PCerformance144

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
hemicals
活性剤研究部
ユニットチーフ関藤 正剛

自動車繊維用油剤
はじめに繊維は衣服やカーテンなどさまざまな生活用品として使用されており、私たちが快適な生活［お問い合わせ先］
生活・繊維本部 繊維産業部

製織など目的に応じて後加工が合でも、後加工に影響を及ぼさ行われる。

ないよう、以下のような特性も留意すべきである。

製糸工程における油剤の役割・染色性（衣服、シートベルトなど）を妨げない
・接 着 性（エ ア バ ッ グ な ど）を送るうえで必要不可欠な材料

合成繊維を紡糸する際には糸で あ る。20 世 紀 以 降、合 成 繊

どうし、あるいは糸と金属ロー維が大量生産されると、自動車ラーが接触し、毛羽や糸切れなこのため紡糸油剤の設計におや医療、建築などの広範囲な分どのトラブルが発生する。これ

いては、製造プロセスのみなら野で産業用材料としても使用さらのトラブルを防ぐため、通常ず、用途や生産銘柄などを見極れるようになった。

紡糸油剤が塗布される。紡糸油

めたうえで主機能、付随機能の本稿では合成繊維の製造にお剤の主な役割は、製糸工程を円トータルバランスを考慮するこける油剤の役割を紹介するとと滑化し、高品位の原糸を安定的とが重要となる。

もに、自動車繊維用油剤についに生産することでて、その機能と界面活性剤の活ある。そのために躍を紹介する。

以下のような性能

合成繊維の製造プロセス
合成繊維の原糸は、紡糸工程を妨げない

N2＆チップ粉末ポリマーチップ

チップホッパーが要求される。
・糸への均一付粉末除去器

エクストルーダー

ギアポンプ（ポリマー計量ポンプ）

着性と延伸工程を経て製糸される。

・延伸金属ロー

加熱筒

紡糸工程では溶融したポリエ

ラー上での高保温筒ステル（PET）やナイロンなど度な潤滑性の熱可塑性ポリマーを口金から・糸揺れによる引き出し、繊維状にしたものを糸どうしの接束ねて糸をつくる。延伸工程で触を防ぐためは、速度比および温度の違う複の帯電防止性数の金属ローラーを通して糸をまた、紡糸油剤

延伸し、配向した分子鎖を熱固は後に洗浄工程が定し、巻き取る［図 1］。さらにある場合は繊維か難燃・撥水などの機能性加工やら取り除かれるが、精錬（洗浄）、染色、表面処理、洗浄工程がない場

紡糸パック（フィルター、口金）

冷却風

２階フロアー
紡糸ダクト
カッター
給油
アスビレーター
弛緩
熱処理

第１段延伸

第３段
延伸

第２段延伸

交絡処理
巻取機
１階フロアー

図1

三洋化成ニュース ❶ 2020 初夏 No.520

製糸工程

た、高強力かつ低収縮の糸が用などの場合、延伸時の温度が200いられている。そのため糸は高〜255℃と、衣料用（160〜170℃）温、高荷重下の条件で延伸しなに比べてかなり高いため、毛羽合成繊維用紡糸油剤の主な機ければならず、その際ローラー、が発生しやすくなっている。

能は摩擦低減、乳化・湿潤、浸ガイドなどと強烈な摩擦を受け自動車繊維用の紡糸油剤には、透・集束、静電気防止などである。また、自動車繊維として主このような高温高荷重下での油る。その組成は、一般に合成潤に用いられるPETや66ナイロン

膜強度や耐熱性を保ちながらも、紡糸油剤の機能と一般組成

滑油（脂肪酸エステル、高分子量ポリエーテルなど）や鉱物油（または流動パラフィン）、天然

紡糸油剤の主な機能と構成例

表1

分類

機能

油脂を主体とし、これに界面活

乳化
湿潤、浸透集束

非イオン界面活性剤
・高級アルコールAOA※1
・多価アルコールAOAエステル

25〜35％

25〜35％

帯電防止剤

静電気防止

アニオン界面活性剤
・スルホネート型
・ホスフェート型
両性界面活性剤

3％以下

8〜12％

添加剤

油性向上
酸化防止
腐食防止

アニオン界面活性剤
酸化防止剤
・ヒンダードフェノール型
防錆剤
・脂肪酸・アルキロールアミド

5％以下

1〜3％

希釈剤※2

低粘度化均一付着性向上

水パラフィンオイル

20〜75％

40〜75％

性能を必要とする。自動車にはエアバッグやタイヤコードなど、さまざまなところで繊維が用いられている［図 2］。自動車60〜70％

乳化剤

自動車繊維用紡糸油剤は身近な繊維のなかでも、特に高度な55〜70％

摩擦低減剤など）などが設計・配合され自動車繊維用紡糸油剤の必要性能

衣料用平滑剤（潤滑剤）

量の添加剤（防錆剤、酸化防止ている［表 1］。

構成比率
自動車用

鉱物油
動植物油
・菜種油・椰子油
合成潤滑油
・脂肪酸エステル・ポリエーテル・シリコーンオイル

性剤（非イオン、アニオン、カチオン、両性界面活性剤）、少基剤の一例※1 AOA＝アルキレンオキサイド付加物の略※2 油剤をパラフィン油で希釈したストレートタイプの油剤のみ配合（ニートタイプは配合しない）

