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粘着性を有するゴム補強用処理繊維 - 旭化成株式会社
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発明の名称 粘着性を有するゴム補強用処理繊維
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−234479(P2001−234479A)
公開日 平成13年8月31日(2001.8.31)
出願番号 特願2000−48762(P2000−48762)
出願日 平成12年2月25日(2000.2.25)
代理人
発明者 竹田 稔
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 レゾルシン・ホルムアデヒド初期縮合物とゴムラテックスからなる混合液(以下、RFLという)を主成分とし、粘着付与剤エマルジョンを含有するRFL組成物で表面を被覆処理するゴム補強用布帛または糸条。
【請求項2】 前記RFL組成物中の粘着付与剤エマルジョンがRFL固形分に対し2〜15重量%であることを特徴とする請求項1のゴム補強用布帛または糸条。
【請求項3】 前記RFL組成物のR/Fモル比が1:1〜3、RF/L固形分重量比が1:10〜80であることを特徴とする請求項1又は2記載のゴム補強用布帛または糸条。
【請求項4】 前記布帛への前記RFL組成物の付着量が、基布の重量に対し5〜70%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム補強用布帛または糸条。
【請求項5】 空気入りタイヤのビードワイヤ用ビードテープまたはラッピングコードとして使用することを特徴とする請求項4に記載のゴム補強用布帛または糸条。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ及びゴムホースなどのゴム製品の補強材として用いられるゴム補強用布帛または糸条に関するものであり、さらに詳しくは空気入りタイヤのビードワイヤ用集束布帛または糸条に関するものである。
【0002】
【従来の技術】タイヤ用ビードワイヤは単数本又は複数本の素線ワイヤを未加硫被覆ゴムとともに複数回旋回し構成されたものより成り、特にストランドビードと称されるものが一般的である。これらのビードワイヤでは、タイヤ成型時の作業性、特にカーカス層への圧着時の密着性の問題や、更に重要なことは該ビードワイヤがタイヤ加硫時に変形しビードワイヤの形状が乱れるという問題から、従来ビードテープと称される有機繊維の平織布よりなり、該布に未加硫ゴムを被覆したものにより前記ビードワイヤの外周を締め付けて前記密着性の向上及びタイヤ加硫中のビードワイヤの型くずれの防止が図られている。
【0003】該ビードテープは一般に経糸と緯糸が各々10〜100本/5cmの打ち込み密度を有する平織布で構成され、この平織布は一旦RFL液でディップした後乾燥される。このディップ平織布は粘着性の向上のため更に、未加硫ゴムを有機溶剤でゴム糊状に溶解したゴムセメントをディップ平織布の上に付着させ、その直後2つのローラにより圧搾され、次いで乾燥されて経糸と緯糸が未加硫ゴムにより被覆される。このゴム層で被覆された平織布は所定巾にに裁断されて、ビードワイヤのビードテープとして用いられて来た(例えば、特開昭62−121039号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来使用されてきた前記ビ―ドワイヤ用ビードテープは有用な特性を有するものの、以下の様な改善が求められている。第1に平織布は一旦RFL液でディップした後、粘着性の向上のため未加硫ゴムをゴム糊状に溶解したゴムセメントを被覆しているため、経時とともに未加硫ゴムの劣化が進行し易いことである。第2にゴムセメントは未加硫ゴムを有機溶剤でゴム糊状に溶解し、ディップ平織布の上に付着させ、その直後2つのローラにより圧搾され、次いで乾燥する一連の工程は作業員の健康管理と良好な職場作業環境を維持管理するための経済的コストが極めて大きいことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、粘着付与剤エマルジョンを含有したRFL組成物で繊維表面を被覆処理することにより、ビードワイヤとの良好な密着性とビードテープまたはラッピングコードを巻き付ける際、作業性の良好な布帛または糸条を得ることが出来ることを初めて見出し、本発明を完成するに至った。