CN106103028A

CN106103028A - 橡胶加强用短纤维、含有该短纤维的橡胶组合物及动力传动带

Info

Publication number: CN106103028A
Application number: CN201580014228.9A
Authority: CN
Inventors: 高见侑希; 伊势史章; 川原裕雄; 榎园博文; 泽入达哉
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2035-04-09
Also published as: TW201609912A; EP3132905A1; CN106103028B; TWI575008B; US20170037933A1; US10215257B2; WO2015159795A1; KR101900166B1; EP3132905A4; KR20160106678A; JP6283097B2; JPWO2015159795A1

Abstract

提供使摩擦传动行为稳定化、进一步提高了行进寿命的传动带用的、含短纤维橡胶组合物用的、橡胶加强用短纤维。一种短纤维，其特征在于，其为经粘接剂处理的合成长纤维复丝纱的切断物且分散在橡胶组合物中来使用，所述短纤维中，未经粘接剂处理的单纱条数的比率为0～5％；以及，一种前述短纤维的制造方法，其包括以下的工序：将由合成长纤维复丝纱进行帘布织造而得到的帘子布浸渍于粘接剂处理液后，用轧辊以1.2～5.0MPa的挤压压力进行加压的工序；以及将所得到的帘子布的束切断成规定长度的工序。

Description

橡胶加强用短纤维、含有该短纤维的橡胶组合物及动力传动带

技术领域

本发明涉及动力传动带加强用短纤维及其制造方法、以及含有该短纤维的橡胶组合物及动力传动带。更详细而言，本发明涉及作为在多楔带(V-ribbed belt)、切边带(raw-edge belt)等动力传动带的橡胶制摩擦传动部内添加的加强用短纤维且在橡胶中的分散性优异、而且使带的摩擦传动行为稳定化、进一步提高了行进寿命的动力传动带用的加强用短纤维及其制造方法、以及含有该短纤维的橡胶组合物。

背景技术

近年来，伴随橡胶工业领域、尤其是汽车用部件的高功能、高性能化而期望连严酷使用环境也耐受的橡胶制品。橡胶制品通过原料橡胶的选择、配混剂等的组合而确定其特性，但近年来出于改善加强性、耐磨耗等目的而通常进行短纤维的配混。

如图6所示，动力传动带之中，多楔带10在缓冲橡胶层14中埋设有芯线12，在该缓冲橡胶层的上部根据需要层叠有覆盖帆布15，并且在该缓冲橡胶层14的下部具备成为摩擦传动部的多个肋部17、18，与其它V带相比、与因存在V形肋部而使接触皮带轮的面积增加的程度相应地具有更优异的动力传递能力。多楔带代替V带而广泛用作汽车的空气压缩机、发电机等的辅机驱动的动力传动用途，此外，最近伴随发动机室的紧凑化、发动机的轻量化，谋求在皮带轮直径变小且多个皮带轮之间弯弯曲曲的状态下悬架并驱动的蜿蜒驱动化。

另外，多楔带因其形状而赋予耐弯曲疲劳性，能得到高输出功率，因此，为了用于皮带轮直径小的情况和/或高速旋转，提高初始设定张力来使用。最近，由于环境破坏的问题，空气压缩机中一直以来使用的氟利昂逐渐变更为使用氟利昂替代物。因此，与以往的氟利昂相比，为了以相同的温度水平进行冷却而需要提高压缩力，因此使空气压缩机运行时的扭矩变大，多楔带必须耐受高负荷。

关于这种带，也提出了如下的动力传动用带：通过在肋部以保持沿带宽度方向的取向性的方式埋设短纤维组，从而提高带的摩擦传动部的耐侧压性，进而通过有意地使所埋设的短纤维的一部分从带侧面露出，从而控制肋部的摩擦性能和粘合性，此外，实现了抑制滑动噪音效果的动力传动用带。

然而，反复受到压缩力的动力传动用带中使用了分散有短纤维的橡胶组合物时，短纤维的分散差，以块的形式存在，该部分成为龟裂的核而导致带故障、进而导致带行进寿命的短命化。

进而，为了抑制滑动异响的产生，增加带侧面的露出短纤维的数量，将肋橡胶及皮带轮V槽间的表观的动摩擦系数设定得较低时，带滑移后因磨耗、脱落或切断而露出的短纤维数量逐渐减少，因此还存在直至该短纤维的影响消失为止需要时间的问题。换言之，存在如下的问题：直至橡胶肋及皮带轮V槽表面间的表观的动摩擦系数上升并稳定化为止的时间长，根据情况滑移继续进行，因滑移面的发热而使带断裂。

