JP2716359B2 - ゴム/コード複合体の製造方法 - Google Patents
ゴム/コード複合体の製造方法Info
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- JP2716359B2 JP2716359B2 JP5328482A JP32848293A JP2716359B2 JP 2716359 B2 JP2716359 B2 JP 2716359B2 JP 5328482 A JP5328482 A JP 5328482A JP 32848293 A JP32848293 A JP 32848293A JP 2716359 B2 JP2716359 B2 JP 2716359B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアラミド繊維をコードと
した接着性に優れ、自動車用タイヤやコンベアベルト、
ホース、ベルトなどの工業用ゴム製品に使用するのに適
したゴム/コード複合体の製造方法に関する。
した接着性に優れ、自動車用タイヤやコンベアベルト、
ホース、ベルトなどの工業用ゴム製品に使用するのに適
したゴム/コード複合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】芳香族ポリアミド繊維(アラミド繊維)
は抗張力及び弾性率が高く、寸法安定性、耐熱性等に優
れる上、比重がスチールの1/5と軽量なため、例えば
タイヤコード材料のようなゴム補強剤として注目を浴び
ている。しかしながら、アラミド繊維はゴムとの接着性
に劣るという問題があった。このためアラミド繊維とゴ
ムとの接着方法としてアラミド繊維をエポキシ化合物で
処理した後、脂肪族ポリアミドとゴムとの接着剤として
汎用されているレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテック
ス(RFL)で処理する方法や特開昭56−2156号
公報に提案されているように、ポリエポキシド化合物、
ビニルピリジンラテックス、ブロックドイソシアネート
化合物の混合液で処理した後RFLで処理する方法など
が提案されているがその接着力は未だ十分とはいえなか
った。特に今後、米国の燃費規制CAFE対応軽量化タ
イヤ等の開発でアラミドを繊維をタイヤコードとして用
いる場合には接着耐久性が益々重要となることが予想さ
れアラミド繊維とゴムとの接着の改善が一層必要であ
る。
は抗張力及び弾性率が高く、寸法安定性、耐熱性等に優
れる上、比重がスチールの1/5と軽量なため、例えば
タイヤコード材料のようなゴム補強剤として注目を浴び
ている。しかしながら、アラミド繊維はゴムとの接着性
に劣るという問題があった。このためアラミド繊維とゴ
ムとの接着方法としてアラミド繊維をエポキシ化合物で
処理した後、脂肪族ポリアミドとゴムとの接着剤として
汎用されているレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテック
ス(RFL)で処理する方法や特開昭56−2156号
公報に提案されているように、ポリエポキシド化合物、
ビニルピリジンラテックス、ブロックドイソシアネート
化合物の混合液で処理した後RFLで処理する方法など
が提案されているがその接着力は未だ十分とはいえなか
った。特に今後、米国の燃費規制CAFE対応軽量化タ
イヤ等の開発でアラミドを繊維をタイヤコードとして用
いる場合には接着耐久性が益々重要となることが予想さ
れアラミド繊維とゴムとの接着の改善が一層必要であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、前
述の従来技術におけるゴムとアラミド繊維との接着性の
問題を解決して、アラミド繊維と未加硫ゴムとを一体化
加硫してアラミド繊維の数々の特長を保持した上で、ゴ
ムとアラミド繊維との接着性を改良したゴム/コード複
合体の製造方法を提供することを目的とする。
述の従来技術におけるゴムとアラミド繊維との接着性の
問題を解決して、アラミド繊維と未加硫ゴムとを一体化
加硫してアラミド繊維の数々の特長を保持した上で、ゴ
ムとアラミド繊維との接着性を改良したゴム/コード複
合体の製造方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、芳香族
ポリアミド繊維をエポキシ化合物、スチレン−ブタジエ
ンゴムラテックス及び熱反応型水溶性ウレタン樹脂から
なる第1処理液で処理し、次にレゾルシン、ホルマリン
及びゴムラテックスからなる第2処理液で処理した後、
未加硫ゴムと一体化加硫することを特徴とするゴム/コ
ード複合体の製造方法が提供される。
ポリアミド繊維をエポキシ化合物、スチレン−ブタジエ
ンゴムラテックス及び熱反応型水溶性ウレタン樹脂から
なる第1処理液で処理し、次にレゾルシン、ホルマリン
及びゴムラテックスからなる第2処理液で処理した後、
未加硫ゴムと一体化加硫することを特徴とするゴム/コ
ード複合体の製造方法が提供される。
