JPH02202569A - ゴム補強用芳香族ポリアミド繊維の処理方法 - 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、ゴムとの接着力を向上させるための、ゴム補
強用芳香族ポリアミド繊維の処理方法１こ関するもので
あり、更に詳しくは、クロロプレンゴムとの接着力を向
上させるための、コム補強用芳香族ポリアミド繊維の処
理方法に関するものである。

〈従来の技術〉 芳香族ポリアミド繊維は、一般に高強度、高モジュラス
を有し、また、耐熱性及び寸法安定性に優れ、かつ、有
機繊維であるため錆びないという特性を有することなど
から、ゴム補強材としての利用か検討されており、具体
的には。

タイヤ、ベルト及びホースなどのゴム製品に使用されて
いる。

一般に、繊維がゴム補強材として使用される場合、その
繊維で補強されたゴム製品の性能は。

繊維とゴムとの接着が十分に行なわれているか否かに大
きく左右されることから、繊維とゴムとの接着方法につ
いては、これまでにもいくつかの研究が行なわれている
。（例えば、ラバーｅケミストリーｅアンド・テクノロ
ジーＲｕｂｂｅｒ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ、　４２巻１５９〜２５６頁１９６９
年参照。） 特に、芳香族ポリアミド繊維は、前記のような優れた特
性を持つ一方で、ナイロン、レーヨン、ビニロン及びポ
リエステルなどの繊維と比べて、ゴムとの接着性に劣る
ことから、芳香族ポリアミド繊維とゴムとの接着性を向
上させるだめの研究が従来より行なわれている。

これら従来の方法としては、エポキ・シ又はイソシアネ
ート化合物で前処理を行なった後、レゾルシン−ホルム
アルデヒド樹脂−ゴムラテックスよりなるいわゆるＲＦ
Ｌ液で処理する方法が知られている。（ジャーナル・オ
ブ・アプライド−ホＩＪマー・サイエンス、　Ｊｏｕｒ
ｎａｌ　ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉ
ｅｎｃｅ、　２２巻８０１〜８１２頁１９７８年参照）
。

一方、クロロプレンゴムは、天然ゴムやスチレン−ブタ
ジェンゴム（以下、ＳＢＲと略す）と比べて、耐油性に
優れることから、耐油性が要求されるホースやベルトな
どに好ましく利用されている。

芳香族ポリアミド繊維をクロロプレンゴムの補強材とし
て使用する場合の従来の方法としては、芳香族ポリアミ
ド繊維をエポキシ化合物で前処理を行なった後、レゾル
シン−ホルムアルデヒド樹脂とクロロプレンラテックス
からなるＲＦＬ液で処理する方法が知られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、従来の方法は、芳香族ポリアミド繊維と天然ゴ
ム、ＳＢＲ及びニトリル−ブタジェンゴム（以下、ＮＢ
Ｒと略す）との接着に対しては比較的高い接着力が得ら
れるものの、クロロプレンゴムとの接着に対しては、必
ずしも十分な接着力が得られないという欠点を有してい
た。

〈課題を解決するための手段〉 以上のような現状に鑑み９本発明者は、芳香族ポリアミ
ド繊維に対し、天然ゴム及びＳＢＲの他、クロロプレン
ゴムとの接着に際しても優れた接着力を発現し得る接着
処理方法について鋭意検討した結果９本発明に到達した
ものである。

すなわち９本発明は、芳香族ポリアミド繊維とクロロプ
レンゴムとを接着させるに際し、接着（ζ供する芳香族
ポリアミド繊維を７分子中に２個以上のエポキシ基を有
するエポキシ化合物を０．５〜１０重量％含有する系で
処理し、その後。

該処理した芳香族ポリアミド繊維を、レゾルシン−ホル
ムアルデヒド樹脂とビニルピリジンラテックスを含むＲ
ＦＬ液であって、該ビニルピリジンラテックスは、スチ
レンとビニルピリジンとブタジェンを主成分として含み
、かつ、スチレンとビニルピリジンとブタジェン°の合
計量Ｉこ対するスチレンの割合、ビニルピリジンノ割合
及びスチレンとビニルピリジンの合計量の割合が、それ
ぞれ１０〜３５重量％、２２〜３５重量％及び３５〜６
０重量％であり、かつ、該ＲＦＬ液中における固形分濃
度が５〜４０重量％であるＲＦＬ液で処理することを特
徴とするゴム補強用芳香族ポリアミド繊維の処理方法に
係るものである。

