(57)【要約】      （修正有）【課題】レゾルシン・ホルマリン縮合物とラテックスからなる樹脂の分散液（ＲＦＬ液）の浸透性を従来よりも向上させたゴム補強用ポリビニルアルコール系繊維の提供。【解決手段】繊維重量に対して非イオン界面活性剤やイオン界面活性剤などの界面活性剤を塗布することで、単繊維間に浸透させ、０．１〜３重量％を含有し、浸漬３０秒後のインク吸上げ速度が、１ｍｍ／秒以上、６０秒後のインク吸上げ長が７０ｍｍ以上であるゴム補強用ポリビニルアルコール系繊維。さらに該繊維を用いた織布、ロープ、組紐、または不織布を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維重量に対し０．１より多く、３重量％より少ない界面活性剤を含有するゴム補強用ポリビニルアルコール系繊維。
【請求項２】
浸漬３０秒後のインク吸上げ速度が１ｍｍ／秒以上、６０秒後のインク吸上げ長が７０ｍｍ以上である請求項１に記載のゴム補強用ポリビニルアルコール系繊維。
【請求項３】
界面活性剤として非イオン界面活性剤を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム補強用ポリビニルアルコール系繊維。
【請求項４】
界面活性剤としてイオン界面活性剤を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム補強用ポリビニルアルコール系繊維。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のゴム補強用ポリビニルアルコール系繊維を用いた織布、ロープ、組紐、または不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ、ホース、搬送ベルト、伝動ベルト等の産業用ゴム製品を補強するための繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム補強用分野において、ゴムとの接着性を持たせるためにレゾルシン・ホルマリン縮合物とラテックスからなる樹脂の分散液（以下、ＲＦＬ液と称する場合がある）等の接着剤塗布を繊維に施す必要があり、この処理においてはＲＦＬ液を繊維間に適度に浸透させることが重要となるため、これまで炭素繊維、ポリエステル等に関して多くの方法が検討されてきた。
【０００３】
例えば、特開２００３−３０６８７１号公報においては、炭素繊維のための高濃度で安定な繊維用処理液の作成方法として、界面活性剤を接着剤に混合する方法が提案されている。またポリエステル繊維は、疎水性が高くポリマー表面の化学的活性が低いため、ゴムとの接着性が低いという問題点を有しており、それを解決するために、２段階で薬剤処理する方法（特開平０６−１２３０７８号公報）が提案されている。
【０００４】
一方、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称する場合がある）系繊維は、高強度、高ヤング率等の優れた物理的特性を有しており、これらを活かしたタイヤ、ホース、ベルト等のゴム補強用分野で、特にブレーキホース補強用途等で、広く使用されている。
【０００５】
ＰＶＡ系繊維に関しては、例えば強度、耐熱性等に優れ、かつ温度による弾性率変化が小さく、ゴムや水硬性材料等との接着性に優れた繊維を得ることを目的に、芯成分がエチレンナフタレート系ポリマー、鞘成分がビニルアルコール系ポリマーにより構成されている芯鞘型複合繊維（特開２００２−２３５２４６号公報）が提案されている。しかし、ＰＶＡ系繊維はもともと親水性で、ポリマー表面の化学的活性が高く、ポリエステル繊維に比べＲＦＬ液の浸透性やレゾルシンやホルマリンとの親和性が比較的高いので、ゴムとの接着性向上を目的とした特段の検討はこれまで行われてこなかった。
【０００６】
しかしながら、ＰＶＡ系繊維に関しては近年コストダウンの要求が高まってきており、そのための方策として、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）処理の高速化やＲＦＬ液低付着化などが検討されているが、それらを検討する上で、吸液速度の向上は重要な課題となっている。
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば、ＲＦＬ処理の高速化においては、ＲＦＬ液を繊維束内により早く浸み込ませるためにディップ後に押えローラーに通過させたり、数本のガイドを通して染み込ませる方法を採用している。しかし、これらの方法を採用した場合、油剤の脱落や湿化による摩擦係数の増大により繊維表面が擦られて毛羽が生じたり、繊維が傷つくことがあり、その結果ＲＦＬディップコードの強度が低下し補強糸としての性能を十分に発揮できなくなる。このような点からも、吸液速度が向上した、すなわち、ＲＦＬ液の浸透性の良好な繊維が望まれている。
【０００８】
また、ゴム補強用に織布、ロープ、組紐、不織布等に加工された形態においても、例えば、ゴムシート等と組み合わせられた後、再度ＲＦＬ液に含浸させることが多い。特にＰＶＡ系繊維を多く使っているブレーキホースメーカー等では接着性が重要であるためゴムと繊維補強層との接着性を高めるために、内層ゴム層の外周側にＰＶＡ系繊維編組層を設けた後で、繊維補強層にＲＦＬ液を塗布しているケースが多いが、このような繊維補強層は緻密になっていることから、ＲＦＬ液が浸透しやすい補強層が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３０６８７１号公報
