JPS62276091A - ゴム補強用ポリエステル繊維の処理方法 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、雇す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
ととＫある。

特に本発明はゴ□ムとの複合成型品からポリエステル繊
維を剥離する際のポリエステル繊維へのゴム付着率（Ｒ
ｕｂｂｅｒ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　）を向上せしめ、且つ
ポリエステル繊維を柔軟で加工性にも優れたものとする
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、ヤング率等が大きく伸度、クリ
ープが小さくかつ疲労性に優れている等の物理特性を有
１２ており、ゴム補強用複合体等の用途に汎用されてい
る。

しかしながらポリエステルａｍは、ナイロン６Ｉナイｐ
ン６．６等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較べて小さいこ
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、インシアネート化合物等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。

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、処理した該線維材料は硬くなり、
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
問題が新たに生じてくる。

また、ポリエステル繊維の表頁を低温プラズマ処理によ
り活性化させ、続いてレゾルシン・神本ルマリン初期縮
合物とゴムラテックスとの混合液で処理するととＫより
ゴムとの接着性を向上させることが試みられている＊　
（ＪＯＵＲＮＡＬＡＰＰＩＥＤ　ＰＯＬＹＭＥＲ５ＣＩ
ＥＮＣＥ　ｖｏＩｌｌ　８　　ＰＰ　１５５７−１５７
４　（１９７４））。あるいは「ポリエステル系合成繊
維に低温プラズマ処理を施ちした燐、レゾルシン・ホル
ムアルデヒド初期縮合物とゴムと ラテックスの混合液で処理することを特徴とするゴム補
強用ポリエステル系合成繊維の処理方法」が開示されて
いる（特開昭６１−１９８８０号公報）。しかし、これ
らの方法ではプラズマ処理の後で付与する処理剤がレゾ
ルシン・ホルマリン初期縮合物とゴムラテックスとの混
合液だけであり、かかる処方では十分な接着性能を得る
ことは難しく、実用的なレベルに至らない。

〈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
において、優れた性能を付与するととＫある。

〈、発明の構成〉 すなわち本発明は （１）線状芳香族ポリエステル繊維を電離した活性ガス
雰囲気中で処理（プラズマ処理）したのちひきつづきレ
ゾルシｙ−ホルマリン書ゴムラテックス（ＲＦＬ）に下
、記一般式（Ａ）で表わされるエチレン尿素化合物と下
記一般式（Ｂ）で表わされるエポキシ変性フェノール・
ホルマリン縮合物とをｔＡＩ／ＬＢ）＝　５　ｏ／ｓ　
Ｏ〜８０／２０の重量比で添加した処理剤で処理するこ
とを特徴とするゴム補強用ポリエステル繊維の処理方法
である。

ＯＨＨＯ るものＫも適用でき、とくに一般式 ４式％） （ｎ／は２〜６の整数を示す） で表わされる繰り返し単位を主たる構成成分とするポリ
エステルが好ましく用いられ、特にエチレングリコール
及びテトラメチレングリコールから選ばれた少なくとも
一種のグリコールを主たるグリフール成分とするポリエ
ステルが好ましく用いられる。

本発明におけるプラズマ処理とは酸素、アンモニア、−
酸化炭素、−酸化窒素、テトラフルオロメタン、アルゴ
ン、ヘリウム等のガスを単独でもしくは２種類以上のガ
スを混合して電離した雰囲気中で該ポリエステル繊維を
処理し、繊維表面の反応性を高めるものである。

接着性が向上する原因は、明確にはされていないが、ポ
リエステルフードをプラズマＭＷしたことＫより、繊維
表面におゆる官能基の生成または繊維表面における凹凸
の形成により処理剤に対する濡れが向上するためと考え
られる。

このためコード表面に処理剤を均一に付着させることが
できるため、接着破壊、疲労破壊時の外部応力を均一分
散することが可能となり、応力集中が起りにくくなると
とＫよると考えられる。活性ガスの電離した状態を形成
するためには、いわゆるプラズマ処理装置を利用する。

