説明

接着助剤、RFL接着剤処理液及びゴム組成物−繊維複合体

【課題】 ゴム組成物と繊維間の初期接着力及び耐熱劣化後の接着力、及び動的粘弾性を改善したゴム組成物−繊維複合体と、当該ゴム組成物−繊維複合体を得るための接着助剤、RFL接着剤処理液を提供する。
【解決手段】 カルボン酸ビニルエステルの含有量が0.5〜20重量%である塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対して、0.2〜10.0重量部のスルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物と0.05〜3.0重量部の高級脂肪酸塩を含み、平均粒子径が0.3μm以下及びpHが3〜9である塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスを含有することを特徴とする接着助剤、当該接着助剤を用いたRFL接着剤処理液、当該RFL接着剤処理液を用いたゴム組成物−繊維複合体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接着助剤、RFL接着剤処理液及びゴム組成物−繊維複合体に関するものであり、特にゴム組成物と繊維間の初期接着力や耐熱劣化後の接着力、及びゴム組成物−繊維複合体の制振性等の動的粘弾性を高める接着助剤、RFL接着剤処理液並びにゴム組成物−繊維複合体に関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤ、ベルト、ホース、空気バネ等のゴム製品が自動車部品や工業用部品や建築資材等の分野で使用されている。これらの製品は、天然ゴムやスチレンブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等のゴムを原料に、カーボンブラック、可塑剤、老化防止剤、加硫促進剤等を配合したゴム組成物に、接着剤を含浸・乾燥させたポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維等の繊維を加硫接着した複合体として製造されている。
【0003】
ゴム組成物と繊維間の接着力を高める接着剤としては、レゾルシンとホルマリンの縮合物溶液(RF液)や、RF液にビニルピリジンスチレンブタジエン共重合体樹脂ラテックス等のゴムラテックスを混合した処理液(RFL液)、さらにはRFL液にイソシアネート化合物やエポキシ化合物等を混合した処理液等が用いられている。これらの接着剤はゴムや繊維間の接着力を高めるが、制振性能等の動的粘弾性を高めるためにブタジエン系ゴムラテックスやハロゲン系ゴムラテックス及び塩素系化合物の使用が提案されている。
【0004】
(1)テトロン繊維をエポキシ化合物を含む処理液で処理し、次いでRFL液とクロロフェノール化合物を含む処理液で処理する際に、ポリブタジエン系ゴムラテックスを配合する有機繊維コード用接着剤組成物が提案されている(例えば特許文献1)。この方法は初期の制振性能は優れるが、ポリブタジエン系ゴムの耐熱性が劣るため耐熱接着力や耐熱劣化後の動的粘弾性の低下に課題があり、使用される繊維もテトロン繊維に限定される課題があった。
【0005】
(2)クロロスルホン化ポリエチレンラテックスや塩素系化合物をRFL液処理液に混合し、ポリエステル繊維に含浸乾燥後、ゴム組成物と繊維を加硫接着する方法が提案されている(例えば特許文献2及び特許文献3)。この方法は、ポリエステル繊維が熱劣化しやすく、また十分な接着性や制振性が得られない問題があり、使用される繊維もテトロン繊維に限定され、またRFL接着剤処理液の貯蔵安定性も劣る課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平11−286876号公報
【特許文献2】特公平3−20136号公報
【特許文献3】特開平7−13880号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、テトロン繊維、ナイロン繊維、ガラス繊維等の各種繊維と、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム等の各種ゴム組成物間の接着力に優れ、またゴム組成物−繊維複合体の制振性や吸音性等を示す動的粘弾性に優れ、さらにRFL接着剤処理液の乳化安定性に優れた接着助剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記の課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、特定の塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスが、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、カルボン酸ビニルエステルの含有量が0.5〜20重量%である塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対して、0.2〜10.0重量部のスルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物と0.05〜3.0重量部の高級脂肪酸塩を含み、平均粒子径が0.3μm以下及びpHが3〜9である塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスを含有することを特徴とする接着助剤、RFL接着剤処理液並びにゴム組成物−繊維複合体である。
【0009】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0010】
本発明の接着助剤は、カルボン酸ビニルエステルの含有量が0.5〜20重量%である塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対して、0.2〜10.0重量部のスルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物と0.05〜3.0重量部の高級脂肪酸塩を含み、平均粒子径が0.3μm以下及びpHが3〜9である塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスを含有するものである。
【0011】
カルボン酸ビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、安息香酸ビニル等を挙げることができ、これらは2種以上含んでいてもよい。これらのうち、接着力や動的粘弾性にさらに優れるため、酢酸ビニルが好ましい。
【0012】
塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体中のカルボン酸ビニルエステルの含有量は、0.5〜20重量%である。0.5重量%未満の場合はゴム組成物−繊維複合体の動的粘弾性が劣り、20重量%を超えるとRFL接着剤処理液の貯蔵安定性やゴム組成物−繊維複合体の耐熱劣化後の接着力が劣る。好ましくは0.8〜15重量%である。
【0013】
スルホン酸塩を有する化合物としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム等のジアルキルスルホコハク酸塩類;アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム等のアルキルナフタレンスルホン酸塩類;アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩類等が挙げられる。硫酸エステル塩を有する化合物としては、例えば、ラウリル硫酸エステルナトリウム、ミリスチル硫酸エステルナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩類;ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩類等が挙げられる。スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物の含有量としては、塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対して、0.2〜10.0重量部である。0.2重量部未満だと、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性とゴム組成物−繊維複合体の接着力や動的粘弾性が劣り、10.0重量部を超えるとゴム組成物−繊維複合体の接着力や動的粘弾性が低下する。RFL接着剤処理液の貯蔵安定性をより安定化させ接着力を向上させるため、好ましくは1.0〜5.0重量部である。
