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WO1998001614A1 - Treatment for rubber-reinforcing fibers, reinforcing fibers, and reinforced rubbers - Google Patents

Treatment for rubber-reinforcing fibers, reinforcing fibers, and reinforced rubbers Download PDF

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WO1998001614A1
WO1998001614A1 PCT/JP1997/002350 JP9702350W WO9801614A1 WO 1998001614 A1 WO1998001614 A1 WO 1998001614A1 JP 9702350 W JP9702350 W JP 9702350W WO 9801614 A1 WO9801614 A1 WO 9801614A1
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WO
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rubber
fiber
weight
latex
treatment agent
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PCT/JP1997/002350
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French (fr)
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Akinobu Okamura
Takuo Hamaguchi
Mitsuharu Akiyama
Osamu Mori
Mitsugu Ishihara
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Glass Fiber Co Ltd
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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    • D06M2200/00Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/35Abrasion, pilling or fibrillation resistance

Definitions

  • the present invention relates to a rubber reinforcing fiber treating agent, a reinforcing fiber, and a rubber reinforcing material. More specifically, a treatment agent for rubber reinforcing fibers with excellent adhesiveness, heat resistance, bending resistance and water resistance used to supplement rubber products such as rubber belts and tires, and was coated with the treatment agent
  • the present invention relates to a rubber reinforcing fiber and a rubber reinforced material reinforced with the reinforcing fiber.
  • H11-222143 discloses water-soluble resorcinol-formaldehyde condensate, vinyl pyridine-butadiene-styrene terpolymer-latex, dicarboxylated butadiene-styrene copolymer latex, and chlorosulfonated polyethylene.
  • Various treatment agents such as treatment using latex have been proposed.
  • Japanese Patent Publication No. 5-717110 discloses that there is no connection between reinforcing fiber ⁇ ! And rubber matrix.
  • a second layer containing a halogen-containing polymer and isocyanate on the first layer containing the water-soluble condensate of resorcinol formaldehyde and latex formed on the second layer and a second layer containing the isocyanate on the second layer
  • a rubber supplementary fiber in which a third layer containing the same rubber as the matrix rubber has been formed has also been proposed.
  • the second and third layer forming steps are required, and the manufacturing steps are complicated and not economical. Disclosure of the invention
  • a first object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a reinforced rubber having excellent resistance to water and bending fatigue without going through complicated manufacturing steps. 3 ⁇ 4! To provide a fiber treatment agent for prosthetic fibers that can give products
  • a second object of the present invention is to provide the reinforcing fiber treated with the fiber treating agent of the present invention.
  • a third object of the present invention is to provide a reinforcement reinforced with the reinforcing fiber of the present invention.
  • a fiber treatment agent for rubber reinforcement comprising a rubber latex, a resorcinol-formaldehyde water-soluble condensate, and triazinediol.
  • a reinforcing fiber treated with the above-mentioned Si fiber treating agent of the present invention is provided, and thirdly, a rubber reinforced with the rubber reinforcing fiber of the present invention. A reinforcement is provided.
  • Examples of the rubber latex which is one of the components of the rubber supplement ⁇ ffl fiber treating agent of the present invention, include butadiene-styrene copolymer latex, dicarboxylated benzene-styrene-styrene copolymer latex, and vinylpyridine-butadiene-styrene. Yuichi Polymer latex, black mouth prene latex, butadiene rubber latex, Lorosulfonated polyethylene latex, acrylonitrile-butadiene copolymer latex, nitrile group-containing highly saturated copolymer rubber latex and the like can be suitably used. These latexes can be used alone or in combination.
  • the rubber latex to be contained in the rubber reinforcing fiber treating agent a suitable result is often obtained by selecting a rubber latex that is the same as or similar to the type of rubber to be reinforced.
  • Fiber treatment agents containing nitrile group-containing highly saturated copolymer rubber latex achieve particularly favorable results when applied to fibers for reinforcing rubber compounds containing nitrile group-containing highly saturated copolymer rubber. be able to.
  • a butadiene-styrene copolymer latex for example, a copolymer obtained by copolymerizing bushugen and styrene at a weight ratio of 60 to 90:40 to 10 is used.
  • Such latexes include JSR 2108 (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), Baysta 1 S60 (trade name, manufactured by Bayer AG), J9040 (trade name, manufactured by Sumika Chemical Industries, Ltd. BS Latex Co., Ltd.) ), Nip01LX110 (trade name, manufactured by Zeon Corporation) and the like can be suitably used.
  • dicarboxylated butadiene-styrene copolymer latex for example, those containing 20 to 80% by weight of butadiene, 5 to 70% by weight of styrene and 1 to 10% by weight of an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid are particularly suitable.
  • ipo 1 2570X5 (trade name, manufactured by Zeon Corporation), JSR 0668 (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) and the like can be suitably used.
  • vinyl pyridine-butadiene-styrene and polymer-latex for example, a number of such turbo limers known to those skilled in the art can be used.
  • those having a polymerization ratio (weight ratio) of vinyl pyridine, bushingen, and styrene of 10 to 20: 80 to 60: 10 to 20, respectively, are particularly suitable, and Nipo 1 2518FS (trade name, Zeon Corporation of Japan) ), JSR 0650 (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), Pyrate X (trade name, manufactured by Sumika Aviation Latex Co., Ltd.) and the like can be suitably used.
