本發明涉及一種粘接方法以及傳送帶。
背景技術:
以往,對于大多數的傳送帶、橡膠履帶、橡膠制大型墊圈之類的大型橡膠制品而言,在將作為被粘物的硫化橡膠部件之間粘接(接合)時或者在將硫化橡膠部件與未硫化橡膠部件粘接時,采用在粘接界面夾入未硫化的粘接用橡膠(也稱為“接合橡膠”)的方法。
例如,申請人在專利文獻1中提出了:“一種粘接方法,其在粘接界面使用由含有二烯系橡膠和有機含硫化合物的橡膠組合物形成的未硫化的粘接用橡膠而使由含有二烯系橡膠和有機含硫化合物的橡膠組合物形成的被粘物橡膠之間粘接,其中,相對于所述被粘物橡膠中的所述二烯系橡膠100質量份,所述被粘物橡膠的總硫量x為0.16~0.54質量份,相對于所述粘接用橡膠中的所述二烯系橡膠100質量份,所述粘接用橡膠的總硫量y為0.20~1.00質量份,所述總硫量y與所述總硫量x之比(y/x)為1.25~2.50”。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2008-248003號公報
技術實現要素:
發明要解決的問題
然而,專利文獻1中所記載的粘接方法的問題在于,“提供一種能夠將配合二硫化嗎啉等有機含硫化合物而得到的耐熱性優異的橡膠制品之間良好地粘接的粘接方法”,因此,可知:對于使用過氧化二異丙苯等有機過氧化物的硫化(交聯)體系并未考慮,例如,無法應用于使用含有乙烯/α-烯烴共聚物的橡膠組合物而形成有保護橡膠的耐熱傳送帶等的粘接。
因此,本發明提供一種粘接方法以及使用該粘接方法制造的傳送帶,所述粘接方法能夠將配合過氧化二異丙苯等有機過氧化物而得到的耐熱性優異的橡膠制品之間良好地粘接。
技術方案
本發明人為了解決上述問題而進行了深入研究,其結果發現了如下事實,從而完成了本發明:在含有乙烯/α-烯烴共聚物的體系中,通過使粘接用橡膠組合物中含有特定量的具有特定的數均分子量(mn)以及特定的分子量分布(mw/mn)的乙烯/1-丁烯共聚物,即使是配合有機過氧化物而得到的耐熱性優異的被粘物橡膠(橡膠制品)之間,也能夠良好地粘接。
另外,本發明人為了解決上述問題而進行了深入研究,其結果發現了如下事實,從而完成了本發明:在含有乙烯/α-烯烴共聚物的體系中,通過使粘接用橡膠組合物中含有特定量的具有特定的數均分子量(mn)以及特定的分子量分布(mw/mn)的乙烯/丙烯共聚物,即使是配合有機過氧化物而得到的耐熱性優異的被粘物橡膠(橡膠制品)之間,也能夠良好地粘接。
即,本發明人發現了:通過以下的構成能夠解決上述問題。
[1]一種粘接方法,其在粘接界面使用由含有乙烯/α-烯烴共聚物(x2)和有機過氧化物(y2)的粘接用橡膠組合物得到的粘接用橡膠,使由含有乙烯/α-烯烴共聚物(x1)和有機過氧化物(y1)的被粘物用橡膠組合物得到的被粘物橡膠之間粘接,其中,
上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)包含乙烯/1-丁烯共聚物,
上述乙烯/1-丁烯共聚物的數均分子量(mn)為8萬以上,并且,由重均分子量(mw)以及上述數均分子量(mn)求得的分子量分布(mw/mn)為3以下,
相對于上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)的總質量,上述乙烯/1-丁烯共聚物的含量為60~100質量%。
[2]一種粘接方法,其在粘接界面使用由含有乙烯/α-烯烴共聚物(x2)和有機過氧化物(y2)的粘接用橡膠組合物得到的粘接用橡膠,使由含有乙烯/α-烯烴共聚物(x1)和有機過氧化物(y1)的被粘物用橡膠組合物得到的被粘物橡膠之間粘接,其中,
上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)包含乙烯/丙烯共聚物,
上述乙烯/丙烯共聚物的數均分子量(mn)為10萬以上,并且,由重均分子量(mw)以及上述數均分子量(mn)求得的分子量分布(mw/mn)為3以下,
相對于上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)的總質量,上述乙烯/丙烯共聚物的含量為30~100質量%。
[3]根據上述[1]所述的粘接方法,其中,上述乙烯/1-丁烯共聚物的乙烯含量為50~90質量%。
[4]根據上述[2]所述的粘接方法,其中,上述乙烯/丙烯共聚物的乙烯含量為40~80質量%。
[5]根據上述[1]~[4]中任一項所述的粘接方法,其用于傳送帶之間的接合。
