特開 2022-87894 合成樹脂接着用繊維の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022087894

(43)【公開日】2022-06-14

(54)【発明の名称】合成樹脂接着用繊維の製造方法

(51)【国際特許分類】

   D06M 10/02 20060101AFI20220607BHJP

   C09J 7/21 20180101ALI20220607BHJP

   C09J 7/35 20180101ALI20220607BHJP

   C09J 175/04 20060101ALI20220607BHJP

   D06M 13/11 20060101ALI20220607BHJP

   C08J 5/04 20060101ALI20220607BHJP

【ＦＩ】

D06M10/02 C

C09J7/21

C09J7/35

C09J175/04

D06M13/11

C08J5/04 CEQ

C08J5/04 CFF

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020200020

(22)【出願日】2020-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】000117135

【氏名又は名称】芦森工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】591051966

【氏名又は名称】株式会社サンライン

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】根立 敏

(72)【発明者】

【氏名】堤 英伸

(72)【発明者】

【氏名】水津 啓太

(72)【発明者】

【氏名】小川 貴之

【テーマコード（参考）】

4F072

4J004

4J040

4L031

4L033

【Ｆターム（参考）】

4F072AA04

4F072AB02

4F072AB03

4F072AB04

4F072AB05

4F072AB06

4F072AB28

4F072AB29

4F072AB30

4F072AC06

4F072AC12

4F072AD02

4F072AD43

4J004AA13

4J004AA14

4J004AB05

4J004BA01

4J004CA02

4J004CB01

4J004CC01

4J004CD08

4J004EA05

4J004FA08

4J040EF041

4J040EF331

4J040JA06

4J040JB02

4J040LA06

4J040MA10

4J040MB03

4J040PA30

4L031AA11

4L031AB01

4L031CB05

4L033AA04

4L033AB01

4L033AC11

4L033BA08

4L033BA69

4L033CA49

(57)【要約】

【課題】柔軟さを有しつつ接着力の向上した合成繊維を製造することが可能であり、且つ作業面での負担を軽減可能にする。
【解決手段】合成繊維の製造方法は、ブロックポリイソシアネート化合物を所定重量％含有する処理剤を、合成繊維に塗布する処理剤塗布工程と、処理剤が塗布された合成繊維を熱乾燥させる熱風乾燥工程と、処理剤塗布工程前に、合成繊維にプラズマを照射するプラズマ処理工程とを含む。そして、熱風乾燥工程において、合成繊維を加熱する温度がブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離温度未満である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブロックポリイソシアネート化合物を含有する水系接着剤用の処理剤を、合成繊維に塗布する処理剤塗布工程と、
前記処理剤が塗布された前記合成繊維を熱乾燥させる熱乾燥工程と、
前記処理剤塗布工程前及び／又は前記処理剤塗布工程後に、前記合成繊維にプラズマを照射するプラズマ処理工程とを含み、
前記熱乾燥工程において、前記合成繊維を加熱する温度が前記ブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離温度未満であることを特徴とする合成樹脂接着用繊維の製造方法。

【請求項2】

前記処理剤は、ポリエポキシド化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂接着用繊維の製造方法。

【請求項3】

前記処理剤塗布工程において、前記ブロックポリイソシアネート化合物と前記ポリエポキシド化合物との前記合成繊維への合計塗布量が、前記合成繊維の重量に対して０．５重量％以上５重量％以下の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の合成樹脂接着用繊維の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分子中に極性基を有する合成樹脂に接着するための、合成樹脂接着用繊維の製造方法に関し、特に合成繊維にブロックポリイソシアネート化合物を含有する水系接着剤用の処理剤を塗布して製造された合成樹脂接着用繊維の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ゴムや合成樹脂などと布帛やコードなどの繊維材料とを組み合わせて、複合材料として使用することが行われている。これらの複合材料ではその強度を確保するために、合成樹脂と繊維材料とが強固に接着されていることが要求される。その方法として一般には、繊維材料に接着剤を塗布する、ＲＦＬ処理を行うなどの各種の接着性の表面処理を施すことが行われている（例えば、特許文献１参照）。またその接着層形成時の溶媒には一般的に有機溶剤が用いられている。