【0014】
高級脂肪酸塩としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等とアルカリとの塩が挙げられる。入手のしやすさから、ナトリウム、カリウム、アンモニア、トリエタノールアミンとの塩が好ましい。高級脂肪酸塩の含有量は、塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対して、0.05〜3.0重量部である。0.05重量部未満だと、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性とゴム組成物−繊維複合体の接着力や動的粘弾性が劣り、3.0重量部を超えるとゴム組成物−繊維複合体の接着力や動的粘弾性が低下する。RFL接着剤処理液の貯蔵安定性をより安定化させ接着力を向上させるため、好ましくは0.1〜1.0重量部である。
【0015】
塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスは、平均粒子径が0.3μm以下である。平均粒子径が0.3μmを超えるとRFL液と混合・分散したRFL接着剤処理液の貯蔵安定性やゴム組成物−繊維複合体の接着力や耐熱劣化後の接着力が損なわれる。RFL接着剤処理液の貯蔵安定性やゴム組成物−繊維複合体の接着力をより向上させるため、平均粒子径は0.05〜0.3μmが好ましい。
【0016】
塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスは、pHが3〜9である。pHが3未満の場合は、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性とゴム組成物−繊維複合体の接着力や動的粘弾性が劣り、9を超える場合は、ゴム組成物−繊維複合体の接着力や動的粘弾性が劣る。RFL接着剤処理液の貯蔵安定性をより安定化させ、接着力や動的粘弾性をより向上させるため、pHは6〜8が好ましい。
【0017】
本発明の接着助剤が含有する塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体は、塩化ビニル単量体とカルボン酸ビニルエステル単量体を共重合させたものである。カルボン酸ビニルエステル単量体としては、例えば、酢酸ビニル単量体、プロピオン酸ビニル単量体、ミリスチン酸ビニル単量体、安息香酸ビニル単量体等を挙げることができ、これらは2種以上でも用いることができるが、中でも接着力や動的粘弾性にさらに優れるため、酢酸ビニル単量体が好ましい。
【0018】
本発明の接着助剤が含有する塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスは、連鎖移動剤、還元剤、緩衝剤、スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物や高級脂肪酸塩以外の乳化剤等を含有してもよい。
【0019】
連鎖移動剤としては塩化ビニル系重合体の重合度を調整できるものであればよく、例えば、トリクロロエチレン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素;2−メルカプトエタノール、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類;アセトン、n−ブチルアルデヒド等のアルデヒド類等が挙げられる。
【0020】
還元剤としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素アンモニウム、チオ硫酸アンモニウム、メタ重亜硫酸カリウム、亜二チオン酸ナトリウム、ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート、L−アスコルビン酸、デキストローズ、硫酸第一鉄、硫酸銅等が挙げられる。
【0021】
緩衝剤とは、例えば、リン酸一水素アルカリ金属塩、リン酸二水素アルカリ金属塩、フタル酸水素カリウム、ホウ酸―苛性カリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。
【0022】
スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物や高級脂肪酸塩以外の乳化剤とは、例えば、ラウリル硫酸エステルナトリウム、ミリスチル硫酸エステルなどのアルキル硫酸エステル類;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウムの如きスルホコハク酸塩類;ラウリン酸アンモニウム、ステアリン酸カリウムの如き脂肪酸塩類;ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシアルキルアリール硫酸エステル塩類などのアニオン系界面活性剤;ソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートなどのソルビタンエステル類;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリアルキレングリコール類、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸及びその塩などのノニオン系界面活性剤などが挙げられる。これらは単独でも、2種類以上含有しても良い。
【0023】
本発明の塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスは、塩化ビニル単量体とカルボン酸ビニルエステル単量体を0.2〜20.0重量部のスルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物や0.05〜3.0重量部の高級脂肪酸塩の存在下、乳化重合、ミクロ懸濁重合、シード乳化重合、シードミクロ懸濁重合等により製造することができ、特に限定されるものではないが、乳化重合が好ましい。
【0024】
乳化重合は、水を分散媒とし、分散媒に対して、5〜150重量%の塩化ビニル単量体とカルボン酸ビニルエステル単量体をスルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物や高級脂肪酸塩の乳化剤の存在下、重合開始剤を用い、30〜100℃程度、好ましくは、40〜80℃で3〜24時間、攪拌下重合することによって行われる。
【0025】
ここに、重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性開始剤、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルペルオキシピバレート、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート等の油溶性開始剤等を挙げることができる。
【0026】
重合温度は、特に限定するものではないが、30〜100℃が好ましく、40〜80℃がさらに好ましい。
【0027】
本発明の塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスは、水を分散媒とし、塩化ビニル単量体とカルボン酸エステル単量体を共重合する際に、塩化ビニル単量体及びカルボン酸ビニルエステル単量体100重量部に対して、スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物0.05〜3.0重量部及び高級脂肪酸塩0.05〜1.0重量部を使用して、乳化重合することによって得られる。スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物が0.05重量部未満の場合は、重合が不安定となり、3.0重量部を超える場合は、泡立ちが問題となる。高級脂肪酸塩が0.05重量部未満の場合は、重合中のpHが低くなり、1.0重量部を超えて添加しても効果が少ない。スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物は、重合前、重合中、重合終了後に適時添加できる。高級脂肪酸塩を逐次又は分割添加で添加することも可能である。この中でも高級脂肪酸塩を逐次又は分割添加で添加することが、少ない量でラテックスのpHを3〜9とすることが可能で好ましい。
【0028】
そして必要に応じ、重合終了後のラテックスに、塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対して0.2〜10.0重量部を含有するようにスルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物や、0.05〜3.0重量部を含有するように高級脂肪酸塩を追加添加することができる。