本発明で用いられる芳香族ポリアミド繊維とは、ポリ−
ｐ−）ユニしンテレフタルアミド。

ポ’Ｊ−１）−又は−ｍ−ベンズアミド、ボ°ＩＪ　−
ｍ−フェニレンイソフタルアミド又はこれらの構造単位
を５０重量％以上含む繊維状の材料である。

通常、これらの繊維は、最初に必要に応じて。

ある程度の撚りをかけ、フード化したりあるいは織物と
した後、以下に述べる本発明の処理が行なわれるが、目
的（ζ応じて、短繊維化あるいは綿状化した後１本発明
の処理を行って用いることも、また、処理後に短繊維化
あるいは綿状化して用いることも可能である。

本発明で用いられる分子中に２個以上のエポキシ基を有
するエポキシ化合物を含む系とは。

分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物
及び熱硬化用塩基性化合物を、有機溶媒（こ溶解させた
系、又は水に分散させた系であり、水に分散させた系の
場合には９分散性を向上させるために、界面活性剤を添
加併用することが望ましい。

本発明で用いられるエポキシ化合物は９分子中に２個以
上のエポキシ基を有する化合物であり、これらは多価ア
ルコールのポリグリシジルエーテルとして市販され入手
可能なものが使用でき、具体的にはグリセリンポリグリ
シジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル
。

ポリクリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリ
スリトールポリグリシジルエーテル。

ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、グリシジルク
レゾールノボラックエーテルなどが例示され、この中で
もグリセリンポリグリシジルエーテルが最適である。

エポキシ化合物を含む系における二”ボキシ化合物の使
用量としては、繊維上のエポキシ化合物付着量として０
．２〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％となるよ
うに調製されるべきで。

そのためには、エポキシ化合物を含む系中のエポキシ化
合物濃度が０．５〜１０重量％となるように調製される
。繊維上の付着量が０．２重量％未満では十分な接着力
が得られず、５重量％を超えると繊維自身が硬（なり、
ゴム補強材としては不適当なものとなるからである。

本発明で用いられる熱硬化用塩基性化合物としては、苛
性ソーダ、炭酸ソーダ、ジエチレントリアミン、トリエ
チレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジシア
ンジアミド、ピペラジン、メタフェニレンジアミン、ジ
アミノジフェニルメタン、イミダゾールなどが使用でき
。

エポキシ化合物の使用量に対して１〜１０重量％の範囲
で使用される。

本発明で用いられる界面活性剤については。

種類及び使用量は特に限定されないが、スルホコハク酸
ジオクチルナトリウムが好ましく使用でき、エポキシ化
合物の使用量に対して１〜１０重量％の範囲で使用する
のが好ましい。

本発明で用いられるエポキシ化合物を溶解するための有
機溶媒としては、特に限定されるべきものではないが、
トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、メチル
イソブチルケトン。

メチルエチルケトンなどのケトン類、ブチルアルコール
、プロピルアルコールナトのアルコール類あるいは、こ
れらの二種以上の混合物を使用することができる。

エポキシ化合物を含む系による処理は、芳香族ポリアミ
ド繊維を、エポキシ化合物を含む系に浸漬することによ
り行なわれる。浸漬はエポキシ化合物を含む液が芳香族
ポリアミド繊維１こ含浸できれば、特に限定されるもの
ではなく。

室温で数秒間の浸漬で十分である。

浸漬後の芳香族ポリアミド繊維は乾燥され。

その後、焼付けが行なわれる。

乾燥を効果的に行なうには、１００〜１６０°Ｃ程度の
温度で１〜２０分間の乾燥を行なうのがよい。

乾燥後に行なわれる焼付けは、熱硬化用塩基性化合物の
種類および使用量にもよるが、１８０〜２６０°Ｃで０
．５〜２０分間、好ましくは２００〜２５０’Ｃで１〜
１０分間加熱処理することにより行なわれる。