  • chlorosulfonated polyethylene latex for example, those having a chlorine content of 25 to 43% by weight and a sulfur content of 1.0 to 1.5% by weight are particularly suitable, and CSM-450 (trade name, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) and the like are preferably used.
  • CSM-450 trade name, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • acrylonitrile-butadiene copolymer latex for example, those having an amount of bound acrylonitrile of 30 to 43% are particularly suitable, and Nipo 115615 (trade name, manufactured by Zeon Corporation) and the like are preferable. Can be used.
  • the nitrile group-containing highly saturated polymer rubber latex preferably has an iodine value of 120 or less in view of the strength of the rubber film and the adhesion to the matrix rubber 3 ⁇ 4 ⁇ , and the iodine value is preferably from 0 to 1. 0 is 0.
  • the content of unsaturated nitrile units in the nitrile group-containing highly saturated polymer rubber (the amount of bound acrylonitrile)
  • highly saturated polymer rubbers containing nitrile groups include hydrogenated butadiene-acrylonitrile copolymer rubber, isoprene-butadiene-acrylonitrile copolymer rubber, and isoprene-acrylonitrile copolymer rubber; butadiene-methyla Acrylonitrile copolymer rubber, bushene-acrylic acid-acrylonitrile copolymer rubber and the like, and hydrogenated products thereof; bushylene-ethylene-acrylonitrile copolymer rubber, butyl acrylate Strongly exemplified are vinyl alcohol ethoxylate vinyl chloroacetate acrylonitrile copolymer rubber, butyl acrylate ethoxylate acrylonitrile copolymer vinyl rubber norbornene acrylonitrile copolymer rubber.
  • RF resorcinol-formaldehyde water-soluble condensate
  • RF resorcinol and formaldehyde converted from alcohol hydroxide or amine such as amine.
  • a resol-type water-soluble addition condensate obtained by reacting in the presence of a catalyst can be suitably formed. Particularly preferably, the reaction is carried out at a reaction molar ratio of resorcin and formaldehyde of 1: 0.5-3.
  • the triazinethiol which is the most characteristic component in the fiber treatment agent for rubber reinforcement of the present invention includes, for example, 1,3,5-triadine-2.4,6-trithiol, 6-amino-1, 3.5-triazine-1,2,4-dithiol, 6-dibutylamine 1,3,5-triazine-1,2,4-dithiol, etc.
  • 5-Triazine-1,2,4,6-trithiol is preferred.
  • the triazine thiol is preferably pulverized using a ball mill or the like so as to have a particle size of 0.1 to 1.0, and is preferably used by dispersing it in a dispersant such as water at a concentration of, for example, 10 to 50% by weight.
  • a dispersant such as water at a concentration of, for example, 10 to 50% by weight.
  • the dispersant to be used for ffl, and alcohol and the like can be used in addition to water.
  • oxidizing agent for example, an organic peroxide, chloranil, benzoquinone, resorcinol or the like can be used. Particularly, clostanil is preferred.
  • the proportions of rubber latex, RF and triazinethiol and the oxidizing agent are 50 to 95% by weight (more preferably 65 to 85% by weight), 2 to 25% by weight (more preferably 5-20% by weight), 0.5-20% by weight (more preferably 2-10% by weight) and 0-10% by weight (more preferably 0-5% by weight).
  • These four components are further mixed with water as needed, and uniformly mixed to obtain an aqueous treatment liquid. Even if the solid content ratio of the triazine thiol in the thus obtained rubber supplement treatment agent of the present invention is larger or smaller than the above range, the heat resistance, water resistance and W-bending fatigue resistance are improved. No, the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained.
  • the heat resistance, the water resistance, and the bending fatigue resistance are further improved when the force is combined so that the effects of the present invention can be obtained without adding an oxidizing agent.
  • the mixing ratio is larger than the above range, the effect is not changed.
  • the proportion of RF is too large, the treatment agent of the present invention becomes hard, and the fiber strength becomes ⁇ hard, and it becomes difficult to obtain sufficient bending fatigue resistance.
  • this ratio force is too small, a sufficient adhesive force with the rubber matrix is obtained.
  • the aqueous treatment agent of the present invention has a solid content of 10 to 40% by weight, preferably 20 to 30% by weight. If the concentration is too low, the adhesion to the complement will be insufficient, and if the concentration is too high, the control of the amount of adhesion to the reinforcing fiber will be poor, and a rubber reinforcing fiber with an even amount of adhesion will be obtained. Difficult,.
  • the treating agent of the present invention may be used in the presence of the above-mentioned rubber latex, RF, and triazine thiols. It can further contain sulfur, a stabilizer, an antioxidant, and the like. ( Rubber reinforcing fiber)
  • the fiber for the fiber for reinforcing rubber which can be used in the present invention
  • specific examples thereof include glass fiber; polyvinyl alcohol fiber represented by vinylon fiber: polyester fiber: nylon, aramid (fragrance) And the like.
  • Polyamide fibers such as aromatic polyamides; carbon fibers; polyparaphenylenebenzoxazole fibers; and the like.
  • glass fibers and aramide fibers are particularly preferably used. Examples of the form of these fibers include, for example, a table, a filament, a cord, a rope rope, a canvas and the like.
