JPH082972B2 - 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該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
ゴムラテックスのブレンド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の性能が
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
着方法として、それぞれの処理液中に共重合体中のビニ
ルピリジン含有量の異なるビニルピリジン−共役ジエン
系共重合体ラテックスとレゾルシノール−ホルムアルデ
ヒド樹脂とを含む２種の処理液でポリエステル繊維を処
理する方法を提案した（特願昭61−278112号）。この方
法では、ビニルピリジン系重合体ラテックスを含む処理
液で該繊維を１回処理する従来方法に比して耐熱接着力
は著しく改善されるが、従来法と同様該繊維の硬さ上昇
は避けられず改善が望まれている。

本発明者等はこの問題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、ポリエステル繊維を予め特定の温度で処理した
後、前記の２回処理法により該繊維を処理することによ
り処理後の該繊維の硬さ上昇が防止され、さらに処理液
の付着量も少なくなることを見い出し本発明を完成する
に到った。

（問題点を解決するための手段） かくして本発明によれば、ポリエステル繊維とゴムと
を加硫接着するに際し、ポリエステル繊維として、90℃
以上の温度で加熱処理され、その後に、（１）レゾルシ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂と共重合体中のビニルピ
リジン含有量がV1（重量％）であるビニルピリジン−共
役ジエン系共重合体ラテックス（イ）とからなる処理液
で処理され、次いで、（２）該樹脂と共重合体中のビニ
ルピリジン含有量がV2（重量％）であり、かつV1−V2＞
10（重量％）であるビニルピリジン−共役ジエン系ゴム
ラテックス（ロ）とからなる処理液で処理されたポリエ
ステル繊維を使用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って達成され
る。

本発明の特徴は以上の如く、ポリエステル繊維を先ず
共重合体ラテックス（以下では単にラテックスと称する
ことがある）（イ）を含む処理液で処理し、次いで共重
合体ゴムのラテックス（ロ）を含む処理液で処理するに
際し、予めポリエステル繊維を加熱処理しておくことに
ある。予め加熱処理しないで通常のタイヤコード用ポリ
エステルコードにラテックス（イ）を含む処理液、およ
びラテックス（ロ）を含む処理液による２段階処理を行
なうことによっても目的とする耐熱接着力を得ることが
できるが、処理コードが硬くなり、耐疲労性などが低下
すること、及び接着剤付着量が多くなるための処理コス
トアップという欠点を有する。

かかる欠点は、上記組成物による処理に際し、予めポ
リエステル繊維を加熱処理することによって解消され
る。予めポリエステル繊維を加熱処理する条件としては
90℃以上の温度が必要である。これにより低い温度では
前記処理液で処理した場合の該繊維の硬さ上昇は防止さ
れない。より好ましくは140℃以上である。処理温度の
上限値は特にないが、250℃を越えるとコード強力等の
特性を損ねるため望ましくない。また、この熱処理によ
り、次の処理液による処理において処理液の付着量も少
なくなるので経済的メリットも大となる。

本発明で使用するラテックス（イ）および（ロ）は以
下の単量体を乳化重合して得られるものである。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、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。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。

ラテックス（イ）の共重合体を構成する共役ジエン系
単量体及びビニルピリジンの含有量は耐熱接着力の点か
ら共役ジエン系単量体30〜80重量％、ビニルピリジン20
〜70重量％の範囲が望ましく、さらに好ましくは、それ
ぞれ40〜75重量％、25〜60重量％の範囲である。また、
上記の２種の単量体と共重合可能な単量体を必要に応じ
40重量％以下の量で含有させることができる。ラテック
ス（ロ）の共重合体ゴムを構成する単量体の含有量は接
着力の点から共役ジエン系単量体40〜95重量％、ビニル
ピリジン５〜60重量％の範囲が好ましく、更に好ましく
は、それぞれ、50〜90重量％、10〜50重量％、の範囲で
ある。また、上記の２種の単量体と共重合可能な単量体
を必要に応じ30重量％以下の量で含有させることができ
る。

共役ジエン系単量体及びビニルピリジンと共重合可能
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；アクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマ
ル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸、などの不飽
和カルボン酸；イタコン酸モノメチルエステル、フマル
酸モノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル
などの不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル；ア
クリル酸スルホエチルNa塩、メタクリル酸スルホプロピ
ルNa塩、アクリルアミドプロパンスルホン酸又はそのア
ルカリ塩；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、塩化ビニル等の脂肪族ビニル化合物などが例示さ
れ、これらの１種または２種以上を使用することができ
る。

本発明の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で製造して
も良い。

ラテックス（イ）及びラテックス（ロ）はレゾルシノ
ール−ホルムアルデヒド樹脂と混合してポリエステル繊
維処理液とされるが、処理された該繊維とゴムを加硫接
着させた後の耐熱接着力が改善されるためにはラテック
ス（イ）及び（ロ）は以下の要件を満足することが必要
である。