以下的专利文献1和2中公开了：为了改善橡胶中的短纤维的分散，制作在橡胶中分散有短纤维的母料，接着捏合成最终的橡胶组成的方法。但是，在制作母料时，需要用于促进分散的软化剂、增塑剂，存在不仅劳动增加、而且需要与针对基本功能的橡胶组成没有直接关系的添加物的问题。

另外，以下的专利文献3中公开了：所使用的短纤维经过粘接剂处理(RFL(间苯二酚-甲醛-胶乳)处理等)后捏合到橡胶组合物中，但改变所述粘接剂的处方，在橡胶中增加亲和性高的胶乳成分的粘接剂处理方法。然而，粘接剂的处方是以粘接性为主要着眼点而设计的，因此橡胶分散性的改良有限。

另外，以下的专利文献4中公开了：将棉纤维等制成无捻的梳条状，经RFL处理后进行切断而得到短纤维的方法。能得到橡胶分散性得以改良的短纤维，但由于不是由长纤维切断而成的，因此成为纤维长度、纤维直径不整齐的短纤维。此时，存在通过配混短纤维而实现的橡胶的取向性、耐磨耗性的特性控制的效果降低的问题。

进而，以下的专利文献5中公开了：对复丝纱进行弱捻，制成帘织物，进行粘接剂处理，并切断而制成短纤维的方法。然而，粘接剂的附着均匀性尚不完全，无法消除附着有粘接剂的短纤维块被未附着粘接剂的短纤维包裹而成的块的产生(团块)。由于该团块，存在橡胶配混时的混炼受到妨碍，导致短纤维的配混不均的问题。另外，团块被混炼到橡胶中时，会成为橡胶部的短纤维块，存在成为应力集中部的问题。进而，还存在未附着粘接剂的短纤维以与橡胶的粘接不完全的短纤维的形式在带表面露出的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-239484号公报

专利文献2：国际公开公报WO2005/092971号

专利文献3：日本特开平11-1577号公报

专利文献4：日本特开2000-199181号公报

专利文献5：日本特开平8-53552号公报

发明内容

发明要解决的问题

鉴于前述的现有技术的问题，本发明要解决的问题是提供使摩擦传动行为稳定化、进一步提高了行进寿命的传动带用的、含短纤维橡胶组合物用的、橡胶加强用短纤维。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述问题而进行深入研究和反复实验，结果发现，通过将均匀地附着有粘接剂的短纤维配混于橡胶组合物，能得到使摩擦传动行为稳定化、使行进寿命进一步提高的动力传动带，由此完成了本发明。

即，本发明如以下所示。

[1]一种短纤维，其特征在于，其为经粘接剂处理的合成长纤维复丝纱的切断物且分散在橡胶组合物中来使用，所述短纤维中，未经粘接剂处理的单纱条数的比率为0～5％。

[2]根据前述[1]所述的短纤维，其中，相对于前述短纤维，附着有1.0～5.0质量％的粘接剂。

[3]根据前述[1]或[2]所述的短纤维，其中，单纱纤度为1～8dtex。

[4]根据前述[1]～[3]中任一项所述的短纤维，其中，短纤维长度为0.5～8mm。

[5]根据前述[4]所述的短纤维，其中，短纤维长度为0.5～5mm。

[6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的短纤维，其中，前述合成长纤维复丝纱的切面的形状的扁平率为2.0～4.0。

