JPH06123078A - ポリエステル繊維の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、ポリエステル繊維に接着性
能を付与する処理方法において、レゾルシン・ホルマリ
ン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）接着剤の架橋剤としてオ
キサゾリン基を有する化合物を用いることで、毒性のな
い安全な処理方法であって，かつ高性能な接着性能をポ
リエステル繊維に付与する処理方法を提供することにあ
る。 【構成】 ポリエステル繊維をポリエポキシド化合物，
ブロックドポリイソシアネート化合物およびゴムラテッ
クスを含む第１処理剤で処理し、次いでレゾルシン・ホ
ルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）にオキサゾリン基
を有する化合物を添加配合した第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。

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ゴ
ムとの接着性能を付与する処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレ−ト繊維で代表
されるポリエステル繊維は、その強度、ヤング率等が大
きく伸度、クリ−プが小さくかつ疲労性に優れている等
の物理的特性を有しており、ゴム補強複合体等の用途に
汎用されている。しかしながらポリエステル繊維は、ナ
イロン６、ナイロン６・６等のポリアミド繊維と比較し
てゴム類との接着性が悪く、通常の接着剤処理では、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
ステル結合の水素結合能力がナイロンのアミド結合の水
素結合能力に比べて小さいことが主因と考えられてい
る。この為、ポリエステル繊維の表面を例えば、エポキ
シ化合物、イソシアネ−ト化合物等反応性の強い物質並
びに接着剤の凝集力を向上させる為にエチレンイミンを
含む化合物を配合した剤で処理し接着性を付与する方法
が提案されている。しかしながら、この作業を行う上で
は接着剤に含まれる、架橋剤としてのエチレンイミン化
合物などの毒性が懸念される。

【０００３】

【発明の目的】本発明の目的は，以上の事情を背景とし
てなされたものであり、ポリエステル繊維とゴム類との
接着においてエチレンイミン化合物の毒性を考慮し、エ
チレンイミン化合物に代わる他の架橋剤を使用して従来
並み、あるいはそれ以上の接着性能を付与する処理方法
を提供することにある。

【０００４】

【発明の構成】すなわち本発明は、ポリエステル繊維を
ポリエポキシ化合物（Ａ）、ブロックドポリイソシアネ
−ト化合物（Ｂ）およびゴムラテックス（Ｃ）を含む第
１処理剤で処理し、次いでレゾルシン・ホルマリン・ゴ
ムラテックス（ＲＦＬ）にオキサゾリン基を有する化合
物（Ｄ）を添加配合した第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である。

【０００５】本発明は、ポリエステルのいかなるものに
も適用できる。特にエチレングリコール及びテトラメチ
レングリコールから選ばれた少なくとも一種のグリコ−
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。ポリエステル繊維の分子量、単糸繊度、
フィラメント数、断面形状、繊維物性、微細構造、添加
剤含有の有無、ポリマ−性状（末端カルボキシル基濃度
等）はなんら限定を受けない。

【０００６】本発明の第１処理剤において使用する分子
構造中にオキサゾリン基を有する化合物とは、一般の有
機化合物または有機ポリマー、オリゴマーを主骨格とし
た物質の末端または側鎖にオキサゾリン基（好ましくは
２−オキサゾリン基）を含む化合物をいう。オキサゾリ
ン基は、その骨格に１つまたは２つ以上持つことが出来
るが、接着性能の向上のためには反応性官能基であるオ
キサゾリン基を多く持つ方がより好ましい。オキサゾリ
ン基含有物質の主鎖の骨格としては、炭化水素鎖、エチ
レングリコ−ル鎖、ビスフェノールＡ等のビスフェノー
ル類やフェノール樹脂、ノボラック樹脂、レゾール樹脂
などの初期重合物が用いられ、それらの分子骨格中には
芳香環や複素環を含む物質も使用される。さらに主成分
モノマー及び／またはそれからなるポリマーやオリゴマ
ーの末端や側鎖にオキサゾリン基を含有する物質も有用
である。これらのモノマーとしては、スチレン、スチレ
ン誘導体、アクリロニトリル、メタクリル酸エステル、
メタクリル酸、エチレン、ブタジエン、アクリルアミド
などが用いられ、これらは単独のポリマー及び／または
オリゴマーとして、さらに共重合物質としても使用され
る。また、これらの混合物としても使用できる。

