DE602004004861T2

DE602004004861T2 - Faser zum Verstärken von Gummimaterialien

Info

Publication number: DE602004004861T2
Application number: DE602004004861T
Authority: DE
Inventors: Kimihiro Ando
Original assignee: Fiber Glass Japan KK
Current assignee: Owens Corning Intellectual Capital LLC
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2024-12-08
Also published as: CA2489482A1; US20050129943A1; EP1541617A1; US20140350140A1; CA2489482C; JP2005171423A; DE602004004861D1; EP1541617B1; JP4354791B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fasern zur Verstärkung von Gummimaterialien, die als Verstärkungsmaterial für verschiedene Gummimaterialien, wie z.B. Gummischläuche oder Gummiriemen, einschließlich Synchronriemen, verwendet werden.
Es ist üblich, dass eine Verstärkungsfaser, die zur Erhöhung der Festigkeit oder Dauerhaftigkeit verschiedener Gummimaterialien, wie z.B. Gummireifen oder Gummiriemen, einschließlich Synchronriemen, verwendet wird, mit einem Beschichtungsfilm beschichtet wird, der aus einem kautschukartigen Behandlungsmittel ausgebildet ist, um die Adhäsion zwischen der Faser und dem Gummi-Basismaterial im Gummimaterial zu erhöhen, und um die Dauerhaftigkeit des Gummimaterials durch Schutz der Faser selbst zu erhöhen. Als solches kautschukartiges Behandlungsmittel ist ein Behandlungsmittel bekannt, dass ein Kondensat aus Resorcin und Formaldehyd und einen Kautschuklatex als Hauptkomponenten enthält (nachstehend manchmal als "RFL-Behandlungsmittel" bezeichnet).
Insbesondere ein Treibriemen, wie z.B. ein Synchronriemen, zur Verwendung in einem Automotor muss unter extremen Bedingungen, wie z.B. einer hohen Temperatur, eine hohen Dauerhaftigkeit aufweisen. Deshalb müssen der Gummi als Basismaterial und die Verstärkungsfaser Hitzebeständigkeit aufweisen. Als Verstärkungsfaser zur Verwendung für einen solchen Synchronriemen ist eine Faser bekannt, die mit einem durch ein RFL-Behandlungsmittel ausgebildeten Beschichtungsfilm beschichtet ist, der einen Kautschuklatex mit hoher Hitzebeständigkeit aufweist, wie z.B. ein Halogen enthaltendes Polymer.
JP-A-1-221433 und JP-A-5-311577 beschreiben z.B. ein RFL-Behandlungsmittel, das ein Resorcin/Formaldehydharz, ein Butadien/Styrol/Vinylpyridin-Terpolymer und ein chlorsulfoniertes Polyethylen umfasst.
Außerdem ist es bekannt, dass zur Erhöhung der Hitzebeständigkeit eines solchen Synchronriemens eine Kautschukzusammensetzung als Basismaterial verwendet wird, die einen hydrierten Nitrilkautschuk (nachstehend manchmal als "H-NBR" bezeichnet) als Hauptkomponente enthält, und die vorstehend genannte Verstärkungsfaser muss eine gute Adhäsion für eine solche Kautschukzusammensetzung, die H-NBR als Hauptkomponente enthält, aufweisen. Als solches RFL-Behandlungsmittel beschreibt z.B. JP-A-4-103634 ein RFL-Behandlungsmittel, das ein wasserlösliches Kondensat aus Resorcin und Formaldehyd, einen Latex aus einem Vinylpyridin/Styrol/Butadien-Terpolymer und einen Latex aus einem Acrylnitril/Butadien-Copolymer umfasst.
US-3 844 821 beschreibt ein RFL-Behandlungsmittel, das ein wasserlösliches Kondensat aus Resorcin und Formaldehyd, einen Latex aus Vinylpyridin/Styrol/Butadien-Terpolymer und einen Latex aus einem Acrylnitril/Butadien/Stryol-Copolymer umfasst.
Die vorstehend erwähnten konventionellen Verstärkungsfasern zeigen eine ziemlich starke Adhäsion gegenüber einer Kautschukzusammensetzung, die chlorsulfonierten Polyethylenkautschuk als Hauptkomponente enthält, oder einer Kautschukzusammensetzung, die H-NBR mit einem relativ geringen Sättigungsgrad als Hauptkomponente enthält, und als Vulkanisationsmittel hauptsächlich Schwefel verwen det, unter Kautschukzusammensetzungen, die als Basismaterialien für Gummimaterialien, wie z.B. Synchronriemen, verwendet werden.
Ihre Adhäsion ist jedoch gegenüber einer Kautschukzusammensetzung, die hitzebeständigen H-NBR mit einem hohen Sättigungsgrad als Hauptkomponente enthält, und als Vulkanisationsmittel ein Peroxid eingebaut enthält, unzulänglich.
Wenn die konventionellen Verstärkungsfasern und eine Kautschukzusammensetzung, die hoch gesättigten H-NBR als Hauptkomponente enthält, kombiniert werden, trat deshalb insofern ein Problem auf, dass die Hitzebeständigkeit oder die Biegeermüdungsbeständigkeit des schließlich zu erhaltenden Gummimaterials, wie z.B. eines Synchronriemens, dazu tendiert, unzulänglich zu sein.
In einem Fall, bei dem die vorstehend genannten konventionellen Verstärkungsfasern an eine H-NBR-Kautschukzusammensetzung gebunden sind, tendiert die Adhäsion ferner dazu, sich in einer Umgebung in Kontakt mit Wasser zu verschlechtern, wodurch sich das Problem ergab, dass die Wasserbeständigkeit des schließlich erhältlichen Kautschukmaterials, wie z.B. eines Synchronriemens, dazu tendierte, schlecht zu sein.
Die vorliegende Erfindung wurde deshalb durchgeführt, um solche Probleme des Standes der Technik zu lösen, und ihre Aufgabenstellung ist es, eine Faser zum Verstärken von Gummimaterialien bereitzustellen, die insbesondere für einen Synchronriemen für einen Automotor geeignet ist, und die dazu fähig ist, einem solchen Synchronriemen eine hervorragende Hitzebeständigkeit und Wasserbeständigkeit zu verleihen.
Um die vorstehend genannten Probleme zu lösen, ist die erfindungsgemäße Faser zum Verstärken von Gummimaterialien eine wie im Anspruch definierte Faser, die eine Faser umfasst, die mit einem durch ein Behandlungsmittel ausgebildeten Beschichtungsfilm beschichtet ist, worin das Behandlungsmittel einen Kautschuklatex umfasst, enthaltend mindestens ein Vinylpyridin/Styrol/Butadien-Terpolymer, einen Latex aus einem Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymer und ein wasserlösliches Kondensat aus Resorcin und Formaldehyd.
