JPH04227939A - 変性された表面を有する有機ポリマー及びそのための方法 - Google Patents

変性された表面を有する有機ポリマー及びそのための方法

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JPH04227939A
JPH04227939A JP3121160A JP12116091A JPH04227939A JP H04227939 A JPH04227939 A JP H04227939A JP 3121160 A JP3121160 A JP 3121160A JP 12116091 A JP12116091 A JP 12116091A JP H04227939 A JPH04227939 A JP H04227939A
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ノーマン・エス・アンダーソン
Albert L Promislow
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(発明の分野及び背景)本発明は有機ポリ
マー表面の改質及びそれから製造される製品に関するも
のである。特に詳しくは、本発明は、ポリマーの接着性
を改良すべく変性された表面を有する有機ポリマーに関
するものである。
【0002】ポリエステルのような有機ポリマーを表面
処理してかかるポリマーの有用性を改良することは当該
技術において周知である。例えば、ポリエステル繊維を
処理して、タイヤの製造においてラバーのような基材に
対するポリエステルの接着を改良することは公知である
。米国特許第4,054,634号においては、マルチ
フィラメントポリエチレンテレフタレート糸を二段階の
仕上げで処理している。一つの段階は紡糸後に行われ、
もう一つの段階は延伸後に行われる。第1の段階は、限
定されたポリオキシエチル化/ポリオキシプロピル化モ
ノエーテルを含み、一方、第2の段階は、モノエーテル
を限定されたエポキシエーテルシラン及びpHを8〜1
0に上昇させるのに十分な量の水溶性アルカリ性触媒と
共に含む。また、米国特許第4,348,517号を参
照すると、同一のエポキシエーテルシランがグリセロー
ルのトリグリシジルエーテル及び限定されたジグリシジ
ルエーテルと組合わされてポリエステル糸用の繊維仕上
げ剤として用いられている。
【0003】また、米国特許第3,793,425号に
おいては、ラバーに対するポリエステル材料の接着を改
良する方法が記載されている。この方法においては、好
ましくは炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸カリウム
又は水酸化アンモニウムのようなアルカリ性試薬で緩衝
されているエポキシ樹脂を含む組成物で非延伸のポリエ
ステル糸を被覆している。エポキシ樹脂をアルカリ性触
媒と共に用いてラバーに対するポリエステルの接着を向
上させることは、更に米国特許第3,423,230及
び同第3,464,878号に開示されている。
【0004】化学的に安定化されたポリエステル材料を
処理してラバーに対するポリエステルの接着を向上させ
ることは、また、米国特許第4,751,143号にも
記載されている。ここに記載されているように、化学的
に安定化され、接着性が活性化されているポリエステル
材料の老化点を、実質的に延伸する前に、カリウム、セ
シウム又はルビジウムの少なくとも一つのイオンで触媒
されている限定されたエポキシド化合物を含む組成物と
、約7.5〜約13.0のpHにおいて接触させること
によって減少させることができる。
【0005】ポリマー表面に仕上げ剤を施すと、一般に
、潤滑又は静電荷の放散のような一時的な表面条件が得
られ、これはその後表面を多段処理工程にかける際に除
去される。更に、エポキシドを用いてラバーに対するポ
リエステルの接着を向上させるという従来のポリエステ
ル表面変性は、例えば、かかる表面変性ポリエステルの
製造又は製品の製造における有害作業条件を生成させて
、その後の処理又は使用において作業者を有害条件に曝
露させる可能性がある。
【0006】当該技術において有機ポリマー表面の特性
又は性質を調節するために用いられている他の方法とし
ては、電解処理又はプラズマ処理が挙げられる。しかし
ながら、これらの方法はコストがかかり、処理速度が制
限される。強酸又は強塩基を施すことは表面の変性にお
いて特に有効ではなく、特に繊維構造においては表面下
に浸透して強度の損失を引き起こす可能性がある。
【0007】ポリエステル糸の製造において接着を向上
させるためにポリイソシアネートが用いられている(米
国特許第3,549,740号参照)。これらの材料は
比較的高い濃度で(0.5重量%以上)施され、不快な
蒸気を発生させ、加工ロール上に付着物を生成させ、糸
束においてフィラメントとフィラメントとを結合させる
。米国特許第3,660,202号及び米国特許第3,
318,750号に記載されているレゾルシノール/ホ
ルムアルデヒド樹脂をベースとしたもののような公知の
ポリエステル接着剤の適用において同様の処理上の問題
が生じる。
【0008】したがって、非毒性処理を用いて有機ポリ
マーの表面を永久的に変性し、製品の製造において有機
ポリマーの処理を改良することができれば望ましい。
【0009】(発明の概要)本発明によれば、変性され
た表面を有する有機ポリマーが得られ、表面の変性は、
ハロヒドロキシ有機化合物と、2.5を超えるpKaを
有する酸のカチオン性化合物を含む共反応物質との、好
ましくは昇温下での反応の結果である。ポリエステル、
ポリエーテルイミド、芳香族ポリアミド及び黒鉛ポリマ
ー(graphite polymer)に施すと、表
面の変性によってかかるポリマーのラバー及び他の材料
に対する接着が改良される。
【0010】(発明の詳細な説明)本発明は、有機ポリ
マーと組み合わせると有用であるが、特に、ポリエステ
ル、芳香族ポリアミド、ポリエーテルイミド及び黒鉛ポ
リマーに施してかかるポリマーの接着特性を改良するも
のである。他の好適な有機ポリマーとしては、ナイロン
、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエチレン、ポ
リフェニレンスルフィド及びポリビニルアルコールが挙
げられる。
【0011】本発明において用いるポリエステルは、H
O(CH2)nOH(ここでnは2〜6の範囲である)
系の1種以上のグリコールと、ナフタレンジカルボン酸
、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、又は好ましくは
テレフタル酸のような1種以上のジカルボン酸とを反応
させることによって得ることのできる任意の重合線状エ
ステルであってよい。ポリエステルは、また、モノエス
テルの重合のような別の方法によっても調製することが
できる。ポリエステルは、p−ヒドロキシ安息香酸、2
,6−ヒドロキシナフトエ酸、2,5−ヒドロキシナフ
トエ酸、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ナ
フタレンジカルボン酸、ビフェノール、ビスフェノール
A、テレフタル酸、イソフタル酸及びヒドロキノンの種
々の組み合わせのような、当該技術において公知な完全
に芳香族のポリエステルであってよい。かかる芳香族ポ
リエステルに関する更なる説明については、参照として
ここに記載する米国特許第4,161,470号を参照
のこと。
【0012】更に、ポリエステルは、ポリエステルの特
性に実質的に悪影響を与えないポリマーの相溶性化合物
と反応又は配合することができる。例えば、非エステル
結合を生成する化合物をポリエステルのための反応混合
物中に加えることができ、また、成形ポリマー、顔料、
充填剤、酸化防止剤等をポリエステルと配合することが
できる。好ましくは、ポリエステルは、少なくとも0.
35の内部粘度(IV)を有し、タイヤ糸の製造又は他
の工業的エラストマー用途において用いると少なくとも
0.7dl/gの好ましいIVを有するポリエチレンテ
レフタレートである。IVは、オルトクロロフェノール
中のポリエステルの溶液の25℃におけるlnRV/C
対Cのプロットのゼロ濃度における切片である。RVは
相対粘度であり、Cは濃度(g/dl)である。
【0013】本発明の黒鉛ポリマーは、参照としてここ
に記載する米国特許第3,775,520号及び3,9
54,950号において記載されているようなピッチ、
レイヨン又はアクリロニトリルの炭化/黒鉛化によって
、あるいは当該技術において公知な他の方法によって得
ることができる。この文献において記載されているよう
に、アクリロニトリルポリマーは、予備加熱され、酸素
雰囲気を有する予備酸化加熱ゾーンを通り、次に、不活
性雰囲気が与えられている炭化/黒鉛化加熱ゾーンを通
って通過する。本発明は、また、ポリイミド及びポリパ
ラフェニレンテレフタルアミド、ポリパラフェニレン/
3,4’−ジフェニルエーテルテレフタルアミド及びポ
リメタフェニレンイソフタルアミドのような芳香族ポリ
アミドに適用することもできる。
【0014】有機ポリマーを成形して得る材料は、表面
変性処理に許容し得る任意の寸法及び構造のものであっ
てよい。したがって、材料は、フィルム、シート、ロッ
ド、フィラメントなどの形態のものであってよい。例え
ば、フィラメントに適用する場合には、材料は、モノフ
ィラメント、マルチフィラメントの糸、コード及び布帛
の形態のものであってよい。フィラメントに適用する場
合には、本発明は、特に、溶融紡糸及び急冷するフィラ
メントに適用することができる。
【0015】本発明のハロヒドロキシ有機化合物は、ハ
ロゲン及びヒドロキシ官能基が反応性のものであり、か
かるハロゲン及びヒドロキシ官能基が第1級のものであ
るものである。「第1級」という用語は、官能基が末端
炭素に結合していることを意味する。官能基は同一又は
異なる分子内に存在してよい。好ましくは、ハロゲンは
、塩素、臭素及びヨウ素からなる群から選択され、ハロ
ヒドロキシ化合物は、実質的にハロヒドリン及びエポキ
シ基を有さない。接着を向上させる目的で有機ポリマー
表面の変性に適用する場合には、好ましいハロヒドロキ
シ有機化合物は、CH2Cl基において少なくとも一つ
の塩素、及び、同一又は異なる分子内に二つのヒドロキ
シルを有する。好ましい例としては、一般には塩素化エ
ーテル及びチオエーテルが挙げられ、特には、ポリオキ
シ−w−ハロアルキレン、例えばチオクロロプロピレン
、オキシクロロブチレン、オキシ−w−クロロアルキレ
ン、オキシクロロプロピレン、オキシクロロプロピル化
合物、オキシクロロアルキル化合物、オキシクロロプロ
ピレンポリカルボン酸エステル、チオクロロプロピレン
が挙げられる。最も好ましい群は、ポリオキシクロロプ
ロピレンであり、これらの化合物は、ヒドロキシル(ク
ロロヒドリンを除く)、カルボン酸エステル、エーテル
、1−チオ−2,3−ジヒドロキシプロピルチオエーテ
ル、1−ジグリセロールエーテル、1,2−ジヒドロキ
シ−3−チオプロピル−1−エーテル、1−グリセロー
ルエーテル、1−エチレングリコールエーテル、3位に
置換基を有する1−グリセロールエーテル、例えば一般
には1,3−グリセロールエーテル又は3位の置換基が
一つ以上の第1級ヒドロキシル基で停止している1,3
−グリセロールエーテル、例えば1−エチレングリコー
ルエーテル又はポリエチレングリコールエーテル、アミ
ノ基が第3級であり好ましくは一つ以上のヒドロキシル
