JPH0216769B2 - - Google Patents
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- JPH0216769B2 JPH0216769B2 JP57081667A JP8166782A JPH0216769B2 JP H0216769 B2 JPH0216769 B2 JP H0216769B2 JP 57081667 A JP57081667 A JP 57081667A JP 8166782 A JP8166782 A JP 8166782A JP H0216769 B2 JPH0216769 B2 JP H0216769B2
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Description
本発明は、ゴム類と複合体として接着機能をも
ち、且つ生産工程の合理化に極めて有効なゴム補
強材に関する。
従来、脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維、ポリエステル繊維等の熱可塑性合成繊維
は、その優れた物理性能により産業資材分野に広
く使用されている。例えばタイヤ、クンベヤーベ
ルト、ホース、ゴム引き複合膜材等のゴム製品の
補強用途が主にあげられるが、特にタイヤの如き
製品においては、その用途上、繊維サイドに要求
される最も重要な特性は、タイヤに埋め込まれ加
硫工程を経た後のコードとゴムの接着性、強力保
持性、寸法安定性である。接着性については、各
繊維素材の物理化学的表面特性に応じて、種々の
工夫がこらされている。
脂肪族ポリアミドについては、当業界で一般に
使用されている接着剤としてRFL(レゾルシン、
ホルマリン、ゴムラテツクスが主成分)がある。
このRFLと脂肪族ポリアミドとの間には、
(i) 溶解度パラメーターがほぼ同一であるという
物理的要因、
(ii) 脂肪族ポリアミドの主鎖に分布するアミド基
中の活性水素原子と、レゾルシン・ホルマリン
低縮合物との間に一次結合及びレジルシンのも
つフエノール性水酸基とアミド結合の間の強個
な水素結合等による化決的要因、
の2つの要因によつてRFL液の一段浸漬処理だ
けで充分な接着力を発揮することが可能となつて
いる。
一方、ポリエステル繊維はその分子構造中に官
能基としてわずかに末端の水酸基、カルボキシル
基しか含まないため、ゴム類との接着性が、脂肪
族ポリアミドのように良好でなく、RFL液によ
る一段処理では充分な接着力を与えることが困難
であつた。しかし数年来、その研究は急速に進ん
できている。現在、工業的に実施可能な方法とし
ては上記RFL液を処理にするに先立つて予め、
未延伸糸の段階でグリセロールジグリシジルエー
テル如エポキシ化合物を含む前処理剤で処理する
方法、もしくはRFLを浸漬付着する以前に水不
活性イソシアネート化合物、或はエチレン尿素化
合物を前処理剤として処理する2段処埋法、また
はRFL液の中にこれらの化合物を混入して付与
する方法等があり、これらの方法によつてはじめ
てポリエステル繊維とゴムとの間に実用上満足の
ゆく接着性が得られる。
更に芳香族ポリアミドの場合も脂肪族ポリアミ
ド繊維に較べてゴム類との接着性が劣り、通常の
RFL液処理の場合極めて不十分な接着力しか得
られないという欠点をしている。現在、前述のポ
リエステル繊維を処理する場合と同様のエポキシ
化合物を用いる方法、或は、ヒドロキシ安息香酸
とハロゲン化フエナールとアルデヒド類との重縮
合反応により得られる酸性重合体にエピクロルヒ
ドリンを反応せしめて得られる重合体を予め付着
せしめる等の手段が構じられている。
以上の如く長年の技術蓄積によつてそれぞれの
繊維の表面化学構造に応じた接着処理技術が確立
してきているが、いずれの場合も撚糸されたコー
ドの段階或いはコードを製織したあと、ゴムと繊
維の接着剤であるRFL水分散液を浸漬付与する
方法が主流であり、これが最も一般的で且つ確立
した接着技術であると認識されている。こRFL
接着剤層は、繊維との結合に寄与するレゾルシ
ン・ホルマリン低縮合物とゴム親和性のあるラテ
ツクス成分が相互貫入性高分子網目構造を形成
し、ゴム加硫時にゴム分子鎖とラテツクス分子鎖
との相互に絡み合い、この絡み合つた状態で双方
の二重結合分子鎖間で、未加硫ゴム中に配合され
たイオウ化合物によつて架橋反応が進行する。こ
うしたメカニズムによつてRFLを介在して繊維
とゴムとの間に充分な接着性を付与することが出
来る。
以上の効果から、RFL液の浸漬工程は欠くこ
とのできない当業界で一般に採用されている重要
な工程である。
本発明者等は、上述のようなRFLの浸漬工程
を省略できる画期的な接着技術を提供すべく鋭意
検得した結果、本発明に到達したものである。
即ち本発明は、
(A) 被着体として使用される未加硫ゴムに対する
ゴム膨潤率が20%以上のゴム膨潤性化合物をあ
らかじめ付着せしめた熱可塑性合成繊維の表面
に、
(B) ゴム類、レゾルシノール・アルデヒド系初期
縮合物及びアルデヒド化合物を特定割合配合し
てなる接着剤を前記ゴム膨潤性化合物に溶解も
しくは分散した状態で付着せしめた、
ことを特徴とするゴム補強材である。
本発明において、熱可塑性合成繊維とは、脂肪
族ポリアミド、ポリエステルまたは芳香族ポリア
ミドより構成された繊維である。脂肪族ポリアミ
ド繊維としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイ
ロン8、ナイロン11等の通常のポリアミド、ヘテ
ロ元素を有するポリアミド、エーテル結合を有す
るポリアミド等の合成繊維が挙げられる。又、ポ
リエステル繊維では、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレートよりなるものを主
たる対象とするが、この酸成分もしくはジオール
成分の一部又は全部をイソフタル酸、βヒドロキ
シエトキシ安息香酸、ナフタレンジカルボン酸、
ジフエニルジカルボン酸、セバシン酸等の二官能
性酸及びトリメチレングリコール、ネオペンチル
グリコール、ヘキサメチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、1,4−ビスヒドロキシエト
キシベンゼン、ビスフエノールAのような脂肪
族、脂環族、芳香族のジヒドロキシ化合物のそれ
ぞれ一種又は二種以上の化合物で置き換えた主鎖
の繰り返し単位の60モル%以上が芳香族を有する
ようなポリエステルからなる繊維も包含する。
更に芳香族ポリアミド繊維としては、繰り返し
単位がカルボン酸アミド基(−NHCO−)で結
合された重合体で、そのイミノ基及びカルボニル
基はそれぞれ芳香族基に直接結合している重合
体、即ち、芳香族ジカルボン酸及び芳香族ジアミ
ン及び/又は芳香族アミノカルボン酸を出発物質
として得られる重合体よりなる繊維である。
かかる熱可塑性合成繊維の繊維形態としては、
マルチフイラメントヤーン、紡積糸、コードある
いは織布の何れでもよい。
本発明者等が、鋭意研究したところによれば、
上述の熱可塑性合成繊維に予じめゴム膨潤性化合
物を付着せしめることにより該化合物が、
(1) 潤滑剤としての機能を兼ねそなえているた
め、原糸製造工程で紡糸油剤として使用するこ
とができる。更に撚糸、製織工程に対しても適
切な摩擦表面特性を付与することができる。
(2) 更に、ゴム類、レゾルシノール・アルデヒド
系初期縮合物及びアルデヒド化合物からなる接
着剤が、ゴム膨潤性化合物に溶解もしくは分散
