(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−α−オレフィン−ジエン三元共重合体からなるゴム組成物と繊維材料とを接着処理するにあたり、前記繊維材料を、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス系処理剤に浸漬した後、乾燥熱処理し、その後、前記ゴム組成物と加硫接着する接着処理方法であって、
前記レゾルシン−ホルマリン−ラテックス系処理剤中のラテックス成分は、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の水分散物である
ことを特徴とするゴム組成物と繊維材料との接着処理方法。
【請求項２】
ラテックス成分は、少なくとも１つがエチレン−グリシジル（メタ）アクリレートであることを特徴とする請求項１記載のゴム組成物と繊維材料との接着処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エチレン−α−オレフィン−ジエン三元共重合体からなるゴム組成物と繊維材料との接着処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エチレン−α−オレフィン−ジエン三元共重合体からなるゴム組成物（以下「ＥＰＤＭゴム」ともいう）は、耐熱性、耐候性、耐オゾン性に優れているので、耐熱ベルト、耐熱ホース等に汎用されている。また、これら製品は、単にゴム加硫物としてだけでなく、強度の点等から繊維材料との複合体として使用されることが多い。このようなＥＰＤＭゴムと繊維材料との接着処理は、例えば、ゴムを主構成部材とし、その中に埋め込むように繊維材料を存在させて構成される伝動ベルト，コンベヤベルト等のベルト、タイヤ、ゴムホース、ダイヤフラム等に適用されている。
【０００３】
ところが、ＥＰＤＭゴムは、そのままでは繊維材料との接着性が劣るので、種々の工夫が行われていた。従来、繊維材料とＥＰＤＭゴムとの接着処理方法としては、硫黄加硫系ゴムによる接着処理方法が用いられてきた。
特開昭５７−１０５４７６号公報には、レゾルシンとホルムアルデヒドの初期縮合物とクロロスルホン化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリプロピレン、クロロスルホン化エチレン−酢酸ビニル共重合体、クロロスルホン化エチレン−プロピレンジエン共重合体、クロロスルホン化エチレン−プロピレン共重合体、及び、クロロスルホン化イソブチレン−イソプレン共重合体から選ばれる１種以上のポリマーとを含有するディップ液で処理した繊維材料を使用する方法が開示されているが、充分な接着力が得られていなかった。
【０００４】
より高度な接着力を得るために、近年、有機過酸化架橋系ゴムを用いた以下のような方法が提案されている。
特公昭６３−１０７３２号公報には、ジアルキルパーオキサイド及びジ（メタ）アクリレート類を配合したＥＰＤＭゴムと、レゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物とポリクロロプレンラテックスとを含有するディップ液で処理した繊維材料とを加硫接着する方法が開示されている。
【０００５】
特開昭６２−１３１０３５号公報には、繊維材料が、レゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物、クロロスルホン化エチレンラテックス及び亜鉛華を一定の組成で含有するディップ液で処理され、ゴムが、ＥＰＤＭゴムを含むエチレン−プロピレン系ゴムからなる複合体であるものが開示されている。
【０００６】
特公平５−８６９６８号公報には、レゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物とクロロスルホン化ポリエチレンラテックス又はポリクロロプレンラテックスとからなるディップ液で繊維材料を処理し、ＥＰＤＭゴムにハロゲン含有ゴムを配合し、加硫接着する方法が開示されている。
【０００７】
特開平２−１６７３４６号公報には、繊維材料をレゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物とラテックスとを含有するディップ液で処理した後、ハロゲン化フェノール化合物とレゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物とスチレン−ブタジエンゴムラテックス及び／又はスチレン−ブタジエン−ビニルピリジンラテックスとを、固形分比で３：７〜７：３の割合で含有するディップ液で処理し、その後、ハロゲン化ゴム含有ＥＰＤＭゴムと加硫接着させる方法が開示されている。
【０００８】
特公平７−７８２０６号公報には、ゴム組成物と繊維材料との接着剤として、ヨウ素価が１２０以下のニトリル基含有高飽和ゴムラテックスとレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂からなるものが開示されている。
上述したように、ゴム組成物と繊維材料とを接着させる方法が種々提案されているが、これらの接着処理方法は、すべて常温での剥離接着力の向上を目指したものである。