[7]根据前述[1]～[6]中任一项所述的短纤维，其中，前述合成长纤维复丝纱的切面的纤度为400dtex～8000dtex。

[8]根据前述[1]～[7]中任一项所述的短纤维，其中，合成长纤维复丝纱的双折射率为0.050以上。

[9]前述[1]～[8]中任一项所述的短纤维的制造方法，其包括以下的工序：

将由合成长纤维复丝纱进行帘布织造而得到的帘子布浸渍于粘接剂处理液后，用轧辊以1.2～5.0MPa的挤压压力进行加压的工序；以及

将所得到的帘子布的束切断成规定长度的工序。

[10]根据前述[9]所述的方法，其中，前述帘子布的合成长纤维复丝纱的捻度为9次/10cm以下。

[11]根据前述[9]或[10]所述的方法，其中，前述帘子布的经纱布面覆盖系数为150～2000。

[12]根据前述[11]所述的方法，其中，前述帘子布的经纱布面覆盖系数为500～2000。

[13]根据前述[9]～[12]中任一项所述的方法，其中，前述帘子布的织物组织为n/1，其中，n＝1～3的整数。

[14]根据前述[9]～[13]中任一项所述的方法，其中，前述帘子布的纬纱密度为0.5～5条/5cm。

[15]一种橡胶组合物，其含有前述[1]～[8]中任一项所述的短纤维、或者利用前述[9]～[14]中任一项所述的方法制造的短纤维。

[16]一种传动带，其由前述[15]所述的橡胶组合物形成。

发明的效果

本发明的橡胶加强用短纤维均匀地附着有粘接剂，在橡胶中配混时均匀分散，构成传动带时，能够使摩擦传动行为稳定化、提高行进寿命。

附图说明

图1为具有本发明的短纤维的复丝的切面的照片。

图2为具有现有技术的短纤维的复丝的切面的照片。在切断面的中央部，未渗透粘接剂的部分以白纱的形式被观察到。

图3为本发明的短纤维的制造方法中的粘接剂处理工序的概要图。

图4为帘布的概要图。

图5为切断成短纤维之前的帘子布的束的概要图。

图6为使用了本发明的短纤维的多楔带的截面立体图。

具体实施方式

以下，详细说明本发明的实施方式。

本实施方式的橡胶加强用短纤维用于捏合配混在橡胶组成中来加强控制橡胶的特性，是对合成长纤维的复丝进行粘接剂处理并切断而得到的短纤维。

本实施方式的合成长纤维的材质没有特别限制。优选为聚酰胺系合成纤维或聚酯系合成纤维，更优选为聚酰胺系合成纤维。作为聚酰胺系合成纤维，可列举出脂肪族聚酰胺纤维与对位系芳族聚酰胺纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺)等。作为脂肪族聚酰胺，优选聚酰胺66、聚酰胺6、聚酰胺6/10、聚酰胺6/4、聚酰胺11，进一步优选属于脂肪族聚酰胺的范畴的脂环式聚酰胺。尤其是从借助粘接剂与橡胶粘接的粘接性出发，优选包含脂环式聚酰胺的脂肪族聚酰胺纤维。酰胺键利用氢键与粘接剂充分地相互作用，脂肪族的柔软的分子骨架在非晶区发生相互作用，因此可以期待强的粘接力。

本实施方式的合成长纤维复丝为通过连续纺丝工序制造的长纤维，由单纱(长丝)的束形成。通过将长纤维以一定长度进行切断，能够使短纤维的纤维长度为恒定。通过短纤维的纤维长度、纤维直径为恒定，向橡胶中取向配混时能够充分有助于橡胶特性的各向异性形成。

本实施方式的合成长纤维复丝的双折射率(Δn)优选为0.050以上。双折射率为0.050以上时，由于构成长丝的高分子链的高取向性，在向橡胶中配混并成型而得到的滑动面上，与橡胶一起承受磨耗时，耐磨耗性良好，自橡胶露出的短纤维截面不易变形，抑制带的滑移特性的变化。双折射率低、构成长丝的高分子链的取向低时，纤维截面受到滑动时发生变形，扩大与滑动部接触的面积，因此滑移率增大。尤其，高负荷驱动的使用环境下显著体现出变化。使用传动带的体系中，有时传动性自动地通过张力控制等而被校正，但即便如此，也会导致能量损失增加、和/或负荷变高而缩短带寿命。更优选双折射率为0.055以上。另一方面，双折射率优选为0.180以下。在取向度过高的纤维的聚合物中粘接剂无法进行分子渗透，有损害化学粘接力的担心，本申请能够避免这种担心。更优选双折射率为0.080以下。

本实施方式的粘接剂处理是浸渗用于粘接前述合成纤维与橡胶的树脂的处理，例如可列举出RFL(间苯二酚-甲醛-胶乳)处理。粘接剂处理工序中施加热，纤维与粘接剂之间的粘接力得以发展，并且纤维自身也热稳定化。

本实施方式的橡胶加强用短纤维优选的是将合成长纤维的复丝进行粘接剂处理后进行切断而制成短纤维。

本实施方式的短纤维的特征在于，未经粘接处理的单纱的条数的比率为0～5％。现有技术中，即使将复丝进行粘接剂处理，也在长丝组的内部残留有未渗透粘接剂的部分，在切断而成的短纤维中，附着有粘接剂的单纱与未附着粘接剂的单纱混合存在。本实施方式中，所得到的全部的短纤维之中，未附着粘接剂的未经粘接剂处理的单纱的条数的比率(白纱率)为5％以下、优选为3％以下、更优选为2.5％以下。

未经粘接处理的单纱的条数的比率(白纱率)可以由切断复丝而成的截面来确认。切断后的短纤维大多因粘接剂而以维持复丝切面的方式固结，因此容易观察粘接剂的浸渗程度，能够知晓未经粘接剂处理的单纱的条数的比率(白纱率)。在复丝切面的外周部渗透有粘接剂的部分被观察为着色部、即黑纱，在切面的中央部未渗透粘接剂的部分被观察为白纱，基本上被分离为2种。若完全浸渗，则切面仅观察到作为着色部的黑纱，未经粘接剂处理的单纱的条数的比率(白纱率)成为0％。