【0005】本発明に従えば、アラミド繊維は先ずエポ
キシ化合物、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)ラテ
ックス及び熱反応型水溶性ウレタン樹脂からなる第1処
理液で処理し、次にレゾルシン、ホルマリン及びゴムラ
テックスからなる第2処理液(RFL処理液)で処理す
る。
キシ化合物、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)ラテ
ックス及び熱反応型水溶性ウレタン樹脂からなる第1処
理液で処理し、次にレゾルシン、ホルマリン及びゴムラ
テックスからなる第2処理液(RFL処理液)で処理す
る。
【0006】本発明において使用するアラミド繊維(芳
香族ポリアミド繊維)は従来からゴム補強用として使用
されている任意のアラミド繊維とすることができ、市販
品(例えばデュポン社より市販のケブラー、AKZO社
製トワロン、帝人社製テクノーラなどに適用することが
できる。
香族ポリアミド繊維)は従来からゴム補強用として使用
されている任意のアラミド繊維とすることができ、市販
品(例えばデュポン社より市販のケブラー、AKZO社
製トワロン、帝人社製テクノーラなどに適用することが
できる。
【0007】本発明において用いる第1処理液はエポキ
シ化合物/SBRゴムラテックス/熱反応型水溶性ウレ
タン樹脂から成り、これらの組成比は、この順に、1〜
5部/5〜20部/1〜10部(固形分重量比)であ
る。ここで用いるエポキシ化合物はグリシジル基を分子
中に1個又は2個以上有する公知のエポキシ化合物、好
ましくはグリセロールポリグリジルエーテル、ジグリセ
ロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリ
シジエーテルなどのポリオール系エポキシ化合物を用い
る。第1処理液中のエポキシ化合物の配合量が少な過ぎ
ると初期接着力が低下するおそれがあり、逆に多過ぎる
と耐水接着性低下や、繊維の引張強度の低下のおそれが
ある。
シ化合物/SBRゴムラテックス/熱反応型水溶性ウレ
タン樹脂から成り、これらの組成比は、この順に、1〜
5部/5〜20部/1〜10部(固形分重量比)であ
る。ここで用いるエポキシ化合物はグリシジル基を分子
中に1個又は2個以上有する公知のエポキシ化合物、好
ましくはグリセロールポリグリジルエーテル、ジグリセ
ロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリ
シジエーテルなどのポリオール系エポキシ化合物を用い
る。第1処理液中のエポキシ化合物の配合量が少な過ぎ
ると初期接着力が低下するおそれがあり、逆に多過ぎる
と耐水接着性低下や、繊維の引張強度の低下のおそれが
ある。
【0008】本発明の第1処理液に用いられるSBRラ
テックスはスチレン/ブタジエンのモノマー比(重量
比)が5/95〜45/55の範囲の共重合体ゴムラテ
ックスを用いるのが好ましい。スチレン/ブタジエン重
量比においてスチレン含量が少な過ぎるとディップ処理
時のロールへのガムアップ等の加工性低下のおそれがあ
り、逆に多過ぎると接着が低下する。SBRラテックス
は従来公知の任意の乳化重合法で製造することができ、
好ましい固形分含量は30〜60重量%である。なお、
第1処理液中に配合されるSBRラテックスの量が少な
過ぎると初期接着や熱時接着の低下のおそれがあり、逆
に多過ぎるとディップ加工性の低下のおそれがある。
テックスはスチレン/ブタジエンのモノマー比(重量
比)が5/95〜45/55の範囲の共重合体ゴムラテ
ックスを用いるのが好ましい。スチレン/ブタジエン重
量比においてスチレン含量が少な過ぎるとディップ処理
時のロールへのガムアップ等の加工性低下のおそれがあ
り、逆に多過ぎると接着が低下する。SBRラテックス
は従来公知の任意の乳化重合法で製造することができ、
好ましい固形分含量は30〜60重量%である。なお、
第1処理液中に配合されるSBRラテックスの量が少な
過ぎると初期接着や熱時接着の低下のおそれがあり、逆
に多過ぎるとディップ加工性の低下のおそれがある。
【0009】本発明の第1処理液に配合される第三の成
分である熱反応型水溶性ウレタン樹脂は例えば下記一般
式(I)に示されるように、ブロックされたイソシアネ
ート基を一分子中に3個以上有するものが好ましい。
分である熱反応型水溶性ウレタン樹脂は例えば下記一般
式(I)に示されるように、ブロックされたイソシアネ
ート基を一分子中に3個以上有するものが好ましい。
【0010】
【化1】
【0011】(式中、Aは官能価3〜5の有機ポリイソ
シアネート残基を示し、Yは加熱によりイソシアネート
基を遊離するブロック剤の残基を示し、Zは分子中に少
なくとも1個の活性水素原子及び少なくとも1個のアニ
オン形成性基を有する化合物の残基を示し、Xは2〜4
個の活性水素原子を有し、平均分子量が5000以下
の、水酸基を有する化合物(例えば多価アルコール、多
価アミン、アミノアルコール、ポリエステルポリオール
