JPH03220368A - Treatment of aromatic polyamide fiber - Google Patents

Treatment of aromatic polyamide fiber

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JPH03220368A
JPH03220368A JP2010725A JP1072590A JPH03220368A JP H03220368 A JPH03220368 A JP H03220368A JP 2010725 A JP2010725 A JP 2010725A JP 1072590 A JP1072590 A JP 1072590A JP H03220368 A JPH03220368 A JP H03220368A
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Japan
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aromatic polyamide
treatment
rubber
polyamide fibers
fiber
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JP2010725A
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Japanese (ja)
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Masatsugu Furukawa
雅嗣 古川
Tadahiko Takada
忠彦 高田
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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性が改善された芳香族ポリアミド
繊維の処理方法に関するものである。特に本発明は接着
力が高く、しかもゴム複合成型品から芳香族ポリアミド
繊維を剥離した際の芳香族ポリアミド繊維へのゴム付着
率(Rubber coverage)が向上し、且つ
柔軟で耐疲労性の優れた芳香族ポリアミド繊維を提供す
る処理方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a method for treating aromatic polyamide fibers with improved adhesion to rubber. In particular, the present invention has a high adhesive strength, an improved rubber coverage on aromatic polyamide fibers when the aromatic polyamide fibers are peeled from a rubber composite molded product, and is flexible and has excellent fatigue resistance. The present invention relates to a processing method for providing aromatic polyamide fibers.

〈従来技術〉 芳香族ポリアミド繊維は、一般に抗張力、弾性率が高く
、寸法安定性、耐熱性等にも優れているため、苛酷な条
件下で使用されるタイヤ、伝導ベルト、■ベルト及びホ
ース等のゴム製品補強材料として適している。しかしな
がら、芳香族ポリアミド繊維は、分子構造上、不活性で
あり、また高結晶性であるため、ゴムとの接着性が悪く
、通常、脂肪族ポリアミド繊維とゴムとの接着剤として
用いられているレゾルシン・ホルマリン・ラテ・ソクス
(RFL)をそのまま使用したのでは、ゴムとの強固な
接着を行わせることができないという欠点を有していた
。そこで、芳香族ポリアミド繊維とゴムとの接着性を改
良しようとして、これまでに数多くの提案が行われてき
た。例えば、芳香族ポリアミド繊維にエポキシ処理と熱
処理及びRFL処理と熱処理を行って、該繊維とゴムと
を接着させる方法(特公昭39−10514号公報)、
芳香族ポリアミド繊維をエポキシ化合物とゴムラテック
スとからなる処理液で処理した後、RFL処理と熱処理
を行う方法(特公昭53−37467号公報)、芳香族
ポリアミド繊維に低温プラズマ処理を施した陵、レゾル
シン−ホルムアルデヒド初期縮合物とゴムラテックスと
の混合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(特開昭61−19881号
公報)、芳香族ポリアミド繊維の表面を減圧下に低温プ
ラズマガス雰囲気中で処理し、ついでこの処理繊維をレ
ゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物とゴムラテ・・
lクスとからなる接着剤組成物にて接着処理することを
特徴とする芳香族ポリアミド繊維とゴムとの接着方法(
特開昭60−250036号公報)等がある。
<Prior art> Aromatic polyamide fibers generally have high tensile strength and elastic modulus, as well as excellent dimensional stability and heat resistance, so they are used in tires, conduction belts, belts, hoses, etc. that are used under harsh conditions. Suitable as a reinforcement material for rubber products. However, aromatic polyamide fibers are inert due to their molecular structure and are highly crystalline, so they have poor adhesion to rubber and are usually used as an adhesive between aliphatic polyamide fibers and rubber. If resorcinol formalin latte sox (RFL) is used as it is, it has the disadvantage that it cannot form strong adhesion to rubber. Therefore, many proposals have been made in an attempt to improve the adhesiveness between aromatic polyamide fibers and rubber. For example, a method of adhering aromatic polyamide fibers to rubber by subjecting them to epoxy treatment, heat treatment, RFL treatment, and heat treatment (Japanese Patent Publication No. 39-10514);
A method in which aromatic polyamide fibers are treated with a treatment liquid consisting of an epoxy compound and rubber latex, followed by RFL treatment and heat treatment (Japanese Patent Publication No. 37467/1983), a method in which aromatic polyamide fibers are subjected to low-temperature plasma treatment, A method for treating aromatic polyamide fibers for rubber reinforcement, which is characterized by treating with a mixture of a resorcinol-formaldehyde initial condensate and rubber latex (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1988-1981), the surface of the aromatic polyamide fibers is depressurized. The treated fibers are then treated with a resorcinol-formaldehyde initial condensate and a rubber latte...
A method for adhering aromatic polyamide fibers and rubber, characterized by adhesion treatment with an adhesive composition consisting of
JP-A No. 60-250036), etc.

