JPH03273032A - 水素化ニトリルゴム組成物と繊維との接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は水素化ニトリルゴム組成物と繊維との接着方法
、詳しくは水素添加率が８０％以上のアクリロニトリル
−ブタジェン共重合体（以下水素化ニトリルゴムと云い
、Ｈ−ＮＢＲで表わす）からなるゴム組成物と繊維との
有利な接着処理方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、ゴム／繊維複合材料において、ゴム組成物と繊維
とを接着させる方法として繊維をレゾルシン−ホルマリ
ン−ゴムラテックス（ＲＦＬ）ｉで表面処理し、さらに
前記ゴム組成物をトルエン。

メチルエチルケトン、ｎ−ヘキサン等の有機溶剤に溶か
したセメントでソーキング処理した後、両者を接着させ
る方法が知られている。

しかし、これらの方法は常温時における接着性の向上に
は一定の成果を収めるとしても近時、ゴム／繊維複合材
料が使用される頻度の高い熱時雰囲気（１２０°Ｃ〜１
５０℃）での接着水準が低く、眉間剥離に起因する故障
が発生してしまう。

例えば、熱時雰囲気（１２０°Ｃ〜１５０℃）下で使用
される多リブベルト　ローエツジベルト。

平ベルトなどの製品は従来、クロロブレンゴム（ＣＲ）
などの汎用ゴ１、が一般に用いられて来たが、自動車の
排ガス規制や高速度化によりエンジン周辺の温度が上昇
することに伴う苛酷な条件下での耐久性を向上させるた
め耐熱性にすぐれたゴムとしてエピクロルヒドリンゴム
（ＣＩ（Ｒ）、　　クロルスルホン化ポリエチレンゴム
（ＣＳＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ
）等の使用が試みられている。ところが、ＣＨＲは熱軟
化性耐寒性に問題があり、またＣ３Ｍは内部発熱が大き
く、耐寒性、耐油性ともに問題がある。更にＥＰＤＭは
耐油性に問題があるなど、何れも寿命が充分でなく、機
能を充分に発揮することができない欠点がある。

そこで、最近に至り、耐油性、耐熱性を同時に具えたゴ
ムとして水素化ニトリルゴムが注目を浴びている。

ところが、この水素化ニトリルゴムは従来、繊維との接
着において常識となっているイオウを配合すれば耐熱性
の保持に問題を有することから、耐熱性、耐油性を同時
に具有させるためには配合物におけるイオウ使用量を可
及的に減らして繊維との接着を良好にする必要がある。

そのため、このような問題を解決すべく、更に研究が重
ねられ、本出願人においても繊維をカルボキシル基含有
３％以上のアクリロニトリル−ブタジェンラテックスと
、レゾルシン−ホルマリンとの混合液を１０＝１〜２：
１の固形分重量割合で、かつレゾルシン−ホルマリン混
合液のレゾルシンとホルマリンのモル比を１＝３〜３：
１の割合になるように混合した溶液で処理し、しかる後
、これを未加硫ゴムと密着加硫せしめる繊維と水素化ニ
トリルゴム配合物との接着方法をさきに提案した。（特
公昭６０−２４１３１号公報参照）（発明が解決しよう
とする課！り しかし、上記提案に係る接着方法は、常温時における接
着性向上の面ではすぐれた成果を挙げたが、前述した最
近における使用頻度の高い熱時雰囲気下での接着水準に
対しては必らずしも十分でなく、しかもゴムラテックス
として特定された水素化ニトリルゴムラテックスの使用
を必要とする関係上、工業的利用の面でも制約を免れな
かった。

本発明は上述の如き実状に対処し、更に新規な処理方法
を見出し、特に水素添加率が８０％以上の水素化ニトリ
ルゴムを主成分としたゴム組成物と繊維とを熱時雰囲気
下においても十分に接着させ、熱老化されても眉間剥離
を起こすことのないようにして熱時雰囲気下で使用され
る各種ベルトを始めゴム製品の耐久性を向上せしめるこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、上記目的を達成する本発明方法の特徴は、水素添
加率が８０％以上の水素化ニトリルゴムと繊維とを接着
するにあたり、該繊維を少なくともポリエポキシド化合
物又は／及びポリイソシアネート化合物を含む第１処理
液で処理し、次いで、レゾルレンーホルマリンーゴムラ
テックスの第２処理液で処理し、その後、更に少なくと
もニトリルゴム又は／及び水素化ニトリルゴムからなる
ゴム組成物と塩化ゴムとを有機溶剤に溶かした第３処理
液で処理した後、これを未加硫ゴムと接着加硫せしめる
ことにある。

