專利名稱：粘合劑、橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線、傳動(dòng)帶以及制造傳動(dòng)帶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于補(bǔ)強(qiáng)橡膠制品，例如傳動(dòng)帶的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線，一種增強(qiáng)橡膠與橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線之間粘合強(qiáng)度的粘合劑、及包含橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線的傳動(dòng)帶。
背景技術(shù)：
齒形帶、V形皮帶和多楔皮帶等等是已知的常用傳動(dòng)帶。傳動(dòng)帶將驅(qū)動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)皮帶輪或齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置傳送到一個(gè)或多個(gè)皮帶輪或齒輪。傳動(dòng)帶包括有由橡膠組合物制得的帶體、嵌入帶體的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線、和覆蓋在帶體表面的表面織物。
近來，因發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化及節(jié)能，發(fā)動(dòng)機(jī)工作室內(nèi)的溫度有升高的趨勢(shì)；因此，傳動(dòng)帶需要具備很高的耐熱性。其中，帶體是通過將含有氫化丁腈橡膠、乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-二烯烴三元聚合物等成分的橡膠組合物硫化而制得的。橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線由高強(qiáng)度玻璃纖維或芳族聚酰胺短纖維制得。
橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線的表面被間苯二酚甲醛膠乳(下文中簡(jiǎn)稱“RFL”)組合物覆蓋，以增強(qiáng)防水性和柔韌性。在簾線周圍形成具有與帶體組合物相同的組分的粘合劑層，以提高粘合強(qiáng)度。
由此，當(dāng)使用上述的材料時(shí)，帶體和簾線的耐熱性是好的，但是，用于帶體與簾線之間的粘合劑材料未經(jīng)最優(yōu)化選擇，使得粘合劑的耐熱性不是很好。因此，在高溫下簾線易于從帶體上分離，縮短了傳動(dòng)帶的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具備極高耐熱性的粘合劑、一種應(yīng)用該粘合劑的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線和一種在高溫下操作時(shí)具備良好耐熱性的傳動(dòng)帶。
根據(jù)本發(fā)明，其提供一種粘合劑，該粘合劑用于被間苯二酚甲醛膠乳組合物包覆的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線的最外層。此粘合劑含有含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、交聯(lián)劑和用于提高耐熱性的添加劑。
由此，粘合性和耐熱性得到了提高。
添加劑包含至少一種以下物質(zhì)碳族元素的化合物、鋅族元素的化合物和堿土金屬的化合物的混合物、碳族元素的化合物和堿土金屬的化合物的混合物；碳族元素的化合物、堿土金屬的化合物和鋅族元素的化合物的混合物。
根據(jù)本發(fā)明，其提供一種橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線。該橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線包括簾線單元，以及形成在簾線單元周圍，在硫化時(shí)粘附在橡膠上的粘合劑層。該粘合劑層由含有含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、交聯(lián)劑及用于提高耐熱性的添加劑的粘合劑制得。
將簾線單元捆束，形成周圍包覆有粘合劑層的簾線。對(duì)一束高強(qiáng)度玻璃纖維或有機(jī)合成纖維加捻以制得簾線單元。
