JPH0737594B2 - 繊維材料とゴム配合物との接着方法 - Google Patents
繊維材料とゴム配合物との接着方法Info
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- JPH0737594B2 JPH0737594B2 JP14213090A JP14213090A JPH0737594B2 JP H0737594 B2 JPH0737594 B2 JP H0737594B2 JP 14213090 A JP14213090 A JP 14213090A JP 14213090 A JP14213090 A JP 14213090A JP H0737594 B2 JPH0737594 B2 JP H0737594B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は繊維材料とゴム配合物との接着方法に関する。
本発明によれば屈曲安定性、接着性および繊維フィラメ
ントの結束性に優れた繊維材料とゴム配合物との複合体
を得ることができる。
本発明によれば屈曲安定性、接着性および繊維フィラメ
ントの結束性に優れた繊維材料とゴム配合物との複合体
を得ることができる。
従来の技術 一般に、ゴムホース、伝動ベルト、コンベヤベルト、タ
イヤなどの工業用ゴム製品は、ゴム補強用の繊維材料を
用いて補強されている。これらの工業用ゴム製品におい
ては、近年特に高性能の要求が高く、具体的には上記ゴ
ム製品を構成している繊維材料の屈曲疲労性の向上、ゴ
ム配合物と繊維材料との動的な刺激に対する接着力の向
上などが求められている。
イヤなどの工業用ゴム製品は、ゴム補強用の繊維材料を
用いて補強されている。これらの工業用ゴム製品におい
ては、近年特に高性能の要求が高く、具体的には上記ゴ
ム製品を構成している繊維材料の屈曲疲労性の向上、ゴ
ム配合物と繊維材料との動的な刺激に対する接着力の向
上などが求められている。
上記した補強用繊維材料としては、たとえば芳香族ポリ
アミド繊維が挙げられ、これは高強度、高モジュラスの
有機繊維で、良好な熱的安定性と高温および高湿下にお
ける強度およびモジュラスの保持性を有し、熱および湿
中の寸法安定性が優れている。しかし反面、ゴム配合物
との接着性が乏しく、また、複合体にした場合の屈曲疲
労安定性が乏しいという欠点を有している。また特に、
該繊維コードのカット面が露出するカットエッジタイプ
のＶベルト、Ｖリブトベルトおよび歯付ベルトでは、そ
のカット面から該繊維フィラメントが飛び出す（以下ホ
ツレという）という問題も発生している。
アミド繊維が挙げられ、これは高強度、高モジュラスの
有機繊維で、良好な熱的安定性と高温および高湿下にお
ける強度およびモジュラスの保持性を有し、熱および湿
中の寸法安定性が優れている。しかし反面、ゴム配合物
との接着性が乏しく、また、複合体にした場合の屈曲疲
労安定性が乏しいという欠点を有している。また特に、
該繊維コードのカット面が露出するカットエッジタイプ
のＶベルト、Ｖリブトベルトおよび歯付ベルトでは、そ
のカット面から該繊維フィラメントが飛び出す（以下ホ
ツレという）という問題も発生している。
そこで、従来からそれらの改善を図るために、種々の方
法が各観点から研究されている。
法が各観点から研究されている。
すなわち、かかる改善のための従来法としては、 （１）レゾルシン−ホルマリン−ゴムテックス接着液
（以下RFL液という）で処理する方法 （２）エポキシまたはイソシアネート化合物で前処理を
行った後、RFL液で処理する方法 （３）エポキシ化合物と液状ゴムの混合溶液で前処理を
行った後、RFL液で処理する方法 （４）ウレタン変性エポキシ樹脂の溶液で前処理を行っ
た後、RFL液で処理する方法などがある。
（以下RFL液という）で処理する方法 （２）エポキシまたはイソシアネート化合物で前処理を
行った後、RFL液で処理する方法 （３）エポキシ化合物と液状ゴムの混合溶液で前処理を
行った後、RFL液で処理する方法 （４）ウレタン変性エポキシ樹脂の溶液で前処理を行っ
た後、RFL液で処理する方法などがある。
上記の方法のうち（１）の方法は屈曲疲労安定性は良い
が、接着性が劣る。一方、（２）の方法は接着性は良好
であるが処理繊維が固くなり、屈曲疲労安定性が劣る。
また、（３）の方法は（１）および（２）の方法に比べ
屈曲疲労安定性およびホツレを著しく改善するが、しか
し、なお接着性がやや劣っている難がある。さらに
（４）の方法は（３）の方法に比べ接着性は向上するも
のの、動的な刺激に対する接着性はまだやや劣ってい
る。このように何れも未だ必ずしも十分満足されるもの
ではない。
が、接着性が劣る。一方、（２）の方法は接着性は良好
であるが処理繊維が固くなり、屈曲疲労安定性が劣る。
また、（３）の方法は（１）および（２）の方法に比べ
屈曲疲労安定性およびホツレを著しく改善するが、しか
し、なお接着性がやや劣っている難がある。さらに
（４）の方法は（３）の方法に比べ接着性は向上するも
のの、動的な刺激に対する接着性はまだやや劣ってい
る。このように何れも未だ必ずしも十分満足されるもの
ではない。
発明が解決しようとする課題 したがって本発明の目的は、上記技術的課題を解決し、