[6]一種傳送帶,其通過上述[5]所述的粘接方法粘接而形成。
有益效果
如下所述,根據本發明,能夠提供一種粘接方法以及使用該粘接方法制造的傳送帶,所述粘接方法能夠將配合過氧化二異丙苯等有機過氧化物而得到的耐熱性優異的被粘物橡膠(橡膠制品)之間良好地粘接。
具體實施方式
以下,按照實施方式對本發明的粘接方法、以及本發明的傳送帶進行說明。
需要說明的是,在本說明書中使用“~”表示的數值范圍是指,將“~”的前后所記載的數值作為下限值以及上限值包含的范圍。
[第一實施方式]
[粘接方法]
第一實施方式的粘接方法為如下粘接方法:在粘接界面使用由含有乙烯/α-烯烴共聚物(x2)和有機過氧化物(y2)的粘接用橡膠組合物得到的粘接用橡膠,使由含有乙烯/α-烯烴共聚物(x1)和有機過氧化物(y1)的被粘物用橡膠組合物得到的被粘物橡膠之間粘接。上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)包含乙烯/1-丁烯共聚物。上述乙烯/1-丁烯共聚物的數均分子量(mn)為8萬以上,并且,由重均分子量(mw)以及上述數均分子量(mn)求得的分子量分布(mw/mn)為3以下。相對于上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)的總質量,上述乙烯/1-丁烯共聚物的含量為60~100質量%。
在第一實施方式中,通過使粘接用橡膠組合物中含有特定量的具有特定的數均分子量(mn)以及特定的分子量分布(mw/mn)的乙烯/1-丁烯共聚物(以下,也稱作“特定的乙烯/1-丁烯共聚物”),能夠將被粘物橡膠之間(橡膠制品之間)良好地粘接。
雖然該機理的詳細內容尚未明確,但大致推測如下。
即,可以說構成數均分子量(mn)為8萬以上的乙烯/1-丁烯共聚物的分子鏈處于十分長的狀態。如此,當使用分子鏈長的乙烯/1-丁烯共聚物時,其與被粘物橡膠的纏結力變強。
另外,可以說數均分子量(mn)為8萬以上、并且分子量分布(mw/mn)為3以下的乙烯/1-丁烯共聚物處于分子鏈長的乙烯/1-丁烯共聚物的存在比例高的狀態。如此,可以推測:通過使用分子鏈長的乙烯/1-丁烯共聚物的存在比例高的乙烯/1-丁烯共聚物,其與被粘物橡膠的纏結頻率變高。
如此,可以認為:通過使用由含有特定量的具有特定的數均分子量(mn)以及特定的分子量分布(mw/mn)的乙烯/1-丁烯共聚物的粘接用橡膠組合物得到的粘接用橡膠,上述效果協同地發揮作用,能夠將被粘物橡膠之間良好地粘接。
接著,對第一實施方式中的被粘物橡膠及粘接用橡膠以及將它們粘接的具體方案進行說明。
〔被粘物橡膠〕
在第一實施方式中,若被粘物橡膠為由含有后述的乙烯/α-烯烴共聚物(x1)和有機過氧化物(y1)的被粘物用橡膠組合物得到的被粘物橡膠,就不特別限定,既可以為未硫化的被粘物橡膠(以下,也稱作“未硫化橡膠部件”),也可以為硫化后的被粘物橡膠(以下,也稱作“硫化橡膠部件”),但優選為未硫化橡膠部件。
另外,對于被粘物橡膠之間的粘接,既包含使硫化橡膠部件之間粘接的方案、使未硫化橡膠部件之間粘接的方案,也包含使硫化橡膠部件與未硫化橡膠部件粘接的方案。
<乙烯/α-烯烴共聚物(x1)>
第一實施方式中的被粘物用橡膠組合物含有乙烯/α-烯烴共聚物(x1)。
作為構成這種乙烯/α-烯烴共聚物(x1)的α-烯烴,例如,可列舉出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯等。
作為乙烯/α-烯烴共聚物(x1),具體而言,例如,可列舉出乙烯/丙烯共聚物(epm)、乙烯/1-丁烯共聚物(ebm)、乙烯/1-己烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/4-甲基-1-戊烯共聚物等,這些物質既可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
<有機過氧化物(y1)>
第一實施方式中的被粘物用橡膠組合物含有有機過氧化物(y1)。有機過氧化物(y1)并不特別限定,可以使用以往公知的物質。
作為上述有機過氧化物(y1)的具體例,可列舉出過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物、1,3-雙(叔丁基過氧異丙基)苯、4,4'-二(叔丁基過氧化)戊酸正丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧化)己烷等,這些物質既可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
