JPH04316670A - ポリエステル繊維の接着性改良法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエステル繊維に接
着剤の一成分を浸漬付与した後、ただちに紫外線パルス
レーザー光を照射し、当該ポリエステル繊維表層付近が
パルスレーザー光により急速加熱され溶融状態を呈する
時に、該接着剤成分がポリエステル繊維表層部との親和
性を著しく向上させ強固に固着される現象を利用するこ
とでゴムや樹脂などのマトリックスとの接着性を向上さ
せることを特徴とするポリエステル繊維の接着性改良法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は、高強度、高ヤング
率を有しており、それを活かし、タイヤ、ホース、ベル
ト等のゴム補強用繊維としてきわめて有用である。

【０００３】しかし、これらの用途へポリエステル繊維
を適用した場合、その繊維表面が比較的不活性であるた
め、ゴムや樹脂等のマトリックスとの接着性が不十分で
あるのが現状である。

【０００４】種々の薬品を用いた化学処理法、例えば、
エポキシ化合物、イソシアネート化合物等の反応性の強
い化学薬品で処理する方法が提案され実用化されている
。しかしながら、近年の耐久性向上に対しては必ずしも
十分ではない。

【０００５】一方、スパッタリング、低温プラズマ、電
子線、紫外線などの物理処理法は、一長一短があり、そ
れ単独では実用化手段にはなりえない。従って、接着性
を改良するためには、これまで撚りコードの場合に種々
の薬品を用いた化学的な改質法、エポキシ化合物、イソ
シアネート化合物などの反応性の強い物質で処理する方
法、スパッター、プラズマ、電子線などの物理的手段を
利用する方法、或いはこれらの組み合わせ等の改良方法
が提案されているが、いまだ十分な実用性を発揮するに
は至っていない。

【０００６】

【発明の目的】本発明は以上の事情を背景としてなされ
たものであり、マトリックスとの接着性が改良されるポ
リエステル繊維の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【発明の構成】すなわち本発明は、ポリエステル繊維に
２個以上のエポキシ基を有するエポキシ水溶液による処
理をした後、直ちに、特定の波長を有する紫外線パルス
レーザー光を照射し、当該ポリエステル繊維表面に生じ
る急速加熱による極表層部の溶融、化学変化及び表面の
結晶配向変化などを利用することによって、該接着成分
を強固に付着させ、次いでレゾルシン・フォルマリン・
ゴムラテックス接着剤を付与した後、ゴムや樹脂等のマ
トリックスとの接着性を向上させることを特徴とするポ
リエステル繊維の接着性改良法に関するものである。

【０００８】本発明でいうポリエステルとは、下記の一
般式

【化２】で表される繰り返し単位を主たる構成成分とす
るポリエステルが好ましく用いられ、特にエチレングリ
コール及び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好ましく用いられる。

【０００９】

【化２】 （ｎは２〜６の整数である。） 本発明でいう紫外線レーザー光とは、１５０〜３８０ｎ
ｍの波長を有するものであり、ＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｋｒ
Ｆ，ＡｒＦなどのレーザーの他、銅蒸気レーザー、ＹＡ
Ｇレーザーなどの高調波レーザー光を用いることが出来
る。レーザー光の照射方法には特に限定はない。照射は
、空気中、不活性ガス中、加圧下、又は真空中の何れで
実施しても良い。照射に際して温度は、常温から１００
℃の範囲が望ましい。照射条件としては重要なのは、照
射フルエンス及び照射ショット数である。照射フルエン
スは、通常１ｍＪ／ｃｍ２　／パルス〜５００ｍＪ／ｃ
ｍ２　／パルスの範囲が望ましいが、改質の目的に応じ
て種々異なった設定となる。

【００１０】本発明の場合、１０ｍＪ／ｃｍ２　／パル
ス以上が望ましい。勿論高フルエンスでの照射も可能で
あるが、この場合、凸レンズによるレーザー光の集束な
ど、光学系が複雑になる。またポリエステルフィラメン
トの場合、ポリマーの融点自体も２２０〜２６０℃にあ
り、あまり高フルエンスで照射を行うと表面の融解を起
こし、物性の低下を来すなど弊害も生ずる。それを防ぐ
意味からも３５０ｍＪ／ｃｍ２　／パルス以下が望まし
い。閾値以上で、なるべく低フルエンスで照射するのが
物性−表面改質のバランスから見ても望ましい。

【００１１】レーザーを照射するタイミングは、２個以
上のエポキシ基を有するエポキシ水溶液で処理した後、
連続して照射するのが好ましい。引き続きレゾルシン・
フォルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）を含む接着剤
で処理する。本発明で適用するＲＦＬは、レゾルシン・
フォルマリンをアルカリまたは酸性触媒下で反応させて
得られる初期縮合物とゴムラテックスの混合物であり、
公知技術のいずれを適用しても効果は見られる。

