ЛАТЕКС И ФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
LATEX AND FRICTION MATERIAL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Данное изобретение относится к латексу, превосходному по химической стойкости и термостойкости и, кроме того, превосходному по теплостойкости и фрикционным характеристикам, а также к фрикционному материалу, полученному с помощью упомянутого выше латекса.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] До настоящего времени латексы ширильных каучуков, содержащих нитрильные мономерные звенья, использовались в широком диапазоне применений. Например, такие латексы использовались в самых различных областях: сырье для нетканых материалов, широко используемых в качестве одежды, промышленные материалы, такие как фильтры и изоляционные материалы, гигиенические товары, такие как маски и медицинские халаты, материалы для интерьера автомобилей и воздушные фильтры кондиционеров и т.п.; композиции для формования окунанием ниппелей, перчаток и т.п.; адгезивы между материалом на основе тканого полотна и резиновых элементов ремней зубчатых передач и других различных ремней для автомобилей и производств; адгезивы для резино-армирующих волокон, таких как шинные корды; агенты обработки волокон; различные связующие вещества, такие как многокамерные связующие вещества и покрытие из связующих веществ для бумаги; производство бумаги; композиции покрытий для бумаги; композиции для модификаторов; вспененные резины; различные уплотнительные материалы; материалы для покрытий; фрикционные материалы и т.п.
[0003] При широком диапазоне таких применений, как описано выше, требуется, чтобы латексы ширильных каучуков обладали химической стойкостью и термостойкостью, поскольку стойкости при хранении и сохранении требуются более высокие, чем для обычных каучуков при хранении после производства продукции и сохранения после транспортировки в различных контейнерах. Кроме того, вследствие дальнейшего уменьшения размеров элементов конструкций, комплектующих, инструментов и т.п., где используются латексы нитрильных каучуков, требуется, чтобы латексы нитрильных каучуков обладали теплостойкостью более высокой, чем обычные латексы.
[0004] Кроме того, в упомянутых выше применениях фрикционные материалы, такие как фрикционная тормозная накладка, колодка тормозного диска и фрикционная накладка муфты для автомобилей и производственных установок, до сих пор в качестве основных материалов использовали асбест, и требовалось разработать безасбестовые фрикционные материалы с точки зрения проблемы асбестового загрязнения окружающей среды. В настоящее время в качестве материалов-заменителей асбеста были разработаны и использованы фрикционные материалы на основе волокон, такие как стекловолокно, углеволокно, арамидное волокно, каменная минеральная вата, керамическое волокно и различные стальные волокна. Фрикционные материалы, использующие такие материалы на основе волокон, обычно получают, исходя из смоляных композиций, содержащих термоотверждающиеся смолы, каучуковые компоненты и т.п., прибавленные или смешанные с материалами на основе волокон для того, чтобы улучшить фрикционные свойства и т.п.
[0005] Например, патентный документ 1 (см. ниже) раскрывает способ производства фрикционной накладки муфты, в котором композицию термоотверждающейся смолы, полученную путем смешивания каучукового компонента с термоотверждающейся смолой, такой как фенолоальдегидная смола, карбамидная смола, меламиноформальдегидная смола или эпоксидная смола, прибавляют к волокнам основного материала, затем связывающую композицию, содержащую каучуковый агент, дополнительно прибавляют к волокнам основного материала, и впоследствии, волокна основного материала заранее формируют в форму спирали или многослойную форму, и затем полученный предварительно формованный продукт нагревают и прессуют.
[0006] Однако фрикционная накладка муфты, полученная способом согласно патентному документу 1, является недостаточной по термостойкости (например, велико изменение фрикционных характеристик после термического старения) и, следовательно, было бы желательным улучшить теплостойкость.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0007] Патентный документ 1: выложенная заявка на японский патент (Japanese Patent Laid-Open) №61-218636
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМА, РЕШАЕМАЯ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
[0008] Цель настоящего изобретения заключается в получении латекса, превосходного по химической стойкости и термостойкости, и, кроме того, превосходного по теплостойкости и фрикционным характеристикам. Кроме того, другая цель данного изобретения заключается в создании фрикционного материала, полученного с помощью упомянутого выше латекса.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
[0009] Автор настоящего изобретения участвовал в серьезном исследовании для решения упомянутой выше требующей разрешения проблемы и в результате усовершенствовал настоящее изобретение, обнаружив, что описанные выше цели можно достичь путем регулирования общего содержания калия и натрия в латексе, так чтобы оно находилось в заранее определенном интервале в латексе содержащего карбоксильные группы нитрильного каучука, содержащего α,β-этиленненасыщенные ширильные мономерные звенья в количестве от 8 вес. % до 60 вес. %, и с йодным числом 120 или менее.
[0010] То есть, настоящее изобретение относится к латексу нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, содержащего α,β-этиленненасыщенные нитрильные мономерные звенья в количестве от 8 вес. % до 60 вес. %, и с йодным числом 120 или менее, в котором общее содержание калия и натрия в латексе составляет от 2300 до 10000 вес. м.д. по отношению ко всему латексу.
В латексе согласно данному изобретению общее содержание калия и натрия составляет предпочтительно от 4500 до 33000 вес. м.д. по отношению к нитрильному каучуку, содержащему карбоксильные группы.
В латексе, описанном в данном изобретении, рН предпочтительно меньше 12.
[0011] Кроме того, данное изобретение относится к латексной композиции, включающей упомянутый выше латекс и термоотверждающуюся смолу.
В латексной композиции, описанной в данном изобретении, термоотверждающаяся смола предпочтительно является фенолоальдегидной смолой.
Кроме того, данное изобретение относится к фрикционному материалу, полученному из упомянутой выше латексной композиции, прибавленной или смешанной с основным материалом.
ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Данное изобретение может обеспечить латекс, превосходный по химической стойкости и термостойкости и, кроме того, превосходный по теплостойкости и фрикционным характеристикам, и фрикционный материал, полученный с помощью упомянутого выше латекса.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0013] Латекс
Латекс, описанный в данном изобретении, включает содержащий карбоксильные группы нитрильный каучук, содержащий α,β-этиленненасыщенные нитрильные мономерные звенья в количестве от 8 до 60 вес. %, и с йодным числом 120 или менее, в котором общее содержание калия и натрия в латексе составляет от 2300 до 10000 вес. м.д. по отношению ко всему латексу.
[0014] Согласно настоящему изобретению, в латексе, включающем содержащий карбоксильные группы нитрильный каучук с упомянутым выше составом, путем регулирования общего содержания калия и натрия так, чтобы оно находилось в определенном интервале, можно улучшить химическую стойкость и термостойкость самого латекса и, более того, можно получить латекс, превосходный по совместимости (способности смешиваться) с термоотверждающейся смолой, и, соответственно, если фрикционный материал получают смешиванием термоотверждающейся смолы и основного материала с упомянутым выше латексом, полученный фрикционный материал можно получить превосходным по теплостойкости и фрикционным характеристикам.
[0015] Далее, во-первых, будет описан нитрильный каучук, содержащий карбоксильные группы, входящий в состав латекса, описанного в данном изобретении. Нитрильный каучук, содержащий карбоксильные группы, входящий в состав латекса, описанного в данном изобретении, является содержащим карбоксильные группы нитрильным каучуком, который содержит α,β-этиленненасыщенное нитрильное мономерное звено с содержанием от 8 вес. % до 60 вес. %, и с йодным числом 120 или менее.
[0016] Нитрильный каучук, содержащий карбоксильные группы, входящий в состав латекса, описанного в данном изобретении, можно получить, например, сополимеризацией α,β-этиленненасыщенного нитрильного мономера, мономера, содержащего карбоксильные группы, и мономера, сополимеризуемого с ними и применяемого в случае необходимости.
[0017] α,β-Этиленненасыщенный нитрильный мономер представляет собой, не ограничиваясь, α,β-этиленненасыщенный нитрильный мономер с предпочтительно от 3 до 18 атомов углерода и особенно предпочтительно от 3 до 9 атомов углерода. В качестве конкретных примеров такого мономера можно упомянуть акрилонитрил, метакрилонитрил, α-хлоракрилонитрил и т.п.; среди них акрилонитрил предпочтителен. Эти α,β-этиленненасыщенные нитрильные мономеры могут применяться самостоятельно в виде одного типа или при комбинировании двух или нескольких типов.
[0018] Содержание α,β-этиленненасыщенного нитрильного мономерного звена в нитрильном каучуке, содержащем карбоксильные группы, составляет от 8 вес. % до 60 вес. %, предпочтительно от 10 вес. % до 60 вес. %, более предпочтительно от 12 вес. % до 58 вес. % и еще более предпочтительно от 16 вес. % до 50 вес. %. Если содержание α,β-этиленненасыщенного нитрильного мономерного звена слишком мало, совместимость (способность смешиваться) нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, снижается, если нитрильный каучук, содержащий карбоксильные группы, смешивают с термоотверждающейся смолой и, в результате, теплостойкость полученного фрикционного материала уменьшается. С другой стороны, если содержание α,β-этиленненасыщенного нитрильного мономерного звена слишком велико, эластичность и морозостойкость полученного фрикционного материала уменьшается.
[0019] Мономер, содержащий карбоксильные группы, практически не ограничивается при условии, что мономер способен сополимеризоваться с α,β-этиленненасыщенным нитрильным мономером и с одной или несколькими незамещенными карбоксильными группами (свободные карбоксильные группы), которые не этерифицированы или т.п. С помощью мономера, содержащего карбоксильные группы, карбоксильная группа может вводиться в нитрильный каучук.
[0020] В качестве мономера, содержащего карбоксильные группы, используемого в данном изобретении, можно упомянуть мономер α,β-этиленненасыщенной монокарбоновой кислоты, мономер α,β-этиленненасыщенной поливалентной карбоновой кислоты, мономер моноэфира α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты и т.п. Мономер, содержащий карбоксильные группы, также включает мономер, в котором карбоксильные группы этого мономера образуют соль карбоновой кислоты. Кроме того, ангидрид α,β-этиленненасыщенной поливалентной карбоновой кислоты образует карбоксильную группу при расщеплении ангидридной группы кислоты после сополимеризации и, следовательно, может применяться в качестве мономера, содержащего карбоксильные группы.
