JPH0367146B2 - - Google Patents
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- JPH0367146B2 JPH0367146B2 JP6712386A JP6712386A JPH0367146B2 JP H0367146 B2 JPH0367146 B2 JP H0367146B2 JP 6712386 A JP6712386 A JP 6712386A JP 6712386 A JP6712386 A JP 6712386A JP H0367146 B2 JPH0367146 B2 JP H0367146B2
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- compound
- rubber
- treatment agent
- treated
- polyester fibers
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
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耐
疲労性にも優れたものとする新規な処理方法に関
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
ポリエステル繊維はその強度、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、該ポリエステ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得られない。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、ポリエステル繊維のゴムへの接
着性を向上させようとすると、処理した該繊維材
料は硬くなり成型加工が困難になると共に耐疲労
性が低下するという問題が生じてくる。
<発明の目的>
本発明は、以上の事情を背景として為されたも
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
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>
すなわち本発明は
(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ポリエポ
キシド化合物(A)およびN−メトキシメチルナイ
ロン(B)を含む前処理剤で処理し、次いでポリエ
ポキシド化合物(C)、ブロツクドポリイソシアネ
ート化合物(D)およびゴムラテツクス(E)を含む第
1処理剤で処理し、ひきつづきレゾルシンホル
マリンゴムラテツクス(RFL)に下記一般式
(F)で表されるエチレン尿素化合物と、下記一般
式(G)で表わされるクレゾールノボラツク型エポ
キシ化合物とを(F)/(G)=40/60〜80/20の重量
比で含む第2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である。
〔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。〕
〔ここにR′は−O(−CH2)−kCl、−O(−CH2)−lO
H
または〔−O(−CH2)−n〕−n′OH、R″は−H、−CH
3、
−C2H5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。〕
本発明のポリエステル繊維の表面処理並びに第
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100g当り0.2g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
エニル)ジメチルメタン、フエノール・ホルムア
ルデヒド樹脂、レゾルシン・ホルムアルデヒド樹
脂等の多価フエ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、即ち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−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する。
次に本発明の前処理剤に使用するN−メトキシ
メチルナイロンは、ナイロン樹脂を原料としこれ
にホルムアルデヒドとメタノールを反応させて化
学的に変性し、アルコールに溶けるようにしたナ
イロンでありアミド結合の−NHCO−の水素を
メトキシメチル基−CH2OCH3で置換したもので
あり、次の化学式で表わされるものである。
これを更にアクリル酸、アクリルアミドなどの
グラフトしカルボキシル基を付加させて水溶性に
したものでも良い。これに先に述べたポリエポキ
シド化合物を添加配合するがN−メトキシメチル
ナイロン(B)/ポリエポキシド化合物(A)を重量比
(B)/(A)100/10〜100/80で配合する。特に100/
10〜100/50(重量比)で配合するのが好ましい。
ここで(B)/(A)が上記範囲を外れるとナイロン被膜
の凝集力もしくは架橋密度が不十分となり接着性
が低下するか又は硬くなり耐疲労性が低下するこ
とになる。N−メトキシメチルナイロン(B)とポリ
エポキシド化合物(A)を含む総固型分濃度は繊維重
量に対し1〜30wt%、好ましくは3〜20wt%に
なるようにして使用する。濃度が低すぎると接着
性が低下し、濃度が高すぎると硬くなり、耐疲労
性が低下する。
次に本発明の第1処理剤に使用するブロツクド
ポリイソシアネート化合物はポリイソシアネート
化合物とブロツク化剤との付加化合物であり、加
熱によりブロツ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、メタフエニレンジイソシアネ
ート、ジフエ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
フエニルイソシアネート、トリフエニルメタント
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、ジフエニルメタ
ンジイソシアネート、ポリメチレンポリフエニル
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。
ブロツク化剤としては、例えばフエノール、チ
オフエノール、クレゾール、レゾルシノール等の
フエノール類、ジフエニルアミン、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。
本発明の第1処理剤に使用するゴムラテツクス
としては、例えば天燃ゴムラテツクス、スチレ
ン・ブタジエン・コポリマーラテツクス、ビニル
ピリジン・スチレン・ブタジエン・ターポリマー
ラテツクス、ニトリルゴムラテツクス、クロロプ
レンゴムラテツクス等があり、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・ブタジエン・ターポリマーラテツ
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。
第1処理剤は、上記ポリエポキシド化合物(C)、
ブロツクドポリイソシアネート化合物(D)及びゴム
ラテツクス(E)を含み(C)、(D)、(E)各成分の配合重量
比が(C)/[(C)+(D)]は0.05〜0.9、(E)/[(C)+(D)
]
は0.5と15となるようにして使用するのが望まし
い。特に(C)/[(C)+(D)]が0.1〜0.5、(E)/[(C)+
(D)]が1〜10の範囲となるように配合するのが好
ましい。ここで(C)/[(C)+(D)]が上記範囲をはず
れると、ポリエステル繊維へのゴム付着率が悪く
なり、接着性が低下する傾向があり、又、(E)/
[(C)+(D)]が上記範囲より小さくなると処理した
ポリエステル繊維が硬くなり、耐疲労性の低下を
