KR101172455B1 - 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물 및 이를 이용한 방탄?방검용 고무시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물에 관한 것이다.
개시한 본 발명은 전처리용액을 사용하여 아라미드와 같은 합성섬유를 전처리하고 상기 전처리된 합성섬유에 접착용액을 도포하는 고무보강 섬유 처리용 접착제 조성물에 있어서; 전처리용액을 1차 처리액과 2차 처리액으로, 그리고 접착용액을 3차 처리액과 4차 처리액으로 분류하여 사용되며, 1차 처리액은 에폭시, 촉매 및 물이 소정의 중량비로 혼합 조성되고, 2차 처리액은 이소시아네이트, 촉매 및 물이 소정의 중량비로 혼합 조성되며, 3차 처리액은 비닐 피리딘(VP) 라텍스, 스틸렌-부타디엔 고무(SBR) 라텍스, 레솔시놀 포름알데히드(RF) 초기 축합물로, 그리고 4차 처리액은 3차 처리액과 물이 소정의 중량비로 희석되어 조성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 에폭시와 이소시아네이트를 각각 분류하여 섬유의 전처리제로 사용하고 VP 라텍스, SBR 라텍스, RF 초기 축합물의 혼합액에 물을 희석하여 사용함으로써, 고무 라텍스의 부착량이 적으면서도 접착 안정성이 향상되는 이점이 있다.

Description

고무보 보강용 섬유 접착제 조성물 및 이를 이용한 방탄?방검용 고무시트{Adhesives composite for reinforcing rubber weir with fiber and bulletproof/knifeproofing for rubber sheet}

본 발명은 예컨대, 폴리에스테르, 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 아라미드 등의 합성섬유와 고무와의 접착성을 향상시키기 위한 고무보(Rubber weir)에 사용되는 고무 보강용 섬유 접착제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적은 양으로도 레솔시놀-포름알데히드 고무라텍스(RFL: Resorcinol Formaldehyde Latex)의 흡착성을 향상시켜 고무에 대한 접착력, 특히 보강용 섬유의 고온에서의 노출 시에 고무에 대한 내열 접착성을 향상시키기 위한 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물 및 이를 이용한 방탄?방검용 고무시트에 관한 것이다.

일반적으로, 강이나 하천을 가로질러 설치되고 공기의 주입과 배출에 의해 팽창과 수축으로 물의 흐름을 제한 또는 자유롭게 하여 수위를 조절하는 튜브와 같은 형태의 고무보(Rubber Weir) 또는 타이밍 벨트, 타이어 등의 고무제품의 보강재로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 대표되는 폴리에스테르 섬유, 나일론계로 대표되는 폴리아미드 섬유, 방향족 폴리아미드 섬유, 아라미드 섬유 및 유리섬유 등의 합성섬유가 사용된다. 상기 합성섬유의 표면에는 매트릭스 고무와의 친화성이 높은 레솔시놀-포름알데히드를 함유하는 고무계 피막을 가진 고무보강용 코드가 매설된다. 상기한 고무제품이 고온, 고습의 환경 하에 놓이거나 혹은 수중에서 사용되는 경우, 상기 고무계 피막이 급속히 열화되어 고무제품의 강도가 현저하게 저하되는 것으로 알려져 있다.

또한, 상기와 같은 고무보 또는 고무제품 등이 저온 환경 하에서 사용되는 경우는, 매트릭스 고무 및 고무계 피막이 취성(脆性)을 띠므로, 외부로부터 충격이 가해졌을 때 이들이 파괴되고 그 강도가 역시 현저하게 저하된다. 예를 들면, 하천 또는 강의 수중에 시설되어 사용되는 수위조절용 고무보는, 동절기 때에, 취성을 띤 상태로 빠른 유속이나 부유물 또는 낙석에 의해서 충격적인 부하가 걸리게 되고, 하절기 때에는 고온에 그대로 노출되는 등, 가혹한 환경하에서 사용된다. 특히, 근래에는 기후변화에 의해 고무보는 더 한 층 저온 및 고온 환경 하에서 사용되고 있다.

