JPH0129909B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は繊維の耐摩耗性を向上せしめる処理方
法に関する。たとえば繊維製品としてロープ、コ
ード、織編物等の繊維構造物を特定組成の処理剤
で処理することにより、耐摩耗性と曲げ疲労性と
５を改善した繊維の処理方法である。 ＜従来技術＞ 従来、繊維の耐摩耗性向上手段としては、各種
処理剤による繊維表面被覆や含浸加工が多く用い
られており、かかる処理剤としては、ポリウレタ
ン系、フツ素系、シリコン系樹脂等が広く用いら
れている。 ポリウレタン系樹脂を耐摩耗性向上剤として用
いた最近の技術としては、例えば「ポリウレタ
ン、酸化ポリエチレンおよびエチレン尿素化合物
を主成分とする混合物で繊維を含浸処理する方
法」（特願昭58−16206号）あるいは「ウレタンプ
レポリマーブロツク化物を主成分とする樹脂を繊
維ベルト類に付与し、加熱処理することにより耐
摩耗性を改善する方法」（特開昭60−173174号公
報）などがある。 しかしながら、最近の市場に於ける用途関連技
術の高度化に伴い、製品に対する要求性能はます
ます拡大する傾向にあり、上述の従来技術では用
途によつては耐摩耗性が不充分であり充分対応す
ることができない。例えばアラミド繊維は、20〜
22グラム／デニール以上の高強度を有するため、
最近、この繊維を使用した種々のロープ類、コー
ド類が開発されているが、アラミド繊維は摩擦に
よりフイブリル化し易く、これが主因となつて強
力劣化を生じ、繊維が本来有するすぐれた高強度
を充分に発現できないという欠点を有している。
この欠点を改善するため、前述の従来技術に示さ
れた処理剤で繊維表面を処理したり、あるいは耐
摩耗性の良好なナイロン系繊維等をロープ類、コ
ード類の表層に用い、芯体にアラミド繊維を用い
た複合構造体にするなどの工夫がなされて実用化
されている。しかしながら、これらの処理ではま
だまだ不充分であり、特にアラミド繊維のフイブ
リル化を完全に防止することができない。又ロー
プ類、コード類を複合構造体に作製した場合は、
複合する繊維の伸度が異なるために、使用時に於
ける応力を芯体のみで受けることになり、ロープ
又はコードの外径の大きさ（太さ）に対する製品
強力の発現程度が小さくなるという欠点を有する
ことになり、この問題の改善が急がれている。 ＜発明の目的＞ 本発明は従来技術に於けるかかる問題を解決す
るために鋭意研究の結果案出されたものである。
即ち、本発明は繊維、もしくは繊維製品の耐摩耗
性改善を特定の組成の二浴で処理することにより
達成しようとするものである。即ち第１処理剤と
してシラン系カツプリング剤を使用し、次いで第
２処理剤としてポリウレタン、酸化ポリエチレ
ン、エチレン尿素を主成分とする混合物とし、第
１処理剤で処理し、次いで第２処理剤で処理する
ことにより上述の問題点の解決が可能であること
を見出だし本発明に至つたものである。 ＜発明の構成＞ すなわち本発明は 「(1) 繊維をシラン系カツプリング剤を主成分と
する第１処理剤で処理したのちポリウレタン(A)
酸化ポリエチレン(B)およびエチレン尿素化合物
(C)を主たる成分とする第２処理剤で処理するこ
とを特徴とする繊維の処理方法。 (2) シラン系カツプリング剤がメルカプト基、グ
リシジル基、エポキシ基からなる群から選ばれ
た１以上の基を有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の繊維の処理方法。 (3) ポリウレタン(A)がポリエステルポリオールと
脂肪族ポリイソシアネートとからなり、酸化ポ
リエチレン(B)の分子量が1000〜7000であり、エ
チレン尿素化合物(C)が下記一般式を満足する特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載の繊維の
処理方法。 〔式中Ｒは芳香族又は脂肪族の炭化水素残基、ｎ
は０、１又は２である。ｎ＝０のとき末端は水素
基である。〕 (4) (A)、(B)、(C)の重量比が(A)／(A)＋(B)は0.4〜
0.9、(C)／(A)＋(B)は0.04〜0.3である特許請求の
範囲第１〜３項のいずれかに記載の繊維の処理
方法」である。 ここにシラン系カツプリング剤とは、例えば、
ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４
エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−γ（アミノエチ
ル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−フエニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランなど
である。好ましくはメルカプト基、グリシジル基
あるいはエポキシ基を含むものである。 ポリウレタンとはポリエステルポリオールとポ
リイソシアネートとの反応により得られる高分子
重合体であり、ポリエステルポリオールとしては
エチレングリコール、ジエチレングリコール、１
−４ブタンジオール、プロピレングリコール、ブ
チレングリコール、グリセリン等の多価アルコー