以下、更にこれを詳述すれば、先ず、上記本発明で用い
るゴム組成物としては水素添加率が８０％以上のニトリ
ルゴム即ち、水素化ニトリルゴムを主成分とするゴム組
成物であり、必要に応じて補強剤、可塑剤、老化防止剤
、加硫剤等が添加混合される。

また、本発明で用いる繊維は、６−ナイロン６．６−ナ
イロン、ビニロン、ポリエステル　アラミド等の合成繊
維、レーヨン等の再生繊維素繊維。

コツトン等の天然繊維を始め、一般にゴムとの接着に用
いられている繊維が含まれるが、特に耐熱用途のために
はポリエステル、アラミドは好適である。

そして、これらの繊維には未加硫ゴムとの接着に先立ち
、所要の処理が施されるが、この処理はポリエポキシド
化合物又は／及びポリイソシアネート化合物からなる第
１処理液でデイツプ処理し、次いでレゾルシン−ホルマ
リン−ゴムラテックスからなる第２処理液でデイツプ処
理し、さらにＮＢＲ又は／及びＨ−ＮＢＲを主成分とす
るゴム組成物と塩化ゴム、好適には塩素含有率６０％以
上の塩化ゴムを２０〜９０重量部、ＮＢＲ又は／及びＨ
−ＮＢＲゴム組成物を８０〜１０重量部の割合で、固形
分濃度５〜２０％となるようにトルエン、メチルエチル
ケトン等の有機溶剤に溶かしたセメントからなる第３処
理液でソーキング処理を施す。

なお、これらの処理は別設、特異のものではなく、常法
によって行えばよい。より具体的には繊維に第１処理液
を付着させた後の乾燥処理は、１５０〜２２０℃、好ま
しくは１６０〜２１０°Ｃの温度範囲で１〜５分間実施
される。

更に第２処理液を付着させた後の加熱処理は繊維の種類
による多少の変動があるが、浸漬により付着した混合液
を反応定着させるのに十分な温度と時間を要し、通常１
４０〜２４０°Ｃで１〜５分間で行われる。特に繊維と
してアラミドを使用するときには、１７０〜２００°Ｃ
で２分間が最も有効である。しかし、処理条件によって
必らずしも拘束されるものではない。

また、第３処理液を付着させた後の乾燥処理は１００〜
２００°Ｃで１〜４分間行う。

前記第１処理液で使用するポリエポキシド化合物として
は、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や、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
エピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合
物との反応生成物や、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
価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応
生成物などである。

また、前記第１処理液で使用するポリイソシアネート化
合物としては、４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、トルエン２．４−ジイソシアネート、４．４’
−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、Ｐ−フエ
ニルジイソシアネート等のジイソシアネート類やトリフ
ェニルメタントリイソシアネート等の３価のイソシアネ
ート類但し、ｎ＝１〜３、（商品明ＰＡＲＩ）で表わさ
れるものなどがある。

更にブロックトイソシアネートとしては上記のイソシア
ネートとフェノール、クレゾール、オクチルフェノール
、ε−カプロラクタム、亜硫酸水素ナトリウム等の活性
水素化合物との付加反応物を用いることができる。

そして、本発明の第２処理液で使用するレゾルシン−ホ
ルマリン−ゴムラテックスは、レゾルシンとホルマリタ
ンの初期縮合物をラテックスと混合したものであり、こ
の場合レゾルシンとホルマリンのモル比は３／１〜１／
３にすることが接着力を高める上で好適である。

またレゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これをラ
テックスのゴム分１００重量部に対してその樹脂分が５
〜１００重量部になるようにラテックスと混合したうえ
、全固形濃度を５〜４０％濃度に調節される。

上記ゴムラテックスはクロロブレンラテックス。

アクリロニトリル−ブタジェン共重合ゴムラテックス、
水素添加率８０％のアクリロニトリル−フタジエン共重
合ゴムラテックスあるいはスチレン・ブタジェン・ビニ
ルピリジン三元共重合ゴムラテックス等が可能であり、
これは単独又は併用して使用する。

更に本発明で使用する第３処理液に用いるＮＢＲ又は／
及びＨ−ＮＢＲを主成分とするゴム組成物は、ゴムに加
硫剤、加硫促進剤、カーボンブラック等の補強剤、充填
剤等を含むものである。

特に、第３処理液に前記ゴム組成物を添加しない場合に
は、前記第１処理液、第２処理液そして第３処理液と順
次、処理された繊維と水素化ニトリルゴム組成物との接
着力は良好であるが、時間の経過にともなって接着力の
低下が大きくなる。

しかし、繊維に被覆している処理剤の被膜は柔軟性に欠
けるところから、例えばベルト芯線に用いたコードは屈
曲及び熱疲労によって接着層が劣化し、早期にベルト側
面から飛び出すといった問題がある。

かくして上記各処理液によって処理した繊維を次に前述
した未加硫ゴム組成物と密着し、加硫接着させるが、加
硫は通常の処理条件に従って既知の一般的方法によって
行えばよい。