基で停止されている3−アミノ−2−ヒドロキシプロピ
ル−1−エーテルをはじめとする種々の末端基を有して
いてよい。ポリオキシクロロプロピレンは、末端基が上
記のようなものであるオキシヒドロキシプロピレン、1
,3−グリセロールエーテル、オキシエチレン、オキシ
プロピレン、炭素−炭素二重結合を有するオキシアルキ
レン単位のような単位とのコポリエーテルであってよく
、また、異なるオキシクロロプロピレンポリエーテル又
はコポリエーテルの組み合わせであってよい。他の有用
な化合物としては、部分的に塩素でキャップされたエト
キシレート及びヒドロキシル基をも有する末端クロロ−
アルキル化合物が挙げられる。また、ポリオキシクロロ
プロピレンのようなハロゲン化合物と、ポリヒドロキシ
化合物が少なくとも一つの第1級ヒドロキシル基を有す
るポリヒドロキシ化合物との組み合わせも有用である。 かかるポリヒドロキシ化合物は、例えば、グリセロール
、トリグリセロール、ヘキサグリセロール及びデカグリ
セロール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、
トリエチレングリコール、ペンタエリトリトール、トレ
イトール、トリメチロールプロパン等であってよい。ク
ロロヒドロキシ有機化合物の特に好ましい群は、クロロ
メチル基で存在する少なくとも10%の有機塩素を有し
、100〜700mgKOH/gのヒドロキシル価を有
するクロロヒドロキシ有機化合物であり、「少なくとも
一つの2−ハロメチルオキシエチレン単位及び2,3−
ジヒドロキシプロピル末端基を有する新規ポリエーテル
」と題された参照としてここに記載するNorman 
S. Anderson、 AlbertL. Pro
mislow、 Randy L. Rayborn及
びRastko Vukovによって1989年4月2
8日に出願された米国特許出願第344,598号にお
いて記載されているようなグリセロール骨格上にオキシ
クロロプロピレン単位を有し末端1−グリセロールエー
テルを有する化合物、エチレングリコール骨格上にオキ
シクロロプロピレンを有し末端1−グリセロールエーテ
ルを有する化合物、及ペンタエリトルトール骨格上にオ
キシクロロプロピレン単位を有し末端1−グリセロール
エーテルを有する化合物である。
【0016】共反応物質は、2.5を超えるpKa、好
ましくは3.5を超えるpKaを有する酸の任意のカチ
オン性化合物であってよい。好適な共反応物質としては
、アルカリ金属、第4級アンモニウム、第4級リン及び
アルカリ土類金属の水酸化物、重炭酸塩、炭酸塩、亜硝
酸塩、酸化物及びカルボン酸塩、例えば酢酸塩、ギ酸塩
、プロピオン酸塩、カプリン酸塩、オクタン酸塩、ペラ
ルゴン酸塩、ラウリン酸塩、ステアリン酸塩、イソステ
アリン酸塩、オレイン酸塩、ダイマー酸塩、並びにアル
コキシド、アリールオキシド、ボロヒドリド、ジメチル
スルホキシド塩、アセトアミド塩、炭化水素塩及びヒド
リドが挙げられる。接着を向上させるために好ましいカ
チオン性化合物は、第4級アンモニウム及びアルカリ金
属の水酸化物、重炭酸塩、炭酸塩及びカルボン酸塩、例
えば酢酸塩、ステアリン酸塩、イソステアリン酸塩、ラ
ウリン酸塩、オクタン酸塩及びダイマー酸塩からなる群
から選択されるものである。これらの化合物は、場合に
よっては、炭酸、酢酸又はプロピオン酸のような揮発酸
によってpH7未満の酸性に緩衝することができる。
【0017】ハロヒドロキシ有機化合物及び共反応物質
を、有機ポリマー表面に施し、好ましくは、反応が起こ
りポリエーテル及び無機ハロゲン化物がポリマー表面中
に生成してそれによってポリマー表面が変性される少な
くとも100℃の昇温温度に加熱する。施す共反応物質
は、一般に、ハロヒドロキシ有機化合物10gあたり少
なくとも0.002のカチオン当量、好ましくは少なく
とも0.005のカチオン当量を有する。適用は、エマ
ルジョンとしてあるいは溶液として行うことができ、ハ
ロヒドロキシ有機化合物及び共反応物質を別々に又は一
緒に施す。
【0018】以下において本発明を好ましい態様におい
て説明するが、これらに限定されるものではない。参照
としてここに記載する米国特許第4,414,169号
に記載されているようなポリエステルをフィラメント及
びフィラメント材料として押出すことができ、フィラメ
ント材料は、凝固ゾーンを通ってその長さ方向に沿って
通過せしめられ、このゾーンにおいて溶融フィラメント
材料が均一に急冷されて固体のフィラメント材料に転移
される。
【0019】本発明の一態様においては、ハロヒドロキ
シ有機化合物及び共反応物質を、エマルジョン又は溶液
として、フィラメント材料が凝固ゾーンから出てくる際
に、キスロール、スプレー、フォーム、計量アプリケー
ター等を介するもののような公知の技術によってフィラ
メント材料に施すことができる。ハロヒドロキシ有機化
合物及び共反応物質に加えて、エマルジョンは、他の通
常の成分、例えば乳化剤、潤滑剤、殺生剤、着色剤、消
泡剤、静電防止剤、酸化防止剤等を公知の量でエマルジ
ョン中に存在させて含むことができる。適用後のポリエ
ステルフィラメントは、通常、フィラメント材料の重量
を基準として0.01〜0.40%のハロヒドロキシ有
機化合物及び共反応生成物を含む。
【0020】ハロヒドロキシ有機化合物及び共反応物質
を施した後、ポリエステルフィラメント材料を延伸(d
rawn or stretched)して所望の配向
を得ることができる。 典型的には、歪み延伸ロール(skeweddraw 
rolls)の対のような公知の装置を用いて、一以上
の延伸工程で、低複屈折法においては約5.0:1.0
〜約6.5:1.0、高複屈折法においては約1.5:
1.0〜約2.8:1.0の総延伸を行う。
【0021】延伸温度を選択して所望の結果を得る。例
えば、高複屈折の二段階延伸法においては、上記の米国
特許第4,414,169号に示されているように、第
1段階をポリエステルのガラス転移温度未満の温度(例
えば室温)で行うことができる。第2段階もポリエステ
ルのガラス転移温度未満の温度(例えば室温)で行うこ
とができる。
【0022】延伸後、ポリエステルフィラメント材料を
、約0〜約4%の緩和工程(relaxing ste
p)及び/又は約190〜約240℃におけるヒートセ
ットにかけることができる。
【0023】本発明の第2の態様においては、糸加熱及
び上記の公知の方法を用いた延伸工程の後に、ハロヒド
ロキシ有機化合物及び共反応物質をエマルジョン又は溶
液としてフィラメント材料に施すことができる。延伸後
の適用の後においては、フィラメントは、通常、フィラ
メント材料の重量を基準として0.02〜0.5%のハ
ロヒドロキシ有機化合物及び共反応生成物を含む。
【0024】上記記載の方法によって得られる表面変性
ポリエステルを、更に処理して、タイヤ及び他の製品の
製造において有用性を有する材料を製造することができ
る。典型的には、かかる物品の製造においては、フェノ
ール/アルデヒド組成物をポリエステル糸に施す。フェ
ノール/アルデヒド組成物(例えばレゾール)は、熱硬
化して不融性の材料を形成することのできるアルデヒド
とフェノールとの任意の縮合生成物であってよい。典型
的なフェノール/アルデヒドラテックス組成物は、レゾ
ルシノール/ホルムアルデヒド樹脂及びスチレン/ブタ
ジエンビニルピリジンラテックスのようなラバーラテッ
クスを含む配合物(例えばRFL組成物)である。かか
る組成物の製造は当該技術において周知である。
【0025】フェノール/アルデヒドラテックス組成物
は、概して、ポリエステル材料の重量を基準として約2
〜約10重量%(固体残留分)の量で施される。限定さ
れるわけではないが、フェノール/アルデヒドラテック
ス組成物は、好ましくは、フィラメント又は糸がコード
に撚糸されるか又は布帛に織成された後に施される。好
ましくは、組成物を被覆した材料を乾燥及び硬化処理に
かけて、被覆中の水分を除去すると共にフェノール/ア
ルデヒド組成物の縮合を完了させる。乾燥及び硬化操作
は、約120〜約260℃の温度の加熱循環空気の存在
下で行うのが好都合である。
【0026】ハロヒドロキシ有機化合物及びカチオン性
化合物をRFLと同時にポリエステルに施すことは本発
明の範囲内である。かかる場合には、ハロヒドロキシ有
機化合物及びカチオン性化合物をRFLディップ内に配
置してポリエステルをディップ中に浸漬することができ
る。また、ハロヒドロキシ有機化合物及びカチオン性化
合物に他の試薬を混入して所望の結果を得ることができ
る。例えば、これらを用いて、フェノールでブロックさ
れたメチレンビス(4−フェニルイソシアネート)の懸
濁液中においてグリセロールエポキシドを置換すること
ができ、これを、米国特許第3,307,966号にお
いて記載されているような二段階方法の第1段階におい
てコードの形態のポリエステルに施すことができる。R
FLは第2段階において別に施されるであろう。
【0027】次に、その上にRFL組成物が施された表
面変性ポリエステル材料を、当該技術に公知の方法を用
いて、空気圧タイヤ、コンベヤーベルト、ホース、伝動
ベルト、レインコートなどのような補強されたラバーベ
ースの材料の製造において補強材として用いることがで
きる。
【0028】本発明の例示として以下の実施例を与える
。しかしながら、本発明は実施例において示されている
特定の態様に限定されるものではないことを理解すべき
である。
【0029】(実施例1)0.90dl/gの内部粘度
を有する溶融ポリエチレンテレフタレート(PET)を
304℃の温度で紡糸した。得られた紡糸フィラメント
を2段階延伸工程にかけた。第1段階は115℃の温度
及び3.48:1の延伸比で行い、第2段階は125℃
の温度及び1.65:1の延伸比で行った。PET糸を
約240℃でヒートセットした後、6860fpmの速
度で巻取り、僅かな緩和(relaxation)を得
た。糸は1000デニールであった。
【0030】この実施例においては、末端1−グリセロ
ールエーテル単位を有する、みかけ上4個のオキシクロ
ロプロピレン単位を含むグリセロールエーテル13.0
重量%、炭酸カリウム1.6重量%、及び、有機変性シ
リコーン、エトキシル化ソルビタンモノオレエート及び
エトキシル化オクチルフェノールを含む混合物85.4
重量%を含む配合物を調製した。グリセロールエーテル
の分析によって、501mgKOH/gのヒドロキシル
価、18.5%の有機塩素含有率、0.03%のエポキ
シ価(エピクロロヒドリン)及び検出不能であったクロ
ロヒドリン価を有することが示された。水性エマルジョ
ン15重量%を含む配合物を、フィラメントが凝固ゾー
ンから出てくる際であって延伸の前に、キスロールを用
いて紡糸仕上げ剤として施した。巻き上げ後の糸につい
て測定された仕上げ剤の乾燥重量濃度は、メタノールに
よる抽出によって測定すると0.59%であり、これは
、反応生成物の濃度が0.086重量%であることを示
している。
【0031】延伸後、1000デニールのフィラメント
をS方向に撚糸して12ターン/インチを得た後、端部
を一緒に撚り合わせ(ply)、Z方向に撚糸して12
ターン/インチ(1000/2、12×12tpi)を
得ることによってフィラメントをコードに撚糸した。次
に、固形分7.0%のディップピックアップを用いて、
以下の組成を有するレゾルシノール/ホルムアルデヒド
ラテックス(RFL)組成物でコードを処理した。
【0032】   ───────────────────────
───────────   成  分       
                         
