JPH042887A - ポリエステル繊維の処理方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はゴムとの接着性改善を目的とする繊維の処理方
法に関するものである。特に本発明はゴム成型品からポ
リエステル！ＩＩＡＩＩｌを剥離した際の繊維へのゴム
付着率（Ｒｕｂｂｅｒ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ　）が向上し
、かつ柔軟で耐疲労性ならびに耐熱性に優れたポリエス
テル繊維を提供する処理方法に関するものである。

〈従来技術〉 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
テル繊維は強度、ヤング率が大きく、伸度、クリープが
小さくかつ耐疲労性に優れている等の物理的特性から繊
維補強ゴム複合体などの用途に広く用いられている。

しかしながらポリエステル繊維はナイロン−６゜ナイロ
ン−６６などのポリアミド繊維に比較して接着性が悪く
、通常の接着処理では該ポリエステル繊維の物理特性を
十分に発揮するに必要な強固な接着性能は得られない。

これはポリエステル中のエステル結合がポリアミド中の
アミド結合に比べ反応性が低く、かつ水素結合能力も小
さいことが主因と考えられている。このためポリエステ
ル繊維の表面を例えばポリエポキシ化合物、イソシアネ
ート化合物などの反応性の高い化合物で処理し、接着性
を付与する方法が提案されている（例えば特公昭４７−
４９７６８号公報、特公昭６０−５５６３２号公報など
）。

しかしながら、ポリエステル繊維にゴムとの接着性を向
上させる処理を施すと処理繊維が硬くなり、成型加工が
困難になると共に耐疲労性が低下するという問題が新た
に生じてくる。

〈発明の目的〉 ゛本発明は以上の事情を背景として為されたものであり
、本発明の目的はポリエステル繊維にゴム類との接着性
、特に耐熱接着性ならびに耐疲労性に関し優れた性能を
付与する新規な処理方法を提供することにある。

更に別の目的は、接着処理時の作業環境の汚染が少ない
処理方法を提供することにある。

〈発明の構成〉 すなわち本発明は 「線状芳香族ポリエステル繊維を、下記一般式（Ａ）で
あられされるヒドロキシエーテル化合物及びブロックド
ポリイソシアネート化合物（Ｂ）及びゴムラテックス（
Ｃ）を含み、＜Ａ＋Ｂ）／Ｃが０．０１〜３．０である
第１処理剤で処理し、引き続きレゾルシン・ホルマリン
・ゴムラテックス（ＲＦＬ）にブロックドポリイソシア
ネート化合物（Ｂ）を添加した第２処理剤で処理するこ
とを特徴とするポリエステル繊維の処理方法。

Ｒ（−ＯＣＨ２−ＣＨＣＨ２Ｘ　）ｎ　　　−（Ａ　）
Ｈ （ここにＲは有機残基、ｎは２〜２０の整数、Ｘはヒド
ロキシル基またはハロゲン元素である。）」である。

本発明は、線状芳香族ポリエステルならいかなるものに
も適用できるが、通常公知の下記一般式％式％） （９は２〜６の整数、ｎは集合度を示す）で表される繰
り返し単位から主としてなるポリアルキレンテレフタレ
ートが好ましく用いられる。

特にエチレングリコール、もしくはテトラメチレングリ
コールを主たるグリコール成分とするポリエステルがそ
の物理的１機械的性能が優れているため好ましく用いら
れる。

本発明の第１処理剤に使用するヒドロキシエーテル化合
物とは下記一般式（Ａ）で表されるものである。

ＲモＯＣＨ２ＣＨＣＨ２Ｘ）ｎ　　−（Ａ）Ｈ （Ｒは有機残基、ｎは２〜２０の整数、Ｘはヒドロキシ
ル基またはハロゲン元素である） かかる化合物としては、多価アルコール、多価フェノー
ル、多価カルボン酸等とエビへ〇ヒドリンとの反応生成
物をあげることができる。これらのうちエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
グリセリン、ジグリヤリン。トリグリセリン、ソルビト
ール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール
等の脂肪族多価アルコールとエビへ〇ヒドリンとの反応
生成物、特にソルビトールとエビへロヒドリンとの反応
生成物が好ましく用いられる。かかるヒドロキシエーテ
ル化合物は通常、乳化液として用いられる。乳化は公知
の方法に従って容易にできる。

