JPH086223B2 - 硝子繊維コード - Google Patents

硝子繊維コード

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JPH086223B2
JPH086223B2 JP31060187A JP31060187A JPH086223B2 JP H086223 B2 JPH086223 B2 JP H086223B2 JP 31060187 A JP31060187 A JP 31060187A JP 31060187 A JP31060187 A JP 31060187A JP H086223 B2 JPH086223 B2 JP H086223B2
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JP
Japan
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glass fiber
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fiber cord
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JP31060187A
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JPH01156535A (ja
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昭信 岡村
真人 関口
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日本硝子繊維株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、硝子繊維コードに関し、更に詳しくは、複
数本の硝子繊維からコード状に構成されたコード状硝子
繊維上に、種々のエラストマーに対して優れた接着性を
示す被覆層を備えている硝子繊維コードに関する。
〔従来の技術〕
従来、天然ゴムあるいはブタジエン−スチレン共重合
体のようなエラストマーを繊維、特に硝子繊維で強化す
る際に、マトリックスとなるエラストマーと、強化材又
は補強材となる繊維との接着を確保するため、共重合エ
ラストマーの混和性物質と、この物質の低分子量成分と
反応しうる遅延剤とを含有する含浸剤の被膜を上記繊維
上に形成することが知られている(特公昭53−43985号
公報)。そして、同公報には、上記重合体エラストマー
混和性物質として、レゾルシン・アルデヒド樹脂と、塩
基性エラストマーラテックス又はターポリマーラテック
スとの組合せが記載され、またこれらが含有している低
分子量成分が記載されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような重合体エラストマー混和性物質による被
膜を有する硝子繊維は、同公報に記載されているブタジ
エン−スチレン共重合体あるいはクロロプレンのような
エラストマーに対しては優れた接着性を示す。しかしな
がら、本発明者の研究によれば、耐熱性が要求される分
野で最近大きく受容が延びているクロロスルホン化ポリ
エチレン、水素化ニトリルゴムあるいはクロルヒドリン
ゴム等のエラストマーに対しては上記被膜はほとんど接
着しないかあるいは全く接着しないことが明らかとなっ
た。そこで、本発明者は、種々のエラストマー等に対し
て優れた接着性を示し、特にクロロスルホン化ポリエチ
レのように上記被膜では接着性の劣るエラストマーに対
しても優れた接着性を示す被覆層を備えた硝子繊維コー
ドを開発し、特願昭61−279568号(特開昭63−135564号
公報参照)として出願した。なお、上記ガラス繊維コー
ドは、複数本のガラス繊維を束ねたり撚ったり編んだり
するなどしてコード状に構成したもの(本文において、
「コード状ガラス繊維」と云う)の上に一次被覆層及び
二次被覆層を順次形成したものである。
また、本発明者は、この硝子繊維コードについて更に
研究を進めた結果、レゾルシン・アルデヒド−ラテック
ス組成物による被覆処理(一次被覆処理)のみの場合よ
りも接着性の改善は著しいが、二次被覆処理により形成
される二次被覆層と、マトリックスとなるエラストマー
との接着性が未だ不十分なことが判明した。すなわち、
上記硝子繊維コードにより強化されたエラストマーをタ
イミングベルト等の駆動ベルトとして使用した場合、ベ
ルトの駆動中に二次被覆層とエラストマーとの界面で剥
離を生じてベルトの切断等の不具合を招き、このため、
未だ改善の余地があることが判明した。
従って、本発明の目的は、種々のエラストマーに対し
て優れた接着性を示すと共に、耐熱屈曲疲労性が優れた
硝子繊維コードを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、複数本の硝子繊維からコード状に構成され