させて後、付着せしめることによつて、ゴム/
繊維界面の強固な接着機能を、該ゴム膨潤性化
合物が阻害しない。
という特別な作用を有することを発見するに至つ
た。
該ゴム膨潤性化合物の代りに、従来の当業界が
通常使用する界面活性剤を含む油剤を繊維に付与
した場合は、接着剤の接着機能が発現はするが、
本発明に係わる処理糸に比べ接着レベルが劣る。
本発明に使用されるゴム膨潤性化物の例とし
て、例えば1価アルコールと1塩基性脂肪酸との
エステル化合物としては、ブチルステアレート、
オクチルステアレート、イソオクチルステアレー
ト、オクチルイソステアレート、オレイルラウレ
ート、ラウリルオレート、オレイルオレート、イ
ソステアリレオレート等があり、又1価アルコー
ルと2塩基性以上の多塩基性脂肪酸とのエステル
化合物構成成分の1つである2塩化性脂肪酸とし
ては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピ
ン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、
セバチン酸、マレイ酸などの脂肪族ジカルボン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロオクタ
ンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族
ジカルボン酸などがあげられる。例えばこれらの
エステルとしては、ジイソオクチルセパケート、
ジイソステアリルセパケート、ジイソトリデシル
アジペート、ジオクチルアゼレート、ジオレイル
アジペート、モノオレイルアジペート、ジエレイ
ルフタレート等である。更の1価アルコールと3
塩基性脂肪酸のエステルとしては、トリメリツト
酸トリオレート、トリメリツト酸ジオレート等を
挙げることができる。
一方、多価アルコールと1塩基性脂肪酸とのエ
ステル化合物として、ネオペンチルグリコールジ
オレート、エチレングリコールジオレート、グリ
セリントリオレート、トリメチロールプロパント
リオレート、ソルビタントリオレート、ペンタエ
リスリトールテトラオレート等、また多価アルコ
ールと2塩基性以上の多塩基性脂肪酸のエステル
としては、エチレングリコールトリメリツト酸モ
ノエスチルにオレイルアルコールを反応せしめた
エステル化合物、トリメチロールプロパン−トリ
メリツト酸モノエステルにオレイルアルコールを
反応せしめたエステル化合物等を挙げることがで
きる。
その他、ゴム膨潤性化合物として(1)高級脂肪酸
としてはラウリン酸、オレイン酸、イソステアリ
ン酸、カプリル酸等、また(2)高級アルコールとし
ては、オクチルアルコール、ラウリルアルコー
ル、オレイルアルコール、イソセチルアルコール
等が挙げられる。(3)鉱物油としては、レツドウツ
ド80秒鉱物油、同240秒鉱物油、同500秒ナフテン
系鉱物油等が挙げられる。
また本発明で定義している「ゴム膨潤率」は厚
さ2mmの天然ゴム/スチレン−ブタジエン共重合
体(スチレン化率=25%)比が70/30の未加硫ゴ
ムを80℃のゴム膨潤性化合物の中に6時間浸漬放
置することによる重量増加率で求めたものであ
る。本発明で繊維に付与されるゴム膨潤性化合物
は20%以上のゴム膨潤率を示さねばならないが、
上に例示した各化合物は何れも20%以上のゴム膨
潤率を有するものである。
なお、ゴム膨潤性化合物の膨潤率が約20%未満
であると繊維とゴムとの接着強力が充分でない。
上記ゴム膨潤性化合物の分子量は、約200〜
1000であることが望ましい。200未満では、例え
ば紡糸油剤の代りに使用した場合、延伸工程での
加熱ローラーもしくはヒータープレート上で揮発
し易く、延伸されるときに潤滑能が不充分で毛羽
が生起し易く、又撚糸工程でコードに毛羽が生起
し易い。一方、約1000を越えると分子量が高すぎ
て摩擦係数が高くなり、撚糸工程調子が悪化し、
又ゴム膨潤率が約20%未満となり易い。又かかる
ゴム膨潤性化合物の付着量は、繊維に対して0.1
〜10重量%、好ましくは0.5〜4.0重量%である。
その付着量が0.1重量%未満では、延伸工程、撚
糸工程での生産歩留が悪くなる。一方、10重量%
を越えると製造コストが大となり好ましくない。
前記ゴム膨潤性化合物を繊維に付着せしめるに
は稀釈せずにそのまま使用するか又は該化合物と
相溶する有機溶剤で稀釈して使用されるが、繊維
に付着せしめるには、
(イ) 紡糸工程にて未延伸糸に紡糸油剤として塗布
する。
(ロ) 延伸糸、延伸直後のヤーン、撚糸したコー
ド、或は織物に対してあらかじめ付着していた
油剤中の接着阻害成分を水又は有機溶剤で除去
した後に塗布する。
等の方法を採用することができる。
なお、ゴム膨潤性化合物は後述の接着剤を付与
する以前の工程で付与する必要がある。その理由
は、接着剤処理前に予め付与することによりゴム
膨潤性化合物に溶解もしくは分散させた接着剤の
糸上表面への濡れ(均一付着効果)及び吸着作用
を促進せしめることができるためである。また、
こゝで付与する化合物が、ゴム膨潤性でなければ
ならない理由は、接着剤を付与し、熱処理した
後、未加硫ゴムが成型、加硫される際に、ゴム膨
潤性化物が未加硫ゴムの処理コードへの密着を促
進し、未加流ゴムとコードとの実質的な接着面積
を拡大させ、且つ未加硫ゴムと後述する接着剤の
構成成分であるゴム類間の分子鎖の絡み合いを助
長し、共加硫によつて接着向上に大きく貢献する
ためである。
本発明では、上述の如く熱可塑性合成繊維の表
面にゴム膨潤性化合物をあらかじめ付着せしめ、
次いで接着剤をゴム膨潤性化合物に溶解もしくは
分散させた接着剤組成物を付与する。
該接着剤を構成する一成分であるゴム類として
は、例えば天然ゴム、環化ゴム、塩化ゴム等の天
然ゴム誘導体、クロロプレン、スチレンブタジエ
ンゴム、スチレンブタジエン−ビニルピリジンタ
ーポリマー、ウレタンゴム、アクリルゴム、ポリ
イソプレン、ポリブタジエンゴム、イソブチレン
ゴム、イソプレン−イソブチレンゴム、アクリロ
ニトリルブタジエンゴム等の一般的なゴム、ブタ
ンジエン低重合体、スチレン・ブタジエン・ビニ
ルピリジン低重合体はα,β−エチレン性不飽和
ジカルボン酸とブタジエンの低共重合体等の常温
で液状のゴム又はゴム分子内に、カルボキシル
基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基、メチ
ロール基、エポキシ基等の官能基を有するゴムの
1種又は2種以上の混合物である。なお、ゴム組
成によつて溶解度パラメーター値が異なるため、
それに応じたゴム膨潤剤を選択して使用する必要
がある。
また、レゾルシノール・アルデヒド系初期縮合
物としては、レゾルシノール類とアルデヒド類と
を主成分として、通常アルカリ触媒又は酸性触媒
存在下に反応せしめた初期縮合反応生成物を言
う。ここで言うレゾルシノール類とは、1,3ジ
オキシベンゼン、1,2ジオキシベンゼン、1,
4ジオキシベンゼン、レゾアセトフエノン、α−
レゾルシルアルデヒド、β−レゾルシルアルデヒ
ド、γ−レゾルシルアルデヒド、α−レゾルシン
酸、β−レゾルシン酸、γ−レゾルシン酸、レゾ
ルシンジアルデヒド、レゾルシン2,5ジカルボ
ン酸、ピロガロール、没食子酸等の多価ヒドロキ
シルベンゼン及びその誘導体等を含む。なお、レ
ゾルシノール類の少なくとも1部をアルキルレゾ
ルシノールでおきかえたアルキルレゾルシノー
ル・アルデヒド系初期縮合物を用いると親油性が
増し、ゴム膨潤性化物との相溶性が向上するため
該縮合物の濃度アツプが可能となり、接着力の増