【０００９】
ところで、耐熱コンベヤベルトは、芯材となる帆布にカバーゴムを被覆してなるものであり、高温物を搬送するための耐熱性を必要とするものである。帆布は、ゴム組成物との複合体で芯材として用いられており、帆布とゴム組成物との接着には、上述したようなゴム組成物と繊維材料との接着処理方法が用いられていたが、高温物を搬送するための耐熱コンベヤベルトにおいては、なお、充分な接着力が得られておらず、特に、高温時に生じる熱老化による接着力の低下が問題となっている。
【００１０】
また、自動車のエンジンルーム内では、エンジンの燃焼とともに高温となるので、ゴム材質の面からも高温特性に優れたものが必要となるため、例えば、エチレンプロピレン系ゴム等の耐熱性に優れたゴムが汎用されているが、該ゴムは化学構造上二重結合が少なく、反応性に乏しいために接着が非常に困難であるといった問題があった。
特公平３−２０１３６号公報、特開平７−１３８８８０号公報には、極性が高いクロロスルホン化ポリエチレンラテックスや特殊クロロフェノール化合物を使用して該ゴムとの反応性を高める方法等が開示されている。しかしながら、これらの方法をとっても接着力が充分に満足されるわけではなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑み、ＥＰＤＭゴムと繊維材料とを強固に接着させることができ、かつ、熱老化により接着力が低下することがない優れたゴム組成物と繊維材料との接着処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エチレン−α−オレフィン−ジエン三元共重合体からなるゴム組成物と繊維材料とを接着処理するにあたり、上記繊維材料を、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス系処理剤に浸漬した後、乾燥熱処理し、その後、上記ゴム組成物と加硫接着する接着処理方法であって、上記レゾルシン−ホルマリン−ラテックス系処理剤中のラテックス成分は、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の水分散物であることを特徴とするゴム組成物と繊維材料との接着処理方法である。
以下に本発明を詳述する。
【００１３】
本発明で使用されるＥＰＤＭゴムは、エチレン−α−オレフィン−ジエン三元共重合体であれば特に限定されず、例えば、モノマー成分が、エチレン５０〜８０重量％、α−オレフィン５０〜２０重量％、ジエン５０（ヨウ素値として）以下でムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）２０〜１２０程度のもの等を用いることができる。
上記α−オレフィンとしては特に限定されず、例えば、プロピレン等を挙げることができる。
上記ジエンとしては特に限定されず、例えば、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン等を挙げることができる。
【００１４】
上記ＥＰＤＭゴムには、必要に応じて、通常ゴムに配合される補強剤、充填剤、オイル、老化防止剤、粘着付与剤、加工助剤、共架橋剤、架橋助剤等を適宜配合してもよい。
【００１５】
本発明で使用される繊維材料としては特に限定されず、例えば、綿、人絹、ポリビニルアルコール繊維、６−ナイロン、６，６−ナイロン等の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、レーヨン繊維、ガラス繊維等を挙げることができる。
【００１６】
本発明においては、上記繊維材料をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス系処理剤（以下「ＲＦＬ処理剤」ともいう）に浸漬した後、乾燥熱処理し、その後、前記ゴム組成物と加硫接着させる。上記ＲＦＬ処理剤は、通常は表面処理剤として汎用されているものである。本発明においては、このようなＲＦＬ処理剤により繊維材料をディップ処理することにより繊維材料の表面にＲＦＬ処理剤を膜状に形成させ、その後乾燥熱処理することにより、ＲＦＬ処理剤の被膜を形成させる。本発明においては、その後に繊維材料を上記ゴム組成物と加硫接着させる。
【００１７】
上記ＲＦＬ処理剤は、通常、レゾルシンとホルマリンとをレゾルシン／ホルマリンのモル比が１／３〜３／１となるように塩基性触媒の存在下に縮合させて、レゾルシン−ホルマリン樹脂（レゾルシン−ホルマリン初期縮合物）の５〜８０重量％濃度の水溶液を調製し、これとエチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の水分散物とを混合することによって調製することができる。上記ＲＦＬ処理剤の固形分濃度は、通常、１０〜５０重量％である。
【００１８】
本発明においては、上記ＲＦＬ処理剤中のラテックス成分は、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の水分散物である。
