JPH10212674A - ポリエステル繊維の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエステル繊維とゴム配合物との接着性能
に優れた、簡便な一浴接着処理方法を提供する。 【解決手段】 分子中にイソシアヌル環骨格を有する多
価ヒドロキシ化合物（Ａ）、芳香族ポリエポキシ化合物
（Ｂ）及びブロックドポリイソシアネート化合物（Ｃ）
を配合した、レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス
（ＲＦＬ）液でポリエステル繊維を処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル繊維
の処理方法に関する。さらに詳しくは、ポリエステル繊
維にゴム配合物との接着能を付与する簡便な一浴処理方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維で代表
されるポリエステル繊維は、高強度、高ヤング率等の優
れた物理的特性を有しており、これを活かしたタイヤ、
ホース、ベルト等のゴム補強用繊維として汎用されてい
る。しかし、ポリエステル繊維はその表面が比較的不活
性であるため、そのままではゴムや樹脂等のマトリック
スとの接着性が不十分であり、ポリエステル繊維の物理
的特性を十分に発揮することはできていない。

【０００３】このため、ポリエステル繊維の表面を種々
の薬品で予め処理する化学処理法、例えば、脂肪族エポ
キシ化合物、ブロックド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して接着性を付与した後に、レ
ゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）で処
理する、いわゆる二浴処理方法が提案され実用化されて
いる。しかし、この方法では良好な接着力が得られるも
のの、２段処理を行なうために工程が複雑化したり、新
たな設備を設置する必要がある等の欠点を有している。

【０００４】一方、一浴処理方法としては、レゾルシン
・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）液に、ｐ−ク
ロロフェノール、レゾルシン及びホルマリンの反応生成
物（例えば、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）を添加した
処理剤で処理する方法が知られている（特公昭４６−１
１２５１号公報、特公昭５６−２１５５号公報等) 。し
かしながら、この方法では十分な接着性能は得られず、
特にタイヤ等のゴム補強用繊維としては満足し得るもの
ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
を背景としてなされたものであり、その目的は、ポリエ
ステル繊維とゴム配合物との接着性能に優れた、簡便な
一浴接着処理方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、
「ポリエステル繊維を、分子中にイソシアヌル環骨格を
有する多価ヒドロキシ化合物（Ａ）、芳香族ポリエポキ
シ化合物（Ｂ）、ブロックドポリイソシアネート化合物
（Ｃ）、及びレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス
（ＲＦＬ）を含む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。」により達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、いかなるポリエステル
繊維にも適用できるが、特にテレフタル酸又はナフタレ
ンジカルボン酸を主たる酸成分とし、エチレングリコー
ル又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からなる繊維が好ましく用いられ
る。ポリエステル繊維のデニール、フィラメント数、断
面形状、繊維物性、微細構造や、ポリマー性状（末端カ
ルボキシル基濃度、分子量等）、ポリマー中の添加剤含
有の有無には、なんら限定を受けるものでない。また、
本発明で言うポリエステル繊維とはヤーン、コード、不
織布、織編物等種々の繊維集合形態を含むものである。

【０００８】かかるポリエステル繊維を処理するに用い
られる処理剤中には、分子中にイソシアヌル環骨格を有
する多価ヒドロキシ化合物（Ａ）、好ましくは多価アル
コールが配合されていることが大切である。かかる化合
物は、その分子中のヒドロキシ基とイソシアヌル環骨格
がポリエステルと親和性が良好なため、処理剤中に配合
させることにより、良好な接着性を付与することが可能
となる。

【０００９】好ましく用いられる上記の多価ヒドロキシ
化合物（Ａ）としては、例えば下記一般式（化３）で表
されるＮ置換イソシアヌレートを挙げることができる。

【００１０】

【化３】

【００１１】式中、Ｒは、ヒドロキシ基が１〜３個置換
された炭化水素基を表す。具体的には、Ｎ，Ｎ，Ｎ−ト
リス（２，３−ジヒドロキシプロピル）イソシアヌレー
ト、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス（２−ヒドロキシ−３−クロロ
プロピル）イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス（２
（２，３−ジヒドロキシプロピル）−３−ヒドロキシプ
ロピル）イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス（２
（２，３−ジヒドロキシプロピル）−３−クロロプロピ
ル）イソシアヌレートなどを例示することができる。な
かでもＮ，Ｎ，Ｎ−トリス（２，３−ジヒドロキシプロ
ピル）イソシアヌレートは、水中への溶解性が良好であ
り、取扱性や接着性も良好なので好ましい。

【００１２】かかる分子中にイソシアヌル環骨格を有す
る多価ヒドロキシ化合物（Ａ）は、通常乳化液、分散液
又は水溶液として使用される。乳化液又は分散液とする
には、例えばかかる多価ヒドロキシ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を用いて乳化又は
分散すればよい。

