JPH10273880A - ポリエステル繊維の接着処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特にエチレンプロピレン系ゴムマトリックス
との接着性の改良されたポリエステル繊維の製造方法を
提供すること。 【解決手段】 ポリエステル繊維をポリエポキシド化合
物を含む第１処理剤で処理した後、レゾルシン・ホルマ
リン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）、ブロックドポリイソ
シアネート化合物及びクロロフェノール化合物を含む処
理剤で処理するに際し、ゴムラテックスとして、アルギ
ン酸ソーダ法による粒子径分布測定において、下記
（ａ）〜（ｃ）を同時に満足する粒子径分布を有するポ
リブタジエンゴムラテックスを使用する。 （ａ）平均粒子径 ≦ ０．３０μｍ （ｂ）最大粒子径 ≦ ０．５０μｍ （ｃ）粒子径０．３０μｍ以下の粒子が９０累積％以上

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル繊維
とゴム、詳しくはポリエステル繊維とエチレンプロピレ
ン系ゴム（ＥＰＤＭ）との接着処理方法に関するもので
あり、該接着処理方法が適用可能な製品として、繊維補
強層や繊維基布を有する、ゴムホース、ダイヤフラム、
Ｖベルト、コンベヤベルトなどを挙げることができる。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維に代表
されるポリエステル繊維は、高強度、高ヤング率を有し
ており、それを活かしてタイヤ、ホース、ベルト等のゴ
ム補強用繊維として広く利用されている。

【０００３】しかしながら、ホース、ベルト分野におい
ては、自動車のエンジンルームの温度が高くなるためゴ
ム材質の面からも高温特性に優れたものに変化しつつあ
る。その一つとしてエチレンプロピレン系ゴムがある
が、該ゴムは化学構造に二重結合が少なく、反応性に乏
しいために接着が非常に困難である。

【０００４】また、ポリエステル繊維はその表面が比較
的不活性であるため、エチレンプロピレン系ゴムにポリ
エステル繊維を接着する場合、ポリエステル繊維をエポ
キシ化合物、イソシアネート化合物等で処理する方法
（特開昭５４−７７７９４号公報、特開昭６０−９９０
７６号公報、特開昭６０−２１９２４号公報など）、或
いは極性の高いクロロスルホン化ポリエチレンラテック
スや特殊クロロフェノール化合物を使用して該ゴムの反
応性を高める方法（特公平３−２０１３６号公報など）
が提案されているが、いずれの方法においても十分に満
足できる接着力を得られていないのが現実である。

【０００５】このような問題を解決するため、特開平７
−１３８８８０号公報には、ポリエステル繊維をポリエ
ポキシド化合物を含む処理剤で処理した後、レゾルシン
・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）、ブロックド
ポリイソシアネート化合物及びクロロフェノール化合物
を含む処理剤で処理する方法が開示されているが、該方
法においては、繊維表面に形成された接着剤層の凝集力
が低く、十分な接着力が発現しないという問題があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情を
背景としてなされたものであり、本発明の目的とすると
ころは、特にエチレンプロピレン系ゴムマトリックスと
の接着性の改良されたポリエステル繊維の製造方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために鋭意検討した結果、接着剤層の凝集力が
使用するゴムラテックスの粒子径と密接な関係にあるこ
と、及び該粒子径を特定の範囲に制御するとき、接着剤
層の凝集力が高められ、エチレンプロピレン系ゴムマト
リックスとポリエステル繊維との接着性が向上できるこ
と究明した。

【０００８】かくして本発明によれば、ポリエステル繊
維をポリエポキシド化合物を含む第１処理剤で処理した
後、レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦ
Ｌ）、ブロックドポリイソシアネート化合物及びクロロ
フェノール化合物を含む処理剤で処理するに際し、ゴム
ラテックスとして、アルギン酸ソーダ法による粒子径分
布測定において、下記（ａ）〜（ｃ）を同時に満足する
粒子径分布を有するポリブタジエンゴムラテックスを使
用することを特徴とするポリエステル繊維の接着処理方
法が提供される。 （ａ）平均粒子径 ≦ ０．３０μｍ （ｂ）最大粒子径 ≦ ０．５０μｍ （ｃ）粒子径０．３０μｍ以下の粒子が９０累積％以上

