JPH07279039A - ポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエステル繊維及びその製造方法 - Google Patents
ポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエステル繊維及びその製造方法Info
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- JPH07279039A JPH07279039A JP7696394A JP7696394A JPH07279039A JP H07279039 A JPH07279039 A JP H07279039A JP 7696394 A JP7696394 A JP 7696394A JP 7696394 A JP7696394 A JP 7696394A JP H07279039 A JPH07279039 A JP H07279039A
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- Japan
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- resin
- polyester fiber
- epoxide compound
- fiber
- reinforcing
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的はポリオレフィン系樹脂との接
着性を向上させたポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポ
リエステル繊維を提供することにある。 【構成】 エポキシド化合物（Ａ）とアイオノマー樹脂
（Ｂ）とからなる処理剤により処理してなることを特徴
とするポリオレフィン系樹脂成形体補強用のアラミド繊
維。
着性を向上させたポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポ
リエステル繊維を提供することにある。 【構成】 エポキシド化合物（Ａ）とアイオノマー樹脂
（Ｂ）とからなる処理剤により処理してなることを特徴
とするポリオレフィン系樹脂成形体補強用のアラミド繊
維。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂補強用繊維材料に関
する。特に、ポリオレフィン系樹脂との接着性が著しく
向上した樹脂補強繊維材料に関する。
する。特に、ポリオレフィン系樹脂との接着性が著しく
向上した樹脂補強繊維材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂成形体を補強するために金属と比較
しコストパフォーマンスが高く、比強度の高い種々の繊
維材料が用いられている。そしてポリエステル繊維はコ
ストの割には強力が高く、良好なヤング率を有してお
り、各種ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）への利用が期
待されている。ポリエステル繊維強化プラスチックの用
途は広範囲にわたり、例えば住宅機材、工業機材、雑
貨、自動車や船舶の部品、土木資材等種々産業資材があ
る。ＦＲＰにおいて強化繊維の性能を充分に発揮するた
めには繊維とマトリックス樹脂間の接着力が重要とな
り、樹脂と強化繊維の接着については現在までにいろい
ろと検討されている。
しコストパフォーマンスが高く、比強度の高い種々の繊
維材料が用いられている。そしてポリエステル繊維はコ
ストの割には強力が高く、良好なヤング率を有してお
り、各種ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）への利用が期
待されている。ポリエステル繊維強化プラスチックの用
途は広範囲にわたり、例えば住宅機材、工業機材、雑
貨、自動車や船舶の部品、土木資材等種々産業資材があ
る。ＦＲＰにおいて強化繊維の性能を充分に発揮するた
めには繊維とマトリックス樹脂間の接着力が重要とな
り、樹脂と強化繊維の接着については現在までにいろい
ろと検討されている。
【０００３】ここで、土木資材用途について簡単に説明
する。従来この分野では補強用繊維として軟鋼が主とし
て使用されてきたが、腐食するために海水や温泉の影響
を受ける場所での使用が制限され、更には重量が重く施
工の際に多くの人手を必要とするため、合成高分子を材
料とするジオテキスタイルの展開が近年急速に拡大して
いる（補強土工法：土質工学会偏１９８６．５）。そし
て、最近は大規模な土木工事が行われるようになり、従
来までの材料よりも大荷重に耐える安価な材料が望まれ
ており、それに伴い芯繊維とマトリックス樹脂との接着
性の大幅な向上が望まれている。
する。従来この分野では補強用繊維として軟鋼が主とし
て使用されてきたが、腐食するために海水や温泉の影響
を受ける場所での使用が制限され、更には重量が重く施
工の際に多くの人手を必要とするため、合成高分子を材
料とするジオテキスタイルの展開が近年急速に拡大して
いる（補強土工法：土質工学会偏１９８６．５）。そし
て、最近は大規模な土木工事が行われるようになり、従
来までの材料よりも大荷重に耐える安価な材料が望まれ
ており、それに伴い芯繊維とマトリックス樹脂との接着
性の大幅な向上が望まれている。
【０００４】代表的なものに土木資材である盛土補強材
が知られており、これは繊維で補強されたポリエチレン
樹脂からなるネット状部材である（特願平１−１９５９
１号公報）。この特許では繊維とマトリックス樹脂であ
るポリエチレン樹脂との接着性を改良する方法として予
め溶融されたマトリックス樹脂と同種の樹脂の中に補強
