JPH0450237A - ゴム補強用ガラスコード - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ゴム補強用ガラスコート、特に車輛用タイミ
ングベルトの補強用に好適なゴム補強用ガラスコートに
関する。

［従来の技術］ ゴムベルト、タイヤ等のゴム製品の強度を増大させる為
、ガラス繊維ヤーン等の補強繊維が広く用いられる。

ゴムベルト等のゴム製品は繰返し屈曲応力を受けるため
屈曲疲労を生じて性能か低下し、補強材とゴムマトリッ
クスの間に剥離か生し易い。

このような剥離或は性能の劣化を防止し、十分な補強効
果を得るためには、補強繊維とゴムとの馴染み、接着力
を大きくする必要かあり、このため補強繊維表面に処理
剤か塗布される。

処理剤としては各種組成のものか提案されている。

例えばビニルとりジン−スチレン−フタジエンのターポ
リマーラテックス及びレゾルシンとホルムアルデヒドの
水溶性縮合物を併用した処理剤、或はゴムラテックスを
添加した処理剤等各種処理剤が提案されている（特開昭
５５−１１４５５１号公報参照）。

又、イソシアネート、ニトロソ芳香族化合物、酸性のハ
ロゲン含有ポリマーを含む処理液も提案されている（特
開昭４９−１４５４６号公報参照）。　又、ゴム補強用
繊維にレゾルシンホルムアルデヒドの水溶性縮合物及び
ゴムラテックスを含む第１液（ＲＦＬ液）を塗布して該
繊維上にレゾルシンホルムアルデヒド縮合物及びゴムを
含む第１Ｍを形成させ、次いてゴムラテックス及びイソ
シアネートを含むオーバーコート液て処理し、イソシア
ネート及びゴムを含む第２層を形成させることも知られ
ている（特開昭４９−１４５４６号公報参照）。

［発明か解決しようとする課題］ 従来のゴム補強用繊維は次のような問題点を有する。

（１）充分な接着力か得られない。

（２）充分な屈曲強度を有するゴム製品が得難い。

（３）高温で使用すると接着性か低下する。即ち、耐熱
性か不充分である。

近時、自動車用のエンジン付近の温度上昇に伴い、タイ
ミングベルト用のゴムとして、クロロスルフォン化ポリ
エチレン、水素添加ニトリルゴムのような耐熱性のゴム
か使用されるようになって来たが、このような耐熱性の
ゴムは接着性か一般のゴムに比して小さいため上述の欠
点は一般のゴムに比し大きくなり易く、長距離走行に耐
えるタイミンクベルトは得られていない。

ＲＦＬ液てゴム補強用繊維を処理し、次いて、ゴムラテ
ックス及びイソシアネートを含むオーバーコート液て処
理することにより、上述の問題点を成る程度解消するこ
とはてきるか、この方法は次のような問題点を有する。

（１）接着力が時間経過とともに低下する。

（２）充分な効果をうるためには多量のイソシアネート
を使用する必要があり、イソシアネートの量を増大させ
ると液の安定性か悪化し、オーバーコート液を使用の都
度少量づつ調整する必要かある。

（３）ＲＦＬ（第１層）とオーバーコート液層、（第２
層）の間の界面接着性が悪く、第１．２層間に剥離か生
じ易い。

本発明者は、上述の従来技術の問題点を解消し、繰返し
屈曲応力を受けるような条件下で使用していても、時間
の経過とともに接着力か低下することなく、耐熱性の大
きいゴム補強用繊維をうるため検討を重ね、レゾルシン
ホルムアルデヒド縮合物及びゴムラテックスを含む第１
層、第１層の上にメタクリル酸塩、又はアクリル酸塩、
イソシアネート、及びハロゲン含有ポリマーを含む第２
層を形成させたゴム補強用縁！（以下光発明という）に
ついて出願を行なった。

本発明は前述した従来技術の問題点を解消するとともに
、先発用のゴム補強用繊維の引張り強度を更に向上させ
、且つ屈曲疲労性を一段と向上させることを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明においては、直径８
μ以下の高強度ガラスａ！ｉよりなる芯線上にレゾルシ
ンホルムアルデヒド縮合物及びゴムラテックスを含む第
１Ｍ及び第１層の上にメタクリル酸塩、又はアクリル酸
塩、イソシアネート、ハロゲン含有ポリマー、及び加硫
剤を含む第２層を形成させたゴム補強用ガラスコードな
用いる。

次に本発明を更に具体的に説明する。

高強度ガラス繊維としては引張り強度３００ｋｇ／１Ｉ
１１２以上のガラス繊維、特に次の組成を有するものが
好適に使用できる。

５ｉＱ２５５〜δ５　　ｗｔ％ Ａ１２０３２０〜２６　　ｗｔ％ ＣａＯ（１−１０ｗｔ％ Ｍｇ０７〜１２ｗｔ％ ８□０．　　０〜１ｗｔ％ Ｒ２００〜０．５＊ｔ％ 又、ガラス繊維の直径は８に以下好ましくは７．５μ以
下と定める。

ガラス繊維の直径かあまり大きいと、充分な効果か得ら
れ難い。

又、ガラス繊維の直径は３μ以上、好ましくは５μ以上
とするのか適当てあり、あまり直径を小とすると製造コ
ストが大となる。

レゾルシンホルムアルデヒドの水溶性縮合物（以下単に
縮合物という）としては、レゾルシンとホルムアルデヒ
ドを水酸化アルカリ、アンモニア、アミンなどのアルカ
リ性触媒の存在下で反応させて得られるレゾルシンとボ
ルムアルデヒドの、オキシメチル基に富んだ水溶性の初
期の付加縮合物（レゾール）か好適に使用てきる。特に
レゾルシンとホルムアルデヒドをモル比で１：０．３〜
２．５の割合で反応させたものか好ましい。

第１層を形成せしむべき第１液において使用されるゴム
ラテックスとしては、ゴム補強用繊維用処理剤として使
用される比較的低重合度のラテックスか好適に使用てき
、限定はないが、特にブタジェン系ゴムラテックス、ビ
ニルとりジン−スチレン−ブタジェンのターポリマーラ
テックス（以下ターポリマーラテックスという）ｌｉｅ
中、ターポリマーラテックスか好ましい。

ブタジェン系ゴムラテックスとしては０７００　（商品
名、日本合成ゴム社製）　、　Ｎ１ｐｏｌ　ＬＸＩＩＩ
（商品名、日本ゼオン社製）等か、又ターポリマーラテ
ックスとしては、ビニルとリジン、スチレン、ブタジェ
ンの重量割合か圓〜２０：１０〜２０：５０〜８０のも
のか特に適当てあり、Ｐｙｒａｔｅｘ　　（商品名、住
友ノーガタック社製）　、　０６５０　（商品名、日本
合成ゴム社製）、Ｎ１ｐｏｌ　２５１８ＦＳ　（商品名
、日本ゼオン社製）等か好適に使用できる。

更に又、ブタジェン系ラテックスとターポリマーラテッ
クスを併用するのが一層効果的である。

この場合、第１液におけるターポリマーラテックスとツ
タジエン系ラテックスの合計量（総ラテックスと呼ぶ）
に対するブタジェン系ラテックスの割合を２．５〜５０
ｗｔ％、総ラテックスに対する縮合物の割合を２．５〜
２５ｗｔ％の間となるよう三成分を常法に従い均一に混
合するのか適当である。な３、上記比率はいずれも固形
分としての比率である。

上述した混合物（本発明第１液）の濃度即ち処理剤中の
ターポリマーラテックス、ブタジェン系ラテックス、縮
合物の合計量の重量％は、１０〜５０％、好ましくは２
０〜４０％とし、又補強繊維に対する第１液の付与量は
、固形分として繊簾重量の１２〜２５ｗｔ％、好ましく
は１６〜２２ｗｔ％とするのか適当である。

なお、第１液中には、必要に応しラテックスの安定剤、
老化防止剤等を添加することもてきる。

次に第２層を形成せしむべきオーバーコート液について
説明する。

メタクリル酸塩、又はアクリル酸塩、例えばメタクリル
酸亜鉛、メタクリル酸鉛、メタクリル酸アルミニウム、
メタクリル酸銀を用いオーバーコート液中に懸濁せしめ
るのか適当である。又、アクリル酸の同様な金属塩も用
いることがてきる。

オーバーコート液中に懸濁せしむべきメタクリル酸塩又
はアクリル酸塩の量は０．００１〜３ｗｔ％、好ましく
は０．０５〜１．５　ｗｔ％とするのか適当である。

この量があまり少ないと、本発明の効果が充分ではなく
、又この量をあまり多くしても効果の増大はあまり望め
ず、経済的でない。

ハロゲン含有ポリマーとしては、塩素化ゴム、クロロプ
レン、塩素化ポリエチレン、塩素化エチレン−プロピレ
ン共重合体、塩素化ポリ塩化ビニル、クロロスルフォン
化ポリエチレン等が使用できるがクロロスルフォン化ポ
リエチレンか特に好適な結果を与える。

クロロスルフォン化ポリエチレン（Ｃ５Ｍ）ラテックス
としては、塩素含有量２０〜４０ｗｔ％好ましくは２５
〜３５ｗｔ％、スルフォン基中のＳ含有量は０．５〜２
．Ｏｗｔ％好ましくは１．１〜１．４ｗｔ％のものか適
当であり、生ゴムのムーニー粘度が３０〜９５のものが
好適に使用できる。

又、オーバーコート液中のハロゲン含有ポリマーの量は
、固形分として１〜１０ｗｔ％、好ましくは２〜５ｗｔ
％とするのが適当である。この量があまり少ないと、本
発明の効果が充分ではなく、この量かあまり多いと接着
力が低下し易い。

オーバーコート液中には、イソシアネートを添加する。

イソシアネートの量は、０．５〜２．Ｏｗｔ％、好まし
くは１〜１．５　ｗｔ％とするのが適当であり、接着性
を向上させることができる。

イソシアネートの量は、従来技術の約５０％程度で充分
であり、イソシアネートを過剰に用いた場合に生ずる屈
曲疲労性、並びに耐熱性の悪化が生することもなく、又
オーバーコート液の安定性か増大する。

オーバーコート液中のイソシアネートとハロゲン含有ポ
リマーの合計量の重量％は、３〜１５ｗｔ％好ましくは
５〜１０ｗｔ％とするのか適当てあり、この濃度があま
り大きいと液の粘度か大となり、ムラか出来易くなり、
この濃度かあまり小さいと付着量が減少し充分な効果か
得られ難くなる。

更に又、本発明においてはオーバーコート液中には加硫
剤を含有せしめることにより、更に接着性を向上させる
。

加硫剤としてはニトロソ芳香族化合物例えばｐ−ジニト
ロソベンゼン、テトラクロロベンゾキノン、ポリｐ−ジ
ニトロソベンゼン′、ｐ、ｐ　−ジベンゾイルベンゾキ
ノンジオキシム、ｐ−ベンゾキノンオキシムが例示され
るか、テトラクロロベンゼン、ポリｐ−ジニトロソベン
ゼン、ｐ、ｐ−ジベンゾイルベンゾキノンジオキシム、
ｐ−ベンゾキノンジオキシムか特に好ましい。

又オーバーコート液中の加硫剤の量は０．３〜３ｗｔ％
、望ましくは０．６〜２．５ｗｔ％程度とするのか適当
てあり、この量があまり少ないと効果か充分てなく、第
１液層と第２液層との間に剥離か生し易くなる。

又この量があまり多いとゴムマトリックスと第２液層と
の剥離か生し易くなる。

オーバーコート液中には更に、リサージ、マレイン酸鉛
、フタル酸鉛のような鉛化合物を加えることもでき、耐
水性を向上させる効果を有する。

オーバーコート液中の鉛化合物の量は０．０５〜５ｗｔ
％、好ましくは１〜３ｗｔ％とするのか適当である。

上述したガラス繊維に第１液及びオーバーコート液を附
与する。ガラス繊維としては集束剤を附与し、　１５０
〜５００本集束したものか好適に使用てきる。

このような補強繊維を３本揃え、これに第１液を１２〜
２５ｗｔ％望ましくは１６〜２２ｗｔ％常法に従い塗布
する。

第１液を付与後、好ましくは充分乾燥させた後、オーバ
ーコート液を常法に従い塗布する。第１液の乾燥は２０
０〜３５０℃で行うのが望ましい。

オーバーコート液の塗布量は補強繊維に対し、０．５〜
５ｗｔ％、望ましくは２〜４ｗｔ％とするのが適当であ
る。第２液を塗布した後、好ましくは１２０〜２００℃
において乾燥する。

なお、上述の第１液を塗布した補強繊維に２．５４ｃｍ
　（１インチ）当り　０．５〜４．０程度のＳ、又はＺ
撚り（下撚り）を与えたものを更に２〜１３本程度引揃
えて２．５４ｃ■当り　０．５〜３．０程度の、下撚り
と逆方向の撚り（上撚り）を与えてヤーンとし、これに
オーバーコート液を塗布するのか望ましい。

本発明処理剤を付与した補強繊維で補強すべきゴムの種
類に特に限定はないが、ハイパロン、ニトリルゴム、水
素添加ニトリルゴム等が例示でき、極めて好適な結果を
つることができ、耐熱性、耐久性の良好なタイミングベ
ルト等のゴム製品が得られる。

［作　用］ 直径８μ以下の高強度ガラス繊維よりなる芯線上にレゾ
ルシンホルムアルデヒド縮合物及びゴムを含む第１層及
び第１層の上にメタクリル酸塩、又はアクリル酸塩、イ
ソシアネート、及びハロゲン含有ポリマーを含む第２層
を形成させたゴム補強用繊維を用いることにより補強繊
維の引張り強度を大とし、屈曲疲労性を向上させ、ゴム
（マトリクスゴム）と補強繊維との接着力か、繰返し応
力を受けるような条件下で使用した場合においても、時
間の経過とともに低下するのを防止し、ＲＦＬ層とオー
バーコート層との界面接着力を増大させて剥離を防止し
、更にイソシアネートの使用量を減少させ、イソシアネ
ートを過剰に用いた場合の屈曲疲労性並びに耐熱性の悪
化を防止する。

又、オーバーコート液自身の経時変化による性能低下を
防止する。

［実施例］ ビニルピリジン、スチレン及びブタジェンを１５：１５
ニア０の割合で含有するビニルピリジン−スチレン−ブ
タジェンのターポリマーラテックス（Ｐｙｒａｔｅｘ　
、商品名、住友ノーガタック社製、り−ポリマーの含有
量４　Ｊ、ｗ　ｔ％）６５重量部、フタジエンラテック
ス（０７００、商品名、日本合成ゴム製、ブタジェンの
含有量５７ｗｔ％）８重量部、レゾルシンとホルムアル
デヒドの付加縮合物（レゾール）を２０ｗｔ％含む水溶
液を１５重量部、水１２重量部の混合物に、更に老化防
止剤として鉱油の乳化物（鉱油の含有量５５ｗｔ％）１
重量部、アンモニア水（濃度１８ｗｔ％）を１重量部加
えて第１液を得た。

メタクリル酸亜鉛０．８重量部、クロロスルフォン化ポ
リエチレン（ハイパロン４０、商品名、昭和電エデュボ
ン社製）６重量部、ポリイソシアネー）−（ＭＲ−２０
０、商品名、日本ポリウレタン社製）１．１重量部、ｐ
、ｐ′−ジベンゾイルベンゾキノンジオキシム（加硫剤
）１．５重量部、トルエンを加えて、濃度１０ｗｔ％の
オーバーコート液を得た。

Ｓｉｎ□５８．７ｗｔ％　　Ａｌ２０３２０−４ｗｔ％
Ｃａ０　　８．２ｗｔ％　　Ｍｇ０　１１−３ｗｔ％束
してなるガラス繊維束を３木引き揃え、常法に従って第
１液を附与した（固形分１７ｗｔ％）。２５０°Ｃて１
分間乾燥後、このガラス繊維束を２．５４ｃ■当り　４
．０回の２撚り（下撚り）を与え、更にこの下撚りを与
えた繊維束を１３本引き揃えて２．５４ｃ■当り２．１
回のＳ撚り（上撚り）を施したものに第２液を付与した
（固形分３％）。これを１３０℃て１分間乾燥したもの
を、補強繊維として使用し、試験片を作成した。

ゴムの種類 水素添加ニトリルゴム１００重量部に対しカーボンブラ
ック４０重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸１重量
部、老化防止剤２重量部、加硫剤２重量部、加硫促進剤
３重量部、可塑剤５重量部を配合したもの。

試験片の作成 上記組成を有するゴムを使用し、次のような試験片を作
成した。

試験片 厚み１厘層、輻１０■麿、長さ　５００層層のゴムシー
トの間に上記補強繊維を１本挟んでプレスし、１６０°
Ｃで、３０分間加硫。

この試験片を用い、１２０℃て１００ｈｒ熱処理後、室
温にて屈曲疲労試験機を使用し、所定回数屈曲させたと
きの、試験片の残存強度を測定した。

上記テスト結果〔屈曲回数に対応する残存強度（ｋｇｆ
））を別表に示す。

［比較例］ 実施例１のガラス繊維に代え、Ｅ−ガラスよりなる太さ
９ｐのガラス繊維で２００本引揃えたものを用い、実施
例１と同一の実験て行った結果を別表に示す。

［比較例２］ 実施例１のガラス繊維径に代え、太さ９鉢のガラス繊維
を用いて同一の実験を行った結果を別表に示す。

数字は屈曲回数に対応する残存強度（Ｋｇｆ）を示す［
発明の効果コ 引張り強度、屈曲疲労性が向上する。

繰返し屈曲応力を与える条件下で長時間使用した場合で
も強度低下は小さく、本発明のゴム補強用ガラスコード
な使用することにより、寿命の長いタイミングベルトを
保つことかできる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直径８μ以下の高強度ガラス繊維よりなる芯線上
   にレゾルシンホルムアルデヒド縮合物及びゴムラテック
   スを含む第１層及び第１層の上にメタクリル酸塩、又は
   アクリル酸塩、イソシアネート、ハロゲン含有ポリマー
   及び加硫剤を含む第２層を形成させたゴム補強用ガラス
   コード