            湿潤重量部  ──────
─────────────────────────
───   水                  
                         
     363.4   レゾルシノール     
                         
        16.6   水酸化ナトリウム(5
0%水溶液)                   
   2.6   ホルムアルデヒド(37%水溶液)
                    14.7 
 ────────────────────────
──────────   スチレン/1,3−ブタジ
エン/                    21
5   2−ビニルピリジン(15/70/15)  
 のターポリマーラテックス(41%活性)  ───
─────────────────────────
──────   スチレン/ブタジエンラテックス(
41%活性)        55.4  ─────
─────────────────────────
────組成物は、レゾルシノール16.6部を水36
3.4部に加え、次にホルムアルデヒド(37%)14
.7部及び50%NaOH  2.6部を加えることに
よって調製した。得られた混合物を1−3/4時間熟成
し、次にターポリマーラバーラテックス215部及びス
チレン/ブタジエンラテックス55.4部を加えた。得
られた混合物を24時間熟成した。
【0033】RFLで被覆した後、被覆されたコードを
、Litzler Computreatorを用いて
タイヤコード用の標準条件において通常の硬化にかけた
。回転ドラム上に巻取ることによって、処理されたコー
ドを布帛が裏打ちされたラバー片上に配置した。コード
は出来る限り絞ってエンドカウントと共に配置した。布
帛を3”×3”四方に切断し、これらの四方片を処理さ
れたコードから処理されたコードまで、厚0.040”
のラバー層をその間に設けて一緒に配置した。次に、試
料を320°F、50psiで20分間加硫し、加硫し
た試料を三つの1”の片に切断した。
【0034】1”の片を250°Fの雰囲気チャンバー
中に例えば15分間配置した後、布帛プライをInst
ron 引張試験器で250°Fにおいて引きはがした
。より厳しい条件下において接着を試験するために、更
なる1”の片をオートクレーブ内に配置し、12psi
の流れに2時間曝露し、冷却し、布帛プライを雰囲気条
件において引きはがした。
【0035】接着を下記の表1において、ポンド/イン
チ及び肉眼評価として示した(250°F、剥離試験及
び2時間流れ剥離試験)。ポンド/インチは、片を引き
はがすのに要した力の平均であり、肉眼評価値は1〜5
のスケールであり1.0はコード表面が完全に破壊され
たことを示し、5.0はラバー化合物において接着の破
壊があったことを示す。
【0036】比較の目的で、グリセロールエーテル及び
炭酸カリウムを含む仕上げ剤に代えて0.6%の濃度レ
ベルの標準非接着性活性化仕上げ剤を施した外は上記の
ようにして糸を製造した。糸を接着に関して試験し、結
果(対照)を表1に示した。
【0037】(実施例2)用いたハロヒドロキシ化合物
がみかけ上2個のオキシクロロプロピレン単位を有し末
端1−グリセロールエーテル単位を有するグリセロール
エーテルを用いた外は実施例1を繰り返した。この化合
物は、574mgKOH/gのヒドロキシル価、13.
7%の有機塩素含有率、0.04%のエポキシ価及び0
.42%のクロロヒドリン含有率を有していた。
【0038】ハロヒドロキシ化合物を、共反応物質とし
て炭酸カリウムと共に、乾燥重量基準でハロヒドロキシ
化合物13%、炭酸カリウム1.6%及び実施例1で用
いたのと同様の潤滑/乳化配合物85.4%を含む紡糸
仕上げ剤において用いた。これを、凝固の後であって延
伸の前に、15%水性エマルジョンから糸に施した。測
定された巻取り後の糸上の仕上げ剤の乾燥濃度は0.5
3重量%であり、これは反応生成物濃度が0.077重
量%であることを示している。
【0039】その後、実施例1のように評価を行い、接
着の結果を表1に示した。
【0040】(実施例3)ハロヒドロキシ表面変性化合
物が、みかけ上2個のオキシクロロプロピレン単位を有
し、1−グリセロールエーテルで停止されているエチレ
ングリコールエーテルであった外は実施例1を繰り返し
た。化学物質を分析すると、533mgKOH/gのヒ
ドロキシル価、18.3%の有機塩素含有率、0.24
%のエポキシ価及び0.23%のクロロヒドリン価を有
していた。
【0041】このハロヒドロキシ化合物を、共反応物質
として炭酸カリウムと共に、乾燥重量基準でハロヒドロ
キシ化合物17.5%、炭酸カリウム2.0%及び実施
例1で用いたのと同様の潤滑/乳化配合物80.5%を
含む紡糸仕上げ剤において用いた。この仕上げ剤を、凝
固の後であって延伸の前に、固形分15%の水性エマル
ジョンから糸に施した。測定された巻取り後の糸上の仕
上げ剤の乾燥濃度は0.47重量%であり、これは反応
生成物濃度が0.092重量%であることを示している
【0042】その後、実施例1のように評価を行い、接
着の結果を表1に示した。
【0043】(実施例4)以下の条件で実施例1を繰り
返した。
【0044】用いたハロヒドロキシ化合物は、みかけ上
2個のオキシクロロプロピレン単位、4個の1,3−グ
リセロールエーテル単位及び末端1−グリセロールエー
テル単位を有するポリエーテルであった。この化合物を
分析すると、670mgKOH/gのヒドロキシル価、
10.5%の有機塩素含有率及び0.05%未満のエポ
キシ価を有していた。このハロヒドロキシ化合物は、塩
素含有率10.7%、エポキシ価6663ミクロ当量/
gのグリセロールポリグリシジルエーテルと水とを、酸
触媒の存在下においてエポキシ基が検出されなくなるま
で反応させることによって製造することができる。
【0045】紡糸仕上げ剤として施された組成物の潤滑
/乳化剤部分は、ペンタエリトリトールテトラペラルゴ
ネート、ソルビトールエステルエトキシレート、キャス
ターオイルオトキシレート、デカグリセロールヘキサオ
レエート及び酸化防止剤を含むものであった。仕上げ剤
中の成分の乾燥割合は、ハロヒドロキシ化合物15%、
炭酸カリウム0.97%、乳化剤及び潤滑剤の上記配合
物84.03%であった。
【0046】仕上げ剤を、固形分15%の水性エマルジ
ョンとして延伸前の糸に計量した。延伸後に糸上に測定
された仕上げ剤は0.55重量%であり、これは反応生
成物濃度0.088重量%を示す。
【0047】延伸後に、糸上に0.4%のn−ブチルス
テアレート及びラウリン酸エトキシレートの混合物で糸
を更に処理した。1000×2、12×12ターン/イ
ンチに撚糸した後、得られたコードを、乾燥基準で5%
の以下の組成のRFLディップで被覆し、Litzle
r computoreatorのゾーン1を、250
°Fで110秒間1%延伸で操作して通過させ、次にゾ
ーン2を、440°Fで50秒間0.5%緩和で操作し
て通過させた。RFL組成物は以下のものであった。
【0048】   ───────────────────────
───────   成分             
                       湿潤
重量部  ────────────────────
──────────   水           
                         
