JPH082971B2 - ポリエステル繊維又は芳香族ポリアミド繊維で補強されたゴム複合体の製造方法 - Google Patents

ポリエステル繊維又は芳香族ポリアミド繊維で補強されたゴム複合体の製造方法

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JPH082971B2
JPH082971B2 JP62335019A JP33501987A JPH082971B2 JP H082971 B2 JPH082971 B2 JP H082971B2 JP 62335019 A JP62335019 A JP 62335019A JP 33501987 A JP33501987 A JP 33501987A JP H082971 B2 JPH082971 B2 JP H082971B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はゴムとの耐水および耐蒸熱接着性が優れたポ
リエステル繊維又は芳香族ポリアミド繊維で補強された
繊維とゴムとの複合体の製造方法に関する。
<従来の技術> ポリエステル繊維および芳香族ポリアミド繊維はその
優れた物性により産業用資材分野で注目を集めており、
すでにタイヤコード、ゴムホース、コンベアベルト、伝
動ベルト、ゴム引布複合材料などのゴム補強用途に利用
されている。これら繊維で補強されたゴム製品の内、ゴ
ムホースおよび伝動ベルトは、その製造方法および用途
上、最も要求される特性の一つにコードとゴムとの耐水
および耐蒸熱接着性がある。ポリエステルおよび芳香族
ポリアミド繊維についてはすでに工業的に実用可能な多
くの接着剤液および接着剤処理方法が検討され実際に使
用されている。しかし、ポリエステルおよび芳香族ポリ
アミド繊維については、脂肪族ポリアミド繊維のように
1浴型のRFL(レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物と
ゴムラテックスとの混合物)では接着せず、エポキシ化
合物/RFLの1浴処理方法、イソシアネート化合物/RFLの
2浴処理方法、あるいはRFLに特定の化合物を添加する
方法(たとえば、特公昭46−11251号公報、特公昭48−8
733号公報、特開昭58−19375号公報、特開昭60−146084
号公報、特開昭61−19878号公報、特開昭62−141174号
公報および特開昭62−141180号公報)が一般に知られて
いる。
特に、ポリエステル繊維又は芳香族ポリアミド繊維と
ゴムとの高接着性を得るためには上記のイソシアネート
化合物/RFL系2浴処理法(たとえば、USP3.090.716)が
知られており、加硫方法として加圧水蒸気によるオート
クレーブ加硫の場合、得られるゴム複合体のポリエステ
ル繊維又は芳香族ポリアミド繊維とゴムとの接着性、特
に製品としての耐水及び耐蒸熱接着性はまだ十分とはい
えない。
<発明が解決しようとする問題点> したがって、本発明の課題は、ポリエステル繊維又は
芳香族ポリアミド繊維の特性を損なうこなく、加硫時あ
るいは製品として、ゴムとの高度の耐水および耐蒸熱接
着性を付与し得る接着剤液を提供し、もってゴム接着性
に優れた繊維とゴムとの複合体の製造方法を提供せんと
するものである。
<問題点を解決するための手段> 本発明の、ポリエステル繊維又は芳香族ポリアミド繊
維で補強されたゴム複合体の製造方法は、ポリエステル
繊維もしくは芳香族ポリアミド繊維からなる原糸をコー
ド及び/又は編織物となし、接着剤処理及び熱処理を
し、ゴム中に包埋し、加圧水蒸気下で加硫することによ
り繊維補強ゴム複合体を製造する方法において、前記接
着剤処理及び熱処理を、活性イソシアネート基含有化合
物の有機溶媒の溶液を付与し、熱処理した後、ホルムア
ルデヒド(A)とレゾルシン(B)との反応モル比(A/
