JPH11335973A - ゴム補強用ポリエステル繊維の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着剤の付着量や接着性向上剤の添加量を多
くすることなく，安定性のよい接着液を付与することに
より，高い耐熱接着力を有し，高品質のゴム補強用ポリ
エステル繊維を低コストで得ることができるゴム補強用
ポリエステル繊維の処理方法を提供する。 【解決手段】 １分子中にエポキシ基を２個以上有する
エポキシ化合物で表面処理したポリエステル繊維を，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，熟成させた液（ＲＦＬ液）（イ）に
オキサゾリン化合物（ロ）を添加，混合して得た接着液
で処理し，次いで，熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，タイヤ，コンベア
ベルト，Ｖベルト，ホース等のゴム製品の補強用に使用
されるポリエステル繊維の処理方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（ＰＥＴ）
及びこれを主体とするポリエステルからなる繊維は，強
度，寸法安定性に優れ，ゴム補強用繊維として広く使用
されている。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。例えば，ポリエステル繊維をエ
ポキシ化合物で処理後，ＲＦＬ液で処理する方法（特公
昭３８−１３２３６号），ポリエステル繊維をエチレン
尿素化合物で処理し，次いで，ＲＦＬ液で処理する方法
（特公昭４０−１６１３５号）が提案されているが，い
ずれも処理後の繊維の接着力が低く，実用性に乏しいも
のであった。

【０００３】また，ポリエステル繊維を紡糸工程及び延
伸工程でエポキシ化合物を含む油剤で処理した後，１５
０〜２６０℃で熱処理し，得られたポリエステル繊維を
エチレン尿素化合物とレゾルシン−ホルマリン−ゴムラ
テックス（ＲＦＬ）を含む接着液で処理する方法（特公
昭５５−２２５６５号），ポリエステル繊維を紡糸又は
延伸工程で２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合
物を含む処理液で処理した後，１５０〜２６０℃で熱処
理して得られたポリエステル繊維を，１分子中に３個以
上のイソシアネート基を有するポリイソシアネートをラ
クタム又はオキシムでブロックしたブロックドイソシア
ネートの水分散液とＲＦＬとの混合液で処理する方法
（特公昭６０−５５６３２号）が提案されている。しか
し，この方法によれば，初期接着力は良好な接着性を示
し，耐熱接着力においても改良は見られるものの，まだ
不十分であった。また，エチレン尿素化合物やブロック
ドイソシアネート化合物を含むＲＦＬ液は，沈殿物が生
じやすく，接着処理液の安定性（ポットライフ）に問題
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記の問題
を解決し，接着剤の付着量や接着性向上剤の添加量を多
くすることなく，安定性のよい接着液で，高い耐熱接着
力を有し，高品質のゴム補強用ポリエステル繊維を低コ
ストで得ることができるゴム補強用ポリエステル繊維の
処理方法を提供することを技術的な課題とするものであ
る。

【０００５】

【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，その要旨は次のとおりである。

【０００６】(1) １分子中にエポキシ基を２個以上有す
るエポキシ化合物で表面処理したポリエステル繊維を，
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，熟成させた液（ＲＦＬ液）（イ）
にオキサゾリン化合物（ロ）を添加，混合して得た接着
液で処理し，次いで，熱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の処理方法。

【０００７】(2) ポリエステル繊維が，１分子中にエポ
キシ基を２個以上有するエポキシ化合物とブロックドイ
ソシアネート化合物で表面処理したものである上記(1)
記載のゴム補強用ポリエステル繊維の処理方法。

【０００８】(3) オキサゾリン化合物として，下記式
で表される化合物を用いる上記(1) 又は２記載のゴム補
強用ポリエステル繊維の処理方法。

【０００９】

【化２】

【００１０】

【発明の実施の形態】以下，本発明について詳細に説明
する。本発明におけるポリエステル繊維は，ＰＥＴ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
ントで構成されたものである。なお，ポリエステル繊維
は，末端カルボキシル基濃度が２０ｇeq／ｔ以下のもの
が耐熱性，耐加水分解性が優れている点で好ましい。