作為上述有機過氧化物(y1),可以使用市售品,作為其具體例,可列舉出1,3-雙(叔丁基過氧異丙基)苯(商品名稱“perkadox14-40”、化藥akzo公司制)等。
相對于上述被粘物用橡膠組合物所含的上述乙烯/α-烯烴共聚物(x1),上述有機過氧化物(y1)的含量優選為0.011~0.020摩爾當量,更優選為0.013~0.018摩爾當量。
<其他成分>
第一實施方式中的被粘物用橡膠組合物優選含有炭黑。被粘物用橡膠組合物所含的炭黑并不特別限定,可以使用以往公知的物質。
作為上述炭黑,具體而言,例如可列舉出saf、isaf、haf、fef、gpe、srf等爐法炭黑,這些物質既可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
相對于第一實施方式中的被粘物用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x1)100質量份,含有上述炭黑的情況的含量優選為30~60質量份。
除了上述成分以外,第一實施方式中的被粘物用橡膠組合物中還可以含有炭黑以外的填充劑(例如,二氧化硅等)、抗老化劑、抗氧化劑、顏料(染料)、增塑劑、軟化劑、阻燃劑、硫化促進劑、蠟、防靜電劑、加工助劑等配合劑。
<被粘物用橡膠組合物的制造方法>
上述第一實施方式中的被粘物用橡膠組合物可以通過使用班伯里密煉機等將上述各成分混煉等方法來制造。
另外,作為上述被粘物橡膠的未硫化橡膠部件為第一實施方式中的上述被粘物用橡膠組合物本身。
另外,作為上述被粘物橡膠的硫化橡膠部件可以通過將第一實施方式中的上述被粘物用橡膠組合物在例如溫度140~150℃左右、加熱0.5小時的條件下硫化而得到。
〔粘接用橡膠〕
在第一實施方式中,粘接用橡膠由含有后述的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)和有機過氧化物(y2)的粘接用橡膠組合物得到,若上述乙烯/α-烯烴共聚物(x2)含有特定量的特定的乙烯/1-丁烯共聚物,就不特別限定,既可以為未硫化的橡膠組合物,也可以為硫化后的橡膠組合物,但優選為未硫化的橡膠組合物。
<乙烯/α-烯烴共聚物(x2)>
第一實施方式中的粘接用橡膠組合物含有乙烯/α-烯烴共聚物(x2)。(特定的乙烯/1-丁烯共聚物)
第一實施方式中的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)包含特定的乙烯/1-丁烯共聚物。在第一實施方式中,如上所述,特定的乙烯/1-丁烯共聚物是指,數均分子量(mn)為8萬以上、并且分子量分布(mw/mn)為3以下的乙烯/1-丁烯共聚物。
作為上述特定的乙烯/1-丁烯共聚物,優選使用125℃下的門尼粘度為19以上的乙烯/1-丁烯共聚物,更優選使用125℃下的門尼粘度為19~100的乙烯/1-丁烯共聚物,進一步優選使用125℃下的門尼粘度為19~60的乙烯/1-丁烯共聚物。通過使用125℃下的門尼粘度為19以上的特定的乙烯/1-丁烯共聚物,被粘物橡膠之間的粘接性變得更良好。另外,通過門尼粘度為100以下,容易將粘接用橡膠組合物的粘度等設為優選的范圍,粘接用橡膠組合物的操作性趨于變得良好。
在此,在第一實施方式中的粘接用橡膠組合物所含的特定的乙烯/1-丁烯共聚物的門尼粘度高(即為19以上)的情況下,被粘物橡膠之間的粘接性變得更良好的機理的詳細內容尚未明確,但可以推測其基于以下的理由。
即,可以說:門尼粘度與分子鏈的長度存在相關關系,在門尼粘度高的乙烯/1-丁烯共聚物中存在許多分子鏈長的乙烯/1-丁烯共聚物。如此,當使用存在許多分子鏈長的乙烯/1-丁烯共聚物的乙烯/1-丁烯共聚物時,其與被粘物橡膠的纏結力變強。由此,可以認為:能夠將被粘物橡膠之間更良好地粘接。
在本說明書中,125℃下的門尼粘度是指,依據jisk6300-1-2001,使用l形轉子,在預熱時間1分鐘、轉子的旋轉時間4分鐘、試驗溫度125℃的條件下所測定的粘度(ml1+4、125℃)。
作為上述特定的乙烯/1-丁烯共聚物(ebm),可以使用市售品,作為其具體例,可列舉出:125℃下的門尼粘度為19的乙烯/1-丁烯共聚物(商品名稱“engage7467”)、125℃下的門尼粘度為47的乙烯/1-丁烯共聚物(商品名稱“engage7487”)等。
