JP2005533161A - コード補強ゴム、並びに、金属若しくはポリマー基材／ゴム組成物のための液体接着促進剤 - Google Patents
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Abstract
モノ、ジ及びトリエステルを含む長鎖エステルを含む液体組成物の添加によって、天然又は合成ゴム、並びに、金属、ポリマー及びガラス基材（特に、ラジカルタイヤ、ホース、コンベヤーベルト、伝達ベルト等のコード）に対する予想外の接着ができる接着性樹脂を含むゴム組成物。
Description
本発明は、2002年11月21日に出願された米国特許出願番号第10/301770号の一部継続出願であり、2002年5月10日に出願された米国特許出願番号10/144229号の一部継続出願であり、全てのそれぞれの開示は本願明細書に引用したものとする。
本発明は、天然又は合成ポリメリックコード又はファブリック基材、及び／又は、金属コード又は金属基材（特に、例えば、タイヤ、ホース、コンベヤーベルト、伝達ベルト等のコード補強ゴム製品のコード）に、天然及び／又は合成ゴムを含むエラストマを接着するための接着促進剤に関する。
多くのゴム製品（主に、自動車タイヤであり、ホース、コンベヤーベルト、電車ベルト（例えば、伝達ベルト）等も含む）は、通常繊維状又は金属コードによって補強される。全てのこの種の例において、繊維は、ゴムに確実に接着されなければならない。繊維が天然若しくは合成ポリマー、又は、金属的であり、そして、ゴムが天然又は合成である。
従来の実行は、ヘキサメトキシメラミン又はヘキサメチレン−テトラミンとフェノール−ホルムアルデヒドとの縮合物の組合せを有する前処理によって、繊維を調製することになっており、フェノールは、たいていレゾルシノールであった。完全に理解されないメカニズムによって、樹脂は、繊維及びゴムとともに化学反応し、堅い補強結合を達成する。
コードで補強されるゴム組成物を調合する1つの方法は、接着性樹脂縮合物の成分を有する加硫ゴムストック組成物を合成させることを伴う。縮合物の成分は、メチレンアクセプター及びメチレンドナーを含む。最も一般的に使用されたメチレンアクセプターは、フェノール（例えば、レゾルシノール）であり、その一方で、最も一般的に使用されたメチレンドナーは、メラミン（例えば、N-（置換オキシメチレン)メラミン）である。達成される効果は、金属又はポリメリックコードとゴムとの間の結合を作製し、コードが付加的な接着剤（例えば、スチレン−ブタジエンラテックス、ブロックイソシアネートとオリエポキシド等）で前処理されたかどうかに関係なくゴムの加硫の間の元の位置の樹脂処方である。
レゾルシノールのない加硫ゴム組成物は、公知である。例えば、米国特許番号5298539号は、未処理ゴム、加硫剤、並びに、メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、シクロヘキシルグアナミン及びグリコリルのモノマーの誘導体、及び、これらのオリゴマーからなる群から選択される少なくとも一つの添加剤を含む加硫ゴム組成物を開示する。これらの誘導体は、ビニル末端基を有するモノマー又はオリゴマーの各々のユニットで、モノマーの2つ以上の位置で平均して置換され、組成物はレゾルシノールがない。
加硫ゴム組成物からレゾルシノールを除去する他の方法は、代わりの共反応体の使用に依存した。米国特許番号4038220号は、ゴム、充填剤、N-（置換オキシメチル)メラニン、少なくとも一つのα−又はβ−ナフトールを含む加硫ゴム組成物を記載する。レゾルシノールの非存在下で加硫の間、反応を形成する樹脂で、メチレンアクセプターとして、一価フェノール、α−又はβ−ナフトールを使用する。加硫ゴム組成物のレゾルシノールを交換するレゾルシノール-ホルムアルデヒド樹脂の使用は、公知である。例えば、Peterson他、「Resorcinol Bonding Systems for Steel Cord Adhesion」, Rubber World (August 1984)参照。
タイヤベルト分離を避けるためにゴムの繊維補強性が高ダイナミック応力（例えば、撓曲させること）を存続するのための産業で増加する必要性は、高い接着強さを達成する他の良い方法の継続調査をもたらした。
カーカス、ベルトの縁部分、アンダーベルトクッション等がその肩部分でお互いに複雑に結合されるように、タイヤは典型的な構造を有する。アンダーベルトクッションは、トレッドゴム部分とカーカスとの間でタイヤの円周肩部分に沿って連続的に提供され、タイヤの幅に沿ってベルト端部で表面上伸びる厚いゴム層であり、それはおそらくベルト端部とカーカスとの間で発生するずり応力を軽減するための構造上の特性である。さらに、アンダーベルトクッションが走行の間、負荷を繰り返し受けるので、熱はアンダーベルトクッションで増強され、それによって、ゴム成分の間並びにカーカスのゴム部とコード（スチールコード）との間でアンダーベルトクッションで内部ゴム破壊及び接着破壊を引き起こす。これは、ベルト端の分離及びカーカスの部分の層分離を生じさせ、タイヤの破壊に結果としてなる。この課題への1つの従来のアプローチは、アンダーベルトクッションが発熱性の抑止のためのカーボンブラックの減少量を含むゴム成分で形成されるということである。
しかしながら、アンダーベルトクッションのためのゴム化合物は、含まれるカーボンブラック成分の還元によって軟化される。これも発熱性によるアンダーベルトクッションの接着破壊及び内部ゴム破壊に結果としてなり、それによって、走行の間、層分離及びベルト分離を引き起こす。したがって、このアプローチは、タイヤの耐久性に関して、満足でない。アンダーベルトクッションの構造上の特性に起因する発熱性から生じるタイヤの耐久性の変質は、より重大な課題であり、その理由は、自動車の最近の運転性能の改良は、タイヤが、より高い速度走行及び高負荷の下でより高い耐久性を有することが必要である。
それらの良好な耐摩耗性にもかかわらず、ラジアルタイヤは、トレッドがまだ残るとともに起こるベルト分離のため、バイアスタイヤよりすぐに使用不可能になる。この課題が対処された1つの方法は、トレッド又はスチールコード-包埋ゴムを改良することによってである。例えば、改良されたトレッドは、二重層状構造（耐摩耗性を犠牲にして熱生成から救われるゴム組成物でできている内部層（ベルトに隣接して基礎トレッド）及び高い耐摩耗性のゴム組成物でできている外部層（キャップトレッド）を有する）である。また、改良されたスチールコード-包埋ゴムは、ゴムとスチールコードとの間で接着を増加する接着剤（例えば、有機酸コバルト塩、ヒドロキシ安息香酸、レゾルシノール）を含むゴム組成物で作られた。しかしながら、これらの改良は、完全に成功していない。
