專利名稱：橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法、橡膠-金屬?gòu)?fù)合體、輪胎、隔震橡膠支承體、工業(yè)用帶和履帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法、橡膠-金屬?gòu)?fù)合體、輪胎、隔震橡膠支承體、工業(yè)用帶和履帶。
背景技術(shù)：
在將金屬材料嵌入橡膠的方法中，出于增強(qiáng)橡膠與金屬材料之間的粘合的目的，已知用酸性或堿性溶液或者丙酮等處理金屬材料表面來清潔該表面的技術(shù)。例如，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(JP-A) 2001-234371號(hào)公開了用強(qiáng)酸如磷酸水溶液洗滌鋼絲表面的技術(shù)。另外，JP-A2001-260235號(hào)公開了使鋼板表面與包含金屬離子和酸的處理劑接觸來形成涂層，并將所得鋼板浸潰在鹽酸浴中來剝離所述涂層的技術(shù)。另外，JP-A2009-091691號(hào)公開了用包含除銅或鋅以外的過渡金屬的鹽的水溶液來洗滌已進(jìn)行鍍黃銅的鋼絲的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在JP-A2001-234371和JP-A2001-260235中記載的各項(xiàng)技術(shù)中，將強(qiáng)酸用于洗滌或剝離，并且由于強(qiáng)酸具有高腐蝕性，因此當(dāng)強(qiáng)酸殘留在金屬表面上時(shí)，傾向于進(jìn)行腐蝕。另外，存在其中強(qiáng)酸對(duì)金屬表面特性產(chǎn)生影響，從而使對(duì)橡膠的粘合耐久性或保存穩(wěn)定性(處理和放置后的粘合性)劣化的情況。另外，在JP-A2009-091691號(hào)記載的技術(shù)中，在用于洗滌的水溶液中，除銅或鋅以外的過渡金屬的鹽是必要成分。從洗滌用溶液的供給穩(wěn)定性或環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)，已期望在不需要除銅或鋅以外的過渡金屬的鹽的情況下改進(jìn)橡膠與金屬材料之間粘合性的技術(shù)的發(fā)展。本發(fā)明的目的為提供橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，所述方法顯示優(yōu)異的橡膠與金屬材料之間的初期粘合性、耐濕熱粘合性和粘合耐久性。本發(fā)明的另一目的為提供橡膠-金屬?gòu)?fù)合體，所述橡膠-金屬?gòu)?fù)合體顯示優(yōu)異的橡膠與金屬材料之間的初期粘合性、耐濕熱粘合性和粘合耐久性。此外，本發(fā)明的又一目的為提供各自配置有所述橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的輪胎和隔震橡膠支承體，以及各自通過使用所述橡膠-金屬?gòu)?fù)合體來生產(chǎn)的工業(yè)用帶和履帶。用于解決問題的方案實(shí)現(xiàn)上述目的的具體手段如下。<1> 一種橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，所述方法包括:使金屬材料與pH為5至7.2的緩沖液接觸的步驟；然后使所述金屬材料與橡膠彼此粘合的步驟。
〈2>根據(jù)〈1>所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，其中所述緩沖液為基本上不包括過渡金屬的液體。<3>根據(jù)〈1>或〈2>所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，其中所述緩沖液具有
5.2 至 7.0 的 pH。<4>根據(jù)〈1>至〈3>任一項(xiàng)所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，其中所述緩沖液包括選自由酸解離常數(shù)pKa為4至8的酸組成的組的至少一種酸。<5> 一種橡膠-金屬?gòu)?fù)合體，其通過根據(jù)〈1>至〈4>任一項(xiàng)所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法來制造。<6> 一種輪胎，其配置有根據(jù)〈5>所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體。