  331   NaOH(50%水溶液)     
               2.6   レゾルシ
ノール                      
      16.6   ホルムアルデヒド(37%
水溶液)          17.2  ─────
─────────────────────────
   スチレン/1,3−ブタジエン/       
   245   2−ビニルピリジン(15/70/
15)   のターポリマーラバーラテックス   (
41%ラテックス)   ───────────────────────
───────上記組成物は、レゾルシノール16.6
部を水331部中に加え、次にホルムアルデヒド(37
%)17.2部及び50%NaOH水溶液2.6部を加
えることによって調製した。この混合物を1時間熟成し
た後、ターポリマーラテックス245部を撹拌添加した
。得られた混合物を72時間熟成した。
【0049】次に、処理されたコードを実施例1と同様
にラバーに接着し、蒸気接着した結果を表1に示す。
【0050】(実施例5)ディップにフェノールでブロ
ックされたメチレンビスフェノールイソシアネート1.
0重量%を含ませた外は実施例4を繰り返した。結果を
表1に示す。
【0051】(実施例6)以下の記載の外は実施例1を
繰り返した。
【0052】紡糸仕上げ剤として施した配合物は、乾燥
重量基準で以下の組成を有していた。
【0053】 実施例1のハロヒドロキシ化合物          
20.0%炭酸ルビジウム             
               3.84%実施例1の
潤滑剤/乳化剤                76
.16%仕上げ剤を、延伸前に固形分15.0重量%の
水性エマルジョンから糸に計量した。延伸後、糸上のメ
タノールで抽出された仕上げ剤の濃度は0.43重量%
と測定され、これは反応生成物濃度0.103重量%を
示す。
【0054】更なる処理及び試験を実施例1に記載のよ
うにして行い、接着結果を表1に示す。
【0055】(実施例7)以下の記載の外は実施例1を
繰り返した。
【0056】紡糸仕上げ剤として施した配合物は、乾燥
重量基準で以下の組成を有していた。
【0057】 実施例1のハロヒドロキシ化合物          
          20.00%テトラエチルアンモ
ニウムヒドロキシド                
2.77%二酸化炭素               
                         
  0.41%実施例1の潤滑剤/乳化剤      
                    76.82
%実施例7と同様に、ハロヒドロキシ化合物及び潤滑剤
/乳化剤を水性エマルジョンに形成し、テトラエチルア
ンモニウムヒドロキシドをエマルジョンに混合した。十
分な二酸化炭素を加えてpHを9.6に低下させ、炭素
化された第4級アンモニウムカチオンを生成させた。固
形分15.0重量%の最終的なエマルジョンを延伸前に
糸に計量した。延伸後、糸上のメタノールで抽出された
仕上げ剤の濃度は0.49重量%であり、これは反応生
成物濃度0.114重量%を示す。
【0058】更なる処理及び試験を実施例1と同様に行
い、接着結果を表1に示した。
【0059】(実施例9)以下の記載の外は実施例4を
繰り返した。
【0060】施した紡糸仕上げ剤は、乾燥重量基準で以
下の組成を有していた。
【0061】 実施例4のハロヒドロキシ化合物          
          15.00%重炭酸カリウム  
                         
           2.32%実施例1の潤滑剤/
乳化剤                      
    82.68%紡糸仕上げ配合物を、延伸前に固
形分15.0重量%の水性エマルジョンから糸に計量し
た。延伸後、糸上の抽出可能な仕上げ剤は0.59重量
%であると測定され、これは糸上の反応生成物濃度が0
.102重量%であることを示す。n−ブチルステアレ
ート及びエトキシル化ラウリン酸0.4重量%を含む更
なる仕上げ剤を撚糸前に糸に施した。
【0062】実施例4と同様に更なる処理及び試験を行
い、蒸気接着の結果を表1に示した。
【0063】(実施例10)以下の記載の外は実施例4
を繰り返した。
【0064】糸に施した紡糸仕上げ剤は、乾燥重量基準
で以下の組成を有していた。
【0065】 実施例4のハロヒドロキシ化合物          
          15.00%水酸化カリウム  
                         
           0.65%実施例1の潤滑剤/
乳化剤                      
    84.35%延伸前に、仕上げ剤を固形分15
重量%の水性エマルジョンから糸に計量した。延伸後、
糸上の抽出可能な仕上げ剤の量は0.61重量%である
と測定され、これは糸上の反応生成物の濃度が0.09
5重量%であることを示す。n−ブチルステアレート及
びエトキシル化ラウリン酸0.4重量%の更なる仕上げ
剤を撚糸前に糸に施した。
【0066】撚糸して1000/2  12×12tp
iコードを得た後、コードを実施例4と同様の方法で接
着に関して評価した。蒸気接着の結果を表1に示す。
【0067】(実施例11)以下の記載の外は実施例4
を繰り返した。
【0068】糸に施した紡糸仕上げ剤は、乾燥重量基準
で以下の組成を有していた。
【0069】 実施例4のハロヒドロキシ化合物          
          15.00%炭酸セシウム   
                         
            3.77%実施例1の潤滑剤
/乳化剤                     
     81.23%仕上げ剤を、延伸前に、固形分
15重量%の水性エマルジョンから糸上に計量した。延
伸後、糸上の抽出可能な仕上げ剤の量は0.48重量%
であると測定され、これは糸上の反応生成物濃度が0.
090重量%であることを示す。n−ブチルステアレー
ト及びエトキシル化ラウリン酸0.4重量%の更なる仕
上げ剤を撚糸前に糸上に施した。
【0070】1000/2  12×12tpiコード
に撚糸した後、コードを実施例4と同様の方法で接着に
関して評価した。蒸気接着の結果を表1に示す。
【0071】(実施例12)以下の記載の外は実施例4
を繰り返した。
【0072】糸に施した紡糸仕上げ剤は、乾燥重量基準
で以下の組成を有していた。
【0073】 実施例4のハロヒドロキシ化合物          
          15.00%炭酸ナトリウム  
                         
           1.44%実施例1の潤滑剤/
乳化剤                      
    83.56%仕上げ剤を、延伸前に、固形分1
5重量%の水性エマルジョンから糸上に計量した。延伸
後、糸上の抽出可能な仕上げ剤の量は0.57重量%で
あると測定され、これは糸上の反応生成物濃度が0.0
94重量%であることを示す。n−ブチルステアレート
及びエトキシル化ラウリン酸の更なる仕上げ剤を撚糸前
に0.4重量%のレベルで糸上に施した。
【0074】1000/2  12×12tpiコード
に撚糸した後、コードを実施例4と同様の方法で接着に
関して評価した。蒸気接着の結果を表1に示す。
【0075】                          
       表    1────────────
─────────────────────   実
施例     250°F剥離試験         
      2時間蒸気剥離試験          
────────────      ───────
──────            引張力    
 肉眼評価            引張力    肉
眼評価          (lbs/inch)  
                   (lbs/i
nch)─────────────────────
────────────   対照      13
.2         1.8           
     9.4        1.2     1
       35.3         4.5  
             45.3        
3.6     2       35.4     
    4.7               50.
7        3.7     3       
34.4         4.5         
      42.3        3.2    
 4                       
               25.0      
  2.1     5              
                        6
5.0        4.9     6     
  35.5         4.0       
        53.4        3.7  
   7       40.0         3
.8               37.7    
    2.9     8       33.8 
        3.5              
 34.5        2.5     9   
                         
