KR100394909B1

KR100394909B1 - 고무·섬유용접착제조성물,고무보강용합성섬유및섬유보강고무구조물

Info

Publication number: KR100394909B1
Application number: KR1019950022238A
Authority: KR
Inventors: 도카이린히로미츠; 사사키다카유키; 간다야스미
Original assignee: 도레이 가부시끼가이샤
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2015-07-26
Also published as: KR960007716A; CA2155088A1; MY113723A; JPH08100165A; AU685286B2; CN1079816C; JP3146920B2; DE69520814D1; CA2155088C; US5624765A; EP0695793A3; EP0695793A2; AU2728795A; TW291502B; CN1128283A; TR199500934A2; EP0695793B1; DE69520814T2

Abstract

적은 부착량으로 고무와 합성섬유와의 접착성을 향상하는 고무ㆍ섬유용 접착제조성물, 합성섬유 자체의 특성을 유지하면서 고무와의 접착성이 개량된 고무보강용 합성섬유 및 이 고무보강용 합성섬유를 사용하여 고무를 보강한 섬유보강용 고무구조물을 제공한다. 적어도 규소와 마그네슘을 구성원소로 하는 무기화합물로서, 규소/마그네슘의 중량비가 1/(0.1 ∼1.0)인 규산염화합물을 접착제 매트릭스성분에 배합한 고무ㆍ섬유용 접착제 조성물.

규산염화합물은 그의 1% 수분산액의 광투과율이 50% 및/ 또는 2% 수분산액의 틱소트로피 지수가 2.0∼10.0이고, 특히 스멕타이트인 것이 바람직하다.

Description

고무ㆍ섬유용 접착제조성물, 고무보강용 합성섬유 및 섬유보강 고무구조물{AN ADHESIVE COMPOSITION FOR FIBER}

(산업상의 이용분야)

본 발명은 고무와 합성섬유와의 접착성을 개선하는 고무ㆍ섬유용 접착제조성물, 이 접착제조성물로 피복되는 것으로서 고무와의 접착성이 개량된 고무보강용 합성섬유 및 이 고무보강용 합성섬유를 사용한 섬유보강용 고무구조물에 관한 것이다.

(종래의 기술)

타이어, 벨트 및 호스등의 고무구조물의 보강제로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유로 대표되는 폴리에스테르섬유, 나일론 6섬유나 나일론 66 섬유로 대표되는 폴리아미드섬유, 방향족 폴리아미드섬유 및 폴리비닐알콜섬유등의 합성섬유가 사용되고 있지만, 이들의 합성섬유는 고무와의 접착성이 좋지않으므로 에폭시화합물, 이소시아네이트화합물 및 할로겐화 페놀화합물등을 접착제 매트릭스성분으로 하는 접착처리제를 사용하여 합성섬유의 표면을 피복처리함으로써, 합성섬유의 고무에 대한 접착성을 개량하는 방법이 종래부터 여러가지 제안되어 있다.

예컨대, 폴리에스테르섬유에 대한 대표적인 접착처리제로서는 2,6- 비스(2',4'- 디히드록시페닐메틸)-4-클로르페닐과 같은 할로겐화페놀과 레조르신ㆍ포름알데히드의 반응생성물을, 레조르신ㆍ포름알데히드의 초기축합물 및 고무라텍스등으로 이루어지는 액(RFL액) 에 혼합한 것( 일본특공소 46-11251 호공보) 이 열거된다. 그러나 이 접착처리제를 사용하는 경우에는 충분한 접착력( 인발력) 을 얻기 위하여 접착처리제의 폴리에스테르섬유에 대한 부착량을 상당히 많게 하여, 동시에 고온으로 열처리를 행할 필요가 있고, 이와같은 가혹한 처리조건을 채용함으로서 통상의 온도조건하에 있어서 초기접착력( 인발력)이 상당히 높아지기는 하지만, 역으로 섬유플라이(ply) 간 박리의 고무붙음이 적게 된다라는 문제가 있었다. 또한 접착처리제를 2단방식으로 폴리에스테르섬유에 부여하는 방법으로서, 폴리에스테르섬유를 우선 에폭시화합물/ 블록드이소시아네이트/ 벤토나이트의 혼합액으로 이루어지는 제 1처리액으로 처리하고 뒤이어 RFL에 에틸렌요소화합물을 첨가한 제 2처리액으로 처리하는 방법( 예를들면 일본특공소 57-29586 호 공보) 도 알려져 있지만 이 방법에 있어서는, 얻어지는 폴리에스테르섬유의 내열접착력( 인발력) 이 낮고, 더욱이 제 1처리액에 포함되는 벤토나이트는 진비중( 眞比重) 이 높을뿐만 아니라, 그 입자경이 크기 때문에 점성이 없고 침강하기 쉽기 때문에 처리액의 안정성이 뒤떨어진다라는 문제가 있었다.

더욱기 폴리에스테르섬유에 대하여, 우선 에폭시화합물/ 블록드이소시아네이트/ 라텍스의 혼합액으로 이루어지는 제 1처리액을 부여하고, 뒤이어 RFL로 이루어지는 제 2처리액을 부여하는 방법( 예컨대 일본특공소 60-24226 호 공보) 도 알려져 있지만, 이 방법에 의하면 처리하여 얻어지는 폴리에스테르섬유의 초기접착력( 인발력) 이 비교적 높고, 플라이간 박리의 고무붙음이 많아지는 반면, 처리한 폴리에스테르섬유코드가 굳어져서, 코드강력의 저하를 초래하고, 성형가공이 곤란할 뿐만아니라 내피로성도 저하한다등의 문제가 있었다. 한편, 폴리아미드섬유에 대한 고무와의 접착성 개량처방의 대표예로서는, 단사 데니어가 4.5 데니어 이하, 원사강도가 12g/d 이상의 나일론 6 또는 나일론 66 섬유의 초고강력 나일론섬유로 이루어지는 타이어보강용 코드를 레조르신ㆍ포르말린 초기축합체/고무라텍스 혼합액에 침지할 때, 코드강력을 0.5g/d 이상으로 함으로서, 초고강력 나일론 타이어보강용 코드를 제조하는 방법( 일본특개소 63-175179호 공보) 및 원사강도가 12g/d이상인 나일론 66섬유로 구성된 가연코드를 특정의 코드긴장 열처리온도 및 장력하에서 긴장열처리한 후, 딥액중의 고무라텍스에 있어서 비닐피리딘ㆍ스티렌ㆍ부타디엔공중합 라텍스의 총중량에 대한 비닐피리딘의 비율을 특정한 딥액으로 처리함으로서, 처리시의 코드강력의 저하를 방지하는 방법( 일본특개평 1-174628 호 공보) 이 알려져 있다.

그러나 이들의 방법에 의하여 얻어지는 고무보강용 폴리아미드섬유는 섬유의 단사데니어가 4.5 데니어 이하이고, 더욱이 특수한 딥법을 적용할 필요가 있을 뿐만아니라, 고무와의 접착성 개량효과도 아직까지 충분하지 않은 것으로 얻어지는 처리코드의 용도를 특정화하지 않을 수 없다라는 실정에 있고, 범용성에 있어서 문제를 갖고 있다.

