CN117440998A - (甲基)丙烯酸系粘接剂组合物、层叠体和轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种硫化橡胶彼此的粘接性优异的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物、层叠体、和轮胎,本发明是一种双剂型的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物、使用(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物的层叠体和轮胎,所述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物含有具有(甲基)丙烯酰基的聚合性单体A、包含丁腈橡胶或氯磺化聚乙烯的弹性体成分B、过氧化物系聚合引发剂C、还原剂D以及填料E;并且A含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体(A1)、具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(A2)、(甲基)丙烯酸单体(A3)、以及交联性(甲基)丙烯酸系单体(A4),所述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的B的总含量相对于A和B的总计含量的质量比(B/A+B)为0.05以上,并且所述组合物用于使硫化橡胶彼此粘接。
Description
技术领域
本发明涉及一种(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物、层叠体和轮胎。
背景技术
一直以来,含有有机过氧化物和还原剂的双剂型丙烯酸系粘接剂被用于电气·电子部件等领域中(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-179548号公报
发明内容
发明要解决的课题
另一方面,近年来开发出一种利用IoT(Internet of Things)并在汽车的轮胎上安装传感器,从而监控轮胎的空气压等的系统。上述传感器通常被装在硫化后的橡胶制的容器(container)中,且用粘接剂固定于轮胎中。
通常,硫化橡胶的表面大多是惰性的。另外,汽车的行驶中,轮胎处于高速旋转、强烈振动、高温的条件下,能够耐受上述条件那样地使硫化橡胶彼此粘接是极其困难的。
这些之中,本发明人等参考专利文献1明确了制备双剂型的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,在室温条件下用上述组合物使硫化后的橡胶彼此粘接,结果有硫化橡胶彼此的粘接性不充分的情况。
于是,本发明的目的是提供一种硫化橡胶彼此的粘接性优异的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物。
另外,本发明的目的是还提供一种层叠体和轮胎。
用于解决课题的手段
本发明人等为了解决上述课题而进行深入研究,结果发现:通过含有具有特定的(甲基)丙烯酰基的聚合性单体、包含丁腈橡胶(即:丙烯腈丁二烯橡胶)或氯磺化聚乙烯的弹性体成分、过氧化物系聚合引发剂、还原剂和填料的双剂型的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,可得到所希望的效果,以至完成本发明。
本发明是基于上述见解等而完成的,具体而言,是通过以下的构成解决了上述课题。
[1]一种(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,是具有第一剂和第二剂的双剂型的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,上述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物含有下述A~E,且上述A包含下述(A1)~(A4),上述C被含在上述第一剂中,上述D被含在上述第二剂中,上述A、B、E分别独立地被含在上述第一剂和/或第二剂中,上述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的上述B的总含量相对于上述A和上述B的总计含量的质量比(B/A+B)为0.05以上,所述组合物用于使硫化橡胶彼此粘接。
A:具有(甲基)丙烯酰基的聚合性单体
(A1):(甲基)丙烯酸烷基酯单体
(A2):具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体
