JPH11286876A - ゴムホース補強用ポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、柔軟で制振性に優れたホースを成
形することができ、且つ、ゴムマトリックスとの接着性
の改良されたポリエステル繊維を提供することにある。 【解決手段】 ポリエステル繊維の紡糸、或いは延伸時
にポリエポキシド化合物を含む処理剤で処理し、コード
とした後にレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス
（ＲＦＬ）、クロロフェノール系化合物を含む処理剤で
処理する際に、該処理剤コードのガーレー硬さが３００
ｍｇ以下になるように処理するゴムホース補強用ポリエ
ステル繊維の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴムの複合体に使
用するポリエステル繊維の製造方法に関し、さらに詳し
くは、ゴムホース補強用のポリエステル繊維の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維で代表
されるポリエステル繊維は、高強度、高ヤング率を有し
ており、それを活かした用途としてタイヤ、ホース、ベ
ルト等のゴム補強用繊維として広く利用されている。な
かでも、ホース分野においては、自動車のエンジンルー
ム等の高温用途に使用することができるようにゴム材質
の面からも高温特性に優れたものを使用するようにな
り、要求特性が変化しつつある。

【０００３】その一つとしてエチレンプロピレン系ゴム
（ＥＰＤＭ）を使用するものがあるが、このゴムは化学
構造に二重結合が少なく、反応性に乏しいため接着が非
常に困難である。また、エンジンルームにおいて使用さ
れるエアコンホース等についてはエンジンの振動を吸収
する制振性能も要求されてきている。

【０００４】従来の方法として、極性の高いクロロスル
ホン化ポリエチレンラテックスを使用する方法（特公平
３−２０１３６号公報参照）や、特殊クロロフェノール
化合物を使用する方法（特開平７−１３８８８０号公報
参照）等が提案されている。しかし、クロロスルホン化
ポリエチレンラテックスを使用した場合、ポリエステル
コードが熱劣化しやすいことが問題であり、また、十分
に満足できる接着力を得ることができない問題や、コー
ドが硬くなるため制振性が不良になる等の問題がある。

【０００５】さらに、ゴムにポリエステル繊維を接着さ
せる場合、ポリエステル繊維は比較的不活性であり、ゴ
ムマトリックスとの接着性が不十分であった。そこで種
々の薬品を用いた化学処理法、例えば、特開昭５４−７
７７９４号公報、特開昭６０−９９０７６号公報、特開
昭６０−２１９２４号公報などに開示されているよう
に、エポキシ化合物、イソシアネート化合物等の反応性
の強い化学薬品でポリエステル繊維を処理する方法が提
案されている。しかし、これらの方法によっても、安定
した接着効果を得ることができなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情を背景になされたものであり、柔軟で制振性に優れた
ホースを成形することができ、且つ、ゴムマトリックス
との接着性の改良されたポリエステル繊維を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエステル
繊維を紡糸、或いは延伸時にポリエポキシド化合物を含
む処理剤で処理し、次いでコードとした後に、レゾルシ
ン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）、クロロフ
ェノール系化合物を含む処理剤で処理する際に、該ゴム
ラテックスにポリブタジエン系ゴムラテックスを配合し
て処理することにより該処理コードのガーレー硬さを３
００ｍｇ以下にすることを特徴とするゴムホース補強用
ポリエステル繊維の製造方法にある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用するポリエステル繊維としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等
が例示され、該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、繊維物性、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
等）によりなんら限定を受けるものではない。

【０００９】本発明において処理剤として使用するポリ
エポキシド化合物は、１分子中に少なくとも２個以上の
エポキシ基を該化合物：１００ｇ当たり０．２ｇ当量以
上含有する化合物である。かかるエポキシド化合物は、
エチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、ペ
ンタエリスリトール、ポリエチレングリコール等の多価
アルコール類とエピクロルヒドリンのごときハロゲン含
有エポキシド類との反応生成物、レゾルシン・ビス（４
−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノール・
ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホルムアルデヒド
樹脂等の多価フェノール類と前記ハロゲン含有エポキシ
ド類との反応生成物、過酢酸または過酸化水素等で不飽
和化合物を酸化して得られるポリエポキシド化合物など
である。

【００１０】該ポリエポキシド化合物の具体例として
は、３，４−エポキシシクロヘキセンエポキシド、３，
４−エポキシシクロヘキセンメチル、３，４−エポキシ
シクロヘキセンカルボキシレート、ビス（３，４−エポ
キシ−６−メチル−シクロヘキシルメチル）アジペート
などが挙げられる。特に多価アルコールとエピクロロヒ
ドリンの反応生成物、すなわち、多価アルコールのポリ
グリシジルエーテル化合物が優れた性能を発現するので
好ましい。

