JP5151730B2 - ゴム補強用ガラス繊維およびそれを用いた伝動ベルト - Google Patents
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Description
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)を含有する1次被覆層を形成し、
前記1次被覆層の上層にクロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を設けてなるゴム補強用ガラス繊維において、
該前記1次被覆層は、前記(A)と前記(B)とを合わせた質量を100%基準とする質量百分率で表して、前記(A)を、A/(A+B)=1.0%以上、55.0%以下、前記(B)を、B/(A+B)=45.0%以上、99.0%以下の範囲で含有することを特徴とするゴム補強用ガラス繊維であり、
前記ゴム補強用ガラス繊維が母材ゴムに埋設されてなることを特徴とする伝動ベルトである。
ストランドにフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)としてのモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物と、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)と、クロロスルホン化ポリエチレン(D)を含有する1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層上に、クロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を形成したゴム補強用ガラス繊維を作製した。
(実施例2、3)
次いで、ストランドにフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)としてのクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物と、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)と、クロロスルホン化ポリエチレン(D)を含有する1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層上に、クロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を形成したゴム補強用ガラス繊維を作製した。1次被覆層を得るための1次被覆用塗布液を調製する際、クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液を得るのにアルコール化合物、アミン化合物を可溶化剤として用いた各々のゴム補強用ガラス繊維を作製した。
(実施例4)
次いで、ストランドにフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)としてのモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物とアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)としてのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)と、クロロスルホン化ポリエチレン(D)を含有する1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層上に、クロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を形成したゴム補強用ガラス繊維を作製した。
(実施例5、6)
次いで、フェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)としてのクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物と、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)としてのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)と、クロロスルホン化ポリエチレン(D)を含有する1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層上に、クロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を形成したゴム補強用ガラス繊維を作製した。1次被覆層を得るための1次被覆用塗布液を調製する際、クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液を得るのにアルコール化合物、アミン化合物を可溶化剤として用いた各々のゴム補強用ガラス繊維を作製した。
(比較例1)
次いで、従来のレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)とクロロスルホン化ポリエチレン(D)を含有する1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層上にクロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を形成したゴム補強用ガラス繊維を作製した。
(比較例2)
次いで、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)とクロロスルホン化ポリエチレン(D)を含有する1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層上に、クロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を形成したゴム補強用ガラス繊維を作製した。
(比較例3、4)
次いで、クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)とクロロスルホン化ポリエチレン(D)を含有する1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層上に、クロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を設けたゴム補強用ガラス繊維を作製した。アルコール化合物を可溶化剤として用いたクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液を用いた1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層を形成したゴム補強用ガラス繊維を比較例3、アミン化合物を可溶化剤として用いたクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液を用いた1次被覆用塗布液を塗布被覆してなる1次被覆層を形成したゴム補強用ガラス繊維を比較例4とする。
実施例1
(1次被覆用塗布液の調製)
フェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)に属するモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液に、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)のエマルジョンとクロロスルホン化ポリエチレン(D)のエマルジョンとアンモニア水と水を添加し、1次被覆用塗布液を調製した。
(2次被覆用塗布液の調製)
次いで、クロロスルホン化ポリエチレン(D)と、マレイミド(E)としてのN,N−m−フェニレンジマレイミドに、p−ジニトロソベンゼンと、カーボンブラックを加え、キシレンに分散させた2次被覆液を調製した。
(ゴム補強用ガラス繊維の作製)
径9μmのガラス繊維フィラメントを、アクリルシラン系カップリング剤および樹脂を含有する集束剤を用い200本集束したストランド3本を引き揃えた後、前述の手順で作製した1次被覆用塗布液を塗布し、その後、温度、280℃下で、22秒間乾燥させて1次被覆層を設け1本のゴム補強用ガラス繊維を作製した。
実施例2、3
(アルコール化合物を可溶化剤としてクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液の調整)
最初に、アルコール化合物を可溶化剤として、フェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)に属するクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液の調整について説明する。
(アミン化合物を可溶化剤としてクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液の調整)
次いで、アミン化合物を可溶化剤としてフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)に属するクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液の調整について説明する。
(1次被覆用塗布液の調製)
前述のアルコール化合物を用いて溶解させた前述のクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液、またはアミン化合物を用いて溶解させた前述のクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液を用い、市販のアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)のエマルジョンとクロロスルホン化ポリエチレン(D)を加え、アンモニア水と水を添加し、1次被覆用塗布液を調製した。
実施例4
(1次被覆用塗布液の調製)
フェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)としてのモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液に、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)としてのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン3元共重合体のエマルジョン、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)のエマルジョンおよびクロロスルホン化ポリエチレン(D)のエマルジョンを加え、アンモニア水と水を添加し、1次被覆用塗布液を調製した。
(2次被覆用塗布液の調製)