(A3):(甲基)丙烯酸单体
(A4):交联性(甲基)丙烯酸系单体
B:包含丁腈橡胶或氯磺化聚乙烯的弹性体成分
C:过氧化物系聚合引发剂
D:还原剂
E:填料
[2]根据[1]所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,上述丁腈橡胶在100℃下的门尼粘度为20以上。
[3]根据[1]或[2]所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的上述(A2)的总含量相对于上述A的总含量的质量比(A2/A)为0.01~0.5。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的上述(A3)的总含量相对于上述A的总含量的质量比(A3/A)为0.005~0.5。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的上述(A4)的总含量相对于上述A的总含量的质量比(A4/A)为0.001~0.2。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,上述丁腈橡胶的结合腈量为上述丁腈橡胶中的10质量%以上。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,上述B还包含玻璃转化温度为-20℃以下的橡胶成分(bb),上述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的上述(bb)的总含量相对于上述B的总含量的质量比(bb/B)超过0但低于0.5,但是上述(bb)中不包括丁腈橡胶和氯磺化聚乙烯。
[8]一种层叠体,其是将硫化橡胶彼此用[1]~[7]中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物粘接而成。
[9]根据[8]所述的层叠体,其中,上述硫化橡胶中的一者包含丁基橡胶和/或卤代丁基橡胶。
[10]一种轮胎,其是将已硫化的轮胎和已硫化的橡胶制部件用[1]~[7]中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物粘接而成。
[11]根据[10]所述的轮胎,其中,上述部件是内置传感器的橡胶制的容器。
发明效果
本发明的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中硫化橡胶彼此的粘接性优异。
另外,本发明还可以提供层叠体和轮胎。
具体实施方式
对本发明进行以下详细地说明。
予以说明,本说明书中,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,(甲基)丙烯酰表示丙烯酰或甲基丙烯酰,(甲基)丙烯酸表示丙烯酸或甲基丙烯酸。
另外,本说明书中使用“~”表示的数值范围是指包含“~”前后所记载的数值的范围。
在本说明书中,只要没有特别说明,各成分可以分别单独使用与该成分相当的物质或者组合2种以上使用。当成分含有包含2种以上的物质时,成分的含量是指2种以上的物质的总计含量。
在本说明书中,只要没有特别说明,各成分对于其制造方法就没有特别限制。可列举出例如以往公知的方法。
在本说明书中,有时将硫化橡胶彼此的粘接性更优异称为本发明的效果更优异。
[(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物]
本发明的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物(本发明的粘接剂组合物)是具有第一剂和第二剂的双剂型的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物含有下述A~E,上述A包含下述(A1)~(A4),上述C被含在上述第一剂中,上述D被含在上述第二剂中,上述A、B、E各自独立地被含在上述第一剂和/或第二剂中,上述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的上述B的总含量相对于上述A和上述B的总计含量的质量比(B/A+B)为0.05以上,所述组合物用于使硫化橡胶彼此粘接。
A:具有(甲基)丙烯酰基的聚合性单体
(A1):(甲基)丙烯酸烷基酯单体
(A2):具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体
(A3):(甲基)丙烯酸单体
(A4):交联性(甲基)丙烯酸系单体
B:包含丁腈橡胶或氯磺化聚乙烯的弹性体成分
C:过氧化物系聚合引发剂
D:还原剂