[0021] В качестве мономера α,β-этиленненасыщенной монокарбоновой кислоты можно упомянуть акриловую кислоту, метакриловую кислоту, этил акриловую кислоту, кротоновую кислоту, коричную кислоту и т.п.
[0022] В качестве мономера α,β-этиленненасыщенной поливалентной карбоновой кислоты можно упомянуть бутендиовую кислоту, такую как фумаровая кислота и малеиновая кислота; и итаконовую кислоту, цитраконовую кислоту, мезаконовую кислоту, глутаконовую кислоту, аллилмалоновую кислоту, тераконовую кислоту и т.п. В качестве ангидрида α,β-этиленненасыщенной поливалентной карбоновой кислоты можно упомянуть малеиновый ангидрид, итаконовый ангидрид, цитраконовый ангидрид и т.п.
[0023] В качестве мономера моноэфира α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты можно упомянуть моноалкиловый эфир малеиновой кислоты, такой как монометилмалеат, моноэтилмалеат, монопропилмалеат и моно-н-бутилмалеат; моноциклоалкиловый эфир малеиновой кислоты, такой как моноциклопентилмалеат, моноциклогексилмалеат и моноциклогептилмалеат; моноалкилциклоалкиловый эфир малеиновой кислоты, такой как монометилциклопентилмалеат и моноэтилциклогексилмалеат; моноалкиловый эфир фумаровой кислоты, такой как монометилфумарат, моноэтилфумарат, монопропилфумарат и моно-н-бутилфумарат; моноциклоалкиловый эфир фумаровой кислоты, такой как моноциклопентилфумарат, моноциклогексилфумарат и моноциклогептилфумарат; моноалкилциклоалкиловый эфир фумаровой кислоты, такой как монометилциклопентилфумарат и моноэтилциклогексилфумарат; моноалкиловый эфир цитраконовой кислоты, такой как монометилцитраконат, моноэтилцитраконат, монопропилцитраконат и моно-н-бутилцитраконат; моноциклоалкиловый эфир цитраконовой кислоты, такой как моноциклопентилцитраконат, моноциклогексилцитраконат и моноциклогептилцитраконат; моноалкилциклоалкиловый эфир цитраконовой кислоты, такой как монометилциклопентилцитраконат и моноэтилциклогексилцитраконат; моноалкиловый эфир итаконовой кислоты, такой как монометилитаконат, моноэтилитаконат, монопропилитаконат и моно-н-бутилитаконат; моноциклоалкиловый эфир итаконовой кислоты, такой как моноциклопентилитаконат, моноциклогексилитаконат и монопдклогептилитаконат; моноалкилциклоалкиловый эфир итаконовой кислоты, такой как монометилциклопентилитаконат и моноэтилциклогексилитаконат и т.п.
[0024] Содержащие карбоксильные группы мономеры могут применяться самостоятельно в виде одного типа или при комбинировании нескольких типов вместе. Среди мономеров, содержащих карбоксильные группы, с точки зрения возможности сделать гораздо более значимым эффект настоящего изобретения, предпочтителен мономер α,β-этиленненасыщенной монокарбоновой кислоты, предпочтительна акриловая кислота или метакриловая кислота и наиболее предпочтительна метакриловая кислота.
[0025] Содержание мономерного звена, содержащего карбоксильные группы, в нитрильном каучуке, содержащем карбоксильные группы, предпочтительно составляет от 0,1 вес. % до 20 вес. %, более предпочтительно от 0,5 вес. % до 15 вес. % и еще более предпочтительно от 1 вес. % до 10 вес. %. Устанавливая содержание мономерного звена, содержащего карбоксильные группы, в упомянутом выше диапазоне, имеется возможность обеспечить совместимость (способность смешиваться) с термоотверждающейся смолой и адгезивность к основным продуктам. С другой стороны, если содержащее карбоксильные группы мономерное звено отсутствует, адгезивность к основному материалу и сопротивление усталости при изгибе ухудшаются.
[0026] Кроме того, с точки зрения проявления каучукоподобной эластичности, нитрильный каучук, содержащий карбоксильные группы, входящий в состав латекса, описанного в данном изобретении, предпочтительно является каучуком, полученным сополимеризацией α,β-этиленненасыщенного нитрильного мономера, содержащего карбоксильные группы мономера и конъюгированного диенового мономера.
[0027] В качестве конъюгированного диенового мономера предпочтителен конъюгированный диеновый мономер с 4 до 6 атомов углерода, такой как 1,3-бутадиен, изопрен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,3-пентадиен и хлоропрен, более предпочтительны 1,3-бутадиен и изопрен и особенно предпочтителен 1,3-бутадиен. Конъюгированные диеновые мономеры могут применяться самостоятельно в виде одного типа или при комбинировании нескольких типов вместе.
[0028] Содержание конъюгированного диенового мономерного звена в нитрильном каучуке, содержащем карбоксильные группы, предпочтительно составляет от 20 вес. % до 90 вес. %, более предпочтительно от 35 вес. % до 85 вес. % и еще более предпочтительно от 50 вес. % до 80 вес. %. Устанавливая содержание конъюгированного диенового мономерного звена в упомянутом выше диапазоне, имеется возможность соответствующим образом улучшить каучукоподобную эластичность, при этом теплостойкость и химическая стойкость являются хорошими. Заметим, что упомянутое выше содержание конъюгированного диенового мономерного звена представляет собой содержание, включающее гидрированную часть, если проведено приведенное ниже гидрирование.
[0029] Кроме того, содержащий карбоксильные группы нитрильный каучук, входящий в состав латекса данного изобретения, может быть каучуком, полученным сополимеризацией α,β-этиленненасыщенного нитрильного мономера, мономера, содержащего карбоксильные группы, и конъюгированного диенового мономера и другого мономера способного сополимеризоваться с ними. В качестве такого другого мономера можно упомянуть этилен, α-олефиновый мономер, ароматический виниловый мономер, мономер эфира α,β-этиленненасыщенной карбоновой кислоты (исключая те, которые соответствуют упомянутому выше "мономеру, содержащему карбоксильные группы"), фторсодержащий виниловый мономер и сополимеризуемый реагент, предотвращающий старение, и т.п.
[0030] В качестве α-олефинового мономера предпочтительны α-олефиновые мономеры с 3 до 12 атомов углерода; можно упомянуть, например, пропилен, 1-бутен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен и 1-октен и т.п.
[0031] В качестве ароматического винилового мономера, например, можно упомянуть стирол, α-метилстирол и винилпиридин и т.п.
[0032] В качестве мономера эфира α,β-этиленненасыщенной карбоновой кислоты можно упомянуть, например, эфир (мет)акриловой кислоты (аббревиатуры для "эфира метакриловой кислоты и эфира акриловой кислоты" и аналогично будет применяться ниже) с алкильной группой с 1 до 18 атомов углерода, такой как метилакрилат, этилакрилат, н-бутилакрилат, н-додецилакрилат, метилметакрилат и этилметакрилат; эфир (мет)акриловой кислоты с алкоксиалкильной группой с 2 до 12 атомов углерода, такой как метоксиметилакрилат, метоксиэтилакрилат и метоксиэтилметакрилат; эфир (мет)акриловой кислоты с цианоалкильной группой с 2 до 12 атомов углерода, такой как α-цианоэтилакрилат, α-цианоэтилметакрилат и α-цианобутилметакрилат; эфир (мет)акриловой кислоты с гидроксиалкильной группой с 1 до 12 атомов углерода, такой как 2-гадроксиэтилакрилат, 2-гидроксипропилакрилат и 2-гидроксиэтилметакрилат; эфир (мет)акриловой кислоты с фторалкильной группой с 1 до 12 атомов углерода, такой как трифторэтилакрилат и тетрафторпропилметакрилат; диалкиловый эфир α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты, такой как диметилмалеат, диметилфумарат, диметилитаконат и диэтилитаконат; эфир α,β-этиленненасыщенной карбоновой кислоты, содержащей диалкиламиногруппу, такой как диметиламинометилакрилат и диэтиламиноэтилакрилат; и т.п.
[0033] В качестве фторсодержащего винилового мономера, например, можно упомянуть фторэтилвиниловый эфир, фторпропилвиниловый эфир, о-трифторметилстирол, винилпентафторбензоат, дифторэтилен, тетрафторэтилен и т.п.
[0034] В качестве способного к сополимеризации реагента, предотвращающего старение, например, можно упомянуть N-(4-анилинофенил)акриламид, N-(4-анилинофенил)метакриламид, N-(4-анилинофенил)циннамамид, N-(4-анилинофенил)кротонамид, N-фенил-4-(3-винилбензилокси)анилин, N-фенил-4-(4-винилбензилокси)анилин и т.п.
[0035] Эти сополимеризуемые другие мономеры могут использоваться в виде комбинировании нескольких типов вместе. Содержание сополимеризуемого другого мономерного звена предпочтительно составляет 50 вес. % или менее, более предпочтительно 30 вес. % или менее и еще более предпочтительно 10 вес. % или менее с учетом всех мономерных звеньев.
[0036] Йодное число содержащего карбоксильные группы нитрильного каучука, входящего в состав латекса данного изобретения, составляет 120 или менее, предпочтительно 60 или менее, более предпочтительно 45 или менее и еще более предпочтительно 38 или менее. Если йодное число слишком велико, эффект вследствие регулирования общего содержания калия и натрия в латексе в упомянутом выше определенном диапазоне, в частности, улучшенный эффект по теплостойкости самого латекса не достигается.
1+4
[0037] Полимерная вязкость по Муни (ML, 100°С) содержащего карбоксильные группы нитрильного каучука, входящего в состав латекса данного изобретения, предпочтительно составляет от 10 до 200, более предпочтительно от 15 до 150, еще более предпочтительно от 20 до 140 и особенно предпочтительно от 30 до 130. Устанавливая полимерную вязкость по Муни в упомянутом выше диапазоне, возможно улучшить технологические характеристики, при этом механические свойства сохраняются хорошими.
