JPH11286875A - ポリエステル繊維の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、特にエチレンプロピレン系ゴムマ
トリックスとの接着性が改良されたポリエステル繊維の
処理方法を提案することにある。 【解決手段】 本発明は、ポリエステル繊維をポリエポ
キシド化合物を含む処理剤で処理した後、レゾルシン・
ホルマリン・ゴムラテック（ＲＦＬ）、ブロックドポリ
イソシアネート化合物、クロロフェノール化合物を含む
処理剤で処理する際に、次式に示す特定範囲の条件で調
整した該ＲＦＬ系処理剤により行うポリエステル繊維の
処理方法にある。

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
の処理方法に関し、さらに詳しくは、エチレンプロピレ
ン系ゴム（ＥＰＤＭ）との接着により効果のあるポリエ
ステル繊維の処理方法に関する。

【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、高ヤング率を有し
ており、それを活かした用途としてタイヤ、ホース、ベ
ルト等のゴム補強用繊維として広く利用されている。し
かしながら、ホース、ベルト分野においては、自動車の
エンジンルームの温度が高くなるためゴム材質の面から
も高温特性に優れたものを使用するようになり変化しつ
つある。その一つとしてエチレンプロピレン系ゴムを使
用するものがあるが、このゴムはその化学構造に二重結
合が少なく、反応性に乏しいため接着が非常に困難であ
る。

【０００３】また、ポリエステル繊維の処理のために従
来の方法として、極性の高いクロロスルホン化ポリエチ
レンラテックスを使用する方法（特公平３−２０１３６
号公報参照）や、特殊クロロフェノール化合物を使用す
る方法（特開平７−１３８８８０号公報参照）等が提案
されている。しかし、クロロスルホン化ポリエチレンラ
テックスを使用した場合、ポリエステルコードが熱劣化
しやすいことが問題であり、また、十分に満足できる接
着力を得ることができないのが現状である。

【０００４】さらに、前記のエチレンプロピレン系ゴム
にポリエステル繊維を接着させる場合には、ポリエステ
ル繊維は比較的不活性であり、ゴムマトリックスとの接
着性が不十分であった。そこで種々の薬品を用いた化学
処理法、例えば、特開昭５４−７７７９４号公報、特開
昭６０−９９０７６号公報、特開昭６０−２１９２４号
公報などに開示されているように、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ポリエ
ステル繊維を処理する方法が提案されている。しかし、
これらの方法によっても、安定した接着効果を得ること
ができなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情を背景になされたものであり、特にエチレンプロピ
レン系ゴムマトリックスとの接着性が改良されたポリエ
ステル繊維の処理方法を提案することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエステル
繊維をポリエポキシド化合物を含む処理剤（以下、第１
処理剤ということあり）で処理した後、レゾルシン・ホ
ルマリン・ゴムラテック（ＲＦＬ）、ブロックドポリイ
ソシアネート化合物、クロロフェノール化合物を含む処
理剤（以下、第２処理剤ということあり）で処理する際
に、該ＲＦＬ系処理剤（第２処理剤）を下記の条件で調
整することを特徴とするポリエステル繊維の処理方法に
ある。

【０００７】

【数２】

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用するポリエステル繊維としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等
が例示され、該ポリエステル繊維の分子量、デニール、
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、ポリマー性状（末端カルボキシル基濃度
等）によりなんら限定を受けるものではない。

【０００９】本発明方法の第１処理剤として使用するポ
リエポキシド化合物は、１分子中に少なくとも２個以上
のエポキシ基を該化合物：１００ｇ当たり０．２ｇ当量
以上含有する化合物である。かかるエポキシド化合物
は、エチレングリコール、グリセロール、ソルビトー
ル、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール等
の多価アルコール類とエピクロルヒドリンのごときハロ
ゲン含有エポキシド類との反応生成物、レゾルシン・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、レゾルシン・ホルムアル
デヒド樹脂等の多価フェノール類と前記ハロゲン含有エ
ポキシド類との反応生成物、過酢酸または酸化水素等で
不飽和化合物を酸化して得られるポリエポキシド化合物
などである。

