JP2634876B2 - ゴム補強用ポリエステル繊維の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，タイヤ，コンベアベルト,Vベルト，ホース
等のゴム製品の補強用に使用されるポリエステル繊維の
処理方法に関するものである。

（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
リエステルからなる繊維は，強度，寸法安定性等に優
れ，ゴム補強用繊維として広く使用されている。

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。

その代表的なものとして，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からなる液（RF
L液）に,2,6−ビス（２′,4′−ジヒドロキシフエニル
メチル）−４−クロロフェノールを配合した接着液で処
理する方法（特公昭46−11251号）がある。しかし，こ
の方法では，十分な接着力が得られず，接着力を高める
ために接着剤の付着量を多くし，接着剤付与後の熱処理
温度を高くすると，以後の工程，例えば，ソフニング，
ゴムへのトッピング等の工程で，接着剤が脱落して接着
力が低下したり，外観が悪くなったり，高温熱処理によ
る繊維の強度低下が起こったりするという問題があっ
た。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は，接着剤付着量を多くしたり，接着剤付与後
の熱処理温度を高くしたりすることなく，高い接着力を
示し，高品質のゴム補強用ポリエステル繊維を与えるゴ
ム補強用ポリエステル繊維の処理方法を提供しようとす
るものである。

（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，次のとおりである。

ポリエステル繊維を，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，熟成させ
た液（イ）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,2,6−ジヒドロキ
シメチル−４−クロロフェノール及びレゾルシンの縮合
物のアンモニア水溶液で，固形分濃度20±0.5重量％,pH
10以上の溶液について，温度20±0.2℃で測定した粘度
が70センチポイズ以上のもの（ロ）及びカルボキシル化
ビニルピリジンラテックス（ハ）を添加，混合して得た
接着液で処理し，次いで210〜250℃の温度で熱処理する
ことを特徴とするゴム補強用ポリエステル繊維の処理方
法。

本発明におけるポリエステル繊維は，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
るフイラメント糸，撚糸，コード，織物，不織布等の形
態のものである。また，ポリエステル繊維は，製糸工程
でエポキシ化合物等を付与して，接着性を高めたもので
もよい。

また，本発明におけるレゾルシンとホルムアルデヒド
との初期縮合物としては，レゾルシンとホルムアルデヒ
ドとをモル比1:0.5〜6,好ましくは1:1〜３で，アルカリ
又は酸性触媒を用いて縮合させた初期縮合物が適当であ
る。

また，ゴムラテックスとしては，ピラテックスＪ−19
04（住友ノーガタック社商品名）,JSR 0652（日本合成
ゴム社商品名），ニッポール2518FS,ニッポール2518GL
（日本ゼオン社商品名）等のVPラテックス，ノーガタッ
クＪ−9049（住友ノーガタック社商品名）,JSR 2108
（日本合成ゴム社商品名），ニッポールLX−112等のSBR
ラテックス，ニッポール1571,ニッポール1562,ニッポー
ルLX−513（日本ゼオン社商品名）等のNBRラテックス,C
SM200,CSM450（製鉄化学社商品名）等のCSMラテックス
等が好ましく用いられる。

RFL液（イ）は，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固形分重量比で,1:1〜
15,好ましくは1:3〜12の割合で混合することにより調製
される。ゴムラテックスの比率が小さすぎると処理コー
ドの硬化と接着力の低下をきたし，大きすぎると処理コ
ードの粘着性が増してトラブルを起こすと共に，満足な
接着力が得られない。

本発明において,RFL液に混合する縮合フェノール化合
物の溶液（ロ）は,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,2,6−ジヒド
ロキシメチル−４−クロロフェノール及びレゾルシン
を，適当なモル比で，アルカリ水溶液中で反応させるこ
とにより得ることができる。そして本発明で使用する縮
合フェノール化合物の溶液（ロ）は，前記の方法で測定
した粘度が70cps以上の高粘度なもの，すななわち，繊
維表面で強固な接着剤皮膜を形成し得る高分子量のもの
でなければならない。このような高粘度の縮合フェノー
ル化合物としては，高粘度タイプ「デナボンド」（長瀬
化成工業社商品名）が好ましく用いられる。

縮合フェノール化合物溶液（ロ）のRFL液への添加量
は,RFL液の固形分重量100部に対して，固形分重量10〜5
0部，好ましくは20〜40部とするのが適当である。この
添加量があまり少なければ高接着力が得られず，多すぎ
ると接着力がむしろ低下する傾向を示すとともに，接着
剤の脱落，ガムアップが著しくなり，ローラ汚れ等のト
ラブルを起こし，さらに，処理コードの硬化やコストア
ップを招き，好ましくない。

