JPH02145874A - ゴム補強用芳香族ポリアミド繊維の処理方法 - 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〉 本発明はゴムとの接着力を向上させるための、ゴム補強
用芳香族ポリアミド繊維の処理方法に関するものである
。

〈従来の技術〉 芳香族ポリアミド繊維は、一般に高強度、高モジ−ラス
を有し、また、耐熱性及び寸法安定性に侵れ、かつ、有
機繊維であるため錆びないという特性を有することなど
から、ゴム補強材としての利用が検討されており、具体
的には、タイヤ、ベルト及びホースなどのゴム製品に使
用されている。

一般に、繊維がゴム補強材として使用される場合、その
繊維で補強されたゴム製品の性能は、繊維とゴムとの接
着が十分に行なわれているが否か（二大きく左右される
ことがら、繊維とゴムとの接着方法については、これま
でにもいくつかの研究が行なわれている。（例えば、ラ
バー・ケミヌトリー・アンド・テクノロジー、　Ｒｕｂ
ｂｅｒＣｈｅｍ＋５ｔｒｙａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ、　４２巻１５９〜２５６頁１９６９年参照。９ 特に、−芳香族ポリアミド繊維は、前記のような優れた
特性を持つ一方で、ナイロン、レーヨン、ビニロン及び
ポリエステルなどの繊維と比べて、ゴムとの接着性番こ
劣ることから、芳香族ポリアミド繊維とゴムとの接着性
を向上させるための研究が従来より行なわれている。

これら従来の方法としては、エポキシ又はイソシアオ・
−ト化合物で前処理を行なりた後、レゾルツノ−ホルム
アルデヒド樹脂−ゴムラテックスよりなるいわゆるＲＦ
Ｌ液で処理する方法（ジャーナル・オプ・アプライド・
ポリマー・サイ−ｃ　ンス、　　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ
　Ａｐｐｌｉｅｄ　ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ、　
　２２巻８０１〜８１２頁　１９７８年参照）、エチレ
ン尿素化合物などの反応性物質を添加したＲＦＬ液で処
理する方法（特開昭５６−２１５６号公報参照）などが
挙げられる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、従来の方法は、芳香族ポリアミド繊維と天然−
ｔム、スチレン−ブタジェンゴム（以下、ＳＢＲと略す
ｐ及びニトリル−ブタジェンゴム（以下、ＮＢＲと略す
）との接着に対しては比較的高い接着力が得られるもの
の、水素化ニトリル−ブタノエンゴム（以下、水素化Ｎ
ＢＲと略ス）、エチレン−プロピレン−非共役ジエンゴ
ム（以下、ＥＰＤＭと略す）及びクロロスルホン化ポリ
エチレンなどの特殊ゴムとの接着に対しては、必ずしも
十分な接着力が得られないという欠点を有していた。

く課題を解決するための手段〉 以上のような現状に鑑み、本発明者は、芳香族ポリアミ
ド繊維に対し、天然ゴム、ＳＢＲ及びＮＢＲの他、水素
化ＮＢＲ，ＥＰＤＭ及びクロロスルホン化ポリエチレン
などの特殊ゴムトノ接着）こ際しても優れた接着力を発
現し得る接着処理方法について鋭意検討した結果、本発
明に到達したものである。

すなわち、本発明は、 芳香族ポリアミド繊維とゴムとを接着させるに際し、接
−着をこ供する芳香族ポリアミド繊維を、分子中に２個
以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含む系で処
理し、その後、該処理した芳香族ポリアミド繊維を、ハ
ロゲン含有ゴムとニトロソ芳香族化合物を主成分とする
接着剤で処理することを特徴とするゴム補強用芳香族ポ
リアミド繊維の処理方法に係るものである。

本発明で用いられる芳香族ポリアミド繊維とは、ポリ−
ルー〕二二しンテレフタルアミド。

ポリ−ｐ−又は−ｍ−ベンズアミド、ポ’Ｊ　−ｍ＝フ
二二レしイソフタルアミド又はこれらの構造単位を５０
重量％以上含む繊維状の材料である。

通常、これらの繊維は、最初に必要をこ応じて、ある程
度の撚りをかけ、コード化したりあるいは織物とした後
、以下に述べる本発明の処理が行なわれるが、目的に応
じて、短繊維化あるいは綿状化した後、本発明の処理を
行って用いることも、また処理後に短繊維化あるいは綿
状化して用いることも可能である。