しかしながら、これらの従来法で処理された芳香族ポリ
アミド繊維は、ゴム複合成型品から繊維材料を剥離した
際の繊維材料へのゴム付着率が低く、芳香族ポリアミド
繊維材料とゴムとの接着性が不十分であり、十分な接着
力が得られないという問題があるなめ、芳香族ポリアミ
ド繊維をゴム補強用に用いるのに大きな障害となってい
た。
However, aromatic polyamide fibers treated with these conventional methods have a low adhesion rate of rubber to the fiber material when the fiber material is peeled from a rubber composite molded product, and the adhesiveness between the aromatic polyamide fiber material and rubber is poor. This has been a major hindrance to the use of aromatic polyamide fibers for rubber reinforcement because of the problem that sufficient adhesive strength cannot be obtained.

〈発明の目的〉 本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、
本発明の目的は芳香族ポリアミド繊維表面を低温プラズ
マ処理した後、ブロックドポリイソシアネート化合物と
レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックスとを含む処理
剤で処理することにより、ゴムとの接着性及び疲労性を
向上せしめることにある。
<Object of the invention> The present invention was made against the background of the above circumstances,
The purpose of the present invention is to improve adhesion to rubber and fatigue resistance by subjecting the surface of aromatic polyamide fibers to low-temperature plasma treatment and then treating them with a treatment agent containing a blocked polyisocyanate compound and resorcinol, formalin, and rubber latex. It's about forcing.

〈発明の堝成〉 すなわち本発明は (1)芳香族ポリアミド繊維を低温プラズマ処理した陵
、プロ・ソクドポリイソシアネート化合物とレゾルシン
・ホルマリン・ゴムラテックスとを含む処理剤で処理す
ることを特徴とする芳香族ポリアミド繊維の処理方法。
<Synopsis of the invention> That is, the present invention is characterized in that (1) aromatic polyamide fibers are treated with a treatment agent containing a low-temperature plasma-treated fiber, a pro-sodium polyisocyanate compound, and resorcinol, formalin, and rubber latex. Processing method for aromatic polyamide fibers.

i2+ m理刑に含まれるブロックドポリイソシアネー
ト化合物の量がレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテック
スに対して0.5−30重量%である請求項(1)に記
載の芳香族ポリアミド繊維の処理方法。
2. The method for treating aromatic polyamide fibers according to claim 1, wherein the amount of the blocked polyisocyanate compound contained in the i2+ m matrix is 0.5 to 30% by weight based on the resorcinol formalin rubber latex.

(3) ブロックドポリイソシアネート化合物が一般式 %式% (Rは芳香族、脂肪族、芳香脂肪族からなる群より選ば
れた有機残基、Xは熱処理によって遊離するブロック化
剤残基、nは2以上の整数)で表わされる化合物である
請求項(1)又は(2)に記載の芳香族ポリアミド繊維
の処理方法。
(3) The blocked polyisocyanate compound has the general formula % (R is an organic residue selected from the group consisting of aromatic, aliphatic, and araliphatic, X is a blocking agent residue liberated by heat treatment, n The method for treating aromatic polyamide fibers according to claim 1 or 2, wherein the compound is a compound represented by the following formula (integer of 2 or more).

本発明における芳香族ポリアミド繊維とは、芳香族環を
有する繰り返し単位が全体の少なくとも80%以上を占
める重合体からなる繊維を意味する。
The aromatic polyamide fiber in the present invention means a fiber made of a polymer in which repeating units having an aromatic ring account for at least 80% or more of the total fiber.

例えば、次の一般式で表わされる繰り返し単位のうちの
1種又は2種以上の重合体または共重合体からなる繊維
を挙げることができる。
For example, fibers made of a polymer or copolymer of one or more repeating units represented by the following general formula can be mentioned.

ここでR1,R2は同一でも相異なってもよく、水素原
子、炭素数5以下のアルキル基から遷ばれる。
Here, R1 and R2 may be the same or different and are a hydrogen atom or an alkyl group having 5 or less carbon atoms.

炭素数5以下のアルキル基としてはメチル基、エチル基
、プロピル基、ブチル基、ペンチル基などが挙げられる
が、好ましくは水素原子である。またArとしては、 −C=−Y−O− を例示することができる。なお、−X−は−03−−N
−から這ばれる基であり、−〇N−が好ましく、更に好
ましくは一〇−である。
Examples of the alkyl group having 5 or less carbon atoms include a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, and pentyl group, but preferably a hydrogen atom. Further, as Ar, -C=-Y-O- can be exemplified. In addition, -X- is -03--N
It is a group derived from -, preferably -0N-, and more preferably 10-.

Y−は−〇− O2 H2 は炭素数5以下のアルキル基を表わす。)−〇0−であ
る。Ar’は芳香族環を示す。芳香族環としては例えば
1.4−フ二二しン基、■、3−フェニレン基、4,4
′−ビフェニレン基、■、5−ナフチレン基、2.6−
ナフチレン基、2.5−ピリジレン基などを挙げること
ができるが、好ましくは1.4フエニレン基が選ばれる
Y- is -0- O2 H2 represents an alkyl group having 5 or less carbon atoms. )-〇0-. Ar' represents an aromatic ring. Examples of aromatic rings include 1,4-phinidine group, ■, 3-phenylene group, 4,4
'-biphenylene group, ■, 5-naphthylene group, 2.6-
Examples include a naphthylene group and a 2.5-pyridylene group, but a 1.4-phenylene group is preferably selected.