【0029】
さらに、塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスを製造する際に、重合の安定化やスケール発生量の低減を目的として、連鎖移動剤、還元剤、スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物や高級脂肪酸塩以外の乳化剤等を追加添加することができる。
【0030】
本発明の接着助剤は、塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスの他に、必要に応じて、老化防止剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤等を含有することができる。
【0031】
本発明のRFL接着剤処理液は、上記した接着助剤、及びレゾルシンとホルマリン縮合物の水溶液とゴムラテックスを含むRFL液を含有するものである。
【0032】
RFL液が含むレゾルシンとホルマリン縮合物の水溶液は、例えば、1,3−ベンゼンジオール、1,5−ベンゼンジオール、ビスヒドロキシメチルフェノール、ビスヒドロキシエチルフェノールの如きビスヒドロキシアルキルフェノール等のレゾルシンとホルマリンとの縮合物の水溶液が挙げられる。これらは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の塩基性触媒、もしくは塩酸、硫酸等の酸触媒によって製造される。
【0033】
RFL液が含むゴムラテックスは、例えば、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスをカルボキシル基等で変性した変性ラテックス、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス及びその変性ラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴム及びその変性ラテックス、天然ゴムラテックス、クロロプレンゴムラテックス、ブチルゴムラテックス、アクリル酸エステル共重合体ラテックス等から選ばれた1種または2種以上を混合したラテックス混合物としても使用可能であるが、中でもビニルピリジン−スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを含むことが望ましい。
【0034】
レゾルシンとホルマリン縮合物の水溶液とゴムラテックスを含むRFL液は、レゾルシンとホルマリン縮合物の水溶液とゴムラテックスを任意の割合で混合することで得られる。
【0035】
本発明のRFL接着剤処理液は、接着助剤をレゾルシンとホルマリン縮合物の水溶液とゴムラテックスを含むRFL液に混合・分散して得られる。混合・分散する方法としては、特に限定するものではないが、例えば、攪拌翼による混合分散、ホモジナイザー等による混合分散等が挙げられる。
【0036】
本発明のRFL接着剤処理液には、必要に応じて、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、エポキシ化合物等を含有していてもよい。
【0037】
イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等のポリイソシアネート、またはこれらのイソシアネートと活性水素原子を2個以上有する化合物、例えば、トリメチロールプロパンヤペンタエリスリトール等と反応して得られる多価アルコール付加ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。
【0038】
ブロックイソシアネート化合物としては、前記ポリイソシアネートに、例えば、ジフェニルアミン、キシリジン等の芳香族第2級アミン類;フタル酸イミド類;カプロラクタム、バレロラクタム等のラクタム類;アセトキシム、メチルエチルケトンオキシム、シクロヘキサンオキシム等のオキシム類等のブロック化剤を反応させたブロック化ポリイソシアネート化合物が挙げられる。
【0039】
エポキシ化合物としては、特に限定されるものではないが、分子内に2個以上のエポキシ有するポリエポキシド化合物で、例えば、エチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類やエピクロルヒドリンの如きハロゲン含有エポキシド類との反応物、レゾルシン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチルメタン、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類と前記ハロゲン含有エポキシド類との反応物や、3,4−エポキシシクロヘキセンエポキシド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、3,4−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチル−シクロメチル)アジペート等が挙げられる。
【0040】
これらのイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、エポキシ化合物を繊維処理剤として、直接、繊維に有機溶剤に酢酸エチル等に希釈し塗布乾燥してもよく、または、RFL接着剤処理液に混合・分散させる方法は、これらの化合物をそのままか、必要に応じて少量の溶媒に溶解した後、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の陰イオン界面活性剤やポリオキシエチレンアルキルフェニールエーテル類等のノニオン系乳化剤を用いて攪拌機による混合・分散させてもよい。
【0041】
本発明のRFL接着剤処理液により処理される繊維は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ガラス繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維、スフ等が挙げられるが特に限定されるものではない。また繊維の形状は糸状、コード状、織物、不織布、シート、短繊維、フィルム、シート等の種々の形態があるが特に限定されるものではない。
【0042】
繊維を本発明のRFL接着剤処理液に浸漬させる方法は、特に限定されるものではないが、1)本発明のRFL接着剤処理液を繊維に含浸乾燥させる方法、2)イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物またはエポキシ化合物を予め酢酸エチル等の有機溶剤に希釈し繊維に浸漬乾燥した後、本発明のRFL接着剤処理液をその繊維に含浸乾燥させる方法、3)イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物またはエポキシ化合物を本発明のRFL接着剤処理液に混合・分散させ繊維に含浸乾燥させる方法等があげられる。
【0043】
本発明のRFL接着剤処理液によって含浸処理された繊維は、80〜150℃で水分を除去する乾燥処理を行った後、RFL接着処理液の樹脂化や繊維との化学結合を促進するため150℃以上の温度で熱処理(ベーキング)を行うことが好ましいが、ベーキング方法に特に制限はない。また、ベーキング処理を行う必要のない繊維はこの処理を行わなくても良い。
【0044】
本発明のゴム組成物−繊維複合体に用いられるゴム組成物とは、原料ゴムと、充填剤、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤及び加工助剤等からなる副原料物を混練して得られるゴム配合物のことである。
【0045】
原料ゴムは特に限定されるものでは無いが、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム,ハロゲン化ブチルゴム等の不飽和型ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン、水素添加ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリンゴムやフッ素ゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム等の飽和型ゴム等が挙げられるが、これらは単独の使用もしくは2種以上のゴムを併用しても構わない。
【0046】