더욱기 방향족 폴리아미드섬유에 대한 고무와의 접착성 개량기술의 대표예로서는, 예컨데 방향족 폴리아미드섬유 재료를 수산기름 갖는 폴리에폭시화합물과 불포화 결합을 포함하는 에폭시화합물로 이루어지는 제 1처리액에 침지한 후 열처리하고, 뒤이어 레조르신ㆍ포름알데히드ㆍ고무라텍스(RFL) 의 제 2처리액으로 처리하는 방법( 일본특개소 61-126142호 공보) 이 알려져 있지만, 이방법에서는 얻어지는 방향족 폴리아미드섬유와 고무와의 접착력이 나일론섬유나 폴리에스테트섬유에 비교하여 아직까지도 뒤떨어진다라는 문제가 있었다.

또한 방향족 폴리아미드섬유를 폴리에폭시화합물ㆍ블록드이소시아네이트화합물ㆍ고무라텍스의 화합물로 이루어지는 제 1처리액으로 처리하고, 뒤이어 레조르신ㆍ포름알데히드ㆍ고무라텍스(RFL) 에 특수한 클로로페놀화합물을 배합한 제 2처리액으로 처리하는 방법( 일본특개평3-40875호공보) 도 알려져 있지만, 이 방법으로 얻어지는 방향족 폴리아미드섬유는 우선, 나일론이나 폴리에스테르 섬유에 비슷한 고무와의 접착력을 발휘한다고는 하지만, 그 접착력을 만족하기 위하여, 접착제조성물의 부착량을 많게 할 필요가 있고, 접착제조성물의 코스트가 높게 된다라는 문제를 갖고 있다.

(발명이 해결하려고 하는 과제)

본 발명의 제 1의 목적은 합성섬유에 대한 부착량을 감소하면서 우수한 고무와의 접착성을 표시하는 고무ㆍ섬유용 접착제조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제 2의 목적은 합성섬유자체의 본래의 특성을 유지하면서 고무와의 접착성, 구체적으로 초기접착력( 인발력) 및 플라이간 박리의 고무붙음이 우수한 고무보강용 합성 섬유를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제 3의 목적은 합성섬유에 의하여 고무구조물중의 고무를 보강한 섬유보강용 고무구조물을 제공하는 것에 있다.

(과계를 해결하기 위한 수단)

상기 제 1의 목적을 달성하는 본 발명의 고무ㆍ섬유용 접착제조성물은 적어도 규소와 마그네슘이 구성원소이고, 적어도 규소/ 마그네슘의 중량비가 1/(0.1 ∼1.0)인 규산염화합물을 접착제 매트릭스성분으로 배합한 것을 특징으로 한다(제 1발명). 상기 규산염 화합물은, 1%수분산액의 광투과율 T가 50%이상일 것 및/ 또는 2% 수분산액의 틱소트로피(thixotropy) 지수가 2.0∼10.0인 것으로서도 특징지워진다.

상기 제 2의 목적을 달성하는 본 발명의 고무보강용 합성섬유는 합성섬유의 표면을 상술의 고무ㆍ섬유용 접착제조성물을 피복하는 것을 특징으로 하는 것이다( 제 2발명).

또한, 상기 제 3의 목적을 달성하는 본 발명의 섬유보강 고무구조물은 상기 제 2발명의 고무보강용 합성섬유를 사용하여 고무구조물중의 고무를 보강하는 것을 특징으로 하는 것이다( 제 3발명).

제 1및 제 2발명에 있어서 규산염화합물은 적어도 규소와 마그네슘이 구성원소로서 구성되고, 이 규소/ 마그네슘의 중량비가 1/(0.1 ∼1.0)이고, 1%수분산액의 광투과율 T가 50%이상이고, 또 1%수분산액의 틱소트로피 지수가 2.0∼10.0인 것에 의해서도 특징지워지지만, 이 규산염화합물로서 가장 적합한 예로서, 합성클레이(clay)의 스펙타이트(smectite)를 열거할 수 있다.

본 발명에 사용되는 접착제 매트릭스성분으로서는, 레조르신ㆍ포름알데히드ㆍ고무라텍스 또는 폴리에폭시드화합물, 블록드폴리이소시아네이트화합물 및 에틸렌요소화합물 및 고무 라텍스로부터 선발된 적어도 1종을 주성분으로서 구성되어 있는 것이 바람직하다. 더욱기 접착제 매트릭스성분에 대한 규산염화합물의 첨가량은 1∼15중량%인 것이 바람직하다.

제 2발명에 있어서, 상기 합성섬유가 폴리에스테르섬유코드이고, 상기 접착제조성물의 부착량이 섬유중량에 대하여, 2.0 ∼4.0 중량%, 1본당 코드경도가 5 ∼20g, 1본당 인발(T) 접착력이 5.8∼7.5g/d일 것, 상기 합성섬유가 폴리아미드섬유코드이고, 상기 접착제조성물의 부착량이 섬유중량에 대하여, 2.0 ∼5.0 중량%, 1본당 코드경도가 5∼20g, 1본당 인발(T) 접착력이 5.5∼7.5g/d일 것, 상기 합성섬유가 방향족 폴리아미드섬유코드이고, 상기 접착제 조성물의 부착량이 섬유중량에 대하여 3.0∼5.0 중량%, 1본당 코드경도가 5∼20g, 1본당의 인발 T접착력이 5.5∼7.5g/d일 것 및 상기 합성섬유가 폴리비닐알콜섬유 코드이고, 상기 접착제조성물의 부착량이 섬유중량에 대하여 2.0∼5.0 중량%, 1본당 코드경도가 5∼20g, 1본당 인발(T) 접착력이 5.5∼7.5g/d인 것이 각각 바람직하다.

더하여, 상기 제 2발명에 있어서 상기 합성섬유코드는 상연( 上撚) 과 하연( 下撚) 을 갖고, 상연의 연계수가 900∼1800 하연의 연계수가 1300 ∼2500인 것이 바람직하다. 더욱기 상기 제 3발명에 있어서 섬유보강 고무구조물이란, 구체적으로 타이어, 벨트 및 호스등을 의미한다.

이하 본 발명을 상술한다.

우선, 본 발명의 고무ㆍ섬유용 접착제조성물에 대하여 설명한다.

본 발명의 고무ㆍ섬유용 접착제조성물에 있어서, 접착제 매트릭스성분에 배합되는 규산염 화합물이란 적어도 규소, 마그네슘을 함유하고, 또한 나트륨 및 리튬을 함유할 수 있고, 플루오르 및/ 또는 알루미늄을 그 위 구성원소에 포함하는 아니면 포함하지 않는 무기 화합물이고, 일반으로 스펙타이트라 불리우는 합성무기화합물이다.

이 규산염화합물은 1%수분산액의 광투과율 T가 50%이상, 특히 70%이상인 것이 바람직하다. 또한 규산염화합물은 1%수분산액의 틱소트로피 지수가 2.0∼10.0, 특허 3.0∼9.0의 범위에 있고, 더욱이 비표면적이 100 ∼500, 특히 150∼400 의 범위에 있는 것이 각각 바람직하다.

본 발명에서 말하는 광투과율 T, 틱소트로피지수 및 비표면적이란 다음 방법에 의하여 구한값이다.