など)の残基を示し、p+qは2〜4の整数(但しq≧
0.25)で、rは2〜4の整数である。)
シアネート残基を示し、Yは加熱によりイソシアネート
基を遊離するブロック剤の残基を示し、Zは分子中に少
なくとも1個の活性水素原子及び少なくとも1個のアニ
オン形成性基を有する化合物の残基を示し、Xは2〜4
個の活性水素原子を有し、平均分子量が5000以下
の、水酸基を有する化合物(例えば多価アルコール、多
価アミン、アミノアルコール、ポリエステルポリオール
など)の残基を示し、p+qは2〜4の整数(但しq≧
0.25)で、rは2〜4の整数である。)
【0012】本発明の第1処理液中に配合される熱反応
型水溶性ウレタン樹脂の配合量が少な過ぎると接着が低
下するおそれがあり、逆に多過ぎるとコードが硬くな
り、耐疲労性低下のおそれがある。
型水溶性ウレタン樹脂の配合量が少な過ぎると接着が低
下するおそれがあり、逆に多過ぎるとコードが硬くな
り、耐疲労性低下のおそれがある。
【0013】本発明に係る第1処理液は前記各成分を一
般的な方法で混合して調製することができ、必要に応じ
分散性を良くするための界面活性剤スルホコハク酸ナト
リウムなどを配合することができる。第1処理液による
アラミド繊維の処理方法は一般的な繊維の処理方法と同
じく、液中への浸漬ロール塗布、スプレー噴霧などによ
ることができる。アラミド繊維への第1処理液の付着量
は好ましくは3〜8重量%である。処理されたアラミド
繊維は例えば100〜150℃の温度で乾燥させた後、
更に例えば200〜250℃の温度で熱処理する。
般的な方法で混合して調製することができ、必要に応じ
分散性を良くするための界面活性剤スルホコハク酸ナト
リウムなどを配合することができる。第1処理液による
アラミド繊維の処理方法は一般的な繊維の処理方法と同
じく、液中への浸漬ロール塗布、スプレー噴霧などによ
ることができる。アラミド繊維への第1処理液の付着量
は好ましくは3〜8重量%である。処理されたアラミド
繊維は例えば100〜150℃の温度で乾燥させた後、
更に例えば200〜250℃の温度で熱処理する。
【0014】本発明に従って第1処理液で処理されたア
ラミド繊維は次に従来脂肪族ポリアミド繊維とゴムとの
接着剤として汎用されているRFL処理される。この第
2処理液は従来汎用されているものとすることができ、
典型的にはレゾルシン・ホルマリン初期縮合物/ゴムラ
テックス(例えばスチレンブタジエンラテックス、ビニ
ルピリジン・スチレン・ブタジエンターポリマーラテッ
クスなどの30〜60%エマルジョン)=1:2〜1:
20(重量比)であり、これらの成分に加えて、必要に
応じ、ブロックトイソシアネート水分散体などを配合す
ることができる。
ラミド繊維は次に従来脂肪族ポリアミド繊維とゴムとの
接着剤として汎用されているRFL処理される。この第
2処理液は従来汎用されているものとすることができ、
典型的にはレゾルシン・ホルマリン初期縮合物/ゴムラ
テックス(例えばスチレンブタジエンラテックス、ビニ
ルピリジン・スチレン・ブタジエンターポリマーラテッ
クスなどの30〜60%エマルジョン)=1:2〜1:
20(重量比)であり、これらの成分に加えて、必要に
応じ、ブロックトイソシアネート水分散体などを配合す
ることができる。
【0015】本発明に従った第2処理液の処理方法は従
来の方法と同じとすることができる。アラミド繊維への
付着量は好ましくは2〜6重量%である。処理されたア
ラミド繊維は乾燥(例えば温度100〜150℃)し、
更に例えば200〜250℃の温度で熱処理する。
来の方法と同じとすることができる。アラミド繊維への
付着量は好ましくは2〜6重量%である。処理されたア
ラミド繊維は乾燥(例えば温度100〜150℃)し、
更に例えば200〜250℃の温度で熱処理する。
【0016】本発明に従って第1処理液及び第2処理液
で処理されたアラミド繊維は、未加硫ゴム(例えば天然
ゴム、SBRゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエ
ンゴム)及び加硫配合剤(例えば加硫剤、加硫促進剤、
カーボンブラック、老化防止剤、充填剤など)に配合し
て常法に従って一体化加硫してゴム/コード複合体とす
ることができる。
で処理されたアラミド繊維は、未加硫ゴム(例えば天然
ゴム、SBRゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエ
ンゴム)及び加硫配合剤(例えば加硫剤、加硫促進剤、
カーボンブラック、老化防止剤、充填剤など)に配合し
て常法に従って一体化加硫してゴム/コード複合体とす
ることができる。
【0017】
【作用】本発明に従えば、アラミド繊維は、特定のエポ
キシ化合物、スチレンブタジエンゴムラテックス及び熱
反応型水溶性ウレタン樹脂からなる第1処理液で先ず処
理され、次いでRFL処理されるので、未加硫ゴムとの
一体化加硫により、ゴムとアラミド繊維のコードとの接
着性に優れ、アラミド繊維配合ゴム製品の耐久性が著し
く高められる。
キシ化合物、スチレンブタジエンゴムラテックス及び熱
反応型水溶性ウレタン樹脂からなる第1処理液で先ず処
理され、次いでRFL処理されるので、未加硫ゴムとの
一体化加硫により、ゴムとアラミド繊維のコードとの接
着性に優れ、アラミド繊維配合ゴム製品の耐久性が著し
く高められる。
【0018】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。
【0019】例1(実施例及び比較例) 以下の配合内容(重量部)の被着ゴム配合物 成 分 重量部 天然ゴム 100 亜鉛華 5 ステアリン酸 2 カーボンブラック 50 老化防止剤 1 アロマチック油 7 硫黄 2.25 加硫促進剤 1 及び繊維材料としてアラミド繊維(デュポン社より市販
のケブラー(1500デニール/2))を用いた。先ず
アラミド繊維を下記組成の第1処理液Aに浸漬し乾燥熱
処理を施した(乾燥100℃×1分、熱処理240℃×
1分)。 エポキシ樹脂(グリセロールジグリシジルエーテル) ラテックス(SBRラテックス:スチレン/ブタジエン
(重量比)=30/70) 熱反応型水溶性ウレタン樹脂(第一工業製薬(株)製エ
ラストロンBNO4)
のケブラー(1500デニール/2))を用いた。先ず
アラミド繊維を下記組成の第1処理液Aに浸漬し乾燥熱
処理を施した(乾燥100℃×1分、熱処理240℃×
1分)。 エポキシ樹脂(グリセロールジグリシジルエーテル) ラテックス(SBRラテックス:スチレン/ブタジエン
(重量比)=30/70) 熱反応型水溶性ウレタン樹脂(第一工業製薬(株)製エ
ラストロンBNO4)
【0020】次にこのアラミド繊維を固形分濃度18%
のRFL処理液(組成:レゾルシン・ホルムアルデヒド
/SBRラテックス(重量比)=1/5)に浸漬した
後、乾燥及び熱処理(乾燥100℃×1分、熱処理24
0℃×1分)した。このコードの接着力をJIS L1
017A法(Tテスト)に準拠して測定した。加硫条件
は150℃×30分間であった。結果を表1に示す。
のRFL処理液(組成:レゾルシン・ホルムアルデヒド
/SBRラテックス(重量比)=1/5)に浸漬した
後、乾燥及び熱処理(乾燥100℃×1分、熱処理24
0℃×1分)した。このコードの接着力をJIS L1
017A法(Tテスト)に準拠して測定した。加硫条件
は150℃×30分間であった。結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】例2(実施例及び比較例) 例1で用いたのと同じ被着ゴム配合物及び繊維材料を用
いた。先ずアラミド繊維を下記組成の第1処理液Aに浸
漬し、乾燥及び熱処理(乾燥100℃×1分、熱処理2
40℃×1分)を施した。 エポキシ樹脂(グリセロールジグリシジルエーテル) ラテックス(SBRラテックス:図1に示す通り、スチ
レン/ブタジエン(重量比)を変化させた。) 熱反応型水溶性ウレタン樹脂(第一工業製薬(株)製エ
ラストロンBNO4)
いた。先ずアラミド繊維を下記組成の第1処理液Aに浸
漬し、乾燥及び熱処理(乾燥100℃×1分、熱処理2
40℃×1分)を施した。 エポキシ樹脂(グリセロールジグリシジルエーテル) ラテックス(SBRラテックス:図1に示す通り、スチ
レン/ブタジエン(重量比)を変化させた。) 熱反応型水溶性ウレタン樹脂(第一工業製薬(株)製エ
ラストロンBNO4)
【0023】次にこのアラミド繊維を固形分濃度18%
の例1と同じRFL処理液に浸漬し乾燥熱処理(乾燥1
00℃×1分、熱処理240℃×1分)を施した。
の例1と同じRFL処理液に浸漬し乾燥熱処理(乾燥1
00℃×1分、熱処理240℃×1分)を施した。
【0024】次にこのコードと前記未加硫のゴム配合物
を一体化して加硫条件(温度150℃×30分間)で加
硫し、得られた試験片の剥離力をJIS K6301に
準拠した剥離試験を実施した。結果を図1に示す。図1
は熱時剥離力(100℃)及び耐水後の剥離力(40℃
×1週間の耐水試験)を第1処理液のSBRラテックス
中のスチレン仕込量を変化させて処理したコードについ
て剥離力(Kgf/25mm)をプロットした。なお、図1に
おいて比較熱時及び比較耐水は第1処理液のSBRラテ
ックスをビニルピリジン/スチレン/ブタジエン(15
/15/70)ラテックスに代えた以外は実施例と同一
条件で得られた結果である。
を一体化して加硫条件(温度150℃×30分間)で加
硫し、得られた試験片の剥離力をJIS K6301に
準拠した剥離試験を実施した。結果を図1に示す。図1
は熱時剥離力(100℃)及び耐水後の剥離力(40℃
×1週間の耐水試験)を第1処理液のSBRラテックス
中のスチレン仕込量を変化させて処理したコードについ
て剥離力(Kgf/25mm)をプロットした。なお、図1に
おいて比較熱時及び比較耐水は第1処理液のSBRラテ
ックスをビニルピリジン/スチレン/ブタジエン(15
/15/70)ラテックスに代えた以外は実施例と同一
条件で得られた結果である。
【0025】
【発明の効果】例1及び例2の結果から明らかなよう
に、本発明に従ってアラミド繊維を予め第1処理液及び
第2処理液で処理することによって従来に比較し優れた
接着力を有するゴム/コード複合体を得ることができ、
アラミド繊維使用製品の耐久性の向上させることができ
る。
に、本発明に従ってアラミド繊維を予め第1処理液及び
第2処理液で処理することによって従来に比較し優れた
接着力を有するゴム/コード複合体を得ることができ、
アラミド繊維使用製品の耐久性の向上させることができ
る。
【図1】例2によって得られたゴム/コード複合体の剥
離力を示すグラフ図である。
離力を示すグラフ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 77:00 (72)発明者 中北 一誠 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム 株式会社 平塚製造所内 (72)発明者 今宮 督 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム 株式会社 平塚製造所内 (56)参考文献 特開 昭56−2156(JP,A) 特開 平4−202332(JP,A) 特開 平4−180937(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】 芳香族ポリアミド繊維をエポキシ化合
物、スチレン−ブタジエンゴムラテックス及び熱反応型
水溶性ウレタン樹脂からなる第1処理液で処理し、次に
レゾルシン、ホルマリン及びゴムラテックスからなる第
2処理液で処理した後、未加硫ゴムと一体化加硫するこ
とによるゴム/コード複合体の製造方法であって、前記
第1処理液におけるエポキシ化合物とスチレン−ブタン
ジエンゴムラテックスと熱反応型水溶性ウレタン樹脂の
重量比が1〜5/5〜20/1〜10であり、かつスチ
レン−ブタジエンゴムラテックスのスチレン/ブタジエ
ン重量比が5/95〜45/55であることを特徴とす
るゴム/コード複合体の製造方法。 - 【請求項2】 前記第1処理液中の熱反応型水溶性ウレ
タン樹脂が一分子中に3個以上の熱解離性ブロック剤で
ブロックされたイソシアネート基を有する請求項1に記
載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5328482A JP2716359B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ゴム/コード複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5328482A JP2716359B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ゴム/コード複合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07179621A JPH07179621A (ja) | 1995-07-18 |
JP2716359B2 true JP2716359B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=18210771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5328482A Expired - Fee Related JP2716359B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ゴム/コード複合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2716359B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102587144B (zh) * | 2012-02-17 | 2014-04-16 | 北京光华纺织集团有限公司 | 一种芳纶-有机硅复合材料的制备方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS562156A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-10 | Teijin Ltd | Treatment of aromatic polyamide fiber used for reinforcing rubber |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5328482A patent/JP2716359B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07179621A (ja) | 1995-07-18 |
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