Gemäß der erfindungsgemäßen Faser zum Verstärken von Gummimaterialien enthält das Behandlungsmittel zum Ausbilden des Beschichtungsfilms zum Bedecken der Verstärkungsfaser den Latex eines Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymers, wodurch die Faser eine hervorragende Adhäsion gegenüber einer H-NBR-Kautschukzusammensetzung, insbesondere gegenüber einer Kautschukzusammensetzung, die hoch gesättigten H-NBR als Hauptkomponente enthält, und ein Peroxid als Vulkanisationsmittel aufweist, und die Adhäsion wird sogar in einer Umgebung in Kontakt mit Wasser nicht verschlechtert. Die erfindungsgemäße Faser zum Verstärken von Gummimaterialien ist deshalb mit Hitzebeständigkeit und Wasserbeständigkeit versehen, und ist somit als Verstärkungsmaterial für einen Synchronriemen für einen Automotor geeignet.
In der erfindungsgemäßen Faser zum Verstärken von Gummimaterialien ist der Latex aus einem Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymer außerdem ein Latex aus dem Terpolymer, worin, wenn die Gesamtheit der copolymerisierten Anteile der entsprechenden Comonomeren 100 Massen-% beträgt, Acrylnitril in einem Anteil von 25 bis 35 Massen-%, Butadien in einem Anteil von 30 bis 40 Massen-% und Styrol in einem Anteil von 30 bis 40 Massen-% vorhanden sind.
Durch Verwendung des Latex eines Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymers, das ein solches Copolymer-Verhältnis der Comonomeren aufweist, wird der Effekt erhalten, dass der durch ein solches Behandlungsmittel ausgebildete Beschichtungsfilm ein hervorragende Hitzebeständigkeit aufweist, während gleichzeitig eine hervorragende Flexibilität aufrechterhalten wird.
In der erfindungsgemäßen Faser zum Verstärken von Gummimaterialien umfasst das Behandlungsmittel vorzugsweise, als Feststoffgehalte berechnet, 100 Massen-Teile des Kautschuklatex, der mindestens ein Vinylpyridin/Styrol/Butadien-Terpolymer enthält, 20 bis 50 Massen-Teile eines Latex aus einem Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymer und 5 bis 15 Massen-Teile eines wasserlöslichen Kondensats aus Resorcin und Formaldehyd.
Durch solche Anteile wird das Gleichgewicht zwischen der Adhäsion der Verstärkungsfaser gegenüber einem ein Gummimaterial konstituierendes Gummibasismaterial und der Biegeermüdungsbeständigkeit des schließlich erhältlichen Synchronriemens oder dergleichen gut.
Die erfindungsgemäße Faser zum Verstärken von Gummimaterialien weist eine hervorragende Hitzebeständigkeit und Wasserbeständigkeit auf, wodurch es möglich ist, die Dauerhaftigkeit bei einer hohen Temperatur oder die Dauerhaftigkeit gegenüber einem Kontakt mit Wasser eines Gummimaterials, wie z.B. eines Synchronriemens, worin eine solche Faser als Verstärkungsmaterial verwendet wird, wesentlich zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung bedeuten, wenn nicht anders angegeben, "Teile" "Massen-Teile" und "%" "Massen-%".
Als erstes wird das Behandlungsmittel (nachstehend als das erste Behandlungsmittel bezeichnet) beschrieben, das den Kautschuklatex, der mindestens ein Vinylpyridin/Styrol/Butadien-Terpolymer (nachstehend einfach als Kautschuklatex bezeichnet), den Latex aus einem Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymer und das wasserlösliche Kondensat aus Resorcin und Formaldehyd umfasst.
Als Vinylpyridin/Styrol/Butadien-Terpolymer-Latex (nachstehend auch als Vinylpyridin-Latex bezeichnet) zum Einbau im ersten Behandlungsmittel kann ein solcher, wie er üblicherweise zur Behandlung einer Faser zum Verstärken von Gummimaterialien verwendet wird, verwendet werden.
Unter Ihnen ist es bevorzugt, einen Latex eines Vinylpyridin/Styrol/Butadien-Terpolmyers zu verwenden, worin, wenn die Gesamtheit der copolymerisierten Anteile der entsprechenden Comonomeren 100 Massen-% beträgt, Vinylpyridin in einem Anteil von 10 bis 20 Massen-%, Styrol in einem Anteil von 10 bis 20 Massen-% und Butadien in einem Anteil von 60 bis 80 Massen-% vorhanden sind. Als solcher Vinylpyridin-Latex kann z.B. Nipol-2518FS (Handelsname, hergestellt von ZEON CORPORATION) oder Pyratex (Handelsname, hergestellt von NIPPON A&L INC.) geeigneterweise verwendet werden.
Als erfindungsgemäßer Kautschuklatex, der mindestens einen Vinylpyridin-Latex enthält, kann außerdem der vorstehend genannte Vinylpyridin-Latex allein verwendet werden, oder der Vinylpyridin-Latex und ein Kautschuklatex, der von dem Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymer-Latex verschieden ist (nachstehend als "anderer Kautschuklatex" bezeichnet) in Kombination verwendet werden.
Als solcher anderer Kautschuklatex wird vorzugsweise ein Latex aus einem Kautschuk mit verbleibenden Doppelbindungen (d.h., ein ungesättigter Latex) oder ein Latex aus einem Halogen-enthaltendem Polymer verwendet. Als Latex eines Kautschuks mit verbleibenden Doppelbindungen kann z.B. ein Latex eines Polymers vom Acrylat-Typ, ein Latex eines Styrol/Butadien-Copolymers, ein Latex eines Carboxyl-modifizierten Styrol/Butadien-Copolymers oder ein Latex aus einem Polybutadien genannt werden. Als Latex eines Halogen-enthaltenden Polymers kann z.B. ein aus einem Halogen-enthaltenden Polymer, wie z.B. einem chlorierten Kautschuk, Chloroprenkautschuk oder chlorsulfonierten Polyethylen erhaltener Latex genannt werden.