用繊維を通し該繊維周りに約２０〜６０重量％の樹脂を
被覆している。この方法では、補強繊維間に溶融した樹
脂が含浸し、アンカー効果により接着性が向上し盛土補
強材料としてもその性能を発揮する。
が知られており、これは繊維で補強されたポリエチレン
樹脂からなるネット状部材である（特願平１−１９５９
１号公報）。この特許では繊維とマトリックス樹脂であ
るポリエチレン樹脂との接着性を改良する方法として予
め溶融されたマトリックス樹脂と同種の樹脂の中に補強
用繊維を通し該繊維周りに約２０〜６０重量％の樹脂を
被覆している。この方法では、補強繊維間に溶融した樹
脂が含浸し、アンカー効果により接着性が向上し盛土補
強材料としてもその性能を発揮する。
【０００５】しかしながら、前記の通り最近では土木工
事の大規模化とともに、さらに高荷重に耐え得る土木資
材が求められている。そのためには芯繊維とマトリック
ス樹脂間の接着性能を更に大幅に向上させ、芯繊維の性
能を最大限に発揮させることが必要不可欠である。
事の大規模化とともに、さらに高荷重に耐え得る土木資
材が求められている。そのためには芯繊維とマトリック
ス樹脂間の接着性能を更に大幅に向上させ、芯繊維の性
能を最大限に発揮させることが必要不可欠である。
【０００６】そこで、芯繊維とマトリックス樹脂との接
着性の向上は芯繊維を粘度の低いアイオノマー水分散体
で処理することで可能となることを見い出した。すなわ
ち、補強繊維であるポリエステル繊維をポリオレフィン
樹脂と接着させる前にアイオノマー樹脂でポリエステル
繊維を処理することにより単繊維間にまでアイオノマー
樹脂がよく含浸され、またアイオノマー樹脂はマトリッ
クス樹脂のポリオレフィン樹脂と相溶性がよいために接
着力が向上する。しかし、アイオノマー水分散体による
処理で得られる接着力はバラツキ等を考えると十分では
なく、更に良好な接着性を発現する処理技術が要求され
ている。
着性の向上は芯繊維を粘度の低いアイオノマー水分散体
で処理することで可能となることを見い出した。すなわ
ち、補強繊維であるポリエステル繊維をポリオレフィン
樹脂と接着させる前にアイオノマー樹脂でポリエステル
繊維を処理することにより単繊維間にまでアイオノマー
樹脂がよく含浸され、またアイオノマー樹脂はマトリッ
クス樹脂のポリオレフィン樹脂と相溶性がよいために接
着力が向上する。しかし、アイオノマー水分散体による
処理で得られる接着力はバラツキ等を考えると十分では
なく、更に良好な接着性を発現する処理技術が要求され
ている。
【０００７】
【発明の目的】本発明の目的は、かかる問題点を解消し
た土木資材に代表される各種ＦＲＰ補強用ポリエステル
繊維、すなわちポリエステル繊維とポリオレフィン樹脂
との接着性が良好であり、繊維物性を効果的に反映した
ＦＲＰを提供することにある。
た土木資材に代表される各種ＦＲＰ補強用ポリエステル
繊維、すなわちポリエステル繊維とポリオレフィン樹脂
との接着性が良好であり、繊維物性を効果的に反映した
ＦＲＰを提供することにある。
【０００８】
【発明の構成】すなわち本発明は「（請求項１） エポ
キシド化合物（Ａ）とアイオノマー樹脂（Ｂ）とからな
る処理剤により処理されてなることを特徴とするポリオ
レフィン系樹脂成形体補強用のポリエステル繊維。 （請求項２） 処理剤中のエポキシド化合物（Ａ）とア
イオノマー樹脂（Ｂ）との重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．
０１〜１．０である請求項１記載のポリオレフィン系樹
脂補強用のポリエステル繊維。 （請求項３） ポリエステル繊維をエポキシド化合物
（Ａ）で予め処理した後、アイオノマー樹脂（Ｂ）で被
覆することを特徴とするポリオレフィン系樹脂成形体補
強用ポリエステル繊維の製造方法。 （請求項４） エポキシド化合物（Ａ）とアイオノマー
樹脂（Ｂ）とからなる処理剤により処理することを特徴
とするポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエステル
繊維の製造方法。 （請求項５） エポキシド化合物（Ａ）が繊維重量に対
し１〜２０％である請求項３又は４のポリオレフィン系
樹脂成形体補強用ポリエステル繊維の製造方法。 （請求項６） アイオノマー樹脂（Ｂ）が繊維重量に対
し１〜２０％である請求項３又は４のポリオレフィン系
樹脂成形体補強用ポリエステル繊維の製造方法。 （請求項７） ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン樹
脂である請求項３又は４のポリオレフィン系樹脂成形体
補強用ポリエステル繊維の製造方法。」である。
キシド化合物（Ａ）とアイオノマー樹脂（Ｂ）とからな
る処理剤により処理されてなることを特徴とするポリオ
レフィン系樹脂成形体補強用のポリエステル繊維。 （請求項２） 処理剤中のエポキシド化合物（Ａ）とア
イオノマー樹脂（Ｂ）との重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．
０１〜１．０である請求項１記載のポリオレフィン系樹
脂補強用のポリエステル繊維。 （請求項３） ポリエステル繊維をエポキシド化合物
（Ａ）で予め処理した後、アイオノマー樹脂（Ｂ）で被
覆することを特徴とするポリオレフィン系樹脂成形体補
強用ポリエステル繊維の製造方法。 （請求項４） エポキシド化合物（Ａ）とアイオノマー
樹脂（Ｂ）とからなる処理剤により処理することを特徴
とするポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエステル
繊維の製造方法。 （請求項５） エポキシド化合物（Ａ）が繊維重量に対
し１〜２０％である請求項３又は４のポリオレフィン系
樹脂成形体補強用ポリエステル繊維の製造方法。 （請求項６） アイオノマー樹脂（Ｂ）が繊維重量に対
