JP3231535B2 - ポリエステル繊維とエチレンプロピレン系ゴムとの接着処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム複合体用ポリエス
テル繊維に関する。詳しくはエチレンプロピレン系ゴム
とポリエステル繊維との接着性改良技術に関する。本発
明のポリエステル繊維が適用される製品としては、繊維
補強層や補強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の製品を挙げること
が出来る。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は、高強度、高ヤング
率を有しており、それを活かしタイヤ、ホース、ベルト
等のゴム補強用繊維としてきわめて有用である。一方、
ホース分野においては、自動車のエンジンルームの温度
が高くなるなど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従来の方法では、補強
繊維を接着させることが、極めて難しいのが現状であ
る。すなわち、エチレンプロピレン系ゴムにポリエステ
ル繊維を適用する場合、ポリエステル繊維は比較的不活
性であり、ゴムマトリックスとの接着性が不十分であ
る。そこで、種々の薬品を用いた化学処理法、例えばエ
ポキシ化合物、イソシアネート化合物等の反応性の強い
化学薬品でポリエステル繊維コードを処理する方法が提
案されている。例えば「延伸後のポリエステル繊維材料
をポリエポキシド化合物を含む第１処理剤で処理し、つ
いで一般式であらわされるエチレン尿素化合物とレゾル
シン・フォルマリン・ゴムラテックスを含む第２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
維材料の処理方法。」（特開昭５４−７７７９４号公
報）、「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）、ブロックドポリイソシアネート化合物
（Ｂ）およびゴムラテックス（Ｃ）を含む第１処理剤で
処理し、次いでレゾルシン・フォルマリン・ゴムラテッ
クス（ＲＦＬ）に一般式で表わされるエチレン尿素化合
物（Ｄ）と一般式で表わされるエポキシ変性フエノール
縮合物（Ｅ）とを一定重量比で添加した第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。」（特開昭６０−９９０７６号公報）、「ポリエス
テル系合成繊維材料に、少なくとも２個以上のエポキシ
基を有するエポキシ化合物を付着せしめた後、１５０〜
２６０℃で熱処理し、その後の工程で一般式であらわさ
れるエチレン尿素化合物とポリブタジエンラテックス並
びにスチレン、ブタジエン及びビニルピリジンの各成分
を共重合してなる３元共重合体ラテックスを配合したゴ
ムラテックスを使用したレゾルシン・ホルムアルデヒド
ラテックスとを含む接着液で処理し、次いで１５０〜２
６０℃で熱処理することを特徴とするエチレン・プロピ
レン系共重合体ゴム組成物補強用ポリエステル系合成繊
維材料の接着性改良方法。」（特開昭６０−２１９２４
３号公報）等が開示されている。しかしながら、これら
の技術をもってしてもエチレン・プロピレン系共重合体
ゴム組成物に対するポリエステル系繊維の接着性は未だ
十分な水準に達していないのが現状である。

【０００３】

【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からなる高圧ホース
の補強繊維として、該ゴムマトリックスとの接着性が改
良されたポリエステル繊維を得るための接着処理法を提
供することにある。

【０００４】

【発明の構成】すなわち本発明は、「（請求項１） ポ
リエステル撚糸コードを、ポリエポキシド化合物とビニ
ルピリジン・ブタジエン・スチレンの３元共重合体ゴム
ラテックスとからなる第１処理剤で処理する際にニップ
ローラーで該ポリエステル撚糸コードをニップしながら
処理し、次いでレゾルシン・フォルマリン・ゴムラテッ
クス（ＲＦＬ）に、パラクロル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って、下
記構造式（化２）で表される３核体（Ｉ）、５核体（Ｉ
Ｉ）、７核体（ＩＩＩ）を主成分とする特殊クロロフェ
ノール化合物を配合し、かつ架橋剤としてブロックドポ
リイソシアネート化合物が添加された第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とエチレンプロ
ピレン系ゴムとの接着処理法。」である。

【０００５】

【化２】

【０００６】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当たり０．２ｇ当量以上
含有する化合物である。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記
ハロゲン含有エポキシド類との反応生成物、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であり、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）アジペートなどを挙げ
ることが出来る。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、乳化液として使用する。乳化液または溶液とするに
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フォン酸ソー
ダ、ジオクチルスルフォ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
化または溶解する。

【０００７】第１処理剤は、上記ポリエポキシド化合物
とビニルピリジン・ブタジエン・スチレンとを３元共重
合したゴムラテックスからなり、その配合は特に限定さ
れないが、処理剤中のエポキシ濃度は３％以下とするの
が、取扱性の点から好ましい。第１処理剤の固形分濃度
は、繊維重量に対し１〜３０重量％、好ましくは３〜１
５％で使用する。