          32.5        2.7
    10                   
                   24.0  
      2.2    11          
                         
   44.0        3.0    12 
                         
            28.5        2
.2───────────────────────
──────────表1に示されるデータから、エラ
ストマー材料に対する接着を実質的に向上させる本発明
の有効性が、種々のハロヒドロキシ化合物及び共反応物
質並びにことなる処理条件下において示される。
【0076】(実施例13)市販の0.90ivポリエ
チレンテレフタレート工業糸を1000/2  12×
12tpiコードに撚糸し、二段階工程を用いて研究室
用Litzler computreatorでコード
を接着処理した。第1段階においては、コードを3%延
伸し、400°Fで30秒間曝露した。第2段階におい
てはコードを2%緩和し、実施例4の組成を有するRF
L接着剤を糸に施して3%固形分の付着を行い、次にコ
ードを450°Fも50秒間曝露した。
【0077】次に、処理されたコードを実施例1に記載
された方法によって接着試験にかけ、結果を表2に示し
た。
【0078】(実施例14)第1段階における引張の後
、コードを、実施例2のハロヒドロキシ化合物1部、重
炭酸カリウム0.8部及び水100部を含む水溶液中を
通して通過させた。過剰の溶液を吹き飛ばして、コード
上の適用レベル、乾燥基準で0.2重量%を達成した。
【0079】次に、処理されたコードを接着試験にかけ
、結果を表2に示した。結果は、ハロヒドロキシ化合物
及び共反応生成物のの適用を除外した実施13の結果よ
りも実質的に良好な接着が得られたことを示している。
【0080】(実施例15)接着剤水溶液が、実施例1
のハロヒドロキシ化合物1部、重炭酸カリウム0.8部
、水75部及び混合物を可溶化する目的でアセトン50
部からなっていた外は実施例14を繰り返した。
【0081】(実施例16)重炭酸カリウムが水溶液か
ら除外された外は実施例14を繰り返した。接着結果を
表2に示すが、これは、実施例14で得られた結果と比
較して改良された接着を得るためには共反応物質を用い
ることが必要であることを示している。
【0082】(実施例17)溶液中のハロヒドロキシ化
合物を、みかけ上4個のオキシクロロプロピレン基及び
3−(ポリオキシエチレン(3.5))グリセロール−
1−エーテルの末端基を有し、278mgKOH/gの
ヒドロキシル価、12.1%の有機塩素含有率、0.3
6%のエポキシ価及び0.23%のクロロヒドリン含有
率を有すると分析されたグリセロールエーテルに代えた
外は実施例15を繰り返した。接着のデータを表2に示
す。
【0083】(実施例18)溶液中のハロヒドロキシ化
合物を、みかけ上4個のオキシクロロプロピレン基及び
3−(ジエタノールアミノ)−2−ヒドロキシプロピル
−1−エーテルの末端基を有するグリセロールエーテル
であった外は実施例15を繰り返した。この物質は、3
03mgKOH/gのヒドロキシル価、14.2%の有
機塩素含有率及び検出不能のレベルのクロロヒドリン及
びエポキシを有していた。接着結果を表2に示す。
【0084】                          
       表    2────────────
─────────────────────   実
施例     250°F剥離試験         
      2時間蒸気剥離試験          
────────────      ───────
──────            引張力    
 肉眼評価            引張力    肉
眼評価          (lbs/inch)  
                   (lbs/i
nch)─────────────────────
────────────   13(対照)  12
           1.1           
     6          1.0   14 
       25           3.0  
             37          
3.0   15        23       
    2.5               35 
         2.8   16        
 9           1.1         
      11          1.0   1
7        21           2.4
               20        
  1.6   18        16     
      1.7               1
6          1.4───────────
──────────────────────上記か
ら、ハロヒドロキシ化合物及び共反応物質をポリマー表
面上で反応させることによって接着の実質的な向上が得
られることが明らかである。
【0085】(実施例19−22)水溶液が、実施例2
のハロヒドロキシ化合物1.2部、及び、重炭酸カリウ
ム0.8部(実施例19)又は炭酸カリウム0.55部
(実施例20)からなるものであり、第1段階における
加熱処理を350°Fで滞留30秒間に調節した外は実
施例14を繰り返した。更に、実施例20の水溶液のp
Hを、酢酸を加えることによって7.0(実施例21)
及び5.0(実施例22)に低下させた。水溶液を加え
ずに対照例を調製した。pHが低下するにつれて処理さ
れたコードの強度は増大した。
【0086】次に、処理されたコードを実施例1に記載
のようにして接着試験にかけ、結果を表3に示した。
【0087】                          
       表    3────────────
─────────────────────   実
施例     250°F剥離試験         
      2時間蒸気剥離試験          
────────────      ───────
──────            引張力    
 肉眼評価            引張力    肉
眼評価          (lbs/inch)  
                   (lbs/i
nch)─────────────────────
────────────   対照      25
           1.5           
     8          1.0   19 
       75           4.9  
             36          
2.8   20        72       
    4.9               42 
         2.8─────────────
────────────────────(実施例2
3)フリーサイズで6KfilカウントのCelion
(BASF Structural Material
s, Incの商標)を撚糸して、3600デニール/
1,3tpi糸を形成し、次に、以下の条件の下に実施
例13の手順にしたがって接着処理をした。ゾーン1及
び2においては、コードは400gの引張をかけ、45
0°Fに40秒間曝露し、ゾーン2において以下に示す
ことなるRFL配合物を施した。
【0088】接着剤の第1の部分は、水26.0部、水
酸化アンモニウム(28.0重量%)2.1部及びレゾ
ルシノールホルムアルデヒド樹脂(70重量%)7.8
部を混合することによって調製した。配合物の第2の部
分は、水14.0部及びホルマリン(37.0重量%)
4.2部を混合することによって調製した。最終的な配
合物は、水57.6部、実施例1のターポリマーラテッ
クス90.0部及び第1の部分及び第2の部分からなり
、第1の部分は第2の部分及びターポリマーラテックス
と混合する前に1.5時間熟成された。
【0089】次に、処理された炭素コードを、実施例1
に記載の方法によって接着試験にかけ、結果を表4に示
した。
【0090】(実施例24)第1段階における引張の後
、炭素コードを、実施例2のハロヒドロキシ化合物1部
、重炭酸カリウム0.8部及び水100部を含む水溶液
を通して通過させた外は実施例23を繰り返した。過剰
の溶液を吹き飛ばして、コード上の適用レベル0.2重
量%を得た。
【0091】次に処理されたコードを接着試験にかけた
。結果を表4に示す。
【0092】                          
       表    4────────────
─────────────────────   実
施例     250°F剥離試験         
      2時間蒸気剥離試験          
────────────      ───────
──────            引張力    
 肉眼評価            引張力    肉
眼評価          (lbs/inch)  
                   (lbs/i
nch)─────────────────────
────────────   23(対照)  52
           3.4           
    40          2.6   24 
       64           4.9  
             57          
3.6──────────────────────
───────────上記から、エラストマー組成物
に対する改良された接着性が、本発明のハロヒドロキシ
及びカチオン性化合物を用いることによって得られるこ
とが明らかである。更に、実施例24の炭素コードは明
澄であった。
【0093】(実施例25)1500デニールのKev
lar(DuPont社の商標)アラミド糸を1500
/2,9×9tpi撚糸コードに転化し、次に、以下の
条件の下に実施例13に記載した手順にしたがって接着
処理を行った。 ゾーン1においては、コードに1000gの引張をかけ
て450°Fの温度に50秒間曝露し、一方ゾーン2に
おいては、引張を400gに調節してRFL配合物(実
施例23)を施した後450°Fにおいて50秒間硬化
させた。
【0094】次に、処理されたKevlarコードを実
施例1に記載の方法によって接着試験にかけ、結果を表
5に示した。
【0095】(実施例26)第1段階における引張の後
、加熱処理の前に、水100部、アセトン50部、みか
け上6個のオキシクロロプロピレン単位を有し、末端1
−グリセロールエーテルを有するグリセロールのエーテ
ル1.2部、及び重炭酸カリウム0.80部からなる溶
液を通してKevlarコードを通過させた外は実施例
25を繰り返した。ハロヒドロキシ化合物は、347m
gKOH/gのヒドロキシル価、23.5%の有機塩素
含有率、0.17%のエポキシ価、及び0.49%のク
ロロヒドリン価を有していた。
【0096】次に、処理されたKevlarコードを接
着試験にかけた。結果を表5に示すが、これは、ハロヒ
ドロキシ化合物及び共反応物質を施すことによってエラ
ストマーに対する芳香族ポリアミドの接着性が改良され
たことを示している。
【0097】                          
       表    5────────────
─────────────────────   実
施例     250°F剥離試験         
      2時間蒸気剥離試験          
────────────      ───────
──────            引張力    
 肉眼評価            引張力    肉
眼評価          (lbs/inch)  
                   (lbs/i
nch)─────────────────────
────────────   25(対照)  44
           3.5           
    22          1.6   26 
       60           4.8  
             33          
2.0──────────────────────
───────────(実施例27)第1段階におい
て、ポリエチレンテレフタレートに1000gの引張を
かけて350°Fで50秒間処理し、RFL配合物が以
下の組成を有していた外は実施例13を繰り返した。
【0098】   ───────────────────────
─────────   成分           
                         