他の接着促進剤は、例えば、ベルト分離を避ける試みで使用された（例えば、約70%のブタジエン、約15%のスチレン及び約15%の2-ビニルピリジンのコポリマーであるビニルピリジンラテックス（VPラテックス）のような特別なラテックス）。接着促進剤に存在する他のラテックスの例は、アクリロニトリルゴムラテックス又はスチレン‐ブタジエンゴムラテックスである。これらが、このように又はお互いに組合せて使うことができる。ポリエステルのための特に適切な接着促進剤は、多段プロセスで適用されるそれら（例えば、ポリオキシドと組合せて適用されているブロックイソシアネート及び慣習的なレゾルシノール-ホルムアルデヒド樹脂（RFL浸漬）を使用して処理されている材料）である。それは、例えば、シアヌル酸トリアリル、レゾルシノールとホルムアルデヒド又はp-クロロフェノール、レゾルシノールとホルムアルデヒドの反応生成物のような他の接着促進物質を有するRFL浸漬の組合せを使用することは公知である。
ゴムと金属（例えば、スチール又はポリメリックコード）との間の接着は高いことが必然的であるだけでなく、タイヤが使用中であるとき、接着の減少ができるだけ小さいことが必然的である。実際には、時々良好な接着を有するスチールコード-包埋ゴムを含むタイヤは、使用後、大いに初期接着を失う。以下のことが、タイヤが使用中であるとき、スチールコードとゴムとの間の接着が減少する理由である。
(1)それらが砂利又は鋭いものをひくときに、タイヤは多くの分カットにさらされる。トレッドの内部に着いているカットによって、空気及び水分がタイヤに浸透でき、包理ゴムの老化及び疲れを促進して、さらにスチールコードを腐食させる。この種の全てのものは、接着の減少に至る。
(2)スチールコード-包埋ゴムに組み込まれる接着向上剤は、広まって、加硫又はタイヤ使用の間、トレッドゴムに転移する。これは、接着の減少に至る。
(3)トレッドに組み込まれる軟化剤及び他の添加剤は、スチールコード-包埋ゴムに転移する。これも、接着の減少に至る。
加硫ゴム組成物のゴムにコードの接着を改良するためにできたさまざまな提案にもかかわらず、加硫ゴム組成物の繊維状又は金属コードにゴムの接着を改良する市販のコスト節約的な添加剤の継続した必要性がある。
本発明の接着促進剤が、加硫ゴムに金属及び／又はポリメリックコードの接着のために公知技術のあらゆる現存している接着促進剤をはるかに凌ぐ。
要約すると、天然又は合成加硫ゴムで、1、2又は3つのC6-C24長鎖基又は脂肪酸残基を含むモノ、ジ及び／又はトリカルボン酸と、C3-C24アルキル基を含むアルコールとの反応によって形成される長鎖エステルの使用が、例えば、メラミン含有樹脂又はフェノール（例えば、レゾルシノール含有樹脂（ノボラック樹脂））のような接着性樹脂により添加されるときに、ゴムと金属又はポリマー基材（例えば、金属又はポリメリック表面）との間の接着を予想外に増加することがわかった（特に、タイヤ、ホース、コンベヤーベルト、モーターマウント、伝達ベルトを含む自動車ドライブ電車ベルト等の補強ゴムで使用されるコード）。適切な基材の例は、スチール、黄銅被覆スチール板、黄銅、ポリエステル、アラミド、織物、銅、ガラス等を含む。本発明の接着促進剤の適用は、特に、スチールコード、黄銅被覆スチール板コード、黄銅コード、ポリエステル繊維コード、アラミド繊維コード、ガラスコード、ファブリック及び平坦な金属表面等により企図される。これらの樹脂が、金属タイヤコードを加硫ゴムに接着して、理論的にゴムを樹脂に結合する前に使われたとき、驚くほど良好な接着が、C3-C24アルコール（好ましくはC3-C18アルコール、より好ましくはC6-C18アルコール）とC18脂肪酸から反応された一つ以上の長鎖モノ、ジ及び／又はトリエステルを添加されることによって分かった。好ましくは、接着性樹脂と組合せられるときに、エステルはポリメリック又は金属コードとゴムとの間の予想外の、ねばり強い結合を提供する。本発明の長鎖エステルが、ゴム及び樹脂（補強コードに充分なイオン結合を提供している樹脂を有する）に強く、接着すると理論づけられる。
本願明細書で記載されている組成物及び製品の１つの態様が、スチール又はポリメリックコードとスチールコード-包埋ゴムとの間の良好な接着によって、特徴づけられる高負荷ビヒクルのためのラジアルタイヤを提供することである（タイヤが使用中であるとき、小さい減量の接着だけを有する長い間の接着耐久性）。本願明細書で記載されている組成物及び製品の他の態様は、ラジアルタイヤにゴムにコード接着で優れているビヒクル及び他のコード包埋ゴム製品を提供することである。
本発明の接着促進剤システムは、少なくとも一つの長鎖エステル化合物及び少なくとも一つの接着性樹脂を含む。接着促進剤システムは、金属及びポリマー基材（特に金属及びポリメリックコード）にゴムの接着を改良することに役立つ。驚くべきことに、有意に本願明細書で開示される接着促進剤システムは、この種の金属及びポリマー基材にゴム組成物の接着を増加する。本願明細書において、用語「接着促進剤システム」及び「接着促進剤」は、取り換えられて使うことができる。
本発明の接着促進剤において、長鎖エステルは、加硫剤及び接着性樹脂と天然又は合成ゴムに一般的に添加される。整然とした液体として、接着促進剤システムは、接着を促進するために、天然及び／又は合成ゴムに添加されることができる。しかしながら、概して、他の送達システム（天然及び／又は合成ゴムに組み込まれることができる）を形成するために、接着促進剤は乾燥したキャリア（例えば、ケイ酸カルシウム）と混合される。この種の方法において、キャリアは、ゴムに活性接着促進剤の送達を容易にする。本発明の他の一つの改良点において、接着促進剤は「ポリマーマスターバッチ」として処方されることができる。本発明の態様において、接着促進剤システムであるバランス（式I−IV及び少なくとも一つの接着性樹脂（例えば、メラミン）による少なくとも１つのエステル）と、ポリマー（約6重量％から約20重量％まで）、充填剤又は不活性成分（約0重量％から約14重量％まで）を含むペレットは、天然又は合成ゴムに添加される。概して、マスターバッチポリマーが添加されるマスターバッチポリマー及びゴムは、混合できる。好ましくはマスターバッチポリマー及びゴムは同じである。
本願明細書において、接着促進剤システムが、通常、約0.2重量％と約30重量％との間の量で使われる。概して、本発明の接着促進剤システムの各々の成分（すなわち、式I−IV及び接着性樹脂によるエステル）は、組成物中の天然及び合成ゴムの重量に基づいて、約0.1重量％と約15重量％との間で（通常約1重量％と約10重量％との間で、最も好ましくは約2重％と約8重量％との間で、）存在する。
範囲は、「約」１つの特定の値から及び／又は「約」別の特定の値までとして本願明細書で表されることができる。この種の範囲が表されるときに、他の実施形態は、１つの特定の値から及び／又は他の特定の値までを含む。同様に、用語「約」の使用によって、値が近似として表されるとき、特定の値が他の実施形態を形成することが理解される。
