JPH05125671A

JPH05125671A - 合成繊維と樹脂との接着方法

Info

Publication number: JPH05125671A
Application number: JP3313102A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Nakayama; 和幸中山; Shusaku Kadota; 秀作門田; Tadashi Seki; 正関
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1991-11-01
Filing date: 1991-11-01
Publication date: 1993-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】合成繊維と樹脂との接着方法において、特に
汎用性樹脂類、例えばポリウレタン系樹脂、含ハロゲン
系ビニル樹脂、エチレン酢ビ系樹脂等との接着性改善を
目的とする。【構成】合成繊維に特定構造のポリアリルアミン化合
物を含む剤を付与し、次いで、下記式で示される条件で
加熱処理を施し、しかるのち樹脂と接着することを特徴
とする合成繊維と樹脂との接着方法。１１０℃≦Ｔ≦−３４．５ｔ＋２８３．５０．０１３分≦ｔＴ；繊維の雰囲気温度（℃）ｔ；熱処理時間（分）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維と汎用性樹脂類と
の接着性を改良するための接着法に関する。特にポリエ
ステル系、芳香族ポリアミド系、ポリアミド系等の合成
繊維とポリウレタン系樹脂、含ハロゲン系ビニル樹脂、
エチレン酢ビ系樹脂等との接着に有効な接着方法を提供
するものである。

【０００２】

【従来の技術】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浴びてい
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、これを補強剤としてポリウレタン系樹脂、
含ハロゲン系ビニール樹脂、あるいはエチレン酢ビ系樹
脂と組み合わせることによって、帆布、テント、ターポ
リン、養生シート等のシート状膜構造体、レザー、合
皮、食品ベルト、ホース等の広汎な産業資材分野に使わ
れている。

【０００３】たとえばポリウレタン系樹脂との複合材料
は耐摩耗性が優れているために、食品ベルトなどに使用
されている。

【０００４】含ハロゲン系ビニル重合体との複合材料
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。

【０００５】また、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。

【０００６】しかし、複合材として優れた物理的補強性
能を発揮する合成繊維材料は、一方ではその化学構造に
起因して、表面が不活性な物が多く、上記樹脂類との接
着性は困難とされており、不安があるため、更に一段と
接着のレベルアップが望まれているのが現状である。

【０００７】これを克服する手段としては一般には、（１）帆布の目付を低くして帆布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）帆布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
向上せしめる方法。（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。

【０００８】以上の物理的方法のほかに以下に示す化学
的方法、即ち（４）被覆樹脂にポリイソシアネートを含有せしめる方
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。等の提案がなされている。

【０００９】しかし以上に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十分なために長期使
用に際し、繊維と樹脂との剥離がおこり種々のトラブル
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を利用するものに
ついては織物組織の空隙あるいは毛羽などを利用する
が、高密度の織物や毛羽の少ない布帛ではその効果が発
揮できなくなる。更にフィラメント使いの帆布では織目
のあらい低目付の織物でも繊維との接着が良くないため
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トの場合、
屈曲の繰り返しによって剥離現象を起こす。

【００１０】また、ターポリン用途のように目付が低く
且つ織目のあらい織物は両面からの樹脂融着によるブリ
ッジ形成によって複合材料としての機能を発揮するが、
「ハタメキ」あるいは「伸び縮みの繰り返し」等、長期
間使用によって受ける外力によって疲労し、これによっ
て樹脂からフィラメントのスッポヌケや帆布の破損など
のトラブルが発生する。

【００１１】一方、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上をはかるため、接着剤の
プレコートあるいは樹脂中へのポリイソシアネートの添
加を行う場合がある。

【００１２】かかる場合でも接着性が向上する反面、製
品自体の風合が硬くなったり、引き裂き強度が大幅に低
下したりするなどの問題が発生する場合が多い。

【００１３】一方引き裂き強度を高めるために樹脂中の
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。

【００１４】また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４０―１７１３１号公報、特公昭４６―４１４
５０号公報、特開昭４９―７１０８号公報、特開昭４９
―４７７５号公報、特開昭４９―１１９２８号公報、特
開昭５５―３６３９８号公報、特開昭５９―９４６４０
号公報、特公昭５３―３７４７３号公報）。

