JP2003306871A - 繊維用処理液、およびゴム補強用コード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、繊維用処理液付与工程で高濃度でも
安定な繊維用処理液を提供すること、及び、ゴムを含ん
でなる基材との接着性に優れる上に、屈曲変形に対する
耐疲労性にも優れたゴム補強用コードを提供せんとする
ものである。 【解決手段】本発明の繊維用処理液は、エポキシ樹脂と
ゴムラテックスを含む繊維用処理液であって、エポキシ
樹脂１００重量部に対し、界面活性剤を０．１〜２０重
量部含有することを特徴とするものである。また、本発
明のゴム補強用コードは該繊維用処理液を炭素繊維束に
含浸してなるゴム補強用コードである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工業用ゴム製品に
適したゴム補強用コードおよびこれを得るための繊維用
処理液に関するものである。更に、詳しくはゴム基材と
の接着性、耐疲労性に優れるゴム補強用コードに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ、ベルト、ホースなどの工業用ゴ
ム製品は、通常、繊維材料にて補強された複合体であっ
て、繊維とゴム基材との間に強固な接着が要求される。
従来、繊維とゴムとの接着方法としては、レゾルシン・
ホルマリン・ゴムラテックス混合液（以下、ＲＦＬ液と
いう）にて予め繊維を処理した後、これを未加硫ゴムと
密着加硫させる方法が良く知られている。

【０００３】繊維材料としては、引張強度、引張弾性
率、耐熱性、耐水性、耐疲労性等の特性に優れることが
要求され、中でも、外力による変形に耐性を持たせるた
め、耐疲労性、繊維とゴム基材間の接着性が重視され
る。

【０００４】そのような中、炭素繊維は、引張弾性率、
引張強度、耐熱性、耐水性が良好であり、これを用いた
繊維強化ゴム材料は、寸法安定性、耐候性に優れてい
る。しかし、単繊維同士の擦過による炭素繊維コードの
破断が生じやすく、また炭素繊維コードとゴム基材との
界面において剥離が生じやすいため耐疲労性に劣るとい
う課題があった。

【０００５】たとえば米国特許第３６４８４５２号や特
公昭５３−３０７５７号公報には非水溶性エポキシ樹脂
を炭素繊維束に付与し、ＲＦＬを付着する方法が開示さ
れている。また、特開昭６０−１８１３６９号公報には
炭素繊維束にエポキシ樹脂とゴムラテックスを含む処理
液を付与した後、熱処理し、次いでＲＦＬ液を付与した
後、熱処理する方法が提案されている。しかし、この方
法では耐疲労性が実用レベルには達せず不十分であっ
た。また、エポキシ樹脂とゴムラテックスを含む処理液
の安定性が不十分であるため、処理加工における製造効
率に問題があった。詳しくは、該方法による処理液は、
混合後数時間で固形分の凝集がはじまるため、処理液濃
度の変化をきたし、終には完全に固化するため、ディッ
ピング処理が不可能となる。そのため、数時間内に処理
液を交換することが必須となり、経済性に問題を有して
いた。さらには、処理液が高濃度になるとさらに可使時
間が短くなり、実用に全く耐えないものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、高濃度でも安定な繊維用処理液を提供するこ
と、及び、炭素繊維とゴム配合物との接着性に優れる上
に、屈曲変形に対する耐疲労性にも優れたゴム補強用コ
ードを提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は以下の構成を有する。即ち、エポキシ樹
脂、ゴムラテックスおよび界面活性剤を含む繊維用処理
液であって、エポキシ樹脂１００重量部に対し、界面活
性剤を０．１〜２０重量部含有することを特徴とする繊
維用処理液である。また、該繊維用処理液を炭素繊維束
に含浸してなるゴム補強用コードである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明者らは、エポキシ樹脂とゴ
ムラテックスからなる繊維用処理液に一定量の界面活性
剤を添加することで、高濃度でも安定な処理剤が得られ
ることを見出したものである。

【０００９】また、該繊維用処理液（以下、処理液）は
高濃度でも使用可能であるため、この処理液にて炭素繊
維を処理して得られるゴム補強用コード（以下、単にコ
ードという）は、処理液に含まれるエポキシ樹脂やゴム
成分といった固形分（処理液の水分を除いたものであ
り、以下、処理液の固形分という）を多量に付着せしめ
ることが可能となり、結果として屈曲変形に対する耐疲
労性（以下、単に屈曲変形という）が従来になく優れる
ことを見出したものである。