【0003】

特許文献１には、ポリエポキシド化合物、ブロックドポリイソシアネート、ゴムラテックスを主成分とする前処理液が付与された後、レゾルシン・ホルマリン・ラテックスを主成分とする樹脂が付与されている繊維を低温プラズマ処理するゴム補強用繊維の製造方法について記載されている。これにより、ゴムに対する接着力の高いゴム補強用繊維を製造することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－２１９７８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載のゴム補強用繊維の製造方法においては、前処理液に繊維を浸漬させた後に、２４０℃で熱処理を行っている。つまり、ブロックドポリイソシアネートのブロック剤の解離温度以上で繊維を加熱している。このため、ブロックドポリイソシアネートのブロック剤が解離し、イソシアネート基が再生され、これが反応して熱硬化物が生成される。つまり、ゴム補強用繊維の柔軟性が低下し曲げにくくなる。この結果、当該繊維の取り扱いがし辛くなるという問題が生じる。
また、一般的に、接着層の形成時に有機溶剤を用いることが多々ある。このため、有機溶剤特有の防爆設備の設置や廃液処理が必要となり、作業面での負担が大きいという問題が生じる。

【0006】

そこで、本発明の目的は、柔軟さを有しつつ接着力の向上した合成繊維を製造することが可能であり、且つ作業面での負担を軽減可能な合成樹脂接着用繊維の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の合成樹脂接着用繊維の製造方法は、ブロックポリイソシアネート化合物を含有する水系接着剤用の処理剤を、合成繊維に塗布する処理剤塗布工程と、前記処理剤が塗布された前記合成繊維を熱乾燥させる熱乾燥工程と、前記処理剤塗布工程前及び／又は前記処理剤塗布工程後に、前記合成繊維にプラズマを照射するプラズマ処理工程とを含む。そして、前記熱乾燥工程において、前記合成繊維を加熱する温度が前記ブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離温度未満である。

【0008】

これによると、熱乾燥工程において合成繊維を加熱する温度がブロック剤の解離温度未満であるため、処理剤の硬化を抑制しつつ処理剤中の水分を蒸発させることが可能となる。このため、合成繊維の柔軟性が保たれる。また、プラズマ処理工程が、処理剤塗布工程前及び／又は処理剤塗布工程後に行われることで、合成繊維の処理剤（接着剤）に対する親和性が高くなり、合成繊維を合成樹脂に接着したときの接着力が向上する。つまり、柔軟さを有しつつ接着力の向上した合成繊維を製造することが可能となる。また、処理剤が水系接着剤用であるため、有機溶剤特有の防爆設備の設置や廃液処理の必要がなくなり、作業面での負担を軽減することが可能となる。

【0009】

本発明において、前記処理剤は、ポリエポキシド化合物を含有することが好ましい。これにより、処理剤にポリエポキシド化合物を含有されたものを使用することが可能となる。

【0010】

また、本発明において、前記処理剤塗布工程において、前記ブロックポリイソシアネート化合物と前記ポリエポキシド化合物との前記合成繊維への合計塗布量が、前記合成繊維の重量に対して０．５重量％以上５重量％以下の範囲であることが好ましい。これにより、これら化合物の合成繊維への合計塗布量が、０．５重量％以上であるため、合成樹脂に対する接着力が低下するのを抑制することが可能となる。また、これら化合物の合成繊維への合計塗布量が、５重量％以下であるため、製造コストの上昇を抑制することが可能となる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の合成樹脂接着用繊維の製造方法によると、熱乾燥工程において合成繊維を加熱する温度がブロック剤の解離温度未満であるため、処理剤の硬化を抑制しつつ処理剤中の水分を蒸発させることが可能となる。このため、合成繊維の柔軟性が保たれる。また、プラズマ処理工程が、処理剤塗布工程前、及び／又は、処理剤塗布工程後に行われることで、合成繊維の処理剤（接着剤）に対する親和性が高くなり、合成繊維を合成樹脂に接着したときの接着力が向上する。つまり、柔軟さを有しつつ接着力の向上した合成繊維を製造することが可能となる。また、処理剤が水系接着剤用であるため、溶剤対応設備や作業面での負担を軽減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法の製造工程を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法を行うための製造設備の概略構成図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法の製造工程を示す図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法を行うための製造設備の概略構成図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法の製造工程を示す図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法を行うための製造設備の概略構成図である。

