JP2529582B2 - ポリエステル繊維とゴムとの接着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はポリエステル繊維とゴムとの接着方法に関す
るものである。

（従来の技術） 従来からポリエステル繊維とゴムを接着するためにレ
ゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂とラテックスを主
成分とする水性分散液に該繊維を浸漬処理して使用して
いる。ラテックスとしてはブタジエン−ビニルピリジン
−スチレン共重合体ラテックスもしくは該ラテックスと
スチレン−ブタジエン共重合体ラテックスあるいは天然
ゴムラテックスとのブレンドラテックスが一般に使用さ
れている。

自動車タイヤ、ベルト、ホース等におけるゴム補強用
繊維としてポリエステル繊維は低伸度であることが特徴
であり広く使用されているが、使用条件によっては繊維
が著しく劣化するためその用途に制約を受けている。す
なわち成型品のゴム中にチウラム系、スルフェンアミド
系、あるいはグアニジン系等の加硫促進剤やアミン系老
化防止剤あるいは天然ゴム等が配合されている場合には
例えば自動車タイヤ製造時の長時間にわたる加硫工程に
おいて、あるいは自動車タイヤの高速走行中においてポ
リエステル繊維が劣化し補強用繊維としての性能が著し
く低下するという欠点を有しているためである。

この欠点を改善するために、好ましい加硫促進剤、
老化防止剤などの選定によるゴム配合方法による改良、
ポリエステル繊維に含まれる末端カルボキシル基量の
低減等によるポリエステル繊維自身の改良などが工夫さ
れてきたが、の方法ではゴムの配合が制約され目的と
する加硫ゴムと繊維の接着力（以下耐熱接着力という）
の改良が十分でなく、の方法では繊維自身の熱劣化は
改良されるが耐熱接着力は改良されない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者等は耐熱接着力が改良された繊維とゴムの接
着方法として、それぞれの処理液中に共重合体中のビニ
ルピリジン含有量の異なるビニルピリジン−共役ジエン
系共重合体ラテックスとレゾルシノールホルムアルデヒ
ド樹脂とを含む処理液でポリエステル繊維を２回処理す
る方法を提案した（特願昭61−278112号）。

この方法では耐熱接着力は著しく改善されるが、従来
の１回処理と同様ポリエステル繊維の硬さ上昇は避けら
れず改善が必要である。

本発明者等はこの２回処理方法につき更に検討を重ね
た結果、１回目と２回目は同一の処理液を使用し、１回
目の処理でポリエステル繊維に極めて少量処理液を付着
させた後、２回目の処理で通常量付着させ、更に組成を
異にする処理液で３回目の処理を行うことにより、ポリ
エステル繊維とゴムとの耐熱接着力が著しく改善される
ことを見出だし本発明を完成するに至った。

本発明の目的はタイヤ、ベルト、ゴムホース等のゴム
製品の補強剤としてポリエステル繊維を使用した場合の
該繊維とゴムとの接着方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のかかる目的は、ポリエステル繊維とゴムとを
加硫接着するに際し、ポリエステル繊維を（１）レゾル
シノール−ホルムアルデヒド樹脂と共重合体中のビニル
ピリジン含有量がV1（重量％）であるビニルピリジン−
共役ジエン系共重合体ラテックス（イ）とからなる処理
液（Ｉ）で、先ず処理液（Ｉ）の付着量が、固形分で該
繊維の重量に対して0.05〜１重量％となるよう、次いで
２重量％以上となるように２回処理され、更に（２）該
樹脂と共重合体中のビニルピリジン含有量がV2（重量
％）であり、かつV1−V210（重量％）である。ビニル
ピリジン−共役ジエン系共重合体ラテックス（ロ）とか
らなる処理液（II）で処理されたポリエステル繊維を使
用することを特徴とするポリエステル繊維とゴムとの接
着方法を用いることにより達成される。