【００１０】本発明における処理液は、エポキシ樹脂、
ゴムラテックス、界面活性剤を含むものであるが、本発
明で用いる界面活性剤は、エポキシ樹脂１００重量部に
対して０．１〜２０重量部であることが必要であり、好
ましくは１〜１８重量部、より好ましくは２〜１５重量
部であるのが良い。０．１重量部未満であると、処理液
の安定性が不十分になることがあり、２０重量部を超え
るとコードと被着ゴムの接着性が不十分になることがあ
る。

【００１１】界面活性剤を加えることで処理液の安定性
が改良される機構は明らかではないが、ゴムラテックス
とエポキシ樹脂が反応することが処理液の安定性不良の
要因であると推定すると、エポキシ樹脂を界面活性剤で
乳化分散することで、ゴムラテックスとの反応が阻止さ
れるため、結果として処理液の安定性が向上するものと
考えられる。

【００１２】本発明の処理液に用いることができるエポ
キシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を
有するものであればいかなる化合物を用いても良い。

【００１３】分子内にエポキシ基を２個以上有する化合
物は特に限定されないが、例えば、分子内に水酸基を有
する化合物から得られるグリシジルエーテル型エポキシ
樹脂、分子内にアミノ基を有する化合物から得られるグ
リシジルアミン型エポキシ樹脂、分子内にカルボキシル
基を有する化合物から得られるグリシジルエステル型エ
ポキシ樹脂、分子内に不飽和結合を有する化合物から得
られる環式脂肪族エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシ
アネートなどの複素環式エポキシ樹脂、あるいはこれら
から選ばれる２種類以上のタイプが分子内に混在するエ
ポキシ樹脂などを用いることができる。

【００１４】グリシジルエーテル型エポキシ樹脂の具体
例としては、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンの
ようなハロゲン含有エポキシド類との反応により得られ
るビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ
と前記ハロゲン含有エポキシド類との反応により得られ
るビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニルと前記
ハロゲン含有エポキシド類との反応により得られるビフ
ェニル型エポキシ樹脂、レゾルシノールと前記ハロゲン
含有エポキシド類との反応により得られるレゾルシノー
ル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳと前記ハロゲン含
有エポキシド類との反応により得られるビスフェノール
Ｓ型エポキシ樹脂、多価アルコール類と前記ハロゲン含
有エポキシド類との反応生成物であるポリエチレングリ
コール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エ
ポキシ樹脂、ビス−（３，４−エポキシ−６−メチル−
ジシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキ
シシクロヘキセンエポキシドなどの不飽和結合部分を酸
化して得られるエポキシ樹脂、その他ナフタレン型エポ
キシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、およびこれらのハロ
ゲンあるいはアルキル置換体などが挙げられる。

【００１５】中でも、コードの柔軟性の観点から、環状
構造を有しない脂肪族系エポキシ樹脂が好ましく、グリ
セロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグ
リシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシ
ジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテ
ル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポ
リプロピレングリコールジグリシジルエーテルなど多価
アルコール類とエピクロロヒドリンとの反応物が好まし
く用いることができる。

【００１６】とりわけ、グリセロールポリグリシジルエ
ーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテルは、耐疲
労性の向上に特に効果的であり、好ましく用いられる。

【００１７】本発明で用いるエポキシ樹脂は、エポキシ
当量が５０〜５００、好ましくは７０〜４００、さらに
好ましくは１００〜３００であるのがよい。５０未満で
あると、この処理液を炭素繊維に含浸してなるコードが
剛くなりすぎる傾向があり、屈曲変形による座屈が生じ
やすく、結果として耐疲労性が低下する。５００を超え
るとコードとゴム基材との接着性が不十分になることが
ある。複数種のエポキシ樹脂を用いる場合は、その中の
少なくとも１種類のエポキシ樹脂についてエポキシ当量
が上記範囲を満たすことが好ましく、使用するエポキシ
樹脂の全てが上記範囲であることがより好ましい。

【００１８】エポキシ樹脂は処理液の固形分１００重量
％中、２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量
％、より好ましくは４０〜６０重量％含まれているのが
良い。２０重量％未満であると、ゴム基材との界面にお
いてコードとの接着性が不足することがあり、８０重量
％未満を超えると、コードの柔軟性が低下し、耐疲労性
が不足することがある。

