JPS6248742A - 亜鉛メツキスチ−ルコ−ドのゴム組成物との接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、接着性を向上させた亜鉛メツキスチールコー
ドのゴム組成物との接着方法に関する。

〔従来技術〕

従来、亜鉛メツキスチールコードと各種クッションゴム
との接着不良がスチールコードコンベヤベルトにおいて
特に冬期（乾燥期）に集中して発生している。このよう
な季節による接着水準のバラツキは、ゴムに配合される
カーボンブラック中の水分の変動と関連する（Ｗ　、Ｊ
、　Ｖａｎ　０ｉｊｉ、Ｒｕｂｂｅｒ　Ｃｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　　５２６０５〜
６７５　　（１９７９）　）。そこで、接着水準を一定
に保持するために水を未加硫ゴム組成物に添加すること
が考えられるが、この場合、ゴム組成物の耐水、耐湿接
着性の低下が懸念されるので、このような水の添加は実
施されていない。

また、未加硫ゴム組成物を工場内に１〜２ｉａ間放置し
て加湿することが行われているが（未加硫ゴム組成物中
に自然に含有される水分は冬期で０，０３〜０．０５％
、夏期で０．１２％程度）、この場合、接着力のバラツ
キや生産性の低下という問題が生じてしまう。

このため、水と同様の効果を有する代替品の探索が行わ
れ、液状カルボキシル化ポリイソプレンゴム、塩素化パ
ラフィン等が本体クッションゴム用の代替品として実用
化されている。

しかしながら、スチールコードコンベヤベルト等のエン
ドレス材料として好適な、長期の耐水、耐湿接着性の保
証と高水準の初期接着性との両特性を具備するゴム組成
物は、未だ提案されていないのが現状である。

〔発明の目的〕

本発明は、初期接着および湿熱下経時接着（５０℃Ｘ９
８ＲＨＸ２週間）の両特性を飛躍的に向上させ、コンベ
ヤベルトエンドレス部分の接合の信頼性を高めた、亜鉛
メツキスチールコードのゴム組成物との接着方法を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、有機酸コバルト塩およびフェノー
ルフォルムアルデヒド樹脂を含有する未加硫ゴム組成物
に、水を０．２〜１．８重量％含有させた後、亜鉛メツ
キスチールコードを圧着させ、ついで、このゴム組成物
を加硫することを特徴とする亜鉛メツキスチールコード
のゴム組成物との接着方法を要旨とするものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明において用いる有機酸コバルト塩は、一般市販の
ものでよく、例えば、ナフテン酸コバルト、ステアリン
酸コバルト、オクチル酸コバルト、ロジン酸コバルト、
ネオデカン酸コバルト、プロピオンＭコバルト、酢酸コ
バルト、トール油抽出脂肪酸コバルトなどである。この
うち、ナフテン酸コバルトが最適である。

未加硫ゴム組成物の有機酸コバルト塩含有量は、特定さ
れるものではないが、１，２０重量％〜６．０重量％の
範囲内であることが好ましい。

また、未加硫ゴム組成物のフェノールフォルムアルデヒ
ド樹脂含有量もまた、特定されるものではないが、０．
６重量％〜６．０重量％の範囲内であることが好ましい
。

未加硫ゴム組成物は、これら有機酸コバルト塩およびフ
ェノールフォルムアルデヒド樹脂以外に、各種加硫剤、
老化防止剤、補強剤、ハロゲン供与体等の一般的なゴム
配合剤を含有してもよい。

本発明においては、まず、この未加硫ゴム組成物に水を
０．２〜１．８重量％含有させる。水を含をさせるには
、未加硫ゴム組成物の混練中に水を添加すればよい。含
有させる水の量を０．２〜１．８重量％としたのは、後
記実施例から明らかなようにこの範囲外の場合には接着
性の向上をはかることができないからである。