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳細に説明する。本発明のゴム補強用布帛または糸条は、粘着付与剤エマルジョンを含有したRFL組成物で繊維表面を被覆処理することにより、粘着性に優れたものが得られることである。本発明のゴム補強用布帛の経糸及び緯糸の繊度は44〜1400dtexが好ましく、特に78〜235dtexの範囲がより好ましい。本発明のゴム補強用布帛の打ち込み密度は、経糸と緯糸が各々10〜100本/5cmが好ましく、特に20〜70本/5cmの範囲がより好ましい。本発明のゴム補強用布帛は、編物または織物の形態を含むものである。
【0007】本発明のゴム補強用糸条の繊度は940〜2100dtexが好ましく、特に1200〜2100dtexの範囲がより好ましく、0〜20回/10cmの撚りをかけたコード形態が好ましく、特に4〜15回/10cmの範囲が好ましい。本発明のゴム補強用布帛または糸条は、ナイロン6またはナイロン66やビニロン、ポリエステル系、レーヨン、芳香族ポリアミド、綿などのマルチフィラメント糸、モノフィラメント糸および紡績糸を素材とした長繊維および、または短繊維を単独あるいは2種以上混用しても良く、織物、編物、組紐、糸条、ロープまたはこれらの混合体などの形態で行っても良いが、より好ましくは耐熱性と耐久性に優れたナイロン66素材から構成されることが好ましい。
【0008】上記RFL組成物において、レゾルシン(R)とホルムアデヒド(F)のモル比(R/F)は1:1〜3、特に1:2の付近であることが好ましい。上記RFLのゴムラテックスとしては、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体ラテツクス(VPラテックス)、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス(SBRラテツクス)、ブタジエンラテックス(BRラテックス)、アクリルニトリル−ブタジエン系共重合体ラテツクス(NBRラテツクス)、クロロブレン系ラテツクス(CRラテックス)、クロロスルホン化ポリエチレン系ラテックス(CSMラテツクス)、ブチルゴムラテックス(IRラテックス)、アクリレート系ゴムラテックスおよび天然ゴムラテックス(NRラテックス)などがあげられ、これらを被着ゴム種によって単独または複数を混合して用いることができる。
【0009】特にNRラテックスおよびSBRラテツクスとVPラテックスの混合ラテツクス系が好ましく、この場合、NRラテックスの固形分濃度は70%以上、SBRラテツクスの固形分濃度は15%以下、VPラテックスの固形分濃度は15%以下とすることがより好ましい。上記RFLにおいてレゾルシン・ホルムアデヒド初期縮合物(RF)とゴムラテックス(L)の配合比(RF/L)は、固形分重量比が1:10〜80であることが好ましく、特に1:10〜40の範囲がより好ましい。ゴムラテックスの固形分重量比が1:10に満たない場合は、処理された布帛または糸条が硬くなり工程加工性が悪くなる傾向にあり、固形分重量比が1:80を超えると処理された布帛または糸条が軟らかくなり過ぎて工程加工性が悪くなる傾向にあり、さらに被着ゴムとの接着性が悪くなる傾向があるため好ましくない。
【0010】本発明においては、上記RFL液に加えてさらに、粘着付与剤エマルジョンを含有する組成物で繊維表面を被覆処理するため、粘着性に優れた布帛または糸条が得られる。粘着付与剤エマルジョンとしては、アルキル系石油樹脂、テルペンフエノール系樹脂、水添ロジンエステル、重合ロジンエステル、t−ブチルフエノール樹脂等があげられるが、特にアルキル系石油樹脂が最も良好な粘着性が得られる。
【0011】このRFL組成物中の粘着付与剤エマルジョンはRFL固形分に対し2〜15重量%であることが好ましく、特に4〜10重量%の範囲が処理した布帛または糸条の粘着性と柔軟性および被着ゴムとの接着性が良好である。本発明のRFL組成物の付着量は、処理前の布帛または糸条に対して固形分重量で5〜70重量%が好ましく、特に10〜55重量%の範囲で処理した布帛または5〜8重量%の範囲で処理した糸条の粘着性と柔軟性および品位の点でより好ましい。固形分重量で5重量%未満の場合は、布帛または糸条の粘着性が著しく悪く、固形分重量で70重量%を超えるとRFL組成物が固着せず、処理工程中のローラー類に付着して、布帛または糸条の付着斑が生じて被着ゴムとの接着性が悪くなる傾向がある。