本発明で用いられる分子中に２個以上のエポキシ基を有
するエポキシ化合物を含む系（以下。

エポキシ化合物を含む系と略す）とは、分子中に２個以
上のエポキシ基を有するエポキシ化合物（以下、エポキ
シ化合物と略す）及び熱硬化用塩基性化合物を、有機溶
媒に溶解させた系、又は水に分散させた系であり、水に
分散させた系の場合には、分散性を向上させるために、
界面活性剤を添加併用することが望ましい。

本発明で用いられるエポキシ化合物は、分子中に２個以
上のエポキシ基を有する化合物であり、これらは多価ア
ルコールのポリグリンジル工−テルとして市販され入手
可能なものが使用でき、具体的にはグリセリンポリグリ
シジルエーテル　ソルビトールポリグリシジルエーテル
ポリグリセロールボリグリシジルエーテル、ペンタエリ
スリトールポリグリシジルエーテ／Ｌ／。

ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、グリン′；ル
クレゾールノボラックエーテルなどが例示され、この中
でもグリセリンポリグリシジルエーテルが最適である。

エポキシ化合物を含む系におけるエポキシ化合物の使用
量としては、繊維上のエポキシ化合物付着量として０．
２〜５重量％、好ましくは０５〜３重量％となるように
調製されるべきで、そのためには、エポキシ化合物を含
む系中のエポキシ化合物濃度が０．５〜１０重量％とな
るように調製される。繊維上のエポキシ化合物付着量が
０．２重量％未満では十分な接着力が得られず、５重量
％を超えると繊維自身が固くなり、ゴム補強材としては
不適当なものとなるからである。

本発明で用いられる熱硬化用塩基性化合物としては、苛
性ソーダ、炭酸ソーダ、ジエチレントリアミン、トリエ
チレンテトラミン７テトラエチレンペンタミン、ノンア
ンジアミド、ピペラジン、メタフェニレンジアミン、′
；アミツノフェニルメタン、イミダゾールなどが使用で
き、エポキシ化合物の使用量に対して１〜ｌＯ重量％の
範囲で使用される。

本発明で用（・られる界面活性剤については、種類及び
使用量は特に限定されないが、スルホコハク酸ジオクチ
ルナトリウムが好ましく使用でき、エポキシ化合物の使
用量に対して１〜１０重量％の範囲で使用するのが好ま
しい。

本発明で用いられるエポキシ化合物を溶解するための有
機溶媒としては、特に限定されるべきものではないが、
トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、メチル
イソブチルケトン。

メチルエチルケトンなどのケトン類、ブチルアルコール
、フロビルアルコ−ルナトノアルコール類あるいは、こ
れらの二種以上の混合物を使用することができる。

エポキシ化合物を含む系による処理は、芳香族ポリアミ
ド繊維を、エポキシ化合物を含む系に浸漬すること昏こ
より行なわれる。浸漬はエポキシ化合物を含む液が芳香
族ポリアミド繊維に含浸できれば、特に限定されるもの
ではなく、室温で数秒間の浸漬で十分である。

浸漬後のポリアミド繊維は乾燥され、その後、焼付けが
行なわれる。

乾燥を効果的に行なうには、１００〜１６０℃程度の温
度で１〜２０分間の乾燥を行なうのがよい。

乾燥後に行なわれる焼付けは、熱硬化用塩基性化合物の
種類および使用量にもよるが、１８０〜２６０℃で０．
５〜２０分間、好ましくは２００〜２５０℃で１〜１０
分間加熱処理することにより行なわれる。

本発明で用いられるハロゲン含有ゴムとニトロソ芳香族
化合物を主成分とする接着剤とは、ハロゲン含有ゴムと
ニトロソ芳香族化合物の各々１種以上を主成分として有
機溶媒中に溶解し、必要に応じて加硫助剤、カーボンブ
ラック、顔料、充填剤及び安定剤などの添加剤を添加し
てなるものである。