招くおそれがあり、一方上記範囲より大きくなる
と接着性が低下してくる。
ポリエポキシド化合物(C)、ブロツクドポリイソ
シアネート化合物(D)及びゴムラテツクス(E)を含む
総固型分濃度は繊維重量に対し1〜30wt%、好
ましくは3〜20wt%になるようにして使用する。
濃度が低すぎると接着性が低下し、濃度が高すぎ
ると硬くなり、耐疲労性が低下する。
第1処理剤組成物を水分散物として用いる際の
分散剤、即ち界面活性剤の適当な量は、第1処理
剤の全固型分に対し、0〜15wt%、好ましくは
10wt%以下であり、上記範囲を超えると接着性
が若干低下する傾向にある。
本発明の第2処理剤は、レゾルシン・ホルマリ
ン・ゴムラテツクス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・ゴムラテツ
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1:
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。
ゴムラテツクスとしては、例えば天然ゴムラテ
ツクス、スチレン・ブタジエン・コポリマーラテ
ツクス、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエ
ン・ターポリマーラテツクス、ニトリルゴムラテ
ツクス、クロロプレンゴムラテツクス等があり、
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・ブタジエン・タ
ーポリマーラテツ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ツクスの配
合比率は、後述のエチレン尿素化合物(F)、並びに
クレゾールノボラツク型エポキシ化合物(G)の添加
割合にもよるが、固型分量比で1:1〜1:15、
好ましくは1:3〜1:12の範囲にあるのが望ま
しい。ゴムラテツ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。逆に多すぎると満足すべき接着力、
ゴム付着率が得られない。
エチレン尿素化合物(F)とクレゾールノボラツク
型エポキシ化合物(G)との混合割合は40/60〜80/
20(重量比)が好ましく該混合物は上記RFLに対
し、0.5〜30wt%、好ましくは1.0〜20wt%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繊維材
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。
第2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(F)で表わされるものである。
〔Rは芳香族又は脂肪族の炭化水素残基である。
nは0〜2の整数、n=0のとき末端基は水素で
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、ヘキサ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、メタキシレンジイソシアネート、ジフエ
ニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソ
シアネート、トリフエ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、特にジフエ
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。
同じく第2処理剤に添加するクレゾールノボラ
ツク型エポキシ化合物は次に示す一般式(G)で表わ
されるものである。
〔ここにR′は−O−(CH2)kCl、−O−(CH2)l−
OHまたは〔−O(−CH2)−n〕−n′OH、R″は−H、−
CH3、−C2H5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。〕
上記(D)を満足する化合物は種々考えられるが、
分子量1200〜1300、エポキシ価4.0〜4.5eg/Kg
のものを使用した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(F)とクレ
ゾールノボラツク型エポキシ化合物(G)は相互に触
媒作用を為し、エチレン尿素化合物は、エチレン
イミン環が開環し、又クレゾールノボラツク型エ
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自身の凝集力を高
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、よつて良好な耐熱接着性を発現
するものである。
上記の第2処理剤は通常、固型分を10〜25重量
%含有するように調整される。
第1処理剤及び第2処理剤をポリエステル繊維
材料へ付着せしめるには、ローラーとの接着もし
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型分付着料は第1処理
剤組成物としては0.1〜10重量%、好ましくは0.5
〜5重量%、第2処理剤組成物としては0.5〜10
重量%、好ましくは1〜5重量%付着せしめるの
が好適である。該繊維に対する固型分付着料を制
御する為に、圧接ローラーによる絞り、スクレバ
ー等によるかき落し、空気吹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。
本発明においてはポリエステル繊維を前記処理
剤で処理した後130℃以上の温度で硬化し、次い
で第1処理剤で処理した後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220〜260℃の温度で乾燥、熱処理し、次いで第
2処理剤で処理して、120℃以上であつて該ポリ
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
熱接着性が向上し剥離強力の耐久性が向上する。
<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℃、3hrs加硫後ゴム中よりコー
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150℃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200mm/minの速度で剥離
するのに要した力をKg/5本で表示した。
(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。コードをゴムブロツク中に埋め込み、加圧下
で150℃で30分間加硫し、次いでコードをゴムブ
ロツクから200mm/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本/インチ)としてゴム
中に埋め込み150℃で30分間加硫した後、両プラ
イを200mm/minの引張り速度で剥離させるに要
する力をKg/inch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。
実施例1〜6、比較例1〜7
デコナール
EX−611(長瀬産業(株)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
SW−30(第一工業製薬(株)
製、ジオクチルスルフオサクシネートナトリウム
塩30%水溶液)4gを加え均一に溶解する。これ
を水805gに撹拌しながら加え、デナコール
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。
次いでトレジン
FS−500(帝国化学産業(株)製、
N−メトキシメチル化ナイロンのアクリルアミド
グラフト化合物)30%溶液100gにデナコール