Der Latex eines Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymers (nachstehend auch als "ABS-Latex" bezeichnet) zum Einbau in das erste Behandlungsmittel ist ein Latex eines Terpolymers, worin, wenn die Gesamtheit der copolymerisierten Einheiten der entsprechenden Comonomeren 100 Massen-% beträgt, Acrylnitril in einem Anteil von 25 bis 35 Massen-%, Butadien in einem Anteil von 30 bis 40 Massen-% und Styrol in einem Anteil von 30 bis 40 Massen-% vorhanden sind. Als solcher ABS-Latex kann z.B. Nipol 1577 (Handelsname, hergestellt von ZEON CORPORATION) geeigneterweise verwendet werden. Als wasserlösliches Kondensat aus Resorcin und Formaldehyd (nachstehend auch als "das RF-Kondensat" genannt) zum Einbau in das erste Behandlungsmittel es möglich, ein an Oxymethylgruppen reiches wasserlösliches Additionskondensat zu verwenden, das erhalten wird durch Umsetzen von Resorcin und Formaldehyd in Gegenwart eines alkalischen Katalysators, wie z.B. eines Alkalimetallhydroxids, Ammoniak oder eines Amins. Besonders bevorzugt ist ein durch Umsetzen von Resorcin und Formaldehyd in einem Mol-Verhältnis von 1:0,3 bis 2,5 erhaltenes RF-Kondensat.
Zum ersten Behandlungsmittel können zusätzlich zum Kautschuklatex, dem ABS-Latex und dem RF-Kondensat, wie dies der Fall erfordert, die gleichen Additive, wie sie üblicherweise in konventionellen RFL-Behandlungsmitteln verwendet werden, zugegeben werden, wie z.B. ein Alterungsschutzmittel und ein Stabilisator.
Als Alterungsschutzmittel kann z.B. ein flüssiges emulgiertes Produkt aus einem Mineralöl genannt werden, und als Stabilisator kann z.B. wässeriger Ammoniak oder eine wässerige Natriumhydroxid-Lösung genannt werden.
Das erste Behandlungsmittel der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden, indem man die Komponenten, wie z.B. den Kautschuklatex, den ABS-Latex, das RF-Kondensat und die Additive, die, so wie dies der Fall erfordert, eingebaut werden, mit Wasser als Dispersionsmittel gemäß einer üblichen Methode gleichmäßig mischt.
In einem solchen ersten Behandlungsmittel wird der ABS-Latex in einem Anteil von 20 bis 50 Teilen pro 100 Teile des Kautschuklatex, berechnet als Feststoffgehalte, eingebaut.
Wenn der Anteil des ABS-Latex geringer als 15 Teile beträgt, weist die Adhäsion der erhältlichen Verstärkungsfaser gegenüber einer H-NBR-Zusammensetzung die Tendenz aufweist, unzulänglich zu sein, und die Hitzebeständigkeit oder Wasserbeständigkeit des schließlich erhältlichen Synchronriemens tendiert dazu, schlecht zu sein. Außerdem erhöht sich der Anteil des Kautschuklatex relativ, wodurch die Klebrigkeit der erhaltenen Verstärkungsfaser die Tendenz aufweist, zu hoch zu sein, wodurch bei ihrer Herstellung eine Störung verursacht werden könnte.
Wenn der Anteil des ABS-Latex andererseits 70 Teile übersteigt, weist der durch das erste Behandlungsmittel auszubildende Beschichtungsfilm die Tendenz auf, hart zu sein, wodurch die Flexibilität der dadurch erhaltenen Gummiverstärkungsfaser dazu tendiert, gering zu sein, und die Biegeermüdungsbeständigkeit des schließlich erhältlichen Synchronriemens tendiert dazu, unzulänglich zu sein.
In einem Fall, in dem der Vinylpyridin-Latex und ein anderer Kautschuklatex in das erste Behandlungsmittel eingebaut sind, wird ferner ein Teil der Mischungsmenge des Vinylpyridin-Latex durch einen anderen Latex ersetzt, wodurch die Gesamtheit des Vinylpyridin-Latex und des anderen Latex 100 Teile betragen wird. Die Anteile der beiden sind, als Feststoffgehalte, vorzugsweise solche, dass der Vinylpyridin-Latex 70 bis 95 Teile beträgt, während ein anderer Kautschuklatex 30 bis 5 Teile beträgt.
Im ersten Behandlungsmittel ist das RF-Kondensat außerdem in einem Anteil von 5 bis 15 Teilen pro 100 Teile des Kautschuklatex, berechnet als Feststoffgehalte, eingebaut. Wenn der Anteil des RF-Kondensats weniger als 2 Teile beträgt, weist die Adhäsion der Verstärkungsfaser gegenüber dem Gummi-Basismaterial, das das Gummimaterial, wie z.B. einen Synchronriemen, konstituiert, die Tendenz auf, unzulänglich zu sein, und wenn der Anteil des RF-Kondensats 25 Teile übersteigt, kann der schließlich erhältliche Synchronriemen manchmal eine schlechte Biegeermüdungsbeständigkeit aufweisen. Wenn das RF-Kondensat in einem Anteil von 5 bis 15 Teilen eingebaut ist, ist das Gleichgewicht zwischen der Adhäsion und der Hitzbeständigkeit der Verstärkungsfaser und der Biegeermüdungsbeständigkeit des Synchronriemens gut.
Die Konzentration des ersten Behandlungsmittels, d.h., der Gesamtgehalt der Komponenten im ersten Behandlungsmittel, das den Kautschuklatex, den ABS-Latex, das RF-Kondensat und die Additive umfasst, die, wenn dies der Fall erfordert, eingebaut sein können, beträgt, als Feststoffgehalte, vorzugsweise 10 bis 50%, insbesondere 20 bis 40%. Wenn eine solche Konzentration geringer als 10% ist, kann es manchmal schwierig werden, die Faser mit einer ausreichenden Menge des ersten Behandlungsmittels zu imprägnieren, und wenn sie 50% übersteigt, weist die Stabilität des ersten Behandlungsmittels die Tendenz auf, schlecht zu sein, und es kann leicht eine Gelierung stattfinden.
Die in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Faser ist nicht besonders beschränkt, und sie kann entweder eine anorganische Faser oder eine organische Faser sein, wie sie üblicherweise bei einer konventionellen Gummiverstärkungsfaser verwendet wird. Als anorganische Faser kann eine Glasfaser oder Kohlefaser verwendet werden, und als organische Faser z.B. eine Aramid-Faser, PBO (Polyparaphenylenbenzoxazol)-Faser, PET(Polyethylenterephthalat)-Faser oder PEN (Polyethylennaphthalat)-Faser verwendet werden. Bevorzugt ist es, solche Fasern vorher mit einem Bindemittle oder einem Schlichtemittel zu versehen, bevor sie mit dem ersten Behandlungsmittel beschichtet werden, um die Adhäsion zwischen der Faser selbst und dem durch das erste Behandlungsmittel ausgebildeten Beschichtungsfilm zu verbessern.