【００１９】本発明に用いる界面活性剤は、特に限定さ
れずアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界
面活性剤等のイオン型界面活性剤や、非イオン界面活性
剤等を用いることができる。中でも、処理液の安定性、
コードとゴム基材との接着性の観点から非イオン界面活
性剤が好ましい。イオン型界面活性剤を用いると、ゴム
ラテックスのエマルジョン安定性が破壊され、処理液の
安定性が乏しくなったり、接着性の有効成分であるエポ
キシ基と反応し、反応活性のあるエポキシ基が不足して
しまうため、コードとゴム基材との接着性が乏しくなる
ことがある。

【００２０】アニオン界面活性剤としては、高級アルコ
ール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステ
ル塩、硫酸化脂肪酸エステル、硫酸化オレフィン、アル
キルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレン酸塩、
パラフィンスルホン酸塩、高級アルコールリン酸エステ
ル塩等が使用できる。

【００２１】カチオン界面活性剤としては、高級アルキ
ルアミン塩、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付
加物、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジ
メチルベンジルアンモニウム塩等が使用できる。

【００２２】両性界面活性剤としては、ヤシ油脂肪酸ア
ミドプロピルベタイン液、ラウリン酸アミドプロピルベ
タイン液、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が使
用できる。

【００２３】非イオン界面活性剤としては、高級アルコ
ールエチレンオキシド付加物、アルキルフェノールエチ
レンオキシド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエ
チレンオキシド付加物、高級アルキルアミンエチレンオ
キシド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキシド付加物、
油脂のエチレンオキシド付加物、ポリプロピレングリコ
ールエチレンオキシド付加物、グリセロール脂肪酸エス
テル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ソルビト
ール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、多価
アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類
の脂肪酸アミド、ショ糖の脂肪酸エステル等が使用でき
る。中でも、高級アルコールエチレンオキシド付加物、
油脂のエチレンオキシド付加物は処理液の安定性に特に
効果的であり好ましく用いられる。

【００２４】非イオン界面活性剤を用いる場合、界面活
性剤のＨＬＢ（Ｈｉｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉ
ｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）は３〜１５が好ましく、４〜１
４がさらに好ましい。３未満であると、界面活性剤が水
に溶解しにくいことがあり、１５を超えるとエポキシ樹
脂の乳化効果が乏しくなり、結果として処理液の安定性
が乏しくなることがある。

【００２５】本発明の処理液には、処理液の固形分１０
０重量％に対して、２０〜８０重量％のゴム成分を含有
することが好ましい。２０重量％未満であると、屈曲変
形等の応力変形を受けた際に、単繊維同士の擦過による
コードの破断が生じたり、ゴム界面においてコードとの
剥離が生じたりすることがある。また、８０重量％を超
えるとコードの粘着性が過剰となり、取り扱い性が悪化
することがある。

【００２６】該ゴム成分は、ゴムラテックスとして処理
液中に加えることができる。ゴムラテックスを用いるこ
とで、処理液全体の粘度が下がり、炭素繊維束の内部へ
の処理液の含浸が容易になり、処理液の固形分による単
繊維擦過抑制の役割を果たしやすくなる。

【００２７】ゴムラテックスとは、一般に、高分子が水
中に安定に分散しているものであり、炭素繊維束に含浸
させた後、コード中に残存する水分を加熱乾燥等により
除去しておくのが好ましい。コード中に水分が残存して
いるとコードの耐疲労性を損なうボイドの原因となる場
合がある。加熱乾燥の温度としては、１００〜２７０℃
の範囲が好ましく、１５０〜２４０℃の範囲がより好ま
しい。

【００２８】ゴムラテックスとしては、ブタジエンゴム
ラテックス、イソプレンゴムラテックス、ウレタンゴム
ラテックス、天然ゴムラテックス、スチレン−ブタジエ
ンゴムラテックス、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
ラテックス、クロロプレンゴムラテックスおよびビニル
ピリジン−スチレン−ブタジエンゴムラテックスなどが
使用できる。中でも、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ムラテックスやビニルピリジン−スチレン−ブタジエン
ゴムラテックスは、耐疲労性の向上に特に効果的であ
り、好ましく用いられる。これらは単独でも使用できる
し、混合して使用することもできる。