たコード状硝子繊維と、このコード状硝子繊維を被覆し
ている一次被覆層と、この一次被覆層をさらに被覆して
いる二次被覆層とから成る硝子繊維コードにおいて、上
記二次被覆層が有機ジイソシアネート、クロロスルホン
化ポリエチレンおよび芳香族ニトロソ化合物を含有する
混合物から構成されていることを特徴とするものであ
る。
本発明の硝子繊維コードは上記のとおり一次被覆層と
二次被覆層を有しているが、この一次被覆層は、任意の
合成樹脂であってよく、例えば、レゾルシン・ホルムア
ルデヒド−ラテックス(例えばレゾルシン・ホルムアル
デヒド樹脂)と、スチレン・ブタジエン共重合体、ビニ
ルピリジン共重合体あるいはクロロスルホン化ポリエチ
レとの組合せからなるラテックス;ブタジエン・スチレ
ン・ビニルピリジンのターポリマーのラテックス;ある
いはブタジエン・スチレン共重合体とビニルピリジン重
合体との組合せからなるラテックスのような一次被覆剤
によって、コード状硝子繊維コードを被覆することによ
り形成することができる。
また、上記一次被覆剤は、例えば固形分含量10〜30重
量%の分散液として有利に使用することができる。さら
に具体的には、一次被覆剤は、通常、コード硝子繊維に
固形分含有15〜25重量%の分散液として塗布され、その
後、例えば200〜300℃の範囲の温度で0.1〜2.0分間乾燥
されて、コード状硝子繊維を被覆する一次被覆層とな
る。このような一次被覆層のみを有する硝子繊維コード
は、後述の比較例1として記載するとおり、クロロスル
ホン化ポリエチレンや水素化ニトリルゴム等に対し十分
な接着性を示さない。
本発明の硝子繊維コードは、上記のような一次被覆層
の上に、さらに二次被覆層を有してる。
二次被覆層は、有機ジイソシアネートとクロロスルホ
ン化ポリエチレンと芳香族ニトロソ化合物とを含有する
混合物(二次被覆剤)から成っている。そして、この二
次被覆層は、例えば、有機ジイソシアネートとクロロス
ルホン化ポリエチレンと芳香族ニトロソ化合物とを有機
溶媒中に溶解した溶液を、上記のような一次被覆を備え
ている硝子繊維コードに塗布することにより形成するこ
とができる。
有機ジイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチ
レジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メ
チレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、ト
ルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、
ナフタレンジイソシアネート及びメチレンビス(フェニ
ルイソシアネート)等を好ましいものとして挙げること
ができる。これらは1種又は2種以上併用することがで
き、またトルエンジイソシアネートやメチレンビス(フ
ェニルイソシアネート)のように置換基についての異性
体が存在するものは、異性体の混合物であってもよい。
これらの有機ジイソシアネートはイソシアネート基をフ
ェノールやラクタムによって保護した形態で使用するこ
ともできる。そして、このように保護した形態にある有
機ジイソシアネートは、二次被覆剤を水性エマルジョン
のように水系媒体中の混合物とする場合に有利に使用さ
れる。
クロロスルホン化ポリエチレンとしては、例えば、塩
素含有量20〜45重量%そしてスルホニル硫黄含有量1〜
2.5重量%のものを通常用いることができる。特に、塩
素含有量25〜45重量%としてスルホニル硫黄含有量1.0
〜1.5重量%のものが有利に使用される。また、好まし
いクロロスルホン化ポリエチレは20〜50ML1+4(100
℃)のムーニー粘度を示す。クロロスルホン化ポリエチ
レンはベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族炭
化水素や、トリクロロエチレンのようなハロゲン化炭化
水素に非常に良く溶解する。
芳香族ニトロソ化合物としては、非隣接の環炭素原子
に直接結合した少なくとも2つのニトロソ基をもつベン
ゼン、ナフタレン、アントラセン及びビフェニルのよう
な任意の芳香族炭化水素を用いることができる。更に詳
しくは、このようなニトロソ化合物は、縮合した芳香族
核を含む1〜3個の芳香族核をもつと共に非隣接の核炭
素原子に直接結合した2〜6個のニトロソ基をもつポリ
−C−ニトロソ芳香族化合物として表わされる。好まし
いポリ−C−ニトロソ芳香族化合物は、ジニトロソ芳香
族化合物、特にメタ−又はパラ−ジニトロソベンゼンあ
るいはメタ−又はパラ−ジニトロソナフタレンのような
ジニトロソベンゼあるいはジニトロナフタレンである。
芳香族核の核水素原子は、アルキル、アルコキシ、シク
ロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキリー
ル、アリールアミン、アリールニトロソ、アミン、ハロ