副原料物は、例えば、カーボンブラックやマイカ、シリカ、クレイ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、黒鉛、マイカ、フェライト等の充填剤に加え、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイル、大豆油、菜種油等の植物油、ジブチルフタル酸エステルやジオクチルフタル酸エステル等のフタル酸エステル類、液状ブタジエンゴム等液状ゴム等の可塑剤、硫黄、ベンゾイルパーオキサイド等の加硫剤、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、モルホリノジチオベンゾチアゾール、ジフェニルチオウレア、ジフェニルグアニジン、メルカプトベンゾチアゾール、N−スルフェンアミド、ジメチルジカルバミン酸亜鉛等の加硫促進剤、酸化マグネシウム、鉛丹等の金属酸化物からなる加硫促進助剤、無水フタル酸、ニトロソジフェニルアミン等のスコーチ防止剤、N−イソプロピルN´−フェニル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−t−ブチルカテコール、メルカプトベンツイミダゾール等の老化防止剤、チオキシレノール、ジキシルジスルフィド等の素練り促進剤、ワックス、ステアリン酸等の活剤、テルペンフェノール、ガムロジン、トール油ロジン等の粘着付与剤、重炭酸ナトリウム、アゾジカルボンアミド、p,p´−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)等の発泡剤等が挙げられ、これらを使用するにあたり特に制限はない。
【0047】
原料ゴムと副原料物の混練は、オープンロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー等のミキサーによって混合分散されるが特に制約を受けるものではない。
【0048】
繊維の形態がコード、織物、シート等である場合、例えば、ゴム組成物と繊維間の接着力を高める本発明のRFL接着剤処理液により浸漬し、乾燥し水分を除去した後、繊維(ベーキング処理が必要な繊維はベーキング処理を施した繊維)とゴム組成物を密着させ、これを加硫することによりゴム組成物と繊維との接着を同時に行い、本発明のゴム組成物−繊維複合体を得ることができる。また、繊維の形態が短繊維である場合、例えば、ゴム組成物と本発明のRFL接着剤処理液により浸漬し、乾燥した短繊維とを混練し、これを加硫することにより、ゴム組成物と繊維との接着を同時に行い、本発明のゴム組成物−繊維複合体を得ることができる。加硫接着には、例えば、プレス加硫、蒸気加硫、熱空気加硫、UHF加硫、電子線加硫または溶融塩加硫等があり、いずれの方法を用いてもよい。
【0049】
本発明のゴム組成物−繊維複合体の成型体は、繊維間の接着力を高める本発明のRFL接着剤処理液により含浸乾燥し水分を除去した後、ベーキング処理した繊維とゴム組成物のゴム組成物−繊維複合体を成型することで得ることができる。成型方法としては、カレンダ加工、押出し成型、射出成型、圧縮成型等が挙げられ、これらは特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【0050】
本発明の接着助剤をRFL液に混合・分散した本発明のRFL接着剤処理液は貯蔵安定性や作業環境性に優れるものであり、繊維に含浸後乾燥することにより、本発明のゴム組成物−繊維複合体は、ゴム組成物と繊維間の初期接着力や耐熱劣化後の接着力及び動的粘弾性に優れる。
【実施例】
【0051】
以下の実施例、比較例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何らの制限を受けるものではない。
【0052】
なお、以下の実施例、比較例における繊維処理液及びゴム組成物−繊維複合体の評価法は以下のとおりである。
【0053】
<スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物と高級脂肪酸塩の量の測定方法>
重合終了後の塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスを重合器よリ採取し、40℃で48時間真空乾燥後の固形分測定によりビニル単量体の重合転化率を求め、仕込み組成よりポリマー中のスルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物と高級脂肪酸塩の量を求めた。
【0054】
<pHの測定法>
pHメーター(商品名D−12、堀場製作所(株)製)を用いて、濃度調整をせず室温にて塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスのpHを測定した。
【0055】
<平均粒子径の測定方法>
塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスの平均粒子径は、粒径分布測定機(マイクロトラックUPA150、日機装社製)を用い、分散媒の屈折率を1.33に設定し粒径分布を測定し、メジアン粒径を求め、各々の樹脂粒子の平均粒子径とした。
【0056】
<カルボン酸ビニルエステル量の測定方法>
塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスを40℃で48時間真空乾燥後、赤外分光光度計(IRAffinity−1、島津製作所製)を用い、塩化ビニル及びカルボン酸ビニルエステルのもつ特性吸収波長の吸光度を測定し、カルボン酸ビニルエステル含有量を求めた。
【0057】
<RFL接着剤処理液の貯蔵安定性>
RFL接着剤処理液を30mlのサンプル瓶に25.0g入れ、1週間、常温(23℃)で放置し、沈降物の有無を以下のとおり評価した。
【0058】
○:沈降物の発生が全くない。
【0059】
△:僅かに発生が見られた。
【0060】
×:多量の沈降物発生が見られた。
【0061】
<ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力の測定>
恒温室(25℃、相対湿度65%)で1日以上放置したゴム組成物−繊維複合体のシートをJISK6502に準拠し、幅25mm、長さ100mm以上の短冊状の試験片を作製した。試験片は、引張り試験機(オリエンテック社製、型式RTM−500)を用い50mm/分の剥離速度で加硫ゴム組成物と繊維間の剥離試験を行い剥離力を求め、初期接着力とした。
【0062】
<ゴム組成物−繊維複合体の耐熱劣化後の接着力の測定>
ゴム組成物−繊維複合体のシートを175℃、2時間の後加硫をギヤーオーブン中で行い、ゴム組成物−繊維複合体シートの剥離試験を初期接着強度と同様の方法で行い耐熱劣化後の接着力とした。
【0063】
<動的粘弾性の測定>
恒温室(25℃、相対湿度65%)で1日以上放置したゴム組成物−繊維複合体のシートを動的粘弾性測定装置(上島製作所製、VR−7120型)を用い、初期歪1(%)、繰り返し歪0.1(%)、振動数10Hz、温度24℃で、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接(tanδ)を測定した。また、175℃のギヤーオーブンに入れた後のゴム組成物−繊維複合体のシートを動的粘弾性測定装置(上島製作所製、VR−7120型)を用い、初期歪1(%)、繰り返し歪0.1(%)、振動数10Hz、温度24℃で、ゴム組成物−繊維複合体の耐熱劣化後の損失正接(tanδ)を測定した。
【0064】
実施例1
表1に示す通り、2.5Lオートクレーブ中に初期仕込みとして脱イオン水670.0g、塩化ビニル単量体552.0g、酢酸ビニル単量体48.0g、3重量%濃度の過硫酸カリウム水溶液5.0g及び5重量%濃度のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液60.0gを仕込み、温度を66℃に上げて、乳化重合を開始した。温度を66℃に保ち、重合開始後60分後より、5重量%濃度のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液130.0gと5重量%ラウリン酸カリウム水溶液46.0gを290分かけて連続添加した。66℃におけるオートクレーブ内の圧力が0.7MPaまで低下した後、未反応の塩化ビニル単量体及び酢酸ビニル単量体を回収した。これに5重量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液32.0g、5重量%ラウリン酸カリウム水溶液11.0gを追加添加し、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表1に示す)。
【0065】
【表1】