E:填料
以下对于本发明的粘接剂组合物进行详述。
[A~E]
本发明的粘接剂组合物含有上述A~E中的全部。
在本说明书中,有时将上述“A:具有(甲基)丙烯酰基的聚合性单体”简称为“A”。对于B~E、(A1)~(A4)、(bb)、(bbb)也同样。
[A:具有(甲基)丙烯酰基的聚合性单体]
在本发明中,“A”是具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
在本发明中,A包含上述(A1)~(A4)中的所有成分。由于(A1)~(A4)属于“A”,所以具有(甲基)丙烯酰基。(A1)~(A3)可列举出1分子中具有1个(甲基)丙烯酰基的化合物作为优选的方案。
[(A1):(甲基)丙烯酸烷基酯单体]
在本发明中,“(A1)”是(甲基)丙烯酸的烷基酯。(A1)中的烷基酯的烷基优选仅由碳原子和氢原子构成。
在(A1)中,作为与酯键结合的烷基(脂肪族烃基),可以是例如直链状、支链状或环状中的任一个或者它们的组合。
作为(A1),可列举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸(2-乙基己基)酯、(甲基)丙烯酸辛基酯、(甲基)丙烯酸壬酯这样的(甲基)丙烯酸链状烷基酯。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够适当延长可使用时间的观点考虑,(A1)优先含有(甲基)丙烯酸链状烷基酯,更优选含有甲基丙烯酸甲酯。
[(A2):具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体]
在本发明中,(A2)是具有(甲基)丙烯酰基和羟基的化合物。予以说明,(A2)不包括(A3)。
在(A2)中,(甲基)丙烯酰基和羟基可以介由有机基团结合。有机基团没有特别限制。
作为(A2),可列举出例如用下述式(1)所示的化合物。
式(1)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示亚烷基。
作为R2的亚烷基的碳原子数没有特别限制,例如优选2~10。
上述亚烷基可以是直链状、支链状或环状或者它们的组合中的任一个。
作为(A2),可列举出例如(甲基)丙烯酸(2-羟基乙基)酯、(甲基)丙烯酸羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸羟基己基酯。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,(A2)优选含有甲基丙烯酸(2-羟基乙基)酯。
[(A3):(甲基)丙烯酸单体]
在本发明中,(A3)是丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,(A3)优选含有甲基丙烯酸。
[(A4):交联性(甲基)丙烯酸系单体]
在本发明中,(A4)是具有多个(甲基)丙烯酰基的化合物。
(A4)优选含有具有2个(甲基)丙烯酰基的化合物。
在(A4)中,上述(甲基)丙烯酰基能够与有机基团结合。对于有机基团没有特别限制。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,(A4)优选含有二醇化合物的二(甲基)丙烯酸酯。
作为能够构成(A4)的上述二醇化合物,可列举出例如具有碳原子数2~20的脂肪族烃基的二醇,上述脂肪族烃基优选为直链状。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,(A4)优选含有在碳原子数6~10的脂肪族烃基的两末端具有羟基的二醇的二(甲基)丙烯酸酯,更优选含有1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯。
[(A1/A)]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的(A1)的总含量相对于A的总含量的质量比(A1/A)优选为0.01~0.9,更优选为0.10~0.70。
[(A2/A)]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的(A2)的总含量相对于A的总含量的质量比(A2/A)优选为0.01~0.5,更优选为0.10~0.40。
[(A3/A)]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的(A3)的总含量相对于A的总含量的质量比(A3/A)优选为0.005~0.5,更优选为0.05~0.20。
