KR100388139B1 - 직물 강화 삽입물의 부착 증진제의 제조방법 및 그 사용법 - Google Patents

Abstract

직물강화 고무 제품의 제조를 위한, 55-85 중량%의 차단된 이소시아네이트의 고체 부분을 갖는 수성 분산물의 형태로 존재하는 직물강화재 인레이의 처리를 위한 접착제가 개시된다. 습윤제 및/또는 분산제가 첨가제로 사용된다.

본 발명은 또한 상기 접착제의 제조방법에 관한 것이다

Description

직물 강화 삽입물의 부착 증진제의 제조방법 및 그 사용법{ADHESION PROMOTER FOR TEXTILE REINFORCING INSERTS, METHODS OF MANUFACTURE AND ITS USE}

본 발명은 직물강화 고무 제품의 제조를 위한, 특히 타이어 코드를 위한 55-85 중량%의 차단된 이소시아네이트의 고체 부분을 갖는 수성 분산물의 형태로 존재하는 직물강화재 인레이의 처리를 위한 접착제에 관한 것이다.

섬유강화 고무 제품의 제조에서, 접착제가 직물강화재 인레이와 고무사이에 접착강도의 개선을 위해 사용된다면 유리함이 증명되었다. 그러한 접착제의 사용은 특히 강화재 섬유를 갖는 타이어 코드 및 다른 고응력 복합체 물질의 영역에서 중요하다. 특히 이러한 분야의 이용을 위한, 고무 제품에 합성섬유를 결합하기 위한 레조르시놀-포름알데히드-라텍스 계(RFL)의 사용이 당해 분야에 알려진다. 그 방법에 따라서, 방법은 1 단계 또는 2 단계 방법으로 실행될 수 있다. 1 단계 방법에서, RFL 및 접착제의 혼합물을 갖는 강화재 성분의 함침이 실행된다.

2 단계 방법에서, 강화재 성분의 함침은 최초 접착제로 시작되고 그 다음 2 단계로 RFL이 적용된다.

최신 기술수준으로부터, 그러한 방법에 대해 특히 대등한 접착제가 이미 공지된다. 이들 계는 RFL과 조합한 차단된 이소시아네이트의 수성 분산물의 특수 제형에 기초한다. 검토논문("Rubber Chemistry and Technology," Vol. 58, p. 383-391)에서, 대응하는 접착제 계 및 섬유강화 고무 제품의 제조 방법이 기술된다. 특수 접착제 계가 미국 특허 제 4,477,619호에 개시된다.

"Tire Technology International,"(1994)로부터 상표 Grillbond IL-6(EMS Chemie AG, 스위스)로 시판되는 접착제 계가 공지된다. 이러한 계는 차단된 이소시아네이트의 50% 고체 부분을 함유하는 수성 분산물로 구성된다. 최신 기술수준으로부터 또한 공지된 분말과 비교하여, 이러한 계는 특히 수성 분산물이 보존 중 안정하고 즉시 사용될 수 있다는 이점을 가진다. 이는 간편한 취급과 방법의 경제적인 실행이 가능하게 한다. 동시에, 이러한 방식으로, 수분을 갖는 분말의 제조의 경우에서 명백한 바와 같이, 고체의 응집이나 침강이 발생하지 않는 것으로 관찰된다.

그러나, 전술한 수성 분산물 Grillbond IL-6의 단점은 고체 부분이 비교적 작기 때문에 많은 양이 사용되어야 섬유의 완전한 함침을 보장할 수 있다는 점이다.

따라서, 이러한 점을 기초로 하여, 고려되는 본 발명의 목적은 최신 기술 수준과 비교하여 고체 부분이 증가하고 섬유의 완전한 함침이 가능한 접착제 시스템을 제안하는 것이다.

도 1은 50%의 고체 부분을 갖는 수성 분산물 IL-6의 입도 분포를 도시한다.

도 2는 매우 미세한 쇄분을 갖는 70% 용액의 입도 분포를 도시한다.

접착제에 관해서는, 목적은 제 1 항의 특징에 의해 달성되고; 방법에 관해서는, 제 10 항에 의해; 그리고 이용에 관해서는, 제 16 항에 의해 달성된다. 종속항은 유리한 개선을 나타낸다.

놀랍게도, 본 출원자는, 고체의 평균 입도가 <2.0㎛이면, 55-85%의 고체 부분을 갖는 수성 분산물을 얻는 것이 가능함을 보일 수 있었다. 본 출원자에 의해 실행된 실험은 최신 기술 수준의 수성 분산물에서, 3㎛이상의 평균 입도가 존재함을 보였다. 본 발명에 따라 제안된 분산물에 의하여, 고체 입자의 평균 직경은 명백히 종래의 기술 수준의 것 이하이고, 따라서 응집이나 다른 교란의 발생없이 고체 부분이 85%까지 증가하는 것이 가능하다. 고려되는 본 발명에 따르는 수성 분산물의 본질적인 이점은 작업이 이제 보다 소량으로 따라서 보다 경제적인 방법으로 실행될 수 있다는 것이다. 균일한 입자 직경 때문에 수성 분산물이 강화재 성분의 완전한 함침을 가능하게 하는 것이 또한 증명되었다. 이러한 방식으로, 직물 섬유강화 고무 제품이 제조될 수 있고 최신 기술수준과 비교하여 그 기술적인 데이타, 즉, 특히 접착 강도에 있어서 명백히 개선된다.