Unter den obigen Fasern ist es bevorzugt, im Hinblick auf die breite Anwendbarkeit, die Kosten und die leichte Applikation in einem Verfahren zur Herstellung von Synchronriemen eine Glasfaser zu verwenden. Als solche Glasfaser kann z.B. eine solche verwendet werden, die durch Bündeln von 200 bis 600 Glasmonofilamenten mit einem Durchmesser von 7 bis 9 μm erhalten wurde. Ferner ist die Zusammensetzung der Glasfaser nicht besonders beschränkt, und es können z.B. E-Glas oder S-Glas genannt werden. Im Falle einer Glasfaser wird diese außerdem vorzugsweise einer Vorbehandlung mit einem Binde mittel, das z.B. einen bekannten Silan-Haftvermittler oder ein einen Beschichtungsfilm bildendes Mittel enthält, unterworfen.
Die erfindungsgemäße Faser zum Verstärken von Gummimaterialien ist eine solche, in der die vorstehend beschriebene Faser mit einem Beschichtungsfilm (nachstehend auch als "der erste Beschichtungsfilm" bezeichnet) aus dem obigen ersten Behandlungsmittel beschichtet ist. Um die Adhäsion mit einer Kautschukzusammensetzung, die das Basismaterial für ein Gummimaterial, wie z.B. einen Reifen, oder einen Gummiriemen, einschließlich eines Synchronriemens, ist, weiter zu erhöhen, ist es außerdem bevorzugt, dass der erste Beschichtungsfilm außerdem durch einen Beschichtungsfilm (nachstehend auch als "der zweite Beschichtungsfilm" bezeichnet) bedeckt wird, der aus dem folgenden zweiten Behandlungsmittel ausgebildet ist.
Ein erstes Beispiel für ein solches zweites Behandlungsmittel (nachstehend als erstes Beispiel bezeichnet) kann ein Behandlungsmittel genannt werden, das einen Kautschuk, einen Vulkanisator und einen anorganischen Füllstoff enthält. Es ist z.B. möglich, das in z.B. JP-A-63-126975 oder JP-A-11-241275 beschriebene Behandlungsmittel zu verwenden.
Als in dem obigen ersten Beispiel einzubauender Kautschuk kann ein Halogen-enthaltendes Polymer oder ein hydrierter Nitrilkautschuk genannt werden. Als solcher Halogen-enthaltendes Polymer kann z.B. chlorierter Kautschuk, Chloroprenkautschuk, chloriertes Polyethylen, chloriertes Ethylen/Propylen-Copolymer, chloriertes Polyvinylchlorid oder chlorsulfoniertes Polyethylen verwendet werden. Besonders bevorzugt ist es, unter ihnen chlorsulfoniertes Polyethylen zu verwenden.
Als Vulkanisationsmittel kann z.B. eine aromatische Polynitrosoverbindung oder ein Benzochinon verwendet werden. Als aromatische Polynitrosoverbindung kann z.B. p-Dinitrosobenzol oder Poly-p-dinitrosobenzol genannt werden. Das Benzochinon kann z.B. Tetrachlorbenzochinon, p,p'-Dibenzoylbenzochinondioxim oder p-Benzochinondioxim sein. Bevorzugt ist es, unter ihnen Poly-p-dinitrosobenzol, Tetrachlorbenzochinon, p-,p'-Dibenzoylbenzochinondioxim oder p-Benzochinondioxim zu verwenden.
Als anorganischer Füllstoff kann ein solcher, wie er üblicherweise als Füllstoff für eine Gummizusammensetzung verwendet wird, wie z.B. Siliciumdioxid oder Carbon-Black, verwendet werden.
Im obigen ersten Beispiel kann ferner, wie dies der Fall erfordert, zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Komponenten ein Isocyanat oder ein Additiv eingebaut sein.
Als Isocyanat können z.B. verwendet werden Methylendiphenylisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Triphenylmethantriisocyanat oder Naphthalindiisocyanat (NDI). Ein Isocyanatmonomer ist sehr flüchtig und vom Standpunkt der Sicherheit und der Handhabungseffizienz nicht bevorzugt, und bevorzugt ist es, ein Polyisocyanat, wie z.B. ein Dimer, zu verwenden, das ein relativ kleines Molekulargewicht und eine hohe Reaktivität besitzt. Ein solches Polyisocyanat ist vorzugsweise ein solches mit einem Polymerisationsgrad von 2 bis 10. Als Additiv kann außerdem z.B. ein Weichmacher, ein Alterungsschutzmittel oder ein Vulkanisationsbeschleuniger genannt werden.
Das obige erste Beispiel kann erhalten werden, indem man die entsprechenden Komponenten durch Mischen des Kautschuks, des Vulkanisationsmittels, des anorganischen Füllstoffs und des Isocyanats und des Additivs, das, wie dies der Fall erfordert, eingebaut sein kann, mit einem organischen Lösungsmittel nach einer üblichen Methode auflöst. Als organisches Lösungsmittel kann ein solches verwendet werden, wie es üblicherweise in einem konventionellen Kautschukzement (Gummilösung) verwendet wird. Genannt werden können z.B. Xylol, Toluol oder Methylethylketon.
Im Fall, bei dem ein Isocyanat zum obigen ersten Beispiel zugegeben wird, beträgt der Anteil des Isocyanats zum Kautschuk, als Massenverhältnis, vorzugsweise 100:10 zu 100. Wenn der Anteil des Isocyanats größer ist als der vorstehende Bereich, weist die Hitzebeständigkeit oder die Biegeermüdungsbeständigkeit der dadurch erhältlichen Verstärkungsfaser die Tendenz einer Verschlechterung auf, und wenn der Anteil des Isocyanats kleiner ist als der obige Bereich, kann die Adhäsion der erhaltenen Verstärkungsfaser gegenüber der Kautschukzusammensetzung sich manchmal verschlechtern.
Im obigen ersten Beispiel beträgt der Anteil der Summe des Kautschuks und des Isocyanats ferner vorzugsweise 3 bis 15%, insbesondere 5 bis 10%, bezogen auf die Gesamtheit, einschließlich des organischen Lösungsmittels. Wenn der Anteil beider geringer als 3% ist, führt dies manchmal dazu, dass es schwierig ist, die Faser mit einer ausreichenden Menge des zweiten Behandlungsmittels zu beschichten, und wenn er 15% übersteigt, tendiert die Viskosität des zweiten Behandlungsmittels dazu, zu hoch zu sein, und wenn es auf eine Glasfaser aufgeschichtet wird, kann manchmal eine Ungleichmäßigkeit resultieren.