芳香族環は、例えばハロゲン基(例えば塩素、臭素、フ
ッ素)、低級アルキル基(メチル基、エチル基、イソプ
ロピル基、n−プロピル基)、低級アルコキシ基(メト
キシ基、エトキシ基)、シアノ基、アセチル基、ニトロ
基などを置換基として含んでいてもよい。
Aromatic rings include, for example, halogen groups (e.g. chlorine, bromine, fluorine), lower alkyl groups (methyl group, ethyl group, isopropyl group, n-propyl group), lower alkoxy groups (methoxy group, ethoxy group), cyano group, It may contain an acetyl group, a nitro group, etc. as a substituent.

これらの重合体または共重合体からなる繊維の代表例と
して、ポリバラアミノベンズアミド、ポリパラフェニレ
ンテレフタラミド、ポリパラアミノベンズヒドラジドテ
レフタルアミド、ポリテレフタル酸ヒドラジド、ポリメ
タフェニレンイソフタラミド等、もしくはこれらの共重
合体からなる繊維を挙げることかできる。
Typical examples of fibers made of these polymers or copolymers include polyparaaminobenzamide, polyparaphenylene terephthalamide, polyparaaminobenzhydrazide terephthalamide, polyterephthalic acid hydrazide, polymetaphenylene isophthalamide, etc. Examples include fibers made of copolymers of

本発明の処理は、芳香族ポリアミド繊維をヤーン、コー
ド、織物(スダレ)等任意の形態にして行う二とができ
る。例えばヤーンの状態にて低温プラズマ処理した後コ
ード又は織布となし、次いで処理剤で処理してもよいし
、コードの形態で低温プラズマ処理し、次いで織布とし
て処理剤で処理してもよい。しかし、最も好ましいのは
、処理剤で処理する直前に低温プラズマ処理を施すこと
である2即ち、低温プラズマ処理により活性化した芳香
族ポリアミド繊維表面をその後の工程で汚すことなく、
また活性化の経時変化がわずかな間に処理剤で処理する
ことにより大きな効果が得られる。
The treatment of the present invention can be carried out by forming the aromatic polyamide fiber into any form such as yarn, cord, fabric (sudare), etc. For example, the yarn may be subjected to low-temperature plasma treatment, then made into a cord or woven fabric, and then treated with a treatment agent, or the cord form may be subjected to low-temperature plasma treatment, and then the woven fabric is treated with a treatment agent. . However, the most preferable method is to perform low-temperature plasma treatment immediately before treatment with the treatment agent.2 In other words, the surface of the aromatic polyamide fiber activated by low-temperature plasma treatment is not contaminated in the subsequent process.
In addition, a great effect can be obtained by treating with a treatment agent while the activation changes over time are slight.

本発明における低温プラズマ処理とは、各種ガス雰囲気
、10−5〜10 Torrの減圧上状態において、オ
ーデイオ波、高周波、マイクロ波のエネルギーにより、
電離状態を生ぜしめ、二の中に該芳香族ポリアミド繊維
をさらすことにより、表面を活性化せしめるための処理
を意味する。更に詳細に述べれば、低温プラズマ処理用
ガスとして非重合性のアルゴン、ヘリウム、ネオン、窒
素、酸素、空気、アンモニア、−酸化炭素、二酸化炭素
、水素、亜硫酸ガス、−酸化窒素、ホルムアルデヒド、
塩化水素などが例示され、重合性ガスとしてはメタン、
エタン、テトラフルオロメタンなどが例示される。また
気化ガスとしては、四塩化炭素、水、メチルアミン、ア
ンモニア水、水蒸気などが例示される。これらのガスは
、単独もしくは2種類以上の混合ガスとして使用するこ
とができる。低温プラズマ処理時のガス圧は、1O−5
Torr〜10 Torrの範囲が好ましい。ガス圧が
IQ Torrを越えるとプラズマ処理時の温度上昇が
著しく芳香族ポリアミド繊維表面を変質させ、処理効果
が損なわれる可能性があるので好ましくない。一方、1
0−’Torr未満のガス圧では安定したプラズマ状態
が得られず、正常な処理を行うことが難しくなる。また
、低温プラズマを発生させる電極の構造については特に
制限がなく、棒状、平板状、リング状等種々の形状のも
のが使用できる。また処理槽内に電極が設置された内部
電極型、処理槽外部に電極が設置された外部電極型、更
に容1結合型、誘導結合型等の種雇があるが、いずれの
方式を用いてもよい 芳香族ポリアミド繊維を低温プラズマ処理することによ
り、ゴムとの接着性が向上する原因は、これまでの検討
結果から次のように考えられる。
In the present invention, low-temperature plasma processing refers to processing using audio wave, high frequency, or microwave energy in various gas atmospheres and under reduced pressure conditions of 10-5 to 10 Torr.
This refers to a treatment for activating the surface by creating an ionized state and exposing the aromatic polyamide fibers to an ionized state. More specifically, non-polymerizable argon, helium, neon, nitrogen, oxygen, air, ammonia, carbon oxide, carbon dioxide, hydrogen, sulfur dioxide gas, nitrogen oxide, formaldehyde,
Examples include hydrogen chloride, and examples of polymerizable gas include methane,
Examples include ethane and tetrafluoromethane. Examples of the vaporized gas include carbon tetrachloride, water, methylamine, aqueous ammonia, and water vapor. These gases can be used alone or as a mixture of two or more types. The gas pressure during low temperature plasma treatment is 1O-5
A range of Torr to 10 Torr is preferred. If the gas pressure exceeds IQ Torr, the temperature rise during plasma treatment will significantly alter the surface of the aromatic polyamide fiber, which may impair the treatment effect, which is not preferable. On the other hand, 1
If the gas pressure is less than 0-' Torr, a stable plasma state cannot be obtained, making it difficult to perform normal processing. Further, there is no particular restriction on the structure of the electrode for generating low-temperature plasma, and various shapes such as rod, flat, ring, etc. can be used. There are also internal electrode types in which the electrodes are installed inside the processing tank, external electrode types in which the electrodes are installed outside the processing tank, and further types such as the one-coupled type and the inductively coupled type. Based on the results of previous studies, the reason why low-temperature plasma treatment of aromatic polyamide fiber improves its adhesion to rubber is thought to be as follows.