(광투과율 T)

규산염화합물의 1%수분산액을 충분히 교반한 후, 하루 방치하고, 침강분리하지 않은 수분산액만 측정하였다. 상기 수용액을 10mm의 셀에 넣어 U-3000형 분광광도제( 히다찌샤제) 를 사용하여 파장 500mm에 있어서의 광투과율을 측정한 값이다.

(틱소트로피 지수(Thixotropy Index)TI)

규산염화합물의 2% 수분산액을 충분히 교반한 후, 하루 방치하고, 침강분리하지 않은 수분산액의 점도를 B형 점도계( 시바우라시스템샤제) 로 측정하였다. 로우터는 No.3을 사용하고 6rpm, 60rpm모두 측정전 2분간 방치하고, 1 분간 회전후의지시를 읽은 값이다.

TI=(6rpm 에서의 점도)/(60rpm에서의 점도)

(비표면적)

비표면적제 칸터소프( 유아사아이 오닉스사제) 의 전용셀을 칭량한 후, 이 셀에 규산염 화합물을 1/2정도( 약 0.15g) 채워 칭량하고, 상법에 의하여 칸터소프로 측정하여, 다음식에 의하여 비표면적을 산출하였다.

비표면적(m²/g)=(A/AC)×(V×2.81/ 샘플량 g)

A:셀을 액체질소로부터 떼고 실온의 물에 침지한 후의 적산계의 값

AC: 순액체 질소가스를 주입 후의 적산제의 값

V:A/1300

상기 규산염화합물, 그중에서도 합성스멕타이트는 물에 분산시키면 틱소트로픽 분산액으로 되고, 안정한 점성이 얻어지고, 비표면적을 증대시키는 기능을 갖는다.

따라서, 규산염화합물은 침투억제제 및 유연화제로서 작용하고, 규산염화합물을 배합한 고무ㆍ섬유용 접착조성물은 합성섬유에 대한 부착량을 적게하더라도 안정하여 우수한 고무와의 접착성이 얻어질 뿐만아니라, 처리코드가 유연하게 되고, 코드강력의 저하가 효과적으로 방지되는 것으로 된다.

즉, 규산염화합물은 표면에 수산기를 많이 갖고 있는 것으로 인하여, 접착제조성물중의 물분자를 흡착하여 섬유코드내부에 침투하고, 에폭시화합물, 이소시아네이트화합물 및 고무라텍스등의 접착제 매트릭스성분의 섬유코드내부로의 침투가 억제되기 때문에, 이 상태에서 섬유코드에 열처리를 실시하면, 섬유코드의 표층부에서 상기 접착제 매트릭스성분이 고화하고, 섬유코드의 내층부에는 주로 규산염화합물이 남고, 코드내층에 있어서 섬유단자간의 자유도가 크게 되어 그 결과 섬유코드가 유연성이 개량되고, 섬유코드자체의 고강력이 유지되는 것이다.

또한 규산염화합물의 배합에 의하여, 접착제조성물에 있어서 특히 고무라텍스 등의 접착제 매트릭스성분의 응집이 억제되고, 각 접착제 매트릭스성분이 균일하게 혼합되어 안정화하고, 접착제 매트릭스가 우수한 응집력하에서 섬유표면에 균일하게 부착되는 것으로 되기 때문에, 소량의 부착량일지라도 우수한 고무와의 접착성을 얻을 수 있는 것이다.

상기 규산염화합물은 1욕접착계 처방의 처리액( 이하 처리액 A라 칭함), 또는 2욕접착제 처방의 제 1처리액( 이하, 처리액 B라 칭함) 에 배합된다.

상기 1욕 접착제 처방의 처리액은 접착제 매트릭스성분이 레조르신ㆍ포름알데히드ㆍ고무라텍스를 주성분으로 구성되어 있는 접착제조성물이고, 합성섬유 코드에 대하여 한층 더 부여되는 것이다.

이 1욕접착제 처방의 접착제조성물의 주된 접착제 매트릭스인 레조르신ㆍ포름알데히드ㆍ고무라텍스는 일반적으로 RFL이라 불리우는 레조르신ㆍ포름알데히드의 초기축합물과 고무 라텍스와의 혼합물이며, 이하는 RFL이라 불리운다.

상기 RFL에 있어서, 레조르신과 포르말린 초기축합물은 알칼리 촉매하에 얻어진 것으로, 레조르신과 포르말린의 몰비가 1:0.3∼1:3.0 특히 1:0.75 ∼1:1.50의범위인 것이 바람직하다.

또한 상기 RFL은 하기 일반식(I) 으로 표시되는 화합물과 포르말린과를 알칼리촉매의 존재하에 1/10 ∼10/10(중량비)의 비율로 반응시켜 얻어진 초기축합물과, 고무라텍스와 암모니아수와를 10/0.1 ∼20/1(중량비) 의 비율로 혼합하여 얻어진 고무라텍스 혼합물과를 1/8 ∼1/4(고형분 중량비) 의 비율로 배합한 혼합물인 것이 바람직하다.

(단, 식중의 n은 0또는 1∼15의 정수를 표시한다).

여기서, 상기 일반식(I) 으로 표시되는 화합물로서는 미리 디히드록시벤젠과 포름알데히드와를 무촉매 또는 산성촉매하에 반응시켜 얻어지는 노블락형의 수지가 사용된다. 구체적으로는 이 화합물은 예를들면, 레조르신 1몰에 대하여 포름알데히드를 0.70 몰이하로 축합한 축합물( 예를들면, 상품명 스미카놀-700, 스미도모가가쿠( 주) 사제) 이다.

더욱기 상기 RFL 에 있어서, 레조르신과 포르말린의 노블락형 축합물을 사용할때에는 알칼리 촉매수분산액에 용해 후, 포르말린을 첨가하고, 래조르신과 포르말린 초기축합물과 같은 몰비로 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 RFL에 있어서 고무라덱스로서는 천연고무라텍스, 스티렌ㆍ부타디엔고무라텍스, 아크릴로니트릴ㆍ부타디엔 고무라텍스, 클로로프렌 고무라텍스 및 비닐피리딘ㆍ스티렌ㆍ부타디엔 고무라텍스 등의 고무라텍스를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 특히 비닐피리딘ㆍ스티렌ㆍ부타디엔 고무라텍스를 병용하는 경우는 다른 라텍스에 대하여, 비닐 피리딘ㆍ스티렌ㆍ부타디엔 라텍스를 70 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

이 처리액 A은 접착제 매트릭스성분의 총 고형분 농도가 5∼20%, 특히 8∼16% 의 용액( 분산액을 포함) 으로 사용하는 것이 알맞고, 합성섬유 중에서도, 폴리아미드섬유 또는 폴리에스테르섬유, 특히 고강력 나일론 66 섬유코드에 대하여 바람직하게 적용된다.

상기 2욕접착제 처방의 처리액 B는 접착제 매트릭스성분이 폴리에폭시드화합물, 블록드폴리이소시아네이트화합물 및 에틸렌요소화합물로부터 선택된 적어도 1종을 주성분으로 구성되어 있는 접착제조성물이고, 합성섬유코드에 대하여 부여된 후, 더욱 RFL을 주된 접착제 매트릭스성분으로 하는 제 2처리액( 이하 처리액 C) 의 부여를 필요로 하는 것이다.