本発明で用いられるＲＦＬ液は、レゾルシン−ホルムア
ルデヒド樹脂とビニルピリジンラテックスを含むＲＦＬ
液であって、該ビニルピリジンラテックスは、スチレン
とビニルピリジンとブタジェンを主成分として含み、か
つ、スチレンとビニルピリジンとブタジェンの合計量に
対するスチレンの割合、ビニルピリジンの割合及びスチ
レンとビニルピリジンの合計量の割合が、それぞれ１０
〜３５重量％、２２〜３５重量％及び３５〜６０重量％
、より好ましくは、それぞれ１０〜３０重量％、２５〜
３５重量％及び３５〜５５重量％であり、かつ、該ＲＦ
Ｌ液中における固形分濃度が５〜４０重量％であるＲＦ
Ｌ液である必要がある。

レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂としては。

特に制限はなく２例えば特公昭５７−５０１８４号公報
に記載されている方法に従がって、アルカリ性触媒の存
在下に水溶液中でレゾルシンとホルムアルデヒドを反応
させることにより調製して用いることもできるが、従来
より繊維のＲＦＬ処理用として市販されている水溶性の
レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂を用いることも可能
である。

本発明１こおいては、ビニルピリジンラテックスにおけ
るスチレンとビニルピリジンとブタジェンの合計量に対
するスチレンの割合、ビニルピリジンの割合及びスチレ
ンとビニルピリジンの合計量の割合が、それぞれ前記規
定の範囲内にあることが必要であり、これらの割合が規
定の範囲より小さい場合には、十分な接着力を得ること
ができず、また、これらの割合が規定の範囲より大きい
場合には、処理した繊維が硬（なり、ゴム補強材として
は不適切なものとなる。

ビニルピリジンとしては、２−ビニルピリジンが好まし
く使用されるが、３−ビニルピリジン。

４−ビニルピリジン又はこれらの二種以上の混合物を使
用することもできる。

本発明で用いられるＲＦＬ液は、該ＲＦＬ液１こおける
固形分濃度が５〜４０重量％、より好ましくは１０〜３
０重量％のものである。

ＲＦＬ液における固形分濃度が５重量％未満では接着力
に劣り、また４０重量％を超えて用いてもそれ以上に接
着力を高めることができず。

工業的に不利となるためである。

また、ＲＦＬ液における固形分の内、特にビニルピリジ
ンラテックス中の固形分１００重量部に対するレゾルシ
ン−ホルムアルデヒド樹脂中の固形分の割合としては、
１０〜３０重量部の範囲で使用することが好ましい。

Ｒ，Ｆ　Ｌ液における固形分濃度及びビニルピリジンラ
テックス中の固形分濃度は、ＲＦＬ液又はビニルピリジ
ンラテックスを撹拌して均一化した後、該ＲＦＬ液又は
ビニルピリジンラテックスの一部（約２ｇ程度）を正確
に秤量瓶に測りとり　（Ａｇとする）１次に恒量１こな
るまで８０″Ｃで真空乾燥した後（約５時間）、再び重
量を測定しくＢｇとする）、弐Ｂ／ＡＸ　１００により
求めることができる。

ビニルピリジンラテックスの製造方法としては、特に限
定されないが２重合反応容器中に。

スチレン、ビニルピリジン及びブタジェンの混合物を、
水、乳化剤、連鎖移動剤及び重合開始剤とともに仕込み
、加温下に撹拌しながら重合させることにより製造する
ことができる。

ＲＦＬ液は、　前記のレゾルシン−ホルムアルデヒド樹
脂、ビニルピリジンラテックスの他。

アンモニア水、ホルマリン水及び純水などを混合するこ
とにより調製される。

エポキシ化合物を含む系で処理された芳香族ポリアミド
繊維に対するＲＦＬ液による処理は。

該繊維をＲ，Ｆ　Ｌ液に数秒〜数１０秒間浸漬すること
によりＲＦＬ液を繊維へ含浸させた後、エポキシ化合物
を含む系による処理の場合と同様に乾燥及び焼付けをす
ることにより行なわれる。

