JPH08218228A

JPH08218228A - ポリエステル繊維の製造法

Info

Publication number: JPH08218228A
Application number: JP2151095A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kitahara; 武司北原; Masaru Sugawa; 勝栖川; Naohiro Matsuo; 直弘松尾
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-08-27
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: JP3649414B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ゴムとの接着性が良好なポリエステル繊維
を、製糸性良く、長期安定して製造することのできるポ
リエステル繊維の製造法を提供する。【構成】ポリエステル繊維を製造するに際し、溶融紡
出した糸条に脂肪族アミン化合物のエチレンオキシド及
び／又はプロピレンオキシド付加物を含有した紡糸油剤
を付与し、熱延伸した後、エポキ化合物及び脂肪族アミ
ン化合物のエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキ
シド付加物を含有した仕上油剤を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴムとの接着性の改良
されたポリエステル繊維の製造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及びこれを
主体とするポリエステル繊維は、優れた物理的、化学的
性質を有し、工業的に大量生産され、各方面に多用され
ている極めて有用な繊維であり、ゴムの補強材料として
非常に好適な素材である。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。

【０００３】その代表的な方法として、生コード又はそ
の織物を、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て熟成させた液（ＲＦ
Ｌ）で処理する、いわゆるディップ処理に際し、その前
処理としてエポキシ化合物、イソシアネート化合物、エ
チレン尿素化合物等の接着性向上剤で処理した後に、Ｒ
ＦＬ処理する方法（特公昭60− 24226号) 、ＲＦＬに
２，６−ビス（２′，４′−ジヒドロキシフェニルメチ
ル）−４−クロロフェノール等の縮合フェノール化合物
を配合した処理液で処理する方法（特公昭46− 11251
号、特開昭63−２４９７８４号）がある。しかし、この
方法では、ある程度目的とする接着性能は得られるもの
の、この方法は、接着性向上剤の使用量が大、処理方法
の煩雑化等の問題から結果的にコストの増大化を招くと
いう欠点を有している。

【０００４】また、ヤ−ンの段階で接着性向上剤として
エポキシ化合物を付与した、いわゆるプレコート糸をＲ
ＦＬ処理する方法（特公平１− ３７５１４号等）があ
る。すなわち、ポリエステル繊維の製造工程において紡
糸油剤としてエポキシ化合物を含有した油剤を付与し、
延伸工程の熱を利用して熱処理を行うことにより接着性
を向上させることが試みられている。しかし、この方法
では、延伸ローラや熱処理ローラ等にエポキシ化合物の
硬化物や熱劣化物等が付着し、ポリエステル繊維の性能
が変わったり、頻繁に操業を止めてローラに付着したエ
ポキシ硬化物や熱劣化物等を除去しなければならないと
いう問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑み、繊維製造工程における延伸ローラや熱処理
ローラ等を汚さずに、後でＲＦＬ処理を行うだけでゴム
との良好な接着性を示すポリエステル繊維を得ることの
できるポリエステル繊維の製造法を提供しようとするも
のである。

【０００６】

【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、ポリエステル繊維を製造
するに際し、溶融紡出した糸条に脂肪族アミン化合物の
エチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシド付加物
を含有した紡糸油剤を付与し、熱延伸した後、エポキシ
化合物及び脂肪族アミン化合物のエチレンオキシド及び
／又はプロピレンオキシド付加物を含有した仕上油剤を
付与することを特徴とするポリエステル繊維の製造法に
ある。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。

【０００８】本発明においてポリエステル繊維とは、ポ
リエチレンテレフタレート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あり、ポリエステ
ル繊維の分子量、デニール、フィラメント数、断面形
状、糸質物性、微細構造、添加剤含有の有無、ポリマー
性状（末端カルボキシル基濃度）は何等限定されるもの
ではない。

【０００９】本発明における紡糸油剤及び／仕上油剤に
添加される脂肪族アミン化合物のエチレンオキシド及び
／プロピレンオキシド付加物としては、炭素数４〜22の
脂肪族アミン化合物にエチレンオキシド及び／又はプロ
ピレンオキシドが４〜20モル付加モルしたものが好まし
い。