【００２９】ゴムラテックスの種類は、用いるゴム基材
との相性により適宜選択することができる。例えば、ゴ
ム基材として、天然ゴムを用いる場合には、処理液中の
全ゴム成分１００重量％中、ビニルピリジン−スチレン
−ブタジエンゴムラテックスに由来するゴム成分が５０
重量％以上を占めることが好ましい。また、ゴム基材と
して、アクリロニトリル−ブタジエンゴムを用いる場合
には、処理液中の全ゴム成分１００重量％中、アクリロ
ニトリル−ブタジエンゴムラテックスに由来するゴム成
分が、５０重量％以上を占めることが好ましい。

【００３０】本発明に用いるゴムラテックスの平均粒径
は０．３μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下、さらに
好ましくは０．１μｍ以下が好ましい。０．３μｍを超
えると、炭素繊維束内部への含浸性が悪くなることがあ
り、単繊維同士の擦過が生じるため、コードの耐疲労性
が悪くなることがある。また、ゴムラテックスの平均粒
径は小さければ小さいほど好ましいが、０．０５μｍで
あれば、本発明の目的は達することができる。尚、本発
明における平均粒径とは、標準ふるいを用いる方法、顕
微鏡法、光路遮へい法、レーザー前方散乱法、光散乱
法、電気的方法（懸濁液中の電気容量を測るコールタカ
ウンター）、沈降速度法、Ｘ線小角散乱法、カスケード
インパクター法などのいずれかで求めることができる。

【００３１】本発明の処理液に含まれるエポキシ樹脂と
ゴムラテックスの乾燥重量比は１０／９０〜９０／１
０、好ましくは２０／８０〜８０／２０、さらに好まし
くは３０／７０〜７０／３０であるのがよい。１０／９
０未満であるとコードとゴム基材との接着性が不十分に
なることがあり、９０／１０以上であると、コードが剛
くなりすぎる傾向があり、屈曲変形による座屈が生じや
すく、結果として耐疲労性が低下することがある。な
お、エポキシ樹脂とゴムラテックスの乾燥重量比は、エ
ポキシ樹脂の重量、及びゴムラテックスの固形分重量
（ゴムラテックス由来のゴム成分）の計算値から処理液
を調合することで、調整できる。

【００３２】尚、本発明の処理液は必要に応じて、１分
子中にエポキシ基を１個有するエポキシ化合物を含有し
ても構わない。

【００３３】また、本発明は、前記処理液を炭素繊維束
に含浸してなるゴム補強用コードである。詳しくは、炭
素繊維束の内部に前記処理液を含浸させ、水分を除去
し、繊維束内部および繊維束全体の表面に処理液の固形
分を付着せしめてコード形状の材料としたものである。

【００３４】処理液の固形分を炭素繊維束の内部に十分
に付着させないと、屈曲変形などの応力変形を受けた際
に、単繊維同士の擦過によるコードの破断が生じること
が多い。また、コード表面に処理液の固形分が付着して
いなければ、後述するゴム基材との界面において、コー
ドの剥離が生じることがある。

【００３５】本発明のゴム補強用コードは、炭素繊維束
１００重量部に対し、処理液の固形分を２０〜８０重量
部付着させることが好ましい。処理液の固形分の付着量
が炭素繊維束１００重量部に対して２０重量部未満であ
ると、単繊維同士の擦過によりコードの耐疲労性が低下
することがある。逆に処理液の固形分が８０重量部を超
えるとコードが剛くなりすぎる傾向があり、屈曲変形に
よる座屈が生じやすく、結果として耐疲労性が低下する
ことがある。

【００３６】本発明では、コード／ゴム基材の接着性を
さらに向上させるため、レゾルシン・ホルマリン・ゴム
ラテックス（以下、ＲＦＬ）をコード表面に付着させる
ことが好ましい。つまりは、コード表層にＲＦＬ層を有
することが好ましい。ここで「コード表面に付着させ
る」或いは「コード表層にＲＦＬ層を有する」とは、コ
ードの全断面積の１０％に相当する外周部面積内に全Ｒ
ＦＬの９０％以上が偏在している状態を表す。コード／
ゴム基材界面にＲＦＬを偏在することにより、さらにコ
ード／ゴム基材界面の接着性を高めるものである。

【００３７】ゴム補強用コードの表面にＲＦＬを偏在さ
せる方法は特に限定されないが、炭素繊維束に対し、処
理液を含浸せしめてコード形状の材料とした前記ゴム補
強用コードの表面にさらにＲＦＬを付与する方法をとる
こともできる。

【００３８】例えば、次のような方法により製造するこ
とができる。すなわち、炭素繊維束を前記処理液からな
る処理液槽を通過させた後、加熱乾燥し、次いで、ＲＦ
Ｌを含む処理液槽を通過させた後、さらに加熱乾燥炉内
を通過させ、コード中の水分を除去する方法である。