モノエステル、ジエステル、トリエステル又はそれらの混合物である長鎖エステルは、炭化水素鎖で無、1、2又は3つの二重結合を有する、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和の炭化水素鎖を含むことができる。
モノマーは、下記式Iを有する。
ここで、R1は、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル（好ましくはC3-C18アルキル、より好ましくはC6-C18アルキル）であり、
R2は、1から6まで（好ましくは1から3まで）の炭素−炭素の二重結合を有するC3-C24（好ましくはC6-C24、より好ましくはC8-C18）の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸である。
R2は、1から6まで（好ましくは1から3まで）の炭素−炭素の二重結合を有するC3-C24（好ましくはC6-C24、より好ましくはC8-C18）の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸である。
ジエステルは、下記式II又はIIIを有する。
ここで、n＝3−24（好ましくは6-18、より好ましくは3-10）であり、R3及びR4は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル（好ましくはC3-C18アルキル、より好ましくはC6-C18アルキル）基である。
ここで、R5及びR7は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は1から6まで（好ましくは1から3まで）の炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル（好ましくはC3-C18アルキル、より好ましくはC6-C18アルキル）であり、
R6及びR8は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル（好ましくはC3-C18アルキル、より好ましくはC6-C18アルキル）であり、
R10及びR11は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6まで（好ましくは1から3まで）の炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）不飽和炭化水素鎖である。
R6及びR8は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル（好ましくはC3-C18アルキル、より好ましくはC6-C18アルキル）であり、
R10及びR11は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6まで（好ましくは1から3まで）の炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）不飽和炭化水素鎖である。
トリエステルは下記式IVを有する。
ここで、R12、R14及びR18は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は1から6まで（好ましくは1から3まで）の炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル（好ましくはC6-C24アルキル、より好ましくはC8-C18アルキル）であり、
R13、R15及びR19は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル（好ましくはC6-C24アルキル、より好ましくはC6-C18アルキル）であり、
R16、R17及びR20は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6まで（1から3まで）の炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）不飽和炭化水素鎖である。
R13、R15及びR19は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル（好ましくはC6-C24アルキル、より好ましくはC6-C18アルキル）であり、
R16、R17及びR20は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6まで（1から3まで）の炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）不飽和炭化水素鎖である。
式I、II、III及びIVのエステルの脂肪酸残基又は炭化水素鎖R2、R5、R7、R12、R14及びR18は、飽和又は1から6まで（好ましくは1から3まで）の炭素−炭素二重結合を含むC3-C24（好ましくはC6-C24、より好ましくはC8-C18）炭化水素鎖であり、動物又は植物性脂肪酸（例えば、バター、ラード、獣脂、グリース、ニシン、メンハーデン、ピルチャード、サーディン、ババスーヤシ、キャスタ、ココナツ、とうもろこし、綿実、ホホバ、亜麻仁、オイチシカ、オリーブ、椰子の木、椰子の木カーネル、南京豆、菜種、ベニバナ、大豆、ヒマワリ、タール及び／又はトング）から誘導される。例は、以下の脂肪酸からの炭化水素鎖残基であり、括弧内の数は炭素原子数及び二重結合数を示し、例えば、（C24-6）は24の炭素原子数及び6つの二重結合数を有する炭化水素鎖を示す：ヘキサノイック（C6-0）、オクタノイック（C8-0）、デカノイック（C10-0）、ドデカノイック（C12-0）、9-ドデカノイック（CIS）（C12-1）、テトラデカノイック（C14-0）、9-テトラデカノイック（CIS）（C14-1）、ヘキサデカノイック（CIS）（C16-0）、9-ヘキサデカノイック（CIS）（C16-1）、オクタデカノイック（C18-0）、9-オクタデカノイック（CIS）（C18-1）、9-オクタデカノイック,12-ヒドロキシ-（CIS）（C18-2）、9,12-オクタデカジエノイック（CIS、CIS）（C18-2）、9,12,15オクタデカトリエノイック（CIS、CIS、CIS）（C18-3）、9,11,13オクタデカトリエノイック（CIS、TRANS、TRANS）（C18-3）、9,11,13オクタデカトリエノイック,4-オキソ（CIS、TRANS、TRANS）（C18-3）、オクタデカテトラエノイック（C18-4）、エイコサノイック（C20）、1l-エイコセノイック（CIS）（C20-1）、エイコサジエノイック（C20-2）、エイコサトリエノイック（C20-3）、5,8,11,14エイコサテトラエノイック（C20-4）、エイコサペンタエノイック（C20-5）、ドコサノイック（C22）、13ドコセノイック（CIS）（C22-1）、ドコサテトラエノイック（C22-4）、4,8,12,15,19ドコサペンタエノイック（C22-5）、ドコサヘキサエノイック（C22-6）、テトラコセノイック（C24-1）、4,8,12,15,18,21テトラコサヘキサエノイック（C24-6）。