[(A4/A)]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的(A4)总含量相对于A的总含量的质量比(A4/A)优选为0.001~0.2,更优选为0.001~0.10。
[(A1/A2)]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的(A1)的总含量相对于(A2)的总含量的质量比(A1/A2)优选为1.0~10.0,更优选为1.5~4.0。
[B:弹性体成分]
在本发明中,B为弹性体成分。B含有丁腈橡胶(NBR)或氯磺化聚乙烯(CSM)。B可以含有NBR和CSM。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,B优选至少含有NBR。
[丁腈橡胶]
在本发明中,丁腈橡胶(NBR)是通过丙烯腈与丁二烯的共聚而得到的橡胶。
[门尼粘度]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,NBR在100℃下的门尼粘度(ML(1+4)@100℃)优选为20以上。
在本发明中,门尼粘度可以基于JIS K6300-1:2013进行测定。
[结合腈量]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,NBR的结合腈量(也叫结合丙烯腈量、AN量。)优选为NBR中的10质量%以上,更优选为15~30质量%,进一步优选15~25质量%
在本发明中,结合腈量可以基于例如JIS K6451-2:2016(凯氏法,ケルダール法)进行测定。
[氯磺化聚乙烯]
作为B的氯磺化聚乙烯(CSM)为具有氯和氯磺酰基的聚乙烯。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,CSM优选含有在23℃时的25质量%浓度的甲苯溶液粘度为200~2000mPa·s的CSM,更优选含有300~1500mPa·s的CSM。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,CSM的氯含量优选为CSM中的20~50质量%,更优选为25~45质量%。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,CSM的硫原子含量优选为CSM中的0.1~2.0质量%,更优选为0.5~1.5质量%。
[橡胶成分(bb)]
从固化后的粘接剂在低温下的强度(例如弯曲强度。以下相同)优异的观点考虑,B还优选含有玻璃转化温度为-20℃以下的橡胶成分(bb)。但是,(bb)不包括丁腈橡胶和氯磺化聚乙烯。
作为(bb)只要是二烯系橡胶就没有特别限制,可列举出例如、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)。SBR可以是未改性SBR、已改性的SBR中的任意种。
从固化后的粘接剂在低温下的强度优异的观点考虑,(bb)的玻璃转化温度优选-24℃以下。
在本发明中,玻璃转化温度可以通过差示扫描量热计进行测定。例如可以以20℃/分钟的升温速度进行上述测定,根据其结果用中点法算出玻璃转化温度。
在B还含有(bb)的情况下,从固化后的粘接剂在低温下的强度优异的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的(bb)的总含量相对于B的总含量的质量比(bb/B)优选为超过0但低于0.50。
[(B/A+B)]
本发明的粘接剂组合物中的B的总含量相对于A和B的总计含量的质量比(B/A+B)为0.05以上。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,质量比(B/A+B)优选为0.05~0.3,更优选为0.05~0.15,进一步优选0.05~0.10。
[C:过氧化物系聚合引发剂]
被含在本发明的粘接剂组合物中的C只要是过氧化物就没有特别限制,从本发明的效果更优异的理由考虑,优选含有有机过氧化物。
作为有机过氧化物,可列举出例如叔丁基过氧化氢、p-薄荷烷过氧化氢、枯烯过氧化氢、二异丙基苯过氧化氢等的过氧化氢类;过氧化苯甲酸叔丁基酯、过氧化月桂酸叔丁基酯、过氧化癸酸叔丁基酯等的过氧化酯类。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长理由考虑,C优选含有过氧化氢类,更优选含有枯烯过氧化氢。
[(C/A+B)]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的C的总含量相对于(A)和(B)的总计含量的质量比(C/A+B)优选为0.001~0.1。