次いで、実施例1と同様にして、クロロスルホン化ポリエチレン(D)と、p−ジニトロベンゼンと、マレイミド(E)に属するN,N−m−フェニレンジマレイミドと加硫剤としてのメタクリル酸亜鉛に、p−ジニトロソベンゼンと、カーボンブラックを加え、キシレンに分散させた2次被覆液を調製し、2次被覆層を設け、本発明のゴム補強用ガラス繊維を作成した。
実施例5、6
(1次被覆用塗布液の調製)
実施例2に示した手順による、アルコール化合物を用いて溶解させた前述のクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液、または実施例3に示した手順によるアミン化合物を用いて溶解させたクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の水溶液を用い、市販のアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)のエマルジョンとしてのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン3元共重合体のエマルジョンと、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)のエマルジョンと、クロロスルホン化ポリエチレン(D)のエマルジョンに加え、アンモニア水と水を添加し、1次被覆用塗布液を調製した。
比較例1
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)を用いないで、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)より1次被覆用塗布液を調製した。レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)を合せた質量を100%基準とする質量百分率で表して、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物が8.2%、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン重合体(C)が91.8%となるように調整した。
比較例2
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)を用いないで、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)より1次被覆用塗布液を調製した。モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)を合せた質量を100%基準とする質量百分率で表して、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物が8.2%、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン重合体(C)が91.8%となるように調整した。
比較例3、4
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)を用いないで、クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物と、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)より1次被覆用塗布液を調製した。クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物とビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)を合せた質量を100%基準とする質量百分率で表して、クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物が8.2%、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン重合体(C)が91.8%となるように調整した。
(各ゴム補強用ガラス繊維とHNBRの接着強さの評価試験)
接着強さの評価試験を説明する前に、試験に使用した耐熱ゴムを説明する。
(接着強さの評価結果)
接着強さの評価結果を表2に示す。表2において、ガラス繊維とHNBRが界面から剥離していない破壊状態をゴム破壊とし、界面から一部のみでも剥離している破壊状態を界面剥離とした。ゴム破壊の方が、界面剥離より接着強さに優れる。表2に、各ゴム補強用ガラス繊維のHNBRに対する接着強さを示す。
(各ゴム補強用ガラス繊維のMIT屈曲試験による耐水性、耐熱性、耐油性の評価結果)
実施例1〜6および比較例1〜4で作製したゴム補強用ガラス繊維を補強材として、母材ゴムに前記HNBRを用い、2本のコードを埋設させた後、150℃に35分間加硫させつつ養生させて、MIT屈曲試験用の試験片サンプルを作製した。耐水性、耐熱性および耐油性を評価した。
2 HNBR
3 ゴム補強用ガラス繊維
4 錘
Claims (10)
- 複数本のガラス繊維フィラメントを集束させたストランドにモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物またはクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物から選ばれたフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)と
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)を含有する1次被覆層を形成し、
前記1次被覆層の上層にクロロスルホン化ポリエチレン(D)とマレイミド(E)を含有する2次被覆層を設けてなるゴム補強用ガラス繊維において、
前記1次被覆層は、前記(A)と前記(B)とを合わせた質量を100%基準とする質量百分率で表して、前記(A)を、A/(A+B)=1.0%以上、55.0%以下、前記(B)を、B/(A+B)=45.0%以上、99.0%以下の範囲で含有することを特徴とするゴム補強用ガラス繊維であり、
前記ゴム補強用ガラス繊維が母材ゴムに埋設されてなることを特徴とする伝動ベルト。 - 2次被覆層は、2次被覆層の全質量を100%基準とする質量百分率で表して、10.0%以上、70.0%以下のクロロスルホン化ポリエチレン(D)と、前記(D)の質量を100%基準とする質量百分率であらわして、E/D=20.0%以上、90.0%以下のマレイミド(E)からなる2次被覆層を設けてなることを特徴とする請求項1に記載の伝動ベルト。
- 1次被覆層にさらにビニルピリジン−ブタジエン−スチレン共重合体(C)を含有させたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の伝動ベルト。
- 1次被覆層中のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物またはクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物から選ばれたフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)とアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)とビニルピリジン−ブタジエン−スチレン共重合体(C)を合わせた質量を100%基準とする質量百分率で表して、1次被覆層に前記(A)を、A/(A+B+C)=1.0%以上、40.0%以下、前記(B)を、B/(A+B+C)=1.0%以上、55.0%以下、前記(C)を、C/(A+B+C)=10.0%以上、70.0%以下の範囲で含有することを特徴とする請求項3に記載の伝動ベルト。
- 請求項3または請求項4に記載のビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)の一部をスチレン−ブタジエン共重合体に替えて、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体(C)とスチレン−ブタジエン共重合体を合わせた質量を100%基準とする質量百分率で表して、スチレン−ブタジエン共重合体を5.0%以上、80.0%の範囲で含有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の伝動ベルト。
- 1次被覆層にさらにクロロスルホン化ポリエチレン(D)を含有させたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の伝動ベルト。
- 1次被覆層中のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物またはクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物から選ばれたフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)とアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)とクロロスルホン化ポリエチレン(D)を合わせた質量を100%基準とする質量百分率で表して、1次被覆層に前記(D)を、D/(A+B+D)=1.0%以上、40.0%以下の範囲で含有させたことを特徴とする請求項6に記載の伝動ベルト。
- 1次被覆層中のモノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物またはクロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物から選ばれたフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物(A)とアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)とビニルピリジン−ブタジエン−スチレン共重合体(C)とクロロスルホン化ポリエチレン(D)を合わせた質量を100%基準とする質量百分率で表して、1次被覆層に前記(D)を、D/(A+B+C+D)=1.0%以上、40.0%以下の範囲で含有させたことを特徴とする請求項6に記載の伝動ベルト。
- アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(B)が、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン3元共重合体であることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の伝動ベルト。
- 請求項1に記載の母材ゴムが水素化ニトリルゴムであることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の伝動ベルトを用いた自動車用タイミングベルト。
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