EX−314(長瀬産業(株)製、グリセロールポリグリ
シジルエーテル)5gを加え、均一に溶解、混合
する。これを水150gに撹拌しながら加え均一に
溶解し前処理剤とする。
デナコール
EX−611 6gに界面活性剤とし
てネオコール
SW−30(第一工業製薬(株)製、ジ
オクチルスルフオサクシネートナトリウム塩30%
水溶液)4gを加え均一に溶解する。これを水
805gに撹拌しながら加え、デナコール
EX−
611を水に均一に溶解する。次いで、ハイレン
MP(デユポン(株)製、4,4−ジフエニルメタ
ン・ジイソシアネートのフエノールブロツク体)
14g、ネオコール
SW−30 4g及び水42gを
ボールミル中で24時間混合して得られた分散物並
びにニツポール
2518GL(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
の40重量%水乳化物)125gを加え、均一に混合
する。得られた配合液を第1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260gに加え、よく撹拌して
得られた水溶液中に、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を添加して十分に撹拌し分散させる。
次にニツポール
2518GL(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
ラテツクス40%水乳化液)240g及びニツポール
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)100gを水200g
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分散液をゆつくりかきまぜな
がら加えてゆき、更にホルマリン(37%水溶液)
20gを添加して均一に混合する。次にこの混合液
中にジフエニルメタンジエチレン尿素14g、ネオ
ゴール
SW−30 5g、水36gをボールミル中
で24hrs撹拌混合させて得た水分散液を加えて混
合する。次いでECN1299(チバ・ガイギー(株)製、
フエノール・ホルマリン樹脂縮合物のエポキシ化
合物)7.2gを予めトルエンに溶解しておき、ネ
オコール
P(第一工業製薬(株)製、ジオクチルス
ルホサクネートナトリウム塩)0.1gとメチルセ
ルロース0.6gを加えて溶解しておいた水28gに
撹拌しながら添加し分散したものを加えて混合
し、得られた配合液を第2処理剤とする。
[η]=0.89のポリエチレンテレフタレートを
常法に従つて溶融紡糸、延伸し、1500デニール/
192フイラメントのマルチフイラメントを得た。
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イラメント2本を40×
40T/10cm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
機(CAリツラー(株)製、タイヤコード処理機)を
用いて、上記前処理剤中に浸漬後130℃で3分間
乾燥し、引き続き前記第1処理剤中に浸漬した
後、150℃で2分間乾燥し、引き続き230℃で1分
間熱処理する。次いで第2処理剤に浸漬した後、
150℃で2分間乾燥し続いて230℃で1分間熱処理
する。該処理ポリエステルタイヤコードには、第
1処理剤の固型分が2.2wt%、第2処理剤の固型
分が2.5wt%付着していた。
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℃で30分間(初期値)および170℃で90分間
(耐熱値)加硫した。
上記実験を第1表に示すとおり、前処理剤のN
−メトキシメチル化ナイロンアクリルアミドグラ
フト化合物(B)とポリエポキシ化合物(A)との重量比
を種々変更し、さらに第2処理剤のエチレン尿素
化合物(C)とクレゾールノボラツク型エポキシ化合
物(D)との重量比を種々変更して繰り返した。実験
結果を第1表に示す。
【表】Detailed Description of the Invention <Field of Industrial Application> The present invention relates to a method for treating polyester fibers, and its purpose is to produce polyester fibers that have dramatically improved heat-resistant adhesion between the fibers and rubber. The purpose is to provide a processing method. In particular, the present invention relates to a novel treatment method for improving the adhesion performance between the reinforced polyester fiber and rubber and providing excellent fatigue resistance when the polyester fiber reinforced rubber composite is used under high load and high temperature conditions. It is. <Prior art> Polyester fibers, represented by polyethylene terephthalate fibers, have physical properties such as high strength and Young's modulus, low elongation and creep, and excellent fatigue resistance, and are used as composites for rubber reinforcement. It is used for general purposes such as the body. However, polyester fibers have poor adhesion to rubber materials compared to polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 6/6, and ordinary adhesive treatment is not sufficient to fully demonstrate the physical properties of the polyester fibers. Strong adhesion performance cannot be obtained. The main reason for this is thought to be that the hydrogen bonding capacity of ester bonds in polyester is smaller than that of amide bonds in nylon. For this purpose, the surface of polyester fibers is coated with, for example, epoxy compounds,
A method of imparting adhesive properties by treatment with a highly reactive substance such as an isocyanate compound has been proposed (for example, Japanese Patent Publication No. 55632/1983, Japanese Patent Publication No. 47/1983).