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、ノニルフェノールエ
チレンオキサイド付加物等の公知の乳化剤を用い、常法
により乳化する。

次に本発明の第１処理剤及び第２処理剤に使用するブロ
ックドポリイソシアネート化合物（Ｂ）は、ポリイソシ
アネート化合物とブロック化剤との付加反応生成物であ
り、加熱によってブロック成分が遊離して活性なポリイ
ソシアネート成分を生ぜしめるものである。

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、メタキシ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、ナフタレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホ
０ンジイソシアネート、ジシク０へキシルメタンジイソ
シアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート
、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、及びこれらの三量体、あるいはこれらのポ
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、例えばイソ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と活性水素原子との数の比
が１を越えるモル比で反応させて得られる末端イソシア
ネート基アダクト等を挙げることができる。特にトリレ
ンシソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート
の如き芳香族ポリイソシアネートが優れた性能を示すの
で好ましい。

ブロック化剤としては、例えばフェノール、クレゾール
、メトキシフェノール、チオフェノール。

レゾルシン等のフェノール類、ジフェニルアミン等の芳
香族第２級アミン類、カプロラクタム、バレ０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り
、適宜選択が可能である。

本発明の第１処理剤に使用されるゴムラテックス（Ｃ）
としては、例えば、天然ゴムラテックス。

スチレン・ブタジェン共重合ラテックス、スチレン・ブ
タジェン・ビニルピリジン共重合テラツクス、ブタジェ
ンゴムラテックス、アクリルゴムフテックス、ニトリル
ゴムラテックス、クロロプレンゴムラテックス等があり
、これらを単独又は併用して使用することができる。

これらの中でスチレン・ブタジェン・ビニルピリジン共
重合ラテックスを１／２量以上使用した場合が優れた接
着性能を示すので好ましい。

第１処理剤に使用される上記ヒトＯキシエーテル化合物
（Ａ）、ブロックドポリイソシアネート化合物（Ｂ）及
びゴムラテックス（Ｃ）の各成分の配合重量比は（Ａ＋
Ｂ）／Ｃは０．０１〜３．０である。Ａ／Ｂは０．０１
〜５．０となるようにして用いるのが望ましく、特に（
Ａ＋Ｂ）／Ｃは０．１〜０．４、Ａ／Ｂは０．１〜２．
５となろうよに配合するのが好ましい。（Ａ＋Ｂ）／Ｃ
が０．０１未満では接着性、特に耐熱接着性が著しく低
下し、一方３．０を越えても接着性が低下する傾向があ
るため好ましくない。またＡ／Ｂが上記範囲からはずれ
ても接着剤の凝集力が低下して接着性が低下するため好
ましくない。

第１処理剤組成物を水分散物として用いる際の分散剤は
、第１処理剤の全固形分に対し、０〜１５重量％、好ま
しくは１０重−％以下が望ましく、これを越えると接着
性が低下する傾向にあるので好ましくない。

第１処理剤の総固形分濃度は３〜３０重量％、好ましく
は５〜２０重量％が望ましい。これ未満では処理剤のｆ
ｌＡＮへの付着曇が増えず接着性が低下する。一方濃度
が高すぎると処理液の粘度が増して作業性が低下する傾
向にあるので望ましくない。

本発明の第２処理剤はレゾルシン・ホルマリン・ゴムラ
テックス（ＲＦＬ）とブロックドポリイソシアネート化
合物（Ｂ）とを含む組成物であるが、ここに使用するＲ
ＦＬはレゾルシンとホルムアルデヒドとのモル比が１：
０．１〜１：８、好ましくは１：０．５〜１：４の範囲
が望ましい。