第一は、芳香族ポリアミド繊維を低温プラズマ処理した
ことにより、繊維表面に親水基が生成し水系処理剤であ
るRFL、%理剤に対するぬれ性が向上した結果、該処
理剤を繊維表面に均一に付着させることが可能になった
ためと推定される。これにより、ゴムとの加硫工程で与
えられる熱に対する繊維と処理剤層との間の歪力に対す
る抵抗力が向上し、また成形後加えられる外部応力がゴ
ム層を通し、処理剤と繊維との接着欠陥部に集中するこ
となく均一に応力分散されるためと考えられる。
First, by subjecting aromatic polyamide fibers to low-temperature plasma treatment, hydrophilic groups are generated on the fiber surface, which improves the wettability to water-based treatment agents such as RFL and % physical agents. It is presumed that this is because it has become possible to attach it to This improves the resistance to distortion between the fibers and the treatment agent layer due to the heat applied during the vulcanization process with rubber, and also allows the external stress applied after molding to pass through the rubber layer, allowing the treatment agent and fibers to This is thought to be due to the fact that the stress is evenly distributed without being concentrated on the adhesive defect area.

芳香族ポリアミド繊維表面に親水基が生成したことは、
該繊維に対する、水、フォルムアミド、ヨウ化メチレン
等の接触角から拡張Fowkesの式により算出しな表
面張力の分散成分に対する極性力成分の比が未処理繊維
対比増大していることがら推定できる。更にESCAに
よる解析の結果、未処理繊維対比Ois/Cis、 N
is/Cisの比、特にOis/’Cisの比が増大し
ていることにより明らかである。第二の接着力向上推定
原因は、プラズマエツチングの効果であると考えられる
。エツチングの効果は、例えば繊維の種層、繊維の電極
からの距離、ガスの種類、ガス圧力、放電出力、処理時
の繊維張力等の条件により異なるが、プラズマ処理によ
り繊維表面がスバ・ツタリングされ、繊維軸と垂直方向
にシーショアー構造と呼ばれる凹凸が出現する。
The generation of hydrophilic groups on the surface of aromatic polyamide fibers means that
It can be estimated from the fact that the ratio of the polar force component to the dispersion component of the surface tension, calculated from the contact angle of water, formamide, methylene iodide, etc. with the fiber using the extended Fowkes equation, is increased compared to the untreated fiber. Furthermore, as a result of analysis by ESCA, Ois/Cis, N
This is evident by the increasing ratio of is/Cis, especially Ois/'Cis. The second presumed reason for the improvement in adhesive strength is thought to be the effect of plasma etching. The effect of etching varies depending on conditions such as the seed layer of the fiber, the distance of the fiber from the electrode, the type of gas, the gas pressure, the discharge output, and the fiber tension during treatment, but the plasma treatment can cause the fiber surface to become splattered or tattered. , unevenness called a seashore structure appears in the direction perpendicular to the fiber axis.

これにより、処理剤と繊維との接触面積が増大すること
により、またアンカー効果により見かけの接着力が向上
すると考えられる。第三は、プラズマ処理によるWea
k baundary 1ayerの除去が考えられる
。プラズマ処理により、繊維表面の結合が弱い層をスパ
ッタリングし削り取ったり、繊維表面に架橋層を形成し
表面層を強固にすることができると考えられる。これに
より、繊維表面層での接着破壊を防止することができ、
接着力を向上させることができると思われる5以上の3
つが、芳香族ポリアミド繊維をプラズマ処理することに
よりゴムとの接着性を向上させることができる原因と考
えられるが、プラズマ処理の結果、表面エツチング、表
面架橋が認められをい場合でも大きな接着力向上が認め
られることから第一の推定原因の効果が大きいと考えら
れる。
It is thought that this increases the contact area between the treatment agent and the fibers and improves the apparent adhesive strength due to the anchor effect. The third is Wea by plasma treatment.
Removal of k boundary layer can be considered. It is thought that the plasma treatment can sputter and scrape off the weakly bonded layer on the fiber surface, or form a crosslinked layer on the fiber surface to strengthen the surface layer. This can prevent adhesive failure on the fiber surface layer,
3 out of 5 that seems to be able to improve adhesive strength
This is thought to be the reason why plasma treatment of aromatic polyamide fibers can improve their adhesion to rubber, but as a result of plasma treatment, even if surface etching and surface crosslinking are not observed, the adhesion strength is significantly improved. This suggests that the first probable cause has a large effect.