显微镜照片中，将复丝切面的单纱截面通过颗粒分析的方法分离为各个单纱截面，计算各单纱截面的亮度，得到亮度的分布。能够以未经粘接剂处理的单纱的条数的比率(白纱率)的形式得到切面的单纱数当中亮度大而分类为白纱的单纱数的比率。需要说明的是，白纱分类中，亮度自最大至最小为止的范围当中，具有自最大至25％为止的亮度的单纱截面为白纱。

输送过程等中，上述复丝的切断块最初以维持其块的形态的方式固结，但慢慢地分裂，逐渐松解成单纱。进而，产生附着有粘接剂的短纤维块被未附着粘接剂的短纤维包裹而成的块(团块)。该团块的产生不仅使团块自橡胶的混炼配混场所被排斥，妨碍短纤维的输送混合，导致向橡胶中配混的短纤维配混比变化，而且最终被混合，导致配混后的橡胶表面因短纤维块而产生龟裂。进而，团块向橡胶中的混合对于研磨橡胶露出短纤维的表面而言，负荷时的摩擦系数不稳定，因非粘接性的短纤维的脱落而经时变化变大。但是，通过白纱率低，能够避免这些不良影响。复丝中的未经粘接剂处理的单纱的条数的比率(白纱率)为5％以下时，能抑制团块的产生。

本实施方式的粘接剂向短纤维上附着的粘接剂附着量优选为1～5质量％、更优选为1.5～4.5质量％、进一步优选为2～4质量％。粘接剂附着量为1质量％以上时，有助于使短纤维向橡胶的粘接均匀且良好，粘接剂附着量为5质量％以下时，有助于短纤维在橡胶中松解成单纱地分散而不会形成被粘接剂固结而成的块。

分2个阶段以上赋予粘接剂时，需要注意第一阶段的粘接剂会妨碍后续阶段中的粘接剂的渗透。另外，避免为了对此进行弥补而通过前一阶段或后一阶段使粘接剂过量附着是较好的。

本实施方式的短纤维的单纱纤度优选为1～8dtex、更优选为2～6.5dtex。单纱纤度为1dtex以上时，短纤维的刚性强而有助于橡胶中的良好分散，单纱纤度为8dtex以下时，不易妨碍橡胶的柔软性。

短纤维的单纱自身的截面形状优选为圆形截面。单纱的截面形状为圆形截面时，能够抑制垂直于带滑动面地取向的单纱在其截面上因自身的变形而使摩擦系数变化。关于单纱的截面形状，优选的是，由外形的外切矩形的长径(最长间隔)与短径(最短间隔)之比表示的扁平度为1.00～1.05。

本实施方式的短纤维的纤维长度优选为0.5～8mm、更优选为0.5～5mm、进一步优选为1～5mm、更进一步优选为1～4mm。短纤维的切断长度为8mm以下时，不会导致纤维彼此缠结或在橡胶中难以得到良好的取向性而损害动力传动带的挠性。另一方面，0.5mm以上时，动力传动带的橡胶制摩擦传动部的加强效果变得有效，与皮带轮的V形槽嵌合时，不用担心纤维自身从带侧面脱落。

本实施方式的复丝的切断面优选的是，由外形的外切矩形的长径(最长间隔)与短径(最短间隔)之比表示的扁平率为2.0～4.0，更优选为2.5～4.0。扁平率为2.0以上时，复丝被压扁，粘接剂渗透至中心部。扁平率为4.0以下时，在橡胶配混前的处理时不会因单纱太松散、体积变大而损害橡胶配混性。

本实施方式的复丝的切断面为所使用的复丝纤维的截面，为单纱的束，该复丝的切断面的纤度优选为400dtex～8000dtex。纤度为400dtex以上时，利用附着有粘接剂的复丝的刚性而防止对短纤维的误切。纤度为8000dtex以下时，即使没有过量使用粘接剂也容易以适当量渗透至中心。更优选为6000dtex以下。

本实施方式的短纤维可以通过在将复丝纱进行帘布织造后进行粘接剂处理、切断成短纤维而制造。

图4为本发明的帘布的概要图。另外，图5为示出将粘接剂处理后的帘子布制成束并将所得的束切断成短纤维的工序的概要图。

本实施方式中使用的帘布1优选的是，将经纱的复丝以规定间隔排列，经纱布面覆盖系数为150～2000。此处，经纱布面覆盖系数为

如图3所示，经纱布面覆盖系数小至2000以下时，复丝浸渍于粘接剂浸渍液后，通过轧辊进行压扁时被充分压扁，能够充分进行粘接剂向复丝中心部的渗透。更优选为1800以下、进一步优选为1000以下。经纱布面覆盖系数为150以上时，经纱不发生蜿蜒，能够将帘布稳定地进行处理，更优选为500以上。布面覆盖系数大时，粘接剂处理、切断加工可以同时进行，因此在经济上也有利。

