JPS60110978A - ゴム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】 本発明はゴムとの接着性がすぐれたポリエステル繊維を
ｆＡ率的に製造づ°る方法に関するものである。

ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル
繊維は抗張力および寸法安定性などのすぐれた特性を有
しており、特に伝動ベルト、■ベルト、自動車タイヤお
にびホースなどのゴム補強用材料どして適している。し
かしながらポリニスデル繊維はゴムに対する接着性が乏
しいため、ポリエステル繊維で補強したゴム材料は使用
中に繊維とゴムの界面がしばしば分離し、補強効果の耐
久寿命が短かいという問題がある。

ポリエステル繊維のゴムに対する接着性を改良する方法
については従来から種々の提案がなされており、なかで
も代表的な方法は、ポリエステル繊維をまずイソシアネ
ート系化合物を含む第１処理浴で処理し、次いでＲＦＬ
と称されるレゾルシン−ホルムアルデヒドーゴムラテッ
クス混合物を含む第２処理浴で処理することからなる２
浴処理法である。この２浴処理法で得られるポリエステ
ル繊維は比較的すぐれたゴムとの接着性を示すが、いま
だに改善の余地があるため、さらに接着性を改良するこ
とを目的として（１）エポキシ化合物を含む紡糸油剤で
処理した後、レゾルシン−ホルムアルデヒド−ゴムラテ
ックス処理を行なう方法（特開ＤＢ　４８　２７０１７
＠公Ｎ　ｔ３　Ｊ：　ヒ４’ｊ　ＷＪ　ＢＥ５２−１８
９２１号公報）および（２）上記２浴処理法の第１処理
浴にエポキシ化合物を配合する方法（特公昭４２−１１
４８２号公報）などが提案されている。このエポキシ化
合物の使用によれば、ポリエステル繊維表面の官能基が
増加し、たしかにゴムとの接着性こそ改善されるが、と
くに上記（１）法の場合にはエポキシ化合物を付与した
繊維を延伸工程で熱延伸する際に、高温の熱板や小ツト
ローラが汚染されて糸切れや糸品質の低下を招くばかり
か、エポキシ化合物が発煙し゛ＣＣ環境衛生上法しくな
いという問題がある。また上記（２）法では上記（１）
法のごとき延伸工程上の問題はないが、（＝−１与吊が
必然的に多くなるため、処理後の熱処理工程で同様に発
煙し、さらには高度なゴムとの接着性が得られないとい
う欠点がある。したがってエポキシ化合物の使用は好ま
しくな（、その使用量を出来る限り減少し、なおかつす
ぐれたゴムとの接着性を得ることが大きな課題となって
いる。また一般にポリエステル繊維を溶融紡糸し、延伸
する際には、延伸に先立って繊維に紡糸油剤を付与する
ことが必須条件であり、ここで用いる通常の平滑剤と乳
化剤の組合せからなる紡糸油剤が、次いで用いる接着剤
の接着効果を損なう傾向があるため、紡糸油剤として特
定のものを選択する提案もなされているが、この方法で
１７られるポリエステル繊維とて、とくに伝動ベルトに
適した高度の接着性を持つには至っていない。

そこで本発明者らは、ゴムとの接着性がすぐれたポリエ
ステル繊維を効率的に製造することを目的として鋭意検
討した結果、ポリエステル繊維をまず特定の紡糸油剤で
処理し、次いでこれに上記２浴処理法を施こすことによ
り、延伸工程における糸切れ、糸質の低下および発煙が
なく、しかもとくに伝動ベルトに適した高度のゴム接着
性を有Ｊ゛るゴム補強用ポリエステル繊維が得られるこ
とを見出し、本発明に到達した。

すなわら本発明はポリエステル繊維をＡ、（ａ）多価ア
ルコール、および多価アルコールのエチレンオキシドお
よび／またはプロピレンオキシド付加物から選ばれた少
なくとも１種および（ｂ）ジメヂルボリシロキザンを含
有し、（ａ’）と（ｂ）の合計１００重量部中に（ｂ　
）が１−１０重量部の割合を占める紡糸油剤で処理しｌ
〔後、Ｂ、イソシアネ−１へ系化合物を含有Ｊる処理浴
で処即し、次いでＣ，レゾルシン−ホルムアルデヒド−
ゴムラテックス混合物を含有づ−る処理浴で処理するこ
とを特徴とづるゴム補強用ポリエステル繊維の製造方法
を提供°りるものである。