【図7】糸の柔軟性を計測するときの状況を示す図である。

【図8】（ａ）は糸を合成樹脂シートに接着したときの状況を示す図であり、（ｂ）は合成樹脂シートに対する糸の接着力を計測するときの状況を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の第１実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法について、図１及び図２を参照しつつ以下に説明する。

【0014】

ここで本実施形態における製造方法において用いられる繊維は合成繊維であれば特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの半芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンアジペートなどの脂肪族ポリエステル、パラヒドロキシ安息香酸と6ヒドロキシ2ナフトエ酸の共重合体などの全芳香族ポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２等の脂肪族ポリアミド、ナイロン６ＴやナイロンＭＸＤ６などの半芳香族ポリアミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミドなどの全芳香族ポリアミド、およびポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンやポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデンなどの繊維形成性の熱可塑性ポリマーからなる繊維、ポリパラフェニレンベンゾ ビスオキサゾールなどのヘテロ環を含む繊維、アクリル及びアクリル系繊維、ポリウレタン系繊維、またレーヨンやリヨセル、アセテートなどのセルロース系繊維など、公知の紡糸、延伸方法により得られる繊維であることが好ましい。

【0015】

また、繊維の繊度、フィラメント数、断面形状等には特に制限は無く、糸、紐、不織布、織編物等の種々の形態に対して適用することができる。

【0016】

本実施形態における糸Ｓ（合成樹脂接着用繊維）の製造方法は、図１に示すように、糸送出し工程と、プラズマ処理工程と、処理剤塗布工程と、熱風乾燥工程（熱乾燥工程）と、糸巻取り工程とが順に行われる。本実施形態に採用される糸Ｓは、ポリエチレンテレフタレート繊維（１１００デシテックス／１９２フィラメント）の２本を撚数１００Ｔ／Ｍで合撚した繊維であるが、他の合成繊維から構成されていてもよい。本実施形態における糸Ｓの製造設備１００は、図２に示すように、３つのローラユニットＲ１～Ｒ３、プラズマ処理器２０、オイリングローラ３０、及び、熱風乾燥機４０などを有する。糸Ｓは、ボビン１０に巻回されている。そして、ボビン１０から巻出した糸Ｓを、３つのローラユニットＲ１～Ｒ３を介しつつ、プラズマ処理器２０、オイリングローラ３０、及び、熱風乾燥機４０を通過させ、ボビン１１に取り付ける。この後、ボビン１０から所定速度（例えば、３ｍ／ｍｉｎ）で糸Ｓを送出し、プラズマ処理器２０、オイリングローラ３０、及び、熱風乾燥機４０を順に通過させて加工処理した糸Ｓを、ボビン１１で巻き取る。こうして、合成樹脂接着用繊維としての糸Ｓが製造される。

【0017】

本実施形態における３つのローラユニットＲ１～Ｒ３は、いずれも、駆動ローラＲａと従動ローラＲｂとテンションローラＲｃとを有している。テンションローラＲｃは、駆動ローラＲａと従動ローラＲｂとの間に配置され、糸Ｓに所定のテンションを付与するように構成されている。そして、各ローラユニットＲ１～Ｒ３の駆動ローラＲａが駆動されることで、所定の送出速度で糸Ｓがボビン１０から巻出されて送出される（糸送出し工程）。そして、糸送出し工程によって送出され、各工程を経て処理された糸Ｓが、ボビン１１によって巻き取られる（糸巻取り工程）。

【0018】

本実施形態における製造方法に採用したプラズマ処理器２０は、電界中に所望の処理用ガスを導入することで発生させたプラズマを糸Ｓに照射可能な公知のダイレクト式大気圧プラズマ処理器であるが、これ以外の減圧下で処理する方式のプラズマ処理器などでもよいし、リモート方式でもよい。つまり、糸Ｓに所望のプラズマを照射してプラズマ処理することが可能であればよい。なお、処理用ガスとしては、窒素ガス、酸素ガス、炭酸ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、アンモニアガス、空気などあるいはこれらを所定の割合で混合したものを用いればよい。このようなプラズマ処理器２０によって、処理剤塗布工程前の糸Ｓにプラズマを照射することで、糸Ｓに対する所望のプラズマ処理が行われる（プラズマ処理工程）。これにより、糸Ｓが脱脂されるとともに、その表面のぬれ性が向上し極性官能状態となる。これらにより、糸Ｓに塗布する処理剤（後述する）の糸Ｓを構成する繊維フィラメント束内への浸透が容易となり、処理剤に含まれるブロックポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物の反応生成物が同繊維束内で均一に形成されやすくなる。つまり、硬質の樹脂被膜が繊維表面に偏在して形成されにくくなって、繊維束としての柔軟性を保つために寄与する。また、糸Ｓの処理剤に対する親和性が高くなり、糸Ｓを合成樹脂（後述する）に接着したときの接着力が向上する。