Im obigen ersten Beispiel beträgt der Anteil des Vulkanisationsmittels, bezogen auf die Gesamtheit, einschließlich des organischen Lösungsmittels, vorzugsweise 0,3 bis 2%, insbesondere 0,6 bis 1%. Der Anteil des anorganischen Füllstoffs beträgt vorzugsweise 0,5 bis 5%, insbesondere 1 bis 3%. Wenn der Anteil des Vulkanisationsmittels geringer als 0,3% ist, tendiert die Funktion als Vulkanisationsmittel dazu, unzulänglich zu sein, und manchmal kann ein Ablösen zwischen dem ersten Beschichtungsfilm und dem zweiten Beschichtungsfilm der dadurch erhaltenen Verstärkungsfaser stattfinden, und wenn er 2% übersteigt, kann manchmal leicht ein Ablösen zwischen der Verstärkungsfaser und dem Gummibasismaterial des schließlich erhältlichen Gummimaterials stattfinden.
Das vorstehend beschriebene erste Beispiel soll die Adhäsion zwischen der Verstärkungsfaser und der Kautschukzusammensetzung als Basismaterial für das Gummimaterial erhöhen. In einem Synchronriemen zur Verwendung in einem Automotor wird jedoch oft eine Kautschukzusammensetzung verwendet, die als Hauptkomponente H-NBR mit einer hohen Hitzbeständigkeit umfasst. In dem oben beschriebenen ersten Beispiel kann die Adhäsion gegenüber einer Kautschukzusammensetzung, die einen hoch gesättigten H-NBR als Hauptkomponente umfasst, und worin ein Peroxid als Vulkanisationsmittel eingebaut ist, und die als Basismaterial zur Erhöhung der Hitzebeständigkeit eines Synchronriemens verwendet wird, manchmal unzulänglich sein.
In einem Fall, in dem eine Kautschukzusammensetzung, die einen hoch gesättigten H-NBR als Hauptkomponente umfasst, als Basismaterial für einen Synchronriemen oder dergleichen verwendet wird, besteht das zweite Behandlungsmittel vorzugsweise aus einer Zusammensetzung des folgenden zweiten Beispiels (nachstehend auch als zweites Beispiel bezeichnet), damit die Adhäsion mit der Kautschukzusammensetzung zufriedenstellend wird. Ein solches zweites Beispiel wird auch vom Standpunkt aus bevorzugt, dass die Affinität zwischen dem dadurch ausgebildeten zweiten Beschichtungsfilm und dem durch das erste Behandlungsmittel ausgebildeten ersten Beschichtungsfilm gut ist.
Als solches zweites Beispiel kann ein Behandlungsmittel genannt werden, das ein ungehärtetes Phenolharz und einen Kautschuk umfasst. Das Behandlungsmittel eines solchen zweiten Beispiels kann erhalten werden durch Mischen des ungehärteten Phenolharzes und des Kautschuks mit einem Lösungsmittel nach einer üblichen Methode.
Ein solches im zweiten Beispiel zu verwendendes ungehärtetes Phenolharz ist ein solches, das unter aus einem Phenol und einem Aldehyd erhältlichen Harzen ungehärtet ist, d.h., ein solches, das eine Reaktivität zum Härten aufweist. Als solches ungehärtetes Phenolharz kann vorzugsweise genannt werden Novolak und/oder Resol. Im Hinblick darauf, dass die Adhäsion zwischen H-NBR und der erhältlichen Verstärkungsfaser erhöht werden kann, ist es bevorzugt, Novolak zu verwenden, und im Hinblick darauf, dass der Adhäsionszustand an der Grenzfläche zwischen dem ersten Beschichtungsfilm und dem zweiten Beschichtungsfilm zufriedenstellend gemacht werden kann, ist es bevorzugt, Resol zu verwenden. Um beide Vorteile zu erzielen, ist es bevorzugt, sie in einem Novolak/Resol-Verhältnis zu verwenden, das, als Feststoffgehalte, vorzugsweise 10/4 bis 10/1 beträgt.
Als Kautschuk im obigen zweiten Beispiel ist es bevorzugt, einen Kautschuk zu verwenden, der eine gute Affinität mit der Kautschukzusammensetzung aufweist, wobei die Kompatibilität mit der Kautschukzusammensetzung, die das Basismaterial für das zu verstärkende Gummiprodukt, z.B. den Synchronriemen, sein wird, in Betracht gezogen wird. Als bevorzugtes Beispiel kann z.B. genannt werden Chloroprenkautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen, Acrylnitril/Butadien-Copolymer-Kautschuk (so genannter "NBR") oder H-NBR. Es ist bevorzugt, unter ihnen einen Acrylnitril/Butadien-Copolymer-Kautschuk zu verwenden, damit die Adhäsion zwischen H-NBR ausreichend gemacht werden kann, und die Flexibilität des aus dem zweiten Behandlungsmittel ausgebildeten zweiten Beschichtungsfilm zufriedenstellend gemacht werden kann.
Im zweiten Beispiel ist es außerdem bevorzugt, zusätzlich zu dem vorstehend genannten ungehärteten Phenolharz und Kautschuk ein ungehärtetes Epoxyharz zuzugeben, damit die Adhäsion zwischen H-NBR und der erhaltenen Verstärkungsfaser zufriedenstellend gemacht werden kann, und die gute Adhäsion selbst während des Erhitzens beibehalten werden kann.
Ein solches ungehärtetes Epoxyharz ist ein solches, das unter Epoxyharzen noch nicht gehärtet ist, d.h., ein solches, das eine Reaktivität zum Härten aufweist. Als solches Epoxyharz kann vorzugsweise z.B. genannt werden ein Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ, ein Epoxyharz vom Bisphenol F-Typ, ein Epoxyharz vom Phenol-Novolak-Typ oder ein Epoxyharz vom Cresol-Novolak-Typ. Unter ihnen ist ein Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ bevorzugt, da die Adhäsion mit H-NBR besonders hoch ist.
Die Anteile des ungehärteten Phenolharzes und des Kautschuks im vorstehenden zweiten Beispiel sind solche, dass der Kautschuk vorzugsweise in einem Anteil von 10 bis 60 Teilen, insbesondere von 30 bis 40 Teilen, pro 100 Teile des ungehärteten Phenolharzes, vorliegt. Wenn der Anteil des Kautschuks geringer als 10 Teile beträgt, kann die Flexibilität des aus dem zweiten Beschichtungsmittel gebildeten zweiten Beschichtungsfilms manchmal schlecht werden. Wenn er andererseits 60 Teile übersteigt, kann manchmal ein nachteiliger Effekt auf die Adhäsion zwischen der Faser und der Kautschukzusammensetzung als Basismaterial für das Gummimaterial resultieren.