このように水を含有させた後、未加硫ゴム組成物に亜鉛
メツキスチールコードを圧着させる。

圧着は、例えば、コンベヤベルト製造時におけるように
未加硫ゴム組成物中に亜鉛メツキスチールコードを埋設
させることによって行えばよい。

ついで、本発明においては、このように亜鉛メツキスチ
ールコードを圧着させた未加硫ゴム組成物を加硫する。

加硫は、常法により加圧、加熱することにより行えばよ
い。

以下、実施例を示す。

実施例１ 下記の配合内容で混合を行うことにより、未加硫ゴム組
成物を作製した。なお、混合は、日本ゴム協会標準規格
５ＲＩＳ　３６０２−１９７２　ｒ合成ゴムＢＲの試験
方法Ｊ　６．２．２Ｂ法に準じて行った。

この未加硫ゴム組成物に対する水の添加は、混合時に所
定量の水を添加すること、又は各種雰囲気デシケータ−
（２０℃×５％ＲＨ１３５℃×８５％ＲＨ２５０℃×９
８％ＲＨ）中に所定時間未加硫ゴムを放置することによ
った。

未加硫ゴム組成物の水分含有量および水分添加法を、下
記表１に示す。なお、水分含有量は、カールフィッシャ
ー法に基づく微量水分測定装置（三菱化成ディジタル水
分計）にて定量確認した。

（本頁以下余白） 配イＩ生在 ＮＲ６０重量部　＊Ｉ Ｓ　Ｂ　Ｒ４０重量部　＊２ 酸化亜鉛　　　　　　　５重量部 カーボンブラック　　　５０重量部　＊３ステアリン酸
　　　　　１重量部 ナフテン酸コバルト　　５重量部　＊４老化防止剤（１
）　　　　、　　　１重量部　＊５樹脂（接着性向上剤
）　　３重量部　＊６イオウ　　　　　　　２．５重量
部 加硫促進剤　　　　　１．ＬｔＬＨ皿　＊７合計　　　
　　　　１６８．７重量部 注： ＊ｌ　ＲＳＳ　＃４ ＊２日本ゼオン＠製１５００ ’ｌ’３１（ＡＰ ＊４大日本インキ製１０％ナフテン酸コバルト ＊５Ｎ−イソプロピルーＮ−フェニル−ｐ−フェニレン
ジアミン ＊６フエノールーｐ−オクチルホルムアルデヒドレジン ＊７Ｎ−へキシル−２−ベンゾチアゾール−スルフェン
アミド 上記のように水分を添加した未加硫ゴム組成物について
、下記試験を行った。

（１）　　接着試験 未加硫ゴム組成物中に亜鉛メツキスチールコード（７Ｘ
７　　（０，４２）　）を埋設させ、ついで加硫するこ
とによって試料を作製した（加硫条件は１５３℃×３５
分、特記しなければ以下同じ）。

この試料を２つに分け、１つは加硫後直ちに接着試験を
行った（試料ｌ）。

他の１つは５０℃ｘ　９８ＲＨＸ　１４日後に接着試験
を行った（試料２）。

接着試験は、万能引張試験機等にて試料から亜鉛メツキ
スチールコードを引抜いて、その場合の引抜力を測定す
ることによった（ＤＩＮ引抜試験法に準拠メ。

この結果を下記表１および第１図に示す。なお、第１図
中、ａは試料１を、ｂは試料２を、ＴはＪＩＳ　Ｋ　６
３６９　（引抜カニ　３５０ｋｇ　１５ｃｍ　）を表わ
す。

（２）耐水、耐湿接着試験 上記の試料１および試料２について、亜鉛メ・７キスチ
ールコードとゴム組成物との接合端を蜜蝋でシールし、
温度５０℃、相対湿度９５％の恒温、恒湿槽内に１４日
間放置した後、亜鉛メツキスチールコードを引抜くこと
によりゴム被覆率を測定した。