粘合劑層厚度為0.01到0.03毫米。用粘合劑涂布簾線以形成粘合劑層，然后在100到150攝氏度下干燥0.5到2分鐘。
在120攝氏度下，橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線與橡膠間的粘合強(qiáng)度的降低不大于室溫下橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線與橡膠間的粘合強(qiáng)度的50％。
傳動(dòng)帶包括帶體、簾線單元和形成于簾線單元周圍在硫化時(shí)用于將簾線單元粘合在帶體上的粘合劑層。帶體由橡膠組合物制成。簾線單元嵌入帶體，并用間苯二酚甲醛膠乳組合物包裹。該粘合劑層由含有含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、交聯(lián)劑及用于提高耐熱性的添加劑的粘合劑制得。
在120攝氏度下，簾線單元與帶體間的剝離強(qiáng)度(pilling strength)的減少不大于室溫下簾線單元與帶體間的剝離強(qiáng)度的50％。
通過將主要含有氫化丁腈橡膠、乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-二烯烴三元共聚物的橡膠組合物硫化處理的方法獲得帶體。
傳動(dòng)帶的制造方法分為第一步、第二步和第三步。第一步包括在簾線單元表面覆蓋間苯二酚甲醛膠乳組合物。第二步包括在簾線單元周圍涂布粘合劑。第三步包括，通過將涂布有粘合劑的簾線單元嵌入橡膠然后硫化并成形，制造傳動(dòng)帶。
附圖的簡(jiǎn)要說明通過下面的描述，可以更好地理解本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)，關(guān)于所附附圖，其中

圖1是部分傳動(dòng)帶的透視圖；圖2是部分如圖1所示的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線的透視圖；圖3是傳動(dòng)帶制造過程的示意圖；圖4是用于簾線與橡膠組合物粘合強(qiáng)度評(píng)估實(shí)驗(yàn)的試樣的透視圖；圖5是連接在檢測(cè)裝置上的如圖4所示試樣的透視圖；且圖6是傳動(dòng)帶拔離強(qiáng)度測(cè)試方法的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述根據(jù)附圖中所示的具體實(shí)施方案，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖1是部分傳動(dòng)帶的透視圖。傳動(dòng)帶10為齒形帶，其設(shè)置有帶體14，該帶體14形成在帶有鋸齒12的傳動(dòng)帶的一個(gè)表面上。在鋸齒12的外表面上覆蓋有表面織物18。在傳動(dòng)帶10的縱向上延展的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線嵌入帶體14。
優(yōu)選地，帶體是通過硫化所用橡膠組合物得到的，該橡膠組合物主要含有氫化丁腈橡膠、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯烴三元共聚物、或上述三種聚合物的混合物，與不飽和羧酸金屬鹽。需要時(shí)向橡膠組合物中加入諸如硫化劑(例如硫或過氧化物)、硫化助劑或硬化劑等添加劑。該橡膠組合物通過硫化而交聯(lián)。
優(yōu)選地，表面織物18是由芳族聚酰胺纖維或尼龍纖維等組成的機(jī)織織物。需要時(shí)，在表面織物18的表面涂布用于增強(qiáng)其與帶體14粘合強(qiáng)度的粘合劑。機(jī)織織物的織紋可以是平紋組織或斜紋組織等，也就是說沒有特別的限制。通過硫化交聯(lián)橡膠組合物，隨即將表面織物18粘合到帶體14上。
橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16是通過將橡膠補(bǔ)強(qiáng)S-捻簾線160S和橡膠補(bǔ)強(qiáng)Z-捻簾線160Z螺旋形加捻在一起而獲得的。簾線160S和簾線160Z在不同方向上加捻，即簾線160S在S-方向加捻，簾線160Z在Z-方向加捻。
圖2是部分橡膠補(bǔ)強(qiáng)S-捻簾線160S的透視圖。橡膠補(bǔ)強(qiáng)S-捻簾線160S包括簾線167和粘合劑層168。粘合劑層168形成于簾線167周圍。簾線167按如下方法制造首先，將200小丹尼爾的長(zhǎng)絲162(每根直徑為7微米)捆束以得到一根線(簾線)164。接著，將三股線164捆束，并在Z-方向上進(jìn)行初捻以得到初捻紗線166。最后，將11股初捻紗線166捆束，并在S-方向上進(jìn)行終捻以得到簾線167。如果線164在S-方向上進(jìn)行初捻，則紗線166在Z-方向上進(jìn)行終捻，以獲得制備橡膠補(bǔ)強(qiáng)Z-捻簾線160Z的簾線167。