し１〜２０％である請求項３又は４のポリオレフィン系
樹脂成形体補強用ポリエステル繊維の製造方法。 （請求項７） ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン樹
脂である請求項３又は４のポリオレフィン系樹脂成形体
補強用ポリエステル繊維の製造方法。」である。
【０００９】ここにポリエステル繊維とは、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリプロピ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、ポリプロピレンナフタレート、ポリブチレンナフタ
レート等を挙げることができる。ポリエステル繊維の分
子量、単糸繊度、フィラメント数、断面形状、添加剤含
有の有無、ポリマー性状（末端カルボキシル濃度等）が
なんら限定を受けるものではないことは言うまでもな
い。
ンテレフタレート、ポリプロピ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、ポリプロピレンナフタレート、ポリブチレンナフタ
レート等を挙げることができる。ポリエステル繊維の分
子量、単糸繊度、フィラメント数、断面形状、添加剤含
有の有無、ポリマー性状（末端カルボキシル濃度等）が
なんら限定を受けるものではないことは言うまでもな
い。
【００１０】また、ポリオレフィン系樹脂とは一般式Ｃ
n Ｈ2nで表され２重結合を１つもつ不飽和鎖式炭化水素
が重合したもので、代表的なものにポリエチレン、ポリ
プロピレン等がある。
n Ｈ2nで表され２重結合を１つもつ不飽和鎖式炭化水素
が重合したもので、代表的なものにポリエチレン、ポリ
プロピレン等がある。
【００１１】エポキシド化合物とは分子中にエポキシ基
を２個以上含むポリエポキシド化合物を意味する。ポリ
エポキシド化合物としては一分子中に少なくとも２個以
上のエポキシ基を該化合物１００ｇあたり０．２ｇ当量
以上含有する化合物であり、エチレングリコール、グリ
セロール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ポリ
エチレングリコール等の多価アルコール類とエピクロロ
ヒドリンの様なハロゲン含有エポキシド類との反応生成
物、レゾルシン・ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメ
チルメタン、フェノール、ホルムアルデヒド樹脂、レゾ
ルシン・ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類と
前記ハロゲン含有エポキシド類との反応生成物、過酢酸
または過酸化水素などで不飽和化合物を酸化して得られ
るポリエポキシド化合物、即ち、３，４−エポキシシク
ロヘキセンエポキシド、３，４−エポキシシクロヘキシ
ルメチル−３，４−エポキシシクロヘキセンカルボキシ
レート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチル−シクロ
ヘキシルメチル）アジペート等を挙げることができる。
これらのうち特に多価アルコールとエピクロロヒドリン
との反応生成物、即ち、多価アルコールのポリグリシジ
ルエーテル化合物が優れた性能を示すので好ましい。
を２個以上含むポリエポキシド化合物を意味する。ポリ
エポキシド化合物としては一分子中に少なくとも２個以
上のエポキシ基を該化合物１００ｇあたり０．２ｇ当量
以上含有する化合物であり、エチレングリコール、グリ
セロール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ポリ
エチレングリコール等の多価アルコール類とエピクロロ
ヒドリンの様なハロゲン含有エポキシド類との反応生成
物、レゾルシン・ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメ
チルメタン、フェノール、ホルムアルデヒド樹脂、レゾ
ルシン・ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類と
前記ハロゲン含有エポキシド類との反応生成物、過酢酸
または過酸化水素などで不飽和化合物を酸化して得られ
るポリエポキシド化合物、即ち、３，４−エポキシシク
ロヘキセンエポキシド、３，４−エポキシシクロヘキシ
ルメチル−３，４−エポキシシクロヘキセンカルボキシ
レート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチル−シクロ
ヘキシルメチル）アジペート等を挙げることができる。
これらのうち特に多価アルコールとエピクロロヒドリン
との反応生成物、即ち、多価アルコールのポリグリシジ
ルエーテル化合物が優れた性能を示すので好ましい。
【００１２】アイオノマー樹脂とは一般に下記の様な化
学構造式で表される。ポリエチレンとポリアクリル酸塩
との共重合体であり、高分子鎖間のペンダントカルボキ
シレートが１価または２価の金属塩にて部分架橋されて
いるものである。代表的な金属としてＣａ++、Ｚｎ++、
Ｍｇ++、Ｎａ+ 等を挙げることができる。
学構造式で表される。ポリエチレンとポリアクリル酸塩
との共重合体であり、高分子鎖間のペンダントカルボキ
シレートが１価または２価の金属塩にて部分架橋されて
いるものである。代表的な金属としてＣａ++、Ｚｎ++、
Ｍｇ++、Ｎａ+ 等を挙げることができる。
【００１３】
【化１】
【００１４】アイオノマー樹脂の重量平均分子量は１０
０００〜１０００００の範囲が好ましい。アイオノマー
樹脂の重量平均分子量が１００００未満では樹脂の凝集
力が弱くなり十分な接着力が得られない。一方、アイオ