    正味重量部  ──────────────
──────────────────   水酸化ナ
トリウム(50.0重量%)            
  2.6   レゾルシノール          
                      16.
6   ホルマリン(37.0重量%)       
           14.7  ────────
──────────────────────── 
  スチレン/1,3−ブタジエン/2−      
    245   ビニルピリジンのターポリマーラ
テックス   (15/70/15:41%活性)  
─────────────────────────
───────   水              
                         
   331  ─────────────────
───────────────   フェニルでブロ
ックされたビスメチレン          61  
 ジフェニルイソシアネート   ───────────────────────
─────────次に、処理されたポリエチレンテレ
フタレートコードを実施例1に記載の方法によって蒸気
接着試験にかけ、結果を表6に示した。
【0099】(実施例28)第1段階の引張の後、ポリ
エチレンテレフタレートコードを、水100部、みかけ
上2個のオキシクロロプロピレン単位及び末端1−グリ
セロールエーテルを有するエタノールエーテル2.4部
、炭酸カリウム0.55部及びスルホスクシネート湿潤
剤であるエアロゾルOT(固形分75重量%)0.20
部からなる水溶液を通して通過させた。ハロヒドロキシ
化合物は、282mgKOH/gのヒドロキシル価、2
3.8%の有機塩素含有率、0.20%のエポキシ価及
び0.4%のクロロヒドリン価を有していた。
【0100】次に処理されたコードを蒸気接着試験にか
け、結果を表6に示したが、これは接着を向上させる本
発明の有効性を示していた。
【0101】                          
       表    6────────────
─────────────────────   実
施例                       
         2時間蒸気剥離試験       
   ────────────      ────
─────────                
                         