優(yōu)選地，長(zhǎng)絲162由高強(qiáng)度玻璃纖維或有機(jī)合成纖維制得。例如，有機(jī)合成纖維可以是芳族聚酰胺纖維、聚對(duì)亞苯基苯并二噁唑纖維、碳纖維、聚酯纖維、聚乙烯-2，6-萘酯(naphthalate)纖維或人造纖維等等。特別地，因?yàn)榉甲寰埘０防w維具有極高耐熱性和極好的柔韌性，所以，芳族聚酰胺纖維為優(yōu)選的纖維。例如，芳族聚酰胺纖維為聚對(duì)亞苯基對(duì)苯二酸酰胺(Kevlar(商品名)du Pont制造)、聚間亞苯基間苯二酸酰胺(Conex(商品名)Teijin Ltd.制造)、聚-3，4’-氧代二亞苯基對(duì)苯二酸酰胺/聚對(duì)亞苯基對(duì)苯二酸酰胺共聚物(Technola(商品名)Teijin Ltd.制造)、聚對(duì)氨基苯甲酸酰胺、聚對(duì)氨基苯酰肼對(duì)苯二酸酰胺或類似物。
長(zhǎng)絲162的表面包覆有RFL。也就是在前述初捻之前，將線164浸入RFL溶液，然后干燥并加熱使線164(長(zhǎng)絲162)表面被固體RFL所覆蓋。由此，防止了簾線167的破裂或裂開，而且更進(jìn)一步的是，改善了簾線167的防水性。
RFL溶液是甲醛/間苯二酚與加入的膠乳的初縮合物。甲醛、間苯二酚與膠乳的比率是靈活可變的。需要時(shí)可向RFL溶液中加入抗氧化劑和穩(wěn)定劑。優(yōu)選地，如果長(zhǎng)絲是由有機(jī)合成纖維組成，則在用RFL包覆長(zhǎng)絲之前，用環(huán)氧樹脂或異氰酸酯樹脂涂布長(zhǎng)絲162的表面。
例如當(dāng)膠乳為丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶三元共聚物膠乳(Nipol-2518FS，Nippon Zeon Corp.制造)、丁二烯-苯乙烯共聚物膠乳、丁二烯膠乳、氯磺化聚乙烯膠乳、丁二烯-丙烯腈共聚物膠乳、氫化丁二烯-丙烯腈共聚物膠乳、乙烯-丙烯共聚物膠乳、乙烯-丙烯-二烯烴三元共聚物膠乳等、或任意兩種上述化合物的混合物時(shí)，RFL溶液的膠乳對(duì)粘合劑層168有極強(qiáng)的粘合性。
在簾線167周圍形成的粘合劑層168，提高了橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16與帶體14之間的粘合力。優(yōu)選地，粘合劑層168的厚度在0.01到0.03mm。粘合劑層168厚度越大，簾線16和帶體14之間的粘合強(qiáng)度越大。如果厚度大于0.01mm，粘合強(qiáng)度足夠強(qiáng)。但如果厚度超過0.03mm，粘合強(qiáng)度保持幾乎恒定不變。因此，相對(duì)于所用粘合劑的量，為了獲得強(qiáng)的粘合強(qiáng)度，粘合劑層168的厚度應(yīng)在0.01到0.03mm之間。形成粘合劑層168的粘合劑，其由含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、諸如炭黑等的填料、交聯(lián)劑和用于提高耐熱性的添加劑所組成。
粘合劑中所含的含鹵素聚合物，優(yōu)選為氯磺化聚乙烯、氯化橡膠、氯丁二烯橡膠、氯化聚乙烯、氯化乙烯-丙烯共聚物或氯化聚氯乙烯等等。特別地，氯磺化聚乙烯(Hypalon(商品名)Du Pont Dow Elastomer制造)是優(yōu)選的。
粘合劑中所含的丙烯酸類樹脂單體，優(yōu)選為甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、或甲基丙烯酸叔丁酯。特別地，甲基丙烯酸是優(yōu)選的。
粘合劑中所含的環(huán)氧樹脂，優(yōu)選為雙酚A的二縮水甘油醚、線型酚醛清漆樹脂(phenolnovolak)的多縮水甘油醚、甲酚-線型酚醛樹脂(cresolnovolak)的多縮水甘油醚、溴化雙酚A類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧化物、或柔性環(huán)氧樹脂等等。特別地，雙酚A二縮水甘油醚是優(yōu)選的。
粘合劑中所含的炭黑，優(yōu)選為Syowa Cabot K.K.制造的N330、N550或N762。不過，所用炭黑不限于上面這些。
粘合劑中所含的酚醛樹脂，優(yōu)選為熱塑性酚醛樹脂、熱固性酚醛清漆樹脂、熱固性可熔酚醛樹脂、熱活性烷基苯酚樹脂、非熱活性烷基苯酚樹脂、或萜烯改性酚醛樹脂。特別地，熱固性酚醛清漆樹脂(SUMILITE RESIN PR12687(商品名)Sumitomo Bakelite Co.Ltd.制造)是優(yōu)選的。