-4
-1
-3
-1
-3
-2
[0038] Кроме того, содержание карбоксильной группы в содержащем карбоксильные группы нитрильном каучуке, входящем в состав латекса данного изобретении, т.е. количество молей карбоксильной группы в 100 г нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, предпочтительно составляет от 5×10 до 5×10 ephr (ephr - количество эквивалентов на 100 частей каучука), более предпочтительно от 1×10 до 1×10 ephr и особенно предпочтительно от 5×10 до 8×10 ephr. Устанавливая содержание карбоксильной группы нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы в упомянутом выше диапазоне, возможно улучшить адгезивность к основному материалу.
[0039] Кроме того, рН латекса, описанного в данном изобретении, предпочтительно ниже 12, более предпочтительно в интервале от 7,0 до 11,5, еще более предпочтительно в интервале от 7,5 до 11,0 и особенно предпочтительно в интервале от 7,5 до 10,0. Устанавливая рН в упомянутом выше интервале, возможно получить более высокую совместимость (способность смешиваться) с термоотверждающейся смолой, и, соответственно, возможно получить фрикционный материал с лучшей теплостойкостью и фрикционными характеристиками.
[0040] Способ получения латекса, описанного в данном изобретении, особенно не ограничивается, и латекс получают сополимеризацией упомянутых выше мономеров и, по необходимости, гидрированием углерод-углеродных двойных связей в полученном сополимере. Способ полимеризации особенно не ограничивается и может применяться известный способ полимеризации в эмульсии или способ полимеризации в растворе, и способ полимеризации в эмульсии предпочтителен с точки зрения промышленной производительности. При полимеризации в эмульсии помимо эмульгатора, инициатора полимеризации и регулятора молекулярного веса, могут использоваться обычно применяемые вспомогательные материалы.
[0041] Эмульгатор особенно не ограничивается, и, например, можно упомянуть неионный эмульгатор, такой как алкиловый эфир полиоксиэтилена, алкилфенольный эфир полиоксиэтилена, сложный алкиловый эфир полиоксиэтилена и сложный алкиловый эфир полиоксиэтиленсорбитана; анионный эмульгатор, такой как соль жирной кислоты, например миристиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, олеиновой кислоты и линолевой кислоты, соль алкилбензолсульфоновой кислоты, такая как додецилбензолсульфонат натрия, соль сложного эфира серной кислоты и высшего спирта и соль алкилсульфоянтарной кислоты; и эмульгатор, способный к сополимеризации, такой как сложный сульфоэфир α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, сульфатэфир α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты, сульфоалкилариловый эфир и т.п. Количество прибавленного эмульгатора предпочтительно составляет от 0,1 до 10 весовых частей и более предпочтительно от 0,5 до 5 весовых частей относительно 100 весовых частей мономера, используемого для полимеризации.
[0042] Инициатор полимеризации особенно не ограничивается при условии, что инициатор полимеризации является инициатором радикальной полимеризации. В качестве инициатора полимеризации можно упомянуть неорганическую перекись, такую как персульфат калия, персульфат натрия, персульфат аммония, перфосфат калия и перекись водорода; органический пероксид, такой как трет-бутилпероксид, гидропероксид кумола, п-метангидропероксид, ди-трет-бутилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, ацетилпероксид, изобутирилпероксид, октаноилпероксид, дибензоилпероксид, 3,5,5-триметилгексаноилпероксид и трет-бутилпероксиизобутират; азосоединение, такое как азобисизобутиронитрил, азобис-2,4-диметилвалеронитрил, азобисциклогексанкарбонитрил и метиловый эфир азобисизомасляной кислоты и т.п. Эти инициаторы полимеризации могут использоваться самостоятельно или при комбинировании двух или более типов вместе. В качестве инициатора полимеризации предпочтительным является неорганический или органический пероксид. Если пероксид используется в качестве инициатора полимеризации, пероксид может применяться совместно с восстановителем, таким как бисульфит натрия и сульфат двухвалентного железа как инициатором полимеризации окислительно-восстановительного типа. Количество прибавленного инициатора полимеризации предпочтительно составляет от 0,01 до 2 весовых частей относительно 100 весовых частей мономеров, используемых для полимеризации.
[0043] Регулятор молекулярного веса особенно не ограничивается, и в качестве регулятора молекулярного веса можно упомянуть меркаптан, такой как трет-додецилмеркаптан, н-додецилмеркаптан, октилмеркаптан и нонилмеркаптан; галогенированный углеводород, такой как четыреххлористый углерод, метиленхлорид и метиленбромид; димер α-метилстирола; серосодержащее соединение, такое как тетраэтилтиурамдисульфид, дипентаметилентиурамдисульфид и диизопропилксантогендисульфид и т.п. Они могут использоваться самостоятельно или при комбинировании двух или более типов вместе. Среди них предпочтительны меркаптаны и более предпочтителен трет-додецилмеркаптан. Количество используемого регулятора молекулярного веса предпочтительно составляет от 0,02 до 1,4 весовых частей и более предпочтительно от 0,1 до 1,1 весовых частей относительно 100 весовых частей мономеров, применяемых при полимеризации в эмульсии.
[0044] Кроме того, в качестве регулятора молекулярного веса, с точки зрения имеющейся возможности обеспечить воздействие и эффект, описанные в данном изобретении, более заметными, среди меркаптанов могут использоваться следующие два соединения алкилтиола, каждый самостоятельно или совместно: соединение алкилтиола с 12 до 16 атомов углерода и с по меньшей мере тремя третичными или высшими атомами углерода и тиольной группой, непосредственно связанной по меньшей мере с одним третичным атомом углерода из по меньшей мере трех третичных или высших атомов углерода (далее соответственно называется "первым соединением алкилтиола"); и соединение алкилтиола с 9 до 16 атомов углерода, отличное от "первого соединения алкилтиола" (т.е. соединение алкилтиола с 9 до 16 атомов углерода и с менее трех третичных или высших атомов углерода, или соединение алкилтиола с 9 до 16 атомов углерода и с тремя или более третичными или высшими атомами углерода и без тиольной группой, непосредственно связанной с третичным атомом углерода; далее соответственно называется "вторым соединением алкилтиола"). Кроме того, их используемые количества в случае совместного применения в комбинации являются следующими: количество используемого первого соединения алкилтиола устанавливается преимущественно на уровне от 0,01 до 0,6 весовых частей и более предпочтительно от 0,02 до 0,4 весовых частей, и количество используемого второго соединения алкилтиола устанавливается преимущественно на уровне от 0,01 до 0,8 весовых частей и более предпочтительно от 0,1 до 0,7 весовых частей относительно 100 весовых частей мономеров, используемых в эмульсионной полимеризации.
[0045] В качестве растворителя при полимеризации в эмульсии обычно применяют воду. Количество воды предпочтительно составляет от 80 до 500 весовых частей и более предпочтительно от 80 до 300 весовых частей по отношению к 100 весовым частям мономеров, используемых для полимеризации.
[0046] При полимеризации в эмульсии в дальнейшем есть возможность использовать, если требуется, вспомогательные материалы полимеризации, такие как стабилизатор, диспергирующее средство, регулятор рН, восстановитель, регулятор вязкости, рН буфер и регулятор степени дисперсности (размера частиц). В случае их применения типы и используемые количества особенно не ограничиваются.
[0047] Степень превращения в реакции образования полимера при эмульсионной полимеризации предпочтительно устанавливается в интервале от 60% до 95% и более предпочтительно в интервале от 75% до 93% с точки зрения имеющейся возможности улучшить теплостойкость и фрикционные характеристики фрикционного материала, полученного с помощью латекса, описанного в данном изобретении.
[0048] Далее, в данном изобретении полученный сополимер, если необходимо, можно подвергать гидрированию (реакция гидрирования). Гидрирование можно проводить на основе известного способа. Можно упомянуть способ гидрирования в масляном слое, в котором латекс сополимера, полученного с помощью эмульсионной полимеризации, коагулирует, и затем проводят гидрирование в масляном слое; и способ гидрирования в водном слое, в котором латекс полученного сополимера гидрируется как таковой, и т.п.
[0049] При способе гидрирования в водном слое реакцию гидрирования соответственно осуществляют прибавлением воды к латексу сополимера, полученного эмульсионной полимеризацией, и разбавлением, если необходимо. В качестве способа гидрирования в водном слое можно упомянуть способ прямого гидрирования водного слоя, в котором латекс гидрируется при подаче водорода в реакционную систему в присутствии катализатора гидрирования, и способ непрямого гидрирования водного слоя, в котором латекс гидрируют путем восстановления латекса в присутствии окисляющего агента, восстанавливающего средства и активирующей добавки. Из этих двух способов предпочтителен способ прямого гидрирования в водном слое.
[0050] В способе прямого гидрирования в водном слое концентрация сополимера в водном слое (концентрация в состоянии латекса) предпочтительно составляет 50 вес. % или менее во избежание агрегации. В качестве катализатора гидрирования может применяться соединение, содержащее элемент группы платины в растворенном или диспергированном состоянии.
Катализатор гидрирования, содержащий элемент группы платины, особенно не ограничивается при условии, что катализатор гидрирования, содержащий элемент группы платины, является водорастворимым соединением или диспергированным в воде соединением элемента платиновой группы; например, в качестве такого соединения можно упомянуть соединение рутения, соединение родия, соединение палладия, соединение осмия, соединение иридия, соединение платины и т.п. В способе получения, описанном в данном изобретении, такие катализаторы гидрирования не наносят на носитель, а применяют для реакции гидрирования в растворенном или диспергированном состоянии в латексе упомянутого выше полимера но основе конъюгированного диена. В качестве катализатора гидрирования предпочтительно соединение палладия или соединение родия и особенно предпочтительно соединение палладия. При этом можно также использовать два или несколько соединений элемента платиновой группы, и даже в таком случае предпочтительно использовать соединение палладия в качестве основного компонента катализатора.
Соединение палладия особенно не ограничивается при условии, что соединение палладия является водорастворимым или диспергируемым в воде и обладает каталитической активностью гидрирования; соединение палладия предпочтительно является водорастворимым соединением палладия. К тому же, в качестве соединения палладия обычно используют двухвалентное или четырехвалентное соединение палладия и в качестве формы такого соединения палладия можно упомянуть соль или комплексную соль.
