JPS5846178A - ゴム構造物補強用ポリエステル繊維の製造方法 - 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】 本発明はゴム構造物補強用のポリエステル繊維の婁造方
法に関する。更に詳しくは、ポリエステル繊維にエポキ
シ系化合物を含む処理剤を付与し熱処理を加える゛ゴム
構造物補強用ポリエステル繊維の製造方法に関する。

本発明の目的は、ゴムとの接着性の良好なゴム構造物補
強用ポリエステル繊維を効率的にかつ安定して製造する
方法を提供するものである。

一般にポリエステル繊維は、その高強度、高ヤング率及
び曳好な寸法安定性等により、タイヤコート、コンベア
ベルト、■ベルトコート等のゴム構造物補強用材料とし
ての好ましい物性を有している。しかしながら、他方に
おいてポ＼ リエステルの分子構造は官能基が少ないものである為、
通常のレゾルシン−ホルマリン−ラテックス分散液接着
剤（以下ＲＦＬ　）のみでは十分な接着力が得られない
。この為、ポリエステル繊維とゴムとの一着を改良する
方法について多くの提案がなされている。これらは、ポ
リエステル繊維を反応性の高い親ポリエステル接着剤、
例えばエポキシ系化合物やイソシアネート系化合物等に
より表面処理し、接着性を向上さステル繊維のフード又
は繊愉を、ＳＡ際のディップ処理工程、において、第１
浴として親ポリエステル接着剤で処理し、その後第２浴
目でＲＦＬ゛処理剤を付与するいわゆる「２浴法」であ
り、もう一つは、フードにする前の原糸を予め親ポリエ
ステル接着剤で処理しておき（前処理）、ディップ工程
では単に通常のＲＦＬ等による一浴処理を行なういわゆ
る「前処理法」である。

２浴法と前処理法については各々得失がある。

まず２浴法ではポリエステルの紡糸延伸工程において、
エポキシ化合物等を使用する必要がない為、これに基因
する操業性の低下という問題はないが、フード又は臓物
でのディップ処理工程が２段階となり、従来レーヨン、
ナイロンに使用されていたｌ浴のディップ処理機が使用
できない欠点を有する。−男前処理法ではディップ処理
工程がＲＦＬ　１浴で可能であるが製糸時に付・着させ
るエポキシ化合物によって、延伸性が低下し、強度が低
くなって、毛羽、ループが発生する等、品質上及び操業
上の問題が発生し易い。

本発明は、エポキシ系化合物を用いた前処理法に関する
ものであるが、一般に前処理法はポリエステル繊維に対
して威ポリエステル接着剤であるエポキシ系化合物を含
む処理剤を紡糸工程や延伸工程において付与した後、高
温で熱処理を行なう。通常エポキシ化合物の開環・硬化
触媒であるアミン類もエポキシ化合物と同時又は別々に
付与され、両件と同時又は引き続いて行われる熱処理工
程でエポキシ化合物のエポキシ環の開環反応が進み、−
環重合一硬化反応が促進されポリニスデル繊維表面の反
応性が改善される。エポキシ化合物やエポキシ硬化触媒
を含む処理剤の付与方法は檀々提案されているが、未延
伸状練成るいは延伸状態での付与にかかわらず熱処理工
程より前に行なうことが通常である。

一方かかる熱処理工程では、糸条の加熱装置として、加
熱炉、スリットヒータ等の非接触式の加熱装置か〃ロ熱
ｐ−ラ、加熱板等の接触式の加熱装置が用いられる。前
者は充分な熱処理を達成するに、は長大な加熱長が必要
であるという問題を有しており、熱付与効率のよい後者
め接触式加熱装置が採用される場合が多い。例えば、第
２図は、接触式加熱装置として、／Ｊｌｌ熱−−ラな用
いた例を示すもので、紡出糸条Ｙにオイリングローラ１
にてエポキシ化合物を含む処理剤所定の倍率に延伸し、
次いで加熱処理ローラ飄５′との間で弛緩熱処理を施し
巻取装置ｍ（図示せず）に巻取る。しかしながら、これ
ら接触式加熱装置を用いた場合、加熱体の接糸部におい
て、エポキシ化合物及びその硬化触媒による付着物が堆
積し、断糸等の延伸操業性の低下や毛羽。

ループ等の製品欠陥の増加さらにはエポキシ化合物の付
着斑による得られた前処理系のゴムとの接−着性の低下
をひきおこすという欠点を有していた。特にこの傾向は
、加熱温度が１６０℃を越えると著しくなる。これらの
活況は近年急速に取り入れられている直接紡糸延伸方式
においては、七〇糸条通過量が別延伸方式にルーｊ−て
極端に大きいことよりその影譬は莫大であり、致命的だ
問題となるものであった。