【００１１】これらの化合物は、通常は乳化液として使
用されるが、乳化液、又は溶液にするには、該化合物を
そのままか、若しくは必要に応じて少量の溶媒に溶解し
たものを公知の乳化剤、例えば、アルキルベンゼンスル
ホン酸ソーダ、ジオクチルスルホサクシネートナトリウ
ム塩、ノニルフエノールエチレンオキサイド付加物等を
用いて乳化、又は、溶解して用いる。

【００１２】該ポリエポキシド化合物は、ポリエステル
繊維の製糸工程において紡糸油剤等と共に付与される。
この際の該ポリエポキシド化合物の付着量は、０．１〜
５重量％の範囲で使用するものが好ましく、さらに好ま
しくは、０．１〜０．５重量％の範囲である。該ポリエ
ポキシド化合物の付着量が０．１重量％未満では、ポリ
エポキシド化合物の効果が十分に発揮されず、ポリエス
テル繊維とエチレンプロピレン系ゴムとの間で満足でき
る接着性が得られないおそれがある。一方、該ポリエポ
キシド化合物の付着量が５重量％を超えると繊維が非常
に硬くなり、製糸工程において付与することが困難であ
るだけでなく、次工程以降で処理する処理剤の浸透性が
低下する結果、接着性能が低下するので好ましくない。

【００１３】本発明では、かかるポリエポキシド化合物
による処理は、ポリエステル繊維を用いてコードにする
前に行うものであり、さらに該コードにレゾルシン・ホ
ルマリン・ゴムラテックス系の処理剤を用いて接着処理
を施すものである。コードにした後に該ポリエポキシド
化合物による処理を行う場合には、ポリエポキシド化合
物がコードの中まで十分に浸透せず接着性が改良されな
いだけではなく、コード自体を硬くするために本発明が
得ようとする柔軟性のあるコードが得られない。

【００１４】次に、本発明に使用するレゾルシン・ホル
マリン・ゴムラテックスを含む処理剤は、レゾルシン・
ホルマリン（ＲＦ）をアルカリ又は酸性触媒下で反応さ
せて得られる初期縮合物、特殊クロロフェノール化合
物、ゴムラテックス、ブロックドポリイソシアネート化
合物の混合物である。このときの該レゾルシン、ホルマ
リン、ゴムラテックスの配合比率については公知技術の
いずれを適用してもよい。

【００１５】また、特殊クロロフェノール化合物とレゾ
ルシン・ホルマリン・ゴムラテックスの配合比率は被着
ゴムの配合により微妙に変化するが、前記のＲＦＬと特
殊クロロフェノール化合物の配合割合は５０／５０〜８
０／２０（重量比）が好ましい。

【００１６】ここで使用する特殊クロロフェノール化合
物は、パラクロロフェノール及びレゾルシンをホルムア
ルデヒドと共縮合した化合物であり、下記の構造式で表
わされる３核体（I）、５核体（II）、７核体（III）を
主成分とするものが好ましく例示される。

【００１７】

【化１】

【００１８】また、接着処理剤として使用するゴムラテ
ックスとしては、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエ
ンターポリマーラテックスとポリブタジエンラテックス
とを配合したものが好適に使用される。これらゴムラテ
ックスの配合割合は被着ゴムの特性によって変更する必
要があるが、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエンタ
ーポリマーラテックス／ポリブタジエンラテックスの配
合比率は、７０／３０〜３０／７０（重量比）の範囲で
用いることができる。しかしながら、その配合は特に限
定されるものではない。また、レゾルシン・ホルマリン
・ゴムラテックスの配合比率は、公知技術のいずれを適
用してもよい。

【００１９】また、該接着処理剤には、通常のブロック
ドポリイソシアネート化合物を添加して使用する。該ブ
ロックドポリイソシアネート化合物は、ポリイソシアネ
ート化合物とブロック化剤との付加化合物であり、加熱
によってブロック成分が遊離して活性なポリイソシアネ
ート化合物を生じしめるものである。

【００２０】このようなポリイソシアネート化合物とし
ては、例えば、トリレンジイソシアネート、メタフェニ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネート、トリフェニルメタン
トリイソシアネート等のポリイソシアネート、或いはこ
れらポリイソシアネートと活性水素原子を２個以上有す
る化合物、例えば、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール等とをイソシアネート基（−ＮＣＯ）とヒ
ドロキシル基（−ＯＨ）の比が１を超えるモル比で反応
させて得られる末端イソシアネート基含有のポリアルキ
レングリコールアダクトポリイソシアネートなどが挙げ
られる。特に、トリレンジイソシアネート、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
ソシアネートのような芳香族ポリイソシアネートが優れ
た性能を発現するので好ましい。