すなわち、ラテックス（イ）及び（ロ）を構成する共
重合体中のビニルピリジン含有量〔ラテックス（イ）の
共重合体中の含有量をV1重量％、ラテックス（ロ）のそ
れをV2重量％とする〕はラテックス（イ）の方が多いこ
とが必要で、V1−V2＞10重量％の関係を満足することが
要件である。両ラテックスのビニルピリジン含有量の差
が10重量％未満では耐熱接着力の改善は小さい。

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支えない。

本発明のポリエステル繊維を処理するために使用する
処理液は通常、本発明のラテックス（イ）及び（ロ）の
固型分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
が使用される。

また本発明の処理液中の本発明の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及びその
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。

この処理液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、既知のケゾルシノール−ホルムア
ルデヒド−重合体ラテックス系組成物による処理と同様
の処理方法を用いることができる。

本発明方法が適用されるポリエステル繊維は線状高分
子ポリエステルであれば特に限定はなく、例えば特公昭
57−40184号公報等に開示されているポリエステル繊維
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方法は従来の
処理液を使用した場合と同等の初期接着力を与え、かつ
従来の処理液を使用した場合に比し、該繊維が硬くなる
のが防止され、極めて著しい耐熱接着力及び該繊維の耐
熱強力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、ｔ−ドデシルメルカ
プタン0.5部、加硫酸カリウム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60℃で反
応させた。重合添加率95％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−1,a−2,b
−1,b−２を得た。

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−１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Vulcabond E）を35部添加した。
この水溶液を固形分濃度20％に調整した。同様にしてラ
テックスａ−2,b−１及びｂ−２を使用して処理液を調
整した。これらの処理液をそれぞれＡ−１液,A−２液,B
−１液,B−２液とする。

次に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200℃で１分間熱処
理した。続けてＡ−１液にこの処理コードを浸漬処理し
た。浸漬処理後240℃で１分間熱処理を行った。次いで
同様にしてＡ−２液を用いて浸漬処理を行った。この処
理コードを処理コードＡとする。

同様の方法で該コードを先ずＢ−１液に浸漬し、前記
と同様熱処理し、次いでＢ−２液による浸漬処理を行っ
た。この処理コードを処理コードＢとする。

次に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）を予め熱処理を行な
わないでＡ−１液を用いて浸漬処理した。浸漬処理後24
0℃で１分間熱処理を行なった。次いで同様にしてＡ−
２液を用いて浸漬処理を行った。この処理コードを処理
コードＣとする。

ラテックスとして市販のビニルピリジン系重合体ラテ
ックス（日本ゼオン社製Nipol 2518 FS）を用い、前記
のＡ−１液と同一組成の処理液を調整した。熱処理した
ポリエステルタイヤコード及び熱処理しない該コードを
用い前記と同様にして処理液で処理して、それぞれ処理
タイヤコードＤ及びＥを得た。

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表に示した通り、処理液による処理に先立ち、ポ
リエステルタイヤコードを熱処理することにより、該コ
ードの硬さは熱処理しなかった場合に比して著しく低く
抑えられる（処理コードA,B,Dと処理コードC,Eとの比
較）。

また、２回の処理を行っても、本発明の要件を満足し
ないラテックスを用いた場合には改善された耐熱接着力
は得られない（処理コードＢとＡとの比較）。さらに、
熱処理した後第１処理液で処理した場合、処理液の付着
量は熱処理しない場合よりも約30％少なくなっている。
（処理コードA,B,Dと処理コードC,Eとの比較） 実施例２ 重合で使用する単量体として第４表に記載のものを使
用する以外は実施例１と同じ条件でラテックスｉ−1,j
−1,i−2,j−２を製造した。これらのラテックスを用
い、実施例１と同様にして、処理液Ｉ−１液,I−２液,J
−１液,J−２液を調整し、第４表記載の条件で熱処理し
た後、これらを用いて実施例１と同様にしてポリエステ
ルコードを処理した。ポリエステルコードの熱処理温度
は第４表に記載の条件で行なった。次に実施例１と同様
にして接着試験を行なった。結果を第４表に示す。

第４表より、コードの熱処理条件が本発明の範囲外で
は処理コードの硬さは著しく高くなる（処理コードＤ）
が、コードの熱処理条件が本発明の範囲内の場合には処
理コードの硬さは低く抑えられる（処理コードＥ〜Ｊ）
ことがわかる。また第１浴と第２浴で使用するラテック
ス中の共重合体のビニルピリジン含有量の差（V1−V2）
が本発明の範囲外では初期接着力及び耐熱接着力は低い
レベルにあることもわかる。

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、ポリエステル繊維として、90℃以上の温度で加
   熱処理され、その後に、（１）レゾルシノール−ホルム
   アルデヒド樹脂と共重合体中のビニルピリジン含有量が
   V1（重量％）であるビニルピリジン−共役ジエン系共重
   合体ラテックス（イ）とからなる処理液で処理され、次
   いで、（２）該樹脂と共重合体中のビニルピリジン含有
   量がV2（重量％）であり、かつV1−V2＞10（重量％）で
   あるビニルピリジン−共役ジエン系共重合体ラテックス
   （ロ）とからなる処理液で処理されたポリエステル繊維
   を使用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。