ノマー樹脂の重量平均分子量が１０００００を越えると
処理コードが硬くなり過ぎ樹脂成形体の成形性が悪くな
るため好ましくない。
０００〜１０００００の範囲が好ましい。アイオノマー
樹脂の重量平均分子量が１００００未満では樹脂の凝集
力が弱くなり十分な接着力が得られない。一方、アイオ
ノマー樹脂の重量平均分子量が１０００００を越えると
処理コードが硬くなり過ぎ樹脂成形体の成形性が悪くな
るため好ましくない。
【００１５】水分散性の微粒子状のアイオノマー樹脂
（水分散体）において水分散する一次粒子の平均径は
０．０１〜１．０μｍの範囲が好ましい。アイオノマー
樹脂の平均粒子径が０．０１μｍ未満ではアイオノマー
樹脂微粒子分布のシャープなものが得られない。そのた
め特殊な装置の工夫が更に必要となり極めてコストが高
い微粒子になる。またアイオノマー樹脂の平均粒子径が
１．０μｍを越えると通常用いる補強繊維の単糸径が約
１０〜５０μｍであるためアイオノマー樹脂の微粒子の
繊維間への含浸性が不十分となり、更に、微粒子の融着
固着により補強繊維表面が極めて粗くなり、外観が不良
となり、品質的にも接着性能の点からも好ましくない。
また分散液のｐＨは７．５〜１４の範囲が好ましい。ア
イオノマー樹脂の水分散液のｐＨが７．５未満の場合に
はアイオノマー水分散体の貯蔵安定性が極めて不安定に
なりゲル化し易くなる。ここで水分散体のｐＨが７．５
未満になるということはアイオノマー樹脂の高分子鎖の
ペンダントカルボキシレート基が部分的に中和架橋され
ていないことを意味する。
（水分散体）において水分散する一次粒子の平均径は
０．０１〜１．０μｍの範囲が好ましい。アイオノマー
樹脂の平均粒子径が０．０１μｍ未満ではアイオノマー
樹脂微粒子分布のシャープなものが得られない。そのた
め特殊な装置の工夫が更に必要となり極めてコストが高
い微粒子になる。またアイオノマー樹脂の平均粒子径が
１．０μｍを越えると通常用いる補強繊維の単糸径が約
１０〜５０μｍであるためアイオノマー樹脂の微粒子の
繊維間への含浸性が不十分となり、更に、微粒子の融着
固着により補強繊維表面が極めて粗くなり、外観が不良
となり、品質的にも接着性能の点からも好ましくない。
また分散液のｐＨは７．５〜１４の範囲が好ましい。ア
イオノマー樹脂の水分散液のｐＨが７．５未満の場合に
はアイオノマー水分散体の貯蔵安定性が極めて不安定に
なりゲル化し易くなる。ここで水分散体のｐＨが７．５
未満になるということはアイオノマー樹脂の高分子鎖の
ペンダントカルボキシレート基が部分的に中和架橋され
ていないことを意味する。
【００１６】予めエポキシド化合物で処理を行い、引き
続きアイオノマー樹脂で処理を行うには、以下の様な方
法で行う。１浴目のエポキシド化合物による処理は前記
エポキシド化合物以外に硬化剤、エポキシド化合物可溶
化剤または乳化剤等を含んだ処理剤を用い、ポリエステ
ル繊維を前記処理剤に十分に浸漬して樹脂を含浸させ
る。さらに８０〜１４０℃で約１分間程度の乾燥を行
い、引き続き１５０〜１８０℃で約１分間程度熱セット
を行う。乾燥は８０℃未満で行うと十分な乾燥がなされ
ず、また、１４０℃を越えると水の蒸発が速すぎ均一に
樹脂が付着せずヤーン強力も満足なものが得られない。
熱セット温度は１５０℃未満では硬化剤が十分にエポキ
シド化合物と反応せずエポキシド化合物を添加した効果
が得られない。また、１８０℃を越える温度で熱セット
を行うとエポキシド化合物の硬化が急激におこり均一な
処理ヤーンが得られないと同時に、ヤーンが収縮するた
めヤーン強力が低下するだけでなく接着性能も低下する
結果となる。２浴目のアイオノマー樹脂による処理は前
記アイオノマー樹脂水分散体からなる処理剤に予めエポ
キシド化合物で処理を行ったヤーンを十分に浸漬して樹
脂を含浸させる。さらに８０〜１４０℃で約１分間程度
の乾燥を行い、引き続き１５０〜１８０℃で約１分程度
熱セットを行う。乾燥は８０℃未満で行うと十分な乾燥
がなされず、また、１４０℃を越えると水の蒸発が速す
ぎ均一に樹脂が付着せずヤーン強力も満足なものが得ら
れない。熱セット温度は１５０℃未満では未反応エポキ
シド化合物硬化剤がアイオノマー樹脂のカルボキシル基
と反応せず十分な接着性能が得られない。また、１８０
℃を越える温度で熱セットを行うとヤーンが収縮するた
めヤーン強力が低下するだけでなく接着性能も低下する
結果となる。
続きアイオノマー樹脂で処理を行うには、以下の様な方
法で行う。１浴目のエポキシド化合物による処理は前記
エポキシド化合物以外に硬化剤、エポキシド化合物可溶
化剤または乳化剤等を含んだ処理剤を用い、ポリエステ
ル繊維を前記処理剤に十分に浸漬して樹脂を含浸させ
る。さらに８０〜１４０℃で約１分間程度の乾燥を行
い、引き続き１５０〜１８０℃で約１分間程度熱セット
を行う。乾燥は８０℃未満で行うと十分な乾燥がなされ
ず、また、１４０℃を越えると水の蒸発が速すぎ均一に
樹脂が付着せずヤーン強力も満足なものが得られない。
熱セット温度は１５０℃未満では硬化剤が十分にエポキ
シド化合物と反応せずエポキシド化合物を添加した効果
が得られない。また、１８０℃を越える温度で熱セット
を行うとエポキシド化合物の硬化が急激におこり均一な
処理ヤーンが得られないと同時に、ヤーンが収縮するた
めヤーン強力が低下するだけでなく接着性能も低下する
結果となる。２浴目のアイオノマー樹脂による処理は前
記アイオノマー樹脂水分散体からなる処理剤に予めエポ
キシド化合物で処理を行ったヤーンを十分に浸漬して樹
脂を含浸させる。さらに８０〜１４０℃で約１分間程度
の乾燥を行い、引き続き１５０〜１８０℃で約１分程度
熱セットを行う。乾燥は８０℃未満で行うと十分な乾燥
がなされず、また、１４０℃を越えると水の蒸発が速す
ぎ均一に樹脂が付着せずヤーン強力も満足なものが得ら