  • the glass composition of the glass fiber is not limited, and E-glass, high-strength glass and the like are exemplified.
  • the filament diameter of the glass fiber is not particularly limited, but is generally 5 to 13 m and generally used.
  • aramide fiber 50,000 to 500,000 denier is generally used.
  • the method for treating fibers is not particularly limited. Before the treatment with the treating agent of the present invention, an epoxy treatment, a polyisocyanate treatment, a silane coupling j treatment or the like can be appropriately used depending on the fiber.
  • An example of the method is as follows.
  • a glass fiber strand is immersed in the treating agent of the present invention and pulled up to remove the excess, and then, if necessary, at 200 to 300 ° C.
  • the treatment agent adheres to the glass fiber strand surface by treating for 5 to 3 minutes.
  • the glass fiber strands may or may not be subjected to the spinning performed during spinning.
  • the desired number of glass fiber strands are then collected and usually twisted to obtain a rubber fiber (cord).
  • This rubber supplemented ⁇ ffl fiber is embedded in an unvulcanized rubber substrate by a method known per se, and is heated and vulcanized at 120 to 180 ° C for 1 to 120 minutes under pressure. .
  • the treating agent of the present invention is applied to the fiber in an amount of usually 10 to 30% by weight as a solid content based on the weight of the fiber treated with the treating agent.
  • the type of rubber to be reinforced with the rubber reinforcing fiber to which the treatment agent of the present invention has been applied and various rubbers such as chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, nitrile group-containing highly saturated copolymer rubber and the like can be used.
  • c rubber reinforcing fiber cord one de coated with a treating agent of the present invention to these rubber is applied to a group-containing highly saturated copolymer rubber, Additives such as vulcanizing agents, vulcanization accelerators, pigments, fats and oils, and stabilizers which are usually added therein can be added according to the purpose.
  • the content of the rubber reinforcing fiber cord in the rubber product after vulcanization and molding is determined by the type of the rubber product.
  • the strength is generally 10 to 70% by weight, preferably 20 to 40% by weight. % Is appropriate.
  • Rubber products obtained by the present invention is heat-resistant, environmental c thus excellent in water resistance
  • rubber-reinforcing fiber treated with the fiber treatment agent of the present invention is affected by heat and moisture It can be very suitably used as a reinforcement for a rubber reinforcing material such as an automobile timing belt which receives a bending stress below.
  • Zetpol 220 is a highly saturated copolymer rubber containing ditolyl group (trade name, manufactured by Zeon Corporation), its iodine value is 28, and the amount of bound acrylonitrile is Is 36%.
  • Formulation department Zetpol 2020 100.0 Zinc flower No. 1 5.0 Stearic acid 1.0 Trioctyl trimellitate 10.0
  • Zetpol Latex is a nitrile group-containing highly saturated copolymer rubber latex (product of Nippon Zeon Co., Ltd., iodine value 28, bound acrylonitrile amount 36) %, Solids concentration 40%).
  • the solid content of each treating agent was 25 to 27% by weight.
  • This treatment was carried out without using any glass composition (Si 0: 64.4, A 1 -.0_: 25.0, Ca 0 0.3, MgO 10.0, B: .0.1, Na: 0 + K: 0 0.2 %) Of glass fiber strands (filament diameter 9 m, 101 tex (600 filaments)) so that the solid adherence rate is about 19%, and then treated at 280 ° C for 1 minute. After that, the glass fiber cord was obtained by twisting 2.1 times per inch, plying 11 yarns, and twisting 2.1 times per inch in a direction opposite to the direction of the twisting.
  • the treatment codes thus obtained were arranged on a sheet-like adherend of the rubber compound so as to have a length of 12 cm and a width of 25 mm, and a breath pressure of 5 MPa and 150. C was cured for 30 minutes to obtain a bonded 5 ⁇ test piece. A peel test was performed on the obtained test piece to measure the initial adhesive strength. The content of the treated cord in the test piece was 30% by weight.
  • test piece obtained in the same manner was subjected to a heat treatment in an air oven at 120 ° C. for 168 hours, and then subjected to a peeling test to measure a heat resistant adhesive strength.
  • adhesive strength water-resistant adhesive strength
  • a toothed belt having a width of 19 mm and a length of 980 mm was prepared using the treated fiber cord obtained in the same manner and using the nitrile group-containing highly saturated copolymer rubber composition shown in Table 1.
  • This toothed belt was mounted on a running test machine equipped with a driving motor at 6000 rpm, and subjected to a heat resistance test at 120 ° C. for 600 hours in a heat-resistant running test. Further, the toothed belt obtained in the same manner was attached to a water injection traveling machine equipped with a drive motor of 6000 rpm, and a water injection traveling test was performed at room temperature for 24 hours.
  • the tensile strength of the belt after the heat-resistant running and water-filled running tests was measured, and the ratio to the tensile strength before the running test, ie, the tensile strength retention (%) was determined.
  • the results are shown in Tables 4 to 7 as the tensile retention of heat-resistant running and water injection running, respectively.