【００１０】脂肪族アミン化合物のエチレンオキシド及
び／又はプロピレンオキシド付加物の具体例としては、
POE(４〜20) ラウリルアミノエーテル、POE(２〜20) ス
テアリルアミノエーテル、POE(４〜20) オレイルアミノ
エ−テル、EO(5)/PO(4) モノブチルアミノエーテル等が
挙げられる。

【００１１】なお、POE はポリオキシエチレン化、EOは
エチレンオキシド、POはプロピレンオキシドを意味し、
かっこ内の数値はエチレンオキシド又はプロピレンオキ
シドの付加モル数を示す。

【００１２】紡糸油剤には、脂肪族アミン化合物のエチ
レンオキシド及び／又はプロピレンオキシド付加物の他
に、ヤシ油、ナタネ油、マッコウ油等の天然油、高級ア
ルコールもしくは多価アルコールと高級脂肪酸とのエス
テル、アルキルポリエーテル等の合成油、このような合
成油の硫黄付加物等の平滑剤、さらにその平滑剤を乳
化、分散するに足る界面活性剤と、さらに必要に応じて
帯電防止剤、耐熱剤、着色剤等が配合される。乳化、分
散剤としての界面活性剤の使用は必ずしも必要ではない
が、一般にはヒマシ油や高級アルコールにアルキレンオ
キシドを付加した化合物もしくはポリエチレンオキシド
やポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル等
が好ましく用いられる。

【００１３】紡糸油剤に配合される各成分の割合は、脂
肪族アミン化合物のエチレンオキシド及び／又はプロピ
レンオキシド付加物５〜40重量％、平滑剤20〜70重量
％、乳化剤５〜20重量％、その他の添加剤適量で全体で
100重量％になるような組み合わせが好ましい。この範
囲であれば、紡糸油剤本来の平滑性、集束性の機能を失
わず、またローラ汚れもなく、目的とする接着性を向上
させる効果が好ましく発揮される。

【００１４】紡糸油剤は、通常のローラ式給油法やノズ
ル式給油法により溶融紡出された糸条に付与されるが、
その付与量は0.02〜1.0 重量％、好ましくは0.05〜0.5
重量％である。紡糸油剤は、通常、低粘度鉱物油等で希
釈したストレート油剤の形で付与されるが、水性エマル
ジョン油剤として付与してもよい。

【００１５】本発明における仕上油剤に添加されるエポ
キシ化合物は、通常、ハロゲン含有のエポキシ類、例え
ばエピクロルヒドリンと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。この種の多価アルコ
ール又は多価フェノールの例としては、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あるいはこれらの誘導体等
の多価アルコール、レゾルシノール、カテコール、ハイ
ドロキノンあるいはこれらの誘導体等の多価フェノール
がある。また、不飽和結合を過酢酸等で酸化して得られ
るシクロヘキサンエポキシド、ジグリシジルエーテル等
も使用できる。

【００１６】エポキシ化合物の具体例としては、次のよ
うな化合物が挙げられる。（かっこ内はナガセ化成工業
社から市販されている製品の商品名を示す。）グリセロールポリグリシジルエーテル（「デナコールEX
-313」、「デナコールEX-314」）ポリグリセロールポリグリシジルエーテル（「デナコー
ルEX-512」）ジグリセロールポリグリシジルエーテル（「デナコール
EX-421」レゾルシンジグリシジルエーテル（「デナコールEX-20
1」）ソルビトールポリグリシジルエーテル（「デナコールEX
-611」、「デナコールEX-614」エチレングリコールジグリシジルエーテル（「デナコー
ルEX-811」）

【００１７】仕上油剤には、エポキシ化合物及び脂肪族
アミン化合物のエチレンオキシド及び／又はプロピレン
オキシド付加物の他に、ヤシ油、ナタネ油、マッコウ油
等の天然油、高級アルコールもしくは多価アルコールと
高級脂肪酸とのエステル、アルキルポリエーテル等の合
成油、このような合成油の硫黄付加物等の平滑剤、さら
にその平滑剤を乳化、分散するに足る界面活性剤と、さ
らに必要に応じて帯電防止剤、耐熱剤、着色剤等が配合
される。乳化、分散剤としての界面活性剤の使用は必ず
しも必要ではないが、一般にはヒマシ油や高級アルコー
ルにアルキレンオキシドを付加した化合物もしくはポリ
エチレンオキシドやポリエチレングリコールと高級脂肪
酸とのエステル等が好ましく用いられる。