れない。熱セット温度は１５０℃未満では未反応エポキ
シド化合物硬化剤がアイオノマー樹脂のカルボキシル基
と反応せず十分な接着性能が得られない。また、１８０
℃を越える温度で熱セットを行うとヤーンが収縮するた
めヤーン強力が低下するだけでなく接着性能も低下する
結果となる。
【００１７】この様に処理してなるポリエステル処理ヤ
ーンは予めエポキシド化合物で処理を行うため、繊維表
面上にエポキシド化合物の薄い被膜を形成する。そし
て、引き続きアイオノマー樹脂で処理を行うため、未反
応エポキシド化合物硬化剤とアイオノマー樹脂のカルボ
キシル基が反応し繊維表面上に被膜を形成したエポキシ
ド化合物にアイオノマー樹脂が固着される。また、アイ
オノマー樹脂とポリオレフィン樹脂は相溶性が良好であ
るため接着性能が優れる結果となる。
ーンは予めエポキシド化合物で処理を行うため、繊維表
面上にエポキシド化合物の薄い被膜を形成する。そし
て、引き続きアイオノマー樹脂で処理を行うため、未反
応エポキシド化合物硬化剤とアイオノマー樹脂のカルボ
キシル基が反応し繊維表面上に被膜を形成したエポキシ
ド化合物にアイオノマー樹脂が固着される。また、アイ
オノマー樹脂とポリオレフィン樹脂は相溶性が良好であ
るため接着性能が優れる結果となる。
【００１８】エポキシド化合物とアイオノマー樹脂とか
らなる処理剤による処理方法は以下の様にして行う。処
理剤中のエポキシド化合物（Ａ）とアイオノマー樹脂
（Ｂ）との重量比Ｒ＝（Ａ）／（Ｂ）は０．０１〜１．
０が好ましい。重量比Ｒが０．０１未満のときは、アイ
オノマー樹脂に対するエポキシド化合物の割合が小さく
くなりすぎるためエポキシド化合物を添加する効果が十
分に得ることができない。また、重量比Ｒが１．０をこ
えると、アイオノマー樹脂に対するエポキシド化合物の
割合が大きくなりすぎるため処理ヤーンが硬くなり過ぎ
ると同時に、マトリックス樹脂との親和性も著しく低下
するため、十分な接着性能が得られない。
らなる処理剤による処理方法は以下の様にして行う。処
理剤中のエポキシド化合物（Ａ）とアイオノマー樹脂
（Ｂ）との重量比Ｒ＝（Ａ）／（Ｂ）は０．０１〜１．
０が好ましい。重量比Ｒが０．０１未満のときは、アイ
オノマー樹脂に対するエポキシド化合物の割合が小さく
くなりすぎるためエポキシド化合物を添加する効果が十
分に得ることができない。また、重量比Ｒが１．０をこ
えると、アイオノマー樹脂に対するエポキシド化合物の
割合が大きくなりすぎるため処理ヤーンが硬くなり過ぎ
ると同時に、マトリックス樹脂との親和性も著しく低下
するため、十分な接着性能が得られない。
【００１９】処理はポリエステル繊維を前記処理剤に十
分に浸漬して樹脂を含浸させた後、まずはじめに８０〜
１４０℃で約１分間程度の乾燥を行い、引き続き１５０
〜１８０℃で約１分程度熱セットを行う。乾燥は８０℃
未満で行うと十分な乾燥がされなず、また、１４０℃を
越える温度で行うと水の蒸発が速すぎ均一に樹脂が付着
せずヤーン強力も満足なものが得られない。熱セット温
度は１５０℃未満では硬化剤が十分にエポキシド化合物
と反応せずエポキシド化合物を添加した効果が得られな
い。また、１８０℃を越える温度で熱セットを行うとエ
ポキシド化合物の硬化が急激におこり均一な処理ヤーン
が得られないと同時に、ヤーンが収縮するためヤーン強
力が低下するだけでなく接着性能も低下する結果とな
る。
分に浸漬して樹脂を含浸させた後、まずはじめに８０〜
１４０℃で約１分間程度の乾燥を行い、引き続き１５０
〜１８０℃で約１分程度熱セットを行う。乾燥は８０℃
未満で行うと十分な乾燥がされなず、また、１４０℃を
越える温度で行うと水の蒸発が速すぎ均一に樹脂が付着
せずヤーン強力も満足なものが得られない。熱セット温
度は１５０℃未満では硬化剤が十分にエポキシド化合物
と反応せずエポキシド化合物を添加した効果が得られな
い。また、１８０℃を越える温度で熱セットを行うとエ
ポキシド化合物の硬化が急激におこり均一な処理ヤーン
が得られないと同時に、ヤーンが収縮するためヤーン強
力が低下するだけでなく接着性能も低下する結果とな
る。
【００２０】この様に処理してなるポリエステル処理ヤ
ーンはエポキシド化合物がエポキシド化合物硬化剤と反
応すると同時に、エポキシド化合物硬化剤がアイオノマ
ー樹脂のカルボキシル基と反応するためアイオノマー樹
脂がエポキシド化合物と化学的に結合しポリエステル繊
維上に被膜を形成する。そしてアイオノマー樹脂がポリ
オレフィン樹脂との相溶性が良好であるため接着性能が
著しく向上する。
ーンはエポキシド化合物がエポキシド化合物硬化剤と反
応すると同時に、エポキシド化合物硬化剤がアイオノマ
ー樹脂のカルボキシル基と反応するためアイオノマー樹
脂がエポキシド化合物と化学的に結合しポリエステル繊
維上に被膜を形成する。そしてアイオノマー樹脂がポリ
オレフィン樹脂との相溶性が良好であるため接着性能が
著しく向上する。
【００２１】
【発明の効果】本発明は下記の作用効果を奏する。
【００２２】エポキシド化合物及びアイオノマー樹脂か
らなる処理剤により処理を行った本発明のポリエステル
繊維はマトリックス樹脂のポリオレフィン系樹脂との接
着性が著しく良好であるため、高荷重に耐えなければい
けない大規模な土木用途での盛土補強材として好適であ
る。以下、実施例により本発明を具体的に説明する。な
お実施例で用いた測定法は下記の通りである。 ＜引張強力＞インテスコ製２００５型引張試験機を用い
温度２３℃、湿度５０％の雰囲気下で、試験長２５０ｍ
ｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で、表面処理された
ポリエステル繊維を10回繰り返して測定を行い、その平
均値より強力を求めた。 ＜引抜接着力測定用サンプル作製方法＞はじめに表面処
理されたポリエステル繊維を約１ｃｍ間隔に張る。次
