JPH02133340A

JPH02133340A - ゴム補強用ガラス繊維

Info

Publication number: JPH02133340A
Application number: JP63283709A
Authority: JP
Inventors: Hachiro Murakami; 村上　八郎; Teruo Fujinaga; 藤永　輝雄; Hiroyuki Momotake; 百武　弘行; Tadao Morimoto; 森元　忠夫
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1990-05-22
Also published as: JPH0530781B2

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】［産業上の利用分野］本発明は各種ゴム製品の補強用に用いるゴム補強用ガラ
ス繊維、より詳しくは、ガラス繊維とゴムとの接着をよ
り良好におこなうため特異な表面処理を施したガラス繊
維に関するものである。

［従来の技術］ゴムベルト、タイヤ等のゴム製品は、強度、強靭性ある
いは寸法安定性等を向上させるため、ガラス繊維により
強化することが広くおこなわれている。しかし、これら
の用途においては繰り返し屈曲応力を受け、屈曲疲労を
生じて性能が低下し、ガラス繊維とゴムマトリックスと
の間に剥離が生じやすい。

この剥離を防ぎ、性能の劣化を防ぐためには、ガラス繊
維とゴムマトリックスとの馴染み、接着力を大きくする
ことが必要であり、ガラス繊維表面に適用する処理剤に
ついて、従来より種々提案されており、レゾルシン・ホ
ルムアルデヒド樹脂と各種ラテックスからなる分散液を
用いる方法が最も一般的である。しかし、各種用途にお
いて、より高物性のゴム材料の使用がなされるようにな
り、この場合ゴム材料によっては、これらの薬剤処理に
よってのみでは接着強度が十分に発揮されないこともあ
り、これらの薬剤による処理をおこなったのち、さらに
異なった薬剤により処理する方法が種々提案されている
。たとえば、特開昭６３１２６９７５号公報には、ビニ
ールピリジン−スチレン−ブタジェンのターポリマーラ
テックス、ゴムラテックスおよびレゾルシンーホルムア
ルデヒドの水溶性縮合物を含む第１液で処理したのち、
ハロゲン含有ポリマー、インシアネートを含む第２液で
処理する方法が示されている。しかし、このものにおい
ても、その接着強度は必ずしも十分ではなく、特にゴム
マトリクスとして水素化ニトリルゴム等を用いる場合に
は、この傾向が強い。

［問題点を解決するための手段］本発明者らは、かかる従来技術の問題点に鑑み、鋭意検
討の結果本発明に到達したものである。すなわち本発明
はレゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂ゴムラテックス分
散液からなる第１液で処理したのち、ニトリルゴムまた
は水素化ニトリルゴムとイソシアネートを含む第２液で
処理したことを特徴とするゴム補強用ガラス繊維を提供
するものである０本発明で用いる第１液としては、通常
よく使用される一般的なレゾルシン・ホルムアルデヒド
樹脂ゴムラテックスを用いればよいが、より好ましくは
、ゴムラテックスとしてビニルピリジン−スチレン−ブ
タジェン（以下ＶＰと記す）／スチレンーブタジェンゴ
ム（以下ＳＢＲと記す）、ＶＰ／天然ゴム（以下ＮＲと
記す）、ＶＰ／カルボキシル化ＳＢＲ（以下Ｃ−３ＢＲ
と記す）、■Ｐ／カルボキシル化ニトリルゴム（以下Ｃ
−ＮＢＲと記す）、ＶＰ／ブタジェンゴム（以下ＢＲと
記す）等を用いる。

第１液のゴムラテックスの固形分重量に対して、レゾル
シンとホルムアルデヒド純分の重量は１５重量％以下の
範囲が好ましい。また、レゾルシンとホルムアルデヒド
との比は１：０．５〜２．５の範囲で反応させたものが
好ましい、この第１液処理による固形分の付＠量はガラ
ス繊維に対して１５〜２５重量％の範囲が好ましく、こ
の範囲未満では疲労性能が十分ではなく、この範囲を越
えると接着性が不安定となるため好ましくない、この処
理ののち通常は２００〜３５０°Ｃの範囲で乾燥をおこ
なう。

