JPH10310980A - ゴム補強用ポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ゴムとの接着性を向上させるため
にエポキシ化合物を付与するポリエステル繊維の製造工
程において発生する問題点を解決し、該ポリエステル繊
維製造のための製糸性及び操業性を向上させ、しかも接
着性の良好なゴム補強用ポリエステル繊維を提供するこ
とにある。 【解決手段】 ゴム補強用ポリエステル繊維の製造方法
において、溶融紡糸されたポリエステル繊維を延伸ロ−
ラ−にて延伸し、引続き１４０℃以下に制御した弛緩ロ
−ラ−を用いて弛緩処理した後、巻取装置を用いて巻取
るに際し、前記最終延伸ロ−ラ−と弛緩ロ−ラ−の間で
該ポリエステル繊維にアミン化合物を含有する処理剤を
付与した後、弛緩処理ロ−ラ−を離脱した直後のポリエ
ステル繊維にエポキシ化合物を含有する処理剤を付与す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム補強用ポリエ
ステル繊維の製造方法に関する。更に詳しくは、タイ
ヤ、ベルト、ホ−スなどの補強コ−ドに用いるポリエス
テル繊維にエポキシ化合物を含有する処理剤を付与する
際に金属ロ−ラ−スカムの発生が少なく、また高い品位
のゴム補強用ポリエステル繊維が得られる製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維とゴムとの接着性を改
良する方法として、例えば、特開昭５７−１２８２７１
号公報にはポリエステル繊維の製糸時にエポキシ化合
物、エチレン尿素化合物、およびエチレン尿素化合物の
重合触媒を含有する油剤を付与させ、後の延伸工程の熱
を利用して熱処理をする技術が開示され、特開昭６１−
１２９７０号公報には、ポリエステル繊維の紡糸工程、
もしくは延伸工程でエポキシ化合物を付与させ、熱処理
をした後、平滑剤を付与する技術などが提案されてい
る。

【０００３】しかしながら、前記の従来技術はポリエス
テル繊維の製造工程において、エポキシ化合物の開環、
硬化触媒であるアミン類をエポキシ化合物と同時に付与
させて、後の延伸工程の熱処理を利用してエポキシ化合
物の開環重合反応を促進させる方法であるが、これらの
方法では延伸ロ−ラ−や熱処理ロ−ラ−等の表面にエポ
キシ化合物が付着し、ロ−ラ−表面でエポキシ共重合体
の樹脂皮膜が形成されることにより、ポリエステル繊維
とロ−ラ−間の摩擦抵抗が高くなるとともに、ポリエス
テル繊維への熱伝導率が低下して、ポリエステル繊維の
品位が悪くなる欠点があった。このために、ロ−ラ−洗
浄作業が頻繁になり、操業性において問題があった。

【０００４】また、ポリエステル繊維を延伸後、加熱ロ
−ラ−を離脱した直後にエポキシ化合物を付与させ、弛
緩ロ−ラ−温度を一定温度以下に制御する方法（特開平
２−１５４０６８号公報）、ポリエステル繊維を延伸
後、弛緩ロ−ラ−を一定温度に制御して熱処理をした
後、エポキシ化合物を付与する方法（特開平２−１５４
０６７号公報）などが提案されている。

【０００５】しかしながら、前記の従来技術はポリエス
テル繊維を延伸後、高温熱処理をした後にエポキシ化合
物を含有する処理剤を付与する技術であり、硬化触媒に
関する記載はない。このため延伸ロ−ラ−表面での問題
は改善されているが、これらのエポキシ化合物や硬化促
進剤の付与は熱処理工程の前後において付与する場合、
ポリエステル繊維の温度が一定温度以上になり、エポキ
シ化合物の開環重合反応を飛躍的に促進させ、エポキシ
共重合体の樹脂状物が、その後のガイドや巻取り機の押
さえロ−ラ−に付着し、ポリエステル繊維の品位が著し
く損なわれるという問題がある。また、樹脂皮膜の除去
作業による操業性にも問題がある。

【０００６】一方、紡糸油剤に硬化触媒を含有する処理
剤を付与し、ポリエステル繊維を熱延伸後、エポキシ化
合物を付与させるする方法（特開平８−２１８２２８
号）などが提案されている。