<7> 一種隔震橡膠支承體，其配置有根據(jù)〈5>所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體。<8> 一種工業(yè)用帶，其通過使用根據(jù)〈5>所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體來生產(chǎn)。<9> 一種履帶，其通過使用根據(jù)〈5>所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體來生產(chǎn)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可提供顯示優(yōu)異的橡膠與金屬材料之間的初期粘合性、耐濕熱粘合性和粘合耐久性的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法。另外，根據(jù)本發(fā)明，可提供顯示優(yōu)異的橡膠與金屬材料之間的初期粘合性、耐濕熱粘合性和粘合耐久性的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體。此外，根據(jù)本發(fā) 明，可提供各自配置有所述橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的輪胎和隔震橡膠支承體，以及各自通過使用所述橡膠-金屬?gòu)?fù)合體來生產(chǎn)的工業(yè)用帶和履帶。
具體實(shí)施例方式下文中，描述本發(fā)明的實(shí)施方案。該記載和實(shí)施例通過實(shí)例來說明本發(fā)明，并且不限制本發(fā)明的范圍。本說明書中，使用“至”所表達(dá)的數(shù)值范圍是指包括將“至”前后所記載的數(shù)值分別作為最小值和最大值的數(shù)值范圍?！聪鹉z-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法〉本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法包括使金屬材料與pH為5至7.2的緩沖液接觸的步驟，然后使所述金屬材料與橡膠彼此粘合的步驟。根據(jù)本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，可增強(qiáng)橡膠和金屬材料之間的粘合性，以使初期粘合性、耐濕熱粘合性和粘合耐久性優(yōu)異。另外，根據(jù)本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，金屬材料不太容易被腐蝕，并且金屬材料的耐久性良好。在本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法中，增強(qiáng)橡膠與金屬材料之間的粘合性的原理可不限于特定理論，但推測(cè)如下。在金屬材料中，為了操作便利和保護(hù)金屬不腐蝕，存在其中將潤(rùn)滑劑和防銹劑粘合至金屬材料表面的情況。認(rèn)為潤(rùn)滑劑和防銹劑形成破壞金屬材料與橡膠之間的粘合的涂膜。另外，當(dāng)金屬材料在其表面上具有鍍層時(shí)，認(rèn)為構(gòu)成鍍層的金屬如銅或鋅的氧化物在金屬材料表面上形成涂膜，而該涂膜破壞了金屬材料與橡膠之間的粘合。因此，通過除去如上所述的存在于金屬材料表面上的涂膜的至少一部分來增強(qiáng)金屬材料與橡膠之間的粘合性。在本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法中，認(rèn)為，通過使用pH為5至7.2的緩沖液預(yù)處理金屬材料表面，來除去存在于金屬材料表面上的涂膜的至少一部分，并將金屬材料的表面適當(dāng)?shù)鼗罨癁檫m于粘合橡膠的狀態(tài)，因此，增強(qiáng)了金屬材料與橡膠之間的初期粘合性。另外，在本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法中，由于緩沖液幾乎不對(duì)金屬材料的表面產(chǎn)生不利影響，因此耐濕熱粘合性和粘合耐久性也良好。下文中，詳細(xì)描述使金屬材料與緩沖液接觸的步驟(將其稱為“表面處理步驟”)和在接觸后使金屬材料與橡膠彼此粘合的步驟(將其稱為“粘合步驟”)。[表面處理步驟]