本発明の特徴は以上の如く、ポリエステル繊維を先ず
共重合体ラテックス（イ）を含む処理液で処理し、次い
で共重合体ゴムのラテックス（ロ）を含む処理液で処理
するに際し、予め希釈した共重合体ラテックス（イ）を
含む処理液で処理することにある。このような処理を行
うことによって処理液による処理後のポリエステル繊維
の硬さ上昇が防止されると共に処理液の該繊維への付着
量も少なくて済み経済的メリットも大である。

このような効果が得られるには、１回目の処理におい
て共重合体ラテックス（以下では単にラテックスと称す
ることがある）（イ）を含む処理液（Ｉ）でポリエステ
ル繊維を処理し、該繊維の重量に対し処理液（Ｉ）を固
形分で0.05〜１重量％付着させることが必要である。付
着量がこの範囲をはずれると前記の効果は期待できな
い。好ましくは0.1〜１重量％の範囲である。

２回目の処理は１回目で使用する処理液（Ｉ）と同一
の処理液を使用し、付着量が２重量％以上となるように
処理する。２重量％未満では充分な耐熱接着力は得られ
ない。好ましくは３重量％以上である。引き続いてラテ
ックス（ロ）を含む処理液（II）で３回目の処理を行
う。この処理での付着量はポリエステル繊維とゴムとが
充分に接着するに足りる量であれば特に制約されない。
このように処理されたポリエステル繊維はゴムと加硫接
着することにより初期及び耐熱後も強固に接着する。

共重合体ラテックス（イ）および（ロ）は以下の単量
体を乳化重合して得られるものである。共役ジエン単量
体としては、例えば1,3−ブタジエン、２−メチル−1,3
−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2,3
−ジメチル−1,3−ブタジエン、ハロゲン置換ブタジエ
ンなどの脂肪族共役ジエン系単量体の１種もしくは２種
以上が使用される。

ビニルピリジンとしては２−ビニルピリジンが望まし
いが、３−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−
メチル−５−ビニルピリジン、５−エチル−２−ビニル
ピリジンなどの１種または２種以上で代替することがで
きる。

ラテックス（イ）の共重合体を構成する共役ジエン系
単量体及びビニルピリジンの含有量は耐熱接着力の点か
ら共役ジエン系単量体30〜80重量％、ビニルピリジン20
〜70重量％の範囲が望ましく、さらに好ましくは、それ
ぞれ40〜75重量％、25〜60重量％の範囲である。また、
上記の２種の単量体と共重合可能な単量体を必要に応じ
40重量％以下の量で含有させることができる。ラテック
ス（ロ）の共重合体を構成する単量体の含有量は接着力
の点から共役ジエン系単量体40〜95重量％、ビニルピリ
ジン５〜60重量％の範囲が好ましく、更に好ましくは、
それぞれ、50〜90重量％、10〜50重量％、の範囲であ
る。また、上記の２種の単量体と共重合可能な単量体を
必要に応じ30重量％以下の量で含有させることができ
る。

共役ジエン系単量体及びビニルピリジンと共重合可能
な単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレ
ン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メ
チルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、2,4−ジ
メチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、５−ｔ−ブ
チル−２−メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジク
ロロスチレン、モノフルオロスチレン、ヒドロキシメチ
ルスチレンなどの芳香族ビニル化合物；アクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマ
ル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸、などの不飽
和カルボン酸：イタコン酸モノメチルエステル、フマル
酸モノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル
などの不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル；ア
クリル酸スルホエチルNa塩、メタクリル酸スルホプロピ
ルNa塩、アクリルアミドプロパンスルホン酸又はそのア
ルカリ塩；メチルアクリレート、エチルアクリレート、
メチルメタアクリレートなどの不飽和モノカルボン酸の
エステルおよびエチレン、プロピレン、アクリロニトリ
ル、塩化ビニル等の脂肪族ビニル化合物などが例示さ
れ、これらの１種または２種以上を使用することができ
る。

本発明のラテックスの製造方法は特に制限されず、使
用する全単量体を重合容器に一括投入して一段重合で製
造しても良いし、一部の単量体を重合させた後、残りの
単量体を投入して重合を継続する二段重合法で製造して
も良い。