なお本発明の処理工程は上記のように、Ａ、紡糸油剤（
ｌ、り工程、Ｂ、イソシアネート系化合物処理工程（第
１処理浴）およびＣ，ＲＦＬ処理工程（第２処理浴）の
三工程に大別されるが、上記へ工程に供づるボ、リエス
デル繊維は溶融紡糸直後の紡出糸またはこれを一旦巻取
ってなる未延伸糸であり１．上記ＢおよびＣ工程に供す
るポリエステル繊維は上記Δ■程を紅だ後、延伸してな
る（７−ンまたはこのＡ７−ンからなるコードまたは織
布である。また゛１７−ンをＢ工程で処理し、これをコ
ードまたは織布工程を経てＣ工程に供することも勿論可
能である。

本発明のへ工程においては、（ａ　）多価アルコールお
よび多価アルコールのエチレンオキシドおよび／まＩＣ
はプロピレンオキシド（す加物がら選ばれた少なくとも
一種ｉＪ３　にび（［１）ジメチルボリシロキ゛すンを
特定割合で含有する紡糸油剤を用いることが必須条件で
ある。

ここで上記（ａ　）成分の具体例としてはグリヒリン、
ジグリセリン、モノアルキルグリレリン、ジアルキルグ
リセリン、トリアルキルグリゼリン、ポリグリセリン、
トリメチロールエタン、１・°ｊメチＤ−ルプロパン、
１．２．３、−ペンタ１〜リオール、エリスリトール、
ペンタエリスリトール、アドニトール、キシリトール、
ソルビ１−−ルおＪ：びマンニトールなどの多価アルコ
ールＪ３よびこれら多価アルコールのエチレンオキシド
および／またはプロピレンオキシド付加物が挙げられる
。このエチレンオキシドおよび／またはプロピレンΔキ
シドとしては、通常繰返し単位が２〜６０、とくに５〜
４５のものが用いられ、上記多価アルコールに対りる付
′加モル数は通常１０〜４０１ｆｉ最適である。（ａ　
＞成分のなかでもとくにジまたはポリグリヒリンのエチ
レンオキシド（ｑ加物が好ましく使用される。

（ｂ＞ジメチルポリシロキサン（シリコーンオイル）と
しては５０センチボイズ以下の粘瓜を有ターるものの使
用が適当であり、場合によっては水酸基、ノｊルボキシ
ル塁、エポキシ基、フェノール基などで変成されたシリ
コーンオイルも使用できる。（１））成分のなかでも、
とくに５〜４０レンチボイスのエマルジョン系シリコー
ンオイルの使用が好ましい。

上記へ工程で用いる紡糸油剤中に占める（ａ　）と（ｂ
’）の割合は、（ａ）９０〜９９単量部、と＜ニ９３〜
９７１ｆｆｉｆｌｌｉ、！＝　（ｂ　）　１〜１０重量
部、とくに３〜７重量部（合計１００車量部）が適当で
あり、（１１）成分の割合が１重量部未満では延伸時の
糸切れが増加し、また１０車量部を越えると、処理した
ポリエステル繊維のゴムに対す−る接着性が低下づるた
め好ましくない。

上記紡糸油剤は含水または非含水のいずれの形でも使用
でき、含水の場合の固形分濃度は１５〜２５重但％が適
当である。なお紡糸油剤は＜ａ　）成分と（ｂ）成分を
必須成分とするが、３０重量部以下のｂｌであれば、一
般に平滑剤と呼ばれている化合物、たとえば鉱物油、二
塩基酸のモノまたはジエステルおよび多価アルコールの
脂肪酸エステルなどを含有せしめることができる。

さらに延伸時に熱板や延伸ロールなどの汚れおＪ−び発
煙などを発生しない範囲であればエポキシ化合物を含有
せしめてもさしつかえない。上記紡糸油剤にはその他に
も乳化剤や静電気発生防止剤および極圧性向上剤などの
添加剤を接着性を低下せしめない範囲で加えることかで
きるが（ａ）Ｊｊよび（ｂ　）成分以外の成分は全間中
４０ｉ４１１部以下の割合が適当である。

Ａ工程における紡糸油剤による処理とは、ポリエステル
繊維雑と処理剤が接触する操作を意味し、これは以下の
ＢおよびＣ工程でも同様である。したがってＡ工程にお
ける紡糸油剤の伺与処理は溶融紡糸した後の任意の段階
で繊維を紡糸油剤中に浸漬するか、または繊維に紡糸油
剤をローラーなどで塗布することにより行なわれる。

上記Ａ工程は加熱延伸時の糸切れおよび発煙がなく、極
めて効率的に行なうことができる。しかも以降のＢおよ
びＣ工程で接着処理して得られるポリエステル繊維は、
上記（ａ）８よび（ｂ）成分からなる紡糸油剤以外の紡
糸油剤を使用し、同様に接着処理して１りられるポリニ
スデル繊維に比し、ゴムとの接着性が著しく改良された
ものである。