表面處理步驟為使金屬材料的表面與pH為5至7.2的緩沖液接觸的步驟。認(rèn)為，通過進(jìn)行該步驟，來除去存在于金屬材料表面上的涂膜的至少一部分，并將金屬材料的表面適當(dāng)?shù)鼗罨癁檫m于粘合橡膠的狀態(tài)。使金屬材料的表面與緩沖液接觸的方法的實(shí)例包括將緩沖液噴涂至金屬材料的方法，和將金屬材料浸潰在緩沖液中的方法。表面處理步驟可進(jìn)行多次。例如，將緩沖液噴涂至金屬材料的操作可重復(fù)多次，或者在將金屬材料浸潰在緩沖液中后，可用水等洗滌金屬材料，并再次浸潰在緩沖液中。(緩沖液)在本發(fā)明中，pH為5至7.2的緩沖液用作用于金屬材料的表面處理的處理液。當(dāng)連續(xù)制造橡膠-金屬?gòu)?fù)合體時(shí)，或者當(dāng)已將金屬材料浸潰在處理液中，隨后用水等洗滌，并再次浸潰在處理液中時(shí)，存在其中處理液的pH由于金屬?gòu)慕饘俨牧媳砻嫦疵摶蛘咚幕烊攵兓那闆r。當(dāng)將上述緩沖液用作用于金屬材料的表面處理的處理液時(shí)，PH幾乎不變化，因而是有利的。緩沖液的pH為5至7.2。當(dāng)緩沖液的pH超過7.2時(shí)，很難除去存在于金屬材料表面上的涂膜，并且橡膠與金屬材料之間的初期粘合性不良。與此同時(shí)，當(dāng)緩沖液的pH低于5時(shí)，對(duì)金屬材料的表面產(chǎn)生不利影響，并且使耐濕熱粘合性和粘合耐久性劣化。另外，當(dāng)緩沖液的PH低于5時(shí)，金屬材料傾向于被腐蝕，并且使金屬材料的耐久性劣化。從橡膠與金屬材料之間的粘合性和金屬材料的耐久性的觀點(diǎn)，緩沖液的pH優(yōu)選
5.2至7.0，更優(yōu)選5.4至6.8，甚至更優(yōu)選6.0至6.8。當(dāng)緩沖液的pH為6.0至6.8時(shí)，保存穩(wěn)定性(處理-放置后的粘合性)也良好。緩沖液包含至少一種酸。包括在緩沖液中的酸不特別限定。從橡膠與金屬材料之間的粘合性和金屬材料的耐久性的觀點(diǎn)，優(yōu)選弱酸，優(yōu)選酸解離常數(shù)(PKa)為4至8的酸，其實(shí)例包括乙酸、磷酸、鄰苯二甲酸、琥珀酸、檸檬酸和碳酸。它們中，優(yōu)選乙酸和磷酸。這些酸可單獨(dú)或以其兩種以上的混合物使用。緩沖液的具體實(shí)例包括乙酸-乙酸鈉緩沖液、磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖液、鄰苯二甲酸氫鉀-氫氧化鈉緩沖液、檸檬酸鈉-氫氧化鈉緩沖液和琥珀酸-四硼酸鈉緩沖液。它們中，優(yōu)選乙酸-乙酸鈉緩沖液和磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖液。作為包括在緩沖液中的金屬成分,優(yōu)選鈉或鉀。從便于調(diào)節(jié)緩沖液的pH的觀點(diǎn)或從便于緩沖液在完成使用后進(jìn)行廢水處理(effluent treatment)的觀點(diǎn)等,優(yōu)選其他金屬，特別是過渡金屬基本上不包括在緩沖液中。即，優(yōu)選緩沖液基本上不包含過渡金屬。這里，表述“基本上不包含”是指緩沖液中過渡金屬的濃度小于0.01mol/Lo在本發(fā)明中，緩沖液中的過渡金屬的濃度優(yōu)選為0.005mol/L以下，特別優(yōu)選Omol/L。另外，“過渡金屬”是指周期表中從第四周期中的鈧(Sc)到鋅(Zn)，第五周期中的釔(Y)到鎘(Cd)和第六周期中的镥(Lu)到汞(Hg)的金屬元素。過渡金屬的典型實(shí)例包括鈷。緩沖液可通過根據(jù)需要在不影響本發(fā)明效果的程度內(nèi)添加無機(jī)鹽或醇類等來制備。金屬材料與緩沖液的接觸時(shí)間(將其稱為“表面處理時(shí)間”)可根據(jù)緩沖液的pH而適當(dāng)?shù)馗淖?，并通常?.5秒至20秒的范圍內(nèi)，并優(yōu)選I秒至15秒。當(dāng)緩沖液的pH低時(shí)，可縮短表面處理時(shí)間。當(dāng)緩沖液的pH高時(shí)，可延長(zhǎng)表面處理時(shí)間。換言之，當(dāng)緩沖液的pH高時(shí)，可通過調(diào)整表面處理時(shí)間而容易地改變金屬材料的表面處理程度。另外，緩沖液的溫度優(yōu)選I (TC至40°C，更優(yōu)選151:至301:。(金屬材料)用于本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法的金屬材料為用于粘合橡膠的金屬材料，并且為在其表面上具有鍍層的金屬材料。在本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法中，由于通過使用pH為5至7.2的緩沖液來化學(xué)處理金屬材料的表面，鍍層不經(jīng)受磨耗或切削，因而不容易發(fā)生由于基底金屬的暴露所造成的金屬的腐蝕。另外，由于緩沖液幾乎不對(duì)鍍層產(chǎn)生不利影響，因而也幾乎不會(huì)對(duì)橡膠與金屬材料之間的粘合性產(chǎn)生不利影響。