상기 고무계 피막은, 레솔시놀-포름알데히드 수용성 축합물(이하, 'RF 축합물' 이라 함)로 이루어지는 필수 고무성분, 수소화 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체 라텍스 또는 비닐 피리딘(VP) 라텍스 등으로 이루어지는 다른 고무성분 및 노화방지제, 유화제 또는 계면활성제 등으로 이루어지는 그 밖의 성분을 적절하게 함유하는 용액을, 합성섬유에 도포하고, 건조 경화시킴으로써 형성된다.

상기와 같은 합성섬유는 고강도, 인장강도가 높고, 높은 모듈러스 때문에 온도 의존성이 작으며, 반복 신장에 대하여, 거의 탄성변형을 나타내고, 수분 또는 열에 대한 치수 안정성이 양호한 물리적 특성 등을 구비한다. 이들 특성은, 고무보강용 코드로서는 특히 바람직한 것이다.

한편, 상기의 합성섬유의 중대한 결점 중 하나는, 필라멘트 사이의 상호 마찰에 대하여 대단히 약하고, 고무보강용 코드에 있어 중요한 요구특성인 굴곡피로 내성(flexural fatigue resistance)이 낮은 것이다. 또 다른 하나의 결점은, 고무와의 접착성이 나쁘다는 것이다. 이 때문에 합성섬유를 고무보강용 코드에 이용하는 경우는, 매트릭스 고무와의 접착성을 높이고, 또한 굴곡피로 내성을 개선하기 위해서 고무계 피막을 형성하는 것이 필수적이다.

이러한 고무보강용 섬유 접착 처리제에 관련하여, 미국, 유럽 및 아시아 여러 국가에서 다양한 기술, 예컨대, 화학처리법 등으로 합성섬유의 고무에 대한 접착력을 개량하는 연구가 활발히 진행되어 제품화되고 있으며, 일 예로써, 일본공개특허공보 소46-11251호 및 미국특허 제3,234,067호의 명세서는 고무보강용 접착처리를 행하는 공지의 방법들을 개시하고 있다.

먼저, 일본공개특허공보 소46-11251호는 레솔시놀-포름알데히드의 초기 축합물 및 고무라텍스로 이루어지는 액(통상 'RFL' 이라고 함)에 2,6-비스(2',4'-디히드록시페닐메틸)-4-클로로페닐과 같은 할로겐화페놀 및 레솔시놀-포름알데히드의 반응생성물을 혼합한 섬유 접착 처리제에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 섬유 접착 처리제는 초기 접착력이 높지 않다는 단점이 있으며, 원하는 접착력(인장력)을 얻기 위해서는 폴리에스테르 섬유에 많은 양으로 도포하여야 하며, 이럴 경우 열처리기의 롤러에 고무가 부착되는 현상이 발생하므로 생산성의 저하를 초래하게 되는 단점이 있을 뿐만 아니라 2,6-비스(2',4'-디히드록시페닐메틸)-4-클로로페닐(통상 팩슐로 약칭함)과 같은 할로겐화페놀은 접착효과를 높여주기 위해 암모니아수를 사용함으로써 냄새가 독하여 작업성 또한 좋지 못하다는 단점이 있는 것이다.