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明で使用するポリエステル繊
維はポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナ
フタレート等である。該ポリエステル繊維の分子量、デ
ニール、フィラメント数、断面形状、繊維物性、微細構
造、添加剤含有の有無、ポリマー性状（末端カルボキシ
ル基濃度等）がなんら限定を受けるものでないことは言
うまでもない。

【００１０】本発明の第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あたり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期
ハロゲン含有エポキシド類との反応生成物、或いは過酢
酸また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などが挙げられる。

【００１１】上記化合物の具体例としては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
ロヘキセンメチル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）アジペートなどが挙げられる。

【００１２】中でも、多価アルコールとエピクロロヒド
リンの反応生成物、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。該化合物は通常乳化液として使用に供せられる。乳
化液又は溶液にするには、該化合物をそのままあるいは
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、ノニルフェノー
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。

【００１３】第１処理剤に含まれる上記ポリエポキシド
化合物の繊維への付着量は、繊維重量に対し０．１〜１
０重量％が好ましく、０．５〜５重量％がさらに好まし
い。

【００１４】該ポリエポキシド化合物の付着量が０．１
重量％未満ではポリエポキシド化合物の効果が十分発揮
されず、ポリエステル繊維とエチレンプロピレン系ゴム
との間で満足できる接着性能が得られない。一方、ポリ
エポキシド化合物の付着量が１０重量％を越えると繊維
が非常に硬くなり、後で処理する処理剤の含浸性が低下
する結果、接着性能が低下する。

【００１５】該ポリエポキシド化合物は製糸工程におい
て紡糸油剤等と一緒にあらかじめ付与することも可能で
ある。この際のポリエポキシド化合物の付着量は０．１
〜０．５重量％が最も好ましい。

【００１６】本発明の第２処理剤として適用するレゾル
シン・ホルマリン・ゴムラテックスは、レゾルシン・ホ
ルマリン（ＲＦ）をアルカリ又は酸性触媒下で反応させ
て得られる初期縮合物、特殊クロロフェノール化合物、
ゴムラテックス、ブロックドポリイソシアネート化合
物、ロジン系及び／またはテルペン系樹脂エマルジョン
の混合物である。レゾルシン、ホルマリン、ゴムラテッ
クスの配合比率については公知技術のいずれを適用して
も効果は得られる。

【００１７】また、特殊クロロフェノール化合物とレゾ
ルシン・ホルマリン・ゴムラテックスとの配合比率は被
着ゴムの配合により適宜調整すれば良いが、一般的には
前述のＲＦと特殊クロロフェノール化合物の配合割合は
５０／５０〜８０／２０（重量比）が好ましい。

【００１８】ここで用いられる特殊クロロフェノール化
合物はパラクロロフェノール及びレゾルシンをホルムア
ルデヒドと共縮合した化合物であり、下記構造式で表さ
れる３核体（Ｉ）、５核体（II）、７核体（III）を主
成分とするものが好ましい。

【００１９】

【化１】

【００２０】また、第２処理剤で使用するゴムラテック
スは、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエンターポリ
マーラテックスとポリブタジエンラテックスとを配合し
たものである。これらゴムラテックスの配合割合は被着
ゴムの特性に応じて適宜調整すれば良いが、ビニルピリ
ジン・スチレン・ブタジエンターポリマーラテックス／
ポリブタジエンラテックスは通常７０／３０〜３０／７
０（重量比）で用いるのが一般的である。

【００２１】この際使用するポリブタジエンラテックス
は、アルギン酸ソーダ法による粒子径分布測定におい
て、下記（ａ）〜（ｃ）を同時に満足する粒子径分布を
有することが必要である。 （ａ）平均粒子径 ≦ ０．３０μｍ （ｂ）最大粒子径 ≦ ０．５０μｍ （ｃ）粒子径０．３０μｍ以下の粒子が９０累積％以上 ポリブタジエンラテックスの粒子径分布が上記（ａ）〜
（ｃ）からはずれる場合には、繊維表面に形成された接
着剤層の凝集力が低く、十分な接着力が発現しない。