【００３９】尚、ゴム補強用コードに含まれる全ＲＦＬ
の付着量は、炭素繊維束１００重量部に対して、乾燥後
に好ましくは１〜２０重量部、より好ましくは２〜１５
重量部、特に好ましくは３〜１０重量部であるのがよ
い。１重量部未満であると、コード／ゴム基材界面の接
着性が低下することがあり、２０重量部を超えると、コ
ードの柔軟性が低下することやコード作製プロセスにお
いてロールへの付着（ガムアップ）が生じ、品質安定性
が損なわれることがある。

【００４０】ＲＦＬの製造方法は特に限定されないが、
レゾルシンとホルマリンを初期縮合させたものを使用し
て調製することができる。特にアルカリ触媒下で初期縮
合して得たレゾルシン・ホルマリン初期縮合物を用いて
ＲＦＬを好ましく調製することができる。例えば、水酸
化ナトリウムなどのアルカリ性化合物を含むアルカリ性
水溶液内に、レゾルシンとホルマリンを添加混合して、
室温で数時間静置し、レゾルシンとホルムアルデヒドを
初期縮合させた後、ゴムラテックスを加えて混合エマル
ジョンとする方法により調製される。

【００４１】レゾルシン・ホルマリン初期縮合物は、レ
ゾルシンとホルマリンのモル比が好ましくは１：０．３
〜１：５、さらに好ましくは１：０．７５〜１：２．０
の範囲のものを用いることができる。この範囲をはずれ
ると、コード／ゴム基材界面の接着性が不十分になるこ
とがある。

【００４２】ＲＦＬ調製に用いるゴムラテックスとして
は、アクリロニトリル−ブタジエンゴムラテックス、イ
ソプレンゴムラテックス、ウレタンゴムラテックス、ク
ロロプレンゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴム
ラテックス、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴ
ムラテックス、水素化ニトリルゴムラテックス等の合成
ゴムラテックスを挙げることができる。

【００４３】ゴムラテックスの種類は、用いるゴム基材
との相性により適宜選択することができる。例えば、ゴ
ム基材として、天然ゴムを用いる場合には、処理液中の
全ゴム成分１００重量％中、ビニルピリジン−スチレン
−ブタジエンゴムラテックスに由来するゴム成分が５０
重量％以上を占めることが好ましい。また、ゴム基材と
して、アクリロニトリル−ブタジエンゴムを用いる場合
には、処理液中の全ゴム成分１００重量％中、アクリロ
ニトリル−ブタジエンゴムラテックスに由来するゴム成
分が、５０重量％以上を占めることが好ましい。

【００４４】ＲＦＬにおけるレゾルシンホルマリン初期
縮合物とゴムラテックスの配合比率は、固形分重量比で
１：３〜１：８であることが好ましく、１：４〜１：６
の範囲であることがさらに好ましい。この範囲を外れる
と接着性が不十分になることがある。

【００４５】本発明の前記処理液は、適度な濃度に調整
し、炭素繊維束の処理に用いることができる。該処理液
は、炭素繊維束への含浸性を高めるために、水を添加し
て、濃度を調整することができる。ここで、水とはイオ
ン交換水を用いることが処理液の安定性の向上から好ま
しい。また、処理液はその濃度が２０〜８０重量％であ
ることが好ましく、さらに好ましくは３０〜７０重量％
であることが好ましい。２０重量％未満であると、炭素
繊維束への処理液の固形分の含浸が不十分となり、耐疲
労性が悪化することがある。８０重量％を超えると、処
理液の安定性が悪くなることがあり、固形分の凝集、沈
降がおこるためディッピング処理が不可能になることが
ある。ここで、処理液の濃度とは、処理液に含まれる乾
燥後の固形分の重量を、乾燥前の処理液の重量で除した
値である。

【００４６】本発明において、処理液による炭素繊維束
の処理は、炭素繊維束を処理液に浸漬した後、熱処理す
ることにより行うことができる。この熱処理は、炭素繊
維束に含浸ないし付着させた処理液の固形分を定着さ
せ、水分を除去するに足る温度にて行えば良く、通常、
１００〜２７０℃にて数分間処理すれば良い。

