JPS6392776A - 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、ポリエステル繊維の処理方法に関し、その目
的とするところは該繊維とゴムとの耐熱接着性、並びに
繊維の酸、アルカリなどに対する耐薬品性を飛躍的に向
上せしめたポリエステル繊維の処理方法を提供すること
にある。

特に本発明はポリエステル繊維補強ゴム複合体が高負荷
、高温状態、化学薬品の雰囲気下で使用されたときの補
強ポリエステル繊維とゴムとの接着性能を向上せしめ、
補強繊維の強力劣化に対する抵抗性も優れたものとＪる
ｆｒ規な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ニス
デル繊維はその強度、ヤング率などが大きく、伸度、ク
リープが小さくかつ疲労性に優れているなどの物理的特
性を有しておりゴム補強用複合体などの用途に汎用され
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など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、該ポリニスデル繊
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ｊｑ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
アネート化合物などの反応性の強い物質で処理し接着性
を付与する方法が提案されている（例えば、特公昭６０
−５５６３２号公報、特公昭４７−４９７６８号公報な
ど）。

しかしながら、補強繊維の酸、アルカリに対する耐薬品
性は改善されず、化学薬品の雰囲気によっては劣化する
という問題が生じている。

〈発明の目的〉 本発明は、以上の事情を背娯として為されたものであり
本発明の目的は、ポリエステル繊維とゴム類との接着性
、特に耐熱接着性並びにポリエステル繊維の耐薬品性に
おいて優れた性能を付与することにある。

かかる目的を達成する為、ポリエステル繊維とゴム類と
の接着性、特に優れた耐熱接着性を付与し、供せて繊維
の酸、アルカリに対する抵抗性を付与するための処理方
法として本発明はなされたものである。

〈発明の構成〉 りなわら本発明は （１）あらかじめポリエポキシド化合物で表面処理され
た線状芳香族ポリエステル繊維を、レゾルシン・ホルマ
リン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）、下記一般式（Ａ）で
表されるエチレン尿素化合物と下記一般式（Ｂ）で表さ
れるタレゾニルノボラック型エポキシ化合物との混合物
（（Ａ）／（Ｂ）　＝４０／６０〜８０／２０　：重ω
比）、元素周期率表において第■族または第１ｖ族の第
３周期、第４周期、第５周期または第■族の第４周期に
属する元素からなる群より選ばれた１以上の元素の酸化
物（ＲＦＬの固型分に対し５０〜１００重量％）からな
る組成物で処理゛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。

本発明のポリエステル繊維の表面ｆｆ１ｌ！Ｉ！並びに
第１処理剤におい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１
００ｇ当り０．２（Ｊ当量以上含有する化合物であり、
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如きハロゲン含有
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、過酢酸又は過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、即ら３
，４−エポキシシクロヘキセンエポキシド、３，４−エ
ポキシシクロヘキシルメチル−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−■ホキシー
６−メブルーシクロヘキシルメヂル）アジペートなどを
挙げることができる。これらのうち、特に多価アルコー
ルとエピクロルヒドリンとの反応生成物、即ち多価アル
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。かかるポリエポキシド化合物は
通常乳化液として使用に供するのがよい。乳化液又は溶
液にするには、例えばかかるポリエポキシド化合物をそ
のまま或いは必要に応じて少母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Ａクヂルスルボ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リイド付加物等を用いて乳
化又は溶解する。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ＲＦ　Ｌ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とのモル比が’
ｌ：ｏ、１〜１：８、好ましくは１：０．５〜１：５、
更に好ましくは１：１〜１：４の範囲で用いられる。

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・ブタジェン・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・ターポリマーラデツ
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、これらを単独又はイ）を用して使用す
る。これらの中ではビニルピリジン・スチレン・ブタジ
ェン・ターポリマー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。

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、後１本のエチレン尿素化合物（Ａ）、並びにクレゾ
ールノボラック型エポキシ化合物（Ｂ）の添加割合にも
よるが、固型分母比で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
づぎると満足すべき接着力、ゴム付着率が１９られない
。

エチレン尿素化合物（Ａ）とクレゾールノボラック型エ
ポキシ化合物（Ｂ）との混合割合は４０／６０〜８０／
２０　　（ｆｆ［比）が好ましく該混合物は上記ＲＦＬ
に対し、０．５〜３０　ｗｔ％、好ましくは１．０〜２
０ｗｔ％添加される。該混合物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４Ｉｌｉｔ
Ｉｉ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該混合物の添加量を多くし
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。

処理剤に添加するエチレン尿素化合物は次に示す一般式
（Ａ）で表わされるものである。

代表的な化合物としては、オクタデシルイソシアネート
、ヘキリメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、トリレンジイソシアネート、メタキシレン
ジインシアネート、ジフェニルメタンジインシアネート
、ナフチレンジイソシアネート、トリフェニルメタント
リイソシアネート等の芳香族、脂肪族イソシアネートと
エチレンイミンとの反応生成物があげられ、特にジフェ
ニルメタンジエチレン尿素等の芳香族エチレン尿素化合
物が良好な結果を与える。