【０００７】オキサゾリン基含有物質の形態としては、
液状、溶融状、固体またはこれらを溶解しうる水や有機
溶媒中での溶液状、さらに水などに分散した懸濁液状
（エマルジョン粒子、ラテックス粒子状など）で使用さ
れる。例えばかかる化合物をそのままあるいは必要に応
じて少量の溶媒に溶解したものを、公知の乳化剤、例え
ばアルキルベンゼンスルホン酸ソ−ダ、ジオクチルスル
ホサクシネ−トナトリウム塩、ノニルフェノ−ルエチレ
ンオキサイド付加物等を用いて乳化又は溶解する方法を
用いても良い。

【０００８】次に本発明の第１処理剤に使用するブロッ
クドポリイソシアネ−ト化合物はポリイソシアネ−ト化
合物とブロック化剤との付加化合物であり、加熱により
ブロック成分が遊離して活性なポリイソシアネ−ト化合
物を生ぜしめるものである。ポリイソシアネ−ト化合物
としては、例えばトリレンジイソシアネ−ト、メタフェ
ニレンジイソシアネ−ト、ジフェニルメタンジイソシア
ネ−ト、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、ポリメチレ
ンポリフェニルイソシアネ−ト、トリフェニルメタント
リイソシアネ−ト等のポリイソシアネ−ト、あるいはこ
れらポリイソシアネ−トと活性水素原子を２個以上有す
る化合物例えばトリメチロ−ルプロパン、ペンタエリス
リト−ル等とをイソシアネ−ト基（−ＮＣＯ）とヒドロ
キシル基（−ＯＨ）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−ト基含有のポリアルキレン
グリコ−ルアダクトポリイソシアネ−トなどが挙げられ
る。特にトリレンジイソシアネ−ト、ジフェニルメタン
ジイソシアネ−ト、ポリメチレンポリフェニルイソシア
ネ−トの如き芳香族ポリイソシアネ−トが優れた性能を
発現するので好ましい。

【０００９】ブロック化剤としては、例えばフェノ−
ル、チオフェノ−ル、クレゾ−ル、レゾルシノ−ル等の
フェノ−ル類、ジフェニルアミン、キシリジン等の芳香
族第２級アミン類、フタル酸イミド類、カプロラクタ
ム、バレロラクタム等のラクタム類、アセトキシム、メ
チルエチルケトンオキシム、シクロヘキサンオキシム等
のオキシム類および酸性亜硫酸ソ−ダなどがある。

【００１０】本発明の第１処理剤、第２処理剤に使用す
るゴムラテックスとしては、例えば天然ゴムラテック
ス、スチレン・ブタジエン・コポリマ−ラテックス、ビ
ニルピリジン・スチレン・ブタジエン・タ−ポリマ−ラ
テックス、ニトリルゴムラテックス、クロロプレンゴム
ラテックス等があり、これらを単独又は併用して使用す
る。これらの中ではビニルピリジン・スチレン・ブタジ
エン・タ−ポリマ−ラテックスを単独使用又は１／２量
以上使用した場合が優れた性能を示す。

【００１１】第１処理剤は、ポリエポキシ化合物
（Ａ）、ブロックドポリイソシアネ−ト化合物（Ｂ）お
よびゴムラテックス（Ｃ）を含み、それらの総固形分濃
度は繊維重量に対し１〜３０重量％、好ましくは３〜２
０重量％になるようにして使用する。濃度が高すぎると
硬くなり、耐疲労性が低下する。第１処理剤組成物を水
分散物として用いる際の分散剤、すなわち界面活性剤の
適当な量は、第１処理剤の全固形分に対し、０〜１５重
量％、好ましくは１０重量％以下であり、上記範囲を越
えると接着性が若干低下する傾向にある。