ハロゲン含有ゴムとしては、塩素化天然ゴム。

ポリ−２−クロロブタジェン−１，３，ハロゲン化ホリ
ー２−クロロブタジェン、ハロゲン化ポリブタジェン、
ハロゲン化エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ポ
リ−２，３−ジクロロブタジェン−１，３及びハロゲノ
化ボ’Ｊ　−２，３−’、；クロロプタジエ：／−１，
３などが例示される。

ニトロソ芳香族化合物としては、Ｎ、４−ジニトロソジ
フェニルアミン、モノニトロソベンゼン、パラニトロソ
ジフェニルアミン、２．５−ジニトロソバラシメ／、メ
タンニトロソベンゼン　パラノニトロンベンゼノなどが
例示される。

該接着剤中のハロゲン含有ゴムとニトロソ芳香族化合物
の含有比率は、ニトロソ芳香族化合物／（ハロゲン含有
ゴム−ニトロソ芳香族化合物）重量比で１〜５０の範囲
であるが、好ましくは５〜２５の範囲である。また、ハ
ロゲン含有ゴムとニトロソ芳香族化合物を主成分とする
接着剤における固形分濃度としては、芳香族ポリアミド
繊維に対する固形分付着量が０．５〜１０重量％となる
ようをニ調製されるべきであり、ハロゲン含有ゴム、ニ
トロソ芳香族化合物、添加剤及び有機溶媒の種類や割合
、更には処理方法にもよるが、該固形分濃度は概ね２〜
３０重量％が好適である。芳香族ポリアミド繊維に対す
る固形分付着量が０．５重量％未満では十分な接着力を
得られず、また１０重量％を超えると、エポキシ化合物
付着量にもよるが、繊維自身が固くなり、ゴム補強材と
しては不適切なものとなるためである。

この固形分濃度は、接着剤をかくはんして均一化した後
、接着剤の一部（約２２程度〕を正確に秤量層に測りと
り（Ａｓ’とする〕、次に恒量になるまで風乾した後（
約５時間）、再び重量を測定しくＢｆとする）、弐Ｂ／
Ａｘ１００＋こより求めることができる。

前記の有機溶媒としては、ノ・ロゲン含有ゴムとニトロ
ソ芳香族化合物とを共に溶解するものが望ましく、トル
エン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、モノクロロ
ベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクレン、パークロロ
エチレンなどの含塩素系溶媒及びこれらの溶媒の混合物
、更には、これらの混合溶媒にケトン、エーテルあるい
はアルコール類を多少混合したものが用いられる。

このようなハロゲノ含有ゴムとニトロソ芳ｆＦ族化合物
を主成分とする接着剤に該当するものの例としては、ロ
ード社（Ｌｏｒｄ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ。

米国）からケムロノク（Ｃｈｅｍｌｏｋ　）の登録商標
名で販売されているものの内、ゴムと金属を接着するた
めの接着剤が、本発明において特に有効に使用できるも
のとして挙げられる。

ハロゲン含有ゴムとニトロソ化合物を主成分とする接着
剤による処理は、前記エポキシ化合物を含む系をこよる
処理、乾燥及び焼付けを施した芳香族ポリアミド繊維番
二対し、該接着剤を浸漬、ハケ塗りあるいは吹き付けな
どにより塗布することにより行なわれる。

次いで、該芳香族ポリアミド繊維は乾燥される。乾燥は
溶媒が蒸発するのに十分な時間を取る必要があるが、乾
燥方法（二ついては特に限定されるべきものではなく、
室温で６０分程度風乾することによっても行なうことが
できるが、乾燥を早めるために、比較的低温の熱風を用
いて乾燥することも可能である。

乾燥後の該芳香族ポリアミド繊維に対する処理方法につ
いては、特に限定されるものではないが、例えば、該芳
香族ポリアミド繊維をゴム配合物中に埋め込み、加熱プ
レスすることにより、ゴムと芳香族ポリアミド繊維との
接着が行なわれる。