芳香族ポリアミド繊維をプラズマ処理後、RFLを含む
処理剤で処理することにより、ゴム中での耐疲労性が向
上することの推定原因は、プラズマ処理による処理剤の
均一付着と繊維束中への処理剤の浸透性が向上するなめ
であると推定される。
The probable cause of the improvement in fatigue resistance in rubber by treating aromatic polyamide fibers with a treatment agent containing RFL after plasma treatment is the uniform adhesion of the treatment agent by plasma treatment and the increase in the amount of treatment agent into the fiber bundle. It is presumed that this lick improves the permeability of the treatment agent.

処理剤の均一付着により、外部応力がゴム層、処理剤層
を通し、繊維へ均一に伝播されるため、繊維のある部分
へ応力が集中することがなくなるなめであると考えられ
る。また、プラズマ処理により繊維束中へ処理剤が浸透
し、単繊維−本一本の表面を被覆することができる。芳
香族ポリアミド繊維は、−船釣にフィブリル化しやすく
、繊維どうしの摩擦でフィブリル化し摩耗していくため
強力が低下していく。しかし、プラズマ処理により、前
述のごとく繊維束内部の単糸表面も処理剤で被覆され、
繊維表面の摩耗が防止でき、ゴム中での耐疲労性が向上
するものと考えられる。しかし、芳香族ポリアミド繊維
に前述したプラズマ処理を施した陵、単なるRFL処理
剤で処理した場合、繊維とゴムとの接着性能は不十分で
あり実用に供することができない。そこでプラズマ処理
と接着剤の種々の組合せを鋭意検討した結果、プラズマ
処理を施した芳香族ポリアミド繊維をブロックドポリイ
ソシアネートを含むRFL処理剤で処理することにより
、ゴムとの接着性が飛躍的に向上することを見出しな。
It is thought that due to the uniform adhesion of the treatment agent, external stress is uniformly propagated to the fibers through the rubber layer and the treatment agent layer, so that stress is not concentrated on a certain part of the fibers. Furthermore, the plasma treatment allows the treatment agent to penetrate into the fiber bundle and coat the surface of each single fiber. Aromatic polyamide fibers tend to fibrillate when fishing on a boat, and as the fibers become fibrillated and wear away due to friction between the fibers, their strength decreases. However, due to plasma treatment, as mentioned above, the single fiber surface inside the fiber bundle is also coated with the treatment agent.
It is thought that abrasion on the fiber surface can be prevented and fatigue resistance in the rubber can be improved. However, when aromatic polyamide fibers are treated with the above-mentioned plasma-treated fibers or a simple RFL treatment agent, the adhesion performance between the fibers and rubber is insufficient and cannot be put to practical use. As a result of intensive investigation into various combinations of plasma treatment and adhesives, we found that by treating plasma-treated aromatic polyamide fibers with an RFL treatment agent containing blocked polyisocyanate, the adhesion to rubber was dramatically improved. Find ways to improve.

この理由は明らかではないが、加熱によりブロック成分
が遊離した活性なポリイソシアネート化合物が、プラズ
マ処理されたことにより生成した芳香族ポリアミド繊維
表面の一〇H基、−COOH基等と反応し強固に結合す
るためであると推定される。
The reason for this is not clear, but the active polyisocyanate compound, whose block components are liberated by heating, reacts with the 10H groups, -COOH groups, etc. on the surface of the aromatic polyamide fibers generated by plasma treatment, and becomes strong. It is presumed that this is to combine.

本発明の方法で使用される処理剤は、レゾルシン・ホル
マリン・ゴムラテックスとブロックドポリイソシアネー
ト化合物と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
とのモル比がに0.1〜1:8、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。
The processing agent used in the method of the present invention is a composition containing resorcinol/formalin/rubber latex and a blocked polyisocyanate compound, and the resorcinol/formalin/rubber latex used here is usually called RFL. The molar ratio of resorcinol and formaldehyde is 0.1 to 1:8, preferably 1:0.5.
The ratio is preferably 1:1 to 1:5, more preferably 1:1 to 1:4.

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・ブタジェン・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・ブタジェン・
ターポリマーラテックスを単独使用又は半量以上併用し
た場合が最も優れた性能を示す。
Examples of rubber latex include natural rubber latex,
There are styrene-butadiene copolymer latex, vinylpyridine-styrene-butadiene terpolymer latex, nitrile rubber latex, chloroprene rubber latex, etc., and these can be used alone or in combination. Among these, vinylpyridine, styrene, butadiene,
The best performance is shown when terpolymer latex is used alone or in combination in half or more.

レゾルシン・ホルマリンとゴムラテックスとの配合比率
はブロックドポリイソシアネートの添加割合にもよるが
、固形分重量比で1=1〜1:15、好ましくは1:3
〜1:12の範囲にあるのが好ましい。
The blending ratio of resorcinol/formalin and rubber latex depends on the addition ratio of blocked polyisocyanate, but the solid content weight ratio is 1=1 to 1:15, preferably 1:3.
The ratio is preferably in the range of 1:12 to 1:12.