焼付は後の該芳香族ポリアミド繊維に対するクロロプレ
ンゴムによる処理方法にっ、いては。

特に限定されるものではないが２例えば、該芳香族ホリ
アミド繊維をクロロプレンゴム配合物中に埋め込み、加
熱プレスすることにより、クロロプレンゴムと芳香族ポ
リアミド繊維との接着が行なわれる。

クロロプレンゴムとしては特に制限はなく。

非イオウ変性タイプおよびイオウ変性タイプのいずれの
ものも使用できる。

〈実施例〉 以下に、実施例にて本発明を更に具体的に説明するが、
これによって本発明が限定されるものではない。

ビニルピリジンラテックスの製造 撹拌機付きオートクレーブに、水１３０重量部。

ロジン酸カリウム４重量部、ナフタレンスルホン酸ナト
リウム・ホルマリン縮合物１重量部。

水酸化すｌ−ＩＪウム０．５重量部を加えて溶解させる
。これにブタジェン、スチレンおよび２−ビニルピリジ
ンからなる単量体混合物１００　ｉ１部を添加し、更に
ｆ、ｅｒｔ−ドデシルメルカプタン０．５重量部を加え
て乳化させる。次いで過硫酸カリウム０．５重量部を加
え、全体をｓｏ’ｃに保ち撹拌下に重合を行なう。重量
転化率が９２％に達したならば、ハイドロキノン０．１
重量部を加え。

重合を停止させる。得られた共重合体ラテックスは減圧
蒸留により未反応単量体を除去し、第１表に示した主成
分組成のビニルピリジンラテックス（固形分濃度４１重
量％）１〜６を得た。

実施例１ ポリ−ルーフユニレンテレフタルアミドの１５００デニ
ール繊維（アクシー社製商品名トワロン１ｏ００）の２
本撚りコード（下撚り３３０Ｔ／ｍ、上撚り３３０Ｔ／
ｍ、以下トワロンコードと称す）をコードデイツプ処理
機を用いて、　５００ｇの張力下に連続的１こ第２表の
２．０重量％エポキシ化合物を含む液に１０秒間浸漬し
２次いでブローオフした後、　１５０’（：および２４
０’（：、のオーブン中をそれぞれ９０秒間通過させ、
乾燥および焼付けを行なった。

第２表　エポキシ化合物液 つぎに市販のレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂（スミ
カール７００．住友化学社製）と第１表のビニルピリジ
ンラテックスの内ラテックスＮα１を用いて調製した第
３表のＲＦＬ液（固形分濃度２０重量％）にエポキシ化
合物処理したトワロンコードをコードデイツプ処理機を
用いて。

５００ｇの張力下に連続的に１０秒間浸漬し５次いでブ
ローオフした後、１５０°Ｃおよび２３５°Ｃのオーブ
ン中をそれぞれぞれ９０秒間通過させ、乾燥および焼付
けを行なった。

接着は、接着処理トワロンコードを平行巻き巻取機に二
重とならないように、かつ、コード同志を密着させて一
重に巻き付け、その上から２４ｍｍ幅のセロハンテープ
を張り付けた後、カッターナイフで切り出すことにより
＋　２４ｍｍ幅の片面にセロハンテープの付いた接着処
理トワロンコードの布を作り、この布を第４表のクロロ
プレンゴム配合（配合Ｎα１）中に埋め込、み１５０’
（：で１５分間プレスすることにより加硫接着して行な
った。接着力はＪＩＳ　Ｋ６３０１に準拠したたんざく
状試験片を作成しく但し１幅２ｃｍ）、）ワロンコード
面をクロロプレンゴム配合物との接着面から５０ｍｍ／
分の引張速度で１８０度剥離することにより求めたとこ
ろ、ゴム材破をともなう２５．０ｋｇ／２ｃｍ以上であ
った。

比較例１ 実施例１でビニルピリジンラテックスとして第１表のラ
テックスＮα４のものを用いたほかは実施例１と同様ｌ
こ行なった。接着力は６．９　ｋｇ／２ｃｍ　で　あ　
っ　ブこ。

