ系化合物を付与した後
、延伸、熱セットし、得られた延伸糸に 一般式 の基本骨格で示されるポリアリルアミン化合物を付与し
、熱処理することを特徴とする合成繊維の処理法である
。

ここに合成繊維は繊維糸条を形成し得るものであればよ
く、特に限定されない。ポリニスデル繊維、ポリアミド
繊維、アラミド繊維、炭素繊維などである。繊維形態は
長繊維でも短繊維てもよい。

あるいは織物２編物、不織布などの形態で処理されても
よい。

本発明の方法で製造された繊維と複合される樹脂は、た
とえばポリウレタン樹脂、含ハ■フゲン系ビニル樹脂、
エヂレン−酢ビ系樹脂などである。

分子内に２ケ以」−のエポキシ基を有する脂肪族エポキ
シ系化合物とはたとえば分子内に少なくとも２ヶ以上の
エポキシ基を有し、分子量が２００以」−，３０００以
下であって室温で液状を呈する脂肪族系のポリグリシジ
ルエーテル化合物であって、水溶性または水分散可能な
化合物をいい、例えば通常公知のエヂレンクリコール、
グリセリン、ペンタエリスリト−ル、ソルビト−ル、ポ
リエチレンクリコール、グリセリンの２旦体〜ポリグリ
セリン、その他脂肪族系のポリグリシジルエーテル化合
物など通常公知のものが用いられる。そのほか、異節環
を有する１〜リクリシジルイソシアヌレ−１・や芳香環
を有し間接的に脂肪族鎖にグリシジルエーテル基のつい
たもの、ビスフェノールＡ系にグリシジルエーテル基の
ついたものなども、脂肪族エボＡシ化合物に５０％以下
の割合で混合して使用することができる。

本発明におりるポリアリルアミンとはアリルアミンの重
合体で側鎖にアミン基を有し、一般式が　Ｈ２ の基本骨格で、ペンダント基を有するポリマーである。

ポリアリルアミンの数平均分子量Ｍｎは２５００〜５０
０００　　（数平均重合度４４〜８７７）か好ましい。

合成方法は特開昭５８−２０１８１１号公報に示されて
いる通りで、例えは、モノアリルアミンの無機酸塩を極
性溶奴中で分子中にアゾ基とカチオン性の窒素原子を持
つ基とを含むラジカル開始剤の存在下で重合させる。ポ
リアリルアミンは重合したポリアリルアミンの無機酸塩
を強塩基性イオン交換樹脂を通して無機酸を除去するか
又はアルカリ（たとえば苛性ソーター）によってできる
中和塩水溶液を透析することによってつくられる。

ポリアリルアミンはラジカル重合法によって製造される
のでＭｎが２５００未満の低分子量領域では安定した製
品を得ることが雑しい。一方Ｍｎが５００００を超える
場合でも繊維と被覆樹脂との接着性は向上するが、しか
し処理剤粘度が増加して取扱性か低下する。本発明の合
成繊維は必要に応じて公知の平滑剤、界面活性剤、帯電
防止剤等の油剤或は可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤
等の安定剤等を接着を阻害しない限りにおいて適宜併用
してもよい。

本発明においては特に脂肪族ポリエポキシ化合Ｔｈ（Ａ
）を未延伸糸に付与することによって、脂肪族エポキシ
化合物（八）の繊維表面に対する収着を容易にせしめ付
着後の延伸時におζフる熱エネルギーによって繊維素材
ポリマーの表層部に一部浸透拡散せしめた状態にする。

しかる後、ポリアリルアミン化合物ＦＢ）の付与による
脂肪族ポリエポキシ化合ｅＪ（Ａ）の開環重合反応によ
り、繊維界面に強固なＪＰＮ構造（相互貫入型網目構造
）を形成し、繊維最表面に高密度のアミノ基を形成し、
且つ従来のアミン化合物では不可避であった黄変着色を
抑制した前処理系を得ることかできることを見出した。