또한, 미국특허 제3,234,067호에는 카르로락탐 혹은 페놀을 사용하여 블로킹(blocked)된 디이소시아네이트와 에폭시 화합물의 혼합액으로 이루어진 제1 처리액으로 처리하고, 뒤이어 통상의 RFL로 이루어진 제2 처리액으로 처리하고 있다. 하지만 상기 미국특허의 방법은 RFL의 안정성을 높이기 위하여 과량의 알칼리 화합물을 사용하게 된다. 이 알칼리 화합물로 인해 알칼리에 의해 가수 분해가 일어나게 된다. 또한, 이들 방법으로 처리된 합성섬유는 내열에서의 고무와의 접착력이 떨어지며, 충분한 접착력을 얻기 위하여 부착량을 과다하게 하여야 한다. 하지만 부착량을 많이 하게 되면 섬유 내부로 접착액이 과량 침투하게 되어 섬유의 강성이 높아짐으로서 내피로성이 떨어지게 된다. 또한, 이렇게 처리되어진 폴리에스테르 섬유는 고온에서의 노출 시 아민류 화합물에 의한 아민 분해의 촉매작용을 일으킴으로서 분해가 일어나게 되어 강력 및 고무와의 접착력이 크게 떨어지는 결과를 초래하게 된다.

최근 들어 접착력을 향상시키고 고무와의 커버리지 향상을 위해 딥액에 유기 클래이(clay)를 적용하는 방법이 공개되어 있다. 예를 들면, 일본공개특허 제2001-164233호는 이온성 관능기가 클래이 표면에 흡착되어진 유기 합성 클래이를 접착제에 배합하여 열처리를 하는 것이다. 하지만 이 방법의 유기 클래이는 점도가 너무 높아 딥(dip)액에 투입하여 균일 분산하기 어려우며, 또한, 유기 클래이의 가격이 고가인 관계로 제조원가의 상승이 불가피하다는 단점이 있으며, 고온에서의 고무 노출 시 접착력 및 고무와의 커버리지 성능 또한 올라가지 않는 것으로 확인되어지고 있다.

따라서, 합성섬유의 고무에 대한 접착력을 향상시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기한 배경 하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 레솔시놀-포름알데히드 고무 라텍스의 부착량을 적게 하면서도 접착액의 안정성을 높임과 아울러 합성섬유가 고온에서의 노출 시 고무와의 접착력 유지율이 우수한 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물을 제공하는 것이며, 이 섬유 접착제 조성물은 전처리용액으로서 에폭시, 촉매, 물의 혼합액으로 1차 처리액을 조성하여, 아라미드와 같은 합성섬유를 전처리하고, 이소시아네이트, 촉매 및 물의 혼합액으로 2차 처리액을 조성하여, 아라미드와 같은 합성섬유를 전처리한 후에 비닐 피리딘(VP) 라텍스, 스틸렌-부타디엔 고무(SBR) 라텍스, 레솔시놀 포름알데히드(RF) 초기 축합물로 3차 처리액을 조성하여 물과 희석으로 상기 합성섬유에 도포함으로서 달성된다.