[D:还原剂]
被含在本发明的粘接剂组合物中的D只要是还原剂就没有特别限定。作为具体例,可列举出三乙基胺、三丙基胺等叔胺、2-巯基苯并咪唑、单苯甲酰硫脲、亚乙基硫脲等硫脲衍生物、环烷酸钴、钒化合物等的金属化合物。
作为钒化合物的具体例,可以列举出五氧化钒等金属氧化物、辛酸氧钒、环烷酸氧钒、硬脂酸氧钒等金属皂、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮钒等金属螯合物等。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,D优选含有钒化合物,更优选含有钒的螯合物,进一步优选含有乙酰丙酮钒。
[D与A的组合]
D含有钒化合物的情况下,从钒化合物的溶解性优异、本发明的效果更优异的观点考虑,优选钒化合物与(A3)组合。如后所述,因为D被含在第二剂中,所以D含有钒化合物的情况下,从还原剂易于溶解在第二剂中、变得容易表现初期粘接力的观点考虑,优选至少将(A3)加入到第二剂中,更优选将(A3)加入至第一剂和第二剂中。
[(D/A+B)]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长从的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的D的总含量相对于(A)和(B)的总计含量的质量比(D/A+B)优选为0.0005~0.05。
[E:填料]
本发明的粘接剂组合物所含有的E只要是填料就没有特别限制。
可列举出例如二氧化硅、碳酸钙、滑石、云母之类的白色填充剂;炭黑。
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,E优选含有二氧化硅。对于二氧化硅没有特别限制。
[(E/A+B)]
从本发明的效果更优异、初期粘接性优异、能够使可使用时间适当延长的观点考虑,本发明的粘接剂组合物中的E的总含量相对于(A)和(B)的总计含量的质量比(E/A+B)优选为0.005~0.1。
[双剂型]
本发明的粘接剂组合物是具有第一剂和第二剂的双剂型。
在本发明中,C被含在第一剂中,D被含在第二剂中。C优选不被含在第二剂中,D优选不被含在第一剂中。
在本发明中,A、B、E各自独立地被含在上述第一剂和/或第二剂中。从第一剂与第二剂的混合性优异的观点出发,作为优选的方案可列举被含在第一剂中的A、B、E与被含在第二剂中的A、B、E配合相同,和/或A、B、E的总计量在两者中是相同的。
[任意成分]
本发明的粘接剂组合物还可以含有上述成分以外的成分(任意成分)。作为任意成分,可列举出A以外的乙烯系单体、增塑剂、球体(中空体)、抗老化剂、抗氧化剂、稀释剂(溶剂)、触变剂、赋粘剂、分散剂、颜料、阻聚剂等。
[制备方法]
对于制备本发明的粘接剂组合物的方法没有特别限定,对于第一剂和第二剂,分别可列举出混合上述各成分的方法等。
使用本发明的粘接剂组合物时,只要将第一剂和第二剂混合即可。
另外,使用本发明的粘接剂组合物时,可以不混合第一剂和第二剂而是在一被粘接体(硫化橡胶)的粘接面涂布第一剂,在另一被粘接体(硫化橡胶)的粘接面涂布第二剂后,将两被粘接体重叠而使其粘接。
[用途]
本发明的粘接剂组合物用于使硫化橡胶彼此粘接。
使用本发明的粘接剂组合物,可以粘接硫化橡胶。
关于本发明的粘接剂组合物,具体而言,例如作为用于在硫化橡胶(例如轮胎的内衬层)上固定其他的硫化橡胶(例如已硫化的橡胶制的部件)的粘接剂是有用的。
[层叠体]
本发明的层叠体是使硫化橡胶彼此用本发明的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物粘接而成的层叠体。
能够应用本发明的粘接剂组合物的硫化橡胶只要是硫化后的橡胶就没有特别限制。可列举出例如轮胎、已硫化的橡胶制的部件(例如收纳仪器的橡胶制容器)。
作为硫化橡胶,可列举出例如含有选自天然橡胶、SBR、BR、丁基橡胶和卤代丁基橡胶中的至少1种的共轭二烯系橡胶的硫化橡胶。上述共轭二烯系橡胶可以被改性。作为卤代丁基橡胶可列举出例如溴代丁基橡胶(BIIR)。
根据需要,可以对上述硫化橡胶的表面进行化学处理或物理处理。作为上述处理,可列举出例如像氯化处理这样的化学表面处理、像抛光这样的物理表面处理。
将硫化橡胶彼此用本发明的粘接剂组合物粘接时,上述硫化橡胶的一方优选含有丁基橡胶(IIR)和/或卤代丁基橡胶。丁基橡胶等被含在例如轮胎(具体而言,例如轮胎的内衬层)中。
作为另一方的硫化橡胶没有特别限制。即可与上述的硫化橡胶相同,也可以不同。作为另一方的硫化橡胶,可列举出例如含有选自天然橡胶、SBR、BR、丁基橡胶和卤代丁基橡胶中的至少1种的共轭二烯系橡胶的硫化橡胶。硫化橡胶的一方例如构成轮胎时,另一方的硫化橡胶例如可以构成橡胶制的部件。