粘合劑中所含的交聯(lián)劑，優(yōu)選為對(duì)醌二亞肟、p，p’-二苯甲?；炕蛩穆?p-苯醌。特別地，對(duì)醌二亞肟(Vulnoc GM(商品名)Ouchishinko chemical industrial Co.Ltd.制造)是優(yōu)選的。
粘合劑中所含的添加劑，優(yōu)選為(1)碳族元素的化合物，例如一氧化鉛、氧化錫(II)、氧化錫(IV)、氯化錫(II)、氯化錫(IV)、或硬脂酸鉛；(2)含有碳族元素的化合物，例如甲基硫醇錫化合物、丁基月桂酸錫化合物、丁基馬來酸錫化合物、丁基硫醇錫化合物或辛基錫化合物的混合物；(3)鋅族元素的化合物和堿土金屬化合物的混合物，例如鋇鋅化合物或鈣鋅化合物；(4)碳族元素的化合物和堿土金屬化合物的混合物，例如鈣錫化合物；(5)碳族元素的化合物、堿土金屬化合物和鋅族元素的化合物的混合物，例如鈣鋅錫化合物等等。
特別地，氧化錫(II)、丁基馬來酸錫化合物、丁基硫醇錫化合物、或鋇鋅化合物是優(yōu)選的。
參照?qǐng)D3，在下文對(duì)傳動(dòng)帶14的生產(chǎn)制造進(jìn)行描述。
在第一步中，捆束并初捻的三股線164，用第一涂布裝置100進(jìn)行RFL處理。也就是將由進(jìn)料輥102提供的三股線材164導(dǎo)入在第一浸漬槽104中的RFL溶液，并浸漬在溶液中以使RFL溶液包覆該線。將線164浸漬后，干燥，并在加熱爐106中在預(yù)定條件(即預(yù)定溫度和預(yù)定時(shí)間)下加熱，以使包覆在線材164表面的RFL溶液固化。由此，RFL層在纖維162(線材164)表面上形成。然后，通過導(dǎo)出輥108取出表面覆蓋RFL的線材164。
在第二步中，用表面被RFL包覆的線164來制造橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線。也就是對(duì)線材164初捻和終捻以獲得簾線167，并隨即用第二涂布裝置110，對(duì)簾線167涂布粘合劑層以獲得橡膠補(bǔ)強(qiáng)S-捻簾線160S(或Z-捻簾線160Z)。第二涂布裝置110具有與第一涂布裝置100相同的構(gòu)造。在第二涂布裝置110中，簾線167從進(jìn)料輥112中出料，導(dǎo)入第二浸漬槽114并浸漬于溶液中，該槽中充滿含有上述的粘合劑及溶劑的溶液。由此，簾線被該溶液包覆。
接著，在加熱爐116中，在預(yù)定條件(即在預(yù)定溫度和預(yù)定時(shí)間下)下，干燥并加熱簾線167，以使包覆線164的溶液中的溶劑蒸發(fā)，使粘合劑涂布在簾線周圍。由此，制得最外層為預(yù)定厚度的粘合劑層的橡膠補(bǔ)強(qiáng)S-捻簾線160S(或Z-捻簾線160Z)。通過導(dǎo)出輥118取出S-捻簾線160S(或160Z)。在加熱爐116和導(dǎo)出輥118之間，設(shè)置一個(gè)控速輥117，控制簾線160S的導(dǎo)出速度。將由第二涂布裝置110制造的一股S-捻簾線160S和一股Z-捻簾線160Z，成螺旋形加捻，以獲得橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16。
在第三(a)步中，用作表面織物18的圓柱形織物120包覆在圓柱形模具122上，該模具上帶有對(duì)應(yīng)于帶體14上的鋸齒12的溝槽。隨即將橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16以預(yù)定的張力卷出，環(huán)繞在被圓柱形織物120遮蓋的圓柱形模具122的周圍。然后把將要硫化制成帶體14的橡膠片124迭放在橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16上。
在第三(b)步中，將帶有橡膠片124等的圓柱形模具122整體放置在硫化套筒128中，并加壓以硫化。使用蒸汽硫化機(jī)128，并在預(yù)定的條件(即在預(yù)定溫度和壓力下一預(yù)定的時(shí)間)下操作。在該硫化過程中，圓柱形織物120、橡膠片124和橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16都被粘合在一起，同時(shí)橡膠片124的一些橡膠通過橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16之間的縫隙，流到橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16和圓柱形織物之間的間隔中。圓柱形織物120被流入間隔的橡膠組合物擠壓并拉伸，接著，形成傳動(dòng)帶的鋸齒12。