  • Example 3 Comparative Example 2 The type of cord is lath fiber cord force. “Las concealed coat” treatment agent No. C F Adhesive strength (kg / 25mm)
  • the rubber product reinforced with the rubber reinforcing fiber of the present invention is inexpensive and has excellent heat resistance, water resistance and bending fatigue resistance as compared with the case where a conventional treating agent is used.
  • the rubber reinforcing fiber of the present invention can be extremely suitably used as a reinforcing fiber for a rubber-reinforced material such as various belts such as a toothed belt and a V-belt.

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Description

明 細 書 ゴム補強用繊維処理剤、補強用繊維およびゴム補強物 技術分野
本発明はゴム補¾ ^繊維処理剤、補 繊維およびゴム補強物に関する。 さら に詳しくは、 ゴムベル卜、 タイヤ等のゴム製品の補 に用いる接着性、耐熱性、 耐屈曲性および耐水性に優れたゴム補強用繊維のための処理剤、 その処理剤で被 覆されたゴム補強用繊維およびその補強用繊維で補強されたゴム補強物に関する ものである。 背景技術
ゴムベル卜、 タイャ等のゴム製品の補強材として、 ガラス繊維、 ポリエステル 繊維、 ポリアミ ド繊維等の補 維が広く用いられる。
ゴムベル卜等のゴム製品は繰り返し屈曲応力を受けるため屈曲疲労を生じて性 能が低下し、補碰維とゴムマトリックスの間に剝離カ〈生じたり、補鎌維が摩 耗し、 低下が生じ易い。 このような現象は熱および水分に依って特に加速さ れる傾向にある。 このような屈曲疲労による剝離を防止し、 十分な補強効果を得 るためには、補強繊維とゴムとの馴染み、 接着力を大きくし、 且つ耐熱、耐水性 を持たせる必要があり、 このため補 ¾ ^維表面に種々の処理剤が塗布される。 特開平 1一 2 2 1 4 3 3号公報には、 レゾルシン—ホルムアルデヒド水溶性縮 合物、 ビニルビリジン一ブタジエン一スチレン ターポリマ一ラテックス、 ジカ ルボキシル化ブタジェンースチレン共重合体ラテックスおよびクロロスルホン化 ポリエチレンラテックスを併用した処理剂等各種処理剤カヾ提案されている。
このような処理剤を用いることにより補強 維とゴムマ卜リックス間の接着力 および処理剂自身の耐熱耐屈曲性はある程度満足させることはできるが、 まだ十 分とは言えない。 このため、 これらの処理剤で処理した補強繊維を用いた場合、 耐熱耐水耐屈曲疲労性に優れたゴム製品を得難レ、欠点を有して L、た。
また、 特公平 5— 7 1 7 1 0号公報には、補強繊^!とゴムマ卜リックス間の接 着力を大きくするために、 補 維:上に形成されたレゾルシンホルムアルデヒド の水溶性縮合物およびラテックスを含む第 1層の上に、 ハロゲン含有ポリマー、 イソシァネートを含む第 2層を、 第 2層の上に更にマ卜リックスゴムと同一のゴ 厶を含む第 3層をそれぞれ形成させたゴム補^繊維も提案されている。 しかし ながら、 該ゴム補 繊維製造では、第 1層形成処理工程の後、 さらに第 2およ び 3層形成処理工程が必要となり、 製造工程が煩雑であり、経済的とはいえない。 発明の開示
本発明の第 1の目的は、従来技術の有していた前述の課題を解決して、頃雑な 製造工程を経ることなく、 優れた耐麵水性、耐屈曲疲労性を有する補強された ゴム ¾!品を与えることのできる補 繊維のための繊維処理剤を提供することに あ ο
本発明の第 2の目的は、 本発明の繊維処理剤で処理した上記補強用繊維を提供 することにある。
本発明の第 3の目的は、 本発明の補 繊維で補強された補強物を提供するこ とにある。
本発明のさらに他の目的および禾 ij点は、 以下の説明から明らかになろう。
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、 第 1に、 ゴムラテックス、 レゾルシン一ホルムアルデヒド水溶性縮合物およびトリアジンチォ一ルを含有し てなるゴム補強用繊維処理剤によつて達成される。
また、 本発明によれば、 第 2に、 本発明の上言 Si維処理剤で処理された補強用 繊維が提供され、 さらに第 3に、 本発明のゴム補強用繊維によって補強されたゴ ム補強物が提供される。