本発明者らは、上記ＲＦＬ処理剤をディッピングする場合に、上記ＲＦＬ処理剤を構成するラテックス成分をエチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の水分散物に限定することにより、繊維材料とゴム組成物とが極めて良好な接着を起こすことを見いだし、本発明を完成させたものである。
【００１９】
本発明のＲＦＬ処理剤を構成するラテックス成分である上記エチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の水分散物としては、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を水に分散させたものであれば特に限定されず、水中の分散量は適宜のものを選択できる。上記エチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体としては特に限定されず、エチレンと（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体であれば使用することができるが、繊維材料の接着力を向上させるためには、エチレン−グリシジル（メタ）アクリレートであることが好ましい。
【００２０】
本発明の接着処理方法は、まず、上記繊維材料を上記ＲＦＬ液に浸漬後、通常、１００〜２５０℃の温度の範囲で数分間加熱し、ＲＦＬを繊維材料に定着させる。この際、繊維材料によっては、ＲＦＬ処理前に、通常よく用いられるポリイソシアネート化合物又はエポキシ化合物による処理を行ってもよい。
【００２１】
上記ポリイソシアネート化合物としては、分子内に少なくとも１つのイソシアネート基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、トリ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、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート等を挙げることができる。
【００２２】
上記エポキシ化合物としては、分子内に少なくとも１つのエポキシ基を有するものであれば特に限定されず、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ペンタエリスリトール等の多価アルコール；ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロロヒドリン等のハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物；レゾルシン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルエタン、フェノール−ホルムアミド樹脂、レゾルシン−ホルムアミド樹脂等の多価フェノール類やフェノール樹脂とエピクロロヒドリン等のハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物；脂肪族又は脂環族不飽和化合物の有する二重結合を過酢酸等で酸化して得られるエポキシ化合物等を挙げることができる。また、エポキシ基を有する種々のシランカップリング剤を用いてもよい。
【００２３】
本発明においては、上述のように上記繊維材料をＲＦＬ処理した後、ＥＰＤＭゴムと密着加硫させて接着させる。加硫の条件は、ＥＰＤＭゴムの加硫に用いられている通常の加硫条件でよい。
本発明のゴム組成物と繊維材料との接着処理方法は、伝動ベルト，コンベヤベルト等のベルト、タイヤ、ゴムホース、ダイヤフラム等に適用することができるが、特に伝動ベルトに用いると良好である。上記伝動ベルトとしては、例えば、ローエッジベルト、Ｖリブドベルト等を挙げることができる。
【００２４】
例えば、Ｖリブドベルトを製造するにあたっては、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周面に、ゴムコート帆布と接着ゴム層のための未加硫シートを巻き付けた後、この上にポリエステル製の心線をらせん状にスピニングし、更にその上に接着ゴム層のための未加硫シートを巻き付けた後、圧縮ゴム層のための未加硫シートを巻き付けて積層体とし、これを加硫缶中にて加熱加圧し、加硫して環状物を得、この環状物を駆動ロールと従動ロールとの間に掛け渡して、所定の張力の下で走行させながら研削ロールとの間に掛け渡して走行させながら、所定の幅に裁断することによりＶリブドベルトを得ることができる。上記ポリエステル製の心線をスピニングするにあたって、事前に本発明のＲＦＬ処理剤に浸漬し、乾燥熱処理することによって、本発明のゴム組成物と繊維材料との接着処理方法を適用することができる。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例における各成分の配合量に関し、溶剤以外のものについては、固形分の重量部である。
【００２６】
実施例１
カセイソーダを加えた水にレゾルシンとホルマリンとを、モル比で１：１となるように添加して充分に攪拌し、２０時間熟成させた後、セポルジョンＧ２１８（住友精化社製、エチレン−グリシジルメタクリレート水分散物）をレゾルシン・ホルマリンと固形分比率で１：８となるように添加して均一に混合し、８時間熟成させて、ＲＦＬ処理剤を作成した。ＲＦＬ処理剤の粘度、付着量のコントロールは、ＲＦＬ処理剤への水の添加量により調節した。