【００２１】また、該ブロック化剤としては、例えば、
フェノール、チオフェノール、クレゾール、レゾルシノ
ール等のフェノール類、ジフェニルアミン、キシリジン
等の芳香族第２級アミン類、フタル酸イミド類、カプロ
ラクタム、バレロラクタム等のラクタム類、アセトキシ
ム、メチルエチルケトンオキシム、シクロヘキサンオキ
シム等のオキシム類及び酸性亜硫酸ソーダなどがある。
これらの添加剤は、通常分散剤を使用して水分散系で使
用され、単独あるいは併用して添加される。なお、前記
の接着処理剤は、全固形分を１０〜２５重量％含有する
ように調整される。

【００２２】該接着処理剤をポリエステル繊維材料に付
着せしめるには、ローラーとの接触、若しくはノズルか
らの噴霧による塗布や浸漬などの任意の方法により行う
ことができる。

【００２３】該ポリエステル繊維に対する固形分付着量
は、接着処理剤組成物としては０．５〜１０重量％の範
囲のものが好ましく使用され、より好ましくは１〜５重
量％の範囲である。また、該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圧接ローラーによる絞り、
スクレイパー等による掻き落とし、空気吹き付けによる
吹き飛ばし、吸引、ビーターによる叩き等の手段を用い
ることができる。

【００２４】本発明においては、あらかじめ製糸工程で
ポリエポキシド化合物を含む処理剤で処理した、いわゆ
る前処理糸を用い、該前処理糸に撚りを掛けてコードと
した後に、前記のＲＦＬを含む処理剤で処理して、８０
〜１８０℃の温度で０．５〜５分間、好ましくは１〜３
分間乾燥させ、次いで温度１５０〜２６０℃、好ましく
は、２２０〜２５０℃の温度で０．５〜５．０分間、好
ましくは１〜３分間熱処理する。該熱処理温度が８０℃
未満ではゴム類との接着が不十分となる恐れがあり、一
方、該熱処理温度が２６０℃を超えるとポリエステル繊
維が溶融、融着したり、著しく硬くなったり、また、強
度劣化を起こし実用に供しなくなる。

【００２５】また、該コードに与える撚数は、用途によ
り若干異なるが、下記式により定義される撚係数が０．
５〜２．０の範囲となるようにすることが好ましい。 撚係数＝｛撚数[ｔ／ｍ]×√（ｄｅ）｝／２８７４

【００２６】このように処理されたコードのガーレー硬
さは、３００ｍｇ以下、さらに好ましくは、２００ｍｇ
以下とすることが重要である。該ガーレー硬さが３００
ｍｇを超える場合には、該コードを使用して作成したホ
ースが自動車部品等で発生する固有の振動を吸収する程
度に柔軟とならず、自動車部品等に使用するホースとし
ての制振性が得られない。

【００２７】

【発明の効果】本発明により得られるポリエステル繊維
は、表面がエポキシ基を含む処理剤で薄く均一に被覆さ
れており、ついで被着ゴムと親和性を有する接着処理剤
で被覆されているため、対象ゴムとして、エチレンプロ
ピレン系ゴム（ＥＰＤＭ）を使用した際にもその接着性
を維持した上でコードが非常に柔軟となる特長がある。
このコードを使用して作成したホースは、柔軟性が大と
なり、取り付け時の取り扱い性が向上する上に、さら
に、振動吸収性が非常に良好である。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、これに限定されるものではない。なお、実施
例における特性評価法は次の通りである。

【００２９】（１）コード硬さ コードの硬さをガーレー式で評価するものであり、ＪＩ
Ｓ Ｌ１０８６に準拠する方法にて測定する。ガーレー
硬さの数値が高いほど硬いことを示す。

【００３０】（２）コード剥離接着力 処理コードとゴムとの接着力を示すものであり、得られ
たコードを１インチ間に２５本並べ、エチレンプロピレ
ン系未加硫ゴムに埋め込み、面圧５ｋｇ／ｃｍ²、温度
８０℃で予備プレスを行った後、水分の影響を受けない
ようにポリエステルシート及びゴムで被覆して１５０℃
の温度で３０分間蒸気加硫する。このテストピースでコ
ードをゴムから２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離させる
ときに要した力をｋｇ／インチで示したものである。