実施例2〜3
表1に示す通り、実施例1と同様の操作で、2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水670.0g、塩化ビニル単量体552.0g、酢酸ビニル単量体48.0gを仕込み、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液の量を変更し(実施例2)、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液を15重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液に変更し(実施例3)、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表1に示す)。
【0066】
実施例4〜5
表1に示す通り、実施例1と同様の操作で、2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水670.0g、塩化ビニル単量体552.0g、酢酸ビニル単量体48.0gを仕込み、5重量%のラウリン酸カリウム水溶液の量を変更し、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(接着助剤中のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表1に示す)。
【0067】
実施例6
表2に示す通り、実施例1と同様の操作で、2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水670.0g、塩化ビニル単量体552.0g、酢酸ビニル単量体48.0gを仕込み、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸水溶液の量と5重量%のラウリン酸カリウム水溶液の量を変更し、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表2に示す)。
【0068】
【表2】

実施例7〜8
表2に示す通り、実施例1と同様の操作で、塩化ビニル単量体と酢酸ビニル単量体の量を変更し、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表2に示す)。
【0069】
実施例9
表2に示す通り、調製例1と同様の操作で、酢酸ビニル単量体をプロピオン酸ビニル単量体に変更し、接着助剤(塩化ビニル−プロピオン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−プロピオン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びにプロピオン酸ビニル量を表2に示す)。
【0070】
実施例10
<RF液の調製>
レゾルシン16.6g、ホルマリン37%水溶液14.7g(乾燥重量5.4g)、水酸化ナトリウム1.3g及び水334.4gを0.5リットルビーカー中で溶解し、室温(25℃)で2時間マグネッチックスターラーを用い攪拌し縮合させた後、樹脂固形分6.4重量%のRF液366.0gを得た。
【0071】
<RFL液の調製>
固形分にして、RF23.3gとポリビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴム100.0gになるようにRF液366.0g及びポリビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴムラテックス(日本ゼオン社製、ニポール2518GL)250.0gを1リットルの攪拌機のついたビーカーに入れ、攪拌しながら約20時間熟成し、固形分濃度20重量%のRFL液616.0gを得た。
【0072】
<RFL接着剤処理液の調製>
固形分にして、RFL樹脂100.0重量部と実施例1で調製した塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体を20.0重量部になるようにRFL液200.0g及び接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)22.3gを0.5リットルビーカーに入れ、マグネチックスターラーで攪拌しながら10分間熟成後、イソシアネート化合物として2.1重量部のバルカボンドMDX(アクロスケミカル社製)4.3gを加え20分間攪拌した後100メッシュの金網でろ過し、固形分濃度21重量%のRFL接着剤処理液を調製した。
【0073】
<RFL接着剤処理液での処理(テトロン繊維の調製)>
テトロン布(敷島カンバス社製、T−81)をRFL接着剤処理液に10分間浸漬後、140℃のギヤーオーブンで乾燥し、引き続いて240℃の電熱プレス上で2分間無圧のベーキング処理を行い、RFL接着剤処理液による処理繊維とした。
【0074】
<ゴム組成物の調製>
天然ゴムを原料ゴムとし、以下の配合により天然ゴム組成物を12インチロールで調製した。
【0075】
天然ゴム 100.0重量部
亜鉛華 5.0
ステアリン酸 2.0
FEFカーボンブラック 45.0
プロセス油 5.0
N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド 1.0
硫黄 2.5
2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合物 1.0
1,3−ジフェニルグアニジン 0.2
<ゴム組成物−繊維複合体の調製>
ゴム組成物−繊維複合体は、RFL接着剤処理液で処理したテトロン繊維を天然ゴム組成物ではさみ、150℃で30分間プレス加硫して調製した。ゴム組成物−繊維複合体について、初期接着力、耐熱劣化後の接着力及び動的粘弾性を評価した。その結果を表3に示す。表3から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(天然ゴム組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0076】
【表3】