49768, etc.). However, if an attempt is made to improve the adhesion of polyester fibers to rubber, problems arise in that the treated fiber material becomes hard and difficult to mold, and its fatigue resistance decreases. <Object of the invention> The present invention was made against the background of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to provide excellent performance in adhesion between polyester fiber and rubber, particularly in heat-resistant adhesion. be. In order to achieve this object, the present invention has been devised as a treatment method for imparting adhesive properties, particularly excellent heat-resistant adhesive properties, between polyester fibers and rubbers. <Structure of the Invention> That is, the present invention comprises (1) treating a linear aromatic polyester fiber whose surface has been previously treated with a polyepoxide compound with a pretreatment agent containing a polyepoxide compound (A) and N-methoxymethyl nylon (B); Next, it is treated with a first treatment agent containing a polyepoxide compound (C), a blocked polyisocyanate compound (D), and a rubber latex (E), and then the resorcinol-formalin rubber latex (RFL) is treated with the following general formula.
A compound containing an ethylene urea compound represented by (F) and a cresol novolak type epoxy compound represented by the following general formula (G) in a weight ratio of (F)/(G) = 40/60 to 80/20. This is a method for treating polyester fibers, which is characterized by treating with two treatment agents. [Here, R is an aromatic or aliphatic hydrocarbon residue, and n is 0, 1 or 2. When n=0, the terminal group is hydrogen. ] [Here, R' is -O(-CH 2 ) -k Cl, -O(-CH 2 )- l O
H
or [-O( -CH2 )-n ] -n'OH , R'' is -H, -CH
3 ,
-C2H5 , k, l, m are integers of 1 to 4, m' is an integer of 1 to 5, a, b are integers of 1 to 5, and a+b≦6. ] The polyepoxide compound used in the surface treatment of polyester fibers of the present invention and the first treatment agent is a compound containing at least two or more epoxy groups in one molecule in an equivalent amount of 0.2 g or more per 100 g of the compound, and contains ethylene glycol, glycerol, etc. , reaction products of polyhydric alcohols such as sorbitol, pentaerythritol, and polyethylene glycol and halogen-containing epoxides such as epichlorohydrin, resorcinol, bis(4-hydroxyphenyl)dimethylmethane, phenol formaldehyde resin, resorcinol formaldehyde resin reaction products of polyhydric phenols such as and the halogen-containing epoxides, polyepoxide compounds obtained by oxidizing unsaturated compounds with peracetic acid or hydrogen peroxide, i.e., 3,4-epoxycyclohexene epoxide, 3,4 -epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexenecarboxylate, bis(3,4-epoxy-6-methyl-cyclohexylmethyl)adipate, and the like. Among these, reaction products of polyhydric alcohols and epichlorohydrin, ie, polyglycidyl ether compounds of polyhydric alcohols, are particularly preferred because they exhibit excellent performance. Such polyepoxide compounds are usually used as emulsions. To make an emulsion or solution, for example, such a polyepoxide compound as it is or dissolved in a small amount of a solvent as necessary may be mixed with a known emulsifier such as sodium alkylbenzene sulfonate, dioctyl sulfosuccinate sodium salt, nonylphenol ethylene oxide. Emulsify or dissolve using adducts, etc. Next, the N-methoxymethyl nylon used in the pretreatment agent of the present invention is a nylon made from nylon resin and chemically modified by reacting formaldehyde and methanol to make it soluble in alcohol. It is obtained by replacing the hydrogen of -NHCO- with a methoxymethyl group -CH 2 OCH 3 and is represented by the following chemical formula. This may be further grafted with acrylic acid, acrylamide, or the like to add a carboxyl group to make it water-soluble. The above-mentioned polyepoxide compound is added to this, and the weight ratio of N-methoxymethyl nylon (B)/polyepoxide compound (A) is
(B)/(A) Blend at 100/10 to 100/80. Especially 100/
It is preferable to mix them in a ratio of 10 to 100/50 (weight ratio).