В качестве соединения палладия, например, можно упомянуть соль органической кислоты, такую как ацетат палладия, формиат палладия и пропионат палладия; соль неорганической кислоты, такую как нитрат палладия и сульфат палладия; галогенид, такой как фторид палладия, хлорид палладия, бромид палладия и йодид палладия; неорганическое соединение палладия, такое как оксид палладия, гидроксид палладия; органическое соединение палладия, такое как дихлоро(циклооктадиен)палладий, дихлоро(норборнадиен)палладий и дихлоробис(трифенилфосфин)палладий; галогенированная соль, такая как натрий тетрахлорпалладат и аммоний гексахлорпалладат; комплексная соль, такая как калий тетрацианопалладат; и т.п. Среди этих соединений палладия предпочтительны соль органической кислоты или соль неорганической кислоты, такая как ацетат палладия, нитрат палладия и сульфат палладия; хлорид палладия; галогенированная соль, такая как тетрахлорпалладат натрия и гексахлорпалладат аммония; и более предпочтителен ацетат палладия, нитрат палладия и хлорид палладия.
Кроме того, в качестве соединения родия можно упомянуть галогенид, такой как хлорид родия, бромид родия и йодид родия; соль неорганической кислоты, такую как нитрат родия и сульфат родия; соль органической кислоты, такую как ацетат родия, формиат родия, пропионат родия, бутират родия, валерианат родия, нафтенат родия и ацетилацетонат родия; оксид родия; тригидроксид родия; и т.п.
В качестве соединений элементов платиновой группы могут также использоваться коммерчески доступные продукты или же продукты, полученные известными методами. Кроме того, способ растворения или диспергирования соединения элемента группы платины в латексе полимера на основе конъюгированного диена особенно не ограничивается; в качестве такого способа можно упомянуть способ, в котором соединение элемента платиновой группы непосредственно прибавляют к латексу, способ, в котором соединение элемента группы платины в растворенном или диспергированном в воде состоянии прибавляют к латексу, и т.п. В том случае, когда соединение элемента платиновой группы растворяют или диспергируют в воде с помощью, например, неорганической кислоты, такой как азотная кислота, серная кислота, соляная кислота, бромистоводородная кислота, перхлорная кислота и фосфорная кислота; натриевой соли и калиевой соли этих неорганических кислот; органической кислоты, такой как уксусная кислота; и т.п., при комбинировании иногда увеличивается растворимость в воде соединения элемента платиновой группы, и потому предпочтительно.
Количество используемого катализатора гидрирования может соответствующим образом определяться и предпочтительно составляет от 5 до 6000 вес. м.д. и более предпочтительно от 10 до 4000 вес. м.д. по отношению к сополимеру, полученному полимеризацией.
[0051] В способе прямого гидрирования водного слоя после завершения реакции гидрирования катализатор гидрирования в латексе удаляют. В качестве способа удаления катализатора гидрирования, например, возможно принять способ, в котором к латексу прибавляют адсорбент, такой как активированный уголь и ионообменную смолу, катализатор гидрирования адсорбируют на адсорбенте при перемешивании и затем латекс подвергают фильтрации или центрифугированию, или способ, в котором элемент платиновой группы в соединении элемента платиновой группы, присутствующий в латексе, комплексует с комплексообразующим реагентом с образованием нерастворимого комплекса, и затем латекс отфильтровывают или центрифугируют. Также возможно не удалять катализатор гидрирования, оставив в латексе. При этом, после завершения реакции гидрирования, если требуется, рН латекса также можно регулировать прибавлением регулятора рН и т.п.
[0052] В латексе, описанном в данном изобретении, общее содержание калия и натрия в латексе составляет от 2300 до 10000 вес. м.д., предпочтительно от 2300 до 9800 вес. м.д. и более предпочтительно от 2400 до 9000 вес. м.д. по отношению ко всему латексу.
Устанавливая общее содержание калия и натрия в латексе в пределах упомянутого выше интервала, химическая стойкость и термостойкость самого латекса улучшается и, кроме того, теплостойкость деталей и т.п.при различных применениях, которые получены с помощью данного латекса. Вместе с тем, фрикционный материал, полученный смешиванием данного латекса и термоотверждающейся смолы, превосходен по теплостойкости и фрикционным характеристикам.
[0053] Кроме того, в латексе, описанном в данном изобретении, достаточно, если общее содержание калия и натрия находится в пределах упомянутого выше интервала; однако, с точки зрения имеющейся возможности большего повышения химической стойкости и термостойкости самого латекса и теплостойкости и фрикционных характеристик при превращении в фрикционный материал, содержание только калия предпочтительно составляет от 1500 до 8500 вес. м.д. и более предпочтительно от 2100 до 7000 вес. м.д. относительно всего латекса. Содержание только натрия предпочтительно составляет от 1000 до 7500 вес. м.д. и более предпочтительно от 1600 до 6000 вес. м.д. относительно всего латекса. Если общее содержание калия и натрия в латексе слишком мало, химическая стойкость латекса понижается и в связи с этим, если концентрация атома металла в латексе быстро меняется, например, в случае, когда добавку примешивают к латексу, в латексе имеют тенденцию формироваться агрегаты. Совместимость (способность смешиваться) латекса с термоотверждающейся смолой также понижается и, соответственно, латекс становится не пригодным для использования в виде смешанного с термоотверждающейся смолой. С другой стороны, если общее содержание калия и натрия в латексе слишком велико, в связи с влиянием калия и натрия (ионов калия и ионов натрия), в латексе формируются агрегаты.
[0054] В данном изобретении способ установления общего содержания калия и натрия в латексе в пределах упомянутого выше интервала особенно не ограничивается; однако, в качестве такого способа можно упомянуть способ, в котором в качестве соединений и растворителя, используемых для получения латекса, регулируются типы и количества используемых соединений и растворителя, которые содержат калий и натрий, и т.п.
[0055] Например, можно упомянуть способ, в котором регулируются тип и количество используемого эмульгатора, применяемого во время проведения эмульсионной полимеризации; способ, в котором воду, применяемую в качестве растворителя эмульсионной полимеризации, выбирают из дистиллированной воды, воды высшей степени очистки, воды, очищенной ионообменными смолами и т.п.; способ, в котором регулируются тип и количество применяемой регулирующей добавки инициатора полимеризации, используемой в сополимеризации упомянутых выше мономеров; способ, в котором регулируются тип и количество применяемого агента, обрывающего цепь при полимеризации, используемого в сополимеризации упомянутых выше мономеров; способ, в котором регулируются тип и количество применяемого эмульгатора, прибавленного для пост-стабилизации для подавления агрегации (самокоагуляция) между частицами латекса; способ, в котором регулируются тип и количество применяемой регулирующей добавки для катализатора гидрирования, используемой во время проведения гидрирования сополимера (регулятор рН и т.п., если катализатор гидрирования применяется в виде водного раствора); способ, в котором регулируются тип и прибавленное количество добавки, такой как соль, которая примешивается при необходимости с целью уменьшения вязкости латекса или с целью регулирования рН в виде регулятора рН и т.п. В альтернативном варианте можно также упомянуть способ, в котором соединение, являющееся источников калия и источником натрия, соответственно добавляют к латексу, полученному эмульсионной полимеризацией; способ, в котором регулируются количества мономеров, используемых в полимеризации, поскольку калий и натрий иногда содержатся в малых количествах в мономерах, используемых в полимеризации, и т.п. Данные способы могут применяться самостоятельно в виде одного типа или при комбинировании двух или нескольких типов вместе.
[0056] Заметим, что общее содержание калия и натрия в латексе, описанном в данном изобретении, должно быть только в пределах упомянутого выше интервала по отношению к всему латексу, и предпочтительно от 4500 до 33000 вес. м.д., более предпочтительно от 4500 до 32000 вес. м.д. и еще более предпочтительно от 4800 до 29000 вес. м.д., в количественном выражении относительно нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы (т.е. твердый ингредиент), в латексе. Устанавливая общее содержание калия и натрия в латексе в пределах упомянутого выше интервала в весовом выражении по отношению к нитрильному каучуку, содержащему карбоксильные группы (т.е. твердый ингредиент), в латексе, имеется возможно большего увеличения химической стойкости и термостойкости самого латекса и теплостойкости и фрикционных характеристик при превращении в фрикционный материал.
[0057] рН латекса, описанного в данном изобретении, предпочтительно ниже 12, более предпочтительно в интервале от 7,0 до 11,5, еще более предпочтительно в интервале от 7,5 до 11,0 и особенно предпочтительно в интервале от 7,5 до 10,0. В случае установки рН в пределах упомянутого выше интервала, химическая стойкость латекса улучшается.
[0058] Способ регулирования рН латекса в пределах упомянутого выше интервала особенно не ограничивается и, например, возможно использовать способ, в котором рН латекса нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, входящего в состав латекса, предварительно регулируется с помощью регулятора рН. Кроме того, можно упомянуть способ, в котором регулируются тип и количество применяемого эмульгатора, используемого во время эмульсионной полимеризации; способ, в котором регулируются тип и количество применяемой регулирующей добавки, такой как инициатор полимеризации и агент, обрывающий цепь при полимеризации, используемые в сополимеризации упомянутых выше мономеров; способ, в котором регулируются тип и количество используемого эмульгатора, прибавленного после эмульсионной полимеризации для пост-стабилизации для подавления агрегации (самокоагуляция) между частицами латекса; способ, в котором регулируются тип и количество применяемой регулирующей добавки для катализатора гидрирования, используемой во время проведения гидрирования сополимера (регулятор рН и т.п., если катализатор гидрирования применяется в виде водного раствора); способ, в котором регулируются тип и количество применяемой регулирующей добавки для катализатора гидрирования, используемой во время проведения гидрирования сополимера (регулятор рН и т.п., если катализатор гидрирования применяется в виде водного раствора); способ, в котором регулируются тип и прибавленное количество добавки, такой как соль, которая примешивается при необходимости с целью уменьшения вязкости латекса или с целью регулирования рН в виде регулятора рН и т.п. Данные способы могут применяться самостоятельно в виде одного типа или при комбинировании двух или нескольких типов вместе.
