活躍する三洋化成グループのパフォーマンス・ケミカルス 108 若原義幸自動車繊維用油剤当社活性剤研究部ユニットチーフ [ 紹介製品のお問い合わせ先 ] 当社生活・繊維本部繊維産業部る繊維のことである。これらは前アバッグ、シートベルト、タイヤ 2011年の世界の繊維需要は約述の繊維と異なり、ファッショコード、ブレーキホースなどのホ 8,400万㌧であり、このうち綿、ン・デザインよりも、強度・耐火・ース類や伝動ベルト、カーマット絹などの天然繊維は約2,900万㌧、耐光など機能が強く求められる。など、多種多様な繊維が使用され、化学反応により作られる化学繊維これらの繊維は、先進国でも需要それぞれに求められる性能も異なは約5,500万㌧であった。化学繊が伸び続けている。る［図２］。合成繊維維には天然繊維を原料にして製造自動車用繊維自動車用繊維にはポリエチレンされる再生繊維、石油原料から有産業資材用繊維でいちばん身近テレフタレート（PET）とナイロン機高分子化合物として製造する合なものは自動車用繊維である。エ 66（N66）が主に用いられる。成繊維、無機化合物からなる無機繊維などがあり、なかでも合成繊 N２＆チップ粉末維は約5,200万㌧と広く使用されポリマーチップている。粉末除去器チップホッパー合成繊維は、ポリエステルやナイロンなどの熱可塑性ポリマーを溶融状態とし紡糸口金にあるノズギアポンプ（ポリマー計量ポンプ）エクストルーダールを通して引き出し冷却、繊維状に固化させてこれらを束ね１本の加熱筒糸とし、多段熱延伸（速度比およ紡糸パック（フィルター、口金）保温筒び温度を変えた複数の金属ローラ冷却風ーを通すこと）によって高倍率延伸（分子鎖を配向）し、弛緩熱処理２階フロアー紡糸ダクトした後に巻き取る一連のプロセス。で製造される［図１］産業資材用繊維ところでこれら繊維というと、給油カッターアスビレーター弛緩熱処理第１段延伸ワイシャツ、ズボンといった衣料用繊維や布団、カーペットといった家庭・インテリア用繊維を思い第３段延伸第２段延伸交絡処理浮かべるであろうが、どちらにも巻取機属さない産業資材用繊維と呼ばれ１階フロアーる繊維がある。産業資材用繊維とは、自動車、機械、建築、医療、衛生などさまざまな分野で使われ図１●紡糸工程例三洋化成ニュース ❶ 2014 春 No.483 エアバッグ（N66：織物）クッション材（PETほか）〈カーシート関連〉天井材（PET：ニット、不織布）シート（PET：織物、ニット、不織布）ドアトリム（PET：ニット）ピラー（柱部に使用、PET:ニット）イやブレーカーにはN66が使用される。車内装飾品としての一面から意匠性も必要となるシートベルトにはPET、柔軟性と強度がともに必要なエアバッグにはN66が主に用いられる。自動車用繊維のなかでも、タイヤコード、シートベルトおよびエアバッグは人命に関わる部材であり、特に高い性能が求められる。シートベルト（PET：細幅織物）これら高品位の繊維を製造するために重要な役割を担うのが、繊維〈カーマット〉ラインマット PP‐BCF：タフト、（Ny‐BCF＊、 PET：ニードルパンチ）タイヤコード（N6、N66、 PET：簾）〈そのほか〉制振材、吸音材（繊維全般）トランクルーム（不織布）フィルター（Ny、不織布）ゴムホース、伝動ベルトオプションマット（Ny‐BCF、 PP‐BCF：タフト）＊BCF：Bulked Continuous Filaments 油剤である。繊維油剤繊維の製造・加工では糸切れ、帯電によるほぐれなどのトラブルが発生することがあり、これを防ぐために紡糸油剤、紡績油剤、ア図２●自動車に使用されている繊維製品フターオイルなどと呼ばれる油剤［図４］。これらの油が使用されるビード部ビードワイヤー（鋼線）摩擦を低減する潤滑性や静電気にタイヤをホイールのリム部に固定するサイドウォール部走行中にしなやかに変形して乗り心地を良くする剤は、繊維に少量塗布することで、よる糸どうしの接触を防ぐ帯電防カーカス（タイヤの基本骨格：PETコード）止性、集束性などの性能を繊維にインナーライナー（タイヤ内部の空気を保持する）に進めるなど繊維製品の製造に不ベルト（スチールコード）付与し、繊維の製造・加工を円滑可欠である。