If (B)/(A) is out of the above range, the cohesive force or crosslinking density of the nylon coating will be insufficient, resulting in decreased adhesion or hardness, resulting in decreased fatigue resistance. The total solid content concentration including N-methoxymethyl nylon (B) and polyepoxide compound (A) is 1 to 30 wt%, preferably 3 to 20 wt% based on the weight of the fiber. If the concentration is too low, the adhesion will decrease, and if the concentration is too high, it will become hard and the fatigue resistance will decrease. Next, the blocked polyisocyanate compound used in the first treatment agent of the present invention is an addition compound of a polyisocyanate compound and a blocking agent, and the blocking component is liberated by heating to produce an active polyisocyanate compound. be. Examples of the polyisocyanate compound include polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, metaphenylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, and triphenylmethane triisocyanate, or these polyisocyanates and active hydrogen atoms. A polyalkylene glycol containing terminal isocyanate groups obtained by reacting a compound having two or more such as trimethylolpropane, pentaerythritol, etc. at a molar ratio of isocyanate groups (-NCO) to hydroxyl groups (-OH) exceeding 1. Examples include adduct polyisocyanate.
In particular, aromatic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and polymethylene polyphenyl isocyanate are preferred because they exhibit excellent performance. Examples of blocking agents include phenols such as phenol, thiophenol, cresol, and resorcinol; aromatic secondary amines such as diphenylamine and xylidine; phthalic acid imides; lactams such as caprolactam and valerolactam;
Examples include oximes such as acetoxime, methyl ethyl ketone oxime, and cyclohexane oxime, and acidic sodium sulfite. Examples of the rubber latex used in the first treatment agent of the present invention include natural rubber latex, styrene-butadiene copolymer latex, vinylpyridine-styrene-butadiene terpolymer latex, nitrile rubber latex, chloroprene rubber latex, etc. These can be used alone or in combination. Among these, vinylpyridine-styrene-butadiene terpolymer latex shows excellent performance when used alone or when used in an amount of 1/2 or more. The first treatment agent is the above polyepoxide compound (C),
Contains blocked polyisocyanate compound (D) and rubber latex (E), and the weight ratio of each component (C), (D), and (E) is (C)/[(C)+(D)] is 0.05 to 0.9 , (E)/[(C)+(D)
]
It is preferable to use 0.5 and 15. In particular, (C)/[(C)+(D)] is 0.1 to 0.5, (E)/[(C)+
(D)] is preferably in the range of 1 to 10. If (C)/[(C)+(D)] is out of the above range, the rate of rubber adhesion to polyester fibers tends to be poor, and the adhesiveness tends to decrease.
If [(C)+(D)] is smaller than the above range, the treated polyester fibers will become hard, which may lead to a decrease in fatigue resistance, while if it is larger than the above range, adhesiveness will be reduced. The total solid content of the polyepoxide compound (C), blocked polyisocyanate compound (D) and rubber latex (E) is 1 to 30 wt%, preferably 3 to 20 wt%, based on the weight of the fibers.
If the concentration is too low, the adhesion will decrease, and if the concentration is too high, it will become hard and the fatigue resistance will decrease. When using the first treatment agent composition as an aqueous dispersion, the appropriate amount of the dispersant, that is, the surfactant, is 0 to 15 wt%, preferably 0 to 15 wt%, based on the total solid content of the first treatment agent.
It is 10wt% or less, and if it exceeds the above range, the adhesiveness tends to decrease slightly. The second treatment agent of the present invention is a composition containing resorcinol, formalin, and rubber latex, and the resorcinol, formalin, and rubber latex used here is usually called RFL, and the molar ratio of resorcinol and formaldehyde is is 1:
It is used in a range of 0.1 to 1:8, preferably 1:0.5 to 1:5, more preferably 1:1 to 1:4. Examples of rubber latex include natural rubber latex, styrene-butadiene copolymer latex, vinylpyridine-styrene-butadiene terpolymer latex, nitrile rubber latex, chloroprene rubber latex, etc.