特定的乙烯/1-丁烯共聚物需要數均分子量(mn)為8萬以上,優選為8萬~20萬,更優選為12萬~16萬。
如此,通過使用數均分子量(mn)為8萬以上的乙烯/1-丁烯共聚物,被粘物橡膠之間的粘接變得良好。另外,通過使用數均分子量(mn)為20萬以下的乙烯/1-丁烯共聚物,容易將粘接用橡膠組合物的粘度等設為優選的范圍,粘接用橡膠組合物的操作性趨于變得良好。另一方面,當乙烯/1-丁烯共聚物的數均分子量(mn)小于8萬時,粘接用橡膠的粘接力降低,被粘物橡膠之間的粘接降低。
特定的乙烯/1-丁烯共聚物需要分子量分布(mw/mn)為3以下,優選為1.5~2.5,更優選為1.8~2.2。
如此,通過乙烯/1-丁烯共聚物的分子量分布(mw/mn)為3以下,被粘物橡膠之間的粘接變得良好。另一方面,當分子量分布(mw/mn)大于3時,粘接用橡膠的粘接力降低,被粘物橡膠之間的粘接降低。
需要說明的是,由于將分子量分布(mw/mn)設為小于1.5會伴有技術上的困難,因此分子量分布(mw/mn)的下限值優選為1.5以上。
在本發明中,重均分子量(mw)以及數均分子量(mn)為通過利用聚苯乙烯換算的凝膠滲透色譜法(gpc)測定而求得的值。本發明中的分子量分布(mw/mn)為根據以上述方式求得的重均分子量(mw)以及數均分子量(mn)計算出的值。
特定的乙烯/1-丁烯共聚物的乙烯含量優選為50~90質量%,更優選為60~80質量%。通過乙烯含量為50質量%以上,室溫下的被粘物橡膠之間的粘接趨于變得更良好。另外,通過乙烯含量為90質量%以下,加工性趨于變得良好。
需要說明的是,本發明中的乙烯含量為通過傅立葉變換紅外分光光度計(ft-ir)所測定的值,具體而言,可以使用適用于“ft-200”(商品名稱、株式會社堀場制作所制)的裝置。
相對于第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)的總質量(100質量%),特定的乙烯/1-丁烯共聚物的含量需要為60~100質量%,優選為60~90質量%,更優選為60~80質量%,進一步優選為60~70質量%。
通過特定的乙烯/1-丁烯共聚物的含量為60質量%以上,粘接用橡膠的粘接力能良好地發揮。
特別是,當特定的乙烯/1-丁烯共聚物的含量為60~70質量%時,高溫環境下(例如120~180℃左右)的粘接用橡膠的粘接力趨于變得更良好。
另一方面,當特定的乙烯/1-丁烯共聚物的含量小于60質量%時,粘接用橡膠的粘接力無法充分地發揮,被粘物橡膠之間的粘接降低。
(其他乙烯/α-烯烴共聚物)
第一實施方式中的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)可以含有特定的乙烯/1-丁烯共聚物以外的乙烯/α-烯烴共聚物。
在第一實施方式中,作為特定的乙烯/1-丁烯共聚物以外的乙烯/α-烯烴共聚物的具體例,可列舉出上述被粘物用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x1),因此省略其說明。另外,作為特定的乙烯/1-丁烯共聚物以外的乙烯/α-烯烴共聚物,可以使用后述的第二實施方式中的特定的乙烯/丙烯共聚物。
<有機過氧化物(y2)>
第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物含有有機過氧化物(y2)。作為有機過氧化物的具體例,可列舉出上述被粘物用橡膠組合物所含的有機過氧化物(y1),因此省略其說明。
另外,相對于第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物所含的上述乙烯/α-烯烴共聚物(x2),有機過氧化物(y2)的含量優選為0.017~0.022摩爾當量,優選為0.018~0.021摩爾當量。
<其他成分>
第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物優選含有炭黑。作為這種炭黑的具體例,可列舉出能夠包含在上述被粘物用橡膠組合物的炭黑,因此省略其說明。
相對于第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物所含的上述乙烯/α-烯烴共聚物(x2)100質量份,作為含有炭黑的情況的含量,優選為30~60質量份。
