JPH02206630A - ラテックス組成物及び接着剤組成物 - Google Patents

ラテックス組成物及び接着剤組成物

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JPH02206630A
JPH02206630A JP1027041A JP2704189A JPH02206630A JP H02206630 A JPH02206630 A JP H02206630A JP 1027041 A JP1027041 A JP 1027041A JP 2704189 A JP2704189 A JP 2704189A JP H02206630 A JPH02206630 A JP H02206630A
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fibers
rubber
vinylpyridine
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Hiroshi Kuki
久木 博
Yasuhiro Nakano
中野 安弘
Satoru Takinami
瀧浪 悟
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Zeon Corp
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Nippon Zeon Co Ltd
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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〕 本発明はラテックス組成物、接着剤組成物、接着方法及
びゴムと繊維との複合体に関する。更に詳しくは、ゴム
と繊維との接着剤組成物用に好適なラテックス組成物、
これとレゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂とを主成
分とする接着剤組成物、該接着剤組成物を用いて繊維を
処理する方法及びそれによって得られる繊維並びにゴム
と繊維との接着方法及びそれによって得られるゴムと繊
維との複合体に関する。
〔従来の技術〕
従来からポリアミド、ポリエステル、アラミド等の繊維
とゴムとを接着するに際して、これらの繊維をレゾルシ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂と重合体°ラテックスと
を主成分とする接着剤組成物に浸漬処理して使用してい
る。このとき、重合体ラテックスとしては、ビニルピリ
ジン−スチレン−ブタジェン共重合体ラテックス又はこ
れとスチレン−ブタジェン共重合体ラテックスもしくは
天然ゴムラテックスとの混合ラテックスが一般に使用さ
れている。
しかして、ゴムと繊維との接着力を高めるためには、接
着剤組成物中のビニルピリジン−スチレン−ブタジェン
共重合体ラテックスの使用比率を高めるか、あるいは繊
維への接着剤組成物付着量を増加させる必要があるが、
この場合、得られる繊維が硬くなってしまうほか、この
ラテックスが高価であるため経済的に不利であるという
問題があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、ビニルピリジン系共重合体ラテックス
の使用量や接着剤組成物付M量を増加させることなくゴ
ムと繊維との接着力を改善することにある。
本発明者等は、この目的を達成すべく重合体ラテックス
の組成について鋭意研究を重ねた結果、特定のビニルピ
リジン系共重合体ラテックスと共役ジエン系共重合体ラ
テックスとを含有するラテックス組成物を用いれば、驚
くべきことに少量のビニルピリジン使用量で接着力が大
幅に向上することを見出し、この知見に基いて本発明を
完成するに至った。
〔課題を解決するための手段〕
かくして1本発明によれば、共役ジエン単位45〜85
重量%、エチレン系不飽和酸単量体単位0.1〜25重
量%、ビニルピリジン単位10〜45重量%及びこれら
