JPS6024226B2 - ゴム補強用ポリエステル繊維材料の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゴムとの接着性が改善されたゴム補強用ポリエ
ステル繊維材料の処理方法に関するものである。

特に本発明はゴム複合成型品からポリェステル繊維材料
を剥離した際のポリエステル繊維材料へのゴム付着率（
Ｒｕｂｂｅｒｃｏｖｅｒａｇｅ）が向上し、且つ柔軟で
耐疲労性の優れたポリエステル繊維材料を提供する処理
方法に関するものである。ポリエステル繊維材料は一般
に抗張力、寸法、安定性等の諸性質が優れており、自動
車タイヤ、コンペアベルト、Ｖベルト、ホース等のゴム
補強材料として適している。しかしポリエステル繊維は
ゴムとの接着性に乏しいため、これまでに接着性を改良
することを目的として数多くの提案が行なわれてきた。
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、どうしても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
するという問題が新たに生じてくる。例えば、ポリエス
テル繊維材料をポリェポキシド化合物と芳香族ポリィソ
シアネート化合物を含む第１処理格で処理し、次いでレ
ゾルシン・ホルマリン・ゴムラテツクスを含む第２処理
格で処理する方法（特公昭４２−１１４８２号）が知ら
れている。この方法で処理された繊維材料は、比較的優
れたゴムとの薮着性を示すが、繊維材料が硬くなり、成
型加工時の折り曲げが困難となるうえ耐疲労性が著しく
低下するという欠点を有する。また、ポリエステル繊維
材料をェポキシ樹脂、エチレンィミン化合物、ゴムラテ
ックスよりなる第１処理俗で処理し、次いでしゾルシン
・ホルマリン・ゴムラテツクスよりなる第２処理格で処
理する方法（特公昭４２−９００４号）、ポリエステル
繊維材料をラクタムブロツクドポリィソシアネート、髪
しイヒ剤、ゴムラテツクスよりなる第１処理格で処理し
、次いでレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックスより
なる第２処理格で処理する方法（侍公昭４５一２７２４
び号）、ポリエステル繊維材料をブロックドィソシアネ
ート、ェポキシ樹脂、ゴムラテックスを含む処理液で単
一処理し、レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテツクス処
理を行うことなくゴムと接着させる方法（イギリス特許
第１０５６７９８号）等も提案されているが、これらの
方法で処理されたポリエステル繊維材料は硬化するとい
う問題が起らない反面、ゴム複合成型品から繊維材料を
剥離した際の繊維材料へのゴム付着率が低く、ポリエス
テル繊維材料とゴムとの接着性が不十分である。このよ
うにゴムとの接着性向上と、柔軟性、耐疲労性向上とを
両立させることは極めて困難であった。そこで本発明者
らはゴムとの充分な接着性を有し、且つ柔軟で、耐疲労
性の優れたポリエステル繊維材料の処理方法について鋭
意研究の結果ポリェポキシド化合物、ブロックドポリイ
ソシアネート化合物、及びゴムラテックスを特定の重量
比で配合してなる第１処理俗で処理すればよいことを見
出し本発明に到達するに至った。

即ち本発明は、ポリエステル繊維材料を、（Ａ）ボリェ
ポキシド化合物、（Ｂ）ブロックドポリィソシアネート
化合物、及び（Ｃ）ゴムラテツクスを含み、かつ重量比
（Ａ）／〔（Ａ）＋（Ｂ）〕が０．０５〜０．９、重量
比（Ｃ）／〔（Ａ）＋（Ｂ）〕が０．５〜１５である第
１処理格で処理し、次いでレゾルシン・ホルマリン。