與上述被粘物用橡膠組合物同樣,除了上述成分以外,第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物根據需要還可以含有炭黑以外的填充劑(例如,二氧化硅等)、抗老化劑、抗氧化劑、顏料(染料)、增塑劑、軟化劑、阻燃劑、硫化促進劑、蠟、防靜電劑、加工助劑等配合劑。
<粘接用橡膠組合物的制造方法>
與上述被粘物用橡膠組合物同樣,第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物的制造可以使用班伯里密煉機等將上述各成分混煉來進行。
另外,作為第一實施方式中的上述粘接用橡膠的未硫化橡膠組合物為第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物本身。
另外,作為第一實施方式中的上述粘接用橡膠的硫化橡膠組合物可以通過將第一實施方式中的上述粘接用橡膠組合物在例如溫度150~170℃左右、加熱0.5小時的條件下硫化而得到。
〔粘接方案〕
第一實施方式中的粘接方法為如下粘接方法:至少在粘接界面使用上述第一實施方式中的粘接用橡膠,使上述被粘物橡膠之間粘接。
在此,“在粘接界面使用”是指,在被粘物橡膠與被粘物橡膠的粘接界面夾入粘接用橡膠。
另外,粘接方法并不特別限定,但優選例示出如下方法:在被粘物橡膠與被粘物橡膠的粘接界面夾入粘接用橡膠的狀態下,對它們進行熱壓。需要說明的是,熱壓的條件根據乙烯/α-烯烴共聚物的種類、有機過氧化物的種類而不同,因此并不特別限定,但例如在使用乙烯/1-丁烯共聚物(ebm)作為乙烯/α-烯烴共聚物、使用1,3-雙(叔丁基過氧異丙基)苯作為有機過氧化物的情況下,優選為在150~170℃的加熱條件下進行30分鐘~2小時、1mpa左右加壓的條件。
由于第一實施方式中的粘接方法能夠容易地進行橡膠制品之間(特別是,長形狀的橡膠制品)的環狀加工,因此,即使在耐熱性優異的橡膠制品中,也優選用于傳送帶之間的接合。
第一實施方式中的傳送帶為通過上述第一實施方式的粘接方法粘接而成的傳送帶。具體而言,為如下傳送帶:將傳送帶的一端與另一傳送帶的一端疊合,在該疊合的界面夾入第一實施方式中的粘接用橡膠,并進行熱壓而得到。
[第二實施方式]
[粘接方法]
第二實施方式的粘接方法為如下粘接方法:在粘接界面使用由含有乙烯/α-烯烴共聚物(x2)和有機過氧化物(y2)的粘接用橡膠組合物得到的粘接用橡膠,使由含有乙烯/α-烯烴共聚物(x1)和有機過氧化物(y1)的被粘物用橡膠組合物得到的被粘物橡膠之間粘接。上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)包含乙烯/丙烯共聚物。上述乙烯/丙烯共聚物的數均分子量(mn)為10萬以上,并且,由重均分子量(mw)以及上述數均分子量(mn)求得的分子量分布(mw/mn)為3以下。相對于上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)的總質量,上述乙烯/丙烯共聚物的含量為30~100質量%。
在第二實施方式中,通過使粘接用橡膠組合物含有特定量的具有特定的數均分子量(mn)以及特定的分子量分布(mw/mn)的乙烯/丙烯共聚物(以下,也稱作“特定的乙烯/丙烯共聚物”),能夠將被粘物橡膠之間(橡膠制品之間)良好地粘接。
雖然該機理的詳細內容尚未明確,但大致推測如下。
即,可以說構成數均分子量(mn)為10萬以上的乙烯/丙烯共聚物的分子鏈處于十分長的狀態。如此,當使用分子鏈長的乙烯/丙烯共聚物時,其與被粘物橡膠的纏結力變強。
另外,可以說:通過乙烯/丙烯共聚物的分子量分布(mw/mn)為3以下,處于分子鏈長的乙烯/丙烯共聚物的存在比例高的狀態。如此,可以認為:通過使用分子鏈長的乙烯/丙烯共聚物的存在比例高的乙烯/丙烯共聚物,其與被粘物橡膠的纏結頻率變高。
如此,可以推測:通過使用由含有特定量的為特定的數均分子量(mn)以及特定的分子量分布(mw/mn)的乙烯/丙烯共聚物的粘接用橡膠組合物得到的粘接用橡膠,上述效果協同地發揮作用,能夠將被粘物橡膠之間良好地粘接。
接著,對第二實施方式中的被粘物橡膠及粘接用橡膠以及將它們粘接的具體方案進行說明。
〔被粘物橡膠〕