【００１２】本発明の第２処理剤は、レゾルシン・ホル
マリン・ゴムラテックスを含む組成物であるが、ここに
使用するレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックスは通
常ＲＦＬと呼ばれているものであり、レゾルシンとホル
ムアルデヒドのモル比が１：０．１〜１：８、好ましく
は１：０．５〜１：５、さらに好ましくは１：１〜１：
４の範囲で用いられる。レゾルシン・ホルマリンとゴム
ラテックスの配合比率は、後述のオキサゾリン化合物
（Ｄ）の添加割合にもよるが、固形分量比で１：１〜
１：１５、好ましくは１：３〜１：１２の範囲が望まし
い。ゴムラテックスの比率が少なすぎると処理されたポ
リエステル繊維材料が硬くなり耐疲労性が悪くなる。逆
に多すぎると満足すべき接着力、ゴム付着率が得られな
い。オキサゾリン化合物は上記ＲＦＬに対し、０．５〜
３０重量％、好ましくは１．０〜２０重量％添加され
る。この添加量が少なすぎると良好な接着力、ゴム付着
率が得られない。一方、添加量が多すぎると処理剤の粘
度が著しく上昇して繊維材料の処理操作が困難となる。
そのうえ、接着力、ゴム付着率が飽和値に達してこの添
加量をなくしただけの効果が上がらず、コストが上昇す
るだけであり、処理後の繊維材料は著しく硬くなり、強
力が低下してくるという欠点が生ずる。第２処理剤に添
加するオキサゾリン化合物は、その構造中にオキサゾリ
ン基を２つもしくはそれ以上有するものが望ましく、化
合物を構成する主骨格となる物質に対し、例えばスチレ
ン／ブチルアクリレート／オキサゾリン化合物にあって
は、それらのモル比率が７０〜４０／２０〜３０／１０
〜３０となるものがさらに望ましい。上記の第２処理剤
は通常、固形分を１０〜２５重量％含有するように調整
される。 第１処理剤および第２処理剤をポリエステル
繊維材料へ付着せしめるには、ロ−ラ−との接着もしく
はノズルからの噴霧による塗布または溶液への浸漬など
の任意の方法を採用することができる。ポリエステル繊
維に対する固形分付着量は第１処理剤組成物として０．
１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％、第２処
理剤組成物としては０．５〜１０重量％，好ましくは１
〜５重量％付着せしめるのが好適である。該繊維に対す
る固形分付着量を制御する為に圧接ロ−ラ−による絞
り、スクレバ−等によるかき落とし、空気吹き付けによ
る吹き飛ばし、吸引、ビ−タ−による叩き等の手段を用
いてもよい。

【００１３】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℃以上でポリエステル繊維の
融点より１０℃低い温度、好ましくは２２０〜２５０℃
の温度で乾燥、熱処理し、次いで第２処理剤で処理し
て、１２０℃以上であってポリエステル繊維の融点より
１０℃低い温度、好ましくは１８０〜２５０℃の温度で
乾燥、熱処理する。乾燥・熱処理温度が低すぎるとゴム
類との接着が不十分となり一方温度が高すぎるとポリエ
ステル繊維が溶融、融着したり、著しい強力劣化を起こ
したりして実用に供し得なくなる。

【００１４】

【発明の作用効果】ポリエステル繊維とゴム類の接着に
おいてエポキシを含む第１処理剤で処理後、第２処理剤
としてＲＦＬで処理するが、ＲＦＬ接着剤の架橋剤とし
て従来から毒性の懸念されているるエチレンイミン化合
物を使用しなくとも、オキサゾリン化合物を添加・配合
することで、従来並み以上の性能を発揮することが判っ
た。オキサゾリン環の反応性の高さによるものと推定さ
れる。本発明の方法により処理した繊維は、従来方法並
みもしくはそれ以上の接着性能を有しており、エチレン
イミンなどの有害物質を使用しないことから、作業環境
上からも好ましい処理技術である。