と共重合可能な他の単量体単位0〜30重量%より成る
ビニルピリジン系共重合体(A)のラテックス(AL)
と、共役ジエン単位50〜80重量%及びこれと共重合
可能な他の単量体単位20〜50f!量%より成る共役
ジエン系共重合体CB)のラテックス(BL)とを含有
するラテックス組成物であって、ラテックス組成物中に
含有される全共重合体中2こ占めるエチレン系不飽和酸
単量体単位及びビニルピリジン単位の割合が、それぞれ
、0.005重量%以上、0゜5重量%以上であること
を特徴とするラテックス組成物、これとレゾルシノール
−ホルムアルデヒド樹脂とを主成分とする接着剤組成物
、この接着剤組成物を用いて処理することを特徴とする
繊維の処理方法及びこの方法で処理したことを特徴とす
る繊維並びにゴムと繊維とを加硫接着するに際し、繊維
を前記方法で処理することを特徴とするゴムと繊維との
接着方法及びこの方法を用いて加硫接着したことを特徴
とするゴムと繊維との複合体が提供される。
本発明に用いられるビニルピリジン系共重合体(A)は
、共役ジエン単位45〜85!ffi%、エチレン系不
飽和酸単量体単位0.1〜25重量%、ビニルピリジン
単位10〜45!i量%及びこれらと共重合可能な他の
単量体単位0〜30重量%より成る共重合体である。共
重合体組成が」;記範囲を外れるとこの共重合体を用い
て得られる接着剤組成物の接着力が低下する。ビニルピ
リジン単位の量は゛処理凋維の硬さや経済的な観点から
15〜40重量%の範囲であることが好ましく、また、
エチレン系不飽和酸単量体単位の量は重合時の安定性や
ラテックスの増粘の問題から好ましくは0.2〜12重
量%、より好ましくは0.5〜8重量%の範囲である。
共役ジエン単位の量は、好ましくは60〜75重量%で
ある。
ビニルピリジン系共重合体(A、)の製造に使用される
単量体について説明する。
本発明において使用する共役ジエンは特に限定されない
が、通常、1,3−ブタジェン、イソプレン、2.3−
ジメチル−1,3−ブタジェン、例えばクロロプレンの
ようなハロゲン置換ブタジェンなどの脂肪族共役ジエン
の一種又は二種以上が使用される。
エチレン系不飽和酸単量体としては、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;イタコン酸モノエチル、フマル酸モノブチル
、マレイン酸モノブチルなどの不飽和ジカルボン酸のモ
ノエステル;アクリル酸スルホエチルナトリウム塩、メ
タクリル酸スルホプロピルナトリウム塩、アクリルアミ
ドプロパンスルホン酸などの不飽和スルホン酸又はその
塩などの一種又は二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
リジンなどの一種又は二種以上で代替することができる
さらに所望により上記各単量体と共重合可能な他の単量
体を共重合させることができる。このような単量体とし
ては7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及びエチレン、プロピレ
ン、アクリロニトリル、塩化ビニルなどの脂肪族ビニル
化合物など力で例示され、これらの一種又は二種以上を
共重合することができる。
本発明に眉いられるラテックス(AL)は、上記ビニル
ピリジン系共重合体(A)のラテックスであればよいが
、接着力の観点からは、ラテックスの粒子表面のカルボ
キシル基の量が共重合体1g当り、少なくとも0.01
ミリ当量存在することが好ましい、前記カルボキシル基
の量は、より好ましくは0.02ミリ当量以上、更に好
ましくは0.05ミリ当量以上であるが、過度に多くな
ると接着力が飽和する一方、ラテックスが増粘して使い
にくくなるため、通常、2.5ミリ当量以下が選ばれる
本発明に用いられるラテックス(AL)は、転相法によ
って製造されたものでもよいが、通常は、乳化重合によ
って製造される。さらに、前述のようにラテックス粒子
表面にカルボキシル基を存在させるためには、以下に記
述する二段乳化重合方法が特に適している。
二段階乳化重合を行なうには、先ず:第一段階の重合゛
において、少なくともエチレン系不飽和酸単量体の80
重量%以上、好ましくは90重量%以上、更に好ましく