ルとセバシン酸、アジピン酸、シユウ酸、コハク
酸、フタル酸等の多価脂肪族もしくは芳香族カル
ボン酸との縮合反応で得られるポリエステルポリ
オールなどをあげることができる。ポリイソシア
ネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジ
フエニルメタンジイソシアネート、トリフエニル
メタントリイソシアネート、ナフチレンジイソシ
アネート等の脂肪族又は芳香族のポリイソシアネ
ートなどをあげることが出来るが、耐候性の点か
ら脂肪族ポリイソシアネートが好ましい。酸化ポ
リエチレンはポリエチレンを酸化して低分子量化
したものであり、水酸基および／又はカルボキシ
ル未端基を有するものが好ましく、更に好ましく
は高密度ポリエチレン酸化物であつて分子量が
1000〜7000のものである。 エチレン尿素化合物は次に示す一般式で表わさ
れる。 〔式中Ｒは芳香族又は脂肪族の炭化水素基、ｎは
０、１又は２である。ｎ＝０のときＲの未端は水
素基である。〕 代表的化合物としてはオクタデシルイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、トリレンジイソシアネート、ジフエニルメ
タンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネ
ート、トリフエニルメタントリイソシアネート等
の芳香族又は脂肪族のイソシアネートとエチレン
イミンとの反応生成物があげられる。 繊維製品は、ポリエステル、ナイロン、ビニロ
ン、ポリエチレン、アラミドなどの繊維等から成
る製品であり、例えばロープ、コード、ホース、
ベルト、織編物等である。 本発明に於ける処理法としては、スプレー法、
コーテイング法、浸漬法など従来公知のいかなる
方法を用いてもよいが、第１処理剤も第２処理剤
もいずれも比較的粘度の低い液状物であるから、
繊維製品を処理剤中に浸漬し、必要に応じてニツ
プロール等で絞り、処理剤のピツクアツプ量を調
整した後乾燥、硬化させるのが最も簡単である。 また第１処理剤は溶液濃度0.2〜7.0重量％程
度、好ましくは0.5〜3.0％範囲で使用する。溶液
濃度0.2重量％未満では、処理剤付着量（固型分）
が不充分のため充分にその効果を発現できない。
又7.0重量％を越えると第２処理剤の付着性を低
める。 第１処理剤で処理したのち約100〜170℃程度の
温度範囲で0.5〜30分間程度熱処理して乾燥させ
る。 繊維に対する第１処理剤の付着量は、固型分で
0.2〜2.0重量％程度とするのが望ましい。 第１処理剤で処理したのち、続いて第２処理剤
で繊維を処理する。 第２処理剤を構成するポリウレタン(A)、酸化ポ
リエチレン(B)およびエチレン尿素化合物(C)の重量
比は(A)／［(A)＋(B)］は0.4〜0.9、(C)／［(A)＋(B)］
は0.04〜0.3であることが好ましい。(A)／［(A)＋
(B)］が0.4未満では、処理剤被膜の表面摩擦抵抗
の低下が充分でなく、かつ被膜と繊維製品との界
面接着性も不充分となる。(A)／［(A)＋(B)］が0.9
を越えると被膜の平滑性が不充分となる。又(C)／
［(A)＋(B)］が0.04未満では被膜強度が不充分とな
り(C)／［(A)＋(B)］が0.3を越えると被膜の可撓性
が不足し処理後の繊維製品の曲げ特性が低下す
る。 該処理剤の固型分濃度としては１〜25重量％が
適当であり、好ましくは５〜20重量％である。乾
燥温度は100〜240℃、乾燥時間は１〜30分間が好
ましい。乾燥温度が100℃未満では処理剤の被膜
強度が充分でなく、240℃を越えると被膜劣化が
生じる。 また、望ましくは第２処理剤で処理したのち、
100〜180℃程度で約１〜20分間乾燥し、さらに
160〜240℃程度で約0.5〜10分間硬化熱処理する。 また処理後の繊維への第２処理剤付着量は固型
分で１〜８重量％が好ましい。１重量％未満では
繊維の耐摩耗性能向上が不充分であり実用的効果
が発現せず、８重量％を越えると処理後の繊維は
著しく粗硬となり曲げ疲労性の低下が生じてく
る。 本発明による処理方法が優れた耐摩耗性を発現
する理由は、第１処理剤が非常に低粘度かつ、反
応性に富むため、繊維または繊維製品の中まで短
時間でよく浸透し、個々の単繊維表面において均
一に接触反応するばかりでなく、第２処理剤の架
橋剤としても反応するため、結果的に単繊維と第
２処理剤との結合力を高めて第２処理剤の効果を
向上せしめるためと考えられる。尚、第２処理剤
が耐摩耗性に寄与する理由は耐候性も兼備したポ
リウレタンに酸化ポリエチレンを併用することで
柔軟で平滑性を有する被膜を形成させ、更にエチ
レン尿素化合物の併用により架橋反応を生じさせ
被膜の凝集力を向上させているためである。また
この処理剤により繊維に形成される被膜は摩擦係
数が小さく、繊維との親和性にもすぐれている。 また本発明の処理剤は摩擦係数を低下させる効
果があるため、繊維に付与することにより、繊維
を構成している単繊維間の相互摩擦を減少させる
効果を有するので繊維の曲げ疲労性を向上させる
効果も兼備している。 ＜実施例＞ 以下に実施例により、本発明を具体的に示す。
なお耐摩耗性の評価は、下記の方法に従つて行つ