ゴムラテックスとしては、第１処理剤で用いられるゴム
ラテックス（Ｃ）と同じであっても、また異なっていて
も良く、例えば天然ゴムラテックス、スチレン・ブタジ
ェン共重合ラテックス、スチレン・ブタジェン・ビニル
ピリジン共重合ラテックス、ニトリルゴムラテックス、
クロロプレンゴムラテックス等を単独または併用して使
用できる。これらの中ではスチレン・ブタジェン・ビニ
ルピリジン共重合ラテックスをゴムラテックスの１／２
重量以上用いるのが優れた接着性能を示すので特に好ま
しい。

レゾルシン・ホルマリンとゴムラテックスとの配合重量
比は、ブロックドポリイソシアネート化合物（Ｂ）の添
加割合にもよるが、１：３〜１：２０、好ましくは１：
５〜１：１０の範囲にあるのが望ましい。ゴムラテック
スの使用層が少なすぎると処理後のポリエステルｌｌｌ
１が硬くなり疲労性が低下すると同時にゴムとの接着性
が低下し、−六条すぎると第２処理剤の凝集力が不足し
て処理債の糸の粘着性が高くなって作業性が低下すると
同時に接着性及びゴム付着率が低下するため好ましくな
い。

力木発明の第２処理剤で使用されるブロックドポリイソ
シアネート化合物（Ｂ）は第１処理剤に使用したものと
同じであっても異なっていても良い。

ブロックドポリイソシアネート化合物（Ｂ）は前記ＲＦ
Ｌに対し０．５〜３０重量％、好ましくは１〜２０重量
％添加される。添加量がこれ未満では良好な接着力、ゴ
ム付着率が得られない。−力付着率が多すぎると接着力
、特に耐熱接着力が低下し、また処理後のポリエステル
繊維が硬くなって疲労性が低下したり、処理剤の粘度が
上昇して作業性が低下する等の欠点が生ずる。

第２処理剤組成物を水分散物として用いる際の分散剤は
第２処理剤の総固形分に対し０〜１５重量％、好ましく
は１０ｇ量％以下にするのが望ましい。

これを越えると接着性能が低下する傾向にある。

第２処理剤の総固形分濃度は３〜３０重儀％、好ましく
は５〜２５重量％として用いる。これ未満では処理剤の
繊維への付着口が増えず接着性が低下する。一方高すぎ
ると処理剤の粘度が増して取扱性が低下する傾向にある
。

第１処理剤及び第２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、ノズルからの噴霧、
処理液中への浸漬等任意の方法を採用できる。また固形
分付着量を制御するために圧接ローラーによる絞り、ス
フレバーによるかき落とし、空気吹き付けによる吹き飛
ばし、吸引、ビータ−等による叩き等の手段を用いる。

本発明において、ポリエステル繊維に付着させる固形分
量としては、第１処理剤では０．１〜１０重量％、好ま
しくは０．５〜５重量％にするのが好適である。少なす
ぎると十分な接着性が得られず、多すぎると得られる接
着性は飽和に達しコストが上昇するだけで好ましくない
。また第２処理剤では０．５〜１０重量％、好ましくは
１〜５重量％とするのが好適であり、この範囲外である
と上２と同様に好ましくない。

本発明においては、ポリエステル繊維を第１処理剤で処
理した後、５０℃以上で該ポリエステル繊維の融点（Ｔ
ｍ　）より１０℃以上低い温度、好ましくは１８０℃以
上で（Ｔｍ−１０）℃以下の温度で乾燥熱処理する。次
いで第２処理剤で処理した後、１２０’Ｃ以上で融点以
下、好ましくは１５０℃以上で（Ｔ＋ｅ　−１０）　’
Ｃ以下の温度で乾燥熱処理する。乾燥熱処理温度が低す
ぎると接着剤層の凝集が進まず十分な接着性が得られな
い。一方高すぎるとポリエステル繊維が融着したり著し
い強力低下を引き起し、実用に供し得なくなるため好ま
しくない。

