JP2009127149A - ゴム補強用繊維およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芳香族ポリアミド繊維を含む繊維材料の表面にゴム/繊維用の接着剤が付与されたゴム補強用繊維であって、粒子径60〜600nmのカーボンブラックが、該接着剤成分中に存在していることを特徴とする。さらには、カーボンブラックがファーネスブラックであることや、繊維材料が脂肪族ポリアミド繊維を含むものであることが好ましい。また製造方法では、繊維材料の表面に、粒子径60〜600nmのカーボンブラックを含むゴム/繊維用の接着剤を付与し、乾燥することを特徴とする。接着剤がレゾルシン・ホルマリン・ラテックス系であることや、添加するカーボンブラック水分散液のpHが7から14であることが好ましい。
【選択図】なし
Description
更には、接着処理剤の付与、熱処理後にゴム補強用繊維をブレードのエッジで擦過することにより、柔軟化処理を行っても良い。
(1)コード剥離接着(剥離接着力、ゴム付き)
処理コードとゴムとの剥離接着性能を示すものである。接着処理されたコードを未加硫ゴムに平行プライ(打込み本数24本/2.54cm(1インチ))として埋め込み、所定の条件でプレス加硫して放冷後、両プライを所定の速度で剥離測定した。剥離接着力は両プライを剥離させるのに要した力をN/2.54cm(1インチ)で示したものであり、ゴム付きはゴムから剥離したコード表面のゴムの付着率を目視観察して百分率で示したものである。
室温(約25℃)の測定データと、高温(100℃)の測定データを求めた。高温の場合の測定方法は、まず測定ゾーン温度を100℃に保ってサンプルを投入した後、サンプル温度が100℃に到達した時から3分間放置後に測定した。
(2)コード強力
インストロン試験機を用いて、JIS L 1017(1995年)に準拠して測定した。
(3)接着処理剤付着量
JIS L 1017(1995年)に準拠して、質量法にて測定した。
(前処理剤の調製)
734重量部の水に1重量部のジオクチルスルホコハク酸エステルソーダ塩と3重量部のソルビトールポリグリシジルエーテルを加えて、ホモミキサーを用いて乳化した。この液に固形分として86重量部のビニルピリジン/スチレン/ブタジエンラテックスを加えて混合した後、固形分として12重量部のε−カプロラクタムでブロックされた4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを加えて混合し、全体の固形分濃度10重量%のエポキシ前処理液とした。
また、73重量部の水に少量の苛性ソーダとアンモニア水を加えた後、レゾルシン1モルに対してホルマリン0.6モルを反応させて得られた初期縮合物を固形分として6重量部加えて混合した。この液に、155重量部の水に固形分として53重量部のビニルピリジン/スチレン/ブタジエンラテックスと23重量部のスチレン/ブタジエンラテックスを乳化させた液を添加して混合した。その後、3重量部のホルマリンと14重量部のアルキルケトオキシムでブロックされた4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを加えて混合した後、20℃で48時間熟成して接着剤用の処理液のベース液とした。
一方、帝人テクノプロダクツ社製芳香族ポリアミド繊維からなる1670dtex/1000フィラメントのマルチフィラメント糸を使用し、該糸を40T/10cmで下撚りした後に2本合わせて40T/10cmの上撚りを施して生コードを得た。
得られたゴム補強用繊維の評価結果を表2に示す。
実施例1の接着剤用の処理液のベース液として、水を155部から55部にしたものを用い、さらにその接着剤用のベース液に芳香族ポリアミド繊維への処理直前に表1に示す粒子径120nmのファーネスブラックを固形分として5重量部添加して混合し、全体の固形分濃度25重量%、接着処理剤主成分に対するファーネスブラック割合25重量%の接着剤用の処理液とし用いた以外は、実施例1と同様にして各ゴム補強用繊維を得た。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表2に併せて示す。
実施例1の接着剤用の処理液のベース液として、水を155部から105部にしたものを用い、さらにその接着剤用のベース液に芳香族ポリアミド繊維への処理直前に表1に示す粒子径460nmのファーネスブラック(C)を固形分として3重量部添加して混合し、全体の固形分濃度23重量%、接着処理剤主成分に対するファーネスブラック割合15重量%の接着剤用の処理液とし用いた以外は、実施例1と同様にして各ゴム補強用繊維を得た。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表2に併せて示す。