【0019】

また、本実施形態におけるプラズマ処理器２０のプラズマ照射区間が０．７５ｍとなっている。このため、糸Ｓを３ｍ／ｍｉｎで送出すると、糸Ｓはプラズマが約１５秒間、照射される。なお、糸Ｓの送出速度を速くすると、プラズマ照射時間が短くなり、糸Ｓの送出速度を遅くするとプラズマ照射時間が長くなる。

【0020】

本実施形態における製造方法に採用したオイリングローラ３０も、公知のものを採用しているが、糸Ｓに所望量の処理剤を塗布することが可能であれば、計量ポンプとオイリングノズルによる塗布方法など他の塗布装置を用いてもよい。また、オイリングローラ３０を適宜調整することで、糸Ｓへの処理剤の塗布量を制御する。本実施形態においては、処理剤に含まれるブロックポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物の糸Ｓへの合計塗布量が、糸Ｓの重量に対して０．５重量％以上５重量％以下の範囲となるように調整する。これら化合物の糸Ｓへの合計塗布量が、０．５重量％以上であるため、糸Ｓに対する接着力が低下するのを抑制することが可能となる。また、これら化合物の糸Ｓへの合計塗布量が、５重量％以下であるため、これら化合物の使用量が減り、製造コストの上昇を抑制することが可能となる。このようなオイリングローラ３０によって糸Ｓに処理剤を塗布し、ブロックポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物とが糸Ｓに付与される（処理剤塗布工程）。

【0021】

本実施形態における処理剤としては、ブロックポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物のそれぞれが１．５重量％混合分散された水系接着剤用の処理水を用いる。処理剤が水系接着剤用であるため、有機溶剤特有の防爆設備の設置や廃液処理の必要がなくなり、作業面での負担を軽減することが可能となる。また、処理剤中のブロックポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物の割合は任意である。ブロックポリイソシアネート化合物の繊維への塗布量は、その種類にもよるが、通常は繊維に対する付与量は０．１~５重量％、好ましくは０．２~４．５重量％であることが必要である。０．１重量％未満であると、合成樹脂との接着性能が不足したり、また繊維へのブロックポリイソシアネート化合物の塗布ばらつきが生じ、合成樹脂との接着斑を起こす原因となる場合が多く好ましくない。また塗布量が４．５重量％を超えると製造コストの上昇を招き好ましくない。

【0022】

また、ブロックポリイソシアネート化合物におけるポリイソシアネート種としては、脂肪族ポリイソシアネート系、脂環族ポリイソシアネート系、芳香族ポリイソシアネート系、芳香脂肪族ポリイソシアネート系を採用することが可能である。また、ブロックポリイソシアネート化合物におけるブロック剤種としては、ラクタム系ブロック剤（解離温度が１３０℃～２００℃）、アルコール系ブロック剤（解離温度が１５０℃～２１０℃）、オキシム系ブロック剤（解離温度が１３０℃～１９０℃）、アミン系ブロック剤（解離温度が１４０℃～２２０℃）、活性メチレン系ブロック剤（解離温度が８０℃～１６０℃）、ピラゾール系ブロック剤（解離温度が１１０℃～１８０℃）、フェノール系ブロック剤（解離温度が１２０℃～１８０℃）、イミダゾール系ブロック剤（解離温度が８０℃～１５０℃）を採用することが可能である。処理剤が糸Ｓに塗布された後にプラズマ処理工程が行われる場合は、製造方法に採用するブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤としては、解離温度が１４０℃以上のものとする。これは、処理剤が糸Ｓに塗布された後にプラズマ処理工程が行われた際に、プラズマ処理により糸Ｓが１２０℃程度まで加熱されても、ブロック剤を解離させないためである。本実施形態のようにプラズマ処理工程の後に、処理剤塗布工程が行われる場合は、採用するブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤としては、解離温度が１４０℃未満のものであってもよい。