【０００７】しかしながら、かかる方法においては、ポ
リエステル繊維に硬化触媒を含有する処理剤を付与し、
ポリエステル繊維を熱延伸するために、延伸高温熱処理
によって、ポリエステル繊維を劣化させたりまた、高温
熱処理のために硬化剤化合物の熱劣化物が延伸ロ−ラ−
等に付着し、ポリエステル繊維の品位が損なわれる問題
がなお残る。また、劣化物の除去作業による操業性にも
問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ゴムとの接
着性を向上させるためにエポキシ化合物を付与するポリ
エステル繊維の製造工程において発生する問題を解決し
該ポリエステル繊維製造のための製糸性及び操業性を向
上させ、しかも接着性の良好なゴム補強用ポリエステル
繊維を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意検討した結果、溶融紡糸されたポ
リエステル繊維を延伸ロ−ラ−にて延伸し、次いで温度
１４０℃以下に制御した弛緩ロ−ラ−を用いて弛緩処理
する際に、アミン化合物を含有する処理剤及びエポキシ
化合物を含有する処理剤のを付与する方法を規定するこ
とにより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。

【００１０】すなわち本発明は、ゴム補強用ポリエステ
ル繊維の製造方法において、溶融紡糸されたポリエステ
ル繊維を延伸ロ−ラ−にて延伸し、次いで弛緩ロ−ラ−
を用いて弛緩処理した後、巻取装置を用いて巻取るに際
し、該弛緩ロ−ラ−の温度を１４０℃以下に制御すると
共に前記最終延伸ロ−ラ−と弛緩ロ−ラ−の間で該ポリ
エステル繊維にアミン化合物を含有する処理剤を付与し
た後、該ポリエステル繊維が該弛緩処理ロ−ラ−を離脱
した直後にエポキシ化合物を含有する処理剤を付与する
ことを特徴とするゴム補強用ポリエステル繊維の製造方
法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する。
本発明の方法では、紡糸口金から溶融紡糸されたポリエ
ステル繊維が、まず延伸工程に供給され、該延伸工程
は、通常はネルソンを形成する一対の延伸ローラーから
なる１段、若しくは複数段の延伸ローラーから形成され
ている。該延伸処理の後、ポリエステル繊維は弛緩ロー
ラーに捲回されて弛緩処理を受け、しかる後、巻取機に
より巻取られる一連の工程により製造される。なお、本
発明で使用するポリエステル繊維は、主たる繰り返し単
位がエチレンテレフタレ−トであるポリエステル繊維を
対象とする。

【００１２】本発明においては、該延伸工程の最終延伸
ロ−ラ−と該弛緩ロ−ラ−との間で該ポリエステル繊繊
に、アミン化合物を含有する処理剤を付与することが重
要である。本発明で使用する該アミン化合物としては、
例えば、脂肪族ポリアミン、変性脂肪族ポリアミン、芳
香族ポリアミン、変性芳香族ポリアミン、脂環式ポリア
ミン、変性脂環式ポリアミン、ポリアミドアミン、変性
ポリアミドアミン、３級アミン等が挙げられる。

【００１３】該アミン化合物を含有する処理剤は、水性
エマルションとして付与することができ、ロ−ラ−式給
油法やノズル式給油法により、ポリエステル繊維に付与
することができる。

【００１４】次に本発明方法において、弛緩ロ−ラ−を
離脱した直後のポリエステル繊維に、エポキシ化合物を
含有する処理剤を付与する必要がある。該エポキシ化合
物としては、例えば、グリセロ−ルポリグリシジルエ−
テル、ジグリセロ−ルポリグリシジルエ−テル、ポリグ
リセロ−ルポリグリシジルエ−テル、ソルビト−ルポリ
グリシジルエ−テル等の１分子中に２個以上のエポキシ
基を有するものが好ましく挙げられる。

【００１５】該エポキシ化合物を含有する処理剤は、前
記と同様に水性エマルションとして付与され、該処理剤
はロ−ラ−式給油法やノズル式給油法により、ポリエス
テル繊維に付与される。

【００１６】該アミン化合物とエポキシ化合物の使用比
率（重量％比）は、３：９７〜２０：８０であることが
好ましい。該アミン化合物の使用比率が３％未満の場合
には、該アミン化合物の硬化剤としての作用が十分行わ
れず得られるポリエステル繊維の接着性が不足するおそ
れがある。一方、該使用比率が２０％を超える場合には
弛緩ロ−ラ−の表面に、該アミン化合物の劣化物が堆積
してポリエステル繊維の品位を悪くするおそれがあり好
ましくない。