式IIの特に役立つジエステルの例は、セバシン酸と２‐エチルヘキシルアルコールとの反応によって形成された飽和ジエステルを含む。
式IIの他の役立つジエステルの例は、セバシン酸とトリデシルアルコールとの反応によって形成された飽和ジエステル
及びセバシン酸アルコールとオレイルアルコールとの反応によって形成された不飽和ジエステル
を含む。
式IIIの役立つ環式ジエステルは、トール油脂肪酸から誘導されるC36ダイマー酸と、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素二重結合を含むC3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18アルコール）との反応により形成されるジエステル構造を含む。この種の環状エステルの例は、下記構造を含み、構造Aに対応するダイマー酸は、リノール酸の自己反応により形成され、構造Bに対応するダイマー酸はオレイン酸とリノール酸との反応により形成され、構造Cに対応するダイマー酸はリノレン酸とリノール酸との反応により形成される。
ここで、式(A)、(B)及び(C)で、各Rは、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素二重結合を含むC3-C24基（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）である。RX-13804は、２‐エチルヘキシルアルコールと反応したC36ダイマー酸の優勢反応によって形成される不飽和ジエステル（ダイマー化エステル）の他の例である。RX-13824は、トリデシルアルコールと反応したC36ダイマー酸の優勢反応によって形成される付加的な不飽和ジエステル（ダイマー化エステル）である。
式IVのトリエステル（トリマー化エステル）の代表的な例は、下記構造(D)である。
ここで、各々のR1、R2及びR3は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素二重結合を含むC3-C24基（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18）である。
長鎖エステルの特に役立つ混合物は、モノ、ダイマー及びトリマー酸（例えば、CAS#:61788-89-4を有する生成物）の混合物から形成される。この種の生成物から調合されるエステルは、主に、上記C36及びC54ダイマー化及びトリマー化エステル(A)、(B)、(C)及び(D)（上記構造に示され、主に（50重量％以上の）C36ダイマー化エステル(A)、(B)及び(C)である）を含む混合物である。
ダイマー化及びトリマー化エステルを製造するために、役立つ直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素二重結合を含むC3-C24（好ましくはC3-C19、より好ましくはC6-C18アルコール）と反応した多塩基酸の市販の混合物は、混合物として、以下のものを含む：EMPOL(R) 1010 Dimer Acid;EMPOL(R) 1014 Dimer Acid;EMPOL(R) 1016 Dimer Acid;EMPOL(R) 1018 Dimer Acid;EMPOL(R) 1022 Dimer Acid;EMPOL(R) 1024 Dimer Acid;EMPOL(R) 1040 Trimer Acid;ENTOL(R) 1041 Trimer Acid;EMPOLO 1052 Polybasic Acid;及びArizona ChemicalからUNIDYME(R)生成物と同様にUniqemaからの類似的PRIPOLTM生成物。
特に役立つ長鎖エステル添加剤は、式I、II、III及びIVのエステルを製造するために、一つ以上の直鎖又は分岐C3-C24（好ましくはC3-C18、より好ましくはC6-C18アルコール）と長鎖モノ、ダイマー及び／又はトリマー酸のいずれかとの反応によって、作られる。上記ダイマー、トリマー及び多塩基酸が、上述した脂肪酸から長鎖カルボン酸をダイマー化、トリマー化及びポリマー化（オリゴマー化）することによって、製造できる。脂肪酸は、混合物であってもよい。したがって、エステル化の後で、C18のカルボン酸（概して、ステアリン、オレイン、リノール及びリノレンの混合物）をダイマー化することによって製造されるダイマー酸は、式III及びIV（飽和及び不飽和エステル（すなわち、ある長鎖エステルは、1から6までの、一般に1から3までの炭素−炭素二重結合を有する炭化水素鎖を含むことができる）を含む）による多数のダイマー化及びトリマー化エステルの混合物に結果としてなる。式I、II、III及び／又はIVのエステルの任意のもの又は任意の混合物は、接着性樹脂と結合されるときに、金属又はポリメリックコード、金属又はポリマー基材（例えば、ポリメリック編まれた又は不織ファブリック並びに金属平らなストック材料）に天然又は合成ゴムの接着を増加するように機能する。
粘着促進剤は、接着性樹脂（好ましくはホルムアルデヒド又はメチレンドナー、並びに、ホルムアルデヒド又はメチレンアクセプターの縮合物、プレ縮合物又はゴムと接触して元の位置の縮合物である）である。用語「メチレンドナー」が、メチレンアクセプター（例えば、反応的なヒドロキシル基を含むレゾルシノール又はその相当物）と反応できる化合物を意味して、ゴム組成物以外には樹脂を生成すること又は元の位置を意味する。好ましくは、縮合物の成分は、メチレンアクセプター及びメチレンドナーを含む。最も一般的に使用されたメチレンアクセプターは、フェノール（例えば、レゾルシノール）であり、その一方で、最も一般的に使用されたメチレンドナーは、メラニン（N（置換オキシメチル)メラニン）である。達成される効果は、コードが付加的な接着剤（例えば、スチレンブタジエンラテックス、ブロックイソシアネートを有するポリエポキシド等）で前処理されたかどうかに関係なく、金属又はポリメリックコードとゴムとの間の結合を作製して、ゴムの加硫の間、樹脂処方である元の位置である。本願明細書で記載されている長鎖エステル添加剤／樹脂組合せは、特にスチールコードで役立ち、接着性の前処理は、主に効果がなかった。
本願明細書で開示されるゴム組成物の使用に適切であるメチレンドナーの例は、メラニン、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサメトキシエチルメラミン、ラウリルオキシメチル−ピリジニウムクロライド、エトキシメチルピリジウムクロライド、トリオキサンヘキサメトキシ−メチルメラミン、エステル化される又は部分的にエステル化されるヒドロキシ基、ホルムアルデヒドのポリマー（例えば、パラホルムアルデヒド）を含む。加えて、メチレンドナーは、N置換オキシメチルメラミン（下記一般式）であってもよい。
