JPH02145867A - 高強力ポリエステル繊維 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、高強力ポリエステル繊維に関する。

更に詳しくは、撚糸後レゾルシン・ホルマリン・ラテッ
クス液（ＲＦＬ液と称す）で処理する際の発煙が少なく
、また得られる処理コードの強力が高いゴム補強用高強
力ポリエステル繊維に関するものである。

（従来技術） 近年、タイヤの品質の向上および生産性向上の必要性が
以前よりまして叫ばれるようになり、ポリエステル繊維
に対し、高強力化、耐熱性の向上がより強く要求されつ
つある。このため、ポリエステル繊維は高い強度を得る
目的で、より高温でより高い倍率で延伸されることから
、高温高接圧時の油膜強度がすぐれ、発煙性も優れてい
る処理剤が要求されている。

また、撚糸後ＲＦＬ液で処理し、乾燥、熱処理を行なっ
て処理コードを得るが、これの強度が高く、熱処理時の
発煙が少ないことも要求されている。

これらの要求を満足させるために、従来より、硫黄元素
を導入した平滑剤、例えば、チオジプロピオン酸と一価
アルコールのジエステル（特開昭５２−１０３５９０号
公報）や、チオジプロピオン酸と一価アルコールのＥＯ
付加物のモノ及びジエステル（特開昭５５−１４８２１
６号公報）などが、提案されている。

また、特に高接圧時の繊維間の摩擦を下げる目的で、高
分子量の活性剤、例えば、多価アルコールとヒドロキシ
モノカルボン酸とのエステルのアルキレンオキシド付加
物と、マレイン酸を必須成分とするカルボン酸成分との
エステル（特開昭５９−２２３３６８号公報）なども提
案されている。

しかしながら、フィラメントの強度が８．５ＳＦ　／ｄ
をこえるものを得るためには、紡糸延伸時の糸張力を著
しく増加させたり、加熱温度を著しく高くする必要があ
り、油膜強度１発煙性への要求もより厳しくなって、今
までの平滑剤及び高分子量の活性剤だけの組み合わせで
は、所定の効果が得られなくなる。即ち、フィラメント
の強度を増加させても、最終的に得られる処理コード強
力の増加が見られなくなり、発煙も増加する。

かかる問題を解決する手段としては、平滑剤の比率を大
きくしたり、高分子活性剤を用いたり、または非含水油
剤の給油（特開昭６０−９９１９号公報）などの方法が
提案されているが、これらはいずれも再乳化性（繊維上
の油剤がＲＦＬ液中へ入った時の溶解性）に劣るという
問題があった。この再乳化性が低下すると、ＲＦＬ液の
粘性が変化したり、ＲＦＬ液の乳化バランスがくずれて
ラテックス部分が分離したりするため好ましくないので
ある。そして、このような処理剤の再乳化性を向上させ
ようとするには、平滑剤の比率の低下１分子量の低下が
考えられるが、これらは、発煙性の増加、平滑性の低下
の方向にあるため好ましくない。

（発明の目的） 本発明の目的は、フィラメントの強度が８．５ｇ／ｄ以
上においても、フィラメント強度の上昇につれて処理コ
ード強力の増加が見られ、かつ発煙性も低い高強力ポリ
エステル繊維を提供することにある。

（発明の構成） 本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討した結
果、特定分子量の硫黄含有エステル系（以下Ｓ含有エス
テル系と称すことがある）の平滑剤、非硫黄含有エステ
ル系高分子活性剤及び非イオン活性剤を組み合わせて用
いると、発煙性とＲＦＬ浸透性を同時に満足するポリエ
ステル繊維が安定して得られることを知り本発明に到達
した。

すなわち本発明は、 （ａ　分子量が６００以上の硫黄含有エステル化合物を
主成分とする平滑剤（Ａ成分）を６２重量％以上、 ＋ｂ＋　　分子量が５０００以上でかつ１５℃で液状の
非硫黄含有エステル系高分子活性剤（Ｂ成分）を８重量
％以上、 （ｅ）　　分子量が８００以上の非イオン活性剤（Ｃ成
分）を２０重邑％以下含有し、かつＡ＋Ｂが９０重量％
以下である 処理剤が付与されたポリエステル繊維であって、該ポリ
エステル１１雑は下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）を同時に満足
することを特徴とする高強力ポリエステル繊維である。