【００４７】また、前述のＲＦＬは水等の溶媒を添加
し、ＲＦＬ液として用いることが、炭素繊維束上に均一
に付与するという点において好ましい。ここで水として
はＲＦＬ液の安定性向上の点からイオン交換水を用いる
ことが好ましい。

【００４８】なお、必要に応じてパラクロロフェノール
及びレゾルシンをホルムアルデヒドと共縮合したクロロ
フェノール化合物や、ポリイソシアネート化合物とブロ
ック化合物との付加物であるブロックドイソシアネート
化合物等をＲＦＬ液に添加することができる。

【００４９】ＲＦＬ液の濃度は１０〜４０重量％が好ま
しく、さらには１５〜３０重量％が好ましい。１０重量
％未満であると、ＲＦＬの付着量が不十分となり、接着
力が不十分となることがある。ＲＦＬ液の濃度が４０重
量％を超えると、ＲＦＬ液の保存安定性が悪くなること
があり、固形分が凝集してくるため濃度低下等がおこり
均一にＲＦＬを付着させることが困難となる。ここで、
ＲＦＬ液の濃度とは、ＲＦＬ液に含まれる乾燥後の固形
物質の重量を乾燥前のＲＦＬ液の重量で除した値であ
る。

【００５０】また本発明のゴム補強用コードは、撚りを
掛けられていることが好ましい。その撚り数は１００回
／ｍ以下、好ましくは１０回／ｍ〜８０回／ｍ、より好
ましくは２０回／ｍ〜６０回／ｍが良い。１００回／ｍ
を超えると、キンクが発生しやすくなり、強力低下、操
業性悪化につながることがある。なお、撚りの付与は、
処理液含浸前、処理液含浸・熱処理後のいずれの工程で
もよいが、処理液の炭素繊維束内部への含浸を促すた
め、開繊状態で処理液を含浸し、熱処理した後に撚りを
付与することがより好ましい。

【００５１】また、撚り構造は、一本のコードに撚りを
加えた片撚り構造でもよく、数本のコードにまず下撚り
を加えた後、さらにそれら数本を合わせ、上撚りを加え
るという所謂もろ撚り構造でもよい。

【００５２】以上のように処理したゴム補強用コードを
ゴムを含んでなる基材（以下、ゴム基材）と密着させ、
そのゴム基材において知られている通常の処理条件にて
加硫接着することによつて、炭素繊維とゴム基材との間
に強固な接着を達成することが可能となる。

【００５３】本発明の繊維強化ゴム材料は、ゴム基材
が、前記コードにより補強されてなるものである。

【００５４】ここでゴム基材１００重量％中、ゴムは５
０〜１００重量％含まれていることが好ましい。

【００５５】基材に含まれるゴムの具体例としては、ア
クリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水素
化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプレンゴ
ム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エピク
ロロヒドリンンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴ
ム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、多硫化ゴム、天然ゴム、ブタジエンゴ
ム、ブチルゴム、フッ素ゴム等を使用することができ
る。

【００５６】なお、基材には、主成分であるゴム以外
に、カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤、クマロ
ン樹脂、フェノール樹脂等の有機充填剤、ナフテン系オ
イル等の軟化剤、老化防止剤、加硫助剤、加工助剤等を
必要に応じて含ませてもよい。

【００５７】本発明の繊維強化ゴム材料は、例えば、次
の方法により製造することができる。すなわち、一方向
に引き揃えたコードを、両面からゴムを主成分として含
むシート状の基材で挟み込んだ後、かかるコード／ゴム
複合体をプレス機内で加熱・加圧し、ゴムを加硫させ、
成形する方法である。

【００５８】本発明によるゴム材料は、タイヤ、ベル
ト、ホースのいずれにも好適に使用できる。タイヤの場
合、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴムが特に好適で
ある。また動力伝達ベルトの場合、水素化アクリロニト
リル−ブタジエンゴムの使用が特に好適である。

【００５９】こうした基材に用いるゴムの種類に応じ
て、同種のゴム成分を前述のゴム補強用コードに用いる
処理液に含有させることが、繊維強化ゴム材料として良
好な接着性、耐屈曲疲労性を得るために好ましい。

【００６０】

【実施例】以下、実施例により本発明についてさらに具
体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限
定されるものではない。