大がより一層顕著である。
また、アルキルレゾルシノールの少なくとも1
部をシエルオイルレゾルシノールでおきかえたシ
エルオイルレゾルシノール・アルデヒド系初期縮
合物を用いても、良好な効果が得られ、経済的に
有利である。
また接着剤を構成する他の成分であるアルキル
レゾルシノールとは、レゾルシノールの1個又は
2個以上のアルキル置換体を言う。アルキル基は
炭素数は1ないし4個が望ましい。かかるアルキ
ル基としてはメチル基、エチル基、n−プロピル
基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチ
ル基、tert−ブチル基がある。しかし炭素数5以
上のアルキル基を有するアルキレゾルシノールで
も本発明の目的を達成することができる。なお上
記のアルキルレゾルシノールは2種以上相互に混
合されたものであつてもよい。
又、本発明に用いられるシエルオイルレゾルシ
ノールとは油母頁岩の乾溜等によつてえられたア
ルキルレゾルシノールを主体とするフエノール混
合物であつて、5−メチルレゾルシノール、5−
エチルレゾルシノール、4,5−ジメチルレゾル
シノール、2,5−ジメチルレゾルシノール、
2,4,5−トリメチルレゾルシノール等からな
り、所望なればシエルオイルレゾルシノールを分
別蒸留して特定の溜分のみを用いてもよい。
前記縮合物を構成するアルデヒド類とは、ホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド、n−ブチルア
ルデヒド、アクロレインフルフラール等のアルデ
ヒド化合物もしくはパラホルムアルデヒド、パラ
アセトアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、
α−ポリオキシメチレン等の分解してアルデヒド
を生成する化合物を云う。
レゾルシノール類とアルデヒド類との反応に際
し、所望なればフエノール、アルキルフエノー
ル、パラクロルフエノール、m−クレゾール、ア
ニリン、尿素、カテコール、ハイドロキノン、ピ
ロガロール、タンニン酸、没食子酸、フロログリ
シン、トルエン、キシレン、クマロン、シクロヘ
キサン、カシユーオイル、セラツク、ダンマー、
ロジン又はロジン誘導体、石油樹脂、アミノ系樹
脂、メタノール、エタノール、n−ブタノール、
エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレン
グリコール等の多価アルコール、フルフリルアル
コール等の共縮合剤もしくは変性剤を添加しても
よい。
レゾルシノール類、アルキルレゾルシノール類
又はシエールオイルレゾルシノールのレゾルシノ
ール類と反応せしめるアルデヒドの量は、レゾル
シノール類1モルに対しアルデヒド類をホルムア
ルデヒドに換算して1モル以下、好ましくは0.95
モル以下、更に好ましくは0.80モル以下である。
アルデヒド類の量が上記範囲を越する縮合物は不
安定となり、ゴム膨潤性化物中でもゲル化し易く
なる。
更にゴム類、レゾルシノール・アルデヒド系初
期縮合物以外に接着剤を構成するアルデヒド化合
物とは、該縮合物を構成する上記アルデヒド類と
同様である。
ここで、ゴム類とレゾルシノール・アルデヒド
系初期縮合物の配合割合は重量比率で95/5〜
5/95であり、好ましくは70/30〜10/90であ
る。ゴム類が上記範囲を越えて多く使用される場
合は、熱処理によつて形成される接着剤と繊維と
の界面の接着が不充分になり、また一般に溶剤中
にゴム類の溶解比率を増加する程、非大系接着剤
溶液の液粘度が増大し、均一付着の管理が困難と
なる。そのため、濃度を低下すると繊維上の有効
成分量が減少し、接着力を充分に発揮できなくな
る。
一方、ゴム類の配合割合が上記範囲を下廻る場
合は、加硫後の接着剤層との被着ゴムとの界面接
着力が不充分である。
また、アルデヒド化合物の添加量は、前記縮合
物100重量部に対して、該アルデヒド化合物が5
〜100重量部であることが望ましい。アルデヒド
化合物の添加量が上記の範囲を下廻る場合は、上
記縮合物とアルデヒド化合物とによつてゴム類の
分子鎖をとり込んだ相互貫入性高分子網目構造の
形成が不充分となり、満足な接着力が得られな
い。一方、アルデヒド化合物の添加量が上記の範
囲を越える場合は、該網目構造の形成に必要が量
以上となり、且つ該非水系接着剤溶液のポツトラ
イフを短縮するというマイナス面が顕在化する。
更にアルデヒド化合物の種類によつては、特にホ
ルムアルデヒド、アセトアルデヒドを使用する場
合は、アルデヒド臭が増加し、作業環境上でも好
ましくないからである。しかし、上記範囲の上限
を越えても本発明の目的は充分達成されるもので
あり、該上限は本発明を限定するものではない。
本発明の接着剤中には、ゴム類と上記縮合物及び
アルデヒド化合物の他にゴム類の老化を防止する
安定剤、酸化防止剤、防腐剤、防虫剤、可塑剤、
難燃剤等を第三成分として添加されていてもよ
い。
なお、ゴム類、レゾルシノール・アルデヒド系
初期縮合物及びアルデヒド化合物を含有する接着
剤組成物の繊維に対する付着量は、0.1〜30重量
%、好ましくは1〜20重量%である。付着量が約
0.1重量%未満では、得られる補強材のゴムに対
する接着性が十分でなく、一方、約30重量%を越
えると更にゴムとの接着性は向上はするが顕著で
なく、むしろ不経済である。なお、溶剤又は分散
剤となるゴム膨潤性化合物を除く接着剤成分は繊
維に対し0.01〜5重量%もあれば十分である。
接着剤を熱可塑性合成繊維の表面に付着させる
には該接着剤をゴム膨潤性化合物に溶解もしくは
分散させた状態で付着させる。該ゴム膨潤性化合
物は、あらかじめ熱可塑性合成繊維に付着せしめ
たゴム膨潤性化合物と同様の化合物であるが、ゴ
ム類の溶解を助長するエステル類、ケトン類、ア
ルコール類、芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素
類、塩素化炭化水素類等の有機溶剤の一種又は二
種以上の混合物に溶解してもよい。所望ならば先
に示したゴム膨潤性化合物の分子量よりも更に低
分子化合物を使用することもできる。また所望な
らば上記有機溶剤以外に水を添加することもでき
る。
溶液又は分散液中の接着剤成分(ゴム類、レゾ
ルシノール・アルデヒド系初期縮合物及びアルデ
ヒド化合物)濃度は1〜90重量%であり、好まし
くは5〜50重量%である。濃度が上記範囲を下廻
る場合は、接着に有効な接着剤量が少なくなるた
め、その分だけ非水系接着剤溶液の付与量を増加
させなければならないが、逆にローラー、ガイド
の汚染及び撚糸工程での飛散が問題となる。一
方、濃度が上記範囲を上廻る場合は非水系接着剤
溶液の粘度が増加し、均一付与の点でマイナスに
なる。しかし、上記範囲の限を越えても、ゴム類
の分子量及び分子構造を最適化することによつて
目的は充分達成されるものであり、前記上限は本
発明を限定するものではない。
接着剤溶液を熱可塑性合成繊維に付与するに
は、
(i) 紡糸工程で付与する、
(ii) 延伸糸又は延伸直後に巻き取る前に付与す
る、
(iii) 撚糸したコード又は撚糸工程の中で付与す
る、
(iv) 整経時又は織工程の中で付与する、
(v) 織物に付与する、
以上のいずれか或は2つ以上の上記工程で付与
することができる。
脂肪族ポリアミド繊維の場合は、本発明の接着
剤溶液を上記の方法でそのまま付与すればよい
が、ポリエステル系繊維、或は芳香族ポリアミド
繊維の場合は接着剤溶液を付与する前に、例えば
