JPH08113877A - ゴム補強用ポリエステル繊維コードの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴムとの良好な接着性を示すゴム補強用ポリ
エステル繊維コードを操業性良く安定して製造する方法
を提供する。 【構成】 溶融紡出したポリエステル繊維糸条に紡糸油
剤を付与し、熱延伸した後、エポキシ化合物を含有した
仕上油剤を付与して巻き取り、得られた糸条に通常の撚
りを掛けてコードとし、 140〜 240℃の温度で熱処理し
た後、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物及びゴムラ
テックスを混合して熟成させた液で処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム補強用ポリエステ
ル繊維コードの製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート及びこれを
主体とするポリエステル繊維は、優れた物理的、化学的
性質を有し、工業的に大量生産され、各方面に多用され
ている極めて有用な繊維であり、ゴムの補強材料として
非常に好適な素材である。しかしながら、ポリエステル
繊維はゴムとの接着性が良好でないという欠点を有して
おり、従来、ポリエステル繊維とゴムとの接着性を改良
する方法が種々提案されている。

【０００３】その代表的な方法として、生コード又はそ
の織物を、レゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合
物及びゴムラテックスを混合して熟成させた液（ＲＦＬ
という）で処理する、いわゆるディッピング処理に際
し、その前処理としてエポキシ化合物、イソシアネート
化合物、エチレン尿素化合物等の接着性向上剤で処理し
た後に、ＲＦＬ処理する方法（特公昭60− 24226号) 、
2,６−ビス（２′，４′−ジヒドロキシフェニルメチ
ル）−４−クロロフェノール等の縮合フェノール化合物
を配合したＲＦＬで処理する方法（特公昭46− 11251
号、特開昭63−２４９７８４号）がある。

【０００４】一方、糸条の段階でエポキシ化合物、イソ
シアネート化合物、エチレン尿素化合物等の接着性向上
剤を付与した糸条、いわゆるプレコート糸をＲＦＬ処理
する方法（特公昭４７− 44345号，特公平１− 37514
号，特開昭60− 75614号，特開昭60−194122号）等があ
る。

【０００５】しかし、前者の方法は、ある程度目的とす
る接着性能は得られるものの、接着性向上剤の使用量が
大、処理方法の煩雑化等の問題から結果的にコストの増
大化を招くという欠点を有している。

【０００６】また、後者のプレコート糸をＲＦＬ処理す
る方法は、通常のＲＦＬ処理のみで可という実用面での
メリットを有するものの肝心なゴムとの接着性において
やや満足できないという欠点を有している。接着性能を
高めるため、糸条を処理する場合の接着性向上剤濃度を
高めたり、熱処理条件を極端に過酷なものにしたり、ポ
リエステル繊維の製造工程において紡糸油剤にエポキシ
化合物を含有した油剤を付与し、延伸工程の熱を利用し
て熱処理を行う方法等があるが、延伸ローラや熱処理ロ
ーラ等にエポキシ化合物の硬化物や熱劣化物等が付着し
ポリエステル繊維の性能が変わったり、頻繁に操業を止
めてローラに付着したエポキシ硬化物や熱劣化物等を除
去しなければならないという問題を併発しているのであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑み、原糸製造工程の延伸ローラや熱処理ローラ
等を汚さずに、ゴムとの良好な接着性を示すゴム補強用
ポリエステル繊維コードを製造することのできる方法を
提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は、溶融紡出したポリエステ
ル繊維糸条に紡糸油剤を付与し、熱延伸した後、エポキ
シ化合物を含有した仕上油剤を付与して巻き取り、得ら
れた糸条に通常の撚りを掛けてコードとし、 140〜 240
℃の温度で熱処理した後、ＲＦＬで処理することを特徴
とするゴム補強用ポリエステル繊維コードの製造法にあ
る。なお、本発明において、「コード」は、織物（スダ
レ織）にした状態のものを含むものである。

【０００９】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１０】本発明におけるポリエステル繊維は、ポリ
エチレンテレフタレート及びこれを主体とするポリエス
テルからなるマルチフィラメントであり、ポリエステル
繊維の分子量、デニール、フィラメント数、断面形状、
糸質物性、微細構造、添加剤含有の有無、ポリマー性状
（末端カルボキシル基濃度等）が何等限定を受けるもの
ではない。