次に、 本発明を更に具体的に説明する。
(ゴム補 ϋ 繊維処理剤)
本発明のゴム補 ^ffl繊維処理剤の成分の一つであるゴムラテックスとしては、 例えばブタジェン一スチレン共重合体ラテックス、 ジカルボキシル化ブ夕ジェン 一スチレン共重合体ラテックス、 ビニルピリジン一ブタジエン一スチレン 夕一 ポリマ一ラテックス、 クロ口プレンラテックス、 ブタジエンゴムラテックス、 ク ロロスルホン化ポリエチレンラテックス、 ァクリロニトリル—ブタジエン共重合 体ラテックス、 二トリル基含有高飽和共重合体ゴムラテックス等を好適に で きる。 また、 これらのラテックスは、 単独であるいは複数配合して用いることが できる。 ゴム補^繊維処理剤に含有させるゴムラテックスとして、 補強すべき ゴムの種類と同一または類似のゴムのラテックスを選択することにより好適な結 果が得られることが多 L、。 二トリル基含有高飽和共重合体ゴムラテツクスを含む 繊維処理剤は、 二トリル基含有高飽和共重合体ゴムを含有するゴム配合物を補強 するための繊維に適用することによって特に好適な結果を得ることができる。 ブタジエンースチレン共重合体ラテックスとしては、 例えばブ夕ジェンおよび スチレンを 60~90: 40~10の重量割合で共重合させたものを使用するの 力《特に適当である。 このようなラテックスとしては、 J SR 2108 (商品名、 日本合成ゴム社製) 、 B a y s t a 1 S 60 (商品名、 バイエル社製) 、 J 9 040 (商品名、 住化工一ビーエス ·ラテックス社製) 、 N i p 01 LX11 0 (商品名、 日本ゼオン社製) 等が好適に使用できる。
ジカルボキシル化ブタジエン一スチレン共重合体ラテックスとしては、 例えば ブタジエン 20〜80重量%、 スチレン 5 ~70重量%およびエチレン性不飽和 ジカルボン酸 1〜10重量%を含有するものが特に適当であり、 N i po 1 2 570X5 (商品名、 日本ゼオン社製) 、 J SR 0668 (商品名、 日本合成 ゴム社製) 等が好適に使用できる。
ビニルピリジン一ブタジエン一スチレン 夕一ポリマ一ラテックスとしては、 例えば当業界の技術者に周知されている多数のその種のターボリマ一類を使用で きる。 例えばビニルビリジン、 ブ夕ジェン、 およびスチレンの重合割合 (重量比) がそれぞれ 10~20: 80~60: 10〜20のものが特に適当であり、 N i po 1 2518FS (商品名、 日本ゼォン社製) 、 J S R 0650 (商品名、 日本合成ゴム社製) 、 P y r a t e X (商品名、住化エイビ一エスラテックス社 製) 等が好適に翻できる。
クロロスルホン化ポリエチレンラテックスとしては、 例えば塩素含量 25〜4 3重量%および硫黄含量 1.0~1.5重量%のもの力特に適当であり、 CSM— 450 (商品名、 住友精化社製) 等が好適に使用できる。 ァクリロニトリル一ブタジエン共重合体ラテックスとしては、例えば結合ァク リロニトリル量 3 0〜4 3 %のものが特に適当であり、 N i p o 1 1 5 6 1 (商品名、 日本ゼオン社製) 等が好適に使用できる。
二トリル基含有高飽和重合体ゴ厶ラテックスとしては、 ヨウ素価が 1 2 0以下 であることが、 ゴムのフィルム強度およびマトリックスゴムに対する接着 ¾ ^の 亂 から好ましく、 ヨウ素価は好ましくは 0〜1 0 0である。 また二トリル基含 有高飽和重合体ゴム中の不飽和二卜リル単位の含有量 (結合ァクリロニトリル量
) は、接着性およびマトリックスゴムとのなじみの |¾ から好ましくは 1 0〜6 0重量%である。 二トリル基含有高飽和重合体ゴムとしては、 例えばブタジェン —アクリロニトリル共重合体ゴム、 イソプレン一ブタジエン一アクリロニトリル 共重合体ゴム、 ィソプレン—ァクリロニトリル共重合体ゴムなどを水素化したも の;ブタジエンーメチルァクリレ一トーァクリロ二トリル共重合体ゴム、 ブ夕ジ ェン—ァクリル酸一ァクリロニトリル共重合体ゴムなど、 およびこれらを水素化 したもの;ブ夕ジェン一エチレン一ァクリロニトリル共重合体ゴム、 ブチルァク リレー卜一ェ卜キシェチルァクリレ一トービニルクロロアセテー卜ーァクリロニ 卜リル共重合体ゴム、 プチルァクリレート—ェトキシェチルァクリレ一トービニ ルノルボーネン一ァクリロニトリル共重合体ゴムなど力く例示される。 このラテツ クスとしては 「ゼットポールラテックス」 (商品名、 日本ゼオン社製) が好適に 使用できる。 なお、 ヨウ素価は J I S K 0 0 7 0に従って求めた値である。 本発明のゴム補 繊維処理剤の第 2の成分であるレゾルシン—ホルムァルデ ヒド水溶性縮合物 (以下 R Fという) としては、例えばレゾルシンとホルムアル デヒドを水酸化アル力リ、 アミンなどのアル力リ性触媒の存在下で反応させて得 られるレゾール型の水溶性付加縮合物が好適に f ^できる。 特に好ましくはレゾ ルシンとホルムァルデヒドの反応モル比が 1 : 0 . 5 - 3の割合で反応させたもの である。
