JPH0721066B2 - ポリエステル繊維とゴムとの接着方法 - Google Patents

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とゴムとの接着方法に関する
ものである。

（従来の技術） 従来からポリエステル繊維とゴムを接着するためにレゾ
ルシノール−ホルムアルデヒド樹脂とラテックスを主成
分とする水性分散液に繊維を浸漬処理して使用してい
る。ラテックスとしてはブタジエン−ビニルピリジン−
スチレン共重合体ラテックスもしくは該ラテックスとス
チレン−ブタジエン共重合体ラテックスあるいは天然ゴ
ムラテックスが一般に使用されている。

自動車タイヤ、ベルト、ホース等におけるゴム補強用繊
維としてポリエステル繊維は低伸度であることが特徴で
あり広く使用されているが、使用条件によっては繊維が
著しく劣化するためその用途に制約を受けている。すな
わち成型品のゴム中にチウラム系、スルフェンアミド
系、あるいはグアニジン系等の加硫促進剤やアミン系老
化防止剤あるいは天然ゴム等が配合されている場合に
は、例えば自動車タイヤ製造時の長時間にわたる加硫工
程において、あるいは自動車タイヤの高速走行中におい
てポリエステル繊維が劣化し補強用繊維として著しく低
下するという欠点を有しているためである。

この欠点を改善するために、好ましい加硫促進剤、老
化防止剤などの選定によるゴム配合方法による改良、
ポリエステル繊維に含まれる末端カルボキシル基量の低
減等によるポリエステル繊維自身の改良などが工夫され
てきたが、の方法ではゴムの配合が制約され目的とす
る加硫ゴムと繊維の接着力（以下耐熱接着力という）の
改良が十分でなく、の方法では繊維自身の熱劣化は改
良されるが耐熱接着力は改良されない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者等は耐熱接着力が改善された繊維とゴムの接着
方法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリエステル
繊維を（１）先ず、レゾルシノール−ホルムアルデヒド
樹脂と特定のゲル量及び膨潤度を有する共役ジエン系共
重合体ゴムラテックスとからなる組成物で処理し、
（２）次いで、該樹脂とビニルピリジン−共役ジエン系
共重合体ゴムラテックスとからなる組成物で処理した後
ゴムと加硫接着することによってゴムとの耐熱接着力が
著しく改善されることを見出し本発明を完成するに到っ
た。

本発明の目的はタイヤ、ベルト、ゴムホース等のゴム製
品の補強剤としてポリエステル繊維を使用した場合の該
繊維とゴムとの接着方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のかかる目的は、ポリエステル繊維とゴムとを加
硫接着するに際し、ポリエステル繊維を、（１）先ず、
レゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂と、共重合体ゴ
ムのゲル分が80％以上であり、かつゲル膨潤度が20倍以
下である共役ジエン系共重合体ゴムラテックスとから成
る組成物で処理し、（２）次いで、該樹脂とビニルピリ
ジン−共役ジエン系共重合体ゴムラテックスとから成る
組成物で処理することを特徴とするポリエステル繊維と
ゴムとの接着方法を用いることにより達せられる。

本発明の特徴は以上の如く、ポリエステル繊維を先ず共
役ジエン系共重合体ゴムラテックスを含む組成物で処理
し、次いでこのラテックスとは異なるビニルピリジン−
共役ジエン系共重合体ゴムラテックスを含む組成物で処
理することにある。

本発明で使用する共役ジエン系共重合体ゴムラテックス
は共役ジエン単量体及びこれと共重合可能な単量体を乳
化共重合してえられるものである。

共役ジエン単量体としては、例えば1,3−ブタジエン、
２−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−
ブタジエン、ハロゲン置換ブタジエンなどの脂肪族共役
ジエン系単量体の１種もしくは２種以上が使用される。
通常共役ジエン単量体は、全単量体混合物中50〜99.9重
量％の範囲で使用される。