【００１１】紡糸油剤は、鉱物油、ヤシ油、ナタネ油、
マッコウ油等の天然油、高級アルコールもしくは多価ア
ルコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルポリエー
テル等の合成油、このような合成油の硫黄付加物等を平
滑剤成分として含有し、さらにその平滑剤成分を乳化、
分散するに足る界面活性剤と、さらに必要に応じて帯電
防止剤、耐熱剤、着色剤等が含有されたものをいう。乳
化、分散剤としての界面活性剤の使用は必ずしも必要で
はないが、一般にはヒマシ油や高級アルコール及び脂肪
族アミンにアルキレンオキシドを付加した化合物もしく
はポリエチレングリコールやポリエチレングリコールと
高級脂肪酸とのエステル等が好ましく用いられる。

【００１２】紡糸油剤に添加される各成分の割合は、平
滑剤成分50〜80重量％、乳化剤成分５〜20重量％、その
他の添加剤成分適量で全体で 100重量％になるような組
み合わせが好ましい。この範囲であれば、紡糸油剤本来
の平滑性、集束性の機能を失わず、またローラ汚れもな
く目的とする連続操業の安定性や接着性能が好ましく発
揮される。

【００１３】紡糸油剤は、通常のローラ式給油法やノズ
ル式給油法により糸条に付与されるが、その付与量は0.
05〜1.0 重量％、好ましくは 0.1〜0.5 重量％である。
紡糸油剤は、通常、低粘度鉱物油等で希釈したストレー
ト油剤の形で使用されるが、水性エマルジョン油剤とし
て使用してもよい。

【００１４】本発明における仕上油剤に添加されるエポ
キシ化合物は、通常、ハロゲン含有のエポキシ類、例え
ばエピクロルヒドリンと多価アルコール又は多価フェノ
ールとの反応によって合成される。この種の多価アルコ
ール又は多価フェノールの例としては、グリセロール、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ソルビトール、ポリエチレングリコー
ル、トリメチロールプロパンあるいはこれらの誘導体等
の多価アルコール、レゾルシノール、カテコール、ハイ
ドロキノンあるいはこれらの誘導体等の多価フェノール
がある。また、不飽和結合を過酢酸等で酸化して得られ
るシクロヘキサンエポキシド、ジグリシジルエーテル等
も使用できる。

【００１５】エポキシ化合物の具体例としては、次のよ
うな化合物が挙げられる。（かっこ内はナガセ化成工業
社から市販されている製品の商品名を示す。） グリセロールポリグリシジルエーテル（「デナコールＥ
Ｘ-313」） ポリグリセロールポリグリシジルエーテル（「デナコー
ルＥＸ-512」） ジグリセロールポリグリシジルエーテル（「デナコール
ＥＸ-421」 レゾルシンジグリシジルエーテル（「デナコールＥＸ-2
01」） ソルビトールポリグリシジルエーテル（「デナコールＥ
Ｘ-614」 エチレングリコールジグリシジルエーテル（「デナコー
ルＥＸ-811」）

【００１６】仕上油剤は、エポキシ化合物の他にヤシ
油、ナタネ油、マッコウ油等の天然油、高級アルコール
もしくは多価アルコールと高級脂肪酸とのエステル、ア
ルキルポリエーテル等の合成油、このような合成油の硫
黄付加物等を平滑剤成分として含有し、さらにその平滑
剤成分を乳化、分散するに足る界面活性剤と、さらに必
要に応じて帯電防止剤、耐熱剤、着色剤等が含有された
ものである。乳化、分散剤としての界面活性剤の使用は
必ずしも必要ではないが、一般にはヒマシ油や高級アル
コール及び脂肪族アミンにアルキレンオキシドを付加し
た化合物もしくはポリエチレングリコールやポリエチレ
ングリコールと高級脂肪酸とのエステル等が好ましく用
いられる。

【００１７】仕上油剤に添加される各成分の割合は、エ
ポキシ化合物30〜60重量％、平滑剤成分20〜50重量％、
乳化剤成分 5〜20重量％、その他の添加剤適量で全体で
100重量％になるような組み合わせが好ましい。この範
囲であれば仕上油剤本来の平滑性、集束性の機能を失わ
ず、目的とする接着性能の向上が好ましく達成される。

【００１８】仕上油剤は通常のローラ式給油法やノズル
式給油法により延伸、熱処理後の糸条に付与されるが、
その付与量は 0.1〜2.0 重量％、好ましくは 0.2〜1.0
重量％である。仕上油剤は、通常、水性エマルジョンの
形で使用されるが、低粘度鉱物油等で希釈したストレー
ト油剤として使用してもよい。