상기 처리액 B에 있어서 폴리에폭시드화합물이란 1 분자중에 2개이상의 에폭시기를 함유하는 화합물이고, 구체적으로는 글리세롤, 펜타에리스리톨, 소르비톨, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜 등의 다가알콜류와 에피클로르히드린과 같은 할로겐 함유 에폭시드류와의 반응생성물, 레조르신, 비스(4- 히드록시페닐) 디에틸에탄, 페놀ㆍ포름알데히드 수지 및 레조르신ㆍ포름알데히드수지등의 다가페놀류와 상기 할로겐 함유 에폭시드류와의 반응생성물, 비스-(3,4-에폭시-6- 메틸- 디시클로헥실메틸) 아지페이트 및 3,4- 에폭시시클로헥센에폭시드 등의 불포화결합부분을 산화하여 얻어지는 폴리에폭시드화합물등이 열거된다.

그중에서도 바람직한 폴리에폭시드 화합물은 다가알콜류와 에피클로르히드린의 반응생성물( 다가알콜의 폴리글리시딜에테르화합물) 이다.

동일하게 상기 처리액 B에 있어서 블록드폴리이소시아네이트 화합물은 열에 의하여 블록제가 유리( 遊離) 하여 활성인 이소시아네이트 화합물을 발생시키는 화합물이고, 구체적으로는 트릴렌디이소시아네이트, 메타페닐렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 및 트리페닐메탄트리이소신아네이트등의 폴리이소시아네이트화합물과 페놀, 크레졸, 레조르신 등의 페놀류, ε-카프로락탐, 발테로락탐 등의 락탐류, 아세톡심, 메틸에틸케톤옥심, 시클로헥산옥심등의 옥심류 및 에틸렌이민등에서 선택된 블록화제와의 반응생성물등이 열거된다.

이들 블록드폴리이소시아네이트화합물중에서는 특히 ε- 카프로락탐으로 블록된 방향족 폴리이소시아네이트화합물및 디페닐메탄디이소시아네이트의 방향족 화합물의 사용이 양호한 결과를 부여한다.

동일하게 상기 처리액 B에 있어서 에틸렌요소화합물은 가열에 의하여 에틸렌이민환(環)이 개환하며 반응하여, 접착성을 향상시키는 것이고, 그 대표예로서는 헥사메틸렌이소시아네이트, 트릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트 및 트리페닐메탄트리이소시아네이트등의 방향족, 지방족 이소시아네이트와 에틸렌이민과의 반응생성물등이 열거된다. 이들 에틸렌요소화합물중에서는 특히 디페닐메탄디에틸렌요소의 방향족 에틸렌요소화합물의 사용이 양호한 결과를 준다.

더욱기 상기 처리액 B는 상기 블록드폴리이소시아네이트화합물 및 에틸렌요소화합물의 어느 한쪽 또는 양쪽을 포함할 수 있다.

동일하게 상기 처리액 B에 필요에 따라 포함되는 고무라텍스로서는 피착고무에 섞은 비닐 피리딘- 스티렌- 부타디엔공중합체 라텍스, 스티렌- 부타디엔계 고무라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔계 고무라텍스, 클로로프렌계 고무라텍스, 클로로술폰화 폴리에틸렌 라텍스, 아크릴레이트제 고무라텍스 및 천연고무라텍스 등이 열거된다.

상기 처리액 B에 있어서 폴리에폭시드화합물ㆍ블록드폴리이소시아네이트 화합물 및/ 또는 에틸렌요소화합물ㆍ고무라텍스의 배합비는 10∼25중량% ㆍ20∼35중량% ㆍ0 ∼70중량% 의 비율, 특히 10 ∼20중량% ㆍ20∼30중량% ㆍ0 ∼70중량% 의 비율이 바람직하다.

여기서, 폴리에폭시드화합물과 블록드폴리이소시아네이트화합물 및/ 또는 에틸렌요소 화합물의 배합량이 상기의 비율보다도 적은 경우는 처리한 합성섬유의 초기접착력이 저하하는 경향으로 되기 때문에 바람직하지 않다.

상기 처리액 B는 접착제 매트릭스 성분의 총 고형분 농도가 2∼10%, 특히 4∼7%의 용액( 분산액을 포함) 으로서 사용하는 것이 알맞고, 합성섬유중에서도 특히 폴리에스테르섬유 및 방향족 폴리아미드섬유에 대하여 바람직하게 적용된다.

또한 상기 처리액 B에 뒤이어 합성섬유에 부여하는 처리액 C( 제 2처리액)로서는 RFL과 에틸렌요소화합물과의 혼합물인 것이 바람직하고, 상기 RFL에 있어서 고무라텍스로서는 상기 제 1처리액에서 사용한 것과 동일하게 비닐피리딘- 스티렌- 부타디엔공중합체 라텍스, 스티렌- 부타디엔계 고무라텍스, 아크릴로니트릴- 부타디엔계 고무라텍스, 클로로프렌계 고무라텍스, 클로로술폰화 폴리에틸렌 라텍스, 아크릴레이트계 고무라텍스 및 천연고무라텍스 등이 적당히 사용된다.

또한 상기 처리액 C에 포함되는 에틸렌요소화합물로서는 상기 처리액 B에서 사용한 것과 동일하게 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트 등의 방향족, 지방족 이소시아네이트와 어틸렌이민과의 반응생성물 등이 열거된다.

상기 처리액 C에 있어서, 접착성 향상을 위하여 첨가되는 에틸렌요소화합물의 배합량은 RFL 에 대하여 3∼30중량%, 특히 10 ∼20중량% 의 범위가 바람직하다. 여기서, 에틸렌요소화합물의 배합량이 3중량% 보다도 적으면 접착성 향상효과가 작고, 또 30 중량% 보다 많이 첨가하더라도 접착성 향상이 포화상태로 되어, 도리어 경화강력의 저하 등의 마이너스 요인을 초래하는 것으로 되기때문에 바람직하지 않다.

더욱기 상기 처리액 C는 접착제 매트릭스성분의 총 고형분 농도가 5∼20%, 특히 7∼15% 의 용액( 분산액을 포함) 으로서 사용하는 것이 알맞다.

상기 규산염화합물은 상기 처리액 A 또는 B에 대하여 배합되고, 그 배합량은 각 처리액에 포함되는 접착제 매트릭스성분에 대하여 1∼15중량% 이지만, 상기 처리액 A의 경우에는 2.0∼5.0 중량%, 상기 처리액 B의 경우에는 3∼10중량% 의 범위가 특히 바람직하다. 규산염화합물의 배합량이 1.0중량% 이하에서는 처리섬유코드의 강력저하를 충분히 억제할 수 없으며, 또 15.0 중량% 이상에서는 처리섬유코드의 고무에 대한 접착력이 저하하는 경향으로 되기 때문에 바람직하지 않다.

다음에, 본 발명의 고무보강용 합성섬유에 대하여 설명한다.

본 발명에서 말하는 고무보강용 합성섬유는 폴리아미드, 폴리에스테르, 방향족 폴리아미드 및 폴리비닐알콜등의 합성섬유를 소재로서 이루는 필라멘트사, 코드, 직물 및 직포등의 형태를 포함하는 것으로 상술한 고무ㆍ섬유용 접착제조성물로 표면을 피복되어 있는 것을 특징으로 하지만, 특히 연계수 1500 ∼2300, 특히 1600 ∼2000의 연은 하연 및 상연 각각 반대방향에 걸쳐서 코드형태의 것이 바람직하다.