脂肪族ポリエボＡシ化合物（八）を未延伸糸に付与し、
その後延伸熱セラ１〜した後ポリアリルアミン化合ｅＪ
（Ｂ）を付与するための方法は、特に限定されない。−
例を挙げるとポリアリルアミン化合物（Ｂ）を含む処理
液は゛、延伸直後の走行ヤーンに付与する方法、或いは
撚糸の段階、製織した後、付、−！ｊし熱処理する方法
など適宜選択ずれはよい。

又延伸直後、弛緩熱処理により、乾熱収縮率を減少させ
、製品の寸法安定性向上を図る場合があるが、該ポリア
リルアミン化合！ｔ！Ｊ　（Ｂ）を含む処理液は、弛緩
熱処理の前でも後でも付与することができる。

以−Ｌの処理は有機溶剤の溶液又は水系の乳化分散液と
して合成繊維に適宜付与することかできる。

合成繊維の形態は通常は布帛であるか、原糸製造時のヤ
ーン或は撚糸等の走行糸条にイ′Ｎｊ！７−することも
できる。

脂肪族ポリエポキシ化合物をたとえは紡糸油剤として付
与する場合、脂肪族ポリエポキシ化合物を含む紡糸油剤
の構成は、 ■脂肪族ポリエポキシ化合物。

■該ポリエポキシ化合物の乳化分散剤であり、且つ該ポ
リエポキシ化合物の繊維糸条への均一拡散性を向」二せ
しめる成分としてアルキルスルポネー１〜系、アルキル
ザルフエ−１・系、アルキルポスフェート系のアニオン
界面活性剤或いはそれらのポリアルキレンオＡサイド付
加体。

■延伸時に必要な、適切な潤滑性、集束性をイ（１与さ
せるための剤。

例えば、鉱物油、エステル類等の平滑剤、ポリエチレン
オキサイド付加高級アルコールエーテル、ポリエチレン
オキサイド−ポリプロピレンオキサイドの共重合体等の
非イオン型界面活性剤或いはイオン性界面活性剤等を接
着を阻害しない限り必要に応じて適宜使用することがで
きる。

以上■十■十■の組成を基本構成成分とする。

一方、ポリアリルアミン化合物を含む処理液としてはポ
リアリルアミン化合物の単独水溶液或いはポリアリルア
ミン化合物を糸条に均一に付着せしめるための剤を併用
することができる。

例えばポリエチレンオキサイド付加高級アルコ−ルエー
テル等の非イオン界面活性剤等接着を阻害しない限り必
要に応じて適宜使用することができる。

合成繊維に付与されるポリエポキシ系化合物（Ａ）及び
ポリビニルアミン（Ｂ）の構成比は、重量比率で　（八
）／（Ｂ）　−９０／１０〜５／９５が好ましい。

（＾）／（Ｂ）か９０／１０を超える場合は樹脂との接
着が不充分である。一方ＦＡ）／　（Ｂ）か５／９５未
満でもやはり接着力が不足する。合成繊維に対するポリ
エポキシ系化合物（八）とポリビニルアミン（Ｂ）との
総付着量は０．１〜５．０重量％か好ましい。更に好ま
しくは０．４〜１．５重量％である。

総イ＝Ｉ着量が０．１重板％未満では樹脂との接着が不
充分である。一方、５．０重量％を越える場合でも接着
力を発揮するが、イ」着量の増加に伴う接着力向上効果
がそれほど期待できず、むしろケミカルコストが増すの
で経済性の面から好ましくない。

ポリアリルアミン化合物を付与した後の熱処理（乾燥）
は１００〜．２３０℃好ましくは１００〜ｉｓｏ℃特に
好ましくは１２０〜１６０°Ｃで行う。１００°Ｃ未満
では強固なＩＰＮａ造を形成せしめることができない。