【0023】

本実施形態における製造方法に採用した熱風乾燥機４０も、公知のものを採用しているが、ブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離温度よりも低い温度で糸Ｓを加熱し、糸Ｓに塗布された処理剤中の水分を蒸発させることが可能であれば、他の乾燥機を用いてもよい。このような熱風乾燥機４０中に処理剤が塗布された糸Ｓを通過させて、ブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離温度未満で糸Ｓを加熱し熱乾燥させる（熱風乾燥工程：熱乾燥工程）。このように熱風乾燥工程において、糸Ｓを加熱する温度がブロック剤の解離温度未満であるため、処理剤の硬化を抑制しつつ処理剤中の水分を蒸発させることが可能となる。このため、糸Ｓの柔軟性が保たれる。

【0024】

また、本実施形態における熱風乾燥機４０の熱乾燥区間が２ｍとなっている。このため、糸Ｓを３ｍ／ｍｉｎで送出すると、糸Ｓは約４０秒間、熱乾燥される。なお、糸Ｓの送出速度を速くすると、熱乾燥時間が短くなり、糸Ｓの送出速度を遅くすると熱乾燥時間が長くなる。

【0025】

以上のような糸Ｓ（合成樹脂接着用繊維）の製造方法によると、熱風乾燥工程において糸Ｓを加熱する温度がブロック剤の解離温度未満であるため、処理剤の硬化を抑制しつつ処理剤中の水分を蒸発させることが可能となる。このため、糸Ｓの柔軟性が保たれる。また、プラズマ処理工程が、処理剤塗布工程前に行われることで、糸Ｓの処理剤（接着剤）に対する親和性が高くなり、糸Ｓを後述するように合成樹脂に接着したときの接着力が向上する。つまり、柔軟さを有しつつ接着力の向上した糸Ｓを製造することが可能となる。また、処理剤が水系接着剤用であるため、有機溶剤特有の防爆設備の設置や廃液処理の必要がなくなり、作業面での負担を軽減することが可能となる。

【0026】

続いて、本発明の第２実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法について、図３及び図４を参照しつつ以下に説明する。なお、第１実施形態と同様なものについては、同符号を付与し説明を省略する。

【0027】

本実施形態における糸Ｓ（合成樹脂接着用繊維）の製造方法は、図３に示すように、糸送出し工程と、処理剤塗布工程と、プラズマ処理工程と、熱風乾燥工程（熱乾燥工程）と、糸巻取り工程とが順に行われる。つまり、本実施形態の製造方法は、第１実施形態のプラズマ処理工程と処理剤塗布工程との順番が入れ替わっただけである。つまり、プラズマ処理工程が、処理剤塗布工程後に行われる。これ以外はすべて同様である。また、糸Ｓの製造設備２００は、図４に示すように、第１実施形態の製造設備１００のプラズマ処理器２０とオイリングローラ３０との配置が入れ替わっただけで、それ以外は同様の構成である。

【0028】

このような糸Ｓ（合成樹脂接着用繊維）の製造方法においても、熱風乾燥工程において糸Ｓを加熱する温度がブロック剤の解離温度未満であるため、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。また、プラズマ処理工程が、処理剤塗布工程後に行われていても、糸Ｓを後述するように合成樹脂に接着したときの接着力が向上する。つまり、柔軟さを有しつつ接着力の向上した糸Ｓを製造することが可能となる。また、処理剤が水系接着剤用であるため、有機溶剤特有の防爆設備の設置や廃液処理の必要がなくなり、作業面での負担を軽減することが可能となる。なお、第１実施形態と同様な構成については同じ効果を得ることができる。

【0029】

続いて、本発明の第３実施形態に係る合成樹脂接着用繊維の製造方法について、図５及び図６を参照しつつ以下に説明する。なお、第１及び第２実施形態と同様なものについては、同符号を付与し説明を省略する。