ラテックス（イ）及びラテックス（ロ）はそれぞれレ
ゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂と混合してポリエ
ステル繊維処理液とされるが、処理された該繊維とゴム
を加硫接着させた後の耐熱接着力が改善されるためには
ラテックス（イ）及び（ロ）は以下の要件を満足するこ
とが必要である。

すなわち、ラテックス（イ）及び（ロ）を構成する共
重合体中のビニルピリジン含有量〔ラテックス（イ）の
共重合体中の含有量をV1重量％、ラテックス（ロ）のそ
れをV2重量％とする〕はラテックス（イ）の方が多いこ
とが必要で、V1−V210重量％の関係を満足することが
要件である。両ラテックスのビニルピリジン含有量の差
が10重量％未満では耐熱接着力の改善は小さい。

本発明で使用するレゾルシノール−ホルムアルデヒド
樹脂は従来使用の該樹脂（例えば特開昭55−142635号開
示のものなど）が使用でき、特に、制限されない。又接
着力を高めるために従来から使用されている2,6−ビス
（2,4−ジヒドロキシフェニルメチル）−４−クロロフ
ェノール組成物等の化合物との併用も差し支えない。

本発明のポリエステル繊維を処理するために使用する
処理液は通常、本発明の共重合体ラテックス（イ）及び
（ロ）の固形分100重量部に対してレゾルシノール−ホ
ルムアルデヒド樹脂を10〜180重量部（乾燥重量）混合
したものが使用される。通常処理液の固形分は10〜25重
量％であり、本発明の２回目、３回目で使用する処理液
の固形分も通常はこの範囲である。本発明における１回
目の処理において処理液の固形分は0.5〜５重量％程度
となるように希釈される。

また本発明の接着剤組成物中の本発明の共重合体ゴム
のラテックスの一部をスチレン−ブタジエン共重合体ゴ
ムラテックス及びその変性ラテックス、アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体ゴムラテックスおよびその変性
ラテックス、天然ゴムラテックス等のうちの１種または
２種以上で代替することができる。

この処理液によるポリエステル繊維の処理方法につい
ては特に制限は無く、既知のレゾルシノール−ホルムア
ルデヒド樹脂−重合体ラテックス系処理液による処理方
法を用いることができる。

本発明方法が適用されるポリエステル繊維は線状高分
子ポリエステルであれば特に制限はなく、例えば特公昭
57−50184号公報等に開示されているポリエステル繊維
等が挙げられる。

該繊維は通常、糸、コード、連続フィラメント、布等
の形態のものが使用されるが、その他の形態であっても
よい。

（発明の効果） 本発明のポリエステル繊維とゴムの接着方法は従来の
処理液を使用した場合と同等の初期接着力を与え、かつ
従来の処理液を使用した場合に比し該繊維の硬さ上昇が
防止されると共に極めて著しい耐熱接着力及び該繊維の
耐熱強力の改善がはかられるのでポリエステル繊維を用
いたタイヤ、ベルト、ホース等の製造に使用することが
できる。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例、比較例中の部及び％はとくに断りの
ないかぎり乾燥重量基準である。

実施例１ 撹拌機付きオートクレーブに水150部、エチレンジア
ミンテトラ酢酸の４ナトリウム塩0.1部、ラウリル硫酸
ソーダ５部、重炭酸ソーダ0.5部、ｔ−ドデシルメルカ
プタン0.5部、過硫酸カリウム0.3部と共に第１表記載の
単量体を合計100部仕込み、回転混合しながら60℃で反
応させた。重量添加率95％に達した時に冷却して反応を
停止し、未反応単量体を除去しラテックスａ、ｂ及びｃ
を得た。

レゾルシノール16.6部、ホルマリン水溶液（37％濃
度）14.6部、水酸化ナトリウム1.3部を水333.5部に溶解
し、撹拌下25℃で２時間反応させた。これを樹脂液と称
する。