ここで、1から8までの炭素原子R3、R4、R5、R6及びR7を有するアルキルであるXは、個々に、水素、1から8までの炭素原子を有するアルキル及び-CH20Xからなる群から選択される。特異的なメチレンドナーは、ヘキサキス（メトキシメチル)メラミン、N,N',N''トリメチル／N,N',N''-トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、N,N',N''-ジメチロールメラミン、N-メチロール-メラミン、NN'-ジメチロールメラミン、N,N',N''-トリス（メトキシメチル)メラミン及びN,N',N''-トリブチル-N,N',N''-トリメチロールメラミンを含む。メラミンのN-メチロール誘導体は、周知の方法により調合される。
ゴム組成物に存在するメチレンドナー及びメチレンアクセプターの量、プレ縮合物又は元の位置の縮合物は、変化させることができる。概して、存在するプレ縮合されたメチレンドナー及びメチレンアクセプターの量は、組成物中の天然及び／又は合成ゴムの重量に基づいて、約0.1%から約15.0%までの範囲であり、又は、各々は約0.1%から約10.0%までの量で別々に添加されることができる。好ましくは、組成物中の天然及び／又は合成ゴムの重量に基づいて、元の位置の縮合物のために添加される各々のメチレンドナー及びメチレンアクセプターの量は、約2.0%から約5.0%までの範囲である。メチレンアクセプターに対するメチレンドナーの重量比は、変動できる。一般的に、重量比は、約1：10から約10：1までの範囲である。好ましくは、重量比は、約1：3から3：1までの範囲である。
レゾルシノールのない加硫ゴム組成物も、本願明細書で記載されているゴム組成物に役立つ。例えば、レゾルシノールのない接着性樹脂及び接着促進剤システム（すなわち、本願明細書で記載されている長鎖エステルで組合わせるとき）に役立つ接着剤は、米国特許番号5891938及び5298539に記載されているそれらを含む（参照してここに組み込まれる）。'938特許は、高イミノ及び／又はメチロール官能基を有する未処理ゴム及び自己縮合アルキル化トリアジン樹脂を含む加硫ゴム組成物を記載する。米国特許番号5298539は、メラミン、アセトグアナミン、シクロヘキシルグアナミン、ベンゾグアナミン及び類似的アルキル、アリール若しくはアラルキル置換メラミン、グリコルリル及びこれらの化合物のオリゴマーのような環状窒素化合物に基づく置換誘導体であるゴム添加剤を開示する。特に、本願明細書で記載されているゴム組成物の接着性樹脂として有効である接着性樹脂及び粘着性化合物は、メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、シクロヘキシルグアナミン及びグリコルリモノマー誘導体、並びに、これらのモノマーのオリゴマーからなる群から選択される接着性樹脂（モノマー又はビニル末端基を有するオリゴマーの各々のユニットの2つ以上の位置で平均して置換される。）、レゾルシノールがない加硫ゴム組成物、及び、カルバミルメチル又はアミドメチルを含む基を有する一つ以上の位置で平均して置換されるこれらの誘導体を含む。
さらに、接着性樹脂は、下記式の化合物のいずれかでありえる。
及びそれらの位置異性体、
ここで、各々のモノマー及びオリゴマーの各々の重合ユニットにおいて、Yは、メチル、フェニル及びシクロヘキシルから平均して選択され、少なくとも２つのRは、-CH2-Rlであり、任意の残りのRはHであり、少なくとも2つのR1は、下記式から選択される基であり、
ここで、各々のモノマー及びオリゴマーの各々の重合ユニットにおいて、Yは、メチル、フェニル及びシクロヘキシルから平均して選択され、少なくとも２つのRは、-CH2-Rlであり、任意の残りのRはHであり、少なくとも2つのR1は、下記式から選択される基であり、
ここで、R2は水素又はC1-C18アルキルであり、Zは下記式から選択される基であり、
任意の残りのR1基は、下記式から選択され、
ここで、R3は、水素又はR4であり、R4は、C1-C18アルキル、脂環式化合物、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル又は芳香族基であり、オリゴマーにおいて、 Pは、2から約10までであり、Lは、メチレン又は
基である。
接着性化合物は、特に役立ち、各々のモノマー又は各々のオリゴマー化されたユニットで、平均して少なくとも一つのR1は、
であり、特に、
である。
特に、有用な接着性樹脂は、各々のモノマー又は各々のオリゴマー化されたユニットで、平均して少なくとも一つのR基は、
であり、ここで、R4は、C1-C18アルキル、脂環式化合物、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル又は芳香族基であり、平均して少なくとも２つのR基は、
から選択され、少なくとも１つのR基は、
から選択される。
これらの接着性樹脂及び化合物は、付加的な添加剤を含むことができ、特に、それらがメラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、シクロヘキシルグアナミン及びグリコルリルのヒドロキシメチル化及びアルコキシメチル化（1-5の炭素原子を有するアルコキシ）誘導体及びそれらのオリゴマー誘導体から選択される。
本願明細書に記載されたゴム組成物に役立つ付加的な接着性樹脂は、(i)、(ii)及び(iii)からなる群から選択される自己縮合アルキル化されたトリアジン樹脂であり、
(i)少なくとも一つのイミノ又はメチロール官能基を有し、下記式(I)により示される自己縮合アルキル化されたトリアジン樹脂、
(i)少なくとも一つのイミノ又はメチロール官能基を有し、下記式(I)により示される自己縮合アルキル化されたトリアジン樹脂、
(ii)(i)のオリゴマー、又は、
(iii)(i)及び(ii)の混合物、
ここで、Zは、-N(R)（CH20R1）、6から10までの炭素原子を有するアリール、1から20までの炭素原子を有するアルキル又はアセチル基であり、各々のRは、独立して、水素又は-CH20R1であり、各々のR1は、独立して、水素又は1から12までの炭素原子を有するアルキル基であり、少なくとも一つのRは、水素又は-CH20Hであり、少なくとも一つのR1は、アルキル基から選択されることを提供し、加硫ゴム組成物には、メチレンアクセプター共反応体がない。
(iii)(i)及び(ii)の混合物、
ここで、Zは、-N(R)（CH20R1）、6から10までの炭素原子を有するアリール、1から20までの炭素原子を有するアルキル又はアセチル基であり、各々のRは、独立して、水素又は-CH20R1であり、各々のR1は、独立して、水素又は1から12までの炭素原子を有するアルキル基であり、少なくとも一つのRは、水素又は-CH20Hであり、少なくとも一つのR1は、アルキル基から選択されることを提供し、加硫ゴム組成物には、メチレンアクセプター共反応体がない。