【0030】

本実施形態における糸Ｓ（合成樹脂接着用繊維）の製造方法は、図５に示すように、第１実施形態の製造方法における熱風乾燥工程（熱乾燥工程）と糸巻取り工程との間に、プラズマ処理工程が追加されたものである。つまり、プラズマ処理工程が、処理剤塗布工程の前後の両方に実施される。これ以外はすべて同様である。また、糸Ｓの製造設備３００は、図６に示すように、第１実施形態の製造設備１００のローラユニットＲ３に続けて設置されたプラズマ処理器５０とローラユニットＲ４とを有する。プラズマ処理器５０は、上述のプラズマ処理器２０と同様な構成を有する。また、ローラユニットＲ４も、上述のローラユニットＲ１～Ｒ３と同様な構成を有する。

【0031】

このような糸Ｓ（合成樹脂接着用繊維）の製造方法においても、熱風乾燥工程において糸Ｓを加熱する温度がブロック剤の解離温度未満であるため、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。また、プラズマ処理工程が、処理剤塗布工程前後両方において行われているため、第１及び第２実施形態同様に、糸Ｓを後述するように合成樹脂に接着したときの接着力が向上する。つまり、柔軟さを有しつつ接着力の向上した糸Ｓを製造することが可能となる。また、処理剤が水系接着剤用であるため、有機溶剤特有の防爆設備の設置や廃液処理の必要がなくなり、作業面での負担を軽減することが可能となる。なお、第１及び第２実施形態と同様な構成については同じ効果を得ることができる。

【0032】

第３実施形態における製造方法は、熱風乾燥工程に続いてプラズマ処理工程が実行される連続式の製造方法であるが、熱風乾燥工程の後に糸巻き取り工程を行い、一旦ボビンにそこまで処理した糸Ｓを巻き取った後、その巻き取られた糸Ｓを、ボビンから送出し、プラズマ処理工程を行った後に、別のボビンに糸Ｓを巻き取る２ステップの製造方法であってもよい。

【0033】

また、第３実施形態及びその変形例においては、プラズマ処理が熱風乾燥工程の後に行われているが、処理剤塗布工程と熱風乾燥工程との間にプラズマ処理工程が行われていてもよい。これにおいても上述と同様の効果を得ることができる。

【実施例0034】

続いて、実施例１～１１及び比較例１～４について以下に説明する。実施例１～１１及び比較例１～４の糸の送出速度、処理剤の塗布量、プラズマ処理の時期及び処理ガス、時間、熱乾燥処理の温度及び時間、これら処理後の柔軟性、及び、接着力について表１に示す。

【表1】

【0035】

実施例１～１１及び比較例１～４に用いる糸は、上述の糸Ｓと同様な、ポリエチレンテレフタレート繊維（１１００デシテックス／１９２フィラメント）の２本を撚数１００Ｔ／Ｍで合撚した繊維である。実施例１～１１及び比較例１～３に用いる処理剤は、すべて上述の処理剤（ブロックポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物のそれぞれが１．５重量％混合分散された水系接着剤用の処理水）と同様のものである。なお、ブロックポリイソシアネート化合物には、明成化学工業社製のε-カプロラクタムブロックジフェニルメタンジイソシアネート（製品名「ＤＭ３０」）を用いた。このブロック剤の解離温度は約１８０℃である。また、ポリエポキシド化合物には、ナガセケムテックス社製のソルビトールポリグリシジルエーテル（製品名「デナコールＥＸ－６１４Ｂ」）を用いた。比較例４に用いられる処理剤は、ブロックポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物とを有機溶媒Ｎ－メチルピロリドンに各々１．５重量％濃度で溶解した処理剤も用いた。表１に示すように、実施例１～１０及び比較例１～４の糸の送出速度は、いずれも３ｍ／ｍｉｎであり、実施例１１の糸の送出速度は、９ｍ／ｍｉｎである。処理剤の塗布量、すなわち処理剤の含まれる２つの化合物の糸への合計塗布量は、実施例１～４、７～１０、及び、比較例１、４は糸の重量に対して１重量％であり、実施例５、及び、比較例２，３は糸の重量に対して２重量％であり、実施例１１は糸の重量に対して０．５重量％である。