屈曲疲労安定性、接着性および繊維フィラメントの結束
性に優れた繊維材料とゴム配合物の接着方法を提供する
ことである。
屈曲疲労安定性、接着性および繊維フィラメントの結束
性に優れた繊維材料とゴム配合物の接着方法を提供する
ことである。
課題を解決するための手段 本発明者は鋭意研究を行った結果、前記従来技術（４）
において動的接着力が劣るのは、処理液として接着性発
現に関する一成分であるウレタン結合が既に形成されて
いる材料、すなわちウレタン変性エポキシ樹脂を用いる
点とウレタン変性エポキシ樹脂自体の力学的性能が劣る
点にあることを発見した。そこで、これを解決すべくさ
らに研究を行った結果、ウレタン変性エポキシ樹脂の代
わりに、ポリイソシアネート化合物と高分子量ポリオー
ルとの混合物を用いることによって屈曲疲労安定性、動
的接着力が改善されることを見いだし本発明に至ったも
のである。
において動的接着力が劣るのは、処理液として接着性発
現に関する一成分であるウレタン結合が既に形成されて
いる材料、すなわちウレタン変性エポキシ樹脂を用いる
点とウレタン変性エポキシ樹脂自体の力学的性能が劣る
点にあることを発見した。そこで、これを解決すべくさ
らに研究を行った結果、ウレタン変性エポキシ樹脂の代
わりに、ポリイソシアネート化合物と高分子量ポリオー
ルとの混合物を用いることによって屈曲疲労安定性、動
的接着力が改善されることを見いだし本発明に至ったも
のである。
すなわち本発明は、繊維材料を、一分子中に水酸基を２
個以上有する高分子量ポリオールと一分子中にイソシア
ネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物と
を含んで成る処理剤にて処理した後、ゴム用接着剤にて
処理し、次いで、未架橋ゴムと密着架橋させることを特
徴とする繊維材料とゴム配合物との接着方法である。
個以上有する高分子量ポリオールと一分子中にイソシア
ネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物と
を含んで成る処理剤にて処理した後、ゴム用接着剤にて
処理し、次いで、未架橋ゴムと密着架橋させることを特
徴とする繊維材料とゴム配合物との接着方法である。
本発明において使用される処理剤は、一分子中に水酸基
を２個以上有する高分子量ポリオールと、一分子中にイ
ソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化
合物とを含んで成る。
を２個以上有する高分子量ポリオールと、一分子中にイ
ソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化
合物とを含んで成る。
一分子中に水酸基を２個以上有する高分子量ポリオール
とは、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペー
ト、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリカプロラク
トン、ポリカーボネートなどのポリエステルの末端に水
酸基を有するポリエステルポリオールまたはポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコールなどのポリエーテルポリオールなど
である。これらの高分子量ポリオールの分子量は、好ま
しくは500〜2000である。分子量が500以下の場合は処理
繊維の剛性が高くなり、また2000以上の場合にはポリオ
ール自体が結晶化しやすく、結晶化した場合処理繊維の
剛性が高くなり、いずれも屈曲疲労安定性に悪影響を及
ぼすからである。
とは、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペー
ト、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリカプロラク
トン、ポリカーボネートなどのポリエステルの末端に水
酸基を有するポリエステルポリオールまたはポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコールなどのポリエーテルポリオールなど
である。これらの高分子量ポリオールの分子量は、好ま
しくは500〜2000である。分子量が500以下の場合は処理
繊維の剛性が高くなり、また2000以上の場合にはポリオ
ール自体が結晶化しやすく、結晶化した場合処理繊維の
剛性が高くなり、いずれも屈曲疲労安定性に悪影響を及
ぼすからである。
また、一分子中にイソシアネート基を２個以上有するポ
リイソシアネート化合物とは、トリレンジイソシアネー
ト、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレン
ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ヘキサンメチレンジイソシアネート、ポリメ
チレンポリフェニルジイソシアネート、トリフェニルメ
タンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物のほ
