JPS62282075A - 繊維の処理方法 - 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】 ３、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Ｎ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前■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、フッ素系、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ッ
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っては耐摩耗性
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／デニ一ル以上の高強
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Ｓ維は摩
擦によりフィブリル化し易く、これが主因となって強力
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
のフィ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Ｃプることになり、ロープ又はコードの外
径の大きさく太さ）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ップ
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っ
たものである。

〈発明の構成〉 すなわち本発明は ［（１）繊維をシラン系カッ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）シラン系カッ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
。

（４）（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）の重量比が（Ａ）／
（Ａ）十（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。

ここにシラン系カップリング剤とは、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）■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ェトキ
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−ノエニルー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］−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、シュウ酸、
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、ジフェニルメタンジイソシアネート
、トリフェ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／又はカルボキシル末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
あって分子量が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。

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、ジフェ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、トリフェ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、１１編物等である。

　９一 本発明に於ける処理法としては、スプレー法。

コーティング法、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、必要に応じてニップロール等で絞り、処理剤
のピッ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量的％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ｍ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）　＋（Ｂｏは０．４〜０．９゜
（Ｃ）　／　［（Ａ）　＋（Ｂ月は０．０４〜ｏｖ３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）十（
Ｂ）］が０．０４未満では被膜強度が不充分となり（Ｃ
）／［（Ａ）＋（Ｂ月が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１
００〜２４０℃、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、ざらに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％
を越えると処理俄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＝　１２　− 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ｌｉ
［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、下記の方法に従って行った。

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０．６ｍ
ｍ　＃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、２ｏ／
ｄｅの荷重を取り付けたのち、コード番往復運動させ、
コード３がピアノ線１との摩擦によら切断するまでの往
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ｌｌｆｔ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■製）を用いた。

第１処理剤のシラン系カッ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重量であった。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
ジオールとへ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３１４５００の酸化ポリエチレン（
Ｂ）の水分散液（有効成分２５重問％）およびジフェニ
ルメタンジエチレン尿素（Ｃ）の水分散液（有効成分２
５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−め硬化熱処理を施した。ｌ維
に対する固型分付着量は、４．８重量％であった。処理
後のポリエステル長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／１０Ｃｍの撚数で７撚りに
撚糸したのち得られた撚糸を３本合せて、２１回／１０
Ｃｍ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Ｔ−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１１ｉＩｆｔ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１５１！！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］−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ｓｌｉ雑のコードの
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ップリン
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ら、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。

【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０．６／のピアノ線、２は荷重、３はコード。 ４はコード末端。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維をシラン系カッ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. （２）シラン系カッ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. （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。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔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. （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。