【００１２】

【発明の効果】本発明により得られるポリエステル繊維
は、照射条件にもよるが微細な凹凸形状を有する表面に
変化し、ＸＰＳによる表面の元素分布（例えば酸素）の
解析結果から化学変化も起こし、且つ表面の微細構造（
特に非晶部分の増加）も変化しているものと推定される
。

【００１３】従ってこの様なポリエステル繊維の表面変
化が、２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を
付与した後に起こる為、非晶部の増加の効果も加わりエ
ポキシのポリエステル繊維に対する接着性が向上するも
のと推定される。

【００１４】

【実施例】以下実施例により、本発明を具体的に説明す
るが、これに限定されるものではない。

【００１５】

【実施例１〜１０，比較例１】ポリエチレンテレフタレ
ート繊維（帝人（株）製、［η］＝０．９０）１５００
ｄｅ−２５０ｆｉｌからなるマルチフィラメントを２本
合わせ、それぞれ下撚り、上撚りを４０回／１０ｃｍか
けて３０００ｄｅのコードを得た。

【００１６】また第１処理液として２個以上のエポキシ
基を含有するポリエポキシド化合物として、デナコール
Ｅｘ−６１１（長瀬産業（株）製、ソルビトールポリグ
リシジルエーテル）６ｇに、界面活性剤としてネオコー
ルＳＷ−３０（第一工業製薬（株）製、ジオクチルスル
フォサクシネートナトリウム塩３０％水溶液）４ｇを加
え均一に分散する。次いで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に水を分散し
た分散液６０ｇ、並びにニッポール２５１８ＧＬ（日本
ゼオン（株）製、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエ
ンポリマーの４０％水乳化物）１２５ｇを加え均一に混
合したものを準備する。

【００１７】一方第２処理剤として、１０％苛性ソーダ
水溶液１０ｇ、２８％アンモニア水溶液３０ｇを、水２
６０ｇに加え、よく撹拌し、この水溶液のなかに予め酸
性触媒で縮合せしめたレゾルシン・フォルマリン初期縮
合物（アセトン４０％溶液）６０ｇを添加して十分に撹
拌し分散せしめた。次に、ニッポール２５１８ＧＬ、３
４０ｇを水２００ｇに加え十分かきまぜた後、前記レゾ
ルシン・フォルマリン初期縮合物溶液をゆっくり撹拌し
ながら加え、次いでフォルマリン溶液（３７％）２０ｇ
を添加し水性接着剤を得た。この接着液を２０℃で４８
時間熟成した。

【００１８】上記のポリエステルコードを、上記第１処
理剤で処理した後、ラムダフィジック社製エキシマレー
ザー発生装置（ＬＰ１２０ｃｃｉ）を使用し、ＫｒＦ（
発振波長２４８ｎｍ）を用い、繰り返し周波数が１Ｈｚ
，フルエンスは１ｍＪ／ｃｍ２　から３５０ｍＪ／ｃｍ
２　の範囲、パルス幅は半値全幅で２０ｎｓの条件で試
料コードの両サイドから、両面に均一に直接照射した。 ついでかかるポリエステルコードを、ディッピングマシ
ーンを用いて前記第２処理剤中を浸漬通過させ１４０℃
で９０秒乾燥後、２３０℃で１２０秒熱処理を行った。

【００１９】得られた接着処理ポリエステルコードを、
天然ゴムを主成分とした未加硫ゴムに埋め込み１５０℃
で３０分間加硫を行い、プライ間剥離接着力及び剥離後
のゴム付着率の測定を行った。

【００２０】以下にその結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】 比較例は、エキシマレーザーを照射せずに接着処理を行
った場合のデータであり、実施例１〜１０で示した如く
エキシマレーザー照射により、ポリエステルコードとゴ
ムとの接着性能向上に著しい効果が見られる。表１から
も判る様に、フルエンスが１０〜３５０ｍＪ／ｃｍ２　
の範囲が、接着剥離強度、ゴム付着率共にバランス良く
良好であり、この範囲でエキシマレーザー照射が望まし
いが、実施例１，２，９及び１０に示した条件でも接着
性の向上は見られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステル繊維を、２個以上のエポキシ
   基を有するエポキシ水溶液で処理した後、ただちに３８
   ０ｎｍ以下の波長を有する紫外線パルスレーザー光を照
   射し、引き続きレゾルシン・フォルマリン・ゴムラテッ
   クス（ＲＦＬ）を含む第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接着性改良法。
2. 【請求項２】ポリエステル繊維が、下記一般式で表され
   る繰り返し単位を主たる構成成分とする請求項１に記載
   のポリエステル繊維の接着性改良法。 【化１】