共役ジエン単量体と共重合可能な単量体としては、例え
ばスチレン、αメチルスチレン、２−メチルスチレン、
３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、2,4−ジイ
ソプロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、４−ｔ
−ブチルスチレン、５−ｔ−ブチル−２−メチルスチレ
ン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフル
オロスチレン、ヒドロキシメチルスチレンなどの芳香族
ビニル化合物、後記のビニルピリジン、メチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、メチルメタアクリレートな
どの不飽和モノカルボン酸のエステルおよびエチレン、
プロピレン、アクリロニトリル、塩化ビニルなどが例示
され、これらの１種または２種以上を共重合することが
できる。これらの単量体は、通常全単量体混合物中０〜
50重量％の範囲で使用される。

また上記以外の単量体として架橋性単量体もゲル量及び
ゲル膨潤度を調整する目的で使用することができる。架
橋性単量体としてはメチレンビスアクリルアミド、メチ
レンビスメタクリルアミド、ブタンジオールジアクリレ
ート、ブタンジオールジメタクリレート、エチレングリ
コールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプ
ロピレングリコールジメタクリレート、アリルアクリレ
ート、アリルメタクリレート、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート、２−ヒドロキシエチル
アクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、
トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレー
ト、ジビニルベンゼン等を挙げることが出来る。架橋性
単量体の使用量は、通常全単量体中０〜20重量％であ
り、使用量が少なすぎると耐熱接着力が十分でなく、多
すぎるとポリエステル繊維が硬くなる。望ましくは0.1
〜10重量％である。

耐熱接着力が改善されるためには、上記の単量体を共重
合して得られる共役ジエン系共重合体ゴムラテックスは
該共重合体ゴムのゲル分は80％以上、望ましくは90％以
上で、かつゲル膨潤度が20倍以下、望ましくは12倍以下
である。

本発明で規定するゲル分及びゲル膨潤度は以下の方法で
測定されるものである。

共重合体ゴムラテックスをエタノールで凝固し、水洗、
乾燥して得られる重合体の所定量をテトラヒドロフラン
中に入れ、室温（25℃）で24時間放置後80メッシュのス
テンレス製金網で過し、金網に残存したTHFに不溶解
の膨潤状態の重合体の重量及びTHFを蒸発させた後の重
合体の乾燥重量を求め、下記の式により算出される。

本発明の共役ジエン系共重合体ゴムラテックスの製造方
法は特に制限されず、使用する全単量体を重合容器に一
括投入して一段重合で製造しても良いし、一部の単量体
を重合させた後、残りの単量体を投入して重合を継続す
る二段重合法等で製造しても良い。

本発明で使用するビニルピリジン−共役ジエン系共重合
体ゴムラテックスは第１段の処理で使用する共重合体ゴ
ムラテックスと共にポリエステル繊維とゴムとの耐熱接
着力を改善するために使用されるが、前期の共役ジエン
系共重合体ゴムラテックスの場合と同じ共役ジエン単量
体、ビニルピリジン及び必要に応じこれらと共重合可能
な単量体を通常の乳化重合により共重合して得られるも
のである。ビニルピリジンとしては２−ビニルピリジン
が望ましいが３−ビニルピリジン、４−ビニルピリジ
ン、２−メチル−５−ビニルピリジン、５−エチル−２
−ビニルピリジンなどの１種または２種以上で代替する
ことができる。

共重合可能な他の単量体としては前記と同じ芳香族ビニ
ル化合物、脂肪族ビニル化合物、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、メチルメタアクリレートなどの不
飽和モノカルボン酸のエステルなどが挙げられ、これら
の１種または２種以上が必要に応じ共重合される。

使用する全単量体混合物中の共役ジエン単量体の量は通
常45〜95重量％、ビニルピリジンの量は通常５〜35重量
％、これらと共重合可能な他の単量体の量は通常０〜30
重量％である。

初期接着力の点からビニルピリジン−共役ジエン系共重
合体ゴムラテックスは該共重合体ゴムのゲル分が80％未
満、望ましくは70％以下であり、ゲル膨潤度は20倍以
上、望ましくは40倍以上である。