본 발명의 다른 목적은 두께 대비 강도가 우수하고 가벼우면서도 고압, 고열에 견딜 수 있는 방탄?방검용 고무시트를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물에 의하면, 전처리용액으로서, 에폭시를 포함하는 1차 처리액 및 블로킹된 이소시아네이트를 포함하는 2차 처리액으로 아라미드 섬유를 전처리하는 고무보강용 섬유 접착제 조성물에 있어서; 상기 1차 처리액은, 전체중량 대비 0~3중량%의 촉매 및 전체중량 대비 91~99중량%의 물을 더 포함하며; 상기 2차 처리액은, 전체중량 대비 0~6중량%의 촉매 및 전체중량 대비 82~99중량%의 물을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 다른 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물에 의하면, 전처리용액으로서, 에폭시를 포함하는 1차 처리액 및 블로킹된 이소시아네이트를 포함하는 2차 처리액으로 아라미드 섬유를 전처리하고, 접착용액으로서, 상기 전처리된 아라미드 섬유에, 레솔시놀 포름알데히드(RF) 초기 축합물을 포함하는 3차 처리액 및 4차 처리액을 접착하는 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물에 있어서; 상기 1차 처리액은, 전체중량 대비 0~3중량%의 촉매 및 전체중량 대비 91~99중량%의 물을 더 포함하며; 상기 2차 처리액은, 전체중량 대비 0~6중량%의 촉매 및 전체중량 대비 82~99중량%의 물을 더 포함하며; 상기 3차 처리액은, 비닐 피리딘(VP) 라텍스와 스틸렌-부타디엔 고무(SBR) 라텍스가 전체중량 대비 60/40중량% 또는 80/20중량%로 혼합되어 얻어지며; 상기 4차 처리액은, 상기 3차 처리액과 물이 일정 중량비로 혼합되어 얻어진 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 4차 처리액은 상기 3차 처리액과 물이 2:1, 1:1, 1:2의 중량비 중 어느 하나가 선택되어 얻어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 고무보 보강용 섬유 접착제를 이용한 방탄?방검용 고무시트에 의하면, 전체중량에 대해 1~6중량%의 에폭시와 0~3중량%의 촉매 및 91~99중량%의 물을 포함하는 1차 처리액과, 전체중량에 대해 1~12중량%의 블로킹된 이소시아네이트와 0~6중량%의 촉매 및 82~99중량%의 물을 포함하는 2차 처리액으로 아라미드 섬유를 전처리하며; 접착용액으로서, 전처리된 상기 아라미드 섬유에, 비닐 피리딘(VP) 라텍스와 스틸렌-부타디엔 고무(SBR) 라텍스가 전체중량 대비 60/40 또는 80/20중량%로 혼합되어 얻어진 3차 처리액과, 상기 3차 처리액과 물을 2:1 또는 1:1 또는 1:2 중량비로 혼합하여 얻어진 4차 처리액을 도포하며; 상기 접착용액이 도포되어진 상기 아라미드 섬유의 양면에 미가황 고무가 열가황으로 가압 접착되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

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이와 같이, 고무보 보강용 합성섬유를 전처리할 때 에폭시와 이소시아네이트를 각각 1차와 2차로 나누어 사용함으로써 우수한 접착력을 얻을 수 있고, 또한 합성섬유의 표면에 비닐 피리딘 라텍스, 스틸렌-부타디엔 고무 라텍스, 레솔시놀 포름알데히드 초기 축합물로 조성되는 처리액과 물을 희석하여 사용함으로써, 적은 양을 가지고도 합성섬유와 고무와의 접착성을 향상시킬 수 있으며, 이러한 고무시트를 가지고 하천 또는 강폭 방향으로 설치되는 고무보를 제작할 수 있다.

본 발명의 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물 및 이를 이용한 방탄?방검용 고무시트에 의하면, 섬유를 전처리할 때, 에폭시와 이소시아네이트를 각각 1차와 2차로 나누어 전처리함으로써 에폭시 단독으로 사용한 기존의 고무보강용 합성섬유에 비하여 접착력이 크게 향상되고, 또한 전처리 된 합성섬유의 표면에 비닐 피리딘 라텍스, 스틸렌-부타디엔 고무 라텍스, 레솔시놀 포름알데히드 초기 축합물로 조성되는 처리액과 물을 2:1, 1:1, 1:2로 희석하여 사용함으로써, 적은 양으로도 RFL의 흡착성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 유연한 섬유의 제작이 가능하고, 또한 두께 대비 강도가 우수하고 가벼우면서도 고압, 고열에 견딜 수 있는 견고한 방탄?방검용 고무시트 및 이 고무시트를 이용하여 수위조절 목적으로 시설되는 고무보를 제작할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물 및 이를 이용한 방탄?방검용 고무시트의 바람직한 실시 예를 이하를 통해 상세히 설명하기로 한다.

본 실시 예에 따른 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물은 전처리용액으로서, 1차 처리액과 2차 처리액으로 분류되어 사용되어 진다.

본 발명에서 전처리용액으로서의 1차 처리액은 에폭시, 촉매 및 물의 혼합으로 조성되며, 2차 처리액은 이소시아네이트, 촉매 및 물의 혼합으로 조성되어 진다.