【００６１】なお、本実施例においては、処理液、ゴム
補強用コードの作製に当たり、以下に示す原材料を用い
た。 ＜原材料＞ （ゴムラテックス） ・ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴムラテック
ス：ピラテックス（登録商標）ＦＳ（日本Ａ＆Ｌ（株）
製）、固形分濃度４０．５％、平均粒径０．０９μｍ
（顕微鏡法にて測定） ・スチレン−ブタジエンゴムラテックス：ニッポール
（登録商標）ＬＸ１１０（日本ゼオン（株）製）、固形
分濃度４０．５％、平均粒径０．０５μｍ（顕微鏡法に
て測定） ・ブタジエンゴムラテックス：ニッポール（登録商標）
ＬＸ１１１Ｋ（日本ゼオン（株）製）、固形分濃度５５
％、平均粒径０．３５μｍ（顕微鏡法にて測定）（エポ
キシ樹脂） ・ソルビトールポリグリシジルエーテル：デナコール
（登録商標）ＥＸ−６１４（ナガセ化成工業（株）
製）、エポキシ当量１６７ ・クレゾールノボラック型エポキシ樹脂：デナコール
（登録商標）ＥＭ−１５０（ナガセ化成工業（株）
製）、エポキシ当量４５０、固形分濃度５０％ ・ラウリルアルコールグリシジルエーテル：デナコール
（登録商標）ＥＸ−１７１（ナガセ化成工業（株）
製）、エポキシ当量９７１ （界面活性剤） ・ポリオキシエチレンひまし油エーテル：ＧＳ−２（三
洋化成工業（株）製）、非イオン界面活性剤、ＨＬＢ＝
１３．８ ・ポリオキシエチレンアルキルエーテル：サンモリン１
１（三洋化成工業（株）製）、非イオン界面活性剤、Ｈ
ＬＢ＝１５．１ ・ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム：サンモリン
（登録商標）ＯＴ−７０（三洋化成工業（株）製）、ア
ニオン界面活性剤 （炭素繊維束） ・トレカ（登録商標）Ｔ７００Ｓ−１２Ｋ−５０Ｃ（東
レ（株）製）：引張強度４９００ＭＰａ、繊度８０００
ｄｔｅｘ また、本実施例において用いた各物性の評価方法は、以
下に示すとおりである。 ＜処理液の安定性（ライフ）＞処理液を調製後、２５
℃、湿度５０％の部屋に放置し、固形分の凝集（プリン
状のかたまり）ができるまでの時間を測定した。 ＜コード作製・評価＞ （１）樹脂含浸（コード作製） 炭素繊維束を１０ｍ／分の速度で搬送し、処理液が含ま
れる処理液槽（１浴目）を通過させた後、２００℃の加
熱炉内を通過させ、水分を除去した。

【００６２】次いで、ＲＦＬ液が含まれる処理液槽（２
浴目）を通過させた。エアーワイパー圧９．８ｋＰａの
条件で液きりを行い、２００℃の加熱炉内を通過させ、
水分を除去し、ゴム補強用コードを得た。

【００６３】尚、乾燥後コードの１浴目処理液の固形分
付着量、２浴目ＲＦＬの固形分付着量は、炭素繊維束１
００重量部に対して、それぞれ４５重量部、５重量部を
目安とした。

【００６４】ここで、本実施例では炭素繊維を処理液槽
において浸漬する際に炭素繊維を搬送する装置として、
コンピュートリーターシングルディッピングマシン（米
リッツラー社製）を用いた。

【００６５】また、各実施例では、表１に示す組成の繊
維用処理液を１浴目の処理液として用い、表２に示す組
成のＲＦＬ液を２浴目の処理液として用いた。 （２）処理液固形分付着量 処理液固形分付着量の測定は、一定長さあたりの炭素繊
維束の重量を予め測定しておき、処理液含浸、熱処理後
の同一長さのコード重量を測定することで、差分として
の処理液固形分付着量（部）を計算した。 （３）Ｔ−接着力 ゴム基材とコードの接着力はＪＩＳ Ｌ−１０１７（１
９８３年）の接着力Ｔテスト（Ａ法）に準じて測定し
た。ゴム補強用コードをシート状ゴム基材に埋め込み、
加圧下で１５０℃、３０分間プレス加硫を行いゴムブロ
ックを得た。放冷後、コードをゴムブロックから３０ｃ
ｍ／ｍｉｎの速度で引き抜き、その引き抜き荷重をＮ／
ｃｍで表し、これをＴ−接着力とした。

【００６６】本実施例では、シート状ゴム基材として表
３に示す組成の基材を用いた。 （４）ゴム補強用コードの耐屈曲疲労性 ＪＩＳ Ｌ１０１７に記載のグッドイヤ法に準じ、チュ
ーブ試験片を用いてチューブが破壊に至るまでの時間
（破壊寿命）を測定し、これを耐屈曲疲労性の指標とし
た。