ビニルピリジン−共役ジエン系共重合体ゴムラテックス
としては特に繊維とゴムとの接着用に従来から使用され
ているブタジエン／スチレン/2−ビニルピリジン共重合
体ゴムラテックスが好適に用いられる。

本発明で使用するレゾルシノール−ホルムアルデヒド樹
脂は従来使用の該樹脂（例えば特開昭55−142635号開示
のものなど）が使用でき、特に制限されない。又接着力
を高めるために従来から使用されている2,6−ビス（2,4
−ジヒドロキシフェニルメチル）−４−クロロフェノー
ル組成物等の化合物との併用も差しつかえない。

本発明においてポリエステル繊維を処理するために使用
する接着剤組成物は通常、共役ジエン系共重合体ゴムラ
テックスまたはビニルピリジン−共役ジエン系共重合体
ゴムラテックスの固形分100重量部に対してレゾルシノ
ール−ホルムアルデヒド樹脂を10〜180重量部（乾燥重
量）混合したものである。

また本発明において使用する接着剤組成物中の共重合体
ゴムラテックスの一部をスチレン−ブタジエン共重合体
ゴムラテックスおよびその変性ラテックス、アクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体ゴムラテックスおよびその
変性ラテックス、天然ゴムラテックス等のうちの１種ま
たは２種以上で代替することができる。

この接着剤組成物によるポリエステル繊維の処理方法に
ついては特に制限は無く、既知のレゾルシノール−ホル
ムアルデヒド−共重合体ラテックス系接着剤と同様にし
て処理することができる。

本発明においては、ポリエステル繊維は先ず、共役ジエ
ン系共重合体ゴムラテックスを含む接着剤組成物で処理
され、次いでビニルピリジン−共役ジエン系共重合体ゴ
ムラテックスを含む接着剤組成物を用いて処理されたも
のが用いられる。

本発明方法が適用されるポリエステル繊維は線状高分子
ポリエステル繊維等が挙げられる。該繊維は通常、糸、
コード、連続フィラメント、布等の形態のものが使用さ
れるが、その他の形態であってもよい。

（発明の効果） 本発明のポリエステル繊維とゴムの接着法は従来の接着
剤を使用した場合と同等の初期接着力を与え、かつ従来
の接着剤を使用した場合に比し、極めて著しい耐熱接着
力及び該繊維の耐熱強度の改善がはかられるのでポリエ
ステル繊維を用いたタイヤ、ベルト、ホース等の製造に
使用することができる。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例、比較例中の部及び％はとくに断りの
ないかぎり乾燥重量基準である。

実施例１ 撹拌機付きオートクレーブに水150部、エチレンジアミ
ンテトラ酢酸の４ナトリウム塩0.1部、ラウリル硫酸ソ
ーダ５部、重炭酸ソーダ0.5部、過硫酸カリウム0.3部と
共に第１表記載の単量体を合計100部仕込み、回転混合
しながら50℃で反応させた。所定の重合転化率に達した
時に冷却して反応を停止し、未反応単量体を除去しラテ
ックスＡ及びＢを得た。これらのラテックス中の重合体
のゲル及びゲル膨潤度を次の方法により測定した。

ガラス製ビーカーにエタノール100gを入れ、マグネチッ
クスターラーで混合しながらラテックスを約10g投入す
る。５分間撹拌して凝固させた後エタノールを捨てて蒸
溜水100gを入れ、撹拌下に重合体を洗浄する。蒸溜水で
の洗浄を３回くり返した後、重合体を回収し50℃にセッ
トした真空乾燥機で２時間乾燥する。次にガラス製ビー
カーに乾燥したポリマー0.2gとテトラヒドロフラン（TH
F）100gを入れ、室温で24時間放置する。その後80メッ
シュのステンレス製金網で過し、先ず金網ごと膨潤状
態のTHF不溶解重合体の重量を求め、次いで金網ごと乾
燥した後秤量してTHF不溶解重合体の重量を求め、ゲル
分及びゲル膨潤度を求めた。