【００１８】仕上油剤に配合される各成分の割合は、エ
ポキシ化合物30〜60重量％、脂肪族アミン化合物のエチ
レンオキシド及び／又はプロピレンオキシド付加物５〜
20重量％、平滑剤20〜50重量％、乳化剤５〜20重量％、
その他の添加剤適量で全体で100重量％になるような組
み合わせが好ましい。この範囲であれば、仕上油剤本来
の平滑性、集束性の機能を失わず、目的とする接着性能
向上効果が好ましく発揮される。

【００１９】仕上油剤は、通常のローラ式給油法やノズ
ル式給油法により延伸、熱処理後の糸条に付与される
が、その付与量は0.10〜2.0 重量％、好ましくは 0.3〜
1.0 重量％である。仕上油剤は、通常、水性エマルジョ
ンの形で付与される。

【００２０】本発明によって得られるポリエステル繊維
は、常法どおり撚糸してコードとし、コードの状態又は
それを製織してコード織物とした状態で、通常のＲＦＬ
処理を施すだけでゴムとの接着性が著しく良好なものと
なる。このような接着性能の向上は、ポリエステル繊維
自身の改良にとどまらず、補強の対象であるゴム製品の
品質向上に直結するものであり、大きな実用効果をもた
らすものである。

【００２１】

【作用】本発明において、脂肪族アミン化合物のエチレ
ンオキシド及び／又はプロピレンオキシド付加物は、エ
ポキシ化合物との相溶性が良く、エポキシ化合物の繊維
内部への浸透を助けるとともに、エポキシ化合物の硬化
を促進する作用を有するものであり、脂肪族アミン化合
物のエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシド付
加物を紡糸油剤及び仕上油剤の両方に配合することによ
り、これらの効果が顕著に発揮される。

【００２２】また、本発明においては、紡糸工程におい
て付与される紡糸油剤はエポキシ化合物を含まず、エポ
キシ化合物を含む仕上油剤は、最高周速で回転する熱延
伸ローラより下流で付与されることから、エポキシ化合
物の硬化樹脂が最高周速で回転する延伸ローラまでの各
段の延伸ローラ上に堆積することを回避できる。その結
果、熱延伸の長期連続操業が可能となるとともに、製品
品質の均一化が達成でき、大きな実用効果がもたらされ
る。

【００２３】

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、「部」は重量部を意味し、測定、評価は次の
方法により行なった。 (1) 製糸性延伸ローラ及び熱処理ローラにエポキシ硬化物及び熱劣
化物が堆積し、延伸が困難となり、清掃を行うことが必
要となるまでの時間により、次の３段階で評価した。 ○：２日以上、△：８時間〜２日、×：８時間未満 (2) 接着力処理コードを自動車タイヤ用カーカス配合ゴム中に、コ
ード密度35本／2.5cmになるように埋め込んだプライ２
枚を重ね合せ、20kg／cm² の加圧下で、150 ℃で30分間
加硫した後取り出し、温度20〜25℃で、オートグラフを
使用して、引張速度５cm／分で剥離に要する剥離強力を
測定した。

【００２４】実施例１〜４及び比較例１〜７（ａ）紡糸油剤Ａ〜Ｅの調製低粘度鉱物油50部を40℃に加温し、表１に示す組成
（部）の油剤組成物を50℃に加温した液50部をゆっくり
添加しながら撹拌した後、室温に冷却した。

【００２５】

【表１】

【００２６】（ｂ）仕上油剤イ〜ホの調製水80部を40℃に加温し、表２に示す組成（部）の油剤組
成物を40℃に加温した液20部をゆっくり添加しながら撹
拌した後、室温に冷却した。