（１）　　フィラメント強度≧８．５ｇ／ｄ（ｉ）　　
発煙性　　　　　≦１５００＠　　ＲＦＬ浸透性　　≦
５１ 本発明は、製糸後の最終的に得られる繊維のフィラメン
ト強度が８．５ｇ／ｄ以上のポリエステル繊維を対象と
する。該繊維がｇ、５ｇ、’ｄ未満の場合にあっては、
本発明に用いる処理剤を付与したものであっても、また
従来公知の処理剤を付与したものであっても、処理コー
ド強力の差はほとんど発現しない。ところが、８，５９
／ｄ以上特に９、Ｏｇ／ｄ以上の場合には、後述するよ
うに本発明のポリエステル繊維から得られる処理コード
の強力は増大するという事実が判明した。

本発明で付与される処理剤を構成する平滑剤（Ａ成分）
は、分子−が６００以上の硫黄含有エステル系の平滑剤
を主成分とする必要がある（ここで主成分とはＡ成分中
の５０重量％以上であることをいう）。硫黄含有エステ
ルの分子量が６００未満もしくはＡ成分中の割合が５０
％未満の場合には、処理剤の平滑性が劣り延伸熱処理時
の糸切れ発生。

処理コードの強力低下が起り、ざらには処理コード製造
時の発煙が大きいため好ましくない。また、Ａ成分は処
理剤に対して６２重量％以上である必要がある。６２重
量％未満の場合にも、処理剤の平滑性が低下するため好
ましくない。

ここで硫黄含有エステル系の平滑剤としては、分子内に
硫黄原子を有する化合物で、例えばチオジプロピオン酸
と高級アルコールのジエステル類をあげることができる
。高級アルコールとしては、天然または合成アルコール
の直鎖または側鎖を有する飽和または不飽和アルコール
、および芳香核を含有するアルコールをあげることがで
き、これらのうち特に好ましいのは直鎖の不飽和脂肪族
アルコールである。具体的には、ジオレイルチオジプロ
ピオネートが好適に用いられる。

非硫黄含有エステル系高分子活性剤（Ｂ成分）としでは
、通常公知の多価アルコールとヒドロキシカルボン酸と
からなるエステルのアルキレンオキシド付加物とマレイ
ン酸を重合して得られるアルキレンオキシド変性ポリエ
ステル、ポリアルキレングリコール類と二塩基酸から得
られるポリエステル等をあげることができ、特に末端な
どについては何ら限定する必要はない。すなわち、ポリ
アルキレングリコール類を主鎖、側鎖何れかに有する高
分子量ポリエステルであれば良い。具体的には、例えば
、エチレンオキシドを付加したひまし油とマレイン酸又
は無水マレイン酸からのポリエステル、ソルビトールと
リシノール酸とマレイン酸又は無水マレイン酸からのポ
リエステル、およびアルキレンオキシド付加のポリテト
ラメチレングリコールとマレイン酸又は無水マレイン酸
からのポリエステル等があげられる。

かかるＢ成分は、分子量が５ｏｏｏ以上で、かつ１５℃
で液状を示す必要が有り、使用比率は８重量％以上とす
る必要がある。分子量が５０００未満の場合では処理剤
の平滑性が劣り、固状では平滑性のばらつきが大きくな
ると同時にゴムとの接着が低下し、また使用比率が８重
量％未溝の場合には平滑性が劣るとともに処理剤の再乳
化性が悪化するため好ましくない。

なお、本処理剤中では、Ａ＋Ｂの使用比率を９０重量％
以下とする必要がある。９０重量％を越えると処理剤の
再乳化性が悪くなるので好ましくない。

非イオン活性剤（Ｃ成分）としては、乳化作用を有する
とともに発煙性、平滑性に優れる多価アルコールの誘導
体、例えばヒマシ油、硬化ヒマシ油、トリメチロールプ
ロパン、グリセリン等の多価アルコールにエチレンオキ
シドを５〜４０モル付加したもの、およびこれらのエチ
レンオキシド付加多価アルコールと脂肪族カルボン酸の
エステル等があげられる。具体的には、ポリオキシエチ
レン硬化ヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンソルビ
タントリオレート等があげられる。かかる非イオン活性
剤（Ｃ成分）の分子量は８００以上で、その使用割合は
２０重量％以下である必要がある。

分子量が８００未満の場合には処理剤の発煙性が多くな
るし、一方便用割合が２０重量％を越えると平滑性が損
われるため好ましくない。

本発明の処理剤は、上記Ａ、Ｂ、Ｃ成分の他に、制電剤
、乳化補助剤、酸化安定剤等を少量添加しても何ら差し
支えない。例えば訓電剤としては、オレイルフォスフェ
ート及びその塩（Ｎａ　、Ｋ。

アミン等）、ポリオキシエチレンオレイルフォスフェー
ト及びその塩（Ｎａ　、に、アミン等）、ジオクチルス
ルフオサクシネートＮａ塩、アルカンスルフォネート及
びその塩（Ｎａ　、に、アミン等）があげられる。