【００６７】本実施例では、表３の組成のシート状のゴ
ム基材をドラムに捲回し、その上から、各実施例のゴム
補強用コードを５５本／１０ｃｍの間隔で捲回し、さら
に、その上から、同一のシート状のゴム基材を捲回し
た。

【００６８】こうして得たゴム基材／コード／ゴム基材
の３層体をドラムから脱型してマンドレルに巻き付けチ
ューブ状とした。さらに、プレス機内で、ゴムを温度１
６０℃、圧力９．８ＭＰａ、時間３０分の条件で加硫さ
せ、チューブ試験片を作製した。こうしてゴムチューブ
の軸方向とコードの配向が一致した繊維強化ゴム材料
（外径２７ｍｍ、内径１３ｍｍ、長さ２４ｃｍ）を得
た。

【００６９】前記繊維強化ゴム材料の中央部を９０゜に
折り曲げ、チューブ内に圧力０．３ＭＰａの空気を送り
込み、温度２５℃の雰囲気中でチューブの両端を同一方
向に８５０回／分の速さで回転させ、チューブが破壊に
至るまでの時間を測定した。 （実施例１〜７、比較例１〜４）前述の方法に従い、処
理液、ゴム補強用コードおよび繊維強化ゴム材料を得
た。尚、各実施例で用いた処理液の組成は表１に、ＲＦ
Ｌ液の組成は表２に、シート状ゴム基材の組成は表３に
示した。

【００７０】各実施例の処理液の安定性（ライフ）、ゴ
ム補強用コードとゴム基材間の接着力、耐屈曲疲労性の
指標であるチューブ破壊寿命の評価結果については、表
４に纏めて示した。

【００７１】表４に示す評価結果から判るように、本発
明による処理液は高濃度でも高い安定性を示すことがわ
かる。さらに、本発明によるゴム補強用コードは、屈曲
変形の繰り返しに対して、極めて優れた耐疲労性を発現
していることが判る。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【表２】

【００７４】

【表３】

【００７５】

【表４】

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、繊維用処理液付与工程
（ディッピング）において、高濃度でも安定性が良好な
繊維用処理液を提供することができる。更に、タイヤ・
ベルトに代表されるゴム製品との接着性、及びゴム中で
の耐疲労性に優れるゴム補強用コードを提供することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０６Ｍ 15/693 Ｄ０６Ｍ 15/693 // Ｂ２９Ｋ 221:00 Ｂ２９Ｋ 221:00 263:00 263:00

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ樹脂、ゴムラテックスおよび界面
   活性剤を含む繊維用処理液であって、エポキシ樹脂１０
   ０重量部に対し、界面活性剤を０．１〜２０重量部含有
   することを特徴とする繊維用処理液。
2. 【請求項２】エポキシ樹脂の少なくとも１種が脂肪族系
   エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の
   繊維用処理液。
3. 【請求項３】エポキシ当量が５０〜５００であるエポキ
   シ樹脂を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項１
   または２に記載の繊維用処理液。
4. 【請求項４】界面活性剤が、非イオン界面活性剤である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の繊維
   用処理液。
5. 【請求項５】非イオン界面活性剤のＨＬＢが３〜１５で
   あることを特徴とする請求項４に記載の繊維用処理液。
6. 【請求項６】ゴムラテックスの平均粒径が０．３μｍ以
   下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
   載の繊維用処理液。
7. 【請求項７】エポキシ樹脂とゴムラテックスの乾燥重量
   比が１０／９０〜９０／１０であることを特徴とする請
   求項１〜６のいずれかに記載の繊維用処理液。
8. 【請求項８】エポキシ樹脂とゴムラテックスを含む繊維
   用処理液の濃度が２０〜８０重量％であることを特徴と
   する請求項１〜７のいずれかに記載の繊維用処理液。
9. 【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の繊維用処
   理液を炭素繊維束に含浸してなるゴム補強用コード。
10. 【請求項１０】繊維用処理液の固形分の付着量が炭素繊
    維束１００重量部に対して２０〜８０重量部であること
    を特徴とする請求項９に記載のゴム補強用コード。
11. 【請求項１１】コード表層部にＲＦＬ層を有することを
    特徴とする請求項９または１０に記載のゴム補強用コー
    ド。