【００１０】このようなポリエポキシド化合物の具体例
としては、３，４−エポキシシクロヘキセンエポキシ
ド、３，４−エポキシシクロヘキセンメチル、３，４−
エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ビス（３，
４−エポキシ−６−メチル−シクロヘキシルメチル）ア
ジペートなどが挙げられる。特に多価アルコールとエピ
クロロヒドリンの反応生成物、すなわち、多価アルコー
ルのポリグリシジルエーテル化合物が優れた性能を発現
するので好ましい。

【００１１】これらの化合物は、通常は乳化液として使
用されるが、乳化液、又は溶液にするには、該化合物を
そのままか、若しく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、ノニルフエノールエチレンオキサイド付加物等を
用いて乳化、又は、溶解して用いる。

【００１２】該第１処理剤を用いて処理する際に、該ポ
リエポキシド化合物は、ポリエステル繊維重量に対して
０．１〜１０重量％の範囲で、さらに好ましくは、０．
５〜５重量％の範囲で用いるものが好ましい。該ポリエ
ポキシド化合物の付着量が０．１重量％未満であるとポ
リエポキシド化合物の効果が十分に発揮されず、ポリエ
ステル繊維とエポキシプロピレン系ゴムとの間で満足で
きる接着性能が得られないおそれがある。また、ポリエ
ポキシド化合物の付着量が１０重量％を超えると繊維が
非常に硬くなり、次工程以降で処理する処理剤の浸透性
が低下する結果、接着性能が低下するので好ましくな
い。

【００１３】なお、該ポリエポキシド化合物は、ポリエ
ステル繊維の製糸工程において紡糸油剤等と共に付与す
ることも可能である。この際の該ポリエポキシド化合物
の付着量は、０．１〜０．５重量％の範囲で使用するも
のが最も好ましい。

【００１４】次に、本発明方法に用いるレゾルシン・ホ
ルマリン・ゴムラテックスを含む第２処理剤は、レゾル
シン・ホルマリン（ＲＦ）をアルカリ又は酸性触媒下で
反応させて得られる初期縮合物、特殊クロロフェノール
化合物、ゴムラテックス、ブロックドポリイソシアネー
ト化合物の混合物である。このときの該レゾルシン、ホ
ルマリン、ゴムラテックスの配合比率については下記の
条件を満たすことが重要である。

【００１５】

【数３】

【００１６】Ｒ／Ｆ（モル比）が、１／１〜１／３の範
囲を外れると接着性が低下し好ましくない。また、ＲＦ
／Ｌ（重量比）については、ＲＦ／Ｌ＞１／５の場合に
は、コードが硬くなり柔軟性が低下しそのために接着性
が低下し、ＲＦ／Ｌ＜１／１５の場合には、処理コード
の粘着性が増加し、コードスカムの発生量が多くなり好
ましくない。

【００１７】また、特殊クロロフェノール化合物とレゾ
ルシン・ホルマリン・ゴムラテックスの配合比率（重量
比）は、被着ゴムの配合により微妙に変化するが、前記
のＲＦＬと特殊クロロフェノール化合物（Ｅ）の配合割
合：ＲＦＬ／Ｅが１／１．５〜１／２．５（重量比）の
範囲にあるものが特に好ましい。該配合割合：ＲＦＬ／
Ｅが１／１．５を超える場合には、特殊クロロフェノー
ル化合物の効果が得られず接着性が低下し、また、ＲＦ
Ｌ／Ｅが１／２．５未満の場合には、クロロフェノール
化合物の量が多くなるため作業環境が悪化する等の問題
があり好ましくない。

【００１８】さらに、ＲＦの熟成時間、及びＲＦＬの熟
成時間が前記数式の範囲を外れた場合には、いずれも接
着性が低下して好ましくない。

【００１９】なお、ここで使用する特殊クロロフェノー
ル化合物は、パラクロロフェノール及びレゾルシンをホ
ルムアルデヒドと共縮合した化合物であり、下記の構造
式で表わされる３核体（I）、５核体（II）、７核体（I
II）を主成分とするものが好ましく例示される。