本発明のゴム補強用繊維処理剤の中の最も特徴的な成分であるトリアジンチォ —ルとしては、 例えば 1 , 3 , 5—卜リアジン一 2 . 4 , 6—トリチオール、 6—ァ ミノー 1 , 3 . 5—卜リアジン一 2 , 4—ジチオール、 6—ジブチールァミノー 1 , 3 , 5—卜リアジン一 2 , 4—ジチオール等を用いることが出来る力く、 特に 1 , 3 , 5—トリアジン一 2, 4 , 6—トリチオールが好適である。 トリァジンチオールは ボールミル等を用いて粒径が 0.1~1.0 になるように粉砕し、 これを水の ような分散剤に例えば 10~50重量%濃度で分散したものとして使用するのが 好ましい。 fflする分散剤には特に限定はなく、 水の他にアルコール、 等も使用 すること力できる。
酸化剤としては、 例えば有機過酸化物、 クロラニル、 ベンゾキノン、 レゾルシ ノール等を用いること力 <出来る。 特にク口ラニルが好適である。
本発明においては、 ゴムラテックス、 R Fおよびトリアジンチオールおよび酸 化剤の割合は固形分比率として各々、 50〜95重量% (より好ましくは 65〜 85重量%) 、 2〜25重量% (より好ましくは 5~20重量%) 、 0.5〜20 重量% (より好ましくは 2~10重量%) および 0〜10重量% (より好ましく は 0〜5重量%) 力 <好ましい。 これら 4者を、必要に応じてこれに更に水を添加 して均一に混合して水性処理液とする。 このようにして得られた本発明のゴム補 ¾ ^維用処理剤中のトリアジンチオールの固形分比率が上記範囲より大きくても 小さくても、 耐熱性、耐水性および W屈曲疲労性の向上が認められず、 本発明の 効果が充分得られない。 酸化剤は配合しなくても本発明の効果は得られる力 配 合した場合は更に耐熱性、 耐水性および丽屈曲疲労性カ《向上する。 この場合、 配 合割合が上記範囲より大きくても、 効果は変わらない。 RFの割合があまり大き いと、 本発明の処理剤の■が硬くなって補 繊維力 <硬くなり、充分な耐屈曲 疲労性が得られ難くなる。 又、 この割合力《小さすぎるとゴムマトリックスとの充 分な接着力力《得ら lJtくなる。
本発明の水性処理剤の固形分濃度は 10〜 40重量%、 好ましくは 20~30 重量%とするのが適当である。 濃度があまり低いと補^^への付着が不充分と なり、 又濃度が高すぎると補纖維への付着量のコン卜ロールか Hしくなり、 均 —な付着量のゴム補強用繊維が得難 、。
本発明の処理剤は、 前述したゴムラテックス、 RF、 およびトリアジンチォ一 ルを必 分とする力《必要に応じ、 上記の酸化剤の他、 pHを!^するため、 塩 基、 例えばアンモニアを含有することができ、 さらに硫黄、 安定剤、 老化防止剤 等を含有することが出来る。 (ゴム補強用繊維)
本発明に使用することができるゴム補強用織維のための繊維に制限はなく、 そ の具体例としてはガラス繊維; ビニロン繊維に代表されるポリビニルアルコール 繊維:ポリエステル繊維:ナイロン、 ァラミ ド (芳香族ポリアミ ド) などのポリ ァミ ド繊維;力一ボン繊維;ポリパラフエ二レンベンゾォキサゾ一ル繊維等を例 示することができる。 これらの中でガラス繊維およびァラミ ド繊維が特に好適に 用いられる。 これらの繊維の形態としては、 例えばステ一ブル、 フィラメント、 コード状、 ロープ伏、 帆布等を具体例としてあげることができる。 ガラス繊維と してはそのガラス組成は限定されるものではなく、 E—ガラス、高強度ガラス等 力 <例示される。 またガラス繊維のフィラメント直径も特に限定されるものではな いが、 5 ~ 1 3 mのもの力く一般的に使用される。 またァラミ ド繊維としては、 5 0 0〜5 0 0 0デニールのもの力く一般的に細される。
(ゴム補強用繊維の処理)
本発明において繊維の処理方法は特に制限はない。 本発明の処理剤で処理する 前に、 繊維に応じてエポキシ処理、 ポリイソシァネ一卜処理、 シランカップリン グ j処理等適宜使用できる。 その方法の一例を示せば以下の通りである。
本発明の処理剤の中に繊維として、例えばガラス繊維ス卜ランドを浸漬して引 き上げて過剰分を除去して、つ L、で必要により 2 0 0〜 3 0 0°Cで 0 . 5 ~ 3分間 理することによってガラス繊維ストランド表面に処理剤を付着させる。 その 際、 ガラス繊維ストランドには、紡糸時に施される集赫 1カ<施されていても、施 されていなくてもよい。 ガラス繊維ストランドは次いで所望の本数集められ、通 常撚りカ <施されてゴム捕 繊維 (コード) が得られる。 このゴム補 ^ffl繊維は 未加硫のゴム基材中に、 それ自体公知の方法で埋め込まれ、 加圧下で 1 2 0〜1 8 0 °Cで 1〜1 2 0分間加熱加硫される。