ゲン等の基で置換することができる。芳香族核上にこの
ような置換基が存在することは、本発明におけるポリ−
C−ニトロソ芳香族化合物の活性効果に対してほとんど
影響を及ぼさない。現在知られている限りでは、置換基
が有機であろうと又は無機であろうと、置換基の性質に
関しては何等制限がない。すなわち、ポリ−C−ニトロ
ソ芳香族化合物、ポリ−C−ニトロソベンゼンあるいは
ポリ−C−ニトロソナフタレンについて言及する場合に
は、特に明記しない限り、それは置換されたニトロソ化
合物と置換されていないニトロソ化合物との両方を含ん
でいると理解されるべきである。
特に好ましいポリ−C−ニトロソ化合物は、 一般式 (R3−Ar−(NO) (式中、Arはフェニレン又はナフタレンからなる群から
選ばれ;R3はアルキル、シクロアルキル、アリール、ア
リールアルキル、アルキリール、アリールアミン、炭素
数1〜20のアルコキシ基、アミノ及びハロゲンからなる
群から選ばれた一価の有機基、好ましくは炭素数1〜6
のアルキル基であり;またpは0、1、2、3又は4、
好ましくは0である)で表わされる化合物である。
本発明を実施する際に用いるのに適した好ましいポリ
−C−ニトロソ化合物を部分的かつ非制限的に挙げる
と、m−ジニトロベンゼン、p−ジニトロソベンゼン、
m−ジニトロソナフタレン、p−ジニトロソナフタレ
ン、2,5−ジニトロソ−p−シメン、2−メチル−1,4−
ジニトロソベンゼン、2−メチル−5−クロロ−1,4−
ジニトロソベンゼン、2−フルオロ−1,4−ジニトロソ
ベンゼン、2−メトキシ−1,3−ジニトロソベンゼン、
5−クロロ−1,3−ジニトロソベンゼン、2−ベンジル
−1,4−ジニトロソベンゼン及び2−シクロヘキシル−
1,4−ジニトロソベンゼンがある 二次被覆剤は、上記有機イソシアネート、クロロスル
ホン化ポリエチレンおよび芳香族ニトロソ化合物を含有
するとともに、無機充填剤を含有することができ、また
含有した方が望ましい。無機充填剤としては、例えば、
カーボンブラック、酸化マグネシウム、シリカ、酸化鉛
あるいは炭酸マグネシウム等を挙げることができる。こ
れらのうち、カーボンブラックが特に好ましい。
二次被覆剤は、固形分含量3〜25重量%、より好まし
くは5〜15重量%の溶液又は分散液として調製される。
有機ジイソシアネートは、好ましくは固形分含量の10〜
50重量%、より好ましくは25〜45重量%を占める。クロ
ロスルホン化ポリエチレンは、好ましくは固形分含量の
10〜60重量%、より好ましくは20〜50重量%を占める。
芳香族ニトロソ化合物は、好ましくは1〜20重量%、よ
り好ましくは2〜15重量%を占める。また無機充填剤
は、好ましくは固形分含量の30重量%以下、より好まし
くは5〜20重量%を占める。
二次被覆剤は、一次被覆層を備えている硝子繊維コー
ド上に、通常、固形分が1〜5重量%(好ましくは2〜
4重量%)である液として塗布され、その後80〜150℃
の温度で0.1〜1分間乾燥されて、硝子繊維コードの一
次被覆層上に二次被覆層を与える。
〔発明の効果〕
本発明の硝子繊維コードは、一次被覆層と二次被覆層
との組合せによって、種々のゴムあるいはクロロスルホ
ン化ポリエチレのようなエラストマーに対しても優れた
接着性を示し、また耐熱屈曲疲労性が高いので、高温に
おいて屈曲を受けても優れた接着性を保持しうる利点を
有している。
そのため、本発明の硝子繊維コードは、例えばタイミ
ングベルト、自動車用タイヤ等の補強材として極めて有
用である。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を詳述する。
実施例 1 (1)直径9μmの無アルカリ硝子のフィラメントを紡
糸し、集束剤を付着させて束ねることにより33.7テック
スの硝子繊維ストランドを得、これを3本撚って直径約
0.3mmのコード状硝子繊維とした。また、ビニルピリジ
ンラテックス(固形分40%)180重量部、スチレン・ブ
タジエン共重合体ラテックス(固形分45%)93重量部、
レゾルシン・ホルマリン縮合物(レゾルシン対ホルマリ
ンのモル比1対1.3、固形分6.0%)145重量部および水7
5重量部からなるレゾルシン・ホルマリン−ラテックス
組成物(RFL組成物)からなる厚み約100μmの一次被覆
層を、上記コード状硝子繊維上にそれ自体は公知の方法
により形成した。さらに、この一次被覆層を形成したコ
ード状硝子繊維を13本集めて合撚することにより硝子繊
維コードを得た。
一方、メチレンビス(4−フェニルイソシアネート)
4.5重量部、クロロスルホン化ポリエチレン(東洋曹達
(株)製、商品名TS−340、塩素含有量43重量%、イオ
ウ含有量1.1重量%、ムーニー粘度30−ML1+4(100
℃))5.25重量部、p−ジニトロベンゼン2.25重量部お
よびカーボンブラック3.0重量部の配合物を、キシレン
とトリクロルエチレンとの混合溶媒(キシレン対トリク