２３０°Ｃを越えるとポリアリルアミンか酸化架橋を起
すので表面アミノ基濃度が低下し、接着力低下をもたら
す。

〈発明の効果〉 本発明の方法によって処理された合成繊維は、ポリウレ
タン系樹脂、含ハロゲン系ビニル樹脂エチレン−酢酸ビ
ニル系樹脂等との接着性に特に優れている。

〈実施例〉 以下に本発明を実施例で説明する。

実施例１〜５．比較例１・〜４ ７２００デニール／１０００フィラメントのポリエチレ
ンテレフタシー１〜未延伸糸に表１に示す脂肪酸エポキ
シ化合物を含有する紡糸油剤（表２）として０．４平旦
％付与−し延伸熱処理した後、繊維が巻き収られるまで
に表１に示すポリアリルアミン（ＰＡＡ−１０Ｃ：　Ｍ
　ｗ　＝　４１０００　）を含有する処理液（表３）を
１．３重量％付与し、乾燥熱処理した。

次いで、該処理系を用いて目付３００　ｇ／　ｌｄにな
るように−！Ｖ織を作成した。

表 Ｍｗ−数平均分子星 表２ 脂肪酸エボＡシ化合物を含有する紡糸油剤表３ ポリアリルアミンを含有する処理液 上記組成の水分散液を作成する。

濃度２１０重量％　ＥＰＵ：１３重量％ついで表４に示
す前処理布帛に、次の組成の軟質配合ポリ塩化ビニル樹
脂 ポリ塩化ビニル（平均重合度−１１００）　１００重量
部ステアリン酸バリウム（安定剤）　　２重量部ジイソ
オクチルフタレー１・（可塑剤）５５重量部を通常のカ
レンダー法により押出し厚さ０．５ｒｎｍの被膜を加熱
押圧して、繊維とポリ塩化ビニル樹脂との接着布を得た
。繊維とポリ塩化ビニル樹脂との接着力はＪＩＳＫ　６
３２９−１９６８　（ゴム引布）の６，３゜７（はくり
試験−１８０°）の方法に準じて測定した。測定結果は
表４に記す。

接着イ０の剥離力は、比較例として示した未処理布帛に
対する指数換算で示した。

表 処理繊維とポリ塩化ビニル樹脂との接着力表４に示す通
り、本発明の方法により処理されたポリエステルｍ紺は
黄変ぜずに顕著に接着性を改善し得る。なお未処理布の
剥離力は０．９〜ｉ、ｏｋｇ／１ｎｃｈであった。

実施例６〜８．比較例５〜７ ７２００テニール／１０００フイラメントのボリパラフ
ェニレンデレフタラミド繊維未延伸糸に表５に示す脂肪
酸エポキシ化合物を含有する紡糸油剤を０３５重量％付
与し、延伸熱処理した後、巻き取る。

該繊維の平織布（目付２５０　ｚ　／　ｒＩｆ）に表５
に示すポリアリルアミンを含む処理液をポリアリルアミ
ンの付＠量が０．９％になるように塗布し、１２０℃で
３分間予備乾燥した後１５０℃で３分間乾燥しな。

表５ 実施例１と同じ方法で接着性を評価したか、実施例６〜
９は比較例５〜・７に比して優れた接着性を示す。

又、ポリアリルアミンは、ヤーンで処理するよりも、布
帛で処理した方がポリアリルアミンの付着度が少な目で
接着レベルが高目となる。これは、布帛で処理した方が
ポリアリルアミンの効果的な付着状態になるためと推定
される。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）未延伸糸に分子内に２ケ以上のエポキシ基を有す
   る脂肪族ポリエポキシ系化合物を付与した後、延伸、熱
   セットし、得られた延伸糸に 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の基本骨格で示されるポリアリルアミン化合物を付与し
   、熱処理することを特徴とする合成繊維の処理法。
2. （２）合成繊維がポリエステル系合成繊維である請求項
   （１）に記載の合成繊維の処理法。
3. （３）合成繊維が芳香族ポリアミド系合成繊維である請
   求項（１）に記載の合成繊維の処理法。