JPH0444033B2 - - Google Patents

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
ル繊維を効率的に製造す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、Ｖベ
ルト、自動車タイヤおよびホースなどのゴム補強
用材料として適している。しかしながらポリエス
テ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−ゴムラテツクス混合物を
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−ゴムラテツクス処理を行なう方法
（特開昭48−27017号公報および特開昭52−18921
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−
11482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、高温の熱板やホ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
化合物が発煙して環境衛生上好ましくないという
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、付与量が必然的に多
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。したがつてエポキシ化合物の
使用は好ましくなく、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つている。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
に先立つ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、この方法で得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
は至つていない。 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
す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。 すなわち本発明はポリエステル繊維をA.(a)炭
素数８〜22の脂肪族アミン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
れた少なくとも一種、(b)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(c)ジメチルポリシロキサンを含有
し、(a)と(b)と(c)の合計100重量部中に(a)が40〜80
重量部、(b)が10〜50重量部、(c)が0.5〜10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
テツクス混合物を含有する処理浴で処理すること
を特徴とするゴム補強用ポリエステル繊維の製造
法を提供するものである。 なお本発明の処理工程は上記のようにA.紡糸
油剤付与工程、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Ａ工程
に供するポリエステル繊維は溶融紡糸直後の紡出
糸またはこれを一旦巻取つてなる未延伸糸であ
り、上記ＢおよびＣ工程に供するポリエステル繊
維は上記Ａ工程を経た後、延伸してなるヤーンま
たはこのヤーンからなるコードまたは織布であ
る。またヤーンを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Ａ工程においては、(a)炭素数８〜22の
脂肪族アミン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
も一種、(b)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
(c)ジメチルポリシロキサ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)炭素数８〜22の脂肪族アミンのエ
チレンオキシドおよび／またはプロピレンオキシ
ド付加物とは次の一般式 （ただし式中のＲは炭素数８〜22の飽和または不
飽和のアルキル基、アルキレン基を、ｘは０また
は２、ｙは０または３、ｎ、ｍ、ｐおよびｑは１
〜50の整数）で示される第３級アミンであり、具
体例としては次のものが挙げられる。 なお(a)成分のなかでもとくに炭素数12〜18の脂
肪族アミンのエチレンオキシド付加物が好ましく
使用される。 また上記(b)成分の具体例としてはグリセリン、
ジグリセリン、モノアルキルグリセリン、ジアル
キルグリセリン、トリアルキルグリセリン、ポリ
グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、１、２、３−ペンタトリオール、
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、ソルビトールおよびマン
ニトールなどの多価アルコールおよびこれら多価
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／またはプロピレンオキシド
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す
る付加モル数は通常10〜40が最適である。(b)成分
のなかでもとくにジまたはポリグリセリンのエチ
レンオキシド付加物が好ましく使用される。 (c)ジメチルポリシロキサン（シリコーンオイ
ル）としては50センチポイズ以下の粘度を有する
ものの使用が適当であり、場合によつては水酸
基、カルボキシル基、エポキシ基、フエノール基
などで変成されたシリコーンオイルも使用でき
る。(c)成分のなかでも、とくに５〜40センチポイ
ズのエマルジヨン系シリコーンオイルの使用が好
ましい。 上記Ａ工程で用いる紡糸油剤中に占める(a)、(b)
および(c)の割合は、(a)40〜80重量部、とくに50〜
70重量部、(b)10〜50重量部、とくに10〜40重量部
および(c)0.5〜10重量部、とくに２〜６重量部
（合計100重量部）が適当であり、(a)成分が少なす
ぎると接着性が低下し、(b)成分が多すぎると接着
性はよいが延伸時の糸切れが増加するため好まし
くない。また(c)成分の割合が0.5重量部未満では
延伸時の色切れが増加し、また10重量部を越える
と、処理したポリエステル繊維のゴムに対する接
着性が低下す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
重量％が適当である。なお紡糸油剤は(a)〜(c)の三
成分を必須成分とするが、30重量部以下の量であ
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
よ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ができるが、(a)〜(c)
成分以外の成分は全量中40重量部以下の割合が適
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
たがつてＡ工程における紡糸油剤の付与処理は溶
融紡糸した後の任意の段階で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)〜(c)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
して得られるポリエステル繊維に比し、ゴムとの
接着性が著しく改良されたものである。 次にＡ工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工程においてはイソシアネート系化合物
を含有する第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、たとえばト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ト、ジフエニルメタン