本発明で用い得るゴムとしては、天然ゴム。

ＳＢＲ及びＮＢＲの他、従来の技術では十分な接着力を
得ることができなかった水素化ＮＢＲ。

ＥＰＤＭ及びタロロスルホン化ポリエチレンなどの特殊
ゴムも使用し得る。

〈実施例〉 以下に、実施例にて本発明を更に具体的に説明するが、
これによって本発明が限定されるものではない。

実施例１ ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドの１５００デニ
ール繊維（アクシー社製商品名　トワロン１０００　）
の幅２５団、長さ１０ｃ＋ｎの平織クロス（織上密度た
て１１本／ｃｒｎ、よこ１１本／α、以下トワロン平織
クロスと称す）を第１表の組成の液に５秒間浸漬して取
り出し、１５０℃のオーブン中で５分間乾燥後、２３５
℃のオープン中で３分間焼付けを行なった。

第１表 ＊　グリセリンポリグリシジルエーテル（ナガセ化成社
製）次に、前記焼付は後のトワロン平織クロスを、ロー
ド社製のゴムと金属の接着剤であるケムロノク２２０（
固形分濃度２５％、キシレン及びパークロロエチレン溶
媒〕に５秒間浸漬して取り出し、室温で２時間風乾した
。その後、前記風乾後のトワロン平織クロスを、第２表
の水素化ＮＢＲ配合物中に埋め込み、１６０℃で２０分
間プレスすることによりゴムとトワロン平織クロスとの
加硫接着を行なった。該接着したゴムとトワロン平織ク
ロスにおける接着力は、　ＪＩＳ　Ｋ６３０１をこ準拠
したたんざく状試験片を作成しく但し。

幅２α）、５０酬／分の引張速度で１８０度剥離試験に
より求めたところ、２２．５　Ｋｇ／　２　ｃｍであっ
た。

第２表 すなわち、第１表における純水量を１９５．６５とする
ことをこよりエポキシ化合物濃度を２％としたものを用
いたこと、実施例１に従がって乾燥及び焼付けを行なっ
た後、第３表のＲＦＬ液で処理し、その後、再度乾燥及
び焼付けを行なったこと以外は実施例１と同様に行なっ
た。接着力は４．３に４／２＝−ｍでありた。

第３表 水素化ＮＢＲ（日本ゼオン社製） 老化防止剤（二二ロイヤル社製） テトラノチルチウラムジスルフィド ２−ノルカプトベンゾチアゾール 比較例１ トワロン平織クロスを、本発明の処理方法によらない従
来の処理方法の一つであるエポキシ化合物とＲＦＬ液を
用いる方法で処理した。

＊ｌ　　ＲＦ樹脂プレ縮合物（住友化学社製）＊２　ビ
ニルピリジンラテックス（住友ノーガタツタ社製）比較
例２ 第１表における純水量を９９５．６５とすることにより
、エポキシ化合物濃度を０．４と薄くしたこと以外は実
施例１と同様に行なった。接着力は３、　ＯＫｐ／　２
　ｃｔｎでありた。

比較例３ 第１表におけるエポキシ化合物であるグリセリンポリグ
リンジルエーテルの代わりに、分子中をこエポキシ基を
１個しか有しないポリエチレングリコールフェノールグ
リシジルエーテル（ナガセ化成社製、デナコールＥＸ−
１４５）を用いたこと以外は実施例１と同様に行なった
。接着力は３．８Ｋｆ／２ｍであった。

比較例４ 固形分濃度が１％であるケムロツタ２２０シ用いたこと
以外は実施例１と同様Ｇこ行なりた。

接着力は２．０　′１４／　２　ｃｍであった。

比較例５ ケムロック２２０の代わりにニトロソ芳香族化合物を含
まない第４表のクロロプレンゴム系接着剤を用いたこと
以外は、実施例１と同様に行なった。接着力は４．８Ｋ
ｆ／２αでありた。

第４表 ＊ｌ　クロロプレンゴム（昭和ネオブレン社製）＊２　
老化防止剤（住友化学社製） 実施例２ 第２表の配合物の代わりに第５表のクロロプレンゴム物
を用いて、１５０℃で１３分加硫接着を行なった以外は
実施例１と同様に行なった。