金屬材料的具體實(shí)例包括在由金屬如鐵、鋼(不銹鋼)、鉛、鋁、銅、黃銅、青銅、蒙乃爾合金(Monel metal alloy)、鎳或鋅等形成的金屬材料的表面上具有鍍層如鍍鋅、鍍銅、鍍青銅或鍍黃銅等的金屬材料。從通過使用緩沖液將所述表面適當(dāng)?shù)鼗罨?，從而增?qiáng)相對(duì)于橡膠的粘合性的觀點(diǎn)，優(yōu)選金屬材料具有青銅鍍層或黃銅鍍層作為鍍層，并特別優(yōu)選黃銅鍍層。金屬材料的形式的實(shí)例包括金屬鋼絲、金屬板和金屬鏈。-金屬鋼絲-“金屬鋼絲”通常是指包括鋼(S卩，鐵)作為主要成分(鐵的質(zhì)量相對(duì)于金屬鋼絲的總質(zhì)量超過50質(zhì)量％)的絲狀金屬，并可由鐵單獨(dú)構(gòu)成，或可包括除鐵以外的金屬，例如鋒、銅、招或錫等。關(guān)于金屬鋼絲表面上的鍍層，鍍覆處理的類型不特別限定，并且實(shí)例包括鍍鋅、鍍銅、鍍青銅和鍍黃銅。具有鍍層的金屬鋼絲的表面表明鐵不暴露在金屬鋼絲表面，并表明對(duì)鐵絲(100質(zhì)量％的鐵)或包括鐵的金屬絲經(jīng)過鍍覆處理如鍍鋅、鍍銅、鍍青銅或鍍黃銅。注意，當(dāng)對(duì)鐵絲進(jìn)行鍍覆時(shí)，將具有鍍層表面的鐵絲稱為金屬鋼絲。另外，當(dāng)對(duì)包括鐵的金屬絲進(jìn)行鍍覆時(shí)，將具有鍍層表面的金屬絲稱為金屬鋼絲。在上述類型的鍍覆中，優(yōu)選鍍黃銅。在具有鍍黃銅的金屬鋼絲中，當(dāng)使表面接觸緩沖液時(shí)將表面適當(dāng)?shù)鼗罨?，從而改進(jìn)對(duì)于橡膠的粘合性。注意“Shinchu mekki ”也稱為 鍍黃銅，且銅與鋅的比(銅:鋅)通常為基于質(zhì)量的60:40至70:30。另外，鍍黃銅層的層厚度通常為IOOnm至300nm。
金屬鋼絲的絲徑(wire diameter)優(yōu)選0.1mm至5.5mm。這里金屬鋼絲的絲徑”是指與金屬鋼絲軸線垂直的截面的形狀中的最長(zhǎng)長(zhǎng)度。與金屬鋼絲軸線垂直的截面的形狀不特別限定，并可為橢圓形、矩形、三角形或多邊形等，但通常為圓形?？紤]到用于輪胎胎體或帶的鋼絲簾線，與構(gòu)成鋼絲簾線的單絲(filament)狀的絲的軸線垂直的截面形狀通常為圓形，且截面形狀的絲徑通常為0.1mm至0.5mm。另外，考慮到胎圈芯，與胎圈芯的軸線垂直的截面形狀通常為圓形，且截面形狀的絲徑通常為Imm至 1.5mmο因此，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的金屬鋼絲的絲徑在上述范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的金屬鋼絲可容易應(yīng)用到輪胎中。金屬鋼絲的絲徑更優(yōu)選0.15mm至5.26mm。[粘合步驟]粘合步驟為使已通過接觸上述緩沖液而經(jīng)過表面處理的金屬材料與橡膠彼此粘合的步驟。通常，在粘合步驟中，橡膠和金屬材料在施加壓力和熱下彼此硫化粘合。橡膠與金屬材料之間的硫化粘合的壓力和溫度可為通常用于硫化粘合的壓力和溫度。例如，壓力優(yōu)選約2MPa至約15MPa，更優(yōu)選約2MPa至約5MPa。溫度優(yōu)選約140°C至約200°C，更優(yōu)選約150°C至約170°C。施加壓力和熱的時(shí)間量依賴于橡膠的厚度而適當(dāng)?shù)剡x擇，并優(yōu)選約3分鐘至約60分鐘。(橡膠)用于本說明書的術(shù)語“橡膠”是包括單獨(dú)的橡膠并且也是包括通過向橡膠添加硫磺或硫化劑等所生產(chǎn)的橡膠組合物的術(shù)語。單獨(dú)的橡膠或包 括在橡膠組合物中的橡膠的實(shí)例包括烯烴類合成橡膠和天然橡膠，所述烯烴類合成橡膠包括聚氯丁烯、聚丁二烯、氯丁橡膠(注冊(cè)商品名)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠、乙烯-丙烯共聚物橡膠、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡膠、丁基橡膠、溴化丁基橡膠和烷基化氯磺化聚乙烯等。橡膠組合物除橡膠以外還可包含添加劑，例如硫化劑如硫磺或鋅白；硫化促進(jìn)劑如N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；硫化助劑如硬脂酸；防老劑如N-苯基-N’ -(I, 3- 二甲基)-對(duì)-苯二胺；或填料如炭黑。通過使用已知的方法和裝置將橡膠與一種或多種的上述添加劑捏和并任意成型，從而獲得橡膠組合物。