[发明专利]玻璃纤维涂布用涂布液和使用其的橡胶补强玻璃纤维

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃纤维涂布用涂布液，以在用作各种橡胶产品中的补强材料的玻璃纤维帘线(glass fiber codes)上形成涂布层，以增加玻璃纤维帘线至母材橡胶(parent rubber)的粘附，并改进玻璃纤维帘线的耐热性，还涉及使用该涂布液的橡胶补强玻璃纤维。

背景技术

为了提供橡胶产品如具有拉伸强度和尺寸稳定性的传动带和轮胎，将高强度纤维如玻璃纤维、尼龙纤维和聚酯纤维作为补强材料埋入母材橡胶中是惯例。用作埋入母材橡胶中的补强材料的橡胶补强纤维，需要具有对母材橡胶的良好粘附以限定其上不发生分离的致密界面。然而玻璃纤维自身不能粘附到母材橡胶，并且即使粘附，显示如此弱的粘附以致引起界面分离和不能适当地发挥作为补强材料的作用。

因此，作为在传动带生产中通过埋入母材橡胶中来使用的橡胶补强玻璃纤维，使用通过用涂布液涂布玻璃纤维帘线以改进对母材橡胶的粘附来生产的那些橡胶补强玻璃纤维。更具体地，通常用于改进母材橡胶和玻璃纤维帘线间的粘附和用于防止界面分离的橡胶补强玻璃纤维通过以下生产：将其中间苯二酚-甲醛树脂和各种胶乳成分分散于水中的涂布液施涂到长丝纱线的玻璃纤维帘线上，然后干燥玻璃纤维帘线以形成涂布层。

当将橡胶补强玻璃纤维在高温下埋入母材橡胶中以形成传动带时，涂布层具有在母材橡胶和玻璃纤维帘线间进行粘附的效果；然而，粘合性，即粘合强度是不足的。例如，将耐热橡胶如氢化丁腈橡胶(用硫磺或过氧化物交联的，并且下文中缩写为“HNBR”)用作汽车传动带的母材橡胶以用于高温动力室环境下。然而，在当仅用上述涂布方法处理和埋入橡胶补强玻璃纤维的情况下，当传动带在高温条件下连续地弯曲时，在运行期间传动带不能保持起始粘合强度。这能导致长时间运行期间橡胶补强玻璃纤维和母材橡胶间界面分离的发生。

专利文献1至4公开了用于传动带的橡胶补强玻璃纤维，其通过进行上述涂布处理以在玻璃纤维帘线上形成第一涂布层，然后通过将不同组合物的第二涂布液施涂到第二涂布层并且干燥以形成第二涂布层，能够保持橡胶补强玻璃纤维和HNBR间的粘附而不引起其间的界面分离，以确保即使在高温运行条件下的长期可靠性。

例如，专利文献1公开了用于在玻璃纤维帘线上进行涂布处理以生产橡胶补强玻璃纤维的技术，该技术使用包括含卤素聚合物和异氰酸酯的第二涂布液。

专利文献2公开了一种橡胶补强玻璃纤维，其上形成第一和第二涂布层，第一涂布层通过将含间苯二酚-福尔马林缩合物和橡胶胶乳的处理剂施涂到橡胶补强玻璃纤维而形成，而第二涂布层通过将不同组合物的处理剂施涂到第一涂布层而形成。该橡胶补强玻璃纤维特征在于用于第二涂布层的处理剂包含橡胶共混材料、固化剂和固化助剂作为主要组分。

由本申请人提交的专利文献3公开了一种具有涂布层和另外的涂布层的橡胶补强玻璃纤维。该涂布层通过将玻璃纤维涂布用涂布液施涂到玻璃纤维帘线上后将其干燥而生产，该涂布液为其中丙烯酸酯树脂、乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯共聚物和间苯二酚-甲醛树脂分散于水中的乳液。该另外的涂布层通过将另外的玻璃纤维涂布用涂布液施涂到涂布层形成，该另外的涂布液通过将含卤素聚合物和双烯丙基降冰片烯二酰亚胺(bisallylnadiimide)以相对于含卤素聚合物0.3wt％至10.0wt％的量分散于有机溶剂中生产。该橡胶补强玻璃纤维展示在对HNBR粘附中的良好粘合强度。

由本申请人提交的专利文献4公开了一种生产的具有第一和第二涂布层橡胶补强玻璃纤维。该第一涂布层通过将玻璃纤维涂布用第一涂布液施涂到玻璃纤维帘线上以形成涂布膜，然后将涂布膜干燥和固化而形成。该第二涂布层通过将不同组合物的第二涂布液施涂到第一涂布层以形成涂布膜，然后将涂布膜干燥和固化而形成。该橡胶补强玻璃纤维特征在于该第二涂布液通过将双烯丙基降冰片烯二酰亚胺、橡胶弹性体、硫化剂和无机填料分散于有机溶剂中获得。该橡胶补强玻璃纤维显示了在对HNBR的粘附中的良好粘合强度，并且当埋入HNBR中以用于传动带时，即使在高温条件下长期运行后，也显示高耐热性而不降低拉伸强度。

传统上，已经生产了用作已用橡胶补强玻璃纤维补强的耐热传动带的汽车正时带(timing belt)，以具有涂布层和形成于该涂布层上的第二涂布层，并已埋入耐热橡胶如HNBR中，该涂布层通过将含有间苯二酚-福尔马林缩合物作为基本组分的涂布液施涂到玻璃纤维帘线上并将其干燥而形成，该第二涂布层通过将不同组分的涂布液施涂到涂布层并将其干燥而形成。