繊維製品の強度・品位は安全性にもつながるため、重要だ。毛羽のある繊維製品では本来の強エアバッグ（N66：織物）
クッション材（PETほか）度が発揮されなくなってしまうことから、自動車繊維には特に毛羽がないことが強く要求され〈カーシート関連〉
天井材（PET：ニット、不織布）
ピラー（柱部に使用、PET：ニット）
ドアトリム（PET：ニット）
シート（PET：織物、ニット、不織布）る（毛羽品位）。
このように求められる毛羽品

シートベルト（PET：細幅織物）

位が高いにもかかわらず、その製糸工程は毛羽が発生しやすいものとなっている。例えば自動車繊維には衣料用に比べ高重合度のポリマーを用い、紡糸工程〈カーマット〉
ラインマット
（Ny‐BCF＊、PP‐BCF：タフト、 オプションマット
PET：ニードルパンチ）（Ny‐BCF、PP‐BCF：タフト）＊BCF：Bulked Continuous Filaments

図2

自動車に使用されている繊維製品

での分子配向を可能な限り高め

三洋化成ニュース ❷ 2020 初夏 No.520

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

毛羽を発生させないことが求め活性剤を配合することで耐熱性〇シートベルト原糸用紡糸油剤られる。紡糸油剤の性能としての高い油剤を設計している。

シートベルトでは毛羽品位がは高い潤滑性、耐熱性、帯電防［帯電防止性］重要視されるため、高い潤滑性止性が必要となる。当社は創業延伸時に糸と金属ローラーとを付与できる紡糸油剤が糸に均当時より蓄積してきた繊維油剤の摩擦による発生電気量が多い一に付着し、高温高過重下でものノウハウをもとに、このようと、糸どうしが接触し毛羽が発一定の油膜強度を保持することな厳しい条件でも高い性能を発生するため糸品位が悪くなる。

が必要である。そのために高い揮する紡糸油剤を設計している。

当社は静電気の発生を抑えるた耐熱性も求められる。また、原［高潤滑性］

めイオン性の界面活性剤などを糸は非常に細いため、取り扱い摩擦による毛羽を防止するた

添 加 す る こ と で、帯 電 防 止 性性を向上し、毛羽立ちを防止す

め、自動車繊維用紡糸油剤には、（制電性）の高い油剤を設計してるためには集束性も求められかなり高度な潤滑性が求められいる。

る。さらにシートベルトの製造る。当社は創業当時より繊維油剤を開発・上市しており、これまでに蓄積したさまざまなノウハ

プロセスは、原糸→製織→染色シートベルトやエアバッグ用紡糸油剤→仕上剤処理→組み立てと洗浄工程がないため、紡糸油剤が糸ウをもとに、界面活性剤技術とシートベルトやエアバッグはに付着したままでも染色トラブ配合技術を駆使して非常に良好命を守る重要な装備であり、万ルを起こさないような工夫が必な潤滑性を実現している。

が一の際に乗員を保護するため、

要 と な る。当 社 が PET シ ー ト

当社は、高分子量のポリアル

糸の性能が 100％発揮されなけベルト用に開発・上市しているキレングリコールエステル型非ればならない。このような高い『サンオイル EF−2803』は潤滑イオン界面活性剤を配合するこ

信頼性が重要となるシートベル性、耐熱性に加え染色性にも優とで高温高荷重下での潤滑性のトやエアバッグ用の紡糸油剤にれるように設計しており、シー高い油剤を設計している。

ついて、さらに詳しく述べる。

トベルト原糸用紡糸油剤に適し［高耐熱性］

シートベルトやエアバッグ用ている［表 3］。

高温の延伸ローラー上で油剤

紡糸油剤では、前述した一般的が劣化するとタールが生じる。

な紡糸油剤の性能に加え、下記エアバッグはシートベルトでタールが蓄積されるとそれに走の性能が必要となる［表 2］。

は支えきれない衝撃に対し、乗〇エアバッグ用紡糸油剤行中の糸が引っ掛かり毛羽・糸切れの原因となる。そのため、

表2

シートベルト・エアバッグ用油剤の工程別要求特性

高温でも劣化しにくく潤滑性を維持できる油剤が求められる。

工程

延伸ローラーは定期的に清掃されるが、耐熱性を向上すること
で清掃周期を長くし、収率向上

製糸工程にもつながる。当社は、熱安定性の高いヒンダードエステルや不飽和度の低いエステル潤滑剤
後加工工程に、これらの熱劣化を抑える酸化防止剤や熱劣化しにくい界面機能