关于作为用于使经纱2的排列稳定化的连接纱的纬纱3，纬纱密度优选为0.5～5条/5cm、更优选为0.5～不足1.0条/5cm。纬纱密度为5条/5cm以下时，不会因纬纱而妨碍基于纬纱的粘接剂渗透，纬纱密度为0.5条/5cm以上时，能够防止帘子布的经纱蜿蜒，稳定地进行处理。

另外，纬纱3可以在将帘子布1切断成短纤维后，以切断长度长的异物的形式进行筛分等来去除。

帘子布1的织物组织为n/1，优选为纬纱捆绑n条经纱。n优选为1～3的整数。

另外，经纱2优选的是，将复丝以加捻数0～9次/10cm初捻，将2～4条集合，以加捻数0～9次/10cm终捻。加捻数设为9次/10cm以下时，复丝在浸渍于粘接剂浸渍液中后用轧辊夹持时，复丝的单纱组从圆形状被充分压成扁平形状，粘接液渗透至中心部，有助于粘接剂均匀地附着于单纱。更优选加捻数为5次/10cm以下。进一步优选初捻、终捻均为实质上无捻且仅基于放卷加捻的不足0.5次/10cm。将自原纱卷放卷拉出的复丝直接或拉齐几条作为经纱，也能够制成由实质无捻经纱得到的帘子布。

帘子布1利用作为粘接剂的RFL(间苯二酚-甲醛-胶乳)液进行处理。RFL液是将间苯二酚与福尔马林的初始缩合体混合于胶乳而得到的，此时，间苯二酚与福尔马林的摩尔比为1:0.5～3。另外，间苯二酚与福尔马林的初始缩合体以其树脂成分相对于胶乳的橡胶成分100重量份为2～30重量份的方式与胶乳混合后，将总固体浓度调整为5～40％浓度。作为此处使用的胶乳，可以为氯丁二烯、苯乙烯/丁二烯/乙烯基吡啶三元共聚物、氢化丁腈、氯磺化聚乙烯、SBR、NBR、HNBR等。

如图3所示，本实施方式中，优选的是，从RFL液槽4出来后，利用上下的轧辊5夹持帘子布并进行加压。挤压压力优选上下均为1.2～5.0MPa。挤压压力为1.2MPa以上时，将复丝压扁，使切断面为扁平，通过单纱错开移动而能够使粘接液渗透至复丝截面的中央。另一方面，挤压压力为5.0MPa以下时，能够使帘子布稳定地行进。轧辊处理作为在轮胎帘线(tire cord)的粘接剂加工中去除过量的粘接剂赋予的方法而被知晓。特别是粘接剂渗透至轮胎帘线的中心部时，有时抗疲劳性等特性降低，因此在防止粘接剂渗透的意义上使用轧辊处理。本实施方式中，具有如下意义：将帘子布的经纱压扁，使复丝纱的单纱束变形为扁平，使粘接剂渗透至复丝纱的中心。

如图3所示，粘接剂向帘子布上附着的粘接剂附着量可以利用设置在轧辊5的前后任一处或两处的真空口抽吸过量液体，改变真空压力来控制。

如图5所示，将经粘接处理的帘子布1沿纬纱3的方向(图中箭头方向)卷绕或重叠多张而制成束后，将其用切割机在纬纱3的方向上沿切割线6以规定间隔切断，从而制作短纤维。

上述切断得到的短纤维组为了制作动力传动带的橡胶制摩擦传动部而添加到氯丁二烯橡胶、氢化丁腈橡胶、天然橡胶、CSM、ACSM、SBR、EPDM等橡胶中。其添加方法通常利用辊混炼、螺杆挤出来进行，由于短纤维组中不存在异物，因此在橡胶中的分散变得均匀。另外，通过辊挤出等方法，能够使短纤维沿一定方向排列。

图6为使用短纤维的多楔带的截面立体图。多楔带10中，形成有抗拉体层14(粘接橡胶层)，所述抗拉体层14在包含氯丁二烯橡胶、氢化丁腈橡胶、天然橡胶、CSM、ACSM、SBR等的粘接橡胶层11内沿带长度方向埋设有由以聚酯、尼龙、芳族聚酰胺纤维等作为原材料的帘线构成的芯线12，在该抗拉体层14的上表面层叠由棉纱或棉与合成纤维的混纺丝织成的至少一层附带橡胶的帆布15，从而形成有拉伸层16。