當(dāng)將橡膠組合物應(yīng)用到充氣輪胎或工業(yè)用帶等時(shí)，橡膠組合物優(yōu)選為通過相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠組分以I質(zhì)量份至10質(zhì)量份的量包括硫磺所獲得的物質(zhì)。當(dāng)硫磺的量為I質(zhì)量份以上時(shí)，可充分確保硫磺與橡膠之間原始硫化粘合的粘合力。與此同時(shí)，當(dāng)硫磺的量為10質(zhì)量份以下時(shí)，橡膠物理性質(zhì)中的耐熱老化性和耐熱粘合特性良好。常規(guī)地，為了改進(jìn)橡膠與金屬材料(特別是具有鍍黃銅層的金屬材料)之間的初期粘合性，已知將鈷鹽添加到橡膠的技術(shù)。然而，關(guān)于包括鈷鹽的橡膠，存在其中與不包括鈷鹽的橡膠相比，橡膠的耐劣化性和耐裂紋生長(zhǎng)性劣化的情況。根據(jù)本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，并且也在當(dāng)橡膠不包括鈷鹽時(shí)，橡膠與金屬材料之間的初期粘合性良好。[其他步驟]本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法可進(jìn)一步包括用水洗滌已與緩沖液接觸的金屬材料的洗滌步驟。在本發(fā)明中，由于緩沖液幾乎不引起金屬材料的腐蝕，也幾乎不對(duì)鍍層產(chǎn)生不利影響，因此進(jìn)一步提供洗滌步驟不是特別必要的。然而，如果存在殘留在金屬材料表面上的緩沖液可引起金屬材料的腐蝕或者緩沖液可對(duì)鍍層產(chǎn)生不利影響的任何可能性，則從金屬材料的耐久性等的觀點(diǎn)優(yōu)選提供洗滌步驟。用于洗滌步驟的水既可為離子交換水，也可為自來水，但優(yōu)選離子交換水。<橡膠-金屬?gòu)?fù)合體>本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體為通過上述本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法所制造的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體。即，本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體為通過使表面已通過與PH為5至7.2的緩沖液接觸而處理的金屬材料與橡膠彼此粘合而獲得的物質(zhì)。通過使用上述緩沖液來處理金屬材料的表面，因此，本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體顯示優(yōu)異的橡膠與金屬材料之間的初期粘合性、耐濕熱粘合性和粘合耐久性。另外，在本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體中，由于緩沖液幾乎不引起金屬材料的腐蝕，因而幾乎不削弱金屬材料的耐久性。本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體中橡膠與金屬材料的細(xì)節(jié)和優(yōu)選實(shí)施方案如本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法中所述。本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體可廣泛用作橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的各種產(chǎn)品，或配置有橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的各種產(chǎn)品的部件。各種產(chǎn)品或部件的實(shí)例包括輪胎、工業(yè)用帶如動(dòng)力傳輸帶和輸送帶、由橡膠制成并安裝在用于推土機(jī)等的環(huán)形履帶驅(qū)動(dòng)裝置的履帶、隔震橡膠支承體和膠管。可將已知配置按原樣用在這些 各種產(chǎn)品和部件中，并將本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法應(yīng)用于橡膠和金屬材料的復(fù)合體(用于這些各種產(chǎn)品和部件)的制造。工業(yè)用帶或履帶通常通過在鋼纜或未硫化橡膠涂布的鋼纜周圍卷繞未硫化橡膠，接著硫化和成型來制造。本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體適于用作其中嵌入鋼纜并各自以如上所述方式制造的工業(yè)用帶或履帶。