JP2000303054A - 織物補強材の接着促進剤、その製造方法、およびその使用法 - Google Patents
織物補強材の接着促進剤、その製造方法、およびその使用法Info
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Abstract
有する接着剤を提供する。 【解決手段】 本発明は、強化ポリマー材の製造に用い
られる補強材を処理するための水性分散体を含む接着剤
であって、接着剤の成分として固形分および添加剤を有
し、水性分散体が、55〜85重量%の固形分を有し、
固形分の平均粒径が2.0μmよりも小さいことを特徴
とする接着剤を提供する。固形分の平均粒径が、1.5
0μmよりも小さくてもよい。また、固形分の80%
が、0.01〜5μmの粒径を有するのが好ましく、更
に、固形分の80%が、0.5〜5μmの粒径を有する
のが好ましい。固形分が、65〜75重量%含まれてい
てもよい。接着剤は、イソシアネート、一部又は完全に
ブロックされたブロックドイソシアネートであってもよ
い。ポリマー材は、ゴム材であってもよい。補強材は、
織物補強材であるのが好ましく、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリアミド又はライアン(Ryan)およびそれら
の複合物などにより生成されるのが好ましい。添加剤と
して、湿潤剤及び/又は分散剤を含んでもよい。
Description
ム製品を生成するための織物補強材(強化材)の処理に
用いられる接着剤に関し、特に、55〜85重量%のブ
ロックドイソシアネートの固形分を有する水性分散体の
形態で存在するタイヤコード用の接着剤に関する。
強材とゴムとの間の結合強度を向上させるために、接着
剤を用いることが有益であることが証明されてきた。そ
のような接着剤の使用は、特に、強化繊維を有するタイ
ヤコードや、他の高圧複合材料の分野において重要であ
る。特に、塗布の分野において、合成繊維をゴム材に結
合するために、レゾルシノール−ホルムアルデヒド−ラ
テックス(resorcinol-formaldehyde-latex)系(RF
L)を使用することが、当該技術分野において知られて
いる。この方法は、1ステップ法または2ステップ法を
用いて行われる。1ステップ法においては、補強材に、
RFLと接着剤の混合物を含浸させる。
ップで、補強材に接着剤を含浸させ、第2ステップで、
RFLの塗布を行う。
のために、特に配位結合される接着剤が既に知られてい
る。これらの系は、ブロックドイソシアネートの水性分
散体とRFLを組み合わせた特別な調合物を基礎とす
る。”ラバー・ケミストリ・アンド・テクノロジ(Rubbe
r Chemistry and Technology)”Vol. 58, p.383-391に
記載された論文において、繊維補強ゴム材の製造に関連
する接着剤系および製造方法が開示されている。米国特
許第4,477,619号は、特別な接着剤系について開示す
る。
ナショナル(Tire Technology International)”によ
ると、スイスのEMS Chemie AGよりGrillbond(グリルボ
ンド) IL-6(登録商標)なる商品名で販売されている
接着剤系が知られている。この系は、50%のブロック
ドイソシアネート固形分を含有する水性分散体からな
る。当該技術分野において知られる粉体と比較すると、
この系は、特に、保管中、水性分散体が安定しており、
すぐに使用可能であるという利点を有している。このこ
とは、単純な取り扱いを可能にし、さらに、経済的に安
価で方法を実行することを可能にする。同時に、水とと
もに粉体を用意する場合などでも、固形分の凝集ないし
は沈降が生じないことが示されてきている。
ond(登録商標)には、固形分が比較的少ないため、繊
維を完全に含浸するためには、大量のGrillbondを用い
なければならないという欠点がある。
り、本発明の目的は、従来技術と比較して、多くの固形
分を含み、繊維を良好に含浸することができる接着剤系
を提案することである。
のできる接着剤、接着剤の製造方法および接着剤の用途
を提供することを目的とする。本発明の目的は、接着剤
に関しては、請求項1に規定された特徴により実現さ
れ、接着剤の製造方法に関しては、請求項11に規定さ