【００１５】しかしながら、ポリアルキレンイミン等で
処理すると合成繊維からなる布帛を著しく着色させ、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
ものあるい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問題となる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は合成繊維と樹
脂とから複合材料を得る場合に製品の引き裂き強度の物
性を損なわずに、繊維と被覆樹脂との接着性を改良し、
且つ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。

【００１７】即ち本発明は、合成繊維に、下記の一般式

【００１８】

【化２】

【００１９】の基本骨格で示されるポリアリルアミン化
合物を含む剤を付与し、次いで、１１０≦Ｔ≦−３４．５ｔ＋２８３．５０．０１３≦ｔＴ；熱処理温度（℃）ｔ；熱処理時間（分）の式で示される加熱処理を施し、しかる後、樹脂を接着
することを特徴とする合成繊維と樹脂との接着方法であ
る。

【００２０】ここに合成繊維は繊維糸条を形成しうるも
のであればよく、特に限定はない。ポリエステル繊維、
ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維、ポ
リビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル系繊維
等の１個又は２個以上を含有してなる繊維材料である。

【００２１】更にこれらの合成繊維に木綿、麻、等の天
然繊維、及び銅アンモニア人絹、ビスコースレーヨン等
の再生繊維などを混繊したものも含まれる。繊維形態
は、フィラメント状、ヤーン状、コード状、織物状もし
くは編物状など如何なるものでもよい。

【００２２】本発明の方法で製造された繊維と複合され
る樹脂は、例えばポリウレタン系樹脂、含ハロゲン系ビ
ニル樹脂、あるいはエチレン酢ビ系樹脂などである。

【００２３】本発明におけるポリアリルアミン化合物と
はアリルアミンの重合体で側鎖にアミノ基を有し、一般
式が

【００２４】

【化３】

【００２５】の基本骨格で、ペンダント基を有するポリ
マーである。ポリアリルアミン化合物の数平均分子量Ｍ
ｎは２０００〜１０００００、好ましくは２５００〜５
００００である。

【００２６】合成方法は特開昭５８―２０１８１１号公
報に示されている通りで、例えばモノアリルアミン化合
物の無機酸塩を極性溶媒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。次いで重合したポリアリルアミン化合物
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（例えば苛性ソーダ）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。

【００２７】ポリアリルアミン化合物はラジカル重合法
によって製造されるのでＭｎが２０００未満の低分子量
領域では安定した製品を得ることが難しい。一方Ｍｎが
１０００００を越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い性
が低下する。

【００２８】ポリアリルアミン化合物を付与するための
方法は、特に限定されない。種々の重合度のポリアリル
アミン化合物を含む剤を、水又はアルコール類等の有機
溶剤の単独又は混合溶媒溶液で、繊維を処理することが
できる。

【００２９】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、あるいはポ
リアリルアミン化合物を繊維に均一に付着せしめるため
の油剤、濡れ向上剤等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ールエーテル等
の非イオン型界面活性剤等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。

【００３０】また、本発明の合成繊維は必要に応じて公
知の油剤を接着を阻害しない限りにおいて適宜使用して
もよい。

【００３１】油剤は、例えば紡糸油剤として延伸時に必要な、適切な潤滑性、集束性を付与させる
ための剤。例えば、鉱物油、エステル類などの平滑剤、
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あるいはイオン性界
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。また更に接着レベルを向上させるために脂肪族ポリエ
ポキシ化合物及び、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
拡展性を向上せしめる成分としてアルキルスルホネート
系、アルキルサルフェート系、アルキルホスフェート系
のアニオン界面活性剤あるいはそれらのポリアルキレン
オキサイド付加体、その他、アルキルエーテル類、アル
キルエステル類を含めることができる。

【００３２】ポリアリルアミン化合物の付着量は０．１
〜５．０重量％であるが、好ましくは０．１〜１．８重
量％である。総付着量が０．１重量％未満では樹脂との
接着が不十分である。一方、５．０重量％を越える場合
でも接着力を発揮するが、付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。

