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JPS6250333A - 芳香族ポリアミド繊維の接着処理方法 - Google Patents

芳香族ポリアミド繊維の接着処理方法

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Publication number
JPS6250333A
JPS6250333A JP60189210A JP18921085A JPS6250333A JP S6250333 A JPS6250333 A JP S6250333A JP 60189210 A JP60189210 A JP 60189210A JP 18921085 A JP18921085 A JP 18921085A JP S6250333 A JPS6250333 A JP S6250333A
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JP
Japan
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formula
aromatic polyamide
epoxy compound
treated
treatment
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JP60189210A
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Inventor
Isamu Imai
今井 勇
Toshihiro Yotsumoto
四元 敏裕
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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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) この発明は、芳香族ポリアミド繊維の接着処理方法、特
にエポキシ化合物及びレゾルシンホルムアルデヒド縮合
物・ゴムラテックス混合液(RFL液)により芳香族ポ
リアミド繊維を処理してこの繊維にゴムとの接着性及び
ゴムとの複合体中における耐疲労性に関してすぐれた特
性を付与する接着処理方法に関する。
(従来の技術) 一般式 %式% 群の中から選ばれた基を示し、Ar、及びAr2は同−
又は異なる芳香族基である。) で表される繰り返し単位を分子内に50モル%以上含有
する芳香族ポリアミド繊維には、代表例としてXが−A
r、−基のポリ (1,4−ベンズアミド)、Xフタル
アミド)、共重合体構造である1、4−フェニレンテレ
フタルアミド−3,4′−ジアミノジフェニルエーテル
共重合体などがある。そしてこの芳香族ポリアミド繊維
は、他の天然及び合成繊維に比較して高強度、高モジュ
ラス、低熱収縮性、高耐熱分解性及びすぐれたクリープ
特性を有しており、フィラメントチップ、コード、ケー
ブル、コード織物、帆布などの形態で、コンベアベルト
、空気バネ、ゴムホース、タイヤなどのゴム物品補強用
材料として従来にないすぐれた特性を示している。
しかしながら、これらのすぐれた利点を有している反面
、これらの繊維は、その内部構造に基因するとみられる
、耐屈曲疲労性及びゴムとの接着性が他の繊維に比較し
て大幅に劣るという欠点を有しており、その改良が強く
望まれていた。このような耐疲労性の改良方法としては
、撚構造の検討とか、繊維学会誌、第34巻、第8号T
342〜T348(1978年)に記載されているよう
に共重合体構造により繊維に可撓性を与える検討などが
行われている。
一方、接着性に関しては、一般にはエポキシ化合物など
でこの芳香族ポリアミド繊維の前処理を行った後、通常
のRFL液にて熱処理を行うことが検討され、例えば、
特公昭53−37467.54−6677.55−20
853号各公報PEに記載される。
(発明が解決しようとする問題点) 以上のように芳香族ポリアミド繊維の欠点の改良として
は、従来は耐疲労性又は接着性レベルを互いに無関係に
向上させるという方法のみが検討され、両特性を同時に
総合的に改良する方法は未だ得られていない。前記の撚
構造とか共重合成分の導入による改良では、本来の特性
値、例えば強度、モジュラス、耐熱分解性などを犠牲に
しなければならない場合がほとんどである。
この発明は、芳香族ポリアミド繊維に対し、前記本来の
特性値を犠牲にすることなく、すぐれた接着性及び耐疲
労性を共に付与しようとするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、前記問題点を解決すべく、特に前処理液
と熱処理方法につき鋭意検討した結果、それらの適切な
組合せにより前記問題点を解決しうろことを確かめ、こ
の発明を達成するに至った。