【００２２】尚、平均粒子径及び最大粒子径の下限は特
に限定されるものではないが、実用上は０．０１μｍ程
度である。

【００２３】さらに、レゾルシン・ホルマリンとゴムラ
テックスの配合比率は、公知技術のいずれを適用しても
効果は得られる。

【００２４】また、第２処理剤中には通常ブロックドポ
リイソシアネート化合物を添加して使用する。このブロ
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。

【００２５】上記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、ポリメチレンポリフェ
ニルポリイソシアネート、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、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を越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。

【００２６】中でも、トリ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。

【００２７】また、上記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、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および酸性亜硫酸ソーダなどが挙げ
られる。これらの添加剤は通常分散剤を使用して水分散
系で使用され、単独あるいは併用して添加される。上記
の第２処理剤は通常、全固形分を１０〜２５ｗｔ％含有
するように調整される。

【００２８】第１処理剤および第２処理剤をポリエステ
ル繊維材料へ付着せしめるには、ローラーとの接触もし
くはノズルからの噴霧による塗布または浸漬などの任意
の方法を採用することができる。また、ポリエポキシド
化合物を製糸工程においてあらかじめ付与した前処理糸
を用いても構わない。

【００２９】ポリエステル繊維に対する固形分付着量は
第１処理剤組成物として０．１〜１０ｗｔ％、好ましく
は０．５〜５ｗｔ％、第２処理剤組成物としては０．５
〜１０ｗｔ％，好ましくは１〜５ｗｔ％付着せしめるの
が好適である。該繊維に対する固形分付着量を制御する
為に圧接ローラーによる絞り、スクレイパー等によるか
き落とし、空気吹き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てもよい。

【００３０】本発明においては、ポリエステル繊維を第
１処理剤で処理した後５０〜１８０℃で０．５〜５分
間、好ましくは１〜３分間乾燥し、ついで１８０℃から
該ポリエステル繊維の融点より１０℃低い温度、好まし
くは２２０〜２５０℃の温度で０．５〜５．０分、好ま
しくは１〜３分間、熱処理し、更に、第２処理剤のＲＦ
Ｌを含む処理剤で処理後、８０〜１８０℃で０．５〜５
分間、好ましくは１〜３分間乾燥し、ついで１５０〜２
６０℃、好ましくは２２０〜２５０℃の温度で０．５〜
５．０分、好ましくは１〜３分間、熱処理する。

【００３１】上記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、融着したり著しく硬くなったり、強力劣化を
起こし実用に供し得なくなる。

【００３２】

【発明の作用】本発明により得られたポリエステル繊維
は、表面がエポキシ基を含む処理剤で被覆されており、
更に被着ゴムであるエチレンプロピレン系ゴムと親和性
を有するポリブタジエンゴムラテックスを含む処理剤で
被覆されているため、被着ゴムとの親和性が高く、ま
た、平均粒子径の小さいポリブタジエンゴムラテックス
が繊維表面を覆っているので、添加した架橋剤により接
着剤層の凝集力を高めることができ、耐熱性などの向上
に寄与すると共に、良好な接着性を発現するものであ
る。

【００３３】従って、本発明により得られたポリエステ
ル繊維は、ゴム補強用繊維としてポリエステル繊維本来
の優れた特性を十分に発揮することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、これに限定されるものではない。尚、実施例に
おける評価方法は下記の通りである。

【００３５】（１）コード剥離接着力 処理コードとゴムとの接着力の大小を表す値で、得られ
た接着処理コードを、１インチ間に２５本並べ、エチレ
ンプロピレン系未加硫ゴムに埋め込み、面圧５ｋｇ／ｃ
ｍ²、温度８０℃で予備プレスを行なった後、水分の影
響をうけないようにポリエステルシート及びゴムで被覆
して１５０℃で３０分間蒸気加硫する。このテストピー
スを用い、コードをゴムから２００ｍｍ／ｍｉｎの速度
で剥離させるときに要した力をｋｇ／インチで示したも
のである。

【００３６】［実施例１］苛性ソーダ水溶液、アンモニ
ア水溶液を加えた水に、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スミカノール７００Ｓ（住
友化学（株）製、６５％水溶液）を添加して十分に撹拌
し分散させる。