【００２０】

【化１】

【００２１】また、第２処理剤に使用するゴムラテック
スとしては、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とポリブタジエンラテックスとを
配合したものが好適に使用される。これらゴムラテック
スの配合割合は被着ゴムの特性によって変更する必要が
あるが、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／ポリブタジエンラテックスの配合比
率は、７０／３０〜３０／７０（重量比）の範囲で用い
ることができる。しかしながら、その配合は特に限定さ
れるものではない。

【００２２】また、第２処理剤中には、ブロックドポリ
イソシアネート化合物を添加して使用する。該ブロック
ドポリイソシアネート化合物は、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化
合物を生じしめるものである。

【００２３】このような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
ポリフェニルポリイソシアネート、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、或いはこ
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アルキ
レングリコールアダクトポリイソシアネートなどが挙げ
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
ソシアネートのような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。

【００２４】また、該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、レゾルシノ
ール等のフェノール類、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、シクロヘキサンオキ
シム等のオキシム類及び酸性亜硫酸ソーダなどがある。
これらの添加剤は、通常分散剤を使用して水分散系で使
用され、単独あるいは併用して添加される。なお、前記
の第２処理の処理剤は、全固形分を１０〜２５重量％含
有するように調整される。

【００２５】また、該第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、若しくはノズルからの噴霧による塗布や浸漬などの
任意の方法により行うことができる。また、ポリエポキ
シド化合物を付与する方法としては、製糸工程において
行うもの、すなわち、前記のように前処理糸としたもの
を使用しても構わない。該ポリエステル繊維に対する固
形分付着量は、第１処理剤の組成物として、前記のよう
に０．１〜１０重量％の範囲のものが好ましく使用さ
れ、さらに好ましくは０．５〜５重量％の範囲であり、
第２処理剤の組成物として、０．５〜１０重量％の範囲
のものが好ましく使用され、さらに好ましくは１〜５重
量％の範囲である。第２処理剤の組成物が、０．５重量
％未満であると十分な接着性が得られず、また、１０重
量％を超えると繊維が硬くなり好ましくない。

【００２６】また、該ポリエステル繊維に対する固形分
付着量を制御するために圧接ローラーによる絞り、スク
レイパー等による掻き落とし、空気吹き付けによる吹き
飛ばし、吸引、ビーターによる叩き等の手段を用いるこ
とができる。

【００２７】本発明においては、該ポリエステル繊維を
第１処理剤で処理した後、温度５０〜１８０℃で０．５
〜５分間、好ましくは、１〜３分間乾燥し、次いで温度
１８０℃から該ポリエステル繊維の融点より１０℃低い
温度、より好ましくは２２０〜２５０℃の温度で０．５
〜５．０分間、より好ましくは１〜３分間熱処理し、さ
らに、第２処理剤であるＲＦＬを含む処理剤で処理した
後、温度８０〜１８０℃で０．５〜５分間、より好まし
くは、１〜３分間乾燥し、次いで温度１５０〜２６０
℃、より好ましくは２２０℃〜２５０℃の温度で０．５
〜５．０分間、より好ましくは、１〜３分間熱処理す
る。該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、該熱処理温度が高すぎるとポリエステル
繊維が溶融、融着したり、硬くなったり、さらに強力劣
化を起こすなど実用に供しなくなる。

【００２８】

【発明の作用】本発明により得られるポリエステル繊維
は、表面がエポキシ基を含む処理剤で被覆されており、
次いで、第２処理剤により被覆ゴムであるエチレンプロ
ピレン系ゴムと親和性を有するポリブタジエンゴムラテ
ックス等を含む処理剤で被覆されている。特に、本発明
で規定する調整条件で調整された第２処理剤は、あらか
じめよりリニアな構造となるよう縮合させたＲＦレジン
によって接着ゴムとの親和性が高いポリブタジエンゴム
ラテックス等を繊維表面に固着させているため、極性の
低いＥＰＤＭゴムとの濡れ性を向上させることができ
る。さらに添加した架橋剤により接着剤層の凝集力を高
めることができ、耐熱性などの向上に寄与し、優れた接
着性を発現するものである。その結果ゴム補強用繊維と
してポリエステル繊維本来の優れた特性を十分に発揮す
ることができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するがこれに限定されるものではない。なお、実施例
における評価方法は下記の通りである。