상기 폴리에스테르섬유로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 주로 에틸렌테레프탈레이트 단위로 이루어지는 고분자량의 선상폴리에스테르를 소재로 하는 것이 바람직하게 사용된다.

상기의 폴리아미드섬유로서는 나일론 6및 나일론 66 등을 소재로 하는 것이 사용되지만, 그중에서도 황산상대점도가 3.0이상, 바람직하기는 3.5이상의 고분자량 나일론 66 을 소재로 하는 섬유로 이루어지고, 열, 광 및 산소등에 의한 열화에 대한 내구성을 부여하기 위하여 구리화합물을 포함하는 산화방지제를 첨가한 초고강도 나일론 66 코드가 바람직하게 사용된다.

상기의 방향족 폴리아미드섬유로서는 폴리-p- 페닐렌테레프탈아미드, 폴리-p- 페닐렌ㆍ3,4'디페닐에테르테레프탈아미드 및 이들을 주체로 하는 공중합체등을소재로 하는 것이 바람직하게 사용된다.

상기 폴리비닐알콜섬유로서는 중합도가 500이상의 폴리비닐알콜이 바람직하고, 특히 중합도 2000 이상의 폴리비닐알콜이 바람직하게 사용된다.

본 발명의 고무보강용 합성섬유는, 상술한 고무ㆍ섬유용 접착제조성물을 사용한 1욕접착제 처방 또는 2욕접착제 처방에 의하여 제조할 수가 있다.

상기 1욕접착계 처방에는, 폴리아미드섬유, 폴리에스테르섬유 및 폴리비닐알콜섬유, 특히 초고강도 나일론 66 섬유가 바람직하게 적용되고, 예컨대 다음 순서로 고무보강용 합성 섬유가 제조된다.

즉, 미처리 섬유코드를 그대로 혹은 발( 簾) 로 제직한 후, 딥핑(dipping) 공정으로 이송하고, 딥핑공정에서는, 미처리 섬유코드에 상기한 처리액 A가 부여된다.

처리액 A는 침지, 도포 및 분무의 어느 것인가의 방법에 의하여 미처리 섬유코드에 대하여 부여되지만, 이때의 코드장력은 통상 0.05 ∼0.20g/d 정도가 좋다.

폴리아미드섬유코드에 대한 처리액 A의 부착량은 고형분 환산으로 2.0∼5.0 중량%, 특히 2.5 ∼4.0 중량% 의 범위인 것이 바람직하다. 또 폴리비닐알콜섬유의 경우는 2.0 ∼5.0 중량%, 특히 2.5∼4.0 중량% 의 범위인 것이 바람직하다. 처리액 A의 부착량은 딥액의 농도, 규산염화합물의 첨가량 및 와이퍼 조건등에 의하여 조정할 수가 있다.

처리액 A를 부여한 후, 딥코드를 100∼160 ℃에서 60∼120 초 건조하고, 뒤이어 핫스트레치존(hot stretch zone)에서 210∼250 ℃의 온도에서 30 ∼60초 긴장열처리 한다.

이때의 코드장력은 코드의 중간( 中間) 신도 및 열수축율이 소정의 값이 되도록 조정되고, 다음 공정의 노말라이징존(normalizing zone)에서의 이완열처리 및 시간은 상기 핫스트레치존과 동일조건이 바람직하다.

또한 상기 2욕접착제 처방에는 폴리에스테르섬유 및 방향족 폴리아미드섬유가 적용되고, 예컨대 다음 순서로 고무보강용 합성섬유가 제조된다.

우선, 상기 처리액 B를 섬유코드에 부여하고 계속하여 70 ∼150 ℃에서 건조한 후, 200 ∼255 ℃에서 열처리를 실시한다.

계속하여 상기 처리액 C를 부여하고, 상기 처리액 B의 경우와 동일하게 70 ∼150 ℃에서 건조한 후, 200 ∼255 ℃에서 열처리를 실시한다.

각 합성섬유코드에 대한 1욕에서의 처리액 B의 부착량을 고형분 환산으로, 폴리에스테르섬유의 경우는 1.0∼2.0 중량%, 특히 1.2∼1.7 중량% 의 범위가, 방향족 폴리아미드섬유의 경우는 1.0 ∼3.0 중량%, 특히 1.2∼2.0 중량% 의 범위가 각각 바람직하다.

이리하여 얻어지는 본 발명의 고무보강용 합성섬유는, 1 본당 코드경도가 5∼20%. 1본당 인발 T접착력이 5.5∼7.5g/d이고, 접착제조성물의 부착량은 적어도 고무에 대한 접착력이 극히 우수하다.

따라서 본 발명의 고무보강용 합성섬유는, 고무와의 접착력( 인발력) 이 우수함과 동시에 유연하고 내피로성이 우수한 고품위인 코드를 형성가능하고, 타이어, 벨트 및 호스등의 고무제품의 보강재로서 유용하다.

더욱기 폴리아미드섬유에 있어서는, 딥코드 강력이 높고, 고무와의 접착성이 우수할 뿐만아니라, 고무가황( 加硫) 시의 강력유지율이 높기 때문에, 고강력의 가황코드가 얻어지고, 예컨대 타이어 보강재로서 코드박아넣기 본수를 줄이거나, 발상직물의 플라이수를 줄일 수가 있다.

또한 미리 섬도를 잘게 한 코드를 사용할 수 있는 것으로 고무보강용 섬유로서의 보강기능을 손상하는 일없이 섬유의 중량을 감소시킬 수 있어, 고무보강 구조물의 경량화를 달성할 수 있다.

본 발명의 섬유보강 고무구조물은 상기 고무보강용 합성섬유를 사용하여 고무구조물중의 고무를 보강하는 것을 특징으로 하고, 고무와의 접착력(인발력)이 향상되고, 유연하고, 내피로성이 우수한 고품위한 특성을 발휘하기 때문에 타이어, 벨트 및 호스등의 섬유보강 고무제품으로서 극히 유용하다.

(실시예)

이하에 구체적으로 기재하는 실시예에 있어서, 각 측정치는 다음 방법에 의하여 구한 것이다.

(1)T-접착력

JIS L-1017(1983년) 의 접착력-A법에 준하여, 처리코드를 미가황고무에 채우고, 가압하여 150 ℃, 30분간 프레스 가황을 행하고, 방랭( 放冷) 후 코드를 고무블록에서 30cm/min 의 속도로 인발하고, 그 1cm당의 인발하중을 섬도로 나누어 g/d로 표시하였다.

더욱기 섬도는 JIS L-1017(1983년) 에 준하여 측정한 것인 폴리에스테르섬유코드와 폴리아미드섬유코드에 대하여는 정량섬도를 방향족 폴리아미드섬유코드에 대하여는 절건( 絶乾) 섬도를 사용하였다.

(2)코드경도

처리코드를 곧은 상태로 하여 2cm로 절단하고, 텐실론인장 시험기와 브리지(1cm간격,:0.6mm) 위에 싣고, 코드와 직각의 훅바(:0.6mm) 를 코드중앙에 걸고 하강(2cm/min)시켰을 때의 최대응력을 구하고, 그 값을 코드경도로 하였다.