ゴムラテックスの比率が少なすぎると処理された芳香族
ポリアミド繊維材料が硬くなって耐疲労性が悪くなり、
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。
If the proportion of rubber latex is too low, the treated aromatic polyamide fiber material will become hard and have poor fatigue resistance.
On the other hand, if the amount is too large, satisfactory adhesive strength and rubber adhesion rate cannot be obtained.

ブロックドポリイソシアネート化合物は、上記RFLに
対して0.5〜30重量%、好ましくは1.0〜20重
量%添加される。ブロックドポリイソシアネート化合物
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浴の粘度が
著しく上昇して繊維材料の処理操作が困難となり、その
うえ、接着力、ゴム付着率は飽和に達してブロックドポ
リイソシアネート化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、更には処理繊
維材料が著しく硬くなり強力も低下してくるという欠点
が生ずる。
The blocked polyisocyanate compound is added in an amount of 0.5 to 30% by weight, preferably 1.0 to 20% by weight, based on the RFL. If the amount of the blocked polyisocyanate compound added is too small, good adhesive strength and rubber adhesion rate cannot be obtained. On the other hand, if the amount added is too large, the viscosity of the treatment bath increases significantly, making it difficult to process the fiber material, and in addition, the adhesive strength and rubber adhesion rate reach saturation, making it necessary to increase the amount of the blocked polyisocyanate compound added. However, there is a disadvantage that the effect is not improved and the cost increases, and furthermore, the treated fiber material becomes extremely hard and its strength decreases.

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
熱により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、ボ
ッ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、或
いはこれらポリイソシアネートと、トリメチロールプロ
パン、ペンタエリスリトール等の活性水素原子を2個以
上有する化合物とを、NCO,・’OH>1となるモル
比で反応させて得られる末端NCO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が挙げられ
る。特にトリレンジイソシアネート、メタキシレンジイ
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
A blocked polyisocyanate compound is an addition compound of a polyisocyanate compound and a blocking agent, and when heated, the blocking component is liberated to produce an active polyisocyanate compound. isocyanate,
Polyisocyanates such as metaphenylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, bommethylene polyphenyl isocyanate, triphenylmethane triisocyanate, or compounds having two or more active hydrogen atoms such as trimethylolpropane and pentaerythritol with these polyisocyanates Examples include terminal NCO group-containing polyalkylene glycol adduct polyisocyanates obtained by reacting NCO,·'OH>1 in a molar ratio. In particular, aromatic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, metaxylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and polymethylene polyphenylisocyanate are preferred because they exhibit excellent performance.

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、
t−ブタノール、し−ペンタノール等の第3級アルコー
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、フタル酸イミド等のイミド類、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
チルエチルゲトンオキシム、シクロヘキサンオキシム等
のオキシム頚、及び酸性亜硫酸ソーダがある。ブロック
ドポリイソシアネート化合物としては、以上のようなも
のが用いられるが、特に一般式%式% (Rは芳香族、芳香脂肪族、脂肪族からなる群より選ば
れた有機残基、Xは熱処理によって遊離するブロック剤
残基、nは2以上の整数〉で表わされるブロックドポリ
イソシアネート化合物を用いるのが好ましい。
Examples of blocking agents include phenols such as phenol, thiophenol, cresol, and resorcinol;
Tertiary alcohols such as t-butanol and pentanol, aromatic secondary amines such as diphenylamine and xylidine, imides such as phthalic acid imide, lactams such as caprolactam and valerolactam, acetoxime, methyl ethyl There are oxime bodies such as getone oxime and cyclohexane oxime, and acidic sodium sulfite. As the blocked polyisocyanate compound, the above compounds are used, but in particular, the general formula % (R is an organic residue selected from the group consisting of aromatic, araliphatic, and aliphatic, and X is a heat-treated It is preferable to use a blocked polyisocyanate compound in which a blocking agent residue is liberated by n = an integer of 2 or more.

〈発明の効果〉 本発明の方法により処理した繊維は、従来の方法に比ベ
ゴム類との接着性、ゴム中での耐疲労性が向上する。
<Effects of the Invention> Fibers treated by the method of the present invention have improved adhesion to rubber and fatigue resistance in rubber compared to conventional methods.

〈実施例〉 以下、本発明を実施例をあげて具体的に説明する。なお
、実施例において、コード剥離接着力、T接着力、強力
保持率は、次のようにして求めた値である。
<Examples> The present invention will be specifically described below with reference to Examples. In the Examples, the cord peeling adhesive strength, T adhesive strength, and strong retention rate are values determined as follows.

・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150°C
で30分間加硫し、次いで5本のコードをゴムシートか
ら200 mm/minの速度で剥離に要した力をkg
15本で表示したものである。
- Cord Peel Adhesive Strength Treatment Indicates the adhesive strength between the cord and rubber. Five cords were buried near the surface layer of the rubber sheet and heated to 150°C under pressure.
The force required to peel off the five cords from the rubber sheet at a speed of 200 mm/min was increased to
It is displayed in 15 lines.