これらの接着性樹脂は、特に役立ち、少なくとも一つのR基は水素である及び／又は少なくとも一つのR1基は1から6までの炭素原子を有する低アルキル基であり、特に接着性樹脂が、メラミン、ベンゾグアナミン、シクロヘキシルグアナミン又はアセトグアナミン誘導体又はそれらのオリゴマーである。
特に役立つ上記式のアルキル化されたトリアジン接着性樹脂において、Zは-N(R)（CH20R1）である。
ゴム組成物（本願明細書において役立つ）のための接着性樹脂のレゾルシノールを除去する他の方法は、N-（置換オキシメチル)メラミン、並びに、少なくとも1つのα-又はβ-ナフトールである。レゾルシノールの非存在下で加硫の間、反応を形成している樹脂のメチレンアクセプターとして、この接着性樹脂は、一価フェノール、α-又はβ-ナフトールを使用する。
本願明細書で記載されているゴム組成物に役立つ他の接着性樹脂は、特別なラテックス（例えば、約70%のブタジエン、約15%のスチレン及び約15%の2-ビニルピリジンのコポリマー、アクリロニトリルゴムラテックス及びスチレン‐ブタジエンゴムラテックスであるビニルピリジンラテックス（VPラテックス）を含む。これらが、このように又はお互い組合せて使うことができる。本願明細書で役立つ適切な他の接着性樹脂（特に、ポリエステルのために）は、多段プロセス（例えば、ポリオキシドと組合せて印加されているブロックイソシアネート、及び、それから、慣習的なレゾルシノール-ホルムアルデヒド樹脂（RFL浸漬）を使用して処理されている材料）で印加されるそれらである。例えば、付加的な役立つ接着性樹脂は、シアヌル酸トリアリル、レゾルシノール及びホルムアルデヒド又はp-クロロフェノール、レゾルシノール及びホルムアルデヒドの反応生成物のような他の接着促進物質を有するRFL浸漬の組合せを含む。
本願明細書で記載されているゴム及び接着促進剤に用いられる他の適切な接着性樹脂は、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノールアルデヒド樹脂、多価フェノールアルデヒド樹脂、フェノールフルフラール樹脂、キシレンアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂等を含む。
概して、接着促進剤システムにおいて、式I−IVに従う少なくとも一つのエステル化合物は、約1部の接着性樹脂に約10部のエステル（すなわち、約10：1の比、それぞれ、エステル対樹脂）と約10部の接着性樹脂に約1部のエステル（すなわち、約1：10の比、それぞれ、エステル対樹脂）との間で、重量比で接着性樹脂と組合せられる。より好ましくは、エステルは、約1部の接着性樹脂に対して約4部のエステルと約4部の接着性樹脂に対して約1部のエステルとの間で重量比で接着性樹脂と組合せられる。最も好ましくは、接着性樹脂に対するエステルの比は、本発明の接着促進剤システムで約1対1である。
長鎖エステルを有する最初の仕事は、自動車動力伝達システムのためのポリエステルコードを含む産業ゴムベルトのエステルを試験することを含んだ。自動車ベルトの構造の重要な部分は、ポリエステルコードに対するゴムの結合である。ポリエステルコードは、ベルトに力価及び長命を提供するために用いる。自動車ベルトのための選択のポリマーは、エチレン／プロピレン／ジエンポリマー（EPDM）である。このポリマーは最終用途のために優れているが、その欠点のうちの1つは多くの基材（例えば、ポリエステルコード）に対する劣った接着である。ゴム会社は、EPDMとポリエステルコードとの間の適当な接着を保証するためにどんな事でもする。現在、それらは、レゾルシノール-ホルムホルムアルデヒド樹脂コーティングを有する被処理コードを使用し、樹脂被覆コードが接着剤に浸漬される。樹脂-被覆、接着性被覆コードは、硬化プロセスの間、EPDMに結合される。これは、ポリエステルに対するゴムコード接着を達成する時間のかかって高価な方法である。本発明の接着促進剤システムは、EPDMに都合よくポリエステルコードの接着を改良する。
本発明の組成物及び方法で使用のために企図される基材の他の例は、金属及びポリメリック層、フィルム、シート、繊維、紡績糸及び／又はファブリック（織物、ポリエステル、アラミド繊維を含む）を含む。本発明に用いられる金属は、鋼、黄銅-被覆鋼板、黄銅及び銅を含む。ガラス基材に対する接着は、改良されることができる。本発明の粘着促進剤の適用は、特に、スチールコード、黄銅-被覆スチールコード、黄銅コード、ポリエステル繊維コード、アラミド繊維コード、ガラスコード、ファブリック及び平坦な金属面等により企図される。本願発明の適用において、用語ポリメリック「コード」は、繊維、連続フィラメント、ステープル、トウ、紡績糸、ファブリック等を含むゴム生成物（タイヤ（例えば、トラックタイヤ）のカーカスを建設することに用いられる特にコード）において使用する補強要素を含む目的とする。
ポリメリック補強要素又はコードは、ガラス組成物、ポリエステル、ポリアミド及び多くの他の材料を含む複数のかなり連続繊維又はモノフィラメントを含む（公知であるポリメリックゴムゴム組成物及び生成物のための補強要素又はコードに繊維を作ることに役立つ）。使用する好ましいガラスのうちの1つは、Ｅガラスとして公知であるガラスであり、1971年11月に支給された「Mechanics of Pneumatic Tires」Clark, National Burenau of Standards Monograph 122, U.S. Dept. of Commerce, pages 241-243, 290及び291で記載されている（ここに組み込まれる）。繊維補強要素又はコードで使用されるフィラメント又は繊維数は、最後の用途又はサービス所要量に従いかなり変動できる。同様に、繊維補強要素又はコードを作るために使用する繊維の合糸数は、広く変動できる。一般に、客車タイヤのための繊維補強要素又はコードのフィラメント数は、約500から3000まで変動でき、補強要素の合糸数は1から10まで変動させることができる。好ましくは、合糸数は1から7までであり、合計フィラメント数は約2000である。G-75（又はG-75,5/0）として知られる代表的な工業ガラスタイヤコード は、各々408のガラスフィラメントを有する5つのストランドを有する。G-15として公知の代表的な他のコードは、2040のガラスフィラメントを含む一本鎖を有する。
本発明の接着促進剤が、スチール組みひもをホースの天然及び／又は合成ゴム材料及びモーターマウンントの金属ハウジングに結合することを含む多数の適用で使うことができる。
本願明細書で使用する用語「加硫」は、ゴム分子間の3次元の橋かけ構造のはじめを意味する。このように、チウラム加硫、過酸化物加硫、キノン式加硫、樹脂加硫、金属塩加硫、金属酸化物加硫、ポリアミン加硫、放射線加硫、ヘキサメチレンテトラアミン加硫、ウレタン架橋剤加硫等は、通常で最も重要である硫黄加硫に加えて含まれる。
