JPS62238871A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ポリ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耐熱接着性を飛躍的
に向上ｕしめたポリエステル繊維の処理方法を提供する
ことにある。

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ニスデル繊維へのゴム付着率（Ｒｌ
Ｊｂｌ）Ｏｒ　Ｃ０Ｖｅｒａ（Ｊｅ　）を向上ｕしめ、
且つポリエステル繊維を柔軟で耐疲労性に−し優れたも
のとりる処理方法に関するものである。

〈従来技術〉 ポリエヂ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
リープが小ざく且つ疲労性に優れている等の物理的特性
を有しており、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繊維は、ナイロン６゜ナイロ
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。これはポリニスデ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４−シー化合物、イソ
シアネート化合物等反応性の強い物質で処理して接着性
を（＝Ｊ与する方法が（２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、処理した該繊維材料は硬くなり、
成型加工か回動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面を減圧下で低温プラズマ処
理することにより活性化させ、続いてレゾルシン・ホル
マリン初期縮合物とゴムラテックスとの混合液で処１！
Ｊ！ηる事にＪ：リゴムとの接着性を向上させることが
試みられている（　ＪＯＵＲＮＡＬＯ「＾ＰＰＬＩＥＤ
　ＰＯＬＹＭＥＲＳＣＩ［ＮＣＥ　ＶＯＬ、　１８　Ｐ
Ｐ、　１５５７−１５７４　（１９７４））。

あるいは「ポリエステル合成繊維に低温プラズマ処理を
施した後レゾルシン・・ホルムアルデヒド初期綜合物と
ゴムラテックスと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初期の接る性はほぼ満足される
ものの、耐熱接着性が実用的な水準に達しないという問
題があり、ゴム補強用繊維として使用できない。

〈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、特に耐熱接着性において、優れた性能を付与するこ
とにある。

〈発明の構成〉 すなわら本発明は、ポリエステル繊維を減圧下で低湿プ
ラズマ処理した俊、引き続き減圧下でポリアミド蒸気で
イオンプレーティング処理し、ついでレゾルシン・ホル
マリン拳ゴムラデックス（ＲＦＬ）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である。

本発明における低温プラズマ処理は、酸素、窒素、アン
モニア、−酸化炭素、−酸化窒素、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−５のである。

イオンプレーティング処理に先立ちポリエステル繊維に
低温プラズマ処理をする目的は、ポリエステル繊維表面
のＷｅｅｋ　ｂｏｕｎｄａｒｙ　１ａｙｅｒ　　（ＷＢ
　１層）の強化１表面清浄化、官能基の生成、凹凸の形
成などである。これにより低温プラズマ処理後引き続い
て行なうイオンプレーティング処理で形成される膜とポ
リエステル繊維との密着性を向上させることができる。

低温プラズマ状態を形成せしめるには、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、内部電極型、また容量結合型。

誘導結合型等かおるが、いずれの方式を用いても良い。

その操作処理条件は処理時間によって異なるが、例えば
１０−５　Ｔｏｒｒ　〜１０　’１ｏｒｒの高周波グロ
ー放電か適当である。

処理槽内のガス圧力がＴｏ　ｒＯｒｒを越えるとグロー
放電時の湿度上背が茗しく、ポリエステル繊維の表面を
変質さぼるおそれがあるので好ましくない。一方１０−
５　Ｔｏｒｒ末）？Ｊ１ではグロー放電が安定Ｕず、ｉ
［常な処理を行なうことが困難である。なお放電周波数
帯としては高周波の他、低周波、マイクロ波を用いるこ
とができる。

本発明において、ポリアミドはジカルボン酸とジアミン
との単縮合、ω−７ミノカルボン酸の重縮合、またはそ
のラクタムの開環重合によって合成されたポリアミド等
、あるいはこれらの２以上の共重合体あるいはブレンド
物である。好適なポリアミドとしては、ポリ−ε−カプ
ラミド（ナイロン６）、ポリへキサメヂレンアジパミド
（ナイロン６．６）、ポリへキサメヂレンセバカミド（
ナイロン６．１０＞等であるがその他の脂肪族ポリアミ
ド、芳香族、脂環あるいは異節環を主鎖に含むポリアミ
ド等でも差し支えない。ポリアミドの重合度は全く限定
されないが、例えばポリ−ε−カプラミドの揚台、３５
°Ｃメタクレゾール溶液で測定した極限粘瓜［η］／Ｊ
１０．８〜１．５の乙のを用いることができる。また、
ポリアミドの形状はバルク状、フィルム状、糸状、粉状
などのいずれでもよく特に限定されるしのではない。

本発明にＪ３けるイオンプレーティング処理はいわゆる
イオンプレーティング装置を利用し前ｊホのナイロンを
減圧下で溶融させることにより発生する蒸気をプラズマ
状態にするか、またはこの蒸気を仙のガスで発生させた
プラズマ状態にさら１゛ことにより活性化させた蒸気を
ポリエステル綴紐表面で冷却固化ざける一〇のである。