に、１組の型にそれぞれマトリックス樹脂チップを敷き
詰め約１５０℃で溶融させ型に埋め込み、マトリックス
樹脂をやや盛り上がった状態にまでする。そして予め張
っておいた被測定処理コードの上下から前記マトリック
ス樹脂を埋め込んだ型（上下２つのそれぞれ同様なパー
ツからなり、型のくぼみ部分のサイズが１０×３００×
６（高さ×長さ×厚み）であるもの）で表面処理された
ポリエステル繊維をサンドウィッチ状に挟む。さらに型
に均一に温度をかけ樹脂の温度が１５０℃になったとこ
ろで型に約４０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力をかけ接着させる。
約３分間後、樹脂の温度が１８０℃になったところで圧
力を解除し冷却する。型から表面処理されたポリエステ
ル繊維を取り出し引抜接着力測定サンプルとする。マト
リックス樹脂より繊維を引き抜くことで接着力の評価を
行う。 ＜引抜接着力＞上記の方法により調整された１０個の試
験試料をインテスコ製２００５型引張試験機を用い引張
速度２００ｍｍ／分で引抜き、その引抜力の平均値を引
抜接着力とした。 ＜エポキシド化合物及びアイオノマー樹脂の繊維表面へ
の付着量＞エポキシド化合物及びアイオノマー樹脂を含
む処理剤で処理を行う前のポリエステル繊維の乾燥重量
を求め、そのポリエステル繊維を前記処理剤で処理後、
乾燥ゾーンで乾燥、熱セットゾーンでキュアーされたポ
リエステル繊維の重量を計り重量法にて前記固形分の付
着量を測定した。
らなる処理剤により処理を行った本発明のポリエステル
繊維はマトリックス樹脂のポリオレフィン系樹脂との接
着性が著しく良好であるため、高荷重に耐えなければい
けない大規模な土木用途での盛土補強材として好適であ
る。以下、実施例により本発明を具体的に説明する。な
お実施例で用いた測定法は下記の通りである。 ＜引張強力＞インテスコ製２００５型引張試験機を用い
温度２３℃、湿度５０％の雰囲気下で、試験長２５０ｍ
ｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で、表面処理された
ポリエステル繊維を10回繰り返して測定を行い、その平
均値より強力を求めた。 ＜引抜接着力測定用サンプル作製方法＞はじめに表面処
理されたポリエステル繊維を約１ｃｍ間隔に張る。次
に、１組の型にそれぞれマトリックス樹脂チップを敷き
詰め約１５０℃で溶融させ型に埋め込み、マトリックス
樹脂をやや盛り上がった状態にまでする。そして予め張
っておいた被測定処理コードの上下から前記マトリック
ス樹脂を埋め込んだ型（上下２つのそれぞれ同様なパー
ツからなり、型のくぼみ部分のサイズが１０×３００×
６（高さ×長さ×厚み）であるもの）で表面処理された
ポリエステル繊維をサンドウィッチ状に挟む。さらに型
に均一に温度をかけ樹脂の温度が１５０℃になったとこ
ろで型に約４０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力をかけ接着させる。
約３分間後、樹脂の温度が１８０℃になったところで圧
力を解除し冷却する。型から表面処理されたポリエステ
ル繊維を取り出し引抜接着力測定サンプルとする。マト
リックス樹脂より繊維を引き抜くことで接着力の評価を
行う。 ＜引抜接着力＞上記の方法により調整された１０個の試
験試料をインテスコ製２００５型引張試験機を用い引張
速度２００ｍｍ／分で引抜き、その引抜力の平均値を引
抜接着力とした。 ＜エポキシド化合物及びアイオノマー樹脂の繊維表面へ
の付着量＞エポキシド化合物及びアイオノマー樹脂を含
む処理剤で処理を行う前のポリエステル繊維の乾燥重量
を求め、そのポリエステル繊維を前記処理剤で処理後、
乾燥ゾーンで乾燥、熱セットゾーンでキュアーされたポ
リエステル繊維の重量を計り重量法にて前記固形分の付
着量を測定した。
【００２３】
【実施例１〜３】実施例１はポリエチレンテレフタレー
ト繊維（帝人株式会社製、［η］＝０．９０、カルボキ
シル末端が１８ｅｑ未満）１５００デニール／２５０フ
ィラメントからなるマルチフィラメントを４本を合糸し
て６０００デニールとし、ヤーン処理装置を用い浸漬処
理を行った。
ト繊維（帝人株式会社製、［η］＝０．９０、カルボキ
シル末端が１８ｅｑ未満）１５００デニール／２５０フ
ィラメントからなるマルチフィラメントを４本を合糸し
て６０００デニールとし、ヤーン処理装置を用い浸漬処
理を行った。
【００２４】エポキシド化合物及びアイオノマー樹脂を
含む処理剤は以下のようにして調製を行った。すなわ
ち、デナコールＥＸ−３１３（グリセリンジグリシジル
エーテル、ナガセ化成株式会社製）３０ｇをネオコール
ＳＷ−３０（ジオクチルスルフォサクシネートナトリウ
ム塩、第一工業製薬製）３ｇ（固形分濃度：３０重量
％）を用いて水６６４ｇに分散させ、ついでエポキシ硬
化剤として３フッ化ホウ素モノエチルアミン錯塩（橋本
化成工業社製）３ｇを加えた。さらに、ケミパールＳ−
１００（アイオノマー水分散体、三井石油化学工業社
製）３００ｇを加えることにより前記処理剤の調製を行
った。処理液中のエポキシド化合物濃度は３重量％、ア
イオノマー樹脂の固形分濃度は約７．５重量％とした
（エポキシド化合物／アイオノマー樹脂の固形分重量比
０．４）。
含む処理剤は以下のようにして調製を行った。すなわ
ち、デナコールＥＸ−３１３（グリセリンジグリシジル
エーテル、ナガセ化成株式会社製）３０ｇをネオコール
ＳＷ−３０（ジオクチルスルフォサクシネートナトリウ
ム塩、第一工業製薬製）３ｇ（固形分濃度：３０重量
％）を用いて水６６４ｇに分散させ、ついでエポキシ硬
化剤として３フッ化ホウ素モノエチルアミン錯塩（橋本
化成工業社製）３ｇを加えた。さらに、ケミパールＳ−
１００（アイオノマー水分散体、三井石油化学工業社