B)が0.1:1〜8:1であるレゾルシン・ホルムアルデヒド
縮合物(C)、ゴムラテックス(D)、及び、下記一般
式(I)で示される化合物(F)を、(C)/(D)=
1:1〜1:15(固形分重量比)、かつ、[(C)/
(D)]/(F)=1:0.1〜1:2(固形分重量比)の割合
で含有する水系接着剤処理液で処理し、熱処理する方法
により行うことを特徴とする、 〔ただし、式中のX、Yは−Cl、−Br、−H、−OH、−
SH、−NH2、−NO2、炭素数1〜8のアルキル、アリール
もしくはアラルキル基、−COOH、又は、 (ここで、R1、R2:−H、炭素数1〜8のアルキル、ア
リールもしくはアラルキル基)であり、Zは (ここで、R3、R4は−Hもしくは炭素数1〜8のアルキ
ル基)、−Sx−(ここでS:硫黄原子、x:1〜8の整数)
もしくは−S−Oy−(ここでS:硫黄原子、O:酸素原子、
y:1〜2の整数)であり、nは0もしくは1〜15の整数
を示す。〕 本発明で用いられるポリエステル繊維および芳香族ポ
リアミド繊維としては、それぞれ、実質的にポリエチレ
ンテレフタレートからなるもの、及び実質的にポリ−p
−フェニレンテレフタルアミドからなるものが好適であ
るが他のポリエステル繊維および芳香族ポリアミド繊維
も使用し得る。
生コードを得るには、まず繊維を適当本数引き揃えこ
れに下撚りをかける。この場合の撚り数は任意である
が、たとえば次に行なう上撚りと同撚係数の撚り数をか
ける。次で下撚りのかかった繊維を複数本合わせ、下撚
りとは逆方向の上撚りを与えて生コードとする。なお、
伝動ベルト用補強コードの場合はこのように下撚をかけ
たのち、複数本合わせて反対方向の上撚りをかけて生コ
ードとするが、ゴムホース用補強コードの場合は下撚り
のみをかけた段階で生コードとされる場合が多い。
一方、編織物の場合は上記のごとく片撚をかけたのち
任意の編織物とされる場合もあるが、撚をかけることな
く多くの場合原糸のままで編織物にかけられ、各種の編
織物とされる場合が多い。かくして得た、生コードまた
は編織物に、次いで接着剤処理および熱処理を行なう。
本発明で用いられる1浴目の活性イソシアネート基含
有化合物としては、ポリメチレン−ポリフェニルイソシ
アネート(たとえば、商品名:“PAPI"あるいは“PAPI"
135、化成アップジョン社製アップジョン社製)、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート(たとえば、商品名:
“ISONATE"125Mあるいは“ISONATE"143L、化成アップジ
ョン社製)等の活性イソシアネート基含有化合物が挙げ
られる。また、これらの化合物を含む溶液、たとえば
“Chemlok"233(商品名、ロード・ファー・イースト・
インコポレィテッド社製)なども用いられる。
これらの活性イソシアネート基含有化合物の有機溶媒
の溶液を付与し、熱処理する。その後に付与する接着剤
液において、ホルムアルデヒド(A)とレゾルシン
(B)とは通常アルカリ触媒の存在下に反応させる。好
ましい(A)/(B)(モル比)は1:1〜3:1である。ま
た、縮合物(C)とゴムラテックス(D)の好ましい固
形分重量比(C)/(D)は1:2〜1:10である。水系組
成物(E)(以下、RFL液という)中の固形分と前記一
般式(I)で示される化合物(F)との好ましい固形分
重量比(E)/(F)は1:0.2〜1:1である。
ここで上記一般式(I)で示される化合物(F)と
は、たとえば特公昭46−11251号公報あるいは特公昭48
−8733号公報に記載されているものが好適であり、具体
的には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(たとえば商品名:
“VULCABOND"−E、バルナックス社製あるいは“デナポ
ンド”、ナガセ化成社製)、2,6−ビス(2′,4′−ジ