ナイロンを溶融ざける方向としては金属製ポー１−、ｔ
ラミック製るつぼなどにナイロン樹脂を入れ、ボート、
るつぼに電流を流すことにより発生する熱で溶融ざける
抵抗加熱方式、電子銃により発生さじだ電子をナイロン
樹脂に照射して溶融ざぜるＥ［３加熱力式などがおるが
、いずれの方式でも良い。ナイロンを減圧下で溶融させ
ることにより発生する蒸気をプラズマ状態にするため反
応容器の真空度を発生蒸気により１０−５　Ｔｏｒｒ〜
１０　’ｒｏｒｒに調整する。この場合発生蒸気以外に
Ａｒ、　０２．　ＮＨ：＋などのガスを併用しても良い
が、その場合には反応容器中の真空度が最終的に１０−
５　Ｔｏｒｒ　〜１０　Ｔｏｒｒになるよう調整する。

プラズマ状態にするためのエネルギーとしては高周波、
低周波、マイクロ波などの電気エネルギーを使用するこ
とができる。ナイロンを減圧下にて溶融ざぜることによ
り発生する蒸気がプラズマ状態になるかまたはその蒸気
かプラズマ状態にざらされることにより、蒸気粒子のも
つエネルキーは増加すると考えられるが、このエネルギ
ーをコン１〜［１−ルするためポリエステル繊維と高周
波などの電極問にバイアス電圧をかけてら差し支えない
。

本発明はポリエステル繊維をプラズマ処理、イオンプレ
ーティング処理した後、史にレゾルシン・ホルマリン・
ゴムラテックスを含む組成物で処理するものである。

ここに使用するレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテック
スは通常ＲＦ　Ｌ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−しル比が１：０．１〜１：８
、好ましくは１：０．５〜１：５、更に好ましくは１：
１・〜１：４の範囲で用いられる。

ゴムラテックスとしては、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、クロロプレンゴムラテ
ックス等があり、これらを単独又はイガ用して使用する
。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１７２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、固型分重量比で１：１〜１：１５、好ましくは１：
３〜１：１２の範囲が望ましい。ゴムラテックスの比率
が少なすぎると処理されたポリニスデル繊維材料が硬く
なり耐疲労性が悪くなる。

逆に多ずざると満足づべき接着力、ゴム付着率がｊ７ら
れない。

この処理剤をポリニスデル繊維材料へ付着Ｉ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
でさる。ポリニスデル繊維に対する固型分付着量は０．
１〜１０手量％、好ましくは０．５〜７巾皐％付着ｖし
めるのが好適である。

該繊維に対する固型分（＝Ｊ着ｆＰを制御する為に、圧
接ローラーによる絞り、スフレバー等にＪ、るかき落し
、空気吹イ１（］による吹き飛ばし、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低温プラズマ処理
し引き続きイオンプレーティング処理しざらにＲＦＬ処
理剤で処理したのら１２０’Ｃ以上であって該ポリエス
テル繊維の融点以下、好ましくは１８０〜２５０’Ｃの
温度で乾燥・熱処理する。乾燥・熱処理湿度が低すぎる
とゴム類との接着が不十分となり、一方温度か高すぎる
とポリエステル繊維が溶融、融着あるいは著しい強力低
下を起し、実用に供し１ｑなくなる。　　　　。

〈発明の効果〉 本発明の方法により処理した繊維は、従来方法に比し、
ゴム類との成型加工性を損なうことなく、耐熱接着性が
向上し剥離強力の耐久性か向上する。

〈実施例〉 以下、実施例を挙げて本発明を乳体的に説明する。

なお、実施例においてプライ間剥離接着力、疲労時強力
保持率は次のようにして求めた値である。

プライ間剥離接右力 イ「帛とゴムとの接着力を示すものである。

布帛の間に厚さ０．８ｍｍのゴムシートをはさみ、更に
両側から厚さ０．８ｍｍのゴムシートを積層せしめ、１
５−０’Ｃ，３０分ＩＪｕ　Ｉ＋４１　Ｌ、た俊両方の
布帛（両プライ）を２００ｍｍ／ｍ　ｉ　ｎの速度で剥
離させるに要した力をｋｇ／２ｃｍで表示したものであ
る。

疲労時強力保持率 耐疲労性をあられ寸尺度でおるグツドリッチ式ディスク
テスターにより、回転ディスク盤間で伸長６％、圧縮１
８％に設定した繰り返し疲労を３５０万回コードに与え
たのらの残存強力を百方率で表したものである。

実施例１ イオンプレーティング処理装置の幕板取付台座に厚さ約
０．２順のガラス板を取り付ける。装置下部に設置され
た抵抗加熱蒸着用タンタル製ボーＩ・に真空乾燥したナ
イロン６チップ（極限粘度１．３４）１．５ｇを入れる
。ついで５　Ｘ　１０−５　ｒｏｒｒまで減圧した後、
０２ガスを装置中に導入し５　Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒに
する。