以下、上記本発明方法の基本的実施例を示す。

実施例中、配合量は特記しない限り、重量部（ＰＨＲ）
を表す。

（実施例１） 先ず処理液の調合として、トルエン９０ｇにＰＡＰＩ（
化成アップジョン社製ポリイソシアネート化合物）９０
ｇを加えて十分に撹拌混合し第１処理液を調製した。

一方、水１３０　ｇにレゾルシン３ｇｌホルマリン（３
７％）２ｇを添加して十分に撹拌分散させ別にニラポー
ル（登録商標）２５１８ＦＳ（日本ゼオン社製、スチレ
ン・ブタジェン・ビニルピリジン三元共重合ゴムラテッ
クス（ＶＰ）４０％水乳化液）４００ｇを水４００ｇで
希釈して、この希釈液の中に上記レゾルシン−ホルマリ
ン分散液をゆっくりかきまぜながら加えてゆき、均一に
混合して室温で１週間以上熟成し、第２処理液を作った
。

更に、引き続き下記第１表に示す配合に従ってゴム組成
物Ａを調製した。

なお、配合方法は架橋剤を混入しない前半はＢＲ形バン
バリーを用い、後半の架橋剤の添加は試験用ロール機に
より実施した。

（以下、余白） 第 ■ 表（ゴム配合Ａ） 次に上記ゴム組成物を第２表に示す配合内容で各トルエ
ン溶液を調製した。

水旭電化社製　ＣＲ−２０（塩素含有量６５％）上記第
２表における配合−２は本発明に係るもので、配合−３
及び配合−４は比較例のもので、このようにして得られ
た各配合液を第３処理液とした。

以上、各調製した処理液に従って、次に繊維を処理し、
Ｈ−ＮＢＲゴム組成物との接着ならびにベルト走行試験
を下記の如く行った。

（イ）繊維の処理 １０００ｄ／］Ｘ５．上撚１５回／１０ｃｍ、下撚３０
回／ｌ０ＣＩのポリエステル繊維からなるコードをコー
ド処理機を用いて上記第１処理液に浸漬した後、２００
℃で２分間乾燥し、次いで第２処理液に浸漬した後、２
３０°Ｃで２分間熱処理し、更に配合−２からなる第３
処理液及び比較のための配合−３及び配合−４処理液に
浸漬した後、１５０°Ｃで２分間乾燥処理した。

（ＩＩ）接着及びベルト走行試験 かくして得られた処理コードについて第３表に示すＨ−
ＮＢＲゴム組成物との接着試験を行い、ゴムとコードの
剥離力、ゴム付着率を測定した。

この試験方法としては、まず処理を施したコードを、密
に並べて前記ゴム配合物に温度１５０℃、圧力５０）ｃ
ｇ／ｃｊで３０分間加圧密着させ、巾２５ｍ。

長さ１４０■、厚さ３■のシート状の試料を得た。

この試料を１４０℃に所定時間放置した後、Ｔ剥離試験
を実施して剥離力を求め、同時にゴム付着率を求めた。

ゴム付着率は（テスト後のコード重量−テスト前のコー
ド重量）／テスト前のコード重量×１００（％）で求め
た。

さらに当該処理コードを用いて第３表、第４表に示すＩ
Ｉ−ＮＢＲゴム組成物を用い、常法にて多リブベルトを
作成し、図に示す走行試験にてコードの耐ポツプアウト
性能（屈曲及び熱疲労によって接着層が劣化、破壊され
てベルトの側面、即ちプーリとの摩擦面から飛び出す現
象を言う）を調べた。

また、比較のために上記第２表の配合−３及び配合−４
の処理液を用いて、その他は上記方法とまったく同様に
して処理コード（比較例１及び比較例−２）を作成し、
同様に接着試験及びベルトの走行性能を調べた。両者の
結果を第５表にあわせて示す。

第５表中、（）内はゴム付着率を示す。

第　　３　　表　　クツションゴム配合圧縮ゴム配合 なお、ベルトの耐熱走行試験に用いた試験機は図に示す
ように駆動プーリ（１）（直径１２０ｍ、４９００ｒ、
ｐ、ｍ）と従動プーリ（２）（直径１２０閣、　１２Ｐ
Ｓ）及びテンションプーリ（３）（直径４５閣、荷重５
７）ｃｇ）の間に多リブベルト（５）を巻回し、該多リ
ブベルト（５）に対してアイドラプーリ（５）（直径８
５　ｍ　）を加えて底部に亀裂が発注するかヌはコード
がポツプアウトするのに要した時間を測定した。