【0036】

また、表１に示すように、実施例１，３，４，５及び比較例２がプラズマ処理工程の時期が処理剤の塗布前のみである。つまり、これら実施例１，３，４，５及び比較例２のプラズマ処理工程の実行タイミングが、上述の第１実施形態の製造方法のプラズマ処理工程のタイミングと同様である。実施例２はプラズマ処理工程の時期が処理剤の塗布後のみである。つまり、実施例２のプラズマ処理工程の実行タイミングが、上述の第２実施形態の製造方法のプラズマ処理工程のタイミングと同様である。実施例６～１１はプラズマ処理工程の時期が処理剤の塗布前後の両方である。つまり、これら実施例６～１１のプラズマ処理工程の実行タイミングが、上述の第３実施形態の製造方法のプラズマ処理工程のタイミングと同様である。なお、比較例１，３，４はプラズマ処理工程が行われていない。使用した処理ガスは、実施例１，２，５，６，１１が窒素ガスのみであり、実施例３が酸素ガスのみであり、実施例４が炭酸ガスのみである。実施例７，８は処理ガスとして酸素ガスと窒素ガスが用いられ、実施例９は処理ガスとして炭酸ガスと窒素ガスが用いられ、実施例１０は処理ガスとして空気と窒素ガスが用いられている。また、実施例１～１０及び比較例２におけるプラズマ処理時間は一工程において約１５秒である。実施例１１におけるプラズマ処理時間は一工程において約５秒である。

【0037】

また、表１に示すように、熱乾燥処理の温度は、実施例１～１１及び比較例１が１２０℃であり、比較例２～４が２１０℃である。熱乾燥処理の時間は、実施例１～１０及び比較例１～４が４０秒であり、実施例１１が１３秒である。

【0038】

このような条件で処理されて製造された実施例１～１１及び比較例１～４の糸の柔軟性及び接着力について測定した結果も表１に示す。糸の柔軟性については、図７を参照しつつ以下に説明する。

【0039】

まず、各実施例１～１１及び各比較例１～４の条件で処理して製造された糸Ｓ１のそれぞれを、固定板７０に固定する。固定板７０は、アクリル樹脂板であり、幅１０ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、厚み２ｍｍである。糸Ｓ１は長さ４０ｍｍとする。そして、図７に示すように、糸Ｓ１の一端部を固定板の下端部中央の表面に貼り付け、糸Ｓ１の他端部を固定板の下端部中央の裏面に貼り付ける。このときの貼り付け長は、ともに１０ｍｍである。つまり、２０ｍｍの糸Ｓ１が固定板７０から下方にＵ字状に垂れ下がった状態となる。この状態において、室温２３℃、湿度６５％ＲＨで２４時間静置させる。この後、固定板７０とともに糸Ｓ１を１．５ｍｍ／ｓの速度で降下させ、糸Ｓ１をロードセル上面８０に接触させる。糸Ｓ１がロードセル上面８０と接触してから２秒後に固定板７０の降下を停止する。すなわち、糸Ｓ１をロードセル上面８０に接触させてから固定板７０を３ｍｍ降下させて停止する。このときの糸Ｓ１の反発力（Ｎ）をロードセルで計測する。この計測を１つの糸Ｓ１に対して５回実施し、その平均値を柔軟性として評価する。この結果、実施例１～１１及び比較例１が、０．０３Ｎとなり、比較例２が０．２０Ｎ、比較例３が０．２１Ｎ、比較例４が０．１９Ｎとなった。処理を行っていない未処理の糸はそもそも硬化しないため、曲げやすく柔軟性のあるものとなり、取り扱いしやすい。この未処理の糸で同様の柔軟性を評価した場合、０．０３Ｎとなった。これより、実施例１～１１及び比較例１については、未処理の糸と同様に、柔軟性が良好となり、製造ラインにおいて、処理済み糸を用いやすくなる。一方、比較例２～４については、反発力が未処理のものよりも６倍以上となり、柔軟性が大幅に低下する。これより、糸が、熱乾燥処理において、ブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離温度未満で加熱され熱乾燥されていることで、柔軟性が保たれることがわかる。