実施例1の接着剤用の処理液のベース液として、水を155部から55部にしたものを用い、さらにその接着剤用のベース液に芳香族ポリアミド繊維への処理直前に表1に示す粒子径460nmのファーネスブラック(C)を固形分として5重量部添加して混合し、全体の固形分濃度25重量%、接着処理剤主成分に対するファーネスブラック割合25重量%の接着剤用の処理液とし用いた以外は、実施例1と同様にして各ゴム補強用繊維を得た。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表2に併せて示す。
実施例1の接着剤用の処理液の代わりに、カーボンブラックを添加せず、代わりに水を用いて固形分濃度を20重量%に調整したものを処理液として用いた以外は、実施例1と同様の処理を行った。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表2に示す。
実施例1の接着剤用の処理液の代わりに、表1記載の粒子径28nmのファーネスブラックを、表2記載の配合にて加えて接着剤を作成し、用いた以外は、実施例1と同様にして各ゴム補強用繊維を得た。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表2に併せて示す。
実施例2の接着剤用の処理液の代わりに、表1記載の粒子径1050nmのカーボンブラック(ランプブラック)を固形分として5重量部添加して混合し、全体の固形分濃度25重量%、接着処理剤主成分に対するカーボンブラック割合25重量%の処理液を接着剤として用いた以外は、実施例2と同様の処理を行った。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表2に併せて示す。なお、繊維への処理中に処理液中でのカーボンブラックの沈降が見られ、カーボンブラックの分散状態が不安定であることが確認されたが、繊維への処理は最後まで継続した。
実施例2の接着剤用のカーボンブラックの代わりに、コロイド液pH4.2のカーボンブラック(チャンネルブラック)を固形分として5重量部添加して混合し、全体の固形分濃度25重量%、接着処理剤主成分に対するカーボンブラック割合25重量%となる接着剤用の処理液を調製しようとしたところ、処理液がゲル化した。そのため、芳香族ポリアミド繊維への処理は行えなかった。
(前処理剤の調製)
488重量部の水に少量の苛性ソーダを加えた後、1重量部のジオクチルスルホコハク酸エステルソーダ塩と5重量部のソルビトールポリグリシジルエーテルを加えて、ホモミキサーを用いて乳化し、全体の固形分濃度1重量%のエポキシ前処理液とした。
また、237重量部の水に少量のアンモニア水を加えた後、レゾルシン1モルに対してホルマリン0.6モルを反応させて得られた初期縮合物を固形分として14重量部加えて混合した。この液に、固形分として81重量部のビニルピリジン/スチレン/ブタジエンラテックスと3重量部のホルマリンを添加して混合した後、20℃で24時間熟成して接着剤用の処理液のベース液とした。
一方、帝人テクノプロダクツ社製芳香族ポリアミド繊維からなる1100dtex/1000フィラメントのマルチフィラメント糸を40T/10cmで下撚りした糸と、旭化成社製脂肪族ポリアミド繊維からなる940dtex/140フィラメントのマルチフィラメント糸を30T/10cmで下撚りした糸を2本合わせて40T/10cmの上撚りを施して、芳香族ポリアミド繊維/脂肪族ポリアミド繊維の複合繊維の生コードを得た。
得られたゴム補強用繊維の評価結果を表3に示す。
実施例5の接着剤用の処理液のベース液として、水を237部から137部にしたものを用い、さらにその接着剤用のベース液に芳香族ポリアミド繊維への処理直前に表1に示す粒子径120nmのファーネスブラックを固形分として5重量部添加して混合し、全体の固形分濃度25重量%、接着処理剤主成分に対するファーネスブラック割合25重量%の接着剤用の処理液とし用いた以外は、実施例5と同様にして各ゴム補強用繊維を得た。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表3に併せて示す。
実施例5の接着剤用の処理液のベース液として、水を237部から187部にしたものを用い、さらにその接着剤用のベース液に芳香族ポリアミド繊維への処理直前に表1に示す粒子径460nmのファーネスブラック(C)を固形分として3重量部添加して混合し、全体の固形分濃度23重量%、接着処理剤主成分に対するファーネスブラック割合15重量%の接着剤用の処理液とし用いた以外は、実施例5と同様にして各ゴム補強用繊維を得た。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表3に併せて示す。
実施例5の接着剤用の処理液のベース液として、水を237部から137部にしたものを用い、さらにその接着剤用のベース液に芳香族ポリアミド繊維への処理直前に表1に示す粒子径460nmのファーネスブラック(C)を固形分として5重量部添加して混合し、全体の固形分濃度25重量%、接着処理剤主成分に対するファーネスブラック割合25重量%の接着剤用の処理液とし用いた以外は、実施例5と同様にして各ゴム補強用繊維を得た。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表3に併せて示す。
実施例5の接着剤用の処理液の代わりに、カーボンブラックを添加せず、代わりに水を用いて固形分濃度を20重量%に調整したものを処理液として用いた以外は、実施例5と同様の処理を行った。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表3に併せて示す。
実施例6の接着剤用の処理液の代わりに、表1記載の粒子径1050nmのカーボンブラック(D)(ランプブラック)を固形分として5重量部添加して混合し、全体の固形分濃度25重量%、接着処理剤主成分に対するカーボンブラック割合25重量%の処理液を接着剤として用いた以外は、実施例6と同様の処理を行った。得られたゴム補強用繊維の評価結果を表3に併せて示す。なお、繊維への処理中に処理液中でのカーボンブラックの沈降が見られ、カーボンブラックの分散状態が不安定であることが確認されたが、繊維への処理は最後まで継続した。
実施例6の接着剤用のカーボンブラックの代わりに、コロイド液pH4.2のカーボンブラック(E)(チャンネルブラック)を固形分として5重量部添加して混合し、全体の固形分濃度25重量%、接着処理剤主成分に対するカーボンブラック割合25重量%となる接着剤用の処理液を調製しようとしたところ、処理液がゲル化した。そのため、複合繊維への処理は行えなかった。
Claims (15)
- 芳香族ポリアミド繊維を含む繊維材料の表面にゴム/繊維用の接着剤が付与されたゴム補強用繊維であって、粒子径60〜600nmのカーボンブラックが、該接着剤成分中に存在していることを特徴とするゴム補強用繊維。
- カーボンブラックがファーネスブラックである請求項1記載のゴム補強用繊維。
- 接着剤固形分中のカーボンブラックの重量比が3〜30重量%である請求項1または2記載のゴム補強用繊維。
- 繊維材料が、脂肪族ポリアミド繊維を含むものである請求項1〜3のいずれか1項記載のゴム補強用繊維。
- 芳香族ポリアミド繊維を含む繊維材料の表面に、粒子径60〜600nmのカーボンブラックを含むゴム/繊維用の接着剤を付与し、乾燥することを特徴とするゴム補強用繊維の製造方法。
- カーボンブラックがファーネスブラックである請求項5記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- 接着剤固形分中のカーボンブラックの重量比が3〜30重量%である請求項5または6記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- 繊維材料が、脂肪族ポリアミド繊維を含むものである請求項5〜7のいずれか1項記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- 接着剤が、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス系の接着剤である請求項5〜8のいずれか1項記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- 接着剤が、pH7から14であるカーボンブラック水分散液を配合したものである請求項5〜9のいずれか1項記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- 接着剤がブロックドイソシアネートを含有している請求項5〜10のいずれか1項記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- 繊維材料に接着剤を付与する前に、あらかじめ繊維材料がエポキシ化合物を主とする前処理剤を付与されたものである請求項5〜11のいずれか1項記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- カーボンブラックが接着剤にのみ含有され、前処理剤には含有されていない請求項12記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- ラテックス成分が接着剤にのみ含有され、前処理剤には含有されていない請求項12または13記載のゴム補強用繊維の製造方法。
- ブロックドイソシアネートが接着剤にのみ含有され、前処理剤には含有されていない請求項12〜14のいずれか1項記載のゴム補強用繊維の製造方法。
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