【００３３】ポリアリルアミン化合物を含む処理液は、
走行ヤーンに付与する方法、撚糸の段階で付与する方
法、織編物の布帛へ浸漬処理するなど適宜選択すればよ
い。

【００３４】ポリアリルアミン化合物を含む剤を付与
し、次いで、加熱処理を行う。熱処理条件は１１０≦Ｔ≦−３４．５ｔ＋２８３．５０．０１３≦ｔＴ；熱処理温度（℃）ｔ；熱処理時間（分）の式で示される。

【００３５】Ｔ＜１１０では乾燥不足で、ガイド類に粘
着スカムが蓄積する工程上の問題がある。また剤の繊維
への収着が充分達成されないため、樹脂との接着性が充
分発揮できないという品質上の問題がある。また、Ｔ＞
−３４．５ｔ＋２８３．５ではポリアリルアミン化合物
の１級及び２級アミノ基の熱酸化劣化を促進させ樹脂と
の接着性が充分発揮できない。

【００３６】本発明の範囲の加熱処理を行うことによっ
てポリアリルアミンの熱による酸化劣化をさせることな
く、ポリアリルアミン化合物を繊維表面に高密度で効果
的に収着させ、樹脂との高接着性を満足させることがで
きる。また、従来のアミン化合物では不可避であった黄
変着色を抑制した繊維を得ることができる。ポリアリル
アミン化合物の１級及び２級アミノ基は、ニンヒドリン
呈色反応に陽性を示すことからも確認することができ
る。

【００３７】次いで樹脂をペーストコーティング、ディ
ッピングあるいは樹脂フイルム圧着により接着したの
ち、加熱処理を行う。

【００３８】

【発明の効果】本発明の方法によって、ヤーンあるいは
撚糸等の走行糸に処理された合成繊維は、汎用性樹脂
類、特にポリウレタン系樹脂、含ハロゲン系ビニル樹
脂、エチレン酢ビ系樹脂等との接着性に優れているばか
りでなく、合成繊維と樹脂とから複合材料を得る場合に
製品の引き裂き強度の物性を損なわずに繊維と被覆樹脂
との接着性を改良し、且つ巻き取られたチーズ等からの
解除性がよく、撚糸工程、製織工程における操業性に必
要な集束性、潤滑性の優れた繊維が得られる。

【００３９】また用途によっては被覆樹脂中のポリイソ
シアネート類の割合を低レベルに押さえて、高接着と引
き裂き強度の両立化を可能にし、且つ合成繊維又はこれ
を含む布帛、生機の経時着色に変化が小さく表面が改良
された合成繊維を提供することができる。

【００４０】次に実施例を掲げて本発明を詳述する。

【００４１】

【実施例１〜２、比較例１〜２】１０００デニール／１
９２フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維の
平織布（目付＝２５０ｇ／ｍ²）に、ポリアリルアミン
化合物の７％水溶液を塗布し１５０℃で１分間乾燥し
た。剤及び付着量の内容は表１及び表２に示す。

【００４２】次いで表１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ト（可塑剤）；５５重量部を通常のカレンダー法により押し出し厚さ０．５mmの被
膜を加熱押出して、繊維とポリ塩化ビニル樹脂との接着
布を得た。

【００４３】繊維とポリ塩化ビニル樹脂との接着力はＪ
ＩＳ６３２９―１９６８（ゴム引布）の６，３，７（剥
離試験―１８０°）の方法に準じて測定した。

【００４４】測定結果は表１に示す。接着布の剥離力は
比較例として示した未処理布帛に対する指数換算値で示
した。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】表１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繊維は黄変せずに接着性を改善しう
る。なお未処理布の剥離力は０．９〜１．０kg／inchで
あった。

【００４８】

【実施例３〜４、比較例３】１５００デニール／１００
０フィラメントのポリパラフェニレンテレフタラミド繊
維の平織布（目付＝２８０ｇ／ｍ²）にポリアリルアミ
ン化合物の７．５％水溶液を塗布し１８０℃で１分間乾
燥した。