未延伸糸の段階でグリセロールジグリシジルエー
テルの如きエポキシ化合物を主体として含む前処
理剤で処理し、予め繊維表面を活性化することに
よつて、本発明の効果をより有効に発現すること
ができる。
最も好ましい付与工程は、(i)〜(iii)である。
上述のようにして接着剤を付着した繊維は、次
いで被着ゴムとの加硫以前に、熱処理することに
よつて繊維表面上に、ゴムと繊維を接着せしめ強
固な接着剤被膜を形成させることが出来る。その
熱処理温度は、従来のRFL液処理後の熱処理条
件180〜240℃と同条件でも優れた接着性を示す
が、上記接着剤を例えば紡糸時或は延伸後、捲取
り直前にヤーンにアフターオイリングをほどこ
し、撚糸コードにした後スダレ織にしたものを熱
処理する場合の処理温度は100℃以上であればよ
い。そして、工程速度が大きくなるに応じて、熱
処理温度をアツプしてもよく、これによつて本発
明の目的は充分達成されるものであり、温度の範
囲は本発明を限定するものではない。一方、注意
しなければならない点は上記接着剤を付与した繊
維は、紫外線等の放射線によつて、含有するゴム
類の二重結合が消減するため、加硫に至る工程の
間は、これらの光線をできるだけ遮断するための
必要な処置をとる配慮が必要である。
以上の如くして得られた製品は、当業界が一般
的に採用されているゴム加硫方法により加硫する
ことによつて、合成繊維とゴムが優れた接着力を
得ることができる。
接着剤は熱処理することによつて初めて繊維上
に固着し、ゴムと繊維間に接着に必要な接着剤層
を形成し、それに至るまでは油状であり、潤滑剤
としての機能を兼ねそなえているところに本発明
の大きな特色があり、各種ガイドで繊維が擦過さ
れても脱落せず、むしろ展延し、繊維表面上の接
着機能を助長する。
これに対して従来の水を含有したRFL液を本
発明の接着剤の代わりに上記工程で付与すると、
RFLは固化し、繊維上のRFL乾燥被膜は粘固着
状となるため、これがガイドスカムの発生或は顕
著なローラー汚れ及び対金属摩擦係数が顕著に増
大し、更にヤーン同志、或はコード同志の密訂着
が起り、解舒が不能になつてしまう。又、以上の
理由によつてRFL被膜が繊維上から剥離、脱落
するため、接着機能を充分発揮することができな
い。
かくて、本発明によれば
(i) 当業界の通常使用しているRFLを使用しな
くても、RFL処理以前の工程で油状の接着剤
溶液を例えばアフターオイリングし、加硫工程
を経ることによつて繊維とゴムの間で満足のゆ
く接着力が得られる、
(ii) RFL液の浸漬工程が省略でき、且つ乾燥工
程が省略できるため、設備工程の合理化及び乾
燥エネルギーコストを省略できる、
という大きなメリツトが得られ、その工業的意義
は極めて大きい。
以下、実施例を挙げ本発明を更に具体的に説明
する。なお、実施例中部、%は重量基準である。
また、実施例においてCRA接着力は処理コー
ドとゴムとの接着力を示すもので、ゴムシート表
層近くに3本の処理コードを埋め込み加圧下に
150℃で30分間加硫し、次いで3本の処理コード
をゴムシートから200mm/分の速度で剥離して、
その時検出される荷重をKg/3本であらわしたも
のである。
また、コードの曲げ硬さはガーレイ式で測定し
たもので測定値が大きいほど硬いことを示す。
実施例
孔径0.3mm、孔数204のノズルから溶融紡糸し糸
条化されたナイロン6繊維糸条を300m/minの
速度でボビンで捲き取る前に通常のローラ給油法
によつて第1表に示す特定のゴム膨潤性化合物を
付着せしめた。これによつて得られた未延伸糸を
熱延伸機を用いて、190℃で熱延伸し、得られた
1260de/204filの延伸糸に対して捲き取り前に第
2表に示す接着剤溶液を付着量が0.1〜30重量%
になるようにローラー給油法によつて付着せしめ
た。このようにし得られた延伸糸を先ず40回/10
cmの下撚をかけ、ついで2本取り40回/10cmの上
撚りをかけてタイヤコードにした。なお、この際
使用したレゾルシノール類とアルデヒド類との初
期縮合物A−Hの組成を第2表に示す。
次にこのタイヤコード原糸を、RFL液への浸
漬処理及び乾燥工程を省略し、210℃で3分間熱
処理した。該処理コードを天然ゴムとスチレン−
ブタジエン共重合体ゴムとを混合せしめたタイヤ
カーカス用未加硫ゴム中に埋め込み、150℃、30
分間加硫接着せしめ、得られたもののCRA接着
力、曲げ硬さを測定した。
第1表に示す通り、本発明に関する接着性の水
準は、従来のRFL処理によつて得られたのに比
べて、接着剤層の均一性の面で顕著に優れてい
る。更に、接着力、ゴム付き及び曲げ硬さの面で
も従来のものに比べて積色のないデーターが得ら
れ、更に実車走行テストを繰り返し行つた結果、
従来のRFL液処理に比べて物性その他の耐久性
能も含めて特に問題ないことが証明された。
しかしながら、本発明に示す範囲を越えた水
準、例えば実験No.9(アルデヒド類が少ない)及
び実験No.10(レゾルシノール・アルデヒド系初期
縮合物の添加量が少ない)の水準は接着力が大巾
に低い値を示す。これはすでに述べた接着のメカ
ニズムを立証する意味で興味深いデーターであ
る。
The present invention relates to a rubber reinforcing material that has an adhesive function as a composite with rubber and is extremely effective in streamlining production processes. Conventionally, thermoplastic synthetic fibers such as aliphatic polyamide fibers, aromatic polyamide fibers, and polyester fibers have been widely used in the field of industrial materials due to their excellent physical properties. For example, it is mainly used for reinforcing rubber products such as tires, Kumbeyer belts, hoses, and rubberized composite membrane materials.In particular, for products such as tires, the most important properties required of the fiber side are These are the adhesion, strong retention, and dimensional stability of the cord and rubber after being embedded in a tire and undergoing a vulcanization process. Regarding adhesiveness, various efforts have been made depending on the physicochemical surface characteristics of each fiber material. For aliphatic polyamides, RFL (Resorcinol,
The main ingredients are formalin and rubber latex).