ゴムラテツクスを含む第２処理格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であ
る。本発明において使用するポリエステル繊維材料はポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
の如き芳香族又はナフタレン環含有線状ポリエステルの
繊維からなるヤーン、コード又は織布状のものを意味す
る。こ）で該繊維材料の形態はその用途によって夫々異
なることは勿論であるが、本発明の処理は任意の形態の
繊維材料に施すことができる。例えばャーンの状態（繊
維の延伸前又は延伸后）にて第１処理浴で処理した后、
コード又は織布となし、次いで第２処理格で処理しても
よいし、コードの形態で第１処理俗の処理を施し、次い
で織布として第２処理俗で処理してもよい。本発明にお
いて使用するポリヱポキシド化合物は１分子中に少なく
とも２個以上のェポキシ基を該化合物１００夕当り０．
２タ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、ベンタエリスリトー
ル、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類とェ
ピクロルヒドリンの如きハロゲン含有ェポキシド類との
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ェ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結合部を酸化して得
られるポリェポキシド化合物、即ち、、３，４−ェポキ
シクロヘキセンエポキシド、３，４−エポキシクロルヘ
キシルメチル−３，４−エポキシクロルヘキセンカルボ
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）アジベートなどを挙げることがで
きる。これらの内、特に多価アルコールとェピク。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
シジルェーテル化合物が優れた性能を発現するのが好ま
しい。か）るポリェポキシド化合物は通常乳化液又は溶
液として使用するに供するのがよい。乳化液又は溶液に
するには、例えばか）るポリェポキシド化合物をそのま
）、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
ダ等を用いて乳化又は熔解する。次に、本発明において
使用するブロックドポリィソシアネート化合物はポリィ
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ィソ
シアネート化合物を生ぜしめるものである。

ポリィソシアネート化合物としては例えばトリレンジィ
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ィソシア
ネート、或はこれらポリイソシアネートと、トリメチロ
ールプロパン、ベンタェリスリトール等の活性水素原子
を２個以上有する化合物とを、ＮＣＯ／ＯＨ＞１となる
モル比で反応させて得られる末端ＮＣＯ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が挙げ
られる。特にトリレンジィソシアネート、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ェニルィソ
シアネートの如き芳香族ポリィソシァネートが優れた性
館を発現するのが好ましい。フ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、ｔーブタノール、ｔーベン
タノ−ル等の第３級アルコール類、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、フタル酸ィミド
等のィミド類、カプロラクタム、パレロラクタム等のラ
クタム類及び酸性亜硫酸ソーダがある。

本発明において使用するゴムラテックスとしては、例え
ば天然ゴムラテツクス、スチレン・プタジエン・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・ターボリマーラテツクス、ニトリルゴムラテツクス
、ネオプレンラテックス、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・ターボリマーラテックスを単独使用又は半量以上併
用した場合が最も優れた性能を示す。第１処理俗は上記
（Ａ）ポリェポキシド化合物、（Ｂ）ブロックドポリィ
ソシアネート化合物及び（Ｃ）ゴムラテックスを含み（
Ａ），（Ｂ），（Ｃ）各成分の配合重量比が（Ａ）／〔
（Ａ）＋（Ｂ）〕は○‐５〜０．９，（Ｃ）／〔（Ａ）
＋（Ｂ）〕は０．０５〜１５となるようにして使用する
必要がある。

特に（Ａ）／〔（Ａ）＋（Ｂ）〕が０．１〜０．５，（
Ｃ）／〔（Ａ）＋（Ｂ）〕が１〜１０の範囲となるよう
に配合するのが好ましい。こ）で（Ａ）／〔（Ａ）＋（
Ｂ）〕が上記範囲をはずれるとポリエステル繊維材料へ
のゴム付着率が悪くなり接着性が低下し、又（Ｃ）／〔
（Ａ）＋（Ｂ）〕が上記範囲より小さくなると処理した
ポリエステル繊維材料が硬くなり、耐疲労性の低下を招
く結果となり、一方上記範囲より大きくなると接着性が
低下してくる。第１処理格組成物を水分散物として用い
る為の分散剤、即ち界面活性剤の適当な量は第１処理浴
の全固形分に対し、０〜１５重量％、好ましくは１０重
量％以下であり、上記範囲を越えると接着力が若干低下
する傾向にある。

本発明の第２処理浴はしゾルシン・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の
モル比が１：０．５〜１：８、又レゾルシン・ホルマリ
ンとゴムラテックスの固形分量量比が１：３〜１：２０
の配合比率範囲にあるものが好ましい。

上記範囲をはずれると処理した繊維材料の接着性能が低
下する傾向がある。又こ）で使用するゴムラテックスと
は第１処理格で用いるものと同じであり、中でもピニル
ピリジン・スチレン・ブタジエン・ターボリマーラテッ
クスを単独で使用又は半量以上併用した場合が優れた性
能を示す。第２処理格には上記しゾルシン・ホルマリン
・ゴムラテックス以外に薮着助剤、処理俗安定化剤を添
加しても良いが、第２処理浴組成物全量中、固形分で１
／２重量比以上のレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテツ
クスを含有させるのが好ましい。