同じく処理剤に添加するクレゾールノボラック型エポキ
シ化合物は次に示す一般式（Ｂ）で表わされるものであ
る。

上記（Ｂ）を満足刃る化合物は種々考えられるが、分子
ｆｆ１１２００〜１３００１エポキシ価４．０〜４．５
　ｅｇ／ｋｇのものが良好な結果を与える。

本発明において、エチレン尿素化合物（Ａ）とクレゾー
ルノボラック型エポキシ化合物（Ｂ）とは相互に触媒作
用を為し、エチレン尿素化合物は、■ヂレンイミン環が
開環し、又クレゾールノボラック型エポキシ化合物では
、エポキシ環が開環して反応し接着性を高めると同時に
接着剤白身の凝集力を高めその結果ゴム中より発生する
アミン類に対しても強固な化学結合を作り、接着劣化を
防止するものである。さらに第１処理剤として付与した
ナイロン樹脂の耐熱性との相乗効果により接着劣化を最
少限に抑え、よって良好な耐熱後む性を発現するもので
ある。

次いで元素周期率表において、第■族または第ＩＶ族の
第３周期、第４周期、第５周期、または第■族の第４周
期に属する元素からなる群から選ばれた１以上の元素の
酸化物を処理剤に添加するがここに元素周期率表におい
て第■族の第３周期。

第４周期、第５周期に属する元素とは、アルミニウム、
カリウム、インジウムなどであり、第ＩＶ族の第３周明
、第４周期、第５周期に属する元素とはケイ素、ブタン
、錫などである。第■族の第４周期に属する元素とは、
コバルト、ニッケル等である。これらの元素群から選ば
れた１以上の元素の酸化物は、酸化物であればにり結合
酸素の数は限定されない。この酸化物はＲＦ　Ｌ処理剤
の固型分に対し５０〜１００重端％添加する。

上記の処理剤は通常、固型分を１０〜３０車ｍ％含右す
るように調整される。

処理剤をポリエステル繊維材料へ付着ｌ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イ１
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型分付着量は処理剤
組成物としては０．５〜１０重量％、好ましくは２〜７
重量％付＠せしめるのが好適である。該繊維に対する固
型分付着量を制御する為に、圧接ローラーによる絞り、
スフレバー等によるかぎ落し、空気吹付けによる吹き飛
ばし、吸引、ビータ−による叩き等の手段を用いる。

本発明においては、あらかじめポリエポキシド化合物で
処理されたポリエステル繊維を処理剤で処理して、１２
０℃以上であって該ポリエステル繊維の融点以下、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
なり一方湿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したりして実用に供し得
なくなる。

〈発明の効果〉 本発明の方法により処理した繊維は、従来方法に比べ、
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、酸、アルカリに対する補強繊維の抵抗性が向上する
（強力劣化が小さくなる）。

〈実施例〉 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ゴム中耐熱性、コード剥離接着力、
Ｔ接着力、プライ間剥離力、耐薬品性は次のようにして
求めた値である。

（ゴム中耐熱性） ゴム中での加硫後の強力保持率を示すものである。ゴム
中で１７０　”Ｃ，３ｈｒｓ加硫後ゴム中にリコードを
取り出し、２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張破断強力を
求め、初期強力との対比で保持率を求めたものである。

（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ある。

ゴムシート表層近くに５本のコードを埋め、加圧下１５
０℃で３０分間加硫する。次いで５本のコードをゴムシ
ートから２００ｍ１ｌｌ／ｍｉｎの速度で剥離するのに
要した力をｋＭ５本で表示した。

（−「接着力） 処理コードとゴムとの接着力を示すものでおる。

コードをゴムブロック中に埋め込み、加圧下で１５０℃
で３０分間加硫し、次いでコードをゴムブロックから２
００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き抜き、引抜きに要した力
をｋｇ／ｃｍで表示した。

（プライ間剥離力） 処理コードとの接着力を示すものである。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水／インチ）としてゴム中に埋め込み１５
０℃で３０分間加硫した後、両プライを２００ｍｍ／ｍ
ｉｎの引張り速度で剥離させるに要する力をｋｇ／１ｎ
ｃｈ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
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表示したものである。

（耐薬品性） 処理剤で処理した繊維を６０％硫酸もしくは１０％苛性
ソーダに３０分間浸漬したのち取り出し１２０’Ｃの熱
風乾燥機中で３６０時間保持し強力を測定し、残存強力
を％で表示したものである。

実施例１〜６．比較例１〜７ ブナコール■［ｘ−６１１（長瀬産業■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■５Ｗ−３０（第−工ｔ　製Ｕ　（ｔｌ製、ジ
オラブルスルフ１１ツクシネートナトリウム塩３０％水
溶液）４（Ｊを加え均一に溶解する。これを水８０５ｇ
に攪拌しながら加え、ブナコール■Ｅｘ−６１１を水に
均一に溶解する。次いで反応触媒ピペラジン１ｇを加え
均一に混合し、繊維の表面処理剤とする。