[0059] Латексная композиция
Латексная композиция, описанная в данном изобретении, содержит упомянутый выше латекс и термоотверждающуюся смолу.
[0060] Термоотверждающаяся смола особенно не ограничивается при условии, что термоотверждающаяся смола является смолой, которая отверждается при нагревании, а с точки зрения обеспечения высокой совместимости (способности смешиваться) с упомянутым выше латексом, описанным в настоящем изобретении, предпочтительна водорастворимая термоотверждающаяся смола; например, можно упомянуть фенолоальдегидную смолу, карбамидную смолу, меламиноформальдегидную смолу, эпоксидную смолу и т.п. Среди них, с точки зрения возможности получить воздействие и эффект, описанные в данном изобретении, более заметными, предпочтительна фенолоальдегидная смола или эпоксидная смола, и особенно предпочтительна фенолоальдегидная смола.
[0061] Эпоксидная смола особенно не ограничивается при условии, что эпоксидная смола является смолой с эпоксигруппой и обладает способностью растворяться в воде; в качестве эпоксидной смолы без ограничения можно использовать эпоксидную смолу типа бисфенол А, эпоксидную смолу типа бисфенол AD, эпоксидную смолу типа бисфенол F, эпоксидную смолу типа бисфенол AF, эпоксидную смолу типа новолачная фенолоформальдегидная смола, эпоксидную смолу типа крезолоформальдегидный новолак, эпоксидную смолу типа α-нафтольный новолак, эпоксидную смолу типа бисфенол А новолак и т.п.; среди них предпочтительна эпоксидная смола типа бисфенол А новолак. Заметим, что эпоксидная смола, как изложено в данном изобретении, включает так называемый предшественник эпоксидной смолы, превращающийся в эпоксидную смолу отверждающегося (вулканизирующего) типа при проведении трехмерного сшивания.
[0062] Вулканизирующее вещество может применяться в эпоксидной смоле. Вулканизирующее вещество для эпоксидной смолы особенно не ограничивается, и в качестве вулканизирующего вещества можно упомянуть амины, ангидриды кислот, имидазолы, меркаптаны, фенолоальдегидные смолы и т.п.
[0063] В качестве фенолоальдегидной смолы стало возможным использовать любые фенолоальдегидные смолы общего назначения, полученные конденсированием фенолов и альдегидов в присутствии кислотных катализаторов или в присутствии основных катализаторов.
В качестве фенолов, используемых при получении фенолоальдегидных смол, соответственно применяют карболовую кислоту, м-крезол, п-крезол, о-крезол, п-алкилфенол и т.п., также можно использовать их смеси. Кроме того, в качестве альдегидов, применяемых в получении фенолоальдегидных смол, соответственно используют формальдегид, ацетальдегид и т.п., и также можно использовать их смеси.
[0064] Кроме того, в качестве фенолоальдегидной смолы можно использовать как фенолоальдегидную смолу резольного типа, так и новолачную фенолоформальдегидную смолу; вместе с тем также можно использовать различные модифицированные фенолоформальдегидные смолы и их можно также использовать в виде смеси друг с другом. Кроме того, в качестве используемой фенолоальдегидной смолы можно применять фенолоальдегидные смолы, выбранные по объекту в отношении свойств, таких как степень конденсации фенолов с альдегидами, молекулярный вес и оставшееся процентное содержание остаточного мономера; различные фенолоальдегидные смолы, отличающиеся друг от друга в отношении их физических свойств и разных сортов, являются коммерчески доступными, и согласно этому коммерчески доступные фенолоальдегидные смолы могут должным образом применяться.
[0065] Заметим, что фенолоальдегидная смола, как изложено в данном изобретении, включает так называемый предшественник фенолоальдегидной смолы, превращающийся в фенолоальдегидную смолу отверждающегося (вулканизирующего) типа при проведении трехмерного сшивания. Кроме того, в качестве модифицированной фенолоальдегидной смолы можно упомянуть фенолоальдегидные смолы резольного типа, модифицированные различными термопластами, или новолачные фенолоформальдегидные смолы, модифицированные различными термопластами. Термопласт, используемый в модификации для получения модифицированных фенолоальдегидных смол, особенно не ограничивается и в качестве термопласта можно упомянуть эластомеры, такие как нитрильный каучук, гидрированный нитрильный каучук, изопреновый каучук, полибутадиеновый каучук, акриловый каучук и этиленакриловый каучук; полиамидная смола, феноксисмола, поливинилбутираль, полиэтилентерефталат, полиуретан, сополимер на основе метилметакрилата, смола на основе сложных полиэфиров, полимер на основе ацетилцеллюлозы, поливиниловый спирт и т.п.
[0066] Содержание термоотверждающейся смолы в латексной композиции, описанной в данном изобретении, предпочтительно составляет от 40 до 500 весовых частей, более предпочтительно от 50 до 450 весовых частей и еще более предпочтительно от 60 до 400 весовых частей по отношению к 100 весовым частям содержащего карбоксильные группы нитрильного каучука, имеющегося в латексной композиции. Устанавливая содержание термоотверждающейся смолы в упомянутом выше интервале, при получении фрикционного материала с помощью латексной композиции данного изобретения возможно получить более высокую теплостойкость и лучшие фрикционные характеристики фрикционного материала.
[0067] Кроме того, латексная композиция, описанная в данном изобретении, может дополнительно содержать диспергирующие средства, такие как метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, поливинилпирролидон, поливиниловый спирт, поливинилметиловый эфир и поливинилэтиловый эфир; вещества, способствующие эластичности (упругости), такие как гликоли, поверхностно-активные вещества и т.п.
[0068] Кроме того, латексная композиция, описанная в данном изобретении, может содержать, если требуется, следующие добавленные соединения: изоцианат, блокированный изоцианат, соединения на основе оксазолина, соединения на основе карбодиимида, малеимиды, термоотверждающиеся полиимиды, такие как бис-аллил-нади-имид, этиленмочевину, 2,6-бис(2,4-дигидроксифенилметил)-4-хлорфенол, различные фенолоформальдегидные конденсаты (например, резорцин-формальдегидный конденсат, моногадроксибензол-формальдегидный конденсат, хлорфенол-формальдегидный конденсат, резорцин-моногидроксибензол-формальдегидный конденсат, резорцин-хлорфенол-формальдегидный конденсат и модифицированную резорцин-формалиновую смолу, такую как смесь, состоящую из конденсата монохлорида серы и резорцина и резорцинформалинового конденсата), полиэпоксид, модифицированный поливинилхлорид, сажу, углеродную нанотрубу, силановый связывающий агент, адгезивное средство, галогениды алкилпиридиния, бисульфаты; прибавленные наполнители, такие как дистеарилдиметиламмоний метилсульфат, разделительные смазки, такие как парафины, вещества для улучшения технологических свойств, такие как стеариновая кислота, кремневый ангидрид, силикат, глина, бентонит, вермикулит, нонтронит, бейделлит, волконскоит, гекторит, сапонит, лапонит, сауконит, слоистый полисиликат (магадиит), кеньяит, ледикит, штукатурный гипс, окись алюминия, диоксид титана, тальк и т.п., наполнители, такие как частицы неорганических веществ, например, их смеси, связующие вещества, такие как крахмал, стабилизаторы, такие как поливинилпирролидон, пластификатор, поперечно сшивающий агент, вулканизирующее средство, ускоритель вулканизации, сополимер-сшивающий агент, оксид цинка, соль металла ненасыщенной карбоновой кислоты, триазинтиолы, водопоглотитель, красящие вещества, такие как неорганический пигмент и органический пигмент, агент, способствующий образованию хелатных соединений, диспергирующее средство, антиоксид ант, поглотитель ультрафиолетовых лучей, поверхностноактивное вещество, агент восстановления компрессии (сжатия), противовспенивающее вещество, бактерицид, антисептик, пластификатор, средство препятствующее липкости, порофор, стабилизатор пены, пенетрант, водоотталкивающее средство/масловодотталкивающее средство, препятствующее слипанию вещество, уловитель формалина, добавка, придающая огнеупорные свойства, средство для сгущения, смягчитель, реагент, предотвращающий старение, масло, агент, предотвращающий вызванную озоном порчу, суспензионное средство, замедлитель конденсации, антипоглощающую добавку, водоотталкивающую добавку, смазку и т.п.
[0069] В качестве сшивающего агента можно упомянуть сшивающие агенты на основе органической перекиси, сшивающие агенты на основе полиамина и т.п.
[0070] Сшивающий агент сополимера особенно не ограничивается и предпочтительно является низкомолекулярным или высокомолекулярным соединением с множеством полностью реакционноспособных ненасыщенных групп в молекуле. Например, можно упомянуть полифункциональные виниловые соединения, такие как дивинилбензол и дивинилнафталин; изоцианураты, такие как триаллилизоцианурат и триметаллилизоцианурат; цианураты, такие как триаллилцианурат; малеимиды, такие как N,N'-м-фенилендималеимид и дифенилметан-4,4'-бисмалеимид; аллиловые эфиры поливалентных кислот, такие как диаллилфталат, диаллилизофталат, диаллилмалеат, диаллилфумарат, диаллилсебацинат и триаллилфосфат; диэтиленгликоль бисаллилкарбонат; аллиловые эфиры, такие как диаллиловый эфир этиленгликоля, триаллиловый эфир триметилолпропана и неполный аллиловый эфир пентаэритрита; аллилмодифицированные смолы, такие как аллилированная новолачная смола и аллилированная резольная смола; и метакрилатные соединения с 3 до 5-функциональных групп и акрилатные соединения, такие как триметакрилат триметилолпропана и триакрилат триметилолпропана, и т.п. Они могут применяться в виде одного типа или при комбинировании нескольких типов вместе.
