JP2002178409A - アラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方法 - Google Patents

アラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方法

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JP2002178409A
JP2002178409A JP2000378604A JP2000378604A JP2002178409A JP 2002178409 A JP2002178409 A JP 2002178409A JP 2000378604 A JP2000378604 A JP 2000378604A JP 2000378604 A JP2000378604 A JP 2000378604A JP 2002178409 A JP2002178409 A JP 2002178409A
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JP
Japan
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fluororubber
aramid fiber
compound
rubber
aramid
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JP2000378604A
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Masamichi Okada
正道 岡田
Satoshi Kukino
敏 久木野
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Du Pont Toray Co Ltd
Original Assignee
Du Pont Toray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】アラミド繊維をフッ素ゴムと接着させる優れた
処方を提供する。 【解決手段】アラミド繊維の表面にポリエポキシド化合
物を付与したアラミド繊維とフッ素ゴムと接着させるこ
とを特徴とするアラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方
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、アラミド繊維とフ
ッ素ゴムとの接着方法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】アラミド繊維は、高強度、高モジュラ
ス、繊維自体の耐熱性に優れ、近年ではタイヤ、ベル
ト、ホース、シートなどゴム構造物の補強用繊維として
使用されている。しかし、アラミド繊維は繊維自身の表
面が不活性なことからゴムとの接着性はナイロン繊維や
ポリエステル繊維に比べ著しく劣っている。一方、近年
使用されるゴムも耐摩耗性、耐老化性などの機械的特性
に加え耐熱性、耐薬品性などの化学的特性に優れた特殊
ゴム(例えば、水素添加アクリロニトリル−ブタジエン
ゴム、エチレン・プロピレンゴム、塩素化ポリエチレン
ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロル
ヒドリンゴム、フッ素ゴムなど)が使用されるようにな
ってきており、アラミド繊維とゴムとの接着が一層難し
くなってきている。
【0003】しかし、アラミド繊維とゴムとの接着性を
改良する方法は種々提案されている。例えば、特開平1
1−12929号公報には、アラミド繊維に第1処理液
として、イソシアネート化合物もしくはブロック化した
化合物で処理したのち撚糸状態で第2処理液として、レ
ゾルシン、ホルマリン、水素添加アクリロニトリル−ブ
タジエンゴムラテックス、クロロフェノール含有レゾル
シン・ホルマリン混合物で処理し水素添加アクリロニト
リル−ブタジエンゴムとの接着性に優れたアラミド繊維
コードの接着処理方法が記載されている。また、特開2
000−45184号公報には、アラミド繊維にレゾル
シン・ホルムアルデヒド初期縮合物・ゴムラテックス・
ポリエポキシド化合物・エチレンイミン化合物またはブ
ロックドイソシアネート化合物の混合物で処理した後更
にレゾルシン・ホルムアルデヒド初期縮合物・ゴムラテ
ックス・エチレンイミン化合物またはブロックドイソシ
アネート化合物の混合物でゴムラテックスがビニルピリ
ジン−スチレン−ブタジエン共重合体ラテックスまたは
クロロスルホン化ポリエチレンラテックスを使用して処
理した繊維とエチレンプロピレンゴムとの接着方法が記
載されている。また、特開平11−323732号公報
には、芳香族ポリアミド繊維に第1処理液として塩化ビ
ニル共重合ラテックス、ポリエポキシ化合物およびブロ
ックドイソシアネート化合物の混合物で処理し、第2処
理液として、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ゴムラテックスの混合
物で処理した塩素化ポリエチレンゴムとの接着性が優れ
たゴム補強用芳香族ポリアミド繊維、その製造方法およ
び繊維強化ゴム複合材料が提案されている。しかしなが
ら、特にアラミド繊維とフッ素ゴムとの接着に関しては
上記のようなレゾルシン、ホルマリン、ゴムラテックス
とからなる混合物でゴムラテックスを種々変更しても十
分な接着性が得られないのが現状であり、アラミド繊維
とフッ素ゴムとの熱複合成型時にフッ素ゴム同志のブリ
ッジ効果やフッ素ゴムと繊維とのアンカー効果を発現さ
せる方法も検討されている。ブリッジ効果やアンカー効
果などを利用するものについては、織物組織の空隙ある
いは毛羽などを利用するが高密度の織物や毛羽の少ない
布帛ではその効果が得られにくい。また、ブリッジ効果
やアンカー効果だけに頼る見かけの接着では屈曲疲労
性、伸縮疲労性などにより容易に剥離現象を生じたりゴ
ム複合体の機械的特性が低下したりする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術における問題点の解決を課題として検討した結果到
達されたもので、その目的は、アラミド繊維とフッ素ゴ
ムとの接着性が良好な接着方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めには本発明は次の手段をとるものである。 (1)アラミド繊維の表面にポリエポキシド化合物を付
与したアラミド繊維とフッ素ゴムと接着させることを特
徴とするアラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方法。 (2)ポリエポキシド化合物が、1分子中に2個以上の
エポキシ基を含み、エポキシ当量が100〜250のエ