接着力は１４，０呻／　２　ｃｍであった。

第５表 第６表 ＊ｌ　クロロプレンゴム（昭和イ・オプレン社製）＊２
　老化防止剤（住友化学社製） ＊３　芳香族系プロセスオイル（共同石油社製）＊４２
−ノルカプトイミダシリン ＊５　テトラメチルチウラムジスルフィド実施例３ 第１表における純水量を５３とすることによりエポキシ
化合物濃度が７．０％としたものを用いたこと、ケムロ
ツタ２２０の代わりにロード社製のゴムと金属の接着剤
であるケムロノク２３８（固形分濃度１７％、キシレン
溶媒）を用いたこと、第２表の代わりに第６表のＥＰＤ
Ｍ配合物を用いたこと、及び１６０℃で２３分間加硫接
着を行なりたこと以外は実施例１と同様に行なった。

接着力は９．５　Ｋ４／　２　ｔＭＩでありた。

ＥＰＤＭ（住友化学社製） パラフィン系プロセヌオイル（サンオイル社製）シリカ
　（日本シリカ社製） ジーｎ−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛テトラメチルチ
ウラムジスルフィド ２−メＩレカプトペンゾチアゾール 実施例４ ケムロＩり２２０の代わりにロード社製のゴムと金属の
接着剤であるケムロック２５２（固形分濃度２０％）を
用いたこと、及び第２表の代わりに第７表の水素化ＮＢ
Ｒ配合物を用いたこと以外は実施例１と同様に行なった
。接着力は、コムの打破に到る２５Ｋｆ／２α以上であ
った。

第７表 実施例５ 第１表の純水量を１３０とすることにより、エポキシ濃
度を３．０％としたものを用いたこと、ケムロツタ２２
０の代わりにロード社製のゴムと金属の接着剤であるケ
ムロノク２３４　Ｂ　（固形分濃度２５％、キシレン及
びトリクロロエチレン溶媒）を用いたこと、第２表の代
わりに第８表のハイパロン配合物を用いたこと、及び加
硫接着は１６０℃で３３分行なったこと以外は実施例１
と同様に行なった。接着力は１８Ｋｇ／２ｃｒｎで一部
ゴム打破をともなうものであった。

第８表 ＊１〜４第２表に同じ ＊１　りロロスルホン化ポリエチレン（デュポン社製〕
＊２　脂肪酸処理炭酸カルシウム（白石工業社製）本３
　ジオクチルフタレート ＊４　ポリエチレングリコール４０００（ＵＣＣ社製）
＊５　トリアリルイソシアヌレート（日本化成社製〕＊
６　ジクミルパーオキサイド９８％ 実施例６ ケムロツク２２０の代わりにロード社製のゴムと金属の
接着剤であるケムロ７り２５２（固形分濃度５％）を用
いたこと、及び第２表の代わりに第９表のＮＢＲ配合物
を用いたこと以外は実施例１と同様に行なった。接着力
は１５Ｋｆ／　２、−。

でありた。

＊Ｉ　　ＮＢＲ（日本ゼオン社製） ＊２　ジオクチルフタレート ＊３　テトラメチルチウラムモノスルフィド〈発明の効
果〉 以上、説明したように、本発明により、芳香族ポリアミ
ド繊維に対し、天然ゴム、ＳＢＲ及びＮＢＲの他、水素
化ＮＢＲ，ＥＰＤＭ及びクロロスルホン化ポリエチレン
などの特殊ゴムとの接着に対しても優れた接着力を発現
し得る接着処理方法を提供することができる。

第９表

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ポリアミド繊維とゴムとを接着させるに際
   し、接着に供する芳香族ポリアミド繊維を、分子中に２
   個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含む系で
   処理し、その後、該処理した芳香族ポリアミド繊維を、
   ハロゲン含有ゴムとニトロソ芳香族化合物を主成分とす
   る接着剤で処理することを特徴とするゴム補強用芳香族
   ポリアミド繊維の処理方法。
2. （２）分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ
   化合物を含む系における、該エポキシ化合物の濃度が０
   ．５〜１０重量％であり、かつ、ハロゲン含有ゴムとニ
   トロソ芳香族化合物を主成分とする接着剤における固形
   分濃度が２〜３０重量％である請求項１記載のゴム補強
   用芳香族ポリアミド繊維の処理方法。