【００１９】仕上油剤を付与された糸条は、巻き取ら
れ、通常の撚りを掛けてコードとされ、コードの状態の
まま又は織物にした状態で熱処理され、ＲＦＬで処理さ
れる。

【００２０】熱処理は、温度 140〜240 ℃、好ましくは
160〜220 ℃で行われる。この温度が低すぎると接着性
能が好ましく発揮されず、一方、この温度が高すぎると
仕上がったコードが硬くなり、ゴム中での疲労性が悪く
なり好ましくない。熱処理の時間は、10〜100 秒間、好
ましくは10〜60秒間とするのが適当である。

【００２１】ＲＦＬは、レゾルシンとホルムアルデヒド
との初期縮合物及びゴムラテックスを固形分重量比で
１：１〜15、好ましくは１：３〜10の割合で混合し、熟
成することにより調製される。ゴムラテックスの比率が
小さいと処理コードの硬さと接着力の低下をきたし、多
すぎると処理コードの粘着性が増してトラブルを起こす
と共に満足な接着力が得られない。接着性をさらに向上
させる化合物、例えば、4,４′−ジフェニルメタンビス
エチレン尿素化合物、メタフェニレンジイソシアネート
のブロック化物等をＲＦＬの固形分に対して２〜20重量
％添加してもよい。

【００２２】

【作用】本発明においては、紡糸工程において付与され
る紡糸油剤はエポキシ化合物を含まず、さらに、エポキ
シ化合物を含む仕上油剤は、最高周速で回転する熱延伸
ローラより下流で付与されることから、エポキシ化合物
の硬化樹脂が最高周速で回転する延伸ローラまでの各段
の延伸ローラ上に堆積することを回避できる。その結
果、熱延伸が長期間連続的に操業することが可能とな
り、製品々質の均一化が達成できる。また、コードにし
てから熱処理を施すので、エポキシ化合物の硬化物や熱
劣化物はローラとの接触面積が小さくなり、ローラに堆
積することなく連続操業が可能となり、熱処理を施すこ
とによってエポキシ化合物がポリエステル繊維と強固に
接着し、ＲＦＬとも強固な接着が起こり、さらには、ゴ
ムとも強固に接着するようになる。

【００２３】

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、「部」は重量部を意味し、接着性の評価は、
次の方法で測定した剥離強力とゴム付着状態のランクに
より行った。 (a) 剥離強力 処理コードを自動車タイヤ用カーカス配合ゴム中に、コ
ード密度35本／2.5cmになるように埋め込んだプライ３
枚を重ね合せ、20kg／cm² の加圧下で、 160℃で25分間
加硫した後、温度20〜25℃で、オートグラフを使用し
て、引張り速度５cm／分で剥離に要する剥離強力を測定
した。 (b) ゴム付着状態 剥離強力測定の際の剥離面のゴム付着状態を観察し、コ
ードが全部ゴムで覆われているものをランク10、全く付
着していないものをランク０とした。

【００２４】実施例１及び比較例１〜３ (イ) 紡糸油剤の調製 低粘度鉱物油50部を40℃に加温し、これに50℃に加温し
たジオレイルチオプロピオネート10部、オレイルオレエ
ート30部、 POE(15)硬化ヒマシ油エーテル６部、 POE(1
0) ラウリルアミノエーテル３部、 POE(10)オレイルホ
スフェート１部の混合物をゆっくり添加しながら撹拌し
た後室温に冷却した。なお、 POEは、ポリオキシエチレ
ン化を意味し、かっこ内の数値はエチレンオキシドの付
加モル数を示す。 (ロ) 仕上油剤の調製 水80部を40℃に加温し、これにオレイルオレエート12
部、POE(15) 硬化ヒマシ油エーテル５部、 POE(10) ラウ
リルアミノエーテル２部、 POE(10)オレイルホスフェー
ト１部の混合物を40℃に加温したものをゆっくり添加し
ながら撹拌して第１液を調製した。一方、水80部を40℃
に加温し、これにジオクチルスルホサクシネート 0.1
部、エポキシ化合物：「デナコールＥＸ-313」19.9部を
添加撹拌して第２液を調製した。次いで、第１液60部と
第２液40部とを混合撹拌し室温に冷却した。 (ハ) ＲＦＬの調製 水 145部に10％水酸化ナトリウム水溶液19部を加えた
後、レゾルシン17部を添加して撹拌溶解し、次いで37％
ホルムアルデヒド水溶液30部を加え、撹拌しながら、25
℃で30分間反応させた。得られた反応液を固形分濃度41
％のビニルピリジン／スチレン／ブタジエン共重合体ラ
テックス：「ピラテックスJ-1904」（住友ダウ社商品
名） 270部と固形分濃度40％のスチレン／ブタジエン共
重合体ラテックス：「JSR-2108」（日本合成ゴム社商品
名）90部の混合液に撹拌しながら加え、さらに、水 441
部を撹拌しながら加え、10分間撹拌混合した後、25℃で
24時間熟成させた。