ポキシ化合物であることを特徴とする上記(1)記載の
アラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方法。 (3)アラミド繊維にポリエポキシド化合物を付与した
後、100℃〜200℃で乾燥し、150℃〜260℃
で熱処理することを特徴とする上記(1)または(2)
記載のアラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方法。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明で使用するアラミド繊維に
は、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維がある。
メタ系アラミド繊維はメタ系全芳香族ポリアラミド繊維
であり、例えばポリメタフェニレンイソフタルアラミド
繊維(デュポン社製製品名・ノーメックス)がある。パ
ラ系アラミド繊維はパラ系全芳香族ポリアミド繊維であ
り、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維(東レ・デ
ュポン(株)製商品名ケブラー(R))、およびコポリ
パラフェニレン−3,4’−オキシジフェニレンテレフ
タラミド繊維(帝人(株)製商品名・テクノーラ)があ
る。
【0007】なお、本発明で用いるアラミド繊維とは、
上記アラミド繊維を素材としてなるフィラメント糸およ
びスパン糸の他、このフィラメント糸およびスパン糸か
らなるコード、織物、織布、布帛および不織布などの形
態をも含むものであり、下記に述べる接着処理液による
処理は、その任意のアラミド繊維に施されればよい。
【0008】本発明で使用されるポリエポキシド化合物
には、1分子中に2個以上のエポキシ基を含有する化合
物であり、具体的にはグセロール、ペンタエリストー
ル、ソルビトール、エチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ポリプルピレング
リコール等の多価アルコール類とエピクロルヒドリンの
如きハロゲン含有エポキシド類との反応生成物、レゾル
シン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチルメタ
ン、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・
ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類と前記ハロ
ゲン含有エポキシド類との反応性生物、ビス(3,4−
エポキシ−6−メチル−ジシクロヘキシルメチル)アジ
ペート、3,4−エポキシシクロヘキサンエポキシド等
の不飽和結合部分を酸化して得られるポリエポキシド化
合物などが挙げられる。
【0009】中でも好ましいポリエポキシド化合物は、
エポキシ当量が100〜250のエポキシ化合物であ
り、具体的には多価アルコールのソルビトールポリグリ
シジルエーテルが用いられる。
【0010】本発明におけるフッ素ゴムとは、分子内に
フッ素を含む合成ゴムである。例えばフッ化ビニリデン
・三フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン・六フ
ッ化プロピレン・四フッ化エチレン三元共重合体、四フ
ッ化エチレン・プロピレン共重合体、含フッ素アクリラ
ート系、含フッ素ポリエステル系、含ポリエーテル系、
含フッ素ニトロ素系、含フッ素トリアジン系などがあげ
られる。
【0011】本発明におけるポリエポキシド化合物をア
ラミド繊維に付与する方法は、アラミド繊維がヤーン、
コード、スパン、織編物等いずれの形態でもよく、これ
らの繊維にポリエポキシド化合物の溶液あるいは分散液
を含浸させる方法などが採用できる。
【0012】また好ましい方法としては、アラミド繊維
にポリエポキシド化合物を付与した後、100℃〜20
0℃で乾燥し、さらに150℃〜260℃で熱処理する
ことであり、こうすることにより確実にポリエポキシド
化合物が繊維に付与され、接着性が増す。
【0013】
【実施例】以下に実施例を示す。実施例中に記載の特性
の評価方法は次の通りである。また、実施例中の「部」
は重量部を表わす。 接着力 ゴム引布試験方法JIS−K6328(1981)5.
3.7剥離試験(180度)に基づき測定した。
【0014】ゴム付きはフッ素ゴムから剥離されたコー
ドを肉眼で観察し、コード表面にフッ素ゴムが付着して
いる部分を百分率で表わしたものであり、剥離力は剥離
させるときに要する力をN/インチで表した。
【0015】また、使用した織物はポリパラフェニレン
テレフタラミド繊維(東レ・デュポン社、製品名ケブラ
ー)使用の織物を使用した。詳細は表2、3の通りであ
る。
【0016】また、使用したフッ素ゴムの配合割合は表
1に示す。尚 加硫時間は160℃×20分で行った。
【0017】
【表1】 実施例1 ポリエポキシド化合物(ソルビトールポリグリシジルエ
ーテル)100に対し浸透剤4部、触媒0.3部添加し
水を加え、攪拌機で攪拌し乳化して処理剤(イ)とした
後、表2に示すアラミド織物に付与して熱風乾燥機で1
20℃、150秒乾燥した後、240℃で150秒熱処
理して処理織物とした。フッ素ゴムとの接着性結果を表
2に示す。 比較例1 実施例で用いた織物と同じ織物を処理剤を付与しないで
フッ素ゴムと接着し、結果を表2に示した。 比較例2 エマルジョンタイプのフッ素ポリマー100に対しイソ
シアネート40部、硬化剤4部添加し水を加えて処理剤
(ロ)とした後、実施例1と同じアラミド織物に付与し
て熱風乾燥機で120℃で150秒乾燥、160℃で1
50秒熱処理して処理織物とした。フッ素ゴムとの接着
性を表2に示す。 実施例2、3および比較例3、4 実施例2、3比較例3、4は織物の繊維、組織を表3に
示すように変更しただけでその他は実施例1、比較例1
と同じでる。結果を表3に示した。
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】 実施例1は比較例1、2と同じ織物であるが、実施例1
の接着性は118(N/インチ)で比較例1、2の16(N/イ
ンチ)、14(N/インチ)に比べ極めて高くゴム付きも良
い。また、同様に比較例2、3はゴムとゴムとのアンカ
ー効果を狙いスパン糸の織物を使用した。その結果、ア
ンカー効果により接着性はアップしたがゴム付きなどは
低く、実施例1には及ばなかった。実施例2、3はスパ
ン糸の織物を使ったことにより更に接着性が高くなっ
た。
【0020】
【発明の効果】本発明の接着方法によって得られるアラ
ミド繊維とフッ素ゴムからなる接着複合材料は高い接着
性を有し、ゴム補強材料として優れた性能が発揮でき
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年11月14日(2001.11.