れた特徴により実現され、接着剤の用途に関しては、請
求項18に規定された特徴により実現される。この目的
は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合
わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有
利な具体例を規定する。
に、本発明の第1の形態は、強化(補強)ポリマー材の
製造に用いられる補強材を処理するための水性分散体を
含む接着剤であって、接着剤の成分として固形分および
添加剤を有し、前記水性分散体が、55〜85重量%の
固形分を有し、前記固形分の平均粒径が2.0μmより
も小さいことを特徴とする接着剤を提供する。
小さくてもよい。また、固形分の80%が、0.01〜
5μmの粒径を有するのが好ましい。更に、固形分の8
0%が、0.5〜5μmの粒径を有するのが好ましい。
固形分が、65〜75重量%含まれていてもよい。接着
剤は、イソシアネート、一部又は完全にブロックされた
ブロックドイソシアネートであってもよい。ポリマー材
は、ゴム材であってもよい。補強材は、織物補強材であ
るのが好ましく、ポリエステル、ポリエチレン、ポリア
ミド又はライアン(Ryan)およびそれらの複合物などに
より生成されるのが好ましい。添加剤として、湿潤剤及
び/又は分散剤を含んでもよい。
態に関連して説明した接着剤の製造方法であって、水を
用いて、水性分散体の形態を有する予備的な分散体を生
成するステップと、粘度が5〜150mpとなるまで、
前記予備的な分散体を湿潤粉砕し、前記固形分の重量パ
ーセントが55〜85重量%となるまで、固形分を付加
するステップとを備えることを特徴とする接着剤の製造
方法を提供する。
固形分含有量が得られるように、調整されることが好ま
しい。湿潤粉砕中、粘度が5〜90mpの範囲にあって
もよい。湿潤粉砕は、撹拌ボールミルを用いて行われて
もよい。ブロックドイソシアネートが、接着剤として用
いられてもよく、特に、カプロラクタム−ブロックドジ
イソシアネートが、接着剤として用いられてもよい。湿
潤剤及び/又は分散剤を、添加剤として前記予備的な分
散体に付加するのが好ましい。
態に関連して説明した接着剤を、タイヤコード、コンベ
アベルト、Vベルト、機械的なゴム部品、またそれらの
複合物の製造に用いられる補強材の処理に使用する方法
を提供する。
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。
本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲
にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中
で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決
手段に必須であるとは限らない。
mよりも小さい場合に、55〜85%の固形分を有する
水性分散体を得ることが可能であることを証明すること
ができた。本出願人により行われた実験により、従来の
水性分散体においては、平均粒径が3μmを超えること
が証明された。本発明による分散体においては、固形分
の平均粒径が、明らかに従来技術による固形分の粒径よ
りも小さく、そのために、集塊化または他の障害を生じ
させること無く、85%まで固形分を増加させることが
可能となる。本発明による水性分散体の重要な利点は、
従来と比べて、より少ない量で作業を行うことが可能で
あり、その結果、より経済的であることにある。また、
本発明による水性分散体は、粒径が一様であるために、
補強材を良好に含浸することが可能であることも証明さ
れた。このようにして、本発明による水性分散体を用い
ると、従来技術と比較して、特に接着強度における工業
的データを大きく改善された織物繊維補強ゴム材を製造
することが可能となる。
径が1.50μmよりも小さいことが好ましく、さらに
は、1.35μmよりも小さいことが好ましい。
%の固形粒子が、0.01から5μmの径を有している
ことを決定することができた。粒径は、0.5から5μ
mの間であってもよい。このことは、従来の技術と比べ
て、本発明による水性分散体においては、より均一な粒
径の分布が存在し、また、粒径が、より小さいことを示
す。この粒径分布は、非常に狭い範囲においてのみ変化
