JPH09296055A - ゴム組成物と繊維材料との接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＰＤＭゴムを芳香族ポリアミド繊維に強固
に接着させることができ、かつ、動的な接着力に優れた
接着方法を提供する。 【解決手段】 エチレン−プロピレン−非共役ジエン三
元共重合体からなるゴム組成物と、芳香族ポリアミド繊
維からなる繊維材料との接着方法であって、上記ゴム組
成物が、メチレン供与体、メチレン受容体及びけい酸化
合物を配合したものであり、上記繊維材料を、レゾルシ
ン−ホルムアルデヒド初期縮合物とラテックスとを含有
するディップ液に浸漬して処理した後、上記ゴム組成物
と加硫接着するゴム組成物と繊維材料との接着方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エチレン−プロピ
レン−非共役ジエン三元共重合体からなるゴム組成物
と、芳香族ポリアミド繊維からなる繊維材料との接着方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エチレン−プロピレン−非共役ジエン三
元共重合体からなるゴム組成物（以下「ＥＰＤＭゴム」
という）は、耐熱性、耐候性、耐オゾン性に優れている
ので、耐熱コンベヤベルト、耐熱ホース等に使用されて
いる。また、これらの製品は単にゴム加硫物としてだけ
でなく、強度の点等から繊維材料との複合体として使用
されることが多い。ところが、ＥＰＤＭゴムは繊維材料
との接着性が劣るので、その用途が限られていた。

【０００３】従来、ＥＰＤＭゴムと繊維材料との接着方
法としては、硫黄加硫系ゴムによる接着方法が用いられ
てきた。特開昭５７−１０５４７６号公報には、レゾル
シン−ホルムアルデヒド初期縮合物と、クロロスルホン
化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリプロピレン、ク
ロロスルホン化エチレン−酢酸ビニル共重合体、クロロ
スルホン化エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ク
ロロスルホン化エチレン−プロピレン共重合体及びクロ
ロスルホン化イソブチレン−イソプレン共重合体から選
ばれる１種以上のポリマーとを含有するディップ液で処
理した繊維材料と硫黄加硫系ＥＰＤＭゴムとの接着方法
が開示されているが、充分な接着力が得られていなかっ
た。

【０００４】より高度な接着力を得るために、近年、有
機過酸化架橋系ゴムを用いた以下のような方法が提案さ
れている。特公昭６３−１０７３２号公報には、ジアル
キルパーオキサイド及びジ（メタ）アクリレート類を配
合したＥＰＤＭゴムと、レゾルシン−ホルムアルデヒド
初期縮合物とポリクロロプレンラテックスとを含有する
ディップ液で処理した繊維材料とを加硫接着する方法が
開示されている。

【０００５】特公平５−８６９６８号公報には、レゾル
シン−ホルムアルデヒド初期縮合物とポリクロロプレン
ラテックス又はクロロスルホン化ポリエチレンラテック
スとからなるディップ液で繊維材料を処理し、ＥＰＤＭ
ゴムにハロゲン含有ゴムを配合し、加硫接着する方法が
開示されている。

【０００６】特開平２−１６７３４６号公報には、脂肪
族ポリアミド繊維をレゾルシン−ホルムアルデヒド初期
縮合物とラテックスとを含有するディップ液で処理した
後、ハロゲン化フェノール化合物とレゾルシン−ホルム
アルデヒド初期縮合物と、スチレン−ブタジエンゴムラ
テックス及び／又はスチレン−ブタジエン−ビニルピリ
ジンラテックスとを、固形分比で３：７〜７：３の割合
で含有するディップ液で処理し、その後、ハロゲン化ゴ
ム含有ＥＰＤＭゴムと加硫接着させる方法が開示されて
いる。

【０００７】上述のように、ＥＰＤＭゴムと繊維材料と
を接着する方法としては、繊維材料をレゾルシン−ホル
ムアルデヒド−ゴムラテックス混合液（以下「ＲＦＬ
液」という）で処理することにより接着性を高める方法
が主に提案されている。