隔震橡膠支承體通常為通過交替層壓橡膠片和硬質(zhì)板如鋼板所獲得的層壓體，并用于橋梁的支承或建筑物的基準(zhǔn)隔震(standard base isolation)等。通常,將金屬材料如金屬鏈嵌入橡膠片中。本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體適于作為，例如應(yīng)用到如上所述用途中的隔震橡膠支承體中的橡膠片。< 輪胎 >本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體顯示優(yōu)異的橡膠與金屬材料之間的粘合性，幾乎不削弱金屬材料的耐久性，因而本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體適于用作充氣輪胎(本說明書中還將其簡(jiǎn)稱為“輪胎”)的補(bǔ)強(qiáng)材料。當(dāng)將本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體用于制造其中橡膠和金屬材料在車輛運(yùn)行等時(shí)承載大的負(fù)載的輪胎時(shí)，不易于發(fā)生剝離，這是由于橡膠與金屬材料(特別是金屬鋼絲)之間的粘合強(qiáng)度大且粘合耐久性良好?？蓪⒁阎喬?gòu)造按原樣用在配置有本發(fā)明橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的輪胎中。例如，本發(fā)明的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法可用于胎體或帶中所用的橡膠與金屬鋼絲如鋼絲簾線或胎圈芯的復(fù)合體的制造中。
實(shí)施例下文中，參考實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。除另有說明，“份”基于質(zhì)量。(材料的準(zhǔn)備)作為金屬材料和橡膠組合物，準(zhǔn)備下述材料。.金屬材料鍍黃銅鋼絲(延性:3%，鍍層中的銅/鋅質(zhì)量比=63/37，絲徑:0.8mm).橡膠組合物根據(jù)常規(guī)方法將100份天然橡膠、60份HAF碳、8份鋅白、2份防老劑(N0CRAC6C，由 Ouchi Shinko Chemical Industrial C0., Ltd.制造)、1 份硫化促進(jìn)劑(NOCCELER DZ,由Ouchi Shinko Chemical Industrial C0., Ltd.制造)，和5份硫橫捏和接著升溫并擠出，從而獲得橡膠組合物。(表面處理用液體的制備) 乙酸-乙酸鈉緩沖液將乙酸鈉(特級(jí)試劑)溶解在離子交換水中，從而給出濃度為0.lmol/L，并將乙酸(特級(jí)試劑)添加到其中以將PH調(diào)整至下表I中記載的值，從而制備乙酸-乙酸鈉緩沖液。在該步驟中，進(jìn)行制備 以使其他離子基本上不混入該緩沖液中。.磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖液將磷酸氫二鈉(特級(jí)試劑)溶解在離子交換水中，從而給出濃度為0.2mol/L。單獨(dú)地，將磷酸二氫鈉(特級(jí)試劑)溶解在離子交換水中，從而給出濃度為0.2mol/L。將上述溶液以1:1的比例混合，從而制備pH為6.6的磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖液。在該步驟中，進(jìn)行制備以使其他離子基本上不混入該緩沖液中。.乙酸鈉溶液將乙酸鈉(特級(jí)試劑)溶解在離子交換水中以給出濃度為0.lmol/L，從而制備pH為7.9的乙酸鈉溶液。在該步驟中，進(jìn)行制備以使其他離子基本上不混入該溶液中。[實(shí)施例1至4和比較例I至4](金屬材料的表面處理)在實(shí)施例1至4和比較例I至3中，使用下表I所示的各液體來將鋼絲進(jìn)行表面處理。具體地，將如上所述準(zhǔn)備的鋼絲浸潰在各液體中。浸潰時(shí)間為10秒，浸潰時(shí)各液體的溫度為室溫(25°C )。其后，用離子交換水洗滌鋼絲(洗滌時(shí)間:10秒)，并在洗滌后即刻，使用干燥機(jī)干燥鋼絲(室溫，25°C )。在比較例4中，鋼絲不進(jìn)行使用液體的表面處理。(金屬材料與橡膠之間的粘合，以及評(píng)價(jià))-初期粘合性-將已表面處理的鋼絲以12.5mm的間隔彼此平行排列，然后用橡膠組合物自上而下涂布鋼絲，然后在160°C下硫化5分鐘，從而使橡膠與鋼絲彼此粘合。通過這種方式，獲得其中將鋼絲嵌入厚度為Imm的橡膠片的橡膠-鋼絲復(fù)合體(鋼絲在沿橡膠片的厚度方向的中心以12.5mm的間隔沿橡膠片的表面彼此平行排列)。