【００２７】

【表２】

【００２８】（ｃ）ＲＦＬ液の調製水 125部に10％水酸化ナトリウム水溶液19部を加えた
後、レゾルシン17部を添加し、撹拌溶解した。次いで、
37％ホルムアルデヒド水溶液30部を加え、撹拌し、25℃
で30分間反応させた。得られた反応液を固形分濃度41％
のＶＰラテックス：「ピラテックスJ-1904」（住友ダウ
社商品名） 186部と固形分濃度40％のＳＢＲラテック
ス：「JSR-2108」（日本合成ゴム社商品名） 190部との
混合液に撹拌しながら加え、さらに、水431 部を撹拌し
ながら加え、10分間撹拌混合した後、25℃で24時間熟成
させた。

【００２９】（ｄ）ポリエステル繊維の製造固有粘度（フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物
を溶媒とし、温度20℃で測定）が0.97のポリエチレンテ
レフタレートチップより溶融紡糸法により下記要領で15
00ｄ／192fのヤーンを得た。紡糸口金より紡出され、冷
却固化した192fの未延伸糸条に、上記の方法で調製した
紡糸油剤を繊維 100重量部に対して油剤付着分 0.3重量
部となるようにローラ給油法で付与した後、70℃の第１
ローラで引取り、第１ローラと 120℃の第２ローラとの
間で 3.5倍に第１段延伸し、さらに、第２ローラと 220
℃の第３ローラとの間で合計延伸倍率が 6.1倍になるよ
うに第２段延伸し、引き続き第３ローラと 180℃の第４
ローラとの間で４％のリラックスを与え、第４ローラと
巻取機との間で、上記の方法で調製した仕上油剤を繊維
100重量部に対して油剤付着分0.6重量部となるように
計量ノズル式給油法で付与し、 2500m／分の速度で巻取
った。

【００３０】（ｅ）コードの処理上記の方法で得られた1500ｄ／192fのヤーン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、
上記の方法で調製したＲＦＬ浴に浸漬し、ＲＦＬを固形
分付着量が 4.5〜5.5 重量％となるように付与し、 120
℃で 120秒間乾燥した後、 230℃で 120秒間熱処理し
た。

【００３１】製糸性及び処理コードの接着力を評価した
結果を表３に示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】表３から明かなように、本発明の実施例１
〜４では製糸性、接着力とも良好であった。これに対し
て、比較例１〜３、５〜６では製糸性は良好であるもの
の、接着力が劣り、比較例４、７では接着性は良好であ
るものの、製糸性に問題があり、満足できるものではな
かった。

【００３４】比較例８〜９仕上油剤の付与位置を延伸工程の最高周速ローラである
第３ローラの前に移した以外は実施例１、２と同一条件
で試験を繰返した。比較例８、９ともに製糸時間の経過
とともに第３ローラ上に樹脂皮膜の堆積が発生し、８時
間後には糸条に毛羽が発生し、ローラの清掃を必要とし
た。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、ポリエステル繊維の製
造工程における延伸ローラや熱処理ローラの汚れが著し
く少なくなり、長期連続した安定操業が可能となる。ま
た、本発明によって得られるポリエステル繊維は、常法
どおり撚糸してコードとし、コードの状態又はそれを製
織してコード織物とした状態で、通常のＲＦＬ処理を施
すだけでゴムとの接着性が良好となるものであり、大き
な実用効果をもたらすものである。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年２月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】本発明における紡糸油剤及び／仕上油剤に
添加される脂肪族アミン化合物のエチレンオキシド及び
／又はプロピレンオキシド付加物としては、炭素数４〜
22の脂肪族アミン化合物にエチレンオキシド及び／又は
プロピレンオキシドが２〜20モル付加したものが好まし
い。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】（ｅ）コードの処理上記の方法で得られた1500ｄ／192fのヤーン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、
上記の方法で調製したＲＦＬ浴に浸漬し、ＲＦＬを固形
分付着量が 4.5〜5.5 重量％となるように付与し、 120
℃で 120秒間乾燥した後、 200℃で 120秒間熱処理し
た。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステル繊維を製造するに際し、溶
融紡出した糸条に脂肪族アミン化合物のエチレンオキシ
ド及び／又はプロピレンオキシド付加物を含有した紡糸
油剤を付与し、熱延伸した後、エポキシ化合物及び脂肪
族アミン化合物のエチレンオキシド及び／又はプロピレ
ンオキシド付加物を含有した仕上油剤を付与することを
特徴とするポリエステル繊維の製造法。