[0071] Латексная композиция, описанная в данном изобретении, может смешиваться с различными латексами. В качестве смешиваемого латекса можно упомянуть акрилонитрилбутадиеновый каучуковый латекс, акрилонитрилбутадиенстирольный сополимерный латекс, акрилонитрилбутадиенвинилпиридиновый сополимерный латекс, стиролбутадиеновый сополимерный латекс, стиролбутадиенвинилпиридиновый сополимерный латекс, полибутадиеновый каучуковый латекс, хлорпреновый каучуковый латекс, хлорсульфированный полиэтиленовый латекс, натуральный каучуковый латекс, полиизопреновый каучуковый латекс, эмульсия эпихлоргидрина, эмульсия эпихлоргидринового-полиэфирного сополимера, эмульсия стирол-изопрен-стирольного блоксополимера, фторкаучуковый латекс, этилен-пропилен-диеновый сополимерный латекс (эмульсия), акрилат сополимерный латекс, поливинилхлоридная эмульсия, этилен-винилацетатный сополимерный латекс (эмульсия) и т.п.
[0072] В качестве способа, дающего возможность латексной композиции, описанной в данном изобретении, содержать термоотверждающуюся смолу, возможно использовать, например, способ, в котором к упомянутой выше латексной композиции примешивают термоотверждающуюся смолу. В этом случае, термоотверждающуюся смолу можно примешивать как таковую или, в другом варианте, термоотверждающуюся смолу можно растворить или диспергировать в воде и можно смешать в виде раствора или дисперсии; предпочтительно, чтобы термоотверждающуюся смолу смешивали в виде дисперсионной жидкости, которую получают диспергированием термоотверждающейся смолы в воде в присутствии эмульгатора. Поскольку в латексной композиции данного изобретения, как описано выше, общее содержание калия и натрия в латексе, входящего в состав латексной композиции, контролируется так, чтобы оно находилось в упомянутом выше интервале, латексная композиция данного изобретения является превосходной по химической стойкости и термостойкости, и, более того, превосходной по совместимости (способности смешиваться) с термоотверждающейся смолой, и, в результате, латекс и термоотверждающаяся смола, входящие в состав латексной композиции, являются совместимыми или смешиваемыми друг с другом, и полученный фрикционный материал может быть превосходным по теплостойкости и фрикционным характеристикам.
[0073] Фрикционный материал
Фрикционный материал, описанный в данном изобретении, получают с помощью упомянутой выше латексной композиции, присоединенной к основному материалу или смешанной с ним.
[0074] Основной материал особенно не ограничивается, и обычно в качестве основного материала используют волокнистый основной материал. В качестве волокнистого основного материала можно упомянуть неорганические волокна или органические волокна, изготовленные из меди, нержавеющей стали, латуни, арамида, технического углерода, стекла, титаната калия, каменной ваты, керамики и т.п.
[0075] Способ получения фрикционного материала, описанного в данном изобретении, особенно не ограничивается, и фрикционный материал можно получить, например, погружением основного материала в упомянутую выше латексную композицию, таким образом присоединяя латексную композицию к поверхности основного материала, и если необходимо, высушивая таким образом обработанный основной материал. Кроме того, в данном случае, после выполнения сушки, если требуется, можно проводить нагревание, чтобы промотировать вулканизацию термоотверждающейся смолы, содержащейся в латексной композиции, описанной в данном изобретении. Температуру нагревания для вулканизации можно соответственно выбрать по типу используемой термоотверждающейся смолы, но обычно составляет от 120 до 240°С и продолжительность нагрева обычно составляет от 30 минут до 8 часов.
[0076] Фрикционный материал, описанный в данном изобретении, является материалом, полученным с помощью упомянутой выше латексной композиции, и, соответственно, является превосходным по теплостойкости и фрикционным характеристикам. В результате, воспользовавшись преимуществом таких характеристик, фрикционный материал, описанный в данном изобретении, пригоден для различных фрикционных материалов, таких как фрикционная тормозная накладка, колодка тормозного диска, фрикционная накладка муфты и т.п. для автомобилей и производственных установок.
[0077] Заметим, что в упомянутых выше примерах, пример, в котором латекс, описанный в данном изобретении, смешивают с термоотверждающейся смолой с получением латексной композиции, и фрикционный материал, полученный с помощью латексной композиции, упоминают в качестве примера; однако, латекс, описанный в данном изобретении, является превосходным по химической стойкости и термостойкости и превосходным по теплостойкости различных элементов конструкции и т.п. при практических применениях, которые получают с помощью латекса, описанного в данном изобретении, и, следовательно, латекс можно соответственно использовать не только в таких фрикционных материалах, но также в широком диапазоне применений для материалов помимо фрикционных материалов.
[0078] Например, латекс, описанный в данном изобретении, соответственно используют в следующих различных применениях: можно упомянуть исходные материалы для нетканых тканей, широко используемых в качестве одежды, такой как дополнительная подкладка к одежде, дополнительная подкладка к кимано и нижнее белье; материалы технического назначения, такие как фильтры, ткань для полировки и изоляционный материал; гигиенические товары, такие как маски, марля, медицинские халаты, материалы для внутренней отделки автомобилей и фильтры для кондиционирования воздуха; композиции формования окунанием для формования окунанием ниппеля, воздушного шара, перчаток, баллона, мешка и т.п.; латексные клеи для усиления адгезионной прочности между основным тканым материалом и каучуковым элементом в зубчатом приводном ремне (ремень привода газораспределительного механизма для автомобилей и общих промышленностях, ремень привода газораспределительного механизма в масле, ремни масляного насоса и т.п.), поликаучуковый ремень, ленточный ремень, клиновидный приводной ремень и т.п.; адгезивы, применяемые для различных волокон для армирующего каучука (шинный корд, скрученный шнур, такой как электродная проволока, упрочняющие нити для резинового рукава, короткое волокно, базисный материал для диаграмм); агенты обработки волокон (в качестве волокон можно упомянуть полиамидные волокна, включая алифатические полиамиды, такие как нейлон и ароматический полиамид, такой как арамид, полиэфирное волокно, графитовое волокно, стекловолокно, хлопковое волокно, базальтовое волокно и т.п. Волокна могут применяться самостоятельно в виде одного типа или совместно); связующие вещества, такие как связующее вещество для батареи, связующее вещество для топливного элемента, связующее вещество для бумажного покрытия, средство для цементной смеси, внутреннее дополнительное пропиточное связующее вещество и пленочное связующее вещество для чернильно-струйной записывающей среды; производство бумаги; композиция для нанесения на бумагу; смоляная модифицирующая композиция; вспененные резины (пенорезины), используемые для матраца, стеганого покрывала, валка, амортизатора и т.п.; стыковочный лист, AL лист (абсорбционный лист, не использующий пасту), листовой материал и уплотняющий материал, такой как прокладка; материал для покрытия; и т.п.
ПРИМЕРЫ
[0079] Ниже данное изобретение описывается с помощью более подробных примеров, но данное изобретение не ограничивается этими примерами. Заметим, что в дальнейшем, если не указано особо, «часта» являются весовыми. В дополнение к этому, методы испытаний и оценки проводились следующим образом.
[0080] Йодное число
Йодное число нитрильного каучука определяли в соответствии с JIS K6235.
[0081] Содержания соответствующих мономерных звеньев, входящих в состав нитрильного каучука
Содержание бутадиенового звена (1,3-бутадиеновое звено и насыщенное бутадиеновое звено) вычисляли путем измерения йодных чисел (согласно JIS K6235) нитрильного каучука до реакции гидрирования и после реакции гидрирования.
Содержание акрилонитрильного звена вычисляли путем измерения содержания азота в сополимерном каучуке, содержащем нитрильные группы, по методу Кьельдаля в соответствии с JIS K6384 (единицы: ephr).
Содержание карбоксильных групп определяли следующим образом. К 0,2 г 2-мм квадратного кусочка нитрильного каучука прибавляли 20 мл этанола и 10 мл воды. Титрование проводили при перемешивании при комнатной температуре с помощью 0,02 н водно-этанольного раствора гидроксида калия и тимолфталеина в качестве индикатора и, таким образом, содержание карбоксильной группы определяли как число молей карбоксильной группы в 100 г нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы (единицы: ephr). Кроме того, найденное число молей карбоксильной группы превращали в содержание звеньев метакриловой кислоты в нитрильном каучуке, и, таким образом, вычисляли содержание звеньев метакриловой кислоты в нитрильном каучуке.
[0082] Количество калия и количество натрия в латексе
Латекс нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, подвергали кислотному расщеплению, затем подвергали количественному анализу с помощью ICP эмиссионного анализатора (торговое название "Optima 4300DV," произведенный Perkin-Elmer Corp.) на основе ICP-AES метода, и, таким образом, измеряли количества калия и натрия, присутствующие в 1 кг латекса нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы (единицы: вес. м.д.).
[0083] Термическая потеря веса при 450°С
Латекс нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, помещали в чашу, сушили на воздухе в течение одной ночи, затем сушили в горячем воздухе при температуре 110°С и продолжительности сушки 30 минут, и, таким образом, получали образец с содержанием сухого вещества. Изменение веса и термическое изменение полученного образца в температурном интервале от комнатной температуры до 700°С измеряли с помощью термогравиметрического дифференциального термо-анализатора (торговое название "EXSTAR-6000," произведенный SII Nano Technology Inc.). Заметим, что режим измерений был следующий: камера: Pt, количество образца: приблизительно 20 мг, скорость программированного увеличения температуры: 5°С/мин, атмосфера: поток азота при 100 мл/мин. Долю, которую составляет потеря веса образца при температуре 450°С по отношению к весу (сухому весу) образца при комнатной температуре, определяли как потерю веса на основе следующей формулы. Можно обнаружить, что чем меньше абсолютная величина термической потери веса, тем более значима термостойкость.
Термическая потеря веса при 450°С (%) = {((вес при 450°С) - (вес при комнатной температуре))/(вес при комнатной температуре)} × 100.
[0084] Химическая стойкость
3
В первую очередь готовили три водных раствора NaCl, отличающиеся друг от друга по концентрации NaCl. Среди приготовленных водных растворов NaCl, раствор с концентрацией NaCl - 2,5 вес. % рассматривали как образец №1, раствор с концентрацией NaCl - 3,0 вес. % рассматривали как образец №2 и раствор с концентрацией NaCl - 4,0 вес. % рассматривали как образец №3. Далее отмеряли 30 мл каждого полученного водного раствора NaCl и помещали в 100-мл химический стакан, соответственно. После чего в каждый 100-мл химический стакан прибавляли каплю (приблизительно 0,2 см) латекса нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, и регистрировали номер(а) (с №1 до №3) водного(ых) раствора(ов) NaCl, в котором(ых)латекс коагулировал (полностью не распределялся в водном растворе NaCl). Было обнаружено, что чем выше концентрация раствора NaCl, в котором коагуляция латекса не происходит, тем лучше химическая стойкость латекса.