この結果を下記表１および第２図に示す。表１中の数値
は、同試験を３回行った場合の平均値である。なお、第
２図中、ａは試料１を、ｂは試料２を表わす。

（本頁以下余白） 表　　１ 表１、第１図、および第２図から、未加硫ゴム組成物中
の水分含有量が０．２重量％未満であると引抜力が低下
しく第１図）、耐水、耐湿性を表わすゴム被覆率の低下
度合がはげしく　（第２図）、実用に供し得ないことが
判る。また、未加硫ゴム組成物中の水分含有量が１．８
重量％を越えると引抜力、ゴム被覆率ともに低下してし
まう。

したがって、引抜力（ｋｇ１５ｃｍ　）のＪＩＳ規格Ｊ
ＩＳ　Ｋ　６３６９　（３５０ｋｇ　１５ｃｍ　）に合
格するのは０゜２重量％〜１．８重量％の水分含有量で
あることが判る。この範囲では、５０℃Ｘ　９８ＲＨＸ
　１４日後（試料２）でも７０％以上のゴム被覆率を保
持できる。

実施例２ 下記表２に示される配合内容（重量部）で配合１〜７の
未加硫ゴム組成物を作製し、実施例１におけると同様に
試験を行った。この結果を下記表３に示す。

（本頁以下余白） 表　　３ （本頁以下余白） 上記表３から、次のことが判る。すなわち、ｆａ）　有
機Ｍコバルト塩およびフェノールフォルムアルデヒド樹
脂は、必須の配合成分である（配合１．５．６．７参照
）。（ｂｌ有機酸コバルト塩のうちナフテン酸コバルト
が最適である。（Ｃ１塩化パラフィンの含有は初期接着
性を若干改善するが、塩化パラフィンは必須成分ではな
い。

実施例３ 実施例２における配合１と同様な配合内容の未加硫ゴム
組成物について、下記の添加方法で水分を添加し、実施
例１におけると同様に試験を行った。この結果を下記表
４に示す。

添加方法１： 通常の乾燥状態にあるカーボンブラック（含水量０．７
５〜１．２重量％）を、日本ゴム協会標準規格５ＲＩＳ
　３６０２に記載された「混練方法−Ｂ」に準拠して混
練し、サンプルとした（サンプルＡ）。

サンプルＡを３０℃Ｘ９８ＲＩ＋の雰囲気中で１週間放
置してサンプルとした（サンプルＢ）。

添加方法２： 水をカーボンブラック（ＨＡＦ　＞　−含浸させ、含水
量１．４５重量％および３，６重量％に調整した・この
２種類のカーボンブラックを使用して上記の「混練方法
−Ｂ」に準拠して混練し、サンプルとした（含水量１．
４５重量％カーボンブラック使用サンプル：サンプルＣ
２含水量３．６重量％カーボンブラック使用サンプル：
サンプルＤ）。

添加方法３： 未加硫ゴム組成物１００部に対して１．８部の水を配合
剤として添加し、上記の「混練方法−Ｂ」に＊ａｔして
混練し、サンプルとした（サンプルＥ）。

（本頁以下余白） 表　　４ （本頁以下余白） 上記表４から、水の添加方法、手順が異なっていても未
加硫ゴム組成物中の水分水準が同しであれば接着性能は
同じであることが判る（サンプルＤおよびサンプルＥ参
照）。

実施例４ 実施例２における配合１と同様な配合内容の未加硫ゴム
組成物について、水の種々の添加方法を下記のように検
討した。

（１）　　フリーの水を添加する方法：未加硫ゴム組成
物に対し、下記表５に示すように、種々の量の配合水（
重量％）を添加した。

配合水と残置水分（未加硫ゴム組成物中に取り入れられ
た水の量（重量％））との関係を表５に示す。

表　　　５ 上記表５から明らかなように、配合水量と混練後の残置
水分はよく比例する。この方法は手軽で実際的であり、
工業的に使用可能である。

この比例関係は下記式で表わすことができる。

Ｙ＝０．５７８　Ｘ−０，０８ 相関係数ｒ　、＝０．９９６ （２）湿熱雰囲気で水を吸収させる方法：未加硫ゴム組
成物に、下記表６に示すように種々の湿熱雰囲気下で水
を吸収させた。湿熱雰囲気と吸収水分（重量％）との関
係を表６に示す。