た。 耐摩耗性評価法 評価装置を第１図に示す。第１図において１は
0.6mmφの緊張したピアノ線、２は荷重、３はコ
ードの形態のサンプルである。 第１図の装置において、コード３の一端４に
0.2ｇ／deの荷重を取り付けたのち、コードを往
復運動させ、コード３がピアノ線１との摩擦によ
り切断するまでの往復回数を記録する。 実施例 １〜２ 繊維として、1500デニール250フイラメントの
ポリエチレンテレフタレート繊維および1500デニ
ール1000フイラメントのアラミド繊維（テクノー
ラ 帝人(株)製）を用いた。 第１処理剤のシラン系カツプリング剤として
は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンを用い、この水溶液（固型分濃度３重量％）に
前記繊維を浸漬して含浸処理したのち120℃で２
分間熱風で処理した。繊維に対する固型分付着量
は0.9重量であつた。続いてアジピン酸と１−４
ブタンジオールとからなるポリエステルジオール
とヘキサメチレンジイソシアネートとを反応させ
て得られたポリウレタン(A)の水分散液（有効成分
30重量％）と分子量4500の酸化ポリエチレン(B)の
水分散液（有効成分25重量％）およびジフエニル
メタンジエチレン尿素(C)の水分散液（有効成分25
重量％）を第１表に示した固型分比（重量％）に
配合した第２処理液（固型分濃度10重量％）に浸
漬して含浸処理したのち、120℃で２分間熱風で
処理し、さらに180℃で2.5分間の硬化熱処理を施
した。繊維に対する固型分付着量は、4.8重量％
であつた。処理後のポリエステル繊維糸およびア
ラミド長繊維糸をそれぞれ２本引き揃え21回／10
cmの撚数でＺ撚りに撚糸したのち得られた撚糸を
３本合せて、21回／10cmの撚数でＳ撚りに合撚し
9000デニールの繊維コードを得た。得られたコー
ドについての耐摩耗性評価結果を第１表に示し
た。 実施例 ３〜４ 第１処理剤としてγ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシランの水分散液（固型分濃度2.5重量
％）を用いた以外は実施例１〜２と同様に実施し
てコードを得た。得られたコードの耐摩耗性評価
結果を第１表に示した。 比較例 １〜４ ポリエステル長繊維糸およびアラミド長繊維糸
を用い、実施例１〜４で用いた第１処理剤又は第
２処理剤のいずれかのみを使用して浸漬し含浸処
理を施したこと以外は、実施例１と同様に実施し
た。得られたコードの耐摩耗性評価結果を第１表
に示した。 比較例 ５ 実施例４で用いたアラミド繊維を使用した。処
理剤は、実施例４の第２処理剤を第１処理剤とし
て、実施例４の第１処理剤を第２処理剤とした。
それぞれの処理条件は、実施例４におけるそれぞ
れの処理条件と同一とした。得られたコードの耐
摩耗性評価結果を第１表に示した。 比較例 ６ 実施例４で用いたアラミド繊維を使用した。処
理剤は実施例４の第１処理剤と第２処理剤とを混
合して処理剤とした。処理条件は、実施例４の第
２処理剤の処理条件と同一とした。得られたコー
ドの耐摩耗性評価結果を第１表に示した。 ＜発明の効果＞ 本発明は下記の効果を有する。 (1) 本発明の方法により処理した繊維のコードの
耐摩耗性は極めて優れている。 (2) 特に第１処理剤としてメルカプト基を含むシ
ラン系カツプリング剤を用いるとき、耐摩耗性
向上の効果が大きい。 (3) また第１処理剤で処理したのち、続いて第２
処理剤で処理するという２段処理を施した場合
に耐摩耗性向上効果が著しい。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は耐摩耗性評価装置を示す側断面図であ
る。 １は0.6φのピアノ線、２は荷重、３はコード、
４はコード末端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維をシラン系カツプリング剤を主成分とす
   る第１処理剤で処理したのちポリウレタン(A)酸化
   ポリエチレン(B)およびエチレン尿素化合物(C)を主
   たる成分とする第２処理剤で処理することを特徴
   とする繊維の処理方法。 ２ シラン系カツプリング剤がメルカプト基、グ
   リシジル基、エポキシ基からなる群から選ばれた
   １以上の基を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の繊維の処理方法。 ３ ポリウレタン(A)がポリエステルポリオールと
   脂肪族ポリイソシアネートとからなり、酸化ポリ
   エチレン(B)の分子料が1000〜7000であり、エチレ
   ン尿素化合物(C)が下記一般式を満足する特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の繊維の処理方
   法。 〔式中Ｒは芳香族又は脂肪族の炭化水素残基、ｎ
   は０、１又は２である。ｎ＝０のとき末端は水素
   基である。〕 ４ (A)、(B)、(C)の重量比が(A)／(A)＋(B)は0.4〜
   0.9、(C)／(A)＋(B)は0.04〜0.3である特許請求の範
   囲第１〜３項のいずれかに記載の繊維の処理方
   法。