次にレゾルシノール16.6部、ホルマリン水溶液（37％濃
度）14.6部、水酸化ナトリウム1.3部を水333.5部に溶解
し、撹拌下に25℃で２時間反応させた。これを（ａ）液
とする。

次に（ａ）液の中へラテックスＡを100部添加し、撹拌
下に25℃で20時間反応させた。次いでバルカボンドＥ
（Vulnax社製品 VulkabondE）を35部添加した。この水
溶液を固形分濃度20％に調製した。これを（Ｉ）−Ａ液
とする。同様にしてラテックスＢを使用した（Ｉ）−Ｂ
液、ニポール2518FS（日本ゼオン社製ビニルピリジンラ
テックス）を使用した（Ｉ）−Ｃ液を調製した。

この（Ｉ）−Ａ液、（Ｉ）−Ｂ液および（Ｉ）−Ｃ液を
用いて、試験用シングルコードディッピングマシンでポ
リエステルタイヤコード（1500d/2）を浸漬処理した。
浸漬処理後240℃で１分間熱処理を行った。この処理さ
れたポリエステルタイヤコードを第２表の配合処方によ
り製造した２枚の天然ゴム配合物ではさみ、170℃で120
分間プレス加硫した。

加硫後にゴム中からコードを取出し強力を測定した。加
硫前の該コードの強力はいずれも22.5kg（20本の平均）
であったが、加硫後は（Ｉ）−Ａ液および（Ｉ）−Ｃ液
を用いた処理では32％の強力低下が認められたが、
（Ｉ）−Ｂ液処理では150％の強力低下であった。

次に、前記の（Ｉ）−Ａ液および（Ｉ）−Ｂ液で処理さ
れたポリエステルタイヤコードを（Ｉ）−Ｃ液を用いて
それぞれ再度浸漬処理した。処理後240℃で１分間熱処
理を行った。この処理されたポリエステルタイヤコード
を第２表の配合処方により調整した天然ゴム配合物では
さみ、プレス加硫した。タイヤコードとゴムとの接着力
をＴ接着力試験法により評価した（測定温度20℃、相対
湿度65％、24本の引き抜き試験）。（Ｉ）−Ａ液、
（Ｉ）−Ｂ液及び（Ｉ）−Ｃ液による１回処理のみの場
合との対比で結果を第３表に示す。

第２表 ゴム配合処方 天然ゴム 100部 亜鉛華 ５〃 ステアリン酸 ２〃 硫 黄 2.5〃 FEFカーボンブラック 45〃 プロセス油 ５〃 Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェン
アミド １〃 2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合物 0.2
〃 第３表の結果から、２回の処理において、第１回目の処
理をゲル含有量及びゲル膨潤度が本発明範囲外の共重合
体ラテックスを含む処理液で処理した場合には耐熱接着
力が改善されないことがわかる。

実施例２ 重合で使用する単量体として第４表記載のものを使用す
る以外は実施例１と同じ条件で共重合体ラテックスＤ〜
Ｎを製造した。これらのラテックスを用いて実施例１と
同様、（ａ）液、バルカボンドＥと混合して処理液
〔（Ｉ）−Ｄ〜（Ｉ）−Ｎ〕を調整し、これらを用いて
ポリエステルタイヤコードを浸漬処理し、熱処理を行っ
た。この処理されたタイヤコードを用い実施例１と同様
にして天然ゴムとの加硫接着を行った。コード強力およ
び接着力を測定し、第５表記載の結果を得た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 101:32

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステル繊維とゴムとを加硫接着する
   に際し、ポリエステル繊維を、（１）先ず、レゾルシノ
   ール−ホルムアルデヒド樹脂と、共重合体ゴムのゲル分
   が80％以上であり、かつゲル膨潤度が20倍以下である共
   役ジエン系共重合体ゴムラテックスとから成る組成物で
   処理し、（２）次いで、該樹脂とビニルピリジン−共役
   ジエン系共重合体ゴムラテックスとから成る組成物で処
   理することを特徴とするポリエステル繊維とゴムとの接
   着方法。