JPH02258653A - ゴム補強用ガラス繊維 - 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、この処理を施
したガラス繊維補強ゴム体においてもその接着強度は必
ずしも十分とはいえず、また、ゴムの種類によっては接
着強度の高いものは耐水性、耐疲労性等の点で満足のい
くものを得に（いという問題点がある。また、近年、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、さらに異なうた薬剤により処理する方法が種々提案
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
く、また、高温使用での耐疲労性の十分なものが得られ
にくい上、薬液処理を２回おこなうため煩雑となるとい
う問題点があった。

［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、従来のラテックス系処理液においては乳化剤
等の種々の添加剤を加えており、この添加剤が微妙に製
品物性に影響を与えていることに着目し、添加剤を加え
ることなく均一な処理液を得ることができることを見出
し本発明に到達したものである。すなわち本発明は主と
して水素化ニトリルゴムおよびイソシアネートと塩化ゴ
ムあるいはクロロスルホン化ポリエチレンを有機溶剤に
溶解してなる液で処理したことを特徴とするゴム補強用
ガラス繊維である。

本発明においては必須の成分として水素化ニトリルゴム
（以下水素化ＮＢＲという）およびイソシアネート、さ
らに塩化ゴムあるいはクロロスルホン化ポリエチレン（
以下Ｃ３Ｍという）を有機溶剤に溶解した処理液により
ガラス繊維を処理するものであり、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、イソシアネートとしては
、メチレンジイソシアネート、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挙げられ、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、また、塩化ゴムとして
は特に制限はなく、一般に市販されている各種のものを
適宜使用でき、通常分子量が５，０００〜ｔｏｏ、ｏｏ
ｏの範囲、塩素化率が６５〜７０％のものを使用する。

クロロスルホン化ポリエチレンとしては特に制限はなり
、−船釣に市販されているものを適宜使用できるが、塩
素含有率が３０％以上のものが好ましい。

本発明ではこれらの成分を有機溶剤に熔解した液にてガ
ラス繊維を処理するものであり、従来のレゾルシンホル
マリンラテックス（ＲＦＬ）、処理のようなラテックス
系における水を媒体としたものとは全く異なり、乳化剤
、分散安定剤等の各種添加剤を加えることなく、安定均
一な処理液となし得るものである。

ここで用いる有機溶剤としては水素化ＮＢＲ、イソシア
ネートおよび塩化ゴムの溶解度パラメーターを考慮して
選択すればよく、一種類の有機溶剤を使用してもよく、
複数の有機溶剤からなる混合溶剤を用いてもよい、具体
的にはメチルエチルケトン、ジイソプロピルケトン、メ
チルイソブチルケトン、ジエチルケトン等のケトン類、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、あるいはハ
ロゲン化炭化水素等が挙げられる。アルコール類はイソ
シアネート基との反応性があり、好ましくなく避けるべ
きである。このうち溶解力、価格等からメチルエチルケ
トンが好ましい溶剤であり、混合溶剤で用いる場合には
、これにトルエンを混合使用することが好ましい。

本発明の処理液の主成分である水素化ＮＢＲ、イソシア
ネートおよび塩化ゴムあるいはＣ３Ｍの含有比率は水素
化Ｎ　Ｂ　Ｒ１００重量部に対して、イソシアネートが
５〜４０重量部の範囲、また塩化ゴムあるいはＣ３Ｍが
１０〜５０重量部の範囲が好ましい、イソシアネートが
この範囲より少ないと接着性が低下気味となり、この範
囲を越えると繊維が硬くなる。また、塩化ゴムあるいは
Ｃ５Ｍがこの範囲より少ないと接着性が十分ではな（な
り、この範囲を越えると塩化ゴムの場合繊維が硬くなる
。

また、塩化ゴムとＣ３Ｍでは塩化ゴムの方が接着性等に
おいてやや優れている。

また、処理液中のこれら主成分の含有量は１０〜２０％
の範囲が好ましい、この範囲より少ないと付着量が少な
くなり、この範囲を越えると付着量が多くなりすぎる。

これら主成分はいずれも均一に溶解されていることが望
ましいが、ゴムの分子構造に影響を与えるため、あまり
激しい攪拌は避けることが好ましい。

本発明においては、これらの主成分のほかにさらに微量
の加硫剤、促進剤、老化防止側、軟化剤等を添加するこ
とも勿論可能であり、加硫剤の添加は接着性の向上環に
寄与し、老化防止側は耐疲労性の向上に有用である。

本発明の処理による固形分の付着量はガラス繊維に対し
て１０〜２０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℃の範囲で乾燥をおこなう、このよ
うにしたガラス繊維をそのまま各種ゴム材料に適用する
場合、予め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さらに上撚を
かけてガラスコードとなし使用するものである。このよ
うに処理されたガラス繊維はこのまま各種ゴム材料に適
用してガラス繊維補強ゴム体として良好な物性を示す。