In einem Fall, in dem ungehärtetes Epoxyharz eingebaut wird, liegt das ungehärtete Epoxyharz vorzugsweise in einem Anteil von 2 bis 20 Teilen, insbesondere von 5 bis 10 Teilen, pro 100 Teile des ungehärteten Phenolharzes, vor. Wenn der Anteil des Epoxyharzes geringer als 2 Teile ist, besteht die Tendenz, dass keine ausreichende Wirkung einer Verbesserung der Adhäsion zwischen der Faser und der Kautschukzusammensetzung als Basismaterial für ein Gummimaterial erhalten werden kann. Wenn er andererseits 20 Teile übersteigt, kann die Flexibilität des durch das zweite Behandlungsmittel ausgebildeten zweiten Beschichtungsfilms manchmal schlecht werden. Die vorstehend genannten Anteile der entsprechenden Komponenten sind Anteile bezogen auf die Feststoffgehalte.
Im vorstehenden zweiten Beispiel kann zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Komponenten, wie dies der Fall erfordert, ein anorganischer Füllstoff oder ein Additiv eingebaut werden. Als solcher anorganischer Füllstoff kann ein solcher, der als Füllstoff für eine Kautschukzusammensetzung üblich ist, z.B. Siliciumdioxid oder Carbon-Black, verwendet werden. Als Additiv kann ein Weichmacher, ein Alterungsschutzmittel oder ein Vulkanisationsbeschleuniger, die als Additiv für eine Kautschukzusammensetzung üblich sind, verwendet werden.
Als Lösungsmittel zum Auflösen oder Dispergieren der vorstehend genannten entsprechenden Komponenten im Behandlungsmittel des obigen zweiten Beispiels kann ein solches oder eine Kombination von zwei oder mehreren von ihnen verwendet werden, wie sie üblicherweise bei konventionellem Zement (Gummilösung) verwendet werden, bevorzugt ist es aber, ein Lösungsmittel vom Keton-Typ oder Ester-Typ zu verwenden. Als bevorzugtes Beispiel können z.B. genannt werden Methylethylketon (MEK), Methylisobutylketon (MIBK) oder Ethylacetat.
Die Konzentration des vorstehenden zweiten Beispiels, d.h., der gesamte Gehalt der Komponenten, einschließlich des ungehärteten Phenolharzes, des Kautschuks und des ungehärteten Epoxyharzes, des anorganischen Füllstoffs oder des Additivs, die, wie dies der Fall erfordert, eingebaut sein können, beträgt, als Feststoffgehalte, vorzugsweise 3 bis 20%, insbesondere 5 bis 15%. Wenn eine solche Konzentration geringer als 3% ist, kann es manchmal schwierig werden, die Faser mit einer ausreichenden Menge des zweiten Behandlungsmittels zu beschichten. Wenn sie andererseits 20% übersteigt, kann sich die Stabilität des zweiten Behandlungsmittels manchmal verschlechtern.
Die erfindungsgemäße Faser zum Verstärken von Gummimaterialien kann eine solche sein, dass, nachdem sie mit dem zweiten Beschichtungsfilm wie im obigen ersten Beispiel und im zweiten Beispiel beschichtet ist, der zweite Beschichtungsfilm ferner mit einem aus einem dritten Behandlungsmittel ausgebildeten dritten Beschichtungsfilm, wie in JP-A-3-269177 oder JP-A-7-190149 beschrieben, beschichtet sein kann.
Nun wird das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Faser zum Verstärken von Gummimaterialien beschrieben.
Zuerst wird die zu beschichtende Faser kontinuierlich in ein Bad eingetaucht, das mit dem ersten Behandlungsmittel gefüllt ist, damit das erste Behandlungsmittel auf der Faser abgelagert und imprägniert wird. Dann wird die Faser kontinuierlich erhitzt, z.B. in einem Heißluftofen von 200 bis 350°C, um das erste Behandlungsmittel unter Bildung eines ersten Beschichtungsfilms zu trocknen und zu verfestigen, wobei eine beschichtete Faser, die den ersten Beschichtungsfilm aufweist, erhalten wird.
Die abgeschiedene Menge des ersten Beschichtungsfilms auf der beschichteten Faser beträgt, als Feststoffgehalt, vorzugsweise 12 bis 25%, insbesondere 16 bis 22%, bezogen auf die Masse der beschichteten Faser. Wenn die abgeschiedene Menge geringer als 12% ist, besteht die Tendenz, dass individuelle Monofilamente der beschichteten Faser durch den ersten Beschichtungsfilm kaum angemessen beschichtet sind, und die Monofilamente leicht einander kontaktieren und durch Reibung abgerieben werden können, wodurch die Widerstandsfähigkeit gegenüber Biegeermüdung der schließlich erhaltenen Synchronriemen usw. schlecht werden kann, was unerwünscht ist. Wenn andererseits die abgeschiedene Menge 25% übersteigt, weist die Flexibilität des Beschichtungsfilms die Tendenz auf, schlecht zu sein, und die Biegeermüdungsbeständigkeit der schließlich erhältlichen Gummiriemen usw. kann gering sein, was unerwünscht ist.
Dann werden die vorstehenden beschichteten Fasern individuell oder in Kombination von mehreren von ihnen einem primären Verdrillen mittels einer Zwirnmaschine, wie z.B. einer Ring-Zwirnmaschine, unterworfen, um ein primär verdrilltes Garn zu erhalten. Die Zahl der Verdrillungen in dieser primären Verdrillungsstufe beträgt vorzugsweise 0,5 bis 4 Verdrillungen/25 mm. Wenn die beschichtete Faser einmal in einem nicht-verdrillten Zustand vorhanden ist, kann sie einem primären Verdrillen unterworfen werden, um ein primär verdrilltes Garn zu erhalten, oder es wird eine Aufnahmevorrichtung in der obigen Stufe zum Erhalt einer beschichteten Faser so modifiziert, dass sie eine Verdrillvorrichtung ist, wodurch die Stufe des Erhalts einer beschichteten Faser und eine primäre Verdrillungsstufe gleichzeitig durchgeführt werden können, um ein primär verdrilltes Garn zu erhalten.
Dann werden 5 bis 20 primär verdrillte Garne zusammengenommen und einem zweiten Verdrillen mittels einer Zwirnmaschine, z.B. einer Ring-Zwirnmaschine oder einer Flügelzwirnmaschine, unterworfen, um ein zweites verdrilltes Garn zu erhalten, wodurch die erfindungsgemäße Faser zum Verstärken von Gummimaterialien erhalten wird. Die Zahl der Verdrillungen in dieser zweiten Verdrillungsstufe beträgt vorzugsweise 0,5 bis 4 Verdrillungen/25 mm, und wie bei einer konventionellen Faser zum Verstärken von Gummimaterialien wird die Verdrillungsrichtung in der zweiten Verdrillungsstufe so eingestellt, dass sie entgegengesetzt zur Verdrillungsrichtung in der ersten Verdrillungsstufe ist.