在第二實施方式中,若被粘物橡膠為由含有后述的乙烯/α-烯烴共聚物(x1)和有機過氧化物(y1)的被粘物用橡膠組合物得到的被粘物橡膠,就不特別限定,既可以為未硫化的被粘物橡膠(以下,也稱作“未硫化橡膠部件”),也可以為硫化后的被粘物橡膠(以下,也稱作“硫化橡膠部件”),但優選為未硫化橡膠部件。
另外,對于被粘物橡膠之間的粘接,既包含使硫化橡膠部件之間粘接的方案、使未硫化橡膠部件之間粘接的方案,也包含使硫化橡膠部件與未硫化橡膠部件粘接的方案。
第二實施方式中的被粘物橡膠與第一實施方式中的被粘物橡膠同樣,因此省略其說明。另外,第二實施方式中的被粘物橡膠的制造方法也與第一實施方式中的被粘物橡膠的制造方法同樣,因此省略其說明。
〔粘接用橡膠〕
第二實施方式中的粘接用橡膠由含有后述的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)和有機過氧化物(y2)的粘接用橡膠組合物得到,若上述乙烯/α-烯烴共聚物(x2)含有特定量的特定的乙烯/丙烯共聚物,就不特別限定,既可以為未硫化的橡膠組合物,也可以為硫化后的橡膠組合物,但優選為未硫化的橡膠組合物。
<乙烯/α-烯烴共聚物(x2)>
第二實施方式中的粘接用橡膠組合物含有乙烯/α-烯烴共聚物(x2)。(特定的乙烯/丙烯共聚物)
上述乙烯/α-烯烴共聚物(x2)包含特定的乙烯/丙烯共聚物。在第二實施方式中,如上所述,特定的乙烯/丙烯共聚物是指,數均分子量(mn)為10萬以上、并且分子量分布(mw/mn)為3以下的乙烯/丙烯共聚物。
特定的乙烯/丙烯共聚物的數均分子量(mn)需要為10萬以上,優選為10萬~20萬,更優選為12萬~18萬,進一步優選為14萬~16萬。
如此,通過數均分子量(mn)為10萬以上,粘接用橡膠的粘接力提高。另外,通過數均分子量(mn)為20萬以下,容易將粘接用橡膠組合物的粘度等設為優選的范圍,粘接用橡膠組合物的操作性趨于變得良好。另一方面,當數均分子量(mn)小于10萬時,粘接用橡膠的粘接力降低,被粘物橡膠之間的粘接降低。
特定的乙烯/丙烯共聚物的分子量分布(mw/mn)需要為3以下,優選為1.5~2.5,更優選為1.8~2.2。
如此,通過分子量分布(mw/mn)為3以下,粘接用橡膠的粘接力提高。另一方面,當分子量分布(mw/mn)大于3時,粘接用橡膠的粘接力降低,被粘物橡膠之間的粘接降低。
需要說明的是,由于將分子量分布(mw/mn)設為小于1.5會伴有技術上的困難,因此分子量分布(mw/mn)的下限值優選為1.5以上。
特定的乙烯/丙烯共聚物的乙烯含量優選為40~80質量%,更優選為45~65質量%。通過乙烯含量為40質量%以上,室溫下的被粘物橡膠之間的粘接趨于變得更良好。另外,通過乙烯含量為80質量%以下,加工性趨于變得良好。
這種特定的乙烯/丙烯共聚物既可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
作為特定的乙烯/丙烯共聚物,可以使用市售品,例如,可列舉出數均分子量(mn)為14.3萬、分子量分布(mw/mn)為1.9、乙烯含量為49質量%的乙烯/丙烯共聚物(商品名稱“keltan3050”、lanxess公司制)等。
相對于上述粘接用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)的總質量(100質量%),特定的乙烯/丙烯共聚物的含量需要為30~100質量%,優選為40~100質量%,更優選為60~100質量%,進一步優選為80~100質量%。
通過特定的乙烯/丙烯共聚物的含量為30質量%以上,粘接用橡膠的粘接力能良好地發揮。另一方面,當小于30質量%時,粘接用橡膠的粘接力無法充分地發揮,被粘物橡膠之間的粘接降低。
(其他乙烯/α-烯烴共聚物)
第二實施方式中的乙烯/α-烯烴共聚物(x2)可以含有特定的乙烯/丙烯共聚物以外的乙烯/α-烯烴共聚物。
在第二實施方式中,作為特定的乙烯/丙烯共聚物以外的乙烯/α-烯烴共聚物的具體例,可列舉出上述被粘物用橡膠組合物所含的乙烯/α-烯烴共聚物(x1),因此省略其說明。另外,作為特定的乙烯/丙烯共聚物以外的乙烯/α-烯烴共聚物,可以使用上述第一實施方式中的特定的乙烯/1-丁烯共聚物。
<有機過氧化物(y2)>
第二實施方式中的上述粘接用橡膠組合物含有有機過氧化物(y2)。作為有機過氧化物的具體例,可列舉出上述被粘物用橡膠組合物所含的有機過氧化物(y1),因此省略其說明。