上記の方法に於て、本発明の処理剤は、繊維に対し、 »処理剤で処理された 繊維重量を基準にして固形分として、通常 1 0〜3 0重量%の量で塗布される。 本発明の処理剤を施されたゴム補強用繊維で補強すべきゴムの種類に特に限定は なく種々のゴム、例えばクロロプレンゴム、 クロロスルホン化ポリエチレンゴム、 二トリル基含有高飽和共重合体ゴム等に適用することができる力 特に二トリル 基含有高飽和共重合体ゴムに適用した場合極めて好適な結果を得ることが出来る c これらゴム中に本発明の処理剤で被覆したゴム補強用繊維コ一ドを埋め込んで加 硫する場合、 ゴム中に通常添加される加硫剤、加硫促進剤、 顔料、 油脂、安定剤 などの添加剤をその目的に応じて添加することができる。 加硫し成形した後のゴ ム製品中におけるゴム補強用繊維コードの含有量は、 ゴム製品の種類によって左 右される力 \一般に 1 0〜7 0重量%、好ましくは 2 0 ~ 4 0重量%であるのが 適当である。
本発明により得られたゴム製品は耐熱性、耐水性おょび耐屈曲疲労性に優れる c それ故、 本発明の繊維処理剤で処理されたゴム補強用繊維は熱および水分の影響 を受ける環境下で屈曲応力を受ける、例えば自動車タイミングベル卜の如きゴム 補強物の補 ¾ ^維としてきわめて好適に使用することができる。
以下 例により本発明を更に詳細に説明する。 尚本 例中の部および%は、 特に断りのない限り重量基準である。
実施例
(ゴム配合物の調製)
表 1に示す配合処方に従って、 ゴム配合物を調製した。 なお表中 「ゼットポ一 ル 2 0 2 0」 は二卜リル基含有高飽和共重合体ゴム (日本ゼオン社製、 商品名) であり、 そのョゥ素価は 2 8であり、結合ァクリロニトリル量は 3 6 %である。
配合処方 部 ゼッ トポール 2020 100.0 亜鉛華 1号 5.0 ステアリン酸 1.0 トリオクチルトリメリテート 10.0
SRFカーボン 60.0
4.4- (α , ジメチルベンジル) 1.5 ジフェニクレア ;
メルカブトベンゾチアゾール亜鉛塩 1.5 テ卜ラメチルチウラ厶ジスルフィ ド 1.5 硫黄 0.5 シク πへキシルへ"ンソ..チア'/'ルスルフェン了 ϊト" 1.0
(RF液の調製)
2に示す配合処方に従つて R F液を調製した。 表 2 レゾルシン 7.8部 ホルマリン (37%) 6.9部 水酸化ナトリウム水溶液 (10%) 2.0部 水 115.2部 (処理剤の調製)
表 2記載の RF液を用いて、表 3の処方 (各処理剤の下の数字の単位は部であ る) に従って、 A〜Gの 7種の処理剂を詞製した。 なお、表中、 「二ポール 25 18FS」 はビニルビリジン一ブタジエン一スチレン ターボリマ一ラテックス (日本ゼオン (株) 製品、 固形分濃度 40%) 、 「CSM— 450」 はクロロス ルホン化ポリエチレンゴムラテックス (住友精化 (株) U!nロロ、固形分 40%) 、 「ゼッ トポールラテックス」 は二トリル基含有高飽和共重合体ゴムラテックス (日本ゼオン (株) 製品、 ヨウ素価 28、結合アク リロニトリル量 36%、 固形 分濃度 40%) である。 なお、各処理剤の固形分濃度は 25〜27重量%であつ た。 表 3 処理剤 A B C D E F G
RF液 35.0 35 0 35 0 30 0 35 0 35 0 30 0 ニホ。 -ル 2518FS 10 0 45 0 10 0 45 0
CSM-450 20 0 20 0 ゼ'ットホ' -ルラテックス 60.0 60 0 50 0 60 0 50 0
1,3,5-トリアジ" -2,4,6 3.0 3 0 2 0 1 5
-トリチ ル
クロラニル 1.0 1 0 0 8
25%アンモニァ水 1.0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 水 4.0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0
(処理繊維の製造)
この処理剂を無アル力リガラス組成 ( S i 0: 64.4、 A 1 -.0_: 25.0、 C a 0 0.3、 MgO 10.0、 B:.0 0.1、 Na:0 + K:0 0.2各重 量%) のガラス繊維ストランド (フィラメン卜直径 9 m、 101テックス (フ イラメント本数 600本) ) に固形分付着率力約 19%となるように塗布し、 2 80°Cで 1分間^理を行った後、 1インチ当たり 2.1回の下撚りを施し、 これ を 11本合糸して下撚りと反対方向に 1ィンチ当たり 2.1回の上撚りを施してガ ラス繊維コードを得た。
同様にァラミ ド隱ストランド (テクノ一ラ T202 (帝人 (株) 製、 150 Od) に固形分付着率が約 12%となるように塗布し、 250 Cで 1分間熱処理 を行った後、 これを 2本合糸して 1インチあたり 3.1回の下撚りを施してァラミ ド繊維コードを得た。
(評価方法)
この様にして得られた処理コ一ドを、 前記ゴム配合物のシー卜状の被着体の上 に、長さ 12 c m、幅 25 mmとなるように並べ、 ブレス圧 5MP a、 150。C で 30分間加硫して接着 5 ^試験片を得た。 得られた試験片について剥離試験を 行って初期接着力を測定した。 なお、上記試験片中の上記処理コードの含有率は 30重量%であった。