本発明者らは上記欠点を除去すべく鋭意検討した結果、
エポキシ系化合すを含む処理剤を付与したポリエステル
繊維を、水蒸気処理した後熱処理することにより、安定
してかつ接着力の良好な前処通糸が得られることを見出
し、本発明に到達したものである。

即ち、本発明はポリエステル繊維にエポキシ系化合物を
含む処理剤を付与し、接触式加熱手段により熱処理して
、ゴム構造物補強用ポリエステル繊維を製造するに際し
、該処理剤を付与したポリエステル繊維に水蒸気処理を
施した後、熱処理することを特徴とするゴム構造物補強
用ポリニスデル繊維の製造方法である。

本発明においてポリエステル繊維とは繊維形成可能な重
合度を有すやポリエチレンテレフタレート′又は全構成
整位の少くとも８０チがエチレンテレフタレートから成
る繊維形成可能な共重合ポリエステルをいい、ポリエス
テルの極限粘度数は（０−クロロフェノール溶液、２５
℃もの測定）０５〜１．２が好ましい。

本発明において使用されるエポキシ系化合書とは１分子
中に少くとも２個の二゛チレンオキサイドｆ！１３員環
を有する分子ｉｉ５０００以下の化合物ヲいい、例エバ
、エチレングリコールσ〕ジグリシジルエーテル、グリ
セリンのジグルシジルエーテル、ポリエチレングリコー
ルのグリシジルエーテル、ビスフェノールＡａｌのジク
リシジルエーテル等を挙げること、ができる。

本発明のこれらエポキシ糸化合物は通常非水溶性である
ので、ポリエステル繊維を地理するに際しては、ジオク
チルスルホザクシネート等の適当な分散剤により水中に
分散させて用いるのが好ましい。

またエポキシ硬化触媒としてはアミン化合物や酸無水物
等があるが、とりわけアミン類、例えば脂肪族アミン、
芳香族アミン、複素環アミン等が好ましい。

ポリエステル繊維に対するエポキシ化合物を含む処理剤
の付与方法は紡糸工程や延伸工程での凰伸−前の未蔦伸
糸に対して付与する方法、延伸後に延伸糸に対して付与
する方法、さらには延伸中の糸条に付与する方法等があ
るが、本発明においては、いずれの方法も適用可能であ
る。

処理剤を付与されたポリエステル繊維は、熱処理工程へ
通される。熱処理を施される目的は第１にはゴム構造物
補強用繊維とし【の好ましい寸法安定性を持たせる為で
あり、第２にはエポキシ化合物の開環反応を促進する為
である。

本発明でい５熱処理は、通常の延伸装置で用いられる公
知の加熱装置のうち、加熱ローラや加熱板等の接触式の
ものを意味し、これらの接触式加熱装置に対して最も好
ましい効果が期°゛待される。

本発明では、該゛熱処理を行な５１１１にポリエステル
ＭＭｋに水蒸気処理を行なうことに特徴がある。

水蒸気処理装置は、処理剤を付与したポリエステル繊維
を水蒸気で均一に処理できるもめで゛あれば、いかなる
構造のものでもよい。例えば１つ又は複数の矩形のスリ
ットあるいは円孔等より水蒸気を噴射させるスチームジ
ェット方式があげられる。特に、水蒸気による熱付与効
率を上げる為に、密閉屋とするのが好ましくＳ０水蒸気
処理を行なう位置は、ポリエステル繊維に対してエポキ
シ化合物及びエポキシ硬化触媒を含む処理剤を付与した
後、加熱１０−ラや加熱板等の加熱装置に逃す前であれ
ば、如何なる位置でもよい。

第１図、第２図及び第３図は、本発明のいくつかの実施
態様を説明する概略図である。館１図は紡出糸条にエポ
キシ化合物を付着させ、次いでポリエステル繊維の延伸
を水蒸気加熱によつで行ない、延伸点固定と本発明の水
蒸気処理とを同時に行なう方式である。即ち、紡出糸条
Ｙにオイリングローラ１にてエポキシ化合物を含む処理
剤を付与１し、供給ローラ２で引取ると共に、該供給ロ
ーラ２と延伸ローラ４４′と゛の間で、水蒸気処理装置
３により加熱して延伸点を固定しつつ、あわせて水蒸気
処理しながら所定の倍率に延伸し、次いで加熱処理ｐ−
ラ翫５′で熱処理を施して巻取装置（図示せず）に巻取
る。