(3)내피로성(굳리치법 디스크피로)

JIS L-1017(1983년) 에 준하여, 폴리에스테르섬유를 채운 고무블록을 신장율 5%, 압축율 20% 되도록 기울인 2매의 디스크의 주위에 고정하고, 1705rpm 으로 48 시간 반복피로를 부여한 후의 강력잔존율을 100분율로 표시한 것이다.

더욱기 고무컴파운드로서는 천연고무를 주성분으로 하는 일반적인 카카스 배합의 미가황후 고무를 사용하였다.

(4)수지부착량

JIS L-1017(1983년) 에 준하여, 폴리에스테르섬유, 폴리아미드섬유, 방향족 폴리아미드섬유, 및 폴리비닐알콜섬유 모두 중량법으로 구하였다.

또한 이하의 실시예 및 비교예에서 사용하는 8종류의 규산염화합물의 구성원소, 투과율T, 틱소트로피 지수 및 비표면적을 나타내고 있다. 여기서 No. A∼D 는 본 발명의 규정을 만족하는 합성스맥타이트이고, No. E∼H 는 본 발명의 규정을 만족시키지 않는 천연계의 규산염화합물이다.

[실시예 1∼7, 비교예 1∼5]

폴리에폭시드화합물/ 블록드이소시아네이트화합물/ 고무라텍스를, 고형분으로 11.0 중량%/ 23.0중량%/66.0중량% 의 비율로 혼합한 5.5% 액에 대하여, 상기 규산염화합물 A∼D 의 2중량% 수분산액을 표 2에 표시한 비율로 첨가함으로서 7 종류의 제 1처리액을 조정하였다( 실시예 1∼7). 이 제 1처리액의 안정성 평가결과를 표 2에 아울러 표시한다.

또한 레조르신/ 포르말린(R/F) 의 몰비를 1/1.5, 고형분농도를 10 중량% 로 하고, 통상 사용되는 알칼리 촉매하에서 4시간 숙성한 R/F초기축합물(RF 수지) 을 비닐피리딘/ 스티렌/ 부타디엔공중합 라텍스(VP 라텍스)100중량부에 대하여, 14.3 중량부 첨가하고, 24시간 숙성한 고형분농도 20중량% 의 RFL 100중량부에, 디페닐메탄비스 4, 4'-N, N'- 디에틸렌요소의 수분산액 10중량부를 첨가하여, 고형분농도 12 중량% 의 제 2처리액을 조정하였다.

더욱기 비교를 위하여, 상기 제 1처리액에 배합하는 규산염화합물을 E∼H 의 2중량% 수분산액으로 변경하여, 표 3에 표시한 비율로 첨가한 아니면 규산염화합물을 첨가하지 않는 5 종류의 제 1욕처리액을 조정하였다( 비교예 1∼5). 이 제 1욕처리액의 안정성 평가결과를 표 3에 아울러 표시한다.

한편, 사점도 0.95 의 폴리에틸렌테프탈레이트를 용융방사하고, 연신한 1500 데니어의 멀티필라멘트를 각각 40 회/10cm 를 건 후, 이 하연코드 2본을 합하여 하연과 반대방향으로 동수의 상연을 건 생코드를 얻었다.

뒤이어 컴퓨터 리터 싱글 딥핑머신( 미국 릿츠라사제) 을 사용하여, 상기 생코드에 대하여, 표 2및 표 3에 표시한 조성으로 이루어지는 제 1욕처리액을 부여한 후, 에어와이퍼압 0.15kg/cm²로 액절단을 행하고, 계속하여 건조존을 120℃에서 100초간 정해진 길이로 통과시켜, 더욱기 핫스트렛치존에서 장력 0.8g/d 의 스트렛치를 걸어 240℃에서 30 초간 열처리하였다. 계속하여, 상기 제 1처리액으로 처리한 폴리에스테르코드에 상기 제 2처리액을 부여한 후, 에어와이퍼압 0.30kg/m²로 액절단을 행하고, 건조존을 100℃로 100초간 정해진 길이로 통과시켜 더욱기 핫스트레치존으로 장력 0.7g/d 의 스트렛치를 걸고 240℃에서 30 초간 열처리하여, 뒤이어 노말라이징존에서 240℃에서 30초간 2.0% 의 이완을 부여하여 열처리하였다.

이렇게하여 얻어진 각 처리코드의 특성 평가결과를 표 2 및 표 3에 아울러표시한다.

[실시예 8∼14, 비교예 6∼10]

레조르신/ 포르말린(R/F) 의 몰비를 1/1.5, 고형분 농도를 10 중량% 로 하고, 통상 사용되는 알칼리 촉매하에서 2시간 숙성한 R/F초기축합물(RF 수지) 을 비닐피리딘/ 스티렌/ 부타디엔 공중합 라텍스(VP 라텍스)100중량부에 대하여 12.5 중량부 첨가하고, 24시간 숙성한 고형분 농도 30중량% 의 RFL 100중량부에, 수착형 접착제로서 데나본드( 나가세카세이 사제) 및/ 또는 스미카놀 750( 스미도모카가꾸사제) 을 25 중량% 첨가하여, 물로 고형분농도를 14 중량% 로 조정하고, 24시간 숙성한 후, 상기 규산염화합물 A∼D 의 2중량% 수분산액을 표 4에 표시한 비율로 첨가함으로써, 7 종류의 처리액을 조정하였다( 실시예 8∼14). 이 처리액의 안정성 평가결과를 표 4에 아울러 표시한다.

더욱기 비교를 위하여, 상기 처리액에 배합하는 규산염화합물을 E의 2중량% 수분산액으로 변경하여, 표 5에 표시한 비율로 첨가한 아니면 규산염화합물을 첨가하지 않은 수착형 접착제의 첨가량을 표 5와 같이 변경함으로서, 5 종류의 처리액을 조정하였다( 비교예 5∼10). 이 처리액의 안정성 평가결과를 표 5에 아울러 표시한다.

한편, 사점도 0.95 의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 용융방사하고, 연신한 1500 데니어의 멀티필라멘트를 각각 40 회/10cm 를 건 후, 이 하연코드 2본을 합하여 하연과 반대방향으로 동수의 상연을 건 생코드를 얻었다.

뒤이어, 컴퓨터 리터 싱글 딥핑머신( 미국 릿츠라 사제) 를 사용하여, 상기 생코드에 대하여, 표 4및 표 5에 표시한 조성으로 되는 처리액을 부여한 후, 에어와이퍼압 0.35kg/cm²로 액절단을 행하고, 계속하여 건조존을 130℃에서 100초간 정해진 길이로 통과시켜, 더욱기 핫스트레치존으로 장력 0.8g/d 의 스트레치를 걸고 250℃에서 30초간 열처리하고, 뒤이어 노말라이징존에서 250 ℃에서 30초간, 1.5%의 이완을 부여하여 열처리 하였다.

이렇게하여 얻어진 각 처리코드의 특성 평가결과를 표 4및 표 5에 아울러 표시한다.

[실시예 15 ∼20, 비교예 11 ∼13]

알칼리 촉매의 존재하에, 스미카놀 700( 스미도모카가꾸 사제)/포르말린을고형분 중량비 87/13 의 비율로 혼합하고, 2 시간 숙성하여 얻어진 고형분 농도 6.5중량% 의 초기축합물을 얻었다.