・T接着力 処理コードとゴムとの接着力を示すものである。コード
をゴムブロック中に埋め込み、加圧下150℃で、30
分間加硫し、次いでコードをゴムブロックから200 
mm/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。
・T adhesive strength indicates the adhesive strength between the cord and rubber. The cord was embedded in a rubber block and heated to 150℃ under pressure for 30 minutes.
Vulcanize for 20 minutes, then remove the cord from the rubber block for 200 minutes.
It is pulled out at a speed of mm/min, and the force required for pulling out is expressed in kg/cm.

・強力保持率 耐疲労性を表わす尺度でグツドリッチ式ディスクテスタ
ーにより、コードに回転ディスク磐間で設定伸長6%、
圧縮18%の繰り返し疲労を350万回与えた後、強力
がいくら残存しているかを百分率で表わしたものである
・Strength retention is a measure of fatigue resistance, using a Gutdrich disc tester to set the cord to a rotating disc Iwama with an elongation of 6%.
This is the amount of strength remaining after 3.5 million repetitions of 18% compression fatigue, expressed as a percentage.

実施例1〜5 全芳香族ポリアミド繊維としては、バラフェニレンジア
ミン25モル%、テレフタル酸クロリド50モル%、3
,4′−ジアミノ−ジフェニルエーテル25モル%から
なる重合体を湿式紡糸して得た1500デニール100
0フイラメントのマルチフィラメントを得なのち引続き
該マルチフィラメント2本を40×40T/10cmで
撚糸し3000デニール/2000フイラメントのコー
ドを得た。かくして得られたコードを真空装置内に13
.56 MHzの高周波グロー放電電極とコードの送り
出し、捲き取り装置を具備した低温プラズマ処理装置内
で連続的に処理した。真空装置内を0.05Torrま
で減圧した後、Ar、 Ch、 N2゜N N3 、 
CF aのガスを導入し、圧力を1.QTorrとした
。この状態で、13.56 MHzの高周波により出力
100Wのプラズマ状態をつくった。プラズマ状態が安
定した後、プラズマ処理時間が1分間になるようにあら
かじめ調整しておいた捲取装置を稼働させ、プラズマ処
理を施した。
Examples 1 to 5 Fully aromatic polyamide fibers include: 25 mol% of heterophenylenediamine, 50 mol% of terephthalic acid chloride, 3
, 1500 denier 100 obtained by wet spinning a polymer consisting of 25 mol% of 4'-diamino-diphenyl ether.
After obtaining a multifilament with 0 filaments, the two multifilaments were then twisted at 40×40T/10 cm to obtain a cord with 3000 denier/2000 filaments. The code thus obtained is placed in a vacuum device at 13
.. The treatment was carried out continuously in a low-temperature plasma processing apparatus equipped with a 56 MHz high-frequency glow discharge electrode and a cord feeding and winding device. After reducing the pressure inside the vacuum device to 0.05 Torr, Ar, Ch, N2゜N N3,
CF a gas was introduced and the pressure was increased to 1. It was set to QTorr. In this state, a plasma state with an output of 100 W was created using a high frequency of 13.56 MHz. After the plasma state became stable, a winding device, which had been adjusted in advance so that the plasma treatment time would be 1 minute, was operated to perform plasma treatment.

以上のごとくプラズマ処理を施したコードをコンピユー
トリーター■処理機(C,A、リツツラー社製、タイヤ
コード処理機)を用いて、第1表に示す処理剤に浸漬後
、150℃で2分間乾燥し、続いて240℃で1分間熱
処理した。該処理芳香族ポリアミド繊維には、処理剤の
固形分が6.5重量%付着していた。得られたコードに
ついて、コード剥離接着力、T接着力、強力保持率を測
定した。
The cord that has been plasma treated as described above is immersed in the treatment agent shown in Table 1 using a computer treater (C, A, manufactured by Ritzler, Tire cord treatment machine) at 150°C for 2 minutes. It was dried and then heat treated at 240°C for 1 minute. A solid content of 6.5% by weight of the treatment agent was attached to the treated aromatic polyamide fiber. Regarding the obtained cord, the cord peeling adhesive strength, T adhesive strength, and strength retention rate were measured.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

比較例1 プラズマ処理を施さない以外は、実施例1と同様の方法
により得た処理コードについて、コード剥離接着力、T
接着力、強力保持率を測定した。
Comparative Example 1 Cord peel adhesion strength, T
Adhesive strength and strength retention were measured.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

プラズマ処理ガスをqとし、レゾルシン・ホルマリン・
ゴムラテックスに対する、ブロックドポリイソシアネー
ト化合物の量を種々変化させた以外は、実施例1と同様
の方法により得た処理コードについて、コード剥離接着
力、T接着力、強力保持率を測定しな。その結果を第3
表に示す。
The plasma processing gas is q, resorcinol, formalin,
Cord peel adhesion, T-adhesion, and strength retention were measured for treated cords obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of blocked polyisocyanate compound relative to the rubber latex was varied. The result is the third
Shown in the table.