第２図は紡出糸条にエポキシ化合物を付着させて蔦伸し
、延伸終了後のポリエステル繊−に水蒸気処理を施す方
式であり、紡出糸条Ｙにオイリングローラｌにてエポキ
シ化合物を含む処理剤を付与し、供給ローラ２°で引取
った後、第１延伸ローラ４Ａで第１段延伸を、第２延伸
ローラ４Ｂ、４Ｂ’で第２段延伸を行ない、次いで水蒸
気処理装置３で水蒸気処理した後、加熱処理ローラ５，
５′で熱処理を施して巻取装置（図示せず）に巻取る。

第３図１２、延伸終了後のポリエステル繊維にエポキシ
化合物を付与し、ひきつづいて水蒸気処理を施す方式で
あり、紡出糸条ＹＫオイリングーーラｌで油剤を付与し
、供給ローラ２で引取った後、第１段延伸ローラ４−Ａ
１第２段凰伸ローラ４Ｂ、４Ｂ’で２段延伸を行ない、
次いでオイリングローラ６によりエポキシ化合物を付与
゛し、その後、水蒸気処理装置３で水蒸気処理して、加
熱処理ローラ翫５′で熱処理し、巻取装置（図示せず）
に巻取る。

本発明で用いる水蒸気の温度はｔＳＯ〜６０Ｑ℃が好ま
しく、とりわけ２５０〜５５０℃の過熱水蒸気が品質面
からも取り扱い性の面からも最適である。即ち、温度が
低すぎると充分な水蒸気処理の効果が得られなかったり
、水蒸気の結縛等が起って取り扱い性に問題が生じ、逆
に高すぎると水蒸気処理中にポリエステル繊維が融着・
切断するという問題が生ずる。

一方水蒸気の圧力については、水蒸気の噴射口の大きさ
により決定されるが１通常０５〜１０、ｋｐ／ｃｄであ
り、特に１〜ｔｋｙ／ｄｉの範囲が好ましい。

本発明は延伸速度が１５００〜４０００　＠　／　ｍに
達する紡糸直延伸プロセス罠おいて特にその効果を発揮
するものであるが、延伸速度が１０００票／−以下の通
常の延伸プロセスに対しても同様に適用可能であること
は言うまでもない。

以上の通り本発明によれば、紡糸、延伸工程でエポキシ
系化合物を含む処理剤を付与するいわゆる前処理系の製
造において、接触式加熱装置に至る前に水蒸気処理を行
なうことにより、従来法の欠点であった、加熱ローラ、
加熱板等の加熱体へのエポキシ系化合物の付着及びそれ
らの炭化を大巾に抑制することができ、延伸操業性が向
上し、毛羽、ループ等は減少し、エポキシ化合物の付着
が均一となって、ゴムとの接着性が良好なポリエステル
繊維が得られる。

このようＫ、本発明方法によって、接触式加熱装置の接
糸部へのエポキシ系化合物の付着が大幅に減少する理由
は、水蒸気処理を行なうことにより、エポキシ化合物の
開環硬化反応が促進され、糸条から脱離しにくくなるこ
と、及び水蒸気処理によっても熱処理の効果を達成する
ことができるの□で、その分だけ加熱装置の表面温度を
下げることができ、高温下での加熱装置との接触が回避
できることによるものと考えられる。

尚、加熱装置の低温化が可能であることから、加熱ロー
ラの場合はローラへの捲回数の低減を図ることができ、
熱板の場合は、接触長（プレート長）の短縮が可能とな
り、設備のコンノ（クト化を達成することもできる゛。

以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ ２５℃ｆ）　ｏ　−９０ロフエノール溶液で測定シた極
限粘度が０９９のポリエチレンテレフタレート−チップ
を第１図に示した装置で紡糸延伸した。溶融紡糸された
糸条Ｙは冷却・・固化後オイリングローラ１にズエポキ
シ化合物及びその硬化剤を含む処理剤（グリセロールジ
グリシジルエーテル、ナトリウムジオクチルスルホサク
シネート、ポリオキクエチレン付加ラウリ゛ルアミンを
７ｏ：ａｏ：ｓの割合で含む５チ水エマルジヨン）を付
与した後、水蒸気処理装置３で水蒸気処理を行なうとと
もに、供給ローラ２と延伸ローラ４．４′との間で６倍
に延伸し、続いて延伸ローラ４４′と加熱処理ローラ５
，５′との間で５チの弛緩熱処理を施して１０００デニ
ール／２５０フイラメントのポリエステル前処理系を得
た。この際、供給ｐ−ラ２の温度は６５℃。