【００１７】また、該アミン化合物とエポキシ化合物の
合計の付与量は、ポリエステル繊維に対して０．２〜
１．５重量％の範囲にあることが好ましい。該アミン化
合物とエポキシ化合物の合計の付着量が０．２重量％未
満の場合には、得られるポリエステル繊維の接着性が不
足するおそれがあり、一方、１．５重量％を超える場合
には、ポリエステル繊維の撚糸加工や、製織時にスカム
発生の原因となり、さらに、ポリエステル繊維が硬くな
り、接着性が不満足なものとなるおそれがある。

【００１８】また、本発明方法では該弛緩ロ−ラ−の温
度は、１４０℃以下であることが必要である。該弛緩ロ
−ラ−を離脱した直後のポリエステル繊維は高温状態に
あり、該該弛緩ロ−ラ−の温度が１４０℃を超える場合
は、エポキシ化合物を含有する処理剤を付与することに
より、該エポキシ化合物の開環重合反応が促進される。
その結果、エポキシ化合物を含有する処理剤の付与後
は、ガイドや巻取り機の押さえロ−ラ−などにエポキシ
共重合体の樹脂皮膜が付着して、毛羽発生の問題となり
好ましくない。該弛緩ロ−ラ−は、延伸工程を通過して
きたポリエステル繊維の予熱により十分に高温となるの
で無加熱のものでよい。

【００１９】なお、巻取られたポリエステル繊維は、温
度４０〜９０℃で熱処理されることが好ましい。該熱処
理温度が４０℃未満では、該エポキシ化合物の開環重合
反応が遅く、長い熱処理時間が必要であり好ましくな
い。また、該熱処理温度が、９０℃を超える場合には、
エポキシ化合物の開環重合反応が早すぎて繊維上での樹
脂皮膜層形成が不均一となり、接着不良となり好ましく
ない。

【００２０】

【発明の作用】本発明方法により得られるゴム補強用ポ
リエステル繊維は、ゴムとの接着性の良好なものである
ことは勿論であるが、該ポリエステル繊維に付与したエ
ポキシ化合物により発生する工程トラブルを減少させ製
糸性及び操業性を向上させるものである。

【００２１】特に、本発明ではポリエステル繊維にアミ
ン化合物を含有する処理剤を最終延伸ロ−ラ−と弛緩ロ
−ラ−の間で付与し、且つ該弛緩ローラーも温度が１４
０℃以下と低温度に保持するためにアミン化合物の熱劣
化を防止しエポキシ化合物の開環重合反応を促進させる
ものである。

【００２２】さらに、エポキシ化合物を含有する処理剤
がアミン化合物を含有していないためにエポキシ化合物
を含有する処理剤の経時変化を防止するものである。す
なわち、従来のようにエポキシ化合物を含有する処理剤
にアミン化合物が含有されいる場合には、エポキシの重
合反応が処理浴内で進行し処理剤が硬化してポリエステ
ル繊維への付与性が低下する等の問題があったが、本発
明ではこのような問題発生が起こらない。すなわち、本
発明では、アミン化合物を含有する処理剤付与の後に、
温度制御された状態でエポキシ化合物を含有する処理剤
を付与するという条件を組合せて本発明の作用効果得た
ものである。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳述する
が、本発明はこれに限定されるものではない。各実施例
および比較例において得られた糸を使用して、下記によ
り試料を準備し、下記に示す評価方法により評価を行っ
た。

【００２４】（１）試料 実施例及び比較例により得られたポリエチレンレテフタ
レートからなるポリエステル繊維（１５００Ｄｅ／２５
０ｆｉｌ）を用い、タイヤコ−ド用リング撚糸機に供給
して撚数４０／１０ｃｍの撚りを施し、該より糸２本を
用いて、４０／１０ｃｍの撚りを施してコ−ド（生コ−
ド）を作成した。

【００２５】ついで、該生コ−ドをシングルコ−ドデッ
ピングマシ−ンを用いて、ＲＦＬ処理液（レゾルシンホ
ルマリンラッテクス処理液）に浸漬処理した後、温度１
３０℃で２分間の乾燥した後、温度２４０℃で１分間の
熱処理を行って処理コ−ドを得た。ここで、ＲＦＬ処理
液としては表１に示す組成のＰＥＸＵＬ系接着剤を定法
に従って熟成したものを用いた。ＲＦＬ処理液の付着量
は、６．０重量％とした。