[轮胎]
本发明的轮胎是将已硫化的轮胎和已硫化橡胶制的部件用本发明的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物粘接而成的轮胎。
作为使用于本发明的轮胎的已硫化的橡胶制的部件,可列举出例如内置传感器的橡胶制的容器。
在本发明的轮胎中,作为优选方案之一可列举上述部件固定于轮胎的例如内衬层中。
[使用方法]
本发明的粘接剂组合物可以在例如5~40℃的条件下进行固化。使本发明的粘接剂组合物固化时,也可以不加热本发明的粘接剂组合物。
作为本发明的粘接剂组合物的使用方法,通过在硫化橡胶(例如轮胎)和/或其他的硫化橡胶(例如部件)上涂布本发明的粘接剂组合物(第一剂与第二剂的混合物、或者将第一剂和第二剂各自进行涂布),并贴合两者,例如在室温(例如、5~40℃)条件下放置,由此本发明的粘接剂组合物发生固化,使两者粘接,制造层叠体(例如固定了部件的轮胎)。
实施例
以下示出实施例对本发明进行具体地说明。不过本发明不受这些限定。
[硫化橡胶地制备]
如下制备硫化橡胶1、2。将得到的硫化橡胶1、2以各表示出的组合作为被粘接体使用。
[硫化橡胶1的制备]
将从以下的“硫化橡胶1用橡胶组合物”中示出的成分除硫、硫化促进剂以外的成分在1.8L的密闭型的混合器中混炼5分钟后放出,作为母胶。通过向得到的母胶中加入硫、硫化促进剂用开放式轧辊混合,从而制备硫化橡胶1用橡胶组合物。在各硫化橡胶1中使用的橡胶成分为以下的天然橡胶(NR)、SBR、BR中的任1种。将硫化橡胶1中使用的橡胶成分示于各表中。
使用如上所述制备的硫化橡胶1用橡胶组合物在规定形状的模具中在170℃进行硫化10分钟,从而制作硫化橡胶1(25mm宽、长10cm、厚2mm)。
[硫化橡胶1用橡胶组合物]
(橡胶成分)
·天然橡胶(NR)100质量份
·SBR:苯乙烯丁二烯橡胶(日本ゼオン社制NIPOL1502)
·BR:丁二烯橡胶(日本ゼオン社制NIPOLBR1220)
·BIIR:卤代丁基橡胶100质量份(溴代异丁烯异戊二烯橡胶、EXXON CHEMICAL社制)
(其他成分)
·炭黑25质量份(新日化カーボン社制ニテロン#GN)
·氧化锌3质量份(正同化学工业社制氧化锌3种)
·硫3质量份(鹤見化学工业社制サルファックス5)
·硫化促进剂2质量份(大内新兴化学工业社制DM-PO)
[硫化橡胶2的制备]
将从以下的“硫化橡胶2用橡胶组合物”示出的成分中除硫、硫化促进剂之外的成分在1.8L的密闭型混合器中混炼5分钟并释放,作为母胶。通过向得到的母胶中加入硫、硫化促进剂,用开放式轧辊混合,从而制备硫化橡胶2用橡胶组合物。在各硫化橡胶2中使用的橡胶成分为以下的BIIR、IR中的任1种。将硫化橡胶2中使用的橡胶成分示于各表。
使用如上所述制备的硫化橡胶2用橡胶组合物在规定形状的模具中,在170℃、硫化10分钟,从而制作硫化橡胶1(25mm宽、长10cm、厚2mm)。
[硫化橡胶2用橡胶组合物]
·BIIR:卤代丁基橡胶100质量份(溴代异丁烯异戊二烯橡胶、EXXON CHEMICAL社制)
·IIR:丁基橡胶100质量份(ブチルチューブリク(村岡橡胶工业(株)制))
·炭黑25质量份(新日化カーボン社制ニテロン#GN)
·氧化锌3质量份(正同化学工业社制氧化锌3种)
·硫3质量份(鹤見化学工业社制サルファックス5)
·硫化促进剂2质量份(大内新兴化学工业社制DM-PO)
[粘接剂组合物的制造]
使用下述表的作为第一剂示出的各成分以该表示出的组成(质量份),用搅拌机将它们混合,制备各第一剂。第二剂也同样。
混合如上所述制备的第一剂和第二剂,制造各粘接剂组合物。
[评价]
使用如上所述制造的各粘接剂组合物进行了以下评价。将结果示于下述表中。
[可使用时间]
对如上所述制备的刚将第一剂和第二剂混合好的粘接剂组合物的粘度、和刚混合后的粘接剂组合物的粘度经时地在25℃的条件下使用B型粘度计(东机产业制TVO10)作为测定装置进行测定。测定从第一剂和第二剂刚混合后、到刚混合后的粘接剂组合物的粘度变为2倍为止所需的时间,将其作为可使用时间。
在本发明中,可使用时间优选为7~8分钟。
[试验体的制备]
·应用工序
关于第1表,将如上所述制造的各粘接剂组合物(第一剂与第二剂的混合物)在25℃的条件下涂布于硫化橡胶1上,与硫化橡胶2重叠压接,得到层叠体。关于第2表也同样。
关于第3表,在25℃的条件下将如上所述制备的第一剂涂布于硫化橡胶1上,再将如上所述制备的第二剂涂布于硫化橡胶2上,以第一剂与第二剂对向的方式重叠硫化橡胶1和硫化橡胶2并压接,而得到层叠体。
·固化工序