在第三(c)步中，從蒸汽硫化機(jī)中128中取出由橡膠片124等形成的圓柱形帶板130，并切割，得到傳動(dòng)帶10。
在第二步中，進(jìn)一步地，干燥溫度可以設(shè)定在100到150攝氏度之間，但優(yōu)選設(shè)定在100到130攝氏度之間，以使橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16和帶體14之間粘合良好且穩(wěn)定。通過控制加熱爐106內(nèi)的溫度來調(diào)整干燥溫度。干燥時(shí)間可以設(shè)定在0.5到2分鐘之間，但優(yōu)選設(shè)定在0.5到1分鐘之間，以獲得良好穩(wěn)定的粘合效果。通過控制導(dǎo)出S-捻(或Z-捻)簾線160S(160Z)的導(dǎo)出速度來調(diào)整干燥時(shí)間。
在第二步中，如果干燥溫度低于100攝氏度或干燥時(shí)間短于0.5分鐘，粘合劑中的溶劑不能完全蒸發(fā)。這樣，由從加熱爐116中取出來的S-捻(或Z-捻)簾線160S(160Z)就被潮濕的粘合劑包覆。一些潮濕的粘合劑會(huì)粘在加熱爐116與導(dǎo)出輥118之間的控速輥117上，導(dǎo)致粘合劑層168的厚度不均勻。
如果干燥溫度超過150攝氏度或干燥時(shí)間長(zhǎng)于2分鐘，在第二步中粘合劑會(huì)發(fā)生本該在硫化過程中發(fā)生的反應(yīng)。此反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致當(dāng)橡膠組合物在第三(b)步中通過硫化而交聯(lián)時(shí)，橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16不能與帶體14充分粘合。
由上述方法制造的傳動(dòng)帶10的特點(diǎn)是粘合劑層168，此粘合劑層168由含有用于增強(qiáng)耐熱性的添加劑，例如氧化錫(II)、丁基馬來酸錫化合物、丁基硫醇錫化合物或鋇鋅化合物的粘合劑制造。
如果粘合劑不含上述的添加劑，當(dāng)傳動(dòng)帶在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作(例如在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中)時(shí)，簾線會(huì)與帶體分離，或鋸齒因粘合劑惡化變質(zhì)而提前斷裂。然而，對(duì)于在此環(huán)境中的傳動(dòng)帶10，因粘合劑層168含有增強(qiáng)耐熱性的粘合劑，長(zhǎng)時(shí)間使用，簾線不會(huì)在高溫環(huán)境中與帶體分離。因此，該傳動(dòng)帶可以長(zhǎng)時(shí)間用于高溫環(huán)境中。
進(jìn)一步地，雖然本實(shí)施方案中的傳動(dòng)帶10是單面齒形帶，但本發(fā)明可以用于其它類型的傳動(dòng)帶，例如鋸齒在帶體兩個(gè)表面均形成的雙面齒形帶、帶體截面為梯形的V形皮帶、帶體上有縱向延伸的V形肋的多楔皮帶等等。
實(shí)施例將在下文對(duì)本發(fā)明的四個(gè)實(shí)施例和一個(gè)對(duì)比例(見表3)做詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。為便于說明，其中與具體實(shí)施方案的解釋中的術(shù)語(yǔ)相同的各個(gè)術(shù)語(yǔ)，均具有同樣的含義。
首先，制備RFL溶液。也就是將45份重的乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯三元共聚物膠乳(40wt％固含量)(Nipol-2518FS(商品名)，NipponZeon Corp.制造)、20份重的氯磺化聚乙烯膠乳(40wt％固含量)(Esprene200(商品名)，Sumitomo Chemical Co.Ltd.制造)、30份重的甲醛和間苯二酚的縮合物(甲醛固含量8wt％)，和4份重的水混合，獲得預(yù)混物。將1份重的含有55wt％礦物油(作為抗氧化劑)的液體乳狀液和1份重的25wt％的氨水加入100份重的上述預(yù)混物中，制得RFL溶液。
表1

接下來，將200長(zhǎng)絲162(每根直徑均為7微米)捆束在一起作為加入的坯料(added greige goods)，然后干燥，由此制得線164，所述的纖維162是由成分如表1所示的高強(qiáng)度玻璃纖維制成的。