延伸−−ラ４，４’、加熱処理ローラ翫５′の温度は１
’６０℃、水蒸気温度は４５５℃２巻堆り速度は２ｓｏ
ｏ＠／■であった。得られた糸条の強度はＱ、　２７７
／ｄｉ　、伸度は１ｃ　ＯＴｏ　ｐ鼻水収縮率はｔｓ＋
％でムつだ。

この紡糸直延伸プｐセスにおいては、従来問題とされて
いた加熱ローラ４．４’、　　５．５’への付着物が極
めて抑制され、付着物除去のための清掃周期は３日であ
り、従来の１日より大巾に延長され、又、断糸回数も０
５回／トンと従来の２回／トンよりも良好なレベルを示
した。

一方、このポリエステル前処理系を４０５ス４０ｚＴ／
１０αの撚りをかけて得られたタイヤコードを通常のし
、ゾルシン−ホルマリン−ラテックス処理液にてディッ
プ処理した後、未加硫のｊ五に埋め込み１４０℃で５０
分間圧力５ｏｋｌＰ／ｃｊの条件で加硫すると同時にゴ
ムと接着させた。

このコードの接着力は５本合わせて剥離試験をするＣＲ
Ａ試験法で１　ｔ　Ｏｋｇ　／　５コードであり、極め
て良好な値を示した。

実施例２ 第２図の装置を用いる以外は実施例１と同様のポリエス
テル前処理系を得た。この際、ローラ温度は、供給ロー
ラ２が８０℃、第１段延伸ローラ４Ａ及び第２段延伸ロ
ーラ４Ｂ、４Ｂ’が１４０℃、加熱処理ローラ５．５′
が１６″０辷であり、水蒸気温度は４５５℃であった。

得られた糸条の強度・はｓ、　２　ｉ／ｄｌ　、伸度は
ｔｚｓ％、鼻水収縮率は翫０チであった。加熱処理ロー
ラ５゜５′への付着物も少なく付着物清掃周期は、２５
日であり、断糸口数も１．０回／トンと良好であった。

一方、接着力についてもｌａｓｓｇ／ｓコー′ドと優れ
た値を維持した。

比較例 水蒸気処理を行なわないこと以外は実施例２と同様の方
法で１０００デニール／２５０フイラメントのポリエス
テル前処理系を得た。

この際、加熱処理ローラ翫５′の温度を１６０℃にする
と鼻水収縮率が８チと＾くなり、寸法安定性が悪くなる
ため１９０℃とする必要があった。得られた糸条の強度
はｇ、ｏｌｌ／ｄ１．伸度はｔ２％、鼻水収縮率は五５
チであった。

このプロセスにおいては高温の加熱処理ローラ５．５′
のローラ表向への付着物が極めて多蓋であり、清掃周期
は０５日であり、断糸回数も３回／トンと不良であった
。又このポリエステル前処理系の接着力を実施例１と同
様の方法で評価したところ、１１０ｋｇ１５コードであ
り、本発明方法で得た前処理系よりも劣ったものであっ
た。

矢施例３ ゛納３図の装置を用いる外は実施例２と同様にして１．
　ＯＯＯデニール／２５０フィラメントのポリエステル
前処理系を得た。得られた糸条の強度Ｈｔａｌｌ／ｄｉ
　、　伸ｉ＋！　ｌｚ　ｓ　％、　％水収縮率は５．５
チであった。

加熱処理ローラ５，５′の付着物の量は少なく清掃周期
は２０日、断糸回数は１．５回／トン、コード接着力は
ｌλ０ゆ１５フードと良好であまた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明を実施する際に使用する装置
の例を示す概略図である。 Ｙ　：糸条 １．６：オイリングルーラ　　　２　　：供給ｐ−ラ３
゛　：水蒸気処理装置　　４Ａ１４Ｂ、４Ｂ’：延伸ロ
ーラｓ、　ｓ’　：加熱処理ローラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ポリエステル繊維にエポキシ系化合物を含む処理剤
   、を付与し、接触式加熱手段により熱処理してゴム構造
   物補強用ポリエステル繊維を製造するに際し、該処理剤
   を付与したポリエステル繊維に水蒸気処理を施した扛、
   処理することを特徴とするゴム構造物補強用ポリエステ
   ル繊維の製造方法。 ２）　水蒸気処理が延伸点固定のためのスチームジェッ
   トである特許請求の範囲第１項記載のゴム構造物補強用
   ポリエステル繊維の製造方法。 ３）水蒸気が２５０〜５５０℃の過熱水蒸気である特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載のゴム構造物補強用ポ
   リエステル繊維の製造方法。