将如上所述得到的各层叠体在25℃、50%相对湿度的条件下放置15分钟或24小时使其熟化(养生),得到在硫化橡胶1、2之间具有由粘接剂组合物而得的粘接层(厚1mm)的试验体[15分钟固化后的试验体(初期试验体)或24小时固化后的试验体(24小时后试验体]。
[90°剥离试验]
在25℃的条件下,用手抓住如上所述得到的各试验片的一方的硫化橡胶的端部,将上述硫化橡胶相对于试验片以90°的角度进行剥离,进行了90°剥离试验。
90°剥离试验的结果:将试验体中任一硫化橡胶发生断裂的情况记为“MF”,将试验体的粘接层上看到发生破坏的情况记为“CF”,将试验体发生界面破坏的情况记为“AF”。各记号后的数字表示相对于粘接面积上述的破坏状态所占的比例(%)。
[硫化橡胶彼此的粘接性的评价基准]
在本发明中,将硫化橡胶彼此的粘接性用24小时后试验体的90°剥离试验的结果进行评价。
在24小时后试验体的90°剥离试验的结果是破坏状态MF或CF时,评价为硫化橡胶彼此的粘接性优异。破坏状态比起CF更为“MF”的情况、或、MF的比例大于CF的比例的情况下硫化橡胶彼此的粘接性更优异。
另一方面,在24小时后试验体的90°剥离试验的结果是破坏状态包含AF的情况,评价为硫化橡胶彼此的粘接性差。
[初期粘接性的评价基准]
对由本发明的粘接剂组合物所得到的初期粘接性用初期试验体的90°剥离试验结果进行评价。
初期试验体的90°剥离试验的结果是破坏状态为MF或CF且不含AF的情况下,初期粘接性评价为优异。破坏状态比起CF更为“MF”的情况、或、MF的比例大于CF的比例的情况下,初期粘接性更优异。
另一方面,初期试验体的90°剥离试验的结果:破坏状态含有AF的情况下,初期粘接性评价为差。
表1
表2
表3
作为各表的第一剂、第二剂而示出的各成分的详情如下。
[A]
·A1 MMA:甲基丙烯酸甲酯。東京化成工业社制
·A2 HEMA:甲基丙烯酸2-羟基乙基酯。東京化成工业社制
·A3 MAA:甲基丙烯酸。東京化成工业社制
·A4 NGDMA:1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯。東京化成工业社制
[B]
(NBR)
·b1 NBR:丁腈橡胶。LANXESS社制PERBUNA N 1846F。结合腈量18质量%、ML(1+4)@100℃:45
·b2 NBR:丁腈橡胶。日本ゼオン社制NIPOLDN302。结合腈量27.5质量%、ML(1+4)@100℃:62.5
·b3 NBR:丁腈橡胶。日本ゼオン社制NIPOL1042。结合腈量33.5质量%、ML(1+4)@100℃:77.5
(CSM)
·bbb1 CSM:氯磺化聚乙烯橡胶。東ソー株式会社制TOSO-CSM TS-340。氯含量43质量%、硫含量1.1质量%、粘度*1350mPa·s
·bbb2 CSM:氯磺化聚乙烯橡胶。東ソー株式会社制TOSO-CSM CN-1500。氯含量30质量%、硫含量1.4质量%、粘度*11400mPa·s
予以说明,上述bbb1、bbb2的粘度*1为如上所述在23~25℃的条件下使用Brookfield粘度计测定的25质量%浓度的甲苯溶液粘度。
(Tg为-20℃以下的橡胶成分(bb))
·bb1 SBR:苯乙烯丁二烯橡胶。日本ゼオン社制NIPOL1502。Tg-51℃
·bb2末端改性SBR:末端改性苯乙烯丁二烯橡胶。日本ゼオン社制Nipol NS116R。Tg-24℃
·bb3 BR:丁二烯橡胶。日本ゼオン社制NIPOL BR1220。Tg-105℃
[C]
·CHP:東京化成工业社制枯烯过氢氧化物(约含20%芳香烃)
[D]
·VO(C5H7O2)2:乙酰丙酮氧钒。東京化成工业社制
[E]
·二氧化硅:エボニック社制AEROSIL R972
第1示出(B)含有NBR时的评价结果(实施例1~11、比较例1~4)。第1表中实施例4的粘接剂组合物的配比与实施例8~11相同。
第2示出(B)含有NBR且含有(bb)时的评价结果(实施例12~18)。第1表的比较例1~4在第2表是共同的,在此被省略。
第3示出(B)含有CSM或CSM和NBR时的评价结果(实施例19~29、比较例5)。第3表中实施例22的粘接剂组合物的配合与实施例26~29是相同的。实施例25并用NBR和CSM。第1表的比较例1~4与第3表是共同的,在此被省略。
由第1~3表示出的结果可明确,不含(A2)~(A4)的比较例1、5其硫化橡胶彼此的粘接性差。除去了NBR和CSM的比较例2~4其硫化橡胶彼此的粘接性差。
与此相对,本发明的粘接剂组合物(实施例1~29)中,(B)即便是使用NBR或CSM或者两者并用,因为24小时后试验体的90°剥离试验的结果为MF100%,所以硫化橡胶彼此的粘接性优异。