另外,相對于第二實施方式中的上述粘接用橡膠組合物所含的上述乙烯/α-烯烴共聚物(x2),有機過氧化物(y2)的含量優選為0.017~0.022摩爾當量,優選為0.018~0.021摩爾當量。
<其他成分>
第二實施方式中的上述粘接用橡膠組合物優選含有炭黑。作為這種炭黑的具體例,可列舉出能夠包含在上述被粘物用橡膠組合物的炭黑,因此省略其說明。
相對于第二實施方式中的上述粘接用橡膠組合物所含的上述乙烯/α-烯烴共聚物(x2)100質量份,作為含有炭黑的情況的含量,優選為30~60質量份。
與上述被粘物用橡膠組合物同樣,除了上述成分以外,第二實施方式中的上述粘接用橡膠組合物根據需要還可以含有炭黑以外的填充劑(例如,二氧化硅等)、抗老化劑、抗氧化劑、顏料(染料)、增塑劑、軟化劑、阻燃劑、硫化促進劑、蠟、防靜電劑、加工助劑等配合劑。
<粘接用橡膠組合物的制造方法>
與上述被粘物用橡膠組合物同樣,第二實施方式中的上述粘接用橡膠組合物的制造可以使用班伯里密煉機等將上述各成分混煉來進行。
另外,作為第二實施方式中的上述粘接用橡膠的未硫化橡膠組合物為第二實施方式中的上述粘接用橡膠組合物本身。
另外,作為第二實施方式中的上述粘接用橡膠的硫化橡膠組合物可以通過將第二實施方式中的上述粘接用橡膠組合物在例如溫度150~170℃左右、加熱0.5小時的條件下硫化而得到。
〔粘接方案〕
第二實施方式中的粘接方法為如下粘接方法:至少在粘接界面使用上述第二實施方式中的粘接用橡膠,使上述被粘物橡膠之間粘接。
在此,“在粘接界面使用”是指,在被粘物橡膠與被粘物橡膠的粘接界面夾入粘接用橡膠。
另外,第二實施方式中的粘接方法并不特別限定,但優選例示出如下方法:在被粘物橡膠與被粘物橡膠的粘接界面夾入粘接用橡膠的狀態下,對它們進行熱壓。需要說明的是,熱壓的條件根據乙烯/α-烯烴共聚物的種類、有機過氧化物的種類而不同,因此并不特別限定,但例如在使用乙烯/丙烯共聚物(epm)作為乙烯/α-烯烴共聚物、使用1,3-雙(叔丁基過氧異丙基)苯作為有機過氧化物的情況下,優選為在150~170℃的加熱條件下進行30分鐘~2小時、1mpa左右加壓的條件。
由于第二實施方式中的粘接方法能夠容易地進行橡膠制品之間(特別是,長形狀的橡膠制品)的環狀加工,因此,即使在耐熱性優異的橡膠制品中,也優選用于傳送帶之間的接合。
第二實施方式中的傳送帶為通過上述第二實施方式的粘接方法粘接而成的傳送帶。具體而言,為如下傳送帶:將傳送帶的一端與另一傳送帶的一端疊合,在該疊合的界面夾入粘接用橡膠,并進行熱壓而得到。
實施例
以下,按照上述實施方式列舉實施例,對本發明的粘接方法進行更詳細的說明,但本發明并不限定于它們。
[第一實施方式]
<橡膠組合物的制備>
相對于由乙烯/α-烯烴共聚物形成的橡膠成分100質量份,按照下述第1-1表所示的組成成分(質量份)〔對于有機過氧化物為摩爾當量〕制備出各橡膠組合物。
具體而言,首先,使用班伯里密煉機(3.4升)將下述第1-1表所示的成分中除交聯劑以及有機過氧化物以外的成分混煉5分鐘,在達到160℃時排出,得到母料。接著,使用開放式滾筒機在所得的母料中混煉交聯劑以及有機過氧化物,得到各橡膠組合物。
[表1]
第1-1表中各成分的詳細內容如下。
·epm-1:乙烯/丙烯共聚物〔ept-0045、三井化學公司制〕,門尼粘度26,數均分子量(mn)7.1萬,分子量分布(mw/mn)3.8,乙烯含量51質量%
·epm-2:乙烯/丙烯共聚物〔kep-110、kumhopolychem公司制〕,門尼粘度26,數均分子量(mn)7.8萬,分子量分布(mw/mn)4,乙烯含量51.5質量%
·ebm-1:乙烯/1-丁烯共聚物〔engage7467、dowchemical公司制〕,門尼粘度19,數均分子量(mn)9.8萬,分子量分布(mw/mn)1.8,乙烯含量74質量%
·ebm-1:乙烯/1-丁烯共聚物〔engage7487、dowchemical公司制〕,門尼粘度47,數均分子量(mn)14.2萬,分子量分布(mw/mn)2.0,乙烯含量74質量%
·炭黑:niteron#300〔新日化carbon公司制〕
·氧化鋅:氧化鋅3種〔正同化學工業公司制〕
·硬脂酸:硬脂酸50s〔千葉脂肪酸公司制〕
·抗老化劑:nocracmmb〔大內新興化學工業公司制〕
·交聯劑:二甲基丙烯酸鎂〔hi-crossgt、精工化學公司制〕
·增塑劑:lucanthc-3000x〔三井化學公司制〕
·有機過氧化物:1,3-雙(叔丁基過氧異丙基)苯〔perkadox14-40、化藥akzo公司制〕