【特許文献２】特開平０６−１２３０７８号公報
【特許文献３】特開２００２−２３５２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、浸透性を従来よりも向上させたＰＶＡ系繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、ＰＶＡ系繊維重量に対して界面活性剤を特定量付与することによって、ＰＶＡ系繊維のＲＦＬ液浸透性を向上できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
すなわち、本発明は、繊維重量に対し０．１より多く３重量％より少ない界面活性剤を含有するゴム補強用ＰＶＡ系繊維である。
【００１３】
また本発明は、好ましくは浸漬３０秒後のインク吸上げ速度が１ｍｍ／秒以上、６０秒後のインク吸上げ長が７０ｍｍ以上である上記のゴム補強用ＰＶＡ系繊維である。
【００１４】
また本発明は、好ましくは界面活性剤として非イオン界面活性剤あるいはイオン界面活性剤を用いることを特徴とする上記のゴム補強用ＰＶＡ系繊維である。
【００１５】
更に本発明は、上記ゴム補強用ＰＶＡ系繊維を用いた織布、ロープ、組紐、不織布である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、短時間でＲＦＬ液をＰＶＡ系繊維の単繊維間に浸透させることが可能となるため、通常のＲＦＬ 処理においては高速化が可能となり、また、従来ＲＦＬ処理工程にある押さえローラーの省略が可能となるため強度低下や毛羽の少ないＲＦＬディップコードが得られる。
【００１７】
更に、通常ＲＦＬ処理は含浸、押さえ、搾液、浸透、乾燥、熱処理の工程により行われるが、本発明によれば、押え、搾液、浸透の工程も省略することができ、ＰＶＡ系繊維を織布、ロープ、組紐、不織布等に加工した後においても、単繊維間にＲＦＬ液を浸透させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明における界面活性剤の繊維付着量は繊維重量に対して０．１より多く、３重量％より少ないことが必要である。繊維付着量が０．１重量％以下であると界面活性剤がフィラメント内で単繊維間に十分に浸透せず、一方、３重量％以上であると繊維が膠着して硬くなる場合がある。界面活性剤の繊維付着量は０．５より多く、２重量％より少ないことが好ましい。
【００１９】
本発明に用いる界面活性剤は、特に限定されずアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等のイオン界面活性剤や、非イオン界面活性剤等を用いることができる。イオン界面活性剤を用いると、ゴムラテックスのエマルジョン安定性が破壊され、処理液の安定性が乏しくなったり、接着性の有効成分と反応し、繊維とゴム基材との接着性が乏しくなる場合がある。
【００２０】
非イオン界面活性剤を用いる場合、界面活性剤の親水基と親油基のバランスを示す値であるＨＬＢ（Ｈｉｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）は３〜１５が好ましく、４〜１４がさらに好ましい。３未満であると、界面活性剤が水に溶解しにくいことがあり、一方、１５を超えるとエポキシ樹脂の乳化効果が乏しくなり、結果として処理液の安定性が乏しくなる場合がある。
【００２１】
非イオン界面活性剤としては、高級アルコールエチレンオキシド付加物、アルキルフェノールエチレンオキシド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキシド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキシド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキシド付加物、油脂のエチレンオキシド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキシド付加物、グリセロール脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド、ショ糖の脂肪酸エステル等が使用できる。中でも、高級アルコールエチレンオキシド付加物、油脂のエチレンオキシド付加物は処理液の安定性に特に効果的であり好ましく用いられる。
【００２２】
アニオン界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム、モノアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、モノアルキルリン酸塩が特に効果的であるが、その他、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、スルホ脂肪酸エステル塩、オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、高級アルコールリン酸エステル塩等が使用できる。
【００２３】
カチオン界面活性剤としては、高級アルキルアミン塩、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等が使用できる。
【００２４】