【０００８】本発明の第２処理剤に使用するブロックド
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、ポリメチレンポ
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）との比が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。特にトリレジンイソシアネート、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。

【０００９】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ある。

【００１０】処理方法上の特徴として、浸漬処理の際に
ニップローラーでポリエステル撚糸コードをニップしな
がら処理する。ニップローラーは浸漬浴の外にあっても
よく浸漬浴内にあってもよい。これは処理剤をポリエス
テル撚糸コード内部へ充分に含浸させるためである。

【００１１】本発明の第２処理剤として適用するＲＦＬ
は、レゾルシン・フォルマリン（ＲＦ）をアルカリまた
は酸性触媒下で反応させて得られる初期縮合物と特殊ク
ロロフェノール化合物とゴムラテックスとの混合物であ
る。レゾルシン、フォルマリン、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。被着ゴムの配合によっても、これら特殊クロロ
フェノール化合物と、レゾルシン、フォルマリン、ゴム
ラテックスの配合比率は微妙に変化する。一般的には、
前述のＲＦと特殊クロロフェノール化合物との配合割合
は、５０／５０〜８０／２０（重量比）が好ましい。

【００１２】ここで用いられる特殊クロロフェノール化
合物は、パラクロル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って、下記構造式
（化３）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である。

【００１３】

【化３】

【００１４】また第２処理剤で使用するゴムラテックス
は、第１処理剤で使用したビニルピリジン・ブタジエン
・スチレンの３元共重合したゴム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、被着ゴムの特性によって変更
する必要があるが、３元共重合ラテックス／ポリブタジ
エンラテックスは、通常、７０／３０〜３０／７０（重
量割合）で用いるのが一般的である。しかしながら、そ
の配合は特に限定されない。

【００１５】

【発明の作用効果】本発明により得られるポリエステル
撚糸コードは、表面がエポキシ基を含む処理剤で処理さ
れており、ついで被着ゴムであるエチレンプロピレン系
ゴムとの高い親和性を有するビニルピリジン・スチレン
・ブタジエン３元共重合体からなるゴムラテックス、ま
た極性の高いエチレンプロピレン系ゴムと親和性の高
い、ハロゲンを含有する特殊クロロフェノール化合物か
らなる接着剤で処理されている。従って、被着ゴムと親
和性の高いビニルピリジン・スチレン・ブタジエン３元
共重合体ゴムラテックスがコード表面を覆い、添加した
架橋剤により処理剤層の凝集力を高めることになり、こ
れが耐熱性及び接着性の向上に結び付く。特にビニルピ
リジン・スチレン・ブタジエン３元共重合体ゴムラテッ
クス中に含有される数多くの二重結合の果す役割が大き
い。先ず、第１処理剤では、ポリエステル繊維と処理剤
層との結合が強固になされ、その際、浸漬処理がニップ
ローラーでポリエステル撚糸コードをニップしながら行
われているため、繊維束の内部まで第１処理剤が浸透す
るという効果が発現され、エアーディフュージョン性を
低下させることが可能となる。その結果、ホース成型
後、ホース使用時の加圧条件下、ホース金具部内で、ホ
ース端面より補強繊維層内へ加圧媒体である各種液体が
浸透するのを防ぐことが可能になり、ホースの寿命を大
幅に向上させると同時に、速やかに圧力などを伝達する
ことができるのでホース補強に適した処理方法である。

【００１６】以下、実施例により本発明を具体的に説明
する。なお、実施例における評価方法は下記のとおりで
ある。 ＜ＡＤ性＞ＡＤ性（エアーデフュージョン性）はホース
ブレード層の空気透過性に相当するものである。ゴム中
にコードを４本束にして置き、加硫を行った後、加硫ブ
ロックの端面に露出しているコード束（３０００デニー
ル×４本）の一方から、空気を２ｋｇ／ｃｍ² の圧力で
５分間流し、そのときの空気透過量を水柱圧力変化から
算出した。コード中の空隙部を空気が通り抜ける程度を
評価するものである。 ＜剥離接着力＞ホースを長さ１インチに切断し、その外
側のゴムを、ホースの周長に沿って剥離したときの強力
を表す。 ＜ゴム付着率＞剥離接着力の測定において、外側ゴム剥
離後の、ブレードコード上へのゴムの残存付着率を判定
した。