次にＡ］゛、程終了後延伸したポリエステル繊維に対し
行なわれるＢおよびＣ工程について説明する。

まずＢ工程に［１３いてはイソシアネート系化合物を含
有づる第１処理浴でポリエステル繊維を処理する。ここ
で用いるイソシアネート系化合物としては、たとえば１
−リレンジイソシアネート、メタフエニレンジイソシア
ネー１〜、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメ
チレンポリフェニルイソシアネート、ヘキザメチレンジ
イソシアネー１−、トリフェニルメタントリイソシアネ
ートなどのポリイソシアネートおよびこれらのポリイソ
シアネートにブロック化剤として、たとえばフェノール
、クレゾール、レゾルシノールなどのフェノール類、カ
プロラクタム類、アセトオキシム、メチルエヂルケトン
オキシムなどのオキシム類、し−ブタノール、ｔ−ペン
タノールなどのアルコール類およびエチレンイミンなど
を付加せしめてなるブロックトイソシアネートである。

この第１処理浴はイソシアネート系化合物を必須成分と
Ｊるが、他にもゴムラテックス、エポキシ化合物、カー
ボンブラックおよびＲＦＬなどを少割合混合して用いる
ことができる。第１処理浴は濃度が１〜３０重但％、と
くに５〜１５重閤％となるように調整し、使用するのが
好ましい。

次にＣ工程ではＲＦＬによる第２処理浴でポリエステル
繊維紐を処理する。ここで用いるＲＦＬとは、水、レゾ
ルシン、ホルムアルデヒドおよび苛性ソーダからレゾル
シン・ホルムアルデヒド初期縮合物を得て、この縮合物
をゴムラテックスに投入し、レゾルシン・ホルムアルデ
ヒド・ゴムラテックス混合物としたものである。なお上
記苛性ソータ゛の酔りにアンモニアを菊δ合層：碌に用
いてしよい。

上記ゴムラテックスどしでは、天然ゴムラテックス、ス
ヂレンーブタジエン共重合体ゴムラテックス、りＯロブ
ジンゴムラテックス、スチレン−ブタジェン−ビニルビ
リジン共重合体ゴムラテックスおよびニトリルゴムラテ
ックスなどが挙げテれる。なおこの第２処理浴はＲＦ　
Ｌを必須成分どＪｏるが、他にもブロックトイソシアネ
ート系化合物、エポキシ化合物、およびカーボンブラッ
クなどを少υノ合配合でさ、固形分ｍ度が１〜３０ｆｆ
ｉ足％、とくに５〜２０重ω％の水系で調整し、使用す
るのが望ましい。

上記Ｂ工程で第１処理浴を、また上記Ｃ工程で第２処理
浴をポリニスデル繊維にそれぞれ付着せしめるには、液
浴への浸？７１またはノズルからの噴霧などの任意の方
法を採用することができ、ポリエステルｍ維に対する固
形分付着量は第１処理浴組成分としては０．５〜１０．
０重量％、とくに１．０〜５．０重Ｍ％、第２処理浴組
成分としては１．０〜１０．０重ｗ％、とくに２．０〜
６．０重量％の範囲が適当である。ここで固形分角＠聞
が少なｔざると接着力が低下し、多ずぎると固形分の脱
落が増加して、工程通過性が悪化するため好ましくない
。ポリエステル繊維紺に対する固形力付Ｗｆｆｌを制御
するために、圧接ローラーによる絞り、空気吹付けによ
る吹き飛ばしおよび吸引などの手段を用いてもよい。

本発明のＢ工程においてはポリエステル繊維を第１処理
浴で処理した後、１２０〜２５０’Ｃの温度で乾燥し、
次いで１６０〜２５０℃、と（に１８０−２３０℃の温
度で熱処理することが、またＣ工程においては第２処哩
浴で処理した後、１００〜２５０℃の温度で乾燥し、次
いで２００〜２６０℃、とくに２１０〜２５０℃の温度
で熱処理することが望ましい。前処Ｓ温度が低くずぎる
どゴムとの接着性が不十分となり、高ずぎてもポリエス
テルＭ！Ａ紺が溶融して著しい強力低下を招くため好Ｊ
、しくない。

このようにして本発明の方法により処理されｔｃポリエ
ステル繊維はゴム補強用としてずぐれた抗張力や用法安
定性などの一般的諸性能を右し、成型加工性が良好で耐
疲労性にすぐれ、また配合ゴムに埋設加硫した後剥離接
着テストに供づ−る際のポリニスデル繊維とゴムとの接
着性が極めて良好であり、これはとくに伝動ベルトの要
求性能に合致し！ご高度な性能であるということができ
る。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明づ°る。