実施例11〜12
実施例10と同様にして、表3に示すとおりの実施例2〜3で調製したドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量の異なる接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を用いたRFL接着剤処理液、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、評価した。その結果を表3に示す。表3から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(天然ゴム組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0077】
実施例13〜14
実施例10と同様にして、表3に示すとおりの実施例4〜5で調製したラウリン酸カリウム量の異なる接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を用いたRFL接着剤処理液、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、評価した。その結果を表3に示す。表3から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(天然ゴム組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0078】
実施例15
実施例10と同様にして、表3に示すとおりの実施例6で調製した接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を用いたRFL接着剤処理液、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、評価した。その結果を表3に示す。表3から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(天然ゴム組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0079】
実施例16〜17
実施例10と同様にして、表4に示すとおりの実施例7〜8で調製した塩化ビニルと酢酸ビニルの異なる接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を用いたRFL接着剤処理液、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、評価した。その結果を表4に示す。表4から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(天然ゴム組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0080】
【表4】

実施例18
実施例10と同様にして、表4に示すとおりの実施例9で調製した塩化ビニルとプロピオン酸ビニルの接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を用いたRFL接着剤処理液、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、評価した。その結果を表4に示す。表4から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(天然ゴム組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0081】
実施例19
<ゴム組成物の調製>
スチレン・ブタジエンゴム(SBR)を原料ゴムとし、以下の配合によりSBR組成物を12インチロールで調製した。
【0082】
SBR(JSR1502、JSR社製) 100.0重量部
亜鉛華 3.0
ステアリン酸 2.0
FEFカーボンブラック 85.0
プロセス油 20.0
N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド 1.0
硫黄 1.5
2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合物 1.0
1,3−ジフェニルグアニジン 0.2
<ゴム組成物−繊維複合体の調製>
ゴム組成物−繊維複合体は、RFL接着剤処理液で処理したテトロン繊維をSBR組成物ではさみ、150℃で30分間プレス加硫して調製し、実施例10と同様の方法で評価した。その結果を表4に示す。表4から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(SBR組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0083】
実施例20
<ゴム組成物の調製>
クロロプレンゴム(CR)を原料ゴムとし、以下の配合によりCR組成物を12インチロールで調製した。
【0084】
CR(R−10、東ソー製) 100.0重量部
亜鉛華 5.0
酸化マグネシウム 4.0
ステアリン酸 1.5
FEFカーボンブラック 40.0
ジオクチルアジピン酸ビス(2−エチルヘキシル) 5.0
オクチル化ジフェニルアミン 2.0
N,N'−ジフェニル−p−フェニレンジアミン 0.35
<ゴム組成物−繊維複合体の調製>
ゴム組成物−繊維複合体は、RFL接着剤処理液で処理したテトロン繊維をCR組成物ではさみ、150℃で30分間プレス加硫して調製し、実施例10と同様の方法で評価した。その結果を表4に示す。表4から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(CR組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0085】
実施例21
<ゴム組成物の調製>
クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)を原料ゴムとし、以下の配合によりCSM組成物を12インチロールで調製した。
【0086】
CSM(エクトス(登録商標)T1010、東ソー製) 100.0重量部
酸化マグネシウム 4.0
ステアリン酸 1.5
SRFカーボンブラック 40.0
ペンタエリスリトール 3.0
ジペンタメチレンジスルフィド 0.2
<ゴム組成物−繊維複合体の調製>
ゴム組成物−繊維複合体は、予めイソシアネート化合物であるディスモジュールRE(住友バイエル社製)を酢酸エチルで希釈した5%溶液に浸漬し、140℃で乾燥したテトロン繊維を、樹脂固形分にして、RFL樹脂100.0重量部と実施例1で調製した塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体20.0重量部になるようにしたRFL接着剤処理液で処理したテトロン繊維をCSM組成物ではさみ、150℃で30分間プレス加硫して調製し、実施例10と同様の方法で評価した。その結果を表4に示す。表4から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(CSM組成物−テトロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0087】
実施例22〜25
<RF液の調製>
レゾルシン11.0g、ホルマリン37%水溶液16.2g(乾燥重量6.0g)、水酸化ナトリウム0.3g及び水235.8gを0.5リットルビーカー中で溶解し、室温(25℃)で6時間マグネッチックスターラーを用い攪拌し縮合させた後、樹脂固形分6.5重量%のRF液266.0gを得た。
【0088】
<RFL液の調製>
固形分にして、RF17.3gとポリビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴム100.0gになるようにRF液266.0重量部及びポリビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴムラテックス(日本ゼオン社製、ニポール2518FS)247.0g及び水74.0gを加え1リットルの攪拌機のついたビーカーに入れ、攪拌しながら約20時間熟成し、固形分濃度20重量%のRFL液587.0gを得た。
【0089】
<RFL接着剤処理液の調製>
固形分にして、RFL樹脂100.0重量部と実施例1で調製した塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体20.0重量部になるようにRFL液200.0g及び接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)22.3gを0.5リットルビーカーに入れ、マグネチックスターラーで攪拌しながら30分間熟成後、固形分濃度21重量%のRFL接着剤処理液を調製した。
【0090】
<RFL接着剤処理液での処理(ナイロン繊維の調製)>
ナイロン布(敷島カンバス社製、N−856)をRFL接着剤処理液に10分間浸漬後、140℃のギヤーオーブンで乾燥し、引き続いて190℃の電熱プレス上で2分間無圧のベーキング処理を行いRFL接着剤処理液による処理繊維とした。
【0091】
<ゴム組成物−繊維複合体の調製>
ゴム組成物−繊維複合体の調製は、RFL接着剤処理繊維を各々天然ゴム組成物、SBR組成物、CR組成物、CSM組成物ではさみ、150℃で30分間プレス加硫して調製した。評価は実施例10と同様の方法で行った。その結果を表5に示す。表5から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(天然ゴム組成物−ナイロン繊維複合体、SBR組成物−ナイロン繊維複合体、CR組成物−ナイロン繊維複合体、CSM組成物−ナイロン繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0092】
【表5】

実施例26〜29
<RFL液の調製>
固形分にして、RF23.3重量部とポリビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴム100.0重量部になるようにRF液366.0g及びポリビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴムラテックス(日本ゼオン社製、ニポール2518GL)250.0gを1リットルの攪拌機のついたビーカーに入れ、攪拌しながら約20時間熟成し、固形分濃度20重量%のRFL液616.0gを得た。
【0093】
<RFL接着剤処理液の調製>
固形分にして、RFL樹脂100.0重量部と実施例1で調製したポリ塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体20.0重量部になるようにRFL液200.0g及び接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)22.3gを0.5リットルビーカーに入れ、マグネチックスターラーで攪拌しながら10分間熟成後、イソシアネート化合物として2.1重量部のバルカボンドMDX(アクロスケミカル社製)4.3gを加え20分間攪拌した後100メッシュの金網でろ過し、固形分濃度21重量%のRFL接着剤処理液を調製した。
【0094】
<RFL接着剤処理液での処理(ガラス繊維の調製)>
ガラス繊維布(カネボウ社製、KS4300UNT)をRFL接着剤処理液に10分間浸漬後、140℃のギヤーオーブンで乾燥し、RFL接着剤処理液による処理繊維とした。
【0095】
<ゴム組成物−繊維複合体の調製>
ゴム組成物−繊維複合体は、RFL接着剤処理繊維を各々天然ゴム組成物、SBR組成物、CR組成物、CSM組成物ではさみ、150℃で30分間プレス加硫して調製した。評価は実施例10と同様の方法で行った。その結果を表6に示す。表6から明らかなように、RFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、得られたゴム組成物−繊維複合体(天然ゴム組成物−ガラス繊維複合体、SBR組成物−ガラス繊維複合体、CR組成物−ガラス繊維複合体、CSM組成物−ガラス繊維複合体)の初期接着力や耐熱劣化後の接着力が優れており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接の向上も認められた。
【0096】
【表6】

比較例1
1mオートクレーブ中に脱イオン水360.0kg、塩化ビニル単量体276.0kg、酢酸ビニル単量体24.0kg、過酸化ラウロイル5.0kg、15重量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液50.0kgを仕込み、該重合液をホモジナイザーにより3時間循環し、均質化処理を行った後、温度を45℃に上げて、ミクロ懸濁重合を開始した。圧力が低下した後、未反応塩化ビニル単量体を回収し、接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量:1.7重量部、平均粒子径:0.6μm)。
【0097】
比較例2〜3
表7に示す通り、実施例1と同様の操作で、2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水670.0g、塩化ビニル単量体552.0g、酢酸ビニル単量体48.0gを仕込み、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液の量を変更し(比較例2)、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液を15重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液に変更し(比較例3)、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表7に示す)。
【0098】
【表7】

比較例4〜5
表7に示す通り、実施例1と同様の操作で、2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水670.0g、塩化ビニル単量体552.0g、酢酸ビニル単量体48.0gを仕込み、5重量%のラウリン酸カリウム水溶液の量を変更し(比較例4)、5重量%のラウリン酸カリウム水溶液の量と脱イオン水の量を変更し(比較例5)、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表7に示す)。
【0099】
比較例6〜7
表8に示す通り、実施例1と同様の操作で、2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水670.0g、塩化ビニル単量体552.0g、酢酸ビニル単量体48.0gを仕込み、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液量と5重量%のラウリン酸カリウム水溶液量を変更し、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表8に示す)。
【0100】
【表8】