引張力      肉眼評価            
                         
    (lbs/inch)───────────
──────────────────────   
27(対照)                   
              19         
 1.5   28                
                       60
          3.8────────────
─────────────────────(実施例
29)第1段階の引張の後、コードをゾーン1において
、水20部及びメタノール80部中にグリセロールエー
テル1.2部及び重炭酸カリウム0.8部を含む溶液を
通して通過させた。グリセロールエーテルは、加水分解
反応中に一つの分子からの一つの2,3−ジヒドロキシ
プロピル末端基を他の分子のエポキシドと反応させてエ
ーテル結合を介して分子を結合させるという二つのエー
テル化グリセロール分子の結合によって調製したもので
あり、得られた二量体は、平均して約2.5個の2−ブ
ロモメチルオキシエチレン単位と約1個の2−ヒドロキ
シメチルオキシエチレン単位とを未結合の2,3−ジヒ
ドロキシプロピル末端基と共に含んでいた。ブロモヒド
ロキシ化合物は、452mgKOH/gのヒドロキシル
価、23.1%の有機臭素含有率、0.02%の低いエ
ポキシ価、1.7%のブロモヒドリン含有率、及びゲル
透過クロマトグラフィーによって測定すると834の重
量平均分子量を有していた。
【0102】次に、処理されたコードを実施例1に記載
の方法によって接着試験にかけ、結果を表7に示したが
、これは、実施例13の対照例と比較してハロヒドロキ
シ有機化合物をブロモ置換すると著しい接着の改良が得
られたことを示している。
【0103】                          
       表    7────────────
─────────────────────   実
施例     250°F剥離試験         
      2時間蒸気剥離試験          
────────────      ───────
──────            引張力    
 肉眼評価            引張力    肉
眼評価          (lbs/inch)  
                   (lbs/i
nch)─────────────────────
────────────   13(対照)  12
           1.1           
     6          1.0   29 
       36           3.8  
             27          
2.1──────────────────────
───────────(実施例30)水溶液が、トリ
グリセロール(Mazer ChemicalComp
anyによって商業的に製造されている3量体化グリセ
ロール)0.55部、みかけ上1個のオキシクロロプロ
ピレン基及び末端1,3−グリセロールエーテル(3置
換基は2−ヒドロキシプロピルエーテルである)を有す
るグリセロールエーテル0.55部、重炭酸カリウム0
.8部及び水100部を含むものであった外は実施例1
4を繰り返した。ハロヒドロキシ化合物は、557mg
KOH/gのヒドロキシル価、7.1%の有機塩素含有
率及び0.1%未満のエポキシ価を有していた。
【0104】次に、処理されたコードを、剥離試験を7
5°Fで行った外は実施例1の手順にしたがって接着試
験にかけ、結果を表8に示した。
【0105】(実施例31)第1段階の引張の後、コー
ドを、水100部、フェノールでブロックされたメチレ
ンビスフェニルイソシアネート2.9部、実施例2のハ
ロヒドロキシ化合物1.2部、重炭酸カリウム0.80
部及びナトリウムスルホスクシネート湿潤剤0.1部か
らなる水性懸濁液を通して通過させた外は実施例13を
繰り返した。過剰の溶液を吹き飛ばして、コード上0.
8乾燥重量%の適用レベルを得た。第1段階の温度は4
50°Fで50秒間に設定し、第2段階は420°Fで
50秒間に設定した。第2段階において用いたRFL配
合物は実施例23のものであった。
【0106】次に、処理されたコードを実施例1に記載
の方法によって蒸気接着試験にかけ、結果を表8に示し
た。
【0107】                          
       表    8────────────
─────────────────────   実
施例     75°F剥離試験          
      2時間蒸気剥離試験          
────────────      ───────
──────            引張力    
 肉眼評価            引張力    肉
眼評価          (lbs/inch)  
                   (lbs/i
nch)─────────────────────
────────────     30      
61           3.2         
      19          2.0    
 31                      
               56        
  4.7────────────────────
─────────────上記のデータは、第1級塩
化物を有さないポリオール及び第1級アルコールを有さ
ない塩素含有化合物の混合物を用いることによる接着を
促進する本発明の有効性を示している。更に、RFL配
合物の適用前にフェノールでブロックされたメチレンビ
スフェニルイソシアネートをハロヒドロキシ化合物及び
カチオン性化合物と共に用いることにより接着を促進す
ることが示された。
【0108】(実施例32)重炭酸カリウムに代えて酢
酸カルシウム0.63部を用いた外は実施例14を繰り
返した。蒸気老化試料の接着結果は、対照例が6lbs
で評価値1.0であったのに対して25lbsで評価値
2.2であった。これはアルカリ土類金属塩が有効な共
反応物質で有り得ることを示している。
【0109】(実施例33)完全に芳香族のポリエステ
ル糸(916デニール、180フィラメント)を、96
0/2,10×10tpiケーブルコードに撚糸し、コ
ードを、二段階工程を用いて研究用Litzler C
omputreatorで接着処理した。第1段階にお
いてはコードを水浴を通して通過させ、400°Fの温
度に20秒間曝露しながら0.5%延伸した。第2段階
においてはコードを実施例23に記載のRFL接着剤を
通して通過させた後、450°Fに50秒間曝露しなが
ら一定の長さに保持した。
【0110】次に、処理されたコードを実施例1に記載
の方法によって接着試験にかけ、結果(実施例33a)
を表9に示した。
【0111】第1段階における引張の後、コードを、実
施例2のハロヒドロキシ化合物1部、酢酸カリウム0.
78部及び水100部を含む水溶液を通して通過させた
外は上記工程を繰り返した。過剰の溶液を吹き飛ばして
、コード上0.2重量%の接着剤適用レベルを得た。
【0112】次に、処理されたコードを実施例1に記載
の方法によって接着試験にかけ、結果(実施例33b)
を表9に示した。
【0113】(実施例34)ポリエーテルイミド糸(9
20デニール、100フィラメント、仕上げなし)を、
920/2,10×10tpiコードに撚糸し、コード
を、第2段階の温度を420°Fに保持した外は実施例
33の条件下で処理した。次に処理されたコードを実施
例1に記載の方法によって接着試験にかけ、結果(実施
例34a)を表9に示した。
【0114】実施例33の水溶液を通してコードを通過
させた外は上記工程を繰り返し、結果(実施例34b)
を表9に示した。
【0115】                          
       表    9────────────
───────────────────────  
 実施例  250°F剥離試験        75
°F剥離試験      2時間蒸気剥離試験    
      ─────────  ────────
────────────            引
張力   肉眼       引張力   肉眼   
   引張力   肉眼          (lbs
/inch) 評価     (lbs/inch) 
評価    (lbs/inch) 評価──────
─────────────────────────
────    33a      15      
1.8         35      2.2  
      14      1.3    33b 
     24      2.6         
45      3.0        24    
  2.0    34a       8     
 1.0         17      1.5 
        9      1.0    34b
      15      1.6        
 20      2.2         8   
   1.0───────────────────
────────────────上記から、ポリマー
表面上でハロヒドロキシ化合物と共反応物質とを反応さ
せることによって、完全に芳香族のポリエステル(実施
例33b)及びポリエーテルイミド(実施例34b)糸
の表面の実質的な変性が得られたことが明らかである。
【0116】(実施例35)処理の第1段階において、
コードを、この段階における加熱処理の前に、水100
部中に実施例2のハロヒドロキシ化合物1部のみを含む
水溶液を通して通過させ、過剰の溶液を吹き飛ばして0
.2重量%の適用レベルを得た外は実施例13を繰り返
した。第2段階においてはコードを3%緩和にかけた。
【0117】次に、処理されたコードを接着試験にかけ
、結果を表10に示した。
【0118】(実施例36)第1段階の水溶液に炭酸カ
リウム0.55部を加えた外は実施例35を繰り返した
。接着試験の結果を表10に示す。
【0119】(実施例37)第1の処理段階の水溶液に
酢酸カリウム0.78部を加えた外は実施例35を繰り
返した。接着試験の結果を表10に示した。
【0120】(実施例38)第1段階の処理工程の水溶
液に安息香酸カリウム0.97部を加えた外は実施例3
5を繰り返した。接着試験の結果を表10に示した。
【0121】(実施例39)第1段階の処理工程の水溶
液にギ酸カリウム0.67部を加えた外は実施例35を
繰り返した。接着試験の結果を表10に示した。
【0122】(実施例40)第1段階の処理工程の水溶
液に亜硝酸カリウム0.68部を加えた外は実施例35
を繰り返した。接着試験の結果を表10に示した。
【0123】(実施例41)第1段階の処理工程の水溶
液にオルトクロロ安息香酸カリウム1.25部を加えた
外は実施例35を繰り返した。接着試験の結果を表10
に示した。
【0124】                          
       表    10───────────
─────────────────────────
   実施例   pKa        75°F剥
離試験               2時間蒸気剥離
試験          ─────────────
────    ────────────     
                引張力    肉眼
評価            引張力    肉眼評価
                   (lbs/i
nch)                    (
lbs/inch)────────────────
────────────────────    3
5     −−−        18      
    1.4                9 
         1.0    36     10
.2       56          4.4 
              30         
 2.4    37      4.8      
 56          4.7         
      33          2.6    
38      4.2       57     
     4.9               36
          2.6    39      
3.8       45          3.8
               32        
  2.6    40      3.4     
  53          4.7        
       28          2.2   
 41      2.9       47    
      3.5               1
5          1.5───────────
─────────────────────────
上記に示すデータから、ポリエチレンテレフタレート表
面が変性され、したがってエラストマー材料に対する接
着が改良される本発明の有効性が、一点範囲のpKa値
を有する種々の酸の共反応物質に関して示される。
【0125】(実施例42)紡糸仕上げ剤及びRFLデ
ィップを用いた外は実施例1を繰り返した。紡糸仕上げ
剤は、みかけ上4個のオキシクロロプロピレン単位及び
末端1−グリセロールエーテル単位を有するグリセロー
ルエーテル10.0重量%、ステアリン酸0.6重量%
、イソステアリン酸6.0重量%、水酸化カリウム1.
5重量%、及び、有機変性シリコーン、エトキシル化ソ
ルビタンモノオレエート及びエトキシル化オクチルフェ
ノールを含む混合物81.9重量%を含んでいた。 水酸化カリウム及び脂肪酸を反応させて脂肪酸塩を得た
【0126】グリセロールエーテルの分析によって、4
58mgKOH/gのヒドロキシル価、18.7%の有
機塩素含有率、0.15%のエポキシ価(エピクロロヒ
ドリンとして)及び0.29%のクロロヒドリン価(塩
素として)を有していることが示された。
【0127】製造時のpH10.0を有する水性エマル
ジョン15重量%を含む配合物を、紡糸仕上げ剤として
、フィラメントが凝固ゾーンから出てくる際で延伸の前
に計量装置を用いて糸に施した。メタノール抽出によっ
て測定した巻き上げ後の糸上の仕上げ剤の乾燥重量は0
.54重量%であり、これは反応生成物濃度0.10重
量%を示す。
【0128】二つの1000デニール糸Z及びSを撚糸
し、これを12×12撚り/インチレベルに撚り合わせ
た後、コードをRFLエマルジョン中に浸漬して3.5
重量%の乾燥付着量を得た。用いたRFL配合物は、実
施例23のものにアクリル系増粘樹脂ASE−95(2
0%活性)1.5部及び水酸化ナトリウム0.43部(
50%活性)及びフェノールでブロックされたメチレン
ジフェニルイソシアネート(乾燥材料)4.3部を製造
の最終段階に加えたものであった。
【0129】RFLによる被覆の後、タイヤコード用の
標準条件においてLitzler  Computor
eatorを用いて、被覆された糸を通常の硬化にかけ
た。実施例1と同様に剥離試験片を調製した。剥離試験
片を室温において引きはがした。二つの剥離片において
測定された剥離力は53及び57lbs/inchであ
り肉眼評価値は3.0及び3.0であった。ハロヒドロ
キシ接着剤を有さない潤滑化糸は、27及び31lbs
/inchの剥離力及び2.0及び2.0の肉眼評価値
を有していた。
【0130】(実施例43)紡糸仕上げ剤の外は実施例
42を繰り返した。乾燥紡糸仕上げ剤は、みかけ上4個
のオキシクロロプロピレン単位及び末端1−グリセロー
ルエーテル単位を有するグリセロールエーテル13.0
重量%、水酸化カリウム4.7重量%、及び、有機変性
シリコーン、エトキシル化ソルビタンモノオレエート及
びエトキシル化オクチルフェノールからなる混合物81
.0重量%を含むものであった。用いたポリオキシクロ
ロプロピレン化合物は実施例42において用いたものと
同一のものであった。
【0131】調製時に10.3のpHを有する15%水
性エマルジョンとしての配合物を、フィラメントが凝固
ゾーンを出てくる際で延伸の前に、紡糸仕上げ剤として
計量装置を用いて糸に施した。巻き上げ後の糸上の仕上
げ剤の乾燥重量は、メタノール抽出で測定すると0.5
6重量%であり、これは反応生成物濃度0.11重量%
を示す。
【0132】実施例42のようにして1000デニール
の糸を撚糸し、RFLコーティングし、剥離試験片にし
た。室温で引きはがした後の剥離力及び試験片の肉眼評
価によって測定された接着は、80.55及び77.1
lbs/inchであり肉眼評価値は2.1及び2.1
であった。同様に処理したハロヒドロキシ接着剤を有さ
ない糸は、35.9及び33.9lbs/inchの接
着及び2.1及び2.1の肉眼評価値を与えた。
【0133】(実施例44−48)これらの実施例にお
いては、第1段階の処理溶液の外は実施例13を繰り返
した。実施例44においては、アセトン/水混合物(8
0/20wt/wt)のみを施した。
【0134】実施例45においては、酢酸カリウム0.
5部、及び、アセトン/水(80/20wt/wt)中
の1,1,2,2−テトラ−p−グリシドキシフェニル
−エタン10モルと3−クロロ−1−プロパノール4モ
ルとの反応生成物1部を含む溶液を用いた。反応生成物
は、0.05重量%のエポキシド%(エピクロロヒドリ
ンとして)、206.8mgKOH/gのヒドロキシル
価が測定され酸価は検出されなかった。NMRによって
3−クロロプロピルエーテル基の存在が確認され、エポ
キシ基及び3−クロロプロパノールは微量しか示されな
かった。
【0135】実施例46−48においては、酢酸カリウ
ム0.5部、及び、それぞれ実施例45の反応生成物1
モルにエチレンオキシド3、6及び9モルを加えた実施
例45の反応生成物のエトキシル化物である反応生成物
1部を含むアセトン/水の80/20(wt/wt)溶
液を用いた。実施例46−48の反応生成物の測定され
た特性を以下に示す。
【0136】 ─────────────────────────
──────────  実施例   ヒドロキシル価
         全塩素      NaCl   
   酸価             (mgKOH/
g)              %        
   %       (mgK)H/g──────
─────────────────────────
────   46         173.6  
              9.7        
 0.03         0.74   47  
       148.9             
   8.05        0.07      
   0.59   48         130.
9                7.25    
    0.07         0.41────
─────────────────────────
──────実施例13のようにして接着試験を行い結
果を表11に示した。
【0137】                          
       表    11───────────
──────────────────────   
実施例     75°F剥離試験         
       2時間蒸気剥離試験         
 ────────────      ──────
───────            引張力   
  肉眼評価            引張力    
肉眼評価          (lbs/inch) 
                    (lbs/
inch)────────────────────
─────────────     44     
 20           1.4        
       12          1.0   
  45      22           1.
8               14       
   1.2     46      30    
       2.8               
20          1.8     47   
   27           2.8      
         17          1.7 
    48      48           
3.6               22     
     2.2─────────────────
────────────────これらの結果によっ
て、第1級クロロ官能基の構造(architectu
re)は重要ではなく、ある程度の表面変性は第2級ア
ルコールによって得ることができたが、効果は分子あた
りの第1級アルコールのレベルに大きく依存することが
示される。
【0138】現在好ましい例示態様と理解されるものに
ついて本発明を説明したが、当業者は、特許請求の範囲
の全ての等価の方法及び生成物を包含する最も広い範囲
に従って多くの修正を行うことができることを認めるで
あろう。