본 발명의 전처리용액으로서의 1차 및 2차 처리액에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 사용되는 에폭시는 99%를 함유한 수용성 지방족 에폭시이고, 또한 폴리에폭시 혼합물 타입의 글리세롤 폴리글리시딜 에테르이다. 일반적으로 수용성인 에폭시 화합물은 에폭시 고리의 개수가 작으며, 이는 바로 접착력 저하를 초래하게 된다. 이에 비해 비수용성 에폭시는 에폭시 고리의 수가 많음과 동시에 지방족 화합물의 특징인 높은 점도로 인해 접착력의 발현에 유리하다. 또한, 에폭시의 반응도중에 소모되지 않고 반응속도만을 증가시키기 위해서 적당한 촉매를 선택하는 것이 가능하며, 촉매로서는 수산화나트륨을 사용하고, 투입량은 에폭시 중량 기준으로 10~50% 범위, 즉 다시 말해서 0.0중량% 내지 3.0중량% 내로 한다. 만일 50%를 넘으면 접착력의 발현에 불리한 효과를 나타내게 되며, 10% 미만인 경우에는 반응속도가 충분하지 않아 촉매 안전성이 떨어지는 결과를 초래하게 된다.

상기 1차 처리액에 투입되는 에폭시의 량은 1차 처리액의 중량에 대하여 1.0~6.0중량%로 하는 것이 좋다. 만일 1.0중량% 미만이면 에폭시의 첨가에 따른 효과를 기대할 수 없고, 6.0중량%를 초과하면 그 이상의 효과를 기대할 수 없다.

한편, 상기 에폭시, 촉매의 혼합물에 물을 투입한다. 1차 처리액에 투입되는 물의 량은 1차 처리액의 중량에 대하여 91~99중량%로 하는 것이 바람직하다. 만일 투입되는 물의 량이 91중량% 미만인 경우에는 섬유로의 흡수성이 떨어지고, 99중량% 이상이면 흡수성은 우수하나 접착능력이 떨어지게 된다.

이와 같은 1차 처리액을 열경화성 수지로 폴리에스테르 또는 아라미드 섬유와 같은 합성섬유에 부여하며, 1차 처리액 부여 방법은 침지, 도포, 분무 어느 방법도 무방하며, 일반적으로 침지의 방법을 사용한다. 1차 처리액을 침지하면 열처리한 섬유의 표면이 경화성 수지의 열경화로 인하여 소수성이 되며, 섬유 필라멘트간의 자유공간이 현저히 높아짐으로써 열처리 후의 합성섬유의 유연성과 강도가 향상된다. 여기서, 1차 처리액을 단독으로 사용하여 전처리하는 이유는 침지 후 합성섬유의 강성도(stiffness)가 이후에 상세히 설명될 2차 처리액의 이소시아네이트 보다 낮고 또한 열처리 후 섬유의 강도저하가 낮기 때문이다. 이러한 1차 처리액을 합성섬유, 특히 아라미드 섬유에 침지하면, 에폭시가 1차적으로 아라미드 필라멘트 사이사이로 침투하여 이후의 2차 처리액과 접착되게 된다.

한편, 본 발명의 2차 처리액에 사용되는 이소시아네이트는 100%의 지방족 수용성으로서, 이소시아네이트 화합물로서는 폴리이소시아네이트로 블로킹되어진 화합물 타입의 카프로락탐 이소시아네이트이며, 이 이소시아네이트 화합물은 열에 의해 블로킹 유도체가 해리되면서 전술한 1차 처리액의 에폭시와 가교 결합을 일으켜 고분자화 되기 때문에 접착제 역할을 하게 된다.

그리고 이소시아네이트의 반응도중에 소모되지 않고 반응속도만을 증가시키기 위해서 1차 처리액과 동일한 방법으로 적당한 촉매를 선택하는 것이 바람직하다. 상기 촉매로서는 수산화나트륨을 사용하고, 투입량은 이소시아네이트 중량 기준으로 10~50% 범위, 즉 다시 말해서 0.0중량% 내지 6.0중량% 내로 한다. 만일 50%를 넘으면 이 역시 접착력의 발현에 불리한 효과를 나타내게 되며, 10% 미만인 경우에는 반응속도가 충분하지 않아 촉매 안전성이 떨어지는 결과를 초래하게 된다.