全量と共役ジエンの一部とを含み、かつ、使用する全単
量体の2.5〜60重量%、望ましくは5〜50重量%
に当る単量体を乳化重合する。
第一段階で使用するエチレン系不飽和酸単量体の量がそ
の全使用量の80重量%未満のときは。
重合中の凝固物の発生を抑制するのが困難となり好まし
くない。
ビニルピリジンは第一段階の重合では重合中の凝固物の
発生を抑制するうえで使用しないことがtJ!*シいが
、その全使用量の50重量%現下であれば使用しても構
わない。
第一段階の重合で使用する単量体の量は、好ましくは全
単量体使用量の5〜50重量%である。
この量が2.5重量%未満では重合反応時間が長くなり
過ぎ、60重量%を超えると接着力が低下する。また、
第一段階の重合では使用した単量体の60%以上以上型
合体に転化していることが望ましく、更に望ましくは8
0%以上である。この転化率が60%未満では60%以
上のものに比べて接着力が劣る。
第一段階の重合に引き続いて、残りの単量体を添加し第
二段階の重合を行なう。第−段階及び第二段階とも乳化
重合の様式自体には特に制限はなく、回分式乳化重合、
半回分式乳化重合、連続式乳化重合のいずれでもよく、
重合温度も制限されない、又5重合に使用する乳化剤、
重合開始剤、分子量調整剤等も通常の乳化重合に使用さ
れるものでよく特に限定されない。
本発明に泪いられる共役ジエン系共重合体(B)は、共
役ジエン単位50〜80重量%及びこれと共重合可能な
他の単量体単位20〜50重量%より成る共重合体であ
る。共重合体組成が上記範囲を外れると得られる接着剤
組成物の接着力が低下する。より好ましい共重合体組成
は、共役ジエン単位60〜80重量%、これと共重合可
能な他の単量体単位20〜40重量%である。
共役ジエン系共重合体(B)の製造に使用される共役ジ
エンは、ビニルピリジン系共重合体(A)に用いられる
ものと同様のものである。また、これと共重合可能な単
量体としては、芳香族ビニル化合物のほか、エチレン系
不飽和酸単量体、ビニルピリジン等を例示することがで
き、これらの単量体の具体例としては、ビニルピリジン
系共重合体(A)に用いられるものと同様のものが示さ
れ、これらの一種又は二種以上が使用される。
本発明に用いるラテックス(BL)は、上記共役ジエン
系共重合体(B)のラテックスであればその製造法に限
定はなく転相法によって製造されたものでも乳化重合に
よって製造されたものでもよい。
本発明のラテックス組成物は、ラテックス(AL)とラ
テックス(BL)とを任意の方法で混合することによっ
て得ることができる。
ラテックス(AL)とラテックス(BL)との混合比は
、ラテックス組成物中に含有される全共重合体において
、エチレン系不飽和酸単量体単位の割合が全共重合体の
0.005重量%以上、好ましくは0.02重量%以上
で、かつ、ビニルピリジン単位の割合が全共重合体の0
.5重量%以上、好ましくは2重量%以上となるように
選定される。
これらの単量体単位の量が前記範囲の下限より低いとき
は接着力が低下する。エチレン系不飽和酸単量体単位の
含有量の上限は特に限定されないが、5重量%以上では
効果が飽和するのでこ九以上使用することは経済的に不
利である。又、ビニルピリジン単位の含有量の上限にも
特に制限はないが、9重量%以上ではやはり効果が飽和
するので、これ以上使用することは経済的に不利である
また、本発明においては、発明の趣旨を損なわない範囲
において、ラテックス組成物の一部をラテックス(AL
)以外のビニルピリジン系共重合体ラテックス、ラテッ
クス(B L)以外の共役ジエン系共重合体ラテックス
、天然ゴムラテックス、アクリル酸エステル系共重合体
ラテックスその他のラテックスで代替することができる
本発明のラテックス(AL)とラテックス(B L)と
を含有するラテックス組成物とレゾルシノールーホル^
アルデヒド樹脂とを混合することによって、本°発明の
接着剤組成物が得られるゆ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、従来公知のもの(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。また、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−クロロフェノール又は類