【００３１】［実施例１］苛性ソーダ水溶液、アンモニ
ア水溶液を加えた水に酸性触媒で反応せしめたレゾルシ
ン・ホルマリン初期縮合物：スミカノール７００Ｓ（住
友化学（株）製、65％水溶液）を添加して十分に攪拌し
分散させる。次に、ニッポール２５１８ＦＳ（日本ゼオ
ン（株）製、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエンタ
ーポリマー水乳化物）及びニッポールＬＸ−１１１Ａ２
（日本ゼオン（株）製、ポリブタジエンゴムラテック
ス：５５％水乳化物）を混合したもの（ビニルピリジン
・スチレン・ブタジエンターポリマー／ポリブタジエン
ゴムラテックス＝３：７（重量比））を、前記レゾルシ
ン・ホルマリン初期縮合分散液と固形分比率で１：４
（重量比）、さらに、ホルマリンをＲ／Ｆ比が１：２
（モル比）となるように添加して均一に混合する。次
に、このＲＦＬ混合液中にエラストローンＢＮー６９
（第一工業製薬（株）製、ジフェニルメタンジイソシア
ネートメチルエチルケトンオキシムブロック３３％水分
散物）をＲＦＬと固形分比率で６：１（重量比）となる
よう加えて混合したものを２０℃の温度で２４時間熟成
させた。使用直前にデナボンドＥ（ナガセ化成工業
（株）製、特殊クロロフェノール化合物２０％溶液）を
ＲＦＬと固形分比率で２．５：１（重量比）となるよう
添加し、十分攪拌して調整した。なお、該処理剤の粘
度、付着量のコントロールは処理剤への水の添加希釈に
より調節した。

【００３２】一方、製糸工程において、ポリエポキシド
化合物をあらかじめ付与したポリエチレンテレフタレー
ト前処理糸（帝人（株）製、１５００デニール／２５０
フィラメント、[η]＝０．８９）のマルチフィラメント
１本を１０Ｔ／１０ｃｍで施撚してコードを得た。

【００３３】該コードをコンピュートリーター処理機
（ＣＡリツラー(株）製、タイヤコード処理機)を用いて
前記の処理剤に浸漬したのち、温度１７０℃で２分間乾
燥し、続いて温度２３５℃で１分間、さらに２４０℃で
１分間熱処理する。該熱処理ポリエステルコードには処
理剤の固形分が３重量％付着していた。

【００３４】このようにして得られた処理コードを用い
て評価用のテストピースを作成した。この評価用テスト
ピースに使用したゴムの配合組成は表１の通りである。

【００３５】

【表１】

【００３６】得られたゴムホースの評価結果を表２に示
す。

【００３７】［比較例１〜３］実施例１において、処理
剤条件を表２に示すようように変更した場合を示す。す
なわち、比較例１では、処理剤中のゴムラテックス成分
をすべてクロロスルホン化ポリエチレンゴムラテックス
（ＣＳＭ系）にした場合を示し、比較例２では、未処理
のポリエステル糸を用いてコードとなし、第１処理剤と
して下記配合の処理剤で処理した後、実施例１で使用し
た接着処理剤で処理した場合を示し、比較例３は、比較
例２と同様に未処理のポリエステル糸を用いてコードと
なし、第１処理剤を用いて比較例２と同様に処理した
後、ＣＳＭ系のゴムラテックスで処理した場合を示し、
その他の条件については、実施例１と同様にして処理し
た。

【００３８】（第１処理剤）：ポリエポキシド化合物／
ブロックドイソシアネート化合物／ビニルピリジン−ス
チレン−ブタジエン共重合体ラテックスを固形分比で
１：５：３の割合で混合して、付着量で１．２重量％と
なるように濃度を調整して処理した。該処理条件は、１
３０℃の温度で２分間乾燥させた後、２４０℃の温度で
１分間熱処理した。評価結果を表２に併せて示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２から明らかなように、本発明によるも
のが接着性、硬さ共に良好であった。さらに、実施例１
及び比較例２により得られた処理コードを使用して、交
差角：１０８度でブレードし、エチレンプロピレン系未
加工加硫ゴムを用いてホースに成形し、温度１５０℃で
４０分間蒸気加硫を行った。該ホースの制振性について
それぞれ評価したところ、実施例１のコードを使用した
ものでは、検出側の振動が比較例２のコードを使用した
ものに比べ、ベースラインで約２ｄｂ低下した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル繊維を紡糸、或いは延伸時
   にポリエポキシド化合物を含む処理剤で処理し、次いで
   コードとした後に、レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテ
   ックス（ＲＦＬ）、クロロフェノール系化合物を含む処
   理剤で処理する際に、該ゴムラテックスにポリブタジエ
   ン系ゴムラテックスを配合して処理することにより該処
   理コードのガーレー硬さを３００ｍｇ以下にすることを
   特徴とするゴムホース補強用ポリエステル繊維の製造方
   法。