【０００８】他方、硫黄加硫ジエン系ゴムと繊維材料と
の接着においては、従来より、含水ホワイトカーボン
と、レゾルシン、レゾルシン誘導体等のメチレン受容体
と、ヘキサメチレンテトラミン等のメチレン供与体とを
ＥＰＤＭゴムに配合するＨＲＨ法が用いられている。し
かし、この方法は硫黄加硫ジエン系ゴムに有効である
が、有機過酸化物架橋系では効果がなく用いられていな
かった。

【０００９】また、繊維材料である芳香族ポリアミド繊
維は、近年、ゴム用補強材として注目されている。この
芳香族ポリアミド繊維は、高融点、高強度、高モジュラ
スの特性を有し、しかも、これらの特性が高温高湿下に
おいても保持され、更に、繰り返し応力刺激に対するク
リープ（永久歪み）が小さい等の特性がある。

【００１０】しかし、これまで提案されたＥＰＤＭゴム
と繊維材料との接着方法において、特に芳香族ポリアミ
ド繊維について言及したものはなく、芳香族ポリアミド
繊維は、上述のＲＦＬ処理を行っても、ＥＰＤＭゴムと
の接着性が不充分であり、ＥＰＤＭゴムとの複合体とし
ての応用が困難となっている。

【００１１】ところで、最近開発されたコンベヤベルト
（通常パイプコンベヤベルトと称する）には、稼働中に
ベルトが軌道を回りながらパイプ状となり、これが進行
中に開いて平状になり、プーリーに沿って反転した後、
反対の面で再びパイプ状になり、これが開いて、もとに
戻る動作を繰り返すものがある。このコンベヤベルト
は、スムーズにパイプ状になり、たるまずにその形状を
維持し、再び平状になる柔軟性及び復元性が必要とな
る。また、繰り返し作動に耐えられる耐磨耗性等も要求
される。このパイプコンベヤベルトの製造に係る接着方
法においては、従来の静的な剥離接着力の高さだけでな
く、動的な刺激に耐えうる動的な接着力が必要であり、
従来提案されている方法では、不充分であった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、ＥＰＤＭゴムを芳香族ポリアミド繊維に強固に接着
させることができ、かつ、動的な接着力に優れた接着方
法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、エチレン−プ
ロピレン−非共役ジエン三元共重合体からなるゴム組成
物と、芳香族ポリアミド繊維からなる繊維材料との接着
方法において、上記ゴム組成物が、メチレン供与体、メ
チレン受容体及びけい酸化合物を配合したものであっ
て、上記繊維材料を、レゾルシン−ホルムアルデヒド初
期縮合物とラテックスとを含有するディップ液に浸漬し
て処理した後、上記ゴム組成物と加硫接着するゴム組成
物と繊維材料との接着方法である。以下本発明を詳細に
説明する。

【００１４】本発明で使用されるゴム組成物は、ＥＰＤ
Ｍゴム（エチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重
合体からなるゴム組成物）である。上記ＥＰＤＭゴムと
しては、例えば、モノマー成分が、エチレン５０〜８０
重量％、プロピレン５０〜２０重量％、非共役ジエン５
０（ヨウ素値として）以下でムーニー粘度ＭＬ₁₊₄ （１
００℃）２０〜１２０程度のもの等を用いることができ
る。上記非共役ジエンとしては特に限定されず、例え
ば、エチリデンノルボーネン、ジシクロペンタジエン、
１，４−ヘキサジエン等を挙げることができる。