すなわち、この発明は、一般式 〔X−C−N)          (1)  H 群の中から選ばれた基を示し、Ar、及びAr2は同−
又は異なる芳香族基である。) で表される繰り返し単位を分子内に50モル%以上含有
する芳香族ポリアミド繊維を接着処理するにあたり、前
記繊維を一般式 在し、nは繰り返し単位数を示す整数で2以上である。
) で表されるエポキシ化合物の水溶液又は水性分散液で処
理し、次いで160〜200℃で乾燥後、更に240〜
270℃にて50〜200秒間熱処理し、次にレゾルシ
ンとホルムアルデヒドとを1:1.0〜1:1.5のモ
ル比でアルカリ触媒の存在下に反応させた縮合物とゴム
ラテックス液との10:i00〜15:100の固形分
重量比の混合液にて処理し、160〜200℃にて乾燥
後、最後に210〜260℃で60〜150秒間テンシ
ョン下に熱処理することを特徴とする芳香族ポリアミド
繊維の接着処理方法である。
この発明の方法で処理する芳香族ポリアミド繊維の具体
例としては、ポリ(1,4−ベンズアミド)、ポリ(1
,4−フェニレンテレフタルアミド)、ポリ(1,3−
フェニレンイソフタルアミド)、又は1.4−フェニレ
ンテレフタルアミド−3,4′−ジアミノジフェニルエ
ーテル共重合体などがあげられる。
この発明で用いるエポキシ化合物は、一般式■で表され
、そのnとして普通2〜10のものが用いられるが、こ
れより大きいnの値を有するものも用いることができる
。エポキシ化合物の好ましい具体例としては、ジグリセ
ロールトリグリシジルエーテノベ トリグリセロールテ
トラグリシジルエーテル又はテトラグリセロールペンタ
グリシジルエーテルなどがあげられる。
芳香族ポリアミド繊維をエポキシ化合物の水溶液又は水
性分散液(以下単に「エポキシ化合物液−という)で処
理することにより、この繊維に前記液を含浸させること
ができる。この水溶液又は水性分散液は、前記エポキシ
化合物を水に溶解するか、又は適当な界面活性剤を用い
て水中に分散させてつくる。エポキシ化合物の濃度は、
処理方法とかエポキシ化合物の種類などにより変わるが
、通常2重量%以下が好ましく、濃度が高過ぎると均一
な含浸ができなくなる。
芳香族ポリアミド繊維をエポキシ化合物液で処理する具
体的な方法としては、繊維を液にディップ処理などで浸
漬する方法、繊維に液をドクターナイフなどを用いて塗
布したり、スプレーしたりする方法などの従来用いられ
る含浸方法が可能であり、これらから適当に選択して用
いることができる。
芳香族ポリアミド繊維をエポキシ化合物液で処理する場
合、この繊維に適当なテンション、具体的には0.旧〜
0.5g/dのテンションをかけながら処理するのが好
ましい。処理時のテンションが0.01g/d未満であ
ると、この繊維のコードの内部フィラメント間にまでエ
ポキシ化合物液が浸透し、そこでエポキシ化合物が硬化
するので、耐疲労性が低下し、また0、 5g/dを超
えると、エポキシ化合物液は、その浸透が阻まれてコー
ド表面層フィラメントのみの被覆に留まり、じゅうぶん
な接着表面積が得られないので接着力が低下する。
前記のようにして、エポキシ化合物液で処理した芳香族
ポリアミド繊維を次に160〜200℃の温度で乾燥さ
せ水分を除去する。次いで、この繊維を240〜270
℃で50〜200秒間熱処理する。熱処理温度が240
℃未満では、エポキシ化合物と芳香族ポリアミドコード
との反応がじゅうぶんでなくエポキシ化合物相互間の反
応硬化が優先して起こるので、接着力も耐疲労性も低下
する。熱処理温度が280℃を超えると、エポキシ化合
物の接着官能基が分解されて失われるため、じゅうぶん
な量残存せず、接着レベルが低下するばかりでなく、繊
維の初期強力値も大幅に低下するので実用に適さない。
また、処理時間が50秒未満であると、例え280℃で
処理してもエポキシ化合物と繊維との反応がじゅうぶん
でなく、また200秒以上では、例え240℃の温度で
処理しても残存有効エポキシ化合物量が少なくなり、じ
ゅうぶんな接着力が得られない。
次に、RFL液による処理について述べる。この発明に
用いるRFL液において、ホルムアルデヒド対レシンシ
ンのモル比が1.0未満であると、重合反応の進行がじ
ゅうぶんでなく、1.5を超えると2次元的な重縮合反
応が進み過ぎて、いずれの場合も接着力が低下し、更に
1.5を超える場合は耐屈曲疲労性も低下する。
レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物とゴムラテックス
液との固形分重量比が10:100未満ではじゅうぶん
な接着力が得られず、15:looを超えるとじゅうぶ
んな接着力が得られないばかりでなく耐疲労性も悪化す
る。
前記ゴムラテックス液としては、芳香族ポリアミド繊維
と接着するゴムの種類に応じて天然ゴムラテックス又は
スチレンブタジェンゴム、スチレンビニルピリジンブタ
ジェン共重合ゴムなどの合成ゴムラテックスの1種を用
いるか、それらの2種以上の混合ラテックスを用いる。
RFL液の調製方法を例示すれば、次のよってある。