次にこの樹脂液の中へラテックスａを100部添加し、
撹拌下に25℃で20時間反応させた。次いでバルカボンド
Ｅ（Vulnax社製品Vulcabond E）を35部添加した。この
水溶液を固形分濃度20％に調整した。同様にしてラテッ
クスｂ及びｃを使用して処理液を調整した。これらの処
理液をそれぞれＡ液,B液,C液とする。

次にＡ液を用いて試験用シングルコードディッピング
マシンでポリエステルタイヤコード（1500d/2）を浸漬
処理した。

浸漬処理後240℃で１分間熱処理を行なった。

ここで処理されたコードをさらに続けてＢ液で浸漬処
理した。処理後、240℃で１分間熱処理を行なった。こ
の処理コードを処理モードNo.1とする。

同様の方法で該コードをＣ液で先ず処理し、次いでＢ
液を用いて処理した。この処理コードを処理コードNO.2
とする。

次にＡ液を水で固形分１％に稀釈したものを用いてポ
リエステルタイヤコード（1500d/2）を浸漬処理した。
浸漬処理後240℃で１分間熱処理を行なった。続けてＡ
液で浸漬処理した。浸漬処理後240℃で１分間熱処理を
行なった。さらに続けてＢ液で浸漬処理した。浸漬処理
後240℃で１分間熱処理を行なった。この処理コードを
処理コードNO.3とする。

同様の方法で該コードをＣ液の１％溶液、Ｃ液、Ｂ液
を用いて処理した。この処理コードを処理コードNO.4と
する。

また第１及び第３処理液は使用せず、第２処理液とし
て市販のビニルピリジン系重合体ラテックス（日本ゼオ
ン社製Nipol 2518FS）を用い、Ａ液と同一組成したもの
を用い前記と同様にしてタイヤコードを処理し、処理コ
ードNO.5を得た。

この処理されたポリエステルタイヤコードを第２表の
配合処理により調整した天然ゴム配合物ではさみ、プレ
ス加硫した。タイヤコードとゴムとの接着力をＴ接着力
試験法により評価した（測定温度20℃、相対湿度65％、
24本の引き抜き試験）。

接着剤の付着量はJIS L 1017に記載の方法に従って測
定した。コードスチフネスはJIS L 1084に記載の方法に
従って測定した。

結果を第３表に示す。

第２表ゴム配合処方 天然ゴム 100 部 亜 鉛 華 ５ ステアリン酸 ２ 硫黄 2.5 FEFカーボンブラック 45 プロセス油 ５ Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェン
アミド １ 2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合物 0.2
第３表より、第１処理液を使用せずに直接第２処理液
を用いて通常の範囲の量の処理液をポリエステルコード
に付着させた場合〔処理コードNO.1、２、５〕には処理
コードの硬さ（コードスティフネス）は本発明方法を実
施した場合〔処理コードNO.4〕に比して著しく高くなる
ことがわかる。

実施例２ 重合で使用する単量体として第４表に記載のものを使
用する以外は実施例１と同じ条件でラテックスｄ〜ｊを
製造した。これらのラテックス及び実施例１のラテック
スｂ及びｃを用い、実施例１と同様にして、処理液を調
整し、ポリエステルコードを処理し、処理コードNO.6〜
17を得た。これらのコードについて実施例１と同様にし
て接着試験を行なった。結果を第４表に示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステル繊維とゴムとを加硫接着する
   に際し、ポリエステル繊維を（１）レゾルシノール−ホ
   ルムアルデヒド樹脂と共重合体中のビニルピリジン含有
   量がV1（重量％）であるビニルピリジン−共役重合体ラ
   テックス（イ）とからなる処理液（Ｉ）で、先ず処理液
   （Ｉ）の付着量が、固形分で該繊維の重量に対して0.05
   〜１重量％となるよう、次いで２重量％以上となるよう
   に２回処理され、更に（２）該樹脂と共重合体中のビニ
   ルピリジン含有量がV2（重量％）であり、かつV1−V2
   10（重量％）であるビニルピリジン−共役ジエン系共重
   合体ラテックス（ロ）とからなる処理液（II）で処理さ
   れたポリエステル繊維を使用することを特徴とするポリ
   エステル繊維とゴムとの接着方法。