第１処理俗及び第２処理俗をポリエステル繊維材料に付
着せしめるには、ローとの接触若しくはノズルからの頃
霧による塗布又は液俗への浸債等任意の方法を採用する
ことができる。

ポリエステル繊維材料に対する固形分付着量は第１処理
浴組成物としては０．１〜１の重量％、好ましくは０．
５〜５重量％、第２処理格組成物としては０．５〜１値
重量％好ましくは１〜５重量％付着せしめるのが好適で
ある。該繊維材料に対する固形分付着量を制御するため
に、圧嬢ローラによる絞り、スクレバー等によるかき落
し、空気吹付けによる吹飛ばし、吸引、吸収、ビーター
による叩打等の手段を用いてもよい。本発明においては
、ポリエステル繊維材料を第１処理格で処理した後１８
０℃以上該ポリエステル繊維の融点以下、好ましくは２
２０〜２５０こ０の温度で乾燥、熱処理し、次いで第２
処理格で処理して、１２０００以上該ポリエステル繊維
の融点以下、好ましくは１８０〜２５０ｑｏの温度で乾
燥、熱処理する。

乾操、熱処理温度が低すぎるとゴムとの接着が不十分と
なり、一方乾燥、熱処理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。このようにして処理されたポＩ
Ｊェステル繊維材料はゴム補強用として優れた抗張力、
寸法安定性等の一般的諸性能を有し、特に柔軟で曲げ硬
さが低く、成形加工性が良好で耐疲労性に優れ、又配合
ゴムに埋設加硫した后のポリエステル繊維材料のゴム付
着率が高く極めて高い接着力を示す。

Ｚ以下本発明を実施例により更に詳細に説明する。尚
、実施例において、プラィ間剥離力とは繊維材料とゴム
との接着力を示すもので、２プラィの処理コードを９０
度の角度をなすようにクロスプラィ（コード密度２７エ
ンド／２．５伽）として自動車タイヤ用カーカス配合ゴ
ム中に埋め込み、１６０℃で２０分間、プレスにより加
硫した後、両プラィを２００肌／分の引張速度で剥離さ
せるに要する力をｋｇ／３肌であらわしたものである。
又、ゴム付着率も繊維材料に対するゴムの接着性を示す
尺度で、上記のプラィ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あらわしたものである。コ
ードの曲げ硬さはガーレィ式で測定したもので測定値が
大きいほど硬いことを示す。更に強力維持率は、耐疲労
性をあらわす尺度で、グッドリッチ式ディスクテスター
によりコード‘こ回転ディスク盤間で設定伸長６％、圧
縮１８％の繰返し疲労を３５０万回与えた後強力がいく
ら残存しているかを百分率で表わしたものである。実施
例１ 比較例１〜３デナコール■ＥＸ−６１１（長瀬産
業社製品、ソルビトールトリグリシジルェーテル）６タ
ーこ界面活性剤としてネオコー小菌ＳＷ−３０（第一工
業製薬社製品、ジオクチルスルフオサクシネートＮａ塩
の３の重量％水溶液）４夕を加え、均一に溶解する。

これに水８０５夕をはげしく増枠しながら加え、デナコ
ール■ＥＸ−６１１を水に均一に溶解する。次いでハィ
レン■ＭＰ（デュポン社製品、４，４′−ジフエニルメ
タン・ジイソシアネートのフェノールブロック体）１４
夕、ネオコール毎濃Ｗ−３０ ４夕及び水４２夕をボー
ルミル中で２独特間混合して得られた分散物並びにニッ
ポール■２５１幻Ｓ（日本ゼオン社製品、ビニルピリジ
ン・スチレン・プタジェンターポリマ一の４の重量％水
乳化物）１２５２を加え、均一に混合する。

得られた配合液を第１処理格とする。次いでレゾルシン
２２夕、ホルマリン（３り重量％ホルムアルデヒド水溶
液）２９夕、アンモニア水（２鶴重量％）３１夕及び水
５００夕を２５ｏｏで３時間櫨罰芋しつ）反応させる。