【００１５】上記ＥＰＤＭゴムは、有機過酸化物架橋系
のものであることが好ましい。上記有機過酸化物として
は、例えば、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ−ｔ−
アミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイ
ド、ジクミルパーオキサイド、１，４−ジ−ｔ−ブチル
パーオキシイソプロピルベンゼン、１，３−ジ−ｔ−ブ
チルパーオキシイソプロピルベンゼン、２，２−ジ−ｔ
−ブチルパーオキシブタン、２，５−ジメチル−２，５
−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジ
メチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン
−３、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルバレレー
ト、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサ
ン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチ
ルシクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブ
チルパーオキシシクロヘキシル）プロパン等のジアルキ
ルパーオキサイド類；ｔ−ブチルパーオキシアセテー
ト、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチル
パーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシマレー
ト、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチ
ルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ
フタレート、ｔ−ブチルパーオキシジラウレート、２，
５−ジメチル−２，５−ジ−（ベンゾイルパーオキシ）
へキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネ
ート等のパーオキシエステル類；ジシクロヘキサノンパ
ーオキサイド等のケトンパーオキサイド類；これらの混
合物等を挙げることができる。なかでも、半減期１分を
与える温度が１３０〜２００℃の範囲にある有機過酸化
物が好ましく、特に、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、
ジ−ｔ−アミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパー
オキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチ
ル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等
を好適に用いることができる。

【００１６】上記有機過酸化物の配合量は、上記ＥＰＤ
Ｍゴム１００重量部に対して０．００１〜０．１モルが
好ましい。０．００１モル未満であると、架橋が充分進
行せず、機械的強度を発現せず、０．１モルを超える
と、加硫物のスコーチ安全性又は加硫物の伸びが実用的
な範囲を逸脱する。より好ましくは０．００５〜０．０
５モルである。

【００１７】本発明におけるＥＰＤＭゴムには、必要に
応じて、通常ゴムに配合される補強剤、充填剤、オイ
ル、老化防止剤、粘着付与剤、加工助剤、共架橋剤、架
橋助剤等を適宜配合してもよい。

【００１８】本発明で使用される繊維材料は、芳香族ポ
リアミド繊維からなる。上記芳香族ポリアミド繊維とし
ては、例えば、ポリ−ｐ−ベンズアミド、ポリ−ｍ−ベ
ンズアミド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、
ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミド、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等からなる繊維等を挙げることが
できる。

【００１９】本発明において、上記ゴム組成物は、メチ
レン供与体、メチレン受容体及びけい酸化合物を配合し
たものである。上記メチレン受容体としては、例えば、
レゾルシン、レゾルシン−アルデヒド縮合物、レゾルシ
ン−アルキルフェノール−アルデヒド共縮合物、レゾル
シン−アリールフェノール−アルデヒド共縮合物、レゾ
ルシン−アラルキルフェノール−アルデヒド共縮合物、
レゾルシン−アルデヒド縮合物とアルキルフェノール−
アルデヒド共縮合物、アリールフェノール−アルデヒド
共縮合物又はアラルキルフェノール−アルデヒド共縮合
物との混合物；レゾルシンと脂肪酸との混合物等のレゾ
ルシン系化合物；ｍ−クレゾール−アルデヒド縮合物、
ｍ−エチルフェノール−アルデヒド等のｍ−置換アルキ
ルフェノール系化合物；メチルレゾルシン−アルデヒド
縮合物、エチルレゾルシン−アルデヒド縮合物、プロピ
レンレゾルシン−アルデヒド縮合物、プロピルレゾルシ
ン−アルデヒド縮合物等を挙げることができる。

【００２０】上記メチレン供与体としては、例えば、ヘ
キサメチレンテトラミン、メチロールメラミン、メチロ
ールメラミン誘導体、多価メチロールメラミン誘導体、
オキサゾリジン誘導体、多価メチロール化アセチレン尿
素等を挙げることができる。

【００２１】上記メチレン供与体及び上記メチレン受容
体の配合量は、上記ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して
それぞれ０．１〜２０重量部が好ましい。０．１重量部
未満であると、その効果がなく、２０重量部を超える
と、ゴムの特性が損なわれる。より好ましくは０．５〜
１０重量部である。