【００１３】また本発明で用いられる芳香族ポリエポキ
シ化合物（Ｂ）は、分子中に少なくとも１個の芳香環と
少なくとも２個以上のエポキシ基を有する化合物であ
り、そのエポキシ基の含有量は該化合物１Ｋｇ当り２当
量以上、好ましくは３〜７当量、特に４〜５当量の範囲
が適当である。ポリエポキシ化合物が脂肪族の場合に
は、後述するレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス
（ＲＦＬ）液との反応性が高すぎて、ポリエステル繊維
を処理中に処理剤がゲル化したり、得られる接着性能が
処理剤調整後の経時時間と共に低下したりするので好ま
しくない。

【００１４】かかる芳香族ポリエポキシ化合物として
は、多価フェノール類とエピクロルヒドリンの如きハロ
ゲン含有エポキシ類との反応生成物、例えばレゾルシ
ン、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，
２，２−テトラキス（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタ
ン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、
フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、クレゾール・ホル
ムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂
等とエピクロルヒドリンとの反応生成物、ビスフェノー
ルＡとエピクロルヒドリンとの反応生成物である芳香族
エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらの中で
は、下記式（化４）で表されるフェノール樹脂類のグリ
シジルエーテルが好ましい。

【００１５】

【化４】

【００１６】式中、Ｘは水素原子、ハロゲン原子又は炭
素数１〜３のアルキル基、ｎは０〜５の整数を表す。

【００１７】かかる芳香族ポリエポキシ化合物は通常乳
化液又は分散液として使用される。乳化液又は分散液と
するには、例えばかかる芳香族ポリエポキシ化合物をそ
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を用いて
乳化又は分散すればよい。

【００１８】また本発明で用いられるブロックドポリイ
ソシアネート化合物（Ｃ）は、ポリイソシアネート化合
物とブロック化剤との付加化合物であり、加熱によりブ
ロック化剤成分が遊離して活性なポリイソシアネート化
合物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、ヘキサメチレ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、あるいは
これら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、例えばトリ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（−ＮＣＯ）とヒ
ドロキシル基（−ＯＨ）の比が１を超えるモル比で反応
させて得られる末端イソシアネート基含有のポリオール
アダクトポリイソシアネート等が挙げられる。特にトリ
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、ポリメチレンポリフェニル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発現するので
好ましい。

【００１９】ブロック化剤としては、例えばフェノー
ル、チオフェノール、クレゾール、レゾルシン等のフェ
ノール類、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、シクロヘキサノンオキシム等のオ
キシム類および酸性亜硫酸ソーダ等がある。

【００２０】かかるブロックドポリイソシアネート化合
物（Ｃ）は通常乳化液、分散液又は水溶液として使用さ
れる。乳化液又は分散液にするには、例えばかかるブロ
ックドポリイソシアネートを、前述の芳香族ポリエポキ
シド化合物と同様に、そのままあるいは必要に応じて少
量の溶媒に溶解した後、公知の乳化剤、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
ド付加物等を用いて乳化又は分散すればよい。

【００２１】また本発明の処理剤に含有されるレゾルシ
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
初期縮合物とゴムラテックスとを混合熟成したものであ
り、レゾルシンとホルムアルデヒドのモル比は１：０．
１〜１：８、好ましくは１：０．５〜１：５、特に好ま
しくは１：１〜１：４の範囲で用いられる。

【００２２】また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ーラテ
ックス、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、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、これらを単独または併用
して使用する。なかでも、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を単独使用または併
用使用するのが好ましい。併用使用の場合には、全ラテ
ックス重量の１／３量以上使用した場合が優れた性能を
示す。

【００２３】レゾルシン・ホルマリンとゴムラテックス
との配合比率は、前述の芳香族ポリエポキシ化合物
（Ｂ）及びブロックドポリイソシアネート化合物（Ｃ）
の添加割合によって変化するが、固形分重量比で前者：
後者は１：１〜１：１５、特に１：３〜１：１２の範囲
が適当である。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って耐疲労性が
低下しやすく、逆に多すぎると満足すべき接着力、ゴム
付着率が得難くなる。