【００１７】

【実施例１〜３、比較例１〜１０】ポリエチレンテレフ
タレート繊維（帝人株式会社製、〔η〕＝０．９０）１
５００デニール／２５０フイラメントからなる撚糸コー
ドを、ヤーン処理装置を用い、下記の第１処理剤を用い
て浸漬処理を行った。

【００１８】第１処理剤としてポリエポキシド化合物
（デナコールＥＸ３１４：ナガセ化成株式会社製、ポリ
グリシジルエーテル）とビニルピリジン・スチレン・ブ
タジエン３元共重合ラテックス（ニッポール２５１８Ｇ
Ｌ：日本ゼオン株式会社製）とを有効成分量比率で１：
１に混合したものの、５％水分散液を調整したものを使
用した。

【００１９】撚糸コードを該処理液に浸漬し、液中でゴ
ム／ゴム又はゴム／スチールからなるニップローラーを
２回通し内部まで均一に付着させ、１００〜１５０℃で
１〜３分間、乾燥させ、次いで１３０〜２００℃で１〜
３分間、熱処理を行った。

【００２０】次いで、第２処理剤（ＲＦＬ）として、レ
ゾルシン１７部とホルマリン３７％水溶液１４．９部と
を、苛性ソーダ１３．３部が添加された２２３．５部の
水中で反応させてＲＦレジンを得た。次に、このレジン
にビニルピリジン・スチレン・ブタジエン３元共重合ラ
テックス（ニッポール２５１８ＧＬ：日本ゼオン株式会
社製、固形分４０％）及びポリブタジエンゴムラテック
ス（ニッポールＬＸ１１１ＮＦ：日本ゼオン株式会社
製、固形分５５％）を固形分比率で、１：４〜１：２の
範囲（５６．３部：１６４部〜６６．２部：９６．３
部）で配合し、室温で２４時間熟成させた。この際、同
時に架橋剤としてブロックドポリイソシアネート化合物
の水分散体（エラストロンＢＮ−６９：第一工業製薬株
式会社製、固形分４０％）を４５部配合した。使用直前
に、ＲＦレジンに対し、固形分比で４倍の特殊クロロフ
ェノール化合物（デナボンド、ナガセ化成株式会社製、
固形分：２０％）を添加し、充分攪拌して使用した。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。

【００２１】この第２処理剤中へ浸漬処理を行い、１３
０〜１６０℃で１〜３分間乾燥後、１８０〜２３５℃で
１〜２分間熱処理を行った。得られた接着処理ポリエス
テルコードを、交差角１０８度でブレードし、エチレン
プロピレン系未加硫ゴムを用いてホースに成型し、１５
０℃で４０分間蒸気加硫を行った。

【００２２】評価に用いた、ゴムの配合組成は以下の通
りである。

【００２３】 ＥＰＤＭ １００部 ＨＡＦ−カーボンブラック １２０部 プロセスオイル（ポラフィン系） 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

【００２４】結果を表１、表２に示す。表１、表２にお
いて、比較例はゴムラテックスの配合割合を変化せしめ
た場合、又は特殊クロロフェノール化合物を添加配合し
なかった場合、又は架橋剤を配合しなかった場合であ
る。本発明によるものが接着剥離強度、ゴム付着率共に
バランス良く良好である。Ａはビニルピリジン・スチレ
ン・ブタジエン３元共重合体ラテックス。Ｂはポリブタ
ジエンラテックス。Ｃはブロックドポリイソシアネート
化合物。Ｄは特殊クロロフェノール化合物である。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｊ 5/12 ＣＦＤ Ｃ０８Ｊ 5/12 ＣＦＤ Ｄ０６Ｍ 15/41 Ｄ０６Ｍ 15/41 15/693 15/693 // Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｋ 21:00 (56)参考文献 特開 平３−167372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−17177（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−93368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−19375（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06M 13/00 - 15/72

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル撚糸コードを、ポリエポキ
   シド化合物とビニルピリジン・ブタジエン・スチレンの
   ３元共重合体ゴムラテックスとからなる第１処理剤で処
   理する際にニップローラーで該ポリエステル撚糸コード
   をニップしながら処理し、次いでレゾルシン・フォルマ
   リン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）に、パラクロルフェノ
   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
   合物であって、下記構造式（化１）で表される３核体
   （Ｉ）、５核体（ＩＩ）、７核体（ＩＩＩ）を主成分と
   する特殊クロロフェノール化合物を配合し、かつ架橋剤
   としてブロックドポリイソシアネート化合物が添加され
   た第２処理剤で処理することを特徴とするポリエステル
   繊維とエチレンプロピレン系ゴムとの接着処理法。 【化１】