The relationship between this RFL and the aliphatic polyamide is (i) the physical factor that their solubility parameters are almost the same, (ii) the active hydrogen atoms in the amide groups distributed in the main chain of the aliphatic polyamide, and the presence of resorcinol. Due to two factors, such as the primary bond with the formalin low condensate and the strong hydrogen bond between the phenolic hydroxyl group of resircin and the amide bond, it can be cured by just one step of immersion in RFL solution. It has become possible to exhibit sufficient adhesive strength. On the other hand, polyester fibers contain only a small number of terminal hydroxyl and carboxyl groups as functional groups in their molecular structure, so their adhesion to rubber is not as good as that of aliphatic polyamides, and it cannot be treated in one step with RFL liquid. It was difficult to provide sufficient adhesive force. However, research on this topic has progressed rapidly over the past few years. Currently, as an industrially practicable method, prior to processing the above RFL liquid,
A method of treating the undrawn yarn with a pretreatment agent containing an epoxy compound such as glycerol diglycidyl ether, or treatment with a water-inert isocyanate compound or an ethylene urea compound as a pretreatment agent before dipping and attaching RFL2. There are step-treatment methods and methods of adding these compounds by mixing them into the RFL liquid, and only by these methods can a practically satisfactory adhesion between polyester fiber and rubber be obtained. . Furthermore, aromatic polyamide fibers also have inferior adhesion to rubber compared to aliphatic polyamide fibers, and
RFL liquid treatment has the disadvantage that extremely insufficient adhesive strength can be obtained. Currently, the method using an epoxy compound similar to that used for treating polyester fibers, or the reaction of epichlorohydrin with an acidic polymer obtained by a polycondensation reaction of hydroxybenzoic acid, a halogenated phenol, and an aldehyde, is currently available. Means such as pre-adhering a polymer to be used is provided. As mentioned above, through many years of technological accumulation, adhesive processing techniques have been established that suit the surface chemical structure of each fiber, but in both cases, the rubber and fiber The mainstream method is to apply an aqueous dispersion of RFL, which is an adhesive, by immersion, and this is recognized as the most common and established adhesive technology. This RFL
In the adhesive layer, a low condensate of resorcinol/formalin that contributes to bonding with fibers and a latex component with rubber affinity form an interpenetrating polymer network structure, and during rubber vulcanization, the rubber molecular chains and the latex molecular chains are bonded together. are intertwined with each other, and in this entangled state, a crosslinking reaction proceeds between both double bond molecular chains by the sulfur compound blended into the unvulcanized rubber. Through this mechanism, sufficient adhesion can be imparted between the fiber and rubber through the intervention of RFL. Due to the above effects, the RFL liquid immersion process is an indispensable and important process commonly employed in this industry. The present inventors have arrived at the present invention as a result of intensive research aimed at providing an epoch-making adhesive technology that can omit the RFL dipping step as described above. That is, the present invention provides (A) on the surface of a thermoplastic synthetic fiber to which a rubber swelling compound having a rubber swelling rate of 20% or more with respect to unvulcanized rubber used as an adherend is adhered in advance; (B) rubber. , a rubber reinforcing material characterized in that an adhesive comprising a resorcinol/aldehyde-based initial condensate and an aldehyde compound in a specific proportion is attached in a state dissolved or dispersed in the rubber swelling compound. In the present invention, thermoplastic synthetic fibers are fibers made of aliphatic polyamide, polyester, or aromatic polyamide. Examples of aliphatic polyamide fibers include common polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 8, and nylon 11, synthetic fibers such as polyamides having hetero elements, and polyamides having ether bonds. In addition, polyester fibers are mainly made of polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, but some or all of the acid components or diol components can be replaced with isophthalic acid, β-hydroxyethoxybenzoic acid, naphthalene dicarboxylic acid,
Difunctional acids such as diphenyldicarboxylic acid and sebacic acid, and aliphatic and alicyclic acids such as trimethylene glycol, neopentyl glycol, hexamethylene glycol, polyethylene glycol, 1,4-bishydroxyethoxybenzene, and bisphenol A. It also includes fibers made of polyester in which 60 mol% or more of the repeating units in the main chain have aromatic groups, each of which is replaced with one or more types of aromatic dihydroxy compounds. Furthermore, aromatic polyamide fibers include polymers in which repeating units are bonded with carboxylic acid amide groups (-NHCO-), and the imino groups and carbonyl groups are each bonded directly to the aromatic group, i.e., It is a fiber made of a polymer obtained using aromatic dicarboxylic acid, aromatic diamine and/or aromatic aminocarboxylic acid as starting materials. The fiber form of such thermoplastic synthetic fibers is as follows:
It may be multifilament yarn, spun yarn, cord, or woven fabric. According to the inventors' intensive research,
By attaching a rubber swelling compound to the above-mentioned thermoplastic synthetic fiber in advance, the compound can (1) double as a lubricant and can therefore be used as a spinning oil in the yarn manufacturing process; can. Furthermore, appropriate frictional surface characteristics can be imparted to yarn twisting and weaving processes. (2) Furthermore, an adhesive consisting of a rubber, a resorcinol/aldehyde-based initial condensate, and an aldehyde compound is dissolved or dispersed in a rubber swelling compound and then adhered to the rubber/
The rubber swelling compound does not inhibit the strong adhesion function of the fiber interface. We have discovered that it has a special effect. When an oil agent containing a surfactant, which is commonly used in the conventional art, is applied to the fibers instead of the rubber swelling compound, the adhesive function of the adhesive is expressed, but
The adhesion level is inferior to the treated yarn according to the present invention. Examples of rubber swelling compounds used in the present invention include butyl stearate, ester compounds of monohydric alcohols and monobasic fatty acids,
These include octyl stearate, isooctyl stearate, octyl isostearate, oleyl laurate, lauryl oleate, oleyl oleate, isostearyloleate, and ester compounds of monohydric alcohols and polybasic fatty acids of dibasicity or more. Dichlorinated fatty acids, which are one of the constituents, include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid,
Examples include aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid and maleic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid and cyclooctanedicarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid. For example, these esters include diisooctyl sepacate,
These include diisostearyl sepacate, diisotridecyl adipate, dioctyl azelate, dioleyl adipate, monooleyl adipate, dieleyl phthalate, and the like. Further monohydric alcohol and 3
Examples of esters of basic fatty acids include trimellitic acid triolate and trimellitic acid dioleate. On the other hand, ester compounds of polyhydric alcohols and monobasic fatty acids include neopentyl glycol diolate, ethylene glycol diolate, glycerin trioleate, trimethylolpropane trioleate, sorbitan trioleate, pentaerythritol tetraolate, etc. Examples of esters of alcohols and polybasic fatty acids having dibasic or higher polybasic fatty acids include ester compounds obtained by reacting oleyl alcohol with ethylene glycol trimellitate monoester, and ester compounds obtained by reacting oleyl alcohol with trimethylolpropane trimellitate monoester. can be mentioned. Other rubber-swelling compounds include (1) Higher fatty acids such as lauric acid, oleic acid, isostearic acid, and caprylic acid, and (2) Higher alcohols such as octyl alcohol, lauryl alcohol, oleyl alcohol, and isocetyl alcohol. Can be mentioned. (3) Examples of the mineral oil include 80-second mineral oil, 240-second mineral oil, and 500-second naphthenic mineral oil. In addition, the "rubber swelling rate" defined in the present invention refers to unvulcanized rubber with a 2 mm thick natural rubber/styrene-butadiene copolymer (styrene-butadiene copolymer (styrene rate = 25%) ratio of 70/30) heated to 80℃. It was determined by the weight increase rate after being immersed in a swelling compound for 6 hours. The rubber swelling compound added to the fibers in the present invention must exhibit a rubber swelling rate of 20% or more, but
All of the compounds exemplified above have a rubber swelling rate of 20% or more. Note that if the swelling rate of the rubber swelling compound is less than about 20%, the adhesive strength between the fiber and the rubber will not be sufficient. The molecular weight of the above rubber swelling compound is approximately 200~
Preferably 1000. If it is less than 200, for example, when used in place of a spinning oil, it will easily volatilize on the heating roller or heater plate during the drawing process, have insufficient lubricating ability and tend to generate fluff during the drawing process, and may easily cause fuzz during the twisting process. Fuzz is likely to occur on the cord. On the other hand, if it exceeds about 1000, the molecular weight will be too high and the coefficient of friction will increase, making the twisting process worse.