【００３０】（１）剥離接着力 試料とする処理コードを用いて、交差角：１０８度でブ
レードして補強材とし、エチレンプロピレン系未加硫ゴ
ムを用いてホースに成形し、該ホースに１５０℃の温度
で４０分間蒸気加硫を行う。得られたホースを長さ１ｃ
ｍに切断し、該ホースの繊維補強材の外側にあるゴム層
にホース長さ方向に沿って切り欠きを入れ、該ゴム層の
切り欠き端部をゴムホースの半径方向に引張って、該補
強材界面のホース周長に沿って剥離したときの強力（ｋ
ｇ／ｃｍ）を測定する。

【００３１】（２）ゴム付着率 剥離接着力の測定において、外側ゴムの隔離後のブレー
ドコード上へのゴムの残存付着率を測定した。

【００３２】［実施例１］苛性ソーダ水溶液、アンモニ
ア水溶液を加えた水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：スミカノール７００Ｓ（住
友化学（株）製、65％水溶液）を添加して十分に攪拌し
分散させる。これにホルマリンをＲ／Ｆ比が１：２（モ
ル比）となるように添加して均一に混合し、温度２０℃
で２時間熟成させた。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水乳化物）及びニッポールＬＸ−
１１１Ａ２（日本ゼオン（株）製、ポリブタジエンゴム
ラテックス：５５％水乳化物）を混合したもの（ビニル
ピリジン・スチレン・ブタジエンターポリマー／ポリブ
タジエンゴムラテックス＝３：７（重量比））を、前記
レゾルシン・ホルマリン初期縮合分散液と固形分比率
（ＲＦ／Ｌ比）で１：９（重量比）、また、エラストロ
ーンＢＮー６９（第一工業製薬（株）製、ジフェニルメ
タンジイソシアネートメチルエチルケトンオキシムブロ
ック３３％水分散物）をＲＦＬと固形分比率で６：１
（重量比）となるよう加えて、さらに温度２０℃で２４
時間熟成させた。使用直前にデナボンドＥ（ナガセ化成
工業（株）製、特殊クロロフェノール化合物２０％溶
液）をＲＦＬと固形分比率（Ｅ／ＲＦＬ比）で２：１
（重量比）となるよう添加し、十分攪拌して処理剤の調
整を行った。なお、該処理剤の粘度、付着量のコントロ
ールは処理剤への水の添加希釈により調節した。

【００３３】一方、製糸工程において、ポリエポキシド
化合物をあらかじめ付与したポリエチレンテレフタレー
ト前処理糸（帝人（株）製、１５００デニール／２５０
フィラメント、[η]＝０．８９）のマルチフィラメント
１本を１０Ｔ／１０ｃｍで施撚してコードを得た。

【００３４】該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
前記の処理剤に浸漬したのち、温度１７０℃で２分間乾
燥し、続いて２３５℃の温度で１分間、さらに２４０℃
の温度で１分間熱処理する。該熱処理ポリエステルコー
ドには処理剤の固形分が３重量％付着していた。

【００３５】このようにして得られた処理コードを交差
角：１０８度でブレードし、エチレンプロピレン系未加
工加硫ゴムを用いてホースに成形し、１５０℃の温度で
４０分間蒸気加硫を行った。この評価に使用したゴムの
配合比率は表１の通りである。

【００３６】

【表１】

【００３７】得られたゴムホースの評価結果を表２に示
す。

【００３８】［比較例１〜５］実施例１において、調整
条件を表２に示すようように変更した場合を示し、表１
に示す条件以外は実施例１と同様の条件で処理し、同様
に評価した。評価結果を表２に併せて示す。

【００３９】

【表２】

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
   物を含む処理剤で処理した後、レゾルシン・ホルマリン
   ・ゴムラテック（ＲＦＬ）、ブロックドポリイソシアネ
   ート化合物、クロロフェノール化合物を含む処理剤で処
   理する際に、該ＲＦＬ系処理剤を下記の条件で調整する
   ことを特徴とするポリエステル繊維の処理方法。 【数１】