比較例8
表8に示す通り、実施例1と同様の操作で、2.5Lオートクレーブ中に脱イオン水、塩化ビニル単量体552.0g、酢酸ビニル単量体48.0を仕込み、5重量%のドデシルベンゼンスルホン酸水溶液量と5重量%のラウリン酸カリウム水溶液量を変更し、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表8に示す)。
【0101】
比較例9〜10
表8に示す通り、実施例1と同様の操作で、2.5Lオートクレーブ中に塩化ビニル単量体と酢酸ビニル単量体の量を変更し、接着助剤(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を得た(塩化ビニル−酢酸ビニルエステル共重合体100重量部に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量及びラウリン酸カリウム量、平均粒子径、pH並びに酢酸ビニル量を表8に示す)。
【0102】
比較例11
固形分にして実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部に相当するRFL液200.0gに対し、接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を入れないで、RFL液に対し2.1重量部に相当するバルカボンドMDX4.3gを0.5リットルビーカーに入れ、マグネチックスターラーで20分間攪拌後、100メッシュの金網でろ過したRFL接着剤処理液を調製した。この処理液に対し、テトロン繊維を10分間浸漬し140℃で水分を除去した後、240℃で2分間ベーキング処理を行い処理繊維を得た。この処理繊維と天然ゴム組成物を加硫接着し、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、実施例10と同様の方法で評価を行った。その結果を表9に示す。表9から明らかなように、接着助剤(ポリ塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を含有しないRFL接着剤処理液は貯蔵安定性に優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は良いものの、実施例10に比べ、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力や耐熱劣化後の接着力は劣っていた。
【0103】
【表9】

比較例12
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部とポリブタジエンゴムが20.0重量部になるようにRFL液及びポリブタジエン系ゴムラテックス(PBRラテックス)の接着助剤(ニポールLX−111(日本ゼオン(株)製)とバルカボンドMDX2.1重量部を加えたRFL接着剤処理液を調製し、テトロン繊維の処理を行い、この処理繊維と天然ゴム組成物を加硫接着し、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、実施例10と同様の方法で評価を行った。その結果を表9に示す。表9から明らかなように、PBRラテックスを用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力は優れ、初期の損失正接は良いが、実施例10に比べ、耐熱劣化後の接着力は劣っており、耐熱劣化後の損失正接は低下していた。
【0104】
比較例13
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部とクロロスルホン化ポリエチレンが20.0重量部になるようにRFL液及びクロロスルホン化ポリエチレンラテックス(CSMラテックス)の接着助剤(CSM4500(製鉄化学工業社(株)製)とバルカボンドMDX2.1重量部を加えたRFL接着剤処理液を調製し、テトロン繊維の処理を行い、この処理繊維と天然ゴム組成物を加硫接着し、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、実施例10と同様の方法で評価を行った。その結果を表9に示す。表9から明らかなように、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いが、実施例10に比べ、CSMラテックスを用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性や、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力及び耐熱劣化後の接着力は劣っており、耐熱劣化後の損失正接は低下していた。
【0105】
比較例14
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部と比較例1の接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)が20.0重量部になるようにRFL液及び接着助剤とバルカボンドMDX2.1重量部を加えたRFL接着剤処理液を調製し、テトロン繊維の処理を行い、この処理繊維と天然ゴム組成物を加硫接着し、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、実施例10と同様の方法で評価を行った。その結果を表9に示す。表9から明らかなように、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は良いものの、実施例10に比べ、比較例1を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性と、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力や耐熱劣化後の接着力は劣っていた。
【0106】
比較例15〜16
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部と比較例2〜3のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム量の異なる塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体が20.0重量部になるようにRFL液及び接着助剤とバルカボンドMDX2.1重量部を加えたRFL接着剤処理液を調製し、テトロン繊維の処理を行い、この処理繊維と天然ゴム組成物を加硫接着し、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、実施例10と同様の方法で評価を行った。その結果を表9に示す。表9から明らかなように、実施例10に比べ、比較例2を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力や耐熱劣化後の接着力は劣っており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は低下していた。また、比較例3を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れるが、実施例10に比べ、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力や耐熱劣化後の接着力は劣っており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は低下していた。
【0107】
比較例17〜18
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部と比較例4〜5のラウリン酸カリウム量の異なる塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体が20.0重量部になるように比較例15〜16と同様の方法で評価を行った。その結果を表10に示す。表10から明らかなように、実施例10に比べ、比較例4を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力及び耐熱劣化後の接着力は劣っており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は低下していた。また、比較例5を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れていたが、実施例10に比べ、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力や耐熱劣化後の接着力は劣っており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は低下していた。
【0108】
【表10】

比較例19〜20
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部と比較例6〜7のpHの異なる塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体が20.0重量部になるように比較例15〜16と同様の方法で評価を行った。その結果を表10に示す。表10から明らかなように、実施例10に比べ、比較例6を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性や、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力及び耐熱劣化後の接着力は劣っており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は低下していた。また、比較例7を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れるが、実施例10に比べ、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力や耐熱劣化後の接着力は劣っており、初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は低下していた。
【0109】
比較例21
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部と比較例8の粒子径の異なる塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体が20.0重量部になるように比較例15〜16と同様の方法で評価を行った。その結果を表10に示す。表10から明らかなように、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は良いが、実施例10に比べ、比較例8を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性や、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力及び耐熱劣化後の接着力は劣っていた。
【0110】
比較例22〜23
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部と比較例9〜10の酢酸ビニル単量体の異なる塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体が20.0重量部になるように比較例15〜16と同様の方法で評価を行った。その結果を表10に示す。表10から明らかなように、比較例9を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性やゴム組成物−繊維複合体の初期接着力及び耐熱劣化後の接着力は優れるが、実施例10に比べ、初期の損失正接及び耐熱劣化後の損失正接は劣っていた。また、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接や耐熱劣化後の損失正接は良いが、実施例10に比べ、比較例10を用いたRFL接着剤処理液の貯蔵安定性や、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力及び耐熱劣化後の接着力は劣っていた。
【0111】
比較例24
実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部に相当するRFL液にバルカボンドMDX2.1重量部を加えたRFL接着剤処理液を調製した。そしてこれを用いテトロン繊維の処理を行い、この処理繊維とSBR組成物を加硫接着してゴム組成物−繊維複合体を調製し、実施例10と同様の方法で評価を行った。その結果を表11に示す。表11から明らかなように、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いが、実施例19に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0112】
【表11】