【００２４】分子中にイソシアヌル環骨格を有する多価
ヒドロキシ化合物（Ａ）、芳香族ポリエポキシ化合物
（Ｂ）、ブロックドイソシアネート化合物（Ｃ）、及び
レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）の
各成分の配合重量比は、Ｗ_A ／（Ｗ_B ＋Ｗ_C ）は１／１
００〜５０／１００、特に５／１００〜３３／１００の
範囲が適当であり、Ｗ_B ／Ｗ_C は８／２〜１／９、特に
８／２〜４／６の範囲が適当であり、また（（Ｗ_B ＋Ｗ
_C ）／Ｗ_RFL ）は４／６〜１／９、特に５／５〜２／８
の範囲が適当である。なおＷ_A 、Ｗ_B 、Ｗ_C 、及びＷ
_RFL は、夫々処理剤中の前記多価ヒドロキシ化合物
（Ａ）、芳香族ポリエポキシド化合物（Ｂ）、ブロック
ドイソシアネート化合物（Ｃ）、及びレゾルシン・ホル
マリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）の含有重量％を表
す。

【００２５】ここでＷ_A ／（Ｗ_B ＋Ｗ_C ）が上記範囲を
外れる場合には、接着性能の改善効果が低下する。また
Ｗ_B ／Ｗ_C が上記範囲を外れると、ポリエステル繊維へ
のゴム付着性が低下する傾向にある。さらに（（Ｗ_B ＋
Ｗ_C ）／Ｗ_RFL ）が上記範囲より大きい場合には、処理
したポリエステル繊維が硬くなって耐疲労性の低下を招
く恐れがあり、一方上記範囲より小さい場合には接着性
能が低下する傾向にある。

【００２６】上述の分子中にイソシアヌル環骨格を有す
る多価ヒドロキシ化合物（Ａ）、芳香族ポリエポキシ化
合物（Ｂ）、ブロックドポリイソシアネート化合物
（Ｃ）及びレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス
（ＲＦＬ）を含有する本発明の処理剤は、総固形分濃度
が１〜３０重量％、好ましくは５〜２５重量％となるよ
うにして使用する。

【００２７】処理剤をポリエステル繊維材料に付着せし
めるには、ローラーとの接触もしくはノズルからの噴霧
による塗布又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、０．１〜１０重量％、好ましくは２〜７重量％の
範囲が適当である。該繊維に対する固形分付着量を制御
するためには、圧接ローラーによる絞り、スクレバー等
によるかき落とし、空気吹きつけによる吹き飛ばし、吸
引、ビーターによる叩き等の手段を採用してもよい。ま
た付着量を多くするために複数回付着せしめてもよい。

【００２８】本発明においては、該ポリエステル繊維を
処理剤で処理後、５０℃以上で該ポリエステル繊維の融
点より１０℃以上低い温度、好ましくは２２０〜２５０
℃の温度で０．５〜５．０分間、好ましくは１〜３分間
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やすく、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、著しい強力低
下を起こしたりして実用に供し得なくなる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例における強力、伸度、６．８
Ｋｇ重荷重伸度、硬さ、コード剥離接着力、コード引抜
接着力は下記の方法にしたがって測定した。

【００３０】＜強力、伸度、６．８Ｋｇ重荷重伸度＞接
着処理後のポリエステルコードを、ＪＩＳ Ｌ１０１３
の方法に準じて測定し、その切断時の強力、伸度並びに
６．８Ｋｇ重荷時の伸度を求める。

【００３１】＜コード剥離接着力（ＣＲＡ）＞処理コー
ドとゴムとの接着力を示すものである。天然ゴムを主成
分とするカーカス配合の未加硫ゴムシート表層近くに７
本のコードを埋め、１５０℃、３０分間、５０Ｋｇ／ｃ
ｍ² のプレス圧力で加硫し、次いで両端のコードを切断
し５本のコードをゴムシート面に対し９０度の方向へ２
００ｍｍ／分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。

【００３２】＜コード引抜接着力（Ｔ）＞処理コードと
ゴムとの剪断接着力を示すものである。コードを天然ゴ
ムを主成分とするカーカス配合のゴムブロック中に埋め
込み、１５０℃、３０分間加硫し、次いでコードをゴム
ブロックから２００ｍｍ／分の速度で引抜き、引抜きに
要した力をｋｇ／７ｍｍで表したものである。

【００３３】＜硬さ＞ＪＩＳ Ｌ１０８５の方法に準じ
て測定した。

【００３４】［実施例１］１０％水酸化ナトリウム水溶
液２．８ｇ、２８％アンモニア水溶液９．２ｇを水２
５．７ｇに加え、良く撹拌して得られた水溶液中に、ス
ミカノール７００Ｓ（住化エイビーエス・ラテックス
（株）製、レゾルシン・ホルマリン初期縮合物６５％溶
液）１８．５ｇを添加して十分撹拌し分散させる。次
に、ニッポール２５１８ＦＳ（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４０％水乳化液）２３３．５ｇおよびニッポール
ＬＸ−１１２（日本ゼオン（株）製、スチレン・ブタジ
エン・コポリマー４０％水乳化液）１００．１ｇを水３
４２．６ｇで希釈する。この希釈液の中に上記レゾルシ
ン・ホルマリン初期縮合物分散液をゆっくりかき混ぜな
がら加えてゆき、さらにホルマリン（３７％水溶液）１
６．１ｇを添加して均一に混合する。