かかる処理剤をポリエステル繊維に付与するには、非含
水型または水で乳化したエマルジョンの形で、紡糸工程
において、ローラー給油、ノズル給油など従来より公知
の方法をとりつるが、フィラメント強度を８．５ｇ／ｄ
以上とするには高速製糸、高温熱処理が必要なため、非
含水型処理剤をノズル給油法で行うことが好ましい。

処理剤の付着層は、繊維に対ル０．１〜２，０重量％、
好ましくは０．２〜１．０重量％とするのが望ましい。

かくして得られるポリエステル繊維は、後述する２３０
℃で測定した発煙性が１５００以下およびＲＦＬｉ！！
透性が５　ｃｔｎ以下に維持されるという効果も呈する
。発煙性が１５００を越える場合には、ＲＦＬ液で浸漬
処理して処理コードとなす際発煙が多くなる。またＲＦ
Ｌ浸透性が５ｃｍを越えると、処理コードの内部までＲ
ＦＬ液が浸透し、コードを構成する各フィラメントの動
きを拘束するためと考えられるが、処理コードの強力が
低下する。

なお、本発明で用いるポリエステル繊維は、ポリエチレ
ンテレフタレートまたはこれを主体とするポリエステル
を、常法に従いエクストルーダにて溶融接、直接紡糸延
伸して得られるものである。

（作用） フィラメント強度が８．５ｇ／ｄ以上の場合に、何故本
発明の効果が現れるかは定かでないが、現状では次のよ
うに考えられる。

フィラメント強度を８，５９／ｄ以上にするためには、
ポリエステル繊維の結晶化度及び配向度を極めて高くす
る必要が有り、ＩＮ表面の状態が変わり（繊維間の摩擦
等が変わる）、また伸度も低めの方向になる。その結果
、コードの引っ張り挙動が変わってくるために、処理コ
ードの強力をあげるには繊維間の平滑性をより一層向上
させる必要がでてくる。

この要求を達成するために本発明で用いる処理剤は前記
構成をとっており、耐熱性が高く、また処理剤の表面強
度が高くなっている（フィラメント間の接圧が高くなっ
ても処理剤の膜がフィラメント表面に強固に被着してい
る）。そのため、フィラメント強度が８．５ｇ／ｄ以上
のポリエステル繊維を得るために採用される厳しい製糸
条件（高温熱処理、高紡糸張力、高延伸張力）に耐え、
フィラメント表面に十分な処理剤が残存し、フィラメン
ト間の摩擦を低下させて延伸性を向上させる。

また本発明で得られたポリエステルｍｒｔａを撚糸して
コードとなす場合でも、処理剤の表面強度が高いので、
撚糸時にフィラメント間に大きな圧力がかかっても、フ
ィラメント間に処理剤が十分残存する。そのため、ＲＦ
Ｌ液と本発明の処理剤との相溶性の関係よりＲＦＬの浸
透性が５ｃｍ以下となり、処理コードの内部にＲＦＬ液
があまり浸透せず、コードを構成する各フィラメントの
動きが自由となる。その結果処理コードの強力が向上す
る。

また本発明で用いる処理剤は分子口が大きく耐熱性が高
いので、処理コード製造時の高温熱処理に耐え、発煙性
も低下する。

以上の効果が同時に発現されるので、本発明の処理剤を
用いた時に限ってのみ、所期の目的が達成できるものと
考えられる。

（発明の効果） 本発明のポリエステル繊維は、発煙性が低いので、処理
コードとなす際の作業環境が改善される。

また、ＲＦＬ浸透性も低いので強力の大きい処理コード
が得られ、その工業的効果は極めて大である。

（実施例） 以下、実施例及び比較例によって、本発明を更に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

評価方法は、以下によった。

試　料：固有粘度０．９５近辺のポリエチレンテレフタ
レートを溶融し直接紡糸延伸法によって製造する際、別
記処理剤を非含水型油剤の形で、ノズル給油法を用い付
着口０．５ｇ量％の糸条（１５００Ｄ　ｅ　／　２５０
ｒ　ｉ　Ｉ　）をえた。

これを、タイヤコード用リング撚糸機 を用い、撚数４０Ｘ　４０Ｔ　／　１０ｃｒｓの２本撚
りコード（生コード）を作成した。

ついで、この生コードをシングルコー ドディッピングマシーンを用い、ＲＦＬ液で浸漬処理し
１３０℃で２分間の乾燥後、２４０℃で１分間の熱処理
をおこなって処理コードを得た。