似の化合物、イソシアネート、ブロックトイソシアネー
ト、エチレン尿素、ポリエポキシドあるいは変性ポリ塩
化ビニル等と併用することもできる。本発明の接着剤組
成物においてレゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂の
使用量(乾燥重量換算)は、通常、ラテックス組成物の
固形分に対して10〜180重量%である。
本発明のラテックス組成物とレゾルシノール−ホルムア
ルデヒド樹脂とを主成分とする接着剤組成物は、繊維の
処理に好適に使用することができる。
本発明において使用される繊維には特に制限はなく、レ
ーヨン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊゛維、ア
ラミド繊維等を例示することができる。これらの繊維の
形態も特に限定されず、糸、コード、連続フィラメント
、布等を具体例として示すことができるが、これ以外の
形態のものであってもよい。
本発明の接着剤組成物による繊維の処理方法については
特に制限はなく、公知のレゾルシノール−ホルムアルデ
ヒド樹脂−重合体ラテックス系接着剤を用いる場合と同
様の方法を採用することができるが、その方法の一例を
示せば以下のとおりである。繊維を接着剤組成物で浸漬
処理し、必要ならば乾燥したのち、加熱処理する。加熱
の条件は、特に限定されるものではなく、浸漬により付
着した接着剤組成物を反応定着させるのに十分な時間と
温度であり、通常、約140−約250℃で数分間行な
われる。なお、繊維の浸漬処理に先立って、予め、繊維
をイソシアネート溶液、エポキシ溶液又はこれらの混合
液等に浸漬し、乾燥処理しておくことも可能である。
本発明において、接着剤組成物固形分の付着量は特に°
制限されないが、通常、繊維に対して2〜20重量%、
好ましくは3〜Lot量%である。
このようにして得られた本発明の繊維とゴムとを加硫接
着することにより、本発明のゴムと繊維との複合体が得
られる。
本発明において繊維との接着に使用されるゴムには、特
に制限はなく、例えば天然ゴム、ポリイソプレンゴム、
クロロプレンゴム、スチレン−ブタジェンゴム、ポリブ
タジェンゴム及びこれらの混合ゴムを例示することがで
きる。
ゴムと繊維との加硫接着の方法は特に限定されず、従来
、ゴムと繊維との加硫接着に採用されているのと同様の
方法が採用できる7具体的には、ゴムに加硫剤、充填剤
等の配合剤を添加して調製されたゴム配合物に繊維を埋
め込んだのち、加硫することにより達成される。加硫の
条件は特に限定されないが、通常、0,5〜10MPa
の加圧下、120〜180℃で1〜120分間である。
〔発明の効果〕
かくして本発明のラテックス組成物を使用して得られた
繊維とゴムとの複合体は、従来のビニルピリジン系共重
合体ラテックスを用いた場合に比べて大幅に改良された
接着力を示すので、従来のラテックスよりもその使用量
を減少させることができ、あるいは特に高い接着力の要
求される用途に好適に用いることができる。
〔実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に駁明する。
なお、実施例、比較例及び参考例中の部及び%は、特に
断りのない限り重量基準である。
実施例1 (ラテックス(A L )の製造) 撹拌機付きオートクレーブに、第1表AL−4欄に示す
単量体混合物■を同表に記載の重量比率で合計100部
、水150部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩
0.1部、ラウリル硫酸ナトリウム5部、重炭酸ナトリ
ウム0.5部、L−ドデシルメルカプタン0.5部及び
過硫酸カリウム0.3部を仕込み、攪拌混合しながら6
0℃で15時間反応を行なった。重合転化率は95%に
達した。
これを゛種ラテックスとする。固形分40部に相当する
量の種ラテツクスを別の撹拌機付きオートクレーブに仕