[0085] Показатель изменения удлинения
Образец фрикционного материала для испытания в виде пленки перфорировали модифицированной гантелью №3 для получения опытного образца, отвечающего исходному состоянию. Используя опытный образец, отвечающий исходному состоянию, его погружали в минеральное масло (Ultra G1, произведенное Honda Motor Co., Ltd.), отрегулированное на 150°С в течение 72 часов на основе JIS K6258, и, таким образом, получали опытный образец после погружения в высокотемпературное масло. Для каждого полученного опытного образца, отвечающего исходному состоянию, и полученного опытного образца после погружения в высокотемпературное масло, измеряли удлинение на основе JIS K6251, когда опытный образец растягивали при скорости растяжении 200 мм/мин. Вычисляли показатель изменения удлинения опытного образца после погружения в высокотемпературное масло относительно удлинения опытного образца, отвечающего исходному состоянию, с помощью следующей формулы. Можно прийти к выводу, что чем меньше абсолютная величина показателя изменения удлинения, тем лучше теплостойкость. Показатель изменения удлинения (после погружения в высокотемпературное масло)(%) = {((удлинение опытного образца после погружения в высокотемпературное масло) - (удлинение опытного образца, отвечающего исходному состоянию)/(удлинение опытного образца, отвечающего исходному состоянию)} х 100.
[0086] Изменение коэффициента трения
Д ля образца фрикционного материала для испытания в виде пленки измеряли фрикционное сопротивление (сопротивление истиранию) поверхности с помощью измерительного прибора свойств поверхности типа Heidon (торговое название "HEIDON-38," произведенный Shinto Scientific Co., Ltd.). Заметим, что в измерении применяли шариковый индентор (SUS φ10) в качестве измерительного приспособления; при горизонтальном перемещении опытного образца при условиях контрольной нагрузки в 500 г (вертикальная нагрузка N), температуры испытания 200°С, скорости испытания 600 мм/мин, длины перемещения 15,0 мм и времени обращения 100, измеряли силу трения F (единицы: gf) применительно к усилителю динамических искажений прибора типа Heidon, измеряющего характер поверхности; вычисляли коэффициент трения μ с помощью многократной оценки силы трения на основе следующей формулы:
μ=F/N
В данном измерении величину коэффициента трения μ непрерывно регистрировали от состояния, в котором опытный образец находился в покое, до состояния, в котором опытный образец двигался с постоянной скоростью, равной испытательной скорости, и величину, когда коэффициент трения μ оставался в неизменном состоянии, принимали за динамический коэффициент трения μk. Затем опытный образец оставляли в термостате Гира при 150°С в течение 72 часов, и, таким образом, получали опытный образец после термического старения. Для опытного образца после термического старения таким же образом, как описано выше, также измеряли динамический коэффициент трения μk, и определяли величину, полученную вычитанием величины динамического коэффициента трения μk опытного образца, отвечающего исходному состоянию, перед тем, как подвергали термическому старению, от динамического коэффициента трения после термического старения, как изменение коэффициента трения (после повторного нагревания). Заметим, что можно отметить, что чем меньше изменение коэффициента трения, тем лучше фрикционные свойства при высокой температуре окружающей среды.
[0087] Пример 1
Получение нитрильного каучукового латекса (А-1). содержащего карбоксильные группы
В реактор в указанном порядке загружали 180 частей воды, полученной методом ионного обмена, 25 частей водного раствора додецилбензолсульфоната натрия с концентрацией 10 вес. %, 20 частей акрилонитрила, 6 частей метакриловой кислоты и 0,5 частей трет-додецилмеркаптана (регулятор молекулярного веса), газ внутри реактора заменяли азотом три раза, и затем в реактор загружали 72 части 1,3-бутадиена. Реактор выдерживали при 5°С и в реактор загружали 0,1 часть гидроперекиси кумола (инициатор полимеризации) и соответствующие количества восстановителя и агента, способствующего образованию хелатных соединений, и реакцию полимеризации продолжали примерно в течение 16 часов при перемешивании реакционной смеси. Затем прибавляли 0,1 часть 10%-ного водного раствора гидрохинона (агент, обрывающий цепь полимеризации) для остановки реакции полимеризации при глубине превращении 85%, далее остаточные количества мономеров удаляли с помощью ротационного испарителя при температуре воды, равной 60°С, к реакционной смеси прибавляли соответствующее количество щелочного мыла и затем реакционную смесь концентрировали с получением латекса нитрильного каучука.
[0088] Далее в автоклав прибавляли латекс и соль, состоящую из палладиевого катализатора (палладиевый катализатор в виде кислого водного раствора, приготовленного прибавлением азотной кислоты к 5-кратному мольному эквиваленту палладия) и рН буфера (содержащего калий и натрий), таким образом, чтобы содержание палладия составляло 2000 вес. м.д. по отношению к весу сухого каучука, содержащегося в латексе, кроме того прибавляли поливинилпирролидон со средневесовой молекулярной массой 5000 в количестве в пять раз выше количества палладия и доставляли газообразный азот в течение 10 минут для удаления растворенного кислорода в латексе. Затем проводили реакцию гидрирования при давлении водорода 3 МПа и температуре 50°С в течение 6 часов с получением нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы, с концентрацией твердого содержимого приблизительно 36 вес. %. Для полученного нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы, согласно упомянутым выше способам, оценивали содержание соответствующих мономерных звеньев, количество калия и количество натрия в латексе, потерю веса при нагревании при 450°С и химическую стойкость. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
-2
Заметим, что в полученном нитрильном каучуковом латексе (А-1), содержащем карбоксильные группы, содержание калия составляло 4500 вес. м.д., и содержание натрия составляло 1900 вес. м.д. по отношению ко всему латексу. При этом у нитрильного каучука (А-1), содержащего карбоксильные группы, йодное число равно 40 и содержание карбоксильных групп 5×10 ephr. Твердое содержимое, полученное путем сушки на воздухе нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы, было способно раствориться в тетрагидрофуране, и нерастворимого содержимого не обнаружено.
[0089] Получение латексной композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу, и опытного образца в виде фрикционного материала
В термостойкий резервуар (ванну) помещали 100 частей (применительно к твердому содержимому) нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы, полученного как описано выше, латекс (А-1) смешивали с 100 частями (применительно к твердому содержимому) фенолоальдегидной смолы (торговое название "Sumilight Resin PR-14170," произведенной Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), и, таким образом, получали латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу. Полученную латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу, высушивали на воздухе в течение одной ночи и затем сушили с помощью воздуходувной сушильной установки при 110°С и в течение 10 минут. Впоследствии твердый продукт, полученный высушиванием, прессовали с помощью формодержателя 5-мм толщины и вулканизировали при 160°С в течение 30 минут, и, таким образом, получали опытный образец фрикционного материала в виде пленки. Затем, с помощью опытного образца фрикционного материала, полученного в соответствие с упомянутыми выше способами, измеряли показатель изменения удлинения и изменение коэффициента трения. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
[0090] Пример 2
Получение нитрильного каучукового латекса (А-2). содержащего карбоксильные группы
Нитрильный каучуковый латекс (А-2), содержащий карбоксильные группы, с концентрацией твердого содержимого приблизительно 43 вес. % получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество акрилонитрила во время полимеризации изменяли от 20 частей на 31 часть, и количество используемой соли, состоящей из палладиевого катализатора и рН буфера, изменяли от 2000 вес. м.д. на 2500 вес. м.д. в пересчете на количество палладия; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
-2
Заметим, что в полученном нитрильном каучуковом латексе (А-2), содержащем карбоксильные группы, содержание калия составляло 5000 вес. м.д. и содержание натрия составляло 1690 вес. м.д. относительно всего каучука. Кроме того, йодное число нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, составляло 20 и содержание карбоксильных групп 5×10 ephr. Твердое содержимое, полученное путем сушки на воздухе нитрильного каучукового латекса (А-2), содержащего карбоксильные группы, было способно раствориться в тетрагидрофуране, и нерастворимого содержимого не обнаружено.
[0091] Получение латексной композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу, и опытного образца в виде фрикционного материала
Латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу, и опытный образец в виде фрикционного материала получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что нитрильный каучуковый латекс (А2), содержащий карбоксильные группы, полученный как описано выше, применяли вместо нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
[0092] Пример 3
Получение нитрильного каучукового латекса (А-3), содержащего карбоксильные группы
Нитрильный каучуковый латекс (А-3), содержащий карбоксильные группы, с концентрацией твердого содержимого приблизительно 44 вес. % получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество акрилонитрила изменяли с 20 частей до 30 частей и количество метакриловой кислоты изменяли с 6 частей до 9 частей, соответственно, во время полимеризации; дополнительно прибавляли 10 частей акрилонитрила во время полимеризации при степени конверсии 60%; и количество используемой соли, состоящей из палладиевого катализатора и рН буфера, в реакции гидрирования изменяли с 2000 вес. м.д. до 1500 вес. м.д. в пересчете на палладий; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
-2
Заметим, что в полученном нитрильном каучуковом латексе (А-3), содержащем карбоксильные группы, содержание калия составляло 4020 вес. м.д., и содержание натрия составляло 2060 вес. м.д. относительно всего каучука. Кроме того, йодное число нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, составляло 50, и содержание карбоксильных групп 8×10 ephr. Твердое содержимое, полученное путем сушки на воздухе нитрильного каучукового латекса (А-3), содержащего карбоксильные группы, было способно раствориться в тетрагидрофуране, и нерастворимого содержимого не обнаружено.