2차 처리액에 투입되는 이소시아네이트의 량은 2차 처리액의 중량에 대하여 1.0~12.0중량%로 하는 것이 좋다. 만일 1.0중량% 미만이면 이소시아네이트의 첨가에 따른 효과를 기대할 수 없고, 12.0중량%를 초과하면 그 이상의 효과를 기대할 수 없다.

한편, 상기 이소시아네이트, 촉매의 혼합물에 물을 투입한다. 2차 처리액에 투입되는 상기 물의 량은 2차 처리액의 중량에 대하여 82~99중량%로 하는 것이 바람직하다. 만일 투입되는 물의 량이 82중량% 미만인 경우에는 접착능력은 우수하나 섬유로의 흡수성이 떨어지고, 99중량% 이상이면 흡수성은 우수하나 접착능력이 떨어지게 된다.

그리고, 전술한 상기 1차 처리액의 에폭시와 2차 처리액의 블로킹되어진 이소시아네이트 화합물은 중량비로 에폭시:이소시아네이트=1.0~6.0:1.0~12.0의 범위에 있어야 한다. 만일 이 범위를 넘게 되면 충분한 접착력이 발현되지 않을 뿐 아니라 강성이 너무 높아 매트리스 고무의 주요 요구 특성 중 하나인 내피로성이 떨어지게 되어 매트리스 고무 내구성이 떨어지는 결과를 초래하게 되므로, 상기 범위를 만족시켜 주는 것이 중요하다.

이와 같은 2차 처리액을 상기 에폭시가 처리된 아라미드 같은 합성섬유에 침지, 도포 또는 분무 처리하게 되면, 2차 처리액의 이소시아네이트는 1차 처리액의 에폭시 주위로 둘러싸는 형태로 전처리 되고, 에폭시를 통과하지 못하게 된다. 즉, 에폭시가 1차적으로 아라미드 필라멘트 사이로 침투해 있고 이어서 2차적으로 상기 이소시아네이트가 투입되기 때문에 아라미드 필라멘트 사이사이로 이소시아네이트가 침투하지 못하게 된다. 또한, 침투한다 하더라도 에폭시 주위로만 둘러싸여 지게 되므로, 이후에 설명될 3차 처리액인 레솔시놀-포름알데히드-라텍스(RFL)의 흡착성을 향상시켜 최종 처리 섬유의 고무접착력을 향상시킬 뿐 아니라 1차 처리액과 2차 처리액을 각각으로 처리함으로써 열처리 후 보다 유연하고 강도 저하가 적은 아라미드 열처리 포를 얻을 수 있으며, 또 한가지의 특징은 이소시아네이트는 열처리 후 경화성이 전술한 1차 처리액의 에폭시보다는 높게 나타나기 때문에 이소시아네이트를 단독으로 사용하거나 많은 량을 사용하게 되면 접착력은 좋아지나 섬유의 시트(포)의 유연성이 떨어지고 강도 저하도 많이 일어나는 원인이 되는 만큼 전술한 바와 같은 1차 처리액을 이용하여 전처리하고, 이후 2차 처리액으로 전처리해 주는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 사용되어지는 접착액의 성분 중에서 고무 라텍스는 비닐 피리딘(VP) 라텍스, 스틸렌-부타디엔 고무 라텍스(SBR 라텍스), 레솔시놀 포름알데히드(RF) 초기 축합물 등이 있으며, 이들을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 VP 라텍스로는 비닐피리딘/디티렌/부타디엔 고무 라텍스가 15/70/15 중량비로 된 것이며, 고무와의 친화성을 좋게 만들어주며 초기 접착력 및 고무 커버리지 향상에 기여하는 역할을 하게 된다.