本願明細書で記載されている組成物に役立つゴムは、天然ゴム（NR）及び／又は合成ゴムでありえる。
合成ゴムは、共役ジエン化合物（例えば、イソプレン、ブタジエン、クロロプレン等）のホモポリマー（例えば、ポリイソプレンゴム（IR）、ポリブタジエンゴム（BR）、ポリクロロプレンゴム等）、ビニル化合物（例えば、スチレン、アクリロニトリル、ビニルピリジン、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸アルキル、アルキルメタクリレート等）を有する上記共役ジエン化合物のコポリマー（例えば、スチレン-ブタジエンコポリマーゴム（SBR）、ビニルピリジン-ブタジエン-スチレンコポリマーゴム、アクリロニトリル-ブタジエンコポリマーゴム、アクリル酸-ブタジエンコポリマーゴム、メタアクリル酸-ブタジエンコポリマーゴム、アクリル酸メチル-ブタジエンコポリマーゴム、メタクリル酸メチル-ブタジエンコポリマーゴム、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレンターポリマー等）、オレフィン（例えば、ジエンを有するエチレン、プロピレン、イソブチレン）のコポリマー（例えば、イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム(IIR)）、非共役ジエンを有するオレフィンのコポリマー（EPDM）（例えば、エチレン-プロピレン-シクロペンタジエンターポリマー、エチレン-プロピレン-5-エチリデン-2-ノルボレンターポリマー、エチレン-プロピレン-1,4-ヘキサジエンターポリマー）、シクロオレフィンの開環重合によって得られたポリアルケナマ（例えば、ポリペンテナマ）、オキシラン環の開環重合によって得られるゴム（例えば、硫黄、シリコーンゴム等により加硫されることができるポリエピクロヒドリンゴム及びポリプロピレンオキシドゴム）を含む。さらに、上述したさまざまなゴムのハライド（例えば、塩素化イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム（CI-IIR）、臭素化イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム（Br-IIR）、フッ化ポリエチレン等）を含む。
特に、本願明細書で記載されている組成物は、天然ゴム（NR）及び合成ゴム（例えば、スチレン-ブタジエンコポリマーゴム（SBR）、ポリブタジエンゴム（BR）、ポリイソプレンゴム（IR）、イソブチレン-イソプレン、コポリマーゴム、これらのゴムのハライド(CI-IIR、Br-IIR)及び非共役ジエンを有するオレフィンのコポリマー（EPDM））の加硫ゴムの表面（接着機能が乏しい）がそれらに高い接着機能を提供するために改良されるという点を特徴とする。もちろん、本発明は、他のゴムに適用されることができる。全てのこれらのゴムは、加硫より前に、従来、ゴムと配合するために使用する配合剤（例えば、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、リグニン等のような充填剤、鉱油、植物油のような軟化剤）により混練されることができ、それから加硫される。
接着性樹脂（特に金属及びポリマー（特にコード形態））とともに、加硫ゴム（本願明細書で記載されている接着促進剤システムにより処理される表面）が、他の材料に容易に接着されることができる。
ゴム組成物を硬化させるために、硫黄又は過酸化物加硫剤のような加硫剤は、組成物の全体にわたって分散される。加硫剤が、組成物の天然及び／又は合成ゴムの重量に基づいて、0.5から6.0%まで変動している量において使うことができ、1.0から4.0%までの範囲が好ましい。硫黄加硫剤の代表例は、単体硫黄（S8）、アミンジスルフィド、ポリメリックポリスルフィド及び硫黄オレフィンアダクトを含む。硫黄加硫剤は単体硫黄であることが好ましい。
他の適切な加硫剤は、チウラム、キノン式、金属塩、金属酸化物、ポリアミン、加硫、放射物、ヘキサメチレンテトラアミン、ウレタン架橋剤等を含む。過酸化物加硫剤の典型的例は、ジベンゾイルペルオキシド及びジ（三級ブチル)ペルオキシドを含む。
ゴム配合適用において使うことができる従来の使用されるカーボンブラックは、本発明のカーボンブラックとして使うことができる。この種のカーボンブラックの代表例は、N1 10、N121、N220、N231、N234、N242、N293、N299、S315、N326、N330、M332、N339、N343、N347、N351、N358、N375を含む。
本願明細書で記載されているゴム組成物は、例えば、さまざまな硫黄加硫又は過酸化物加硫組成のゴムをさまざまな一般に使う付加的な材料（例えば、硫黄ドナー、硬化援助剤（例えば、活性化因子及び遅延剤）並びに処理添加剤（例えば、油、接着付与樹脂及び可塑剤を含む樹脂、充填剤、ピグメント、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、抗酸化剤及びオゾン割れ防止剤、遅延剤）並びに素練り促進剤）と混入するようなゴム配合技術で一般に公知の方法によって配合される。当業者に周知のように、上述した添加物が、選択されて、タイヤトレッド適用のための従来の量で一般に用いられる。接着性樹脂の典型的量は、天然及び／又は合成ゴムの重量に基づいて、約0.2から約10%までを含み、通常約1から5%までを含む。
酸化亜鉛の典型的量は、約2から約5%までを含む。ワックスの典型的量は、天然及び／又は合成ゴムの重量に基づいて、約1から約5%までを含む。しばしば微結晶ワックスが、用いられる。遅延剤の典型的量は、0.05から2%まで変動する。素練り促進剤の典型的量は、約0.1から1%までを含む。典型的な素練り促進剤は、例えば、ペンタクロロチオフェノール及びジベンズアミドジフェニルジスルフィドであってもよい。全ての付加的なパーセンテージは、天然及び／又は合成ゴムの重量に基づく。
促進剤は、加硫のために必要な時間及び／又は温度を制御して、加硫ゴムの特性を改良するために用いてもよい。促進剤が、天然及び／又は合成ゴムの重量に基づいて、約0.5から4%まで（好ましくは約0.8から約1.5%まで）を変動している総量において、使うことができる。使うことができる促進剤の適切な型は、アミン、ジスルフィド、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、ジチオカルバメート及びキサントゲン酸エステルである。ゴム組成物に含まれる場合、一次促進剤は好ましくはスルフェンアミドである。第2の促進剤が使われる場合、二次促進剤は、好ましくはグアニジン、ジチオカルバメート又はチウラム化合物である。