【００１１】本発明においては，まず，ポリエステルを
溶融紡糸し，熱延伸，熱処理して巻き取る製糸工程で，
繊維を１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ
化合物を含有する処理液で処理するか，あるいは前記エ
ポキシ化合物とブロックドイソシアネート化合物で表面
処理する。

【００１２】上記のように，ポリエステル繊維を表面処
理する際の処理液は，１分子中にエポキシ基を２個以上
有するエポキシ化合物を含有するもの，及び前記エポキ
シ化合物とブロックドイソシアネート化合物を含有する
もののいずれでもよいが，エポキシ化合物とブロックド
イソシアネート化合物の両方をを含有する液で処理した
ほうが，後工程の接着液で処理した後に得られる繊維の
初期接着力や耐熱接着力が向上する。

【００１３】エポキシ化合物やブロックドイソシアネー
ト化合物は，通常，油剤に配合してポリエステル繊維に
付与される。エポキシ化合物やブロックドイソシアネー
ト化合物を配合する油剤は，紡糸油剤，延伸後に付与す
る仕上げ油剤の両方又はいずれでもよいが，操業性を考
慮すると，仕上げ油剤に配合することが望ましい。

【００１４】本発明におけるエポキシ化合物は，１分子
中に２個以上のエポキシ基を有するものであり，エピク
ロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物と，
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，レゾルシノ
ール，デカコール，ハイドロキノン及びこれらの誘導体
のような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。エポキシ化合物の具体例としては，
グリセロールポリグリシジルエーテル，ジグリセロール
ポリグリシジルエーテル，ポリグリセロールポリグリシ
ジルエーテル，ソルビトールポリグリシジルエーテル等
が挙げられる。

【００１５】また，ブロックドイソシアネート化合物と
しては，ポリエステルポリオール,ポリエーテルポリオ
ール及びグリセロールやエチレングリコール等のポリオ
ール化合物をカルバモイル・スルホネート基を有する化
合物でブロックしたブロックドイソシアネート化合物,
脂肪族又は芳香族ポリイソシアネート化合物をメチルエ
チルケトオキシムでブロックしたブロックドイソシアネ
ート化合物等が用いられ, これらは水溶性又は水乳化性
に変性したものでもよい。

【００１６】ブロックドイソシアネート化合物の具体例
としては，ポリエステル系ブロックドイソシアネート,
ポリエーテル系ブロックドイソシアネート, ポリオール
系ブロックドイソシアネート, ヘキサメチレンジイソシ
アネートのメチルエチルケトオキシムブロック体等が挙
げられる。

【００１７】エポキシ化合物を仕上げ油剤に配合する場
合，その組成は，エポキシ化合物が２０〜５０重量％，
平滑剤２０〜５０重量％，乳化剤２〜２０重量％，その
他の添加剤適量で，合計１００重量％となるようにする
のが適当である。また，エポキシ化合物とブロックドイ
ソシアネート化合物を仕上げ油剤に配合する場合，その
組成は，エポキシ化合物が２０〜５０重量％，ブロック
ドイソシアネート化合物１０〜４０重量％，平滑剤２０
〜５０重量％，乳化剤２〜２０重量％，その他の添加剤
適量で，合計１００重量％となるようにするのが適当で
ある。紡糸油剤及び仕上げ油剤は，通常のローラ式又は
ノズル式給油法でポリエステル繊維に付与することがで
きる。油剤の付与量は，紡糸油剤は0.０５〜１重量％，
好ましくは0.１〜0.５重量％，仕上げ油剤は0.１〜２重
量％，好ましくは0.３〜１重量％とするのが適当であ
る。

【００１８】次に，本発明におけるレゾルシンとホルム
アルデヒドとの初期縮合物としては，レゾルシンとホル
ムアルデヒドとをモル比１／0.５〜１／６，好ましくは
１／１〜１／３で，アルカリ又は酸性触媒を用いて縮合
させた初期縮合物が適当である。