このようにしたガラス繊維をさらに第２液で処理するも
のであるが、処理の前に一般におこなわれるように、こ
のガラス繊維束に下撚を加えたのち複数本を引そろえて
ざらに上撚をかける。本発明の第２液の成分としてはイ
ソシアネートおよびＮＢＲまたは水素化ＮＢＲを含むも
のであり、イソシアネートとしては、メチレンジフェニ
ルジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、トリ
フェニルメタントリイソシアネート、ナフタリンジイソ
シアネート等があげられ、このうち適度の皮膜硬さ、お
よび良好な接着性を有するメチレンジフェニルジイソシ
アネートが最も好ましい。

ＮＢＲとしては一般に市販されているニトリル結合量が
２０〜４０％の範囲の各種のものを用いることができる
０本発明においてはＮＢＲのかわりに水素化ＮＢＲを用
いることができる。この水素化ＮＢＲを用いることによ
り、接着性に優れるとともに、耐熱性は極めて良好とな
り、特に高い耐熱性を要求される用途に適するものであ
る０本発明で用いる水素化ＮＢＲとしては不飽和度１４
〜２８の範囲のものが好ましい、不飽和度がこれより低
いと耐熱性はより向上するが、接着性に劣るものとなり
好ましくない。

本発明におけるイソシアネートとＮＢＲまたは水素化Ｎ
ＢＲとの比率はイソシアネートｌに対して０．５〜３の
範囲が好ましい、この範囲未満では皮膜が硬くなり過ぎ
、この範囲を越えた場合には接着性、密着性が不安定と
なり好ましくない。また、第２液におけるこのイソシア
ネートとＮＢＲまたは水素化ＮＢＲの量は固形で５〜１
５重量％の範囲が好ましく、この範囲未満では十分な接
着強度が得られない、また、この範囲を越えた場合には
接着が不安定となり好ましくない。また、第２液におい
てはこの必須成分以外に塩化ゴム等の接着性能、皮膜形
成能に優れた材料の添加も勿論可能であり、より接着強
度の高いゴム補強材料を得ることができる。また、加硫
剤として亜鉛華、酸化マグネシウム、硫黄、リサージ等
通常よく使用される各種の添加剤を使用することもでき
る。

第２液による処理ののち乾燥をおこなうが、この乾燥条
件は特に限定的ではな（、−船釣な条件、具体的には、
１２０〜２００°Ｃｌ２Ｏ〜６０秒でおこなわれる０本
発明において使用するガラス繊維は特に限定はないが、
通常、太さ５〜１３μｍの範囲のガラス繊維にアンカー
剤、接着剤、界面活性剤等がらなる集束剤を塗布して２
００本程度集束したガラス繊維が使用される。

本発明により処理されたガラス繊維を各種ゴムに通用す
るものであるが、対象とするゴムの種類は特に限定され
ず、水素化ＮＢＲ、クロロスルホン化ポリエチレン（以
下Ｃ３Ｍと記す）系ゴム等の耐熱性に優れたゴムに通用
する場合に特に本発明のガラス繊維はその特徴を顕著に
発揮するものである。

以下、本発明を実施例により、詳細に説明する。

実施例１ビニルピリジン、スチレンおよびブタジェンを１５：１
５；７０の割合で含有するＶＰ（住友ノーガッタ社製、
商品名ビラテックス、固形分４１重量％）を４４７重量
部、ＳＢＲ（日本合成ゴム社製２１０８、固形分４０重
量％）を１９５重量部、レゾルシンとホルムアルデヒド
の付加縮合物を６．７重量％含む水溶液を３２０重量部
、その他アンモニア水（２５％）２２重量部からなる第
１液を調製した。また、ポリイソシアネート（三井東圧
社製、ＭＤＩ−ＰＨ、メタフェニレンジイソシアネート
系）３６重量部、水素化ＮＢＲコンパウンド（日本ゼオ
ン社製、２０２０、）６０重量部、加硫剤として亜鉛華
３号１重憧部、メチルエチルケトンおよびトルエンから
なる溶剤８９１重量部を含む第２液を調製した。