これらは総称して繊維油剤と呼ばれ、天然繊維に比べて静電気が起きやすい合成繊維のショルダー部構造の変わる境目となり、厚いゴムでできているキャッププライ（N66コード）接地面トレッド部トレッドを強化し、タイヤ全体の構造を支えるベルトが入っている製造ではその重要度がさらに高くなり、繊維油剤の適否が製造・加工時の工程収率および繊維製品の品質に大きく影響する。紡糸油剤ポリマーから繊維を作る工程を紡糸工程といい、そこで使用され図３●ラジアルタイヤの構造る繊維油剤を紡糸油剤という。紡 PETは伸び縮みしにくく、耐摩耗用車用ラジアルタイヤのカーカス糸油剤は紡糸工程だけでなく、そ性に優れる。一方、N66は摩擦や材としてPETが用いられているの糸から布を作る工程も円滑に進折り曲げに対して強く、柔軟性に［図３］。より高強度が必要な自動める働きもあり、最終繊維製品の優れる。それぞれの特長を生かし車用ラジアルタイヤのキャッププ品質を左右する最も重要な繊維油て使い分けられている。ライ、トラックやバスなど大型車剤といえる。例えば、タイヤコードでは、乗のバイアスタイヤのキャッププラ紡糸油剤の役割は、糸に集束性三洋化成ニュース ❷ 2014 春 No.483 活躍する三洋化成グループのパフォーマンス・ケミカルス自動車繊維用油剤などを与え、高速で長時間紡糸す位の糸を作ることである。それには、 ①糸への均一付着性 ②延伸ローラー上での高度な潤滑性 ③静電気による糸どうしの接触を防ぐための帯電防止性などが必要となる。紡糸油剤は、求められる機能によって合成潤滑油と界面活性剤、酸化防止剤などを設計・選択し配重合製糸加工る際の毛羽・糸切れをなくし高品モノマー重合ポリマー紡糸油剤延伸→捲縮付与→切断紡糸長繊維短繊維紡績油剤 POY 紡績延伸 FDY 延伸・仮撚加工 DT Y アフターオイル紡績糸［産資用］［衣料用］編織準備整経・のり付け製織・編立撚糸・Dipping 製織・編立染色織物・編物合［表１］したもので、パラフィン詰め綿・不織布精練・染色・仕上げ縫製オイルで希釈したストレートタイプと水に乳化したエマルションタ繊維製品：衣料品・産業資材・インテリア・日用品イプがある。ストレートタイプは表面張力が低く均一付着性が高いが、紡糸工程で揮発するパラフィンオイルによる作業環境悪化や地図４●合成繊維の製造・加工と繊維油剤表１●繊維油剤の機能と配合成分例分類機能平滑剤流体潤滑集束鉱油動・植物油合成潤滑油脂肪酸エステル型ポリエーテル型シリコーンオイル乳化剤乳化湿潤集束流体潤滑非イオン界面活性剤 PEG 型エステル型アミド型制電剤など帯電防止境界潤滑緩衝、抗酸化乳化アニオン界面活性剤スルホネート型ホスフェート型カルボキシレート型両性界面活性剤非イオン界面活性剤希釈剤均一塗布減粘冷却湿潤水パラフィンオイル球環境負荷低減の観点から、パラフィンオイルを用いないエマルションタイプへの移行が望まれている。一方、エマルションタイプは、均一付着性が劣るため、より高品位が求められる繊維にはストレートタイプがいまだ主流である。自動車用繊維の紡糸油剤は高いレベルが求められる。当社では摩擦を適正に調整、静電気の発生を極小化、後の染色や編立て工程に悪影響がないなど、用途に合わせたさまざまな要求性能項目を満足成分例するよう自動車繊維用油剤を設計している。自動車繊維用油剤の必要性能なる。そのため、前述した一般的のため、高温でも劣化しにくく潤自動車繊維用油剤では、繊維製な油剤の性能に加え、下記の高い滑性を維持できる油剤が求められ品の強度・品位が安全性にもつな性能が必要となる。る。延伸ローラーは定期的に清掃がるため、毛羽を発生させないこ［耐熱性］されるため、耐熱性向上は清掃周とが強く要求される（毛羽品位）。高温の延伸ローラー上で油剤が期を長くし、収率向上にもつなが特にタイヤコードやシートベルト、劣化するとタールが生じ、それがる。当社は、熱安定性の高い潤滑エアバッグなどは命を守る重要な蓄積すると走行中の糸に引っ掛か剤や界面活性剤を配合し、耐熱性部分であり、糸の信頼性が重要とり毛羽・糸切れの原因となる。その高い油剤を設計している。三洋化成ニュース ❸ 2014 春 No.483 活躍する三洋化成グループのパフォーマンス・ケミカルス自動車繊維用油剤［潤滑性］紡糸油剤にはさらに高い潤滑性が性も必要となる。