14)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【発明の実施の形態】本発明で使用するアラミド繊維に
は、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維がある。
メタ系アラミド繊維はメタ系全芳香族ポリアラミド繊維
であり、例えばポリメタフェニレンイソフタルアラミド
繊維(デュポン社製品名・ノーメックス)がある。パ
ラ系アラミド繊維はパラ系全芳香族ポリアミド繊維であ
り、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維(東レ・デ
ュポン(株)製商品名ケブラー(R))、およびコポリ
パラフェニレン−3,4’−オキシジフェニレンテレフ
タラミド繊維(帝人(株)製商品名・テクノーラ)があ
る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】本発明で使用されるポリエポキシド化合物
には、1分子中に2個以上のエポキシ基を含有する化合
物であり、具体的にはグセロール、ペンタエリストー
ル、ソルビトール、エチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ポリプルピレング
リコール等の多価アルコール類とエピクロルヒドリンの
如きハロゲン含有エポキシド類との反応生成物、レゾル
シン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチルメタ
ン、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・
ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類と前記ハロ
ゲン含有エポキシド類との反応性生物、ビス(3,4−
エポキシ−6−メチル−ジシクロヘキシルメチル)アジ
ペート、3,4−エポキシシクロヘキサンエポキシド等
の不飽和結合部分を酸化して得られるポリエポキシド化
合物などが挙げられる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】
【表1】 実施例1 ポリエポキシド化合物(ソルビトールポリグリシジルエ
ーテル)100に対し浸透剤4部、触媒0.3部添加し
水を加え、攪拌機で攪拌し乳化して処理剤(イ)とした
後、表2に示すアラミド織物に付与して熱風乾燥機で1
20℃、150秒乾燥した後、240℃で150秒熱処
理して処理織物とした。フッ素ゴムとの接着性結果を表
2に示す。 比較例1 実施例で用いた織物と同じ織物を処理剤を付与しないで
フッ素ゴムと接着し、結果を表2に示した。 比較例2 エマルジョンタイプのフッ素ポリマー100に対しイソ
シアネート40部、硬化剤4部添加し水を加えて処理剤
(ロ)とした後、実施例1と同じアラミド織物に付与し
て熱風乾燥機で120℃で150秒乾燥、160℃で1
50秒熱処理して処理織物とした。フッ素ゴムとの接着
性を表2に示す。 実施例2、3および比較例3、4 実施例2、3比較例3、4は織物の繊維、組織を表3に
示すように変更したものでその他は実施例1、比較例1
と同じでる。結果を表3に示した。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】
【表3】 実施例1は比較例1、2と同じ織物であるが、実施例1
の接着性は118(N/インチ)で比較例1、2の16(N/イ
ンチ)、14(N/インチ)に比べ極めて高くゴム付きも良
い。また、同様に比較例3、4はゴムとゴムとのアンカ
ー効果を狙いスパン糸の織物を使用した。その結果、ア
ンカー効果により接着性はアップしたがゴム付きなどは
低く、実施例1には及ばなかった。実施例2、3はスパ
ン糸の織物を使ったことにより更に接着性が高くなっ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F211 AA16 AA30 AA39 AA45 AD16 AG03 AG08 AG16 TA03 TC02 TD11 TH02 TH06 TH22 TN46 4J040 EC031 EC061 EC071 EC081 EC261 LA06 MA10 MA12 MB02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アラミド繊維の表面にポリエポキシド化合
    物を付与したアラミド繊維とフッ素ゴムと接着させるこ
    とを特徴とするアラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方
    法。
  2. 【請求項2】ポリエポキシド化合物が、1分子中に2個
    以上のエポキシ基を含み、エポキシ当量が100〜25
    0のエポキシ化合物であることを特徴とする請求項1記
    載のアラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方法。
  3. 【請求項3】アラミド繊維にポリエポキシド化合物を付
    与した後、100℃〜200℃で乾燥し、150℃〜2
    60℃で熱処理することを特徴とする請求項1または2
    記載のアラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方法。
JP2000378604A 2000-12-13 2000-12-13 アラミド繊維とフッ素ゴムとの接着方法 Pending JP2002178409A (ja)

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