【００２６】

【表１】

【００２７】（２）製糸性 弛緩ロ−ラ−に熱劣化物が堆積し、延伸処理が困難とな
り、堆積物の清掃が必要となる時間を測定しこれにより
評価した。 ○：４８時間を超えるもの △：８〜４８時間 ×：８時間未満

【００２８】（３）接着性 前記（１）により得られた処理コ−ドを自動車タイヤ用
カ−カス配合ゴム中にコ−ド密度２７エンド／２．５ｃ
ｍになるよう埋め込み、プライが直角になるよう重ね合
わせて温度１５０℃×３０分で加流した後、引張速度２
０ｃｍ／分で剥離し、コ−ドへのゴム接着状態を観察す
る。判定結果をコ−ド全部がゴムで覆われているものを
１０級、全くゴムが付着していないものを１級として１
０段階評価した。

【００２９】［実施例１〜６、比較例１〜２］固有粘度
が約０．９５のポリエチレンテレフタレ−トを溶融紡糸
法により下記の要領で紡糸して１５００ｄｅ／２５０ｆ
ｉｌの繊維糸条を得た。該ポリエステル繊維糸条を冷却
した後、グリセリントリオレエ−トを主体とする紡糸油
剤（１０％水性エマルション）をロ−ラ−式給油法を用
いて付着量０．４重量％となるよう付与せしめ、引取り
ロ−ラ−を経て、２段延伸法により延伸倍率が５．３３
倍となるように延伸した。次いで、最終延伸ロ−ラ−
（温度２２０℃）と弛緩ロ−ラ−との間で３％のリラッ
クスを施し、この間にポリエステル繊維にアミン含有処
理剤としてピペラジン（東京化成工業（株））主体の処
理剤Ａをノズル式給油法を用いて付与した。さらに、該
弛緩ロ−ラ−を離脱した直後のポリエステル繊維にＥＸ
−５１２（ポリグリセロ−ルポリグリシジルエ−テル：
長瀬化成工業（株））主体の処理剤Ｂ（表２参照）をノ
ズル式給油法を用いて付与し、３３００ｍ／分で巻き取
った。得られた糸の製糸性および接着性の評価結果を表
３に併せて示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】実施例１〜３では、製糸性、及び接着性の
いずれもが良好な結果を示したが、実施例４では製糸性
は良好であったがアミン化合物の使用比率が少ないので
接着性がやや低下し、実施例５ではエポキシ化合物の使
用比率が大きいので製糸性がやや低下し、また実施例６
ではエポキシ化合物の使用量が低下し接着性が低下する
結果を示した。一方、比較例１ではエポキシ化合物の使
用量が多く製糸性が不良であり、また、比較例２では弛
緩ローラーの温度が１４０℃を超えていたためエポキシ
化合物の開環重合反応が促進されエポキシ重合体の皮膜
がローラーなどに堆積し製糸性が不良となりいずれも満
足できるものではなかった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム補強用ポリエステル繊維の製造方法
   において、溶融紡糸されたポリエステル繊維を延伸ロ−
   ラ−にて延伸し、次いで弛緩ロ−ラ−を用いて弛緩処理
   した後、巻取装置を用いて巻取るに際し、該弛緩ロ−ラ
   −の温度を１４０℃以下に保持すると共に最終延伸ロ−
   ラ−と該弛緩ロ−ラ−の間で該ポリエステル繊維にアミ
   ン化合物を含有する処理剤を付与した後、該ポリエステ
   ル繊維が該弛緩ロ−ラ−を離脱した直後にエポキシ化合
   物を含有する処理剤を付与し、かつ、該アミン化合物と
   エポキシ化合物の合計使用量が該ポリエステル繊維に対
   して０．２〜１．５重量％の範囲にあることを特徴とす
   るゴム補強用ポリエステル繊維の製造方法。
2. 【請求項２】 アミン化合物とエポキシ化合物の使用比
   率（重量％比）が３：９７〜２０：８０の範囲にある請
   求項１に記載のゴム補強用ポリエステル繊維の製造方
   法。