另一方面，在抗拉体层14的下表面形成有摩擦传动部17(压缩橡胶层)，具体而言，由沿带长度方向设置的多条V形肋部18形成。

在该肋部18内，本实施方式的短纤维19以沿带宽度方向保持取向性的方式被埋设。即，切断得到的短纤维相对于橡胶100重量份以5～25重量份、优选为8～15重量份被混入。需要说明的是，作为短纤维，优选混合芳族聚酰胺纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺等)。芳族聚酰胺纤维的混合比例优选为15～50质量％的范围内，优选的是，埋设混合短纤维，沿带的宽度方向排列。

对肋部18进行研磨的方法中，使表面安装有80～200目金刚石的研磨轮旋转，与使其旋转的硫化套筒抵接，形成为肋形状。

另外，摩擦传动部17的橡胶组合物中，还包含相对于橡胶100重量份为30～70重量份的炭黑，提高耐磨耗性并阻止粘合。另外，该橡胶组合物中除此之外还包含硫化促进剂、防老剂、硫化剂等。作为将前述各成分混合的方法，没有特别限制，例如可以使用班伯里密炼机、捏合机等，通过适宜公知的手段、方法进行混炼。

多楔带10的制造方法的一例如以下所述。首先，在圆筒状的成型鼓的圆周面上卷绕1张～多张的覆盖帆布和缓冲橡胶层后，在其上将由绳(rope)构成的芯线纺丝成螺旋状，进而依次卷绕相当于摩擦传动部的橡胶层，得到层叠体后，将其硫化，得到硫化套筒。接着，将硫化套筒悬架于驱动辊与从动辊，在规定的张力下行进，进而使旋转的研削轮以抵接于行进中的硫化套筒的方式移动，在硫化套筒的压缩橡胶层表面一次同时研磨出3～100个的多个槽状部。

本发明的含短纤维的橡胶片可应用于多楔带、双楔带、切边V带等动力传动带。

实施例

以下利用实施例等具体说明本发明。

(短纤维的制备)

利用由合成纤维形成的织造帘线制作经纱轴，织造帘布。将帘子布浸渍于下述RFL液，在220℃下加热1分钟，制成DIP(浸渍)处理织物。将该DIP处理织物切断，制成短纤维。

RFL组成：将间苯二酚/福尔马林/乙烯基吡啶胶乳用氢氧化钠进行熟化，制成RF/L＝1/2的固体重量比的组合液。

(橡胶组合物的制备)

按照下述示出的配方制备橡胶组合物，利用班伯里密炼机混炼后，利用压延辊以辊温度30℃、片厚度1.0mm进行压延。

橡胶组成：(质量份)

EPDM(乙烯/丙烯/乙叉降冰片烯)：(100)

短纤维(各纤维长度)：(30)

硬脂酸：(1)

氧化锌：(5)

炭黑：(50)

石蜡油：(10)

防老剂：(2)

亚苯基双马来酰亚胺：(2)

有机过氧化物(双(叔丁基过氧化异丙基)苯)40/碳酸钙60)：(8)

硫：(0.3)

(单纱聚集数(橡胶表面块))

观察压延片，求出短纤维聚集而未分散的块的数量。

在压延片的90×90mm范围的表面，观测聚集块，将5个以下设为◎、10个以下至6个为止设为○、100个以下至11个为止设为△、此外超过100个设为×。

(短纤维分散性)

将压延片中的短纤维的含有率与取向性结合而综合地作为分散性来评价。

将压延片沿压延宽度方向切取为2cm宽左右，测量宽度尺寸。接着，在常温下在甲苯中浸渍50小时。在之前测量过宽度尺寸的部位测量溶胀宽度尺寸，评价溶胀倍率，将该溶胀偏差(标准偏差/平均值)作为短纤维分散性的评价。溶胀偏差为5％以下设为◎、10％以下至超过5％为止设为○、30％以下至超过10％为止设为△、此外超过30％设为×。

(弯曲试验(裂纹寿命))

使用硫化橡胶片样品，根据JIS K6260实施德墨西亚试验。不在样品上设置切口，以130℃环境下、弯曲角度180°反复进行100万次弯曲，按照下述标准评价弯曲龟裂产生耐久性：

◎：完全没有产生龟裂，弯曲龟裂产生耐久性优异；

○：几乎没有产生龟裂，弯曲龟裂产生耐久性优异；

△：确认到明显产生龟裂；

×：龟裂明显产生、加剧，弯曲龟裂产生耐久性不充分。

(多楔带制造方法)