【００３５】次に、この混合液中にＥＣＮ１４００（旭
チバ（株）製、クレゾールノボラック型芳香族エポキシ
化合物４０％水乳化液）７２．３ｇ、ＤＭ６０１１（明
成化学工業（株）製、アセトキシムブロックドジフェニ
ルメタンジイソシアネート３３％水乳化液）４１．８
ｇ、ＲＤ９２−３８２（旭チバ（株）製、Ｎ，Ｎ，Ｎ−
トリス（２，３−ジヒドロキシプロピル）イソシアヌレ
ート５０％水溶液）１３．８ｇを添加して均一混合す
る。

【００３６】固有粘度が０．９５のポリエチレンテレフ
タレートを、常法にしたがって溶融紡糸、延伸し、１５
００デニール／１９２フィラメントのマルチフィラメン
トを得た後に、該フィラメント２本を４０×４０Ｔ／１
０ｃｍで撚糸し３０００デニール／３８４フィラメント
のコードを得た。

【００３７】このコードをコンピュートリーター処理機
（ＣＡリツラー（株）製、タイヤコード処理機）を用い
て、前記処理剤に浸漬した後、１３０℃で２分間乾燥
し、引き続き２４５℃及び２２０℃で各々１分間の熱処
理を２回行う。得られた処理ポリエステルタイヤコード
には、繊維重量に対して処理剤の固形分が６．８重量％
付着していた。

【００３８】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℃、３０分加硫した。表１にその結果を示す。

【００３９】［実施例２、比較例１〜２］分子中にイソ
シアヌル環骨格を有する多価ヒドロキシ化合物（Ａ）
と、芳香族ポリエポキシ化合物（Ｂ）及びブロックドポ
リイソシアネート化合物（Ｃ）との配合比率を表１に示
すごとく変更する以外は実施例１と同様にした。結果を
表１に合わせて示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】本発明の方法によれば、芳香族ポリエポ
キシ化合物及びブロックドポリイソシアネート化合物を
含有するＲＦＬ液に、さらに分子中にイソシアヌル環骨
格を有する多価ヒドロキシ化合物（Ａ）を配合している
ので、該化合物中のヒドロキシ基やイソシアヌル環によ
りポリエステル繊維との親和性が向上するためと推定さ
れ、従来の一浴型接着処理剤を使用する方法に比べてポ
リエステル繊維とゴム類との接着性が良好であり、しか
も一浴型であるので簡便に接着処理を行うことができ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子中にイソシアヌル環骨格を有する多
   価ヒドロキシ化合物（Ａ）、芳香族ポリエポキシ化合物
   （Ｂ）、ブロックドポリイソシアネート化合物（Ｃ）、
   及びレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦ
   Ｌ）を含む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。
2. 【請求項２】 分子中にイソシアヌル環骨格を有する多
   価ヒドロキシ化合物（Ａ）と、芳香族ポリエポキシ化合
   物（Ｂ）及びブロックドポリイソシアネート化合物
   （Ｃ）との固形分重量比( Ｗ_A ／（Ｗ_B ＋Ｗ_C ）) が１
   ／１００〜５０／１００、芳香族ポリエポキシド化合物
   （Ｂ）とブロックドポリイソシアネート化合物（Ｃ）の
   固形分重量比（Ｗ_B ／Ｗ_C ）が８／２〜１／９、芳香族
   ポリエポキシド化合物（Ｂ）及びブロックドポリイソシ
   アネート化合物（Ｃ）と、レゾルシン・ホルマリン・ゴ
   ムラテックス（ＲＦＬ）との固形分重量比（（Ｗ_B ＋Ｗ
   _C ）／Ｗ_RFL ）が４／６〜１／９である請求項１記載の
   ポリエステル繊維の処理方法。
3. 【請求項３】 分子中にイソシアヌル環骨格を有する多
   価ヒドロキシ化合物（Ａ）が、下記一般式（化１）で表
   されるＮ置換イソシアヌレート化合物である請求項１又
   は２記載のポリエステル繊維の処理方法。 【化１】 ［式中、Ｒは、ヒドロキシ基が１〜３個置換された炭化
   水素基を表す。］
4. 【請求項４】 芳香族ポリエポキシ化合物（Ｂ）が、下
   記一般式（化２）で表されるフェノール類・ホルムアル
   デヒド樹脂のグリシジルエーテルである請求項１〜３の
   いずれか１項に記載のポリエステル繊維の処理方法。 【化２】 ［式中、Ｘは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１〜３
   のアルキル基、ｎは０〜５の整数を表す。］