【0012】本発明のビードテープの表面の被覆方法について例をあげて説明する。経糸にナイロン66の繊度78dtex/2本、緯糸にナイロン66の繊度78dtex/2本を用いた経糸密度26本/2.54cm×緯糸密度32本/2.54cmの経編編み物を前記の粘着付与剤エマルジョンを含有する組成物に浸漬し、90〜130℃の温度で20〜50秒間乾燥後、170〜210℃の温度で60〜90秒間熱セット処理する。
【0013】乾燥温度が90℃未満ではRFL組成物が固着せず、処理工程中のローラー類に付着し、付着量の減少と布帛まはた糸条の付着斑が生じて、被着ゴムとの接着性が悪くなる傾向がある。130℃を超えるとブリスターが発生しやすくなるので好ましくない。熱セット処理温度が170℃未満では粘着性が発現しにくく、被着ゴムとの接着性が悪くなる傾向がある。一方210℃を超えると布帛または糸条の粘着性が強すぎてスリットなどの後加工がしにくくなると共に適度な柔軟性が損なわれる傾向がある。
【0014】本発明の粘着付与剤エマルジョンを含有したRFL液組成物で処理したゴム補強用布帛または糸条は、例えば天然ゴム(NR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、クロロブレンゴム(CR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、ニトリルゴム(NBR)、水添ニトリルゴム(HNBR)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)、ブチルゴム(IIR)、アクリルゴム(ACM)、塩素化ポリエチレンゴム(CPE)およびこれら各種ゴムの混合物を被着ゴムとして用いると効果を発揮するが、特にゴム種を限定するものではない。
【0015】次に実施例をあげて、本発明の構成および効果をより具体的に説明する。なお、以下の実施例における各測定結果は次の方法により求めたものである。
【0016】(1)粘着性<布帛の場合> 処理布を巾35mm、長さ150mmに裁断したものを6枚準備し、重ねてプレスで1.96MPaで2分間圧着し、3枚目と4枚目の間を剥離する時の最大応力を求め、その値を処理布の粘着性とした。
<糸条の場合> 処理糸条を40本を引き揃えた巾10mm、長さ150mmの供試料を4枚準備し、重ねてプレスで0.96MPaで2分間圧着し、2枚目と3枚目の間を剥離する時の最大応力を求め、その値を糸条の粘着性とした。
【0017】(2)硬さ<布帛の場合> 処理布を巾2.54cm、長さ5cmに裁断し、引張試験機のブリッヂ(3cm間隔で平行に置かれた3mmφワイヤー)の上に処理布を直角に載せ、その中央部にフックバー(3mmφ)を掛けてブリッヂの間を垂直に引き抜く時の最大応力を求め、その値を処理布の硬さとした。フックバーを移動させる速度は100mm/分である。
<糸条の場合> 長さ3.81cmの処理糸条を準備し、JIS L 1096(1999)に記載の曲げ反ぱつ性(ガーレ法)に準じて、ガーレ試験機を用いて剛軟度を測定した。
【0018】(3)接着力<布帛の場合> 被着ゴムと処理布を用いて、巾2.54cmの試験片を作成し、JIS K 6404−5(1999)に記載の接着試験(密着強さ…試験方法B)に準じて、処理布と被着ゴム間の剥離力を測定した。加硫は加硫プレスを用いて、150℃で20分間行った。
<糸条の場合> 被着ゴムと処理糸条を用いて、JIS L−1017(1995)に記載の接着力−Tテスト(A法)に準じて、処理糸条と被着ゴム間の引抜接着力を測定した。加硫は加硫プレスを用いて、150℃で20分間行った。
【0019】(4)ビードテープ及びラッピングコードの適性以上の測定結果を総合的に評価し、密着性と作業性の面からビードテープ及びラッピングコードとして最適なものを◎、適しているものを○、不適切なものを×とした。
【0020】
【実施例1】アルカリ触媒の存在下でレゾルシンとホルマリンをモル比1/2の割合で混合し、20分間熟成して固形分8%のRF液を得た。NRラテックスおよびSBRラテツクスとVPラテックスを固形分重量比87:2:11の割合で混合した混合ラテツクス(L)をRF/L固形分重量比が1:39になるように前記RF液と水を混合し、18時間熟成の後、アンモニアを添加し、固形分30%のRFL液を作成した。このRFL液に粘着付与剤エマルジョンとして、アルキル系石油樹脂の“セロゾールA−43−C”(中京油脂(株)製)をRFL固形分比6.5%添加して使用した。一方、繊度78dtexのナイロン66糸をラッセル編機を用いて経密度36コース/2.54cm、緯密度12ウェール/2.54cmで製編を行いマーキゼット編地を得た。