く本発明の効果〉 本発明においては、第１処理剤中のヒドロキシエーテル
化合物はポリエステルｌ１ＩＪ！！材料との親和性が高
くポリエステル繊維中に浸透して強固な接着性を与える
共にブロックドポリイソシアネート化合物と反応して接
着剤（第１処理剤）自身の凝集力を高める。更にとドロ
主ジエーテル化合物とブロックドポリイソシアネート化
合物との反応硬化時における収縮率、収縮応力は通常ポ
リエステルとゴムとの接着剤成分として使用されるエポ
キシ樹脂と硬化剤との反応硬化時における収縮率、収縮
応力に比し小さく、処理後のポリエステル繊維と接着剤
との間に発生する歪み、応力がより小さいため良好な接
着性能が得られる。またヒドロキシエーテル化合物とブ
ロックドポリイソシアネート化合物との反応硬化物はエ
ポキシ樹脂と硬化剤との反応硬化物より柔軟性に優れる
ため良好な疲労性が得られる。また第２処理剤中のブロ
ックドポリイソシアネート化合物のブロック体も加熱に
よりブロック化成分が遊離し活性なイソシアネート化合
物となり、反応して接着性を高めると同時に接着剤（第
２処理剤）自身の凝集力を高める。

その結果ゴム中に発生するアミン類に対して強固な化学
結合を作り接着の熱時劣化を防止するものである。

本発明の方法によって得られるポリエステル繊維は、従
来法に比べ、ゴム類との成型加工性を損うことなく耐熱
接着性が向上し、剥離接着力の耐久性が著しく向上する
。

〈実施例〉 以下本発明を実施例にて更に詳細に説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。なおコード剥離接着
力、Ｔ接看力、ブライ間剥離力、ゴム付着率０曲げ硬さ
、疲労時強力保持率は次のようにして求めた値である。

くコード剥離接着力〉 処理コードとゴムとの接着力を示すもので、ゴムシート
表層近くに５本のコードを埋め、所定温度、所定時間加
硫し、次いでコードをゴムブロックから２００履／分の
速度で剥離するのに要した力をＰＣｓ１５本で表示した
ものである。

くＴ接着力〉 処理コードとゴムとの接着力を示すもので、処理コード
をゴムブロック中に埋め込み、所定温度。

所定時間加硫し、次いでコードをゴムブロックから２０
０履／分の速度で引き抜き、それに要した力を鱈／１で
表示したものである。

〈プライ間剥離力〉 処理コードとゴムとの接着力を示すもので、２プライの
処理コードを９０度の角度をなすようにクロスプライ（
コード密度２７本／インチ）としてゴム中に埋め込み、
所定温度、所定時間加硫した後、両ブライを２００履／
分の速度で剥離させるに要する力を討／インチで表示し
たものである。

〈ゴム付着率〉 繊維に対するゴムの接着性を示す尺度であり、上記のブ
ライ間剥離力測定の際にゴムから剥離されたコードを肉
眼で観察し、コード表面のうちゴムが付着している部分
を百分率で示したものである。

〈曲げ硬さ〉 コードの曲げ硬さをガーレイ式で測定したもので測定値
が大きいものほど硬いことを示す。

く疲労時強力保持率〉 耐疲労性を表す尺度でグツドリッチ式ディスクテスター
により、回転ディスクｌ１ｌｆＩで伸長６％。

圧縮１８％に設定した繰り返し疲労を３５０万回コード
に与えた後の残存強力を百分率で表したものである。

実施例１〜４．比較例１〜５ ソルビトール１モルに対しエピクロルヒドリン６．４モ
ルを付加反応させて得られるヒドロキシエーテル化合物
９ｇに界面活性剤としてネオコール■Ｓ　Ｗ　−３０（
第１工業製薬■製ジオクチルスルホサクシネートナトリ
ウム塩３０％水溶液）　１３．５９を加え均一に溶解す
る。これを水７３３ｇに撹拌しながら加え水に均一に分
散させる。ついでハイレン■ＭＰ（デュポン■製、４．
４′　−ジフェニルメタンジイソシアネートのフェノー
ルブロック体）を１０９、ネオコール■Ｓ　Ｗ　−３０
を３ｇ及び水４７ｇをボールミル中で室温下２４時間混
合して得られた水分散物５４９並びに二ボール０２５１
８ＦＳ（日本ゼオン■製、スチレン・ブタジェン・ビニ
ルピリジン共重合体の４０重量％水乳化物）　　１９０
．５ｇを加え均一に混合する。得られた混合液を第１処
理剤とする。