また、１０％苛性ソーダ水溶液１０ｇ、　２８％アンモ
ニア水溶液３０ｇを水２６０（ＩＩに加え、よく攪拌し
て１ｑ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。次にニラボ
ール０２５１８ＧＬ　（日本ゼオン（１１製、ビニルピ
リジン・スヂレン・ブタジェンターポリマーラテックス
４０％水乳化液）　２４０ｇ及びニラポール■Ｌｘ−１
１２（日本ＬＡン■製、スブレン・ブタジェン・コポリ
マー４０％水乳化液）　１００（］を水２００Ｃ１で希
釈覆る。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）　２０（］を添加して
均一に混合する。次にこの混合液中にジフェニルメタン
ジエチレン尿素１４ｇ、ネオコール■５Ｗ−３０５Ｑ、
水３６Ｑをボールミル中で２４ｈｒｓ　攪拌混合させて
得た水分散液を加えて混合する。次いで［ＣＮ　１２９
９　（ヂバφガイギー■製、フェノール・ホルマリン樹
脂綜合物のエポキシ化合物）？、２（ｌを予め１〜ルエ
ンに溶解しておき、ネオコールｏＰ（第−工業製桑■製
、ジオクチルスルホ４ツクシネ−トナトリウムｍ）０．
１ｇとメチルセルＬ１−ス０．６Ｃ１を加えて溶解して
おいた水２８ＣＩに腺拌しながら添加し分散したものを
加えて混合する。次にこの混合液にグラス力４０１　　
（（ＩＩＥＩ板１１〕］究所製、　Ｚｒ、Ｓｉのアルコ
キシド）　１２０１Ｊを加えて均一に混合し、ｊｑられ
た配合液を処理剤とする。

［η］＝０．８９のポリエチレンテレフタレートを常法
に従って溶融紡糸、延伸し、１５００デニール／１９２
フイラメントのマルチフィラメントを１９だ。

紡糸時、先に示した組成の表面処理剤を付与した。

引き続き該マルチフィラメント２本を４０ｘ４０１　／
１０Ｃ１１１で撚糸し３０００デニール／３８４フイラ
メントのコードを得た。

これらのコードをコンピユートリーター■処理Ｉａ（Ｃ
へリツラー鈎製、タイヤコード処理機）を用いて、上記
処理剤に浸漬した後、１５０℃で２分間乾燥し続いて２
３０’Ｃで１分間熱処理する。該処理ポリ１ステルタイ
ヤコードには、処理剤の固型分が６．Ｏｗｔ％何着して
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に埋め込み、１５０′Ｃで３
０分間（初期値）および１７０℃で９０分間（耐熱値）
加硫した。別に６０％硫酸または１０％苛性ソーダに洗
清後１２０℃、３６０時間の熱処理を行った。

上記実験を第１表にホラとおり、エチレン尿素化合物（
八）とクレゾールノボラック型エポキシ化合物（Ｂ）と
の重量比を種々変更し、さらに金属元素酸化物の添加配
合比を変更して繰り返した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）あらかじめポリエポキシド化合物で表面処理され
   た線状芳香族ポリエステル繊維をレゾルシン・ホルマリ
   ン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）、下記一般式（Ａ）で表
   されるエチレン尿素化合物と下記一般式（Ｂ）で表され
   るクレゾールノボラック型エポキシ化合物との混合物（
   （Ａ）／（Ｂ）＝４０／６０〜８０／２０；重量比）、
   元素周期率表において第III族または第IV族の第３周期
   、第４周期、第５周期または第VIII族の第４周期に属す
   る元素からなる群より選ばれた１以上の元素の酸化物（
   ＲＦＬの固型分に対し５０〜１００重量％）からなる組
   成物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は芳香族または脂肪族の炭化水素残基ｎは０、
   １または２である。ｎ＝０のとき末端基は水素である。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ｂ） 〔ここにＲ′は−Ｏ−（ＣＨ＿２）−＿ｋＣｌ、−Ｏ−
   （ＣＨ＿２）−＿ｌＯＨまたは −〔Ｏ−（ＣＨ＿２）−＿ｍ〕−＿ｍ＿′ＯＨ、Ｒ″は
   −Ｈ、−ＣＨ＿３、−Ｃ＿２Ｈ＿５のいずれかでありｋ
   、ｌ、ｍは１〜４の整数、ｍ′は１〜５の整数、ａ、ｂ
   は１〜５の整数でありａ＋ｂ≦６である。〕（２）元素
   がアルミニウム、シリカ、チタン、ジルコニウムからな
   る群から選ばれた特許請求の範囲第（１）項に記載のポ
   リエステル繊維の処理方法。