【００２２】上記けい酸化合物としては一般にゴム配合
に用いられるシリカ系充填剤であれば特に限定されず、
例えば、乾式シリカ、湿式シリカ、合成けい酸塩系ホワ
イトカーボン等を挙げることができる。上記けい酸化合
物の配合量は、上記ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して
１〜１００重量部が好ましい。１重量部未満であると、
その効果がなく、１００重量部を超えると、ゴムの性能
を損なう。より好ましくは５〜５０重量部である。

【００２３】本発明においては、上記繊維材料は、ディ
ップ液に浸漬して処理される。上記ディップ液として
は、レゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物とラテッ
クスとを含有する混合液（以下「ＲＦＬ液」という）を
用いる。上記ＲＦＬ液は、レゾルシンとホルムアルデヒ
ドとを、レゾルシン／ホルムアルデヒドのモル比が１／
３〜３／１の範囲にあるように含むものが好ましく、
（ラテックス固形分）／（レゾルシン及びホルムアルデ
ヒドの固形分）の重量比が１０／１〜１／３の範囲にあ
るものが好ましい。

【００２４】本発明において、上記ラテックスとして
は、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンラテックス
が好ましい。上記スチレン−ブタジエン−ビニルピリジ
ンラテックスは、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジ
ン三元共重合体である。上記スチレン−ブタジエン−ビ
ニルピリジンラテックスの組成としては、スチレン１５
重量％、ブタジエン７０重量％及びビニルピリジン１５
重量％のものが好ましい。

【００２５】本発明の接着方法は、まず、上記繊維材料
を上記ＲＦＬ液に浸漬後、通常、１００〜２５０℃の温
度の範囲で数分間加熱し、ＲＦＬを繊維材料に定着させ
る。本発明においては、上記繊維材料を、上記ＲＦＬ液
に浸漬して処理する前に、ポリイソシアネート化合物、
エポキシ化合物又はこれらの混合物によって処理するこ
とが好ましい。

【００２６】上記ポリイソシアネート化合物としては分
子内に少なくとも１つのイソシアネート基を有する化合
物であれば特に限定されず、例えば、テトラメチレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、フ
ェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジ
イソシアネート、ヘキサントリイソシアネート、ポリメ
チレンポリフェニルジイソシアネート等を挙げることが
できる。

【００２７】上記エポキシ化合物としては分子内に少な
くとも１つのエポキシ基を有する化合物であれば特に限
定されず、例えば、エチレングリコール、グリセリン、
ソルビトール、ペンタエリスリトール等の多価アルコー
ル；ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコ
ールと、エピクロロヒドリン等のハロゲン含有エポキシ
化合物との反応生成物；レゾルシン、ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）ジメチルエタン、フェノール−ホルムア
ミド樹脂、レゾルシン−ホルムアミド樹脂等の多価フェ
ノール類又はフェノール樹脂と、エピクロロヒドリン等
のハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物；脂肪族
又は脂環族不飽和化合物が有する二重結合を過酢酸等に
て酸化して得られるエポキシ化合物等を挙げることがで
きる。また、エポキシ基を有する種々のシランカップリ
ング剤も好ましく用いられる。

【００２８】上記ＲＦＬ処理前の処理は、ヤーンの状態
で行い（一般に易接着処理糸として販売されている）、
その後コード又は帆布状に加工してもよく、また、コー
ド又は帆布状にした繊維材料に上記ＲＦＬ処理前の処理
をほどこしてもよい。

【００２９】本発明においては、上述のように上記繊維
材料をＲＦＬ処理した後、上記ゴム組成物と密着加硫さ
せて接着させる。上記加硫の条件は、ＥＰＤＭゴムの加
硫に用いられている通常の加硫条件でよく、有機過酸化
物の分解温度に応じて適宜に選定される。一般には有機
過酸化物の１分半減期温度の±１５℃の範囲で行なわれ
る。

【００３０】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００３１】実施例１ 芳香族ポリアミド繊維として帝人社製、テクノーラＴ−
２０２（易接着処理糸）を用いたコード（１５００ｄ／
１）を用いて、表１に示したＲＦＬ液に浸漬した後、２
３５℃で２分間熱処理した。そのＲＦＬ処理したコード
を表２に示したゴム配合の２．０ｍｍシート３枚の間に
隙間なくひきつめ、この積層体を１５８℃で３５分間加
硫して、接着試験片を得た。