한편, 비닐피리딘/ 스티렌/ 부타디엔공중합 라텍스(VP 라텍스) 와 스티렌/ 부타디엔공중합라텍스(SBS라텍스) 를, 고형분 중량비 50/50의 비율로 혼합한 혼합라텍스 100중량부에 대하여 28%, 암모니아수 10 중량부를 혼합하였다.

다음에, 상기 혼합라텍스 100중량부에 대하여 상기 초기축합물을 18 중량부 혼합하고, 24시간 숙성함으로써, 고형분 농도 14 중량% 의 RFL을 조정하였다.

이 RFL 100중량% 에 상기 규산염화합물 A∼D 의 2중량% 수분산액을 표 6에 표시한 비율로 첨가함으로써, 6 종류의 처리액을 조정하였다( 실시예 15∼20). 이 처리액의 안정성 평가결과를 표 6에 아울러 표시한다.

더욱기 비교를 위하여, 알칼리 촉매의 존재하에, 레조르신/ 포르말린을 몰비 1/2의 비율로 혼합하고, 2 시간 숙성하여 얻어진 고형분농도 10 중량% 의 초기축합물을 얻어, 이를 상기와 동일하게 혼합라텍스 100중량부에 대하여, 18중량부 혼합하고, 24시간 숙성함으로써, 표 7에 표시한 것과 같이, 고형분농도 14 중량% 및 20 중량% 의 RFL을 조정하였다( 비교예 12 및 13).

또한 고형분농도 14 중량%의 RFL에는 상기 규산염화합물 E의 2중량% 수분산액을 표 7에 표시한 비율로 첨가하였다( 비교예 11). 이들 비교용 처리액의 안정성 평가 결과를 표 7에 아울러 표시한다.

한편, 사점도 0.95 의 나일론 66 을 용융방사하고, 연신하여 얻어진 원사강도 11.2g/d, 1260 데니어의 멀티필라멘트를 각각 39회/10cm 를 건 후, 이 하연코드2본을 합하여 하연과 반대방향으로 동수의 상연을 건 생코드를 얻었다. 이 생코드의 강도는 9.40g/d였다.

뒤이어, 컴퓨터 리턴 싱글 딥핑머신( 미국 릿츠라 사제) 을 사용하여, 상기 생코드에 대하여 표 6 및 7에 도시한 조성으로 되는 처리액을 부여한 후, 에어와이퍼압 6.30kg/cm²로 액절단을 행하고, 계속하여 건조존을 130℃에서 100초간 정해진 길이로 통과시켜, 더욱 핫스트레치존에서 장력 0.9g/d 의 스트레치를 걸어 230℃에서 50 초간 열처리하여, 뒤이어 노말 라이징존에서 225℃에서 50 초간, 1.5%의 이완을 부여하여 열처리하였다.

이와같이 하여 얻어진 각 처리코드의 특성 평가결과를 표 6 및 표 7에 아울러 나타낸다.

[실시예 21 ∼25, 비교예 14 ∼15]

폴리에폭시화합물/ 블록드이소시아네이트화합물/ 고무라텍스를 고형분으로 11.0 중량%/23.0 중량%/66.0중량% 의 비율로 혼합한 5.5% 액에 대하여 상기 규산염화합물 A∼D 의 2중량% 수분산액을 표 8에 표시한 비율로 첨가함으로써, 5 종류의 제 1처리액을 조정하였다( 실시예 21∼25). 이 제 1처리액의 안정 평가결과를 표 8에 아울러 표시한다.

또한 레조르신/포르말린(R/F) 의 몰비를 1/1.5, 고형분 농도를 10 중량%로 하고, 통상 사용되는 알칼리 촉매하에서 4시간 숙성한 R/F초기축합물(RF 수지) 을 비닐피리딘/ 스티렌/ 부타디엔공중합 라텍스(VR 라텍스)100중량부에 대하여 14.3 중량부 첨가하고, 24시간 숙성한 고형분 농도 20중량% 의 RFL 100중량부에 디페닐메탄- 비스 4, 4'-N, N'-디에틸렌요소의 수분산액 10 중량부를 첨가하고, 고형분 농도 12 중량% 의 제 2처리액을 조정하였다.

더욱이 비교를 위하여, 상기 제 1처리액에 배합하는 규산염화합물을 E의 2중량% 수분산액으로 변경하여 15 중량% 첨가하는 아니면 규산염화합물을 첨가하지 않는 2종류의 제 1욕처리액을 조정하였다( 비교예 14∼15). 이 제 1욕처리액의 안정성 평가결과를 표 8에 아울러 나타낸다.

한편, 표시섬도 1500 데니어, 필라멘트수 1000 본의 방향족 폴리아미드 멀티필라멘트( 듀폰사제 케블라) 를 각각 35 회/10cm 를 건 후, 이 하연코드 2본을 합하여 하연과 반대방향으로 동수의 상연을 건 생코드를 얻었다. 이 생코드의 강도는 17.5g/d였다.

뒤이어 컴퓨터 리터 싱글 딥핑머신( 미국 릿츠라 사제) 을 사용하여, 상기생코드에 대하여 표 8에 표시한 조성으로 이루어지는 제 1욕처리액을 부여한 후, 에어와이퍼압 0.10Kg/cm²로 액절단을 행하고, 계속하여 건조존을 130℃에서 150초간 정해진 길이로 통과시켜, 더욱기 핫스트레치존에서 장력 0.5g/d 의 스트레치를 걸어 240℃에서 60 초간 처리하였다.

계속하여, 상기 제 1처리액으로 처리한 방향족 폴리아미드코드에, 상기 제 2처리액을 부여한 후, 건조존을 100℃에서 150초간 정해진 길이로 통과시켜, 더욱기 핫스트레치존에서 장력 0.25g/d의 스트레치를 걸어 230℃에서 60 초간 열처리하고, 뒤이어 노말라이징존에서 23.0℃, 30초간 정장( 定長) 열처리 하였다.

이와같이 하여 얻어진 각 처리코드의 특성평가결과를 표 8에 아울러 표시한다.

표 2∼표 9의 결과에서 명백한 바와같이, 본 발명의 고무ㆍ섬유용 접착제조성물에 의하여 처리된 고무보강용 합성섬유는 초기접착력, 코드경도 및 피로유지율이 균형있게 우수하고, 고품위의 섬유보강 고무구조물을 부여할 수 있다.

[실시예 26 ∼31, 비교예 16 ∼17]

레조르신/ 포르말린(R/F) 의 몰비를 1/2, 고형분 농도를 10 중량% 로 하고, 알칼리 촉매하에서 6시간 숙성시켜 초기축합물(RF 수지) 을 얻었다. 비닐피리딘ㆍ스티렌ㆍ부타디엔공중합 라텍스(VP 라텍스)와 저 스티렌ㆍ부타디엔공중합 라텍스(SBR라텍스) 를 고형분 중량비 7/3 의 비율로 혼합한 혼합라텍스 100중량부에 대하여 상기 RF 수지를 17중량부 혼합하고, 고형분 농도를 물로 14 중량%(RFL)로 조절하고, 24시간 숙성하였다. 얻어진 RFL에 100중량부에 상기 기재의 규산염화합물(2중량%)을 표 9에 표시한 비율로 첨가하였다( 실시예 26 ∼30).

더욱기 비교하기 위하여 규산염화합물을 E의 2중량% 수용액으로 변경한 것 또는 규산염 화합물을 첨가하지 않은 2종류의 처리액을 조정하였다( 비교예 16 ∼17).