【００２５】(ニ) ポリエステル繊維糸条の製造 固有粘度（フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物
を溶媒とし、温度20℃で測定）が0.97のポリエチレンテ
レフタレートチップより通常の溶融紡糸法により下記要
領で1500ｄ／192fの糸条を得た。紡糸口金より紡出され
た未延伸糸条に、上記の方法で調製した紡糸油剤を繊維
100重量部に対して油剤付着分 0.3重量部となるように
ローラ給油法で付与した後、70℃の第１ローラで引取
り、第１ローラと 120℃の第２ローラとの間で 3.5倍に
第１段延伸し、さらに、第２ローラと 220℃の第３ロー
ラとの間で合計延伸倍率が 6.1倍になるように第２段延
伸した後、引き続き第３ローラと 180℃の第４ローラと
の間で４％のリラックスを与え、第４ローラと巻き取り
機との間で、上記の方法で調製した仕上油剤を繊維 100
重量部に対して油剤付着分 0.6重量部となるように計量
ノズル式給油法で付与し 2500m／分の速度で巻取った。
この条件で72時間連続運転を行ったが、ローラ汚れによ
る糸切れは全く発生しなかった。また、比較例２、３用
として、エポキシ化合物を含有しない仕上油剤（上記の
仕上油剤調製における第１液）を付与したポリエステル
繊維糸条を同様にして得た。

【００２６】(ホ) コードの処理 上記の方法で得られたポリエステル繊維糸条２本を、下
撚40回／10cm、上撚40回／10cmの撚数で撚糸してコード
とし、リッツラー社製コンピュートリーターを用いて、
200℃で20秒間熱処理し、次いで上記の方法で調製した
ＲＦＬ浴に浸漬し、ＲＦＬを固形分付着量が 4.5〜5.5
重量％となるように付与し、 120℃で 120秒間乾燥した
後、 230℃で 120秒間熱処理した。この条件で、5000ｍ
連続運転を行ったが、ＲＦＬ浸漬前の熱処理によるロー
ラ汚れは観察されなかった。ただし、比較例１、３で
は、上記処理方法において撚糸コードを熱処理を行わ
ず、直接ＲＦＬ浴に浸漬し、 120℃で 120秒間乾燥した
後、 230℃で 120秒間熱処理した。

【００２７】実施例１及び比較例１〜３で得られたコー
ドの接着性を評価した結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例１では、エポキシ化合物の硬化物や
熱劣化物によるローラ汚れもなく、長期間連続運転が可
能であり、接着性においても良好であった。さらに熱処
理しないコードよりも安定したＲＦＬ樹脂付着量となり
製品の外観が美しく仕上がるものであった。これに対し
て、比較例１〜３では、十分な接着性が得られなかっ
た。

【００３０】実施例２ 仕上油剤の付与位置を延伸工程の最高周速ローラである
第３ローラと第４ローラとの間に移した以外は実施例１
と同一条件で試験を繰返した。実施例２では、製糸時間
36時間まではローラ汚れによる糸切れもなく、製糸性は
良好であり、接着性も実施例１と同等以上であった。

【００３１】比較例４ 仕上油剤の付与位置を延伸工程の最高周速ローラである
第３ローラの前に移した以外は実施例１と同一条件で試
験を繰返した。比較例４では、製糸時間の経過とともに
第３ローラ上に樹脂皮膜の堆積が発生し、８時間後には
糸条の毛羽が発生し、ローラの清掃を必要とした。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、ポリエステル繊維糸条
の製造工程である延伸ローラ、熱処理ローラの汚れが著
しく少なくなり、長期間連続安定操業が可能となり、ゴ
ムとの良好な接着性を示すゴム補強用ポリエステル繊維
コードを操業性良く安定して製造することが可能とな
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｄ０６Ｍ 101:32

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融紡出したポリエステル繊維糸条に紡
   糸油剤を付与し、熱延伸した後、エポキシ化合物を含有
   した仕上油剤を付与して巻き取り、得られた糸条に通常
   の撚りを掛けてコードとし、 140〜 240℃の温度で熱処
   理した後、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物及びゴ
   ムラテックスを混合して熟成させた液で処理することを
   特徴とするゴム補強用ポリエステル繊維コードの製造
   法。