ジイソシアネート、ポリメチレンポリフエニルイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、トリフエ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
アネートにブロツク化剤として、たとえばフエノ
ール、クレゾール、レゾルシノールなどのフエノ
ール類、カプロラクタム類、アセトオキシム、メ
チルエチルケトンオキシムなどのオキシム類、ｔ
−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
るブロツクド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
須成分とするが、他にもゴムラテツクス、エポキ
シ化合物、カーボンブラツクおよび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重量％、とくに５〜15重量％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ツクスに投
入し、レゾルシン・ホルムアルデヒド・ゴムラテ
ツクス混合物としたものである。なお上記苛性ソ
ーダの替りにアンモニアを縮合触媒に用いてもよ
い。 上記ゴムラテツクスとしては、天然ゴムラテツ
クス、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムラテツ
クス、クロロプレンゴムラテツクス、スチレン−
ブタジエン−ビニルピリジン共重合体ゴムラテツ
クスおよびニトリルゴムラテツクスなどが挙げら
れる。なおこの第２処理浴はRFLを必須成分と
するが、他にもブロツクド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ツクなど
を少割合配合でき、固形分濃度が１〜30重量％、
とくに５〜20重量％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処理浴をポリエステル繊維にそれぞれ付着せ
しめるには、液浴への浸漬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
エステル繊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
重量％、第２処理浴組成分としては1.0〜10.0重
量％、とくに2.0〜6.0重量％の範囲が適当であ
る。ここで固形分付着量が少なすぎると接着力が
低下し、多す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
テル繊維に対する固形分付着量を制御するため
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℃の温度で乾
燥し、次いで160〜250℃、とくに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処理浴で処理した後、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。熱処理温度が低く
すぎるとゴムとの接着性が不十分となり、高すぎ
てもポリエステル繊維が溶融して著しい強力低下
を招くため好ましくない。 このようにして本発明の方法により処理された
ポリエステル繊維はゴム補強用としてすぐれた抗
張力や寸法安定性などの一般的諸性能を有し、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する際の
ポリエステ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
致した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す
る。 実施例１〜７および比較例１〜７ 1500デニール、288フイラメントのポリエチレ
ンフタレートフイ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オイリ
ングローラーにより付与した後、250℃で延伸倍
率5.5倍にホツ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する
油剤付着量は0.9重量％であつた。 延伸性の評価方法は繊維の重量で１トン分のポ
リエチレンテレフタレートフイラメントを延伸す
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イラメ
ント糸から1500２／３、下撚り数30T／10cm、
上撚り数20T／cmの未処理コードを得て、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10／90重量比の割合
で配合した第１処理浴のデイツピング液に通し、
次いで乾燥後220℃で熱処理した。 一方水293ｇ、レゾルシン13ｇ、ホルマリン14
ｇ、カ性ソーダ1.3ｇを配合し、撹拌しながら約
２時間熟成した後、ネオプレンゴムラテツクス
（昭和ネオプレン社製“ネオプレン650”）182ｇを
配合し、均一に撹拌してさらに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重量％
それぞれ繊維に付着していた。 次いで上記処理コードをクロロプレンゴム中に
埋め込み、150℃で30分間加熱加硫して得た補強
ゴム材料について、CRA法（ゴム中に埋設した
処理コードをテンシロンを使用してゴムから剥離
する力を測定）により接着性の評価を行なつた。
この結果を表−１に併せて示す。

【表】

【表】 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エステル繊維は
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
ーンオ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すぎる場合もゴ
ムとの接着性が低下する（比較例３）。しかも(a)
および(b)成分としての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４および
６）。 実施例８〜12および比較例８〜10 1000デニール、192フイラメントのポリエチレ
ンテレフタレートフイ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オ
イリングローラーにより付与した後、220℃で延
伸倍率5.4倍にホツトローラーを用いて延伸した。
得られた糸に対する油剤付着量は0.7重量％であ
つた。 以下は実施例１〜７と同様の方法で第１処理浴
および第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つた。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
程度に多量に使用する場合（比較例８〜10）には
ゴムとの接着性が低く望ましくない。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエステル繊維をA.(a)炭素数８〜22の脂
   肪族アミン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
   一種、(b)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(c)
   ジメチルポリシロキサンを含有し、(a)と(b)と(c)の
   合計100重量部中に(a)が40〜80重量部、(b)が10〜
   50重量部、(c)が0.5〜10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−ゴムラテツクス混合物を
   含有する処理浴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の製造法。