比較例２ 実施例１でビニルピリジンラテックスとして第１表のラ
テックスＮα５のものを用いたほかは実施例１と同様に
行なった。接着力は２．７　ｋｇ／２ｃｍであった。

比較例３ 実施例１で第１表の純水量を増加することにより、エポ
キシ化合物濃度を０．４重量％としたものを用いた以外
は実施例１と同様に行なった。

接着力は２．８　ｋｇ／　２　ｃｍであった。

比較例４ 実施例１でエポキシ化合物をモノエポキシ化合物である
ポリエチレングリコールフェノールグリシジルエーテル
（ナガセ化成社製　ブナコールＥＸ−１４５）に変えた
ほかは実施例１と同様に行なった。接着力は３．２　ｋ
ｇ７２　ｃｍであった。

比較例５ 実施例１で第３表の純水量を増加することにより、ＲＦ
Ｌ液における固形分濃度を４重量％とじたほかは実施例
１と同様に行なった。接着力は、　　３．５　ｋｇ／　
２ｃｍであった。

比較例６ 実施例１で本発明のビニルピリジンラテックスの代りに
市販のクロロプレンラテックスを用いたこと以外は実施
例１と同様に処理した。接着力は、　　６．２　ｋｇ／
　２　ｃｍであった。

実施例２ 実施例１で第１表の純水量を増加することにより、エポ
キシ化合物濃度が４重量％としたものを用い、また、第
１表のラテックスＮα２のビニルピリジンラテックスを
用いたこと以外は実施例１に従がってトワロンコードを
処理した。

次に第４表のクロロプレン配合の配合Ｎα２を用いて、
１５０°Ｃで３３分間プレスすることにより実施例１と
同様の試験片を作り、接着試験を行なったところ、接着
力はゴムの材破に到る２５ｋｇ／　２Ｃｍ以上であった
。

比較例７ 第１表のラテックスＮα６のものを用いたこと以外は実
施例１と同様にしてトワロンフードを処理した。また、
接着試験は第４表のクロロプレン配合の配合Ｎα２を用
いて、実施例２と同様に行った。接着力は１５．２ｋｇ
／　２　ｃｍであったが処理第４表　クロロプレンゴム
配合（重量部）コードはきわめて硬く、ゴム補強用途に
は不適当なものであった。

実施例３ 実施例１で第１表のラテックスＮα３のビニルピリジン
ラテックスを用いたほかは実施例１と同様に行ない、接
着試験を行なったが接着力はゴムの材破に到る２５ｋｇ
７２ｃｍ以上であった。

〈発明の効果〉 以上説明したよう１ζ９本発明により、芳香族ポリアミ
ド繊維に対し、天然ゴム及びＳＢＲの他、従来の方法で
は十分な接着力を得ることが困難であったクロロプレン
ゴムとの接、着に際しても優れた接着力を発現し得る接
着処理方法を提供することができる。

以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ポリアミド繊維とクロロプレンゴムとを接
   着させるに際し、接着に供する芳香族ポリアミド繊維を
   、分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合
   物を０．５〜１０重量％含有する系で処理し、その後、
   該処理した芳香族ポリアミド繊維を、レゾルシン−ホル
   ムアルデヒド樹脂とビニルピリジンラテックスを含むＲ
   ＦＬ液であって、該ビニルピリジンラテックスは、スチ
   レンとビニルピリジンとブタジエンを主成分として含み
   、かつ、スチレンとビニルピリジンとブタジエンの合計
   量に対するスチレンの割合、ビニルピリジンの割合及び
   スチレンとビニルピリジンの合計量の割合が、それぞれ
   １０〜３５重量％、２２〜３５重量％及び３５〜６０重
   量％であり、かつ、該ＲＦＬ液中における固形分濃度が
   ５〜４０重量％であるＲＦＬ液で処理することを特徴と
   するゴム補強用芳香族ポリアミド繊維の処理方法。
2. （２）ＲＦＬ液における、スチレンとビニルピリジンと
   ブタジエンの合計量に対するスチレンの割合、ビニルピ
   リジンの割合及びスチレンとビニルピリジンの合計量の
   割合が、それぞれ１０〜３０重量％、２５〜３５重量％
   及び３５〜５５重量％である請求項１記載の方法。