表　　　６ 上記表６から明らかなように、経時日数と未加硫ゴム組
成物中に吸収され、含有される水分とがよく比例する。

しかし、水分吸収に長時間を要し、ゴム組成物の価格が
上昇する。さらに、吸湿設備に経費を要するので実際的
とはいえない。湿熱雰囲気と吸収水分との関係は下記式
で表わすことができる。

Ｙ＝０．２２３　Ｘ−０，０７８ ′　相関係数ｒ　２　＝０．９０６ （３）粉体状ゴム配合材料に水を含浸させ、これを配合
成分とする方法： カーボンブラックＨＡＰに対し、下記表７に示すように
、種々の量の水（重量％）を添加し、このカーボンブラ
ックを配合成分として未加硫ゴム組成物を作製した。添
加水（カーボンブランクＨＡＦ中の水分）と残置水分（
未加硫ゴム組成物中に取り入れられた水の量（重量％）
）との関係を表７に示す。

表　　　７ 上記表７から明らかなように、添加水と残置水分とはよ
く比例している。しかしながら、カーボンブラック等の
配合粉体に水を含浸させ、それを配合成分として未加硫
ゴム組成物を作製する上記（３）の方法は、水を上記粉
体に均一に分散させるのが困難であり、さらに、この粉
体をゴムに配合するのが困難であり、ゴム中への粉体の
分散が困難となり、実用的でない。

この関係は下記式で表わすことができる。

Ｙ＝０．０７１　Ｘ　−０，０２２ 相関係数ｒ　３　＝０．９４５ 上述したことから明らかなように、水の添加方法として
は、水を配合剤として未加硫ゴム組成物に添加する上記
（１）の方法が最良である（ｒ＋＞ｒ３　＞ｒ２　）。

この（１）の方法では、目的とする含水量の未加硫ゴム
組成物を低コストで容易に得ることができる。　　　　
　　　　　　　　　４゜〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、有機酸コバルト塩
およびフェノールフォルムアルデヒド樹脂を含有する未
加硫ゴム組成物に、特定量の水を含有させた後亜鉛メツ
キスチールコードを圧着させ、ついで、このゴム組成物
を加硫するため、下記の効果を奏することができる。

（１）初期接着および湿熱下経時接着（５０℃×９８Ｒ
ＨＸ２週間）のいずれにおいても３５０ｋｇ　１５ｃｍ
　　（ＪＩＳ　Ｋ　６３６９）以上の引抜力を有するゴ
ム／スチールコード複合系を得ることができる。さらに
、７０％以上のゴム被覆率を長期に亘って保持すること
ができる。

（２）特に、ゴム／スチールコード接着が要求されるコ
ンベヤー、ルトのエンドレス部分の接合に応用でき、こ
れによりスチールコードコンベヤベルトの長期の寿命を
保証できる。

（３）各種亜鉛メブキ金属とゴムとの接着に応用可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は未加硫ゴム組成物の水分含有量と引抜力との関
係図、第２図は未加硫ゴム組成物の水分含有量とゴム被
覆率との関係図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有機酸コバルト塩およびフェノールフォルムアルデヒド
   樹脂を含有する未加硫ゴム組成物に、水を０．２〜１．
   ８重量％含有させた後、亜鉛メッキスチールコードを圧
   着させ、ついで、このゴム組成物を加硫することを特徴
   とする亜鉛メッキスチールコードのゴム組成物との接着
   方法。