These can be used alone or in combination. Among these, vinylpyridine-styrene-butadiene terpolymer latex shows excellent performance when used alone or when used in an amount of 1/2 or more. The blending ratio of resorcin formalin and rubber latex depends on the addition ratio of the ethylene urea compound (F) and cresol novolac type epoxy compound (G) described below, but the solid content ratio is 1:1 to 1:15.
Preferably, the ratio is in the range of 1:3 to 1:12. If the proportion of rubber latex is too small, the treated polyester fiber material will become hard and have poor fatigue resistance. On the other hand, if there is too much adhesive strength,
Rubber adhesion rate cannot be obtained. The mixing ratio of ethylene urea compound (F) and cresol novolak type epoxy compound (G) is 40/60 to 80/
20 (weight ratio), and the mixture is added in an amount of 0.5 to 30 wt%, preferably 1.0 to 20 wt%, based on the RFL. If the amount of the mixture 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 processing agent increases significantly, making it difficult to process the fiber material. Moreover, adhesive strength,
When the rubber adhesion rate reaches a saturation value, the effect of increasing the amount of the mixture added is not increased, and the cost only increases, and the fiber material after treatment becomes extremely hard and loses its strength. arise. The ethylene urea compound added to the second treatment agent is represented by the following general formula (F). [R is an aromatic or aliphatic hydrocarbon residue.
n is an integer of 0 to 2, and when n=0, the terminal group is hydrogen. ] Representative compounds include aromatic and aliphatic isocyanates such as octadecyl isocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, metaxylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, and ethylene. Reaction products with imines are mentioned, and in particular aromatic ethylene urea compounds such as diphenylmethane diethylene urea give good results. Similarly, the cresol novolac type epoxy compound added to the second treatment agent is represented by the following general formula (G). [Here, R' is -O-(CH 2 ) k Cl, -O-(CH 2 ) l -
OH or [-O( -CH2 )-n ] -n'OH , R'' is -H, -
CH 3 , -C 2 H 5 , k, l, m are 1
An integer of ~4, m' is an integer of 1 to 5, a, b are an integer of 1 to 5.
It is an integer of 5 and a+b≦6. ] Various compounds that satisfy the above (D) can be considered, but
Molecular weight 1200-1300, epoxy value 4.0-4.5eg/Kg
gives good results. In the present invention, the ethylene urea compound (F) and the cresol novolak type epoxy compound (G) have a catalytic effect on each other. , the epoxy ring opens and reacts to improve adhesion, while also increasing the cohesive force of the adhesive itself.As a result, it creates a strong chemical bond with the amines generated in the rubber, preventing adhesive deterioration. It is. Furthermore, due to the synergistic effect with the heat resistance of the nylon resin applied as the first treatment agent, adhesive deterioration is suppressed to a minimum, thereby exhibiting good heat-resistant adhesive properties. The above-mentioned second processing agent is usually adjusted to contain a solid content of 10 to 25% by weight. In order to attach the first treatment agent and the second treatment agent to the polyester fiber material, any method such as adhesion with a roller, application by spraying from a nozzle, or immersion in a solution can be adopted. The solid content adhesion to polyester fibers is 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5% by weight as the first treatment agent composition.
~5% by weight, 0.5~10 as the second treatment agent composition
It is preferable to apply it in an amount of 1 to 5% by weight, preferably 1 to 5% by weight. In order to control the solid content attached to the fibers, means such as squeezing with a pressure roller, scraping with a scraper, blowing off with air, suction, and beating with a beater are used. In the present invention, the polyester fibers are treated with the treatment agent and then cured at a temperature of 130°C or higher, and then treated with the first treatment agent at a temperature of 50°C or higher, preferably at least 10°C lower than the melting point of the polyester fiber. Drying and heat treatment at a temperature of 220 to 260°C, followed by treatment with a second treatment agent, to a temperature of 120°C or higher and below the melting point of the polyester fiber, preferably 180 to 250°C.