所定量の軟水にレゾルシンを溶解し、これにカセイソー
ダ、カセイカリ、アンモニア水、尿素などのアルカリ触
媒をレゾルシン1モルに対して0.1〜0.3モル加え
、次いで前記範囲の量のホルムアルデヒドを加え、室温
にて6〜10時間熟成させる。このようにして得られた
水溶液に前記範囲の固形分重量比に相当するラテックス
液を混入し、全固形分濃度を13〜30重量%の範囲内
に調整し、14時間以上室温にて熟成させることにより
RFL液を調製することができる。
芳香族ポリアミド繊維のRFL iによる処理方法とし
ては、エポキシ化合物液の場合と同様に浸漬方法、塗布
方法、スプレ一方法などを必要に応じて用いうる。更に
、エポキシ化合物液による処理で述べたように、処理時
、0.01g〜0.5g/dのテンションをかけること
が好ましく、その理由はエポキシ化合物の場合と同様で
ある。
RFL処理後、繊維を160〜200℃で乾燥して水分
を除き、次いでテンション下に熱処理する。熱処理温度
が210℃未満であると、例え処理時間が150秒を越
えても前記エポキシ化合物処理後の芳香族ポリアミドと
じゅうぶん反応させることができず、260℃を超える
と、例え処理時間を60秒未満にしてもRFL液の劣化
と硬化が起こり、接着力及び耐疲労性が低下してしまう
。なお、前記熱処理時のテンションは通常行われる条件
でよい。
前記最終熱処理後のエポキシ化合物とRFLの全含浸付
着量は、芳香族ポリアミド繊維100重量部に対して固
形分として5〜15重量部であることが好ましい。
(実施例) 以下、この発明を実施例及び比較例により、更に詳細に
説明する。
この例において接着テスト及び耐疲労性テストは次のよ
うにして行った。
接着テスト 接着処理後、コードを前記未加硫配合ゴムに埋め込み、
145℃×30分、20kg/cn(の圧力にて加硫し
、得られた加硫物よりコードを掘り起こし80c+n/
分の速度でコードを加硫物より剥離させ、そのときのチ
ャートの中心値を抗力として接着力(kgZ本)とした
耐疲労性テスト 接着処理後、コードを50本15cmの打込みで、第1
図に示すように2層のコード層1として接着テストで用
いた未加硫ゴム2に埋設して被ふくし、同図に示すよう
なサンプルを作成し、これを145℃×40分、20k
g/c/の圧力にて加硫し、直径20[11[11のプ
ーリーにかけて両端より150 kgの荷重をかけて5
000回/hrの繰り返し歪を加え、50時間後に取り
はずしてプーリー面に近い側のコードを取り出し、強力
を測定し、処理コードの強力に対する保持率(%)を耐
疲労性のメジャーとした。
実施例1〜4、比較例1〜6 芳香族ポリアミド繊維としてポリ(1,4−フェニレン
テレフタルアミド)、デュポン社製、商品名ケブラー(
KEVL^R)を用いて1500dの原糸を下撚32回
/10Cm、上撚32回/locmにて撚りコードを作
成した。
実施例のエポキシ化合物液(−浴液)及びRFL液(二
浴液)は次のようにして調製した。
エポキシ化合物としてジグリセロールトリグリシジルエ
ーテルを用い下記組成の液を調製した。
(−浴液の調製、Ll液という) 重量部 カセイソーダ(10%水溶液)     0.14水 
                98.64RFL液
は、下記により調製した。(二浴液の調製、L2液とい
う) 重1部 水                 524.0ルゾ
ルシン           15.12ホルマリン(
37%)           16.72カセイソー
ダ(10%水溶液)      11.00566、8
5 この混合物を8時間熟成後、これにビニルピリジン参ス
チレンブタジェン共重合ゴムラテックス(41%) 4
33.15重量部を加え、18時間熟成した。
従来例を示す比較例の一浴液及び二浴液は次のようにし
て調製した。
IPD 22 (−浴処理液) 重量部 カセイソーダ(10%水溶液)1.0 エアロゾル0T(5%水溶液)2.0 水                 85.02−ピ
ロリドン          10.0100、0 D5A  (二浴処理液) 重量部 水                222.4レゾル
シン           11.0ホルムアルデヒド
(37%水溶液)    16.2カセイソーダ(1,
67%水溶液”)     17.9267、5 この混合物を8時間熟成後、これにビニルピリジン、ス
チレンブタジェン共重合ゴムラテックス(41%)を2
44.0重量部、水を61.1重量部、アンモニア水(
28%濃度)を11.4重量部加え、8時間熟成した。
前記コードを用い、表1に示すように前記処理液及び処
理条件を用いてリッシラー社製コンビュトリーターを使
用して一浴、二浴の順に処理し、この処理コードを次に
示すゴム配合物A又はBの組成及びゴム物性を有する2
種のゴムを表1のように組合わせて繊維ゴム複合体をつ
くり前記接着テスト及び耐疲労性テストを行った。結果
を表1に示す。
ゴム配合物A 重量部 天然ゴム             80スチレンブタ