需要說明的是,上述分子量分布(mw/mn)根據通過利用聚苯乙烯換算的凝膠滲透色譜法(gpc)測定求得的數均分子量(mn)以及重均分子量(mw)的值計算出來。
具體而言,數均分子量(mn)以及重均分子量(mw)的測定在如下條件下進行:使用將串聯連結有三根色譜柱(polymerlaboratories制mixed-b)的裝置作為測定儀、將示差折射計(東曹(株)制ri-8020)作為檢測器的裝置,將四氫呋喃作為洗脫液,將色譜柱溫度設為40℃。
上述的門尼粘度(ml1+4、125℃)依據jisk6300-1-2001,使用門尼粘度計(商品名稱“vr-1130”、上島制作所),使用l形轉子,在預熱時間1分鐘、轉子的旋轉時間4分鐘、試驗溫度125℃的條件下測定出來。
<實施例1-1~1-4、比較例1-1~1-2>
使用第1-1表所示的各橡膠組合物,對被粘物橡膠和未硫化的粘接用橡膠進行粘接。
具體而言,在將由下述第1-2表所示的橡膠組合物形成的被粘物橡膠(厚度5mm)與由下述第1-2表所示的橡膠組合物形成的粘接用橡膠(厚度5mm)貼合之后,通過在150℃下熱壓60分鐘進行粘接。需要說明的是,樣品形狀依據jisk6256-1:2006的“與布的剝離強度”制作出來。<剝離力>
在室溫(23℃)以及150℃的條件下,依據jisk6256-1:2006的“與布的剝離強度”進行剝離試驗,測定出剝離力(n/mm)。
[表2]
根據第1-2表所示的結果,可知:當使用含有乙烯/1-丁烯共聚物60質量%以上的粘接用橡膠組合物時,室溫(23℃)以及150℃下的剝離力變大,橡膠制品之間的粘接性變得良好(實施例1-1~1-4)。
另一方面,可知:當粘接用橡膠組合物未含有乙烯/1-丁烯共聚物60質量%以上時,室溫(23℃)以及150℃下的剝離力變小,橡膠制品之間的粘接性變差(比較例1-1以及1-2)。
[第二實施方式]
<橡膠組合物的制備>
相對于由乙烯/α-烯烴共聚物形成的橡膠成分100質量份,按照下述第2-1表所示的組成成分(質量份)〔對于有機過氧化物為摩爾當量〕制備出各橡膠組合物。
具體而言,首先,使用班伯里密煉機(3.4升)將下述第2-1表所示的成分中除交聯劑以及有機過氧化物以外的成分混煉5分鐘,在達到160℃時排出,得到母料。接著,使用開放式滾筒機在所得的母料中混煉交聯劑以及有機過氧化物,得到各橡膠組合物。
[表3]
對第2-1表中的各成分中除上述第1-1表所示的成分以外的成分進行說明。
·epm-3:乙烯/丙烯共聚物〔keltan3050、lanxess公司制〕,數均分子量(mn)14.3萬,分子量分布(mw/mn)1.9,乙烯含量49質量%
·epm-4:乙烯/丙烯共聚物〔vistalon503k、埃克森美孚化工公司制〕,數均分子量(mn)10萬,分子量分布(mw/mn)3.7,乙烯含量54.5質量%
·epm-5:乙烯/丙烯共聚物〔dutralco043、polimeri公司制〕,數均分子量(mn)7.2萬,分子量分布(mw/mn)2.4,乙烯含量55質量%
需要說明的是,epm-3~epm-5的分子量分布(mw/mn)與實施例欄中的第一實施方式同樣地測定。
<實施例2-1~2-3、比較例2-1~2-5>
使用第2-1表所示的各橡膠組合物,對被粘物橡膠和未硫化的粘接用橡膠進行粘接。
具體而言,在將由下述第2-2表所示的橡膠組合物形成的被粘物橡膠(厚度5mm)與由下述第2-2表所示的橡膠組合物形成的粘接用橡膠(厚度5mm)貼合之后,通過在150℃下熱壓60分鐘進行粘接。需要說明的是,樣品形狀依據jisk6256-1:2006的“與布的剝離強度”制作出來。
<剝離力>
在室溫(23℃)以及150℃的條件下,依據jisk6256-1:2006的“與布的剝離強度”進行剝離試驗,測定出剝離力(n/mm)。
[表4]
根據第2-2表所示的結果,可知:當使用含有數均分子量(mn)為10萬以上、并且分子量分布(mw/mn)為3以下的乙烯/丙烯共聚物30質量%以上的粘接用橡膠組合物時,室溫(23℃)以及150℃下的剝離力變大,橡膠制品之間的粘接性變得良好(實施例2-1~2-3)。
另一方面,可知:即使在粘接用橡膠組合物含有乙烯/丙烯共聚物的情況下,當未含有數均分子量(mn)為10萬以上、并且分子量分布(mw/mn)為3以下的乙烯/丙烯共聚物30質量%以上時,室溫(23℃)以及150℃下的剝離力變小,橡膠制品之間的粘接性變差(比較例2-1~2-5)。