평균 입자 직경이 <1.50㎛이면, 특히 바람직하게는 <1.35㎛이면, 본 발명에 따른 수성 분산물에서 특히 바람직하다.

본 출원자에 의해 실행된 실험에 의하여, 고체 입자의 80%는 0.01-5㎛의 직경을 가짐을 측정하는 것이 가능하였다. 하지만, 직경이 0.5와 5㎛사이라면, 바람직하다. 이는 보다 균일한 입자 크기 분포 및 보다 작은 입자 크기가 최신 기술 수준의 경우보다 본 발명에 따른 수성 분산물에 존재한다는 것을 보여준다. 입도 분포는 매우 제한된 범위내에서만 변화한다. 본 발명에 따른 분산물은 따라서 미세한 또는 매우 미세한 쇄분 형태의 고체를 포함한다.

재료의 관점에서, 본 발명은, 접착제에 관해서는, 이러한 이용의 경우를 위해 최신 기술수준에서 현재까지 사용되었던, 사실상, 모든 이소시아네이트를 포함한다. 본 발명은 그에 따라 이소시아네이트 및 이합체 또는 저중합체 제품을 형성하는 이소시아네이트과 그 자신의 대응하는 반응 생성물 및 부분적 또는 완전히 차단된 이소시아네이트를 형성하는, 차단제와 이소시아네이트의 대응하는 반응생성물을 포함한다. 일반적으로, 상업적으로 얻어진 방향족 이소시아네이트 및 지방성 및 시클로지방성 이소시아네이트 모두가 사용될 수 있다. 특수한 예는 다음을 포함한다:

디페닐메탄-4,4- 및/또는 -2.4-디이소시아네이트(MDI), 미정제 및 정제 중합체 MDI(PMDI), 및 3,4-MDI, 2,2-MDI, 및/또는 2,3-MDI 등의 모든 다른 MDI 이성질체. 2,4- 및/또는 2,6-톨루엔 디이소시아네이트 등의 그 저중합체, 특히 이합체 2,4-톨루엔 디이소시아네이트. 1-이소시아나토-3-이소시아나토메틸-3,5,5,-트리메틸시클로헥산(이소포론-디이소시아네이트 또는 IPDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI). 폴리이소시아네이트 부가물 형태의 폴리이소시아네이트, 예컨대 이소시아누르산염, 우레트디온, 뷰렛, 우레탄, 알로파네이트, 카르보디이미드, 및/또는 옥사다이아진의 폴리이소시아네이트계 군.

차단제의 예는 다음을 포함한다:

모노페놀, 예컨대 페놀, 레조르시놀, 크레졸, 트리메틸 페놀, tert-부틸페놀, 락탐, 예컨대 ε-카프로락탐, δ-발레로락탐. 옥심, 예컨대 메틸 에틸 케톡심(부탄온 옥심), 메틸 아밀 케톡심, 및 시클로헥산온 옥심. 1차, 2차, 및 3차 알코올, 글리콜 에테르. 아세토아세트산 에스테르, 아세틸 아세톤, 말론산 유도체 등의 즉시 엔올을 형성하는 화합물. 2차 방향족 아민. 이미드, 머캅탄, 및 트리아졸.

습윤제 및/또는 분산제가 첨가제로 사용된다.

본 발명에 따르는 접착제는 예컨대 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 또는 Ryan으로 제조된 직물 강화제 인레이에 특히 적당하다. 이러한 방식으로 처리된 강화재 인레이는, 특히 타이어 코드, 컨베이어 벨트, V-벨트, 기계의 고무 부품및 복합체의 제조를 위해 사용되었다.

본 발명은 또한 전술한 접착제의 제조방법에 관한다. 본 발명에 따른 접착제의 제조는 이에 따라 2 단계 공정으로 실행된다. 공정은 제 1 단계로서, 접착제의 예비 분산물이 예컨대 50% 고체 함유량을 갖는 수성 분산물의 형태로 물과 함께 제조된다. 다음 과정에서, 이러한 예비 분산물은 그 다음 습식 분쇄되어, 분쇄될 전체 재료가 수분이 희박하고 점도가 5-150mp, 바람직하게는 5-90mp이 된다. 이렇게 제조된 수분-희박, 분쇄된 재료는, 원하는 55-85 중량%의 고체 함유량이 달성될 때까지, 필요한 고체의 추가적인 첨가를 가능하게 한다. 습식 분쇄는 그 때문에 교반구 분쇄기로 실행됨이 바람직하다.