【００１９】本発明においては，接着液の成分（イ）
（ＲＦＬ液）のゴムラテックスは，スチレン−ブタジエ
ン−ビニルピリジンラテックス（ＶＰラテックス），ス
チレン−ブタジエンラテックス（ＳＢＲラテックス），
アクリロニトリル−ブタジエンラテックス（ＮＢＲラテ
ックス），アクリロニトリルラテックス（ＡＲラテック
ス），クロロプレン又はネオプレンラテックス（ＣＲラ
テックス），クロロスルフォン化ポリエチレンラテック
ス（ＣＳＭラテックス），天然ラテックス（ＮＲラテッ
クス），水素化アクリロニトリル−ブタジエンラテック
ス（Ｈ−ＮＢＲラテックス），カルボキシル化スチレン
−ブタジエン−ビニルピリジンラテックス（ＣＯＯＨ化
ＶＰラテックス）等の単独又は混合物が使用できる。

【００２０】ＲＦＬ液（イ）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１／１〜１／１５，好ましくは１／３〜１／１２
の割合で混合することにより調整される。ゴムラテック
スの比率が小さすぎると，処理コードの硬化と接着力の
低下をきたし，大きすぎると，処理コードの粘着性が増
してトラブルを起こすとともに，満足な接着力が得られ
ない。

【００２１】本発明においてＲＦＬ液（イ）に混合する
オキサゾリン化合物は，ＲＦＬ液の固形分重量１００部
に対して固形分重量２〜３０部が好ましい。この添加量
が少なすぎると高接着力が得られず，多すぎると，接着
力がむしろ低下する傾向を示すとともにコストアップと
なり，好ましくない。ここでいうオキサゾリン化合物と
しては，前記式で示す化学式のものが好ましい。この
ようなオキサゾリン基を導入したポリマーエマルジョン
としては，商品名「エポクロスＫ−１０２０Ｅ」「エポ
クロスＫ−１０３０Ｅ」「エポクロスＫ−２０３０Ｅ」
（日本触媒社商品名）がある。

【００２２】本発明における接着液は，前記のＲＦＬ液
（イ）を，通常，２０〜３０℃の温度で１２時間以上熟
成し，使用前にオキサゾリン化合物の溶液（ロ）をＲＦ
Ｌ液（イ）に添加，混合することにより調整される。接
着液の固形分濃度は，１０〜２５重量％が適当である。

【００２３】このようにして調整された接着液でポリエ
ステル繊維を処理する。この処理は，通常，ポリエステ
ル繊維を撚糸してコードとし，コードの状態で，又はコ
ードを製織してコード織物とした状態で行われる。コー
ド又はコード織物を接着液中に浸漬し，接着液の付着し
た繊維を圧力を調整した絞りローラで絞ったり，減圧度
を調整したデュエバー装置に通したりして余剰の接着液
を除去し，接着剤（ディップ）付着量が，通常，１〜１
０重量％，好ましくは３〜６重量％となるように調整す
ることにより行われる。

【００２４】接着液を付与されたポリエステル繊維（コ
ード又はコード織物）は，次いで，通常，８０〜１６０
℃で0.５〜５分間乾燥された後，２００〜２５０℃で0.
５〜５分間熱処理される。この熱処理の温度が２００℃
未満では，繊維上への接着剤皮膜の形成及びゴムとの反
応が不十分で，満足な接着力が得られ難く，一方，２５
０℃を超える高温では，繊維上に形成された接着剤皮膜
が劣化して接着力が低下したり，繊維を形成するポリエ
ステルが熱分解を起こしやすいため，繊維の強力等が低
下しやすい。

【００２５】なお，本発明における接着液による処理
は，通常，１段処理で十分であるが，場合によっては，
濃度の低い接着液で２段処理してもよい。また，接着液
にクロロフェノール化合物等の接着助剤や増粘剤，浸透
剤等を含有させることができる。

【００２６】このようにして接着液による処理と熱処理
が施されたポリエステル繊維（コード又はコード織物）
は，天然ゴム又は合成ゴムを主体としたゴム組成物中に
埋め込まれ，加圧下に加熱して加硫することにより，ゴ
ムと強固に接着する。

【００２７】

【作用】本発明においては，接着液にアクリル−スチレ
ンを骨格成分とするオキサゾリン基を含有するオキサゾ
リン化合物が配合されているので，繊維上に強固な皮膜
が形成され，また，オキサゾリン基を含有するオキサゾ
リン化合物は，カルボキシル基との反応性も高いので，
ゴム中のアミン成分によるポリエステルの劣化を防止す
る役目を果たし，処理後のポリエステル繊維は，高い耐
熱接着性を示すものとなる。