带的制造中，在扁平的圆筒模上卷绕2层(ply)的带橡胶棉帆布后，卷绕构成粘接层的粘接橡胶片，排列芯线。然后，配置构成压缩部的压延橡胶片后，在该粘接橡胶片上覆盖硫化用夹套。将该成形模放入硫化罐内，进行硫化后，从该成形模中取出筒状的硫化套筒，将该硫化套筒的压缩部利用研磨机形成为肋，自成形体切断成各个带，得到多楔带。

(带摩擦变化)

对于多楔带的摩擦系数的测定，将多楔带以多楔带的卷绕角度为90°的方式挂在导辊(直径60mm)上，将多楔带的单侧一端固定，在另一端使1.75kgf/3肋的重量垂下，检测使导辊以43rpm旋转时的称重传感器的值，从而检测张紧侧的张力T1与松弛侧的张力T2，由张力比(T1/T2)测量摩擦系数μ＝(1/2π)ln(T1/T2)。对2小时旋转中的初始与经时后的摩擦系数的变化进行评价，将变化率为15％以下设为◎、40％以下至超过15％为止设为○、100％以下至超过40％为止设为△、超过100％设为×。

(滑移率变化)

作为多楔带，使用3PK1100尺寸的样品来评价。将各多楔带在室温下卷绕于驱动皮带轮(直径120mm)、从动皮带轮(直径120mm)，以带张力为150N/3肋的方式对驱动皮带轮施加载荷。然后，以驱动皮带轮的转速2000rpm行进，使从动皮带轮的负荷自0开始增加，设为带2％滑移的设定。驱动1小时后，将滑移率再次调整为2％滑移的设定。继续驱动，在总计20小时后测量滑移率的平均值，按照下述标准评价：

◎：滑移率2.2以下

○：滑移率3以下至不足2.2

△：滑移率4以下至不足3

(纤维的双折射率)

将合成长纤维复丝纱浸泡于折射率大致相同的液体，观察单纱，用偏振光显微镜由基于Berek补偿器的干涉条纹得到双折射率，由单纱的双折射率的平均值得到复丝纱的双折射率。

(未经粘接剂处理的单纱率：白纱率％)

用使用落射照明的光学显微镜观察复丝切面，区分在单纱纤维的外周存在RFL树脂而着色的单纱和不存在RFL树脂而未见着色的白纱单纱，将白纱单纱数相对于单纱总数的比率(％)设为白纱率(％)。

(短纤维的复丝截面的扁平率评价)

用使用落射照明的光学显微镜观察复丝切面，查看处理帘线被RFL树脂固结、单纱数齐全的处理帘线切断片，观察处理帘线的切面外形。将外切矩形的长径(最长间隔)与短径(最短间隔)之比设为扁平率。

(DPU重量％)

将RFL处理短纤维用于试样，用甲酸溶解聚己二酰己二胺，将以残渣的形式得到的RFL树脂重量的比率设为DPU(重量％)。DPU(重量％)＝溶解后RFL树脂重量/溶解前的RFL处理短纤维试样的重量×100

[实施例1]

聚己二酰己二胺纤维使用纤度2100dtex、单纱350条、拉伸比5.90倍且双折射率0.0590的纤维。单纱的截面形状为圆形截面。将2条该纤维无捻地聚齐，作为织造帘线，用织造帘线制作经纱轴，织成帘布。在155cm的织物宽度下将经织造帘线设为1500条。纬纱以5条/5cm织入20号棉。帘子布组织为1/1。将所得到的帘子布浸渍于前述RFL液，用轧辊以2.7MPa的压力挤压，进而将附着的RFL液量用真空来控制(抽吸过量液体)，在220℃下加热1分钟。RFL附着量为3.0％。将该处理织物的束以长度1mm的间隔切断，制成短纤维。使用前述橡胶配混将短纤维加强橡胶组合片成型。

观察短纤维的复丝纱切面时，未观察到白纱，判断RFL渗透至纤维束的芯。另外，短纤维的切面的外形是扁平率2.9、被压扁的形状。在成型橡胶表面未观察到短纤维块。成形品中的切断纤维分散性的评价为良好而无偏差。成型带的由磨耗造成的经时变化少，是稳定的。成型带表面的由经时产生的裂纹少。以下的表1中一并示出各条件、评价结果。

[实施例2]

将帘子布在RFL液中浸渍后用轧辊以2.3MPa的压力进行加压，除此之外与实施例1同样地实施。

[实施例3]

将帘子布在RFL液中浸渍后用轧辊以2.0MPa的压力进行加压，除此之外与实施例1同样地实施。

[实施例4]

将帘子布在RFL液中浸渍后用轧辊以1.6MPa的压力进行加压，除此之外与实施例1同样地实施。

[实施例5]

使用纤度2100dtex/700条的聚己二酰己二胺纤维，除此之外与实施例1同样地实施。

[实施例6]