Im Fall des Beschichtens durch den aus dem zweiten Beschichtungsmittel ausgebildeten Beschichtungsfilm wird außerdem zusätzlich zu obigen Stufe eine Behandlung des zweiten verdrillten Garns durch die folgende Stufe durchgeführt. Das vorstehend genannte zweite verdrillte Garn wird kontinuierlich in ein mit dem vorstehend beschriebenen zweiten Behandlungsmittel gefülltes Bad eingetaucht, oder das zweite Behandlungsmittel wird auf die Oberfläche des vorstehend genannten zweiten verdrillten Garns aufgesprüht oder aufgeschichtet, damit das zweite Behandlungsmittel auf dem zweiten verdrillten Garn appliziert wird. Dann wird das zweite verdrillte Garn kontinuierlich in z.B. einem Heißluftofen von 120 bis 200°C erhitzt, um das zweite Beschichtungsmittel unter Bildung eines zweiten Beschichtungsfilms zu trocknen und zu verfestigen, wodurch die erfindungsgemäße Faser zum Verstärken von Gummimaterialien erhalten wird.
Zu diesem Zeitpunkt beträgt die abgeschiedene Menge des zweiten Beschichtungsfilms auf der Verstärkungsfaser, als Feststoffgehalt, vorzugsweise 1 bis 15%, insbesondere 3 bis 10%, bezogen auf die Masse der Verstärkungsfaser. Wenn die abgeschiedene Menge geringer als 1% ist, ist die Wirkung zum Erhöhen der Adhäsion zwischen der Verstärkungsfaser und der Kautschukzusammensetzung als Basismaterial für Gummimaterialien wahrscheinlich unzulänglich. Auch wenn die abgeschiedene Menge 15% übersteigt, wird die Wirkung zum Erhöhen der Adhäsion nicht um so viel ansteigen, und die Adhäsion kann viel mehr behindert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun näher unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung keinesfalls auf solche spezifische Beispiele beschränkt ist.
BEISPIEL 1
100 Teile eines Vinylpyridin-Latex ("Pyratex", Handelsname, hergestellt von NIPPON A&L INC.), 30 Teile eines ABS-Latex ("Nipol 1577", Handelsname, hergestellt von ZEON CORPORATION), 6,8 Teile eines RF-Kondensats (Feststoffgehalt: 7%) und deionisiertes Wasser wurden gemischt, um ein erstes Behandlungsmittel mit einer Konzentration von 31% zu erhalten. Das vorstehende Verhältnis jeder Komponente ist hier ein Massen-Verhältnis, bezogen auf den Feststoffgehalt.
200 Glas-Monofilamente aus einem nicht-alkalischen Glas (E-Glas) mit einem Durchmesser von 9 μm wurden gebündelt, während ein Bindemittel, das ein Aminosilan-Haftmittel als Hauptkomponente enthielt, appliziert wurde, gefolgt von einem Trocknen unter Erhalt einer Glasfaser. Drei solche zusammengezogene Glasfasern wurden kontinuierlich in ein mit dem oben genannten ersten Behandlungsmittel gefülltes Bad eingetaucht, um das erste Behandlungsmittel auf den Glasfasern abzulagern und zu imprägnieren.
Dann wurden die Glasfasern kontinuierlich 1 Minute lang in einem Heißluftofen bei einer Temperatur von 250°C erhitzt, um das erste Behandlungsmittel zu trocknen und zu verfestigen, und beschichtete Glasfasern mit einem ersten Beschichtungsfilm erhalten. Die abgeschiedene Menge des ersten Beschichtungsfilms betrug, als Feststoffgehalt, bezogen auf die Masse der beschichteten Glasfasern, 18%.
Die vorstehenden beschichteten Glasfasern wurden ferner individuell einem primären Verdrillen mittels einer Ring-Zwirnmaschine so unterworfen, dass die Zahl der Verdrillungen 2 Verdrillungen/25 mm wurde, um primär verdrillte Garne zu erhalten. Dann wurden 11 solche primär verdrillte Garne zusammengezogen, einem sekundären Verdrillen mittels einer separaten Ring-Zwirnmaschine in einer zur ersten Verdrillung entgegengesetzten Verdrillungsrichtung so unterworfen, dass die Zahl der Verdrillungen 2 Verdrillungen/25 mm wurde, und ein sekundär verdrilltes Garn erhalten.
Dann wurden 60 Teile eines Novolaks und 40 Teile Resol als ungehärtetes Phenolharz, 35 Teile eines Acrylnitril/Butadien-Copolymer-Kautschuks als Kautschuk, 7 Teile eines Epoxyharzes vom Bisphenol A-Typ als ungehärtetes Epoxyharz und ein Lösungsmittel, bei dem Methylisobutylketon, Methylethylketon und Ethylacetat in einem Massen-Verhältnis von 8:4:1 gemischt waren, unter Erhalt eines zweiten Behandlungsmittels mit einer Konzentration von 10% gemischt. Das vorstehende Verhältnis jeder Komponente bedeutet hier das Massenverhältnis als Feststoffgehalt.
Die wie vorstehend beschrieben erhaltenen sekundär verdrillten Garne wurden kontinuierlich in ein mit dem vorstehend genannten zweiten Behandlungsmittel gefülltes Bad eingetaucht, um das zweite Behandlungsmittel auf den sekundär verdrillten Garnen aufzuschichten und abzuscheiden. Dann wurden die sekundär verdrillten Garne kontinuierlich 1 Minute lang in einem Heißluftofen bei einer Temperatur von 130°C erhitzt, um das zweite Behandlungsmittel unter Bildung eines zweiten Beschichtungsfilms zu trocknen und zu verfestigen, wodurch die erfindungsgemäße Faser zum Verstärken der Gummimaterialien erhalten wurde. Die abgeschiedene Menge des zweiten Beschichtungsfilms betrug hier, als Feststoffgehalt, bezogen auf die Masse der Verstärkungsfaser, 6%.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
79,4 Teile eines Vinylpyridin-Latex ("Pyratex", Handelsname, hergestellt von NIPPON A&L INC.), 20,6 Teile eines Styrol/Butadien-Copolymer-Latex ("NIPOL2570X5", Handelsname, hergestellt von ZEON CORPORATION), 11,1 Teile eines Latex aus einem chlorsulfonierten Polyethylen ("CSM450", Handelsname, hergestellt von SUMITOMO SEIKA CHEMICAL CO., LTD.), 5,9 Teile eines RF-Kondensats (Feststoffgehalt: 7%) und deionisiertes Wasser wurden zum Erhalt eines ersten Behandlungsmittels mit einer Konzentration von 30% gemischt. Das vorstehende Verhältnis jeder Komponente bedeutet hier ein Massen-Verhältnis als Feststoffgehalt.