込み、更に第1表に示す単量体混合物■を同表に記載の
重量比率で合計60部、エチレンジアミン四酢酸四ナト
リウムm0.1部、ラウリル硫酸ナトリウム2部、し−
ドデシルメルカプタン0.5部、過硫酸カリウム0.3
部及び水90部を仕込み、攪拌混合しながら60℃で反
応させた。
重合転化率95%に達したときにハイドロキノン0.0
5部を添加して反応を停止し、減圧にして未反応単量体
を除去し、ラテックスAL−1を得た。
なお、ラテックス粒子表面のカルボキシル基の定量は、
K awaguchiの方法(ジャーナル・オブ・アプ
ライド・ポリマー・サイエンス(J 、Appl、Po
1LSci−)、26巻、2015〜2022頁、19
81年発行に記載)を参考にして次のように行なった。
ラテックスをセルロース製チューブに入れ、流水中に1
週間浸漬してラテックスセラム中の溶解物質を透析除去
したのちビーカーに移して、これにポリオキシエチレン
ラウリルエーテルをラテックス固形分の1710量添加
する。この試料を固形分濃度4%に調整したのち、固形
分2gに相当する量を別のビーカーに精秤し、0.5N
塩酸を3g添加してマグネチックスターラーで撹拌する
攪拌開始から15分間経過後に、0.IN水酸化ナトリ
ウム水溶液で滴定し、電気電導度曲線を描き、屈曲点よ
りラテックス粒子表面のカルボキシル基の量を求める。
また、ラテックス粒径はレーザー光源散乱法(英国マル
バーン(Malvern)社製モデル4800)によっ
て測定した。以上の結果を第1表に併記した。
(ラテックス(BL)の製造) 撹拌機付きオートクレーブに水150部、エチレンジア
ミン四酢酸四ナトリウム塩0.1部、ラウリル硫酸ナト
リウム5部、重炭酸ナトリウム0.5部、t−ドデシル
メルカプタン0.5部、過硫酸カリウム0.3部と共に
第1表のBL−1欄記載の単量体混合物工を合計100
部仕込み、攪拌混合しながら60℃で反応させた0重合
転化率が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BL−1を得た。
[以下余白] 第1表 (ラテックス組成物の調製) ラテックスAL−1とラテックスBL−1とを固形分濃
度で15: 85の比率に混合してラテックス組成物■
を得た。
(繊維のラテックス組成物による処理)レゾルシノール
11部、ホルマリン水溶液(37%濃度)16.2部、
水酸化ナトリウム0.3部を水238.5部に溶解し、
撹拌下に25℃で6時間反応させた0次いでこの中へ前
記ラテックス組成物のを添加し、撹拌下に25℃で20
0時間反応せたのち、固型分濃度15%に調整して接着
剤組成物を得た。
この接着剤組成物を用いて試験用シングルコードディッ
ピングマシンでナイロン6タイヤコード(1260’d
 /2)を浸漬、乾燥処理したのち、200℃で1分間
熱処理を行なって接着剤組成物処理繊維(イ)を得た。
(ゴムと繊維との加硫接着) 上記処理をした処理繊維(イ)を、第2表の配合処方に
よりa製したゴム配合物に埋め込み長さ8IIImで埋
め込み、プレス圧5肝a、150℃で30分間加硫して
ゴムと繊維との複合体を得た。この複合体についてAS
TM−D−2830に準拠してコード剥離試験を行なっ
て初期接着力を測定した。
結果を第3表に示す。
第2表 実施例2〜5及び比較例1 ラテックスAL−1とラテックスBL−1とを第3表に
示す混合比率で混合してラテックス組成物■〜■を調製
し、これらについて実施例1と同様の試験を行なった。
結果を第3表に示す。
[以下余白] 第4表 [以下余白] 第3表の結果から、本発明のラテックス組成物を使用す
ることにより、少量のビニルピリジン使用量で初期接着
力に優れたゴムと繊維との複合体が得られるのに対して
ビニルピリジン使用量が0.5%未満のときはゴムと繊
維との複合体の初期接着力が劣ることが分かる。
実施例6〜8、比較例2〜5 実施例1におけるラテックスAL−1の製造と同様の°
方法で、第4表に記載の単量体混合物を使用してラテッ
クスAL−2、AL−3及びCL−1を製造した。また
、実施例1におけるラテックスBL−1の製造と同様の
方法で、第5表に記載の単量体混合物を使用してラテッ
クスCL−2及びBL−2を製造した。
[以下余白] 第5表 これらのラテックスを第6表に示す混合比率で混合して
ラテックス組成物■〜@を調製し、これらについて実施
例1と同様の試験を行なった。結果を第6表に示す。
[以下余白] 第6表の結果から、本発明のラテックス組成物を使用す
ることにより、少量のビニルピリジン使用量で初期接着
力に優れたゴムと繊維との複合体が得られるのに対して
、ラテックス組成物中の全共重合体において、エチレン
系不飽和酸単量体単位の量が0.005%未満のときは
、低い初期接着力しか得られないことが分かる(比較例
2〜3)。
また、ラテックス組成物中の全共重合体においてビニル
ピリジン単位の量が0.5%以上、エチレン系不飽和酸
単量体単位の量が0.005%以上であっても、エチレ
ン系不飽和酸単量体単位を含まないビニルピリジン系共
重合体ラテックスを使用するとき(比較例4)、あるい
はビニルピリジン単位量の少ないビニルピリジン系共重
合体ラテックスを使用するとき(比較例5)は、得られ
る初期接着力が低いことが分かる。
実施例9及び比較例6 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33
3.5部に溶解し、撹拌下に25℃で2時間反応させた
。次いでこの中へラテックス組成物■又は[相]100
部を添加し、撹拌下に25℃で200時間反応せた0次
いでバルカボンドE(VulcabondE、  Vu
lnax社製品)を社製部添加した。
得られた水溶液を固形分濃度20%に調整したのち、試
験用シングルコードディッピングマシンを用いてポリエ
ステルタイヤコード(1500d/2)を浸漬処理した
。これを乾燥した後、240℃で19分間加熱処理を行
った。この処理されたポリエステルタイヤコードを第2
表の配合処方により製造した天然ゴム配合物に埋め込み
長さ8mmで埋め込み、プレス圧5MPaをかけて、1
50℃で30分間(初期接着力試験用)又は170℃で
90分間(il熱接着力試験用)加硫してゴムとm維と
の複合体を得た。得られた複合体の繊維とゴムとの接着
力をJIS L−1017に準拠してT引き抜き試験法
により評価した(測定温度20℃、相対湿度65%、試
験繰り返し数24)。
結果を第7表に示す。
第7表 第7表の結果から、ポリエステル繊維を用いた場合も、
本発明のラテックス組成物を使用することにより、初期
接着力及び耐熱接着力に優れたゴムと繊維との複合体が
得られることが分かる6特許出願八 日本ゼオン株式会

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)共役ジエン単位45〜85重量%、エチレン系不
    飽和酸単量体単位0.1〜25重 量%、ビニルピリジン単位10〜45重量 %及びこれらと共重合可能な他の単量体単 位0〜30重量%より成るビニルピリジン 系共重合体(A)のラテックス(AL)と、共役ジエン
    単位50〜80重量%及びこれと 共重合可能な他の単量体単位20〜50重 量%より成る共役ジエン系共重合体(B)のラテックス
    (BL)とを含有するラテックス組成物であって、ラテ
    ックス組成物中に含 有される全共重合体中に占めるエチレン系 不飽和酸単量体単位及びビニルピリジン単 位の割合が、それぞれ、0.005重量% 以上、0.5重量%以上であることを特徴 とするラテックス組成物。
  2. (2)請求項(1)のラテックス組成物とレゾルシノー
    ル−ホルムアルデヒド樹脂とを主成 分とする接着剤組成物。
  3. (3)請求項(2)の接着剤組成物を用いて処理するこ
    とを特徴とする繊維の処理方法。
  4. (4)請求項(3)の方法で処理したことを特徴とする
    繊維。
  5. (5)ゴムと繊維とを加硫接着するに際し、繊維を請求
    項(3)の方法で処理することを特徴とするゴムと繊維
    との接着方法。
  6. (6)請求項(5)の方法を用いて加硫接着したことを
    特徴とするゴムと繊維との複合体。
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