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ハロヒドロキシ有機化合物と2.5を
    超えるpKaを有する酸のカチオン性化合物との反応生
    成物をその表面上に含む固体有機ポリマー。
  2. 【請求項2】  該有機ポリマーが、ポリエステル、ポ
    リイミド、芳香族ポリアミド及び黒鉛ポリマー(gra
    phitic polymer)からなる群から選択さ
    れるものである請求項1記載の有機ポリマー。
  3. 【請求項3】  該ハロゲンが、塩素、臭素及びヨウ素
    からなる群から選択されるものであり、該ハロヒドロキ
    シ有機化合物が実質的にハロヒドリン及びエポキシ官能
    基を有さない請求項1記載の有機ポリマー。
  4. 【請求項4】  ヒドロキシ有機化合物のハロゲン及び
    ヒドロキシ官能基が第1級である請求項3記載の有機ポ
    リマー。
  5. 【請求項5】  ハロヒドロキシ有機化合物が、少なく
    とも1個の塩素原子をCH2Clにおいて有する請求項
    4記載の有機ポリマー。
  6. 【請求項6】  ハロヒドロキシ有機化合物が同一又は
    異なる分子内に少なくとも2個のヒドロキシルを有する
    請求項5記載の有機ポリマー。
  7. 【請求項7】  該ハロヒドロキシ有機化合物が塩素化
    エーテル及びチオエーテルからなる群から選択される請
    求項3記載の有機ポリマー。
  8. 【請求項8】  該ハロヒドロキシ有機化合物が、オキ
    シ−w−ジクロロアルキレン、w−トリクロロアルキレ
    ン、チオクロロプロピレン、オキシクロロブチレン、オ
    キシクロロプロピル化合物、オキシクロロアルキル化合
    物、ポリオキシクロロプロピレンポリカルボン酸エステ
    ル及びポリチオクロロプロピレンから選択される請求項
    7記載の有機ポリマー。
  9. 【請求項9】  該ハロヒドロキシ有機化合物が少なく
    とも1個のオキシクロロプロピレン基を有する請求項7
    記載の有機ポリマー。
  10. 【請求項10】  該カチオン性化合物が、アルカリ金
    属及び第4級アンモニウムの水酸化物、炭酸塩、重炭酸
    塩、カルボン酸塩及び亜硝酸塩からなる群から選択され
    る請求項9記載の有機ポリマー。
  11. 【請求項11】  該カチオン性化合物が、3.5を超
    えるpKaを有する酸のカチオン性化合物である請求項
    9記載の有機ポリマー。
  12. 【請求項12】  該ポリマーが繊維形態のポリエステ
    ルである請求項10記載の有機ポリマー。
  13. 【請求項13】  該ハロヒドロキシ有機化合物が少な
    くとも1個の塩素原子をCH2Clにおいて有する請求
    項12記載の有機ポリマー。
  14. 【請求項14】  該ハロヒドロキシ有機化合物が少な
    くとも1個の第1級ヒドロキシルを有する請求項13記
    載の有機ポリマー。
  15. 【請求項15】  該ポリエステルがポリエチレンテレ
    フタレートである請求項12記載の有機ポリマー。
  16. 【請求項16】  ハロヒドロキシ有機化合物と、第4
    級アンモニウム及びアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、
    重炭酸塩、カルボン酸塩及び亜硝酸塩からなる群から選
    択される2.5を超えるpKaを有する酸のカチオン性
    化合物との反応生成物をその表面上に含むポリエステル
    糸。
  17. 【請求項17】  該ハロヒドロキシ有機化合物が、末
    端1−グリセロールエーテルを有する1〜6個のオキシ
    クロロプロピレン単位をみかけ上有するグリセロールエ
    ーテルである請求項16記載のポリエステル糸。
  18. 【請求項18】  該ハロヒドロキシ有機化合物が、少
    なくとも1個の塩素原子を少なくとも1個のCH2Cl
    基において有し、少なくとも1個の第1級ヒドロキシル
    を有する請求項16記載のポリエステル糸。
  19. 【請求項19】  第1級ヒドロキシルの数が少なくと
    も2であり、該ヒドロキシルが同一又は異なる分子内に
    ある請求項18記載のポリエステル糸。
  20. 【請求項20】  オキシクロロプロピレン単位の数が
    4である請求項17記載のポリエステル糸。
  21. 【請求項21】  該ハロヒドロキシ化合物が、末端1
    −グリセロールエーテル単位を有する二つのオキシクロ
    ロプロピレン単位をみかけ上有するエチレングリコール
    エーテルである請求項16記載のポリエステル糸。
  22. 【請求項22】  該ハロヒドロキシ化合物が、みかけ
    上、4個のオキシクロロプロピレン基及び3−(ポリオ
    キシエチレン)グリセロール−1−エーテルの末端基を
    有するグリセロールエーテルである請求項16記載のポ
    リエステル糸。
  23. 【請求項23】  該ハロヒドロキシ化合物が、みかけ
    上、4個のオキシクロロプロピレン基及び3−(ポリオ
    キシエチレン)グリセロール−1−エーテルの末端基を
    有するグリセロールエーテルである請求項16記載のポ
    リエステル糸。
  24. 【請求項24】  該ハロヒドロキシ化合物が、みかけ
    上、4個のオキシクロロプロピレン基及び3−(ジエタ
    ノールアミノ)−2−ヒドロキシプロピル−1−エーテ
    ルの末端基を有するグリセロールエーテルである請求項
    16記載のポリエステル糸。
  25. 【請求項25】  該ハロヒドロキシ化合物が、みかけ
    上、二つのオキシクロロプロピレン単位及び末端1−グ
    リセロールエーテルを有するエタノールエーテルである
    請求項16記載のポリエステル糸。
  26. 【請求項26】  その表面上に、ハロヒドロキシ有機
    化合物と、2.5を超えるpKaを有するカチオン性化
    合物との反応生成物を含む黒鉛ポリマー糸。
  27. 【請求項27】  その表面上に、ハロヒドロキシ有機
    化合物と、2.5を超えるpKaを有するカチオン性化
    合物との反応生成物を含む芳香族ポリアミド糸。
  28. 【請求項28】  該ハロヒドロキシ有機化合物が、み
    かけ上、1−グリセロールエーテルによって停止されて
    いる二つのオキシクロロプロピレン単位を有するエチレ
    ングリコールエーテルである請求項26記載の糸。
  29. 【請求項29】  該ハロヒドロキシ化合物が、みかけ
    上、末端1−グリセロールエーテルを有する6個のオキ
    シクロロプロピレン単位を有するグリセロールのエーテ
    ルである請求項27記載の糸。
  30. 【請求項30】  その表面上にクロロヒドロキシ有機
    化合物とカチオン性化合物との反応生成物を有するポリ
    エステル糸を含むエラストマー製品であって、該クロロ
    ヒドロキシ有機化合物が少なくとも1個の塩素原子を少
    なくとも1個のCH2Cl基において有し、該カチオン
    性化合物が、第4級アンモニウム及びアルカリ金属の水
    酸化物、重炭酸塩、カルボン酸塩及び亜硝酸塩からなる
    群から選択されるものである上記製品。
  31. 【請求項31】  該クロロヒドロキシ有機化合物が少
    なくとも二つの塩素原子を同一又は異なる分子内に有す
    る請求項30記載のエラストマー製品。
  32. 【請求項32】  タイヤの形態の請求項30記載の製
    品。
  33. 【請求項33】  有機ポリマー表面を、ハロヒドロキ
    シ有機化合物と2.5を超えるpKaを有するカチオン
    性化合物との反応生成物と接触させる工程を含む方法。
  34. 【請求項34】  該有機ポリマー表面の温度が少なく
    とも100℃である請求項33記載の方法。
  35. 【請求項35】  該pKaが3.5を超える請求項3
    3記載の方法。
  36. 【請求項36】  該有機ポリマーが、ポリエステル、
    芳香族ポリアミド、ポリイミド及び黒鉛ポリマーからな
    る群から選択される請求項35記載の方法。
  37. 【請求項37】  該ポリマーが繊維形態のものである
    請求項36記載の方法。
  38. 【請求項38】  該ポリマーがポリエステルであり、
    該接触が、繊維が紡糸工程の凝固ゾーンに存在する段階
    で行う請求項37記載の方法。
  39. 【請求項39】  該ポリマーがポリエステルであり、
    該接触が繊維を延伸した後に行う請求項36記載の方法
  40. 【請求項40】  ポリエステル、芳香族ポリアミド、
    ポリイミド及び黒鉛ポリマーからなる群から選択される
    ポリマーの表面を、クロロヒドロキシ有機化合物、及び
    、アルカリ金属及び第4級アンモニウムの水酸化物、重
    炭酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩及び亜硝酸塩、プロピオ
    ネート、アルコキシド、アリールオキシド及びヒドリド
    からなる群から選択される2.5を超えるpKaを有す
    る酸のカチオン性化合物と接触させ、該表面を少なくと
    も100℃の温度に加熱する工程を含む方法。
  41. 【請求項41】  該カチオン性化合物が、第4級アン
    モニウム及びアルカリ金属の水酸化物、重炭酸塩、炭酸
    塩及びアセテートからなる群から選択される請求項40
    記載の方法。
  42. 【請求項42】  該ポリマーが繊維形態のものである
    請求項41記載の方法。
  43. 【請求項43】  該ポリマーがポリエステルであり、
    ポリエステル繊維表面をフェノール/アルデヒドラテッ
    クス組成物に更に接触させる工程を含む請求項41記載
    の方法。
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