【００４９】剤及び付着量の内容は表３に示す。

【００５０】

【表３】実施例１と同じ方法で接着性を評価したが実施例３及び
実施例４は比較例３に比べておよそ２倍の接着力を示し
た。

【００５１】

【実施例５〜６、比較例４】１０００デニール／１９２
フィラメントのポリエステル繊維の溶融紡糸工程におい
て脂肪族エステル系平滑剤を含む紡糸油剤を０．２０％
付与した後延伸熱処理し、次いでポリエステル繊維が巻
き取られる迄に付着率が１．２０％になるようにポリア
リルアミン化合物を付与した。

【００５２】次いで該処理糸を用いて目付が３００ｇ／
ｍ²になるように平織し、１６０℃で３０秒間キュアリ
ングを行った後、実施例１と同様の方法で処理し評価し
た。結果は表４に示す。

【００５３】

【表４】実施例１と同じ方法で接着性を評価したが、実施例５〜
６は比較例４に比べて接着力が向上する。

【００５４】このように、紡糸延伸工程でポリアリルア
ミン化合物を付与した場合でも、布帛に処理した場合と
同様の性能を示した。

【００５５】

【実施例７〜８、比較例５】実施例５〜６で得られた平
織布について、プレコートとしてポリイソシアネート樹
脂を下処理した後、ポリウレタン樹脂及びエチレン酢ビ
樹脂をラミネート加工、接着力を比較した。

【００５６】結果を表５に示す。

【００５７】

【表５】

【００５８】使用したポリウレタン樹脂ポリオキシテトラメチレングリコールと２，４―ＴＤＩ
及びＭＤＩとを重縮合することによって製造されたポリ
尿素型ポリウレタンＴＤＩトリレンジイソシアネートＭＤＩジフェニルメタンジイソシアネート使用したエチレン酢ビ樹脂エチレン酢酸ビニルランダム共重合で酢酸ビニル含有量
が２０重量％のもの上記樹脂に次式に示す多官能脂肪族
イソシアネートとして

【００５９】

【化４】

【００６０】を添加したものをプレコート剤として１０
０ｇ／ｍ²被覆し１４０℃で１分間熱処理した後ポリイ
ソシアネート化合物を含まない上記樹脂を被覆し、１８
０℃で３０秒間熱処理したものである。

【００６１】ポリアリルアミンを使用した場合、プレコ
ート材のポリイソシアネートの使用量を減らしても充分
満足できる接着性が得られることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成繊維に、下記一般式【化１】の基本骨格で示されるポリアリルアミン化合物を含む剤
を付与し、次いで、１１０≦Ｔ≦−３４．５ｔ＋２８３．５０．０１３≦ｔＴ；熱処理温度（℃）ｔ；熱処理時間（分）の式で示される加熱処理を施し、しかる後、樹脂を接着
することを特徴とする合成繊維と樹脂との接着方法。
【請求項２】ポリアリルアミン化合物の数平均分子量
が２０００〜１０００００で好ましくは２５００〜５０
０００である請求項１に記載の合成繊維と樹脂との接着
方法。
【請求項３】ポリアリルアミン化合物の付着量が０．
０１〜５．００重量％である請求項１に記載の合成繊維
と樹脂との接着方法。
【請求項４】熱処理温度が、実質糸表面温度が１２０
℃乃至２３０℃である請求項１に記載の合成繊維と樹脂
との接着方法。
【請求項５】合成繊維がポリエステル系合成繊維であ
る請求項１に記載の合成繊維と樹脂との接着方法。
【請求項６】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に記載の合成繊維と樹脂との接着方法。
【請求項７】合成繊維がポリアミド系合成繊維である
請求項１に記載の合成繊維と樹脂との接着方法。
【請求項８】樹脂が、ポリウレタン系樹脂、含ハロゲ
ン系ビニル樹脂、エチレン酢ビ系樹脂からなる群から選
ばれた１である請求項１に記載の合成繊維と樹脂との接
着方法。