また，カルボキシル化ビニルピリジンラテックス
（ハ）は，エチレン系不飽和カルボン酸化合物，例え
ば，アクリル酸，メタクリル酸，マレイン酸，イタコン
酸モノエチル，マレイン酸モノブチル等とビニルピリジ
ン化合物，例えば,2−ビニルピリジン,3−ビニルピリジ
ン,4−ビニルピリジンとを反応させた共重合体からなる
ラテックスである。この共重合体には，さらに1,3−ブ
タジエン,2−メチル−1,3−ブタジエン，ハロゲン化ブ
タジエン等の共役ジエン化合物が共重合されていてもよ
い。

このようなカルボキシル化ビニルピリジンラテックス
としては，「ニポガードＺ−500」，「ニポガードＺ−2
00」（いずれも日本ゼオン社商品名）等があり，特に，
前者が好ましく用いられる。

カルボキシル化ビニルピリジンラテックス（ハ）のRF
L液への添加量は,RFL液の固形分重量100部に対して，固
形分重量５〜50部，好ましくは20〜40部とするのが適当
である。この添加量があまり少なければ高接着力が得ら
れず，多すぎると接着力がむしろ低下する傾向を示すと
ともに，コストアップを招き，好ましくない。

本発明における接着液は，前記のRFL液（イ）を，通
常,15〜30℃の温度で12時間以上熟成し，使用前に縮合
フェノール化合物の溶液（ロ）及びカルボキシル化ビニ
ルピリジンラテックス（ハ）を添加，混合することによ
り調製される。接着液の固形分濃度は,15〜25重量％が
適当である。

このようにして調製された接着液でポリエステル繊維
を処理する。この処理は，通常，ポリエステル繊維を接
着液中に浸漬し，接着液の付着した繊維を圧力を調整し
た絞りローラで絞ったり，減圧度を調整したデュエバー
装置に通したりして，余剰の接着液を除去し，接着剤
（ディップ）付着量が，通常１〜10重量％，好ましくは
４〜７重量％となるように調整することにより行われ
る。

接着液を付与されたポリエステル繊維は，次いで，通
常,100〜160℃で,0.5〜10分間乾燥された後,210〜250℃
で,0.5〜５分間熱処理される。この熱処理の温度が210
℃未満では，繊維上への接着剤皮膜の形成及びゴムとの
反応が不十分で，満足な接着力が得られず，一方,250℃
を超える高温では，繊維上に形成された接着剤皮膜が劣
化して，接着力が低下したり，繊維を形成するポリエス
テルが熱分解を起こすため，繊維の強力等が低下したり
して，好ましくない。

なお，本発明における接着液による処理は，通常,1段
処理で十分であるが，場合によっては，本発明による接
着液で第１段処理した後，通常のRFL液で第２段処理し
たり，濃度の異なる本発明による接着液で２段処理（通
常第２段目の濃度を低くする）したりしてもよい。

このようにして，接着液による処理及び熱処理を施さ
れたポリエステル繊維は，天然ゴム又は合成ゴムを主体
としたゴム組成物中に埋め込まれ，加圧下に加熱して加
硫され，ゴムと接着される。

（作 用） 本発明においては，接着液に高粘度，すなわち高分子
量の縮合フェノール化合物が配合されているので繊維上
に強固な接着剤皮膜が形成されやすく，接着剤付与後の
熱処理温度が比較的低くても高い接着力を示すものと認
められる。

また，カルボキシル化ビニルピリジンラテックスが配
合されているのでポリエステル繊維のゴム中のアミン成
分による劣化が防止される。

（実施例） 次に，実施例により，本発明を具体的に説明する。

実施例において，「部」は，重量部を意味し，測定法
は次のとおりである。

縮合フェノール化合物溶液の固形分濃度,pH及び粘度 （１）固形分濃度 重量既知の磁製ルツボに試料（アンモニア水溶液）４
〜5gを精秤，採取し，ウオーターバス上で，蒸発乾固し
た後,120℃で１時間乾燥し，冷却後，秤量して残渣の量
を求め，固形分濃度を算出する。

（２）pH ビーカに試料を採取し，ガラス電極−カロメル電極の
pHメータで測定する。

（３）粘 度 測定容器に試料を採取し，恒温槽中で温度を20±0.2
℃に調整し,BL型回転粘度計（東京計器社製）で測定す
る。

なお，試料の固形分濃度が20.5％を超えている場合
は,5規定あるいは５規定以上のアンモニア水で希釈し，
一方，試料の固形分濃度が19.5％未満の場合は，減圧
下,50℃以下の温度でゆっくり蒸発させ，試料の固形分
濃度が20±0.5重量％となるように調整した後，粘度を
測定する。