三股線164捆束，并送至第一涂布裝置100進(jìn)行RFL處理。加熱爐106內(nèi)的溫度為290攝氏度，干燥時(shí)間(即通過加熱爐106的通過時(shí)間)為1分鐘。此時(shí)，相對(duì)于高強(qiáng)度玻璃纖維，RFL固態(tài)涂層含量為19wt％。三股經(jīng)RFL處理的玻璃纖維線164捆束并對(duì)其進(jìn)行2.0次/25.4mm的Z-捻，得到初捻紗線166。接著，11股初捻紗線166捆束，并對(duì)其進(jìn)行2.0次/25.4mm的S-捻，得到簾線167。
接著，用粘合劑(實(shí)施例1-4分別如表3中所示)對(duì)簾線167的表面進(jìn)行涂布，并用圖3中所示的第二涂布裝置110，使粘合劑層168形成在橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16的最外層上。
表2

(單位按重量計(jì)份)表3

(單位按重量計(jì)份)表2和表3所示為實(shí)施例1到4和對(duì)比例1的粘合劑組合物。在表2和表3中，“-”表示沒有添加成分。如表2中所示，橡膠組合物A(在表中為標(biāo)為“組合物A”)為100份重的氯磺化聚乙烯(作為含鹵素聚合物)(*1 Hypalon(商品名)Du Pont Dow Elastomer制造)，5份重的炭黑(*2 N330(商品名)Showa Cabot K.K.制造)、15份重的黏土、8份重的酚醛樹脂(*3 Sumiliteresin PR12687(商品名)SumitomoBakelite Co.Ltd.制造)、5份重的對(duì)醌二亞肟(作為交聯(lián)劑)(*4 VulnocGM(商品名)Ouchishinko chemical industrial Co.Ltd.制造)、1份重的硬化松香(*5 Limeresin No.1(商品名)Arakawa Chemical Industries Ltd.制造)(作為硬化劑)和3份重的氧化錫(II)(作為提高耐熱性的添加劑)。將10份重的甲基丙烯酸(*9)(作為丙烯酸類樹脂單體)、10份重的雙酚A(*10)(作為酚醛樹脂)和溶劑(50份重的二甲苯和450份重的甲苯)加入到100份重的上述橡膠組合物A中并混合，制得實(shí)施例1的粘合劑。使用實(shí)施例1的粘合劑制得粘合劑層167，制得作為S-捻簾線160S(或Z-捻簾線160Z)的實(shí)施例簾線1。
在此，對(duì)第二涂布裝置110，加熱爐116的溫度為100到130攝氏度，干燥時(shí)間為0.5到1分鐘。相對(duì)于實(shí)施例簾線1，實(shí)施例簾線1的粘合劑為占4wt％。在粘合劑層168的16個(gè)點(diǎn)上，通過用電子顯微鏡檢查實(shí)施例簾線1的截面，測(cè)量了其厚度。粘合劑層168的最大厚度為0.0238mm，最小厚度為0.0089mm，平均厚度為0.0169mm。
實(shí)施例2的粘合劑具有與實(shí)施例1的粘合劑相同的成分，不同的是加入10份重的二丁基馬來酸錫化合物(*6 Gureg T-7052(商品名)Dainippon Ink and Chemical Incorporation制造)作為丁基馬來酸錫化合物，取代3份重的氧化錫(II)作為增強(qiáng)耐熱性的添加劑。使用實(shí)施例2的粘合劑制得實(shí)施例簾線2。
實(shí)施例3的粘合劑具有與實(shí)施例1的粘合劑相同的成分，不同的是加入10份重的丁基硫醇錫化合物(*7 Gureg T-186(商品名)DainipponInk and Chemical Incorporation制造)取代3份重的氧化錫(II)作為增強(qiáng)耐熱性的添加劑。使用實(shí)施例3的粘合劑制得實(shí)施例簾線3。
實(shí)施例4的粘合劑具有與實(shí)施例1的粘合劑相同的成分，不同的是加入10份重的二丁基馬來酸錫化合物(*8 Gureg T-586L(商品名)Dainippon Ink and Chemical Incorporation制造)作為丁基馬來酸錫化合物，取代3份重的氧化錫(II)作為增強(qiáng)耐熱性的添加劑。使用實(shí)施例4的粘合劑制得實(shí)施例簾線4。
對(duì)比例1的粘合劑具有與實(shí)施例1的粘合劑相同的成分，不同的是沒有加入增強(qiáng)耐熱性的添加劑。也就是說，為了制造用于對(duì)比例的粘合劑，將10份重的甲基丙烯酸(作為丙烯酸類樹脂單體)、10份重的雙酚A(作為環(huán)氧樹脂)、和溶劑(50份重的二甲苯和450份重的甲苯)加入到如表2所示的橡膠組合物E中并混合。用對(duì)比例的粘合劑制得對(duì)比例簾線。
為了評(píng)估實(shí)施例簾線1-4和對(duì)比例簾線的粘合強(qiáng)度，制造實(shí)施例簾線1-4和對(duì)比例簾線的試樣。
表4

(單位按重量計(jì)份)*1商品名ZP2010；Nippon Zeon Corp.
*2商品名N762；Showa Cabot K.K.
