增强纤维、其制造方法、以及使用了增强纤维的弹性体产品与流程

专利2026-10-06  1


本发明涉及与橡胶的粘接性优异的增强纤维、其制造方法、以及使用了该增强纤维的弹性体产品。


背景技术:

1、轮胎、传送带及管(例如,汽车用液压制动器管)等工业用橡胶产品通常使用维尼纶及人造丝等合成纤维、棉等天然纤维来增加强度。在这些产品中,为了发挥橡胶所具有的优异的物理特性(例如,高强度及高弹性模量)等,需要使纤维与橡胶牢固地粘接。目前,作为这样的方法,使用被称为rfl的粘接剂的方法,所述rfl以间苯二酚-甲醛树脂和橡胶胶乳作为主成分(专利文献1及2),但是,从环境负担的观点考虑,期望开发不使用间苯二酚及甲醛的粘接方法。

2、具体而言,专利文献3中提出了使用了液态的共轭二烯类橡胶与具有特定的蒸气压的油的混合物的与橡胶的粘接性优异的增强纤维。另外,专利文献4中提出了使用了将末端改性丙烯腈-丁二烯橡胶和1.8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳-7-烯盐溶解于有机溶剂而成的无甲醛的处理液的管。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本特开昭49-13284号公报

6、专利文献2:日本特开昭63-270877号公报

7、专利文献3:国际公开第2020/175404号

8、专利文献4:日本特开2004-150458号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、对于乙烯-丙烯-二烯橡胶(epdm)、天然橡胶(nr)及苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)等低极性的橡胶被粘附物,使用了专利文献3中记载的粘接剂的方法虽然具有与现有的使用了rfl的方法同等或更高的粘接性,但对于与丙烯腈-丁二烯橡胶(nbr)等高极性的橡胶被粘附物的粘接性,仍存在改进的余地。

3、另一方面,专利文献4中提出了组合使用液态的nbr、催化剂及有机溶剂的纤维的制造方法,但由于需要有机溶剂,因此存在对操作环境的负担大的问题。另外,由于也需要催化剂,因此在保管稳定性的方面存在隐患,催化剂可能因保存环境而失活,导致产品不良。

4、因此,要求对于高极性的橡胶被粘附物也具有与现有的使用了rfl的方法同等或更高的粘接力、并且原料的保存稳定也优异的增强纤维。

5、本发明是鉴于上述问题而完成的,其课题在于提供使用了不含有间苯二酚及甲醛的粘接成分、且与高极性的橡胶被粘附物的粘接性特别优异的增强纤维及其制造方法、以及使用了增强纤维的弹性体产品。

6、解决问题的方法

7、本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究,结果发现了如下见解:在使用满足特定sp值的高极性的液态共轭二烯类橡胶作为液态共轭二烯类橡胶时,对于纤维的润湿性得到改善,其结果是,纤维及弹性体与高极性的液态共轭二烯类橡胶容易相互形成共价键及氢键,因此粘接力提高。然而,由于高极性的液态共轭二烯类橡胶的分子量低,因此,有时会因硫化时的热而被作为粘接对象的弹性体吸收,无法获得足够的粘接力。

8、因此,进一步进行了研究,结果发现,通过将上述具有特定sp值的共轭二烯类橡胶和交联剂组合使用,即使在硫化时的高温下,液态共轭二烯类橡胶也不会被弹性体吸收,粘接对象对于高极性的橡胶被粘附物也显示出优异的粘接性,从而完成了本发明。

9、即,本发明涉及以下[1]~[11]。

10、[1]一种增强纤维,其在纤维表面的至少一部分具有由包含液态共轭二烯类橡胶及交联剂的粘接成分构成的粘接层,

11、通过fedors法计算出的上述液态共轭二烯类橡胶的溶解度参数(sp值)大于9.0(cal/cm3)1/2。

12、[2]根据上述[1]所述的增强纤维,其中,

13、上述交联剂为选自环氧树脂及异氰酸酯树脂中的至少1种。

14、[3]根据上述[1]或[2]所述的增强纤维,其中,

15、上述液态共轭二烯类橡胶具有来自丙烯腈的单体单元。

16、[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的增强纤维,其中,

17、上述液态共轭二烯类橡胶具有来自选自丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯及法呢烯中的1种以上单体单元。

18、[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的增强纤维,其中,

19、相对于作为原料使用的纤维100质量份,上述粘接层的附着量为0.01~10质量份。

20、[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的增强纤维,其中,

21、上述纤维为选自聚酰胺类纤维、聚乙烯醇类纤维、聚酯类纤维、及再生纤维素类纤维中的1种以上纤维。

22、[7]一种弹性体产品,其使用了上述[1]~[6]中任一项所述的增强纤维。

23、[8]根据上述[7]所述的弹性体产品,其中,

24、上述弹性体产品为轮胎、带、或管。

25、[9]根据上述[7]或[8]所述的弹性体产品,其中,

26、上述弹性体产品包含选自氯丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、丙烯腈丁二烯橡胶、丙烯腈异戊二烯橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、及丙烯酸橡胶中的1种以上橡胶成分。

27、[10]一种增强纤维的制造方法,其是上述[1]~[6]中任一项所述的增强纤维的制造方法,该方法包括:

28、工序(i),将上述液态共轭二烯类橡胶与表面活性剂混合,制备水包油型乳液;

29、工序(ii),使得到的水包油型乳液附着于纤维。

30、[11]根据上述[10]所述的增强纤维的制造方法,其中,

31、上述表面活性剂为非离子表面活性剂,hlb值为6~17。

32、发明的效果

33、本发明可以提供使用了不含间苯二酚及甲醛的粘接成分且与高极性的橡胶被粘附物的粘接性特别优异的增强纤维及其制造方法、以及使用了增强纤维的弹性体产品。



技术特征:

1.一种增强纤维,其在纤维表面的至少一部分具有由包含液态共轭二烯类橡胶及交联剂的粘接成分构成的粘接层,

2.根据权利要求1所述的增强纤维,其中,

3.根据权利要求1或2所述的增强纤维,其中,

4.根据权利要求1~3中任一项所述的增强纤维,其中,

5.根据权利要求1~4中任一项所述的增强纤维,其中,

6.根据权利要求1~5中任一项所述的增强纤维,其中,

7.一种弹性体产品,其使用了权利要求1~6中任一项所述的增强纤维。

8.根据权利要求7所述的弹性体产品,其中,

9.根据权利要求7或8所述的弹性体产品,其中,

10.一种增强纤维的制造方法,其是权利要求1~6中任一项所述的增强纤维的制造方法,该方法包括:

11.根据权利要求10所述的增强纤维的制造方法,其中,


技术总结
本发明提供使用了不含间苯二酚及甲醛的粘接成分且与高极性的橡胶被粘附物的粘接性特别优异的增强纤维及其制造方法、以及使用了增强纤维的弹性体产品。上述增强纤维在纤维表面的至少一部分具有由包含液态共轭二烯类橡胶及交联剂的粘接成分构成的粘接层,通过Fedors法计算出的上述液态共轭二烯类橡胶的溶解度参数(SP值)大于9.0(cal/cm3)1/2。

技术研发人员:浅田彻,石田荣一,和志武洋祐
受保护的技术使用者:株式会社可乐丽
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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