【００１５】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説
明する。なお、実施例においてＣＲＡ接着力、Ｔ接着
力、プライ間剥離力は次のようにして求めた値である。 〈コード剥離接着力〉処理コ−ドとゴムとの接着力を示
すものである。ゴムシ−ト表層近くに５本のコ−ドを埋
め、加圧下１５０℃で３０分間加硫及び１８０℃で６０
分間加硫を行い、次いで５本のコ−ドをゴムシ−トから
２００mm/minの速度で剥離するのに要した力をkg／５本
で示したものである。 〈Ｔ接着力〉処理コ−ドとゴムとの接着力を示すもので
ある。コ−ドをゴムブロック中に埋め込み、加圧下で１
５０℃で３０分間加硫及び１８０℃で６０分間加硫を行
い、次いでコ−ドをゴムブロックから２００mm/minの速
度で引き抜き、引き抜きに要した力をkg／cmで表示した
ものである。 〈プライ間剥離力〉処理コ−ドとゴムとの接着力を示す
ものである。２プライの処理コ−ドを９０度の角度をな
すようにクロスプライ（コ−ド密度２７本／インチ）と
してゴム中に埋め込み１５０℃で３０分間加硫及び１８
０℃で６０分間加硫した後、両プライを２００mm/minの
引張り速度で剥離させるに要する力をkg／inch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
ある。上記のプライ間剥離力測定の際にゴムから剥離さ
れたコ−ドを肉眼で観察し、コ−ド表面のうちゴムが付
着している部分を百分率で表示したものである。

【００１６】

【実施例１〜３、比較例１〜６】ポリエチレンテレフタ
レート繊維（帝人株製、〔η〕＝０．９０）１５００デ
ニール／２５０フィラメントからなるマルチフィラメン
トを２本合わせ、下撚り、上撚りをそれぞれ逆方向に４
０回／１０ｃｍかけて３０００デニールの双撚りコード
を得た。

【００１７】第１処理剤として、デナコールＥＸ−６１
１（商品名、ナガセ化成株製、ソルビトールグリシジル
エーテル化合物）３．０ｇに、ネオコールＳＷ−３０
（商品名、第一工業製薬株、３０％水分散液）２．５ｇ
を加え充分にかきまぜる。ついで水７３４ｇを加え、ホ
モミキサーなどを使用し攪拌する。ここにＳ−３（商品
名、明成化学工業株製、ブロックドポリイソシアネート
化合物の２５％水分散液）４８ｇをゆっくり添加し、充
分攪拌・混合する。最後に、ニッポール２５１８ＧＬ
（商品名、日本ゼオン株製、ビニルピリジン・スチレン
・ブタジエンターポリマーラテックスの４０％水乳化
液）２１２．５ｇを加え、均一に混合する。

【００１８】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、よく攪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・ホルマリン初期縮合物
（４０％アセトン溶液）６０ｇを添加して十分に攪拌し
分散させる。次にニッポール２５１８ＧＬ（商品名、日
本ゼオン株製、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエン
タ−ポリマーラテックス４０％水乳化液）３４０ｇを水
２００ｇで希釈する。この希釈液に上記レゾルシン・ホ
ルマリン初期縮合分散液をゆっくりかきまぜながら加え
てゆき、更にホルマリン（３７％水溶液）２０ｇを添加
して均一に混合する。

【００１９】ついでこの混合液に、エポクロスＫ−２０
３０Ｅ（商品名、株日本触媒製、スチレン−ブチルアク
リレート−２−イソプロペニル−２−オキサゾリンジビ
ニルベンゼンコポリマー４０％水乳化液）７５ｇを添加
して均一に混合する。

【００２０】ポリエステルコードを、上記第１処理剤で
処理した後、ディッピングマシーンを用いて。１３０℃
で９０秒間乾燥後、２４０℃で６０秒間熱処理を行っ
た。

【００２１】ついで、第２処理剤へ浸漬処理を行い、第
１処理剤処理後と同様に、１３０℃で９０秒間乾燥後、
２３５℃で６０秒間熱処理を行った。得られた接着処理
コードを、タイヤ用の天然ゴム、スチレン・ブタジエン
ゴムからなる標準未加硫ゴムに埋め込み１５０℃で３０
分間加硫を行い初期接着性能とし、また１８０℃で６０
分加硫を行い耐熱接着性能とし、評価した。実験結果を
第１表に示す。従来のＲＦＬ架橋剤を使用した場合、本
発明によるオキサゾリン基を有する化合物を使用しなか
った場合を比較例とした。

【００２２】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｄ０６Ｍ 101:32 Ｄ０６Ｍ 15/41

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル繊維をポリエポキシド化合
   物（Ａ）、ブロックドポリイソシアネ−ト化合物（Ｂ）
   およびゴムラテックス（Ｃ）を含む第１処理剤で処理
   し、次いでレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス
   （ＲＦＬ）にオキサゾリン基を有する化合物（Ｄ）を添
   加配合した第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。