【００２７】
次にポリエチレンテレフタレートコード（東レ社製、１０００デニール／２＊３）をデナコールＥＸ５２１（ナガセ化成工業社製、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル）１６％水溶液に浸漬熱処理し、続いて上記ＲＦＬ処理剤に浸漬熱処理してポリエステル処理コードを得た。この際熱処理はそれぞれ２４０℃で１分間実施した。該ポリエステル処理コードにはＲＦＬ処理剤の固形分が、２．５重量％付着していた。
【００２８】
このようにして得られたポリエステル処理コードについて、下記の方法で加硫し、接着力の測定を行った。評価に用いたゴムの配合組成は、表１の通りであった。表１中、ＥＰＤＭは、ＤＳＭジャパン社製、Ｋｅｌｔａｎ６３８０Ｂであり、加硫促進剤ＤＭは、２，２’−ジチオ−ビス−ベンゾチアゾールであった。
結果を表２に示した。表２中、セポルジョンＧ２１８は、住友精化社製、エチレン−グリシジルメタクリレート水分散物であり、ニポール２５１８ＦＳは、日本ゼオン社製、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンターポリマー水乳化物であった。
【００２９】
実施例２〜３、比較例１〜３
実施例１において、ＲＦＬ処理剤の付着量を表２に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして実施した。比較例１は、ＲＦＬ処理剤に浸漬せず、熱処理だけを行っており、比較例２〜３はＲＦＬ処理剤のラテックス成分にニポール２５１８ＦＳ（日本ゼオン社製、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンターポリマー水乳化物）を使用し、コードの接着処理を行った場合である。結果を表２に示した。
【００３０】
コード剥離接着力：
ポリエステル処理コードとゴムとの接着力の大小を表す値である。得られた接着処理コードを、１インチ間に３本を等間隔で並べ、エチレンプロピレン系未加硫ゴムに埋め込み、面圧３０ｋｇｆ／ｃｍ2 で１６０℃で３０分プレス加硫した。このテストピースを用いて、コードをゴムから５０ｍｍ／分の速度で剥離させたときに要する力を、ｋｇｆ／３本で示したものである。
走行試験コード飛び出し：
ポリエステル処理コードを図１、図２に示した心線部に適用し、表１の配合ゴムを図１、図２に示した接着ゴムと底ゴムとを用いてローエッジベルト及びＶリブドベルトを作製し、それぞれを図３、図４に示す走行試験において評価した際に、埋め込まれたコードが飛び出し、ベルトが破損するまでの走行時間を表したものである。
【００３１】
【表１】
0004286393.tif 000002
【００３２】
【表２】
0004286393.tif 000003
【００３３】
上記結果から明らかなように、本発明の接着処理方法によれば、ローエッジベルト、Ｖリブドベルト、いずれにおいても、コード剥離接着力は１２ｋｇｆ／３本を超えており良好な接着力を示すとともに、走行試験においてもベルト飛び出しまで２００時間以上を示し、良好な結果を得ることができた。一方、ラテックス成分としてエチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の水分散物を用いない場合には、コード剥離接着力が低くなってゴム破壊に至る以前にゴムと繊維材料との間の界面の剥離が起こってしまい、また１時間未満のうちにベルト飛び出しが起こってしまった。また、ラテックス成分がビニルピリジン−スチレン−ブタジエンターポリマーの水乳化物である場合には、コード剥離接着力が弱くゴム破壊に至る以前にゴムと繊維材料との間の界面の剥離が起こってしまい、またたかだか３５時間以内のうちにベルト飛び出しが起こってしまい実用に供するようなものではなかった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のゴム組成物と繊維材料との接着処理方法は、上述のとおりであるので、ＥＰＤＭゴムと繊維材料とを強固に接着させることができ、かつ、熱老化による低下の少ない優れた接着力を得ることができる。また、本発明の接着処理方法では、塩素等のハロゲンを用いることがないので、焼却廃棄時にダイオキシン等の有害物質を生じる危険がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接着処理方法により作製したローエッジベルトの模式図である。
【図２】本発明の接着処理方法により作製したＶリブドベルトの模式図である。
【図３】実施例におけるローエッジベルトの走行試験のレイアウトを表す概念図である。
【図４】実施例におけるＶリブベルトの走行試験のレイアウトを表す概念図である。
【符号の説明】
１    上布
２    心線（繊維材料）
３    接着ゴム
４    底ゴム
【図１】
0004286393.tif 000004
【図２】
0004286393.tif 000005
【図３】
0004286393.tif 000006
【図４】
0004286393.tif 000007