強力保持率 オートグラフを使用して,JIS L 1017（1983）に準じ
て処理前後の切断強力を測定し，処理前の強力に対する
処理後の強力の割合として求める。

接着力 第１表に示した組成のゴム配合物を用い,JIS L 1017
（1983）の接着力−Ａ法に準じて測定する。

ディップ付着量 JIS L 1017（1983）のディップピックアップ，溶解法
（２）に準じて測定する。

実施例１ 10％水酸化ナトリウム水溶液32部に水820部を加えた
後，レゾルシン41部を添加し，撹拌，溶解した。次いで
37％ホルマリン36部を加え,5分間撹拌し,25℃で２時間
反応させる。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」605部中に撹拌しな
がら加え,10分間撹拌混合した後,25℃で22時間熟成さ
せ,RFL液（イ）とした。

このRFL液（イ）に，縮合フェノール化合物の固形分
濃度20％のアンモニア水溶液：「デナボンド」〔DB〕
（ロ）及びカルボキシ化ビニルピリジンラテックスの固
形分濃度40.5％の水分散液：「ニポガードＺ−500」〔N
P〕（ハ）を第１表に示す量（部）で加え，撹拌し，接
着液Ａ〜Ｉを得た。（接着液A,E,HIは比較例用であ
る。） ポリエチレンテレフタレートチップにＮ−グリシジル
フタルイミドを0.32重量％添加して，エクストルーダー
型溶融紡糸機に供給し，紡糸温度300〜305℃紡糸し，延
伸して，強度が8.7g/dで,1500d/250fのポリエステル糸
を得た。

得られたポリエステル糸は，固有粘度（フェノルとテ
トラクロロエタンとの等重量混合物を溶媒として温度20
℃で測定）が0.83,末端カルボキシル基濃度が11geq/10⁶
g,強度が8.7g/dであった。

このポリエステル糸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
ンピュートリータを用いて，上記接着液のそれぞれに浸
漬し,130℃で100秒間乾燥した後，第３表に示す温度で1
50秒間熱処理した。

このようにして得られた処理コードを第２表に示す組
成のゴムシートに埋込み,100気圧,150℃で30分間加硫
し，接着力を測定した。

ディップ付着量，熱処理コードの強力保持率及び接着
力を第３表に示す。

実施例２ 10％水酸化ナトリウム水溶液64部に水1610部を加えた
後，レゾルシン82部を添加し，撹拌，溶解した。次いで
37％ホルマリン90部を加え,5分間撹拌し,25℃で２時間
反応させる。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」1260部を撹拌しなが
ら加え,10分間撹拌混合した後,25℃で22時間熟成させ,R
FL液（イ）とした。

このRFL液（イ）に，縮合フェノール化合物の固形分
濃度20％のアンモニア水溶液：「デナボンド」（ロ）10
00部及びカルボキシル化ビニルピリジンラテックスの固
形分濃度40.5％の水分散液：ニッポガードＺ−500」
（ハ）500部を加え，撹拌し，接着液Ｊを得た。

同様にしてカルボキシル化ビニルピリジンラテックス
を配合しない接着液Ｋを得た。

実施例１における撚糸コード1500本を，幅145cmのス
ダレ反に製織し，ディップマシン（生産機）にかけて，
上記の接着液のそれぞれに浸漬し，デュエバー装置の減
圧度によりディップ付着量を調整し,125℃で50秒間，さ
らに150℃で50秒間乾燥した後,245℃で90秒間熱処理
し，以後実施例１と同様な試験を行った。

結果を第４表に示す。（強力保持率は，ディップ処理
したスダレ反からコードを取り出して測定した。） 第４表において,No.25〜27は比較例であり,No.25で
は，処理スダレの外観が著しく不良であり，ソフニング
工程での接着剤の脱落が非常に多かった。

（発明の効果） 本発明によれば，接着剤付着量を多くしたり，接着剤
付与後の熱処理温度を高くしたりすることなく，高い接
着力を示し，強力保持率が良好で，高品質のゴム補強用
ポリエステル繊維を与えるゴム補強用ポリエステル繊維
の処理方法が提供される。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステル繊維を，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，熟成させた液（イ）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,2,6
   −ジヒドロキシメチル−４−クロロフェノール及びレゾ
   ルシンの縮合物のアンモニア水溶液で，固形分濃度20±
   0.5重量％,pH10以上の溶液について，温度20±0.2℃で
   測定した粘度が70センチポイズ以上のもの（ロ）及びカ
   ルボキシル化ビニルピリジンラテックス（ハ）を添加，
   混合して得た接着液で処理し，次いで210〜250℃の温度
   で熱処理することを特徴とするゴム補強用ポリエステル
   繊維の処理方法。