製）３００ｇを加えることにより前記処理剤の調製を行
った。処理液中のエポキシド化合物濃度は３重量％、ア
イオノマー樹脂の固形分濃度は約７．５重量％とした
（エポキシド化合物／アイオノマー樹脂の固形分重量比
０．４）。
【００２５】ポリエステル繊維の処理は前記ポリエステ
ル繊維束をエポキシド化合物及びアイオノマー樹脂を含
む処理剤中に浸漬した後、１００℃で１分間乾燥し引き
続き１８０℃で１分間熱セットを行った。この時、繊維
表面への固形分付着量は６．５重量％であった。上記の
様に処理を行ったコードのポリエチレンに対する接着性
能、強力を表１、表２に示した。実施例２、３はアイオ
ノマーの種類をそれぞれケミパールＳ−３００、Ｓ−６
５０（三井石油化学工業株式会社製）に変える以外は、
実施例１と同様に行い結果を表１、２に示した。
ル繊維束をエポキシド化合物及びアイオノマー樹脂を含
む処理剤中に浸漬した後、１００℃で１分間乾燥し引き
続き１８０℃で１分間熱セットを行った。この時、繊維
表面への固形分付着量は６．５重量％であった。上記の
様に処理を行ったコードのポリエチレンに対する接着性
能、強力を表１、表２に示した。実施例２、３はアイオ
ノマーの種類をそれぞれケミパールＳ−３００、Ｓ−６
５０（三井石油化学工業株式会社製）に変える以外は、
実施例１と同様に行い結果を表１、２に示した。
【００２６】
【実施例４〜６、比較例１〜４】実施例４はポリエステ
ル繊維を予めエポキシド化合物で処理を行い、引き続き
アイオノマー樹脂で処理を行った。即ち、エポキシ処理
剤はデナコールＥＸ−３１３（グリセリンジグリシジル
エーテル、ナガセ化成株式会社製）５０ｇをネオコール
ＳＷ−３０（ジオクチルスルフォサクシネートナトリウ
ム塩、第一工業製薬製）５ｇ（固形分濃度：３０重量
％）を用いて水９４０ｇに分散させ、ついでエポキシ硬
化剤として３フッ化ホウ素モノエチルアミン錯塩（橋本
化成工業社製）５ｇを加え調製を行った。また、アイオ
ノマー処理剤はケミパールＳ−１００（アイオノマー水
分散体、三井石油化学工業社製）に水を加え固形分濃度
を５％として使用した。
ル繊維を予めエポキシド化合物で処理を行い、引き続き
アイオノマー樹脂で処理を行った。即ち、エポキシ処理
剤はデナコールＥＸ−３１３（グリセリンジグリシジル
エーテル、ナガセ化成株式会社製）５０ｇをネオコール
ＳＷ−３０（ジオクチルスルフォサクシネートナトリウ
ム塩、第一工業製薬製）５ｇ（固形分濃度：３０重量
％）を用いて水９４０ｇに分散させ、ついでエポキシ硬
化剤として３フッ化ホウ素モノエチルアミン錯塩（橋本
化成工業社製）５ｇを加え調製を行った。また、アイオ
ノマー処理剤はケミパールＳ−１００（アイオノマー水
分散体、三井石油化学工業社製）に水を加え固形分濃度
を５％として使用した。
【００２７】ポリエステル繊維の処理は前記ポリエステ
ル繊維束をまずエポキシ処理剤中に浸漬した後、１００
℃で１分間乾燥し引き続き１８０℃で１分間熱セットを
行った。次に、アイオノマー処理剤に浸漬しエポキシ処
理と同様の条件で乾燥、熱処理を行った。この時、エポ
キシ処理により繊維に付着した固形分は繊維重量に対し
２．３重量％、アイオノマー付着量は４．５％であっ
た。処理を行ったコードのポリエチレンに対する接着性
能、強力を表１、表２に示した。実施例５、６はアイオ
ノマー樹脂の種類をそれぞれケミパールＳ−３００、Ｓ
−６５０（三井石油化学工業株式会社製）に変える以外
は、実施例４と同様に行い、結果を表１、２に示した。
比較例１〜３はエポキシ処理を行わない以外は実施例４
〜６と同様に処理を行い、結果を表１、２に示した。ま
た、比較例４は全く処理を行わない場合の結果を表１、
２に示した。
ル繊維束をまずエポキシ処理剤中に浸漬した後、１００
℃で１分間乾燥し引き続き１８０℃で１分間熱セットを
行った。次に、アイオノマー処理剤に浸漬しエポキシ処
理と同様の条件で乾燥、熱処理を行った。この時、エポ
キシ処理により繊維に付着した固形分は繊維重量に対し
２．３重量％、アイオノマー付着量は４．５％であっ
た。処理を行ったコードのポリエチレンに対する接着性
能、強力を表１、表２に示した。実施例５、６はアイオ
ノマー樹脂の種類をそれぞれケミパールＳ−３００、Ｓ
−６５０（三井石油化学工業株式会社製）に変える以外
は、実施例４と同様に行い、結果を表１、２に示した。
比較例１〜３はエポキシ処理を行わない以外は実施例４
〜６と同様に処理を行い、結果を表１、２に示した。ま
た、比較例４は全く処理を行わない場合の結果を表１、
２に示した。
【００２８】表１、２から明らかなように、エポキシド
化合物及びアイオノマー樹脂を含む処理剤で処理を行っ
た（１浴処理）ヤーンは、予めエポキシド化合物で処理
を行い、引き続きアイオノマー樹脂で処理を行った（２
浴処理）コードと比較して、ポリエチレンとの接着性能
が著しく向上することがわかる。また同時に前記２浴処
理に比べ１浴処理の方がはるかに作業性が良好である。
化合物及びアイオノマー樹脂を含む処理剤で処理を行っ
た（１浴処理）ヤーンは、予めエポキシド化合物で処理
を行い、引き続きアイオノマー樹脂で処理を行った（２
浴処理）コードと比較して、ポリエチレンとの接着性能
が著しく向上することがわかる。また同時に前記２浴処
理に比べ１浴処理の方がはるかに作業性が良好である。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
Claims (7)
- 【請求項１】 エポキシド化合物（Ａ）とアイオノマー
樹脂（Ｂ）とからなる処理剤により処理されてなること
を特徴とするポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエ
ステル繊維。 - 【請求項２】 処理剤中のエポキシド化合物（Ａ）とア