ロルエチレンの混合比=1.5対1.0)85.0重量部に溶解、
分散せしめて、二次被覆用の処理液を準備した。この準
備した処理液を、上記のように合撚されかつ一次被覆層
を備えた硝子繊維コードに不揮発分の付着量が3重量%
となる割合で塗布し、有機溶剤を蒸発除去して、上記一
次被覆層とともに厚み約20μmの二次被覆層を備えた硝
子繊維コードを得た。
(2)この硝子繊維コードを40mm長に切断し、その18本
を未加硫のクロロプレンゴムシート(30mm×40mm×1m
m)の上に全巾25mmとなるように平行に引き揃え、次い
で、表裏両面から150℃で30分間、100kg/cm2の圧力でプ
レス加硫した。
また、同様の操作を、上記クロロプレンゴムシートを
クロロスルホン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴムお
よびエピクロルヒドリンゴムのシートに代えて行った。
上記それぞれのプレス加硫シートについて、硝子繊維
コードとゴムシートとその端部においてクリップで別個
に把持し、上下方向に引張ってコードをシートから引き
剥して接着性をしらべた。
クロロプレンシートの場合には、その際、ゴムシート
が完全に破壊し、他のいずれのゴムシートの場合にも70
%の面積部分でゴムシートが破壊した。
実施例2 (1)実施例1の二次被覆用処理液に代えて、この実施
例2では下記組成の二次被覆用処理液を用いた。
メチレンビス(4−フェニルイソシアネート) 5.7重量
部 クロロスルホン化ポリエチレン(東洋曹達(株)製品、
商品名TS−220、塩素含有量29重量%、イオウ含有量1.
重量%及びムーニー粘度28−ML1+4(100℃)) 6.3重
量部 p−ジニトロソナフタレン 0.6重量部 カーボンブラック 2.4重量部 キシレンとトリクロルエチレンとの混合溶媒(キシレン
対トリクロルエチレンの混合比=1.5/1.0) 85.0重量部 (2)得られた硝子繊維コードを、実施例1の(2)項
に記載したのと全く同様にして、剥離テストを行い、そ
の結果を表に示した。
比較例1 (1)実施例1の場合と同様にして一次被覆層を形成し
ただけで、二次被覆層を形成しなかった。
(2)得られた硝子繊維コードを、実施例1の(2)項
に記載したのと全く同様にして、剥離テストを行い、そ
の結果を表に示した。
比較例2 (1)実施例1の二次被覆用処理液に代えて、この比較
例(2)では下記組成の二次被覆用処理液を用いた。
メチレンビス(4−フェニルイソシアネート) 6.5重量
部 クロロスルホン化ポリエチレン(東洋曹達(株)製品、
商品名TS−220、塩素含有量29重量%、イオウ含有量1.1
重量%及びムーニー粘度28−ML1+4(100℃)) 3.8重
量部 カーボンブラック 2.0重量部 トリクロルエチレン 67.2重量部 キシレン 20.5重量部 (2)得られた硝子繊維コードを、実施例1の(2)項
に記載したのと全く同様にして、剥離テストを行い、そ
の結果を表に示した。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数本の硝子繊維からコード状に構成され
    たコード状硝子繊維と、このコード状硝子繊維を被覆し
    ている一次被覆層と、この一次被覆層をさらに被覆して
    いる二次被覆層とから成る硝子繊維コードにおいて、 上記二次被覆層が有機ジイソシアネート、クロロスルホ
    ン化ポリエチレンおよび芳香族ニトロソ化合物を含有す
    る混合物から構成されていることを特徴とする硝子繊維
    コード。
  2. 【請求項2】上記有機ジイソシアネートがヘキサメチレ
    ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メ
    チレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、ト
    ルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、
    ナフタレンジイソシアネート及びメチレンビス(フェニ
    ルイソシアネート)からなる群から選ばれた少くとも一
    種である特許請求の範囲第1項に記載の硝子繊維コー
    ド。
  3. 【請求項3】上記クロロスルホン化ポリエチレンが塩素
    含有量25〜45重量%、イオウ含有量1.0〜1.5重量%およ
    びムーニー粘度20〜50−ML1+4(100℃)である特許請
    求の範囲第1項に記載の硝子繊維コード。
  4. 【請求項4】上記二次被覆層が無機充填剤をさらに含有
    している特許請求の範囲第1項に記載の硝子繊維コー
    ド。
  5. 【請求項5】無機充填剤がカーボンブラックである特許
    請求の範囲第4項に記載の硝子繊維コード。
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