Furthermore, the rubber swelling rate tends to be less than about 20%. In addition, the amount of the rubber swelling compound attached to the fiber is 0.1
-10% by weight, preferably 0.5-4.0% by weight.
If the adhesion amount is less than 0.1% by weight, the production yield in the drawing process and yarn twisting process will be poor. Meanwhile, 10% by weight
Exceeding this is not preferable because the manufacturing cost increases. In order to attach the rubber swelling compound to fibers, it is used as it is without being diluted, or it is diluted with an organic solvent that is compatible with the compound, but in order to attach it to fibers, (a) spinning step; It is applied as a spinning oil to undrawn yarn. (b) Apply after removing adhesion-inhibiting components in the oil agent that had previously adhered to the drawn thread, the yarn just after being drawn, the twisted cord, or the fabric with water or an organic solvent. Methods such as the following can be adopted. Note that the rubber swelling compound needs to be applied in a step before applying the adhesive described below. The reason for this is that by applying it in advance before the adhesive treatment, it is possible to promote wetting (uniform adhesion effect) and adsorption effect of the adhesive dissolved or dispersed in the rubber swelling compound to the surface of the yarn. . Also,
The reason why the compound applied here must be rubber-swellable is that when the unvulcanized rubber is molded and vulcanized after applying the adhesive and heat-treating, the rubber-swelling compound becomes unvulcanized. It promotes the adhesion of the rubber to the treated cord, expands the substantial adhesion area between the unvulcanized rubber and the cord, and improves the molecular chain between the unvulcanized rubber and the rubbers that are the constituent components of the adhesive described below. This is because it promotes entanglement and greatly contributes to improving adhesion through co-vulcanization. In the present invention, as mentioned above, a rubber swelling compound is attached to the surface of the thermoplastic synthetic fiber in advance,
Next, an adhesive composition in which an adhesive is dissolved or dispersed in a rubber swelling compound is applied. Examples of rubbers that are one component of the adhesive include natural rubber, cyclized rubber, natural rubber derivatives such as chlorinated rubber, chloroprene, styrene-butadiene rubber, styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer, urethane rubber, and acrylic rubber. Common rubbers such as polyisoprene, polybutadiene rubber, isobutylene rubber, isoprene-isobutylene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, butane diene low polymer, styrene/butadiene/vinylpyridine low polymer are α,β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acids. One or two types of rubbers that are liquid at room temperature, such as low copolymers of and butadiene, or rubbers that have functional groups such as carboxyl groups, hydroxyl groups, amino groups, amide groups, methylol groups, and epoxy groups in the rubber molecules. It is a mixture of the above. In addition, since the solubility parameter value differs depending on the rubber composition,
It is necessary to select and use an appropriate rubber swelling agent. Further, the resorcinol/aldehyde-based initial condensation product refers to an initial condensation reaction product in which a resorcinol and an aldehyde are reacted as main components, usually in the presence of an alkali catalyst or an acidic catalyst. The resorcinols mentioned here include 1,3 dioxybenzene, 1,2 dioxybenzene, 1,
4 dioxybenzene, resoacetophenone, α-
Polyhydric compounds such as resorcyl aldehyde, β-resorcyl aldehyde, γ-resorcyl aldehyde, α-resorcinic acid, β-resorcinic acid, γ-resorcinic acid, resorcin dialdehyde, resorcin 2,5 dicarboxylic acid, pyrogallol, gallic acid, etc. Contains hydroxylbenzene and its derivatives. Note that when an alkylresorcinol/aldehyde initial condensate in which at least a part of the resorcinol is replaced with an alkylresorcinol is used, the lipophilicity increases and the compatibility with the rubber swelling compound improves, so the concentration of the condensate can be increased. Therefore, the increase in adhesive strength is even more remarkable. Also, at least one of the alkylresorcinols
The use of an initial condensate of cheloylresorcinol/aldehyde in which part of the product is replaced with cheloylresorcinol also provides good effects and is economically advantageous. Further, the alkylresorcinol, which is another component constituting the adhesive, refers to one or more alkyl substituted products of resorcinol. The alkyl group preferably has 1 to 4 carbon atoms. Such alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, and tert-butyl. However, the object of the present invention can also be achieved with an alkyresorcinol having an alkyl group having 5 or more carbon atoms. Note that two or more types of the above-mentioned alkylresorcinols may be mixed together. The shale oil resorcinol used in the present invention is a phenol mixture mainly composed of alkyl resorcinol obtained by dry distillation of oil shale, and includes 5-methylresorcinol, 5-
Ethylresorcinol, 4,5-dimethylresorcinol, 2,5-dimethylresorcinol,
It consists of 2,4,5-trimethylresorcinol and the like, and if desired, shell oil resorcinol may be fractionally distilled to use only a specific fraction. The aldehydes constituting the condensate include formaldehyde, acetaldehyde, n-butyraldehyde, aldehyde compounds such as acroleinfurfural, paraformaldehyde, paraacetaldehyde, hexamethylenetetramine,
Refers to compounds that decompose to produce aldehydes, such as α-polyoxymethylene. In the reaction of resorcinols and aldehydes, if desired, phenol, alkylphenol, parachlorophenol, m-cresol, aniline, urea, catechol, hydroquinone, pyrogallol, tannic acid, gallic acid, phloroglycine, toluene, xylene, coumaron , cyclohexane, cashew oil, shellac, dammar,
Rosin or rosin derivatives, petroleum resins, amino resins, methanol, ethanol, n-butanol,
Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, glycerin and polyethylene glycol, co-condensing agents or modifiers such as furfuryl alcohol may be added. The amount of aldehyde to be reacted with resorcinols such as resorcinols, alkylresorcinols, or sieroil resorcinols is 1 mol or less, preferably 0.95 mol of aldehyde converted to formaldehyde, per 1 mol of resorcinol.
It is less than 1 mol, more preferably less than 0.80 mol.
A condensate in which the amount of aldehydes exceeds the above range becomes unstable and tends to gel even in rubber-swellable products. Furthermore, the aldehyde compounds constituting the adhesive other than the rubbers and the resorcinol/aldehyde-based initial condensate are the same as the above-mentioned aldehydes constituting the condensate. Here, the blending ratio of rubber and resorcinol/aldehyde-based initial condensate is 95/5 to 95/5 by weight.
5/95, preferably 70/30 to 10/90. If the amount of rubber exceeds the above range, the adhesion between the adhesive and the fibers formed by heat treatment will be insufficient, and the dissolution rate of the rubber in the solvent will generally increase. As the adhesive increases, the viscosity of the non-large adhesive solution increases, making it difficult to control uniform adhesion. Therefore, when the concentration is lowered, the amount of active ingredients on the fibers decreases, making it impossible to exhibit sufficient adhesive strength. On the other hand, if the blending ratio of rubber is below the above range, the interfacial adhesion between the vulcanized adhesive layer and the adhered rubber will be insufficient. The amount of the aldehyde compound added is 5 parts by weight per 100 parts by weight of the condensate.