Dry and heat treat at a temperature of . If the drying/heat treatment temperature is too low, adhesion with rubber will be insufficient, while if the temperature is too high, the polyester fibers will melt or fuse, or the strength will be significantly reduced, making it impossible to put it to practical use. <Effects of the Invention> Compared to conventional methods, fibers treated by the method of the present invention have improved heat-resistant adhesion and improved peel strength and durability without impairing moldability with rubber. <Example> Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples. In the examples, the heat resistance in rubber, cord peeling adhesive strength, T adhesive strength, and inter-ply peeling force are values determined as follows. (Heat resistance in rubber) This indicates the strength retention rate after vulcanization in rubber. After vulcanization in rubber at 170°C for 3 hours, the cord was taken out from the rubber, the tensile strength at break was determined at a speed of 200 mm/min, and the retention rate was determined by comparing it with the initial strength. (Cord peeling adhesive strength) This indicates the adhesive strength between the treated cord and rubber. Five cords are buried near the surface layer of the rubber sheet,
Vulcanize at 150°C for 30 minutes under pressure. Next, the force required to peel five cords from the rubber sheet at a speed of 200 mm/min was expressed in kg/5 cords. (T adhesive strength) This indicates the adhesive strength between the treated cord and rubber. The cord was embedded in a rubber block and vulcanized under pressure at 150°C for 30 minutes, then the cord was pulled out from the rubber block at a speed of 200 mm/min, and the force required for pulling out was expressed in kg/cm. (Peeling force between plies) This indicates the adhesive force with the treated cord. After embedding two plies of treated cords in rubber as cross-plies (cord density: 27 cords/inch) at a 90 degree angle and vulcanizing them at 150℃ for 30 minutes, both plies were peeled off at a tensile speed of 200mm/min. The force required to do so is expressed in kg/inch. (Rubber adhesion rate) This is a measure of the adhesion of rubber to fibers.
The cord peeled off from the rubber during the inter-ply peel force measurement described above was observed with the naked eye, and the portion of the cord surface to which the rubber was attached is expressed as a percentage. Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 7 6 g of Deconal EX-611 (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd., sorbitol polyglycidyl ether) was added with Neocol SW-30 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as a surfactant.
Add 4 g of 30% aqueous solution of dioctyl sulfosuccinate sodium salt, manufactured by Manufacturer, Inc., and dissolve uniformly. Add this to 805g of water while stirring, and
-611 is uniformly dissolved in water. Next, 1 g of piperazine as a reaction catalyst is added and mixed uniformly to form a surface treatment agent for fibers. Next, Torezin FS-500 (manufactured by Teikoku Kagaku Sangyo Co., Ltd.,
Acrylamide graft compound of N-methoxymethylated nylon) Add Denacol to 100g of 30% solution.
Add 5 g of EX-314 (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd., glycerol polyglycidyl ether), and uniformly dissolve and mix. Add this to 150 g of water while stirring and dissolve uniformly to obtain a pretreatment agent. Denacol EX-611 6g and Neocol SW-30 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 30% dioctyl sulfosuccinate sodium salt) as a surfactant.
Add 4g of aqueous solution and dissolve uniformly. water this
Add Denacol EX- to 805g while stirring.
Dissolve 611 uniformly in water. Next, Hiren
MP (manufactured by DuPont, 4,4-diphenylmethane diisocyanate phenol block)
A dispersion obtained by mixing 14 g of Neocol SW-30, 4 g of Neocol SW-30, and 42 g of water in a ball mill for 24 hours, and Nitupol 2518GL (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., a 40% water emulsion of vinylpyridine-styrene-butadiene terpolymer) ) Add 125g and mix evenly. The obtained liquid mixture is used as a first treatment agent. In addition, 10 g of a 10% caustic soda aqueous solution and 30 g of a 28% ammonia aqueous solution were added to 260 g of water, and stirred well. Into the resulting aqueous solution, 60 g of a resorcinol-formalin initial condensate (40% acetone solution) reacted with an acidic catalyst was added. Add and stir thoroughly to disperse.
Next, 240g of Nitzpol 2518GL (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., vinylpyridine-styrene-butadiene terpolymer latex 40% water emulsion) and Nitzpol
100g of LX-112 (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., 40% water emulsion of styrene-butadiene copolymer) and 200g of water.
Dilute with In this diluted solution, the above resorcinol.
Add formalin initial condensation dispersion while stirring slowly, and then add formalin (37% aqueous solution).