ヒドロキシ−フェニルメチル)−4−プロムフェノー
ル、2,6−ビス(2′,4′−ジクロロフェニルメチル)
−4−クロロフェノールおよびレゾルシンポリサルファ
イドなどが挙げられる。またこれらの化合物(F)はた
とえばハロゲンかフェノール、ホルムアルデヒドおよび
フェノール誘導体または多価フェノール類と塩化硫黄と
から導かれる化合物(たとえば商品名:“スミカノー
ル"750、住友化学社製)およびこれらの2種以上の混合
物であってもよい。なかでもハロゲン化フェノール、ホ
ルムアルデヒドおよびフェノール誘導体から導かれる化
合物が最も好ましく用いられる。
ゴムラテックス(D)としては、天然ゴムラテック
ス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリロニ
トリル−ブタジエンラテックス、クロロブレンゴムラテ
ックス、ビニルピリジン−スチレンブタジエンゴムラテ
ックスおよびクロルスルホン化ポリエチレンラテックス
などがあり、単独でも用いられるが、2〜3種併用する
ことはもちろん好ましい。
本発明にあっては、ホルムアルデヒドとレゾルシンと
の縮合物(C)とゴムラテックス(D)との固型重量比
(C)/(D)が1:1未満であると、処理されたコード
および編織物の粘着性が増し好ましくない。
一般式(I)で示される化合物(F)は前記RFL液に
対して1:0.1〜1:2好ましくは1:0.2〜1:1の重量割合で配
合される。
この割合が1:0未満の場合は、満足すべき接着性が得
られず、また、1:2を越える場合はコードおよび編織物
の柔軟性が低下して好ましくない。
化合物(F)をRFL液に配合したのち、通常、12時間
〜7日間、好ましくは1日間〜4日間10〜30℃で熟成し
たのち使用される。
また、本発明で用いる前記2浴目の接着剤液には、接
着性を阻害しない範囲で、さらにブロックドイソシアネ
ート系化合物、エポキシ化合物、トリアジン環を有する
化合物、界面活性剤および柔軟剤などを1種以上含有せ
しめることが可能である。
特に、本発明の目的をさらに高めるためには、2浴目
の接着剤液にオルガノポリシロキサンを0.05〜10(重量
%)添加配合するのがよい。オルガノポリシロキサンと
しては、通常、25℃下での粘度が5〜200,000センチポ
イズのシリコーンオイルと称されるジメチルポリシロキ
サン、ジフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリ
シロキサンなどの他、下記一般式(II)で示される変性
ポリシロキサンが挙げられる。
〔ただし、式中のR1、R2、R3およびR4は−CH3、−OH、
−COOH、−NH2および−(C2H4O)−(C3H6O)−H
から選ばれた基であり、少なくとも一つは−CH3以外の
基を示す。a、bは0〜30の整数、m、nは1以上の整
数を示す。〕 これらのオルガノポリシロキサンの中で、変性により
水分散性を付与されたものは好ましくない。通常のシリ
コーンオイルは乳化剤などを用いてエマルジョンタイプ
にしてから水系の接着剤に配合するのが望ましい。
接着剤液の繊維もしくは編織物への付着量は1浴目の
イソシアネート化合物を固型分として,通常0.01〜12.0
重量%,好ましくは1.0〜7.0重量%である。
本発明においては、1浴目および2浴目の接着剤液で
繊維もしくは編織物を処理したのち、熱処理を施す。
通常、120〜250℃の温度で1〜3分間の熱処理を行な
うがゴムとの十分な接着性を得るのに好ましい。
本発明において処理コードは包埋したのち、オートク
レーブ中で加圧水蒸気により加熱加硫し製品となす。
通常、ゲージ圧:1.0〜9.5kg/cm2(温度:120〜180℃
下)の水蒸気により加硫成形される。
本発明により得られたゴム成形物はゴムと繊維との耐
蒸熱接着性が極めて良好であり、また、ゴム成形物を50