【００３２】接着試験 接着試験片を２５ｍｍ幅（コードの長さ方向を縦方向に
して）に切断し、コードとコードの間のゴムに切れ目を
入れ、引っ張りスピード５０ｍｍ／分で剥離試験した。
その試験を、２０℃と１００℃の温度下で試験した。

【００３３】比較例１〜３ ゴム配合を表２及び表３に示したものに変えた以外は、
実施例１と同様に実施した。その結果を表３に示した。
結果に示した通り、従来の知見とは異なり、硫黄加硫系
ＥＰＤＭゴムではＨＲＨ系の効果はないが、有機過酸化
物架橋系において、その効果が著しいことがわかる。

【００３４】比較例４〜７ ＲＦＬ液を表１及び表３に示したものに変えた以外は、
実施例１と同様に実施した。その結果を表３に示した。
結果より、ラテックスをスチレン−ブタジエン−ビニル
ピリジン三元共重体ラテックスとしたＲＦＬを用いた場
合、接着力が優れていることがわかる。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１中、（１）は、日本合成ゴム社製、ス
チレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重体ラテッ
クスを、（２）は、日本合成ゴム社製、ＳＢＲラテック
スを、（３）は、日本合成ゴム社製、ＮＢＲラテックス
を、（４）は、昭和電工・デュポン社製、ＣＲラテック
スを、（５）は、製鉄化学工業社製、ＣＳＭラテックス
を、（６）は、花王社製、β−ナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物のナトリウム塩をそれぞれ表す。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２中、（１）は、日本合成ゴム社製、Ｅ
Ｐ−３３を、（２）は、住友化学工業社製、練り込み接
着剤のメチレン受容体を、（３）は、住友化学工業社
製、練り込み接着剤のメチレン供与体を、（４）は、日
本シリカ社製、含水シリカを、（５）は、エチレングリ
コールジメタクリレートを、（６）は、ジペンタメチレ
ンチウラムテトラサルファイド（大内新興化学工業社
製）を、（７）は、ジンクジブチルジチオカルバメート
（大内新興化学工業社製）を、（８）は、メルカプトベ
ンゾチアゾール（大内新興化学工業社製）をそれぞれ表
す。

【００３９】

【表３】

【００４０】

【発明の効果】本発明の接着方法は、上記ＥＰＤＭゴム
を上記芳香族ポリアミド繊維に強固に接着させることが
でき、かつ、動的な接着力に優れており、耐熱コンベヤ
ベルト、耐熱ホース等に好適に使用することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン−プロピレン−非共役ジエン三
   元共重合体からなるゴム組成物と、芳香族ポリアミド繊
   維からなる繊維材料との接着方法であって、前記ゴム組
   成物が、メチレン供与体、メチレン受容体及びけい酸化
   合物を配合したものであり、前記繊維材料を、レゾルシ
   ン−ホルムアルデヒド初期縮合物とラテックスとを含有
   するディップ液に浸漬して処理した後、前記ゴム組成物
   と加硫接着することを特徴とするゴム組成物と繊維材料
   との接着方法。
2. 【請求項２】 ラテックスが、スチレン−ブタジエン−
   ビニルピリジンラテックスである請求項１記載のゴム組
   成物と繊維材料との接着方法。
3. 【請求項３】 ゴム組成物が、有機過酸化物架橋系であ
   る請求項１又は２記載のゴム組成物と繊維材料との接着
   方法。
4. 【請求項４】 繊維材料を、レゾルシン−ホルムアルデ
   ヒド初期縮合物とラテックスとを含有するディップ液に
   浸漬して処理する前に、ポリイソシアネート化合物、エ
   ポキシ化合物又はこれらの混合物によって処理すること
   を特徴とする請求項１、２又は３記載のゴム組成物と繊
   維材料との接着方法。