*3商品名Naugard 445*4商品名PERCUMYL D-40*5商品名PEROXIMON F-40圖4是實(shí)施例1的試樣50的透視圖。將表4中所示的橡膠配方捏合，并形成一片25mm寬、120mm長(zhǎng)的橡膠片52。28股實(shí)施例1簾線54被設(shè)置在橡膠片52的一個(gè)表面上，然后在簾線54上覆蓋織物56。通過用壓力機(jī)在150攝氏度下硫化并加壓20分鐘，制得實(shí)施例1的試樣50。
實(shí)施例2-4和對(duì)比例的試樣構(gòu)造相同，不同的是它們分別有不同的圖5是放置在試驗(yàn)機(jī)上的試樣50的透視圖。在拉伸試驗(yàn)中，首先，將織物56從試樣50上剝離至確定的程度，在剝離端的簾線54和橡膠片52之間做一切口。將簾線54的末端和橡膠片52的末端接在夾鉗62和64上，在一個(gè)方向上施加拉力，將簾線54和膠片52剝離分開，即，以50mm/min的應(yīng)力速度將簾線54拉向圖中的上方而將橡膠片52拉向圖中的下方。在室溫下(22攝氏度)測(cè)量從橡膠片52上剝離簾線54的力(列示在表5中，用“R.T(A)”來表示)。進(jìn)一步地，將試樣在120攝氏度下放置30分鐘后，在120攝氏度空氣中測(cè)試?yán)?列示在表5中，用“120℃(B)”來表示)。
表5

(單位N/25mm)如表5中所示，在120攝氏度，剝離所需的力，也就是實(shí)施例1-4的試樣的粘合強(qiáng)度，明顯高于對(duì)比例的試樣。也就是說，在120攝氏度，帶有含有用于提高耐熱性的添加劑的粘合劑層的試樣，其粘合強(qiáng)度高于不含提高耐熱性的添加劑的對(duì)比例的粘合強(qiáng)度。
此外，在實(shí)施例1-4中，在120攝氏度下，實(shí)施例簾線與橡膠之間粘合強(qiáng)度的減少不大于室溫下粘合強(qiáng)度的50％(列示在表5中，用(B-A)/A來表示)。也就是說，如果使用實(shí)施例1-4的粘合劑制造傳動(dòng)帶，橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16不易于與帶體14分離，甚至在高溫下粘合強(qiáng)度的降低也很少。
其次，在120攝氏度與室溫下，測(cè)量齒形帶的簾線與帶體的剝離強(qiáng)度。每條齒形帶都是用實(shí)施例簾線1-4和對(duì)比例簾線制造的。
實(shí)施例帶1是使用實(shí)施例簾線1作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16制造的，帶體14的橡膠配方列示于表4中，并且其制造過程如上文所述。齒形帶的寬為19.1mm。除各自用實(shí)施例簾線2-4和對(duì)比例簾線取代了實(shí)施例簾線1外，實(shí)施例帶2-4和對(duì)比例帶具有和實(shí)施例帶1相同的構(gòu)造。通過如圖6所示的方法，對(duì)實(shí)施例帶的剝離強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。也就是在每條實(shí)施例帶中，在第一部分70處，在帶體中心切割一些中心簾線68，隨后，在第二部分72處，切割帶體的兩側(cè)，以切得側(cè)面簾線69，而不是中心簾線68。第一部分70和第二部分72在預(yù)定的齒距71分開。接著，將帶的兩端接在夾鉗上，以每分鐘50mm的速度將帶拉開。由此，將在預(yù)定齒距71處的中心簾線68從帶體73上拉開。測(cè)量拉開簾線68所需的力，該力的值即為剝離強(qiáng)度。在室溫(22攝氏度)下，測(cè)量剝離強(qiáng)度(列示于表6中，用“R.T(C)”來表示)，并將傳動(dòng)帶在120攝氏度下放置30分鐘后，在120攝氏度測(cè)量其剝離強(qiáng)度(列示于表6中，用“120℃(D)”來表示)。
表6

(單位N)表6列出了每條實(shí)施例帶和對(duì)比例帶的剝離強(qiáng)度。很明顯，在120攝氏度下，實(shí)施例帶1-4的剝離強(qiáng)度大于對(duì)比例帶的剝離強(qiáng)度。
此外，在實(shí)施例1-4中，在120攝氏度下，簾線從帶體剝離的剝離強(qiáng)度的降低不大于室溫下簾線從帶體剝離的剝離強(qiáng)度的50％(列示于表6中，用(D-C)/C來表示)。也就是說，如果使用實(shí)施例1-4的粘合劑制造傳動(dòng)帶，橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線16與帶體14的分離是有限的，甚至在高溫下剝離強(qiáng)度的降低也減小。
雖然本發(fā)明的具體實(shí)施方案在這里通過附圖做了詳細(xì)的描述，顯然，熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范圍之內(nèi)做許多修正和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于被間苯二酚-甲醛膠乳組合物包覆的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線最外層的粘合劑，其含有含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、交聯(lián)劑和用于提高耐熱性的添加劑。
2.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中所述粘合劑包括至少一種下述物質(zhì)碳族元素的化合物、鋅族元素的化合物和堿土金屬的化合物的混合物、碳族元素的化合物和堿土金屬的化合物的混合物、碳族元素的化合物，堿土金屬的化合物和鋅族元素的化合物的混合物。