필요하다면, 매우 특수한, 선택된 고무 제품의 제조를 위한 특정 이유 때문에 필요하다면, 예를 들어 70%의 특정 고체 함유량이 설정되면, 예컨대 60%의 희석물이 물을 더 첨가하여 제조될 수 있다.

놀랍게도, 전술한 대로 제조된 접착제 계는 적어도 1 년의 우수한 보존안정성을 갖는 것이 명백해졌다. 본 발명에 따른 접착제 조성물에 대하여, 최신 기술수준으로부터 공지된 조성물에 있어서 요구되는 증점제의 첨가는 반드시 필요하지 않았다는 것이 특히 놀라운 것이었다. 고정작용은 따라서 최신 기술수준으로부터 공지된 제형에 있어서보다 부가적인 증점제없이도 더 우수하였다.

이하에서, 본 발명은 도 1 및 2을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.

도 1은 최신 기술수준에서 지금까지 공지되어왔던 접착제 분산물의 입도 분포를 도시한다. 입도 분포로부터 보여질 수 있듯이, 이러한 접착제 분산물은 매우 광범한 크기의 분포를 가진다. 접착제의 개별 입도는 0.1-20㎛의 범위에서 변화한다. 그 때문에 고형체의 평균 입자 직경은 3.02㎛이다.

도 2는 본 발명에 따른 접착제에 대한 동일한 측정의 결과를 도시한다. 입도는 본질적으로 0.1 및 5㎛사이에서 변화한다. 그 때문에 80%의 고체는 0.5-5㎛의 직경을 갖는다. 고체의 평균 입자 직경은 따라서 1.32㎛이다. 특히, 이렇게 선택된 입도는 본 발명에 따라 기술된 만큼 고농도의 접착제를 실현가능하게 한다. 전문가에게, 이러한 접착제가 우수한 보존 저장성을 나타내기 때문에 최신 기술수준에 비교하여 명백히 개선된 접착 강도를 갖는다는 것은 완전히 놀랍고 예기치 않은 것이었다.

본 발명에 따라 제조된 접착제 계는 종래 기술과 비교하여 고체 부분이 증가하고 섬유의 완전한 함침이 가능하여 작업이 보다 소량으로 따라서 보다 경제적인 방법으로 실행될 수 있다. 이러한 방식으로 제조된 직물 섬유강화 고무 제품은 종래 기술수준과 비교하여 접착 강도에 있어서 명백히 개선되었다. 또한 적어도 1 년의 우수한 보존안정성을 가지며 공지된 조성물에 있어서 요구되는 증점제의 첨가없이 우수한 고정작용을 나타냈다.

Claims (16)

1. 고체로서 이소시아네이트, 부분적으로 또는 완전히 차단된 이소시아네이트와 첨가제를 함유하는 수성 분산물 형태의, 강화된 중합체 제품의 제조를 위한 강화재 인레이의 처리를 위한 접착제로서,

   고체의 평균 입자 직경이 <2.0㎛일 것을 조건으로, 수성 분산물이 55 내지 85 중량%의 고체 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 접착제.
2. 제 1 항에 있어서, 평균 입자 직경이 <1.50㎛인 것을 특징으로 하는 접착제.
3. 제 1 항에 있어서, 고체의 80%가 0.01 내지 5㎛의 입자 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 접착제.
4. 제 1 항에 있어서, 고체 부분이 65 내지 75 중량%인 것을 특징으로 하는 접착제.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 중합체 제품이 고무 제품인 것을 특징으로 하는 접착제.
7. 제 1 항에 있어서, 강화재 인레이가 직물 강화재 인레이인 것을 특징으로 하는 접착제.
8. 제 7 항에 있어서, 강화재 인레이가 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리아미드 또는 Ryan으로 제조된 것을 특징으로 하는 접착제.
9. 제 1 항에 있어서, 첨가제로서 습윤제 및/또는 분산제를 함유하는 것을 특징으로 하는 접착제.
10. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 접착제의 제조방법으로서, 제 1 단계에서 접착제의 예비 분산물이 수성 분산물의 형태로 물과 함께 제조되고 이 예비 분산물을 5 내지 150 mp의 점도가 달성될 때까지 제 2 단계에서 습식 분쇄한 후 고체 부분이 55 내지 85 중량%일 때까지 추가의 고체를 가하는 것을 특징으로 하는 접착제의 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서, 예비 분산물이 최대 55 중량%의 고체 함유량이 달성되는 방식으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10 항에 있어서, 습식 분쇄 중 점도가 5 내지 90 mp의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10 항에 있어서, 습식 분쇄가 교반구 분쇄기로 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 10 항에 있어서, 차단된 이소시아네이트, 특히 카프로락탐-차단된 디이소시아네이트가 접착제로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 10 항에 있어서, 습윤제 및/또는 분산제 등의 첨가제가 예비 분산물에 가해지는 것을 특징으로 하는 방법
16. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 타이어 코드, 컨베이어 벨트, V-벨트, 기계의 고무 부품 및 복합체의 제조를 위한 강화재 인레이의 처리에 사용되는 것을 특징으로 하는 접착제.