JPH05331770A - ポリエステル系合成繊維とポリエステル系エラストマーとの接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリエステル系合成繊維とポリエステル系エ
ラストマーとの接着によりリサイクル回収可能な地球に
やさしい複合材料の提供を目的とする。 【構成】 ポリエステル系合成繊維を特定構造のポリア
リルアミン化合物を含む剤で処理し、しかる後、ポリエ
ステル系エラストマーと接着することを特徴とするポリ
エステル系合成繊維とポリエステル系エラストマーとの
接着方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエステル系合成繊
維とポリエステル系エラストマーとの接着方法を提供す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル系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。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。含ハロゲン系ビニー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。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使われてい
る。なかでも特に、フレキシビリティを有する膜材料と
して、ポリエステル系合成繊維を用いた基布に、主とし
てポリ塩化ビニール樹脂を被覆した膜構造体分野、例え
ばテント、コンテナ、ベルト等、その他ホース類等各種
用途へ大量に展開されている。

【０００４】しかしながら、含ハロゲン化ビニール重合
体は、廃棄時に焼却すると塩素ガスやダイオキシン発生
等の大気汚染につながる公害問題を引き起こすため、も
っぱら埋め立て処分方式で対応しているのが現状であ
る。また、ポリウレタン系樹脂との複合材料は焼却する
とシアンガス等の有毒ガスの発生、エチレン酢ビ系樹脂
についても、焼却処分で地球温暖化につながる炭酸ガス
発生は、避けられない。一方、将来、製造販売元が引き
取り処分の負担を前提にして販売するシステムになるこ
とが予測される。各業界の動向として地球環境保全の観
点から廃棄、焼却処分方式から、資源のリサイクル化の
方式へシフトして行かねばならない。

【０００５】本発明者等は、以上の観点から鋭意検討し
た結果、使用済みの商品をエステル加水分解および分離
精製によってモノマー原料を回収し、再合成することが
できるポリエステル系合成繊維とポリエステル系エラス
トマーとの接着に有効な接着方法を考案した。これによ
ってリサイクル可能な膜構造体、ホース、ベルト等の複
合材料を開発することが出来る。一方、複合材として優
れた物理的補強性能を発揮するポリエステル系合成繊維
材料は、一方ではその化学構造に起因して、表面が不活
性でポリエステル系エラストマー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。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。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。

【０００６】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起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
組織の空隙或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粗い低目付の織
物でも繊維との接着は良くないために、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。また、ターポリン用途のように目付が低く且つ織
り目の粗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」或いは「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。

【０００７】一方、フィラメント帆布は勿論のことスパ
ン帆布でもポリエステル系エラストマーとの接着が要求
される分野においては物理的効果以外に界面接着の向上
をはかるため、接着剤のプレコート或いはポリエステル
系エラストマー中へポリイソシアネートの添加を行う場
合がある。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。一方、引
き裂き強度を高めるためにポリエステル系エラストマー
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。又ポリエステル系エラストマ
ーで被覆する前にポリエステル系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）。しかしなが
らポリアルキレンイミンで処理するとポリエステル系合
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、色相の薄いもの或いは透
明感の有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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はポリエステル
系合成繊維とポリエステル系エラストマーとから複合材
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、且つ経時着色の変化が小さく、ポリエステル系合成
繊維とポリエステル系エラストマーとの接着に有効な接
着方法を提供することを目的としたものである。

【０００９】即ち本発明は、ポリエステル系合成繊維
を、下記一般式

【００１０】

【化２】

【００１１】の基本骨格で示されるポリアリルアミン化
合物を含む剤で処理し、然る後、ポリエステル系エラス
トマーと接着することを特徴とするポリエステル系合成
繊維とポリエステル系エラストマーとの接着方法であ
る。

【００１２】ここにポリエステル系合成繊維とはポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの如
き芳香族環含有、あるいは、ナフタレン環含有線状ポリ
エステルからなる繊維、その他例えば、エチレングリコ
ール、プロピレングリコールの如きグリコールの一種又
はそれ以上と、例えばテレフタール酸、イソフタール
酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸の如き芳香族
又は脂肪族のジカルボン酸、又はこれらの誘導体の一種
又はそれ以上と反応させて得られる共重合ポリエステル
からなる繊維である。カルボキシホスフィン酸の如きリ
ン元素含有化合物を重合体分子中に含有せしめた難燃性
線状ポリエステルよりなる繊維も好ましい。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良い。

【００１３】本発明におけるポリエステル系エラストマ
ーとは、例えばその分子内に結晶性の硬いポリエスエル
部分（ハードセグメント）と非晶性の柔らかいポリエー
テル（ソフトセグメント）或いは非晶性の柔らかいポリ
エステル（ソフトセグメント）を合わせ持つブロック共
重合ポリエステルである。ハードセグメントとしては具
体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
―２，６―ナフタレート、ポリ―１，４―シクロヘキシ
ルジメチレンテレフタレート、ポリ―１，４―シクロヘ
キシルジメチレン―２，６―ナフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリブチレン―２，６―ナフタレン
ジカルボキシレ―ト，４、４″―ジヒドロキシ―ｐ―タ
ーフェニル、４，４″′―ジヒドロキシ―ｐ―クォータ
ーフェニル、４，４″′―ジ（２―ヒドロキシエトキ
シ）―ｐ―クォーターフェニル等であり、ソフトセグメ
ントとしては、ポリ（オキシ―１，２―プロピレン）グ
リコール、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイド
とのブロック又は、ランダム共重合体、エチレンオキサ
イドとテトラヒドロフランとのブロック又はランダム共
重合体、ポリテトラメチレングリコールの如き脂肪族ポ
リエーテル及び／又はガラス転移温度が−１０℃以下の
ポリエステル等があげられる。その他上記ポリ脂肪族ジ
オールの構成成分としては、グリコール、及びポリアル
キレンオキシドがあげられる。上記グリコールとして
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリ
メチレングリコール、１，４―ブタンジオール、１，３
―ブタンジオール、１，５―ペンタンジオール、１，６
―ヘキサンジオール、１，７―ヘプタンジオール、１，
８―オクタンジオール、１，９―ノナンジオール、１，
１０―デカンジオール、シクロペンタン―１，２―ジオ
ール、シクロヘキサン―１，３―ジオール、シクロヘキ
サン―１，４―ジオ―ル、シクロヘキサン―１，４―ジ
メタノール等があげられ、これらは単独で使用されても
よく、２種以上が併用されてもよい。上記ポリアルキレ
ンオキシドとしては、ポリエチレンオキシド、ポリプロ
ピレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシド、ポリヘ
キサメチレンオキシド等があげられ、これらは単独で使
用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。ポリア
ルキレンオキシドの数平均分子量は小さくなると生成す
るポリエステルに柔軟性を付与する能力が低下し、大き
くなりすぎると、得られたポリエステルの熱安定性など
の物性が低下するので、その分子量は１００〜２０００
０が好ましく、より好ましくは５００〜５０００であ
る。基本骨格にさらに新規の改質剤を添加又は共重合成
分を導入して、耐熱性、耐候性さらには耐油性、耐疲労
性、難燃性を付与することもできる。例えば、カルボキ
シホスフィン酸の如きリン元素含有化合物を重合体分子
中に含有せしめた難燃性線状ポリエステルよりなるもの
があげられる。

【００１４】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

【００１５】

【化３】

【００１６】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
（Ｍｎ）は、２０００〜１０００００が好ましい。更に
好ましくは２５００〜５００００である。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。ポリアリル
アミン化合物は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（例えば苛性ソーダー）によって出来
る中和塩水溶液で透析することによって得られる。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せれ
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、
処理剤粘度が増加して取扱い性が低下する。

【００１７】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として、繊維を処理する事
ができる。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、或いはポリア
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を目的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。

【００１８】又、本発明のポリエステル系合成繊維は必
要に応じて公知の油剤を、接着を阻害しない限りにおい
て適宜使用しても良い。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ー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。

【００１９】又、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
スヘ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出来る。

【００２０】ポリアリルアミン化合物の付着量は０．０
１〜５．００重量％が好ましい。更に好ましくは０．１
〜１．８重量％である。総付着量が０．０１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％
を越える場合は接着力は発揮するが、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、他の物性面が
悪化するので好ましくない。ポリアリルアミン化合物を
含む処理液の繊維への付与方法は、走行ヤーンに付与す
る方法、撚糸の段階で付与する方法、織編物の布帛へ慢
漬処理する方法など適宜選択すれば良い。ポリアリルア
ミン化合物を含む剤を付与したのち加熱処理を行う。加
熱処理条件は １１０≦Ｔ≦−３４．５ｔ＋２８３．５ Ｔ 繊維の雰囲気温度（℃） ｔ 熱処理時間（分）但し０．０１３分≦ｔ の式で示される条件で加熱処理を施すのが好ましい。Ｔ
＜１１０℃では乾燥不足で、ガイド類に粘着スカムが蓄
積するという工程上の問題がある。又、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。

【００２１】又、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。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、
且つ樹脂との高接着性を満足させるそとが出来る。又、
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出来る。ここに、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確認することができる。

【００２２】ポリアリルアミン化合物を含む処理液でポ
リエステル合成繊維を処理したのちポリエステル系エラ
ストマー溶液でコーティング、或いはディッピング或い
はポリエステル系エラストマーフィルムを圧着し、然る
後加熱処理を行う。

【００２３】

【発明の効果】本発明の方法によって得られたポリエス
テル系エラストマーとポリエステル系合成繊維とからな
る複合材料は、製品の引き裂き強度を損なわずに高い接
着性を有するので帆布、ターポリン、コンテナ等の商品
群において、リサイクル可能な地球にやさしい商品を提
供できる。

【００２４】次に実施例により本発明を詳述する。

【００２５】

【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に示す。次いで表１に示
す前処理布帛に、ポリテトラメチレンテレフタレート２
５部と、ジメチルイソフタレート、ジメチルテレフタレ
ート、ジメチルセバケート（モル比６：１：３）及びヘ
キサメチレングリコールから得られる、ポリエステル７
５部とを反応させて得られた融点（示差走査祖熱量計で
２０℃／分の昇温速度で測定した吸熱ピークの頂点温
度）１７５℃のブロックポリエステルを通常のカレンダ
ー法により押し出し、厚さ０．５mmの被膜を加熱押出し
て作成したポリエステル系エラストマーの未延伸フィル
ムを１８０℃、１分間の処理条件で圧着加熱処理し、ポ
リエステル繊維とポリエステル系エラストマーとの接着
布を得た。繊維とポリエステル系エラストマーとの接着
力は、ＪＩＳ６３２９―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。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。剤
及び付着量の内容は表１に示す。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０．３
kg／ｉｎｃｈであった。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 101:32

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル系合成繊維を、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
   で処理し、然る後、ポリエステル系エラストマーと接着
   することを特徴とするポリエステル系合成繊維とポリエ
   ステル系エラストマーとの接着方法。
2. 【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である請求項（１）に記載の
   ポリエステル系合成繊維とポリエステル系エラストマー
   との接着方法。
3. 【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に記載のポリエス
   テル系合成繊維とポリエステル系エラストマーとの接着
   方法。
4. 【請求項４】 接着の加熱温度が、実質糸表面温度で１
   １０〜２００℃である請求項（１）に記載のポリエステ
   ル系合成繊維とポリエステル系エラストマーとの接着方
   法。