する。本発明における分散体は、細かい又は非常に細か
く粉砕された形態を有する固形分を有する。
に関して、実際にこれらの用途に対して当該分野で今ま
で用いられてきた全てのイソシアネートを含む。それに
よって、本発明は、イソシアネート、二量体又は低重合
体(オリゴマー)生成物、及び部分的な又は完全なブロ
ックドイソシアネートを生成するようにブロッキング剤
を用いて生成される二量体又は低重合体(オリゴマー)
生成物を形成する、イソシアネートからの反応生成物を
含む。一般に、商業的に入手可能な芳香族イソシアネー
ト、脂肪族および脂環式イソシアネートを用いることが
可能である。他の例として、以下のものが含まれる。
イソシアネート(MDI)、原(raw)ポリマMDI
(PMDI)および精製されたポリマMDI(PMD
I)、3,4-MDI、2,2-MDI、及び/又は2,3-MDI
などの他の全てのMDI異性体。2,4-及び/又は2,6-ト
ルエンジイソシアネート、および、それらの低重合体
(オリゴマー)、特に、二量体化された2,4-トルエンジ
イソシアネート。1-イソシアネート-3-イソシアネート
メチル-3,5,5,-トリメチルシクロヘキサン(イソホロン
−ジイソシアネートすなわちIPDI)、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート(HDI)。例えば、イソシアヌレ
ート(isocyanurates)、ウレトジオン(uretdione
s)、ビウレット(biuret)、ウレタン、アロファネー
ト(allophanates)、カルボジイミド及び/又はオキサ
ジアジン基を含むポリイソシアネートなどのポリイソシ
アネート付加物の形態をとるポリイソシアネート。
ば、フェノール、レソルシノール、クレゾール、トリメ
チルフェノール、ター−ブチルフェノールなどのモノフ
ェノール。例えば、ε−カプロラクタム、δ−バレロラ
クタム(valerolactam)などのラクタム。例えば、メチ
ルエチルケトオキシム(ブタノンオキシム)、メチルア
ミルケトオキシム、及びシクロヘキサノンオキシムなど
のオキシム。第1アルコール、第2アルコール、第3ア
ルコール、グリコールエーテル、アセチルアセトン、マ
ロン酸誘導体、アセト酢酸エステルなどの容易にエノー
ル形成する化合物。第2芳香族アミン。イミド、メルカ
プタン、トリアゾール。
用いられる。
ル、ポリエチレン、ポリアミド又はライアン(Ryan)よ
り形成される織物補強材に特に適している。この方法で
処理された補強材は、特にタイヤコード、コンベヤベル
ト、Vベルト、機械的なゴム部品、またそれらの複合物
の製造に用いられる。
法に関する。本発明による接着剤の製造は、2段階のプ
ロセスによって行われる。その手順として、第1ステッ
プで、接着剤の予備的な分散体を、水を用いて、例えば
50%の固形分含有量を有する水性分散体の形態となる
ように生成する。続く工程で、粉砕(細分化)されるべ
き全ての材料の水分を少なくし、5〜150mp、好適
には5〜90mpの粘性を有するようになるまで、この
予備的な分散体を湿潤粉砕する。このようにして生成さ
れた、水分の少ない粉砕された材料は、55〜85重量
%の所望の固形分含有量が得られるまで、必要な固形分
を更に付加される。湿潤粉砕は、撹拌ボールミルを用い
て行われるのが好ましい。
してから、非常に特別なゴム材を製造するなどの理由に
より必要となる場合には、水を追加することによって、
例えば60%まで希釈することも可能である。
れた接着剤系は、少なくとも一年の優れた保存安定性を
有していることが明らかになった。特に驚くべきことと
して、本発明による接着剤組成によると、当該技術分野
において既知の接着剤組成に対して要求されるシックナ
ーを必要としない。沈降特性は、当該技術分野において
既知の調合物と比較すると、付加的なシックナーを用い
なくても、より優れている。
の特徴の詳細について説明する。
までに知られている、接着性分散体の粒径分布を示す。
粒径分布から分かるように、この接着性分散体は、非常
に広い径分布を有している。接着剤の個々の粒径は、
0.1〜20μmの範囲で変化する。このことによっ
て、固形分の平均粒径は、3.02μmとなる。
結果を示す。粒径分布は、本質的に0.1〜5μmの範
囲で変化する。それによって、固形分の80%が、0.