【0021】次いで、ノンタッチドライヤーを用いて前記RFL液組成物をマーキゼット編地に浸漬し、100℃で32秒間乾燥し、続いてクリップテンターを用いてオーバーフィード率10%の条件のもとに190℃で72秒間熱セットし、得られた処理布をワインダーに巻き取った。この処理布の粘着性、硬さ、接着性などを評価した結果を表1に示した。
【0022】
【実施例2】粘着付与剤添加量を表1に記載のように変更した以外は、実施例1と同様の処理を行い、得られた処理布の粘着性、硬さ、接着性などを評価した結果を表1に併記した。
【0023】
【実施例3〜6】アルカリ触媒の存在下でレゾルシンとホルマリンをモル比1/2の割合で混合し、6時間熟成して固形分6.5%のRF液を得た。RF/L固形分重量比とラテックス配合比および粘着付与剤添加量を表1に記載のように変更した以外は、実施例1と同様の処理を行い、得られた処理布の粘着性、硬さ、接着性などを評価した結果を表1と表2に併記した。
【0024】
【実施例7】実施例1と同様の粘着付与剤エマルジョンを含有したRFL液組成物を準備した。一方、繊度235dtexのナイロン66糸1本をS方向に15回/10cmの撚りで撚糸した経糸と、繊度235dtexのナイロン66糸1本の無撚緯糸を用い、各々52.5本/5cmの打ち込み密度を有する平織物を得た。次いで、ノンタッチドライヤーを用いて前記RFL液組成物を平織物に浸漬し、100℃で32秒間乾燥し、続いてクリップテンターを用いてオーバーフィード率5%の条件のもとに190℃で72秒間熱セットし、得られた処理布をワインダーに巻き取った。この処理布の粘着性、硬さ、接着性などを評価した結果を表3に示した。
【0025】
【実施例8】実施例1と同様の粘着付与剤エマルジョンを含有したRFL液組成物を準備した。一方、繊度1400dtexのナイロン66糸1本を10回/10cmの撚りで撚糸した糸条を得た。次いで、コンピユートリーター処理機(リッツラー社製)を用いて前記RFL液組成物を上記糸条に浸漬し、120℃で129秒間乾燥し、続いて200℃で61秒間熱処理した。この処理糸条の粘着性、硬さ、接着性などを評価した結果を表4に示した。
【0026】
【比較例1】アルカリ触媒の存在下でレゾルシンとホルマリンをモル比1/2の割合で混合し、6時間熟成して固形分6.5%のRF液を得た。NRラテックスおよびSBRラテツクスとVPラテックスを固形分重量比5:15:80の割合で混合した混合ラテツクス(L)をRF/L固形分重量比が1:5になるように上記RF液と水を混合し、30分間熟成の後、アンモニアを添加し、固形分16%のRFL液を作成した。このRFL液を実施例1と同様のマーキゼット編地に浸漬し、以降実施例1と同様の処理を行い、得られた処理布の粘着性、硬さ、接着性などを評価した結果を表5に示した。
【0027】表5の測定結果から明らかなように一般的に用いられている比較例1のRFL液を使用した処理布では、粘着性が低くビードテープとしては不適性であった。実施例1〜6のRF/L固形分重量比1/39〜10のRFL液組成物を使用した処理布は、表1と表2に示すように硬さ、粘着性、接着力共にビードテープとして適性であった。表3の実施例7は、実施例1と同様のRFL液組成物を使用した平織処理布の硬さ、粘着性、接着力共にビードテープとして適性であった。又、実施例8は、実施例1と同様のRFL液組成物を使用した処理コードの硬さ、粘着性、接着力共にラッピングコードとして適性であった。
【0028】
【表1】

【0029】
【表2】

【0030】
【表3】

【0031】
【表4】

【0032】
【表5】

【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の粘着付与剤エマルジョンを含有したRFL液組成物で繊維表面を被覆処理して得られたビードテープまたはラッピングコード(実施例1〜8)は、従来の未加硫ゴムをゴムセメンティグしたビニロン平織布に比べ、優れた粘着性と適度な硬さを保持しながら良好な接着力を有するものである。
【0034】本発明の粘着付与剤エマルジョンを含有したRFL組成物の処理布をビードワイヤーのビードテープとして用いて、ビードワイヤーの内周側から外周へ折り返して巻き付ける場合、粘着性が十分なため皺がなく、結果としてタイヤ内周面の凸凹は発生しなく、適度な硬さがあるので高い作業性を持つビードテープが得られる。




 

 


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