~100 parts by weight is desirable. If the amount of the aldehyde compound added is less than the above range, the formation of an interpenetrating polymer network structure that incorporates rubber molecular chains by the condensate and the aldehyde compound will be insufficient, resulting in an unsatisfactory result. Adhesive strength cannot be obtained. On the other hand, if the amount of the aldehyde compound added exceeds the above range, the amount required to form the network structure will be greater than the amount necessary, and the negative aspects of shortening the pot life of the non-aqueous adhesive solution will become apparent.
Furthermore, depending on the type of aldehyde compound, especially when formaldehyde or acetaldehyde is used, the odor of aldehyde increases, which is undesirable in terms of the working environment. However, even if the upper limit of the above range is exceeded, the object of the present invention can be sufficiently achieved, and the upper limit does not limit the present invention.
In addition to rubbers, the above-mentioned condensates, and aldehyde compounds, the adhesive of the present invention contains stabilizers for preventing aging of rubbers, antioxidants, preservatives, insect repellents, plasticizers,
A flame retardant or the like may be added as a third component. The amount of the adhesive composition containing rubber, resorcinol/aldehyde-based initial condensate, and aldehyde compound adhered to the fibers is 0.1 to 30% by weight, preferably 1 to 20% by weight. The amount of adhesion is approx.
If it is less than 0.1% by weight, the resulting reinforcing material will not have sufficient adhesion to rubber, while if it exceeds about 30% by weight, the adhesion to rubber will further improve, but not significantly and is rather uneconomical. Incidentally, it is sufficient if the amount of the adhesive component excluding the rubber swelling compound serving as a solvent or dispersant is 0.01 to 5% by weight based on the fiber. In order to attach the adhesive to the surface of the thermoplastic synthetic fiber, the adhesive is dissolved or dispersed in a rubber swelling compound and then applied. The rubber swelling compound is a compound similar to the rubber swelling compound attached to the thermoplastic synthetic fiber in advance, but it also contains esters, ketones, alcohols, aromatic hydrocarbons, etc. that promote the dissolution of rubber. It may be dissolved in one or a mixture of two or more organic solvents such as aliphatic hydrocarbons and chlorinated hydrocarbons. If desired, it is also possible to use a compound with a molecular weight lower than that of the rubber swelling compound shown above. Furthermore, if desired, water can be added in addition to the above organic solvent. The concentration of adhesive components (rubbers, resorcinol/aldehyde-based initial condensates, and aldehyde compounds) in the solution or dispersion is 1 to 90% by weight, preferably 5 to 50% by weight. If the concentration is below the above range, the amount of adhesive effective for bonding will decrease, so the amount of non-aqueous adhesive solution applied must be increased accordingly, but this will also prevent contamination of the rollers and guides and twisting yarns. Scattering during the process becomes a problem. On the other hand, if the concentration exceeds the above range, the viscosity of the non-aqueous adhesive solution will increase, which will be detrimental in terms of uniform application. However, even if the above range is exceeded, the objective can be sufficiently achieved by optimizing the molecular weight and molecular structure of the rubber, and the above upper limit does not limit the present invention. The adhesive solution can be applied to thermoplastic synthetic fibers by (i) applying it during the spinning process, (ii) applying it to the drawn yarn or immediately after drawing before winding up, or (iii) applying it to the twisted cord or during the twisting process. (iv) Applied during the warping or weaving process; (v) Applied to the fabric; It can be applied in any one or more of the above steps. In the case of aliphatic polyamide fibers, the adhesive solution of the present invention may be directly applied by the above method, but in the case of polyester fibers or aromatic polyamide fibers, for example, before applying the adhesive solution, The effects of the present invention can be more effectively exhibited by treating the fiber surface with a pretreatment agent mainly containing an epoxy compound such as glycerol diglycidyl ether at the drawing stage to activate the fiber surface in advance. The most preferred application steps are (i) to (iii). The fibers to which the adhesive has been attached as described above are then heat-treated to bond the rubber and fibers and form a strong adhesive film on the fiber surface before vulcanization with the adhered rubber. I can do it. Although the heat treatment temperature is the same as the conventional heat treatment condition of 180 to 240℃ after RFL liquid treatment, it shows excellent adhesion. When heat-treating the cord, which is made into a twisted cord and then made into a sudare weave, the treatment temperature may be 100°C or higher. The heat treatment temperature may be increased as the process speed increases, and the object of the present invention is thereby fully achieved, and the temperature range is not intended to limit the present invention. On the other hand, it is important to note that the double bonds in the rubber contained in fibers coated with the above-mentioned adhesive will be destroyed by radiation such as ultraviolet rays, so these should not be used during the process leading to vulcanization. Care must be taken to take necessary measures to block the light rays as much as possible. By vulcanizing the product thus obtained using a rubber vulcanization method commonly employed in the industry, excellent adhesive strength between synthetic fiber and rubber can be obtained. Adhesives only adhere to the fibers through heat treatment, forming the adhesive layer necessary for adhesion between the rubber and the fibers. Until then, the adhesive is oily and has the function of a lubricant. However, a major feature of the present invention is that even when the fibers are rubbed by various guides, they do not fall off, but rather spread, promoting the adhesive function on the fiber surface. On the other hand, if a conventional RFL liquid containing water is applied in the above process instead of the adhesive of the present invention,
RFL solidifies and the RFL dry film on the fiber becomes sticky, which causes guide scum to occur or significant roller fouling, and the coefficient of friction against metal to increase significantly. Close stacking occurs, making it impossible to unwrap. Furthermore, due to the above reasons, the RFL coating peels off and falls off from the fibers, making it impossible to fully exhibit its adhesive function. Thus, according to the present invention, (i) an oily adhesive solution can be subjected to, for example, after-oiling and a vulcanization process in a step before RFL treatment, without using RFL, which is commonly used in the industry; (ii) The RFL liquid immersion process and drying process can be omitted, streamlining the equipment process and eliminating drying energy costs. This is a great advantage, and its industrial significance is extremely large. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. In addition, in the middle part of the example, % is based on weight. In addition, in the examples, CRA adhesive strength indicates the adhesive strength between treated cords and rubber, and three treated cords were embedded near the surface layer of the rubber sheet under pressure.
Vulcanize at 150℃ for 30 minutes, then peel the three treated cords from the rubber sheet at a speed of 200mm/min.
The load detected at that time is expressed in kg/3 pieces. The bending hardness of the cord is measured using the Gurley method, and the larger the measured value, the harder it is. Example: Before winding the nylon 6 fiber yarn melt-spun into yarn from a nozzle with a hole diameter of 0.3 mm and a hole number of 204 into a yarn at a speed of 300 m/min with a bobbin, the yarns shown in Table 1 were prepared using a normal roller oiling method. A specific rubber-swelling compound was deposited. The undrawn yarn thus obtained was hot-stretched at 190°C using a hot-stretching machine, and the obtained
Apply the adhesive solution shown in Table 2 to the drawn yarn of 1260de/204fil in an amount of 0.1 to 30% by weight before winding it up.
It was attached by roller oiling method so that The drawn yarn thus obtained was first drawn 40 times/10 times.
The first twist of 10 cm was applied, and then the second strand was twisted 40 times/10 cm to make a tire cord. The compositions of the initial condensates A-H of resorcinols and aldehydes used at this time are shown in Table 2. Next, this tire cord yarn was heat treated at 210°C for 3 minutes, omitting the immersion treatment in the RFL liquid and the drying process. The treatment code is natural rubber and styrene.