自動車用

衣料用

シートベルト

エアバッグ

均一付着性

◎◎◎潤滑性○

◎

○

耐熱性○

◎

△

帯電防止性

○

○

○

油膜強度

◎

◎

○

集束性

◎

◎

−

潤滑性

○

○

○

製織性

○

◎

○

染色性

◎

−

◎

精練性

◎

◎
（ノンコートタイプ）

○

接着性−

◎（対シリコーン樹脂）−

三洋化成ニュース ❸ 2020 初夏 No.520

員の命を守る役割を担っておと滑り過ぎて目ズレが起こりやり、衝撃に耐える強度と衝撃をすい。エアバッグの製織工程は吸収する柔軟性が必要なため水の力で糸を飛ばし織る方式が66 ナイロンが用いられる。

主流であり、この方式では洗浄

シートベルト用の原糸は製織

エアバッグ用紡糸油剤はシー工程がなく、紡糸油剤が糸に付後、染色され、紡糸油剤は洗浄・トベルト用よりもさらに高い信着したまま全てのプロセスが進除去される。シートベルトは使頼性が求められる。そのため高行する。

用時にも一定の滑り性を保持す

シートベルトウェビング用
平滑処理剤

い気密性や収納性を満たすよう

当社は製織工程で紡糸油剤がる必要があり、染色工程後にはに糸が細く、その細い糸を問題水と一緒に適度に脱落し、基布使用時の摩擦を低減するためのなく製糸するには自動車繊維用となった際には適度に繊維−繊平滑処理剤（仕上剤）が用いら油剤のなかでも最高の潤滑性が維間摩擦が高くなるような設計れる。当社はシートベルト原糸要求される。

を行っている。これは当社保有用紡糸油剤のみならず、製織し繊維製品（エアバッグ基布）の界面活性剤技術を応用したもたシートベルトウェビング用仕が目ズレを起こすと、膨らませのである。本用途には耐熱性、上剤も開発・上市している。
『サる気体が漏れてしまうため、そ潤滑性、目ズレ防止性においてンオイル SBF−201』はシートれを防ぐ目ズレ防止性も必要と非常に優れる『サンオイル NF−

ベルトに滑り性を付与し、長時なる。目ズレは繊維−繊維間の4870』および『サンオイル NF間使用した後でも滑り性の低下滑り性（摩擦力）に起因する。当−4830』を開発・上市しているが 少 な く、耐 摩 耗 性 に 優 れ た然、紡糸油剤が付着したままだ［表 3］。

シートベルト平滑処理剤である［表 4］。

表3

自動車繊維と当社製品
用途

PETシートベルト
PETシートベルト（従来品）
N66エアバッグ

以上、自動車用途を中心に、給油方式※

製品名

エマルションサンオイル EF-2803

○

○

◎

―

○

ストレート

サンオイル EF-2111

○○

◎―

―

エマルションサンオイル EF-2300

△

○

×―

○

ストレート

サンオイル NF-4870◎◎―◎―ストレート

サンオイル NF-4830

◎

◎―

◎

―

耐熱性 潤滑性 染色性 目ズレ防止性 乳化性◎：非常に優れる、○：優れる、△：やや劣る、
×：劣る※エマルションは油剤を水に乳化して使用する方式、ストレートは油剤をパラフィン油で希釈したものを使用する方式
当社製品をお取り扱いいただく際は、当社営業までお問い合わせください。
また必ず「安全データシート」（SDS）を事前にお読みください。
使用される用途における適性および安全性は、使用者の責任においてご判断ください。

合成繊維製造時に使用される油剤について、界面活性剤がいかに応用されているかを述べてきた。現在の合成繊維産業の進歩はめまぐるしい。こうしたなかで繊維用油剤としての界面活性剤の役割はますます重要になっている。引き続き繊維製品の高性能化につながる油剤を開発し、表4本分野に貢献していきたい。

シートベルトウェビング用平滑処理剤としての当社製品
要求性能仕上剤の評価項目※1
初期格納余力（g）

耐久格納余力※2
（保持率）

巻戻り易さ

平滑性着け心地

風合い

摩耗後のベルト強度

耐摩耗性

色落ちしにくさ摩擦堅牢度
シートベルトとしてのメリット※1 数値が大きいほど初期平滑性に優れる

界面活性剤系
サンオイル SBF-201

樹脂系（汎用品）

115

125

91％

72％

よりソフト―同等
同等

軽く、柔らかな着け心地
良好な巻戻り性が持続

巻戻り性が良い※2 数値が大きいほど耐久平滑性に優れる

三洋化成ニュース ❹ 2020 初夏 No.520

参考文献
1）三 洋 化 成 ニ ュ ー ス No.483（2014）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「自動車繊維用油剤」若原 義幸著
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」齋藤 磯雄著
3）月刊ファインケミカル（1986）「合成繊維用紡糸油剤（上）（下）」坂井 暉夫著