ついで１３．５６Ｈｔｌｚの高周波グロー放電を行ない
、ガラス基板表面にＯｚによる低温プラズマ処理を施し
た。放電出力は１００Ｗ、時間は１分とした。その後５
　Ｘ　１０−５　ｒｏｒｒまで減圧し次にアルゴンガス
（八ｒ）を７　Ｘ　１０’　ｒｏｒｒになるまで装置中
に導入し、前述と同様の方法でＡｒの低湿プラズマを発
生さＵた。このときの放電出力は１００Ｗとした。この
状態でナイロン６チップを加熱して溶融蒸発させた。ナ
イロン６が溶融蒸発すると装置内の真空度が低下するが
、真空度が５　Ｘ　１０−’Ｉ　ｒｏｒｒになったとこ
ろでＡｒ刀スの導入を停止し、以後はナイロンを１１１
１熱する温度を調節してナイロン６の溶融蒸発速度を制
御することにより真空度を５ｘｌＯうｒｏｒｒに維持し
た。

このようにしてＡｒ低温プラズマ雰囲気下でナイロン６
を溶融させることにより発生したナイロン蒸気をプラズ
マ化し、この状態でイオンプレーティングを５分間実施
した。このときの放電出力は１００−とした。つぎにナ
イロン６の加熱を停止して５　ｘ　１０−５　Ｔｏｒｒ
まで減圧したのら酊ガスを装置に導入して大気圧にした
のらガラス基板上に生成したナイ［１ン膜を調べたとこ
ろ膜は均一な厚ざｉｏｏｎｍの薄１模であった。この膜
をメタノール、キシレン。

アゼトン、ジメチルホルムアミドなどの有機溶剤に浸漬
しても変化は認められず、更に、ギ酸１ｍ−クレゾール
、２０％塩酸、６０％Ｗｔ酸、フェノール／四塩化エタ
ン、Ｏ−クロロフェノールなどのナイロン溶媒に浸漬し
ても不溶であった。

実施例２ １５００デニール／１９２フイラメン１−のポリエチレ
ンテレフタレートマルヂフィラメントからなるイＩ帛を
実施例１のガラス板の代わりに、基板取付台座に取付け
、実施例１と同様の方法にＪ：す、プラズマ処理、イオ
ンプレーティング処理を施した後、第１表に示すＲＦＬ
処理剤に浸漬し１２０°Ｃで２分間乾燥した。その後型
に２３０℃で２分間熱処理した。このにうにして得たポ
リエステシイ５帛には処理剤が布帛重岳に対し、固型分
で５Ｗｔχ付着していた。

ｊｑられた処理布帛についてプライ間剥離接着力を測定
した。結果を第２表に示す。

実施例３〜５ プラズマ処理に用いるガスの種類を変更した以外は、実
施例２と全く同様にして処理布帛を作製し得られたイ［
帛のプライ間剥離接着力を測定した。

結果を第２表に示す。

比較例１・〜３ イオンプレーティング！ｌ！ａ１Ｍ！をｔＩｔＡさない
布帛を用いたほかは実施例２〜４と全く同様にして処理
イロ帛を作製し、得られたイ５帛のブライ間剥離接着力
を測定した。結果を第２表に示す。

比較例４ プラズマ処理、イオンプレーティング処理が施されてい
ないポリニスデル布帛（比較例］・〜３で用いたもの）
を第３表に示Ｊエポキシ化合物とイソシアネート化合物
との第１処理剤に浸漬した後、１２０℃で２分間乾燥し
、ついで２３０’Ｃで２分間熱処理した。これを更に実
施例２で用いた第２処理剤（第１表）に浸漬した後１２
０℃で２分間乾燥し、ついで２３０℃で２分間熱処理し
た。このようにして得たポリエステシイ１帛には、第１
処理剤の固型分が２゜２　ｗｔ％、第２処理剤の固型分
が２．り　ｗｔ％付着・していた。得られた処理イ［帛
についてプライ間剥離接着力を測定した。結采を第２表
に示す。

和初期値：天然ゴムを主成分とするカーカス配合の未加
硫ゴム中に処理］−ドを埋め込み、１５０℃、　３０分
加硫したのちの値。

＊２耐熱値：天然ゴムを主成分と覆るカーカス配合の未
加硫ゴム中にｆｆ１Ｊ！［！コードを埋め込み、１５０
℃、　３０分、ざらに１８０℃、　６０分加硫処理した
のらの値。

第３表 ＊３艮瀬産業■製、ソルヒト−ルボリグリシジル工−デ
ル ＊４第１工業製薬（ｆ勾しジオクヂルスルホリクシネー
　トナトリウム塩

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステル繊維を減圧下で低温プラズマ処理し
   た後、引き続き減圧下でポリアミド蒸気でイオンプレー
   ティング処理し、ついでレゾルシン・ホルマリン・ゴム
   ラテックス（ＲＦＬ）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。