【００２８】

【実施例】次に，本発明を実施例により具体的に説明す
る。実施例において，「部」は重量部を意味し，測定法
は次のとおりである。 （１）コードの強力 オートグラフを使用して，ＪＩＳ−Ｌ−１０１７（１９
８３）に準じて測定する。 （２）コードの柔軟性 ガーレー式スティッフネス試験器を使用して測定する
（値が大きいほどコードが硬いことを示す）。 （３）初期接着力 表１に示した組成のゴム配合物中にコードを埋め込み，
１５０℃で３０分間加硫し，ＪＩＳ−Ｌ−１０１７（１
９８３）の接着力−Ａ法に準じて測定する。 （４）耐熱接着力 表１に示した組成のゴム配合物中にコードを埋め込み，
１７０℃で２時間加硫し，ＪＩＳ−Ｌ−１０１７（１９
８３）の接着力−Ａ法に準じて測定する。

【００２９】

【表１】

【００３０】（５）接着液の安定性 ＲＦＬ液に接着助剤（オキサゾリン化合物等）を添加し
た接着液を２４時間放置し，沈殿物の発生状況を観察し
て，次の２段階で評価する。 ○ ： 沈殿物がなく，良好。 × ： 沈殿物があり，不良。

【００３１】実施例１〜３，比較例１〜３ 水２３１部に１０％水酸化ナトリウム水溶液3.２部を加
えた後，レゾルシンを１0.９部添加して，攪拌，溶解し
た。次いで，３７％ホルムアルデヒド水溶液を１6.２ｇ
加え，５分間攪拌し，２５℃で６時間反応させた。得ら
れた反応液に固形分濃度４0.５％のＶＰラテックス「ニ
ッポール２５１８ＧＬ」２５3.３部，２８％アンモニア
水１1.２部及び水２３４部を加え，５分間攪拌混合した
後，２５℃で１８時間熟成させ，固形分濃度１６重量％
のＲＦＬ液（イ）とした。

【００３２】このＲＦＬ液（イ）にオキサゾリン化合物
の４０％水分散液「エポクロスＫ−２０３０Ｅ」（ロ）
を表２に示す割合（部）で加え，攪拌し，接着液Ａ〜Ｆ
を得た（接着液Ｄ〜Ｆは比較例用である。また，比較例
用のＥはエチレン尿素化合物の２５％水分散液「ケミタ
イトＤＺ−２２Ｅ」，比較例用のＦはカプロラクタムで
ブロックされたブロックドイソシアネート化合物の２５
％水分散液「プロミネートＸＣ−９３９」をＲＦＬ液
（イ）に添加したものである）。

【００３３】

【表２】

【００３４】ＰＥＴチップをエクストルーダー型溶融紡
糸機に供給し，紡糸温度３００℃で紡糸し，熱延伸，弛
緩熱処理して巻き取り，強度が９ｇ／ｄで，繊度が１５
００ｄ／３７８ｆのポリエステル繊維を得た。この際，
紡糸油剤としては，通常の紡糸油剤を付与し，熱処理ロ
ーラと巻取り機との間でエポキシ化合物を含有した仕上
げ油剤を付与した（油剤付着量は，紡糸油剤0.２重量
％，仕上げ油剤0.５重量％）。

【００３５】仕上げ油剤の組成は，次のとおりである。 ジオレイルチオジプロピオネート ４５部 ポリエチレンオキシド（分子量１５００） ５部 ＰＯＥ（２０）硬化ヒマシ油エーテル ８部 ＰＯＥ（１０）ラウリルアミノエーテル １３部 ジオクチルスルホサクシネートＮａ ２部 デナコールＥＸ３１３（エポキシ化合物） ２７部 ここで，ＰＯＥはポリオキシエチレンを意味し，括弧内
の数値はエチレンオキシドの付加モル数を表す。また，
デナコールＥＸ３１３は，エポキシ化合物であるグリセ
ロールポリグリシジルエーテルのナガセ化成商品名であ
る。