Die Faser zum Verstärken von Gummimaterialien im Vergleichsbeispiel 1 wurde erhalten unter Verwendung der in Beispiel 1 verwendeten gleichen Glasfaser und des gleichen zweiten Behandlungsmittels nach dem Verfahren unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das obige erste Behandlungsmittel verwendet wurde.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
100 Teile eines Vinylpyridin-Latex ("Pyratex", Handelsname, hergestellt von NIPPON A&L INC.), 44 Teile eines Latex aus Acrylnitril/Butadien-Copolymers ("Nipol 1562", Handelsname, hergestellt von ZEON CORPORATION), 7,5 Teile eines RF-Kondensats (Feststoffgehalt: 7%) und deionisiertes Wasser wurden zum Erhalt eines ersten Behandlungsmittels mit einer Konzentration von 31% gemischt. Das vorstehende Verhältnis jeder Komponente bedeutet hier ein Massen-Verhältnis als Feststoffgehalt.
Die Faser zum Verstärken von Gummimaterialien im Vergleichsbeispiel 2 wurde erhalten unter Verwendung der in Beispiel 1 verwendeten gleichen Glasfaser und des gleichen Behandlungsmittels nach dem Verfahren unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das obige erste Behandlungsmittel verwendet wurde.
TESTBEISPIELE
Mit den im obigen Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhaltenen entsprechenden Fasern zum Verstärken von Gummimaterialien wurde eine Bewertung der Adhäsion unter Normalbedingung und der Adhäsion nach Kochen nach den folgenden Methoden im Hinblick auf Gummimaterialien unter Verwendung einer Kautschukzusammensetzung mit der folgenden Zusammensetzung als Basismaterial durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Mischungsverhältnis der Kautschukzusammensetzung
Hydrierter Nitril-Kautschuk (Zetpol 2000, Handelsname, hergestellt von ZEON CORPORATION): 100 Teile, Zinkoxid: 10 Teile, Zinkmethacrylat: 15 Teile, Zinksalz von 2-Mercaptobenzimidazol: 1 Teil, sub stituiertes Diphenylamin: 1 Teil, Carbon-Black (HAF): 3 Teile, Siliciumdioxidhydrat: 30 Teile, Dicumylperoxid: 10 Teile, 1,3-Bis-(t-butylperoxyisopropyl)benzol: 5 Teile, Schwefel: 0,3 Teile, TMTD (Tetramethylthiuramdisulfid): 1 Teil, MBT (2-Mercaptobenzothiazol): 0,5 Teile.
Methode zur Bestimmung der Adhäsion unter Normalbedingungen
Auf einer Gummifolie mit einer Dicke von 3 mm, einer Breite von 25 mm und einer Länge von 100 mm, erhalten durch Verarbeiten der vorstehend genannten Kautschukzusammensetzung, wurden Verstärkungsfasern in Längsrichtung ohne Zwischenraum angeordnet. Dann wurde die gleiche wie vorstehend genannte Gummifolie so platziert, dass die Verstärkungsfasern zwischen der oberen und unteren Gummifolie sandwichartig angeordnet waren. Diese Anordnung wurde erhitzt und mittels einer Heißpressvorrichtung bei einer Temperatur von 170°C unter einem Druck von 18,3 kPa 20 Minuten lang gepresst, und eine Testprobe erhalten.
Mit dieser Testprobe wurde ein Ablösen zwischen der Verstärkungsfaser und der Gummifolie bei einer Zuggeschwindigkeit von 50 mm/min mittels eines Autographen durchgeführt, wobei die Klebefestigkeit zwischen der Verstärkungsfaser und der Gummifolie gemessen wurde, und sie wurde als Index zur Bewertung der Klebekraft unter Normalbedingungen verwendet.
Methode zur Bestimmung der Adhäsion nach Kochen
Eine auf gleiche Weise wie bei der Methode zur Bestimmung der Adhäsion unter Normalbedingungen hergestellte Testprobe wurde in kochendes Wasser gegeben und 5 Stunden lang gekocht. Dann wurde sie mit einem Tuch abgewischt, um die Feuchtigkeit zu entfernen, und die Klebefestigkeit wurde auf die gleiche Weise wie bei der Methode zur Bestimmung der Adhäsion unter Normalbedingungen gemessen. Ein durch Dividieren der Klebefestigkeit nach dem Kochen durch die Klebefestigkeit unter Normalbedingung erhaltener Wert wurde in den Prozentsatz überführt, der als Retention angenommen wurde und als Index zur Bewertung der Wasserbeständigkeit verwendet wurde. TABELLE
Aus der Tabelle 1 ist es ersichtlich, dass, verglichen mit den Vergleichsbeispielen 1 und 2, das Gummimaterial des Beispiels 1 unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verstärkungsfaser eine hohe Klebefestigkeit unter Normalbedingungen und ebenfalls eine hohe Klebefestigkeitsretention nach dem Kochen aufweist. In der erfindungsgemäßen Faser zum Verstärken von Gummimaterialien ist deshalb die Adhäsion mit der Kautschukzusammensetzung, die hoch gesättigten H-NBR als Hauptkomponente enthält, hervorragend, und das erhaltene Gummimaterial weist ebenfalls eine hervorragende Wasserbeständigkeit auf.
Die erfindungsgemäßen Fasern zum Verstärken von Gummimaterialien weisen sowohl eine hervorragende Hitzebeständigkeit als auch Wasserbeständigkeit auf. Sie sind deshalb für Gummimaterialien, wie z.B. einen Synchronriemen, worin eine solche Verstärkungsfaser als Verstärkungsmaterial verwendet wird, geeignet.

Claims

Faser zum Verstärken von Gummimaterialien, umfassend eine mit einem durch ein Behandlungsmittel ausgebildeten Beschichtungsfilm beschichtete Faser, worin das Behandlungsmittel, berechnet als Feststoffgehalte, einen Kautschuklatex umfasst, enthaltend (i) 100 Massen-Teile eines Vinylpyridin/Styrol/Butadien-Terpolymers, (ii) 20 bis 50 Massen-Teile eines Latex aus einem Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymer, und (iii) 5 bis 15 Massen-Teile eines wasserlöslichen Kondensats aus Resorcin und Formaldehyd, und, wenn die Gesamtheit der copolymerisierten Verhältnisse der entsprechenden Comonomeren des Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymers 100 Massen-% ist, Acrylnitril 25 bis 35 Massen-%, Butadien 30 bis 40 Massen-% und Styrol 30 bis 40 Massen-%, beträgt.