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、界面活性剤等からなる集束剤を塗布して
２００本程度集束したガラス繊維が使用される。

本発明によるガラスコードは耐熱性にも優れ、その特徴
を十分に発揮させるためには対象ゴム材料として耐熱性
のゴム材料、具体的には水素化ＮＢＲ等を選ぶことが好
ましい。

以下、本発明を実施例により、詳細に説明する。

実施例１ メチルエチルケトン（ＭＥＫ）で１５％濃度に溶解した
水素化ニトリルゴム（２０２０、日本ゼオン社製）とイ
ソシアネートとしてジフェニルメタン−４゜４゛−ジイ
ソシアネート（ＭＤＩ−ＰＨ−３５、三井東圧化学社製
）（ＭＥＫ１５％濃度）および塩化ゴム（ＣＲ−２０１
分子量２０．０００、塩素含有量６５％以上、地竜化工
業社製）（ＭＥＫ１５％濃度）とを第１表に示した組成
となるよう混合し、１５分間緩く攪拌し溶解処理液を得
た。このものの粘度は５７　　ｃ／ｐであつたΦ ９μ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、処理液により処理した
。この時の固形分付着率は１５．３重量％であった。２
５５℃で２９秒間乾燥後、このガラス繊維束を２回／２
５ｍｍの下撚りを与えた繊維束を１１本引きそろえて２
回７２５厘朧の上撚りを施したものを補強用ガラスコー
ドとした。このガラスコードを用いて各種物性の評価を
おこなった。この結果を第１表に示した。

青貝ゴ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ＨＡＦ　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重量部からなる。

なお、各測定方法は次のとおりである。

１１１【 試験片はゴムシートＣ３ｍ麿厚）上に処理済の補強ガラ
スコードを２２本／２５鳳■ならべ、さらにその上に布
をかぶせ、１６０℃、２５分間、２０Ｋｇ／　ｃｄ　＋
７１圧力で加硫成形して調製した。このものを剥離速度
５０ｍｍ／分で測定した。

鼠」」コ１１− 処理済ガラスコードを両面から接着テープにットー紙粘
着テープ、７２１０．１８腸膳幅）で貼り合わせ試験機
に取りつけて荷重２Ｋｇをかけ、１２０回／分で折り曲
げ（１２０°角度）、切断にいたるまでの回数を読み取
った。（常温） 一方、１４０℃−３日間加熱放置したガラス繊維を同様
にして測定をおこなった。（耐熱）実施例２〜５、比較
例１〜３ 実施例１と同様にして第１表の組成となるように処理液
を調製し、同様の評価をおこなった。この結果を第１表
に示した。なおＣＳＭとしては電気化学工業社製デンカ
Ｃ３Ｍ３５０を用いた。

比較例４〜６ 第１表のとおりレゾルシン−ホルマリン樹脂（住友化学
工業社製、スミカノール６２０　）　、メラミン樹脂（
住友化学工業社製、スミカノール５ｏ８）を添加するほ
かは実施例１と同様にして評価をおこなった。この結果
を第１表に示した。

第２表 比較例７ レゾルシンとホルムアルデヒドの付加線金物３２０重量
部に対して、ビニルピリジン、スチレン、ブタジェンを
１５：１５ニア０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％）４４
７重量部、カルボキシル化ＳＢＲ（旭化成工業社製、Ｌ
　５７０２、固形分４８％）１６４重量部、アンモニア
水（２５％）２２重量部を添加し、全体として１０００
重量部になるように水を添加してレゾルシン・ホルマリ
ンラテックス処理液を調製し、同様の評価をおこなった
。この結果を第２表に示した。付着量はいずれも約１９
％である。

比較例８．９ カルボキシル化ＳＢＲのかわりにブタジェンゴム（日本
合成ゴム社製、０７００、固形分５７重量％）（比較例
８）、カルボキシル化ＮＢＲ（日本ゼオン社製、ニアボ
ール１５７１、固形分４０重量％）（比較例９）を用い
るほかは比較例７と同様にして処理液を調製し、同様に
して評価をおこなった。この結果を組成とともに第２表
に示した。

第１表、第２表から明らかなとおり、本発明の処理液で
処理したガラス繊維は接着性が極めて優れており、屈曲
性、耐熱性も良好である。

［発明の効果］ 本発明のガラス繊維は各種ゴムに対する接着性が大であ
るとともに、高温での耐疲労性の優れたものであり、特
に、Ｈ−ＮＢＲ等の耐熱ゴムに対する接着性も大であり
、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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 主として水素化ニトリルゴムおよびイソシアネートと塩
   化ゴムあるいはクロロスルホン化ポリエチレンを有機溶
   剤に溶解してなる液で処理したことを特徴とするゴム補
   強用ガラス繊維。