将处理织物切断成长度3mm，制成短纤维，除此之外与实施例1同样地实施。

[实施例7]

将2条聚己二酰己二胺纤维以3.5次/10cm捻合，作为织造帘线，除此之外与实施例1同样地实施。

[实施例8]

将2条聚己二酰己二胺纤维以6次/10cm捻合，作为织造帘线，除此之外与实施例1同样地实施。

[实施例9]

将帘布设为在155cm的织物宽度内为2000条，除此之外与实施例1同样地实施。

[实施例10]

将处理织物的束以长度6mm的间隔切断，制成短纤维，除此之外与实施例1同样地实施。

分散性稍降低，观察到单纱彼此缠结的影响。

[实施例11]

将4条纤度2100dtex/350条的聚己二酰己二胺纤维无捻地对齐，作为织造帘线，除此之外与实施例1同样地实施。

粘接剂难以渗透，观察到白纱，分散性稍降低。

[实施例12]

将帘子布浸渍于前述RFL液，赋予3％的固体成分后，进而同样地浸渍于RFL液，除此之外与实施例1同样地实施。RFK固体成分的附着量为7.5重量％。

裂纹寿命稍差，在裂纹部之中存在被认为是粘接剂块的物质。

[实施例13]

作为聚己二酰己二胺纤维，使用拉伸比为5.45倍且双折射率为0.0573的纤维，此外与实施例1同样地实施。

滑移率变化稍大。

[实施例14]

作为聚己二酰己二胺纤维，使用拉伸比为6.20倍且双折射率为0.0615的纤维，此外与实施例1同样地实施。

橡胶分散性良好，还极度抑制了高负荷驱动后的滑移率变化。

[比较例1]

将2条聚己二酰己二胺纤维以36次/10cm捻合，作为织造帘线，除此之外与实施例1同样地实施。

[比较例2]

将帘子布在RFL液中浸渍后用轧辊以1.0MPa的压力进行加压，除此之外与实施例1同样地实施。

[比较例3]

将帘子布在RFL液中浸渍后用轧辊以0.7MPa的压力进行加压，除此之外与实施例1同样地实施。

[比较例4]

将2条聚己二酰己二胺纤维以10次/10cm捻合，作为织造帘线，不使用轧辊，除此之外与实施例1同样地实施。

[比较例5]

不使用RFL液浸渍后的轧辊，除此之外与实施例1同样地实施。

[表1]

产业上的可利用性

本发明的短纤维适宜作为橡胶加强用短纤维，能够适宜地用于在橡胶中含有该短纤维的传动带，提供耐久性优异、特性稳定的传动带。

附图标记说明

1 帘布(织物)

2 经纱

3 纬纱

4 粘接剂(RFL浸渍)液

5 轧辊

6 切割线

10 多楔带

12 芯线

14 抗拉体层(粘接橡胶层)

15 附带橡胶的帆布

16 拉伸层

17 摩擦传动部(压缩橡胶层)

18 肋部

19 短纤维

Claims

1.一种短纤维，其特征在于，其为经粘接剂处理的合成长纤维复丝纱的切断物且分散在橡胶组合物中来使用，所述短纤维中，未经粘接剂处理的单纱条数的比率为0～5％。

2.根据权利要求1所述的短纤维，其中，相对于所述短纤维，附着有1.0～5.0质量％的粘接剂。

3.根据权利要求1或2所述的短纤维，其中，单纱纤度为1～8dtex。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的短纤维，其中，短纤维长度为0.5～8mm。

5.根据权利要求4所述的短纤维，其中，短纤维长度为0.5～5mm。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的短纤维，其中，所述合成长纤维复丝纱的切面的形状的扁平率为2.0～4.0。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的短纤维，其中，所述合成长纤维复丝纱的切面的纤度为400dtex～8000dtex。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的短纤维，其中，合成长纤维复丝纱的双折射率为0.050以上。

9.权利要求1～8中任一项所述的短纤维的制造方法，其包括以下的工序：

将所得到的帘子布的束切断成规定长度的工序。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述帘子布的合成长纤维复丝纱的捻度为9次/10cm以下。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述帘子布的经纱布面覆盖系数为150～2000。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述帘子布的经纱布面覆盖系数为500～2000。

13.根据权利要求9～12中任一项所述的方法，其中，所述帘子布的织物组织为n/1，其中，n＝1～3的整数。

14.根据权利要求9～13中任一项所述的方法，其中，所述帘子布的纬纱密度为0.5～5条/5cm。

15.一种橡胶组合物，其含有权利要求1～8中任一项所述的短纤维、或者利用权利要求9～14中任一项所述的方法制造的短纤维。

16.一种传动带，其由权利要求15所述的橡胶组合物形成。