5〜5μmの径を有している。固形物の平均粒径は、
1.32μmとなる。特に、これらの上質の粒径は、本
発明に関連して説明したように高度に濃縮した接着剤を
実現することを可能にする。本接着剤が優れた保管安定
性を示し、従来と比較して接着強度が明らかに改善され
ていることは、専門家にとって、驚嘆すべきことであ
り、予期されなかったことである。
れば、優れた特性を有する接着剤を提供することができ
る。以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本
発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限
定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加
えることができることが当業者に明らかである。その様
な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含
まれることが、特許請求の範囲の記載から明らかであ
る。
着剤を提供することができる、という効果を奏する。
径分布を示す。
0%溶液の粒径分布を示す。
Claims (18)
- 【請求項1】 強化ポリマー材の製造に用いられる補強
材を処理するための水性分散体を含む接着剤であって、
固形分および添加剤を有し、 前記水性分散体が、55〜85重量%の固形分を有し、
前記固形分の平均粒径が2.0μmよりも小さいことを
特徴とする接着剤。 - 【請求項2】 前記固形分の平均粒径が、1.50μm
よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の接着
剤。 - 【請求項3】 前記固形分の80%が、0.01〜5μ
mの粒径を有することを特徴とする請求項1または2に
記載の接着剤。 - 【請求項4】 前記固形分の80%が、0.5〜5μm
の粒径を有することを特徴とする請求項3に記載の接着
剤。 - 【請求項5】 前記固形分が、65〜75重量%含まれ
ていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記
載の接着剤。 - 【請求項6】 前記接着剤は、イソシアネート、一部又
は完全にブロックされたブロックドイソシアネートであ
ることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の
接着剤。 - 【請求項7】 前記ポリマー材は、ゴム材であることを
特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の接着剤。 - 【請求項8】 前記補強材は、織物補強材であることを
特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の接着剤。 - 【請求項9】 前記補強材は、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリアミド又はライアンより生成されることを特
徴とする請求項8に記載の接着剤。 - 【請求項10】 添加剤として、湿潤剤及び/又は分散
剤を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに
記載の接着剤。 - 【請求項11】 請求項1〜10に記載の接着剤の製造
方法であって、 水を用いて、水性分散体の形態を有する予備的な分散体
を生成するステップと、 粘度が5〜150mpとなるまで、前記予備的な分散体
を湿潤粉砕し、前記固形分の重量パーセントが55〜8
5重量%となるまで、固形分を付加するステップとを備
えることを特徴とする接着剤の製造方法。 - 【請求項12】 前記予備的な分散体は、最大55重量
%の固形分含有量が得られるように、調整されることを
特徴とする請求項11に記載の接着剤製造方法。 - 【請求項13】 湿潤粉砕中、粘度が5〜90mpの範
囲にあることを特徴とする請求項11または12に記載
の接着剤製造方法。 - 【請求項14】 前記湿潤粉砕は、撹拌ボールミルを用
いて行われることを特徴とする請求項11から13のい
ずれかに記載の接着剤製造方法。 - 【請求項15】 ブロックドイソシアネートが、接着剤
として用いられることを特徴とする請求項11から14
のいずれかに記載の接着剤製造方法。 - 【請求項16】 カプロラクタム−ブロックドジイソシ
アネートが、接着剤として用いられることを特徴とする
請求項15に記載の接着剤製造方法。 - 【請求項17】 湿潤剤及び/又は分散剤を、添加剤と
して前記予備的な分散体に付加することを特徴とする請
求項11から16のいずれかに記載の接着剤製造方法。 - 【請求項18】 請求項1から10のいずれかに記載の
接着剤を、タイヤコード、コンベアベルト、Vベルト、
機械的なゴム部品、またそれらの複合物の製造に用いら
れる補強材の処理に使用する方法。
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