3.一種橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線，其包含表面被間苯二酚-甲醛膠乳組合物包覆的簾線單元；及在所述簾線單元周圍形成的用于在硫化時(shí)與橡膠粘合的粘合劑層，所述粘合劑層由含有含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、交聯(lián)劑和用于提高耐熱性的添加劑的粘合劑制成。
4.如權(quán)利要求3所述的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線，其中捆束所述簾線單元形成包覆有所述粘合劑層的簾線。
5.如權(quán)利要求3所述的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線，其中通過加捻一束高強(qiáng)度玻璃纖維或有機(jī)合成纖維而獲得所述簾線單元。
6.如權(quán)利要求3所述的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線，其中所述粘合劑層的厚度為0.01到0.03mm。
7.如權(quán)利要求3所述的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線，其中通過在所述簾線單元上涂布所述粘合劑形成所述粘合劑層，然后在100-150℃的溫度下干燥0.5到2分鐘。
8.如權(quán)利要求3所述的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線，其中所述橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線與橡膠之間的粘合強(qiáng)度在120℃下的降低不大于室溫下該橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線與橡膠之間粘合強(qiáng)度的50％。
9.一種傳動(dòng)帶，包括由橡膠組合物制成的帶體；嵌入所述帶體且被間苯二酚—甲醛膠乳組合物包覆的簾線單元；以及用于在硫化時(shí)將所述簾線單元粘合到所述帶體上的在所述簾線單元上形成的粘合劑層，所述粘合劑層由含有含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、交聯(lián)劑和用于提高耐熱性的添加劑的粘合劑制成。
10.如權(quán)利要求9所述的傳動(dòng)帶，其中所述簾線單元與所述帶體的剝離強(qiáng)度在120℃下的降低不大于室溫下所述簾線與所述帶體的剝離強(qiáng)度的50％。
11.如權(quán)利要求9所述的傳動(dòng)帶，其中所述簾線單元是通過對(duì)一束高強(qiáng)度玻璃纖維或有機(jī)合成纖維加捻而獲得的。
12.如權(quán)利要求9所述的傳動(dòng)帶，其中所述帶體是通過對(duì)所用橡膠進(jìn)行硫化而獲得的，該橡膠主要含有氫化丁腈橡膠、乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-二烯烴三元共聚物。
13.如權(quán)利要求9所述的傳動(dòng)帶，其中捆束所述簾線單元形成包覆有所述粘合劑層的簾線。
14.一種制造傳動(dòng)帶的方法，包括第一步，包括用間苯二酚—甲醛膠乳組合物包覆簾線單元的表面；第二步，包括在所述簾線單元周圍涂布粘合劑；以及第三步，包括通過將涂布有所述粘合劑的所述簾線單元嵌入橡膠、硫化并成形以獲得傳動(dòng)帶，所述粘合劑含有含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、交聯(lián)劑和用于提高耐熱性的添加劑。
15.如權(quán)利要求14所述的制造傳動(dòng)帶的方法，其中捆束所述簾線單元形成包覆有所述粘合劑層的簾線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于補(bǔ)強(qiáng)橡膠制品，例如傳動(dòng)帶的橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線、一種增強(qiáng)橡膠與橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線之間粘合強(qiáng)度的粘合劑、及包含橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線的傳動(dòng)帶。傳動(dòng)帶包括帶體和橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線組成。帶體和橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線通過硫化粘合。橡膠補(bǔ)強(qiáng)簾線由S－捻簾線和Z－捻簾線組成。S－捻簾線(或Z－捻簾線)具有簾線單元和粘合劑層。簾線單元表面被間苯二酚－甲醛膠乳組合物所包覆。粘合劑層在簾線單元周圍形成，由含有含鹵素聚合物、丙烯酸類樹脂單體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、交聯(lián)劑和用于提高耐熱性的添加劑的粘合劑制成。
文檔編號(hào)C09J133/02GK1566247SQ0314253
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
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