【００３６】このポリエステル繊維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上記
接着液（濃度１６％）のそれぞれに浸漬し，１４０℃で
６０秒間乾燥した後，２４０℃で１２０秒間熱処理し
た。得られた処理コードの評価結果を表３に示す。

【００３７】

【表３】

【００３８】表３から明らかなように，本発明の実施例
１〜３では，処理コードの強力低下もなく，特に耐熱接
着力は良好であり，また，処理コードは柔軟で，かつ接
着液の沈澱もなく，安定した液であった。これに対して
比較例１〜３では，耐熱接着力と処理コードの柔軟性が
劣り，さらに比較例２，３は，接着液の安定性も劣って
いた。

【００３９】実施例４〜６，比較例４〜６ ＰＥＴチップをエクストルーダー型溶融紡糸機に供給
し，紡糸温度３００℃で紡糸し，熱延伸，弛緩熱処理し
て巻き取り，強度が９ｇ／ｄで，繊度が１５００ｄ／３
７８ｆのポリエステル繊維を得た。この際，紡糸油剤と
しては，通常の紡糸油剤を付与し，熱処理ローラと巻取
り機との間でエポキシ化合物とブロックドイソシアネー
ト化合物を含有した仕上げ油剤を付与した（油剤付着量
は，紡糸油剤０．２重量％，仕上げ油剤０．５重量
％）。

【００４０】仕上げ油剤の組成は，次のとおりである。 ジオレイルチオジプロピオネート ３５部 ポリエチレンオキシド（分子量１５００） ４部 ＰＯＥ（２０）硬化ヒマシ油エーテル ６部 ＰＯＥ（１０）ラウリルアミノエーテル １０部 ジオクチルスルホサクシネートＮａ １部 デナコールＥＸ３１３（エポキシ化合物） ２０部 ＮＢＰ８７０（ブロックドイソシアネート化合物） ２０部 シランカップリング剤 ４部 ここで，ＰＯＥはポリオキシエチレンを意味し，括弧内
の数値はエチレンオキシドの付加モル数を表す。また，
デナコールＥＸ３１３は，エポキシ化合物であるグリセ
ロールポリグリシジルエーテルのナガセ化成商品名であ
り，ＮＢＰ８７０は，ブロックドイソシアネート化合物
であるヘキサメチレンジイソシアネートのメチルエチル
ケトオキシムブロック体の明成化学商品名である。

【００４１】このポリエステル繊維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表２
の接着液（濃度１６％）のそれぞれに浸漬し，１４０℃
で６０秒間乾燥した後，２４０℃で１２０秒間熱処理し
た。得られた処理コードの評価結果を表４に示す。

【００４２】

【表４】

【００４３】表４から明らかなように，本発明の実施例
４〜６では，処理コードの強力低下もなく，特に耐熱接
着力は良好であり，また，処理コードは柔軟で，かつ接
着液の沈澱もなく，安定した液であった。これに対して
比較例４〜６では，耐熱接着力と処理コードの柔軟性が
劣り，さらに比較例５，６は，接着液の安定性も劣って
いた。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば，ゴムとの良好な耐熱接
着性と優れた柔軟性を有し，高品質のゴム補強用ポリエ
ステル繊維を得ることができる。しかも，本発明で使用
するオキサゾリン化合物を添加した接着液は，沈澱がな
いので，上記特性のゴム補強用ポリエステル繊維を，操
業性よく工業的に得ることが可能となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １分子中にエポキシ基を２個以上有する
   エポキシ化合物で表面処理したポリエステル繊維を，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，熟成させた液（ＲＦＬ液）（イ）に
   オキサゾリン化合物（ロ）を添加，混合して得た接着液
   で処理し，次いで，熱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の処理方法。
2. 【請求項２】 ポリエステル繊維が，１分子中にエポキ
   シ基を２個以上有するエポキシ化合物とブロックドイソ
   シアネート化合物で表面処理したものである請求項１記
   載のゴム補強用ポリエステル繊維の処理方法。
3. 【請求項３】 オキサゾリン化合物として，下記式で
   表される化合物を用いる請求項１又は２記載のゴム補強
   用ポリエステル繊維の処理方法。 【化１】