また１０％水酸化ナトリウム水溶液１０９．２８％アン
モニア水溶液３０ｇを水２５０ｇに加え、よく撹拌して
得られた水溶液中に、酸性触媒で反応せしめたレゾルシ
ン・ホルマリン初期綜合物（４０％アセトン溶液）６０
ｇを添加して充分撹拌し溶解させる。

次に二ボール■２５１８Ｆ　Ｓ　３４０９を水２００ｇ
で希釈する。この希釈液中に前記レゾルシン・ホルマリ
ン初期縮合物溶液をゆっくりかきまぜながら加え、更に
ホルマリン（３１％水溶液）２０ｇを添加して均一に混
合する。次にこの混合液中に第１処理剤に添加したと同
じブロックドポリイソシアネート化合物の水分散物６０
９を加えて混合し得られた配合液を第２処理剤とする。

一方固有粘度が０．８９のポリエチレンテレフタレート
を常法に従って製糸し、１５００デニール／１９２フイ
ラントのマルチフィラメントを得、引きつづいて該マル
チフィラメント２本を４０ｘ　４０Ｔ　／１０ｃＭで撚
糸し３０００デニールのコードを得た。

このコードをコンピユートリーター■処理機（ＣＡリッ
ツラー■製、タイヤコード処理機）を用いて前記第１処
理剤に浸漬した後、１５０℃で２分間乾燥し引きつづき
２３０℃で１分間熱処理する。

該コードには第１処理剤の固形分が２．０重置％。

第２処理剤の固形分が２．３重量％付着していた。

かくして得られた処理コードを天然ゴムを主成分とする
カーカス配合の未加硫ゴム中に埋め込み、１５０℃で３
０分間（初期値）および１７０℃で９０分間（耐熱値）
加硫した。上記実験を第１表に示す通り、第１処理剤の
ヒドロキシエーテル化合物（Ａ）とブロックドポリイソ
シアネート化合物（Ｂ）との重量（Ａ＋Ｂ）とゴムラテ
ックス（Ｃ）との重量比およびヒドロキシエーテル化合
物（Ａ）とブロックドポリイソシアネート化合物（Ｂ）
との重量比を種々変更し、更に第２処理剤のＲＦＬとブ
ロックトポリ−イソシアネート化合物（Ｂ）との配合量
を種々変更して繰り返した。

比較例６〜８ 実施例１〜３において使用したヒドロキシエーテル化合
物に代えソルビトール１モルに対しエピクロルヒドリン
６．４モルを加え、撹拌しながら苛性ソーダ水溶液２モ
ルを滴下して得られたエポキシ化合物を用いる以外は実
施例１〜３と同様にしてボリエスル処理コードを得た。

実験結果を第２表に示す。

実施例５〜８．比較例９ 実施例１において使用したソルビトールとエピクロルヒ
ドリン反応生成物に代え第３表に示すヒドロキシエーテ
ル化合物を用いる以外は実施例１と同様にしてポリエス
テル処理コードを得た。実談結果を第３表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）線状芳香族ポリエステル繊維を、下記一般式（Ａ
   ）であらわされるヒドロキシエーテル化合物及びブロッ
   クドポリイソシアネート化合物（Ｂ）及びゴムラテック
   ス（Ｃ）を含み、（Ａ＋Ｂ）／Ｃが０．０１〜３．０で
   ある第１処理剤で処理し、引き続きレゾルシン・ホルマ
   リン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）にブロツクドポリイソ
   シアネート化合物（Ｂ）を添加した第２処理剤で処理す
   ることを特徴とするポリエステル繊維の処理方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼…（Ａ） （ここにＲは有機残基、ｎは２〜２０の整数、Ｘはヒド
   ロキシル基またはハロゲン元素である。）