同様にして得られた試験片を 120°Cで 168時間空気オーブン中で熱処理し た後の剥離試験を行って耐熱接着力を測定した。 また、同様にして得られた試験 片を 1時間水中で煮沸した後の接着力 (耐水接着力) を測定した。 その結果を、 S ^処理剂のゴムラテツクス成分別にまとめて、表 4〜表 7に示す。
更に同様にして得た処理繊維コ一ドを用いて表 1記載の二トリル基含有高飽和 共重合体ゴ厶配^勿を用い幅 19 mm、長さ 980 mmの歯付ベルトを作成した。 この歯付ベルトを 6000 r pmの駆動モ一夕一を備えた走行試験機に装着し、 120°Cの環境下で 600時間耐熱走行試験を ¾Mした。更に同様にして得た歯 付ベルトを 6000 r pmの駆動モータ一を備えた注水走行 機に装着し、室 温下で 24時間の注水走行試験を実施した。 この耐熱走行および注水走行の試験 後のベル卜の引張強度をそれぞれ測定し、走行試験前の引張強度に対する比率す なわち引張強度保持率 (%) を求めた。 その結果を表 4〜表 7にそれぞれ耐熱走 行および注水走行の引張 保持率として示す。
表 4 実施例 比較例
1 2 1 コ—ド種類 繊維]- 繊維コ- 処理剤 N 0 . A B E 接着力 (kg/25讓)
初期 28.6 26.9 21 .5 耐熱 25.5 23.3 17.8 耐水 28.3 27.4 20.5 走行試験引張強度
保持率 (%)
耐熱走行 86.4 80.5 72.5 注水走行 76.0 74.7 65.8
表 5 実施例 3 比較例 2 コ一ド種類 がラス繊維コ-ド 力'.ラス隱コ -ト" 処理剤 N o . C F 接着力 (kg/25mm)
初期 27.4 16.7 耐熱 21 .5 12.5 耐水 26.6 14.8 走行試験引張強度
保持率 (%)
耐熱走行 76.7 63. 6 注水走行 68.4 54.5
表 6 mi綱 4 比較例 3 コード種類 力"ラス繊維コ-ト" 力.ラス繊維コ-ド 処理剤 N 0 . D G 接着力 (kg/25mm)
初期 26.5 19.5 耐熱 20. 7 15.6 耐水 20.2 13. 7 走行試験引張
保持率 (%)
耐熱走行 73.3 58. 7 走行 66.5 41.3 表 7
Figure imgf000015_0001
本発明のゴム補 ^繊維で補強したゴム製品は、 従来の処理剤を用いたときに 比べて、安価でかつ、優れた耐熱性、耐水性、耐屈曲疲労性を有する。 本発明の ゴム補強用繊維は、歯付ベルト、 Vベルト等の各種ベルトの如きゴム補強物の補 纖維として極めて好適に^ fflすることが出来る。

Claims

請求の範囲
1 . ゴムラテックス、 レゾルシン一ホルムアルデヒド水溶性縮合物および卜リア ジンチオールを含有してなるゴム補 繊維処理剤。
2. ゴムラテックス、 レゾルシンーホル厶ァルデヒ ド水溶性縮^、 卜リアジン チオールおよび酸化剤を含有してなる請求項 1に記載のゴム補 繊維処理剤。
3. 全固形分重量に基づき、固形分として、 ゴムラテックスを 5 0〜9 5重量%、 レゾルシン一ホルムァルデヒド水溶性縮合物を 2〜 2 5重量%、 トリアジンチォ —ルを 0 . 5〜 2 0重量%および酸化剂を 0〜 1 0重量%で含有する請求項 1また は 2に記載のゴム補強用繊維処理剤。
4. 卜リアジンチオールが、 1 , 3 , 5—卜リアジン一 2, 4 , 6—トリチオールで ある 求項 1〜 3の 、ずれかに記載のゴム補強用繊維処理剤。
5. 酸化剤がク口ラニルである請求項 2および 3のいずれかに記載のゴム補強用 繊維処理剤。
6. ゴムラテックスがニ卜リル基含有高飽和共重合体ゴムラテックスである請求 項 1〜 3の L、ずれかに記載のゴム補強用繊維処理剤。
7. ゴムラテックス、 レゾルシン一ホルムァルデヒド水溶性縮合物、 トリアジン チオールおよび酸化剤を合計の固形分として 1 0 ~ 4 0重量%含有する請求項 3 に記載のゴム補強用繊維処理剤。
8. 請求項 1〜マのいずれかに記載の繊維処理剤で処理された,からなるゴ厶 補翻繊維。
9 . 前言 S i維処理剤力繊維に対し、 繊維処理剤で処理された該 重量を基準に して固形分として 1 0〜 3 0重量%の量で塗布された請求項 δに記載のゴ厶補強 用繊維。
1 0. 繊維がガラス繊維またはァラミ ド繊維からなる請求項 9に記載のゴム補強 用繊維。
1 1 . 請求項 8〜1 0のいずれかに記載のゴム補強用繊維によって補強されたゴ ム補強物。
1 2. ゴム補強用繊維がゴ厶ラテックスが二卜リル基含有高飽和共重合体ゴムラ テックスである ¾¾ϋ処理剤で処理され、 そしてゴム補強物のマ卜リックスが二卜 リル基含有高飽扣共重合体ゴムを含有する請求項 1 1に記載のゴム補強物。
1 3. ゴム補強用繊維がゴム補強物を基準にして 1 0〜7 0重量%含有されてい る請求項 1 1または 1 2に記載のゴム補強物。
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