か、これらのポリイソシアネート化合物とトリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトールなどの分子内に２以
上の活性水素を有する化合物とを［NCO］／［Ｈ］≧１
にて反応させて得られる化合物、およびフェノール類、
アミン類などのブロック化剤と上記ポリイソシアネート
化合物とを反応させたブロックドポリイソシアネート化
合物などが含まれる。
リイソシアネート化合物とは、トリレンジイソシアネー
ト、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレン
ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ヘキサンメチレンジイソシアネート、ポリメ
チレンポリフェニルジイソシアネート、トリフェニルメ
タンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物のほ
か、これらのポリイソシアネート化合物とトリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトールなどの分子内に２以
上の活性水素を有する化合物とを［NCO］／［Ｈ］≧１
にて反応させて得られる化合物、およびフェノール類、
アミン類などのブロック化剤と上記ポリイソシアネート
化合物とを反応させたブロックドポリイソシアネート化
合物などが含まれる。
上記した一分子中に水酸基を２個以上有する高分子量ポ
リオールと、一分子中にイソシアネート基を２個以上有
するポリイソシアネート化合物との配合比は特に限定さ
れず、ポリオールの分子量、水酸基価およびポリイソシ
アネート化合物のイソシアネート基含有量により異なる
が、好ましくは［OH］／［NCO］＝2/1〜1/4である。［O
H］／［NCO］＞2/1の場合は、屈曲疲労安定性は良好で
あるが接着力が低くなり、［OH］／［NCO］＜1/4の場合
は、接着力は十分であるが屈曲疲労安定性に劣るからで
ある。
リオールと、一分子中にイソシアネート基を２個以上有
するポリイソシアネート化合物との配合比は特に限定さ
れず、ポリオールの分子量、水酸基価およびポリイソシ
アネート化合物のイソシアネート基含有量により異なる
が、好ましくは［OH］／［NCO］＝2/1〜1/4である。［O
H］／［NCO］＞2/1の場合は、屈曲疲労安定性は良好で
あるが接着力が低くなり、［OH］／［NCO］＜1/4の場合
は、接着力は十分であるが屈曲疲労安定性に劣るからで
ある。
なお上記の記載において、［OH］は高分子量ポリオール
の水酸基のモル数を示し、［NCO］はポリイソシアネー
ト化合物のイソシアネート基のモル数を示し、［Ｈ］は
活性水素化合物の活性水素のモル数を示す。
の水酸基のモル数を示し、［NCO］はポリイソシアネー
ト化合物のイソシアネート基のモル数を示し、［Ｈ］は
活性水素化合物の活性水素のモル数を示す。
本発明の方法において繊維材料としては、代表的には、
綿、人絹、ポリビニルアルコール繊維、脂肪族および芳
香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維、ガ
ラス繊維などを挙げることができるが、特に制限される
ものではなく、従来からゴムとの接着に用いられている
全ての繊維が含まれる。従来の技術において指摘したよ
うに複合体にした場合、屈曲疲労安定性に劣る芳香族ポ
リアミド繊維なども本発明の方法によれば良好な屈曲疲
労安定性と動的接着力とを具備することができ、好適に
使用される。これらの繊維材料はステープル、フィラメ
ント、コード状、ロープ状、帆布などの形態で使用され
る。
綿、人絹、ポリビニルアルコール繊維、脂肪族および芳
香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維、ガ
ラス繊維などを挙げることができるが、特に制限される
ものではなく、従来からゴムとの接着に用いられている
全ての繊維が含まれる。従来の技術において指摘したよ
うに複合体にした場合、屈曲疲労安定性に劣る芳香族ポ
リアミド繊維なども本発明の方法によれば良好な屈曲疲
労安定性と動的接着力とを具備することができ、好適に
使用される。これらの繊維材料はステープル、フィラメ
ント、コード状、ロープ状、帆布などの形態で使用され
る。
また本発明の方法においてゴムとしては、天然ゴム、ブ
タジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン
共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、クロロスル
ホン化ポリエチレンゴム、水素化ニトリルゴム、ウレタ
ンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げること
ができるが、特に制限されるものではなく従来から使用
されている全てのゴムが含まれる。これらのゴムには、
必要に応じて充填剤、顔料などを分散してゴム配合物と
する。
タジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン
共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、クロロスル
ホン化ポリエチレンゴム、水素化ニトリルゴム、ウレタ
ンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げること
ができるが、特に制限されるものではなく従来から使用
されている全てのゴムが含まれる。これらのゴムには、
必要に応じて充填剤、顔料などを分散してゴム配合物と
する。
本発明の方法においては、前記した一分子中に水酸基を
２個以上有する高分子量ポリオールと、一分子中にイソ
シアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合
物を含んで成る処理剤は、通常、有機溶媒にて希釈さ
れ、繊維材料をかかる溶液に浸漬、その後熱処理するこ
とによって処理する。この熱処理は、用いる繊維材料の
種類によるが、繊維材料に付着させた処理剤を反応定着
させるに足る温度で行えばよく、通常、160〜250℃にて
数分間処理すればよい。
２個以上有する高分子量ポリオールと、一分子中にイソ
シアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合
物を含んで成る処理剤は、通常、有機溶媒にて希釈さ
れ、繊維材料をかかる溶液に浸漬、その後熱処理するこ
とによって処理する。この熱処理は、用いる繊維材料の
種類によるが、繊維材料に付着させた処理剤を反応定着
させるに足る温度で行えばよく、通常、160〜250℃にて
数分間処理すればよい。
次いで、上記のように処理した繊維材料はゴム用接着剤
にて処理される。ゴム用接着剤としては、代表的には、
従来から繊維材料とゴム配合物との接着に用いられてい
るレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス（RFL）が
あり、その他としては、ゴム配合物およびイソシアネー
ト化合物、エポキシ化合物またはフェノール樹脂などの
混合物を溶剤に溶解させた糊ゴムあるいは市販の接着剤
が挙げられる。
にて処理される。ゴム用接着剤としては、代表的には、
従来から繊維材料とゴム配合物との接着に用いられてい
るレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス（RFL）が
あり、その他としては、ゴム配合物およびイソシアネー
ト化合物、エポキシ化合物またはフェノール樹脂などの
混合物を溶剤に溶解させた糊ゴムあるいは市販の接着剤
が挙げられる。
これらのゴム用接着剤は、前記した一分子中に水酸基を
２個以上有する高分子量ポリオールと一分子中にイソシ
アネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物
とを含んで成る処理剤と同様に用いることができる。
２個以上有する高分子量ポリオールと一分子中にイソシ
アネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物
とを含んで成る処理剤と同様に用いることができる。
以上の処理を行った繊維材料は未加硫ゴム配合物と積層
加硫することによって、かかるゴム配合物と繊維材料と
の間に強力な接着を達成することができる。しかし、本
発明において、加硫接着の条件は、特に限定されるもの
ではなく、それぞれのゴム配合物について知られている
通常の条件によればよい。
加硫することによって、かかるゴム配合物と繊維材料と
の間に強力な接着を達成することができる。しかし、本
発明において、加硫接着の条件は、特に限定されるもの
ではなく、それぞれのゴム配合物について知られている
通常の条件によればよい。
実施例 以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
アラミド繊維コード（1500d/2×３）およびポリエステ
ル繊維コード（1000d/2×５）を第１表に示す処理剤に
浸漬し240℃で１分間加熱処理した後、第３表に示すRFL
液に浸漬し230℃で１分間熱処理を行った。この処理コ
ードを第４表に示す4mm厚のゴム配合物シート上に0.1g/
deの荷重を加えながら3mm間隔で平行に並べ、148℃で30
分間加硫を行い、評価用サンプルを作成した。
ル繊維コード（1000d/2×５）を第１表に示す処理剤に
浸漬し240℃で１分間加熱処理した後、第３表に示すRFL
液に浸漬し230℃で１分間熱処理を行った。この処理コ
ードを第４表に示す4mm厚のゴム配合物シート上に0.1g/
deの荷重を加えながら3mm間隔で平行に並べ、148℃で30
分間加硫を行い、評価用サンプルを作成した。
この評価用サンプルについてオリジナル接着力、疲
労後接着力保持率、疲労後コード強力保持率を測定し
た。結果を第５表に示す。
労後接着力保持率、疲労後コード強力保持率を測定し
た。結果を第５表に示す。
なお、オリジナル接着力とは、上記評価用サンプルか
らコードを180゜剥離（速度100mm/分）する際の剥離力 疲労後接着力保持率とは、スコット屈曲試験機を用
い、張力0.6g/de（アラミド）、0.3g/de（ポリエステ
ル）を加え、２×104回屈曲させた後、と同様にして