℃の温水中に浸せきしたのち耐水接着性も極めて良好で
ある。
<実施例> 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1〜11、比較例1〜10 1浴目の接着剤中の活性イソシアネート基含有化合物
として“PAPI"(化成アップジョン社製)の10%トリク
レン溶液を用いた。2浴目の接着剤としてはホルムアル
デヒド(A)とレゾルシン(B)との配合比率(A)/
(B)(表に示した)、ホルムアルデヒドとレゾルシン
との縮合物(C)に対するゴムラテックス(D)の配合
比率(C)/(D)(表に示した)のRFLと化合物
(F)として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(商品名:“VULC
ABOND"(バルカボンド)−E、バルナックス社製)を用
いて種々の接着剤を調製した。接着剤液の濃度は20重量
%である。補強材の織物としては、ポリエステル繊維
(東レ社製、“テトロン”タイプ702C)1000デニールの
平織物(たて30本/in、よこ30本/in)又は芳香族ポリア
ミド繊維(デュポン社製、“ケブラー”タイプ956)100
0デニールの平織物(たて30本/in、よこ30本/in)を前
記1浴目の接着剤液に浸せきしたのち、220℃で1分間
熱処理を行なったのち、、2浴目の接着剤液に浸せきし
130℃×1分間乾燥し、次いで220℃×1分間熱処理を行
なった。1浴目接着剤液の付着量は3.5重量%、2浴目
接着剤液の付着量は3.0重量%であった。
耐蒸熱接着力および耐水接着力は次の方法により測定
した。
1)加硫方法 オートクレーブによる加圧水蒸気加硫を実験室で再現
するため、上記で処理したポリエステル織物又は芳香族
ポリアミド織物を常温の水中に7日間浸せきしたのち引
上げ、直ちに各種ゴム中に埋めこみ、モールド中175℃
×20分間加硫した。
2)耐蒸熱接着力 得られたゴム成形加硫物における,ゴムと織物との剥
離初期接着力をJIS K−6328−1977の方法に従って測
定した。
3)耐水接着力 上記で得られた同種のゴムイ成形加硫物のテストピー
スを50℃の温水中に48時間浸せきしたのち、同様の方法
で剥離接着力を測定し耐水接着力とした。
これらの結果を表に示した。表から明らかなように、
本発明の方法によれば従来の接着剤処方に比較し、大幅
に接着性を向上させるゴム複合体を得ることができる。
比較例10は1浴目の接着剤として、エポキシ化合物
(商品名:“デナコール"EX−313、ナガセ化成社製)の
水溶液を1%(固型分重量%)付与し、次いで2浴目の
接着剤として実施例8を用いた結果であるが実施例8に
比較して明らかに耐蒸熱接着力と耐水接着力が劣る。
なお、使用したゴムコンパウンドは次の配合による。
ゴム名:CSM CSM−40:100部 MgO:4部 ハードクレイ:60部 プロセスオイル:30部 加硫促進剤:1部 ゴム名:CR ネオプレン:100部 MgO:4部 MAFブラック:20部 ハードクレー:80部 プロセスオイル:12部 ZnO:5部 老化防止剤:2部 加硫促進剤:1部 ゴム名:NBR NBR:100部 HAFブラック:51部 可塑剤:15部 ステアリン酸:1部 イオウ:1.5部 ZnO:5部 老化防止剤:2部 加硫促進剤:1.5部 ゴム名:SBR系 NR:70部 SBR:30部 HAFブラック:40部 ステアリン酸:2部 ZnO:5部 プロセスオイル:3部 イオウ:2部 老化防止剤:2部 加硫促進剤:1部 実施例12、比較例11 実施例1〜7、比較例1〜5で用いた“テトロン”原
糸1000デニール、タイプ702Cを2本引き揃え、10T/10cm
のS方向の撚をかけ生コードとした。この生コードに実
施例2および比較例1で用いた接着剤処理を行ない、1
浴目処理後220℃×1分間の熱処理を行ない、2浴目処
理後150℃×1分間、220℃×1分間の熱処理を行ない処
理コードを作製した。
この処理コードをCSMゴムを用いたインナーチューブ
上にブレードし、その上にさらにCSMゴムをカバーリン
グし、その末加硫ホースをオートクレーブ中で150℃×3
0分間加圧水蒸気加硫を実施した。
この加硫後ホースの端面から10cm内側の部分について
JIS K−6301−1962によりカバーリングゴムとブレー
ドコート層との剥離接着力を測定した。その結果、実施
例2の接着剤を用いた実施例12は5.5kg/inの剥離接着力
を示したが、一方、比較例1の接着剤を用いた比較例11
は1.5kg/inの剥離接着力しか得られず、本発明の接着剤
は蒸気加硫時の接着性低下に対する抵抗性の大きい結果
を得た。
実施例13、比較例12 実施例12で用いた“テトロン”原糸1000デニール、タ
イプ702Cを2本引き揃え20T/10cmのZ方向の下撚をか
け、ついでこの下撚コードを5本合糸し10T/10cmのS方
向の上撚をかけ生コードとした。実施例6で用いた接着
剤処理を行い、1浴目処理後220℃×1分間の熱処理を
行ない、2浴目処理後150℃×1分間、220℃×1分間の
熱処理を行ない処理コードを作製した。(実施例13)。
一方、実施例13において“バルカボンド”を配合しない
RFL(比較例12)についても同様にして処理コードを作
製した。
これらの処理コードをCRゴム中に包埋して150℃×30
分間オートクレーブ中で加圧水蒸気下で加硫し、伝動ベ
ルトを作製した。この伝動ベルトからコード1本を剥離
するに要する剥離接着力を求めた。実施例13で得たベル
トの場合は5.0kg/コードの剥離力しか得られず本発明の
“バルカボンド”−Eの添加効果の大きい結果を得た。
<発明の効果> 本発明によれば、加硫時の耐蒸熱接着性が良好で、か
つ耐水接着性の良好なポリエステルあるいは芳香族ポリ
アミド繊維で補強されたゴム複合体を得ることが可能と
なった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエステル繊維もしくは芳香族ポリアミ
    ド繊維からなる原糸をコード及び/又は編織物となし、
    接着剤処理及び熱処理をし、ゴム中に包埋し、加圧水蒸
    気下で加硫することにより繊維補強ゴム複合体を製造す
    る方法において、前記接着剤処理及び熱処理を、活性イ
    ソシアネート基含有化合物の有機溶媒の溶液を付与し、
    熱処理した後、ホルムアルデヒド(A)とレゾルシン
    (B)との反応モル比(A/B)が0.1:1〜8:1であるレゾ
    ルシン・ホルムアルデヒド縮合物(C)、ゴムラテック
    ス(D)、及び、下記一般式(I)で示される化合物
    (F)を、(C)/(D)=1:1〜1:15(固形分重量
    比)、かつ、[(C)/(D)]/(F)=1:0.1〜1:2
    (固形分重量比)の割合で含有する水系接着剤処理液で
    処理し、熱処理する方法により行うことを特徴とする、
    ポリエステル繊維又は芳香族ポリアミド繊維で補強され
    たゴム複合体の製造方法。 〔ただし、式中のX、Yは、−Cl、−Br、−H、−OH、
    −SH、−NH2、−NO2、炭素数1〜8のアルキル、アリー
    ルもしくはアラルキル基、−COOH、又は、 (ここで、R1、R2は−H、又は、炭素数1〜8のアルキ
    ル、アリールもしくはアラルキル基)であり、Zは、 (ここで、R3、R4は−H、もしくは、炭素数1〜8のア
    ルキル基)、−Sx−(ここでSは硫黄原子、xは1〜8
    の整数)もしくは−S−Oy−(ここでSは硫黄原子、O
    は酸素原子、yは1〜8の整数)であり、nは0もしく
    は1〜15の整数を示す。〕
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