９μｍのガラス繊維を２００本集束してなるガラス繊維
束３本を引きそろえ常法に従って、第１液により処理し
た。この時の固形分付着率は１９重量％であった。２８
０°Ｃで２２秒間乾燥後、このガラス繊維束を２．５４
ｃｍ当り２．０回の下撚りを与えた繊維束を１３本引き
そろえて２−２−５４ｃ当り２，０回の上撚りを施した
ものについて第２液にて処理をおこない、１５５°Ｃ１
４８秒間乾燥をおこなった。この第２液処理による固形
分付着率は２．３重量％であった。このものを補強用繊
維として使用し、ゴムとの複合体を作成し、試験をおこ
なった。

使」Ｌ工Ｊ工 ■水素化ニトリルゴム（日本ゼオン社製、２０２０）１
００重量部に対して、カーボンブラックＨＡ　Ｆ　５０
重量部、亜鉛華５重量部、可塑剤３重量部、老化防止剤
２重量部、加硫促進剤３重量部を配合したもの。

■クロロスルホン化ポリエチレン（昭和電工・デュポン
社製、Ｃ３Ｍ４０５１００重量部に対してカーボンブラ
ックＳＲＦ５（３Ｍ７３部、酸化マグネシウム５重量部
、ペンタエリストール３重階部、可塑剤４重量部、老化
防止剤３本番部、加硫促進剤２重量部を配合したもの。

試験片はゴム■または■からなるゴムシート（３ａ＋ｍ
厚）上に処理済の補強繊維を１．９〜２０本／２５ｍ＋
＊ならぺ、さらにその上に布をかぶせ、１５０°Ｃ１３
０分間、２０Ｋｇ／　ｃ＋Ｊの圧力で加硫成形して調製
した。

この試験片の剥離強度を測定したところゴム■について
は１８Ｋｇ／２５ｍｍであり、ゴム■については１６Ｋ
ｇ／２５ｍ１であった。剥離速度は５０■／分でおこな
った。

実施例２〜５、比較例１〜５実施例１の第１液にかえて次の組成の処理液を第１液と
するほかは実施例１と同様にして剥離強度を測定した。

夾１」１Ｌ実施例１の第１液のＳＢＨのかわりにＮＲ（ＩＩＡラテ
ックス、固形分６０重量％）を１３１ｆｆｉ量部添加。

支１乳支実施例１の第１液のＳＢＨのかわりにＣ−５ＢＲ（旭化
成工業社製、Ｌ−５７０２、固形分４８重量％）を１６
４重量部添加。

支ｌ九（実施例１の第１液のＳＢＲのかわりに（、−ＮＢＲ（日
本ゼオン社製、ニラポール１５７１、固形分４０重量％
）を１９５重量部添加。

火着」」一実施例１の第１液のＳＢＲのかわりにＢＲ（日本合成ゴ
ム社製、０７００、固形分５７重量％）を９１重量部添
加。

また、比較のため実施例１〜５の第１液による処理をお
こない、第２液による処理をおこなわないものについて
も同様にしてその剥離強度を測定した。この結果を第１
表に示した。

実施例６．７第２液を次の組成とするほかは実施例４．５と同様にし
て処理をおこない、接着強度を測定した。

この結果を第１表に示した。

第λ」Ｌ顕或工実施例１の第２Ｍにさらに塩化ゴム（旭電化社製、ＣＲ
−５）を１２重量部添加。

実施例８〜１２第２液の水素化ＮＢＲのかわりにＮＢＲコンパウンド（
日本ゼオン社製、１０４２）を用いるほかはそれぞれ実
施例１〜５と同様にして処理をおこない、接着強度を測
定した。この結果を第１表に示した。

実施例１３．１４第２液の水素化ＮＢＲのかわりにＮＢＲコンパウンド（
日本ゼオン社製、１０４２）を用いるほかはそれぞれ実
施例６．７と同様にして処理をおこない、接着強度を測
定した。この結果を第１表に示した。

第１表［発明の効果］本発明による補強繊維は各種ゴム、特に、水素化ＮＢＲ
、クロロスルホン化ポリエチ　レン等の耐熱ゴムに対す
る接着性が大であり、幅広い用途に使用できるものであ
る。

特許出願人　セントラル硝子株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂ゴムラテックス分散
液からなる第１液で処理したのち、ニトリルゴムまたは
水素化ニトリルゴムとイソシアネートを含む第２液で処
理したことを特徴とするゴム補強用ガラス繊維。