実施例１〜５　ｄ３よび托較例１〜５ １５００デニール、２８８フイラメン１〜のポリエチレ
ンフタレートフィラメント糸を通常の方法で溶融紡糸し
、これに表−１に示した紡糸油剤をＡイリングローラー
によりイ」与した後、２５０℃で延伸倍率５．５倍にホ
ットローラーを用いて延伸し、この際の延伸性を評価し
た。なお得られた糸に対重る油剤付着■は１．０ｆｆｉ
ｆｆｉ％であった。

延伸性の評価方法は繊維の重量で１１ヘン分のポリエチ
レンテレフタレートフィラメン１〜を延伸りる間に発生
した延伸時の糸切れ回数により示した。

次に上記ポリエチレンテレフタレートフィラメント糸か
ら１５００／２／３、下撚り数３０Ｔ／１０ＣＩＩＩ、
上撚り数２０Ｔ／ｃｍの未処理コードを（ｑて、これを
イソシアネート系化合物（日本ポリウレタン社製　゛′
ミリオネートＭＲ２００”）およびトルエン（片山化学
工業社製　試薬１級）を１０／９０ｆｆｌｆ［１１比の
割合で配合した第１処理浴のディッピング液に通し、次
いで乾燥後２２０℃で熱処理した。

一方水２９３Ｑ　、レゾルシン１３ｇ１ホルマリン１４
９１力性ソーダ１３ｇを配合し、攪拌しながら約２時間
熟成した後、ネオブレンゴムラテックス（昭和ネオプレ
ン社製″′ネオプレン６５０′′）１８２ｇを配合し、
均一に攪拌してさらに２４時間熟成することにより第２
処理浴を調整した。次にこの第２処理浴に上記第１処理
浴処理コードを通し、乾燥後２３０℃で熱処理して処理
コー・ドを得た。このようにして得られた処理コードに
は第１処理浴の固形分が５．０重量％、第２処理浴の固
形分が６．０重ω％それぞれ繊維に付着していｌ〔。

次いで上記処理コードをクロロブレンゴム中に埋め込み
、１５０℃で３０分間加熱加硫して得た補強ゴム月利に
ついて、ＣＲＡ法（ゴム中に埋設しｌζ処理コードをデ
ンジロンを使用してゴムから剥−１°４る力を測定）に
より接着性の評価を行なった。この結果を表−１に併せ
て示す。

表−１の結果から明らかなように、本発明の方法により
得られたゴム補強用ポリニスデル繊維はゴムとの接着性
が大幅に改良されており、伝動ベルト用途に適した性能
を有している。一方シリコーンＡイルを添加しない場合
は延伸時の糸切れが多く（比較例２）、また延伸性をカ
バーするためにシリコーンオイルを多く添加しづぎる場
合もゴムとの接着性が低下する（比較例１および５）。

しかも（ａ　）成分として他の一般的な乳化剤を用いる
場合も接着性は改良できない（比較例３および４）。

実施例６〜９および比較例６〜８ １００デニール、１９２フイラメントのポリエチレンプ
レフタレートフィラメント糸を通常の方法で溶融紡糸し
、これに表−２に示した紡糸油剤をΔイリングローラー
により付与した後、２２０℃で延伸倍率５．４倍にホッ
トローラーを用いて延伸した。得られた糸に対リ−る油
剤付＠量は０．７重量％であった。

以下は実施例１〜５と同様の方法で第１処理浴ｄ３　に
び第２処理浴を付与し、得られた処理コードのゴムに対
する接着性の評価を行なった。これらの結果を表−２に
併せて示す。

表−２の結果から明らかなように、本発明の方法におい
て紡糸油剤が許容範囲で他の成分を含有する場合にも伝
動ベルト用として十分使用可能な高度の接着性を有する
処理コードが得られる。一方通常の平滑剤を一般的な紡
糸油剤に含有される程度に多缶に使用づる場合（比較例
６〜８）にはゴムとの接着性が低く望ましくない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリニスデル繊Ｉｆｆを△、（ａ）多価アルコールおＪ
   、び多価アルコールのエチレンオキシドおよび／または
   プロピレンオキシド付加物から選ばれた少なくとも１種
   および（１））ジメチルボリシロキナンを含有し、（ａ
   　）と（ｂ）の合計１０Ｃ１ｆｆｉ部中に（１１）が１
   〜１０重量部の割合を占める紡糸油剤で処理した後、Ｂ
   、イソシアネート系化合物を含有する処理浴で処理し、
   次いでＣ，レゾルシン−ホルムアルデヒド−ゴムラテッ
   クス混合物を含有する処理浴で処理することを特徴どす
   るゴム補強用ポリエステル繊維の製造方法。