次いでこれにニツポール■２５１斑Ｓ４１８夕を混合し
、２５ｑｏで４８時間増枠しつ）反応させる。得られた
配合液（ＲＦＬ）を第２処理格とする。１５０Ｍｅ／を
ｌｙ、上燃４０回／１０凧、下撚４０回／１０仇のポリ
エチレンテレフタレート繊維からなるコードをコンビュ
ートリーダー■処理機（Ｃ．Ａリツラー社製品、タイヤ
コード処理機）を用いて、上記第１処理裕中に浸潰した
後、１５０ｑｏで２分間乾燥し、引き続いて、２３００
０で１分間熱処理する。

次いで第２処理格に浸潰した後、１５０ｑｏで２分間乾
燥し、続いて２３０ｑ０で１分間熱処理する。該処理ポ
リエステルタィコード‘こは第１処理浴の固形分が２．
ａ重量％、第２処理格の固形分が２．亀重量％付着して
いる。得られた処理コードもこついてプラィ間剥離強力
、ゴム付着率、コード強力、コード曲げ硬さ、及び疲労
后の強力保持率を測定した。

その結果を次表に示す。比較のために、第１処理俗とし
て実施例１の第１処理格からデナコール■ＥＸ−６１１
（ソルビトールポリグリシジルェーテル）を除いたもの
（比較例１）、ハイレン■Ｍ円（４，４′ージフェニル
メタン・ジイソシアネートのフェノールブロック体）を
除いたもの（比較例２）、及びニッポール■２５１斑Ｓ
（ゴムラテックス）を除いたもの（比較タ例３）を用い
て、その他は実施例１とまったく同様にして処理コード
を作成し、測定を行った。

結果を次表にあわせて示す。ポリェポキシド化合物又は
ブロックドポリィソシアネート化合物を除いたものは接
着性が低く、０又ゴムラテックスを除いたものは処理コ
ードが硬く、疲労后の強力保持率が低いことがわかる。

実施例 ２〜７実施例１において第１処理俗のポリェポ
キシド化合物、ブロックドポリイソシアネート化合物又
はゴムラテックスを次表に示す各種化合物と置換＊し、
その他の条件は実施例１と同一にしてコードを処理した
。

その結果処理されたコードは次表に示すようにいずれも
優れた性能を示した。妾（Ｅ）はボリエボキシド化合物
、（１）はブロックドポリイソシアネート化合物、（Ｒ
）はゴムラテックスを示し、実施例１の第１処理浴成分
のうち置換した成分のみを示す。

比較例 ４実施例１において、ポリエステルコードに第
１処理格の処理のみを施し、第２処理格によるレゾルシ
ン・ホルマリン・ゴムラテツクス処理を行なわなかった
ところ、プラィ間剥離力１０ｋｇ／３肌、ゴム付着率０
％、コード強力２２．５ｋ９、カーレー式硬さ２０００
の９、疲労后強力保持率斑％であり、接着性、コード硬
さ共非常に劣っていた。実施例８〜１８ 比較例５〜８
実施例１において、第１処理浴の（Ａ）ポリェポキシド
化合物（デナコール■ＥＸ−６１１）、（Ｂ）フロック
ドポリイソシアネート化合物（ハィレン■ＭＰ）及び（
Ｃ）ゴムラテツクス（ニツポール■２５１斑Ｓ）の配合
比率を次表に示すように種々変更し、その他の条件は実
施例１と同一にしてコードを処理した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエステル繊維材料を、（Ａ）ポリエポキシド化
   合物、（Ｂ）ブロツクドポリイソシアネート化合物、及
   び（Ｃ）ゴムラテツクスを含み、かつ重量比（Ａ）／〔
   （Ａ）＋（Ｂ）〕が０．０５〜０．９、重量比（Ｃ）／
   〔（Ａ）＋（Ｂ）〕が０．５〜１５である第１処理浴で
   処理し、次いでレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテツク
   スを含む第２処理浴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。 ２ 第１処理浴の各成分の重量比が、（Ａ）／〔（Ａ）
   ＋（Ｂ）〕は０．１〜０．５、（Ｃ）／〔（Ａ）＋（Ｂ
   ）〕は１〜１０である特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ３ 第１処理浴に含まれる（Ａ）ポリエポキシド化合物
   が多価アルコールのポリグリシジルエーテル化合物であ
   り、（Ｂ）ブロツクドポリイソシアネート化合物がブロ
   ツクド芳香族ポリイソシアネート化合物であり、（Ｃ）
   ゴムラテツクスがビニルピリジン・スチレン・ブタジエ
   ン・ターポリマーラテツクスである特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の方法。