下文中，基于根據(jù)ASTM D2229的方法，在硫化后即刻將鋼絲從各樣品中拉出，目視觀察橡膠粘合至鋼絲的覆蓋率，并以0%至100%的規(guī)格表示為初期粘合性的指標(biāo)。數(shù)值越高表示初期粘合性越高，這意味著橡膠與金屬材料之間的粘合良好。評(píng)價(jià)結(jié)果示于下表I。-耐濕熱粘合性-將已表面處理的鋼絲以12.5mm的間隔彼此平行排列，然后用橡膠組合物自上而下涂布鋼絲，然后在160°C下硫化20分鐘，從而使橡膠與鋼絲彼此粘合。通過這種方式，獲得其中將鋼絲嵌入厚度為Imm的橡膠片的橡膠-鋼絲復(fù)合體(鋼絲在沿橡膠片的厚度方向的中心以12.5mm的間隔沿橡膠片的表面彼此平行排列)。將由此獲得的橡膠-鋼絲復(fù)合體在70°C和95%相對(duì)濕度下劣化14天，其后，基于根據(jù)ASTM D2229的方法，將鋼絲從各樣品中拉出，目視觀察橡膠粘合至鋼絲的覆蓋率，并以0%至100%的規(guī)格表示為耐濕熱粘合性的指標(biāo)。數(shù)值越高表示耐濕熱粘合性越高，這意味著橡膠與金屬材料之間的粘合良好。評(píng)價(jià)結(jié)果示于下表I。-粘合耐久性_將已表面處理的鋼絲以12.5mm的間隔彼此平行排列，然后用橡膠組合物自上而下涂布鋼絲，然后在160°C下硫化20分鐘，從而使橡膠與鋼絲彼此粘合。通過這種方式，獲得其中將鋼絲嵌入厚度為Imm的橡膠片的橡膠-鋼絲復(fù)合體(鋼絲在沿橡膠片的厚度方向的中心以12.5mm的間隔沿橡膠片的表面彼此平行排列)。將由此獲得的橡 膠-鋼絲復(fù)合體在氧氣氣氛下在60°C和80%相對(duì)濕度下放置7天，其后，基于根據(jù)ASTM D2229的方法，將鋼絲從各樣品中拉出，目視觀察橡膠粘合至鋼絲的覆蓋率，并以0%至100%的規(guī)格表示為粘合耐久性的指標(biāo)。數(shù)值越高表示粘合耐久性越高，這意味著橡膠與金屬材料之間的粘合良好。評(píng)價(jià)結(jié)果示于下表I。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，所述方法包括: 使金屬材料與pH為5至7.2的緩沖液接觸的步驟； 然后使所述金屬材料與橡膠彼此粘合的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，其中所述緩沖液為基本上不包括過渡金屬的液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，其中所述緩沖液具有5.2至7.0的pH。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3任一項(xiàng)所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，其中所述緩沖液包括選自由酸解離常數(shù)PKa為4至8的酸組成的組的至少一種酸。
5.一種橡膠-金屬?gòu)?fù)合體,其通過根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4任一項(xiàng)所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法來制造。
6.一種輪胎，其配置有根據(jù)權(quán)利要求5所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體。
7.一種隔震橡膠支承體，其配置有根據(jù)權(quán)利要求5所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體。
8.—種工業(yè)用帶，其通過使用根據(jù)權(quán)利要求5所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體來生產(chǎn)。
9.一種履帶，其通過使用根據(jù)權(quán)利要求5所述的橡膠-金屬?gòu)?fù)合體來生產(chǎn)。
全文摘要
提供了一種橡膠-金屬?gòu)?fù)合體的制造方法，所述方法具有使金屬材料與pH為5至7.2的緩沖液接觸的步驟，以及在所述接觸后使金屬材料和橡膠彼此粘合的步驟。
文檔編號(hào)F16F15/04GK103119202SQ20118004555
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者豐澤真一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通