測定した剥離力のオリジナル値に対する保持率 疲労後コード強力保持率とは、と同様に屈曲させた
後のコード強力のオリジナル値に対する保持率をいう。
らコードを180゜剥離（速度100mm/分）する際の剥離力 疲労後接着力保持率とは、スコット屈曲試験機を用
い、張力0.6g/de（アラミド）、0.3g/de（ポリエステ
ル）を加え、２×104回屈曲させた後、と同様にして
測定した剥離力のオリジナル値に対する保持率 疲労後コード強力保持率とは、と同様に屈曲させた
後のコード強力のオリジナル値に対する保持率をいう。
比較例 上記実施例において、第１表に示した処理剤の代わり
に、第２表に示した処理剤を用いた以外は、同様にし
て、評価用サンプルを作成した。
に、第２表に示した処理剤を用いた以外は、同様にし
て、評価用サンプルを作成した。
実施例と同じ方法によって測定した評価用サンプルの
オリジナル接着力、疲労後接着力保持率、疲労後コ
ード強力保持率を第５表に示す。
オリジナル接着力、疲労後接着力保持率、疲労後コ
ード強力保持率を第５表に示す。
第５表から明らかなように疲労後の接着力保持率、コー
ド強力保持率は本発明の方法において著しく改善され
る。
ド強力保持率は本発明の方法において著しく改善され
る。
発明の効果 以上のように本発明の方法においては、ポリオールとポ
リイソシアネート化合物から成る処理剤にて繊維材料を
処理することによって、繊維材料とゴムとの動的接着力
および繊維材料の耐屈曲疲労安定性などが改善される。
したがって、本発明の方法により得られる繊維材料とゴ
ム配合物との複合体は、動力伝動用ベルト、コンベヤベ
ルト、タイヤなどの動的条件で使用される製品にも好適
に使用される。また、繊維フィラメントの結束性にも優
れるので、カットエッジタイプのＶベルト、Ｖリブトベ
ルトなどにも好適に使用される。
リイソシアネート化合物から成る処理剤にて繊維材料を
処理することによって、繊維材料とゴムとの動的接着力
および繊維材料の耐屈曲疲労安定性などが改善される。
したがって、本発明の方法により得られる繊維材料とゴ
ム配合物との複合体は、動力伝動用ベルト、コンベヤベ
ルト、タイヤなどの動的条件で使用される製品にも好適
に使用される。また、繊維フィラメントの結束性にも優
れるので、カットエッジタイプのＶベルト、Ｖリブトベ
ルトなどにも好適に使用される。
Claims (1)
- 【請求項１】繊維材料を、一分子中に水酸基を２個以上
有する高分子量ポリオールと一分子中にイソシアネート
基を２個以上有するポリイソシアネート化合物とを含ん
で成る処理剤にて処理した後、ゴム用接着剤にて処理
し、次いで、未架橋ゴムと密着架橋させることを特徴と
する繊維材料とゴム配合物との接着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14213090A JPH0737594B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 繊維材料とゴム配合物との接着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14213090A JPH0737594B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 繊維材料とゴム配合物との接着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433975A JPH0433975A (ja) | 1992-02-05 |
| JPH0737594B2 true JPH0737594B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=15308073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14213090A Expired - Fee Related JPH0737594B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 繊維材料とゴム配合物との接着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737594B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2872820B1 (fr) * | 2004-07-07 | 2008-09-05 | Conception & Dev Michelin Sa | Systeme adhesif pour le collage direct d'un polyurethane cuit a du caoutchouc cru |
-
1990
- 1990-05-30 JP JP14213090A patent/JPH0737594B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0433975A (ja) | 1992-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |