JPH0457833A

JPH0457833A - ゴム補強用ガラス繊維

Info

Publication number: JPH0457833A
Application number: JP2168757A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Okamura; 岡村　昭信; Masato Sekiguchi; 真人関口
Original assignee: Nippon Glass Fiber Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1992-02-25
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JP2894799B2

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〉本発明はゴムベルト、タイヤ等のゴム製品の補強用に用
いるゴム補強用ガラス繊維の処理方法に関するものであ
る。さらに詳しくは、歯付ベルトの如く、走行中に熱お
よび屈曲応力の両方を受ける製品の補強剤として使用さ
れるガラス繊維の処理方法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の補強材として、ガラ
ス繊維コード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り返し屈曲応力を受けるため屈曲疲
労を生じて性能が低下し、補強材とゴムマトリックスの
間に剥離が生したり、補強繊維が摩耗し、強度低下か生
じ易い。このような現象は熱及び水分によって特に加速
される傾向にある。このような屈曲疲労による剥離を防
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、接着力を大きくし、且つ耐熱、耐水性を持
たせる必要があり、このため補強繊維表面に種々の処理
剤か塗布される。

処理剤としては各種のものが提案されている。

例えば特開昭平１−２２１４３３号公報には、レゾルシ
ン−ホルムアルデヒド水溶性縮合物、ビニルビリジンー
ブクジエンースチレンタポリマーラテックス、ジカルボ
キシル化ブタジェン−スチレン共重合体ラテックスおよ
びクロロスルホン化ポリエチレンラテックスを併用した
処理剤等各種処理剤が提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉このような処理剤を用いることにより補強繊維とゴムマ
トリックス間の接着力及び処理剤自身の耐熱耐屈曲疲労
性は満足させることはできるが、処理剤自身の耐水性か
不充分なため、これらの処理剤で処理した補強繊維を用
いた場合、耐熱耐水耐屈曲疲労性に優れたゴム製品を得
難い欠点を有していた。この傾向はクロロスルホン化ポ
リエチレン及び水素添加ニトリルゴムのような接着性の
乏しい耐熱ゴムの補強用に用いる場合特に著しい。本発
明は従来技術の有していた前述の欠点を解消することに
ある。

く課題を解決するための手段〉本発明は前述の欠点を解決する目的のもとになされたも
のであり、ガラス繊維をゴムラテックス、レゾルシン−
ホルムアルデヒド水溶性縮合物及びフッソ系撥水撥油剤
を含む第１液で処理して熱処理した後、フッソ系撥水撥
油剤及びハロゲン含有ポリマー系接着剤を含む第２液で
処理して乾燥することを特徴とするゴム補強用ガラス繊
維の処理方法にある。

次に、本発明を更に具体的に説明する。

まｆｉｌ液について、ゴムラテックスとしてはブタジェ
ン−スチレン共重合体ラテックス、ジカルボキシル化ブ
タジェン−スチレン共重合体ラテックス、ビニルピリジ
ン−ブタジェン−スチレンターポリマーラテックス、ク
ロロスルホン化ポリエチレンラテックス等を好適に使用
できる。これらの中で、ジカルボキシル化ブタジェン−
スチレン共重合体ラテックス及びビニルピリジン−ブタ
ジェン−スチレンターポリマーラテックス及びクロロス
ルホン化ポリエチレンラテックスの混合物、例えば２種
または３種の混合物の場合はいずれかの１成分を２０〜
８０重量％含まれる混合物が特に好適な結果を得ること
ができる。ジカルボキシル化ブタジェン−スチレン共重
合体ラテックスとしては、ブタジェン２０〜８０ｗｔ％
、スチレン５〜７０ｗｔ％およびエチレン性不飽和ジカ
ルボン酸１〜１０　ｗ　ｔ％を含有するものが特に適当
であり、Ｎ１ｐｏｌ　　２５７０Ｘ５　（商品名、日本
ゼオン社製）　、ＪＳＲ０６６８（商品名、日本合成ゴ
ム社製）等が好適に使用できる。ビニルピリジンーブタ
ジエンースチレンターボリマーラテックスとしては、当
業界の技術者に周知されている多数のその種のターポリ
マー類を使用できる。例えばビニルピリジン、ブタジェ
ン、スチレンの重合割合が１０〜２０６０〜８０１０〜
２ｏのものが特に適当でありＮ１ｐｏｌ　　２５１８Ｆ
Ｓ　（商品名、日本ゼオン社製）、Ｐｙｒａｔｅｘ（商
品名、住人ノーガタック社製）等か好適に使用できる。

クロロスルホン化ポリエチレンラテックスとしては、塩
素含１１２５〜４３ｗｔ％及び硫黄含量１．０〜１．５
ｗｔ％のものが特に適当であり、Ｅｓｐｒｅｎｅ　（商
品名、住人化学社製）等が好適に使用できる。

レゾルシン−ホルムアルデヒド水溶性縮合物（以下ＲＦ
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ール型の水溶性付加縮合物が好適
に使用できる。特に好ましくはレゾルシンとホルムアル
デヒドの反応モル比が１＋０．５〜３の割合で反応させ
たものが望ましい。

フッソ系撥水撥油剤としては、３〜２０個、好ましくは
６〜１２個の炭素原子を有するパーフルオロアルキル基
を有し、水不溶性で融点、ガラス転移点あるいは軟化点
が２０℃以上で分子量が約７００〜約２０００００の化
合物の水分散体が好適に用いられる。

このようなパーフルオロアルキル基含有有機フッソ化合
物としては、次のものが挙げられる。

（１）炭素数３〜２０個のパーフルオロアルキル基を有
するビニル単量体の単独重合体またはフルオロアルキル
基を含まないビニル単量体との共重合体。

パーフルオロアルキル基を有するビニル単量体の例とし
て、次のものか挙げられる。

ＣＦ　（ＣＦ２）７（ＣＨ２）１．０ＣＯＣＨ−ＣＨ２
ＣＦ　　（ＣＦ　）ＣＨ０ＣＯＣ（ＣＨ３）　−ＣＨ２
（ＣＦ３）２０Ｆ（ＣＦ２）６（ＣＨ２）３０ＣＯＣＨ
＝ＣＨ２ＣＦ　　（ＣＦ　）　　（ＣＨ２）　２０ＣＯＣ（ＣＨ
３）＝ＣＨ２ＣＦ　（ＣＦ）ＳＯＮ（Ｃ３Ｈ７）（ＣＨ２）２０ＣＯ
ＣＨ−ＣＨ２ＣＦ　　（ＣＦ　）Ｓｏ　Ｎ　（ＣＨ２ＣＨ２０ＣＯＣ
Ｈ＝ＣＨ２）２またパーフルオロアルキル基を含まないビニル単量体の
例として、塩化ビニル、エチレン、酢酸ビニル、フッ化ビニリデン
、アクリルニトリル、スチレン、アクリル酸とそのアル
キルエステル、アクリルアミド、ブタジェン、クロロブ
レンなとか挙げられ、これらは２種以上併用してもよい
。

（２）炭素数３〜２０個のパーフルオロアルキル基含有
の１価もしくは多価アルコールとフッソ化されていても
よい１価もしくは多価カルボン酸とのエステル。

フッソ化されていてもよい１価もしくは多価アルコール
と炭素数３〜２０個のパーフルオロアルキル基含有の１
価もしくは多価カルボン酸とのエステル。

これらのエステルを形成する成分の例としては次のよう
な化合物がある。

ＣＦ　（ＣＦ）　５ＯＮ（Ｃ３Ｈ７）ＣＨ２ＣＨ２０Ｃ
Ｆ　（ＣＦ）ＳＯＮ（Ｃ２Ｈ５）ＣＨ２ＣＨ（０Ｈ）Ｃ
Ｈ２０ＨＣＦ　（ＣＦ２）７Ｓ０２Ｎ（Ｃ３Ｈ７）ＣＨ２ＣＯＯ
Ｈ１安息香酸、アジピン酸、フタル酸、マレイン酸、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン
、エチレングリコールモノエチルエーテル。

（３）炭素数３〜２０個のパーフルオロアルキル基を有
する１価または多価アルコールと１価または多価イソシ
アネートとのウレタン。

この例としては、フェニルイソシアネート、トリレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートとの
ウレタンがある。

これ等の水分散体が例示でき、ＤｉｃｇｕａｒｄＦ−７
０およびＦ−６０（商品名、大日本インキ化学社製）等
が好適に使用できる。

上述した本発明第２液の濃度は５〜１５ｗｔ％好ましく
は７〜１０ｗｔ％とするのが適当である。濃度があまり
薄いとガラス繊維への付着か不充分となり、叉濃度があ
まり濃い過ぎると付着むらか生じ易い。第２液の付着量
は固形分としてガラス繊維重量の１．５〜７．０ｗｔ％
、好ましくは２．５〜５．０ｗｔ％とするのが適当であ
り、この量があまり少ないと本発明の効果か充分でなく
、叉この量があまり多いと繊維の柔軟性が低下する。

第２液を付与したガラス繊維を８０〜１５０℃、好まし
くは１００〜１２０℃で乾燥する。乾燥時間は溶剤残量
を０．５ｗｔ％以下となるように設定するのが適当であ
る。

本発明のガラス繊維で補強すべきゴムの種類に特に限定
はないが、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、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得る
ことができ、耐熱耐水耐屈曲性に優れたタイミングベル
ト等の補強ゴム製品が得られる。

〈作用〉本発明処理剤の第１液および第２液はともにフッソ系撥
水撥油剤を含有しているので、耐水性及び耐油性が向上
し、本発明処理剤で処理したガラス繊維を補強材として
用いた場合、自動車エンジンルームのような高温度、高
湿度、で油分の多い環境下で屈曲応力を受けても、ガラ
ス繊維とゴムマトリックス間の接着力の低下が起こらな
いため疲労が生じ難くなるものと思われる。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

〈実施例〉レゾルシン−ホルムアルデヒド水溶性縮合物（固形分含
量８ｗｔ％、レゾルシンとホルムアルデヒドの反応モル
比　１：１．５）３重量部、ビニルピリジン−ブタジェ
ン−スチレンターポリマーラテックス（Ｎ１ｐｏｌ　２
５１８ＦＳ商品名、　日本ゼオン製、固形分含量４０ｗ
ｔ％）３０重量部、ジカルボキシル化ブタジェン−スチ
レン共重合体ラテックス（Ｎｉｐｏｌ　２５７０Ｘ５商
品名、日本ゼオン製、固形分含量４０ｗｔ％）１５重量
部、クロロスルホン化ポリエチレンラテックス（Ｅｓｐ
ｒｅｎｅ　　２００商品名、住人化学製、固形分含１４
０ｗｔ％）２０重量部、２５％アンモニア水１重量部、
フッソ系撥水撥油剤（Ｄｉｃｇｕａｒｄ　Ｆ−７０商品
名、大日本インキ化学製、固形分含！２０ｗｔ％）　１
重量部、水４重量部からなる第１液を、９μｍのガラス
繊維を２００本集束してなるガラス繊維束を３本引き揃
えて常法に従って付与し、２５０°Ｃの温度で２分間熱
処理して第１液の付着量がガラス繊維に対して２０ｗｔ
％のガラス繊維束を得た。

次にこのガラス繊維束を１インチ当り２，１回のＺ方向
（Ｓ方向）の下撚りを与え、更にこの下撚りを与えた繊
維束を１３本合糸して１インチ当り２．１回のＳ方向（
Ｚ方向）の上撚りを施し、ＥＣＧ１５０　３／１３　２
．ｌ５（Ｚ）のガラス繊維コードを得た。

次にこのガラス繊維コートに、クロロスルホン化ポリエ
チレン、イソシアネート及び有機溶剤より成るハロゲン
含有ポリマー系接着剤液（ケムロック４０２　商品名、
　ロードコーポレーンヨン製、固形分含量１５ｗｔ％）
５０重量部、パーフルオロアルキル基含有アクリル共重
合体（Ｄｉｅｇｕａｒｄ　　Ｆ−３２７商品名、大日本
インキ化学製、固形分含量７．５ｗｔ％）０．８重量部
、トリクロロエチレン５０重量部よりなる第２液を常法
によって付与し、１１０’Ｃの温度で１分間乾燥して第
２液の付着量かガラス繊維コードに対して３．５ｗｔ％
のガラス繊維コードを得た。

このコードを補強繊維として表−１の配合のゴムを用い
巾１９ｍｍ、長さ９８０ｍｍの歯付きベルトを作成した
。

この歯付きベルトを６０００ｒｐｍの駆動モーターを備
えた注水走行試験機に装着し、ベルト歯面とプーリー歯
面が噛み合い始める部分に水をＩＬ　／　Ｈｒの速度で
滴下しながら２４Ｈｒｓ走行させた後のベルトの引っ張
り強度保持率を求めた。

結果を表−２に示す。

く比較例〉実施例でフッソ系撥水撥油剤を用いない他は実施例と全
く同様な試験を行った。結果を表−２に示す。

〈発明の効果〉本発明処理方法で処理したガラス繊維で補強したゴム製
品は、補強繊維とマトリックスゴム間の結合力が大きく
、繰り返し屈曲応力を受けても強度が低下せす、かつ耐
水性が大きく、高湿環境下で繰り返し屈曲応力を与えて
も強度低下か少ない。

（以下空白）表−１ゴム配合配ム薬重量部水素化ニトリルゴム（ゼットポル２０２０）カボンブラック酸化亜鉛ステアリン酸チオコル硫黄０。

テトラメチルチウラムジスルフィド１。

シクロへキシルベンゾチアジルスルフェンアミド１、表−Ｘ実施例比較例ベルト強度保持率（％）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ゴムラテックス、レゾルシン−ホルムアルデヒド
水溶性縮合物及びフッソ系撥水撥油剤を含む第１液で処
理して熱処理した後、フッソ系撥水撥油剤及びハロゲン
含有ポリマー系接着剤を含む第２液で処理して乾燥する
ことを特徴とするゴム補強用ガラス繊維の処理方法。
（２）前記第１液中のレゾルシン−ホルムアルデヒド水
溶性縮合物及びフッソ系撥水撥油剤は、ゴムラテックス
に対して各々５〜１５ｗｔ％、０．１〜１．５ｗｔ％含
まれている特許請求の範囲第１項記載のゴム補強用ガラ
ス繊維の処理方法。
（３）前記第１液中および第２液中のフッソ系撥水撥油
剤はともにパーフルオロアルキル基を有する、水不溶性
化合物の水分散体である特許請求の範囲第１項または第
２項記載のゴム補強用ガラス繊維のの処理方法。
（４）ガラス繊維の表面に、ゴムラテックス、レゾルシ
ン−ホルムアルデヒド水溶性縮合物及びフッソ系撥水撥
油剤を含む第１の被覆と、その上に、フッソ系撥水撥油
剤及びハロゲン含有ポリマー系接着剤を含む第２の被覆
とを有するゴム補強用ガラス繊維。