Add 20g and mix evenly. Next, an aqueous dispersion obtained by stirring and mixing 14 g of diphenylmethane diethylene urea, 5 g of Neogol SW-30, and 36 g of water in a ball mill for 24 hours is added to this mixed solution and mixed. Next, ECN1299 (manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.,
Dissolve 7.2 g (epoxy compound of phenol formalin resin condensate) in toluene in advance, add 0.1 g Neocol P (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., dioctyl sulfosacnate sodium salt) and 0.6 g methylcellulose, and dissolve. The dispersion was added to 28 g of water that had been prepared while stirring and mixed, and the resulting liquid mixture was used as the second treatment agent. Polyethylene terephthalate with [η] = 0.89 was melt-spun and stretched according to a conventional method to obtain 1500 denier/
A multifilament of 192 filaments was obtained.
During spinning, a surface treatment agent having the composition shown above was applied. Continue to apply the two multifilaments 40x.
A 3000 denier/384 filament cord was obtained by twisting 40T/10cm. These cords were immersed in the above pretreatment agent using a computer treater processor (tire cord processor manufactured by CA Ritzler Co., Ltd.), dried at 130°C for 3 minutes, and then soaked in the first treatment agent. After immersion, it is dried at 150°C for 2 minutes and then heat treated at 230°C for 1 minute. Then, after immersing in the second treatment agent,
Dry at 150°C for 2 minutes, followed by heat treatment at 230°C for 1 minute. The treated polyester tire cord had a solid content of 2.2 wt% of the first treatment agent and a solid content of 2.5 wt% of the second treatment agent. The treated code thus obtained is embedded in unvulcanized rubber compounded with a carcass whose main component is natural rubber.
Vulcanization was performed at 150°C for 30 minutes (initial value) and at 170°C for 90 minutes (heat resistance value). As shown in Table 1 for the above experiment, the N of the pretreatment agent
- The weight ratio of the methoxymethylated nylon acrylamide graft compound (B) and the polyepoxy compound (A) was variously changed, and the ethylene urea compound (C) and the cresol novolak type epoxy compound (D) of the second treatment agent were The experiment was repeated with various weight ratios. The experimental results are shown in Table 1. 【table】
Claims (1)
された線状芳香族ポリエステル繊維をポリエポキ
シド化合物(A)およびN−メトキシメチルナイロン
(B)を含む前処理剤で処理し、次いでポリエポキシ
ド化合物(C)ブロツクドポリイソシアネート化合物
(D)およびゴムラテツクス(E)を含む第1処理剤で処
理し、引き続きレゾルシン、ホルマリン、ゴムラ
テツクス(RFL)に下記一般式(F)で表されるエ
チレン尿素化合物と、下記一般式(G)で表わされる
クレゾールノボラツク型エポキシ化合物とを(F)/
(G)=40/60〜80/20の重量比で含む第2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。 〔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。〕 〔ここにR′は−O(−CH2)−kCl、−O(−CH2)−lO
H
または〔−O(−CH2)−n〕−n′OH、R″は−H、−CH
3、
−C2H5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。〕[Claims] 1. Linear aromatic polyester fibers whose surface has been previously treated with a polyepoxide compound are mixed with a polyepoxide compound (A) and N-methoxymethyl nylon.
(B) is treated with a pretreatment agent containing a polyepoxide compound (C) a blocked polyisocyanate compound.
(D) and rubber latex (E), and then an ethylene urea compound represented by the following general formula (F) and the following general formula (G) are added to resorcin, formalin, and rubber latex (RFL). The cresol novolak type epoxy compound represented by (F)/
(G) A method for treating polyester fibers, comprising treating with a second treating agent containing a weight ratio of 40/60 to 80/20. [Here, R is an aromatic or aliphatic hydrocarbon residue, and n is 0, 1 or 2. When n=0, the terminal group is hydrogen. ] [Here, R' is -O(-CH 2 ) -k Cl, -O(-CH 2 )- l O
H
or [-O( -CH2 )-n ] -n'OH , R'' is -H, -CH
3 ,
-C2H5 , k, l, m are integers of 1 to 4, m' is an integer of 1 to 5, a, b are integers of 1 to 5, and a+b≦6. ]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067123A JPS62231085A (en) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Treatment of polyester fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067123A JPS62231085A (en) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Treatment of polyester fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62231085A JPS62231085A (en) | 1987-10-09 |
| JPH0367146B2 true JPH0367146B2 (en) | 1991-10-21 |
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ID=13335807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61067123A Granted JPS62231085A (en) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Treatment of polyester fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS62231085A (en) |
-
1986
- 1986-03-27 JP JP61067123A patent/JPS62231085A/en active Granted
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| JPS62231085A (en) | 1987-10-09 |
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