【００３７】次にニッポール２５１８ＦＳ（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
ポリマー水乳化物）およびニッポールＬＸ−１１１Ａ２
（日本ゼオン（株）製、ポリブタジエンゴムラテックス
５５％水乳化物：平均粒子径０．３０μｍ、最大粒子径
０．５μｍ、アルギン酸ソーダ法による粒子径分布測定
において、粒子径０．３０μｍ以下の粒子が９６累積
％）を、上記レゾルシン・ホルマリン初期縮合分散液と
固形分比率で１：４（ビニルピリジン・スチレン・ブタ
ジエンターポリマー／ポリブタジエンゴムラテックス＝
３：７（重量比））、更にホルマリンをＲ／Ｆ比が１：
２（モル比）となるよう添加して均一に混合する。

【００３８】次にこのＲＦＬ混合液中にエラストロンＢ
Ｎ−６９（第一工業製薬(株)製、ジフェニルメタンジイ
ソシアネートメチルエチルケトオキシムブロック３３％
水分散物）をＲＦＬと固形分比率で６：１となるよう加
えて混合したものを２０℃で２４時間熟成させた。

【００３９】使用直前に、上記混合液にデナボンドＥ
（ナガセ化成工業(株)製、特殊クロロフェノール化合物
２０％溶液）をＲＦＬと固形分比率で２．５：１となる
よう添加し、十分撹袢して使用した。また、処理剤の粘
度、付着量のコントロールは処理剤への水の添加希釈に
より調節した。

【００４０】次に、製糸工程においてポリエポキシド化
合物をあらかじめ付与したポリエチレンテレフタレート
前処理糸（帝人株式会社製、〔η〕＝０．８９、１５０
０デニール／２５０フィラメント）のマルチフィラメン
ト１本を１０Ｔ／１０ｃｍで撚糸しコードを得た。

【００４１】このコードをコンピュ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、上記処理剤に浸漬した後、１７０℃で２分間乾燥し
続いて２３５℃で１分間、更に２４０℃で１分間熱処理
した。

【００４２】該接着処理ポリエステルコードには処理剤
の固形分が３．０ｗｔ％付着していた。得られた処理コ
ードについて前述の方法で加硫し、コード剥離接着力の
測定を行なった。結果を表１に示す。

【００４３】尚、評価に用いたゴムの配合組成は以下の
通りである。 ＥＰＤＭ １００部 ＨＡＦ−カーボンブラック １２０部 プロセスオイル（パラフィン系） ９０部 亜鉛華 ５部 ステアリン酸 ３部 加硫剤 ３．５部 加硫促進剤 ２．５部

【００４４】［実施例２〜３］実施例１において、処理
剤の配合比をを種々変更した以外は実施例１と同様に処
理し、評価した。結果を表１に示す。

【００４５】［比較例１］実施例１において、処理剤の
ポリブタジエンゴムラテックスをＬＸ−１１１ＮＦ（日
本ゼオン（株）製、ポリブタジエンゴムラテックス５５
％水乳化物：平均粒子径０．３５μｍ、最大粒子径１．
０μｍ、アルギン酸ソーダ法による粒子径分布測定にお
いて、粒子径０．３０μｍ以下の粒子が８３累積％）を
使用した以外は実施例１と同様に処理し、評価した。結
果を表１に示す。

【００４６】

【表１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル繊維をポリエポキシド化合
   物を含む第１処理剤で処理した後、レゾルシン・ホルマ
   リン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）、ブロックドポリイソ
   シアネート化合物及びクロロフェノール化合物を含む処
   理剤で処理するに際し、ゴムラテックスとして、アルギ
   ン酸ソーダ法による粒子径分布測定において、下記
   （ａ）〜（ｃ）を同時に満足する粒子径分布を有するポ
   リブタジエンゴムラテックスを使用することを特徴とす
   るポリエステル繊維の接着処理方法。 （ａ）平均粒子径 ≦ ０．３０μｍ （ｂ）最大粒子径 ≦ ０．５０μｍ （ｃ）粒子径０．３０μｍ以下の粒子が９０累積％以上