ここで、ＲＦＬ液としては表１に示す 組成のＰＥＸＵＬ系接着剤合接着剤にしたがって熟成し
たものを用いた。

表 ＲＦＬ液の付着量は、２．５重」％とした。

各特性については、下記方法に従って測定した。

延伸性：５０００ｙｙｔ／分でまきとった１０Ｋｇのボ
ビン表面（０，４５ＴＩｔ）の長さ１ｇｍ以上の毛羽の
数をもって延伸性とした。

発煙性：縦長（幅５α、長さ５０ｚ）の熱板と−ター上
に、はぼ接するよう糸条に２５０ｇの荷重をかけてたら
し、カバーをする。そして、ヒーター下部とカバーの間
に設けたスリット（幅５Ｇ！、奥行き１　ｃｔｍ　）を
通して上がってくる空気中の煙の量をヒーター上部に設
けた小孔（径５　ａｍ　）を通して１０旦／分の速度で
排気し、デジタル粉塵計（柴田化学器械工業社製タイプ
Ｐ−３）で測定し、３分間の累積値を煙濃度とした。ヒ
ーター温度は２３０℃とした。

コード強力：インテスコ社製引張試験曙で試験長２５α
で処理コードの強力を求め処理コード強力とした。

再乳化性：ＲＦＬ液と処理剤（各２０％水溶液）を６：
１の割合混ぜ２０αＸ　２０（：１１角のガラス板上に
、固形分の厚さが０．４＃Ｉ１１となる量入れ、常温の
ドラフト中で風乾させながら、表層の乾燥状態を肉眼で
２日間観察した。

Ｏ・・・全体に均一な皮膜を形成 Δ・・・部分的に硬い皮膜を形成 （全表面積の２０％以内） Ｘ・・・部分的に硬い皮膜を形成 （全表面積の２０％以上） ＦＬ浸透性：　　２００９の張力をかけた３０律のヤー
ンを垂直にし、下端を２０％水溶液のＲＦＬ液に浸漬し
、５分後に液面より上昇したＲＦＬ液の高さとした。２
０℃ＲＨ６５％の雰囲気下で行った。

実施例１〜７及び、比較例１〜８ フィラメント強度が９．０ｇ／ｄとなるよう紡糸延伸条
件を設定し、また処理剤としては表２に示すものを使用
した。その結果を表３に示す。

表３の結果から明らかなように、本発明（実施例１〜７
）によれば、処理コードの強力が高く、発煙性も少ない
高強力ポリエステル繊維を得ることができる。

しかし、Ａ成分の分子口が６００未満、Ａ成分の割合が
６２重量％未満、Ｂ成分の分子量が５０００未満、Ｂ成
分の割合が８重量％未満、Ａ＋Ｂが９０重８％を越える
、Ｃ成分の分子量が８００未満、またはＣ成分の割合が
２０重量％を越えるときは、延伸性。

発煙性、コード強力、再乳化性、ＲＦＬ浸透性の何れか
が満足されず不充分である。

実施例８．９及び、比較例８〜１１ フィラメント強度が８．Ｏｇ／ｄ〜９．５ｇ／ｄとなる
よう紡糸延伸条件を変更した。また、処理剤としては実
施例１もしくは比較例１で用いたものを使用した。結果
を表４に示す。なお、実施例１と比較例１の結果もあわ
せて示す。

この結果から明らかなように、本発明（実施例１．８．
９）によれば、処理コードの強力が高く、発煙性も少な
く、ＲＦＬ浸透性の低い高強力ポリエステル繊維を得る
ことができる。

しかし、他の条件は満たしているが、Ａ成分の分子石が
小さく本発明の条件を満たさない比較例１．９〜１１は
、フィラメント強度が増加しても、処理コードの強力が
ほとんど増加せず、満足な結果は得られない。また、処
理剤が本発明の条件を満たしても、フィラメント強度が
低い場合は、処理コードの強力が低いため好ましくない
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）分子量が６００以上の硫黄含有エステル化合物を
   主成分とする平滑剤（Ａ成分）を６２重量％以上、 （ｂ）分子量が５０００以上でかつ１５℃で液状の非硫
   黄含有エステル系高分子活性剤（Ｂ成分）を８重量％以
   上、 （ｃ）分子量が８００以上の非イオン活性剤（Ｃ成分）
   を２０重量％以下含有し、かつＡ＋Ｂが９０重量％以下
   である 処理剤が付与されたポリエステル繊維であつて、該ポリ
   エステル繊維は下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）を同時に満足す
   ることを特徴とする高強力ポリエステル繊維。 （ｉ）フィラメント強度≧８．５ｇ／ｄ （ｉｉ）発煙性≦１５００ （ｉｉｉ）ＲＦＬ浸透性≦５ｃｍ