目ズレは繊維間摩擦によって毛羽が発生するた必要となる。また、シートベルトの滑り性に起因する。当然、紡糸め、自動車繊維用紡糸油剤には、には車内装飾品としての一面もあ油剤が付着したままだと滑りやす合成繊維用油剤のなかでもかなりり、染色品が用いられる。シートく目ズレが起こりやすい。エアバ高度な潤滑性が必要となる。当社ベルトの製造プロセスは、原糸→ ッグの製織工程は水の力で糸を飛は創業当時より繊維油剤を開発・製織→染色→仕上げ剤処理→組みばし織る方式が主流であり、この上市しており、蓄積したさまざま立てと洗浄工程がないため、紡糸方式では洗浄工程がなく、紡糸油なノウハウをもとに、界面活性剤油剤が糸に付着したままでも染色剤が糸に付着したまますべてのプ技術と配合技術を駆使して高度なトラブルを起こさないような工夫ロセスが進行する。当社では、製潤滑性を実現している。が必要となる。当社がPET用に開織工程で紡糸油剤が水といっしょ当社の自動車繊維用紡糸油剤発・上市している『サンオイルに適度に脱落し、基布となった際 ①タイヤコード用紡糸油剤 EF 2000』シリーズは、耐熱性、には適度な繊維間の滑り性となるタイヤコード用紡糸油剤には、潤滑性に加え染色性も優れるため、ような設計を行っている。撚糸時の強度保持性、ゴムとの接シートベルト原糸用紡糸油剤に適当社では、N66エアバッグ原糸着性、タイヤとして実使用時の耐している。用紡糸油剤として『サンオイル疲労性などが求められ、当社では ③エアバッグ原糸用紡糸油剤 NF 4000』シリーズを開発・上市これらを考慮し、耐熱性・潤滑性エアバッグは、シートベルトでしている[表２]。に優れる『サンオイルNF 5000』、は支えきれない衝撃に対し、乗員『サンオイルEF 2000』シリーズの命を守る役割を担っている。衝自動車の普及は今や全世界に広を開発・上市している。また、タ撃に耐える強度と衝撃を吸収するがりつつある。当社は今後も、よイヤコードにはPETとN66が使わ柔軟性が必要なため、N66が用いり高性能な自動車繊維用油剤はもれているが、通常、水で構造変化られる。ちろん、さまざまな分野で使用でしやすいN66ではエマルションタエアバッグ原糸にはシートベルきる繊維油剤の開発に注力し、グイプの油剤を用いることが少なかト原糸よりもさらに高い信頼性、ローバルに展開していきたい。った。しかし、当社の『サンオイつまり毛羽品位が求められる。まルNF 5000』シリーズ（N66用）た、高い気密性や収納性を満足すは特殊な設計によりエマルションるために糸が細く、その糸を問題タイプとしても使用できるため、なく紡糸するには自動車繊維用油作業環境の改善や地球環境の負荷剤のなかでも最高の潤滑性が要求低減にもつながっている。される。 ②シートベルト原糸用紡糸油剤また、基布が目ズレを起こすとシートベルトはタイヤコードよエアバックを膨らませる気体が漏りも毛羽品位が重要視されるため、れるため、それを防ぐ目ズレ防止参考文献 1)『三洋化成ニュース』 No.429 （2005）「活躍する三洋化成グループのパフォーマンス・ケミカルス」54「繊維油剤」堺修介 2)『加工技術』Vol.44 No.12（2009）、 Vol.45 No.2 ∼11 （2010）、Vol.46 No.2（2011）「産業資材用繊維と用途展開」斉藤磯雄表２●自動車繊維と当社製品用途Ｎ66タイヤコード PETタイヤコード／シートベルトＮ66エアバッグ比較）他部材用給油方式製品名耐熱性潤滑性染色性目ズレ防止性乳化性ストレート／エマルションサンオイルNF 5000 ○∼◎ ○ − ○ ○ ストレート ○∼◎ ○ − ○ − サンオイルNF 5030 エマルションサンオイルEF 2280 ○ ○∼◎ ◎ ○ ◎ ストレートサンオイルEF 2111 ○∼◎ ◎ ◎ ○ − ストレートサンオイルNF 4870 ◎ ◎ − ◎ − ストレートサンオイルNF 4830 ◎ ◎ − ◎ − エマルションサンオイルEF 800 × △ ○ ○ ◎ ◎：非常に優れる、○：優れる、△：やや劣る、×：劣る三洋化成ニュース ❹ 2014 春 No.483