比較例25
比較例24で用いたRFL接着剤処理液を用い、ゴムをSBRからCRに変更した以外は実施例10と同じ評価をテトロン繊維で行った。その結果を表11に示す。表11から明らかなように、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いが、実施例20に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0113】
比較例26
固形分にして実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部に相当するRFL接着剤処理液を調製した。テトロン繊維はディスモジュールREで実施例21と同じように前処理し、CSM−テトロン繊維複合体の評価を行った。その結果を表11に示す。表11から明らかなように、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いが、実施例21に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0114】
比較例27
実施例20〜23と同一組成のRFL樹脂100.0重量部に相当するRFL接着剤処理液を調製した。そしてこれを用いナイロン繊維の処理を行い、この処理繊維と天然ゴム組成物を加硫接着し、実施例10と同様の方法で評価を行った。その結果を表12に示す。表12から明らかなように、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れるが、実施例22に比べ、ゴム組成物−繊維複合体の初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、初期の損失正接及び耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0115】
【表12】

比較例28
比較例27で用いたRFL接着剤処理液を用い、ゴムを天然ゴムからSBRに変更した以外は実施例10と同じ評価をナイロン繊維で行った。その結果を表12に示す。表12から明らかなように、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いが、実施例23に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0116】
比較例29
比較例27で用いたRFL接着剤処理液を用い、ゴムをSBRからCRに変更した以外は実施例10と同じ評価をナイロン繊維で行った。その結果を表12に示す。表12から明らかなように、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いが、実施例24に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0117】
比較例30
比較例27で用いたRFL接着剤処理液を用い、ゴムをCRからCSMに変更した以外は実施例10と同じ評価をナイロン繊維で行った。その結果を表12に示す。表12から明らかなように、RFL接着剤処理液の貯蔵安定性は優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いが、実施例25に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0118】
比較例31
固形分にして、実施例10と同一組成のRFL樹脂100.0重量部に相当するRFL液200.0gに対し、接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を入れないで、RFL液に対し2.1重量部に相当するバルカボンドMDX4.3gを0.5リットルビーカーに入れ、マグネチックスターラーで20分間攪拌後、100メッシュの金網でろ過したRFL接着剤処理液を調製した。この処理液に対し、ガラス繊維を10分間浸漬し140℃で水分を除去した処理繊維を得た。この処理繊維と天然ゴム組成物を加硫接着し、ゴム組成物−繊維複合体を調製し、実施例10と同様の方法で評価を行った。その結果を表13に示す。表13から明らかなように、接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を含有しないRFL接着剤処理液は、貯蔵安定性に優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いものの、実施例26に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0119】
【表13】

比較例32
ゴムを天然ゴムからSBRに変更した以外は比較例31と同じ評価をガラス繊維で行った。その結果を表13に示す。表13から明らかなように、接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を含有しないRFL接着剤処理液は、貯蔵安定性に優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いものの、実施例27に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0120】
比較例33
ゴムを天然ゴムからCRに変更した以外は比較例31と同じ評価をガラス繊維で行った。その結果を表13に示す。表13から明らかなように、接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス)を含有しないRFL接着剤処理液は、貯蔵安定性に優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いものの、実施例28に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【0121】
比較例34
ゴムを天然ゴムからCSMに変更した以外は比較例31と同じ評価をガラス繊維で行った。その結果を表13に示す。表13から明らかなように、接着助剤(塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックス))を含有しないRFL接着剤処理液は、貯蔵安定性に優れ、ゴム組成物−繊維複合体の初期の損失正接は良いものの、実施例29に比べ、初期接着力及び耐熱劣化後の接着力や、耐熱劣化後の損失正接が劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【0122】
本発明のゴム組成物−繊維複合体は、本発明の接着助剤を用いた本発明のRFL接着剤処理液を用いることにより、ゴム組成物と繊維間の初期接着力や耐熱劣化後の接着力に優れ、さらには動的粘弾性が向上するため、本発明のゴム組成物−繊維複合体の成型体は、自動車用タイヤや自動二輪・自転車用タイヤ、産業車用ソリッドタイヤ等のタイヤ用途、Vベルト、歯付ベルト、コンベヤベルト、動力伝達用平ベルト等の自動車用ベルトや工業用ベルト等の各種ベルト、自動車用ゴムホース、工業用ゴムホース類、トラック・バス等空気羽根、自動車用空気羽根、鉄道車両用空気羽根、産業機械用空気羽根等の空気羽根用途、土木建築用シート、ゴム履物の日用品等の広範な用途に使用される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
カルボン酸ビニルエステルの含有量が0.5〜20重量%である塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体100重量部に対して、0.2〜10.0重量部のスルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物と0.05〜3.0重量部の高級脂肪酸塩を含み、平均粒子径が0.3μm以下及びpHが3〜9である塩化ビニル−カルボン酸ビニルエステル共重合体ラテックスを含有することを特徴とする接着助剤。
【請求項2】
スルホン酸塩又は硫酸エステル塩を有する化合物が、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩及びジアルキルスルホコハク酸塩から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の接着助剤。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の接着助剤、及びレゾルシンとホルマリン縮合物の水溶液とゴムラテックスを含むRFL液を含有することを特徴とするRFL接着剤処理液。
【請求項4】
請求項1又は請求項2に記載の接着助剤を、レゾルシンとホルマリン縮合物の水溶液とゴムラテックスを含むRFL液に混合・分散して得られることを特徴とする請求項3に記載のRFL接着剤処理液。
【請求項5】
請求項3又は請求項4に記載のRFL接着剤処理液を繊維に含浸し、その後乾燥して得られる処理繊維とゴム組成物を加硫して得られることを特徴とするゴム組成物−繊維複合体。
【請求項6】
請求項5に記載のゴム組成物−繊維複合体を成型してなることを特徴とするゴム組成物−繊維複合体の成型体。

【公開番号】特開2013−95774(P2013−95774A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−237121(P2011−237121)
【出願日】平成23年10月28日(2011.10.28)
【出願人】(000003300)東ソー株式会社 (1,901)
【Fターム(参考)】