상기 처리액 조정에 의한 안정성은 표 9와 같았다.

한편, 중합도 3500 의 완전 비누화형( 비누화도 99.5%이상) 의 폴리비닐알콜을 건습식 방사하고, 연신하여 얻어진 1200 데니아, 필라멘트수 750의 멀티필라멘트에 각각 35 회/10cm의 가변을 거친 후, 이 하연코드 2본을 합하여 하연과 반대방향으로 동수의 상연을 걸어 생코드틀 얻었다.

뒤이어 상기 생코드를 컴퓨터 리터 싱글 딥핑머신( 미국 릿츠라사계) 에 의하여 상기 처리액을 부여하고, 에어와이퍼압 0.3kg/cm²로 액절단을 행하고 건조존을 120℃에서 120초간 정해진 길이로 통과시켜 핫스트레치존을 200℃에서 30 초간, 0.5%의 스트레치를 걸고, 노말 라이징존을 200℃에서 30초간 정장처리하였다.

이렇게하여 얻어진 각 처리코드의 특성 평가결과는 표 9와 같았다. 또, 상기 RF수지 대신에 노블락형 RF 의 스미카놀 S-700(스미토모카가꾸사제) 을 사용하더라도 동일한 효과가 얻어졌다( 실시예 31).

본 발명의 고무ㆍ섬유용 접착제조성물은 합성섬유에 대한 부착량을 저감하면서, 우수한 고무와 합성섬유와의 접착성을 얻을 수 있기 때문에 대폭적인 코스트다운이 기능하게 된다.

또한 본 발명의 고무보강용 합성섬유는 합성섬유 자체의 고강도 등의 특성을 유지하면서 고무와의 접착성, 구체적으로 접착력(인발력) 을 향상하기 때문에 고품위의 섬유보강 고무구조물을 얻을 수 있으므로 타이어, 벨트 및 호스등의 섬유보강 고무제품으로서 유용하다.

Claims

규소와 마그네슘이 주 구성원소이고, 이 규소/마그네슘의 중량비가 1/(0.1∼1.0)인 규산염화합물 1 내지 15중량%를 레조르신ㆍ포름알데히드ㆍ고무라텍스를 주성분으로 구성되는 접착제 매트릭스 성분에 배합한 고무ㆍ섬유용 접착제조성물로서, 상기 규산염 화합물은 1% 수분산액의 광투과율 T가 50%이상이고, 2% 수분산액의 틱소트로피 지수가 2.0∼10.0인 고무ㆍ섬유용 접착제조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 규산염화합물이 더욱이 나트륨 및 리튬원소를 함유하는 것을 특징으로 하는 고무ㆍ섬유용 접착제조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 규산염화합물이 스멕타이트인 것을 특징으로 하는 고무ㆍ섬유용 접착제조성물.
규소와 마그네슘이 주 구성원소이고, 이 규소/마그네슘의 중량비가 1/(0.1∼1.0)인 규산염화합물 1 내지 15중량%를 폴리에폭시드화합물과 블록이소시아네이트화합물, 에틸렌요소화합물 및 고무라텍스로부터 선택된 적어도 1종을 주성분으로 구성되는 접착제 매트릭스성분에 배합한 것을 특징으로 하는 고무ㆍ섬유용 접착제조성물.
제 4 항에 있어서, 상기 규산염화합물이 1% 수분산액의 광투과율 T가 50%이상인 것을 특징으로 하는 고무ㆍ섬유용 접착제조성물.
제 4 항에 있어서, 상기 규산염 화합물이 2% 수분산액의 틱소트로피 지수가 2.0∼10.0인 것을 특징으로 하는 고무ㆍ섬유용 접착제조성물.
규소와 마그네슘이 주 구성원소이고, 이 규소/마그네슘의 중량비가 1/(0.1∼1.0)인 규산염화합물 1 내지 15중량%를 레조르신ㆍ포름알데히드ㆍ고무라텍스를 주성분으로 구성되는 접착제 매트릭스 성분에 배합된 고무ㆍ섬유용 접착제조성물로 피복된 고무보강용 합성섬유로서, 상기 규산염 화합물은 1% 수분산액의 광투과율 T가 50%이상이고, 2% 수분산액의 틱소트로피 지수가 2.0∼10.0인 고무ㆍ섬유용 접착제조성물로 피복된 고무보강용 합성섬유.
제 7 항에 있어서, 상기 규산염 화합물이 스멕타이트인 것을 특징으로 하는 고무보강용 합성섬유.
규소와 마그네슘이 주 구성원소이고, 이 규소/마그네슘의 중량비가 1/(0.1∼1.0)인 규산염화합물 1∼15중량%를 폴리에폭시드 화합물과 블록이소시아네이트 화합물, 에틸렌요오드 화합물, 및 고무라텍스로부터 선택된 적어도 1종을 주성분으로 구성되는 접착제 매트릭스성분으로 배합한 고무ㆍ섬유용 접착제조성물로피복한 고무보강용 합성섬유로서, 상기 규산염 화합물은 1% 수분산액의 광투과율 T가 50%이상이고, 2% 수분산액의 틱소트로피 지수가 2.0∼10.0인 고무ㆍ섬유용 접착제조성물로 피복된 고무보강용 합성섬유.
제 9 항에 있어서, 상기 규산염 화합물이 스멕타이트인 것을 특징으로 하는 고무보강용 합성섬유.
제 9 항에 있어서, 상기 합성섬유가 폴리에스테르 섬유코드이고, 상기 접착제조성물의 부착량이 섬유중량에 대하여 2.0∼4.0중량%, 1본당의 코드경도가 5∼20g, 1본당의 인발 T접착력이 5.5∼7.5g/d인 것을 특징으로 하는 고무보강용 합성섬유.
제 6 항에 있어서, 상기 합성섬유가 폴리아미드 섬유코드이고, 상기 접착제 조성물의 부착량이 섬유중량에 대하여 2.0∼5.0중량%, 1본당의 코드경도가 5∼20g, 1본당의 인발 T접착력이 5.5∼7.5g/d인 것을 특징으로 하는 고무보강용 합성섬유.
제 9 항에 있어서, 상기 합성섬유가 방향족 폴리아미드 섬유코드이고, 상기 접착제조성물의 부착량이 섬유중량에 대하여 3.0∼6.0중량%, 1본당의 코드경도가 5∼20g, 1본당의 인발 T접착력이 5.5∼7.5g/d인 것을 특징으로 하는 고무보강용 합성섬유.
제 6 항에 있어서, 상기 합성섬유가 폴리비닐알콜 섬유코드이고, 상기 접착제조성물의 부착량이 섬유중량에 대하여 2.0∼5.0중량%, 1본당의 코드경도가 5∼20g, 1본당의 인발 T접착력이 5.5∼7.5g/d인 것을 특징으로 하는 고무보강용 합성섬유.
제 6 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 합성섬유코드가 상연과 하연을 갖고, 상연의 연계수가 900∼1800, 하연의 연계수가 1300∼2500인 것을 특징으로 하는 고무보강용 합성섬유.
제 11 항의 고무보강용 합성섬유를 사용하여 고무구조물중의 고무를 보강한 것을 특징으로 하는 섬유보강 고무구조물.