両性界面活性剤としては、アミノ酸系 - アルキルアミノ脂肪酸ナトリウム、ベタイン系 −アルキルベタイン、アミンオキシド系 - アルキルアミンオキシド、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン液、ラウリン酸アミドプロピルベタイン液、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が使用できる。
【００２５】
上記の通り本発明で用いる界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤で特に制約はないが、紡糸、及び、ＲＦＬ処理工程での乾燥や熱処理にて分解しないものである必要があり、ＨＬＢが４〜１４で比較的耐熱性の高い非イオン界面活性剤や両性界面活性剤が好ましい。
【００２６】
本発明でのＰＶＡ系繊維の形態はフィラメント糸でも短繊維からなる紡績糸でもかまわないが、強度やゴム製品製造工程通過性の面からフィラメント糸が好適に用いられる。
【００２７】
ＰＶＡ系繊維は重合度１０００〜４０００、ケン化度９９モル％以上のものが好適に用いられる。また部分的に変性されていてもよく、あるいは他のモノマーと共重合されたものでもかまわない。
【００２８】
界面活性剤を付与する方法については、特に限定されるものではなく、紡糸工程、延伸工程、撚糸工程、ディップ処理工程、その他送液ポンプと塗布ノズル等にて可能であり、界面活性剤をＰＶＡ紡糸原液に添加してもよいし、紡糸後のＰＶＡ系繊維に対し、例えば界面活性剤の溶液を用いて後処理にて付着させてもよい。後処理して付着させる場合は、ローラータッチや処理浴に含浸させる方法でも処理できる。特に紡糸工程、延伸工程、ディップ処理工程での塗布が効果的である。
【００２９】
なお、本明細書中で界面活性剤を含有した繊維とは、界面活性剤を紡糸原液に添加したり、紡糸後に界面活性剤の溶液を用いて後処理にて付着させるなどの方法によって得られるものである。
【００３０】
このようなＰＶＡ系繊維は、特に、ゴム補強用として、織布、ロープ、組紐、または不織布の繊維集合形態で用いられるが、特に撚糸を行った織布、ロープ、組紐であることが、その繊維の持つ強度をより有効に発揮させるためには好ましい。
【００３１】
本発明のＰＶＡ系繊維は、従来では達成できなかった優れたＲＦＬ液の浸透性を有する。ＰＶＡ系繊維は、その浸透性の指標として、例えば、浸漬３０秒後のインク吸上げ速度が１ｍｍ／秒以上、６０秒後のインク吸上げ長が７０ｍｍ以上であってもよく、好ましくは浸漬３０秒後のインク吸上げ速度が１．１ｍｍ／秒以上、６０秒後のインク吸上げ長が７５ｍｍ以上であってもよい。ＲＦＬ液の浸透性が向上することで、短時間でＲＦＬ液をＰＶＡ系繊維の単繊維間に浸透させることが可能となる。
【実施例】
【００３２】
以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
なお各種特性は下記の方法により測定した。
【００３３】
（３０秒後のインク吸上げ速度測定方法）
以下の方法により測定した。
１）ＰＶＡ繊維「ＫＵＲＡＬＯＮ１２３９」（１３３０ｄｔｅｘ／クラレ製）を、４０ｃＮの荷重を付与しながら金枠（長さ２５ｃｍ）に５周巻きつけた。
２）水吸い上げ測定用の容器に２５％の赤インク（株式会社パイロットコーポレーション／品番：ｉｎｋ−３５０−Ｒ）を深さ４ｃｍとなるように入れた。
３）３０秒後のインク吸上げ長を測定し、３０秒後の吸上げ速度を算出した。
【００３４】
（６０秒後のインク吸上げ長測定方法）
１）ＰＶＡ繊維「ＫＵＲＡＬＯＮ１２３９」（１３３０ｄｔｅｘ／クラレ製）を、４０ｃＮの荷重を付与しながら金枠（長さ２５ｃｍ）に５周巻きつけた。
２）水吸い上げ測定用の容器に２５％の赤インク（株式会社パイロットコーポレーション／品番：ｉｎｋ−３５０−Ｒ）を深さ４ｃｍとなるように入れた。
３）６０秒後のインクの吸い上げ長を測定した。（１０本の平均、単位ｍｍ）
【００３５】
（実施例１）
繊維として上記ＰＶＡ繊維を使用し、界面活性剤として非イオン界面活性剤である「サンモリン１１」（三洋化成工業株式会社製）を繊維重量に対して１重量％塗布後、乾燥した。
【００３６】
（実施例２）（実施例３）
界面活性剤の塗布量をそれぞれ０．３重量％、２．５重量％とした以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００３７】
（実施例４）
繊維として上記ＰＶＡ繊維を使用し、界面活性剤として陰イオン界面活性剤である「サンモリンＯＴ−７０」（三洋化成工業株式会社製）を繊維重量に対して１重量％塗布後、乾燥した。
【００３８】
（比較例１）
繊維として、上記ＰＶＡ繊維を使用し、界面活性剤は塗布しなかった。
【００３９】
（比較例２）（比較例３）
界面活性剤の塗布量をそれぞれ０．１重量％、３重量％とした以外は、実施例１と同様の処理を行った。
評価結果を表１に併せて示す。
【００４０】
【表１】
2015001031.tif 000002
【００４１】
本発明の実施例１〜４の界面活性剤で処理した繊維はいずれも、３０秒後、６０秒後で優れたインク吸上げ性を示した。
界面活性剤を使用していない比較例１、界面活性剤含有量が少ない比較例２、含有量が多い比較例３はインク吸上げ性が低かった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によるＰＶＡ系繊維は、タイヤ、ホース、搬送ベルト、伝動ベルト等の産業用ゴムの補強分野に使用することができる。