プラズマ処理装置には外部電極型、内部電極盤。

また容量結合塵、誘導結合型等があるが、いずれの方式
を用いても良い。

その繰作処理条件は時間によっても異なるが、例えばＩ
　Ｏ””Ｔｏｒｒ　〜１０　Ｔｏｒｒ　　の高周波グー
−放電が適当である。

処理槽内のガス圧力が１０　Ｔｏｒｒを越えるとグロー
放電時の温度上昇が著しくポリエステル繊維の表面を変
質させるおそれがあるので好ましくない。一方ｌＯ−″
Ｔ６ｒｒ未満のガス圧力では安定したグー−放電が得ら
れず、正常な処理を行うことが困難である。

かくしてプラズマ処理により低温かつ短時間でポリエス
テル繊維の力学的特性を損なうことなく繊維の表面処理
をすることができる。

本発明の処理剤は、レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテ
ックスを含む組成物であるが、ことに使用するレゾルシ
ン・ホルマリンゴムラテツク〜ｌ：８．好ましくはｌ　
：　０．５〜ｌ：５、更に好ましくは１：ｌ〜ｌ：４の
範囲で用いられる。

ゴムラテックスとしては１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、りρｐブレンゴムラテッ
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ックスとの配合比率
は、ｆ！述のエチレン尿素化合物（４）並びにエポキシ
変性フェノール・ホルマリン樹脂給金物（均の添加割合
にもよるが、固形分量比で１＝１〜１：１５、好ましく
はｌ：３〜ｌ　：　１２の範囲にあるのが望ましい。ゴ
ムラテッ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。

エチレン尿素化合装置とエポキシ変性フェノール・ホル
マリン縮合物（８）との混合割合は５０１５０〜８０／
２０（重量比）が好ましく、該混合物は上記Ｒ１ｉ’Ｌ
に対し％０．５〜３０　ｗｔ％、好ましくは１．０〜２
０　ｗｔ％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ｌ−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５
欠点が生ずる。

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
（Ａ）で表わされるものである。

−１〇− ＯＨＨＯ 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、メタキシレンジインシアネート。

ジフェニルメタンジインシアネート、ナフチレンジイソ
シアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等
の芳香族、脂肪族イン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、特にジフェ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。

また処理剤に添加するエポキシ変性フェノール・ホルマ
リン縮合物は次に示す一般式（Ｂ）で表わされるもので
ある。

上記（均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４．０〜４．５６ｑ
／に９のものを使用したものが良好な結果を与える。

本発明においては、エチレン尿素化合物置とエポキシ変
性フェノール・ホルマリン縮合物０３）とは相互に触媒
作用をなし、エチレン尿素化合物は、エチレンイミン環
が開環し、またエポキシ変性フェノール・ホルマリン縮
合物では、エポキシ環が開環して反応し接着性を高める
と同一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。

上記の処理剤は通常、固型分を１０〜２５重量％含有す
るように調整される。

処理剤をポリエステル繊維材料へ付着せしめるには、ｐ
−ラーとの接触もしくはノズルからの噴霧による塗布又
は浴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量は０．５〜
２．０重量％、好“ましくけ３〜１０童量チ付着せしめ
るのが好適である。該繊維に対する固型分付着量を制御
する為に、圧接ローラーによる絞り、スフレバー尋によ
るかき落し、空気吹付せによる吹き飛ばし二吸引、ビー
タ−による叩き等の手段を用いてもよい。

本発明においては、ポリエステル繊維を処理剤で処理し
たのち１２０℃以上であって該ポリエステル繊維の融点
以下、好ましくけ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。

このようにポリエステル繊維をプラズマ処理した後、本
発明の処理剤で処理することＫよりポリエステル繊維と
ゴム類との接着力を向上させることが可能となった。こ
れはポリエステル繊維をプラズマ処理することにより、
処理剤に対する濡れを改善しポリエステル繊維表面に均
一に処理剤を付与して付着斑を無くすことができたこと
による。またプラズマ処理により、ポリエステル繊維と
処理剤との合着性が向上した効果である。このプラズマ
処理による効果と前述した処理剤による効果との相乗作
用により、ポリエステル繊維と゛ゴム類との接着性能が
飛躍的に向上したものと思われる。

〈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接着性が向上する
。

〈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。

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℃、
３０分加硫し次いで５本のコードをゴムシートから２０
０１Ｂ／１ｌｌｉｌ＋の速度で剥離するのに要した力を
に９　／　５本で表示したものでさる。