イオノマー樹脂（Ｂ）との重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．
０１〜１．０である請求項１のポリオレフィン系樹脂成
形体補強用ポリエステル繊維。 - 【請求項３】 ポリエステル繊維をエポキシド化合物
（Ａ）で予め処理した後、アイオノマー樹脂（Ｂ）で被
覆することを特徴とするポリオレフィン系樹脂成形体補
強用ポリエステル繊維の製造方法。 - 【請求項４】 エポキシド化合物（Ａ）とアイオノマー
樹脂（Ｂ）とからなる処理剤により処理することを特徴
とするポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエステル
繊維の製造方法。 - 【請求項５】 エポキシド化合物（Ａ）が繊維重量に対
し１〜２０％である請求項３又は４のポリオレフィン系
樹脂成形体補強用ポリエステル繊維の製造方法。 - 【請求項６】 アイオノマー樹脂（Ｂ）が繊維重量に対
し１〜２０％である請求項３又は４のポリオレフィン系
樹脂成形体補強用ポリエステル繊維の製造方法。 - 【請求項７】 ポリオレフィン系樹脂がポリエチレン樹
脂である請求項３又は４のポリオレフィン系樹脂成形体
補強用ポリエステル繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7696394A JPH07279039A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | ポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエステル繊維及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7696394A JPH07279039A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | ポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエステル繊維及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279039A true JPH07279039A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13620451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7696394A Pending JPH07279039A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | ポリオレフィン系樹脂成形体補強用ポリエステル繊維及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07279039A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004316030A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Toyobo Co Ltd | 有機繊維集束糸の製造方法及びその集束糸 |
| WO2008056645A1 (fr) * | 2006-11-07 | 2008-05-15 | Teijin Fibers Limited | Multifilaments de polyester pour le renforcement de résines, et procédé de fabrication associé |
| JP2011021281A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd | 強化繊維用サイジング剤、合成繊維ストランドおよび繊維強化複合材料 |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP7696394A patent/JPH07279039A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004316030A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Toyobo Co Ltd | 有機繊維集束糸の製造方法及びその集束糸 |
| WO2008056645A1 (fr) * | 2006-11-07 | 2008-05-15 | Teijin Fibers Limited | Multifilaments de polyester pour le renforcement de résines, et procédé de fabrication associé |
| US20100080992A1 (en) * | 2006-11-07 | 2010-04-01 | Teijin Fibers Limited | Polyester multifilament for resin reinforcement and process for producing the same |
| JP5161788B2 (ja) * | 2006-11-07 | 2013-03-13 | 帝人ファイバー株式会社 | 樹脂補強用ポリエステルマルチフィラメントおよびその製造方法 |
| JP2011021281A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd | 強化繊維用サイジング剤、合成繊維ストランドおよび繊維強化複合材料 |
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