일반 VP 라텍스로는 일본 Zeon(주)에서 시판중인 2518FS, 미국 Omnova에서 시판중인 VP106 등이 있다. 투입량은 총 중량비 기준으로 10~50중량%이다. 만일 이보다 적을 경우에는 고무와의 상용성 및 친화력이 떨어져 접착력이 충분하지 않으며, 이를 초과하는 경우에는 롤러에서의 검업(Gum-Up)현상으로 인한 생산성의 저하를 초래하게 된다.

본 발명에 사용되어진 3차 처리액에 대해 설명하면 다음과 같다.

RF 초기 축합물은 레솔시놀과 포름알데히드를 몰비가 1/0.5~1/4, 바람직하게는 1/0.5~1/2로서 알칼리 또는 산성 촉매를 이용하여 축합되어진 화합물이 적당하다. 대표적인 RF 초기 축합물로는 2,6-비스(2',4'-디히드록시 페닐메틸)-4-클로로페닐과 같은 할로겐화 페놀을 5N 암모니아수에 용해하여 얻어진 대표적인 화합물인 PEXUL, 혹은 Denabond E와 같은 화합물을 사용하는 것이 가능하다. 또한 산성 촉매하에서 반응하여 축합되어진 RF 초기 축합물로는 Penacolite R-2170 등이 있으며, 이들 RF 축합물을 접착액에 사용시에는 추가의 알카리 촉매 및 포르말린을 첨가하여 반응을 더 진행시킨 후에 사용하는 것이 바람직하다. 또한 RF 반응이 완료된 화합물과 고무 라텍스를 고형분 기준으로 10~40중량%로, 더 바람직하게는 20~35중량%의 범위로 조정하여야 한다. 고무 라텍스의 투입량이 상기 범위 이하인 경우에는 섬유가 딱딱해짐과 동시에 매트리스 고무와의 접착력이 떨어지게 된다. 역으로 상기 범위 이상인 경우에는 처리된 섬유의 점착성이 증가하여 롤러 클리닝 주기가 짧아지는 등 생산성이 저하되며 만족할 만한 접착력을 얻을 수 없게 되는 문제가 발생 된다.

본 발명에 사용되어지는 RFL 접착용액은 비닐 피라딘 라텍스(VP 라텍스)와 스틸렌-부타디엔 고무 라텍스(SBR 라텍스)를 60/40중량% 또는 80/20중량%로 혼합한 후 이를 다시 전술한 RF 초기 축합물과 혼합하여 사용한다.

상기와 같이 혼합되어 얻어진 3차 처리액을 섬유에 도포하여도 무방하나, 3차 처리액의 양이 많이 들뿐 아니라 섬유의 강성이 높아짐으로서 내피로성이 떨어지는 경향이 있다.

따라서 이를 보완하기 위한 방법으로 상기 RF 초기 축합물, 비닐 피라딘 라텍스(VP 라텍스), 스틸렌-부타디엔 고무 라텍스(SBR 라텍스)로 혼합되어 얻어진 3차 처리액에 물을 소정의 비율로 희석하여 조성되어진 4차 처리액을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 4차 처리액은 3차 처리액과 물의 중량비를 2:1 또는 1:1 또는 1:2로 희석하여 얻어진다.