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。フード
をゴムブロック中に埋め込み、加圧下で１５０℃、３０
分加硫し、次いでコードをゴムブロックから２９　Ｑ　
龍／　ｌ１ｌＩ＋の速度で引き抜き、引抜きに要した力
をｋｐ／σで表示したものである。

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りρスプライ（コ
ーＦ密度２７本／インチ）としてゴム中に埋め込み１５
０℃、３０分加硫した後１両プライな２００ｗ／ｍの引
張り速度で剥離させるに要する力をＩｑ　／　１ｎｃｈ
　　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１〜３．比較例１〜７ １Ｏｔｌｂ苛性ソーダ水溶液１０．９．２８’％アンモ
ニア水溶液３０ｇを水２６０Ｉに加え、よく攪拌して得
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チアセトン溶液）６０Ｉ
Ｉを添加して十分に攪拌し分散させる。次に＝ツポール
■２５１８ＧＬ（日本ゼオン■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チ水
乳化液）２４０ｇ及び＝ツポール■α　−１１２（日本
ゼオン■製、スチレン令ブタジヱンコポリマ−４０チ水
乳化液）１００．！／を水２００Ｉ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
をゆっくりかきまぜながら加えてゆき、更にホルマリン
（３７チ水溶液）２０ｇを添加して均一に混合する。

次にこの混合液中にジフェニルメタンジエチレン尿素１
４ＩＩ、ネオフール■８Ｗ−３０５ｇ。

水３６．９をボールミル中で２４　ｈｒｓ攪拌混合させ
て得た水分散液を加えて混合する。次いでＥＣＮ１２９
９（チバ・ガイギー■製、フェノール・ホルマリン樹脂
給金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、ネオフール■Ｐ（第一工業製薬■製、ジオ
クチルスルホサに攪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
法に従って溶融紡糸、延伸し、１５００デニール／１９
２フイラメントのマルチフィラメントを得たのち引き続
き蚊マルチフィラメント２本を４０Ｘ４０Ｔ／１０備で
撚糸し３０００デニール／３８４フイラメントのフード
を得た。

かくして得られたコードを日本電子製の１３゜５６　Ｍ
Ｈｚの発振器を石いたプラズマ照射装置内にセットし、
酸素ガス雰囲気中、　ｌ　Ｔｏｒｒの減圧下で２００ｖ
、４分間処理し１表面の活性化されたコードを得た。

これらのコードをコンビュートメリーター■処理機（Ｃ
Ａリツラー■製、タイヤフード処理機）を用いて、処理
剤に浸漬した後、ｉｓｏ℃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、処理剤の固形分
が６．５ｖｔ％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中に埋め込み、１５０℃で３
０分間加硫した。

上記実験を第１表に示すとおりエチレン尿素化合物置と
エポキシ変性フェノール・ホルマリン縮合物（Ｂ）との
重量比を種々変更し、かつプラズマ処理を施したもの、
もしくはプラズマ処理を施していないものについて繰り
返した。実験結果を１８１表に示す。

以上のように、プラズマ処理したポリエステル繊維を特
定組成の接着剤で処理することにより接着性能が大幅Ｖ
ＣＣ上上る。

実施例４〜７ 実施例１においてプラズマ処理条件を第２表に示す諸条
件に変更した以外は実施例１と同様の方法でコードを処
理した。□処理されたコード゛は第２表に示すようＫい
ずれも優れた性能を示した。

第２表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）線状芳香族ポリエステル繊維を電離した活性ガス
   の雰囲気中で処理（プラズマ処理）したのちひきつづき
   レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）に
   下記一般式（Ａ）で表わされるエチレン尿素化合物と下
   記一般式（Ｂ）で表わされるエポキシ変性フェノール・
   ホルマリン縮合物とを（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜８
   ０／２０の重量比で添加した処理剤で処理することを特
   徴とするゴム補強用ポリエステル繊維の処理方法 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ａ） 〔ここにＲは芳香族又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
   。〕 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｂ） ここにＲ′は−Ｏ−（ＣＨ＿２）ｋ−Ｃｌ、−Ｏ−（Ｃ
   Ｈ＿２）ｌＯＨまたは▲数式、化学式、表等があります
   ▼、Ｒ″はＨ、ＣＨ＿３、Ｃ＿２Ｈ＿５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。〕