比較例4 実施例1と同様の全芳香族ポリアミド繊維からなるタイ
ヤコードを第4表に示すエポキシ化合物の第1処理剤に
浸漬した後、150℃で2分間乾燥し、ついで240℃
で1分間熱処理した。これを更に第5表に示す第2処理
剤に浸漬した後、150℃で2分間乾燥し、次いで24
0℃で1分間熱処理した。このようにして得た全芳香族
ポリアミドコードには、第1処理剤の固形分が2.1重
量%、第2処理剤の固形分が3.2重量%付着していた
。得られた処理コードの評価結果を第3表に示す。
Comparative Example 4 A tire cord made of the same wholly aromatic polyamide fiber as in Example 1 was immersed in the first treatment agent of the epoxy compound shown in Table 4, then dried at 150°C for 2 minutes, and then dried at 240°C.
The sample was heat-treated for 1 minute. This was further immersed in the second treatment agent shown in Table 5, dried at 150°C for 2 minutes, and then dried at 24°C.
Heat treatment was performed at 0°C for 1 minute. The thus obtained wholly aromatic polyamide cord had a solid content of 2.1% by weight of the first treatment agent and 3.2% by weight of the second treatment agent. Table 3 shows the evaluation results of the obtained processing codes.

実施例6〜8、比較例2〜3 第1表 イソシアネートのフェノールブロック体、25%水分散
液 *1 *つ *3 レゾルシン・ホルマリン処理縮合物 酸性触媒で反応させたレゾルシン・ホルマリンの初期縮
合物の40%アセトン溶液: ッホールo2518FS 日本ゼオン社製、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40%水乳化液 ハイレン■MP デュポン社製、4.4′−ジフェニルメタンジいずれの
プラズマガスで処理したコードもプラズマ処理しないコ
ードに比較し、高い接着力、強力保持率を示す。
Examples 6 to 8, Comparative Examples 2 to 3 Table 1 Phenol block of isocyanate, 25% aqueous dispersion *1 *3 Resorcinol/formalin treated condensate Initial condensate of resorcin/formalin reacted with acidic catalyst 40% acetone solution: Hole o2518FS Nippon Zeon Co., Ltd., vinylpyridine-styrene-butadiene terpolymer latex 40% water emulsion Hiren■MP DuPont Co., Ltd., cord treated with 4,4'-diphenylmethane di plasma gas It also shows higher adhesion and strong retention compared to cords that are not plasma treated.

第3表 は二浴処理されたコードに比較して向上していることが
わかる。
Table 3 shows an improvement compared to the two-bath treated cord.

*4 BI  ′RFL レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックスに対するブロ
ックドポリイソシアネート化合物の量を重量%で示した
もの、ブロックトポリイソシアネートの添加量が少なす
ぎたり多すぎたりすると、接着性、疲労性が低下する。
*4 BI'RFL The amount of blocked polyisocyanate compound expressed in weight percent relative to resorcinol/formalin/rubber latex. If the amount of blocked polyisocyanate added is too small or too large, adhesiveness and fatigue properties will decrease. do.

また、プラズマ処理後、ブロックトポリイソシアネート
化合物を適量含むRFLで処理したコードの接着力、疲
労性率4 チバ・ガイギー■製 フェノール・ホルマリン樹脂縮合物のエポキシ化合物 第 5 表
In addition, after plasma treatment, the adhesion strength and fatigue rate of the cord treated with RFL containing an appropriate amount of blocked polyisocyanate compound, 4 Table 5: Epoxy compound of phenol/formalin resin condensate manufactured by Ciba Geigy ■

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)芳香族ポリアミド繊維を低温プラズマ処理した後
、ブロックドポリイソシアネート化合物とレゾルシン・
ホルマリン・ゴムラテックスとを含む処理剤で処理する
ことを特徴とする芳香族ポリアミド繊維の処理方法。
(1) After low-temperature plasma treatment of aromatic polyamide fiber, blocked polyisocyanate compound and resorcinol.
A method for processing aromatic polyamide fibers, the method comprising processing with a processing agent containing formalin and rubber latex.
(2)処理剤に含まれるブロックドポリイソシアネート
化合物の量がレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス
に対して0.5〜30重量%である請求項(1)に記載
の芳香族ポリアミド繊維の処理方法。
(2) The method for treating aromatic polyamide fibers according to (1), wherein the amount of the blocked polyisocyanate compound contained in the treatment agent is 0.5 to 30% by weight based on the resorcinol/formalin/rubber latex.
(3)ブロックドポリイソシアネート化合物が一般式 R(NHCOX)_n (Rは芳香族、脂肪族、芳香脂肪族からなる群より選ば
れた有機残基、Xは熱処理によつて遊離するブロック化
剤残基、nは2以上の整数)で表わされる化合物である
請求項(1)又は(2)に記載の芳香族ポリアミド繊維
の処理方法。
(3) The blocked polyisocyanate compound has the general formula R(NHCOX)_n (R is an organic residue selected from the group consisting of aromatic, aliphatic, and araliphatic, and X is a blocking agent liberated by heat treatment) The method for treating aromatic polyamide fibers according to claim 1 or 2, which is a compound represented by a residue (n is an integer of 2 or more).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0591843A1 (en) * 1992-10-05 1994-04-13 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for improving the interfacial bonding between fibers and rubber
KR100321804B1 (en) * 1995-10-19 2002-06-20 구광시 How to Make Deep Code
JP2022087894A (en) * 2020-12-02 2022-06-14 芦森工業株式会社 Manufacturing method of synthetic resin adhesive fiber

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