ジエンゴム     2011AFカーボンブラツク 
     50ステアリン酸           2
70マ油              4亜鉛華   
           6N−フェニル−β−ナフチル
アミン  1.5硫黄               
5・0ゴム配合物B 重量部 天然ゴム             80合成ポリイソ
プレンゴム      20HAFカーボンブラツク 
     45シリカ             5 ステアリン酸           2レゾルシン  
          3アロマ油          
    2亜鉛華              6N−
フェニル−β−ナフチルアミン  1.5へキサメトキ
シメチルメラミン   1.0硫黄         
      5.01PD22の1成分であるグリセリ
ンジグリシジルエーテルは、一般式■でn−1でYは3
個の場合のYがHの場合である。このような−浴液を用
いた場合、比較例1〜2に示すように接着力及び耐疲労
性とが劣る。また、ゴムにレゾルシンを配合した場合(
比較例3)でも接着レベルは向上したが耐疲労性が劣る
更にこの発明に適合するLl浴、L2浴を用いた場合で
も熱処理ゾーンの温度及び時間が前記所定の条件を満足
しない場合(比較例4.5及び6)は、接着力及び耐疲
労性の両方を同時に満足することができない。
また、浴処理時のテンションが0.5g/dを超える場
合もじゅうぶんな接着性と耐疲労性が得られない。
(発明の効果) 以上、実施例及び比較例で説明したように、この発明は
、芳香族ポリアミド繊維に特定のエポキシ化合物液、次
いで特定組成のRFL液を含浸させ、しかもそれぞれの
含浸後乾燥し特定条件で熱処理することにより、ゴム−
繊維のすぐれた接着力と繊維のすぐれた耐疲労性を達成
することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は耐疲労性テスト用サンプルを示す斜視図である

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Xは−Ar_1−及び▲数式、化学式、表等があ
    ります▼よりな る群の中から選ばれた基を示し、Ar_1及びAr_2
    は同一又は異なる芳香族基である。) で表される繰り返し単位を分子内に50モル%以上含有
    する芳香族ポリアミド繊維を接着処理するにあたり、前
    記繊維を一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Yは▲数式、化学式、表等があります▼基又は水
    素原子を示 し、かつ▲数式、化学式、表等があります▼基は分子内
    に少なくと も2個存在し、nは繰り返し単位数を示す整数で2以上
    である。) で表されるエポキシ化合物の水溶液又は水性分散液によ
    り処理し、次いで160〜200℃で乾燥後、更に24
    0〜270℃にて50〜200秒間熱処理し、次にレゾ
    ルシンとホルムアルデヒドとを1:1.0〜1:1.5
    のモル比でアルカリ触媒の存在下に反応させた縮合物と
    ゴムラテックス液との10:100〜15:100の固
    形分重量比の混合液にて処理し、160〜200℃にて
    乾燥後、最後に210〜260℃で60〜150秒間テ
    ンション下に熱処理することを特徴とする芳香族ポリア
    ミド繊維の接着処理方法。 2、エポキシ化合物の水溶液又は水性分散液による処理
    及び前記縮合物とゴムラテックス液との混合液による処
    理を芳香族ポリアミド繊維に0.01〜0.5g/dの
    範囲内のテンションをかけながら行う特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 3、Ar_1及びAr_2がいずれもフェニレン基であ
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。  4、芳香族ポリアミド繊維がポリ(1,4−ベンズ ア
    ミド)、ポリ(1,4−フェニレンテレフタルアミド)
    、ポリ(1,3−フェニレンイソフタルアミド)、又は
    1,4−フェニレンテレフタルアミド−3,4′−ジア
    ミノジフェニルエーテル共重合体である特許請求の範囲
    第1項記載の方法。 5、エポキシ化合物がジグリセロールトリグリ シジル
    エーテル、トリグリセロールテトラグ リシジルエーテ
    ル又はテトラグリセロールペンタグリシジルエーテルで
    ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018111632A (ja) * 2017-01-11 2018-07-19 帝人株式会社 セメント補強用繊維材料

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