对于初期试验体的90°剥离试验,由于实施例1~29均为初期试验体的90°剥离试验後的破坏状态不含AF的情况,所以本发明的粘接剂组合物在常温(5℃~40℃)的条件下,在短时间(固化时间15分钟以内)能够表现初期粘接力,且在初期阶段可以充分地粘接硫化橡胶彼此。这样一来,本发明的粘接剂组合物的初期粘接性优异。
关于可使用时间,从实施例1~18的结果可知,NBR的AN量越少和/或NBR的门尼粘度越小,越可以延长可使用时间(第1表的实施例4、6、7;第2表的实施例12、14的比较)。
从实施例1~29的可使用时间的结果可知,在A1/A2的质量比为1.5~4.0的情况下,可以更适当则延长可使用时间(第1表的实施例2~4、8~11;第3表的实施例20~22、26~29)。
Claims (11)
1.一种(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其是具有第一剂和第二剂的双剂型的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,
所述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物含有下述A~E,并且所述A包含下述(A1)~(A4),所述C被含在所述第一剂中,所述D被含在所述第二剂中,所述A、B、E分别独立地被含在所述第一剂和/或第二剂中,所述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的所述B的总含量相对于所述A和所述B的总计含量的质量比(B/A+B)为0.05以上,
所述组合物用于使硫化橡胶彼此粘接,
A:具有(甲基)丙烯酰基的聚合性单体
(A1):(甲基)丙烯酸烷基酯单体
(A2):具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体
(A3):(甲基)丙烯酸单体
(A4):交联性(甲基)丙烯酸系单体
B:包含丁腈橡胶或氯磺化聚乙烯的弹性体成分
C:过氧化物系聚合引发剂
D:还原剂
E:填料。
2.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,
所述丁腈橡胶在100℃下的门尼粘度为20以上。
3.根据权利要求1或2所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,
所述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的所述(A2)的总含量相对于所述A的总含量的质量比(A2/A)为0.01~0.5。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,
所述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的所述(A3)的总含量相对于所述A的总含量的质量比(A3/A)为0.005~0.5。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,
所述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的所述(A4)的总含量相对于所述A的总含量的质量比(A4/A)为0.001~0.2。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,
所述丁腈橡胶的结合腈量为所述丁腈橡胶的10质量%以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物,其中,
所述B还含有玻璃转化温度为-20℃以下的橡胶成分(bb),所述(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物中的所述(bb)的总含量相对于所述B的总含量的质量比(bb/B)超过0但低于0.5,所述(bb)不包括丁腈橡胶和氯磺化聚乙烯。
8.一种层叠体,是将硫化橡胶彼此用权利要求1~7中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物粘接而成的。
9.根据权利要求8所述的层叠体,其中,
所述硫化橡胶的一方包含丁基橡胶和/或卤代丁基橡胶。
10.一种轮胎,是将已硫化了的轮胎和已硫化了的橡胶制的部件用权利要求1~7中任一项所述的(甲基)丙烯酸系粘接剂组合物粘接而成。
11.根据权利要求10所述的轮胎,其中,
所述部件是内置传感器的橡胶制容器。
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