상기와 같이 얻어진 4차 처리액을 섬유에 도포하는 방법에는 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 4차 처리액으로 채워진 처리수조에 섬유를 침지하거나 또는 도포 또는 분무한 후에 공지의 방법을 사용하여 미가황고무에 기초한 물질에 삽입하고 압력하에서 가열 및 가황처리함으로써 높은 초기 접착력과 고온에서의 접착력 유지율이 우수하고 고온에서의 고무 노출시 고무 부착률이 우수한 방탄?방검용 고무시트를 얻을 수 있을 뿐 아니라 이렇게 하여 얻어진 고무시트를 가지고 수위조절 목적으로 하천 또는 강에 시설되는 고무보를 제작하게 되므로, 한랭 환경하에서 빠른 유속이나 부유물, 낙석 등과 같은 자연적 재해 또는 인위적인 재해로부터 고무보가 파손되지 않고 충분하게 보호가 되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 비교 예로서 종래의 기술, 즉 다시 말해서, 전처리 때 에폭시의 단독으로 사용하거나 접착용액을 RF 초기 축합물과 비닐 피라딘 라텍스의 혼합물 만을 사용함으로써, 고무와의 접착력의 저하는 물론 섬유가 딱딱해지는 것과는 달리, 본 발명은 섬유를 전처리 때 에폭시와 이소시아네이트를 분류하여 각각 사용함으로써 우수한 접착력을 얻을 수 있고, 또한 합성섬유의 표면에 VP 라텍스, SBR 라텍스, RF 초기 축합물의 혼합으로 조성되는 처리액과 물을 희석하여 접착하게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서 본 발명에 의하면, 고무 라텍스의 부착량을 적게 하면서도 접착액의 안정성이 향상됨과 아울러 합성섬유가 고온에서의 노출 시 고무와의 접착력 유지율이 우수하고, 또 두께 대비 강도가 우수하고 가벼우면서도 고압, 고열에 견디고 방탄, 방검효과가 극대화된 고무시트 및 이를 이용한 고무보를 제작할 수 있는 이점이 있는 것이다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (9)

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3. (삭제)
4. (삭제)
5. 전처리용액으로서, 에폭시를 포함하는 1차 처리액 및 블로킹된 이소시아네이트를 포함하는 2차 처리액으로 아라미드 섬유를 전처리하고, 접착용액으로서, 상기 전처리된 아라미드 섬유에, 레솔시놀 포름알데히드(RF) 초기 축합물을 포함하는 3차 처리액 및 4차 처리액을 접착하는 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물에 있어서;
   상기 1차 처리액은, 전체중량 대비 0~3중량%의 촉매 및 전체중량 대비 91~99중량%의 물을 더 포함하며;
   상기 2차 처리액은, 전체중량 대비 0~6중량%의 촉매 및 전체중량 대비 82~99중량%의 물을 더 포함하며;
   상기 3차 처리액은, 비닐 피리딘(VP) 라텍스와 스틸렌-부타디엔 고무(SBR) 라텍스가 전체중량 대비 60/40중량% 또는 80/20중량%로 혼합되어 얻어지며;
   상기 4차 처리액은, 상기 3차 처리액과 물이 2:1 또는 1:1 또는 1:2의 중량비로 혼합되어 얻어진 것을 특징으로 하는 고무보 보강용 섬유 접착제 조성물.
6. (삭제)
7. (삭제)
8. 전체중량에 대해 1~6중량%의 에폭시와 0~3중량%의 촉매 및 91~99중량%의 물을 포함하는 1차 처리액과, 전체중량에 대해 1~12중량%의 블로킹된 이소시아네이트와 0~6중량%의 촉매 및 82~99중량%의 물을 포함하는 2차 처리액으로 아라미드 섬유를 전처리하며;
   접착용액으로서, 전처리된 상기 아라미드 섬유에, 비닐 피리딘(VP) 라텍스와 스틸렌-부타디엔 고무(SBR) 라텍스가 전체중량 대비 60/40 또는 80/20중량%로 혼합되어 얻어진 3차 처리액과, 상기 3차 처리액과 물을 2:1 또는 1:1 또는 1:2의 중량비로 혼합되어 얻어진 4차 처리액을 도포하며;
   상기 접착용액이 도포되어진 상기 아라미드 섬유의 양면에 미가황 고무가 열가황으로 가압 접착되어 이루어진 것을 특징으로 하는 고무보 보강용 섬유 접착제를 이용한 방탄?방검용 고무시트.
9. (삭제)