なお、雰囲気温度は１２０℃の高温条件とした。

上記の試験結果より分かるように第３処理液としてＮＢ
Ｒ又は／及びＨ−ＮＢＲからなるゴム組成物と、塩化ゴ
ムを用いた本発明方法によるものでは高温下で熱劣化を
受けても接着性の低下は僅かであり、ベルトの耐久性に
おいても長時間ポツプアウトすることなく他の原因でベ
ルト寿命に至るが、比較のため塩化ゴムを用いない処理
液を用いた場合には剥離力も低く、ポツプアウトするこ
とが知見された。

また、第３処理液として塩化ゴムからなるゴム糊を用い
た場合には、オリジナルの接着力は良好であるが、時間
の経過につれて低下する。そしてコードに被覆している
接着膜が柔軟性に欠けるところから、該コードは早期に
ポツプアウトすることが知見された。

（実施例２） 実施例１の第２処理液のゴムラテックスをｖＰＯ代わり
にＨ−ＮＢＲと同種のラテックスを用いることによりＨ
−ＮＢＲとの接着性を向上させるべく　ＮＢＲ系のニラ
ポール（登録商標）ＬＸ−１５７１（日本ゼオン社製製
品、カルボキシル変性アクリロニトリル・ブタジェン共
重合ゴムラテックス４０％水乳化液）に変更し、配合量
は同じとして第２処理液を調製し、これを用いて実施例
１と同一の方法１条件でコードの処理を行い、得られた
処理コードについて剥離力、ゴム付着率を測定し、更に
多リブベルトを作成してその耐久寿命を調べた。なお、
実施例１と同じく第３処理液に塩化ゴムを用いない場合
を比較のため行い、比較例２とした。

その結果をあわせて第６表に示す。表中、（）内はゴム
付着率を示す。

上記試験結果より第３処理液に塩化ゴムを使用すること
によって第２処理液のラテックスの種類の影響を大きく
受けることなく、ｔｌ−ＮＢＲゴム組成物に対し繊維の
接着性向上が得られることが分かる。

（実施例３） 第１処理液としてペンタエリスリトールジグリシジルエ
ーテル２０ｇに界面活性剤としてネオコール５Ｗ−３０
（登録商標、第一工業製薬社製。

ジオクチルスルフオサクシネートナトリウム塩の３０重
量％水溶液）Ｉｇを添加し、これを水９７６ｇに激しく
撹拌しながら添加した。そして次に１０％苛性ソーダ水
溶液３ｇを加えて十分に撹拌混合し、調製した。

かかる第１処理液に実施例工と同様のポリエステル繊維
からなるコードを浸漬した後、１５０″Ｃで２分間乾燥
し、次いで実施例１と同様の第２処理液、第３処理液で
処理をし、第３表に示すＨＮＢＲゴム組成物との接着試
験を行った。

尚、比較例４として第３処理液に塩化ゴムを含めないも
のを用いた。

この結果は第７表に示す。表中、（）はゴム付着率を示
す。

（以下、余白） 第 ７ 表 以上のように第１処理液としてポリエポキシド化合物を
用いても接着とゴムとの接着は良好であることが判る。

（発明の効果） 以上のように本発明方法は前記の如く第１処理液、第２
処理液及び第３処理液で処理することにより、とりわけ
第３処理液にニトリルゴム又は／及び水素化ニトリルゴ
ムからなるゴム組成物と塩化ゴムを用いることにより、
第２処理液のラテックスの種類に太き（影響を受けるこ
となく、しかも高温下で熱劣化を受けても接着性は殆ど
低下することなく良好な熱時雰囲気の接着性を保持して
、現下に要求される苛酷な条件下における耐久性を高め
ることができ、水素化ニトリルゴム組成物と繊維との接
着性向上に格段の効果が期待される。

なお、本発明方法は特に熱時雰囲気下で耐油性５耐熱性
の要求される多リブベルト、ローエツジベルト、平ベル
ト等の製品において水素化ニトリルゴム配合物と繊維と
を接着させるのに有用である。

【図面の簡単な説明】

図は縫着発明実施例において走行試験に用いた試験機の
概要を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水素添加率が８０％以上の水素化ニトリルゴムと繊
   維との接着において、該繊維をポリエポキシド化合物又
   は／及びポリイソシアネート化合物を含む第１処理液で
   処理し、次いでレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテック
   スの第２処理液で処理し、更にその後、ニトリルゴム又
   は／及び水素化ニトリルゴムからなるゴム組成物と塩化
   ゴムとを有機溶剤に溶解させた第３処理液で処理した後
   、未加硫ゴムと密着加硫せしめることを特徴とする水素
   化ニトリルゴム組成物と繊維との接着方法。 ２、第３処理液の有機溶剤に溶かす塩化ゴムが塩素含有
   量６０％以上である請求項１記載の水素化ニトリルゴム
   組成物と繊維との接着方法。