[0093] Получение латексной композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу, и опытного образца в виде фрикционного материала
Латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу, и опытный образец в виде фрикционного материала получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что нитрильный каучуковый латекс (А-3), содержащий карбоксильные группы, полученный как описано выше, применяли вместо нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
[0094] Пример 4
Получение нитрильного каучукового латекса (А-4), содержащего карбоксильные группы
Нитрильный каучуковый латекс (А-4), содержащий карбоксильные группы, с концентрацией твердого содержимого приблизительно 36 вес. % получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество акрилонитрила изменяли с 20 частей на 33 части во время полимеризации; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
-2
Заметим, что в полученном нитрильном каучуковом латексе (А-4), содержащем карбоксильные группы, содержание калия составляло 4700 вес. м.д., и содержание натрия составляло 1850 вес. м.д. относительно всего каучука. Кроме того, йодное число нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, составляло 32, и содержание карбоксильных групп 4×10 ephr. Твердое содержимое, полученное путем сушки на воздухе нитрильного каучукового латекса (А-4), содержащего карбоксильные группы, было способно раствориться в тетрагидрофуране, и нерастворимого содержимого не обнаружено.
[0095] Получение латексной композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу, и опытного образца в виде фрикционного материала
Латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу, и опытный образец в виде фрикционного материала получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что нитрильный каучуковый латекс (А-4), содержащий карбоксильные группы, полученный как описано выше, применяли вместо нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
[0096] Сравнительный пример 1
Получение нитрильного каучукового латекса (А-5), содержащего карбоксильные группы
Латекс нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество акрилонитрила изменяли от 20 частей на 29 частей и количество метакриловой кислоты изменяли от 6 частей на 9 частей, соответственно, во время полимеризации; и реакцию гидрирования не проводили. Заметим, что в сравнительном примере 1 реакцию гидрирования не проводили и получали нитрильный каучуковый латекс (А-5), содержащий карбоксильные группы, с концентрацией твердого содержимого приблизительно 37 вес. %, путем прибавления рН буфера к латексу нитрильного каучука таким же образом, как в примере 1. Далее для полученного нитрильного каучукового латекса (А-5), содержащего карбоксильные группы, проводили оценки таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
-2
Заметим, что в полученном нитрильном каучуковом латексе (А-5), содержащем карбоксильные группы, содержание калия составляло 9050 вес. м.д., и содержание натрия составляло 1500 вес. м.д. относительно всего нитрильного каучукового латекса, содержащего карбоксильные группы. Кроме того, йодное число нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, составляло 280, и содержание карбоксильных групп 8×10 ephr. Твердое содержимое, полученное путем сушки на воздухе нитрильного каучукового латекса (А-5), содержащего карбоксильные группы, было способно раствориться в тетрагидрофуране, и нерастворимого содержимого не обнаружено.
[0097] Получение латексной композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу, и опытного образца в виде фрикционного материала
Латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу, и опытный образец в виде фрикционного материала получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что нитрильный каучуковый латекс (А-5), содержащий карбоксильные группы, полученный как описано выше, использовали вместо нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
[0098] Сравнительный пример 2
Получение нитрильного каучукового латекса (А-6), содержащего карбоксильные группы
Нитрильный каучуковый латекс (А-6), содержащий карбоксильные группы, с концентрацией твердого содержимого приблизительно 40 вес. % получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество акрилонитрила изменяли от 20 частей на 40 частей во время полимеризации; реакцию гидрирования не проводили и рН буфер не прибавляли, и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
-2
Заметим, что в полученном нитрильном каучуковом латексе (А-6), содержащем карбоксильные группы, содержание калия составляло 2000 вес. м.д., и содержание натрия составляло 1900 вес. м.д. относительно всего латекса. Кроме того, йодное число нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, составляло 289, и содержание карбоксильных групп 5×10 ephr. Твердое содержимое, полученное путем сушки на воздухе нитрильного каучукового латекса (А-6), содержащего карбоксильные группы, было способно раствориться в тетрагидрофуране и нерастворимого содержимого не обнаружено.
[0099] Получение латексной композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу, и опытного образца в виде фрикционного материала
Латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу, и опытный образец в виде фрикционного материала получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что нитрильный каучуковый латекс (А-6), содержащий карбоксильные группы, полученный как описано выше, использовали вместо нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
[0100] Сравнительный пример 3
Получение нитрильного каучукового латекса (А-7). содержащего карбоксильные группы
Нитрильный каучуковый латекс (А-7), содержащий карбоксильные группы, с концентрацией твердого содержимого приблизительно 38 вес. % получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество акрилонитрила изменяли от 20 частей на 30 частей и количество метакриловой кислоты изменяли с 6 частей на 4 части, соответственно, во время полимеризации; палладиевый катализатор использовали без превращения в форму соли с рН буфером (т.е. сам рН буфер не использовался); и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
-2
Заметим, что в полученном нитрильном каучуковом латексе (А-7), содержащем карбоксильные группы, содержание калия составляло 1000 вес. м.д. и содержание натрия составляло 1020 вес. м.д. относительно всего латекса. Кроме того, йодное число нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, составляло 39 и содержание карбоксильных групп 3×10 ephr. Твердое содержимое, полученное путем сушки на воздухе нитрильного каучукового латекса (А-7), содержащего карбоксильные группы, было способно раствориться в тетрагидрофуране и нерастворимого содержимого не обнаружено.
[0101] Получение латексной композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу, и опытного образца в виде фрикционного материала
Латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу, и опытный образец в виде фрикционного материала получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что нитрильный каучуковый латекс (А-7), содержащий карбоксильные группы, полученный как описано выше, использовали вместо нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
[0102] Сравнительный пример 4
Получение нитрильного каучукового латекса (А-8), содержащего карбоксильные группы
Нитрильный каучуковый латекс (А-8), содержащий карбоксильные группы, с концентрацией твердого содержимого приблизительно 42 вес. % получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество акрилонитрила изменяли от 20 частей на 18 частей во время полимеризации, количество используемого палладиевого катализатора во время проведения реакции гидрирования изменяли с 2000 вес. м.д. до 2200 вес. м.д. относительно количества палладия, и изменяли тип омыляющего вещества, прибавленного после удаления остаточных мономеров; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1.
-2
Заметим, что в полученном нитрильном каучуковом латексе (А-8), содержащем карбоксильные группы, содержание калия составляло 2500 вес. м.д. и содержание натрия составляло 8000 вес. м.д. относительно всего латекса. Кроме того, йодное число нитрильного каучука, содержащего карбоксильные группы, составляло 28 и содержание карбоксильных групп 4×10 ephr. Твердое содержимое, полученное путем сушки на воздухе нитрильного каучукового латекса (А-8), содержащего карбоксильные группы, было способно раствориться в тетрагидрофуране и нерастворимого содержимого не обнаружено.
[0103] Получение латексной композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу, и опытного образца в виде фрикционного материала
Латексную композицию, содержащую фенолоальдегидную смолу, и опытный образец в виде фрикционного материала получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что нитрильный каучуковый латекс (А-8), содержащий карбоксильные группы, полученный как описано выше, использовали вместо нитрильного каучукового латекса (А-1), содержащего карбоксильные группы; и оценки проводили таким же образом, как в примере 1. Таким образом полученные результаты приведены в таблице 1
[0104]
*) Количество относительно содержащего карбоксильные группы нитрильного каучука (количество в виде твердого содержимого)
[0105] Как показано в таблице 1, в случае, если латекс содержащего карбоксильные группы нитрильного каучука содержит α,β-этиленненасыщенное нитрильное мономерное звено в количестве от 8 до 60 вес. % и с йодным числом 120 или менее и с общим содержанием калия и натрия в латексе от 2300 до 10000 вес. м.д. по отношению ко всему латексу, полученный латекс имел малую абсолютную величину термической потери веса при 450°С, был превосходным по термостойкости и был превосходным по химической стойкости, поскольку латекс по каплям прибавляли к водному раствору NaCl, коагуляция не имела места даже в водном растворе NaCl (№3) с относительно высокой концентрацией (примеры с 1 по 4). Кроме того, в каждом из примеров с 1 по 4, было подтверждено, что фрикционный материал, полученный путем смешивания латекса с термоотверждающейся смолой, имеет малую абсолютную величину показателя изменения удлинения (после погружения в масло при высокой температуре) и, в результате, является превосходным по теплостойкости, и с малым изменением коэффициента трения (после термического старения), и, следовательно, является превосходным по фрикционным характеристикам при высоких температурах окружающей среды.
[0106] С другой стороны, если йодное число нитрильного каучука было слишком велико, полученный латекс имел высокую абсолютную величину термической потери веса при 450°С и был плохим по термостойкости, и, кроме того, твердое содержимое плавало уже до прибавления в водный раствор NaCl или коагуляция имела место только при прибавлении по каплям в водный раствор NaCl (№1) с относительно низкой концентрацией, и, таким образом, являлся плохим по химической стойкости (сравнительные примеры 1 и 2). Среди них, латекс сравнительного примера 1 имел слишком высокое общее содержание калия и натрия, твердое содержимое плавало уже до прибавления в водный раствор NaCl, и был особенно плох по химической стойкости. Более того в сравнительных примерах 1 и 2 полученные фрикционные материалы имеют большую абсолютную величину показателя изменения удлинения (после погружения в масло при высокой температуре), и, следовательно, латекс является плохим по теплостойкости, и с большим изменением коэффициента трения (после термического старения), и, в результате, является плохим по фрикционным характеристикам при высоких температурах окружающей среды.
Кроме того даже, если йодное число нитрильного каучука находилось в упомянутом выше интервале, в случае, когда общее содержание калия и натрия в латексе было слишком мало, полученный латекс претерпевал коагуляцию даже, если по каплям прибавляли в водный раствор NaCl (№1) относительно низкой концентрации, и, в результате был плохим по химической стойкости (сравнительный пример 3). Кроме того, в сравнительном примере 3 полученный фрикционный материал был плохим по теплостойкости и фрикционным характеристикам.
При этом, если йодное число нитрильного каучука находилось в упомянутом выше интервале, но общее содержание калия и натрия в латексе было слишком велико, полученный латекс имел плавающее твердое содержимое уже до прибавления водного раствора NaCl, и, в результате, был особенно плох по химической стойкости (сравнительный пример 4). Кроме того, в сравнительном примере 4, полученный фрикционный материал был плохим по теплостойкости и фрикционным характеристикам.