Embedded in unvulcanized rubber for tire carcass mixed with butadiene copolymer rubber, 150℃, 30
The adhesive was vulcanized for minutes, and the CRA adhesive strength and bending hardness of the resulting product were measured. As shown in Table 1, the level of adhesion for the present invention is significantly superior in terms of uniformity of the adhesive layer compared to that obtained with conventional RFL processing. Furthermore, in terms of adhesion, rubber adhesion, and bending hardness, data with no color buildup was obtained compared to conventional products, and as a result of repeated actual vehicle driving tests,
It has been proven that there are no particular problems with physical properties or other durability compared to conventional RFL liquid treatment. However, if the level exceeds the range shown in the present invention, for example, Experiment No. 9 (low amount of aldehydes) and Experiment No. 10 (low amount of resorcinol/aldehyde-based initial condensate added), the adhesive strength will be large. shows a low value. This is interesting data in the sense that it proves the adhesion mechanism mentioned above.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
Claims (1)
ゴム膨潤率が20%以上のゴム膨潤性化合物を、あ
らかじめ付着せしめた熱可塑性合成繊維の表面
に、ゴム類、レゾルシノール・アルデヒド系初期
縮合物及びアルデヒド化合物からなる接着剤であ
つて、該ゴム類とレゾルシノール・アルデヒド系
初期縮合物との重量比が95/5〜5/95、レゾル
シノール・アルデヒド系初期縮合物100重量部に
対するアルデヒド化合物が5重量部以上である接
着剤をゴム膨潤性化合物に溶解もしくは分散させ
た組成物を付着せしめたことを特徴とするゴム補
強材。 2 あらかじめ熱可塑性合成繊維に付着せしめる
ゴム膨潤性化合物の量が、熱可塑性合成繊維に対
し0.1〜10重量%である特許請求の範囲第1項記
載のゴム補強材。 3 熱可塑性合成繊維が、脂肪族ポリアミド、ポ
リエステルまたは芳香族ポリアミドである特許請
求の範囲第1項記載のゴム補強材。 4 ゴム膨潤性化合物が分子量200〜1000の一塩
基性又は多塩基性の脂肪酸と1価又は多価アルコ
ールとのエステルである特許請求の範囲第1項記
載のゴム補強材。 5 ゴム類が天然ゴム、環化ゴム、塩化ゴム、ク
ロロプレン、スチレンブタジエンゴム、スチレン
ブタジエンビニルピリジンターポリマー、ウレタ
ンゴム、アクリルゴム、ポリイソプレン、ポリブ
タジエンゴム、イソブチレンゴム、イソプレンイ
ソブチレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴ
ム、ブタンジエン低重合体、スチレンブタジエン
低重合体、スチレン・ブタジエンビニルピリジン
低重合体、α,β−エチレン性不飽和ジカルボン
酸とブタジエンの低共重合体及びゴム分子内にカ
ルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミ
ド基、メチロール基もしくはエポキシ基を有する
ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種であ
る特許請求の範囲第1項記載のゴム補強材。 6 レゾルシノール・アルデヒド系初期縮合物を
構成するレゾルシノール類の少なくとも1部がア
ルキルレゾルシノールである特許請求の範囲第1
項記載のゴム補強材。 7 アルキルレゾルシノールの少なくとも1部が
シエルオイルレゾルシノールである特許請求の範
囲第6項記載のゴム補強材。 8 レゾルシノール・アルデヒド系初期縮合物に
おいて、該縮合物を構成するレゾルシノール類1
モルに対しアルデヒド類が1モル以下である特許
請求の範囲第1項、第6項または第7項記載のゴ
ム補強材。 9 レゾルシノール・アルデヒド系初期縮合物を
構成するアルデヒド類及び/又はアルデヒド化合
物が、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、n
−ブチルアルテヒド、アクロレイン、フルフラー
ル、パラホルムアルデヒド、パラアセトアルデヒ
ド、ヘキサメチレンテトラミン及びα−ポリオキ
シメチレンの群より選ばれた少なくとも1種であ
る特許請求の範囲第1項記載のゴム補強材。 10 接着剤組成物が、熱可塑性合成繊維に対し
0.1〜30重量%付着されてなる特許請求の範囲第
1項記載のゴム補強材。[Scope of Claims] 1. Rubber, resorcinol, An adhesive comprising an aldehyde-based initial condensate and an aldehyde compound, wherein the weight ratio of the rubber and the resorcinol-aldehyde-based initial condensate is 95/5 to 5/95, and 100 parts by weight of the resorcinol-aldehyde-based initial condensate. 1. A rubber reinforcing material comprising a composition in which an adhesive containing 5 parts by weight or more of an aldehyde compound is dissolved or dispersed in a rubber swelling compound. 2. The rubber reinforcing material according to claim 1, wherein the amount of the rubber swelling compound that is attached to the thermoplastic synthetic fibers in advance is 0.1 to 10% by weight based on the thermoplastic synthetic fibers. 3. The rubber reinforcing material according to claim 1, wherein the thermoplastic synthetic fiber is aliphatic polyamide, polyester, or aromatic polyamide. 4. The rubber reinforcing material according to claim 1, wherein the rubber swelling compound is an ester of a monobasic or polybasic fatty acid with a molecular weight of 200 to 1000 and a monohydric or polyhydric alcohol. 5 Rubbers include natural rubber, cyclized rubber, chlorinated rubber, chloroprene, styrene-butadiene rubber, styrene-butadiene vinylpyridine terpolymer, urethane rubber, acrylic rubber, polyisoprene, polybutadiene rubber, isobutylene rubber, isoprene-isobutylene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, Butane diene low polymer, styrene butadiene low polymer, styrene/butadiene vinylpyridine low polymer, low copolymer of α, β-ethylenically unsaturated dicarboxylic acid and butadiene, and carboxyl, hydroxyl, and amino groups in the rubber molecule. The rubber reinforcing material according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of rubbers having , amide groups, methylol groups, or epoxy groups. 6 Claim 1, wherein at least a portion of the resorcinols constituting the resorcinol/aldehyde-based initial condensate is an alkylresorcinol.
Rubber reinforcing material as described in section. 7. The rubber reinforcing material according to claim 6, wherein at least a part of the alkylresorcinol is shell oil resorcinol. 8 In the resorcinol/aldehyde-based initial condensate, resorcinols constituting the condensate 1
The rubber reinforcing material according to claim 1, 6, or 7, wherein the amount of aldehydes is 1 mole or less per mole. 9 The aldehydes and/or aldehyde compounds constituting the resorcinol/aldehyde-based initial condensate are formaldehyde, acetaldehyde, n
- The rubber reinforcing material according to claim 1, which is at least one member selected from the group of -butyraltehyde, acrolein, furfural, paraformaldehyde, paraacetaldehyde, hexamethylenetetramine, and α-polyoxymethylene. 10 The adhesive composition is applied to thermoplastic synthetic fibers.
The rubber reinforcing material according to claim 1, wherein 0.1 to 30% by weight is attached.
Priority Applications (1)
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| JP57081667A JPS58198546A (en) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | Rubber reinforcer |
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|---|---|---|---|
| JP57081667A JPS58198546A (en) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | Rubber reinforcer |
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| JPS58198546A JPS58198546A (en) | 1983-11-18 |
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ID=13752682
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|---|---|---|---|
| JP57081667A Granted JPS58198546A (en) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | Rubber reinforcer |
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- 1982-05-17 JP JP57081667A patent/JPS58198546A/en active Granted
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