【0040】

続いて、糸の接着力については、図８を参照しつつ以下に説明する。まず、製造された複数の糸Ｓ１を、図８（ａ）に示すように、合成樹脂シート９０に貼り付ける。つまり、複数の糸Ｓ１を、合成樹脂シート９０の幅方向に沿って互いに離隔させつつ等間隔に配置する。合成樹脂シート９０は、熱可塑性ポリウレタンシートであり、幅が１００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚み２ｍｍである。この後、熱プレスを行って複数の糸Ｓ１を合成樹脂シートに貼り付ける。このときの熱プレスの条件としては、温度１６０℃、圧力１８ｋｇ／ｃｍ²、プレス時間５分である。この後、熱プレスした合成樹脂シート９０を冷却する。そして、この状態において、室温２３℃、湿度６５％ＲＨで２４時間静置させる。これを各実施例１～１１及び比較例１～４の条件で処理して製造された糸Ｓ１に対してそれぞれ行う。

【0041】

次に、図８（ｂ）に示すように、合成樹脂シート９０に貼り付けられた複数の糸Ｓ１のうち、隣接する２本の糸Ｓ１の一端部を治具９５に取り付ける。この後、糸Ｓ１がＵ字状に１８０°折り返すような格好で２本の糸Ｓ１が治具９５で合成樹脂シート９０から引き剥がす時の強力（接着力）を測定する。測定方法としては、ＪＩＳ Ｋ ６８５４－２：１９９９（ＩＳＯ ８５１０－２：１９９０） 「接着剤－はく離接着強さ試験方法－第２部：１８０度はく離」に準拠して実施する。このときの治具９５の移動速度が５０ｍｍ／ｍｉｎ、移動長さが２００ｍｍである。この測定により得られた最大値を接着力（Ｎ）とする。なお、測定は、各例において、５回実施し、その平均値を接着力として評価する。また、測定時に糸Ｓ１（合成繊維）自体が破断した場合は破断と示し、後述の所望接着力２０Ｎ以上の接着力があって良好であることがわかる。なお、接着力の評価基準としては、例えば、消防ホースとして採用する際の糸と合成樹脂の間の基準である、２０Ｎ以上であれば、実用上問題ないとして評価する。

【0042】

実施例１～１１はいずれも接着力が２０Ｎ以上もしくは糸Ｓ１の破断である。つまり、実用上問題のない接着力を有し、良好である。これは、いずれの実施例１～１１においても、プラズマ処理が行われているためである。プラズマ処理が行われることで、柔軟性を保つために、熱乾燥処理における糸Ｓ１の加熱温度がブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離温度未満であっても、接着力を所望以上とすることが可能になることがわかる。一方、比較例１は、プラズマ処理が行われていないために、接着力が低くなり、所望の接着力を有さない。比較例２～４については、熱乾燥処理における糸Ｓ１の加熱温度がブロック剤の解離温度を超えるため、所望の接着力を有する状態となるが、糸Ｓ１自体が硬化した状態であるため、柔軟性がない。

【0043】

以上の実施例１～１１より、処理剤塗布工程前及び／又は処理剤塗布工程後に、プラズマ処理が行われ、熱乾燥工程における糸Ｓ１の加熱温度がブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離温度未満であることで、柔軟さを有しつつ接着力の向上した糸Ｓ１（合成繊維）を製造することが可能であることがわかる。これにより、作業面での負担を軽減可能となる。

【0044】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の第１～第３実施形態の製造方法に採用された処理剤は、ブロックポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物を含んでいるが、ポリエポキシド化合物以外の化合物を含んでいてもよい。

【0045】

また、処理剤塗布工程における処理剤に含まれる化合物の合成繊維への塗布量は、合成繊維の重量に対して０．５重量％未満であってもよいし、５重量％を超えていてもよい。

【0046】

また、本発明における処理剤を付与しても接着性の向上効果が十分でない合成樹脂を合成繊維に接着させる場合、合成繊維の表面に当該処理剤層を形成した後、その表面に前記処理剤及び前記合成樹脂の両方と良好な接着性を有する他の接着剤を塗布することも可能である。この場合、処理剤は合成繊維と他の接着剤との間の中間層として利用されることとなる。

【符号の説明】

【0047】

１０，１１ ボビン
２０ プラズマ処理器
３０ オイリングローラ
４０ 熱風乾燥機
１００，２００，３００ 製造設備
Ｒ１～Ｒ４ ローラユニット
Ｓ 糸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】