長鎖エステル及び接着性樹脂を含む接着促進剤システムが、ワイヤコート又はビーズ外被（例えば、タイヤために）として使われるときに、接着促進剤システムは、概して有機コバルト化合物を含まず、ワイヤ接着促進剤として役立つ有機コバルト化合物のための全部の又は部分的な置換として使うことができる。部分的に使われるときに、金属にゴムの接着を促進するために公知技術の有機コバルト化合物のいずれかが含まれることができる。このように、本願明細書で記載されている長鎖エステルを含む非コバルト接着促進剤システムと組合せて使用されることができる適切な有機コバルト化合物は、脂肪酸（ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸等）のコバルト塩、6から30までの炭素原子を有する脂肪族又は脂環式カルボン酸のコバルト塩、塩化コバルト,ナフテン酸コバルト、Shepherd Chemical Company, Cincinnati, Ohioから設計された化合物 Aで市販のカルボン酸コバルト及び有機コバルト-ホウ素錯体を含む。
化合物Aは、下記構造を有する。
ここで、各々のRは、同一又は異なり、9から12までの炭素原子を有するアルキル基であり、Bは炭化水素鎖、C4-C24、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和である。
使用されることができる有機コバルト化合物の量は、選択される有機コバルト化合物の特異的な性質に依存し、特に化合物に存在するコバルト金属の量に依存する。コバルト金属の量が使用に適している有機コバルト化合物でかなり変動するので、最終的な組成物で要求されるコバルト金属の量に利用される有機コバルト化合物の量の基礎を形成することは最も適当で便利である。したがって、有機コバルト化合物がゴム組成物に含まれる場合、ストック組成物に存在する有機コバルト化合物の量が、組成物のゴムの合計重量に基づくコバルト金属の重量によって、約0.01%から約0.35%までを提供することに充分でなければならなず、好ましい量は組成物のゴムの合計重量に基づいてコバルト金属の重量によって約0.03%から約0.2%までであると一般に述べられる。
本願明細書で記載されている接着促進剤は、特にゴムがcis-ポリイソプレンであるか、天然又は合成である組成物で、並びに、他のゴムを有するcis-ポリイソプレンの重量によって少なくとも25％を含む混合物で、効果的である。好ましくは、混合物である場合、cis-ポリイソプレンの重量によって、ゴムは少なくとも40%、好ましくは少なくとも60％を含む。cis-ポリイソプレンと混ぜ合わせられることが可能である他のゴムの例は、ポリ-1,3-ブタジエン、他のモノマー（例えば、スチレン、アクリロニトリル、イソブチレン、メチルメタクリレート）を有する1,3-ブタジエンのコポリマー、エチレン/プロピレン/ジエンターポリマー、ハロゲンを含有するゴム（例えば、クロロブチル、ブロモブチル、クロロプレンゴム）を含む。
組成物の硫黄の量は、100重量部のゴムにつき重量によって、概して2から8部まで（例えば、3から6まで）であり、しかし、より小さい又はより大きい量、同じベースで、例えば、1から7又は8部で、使用されることができる。好ましい範囲は、100重量部のゴムにつき2.5から6部までである。
本願明細書で記載されているゴム組成物で使うことができる加硫促進剤の付加的な例は、チアゾール基本促進剤（例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、ビス（2-ベンゾチアゾリル)ジスルフィド、2（2',4'-ジニトロフェニルチオ)ベンゾチアゾール、ベンゾチアゾール-2-スルフェンアミド（例えば、N-イソプロピルベンゾチアゾール-2-スルフェンアミド、N-tert-ブチル-ベンゾチアゾール-2-スルフェンアミド、N-シクロヘキシルベンゾ-チアゾール-2-スルフェンアミド及び2（モルフォリノチオ)ベンゾチアゾール）、チオカルバミルスルフェンアミド（例えば、N,N-ジメチル-N,N'-ジシクロヘキシルチオカルバモイル-スルフェンアミド及びN（モルフォリノチオカルボニルチオ）-モルフォリン）である。単一の促進剤又は促進剤の混合物が、使うことができる。本願明細書で記載されている組成物において、これらの加硫促進剤が、100重量部のゴムにつき、通常0.3から2部まで（例えば、0.3から1.5まで、好ましくは0.4から1.0まで、より好ましくは0.5から0.8）の量で、用いられる。
本願明細書に記載されている接着促進剤は、ゴムと黄銅との間の結合（例えば、ゴムと黄銅-被覆スチールとの間の結合）を促進することに非常に効果的である。黄銅は、結合が形成される特定の条件に従い最適のパーセンテージによって、概して60から70重量％まで（特に63から68重量％まで）の銅分を有する。黄銅-被覆スチール上の黄銅コーティングが、例えば、0.05から1マイクロメータ（好ましくは0.07から0.7マイクロメータまで、例えば0.15から0.4マイクロメータまで）の厚さを有することができる。
本願明細書で記載されている長鎖エステル添加剤／樹脂組合せ（すなわち、接着促進剤システム）は、特にゴムをスチールコードに接着するために役立ち、従来の接着性の前処理は、主に効果がなかった。ゴムは、また、効果的に、一つ以上の他の金属（例えば、コバルト、ニッケル又は鉄）の少量を含む銅及び亜鉛のアロイに結合されることができる。
ゴムを亜鉛に結合するために、例えばゴムを亜鉛被覆スチールコード（それは、コンベヤーベルトの製造で広く使われている）に結合するにつれて、コバルト化合物が接着促進剤として使われた。この種の化合物の例は、GB 2 022 089 Aに記載されているナフテン酸コバルト及びコバルト-ホウ素複合体である。
本願明細書で記載されているゴム組成物の加硫は通常、約100℃から200℃までで変動している従来の温度で実行される。好ましくは、加硫は約110℃から180℃まで変動している温度で伝導される。任意の通常の加硫の方法が、例えば、プレス又は押型で加温して過熱水蒸気、熱気又は塩水浴を有する加温して、用いられることが可能である。
100℃から200℃まで変動している温度のゴム組成物の加硫で、ゴム組成物が、さまざまな目的のために使うことができる。例えば、加硫ゴム組成物が、タイヤ、ベルト、ホース、モーターマウント、ガスケット及び空気ばねの形態であってもよい。タイヤの場合、それが、さまざまなタイヤ成分のために使うことができる。この種のタイヤ−は、公知で当業者に直ちに明らかであるさまざまな方法により造られることができて、形づくられることができて、成型されることができて、硬化されることができる。ゴム組成物がタイヤにおいて使われるときに、その用途がワイヤ外被、ビーズ外被、トレッド、頂点、側壁及びそれらの組合せであることができる。認められるように、タイヤは乗用車用タイヤ、航空機タイヤ、トラックタイヤ等であってもよい。タイヤは乗用車用タイヤであることが好ましい。タイヤは、また、放射状又はバイアス（好ましくはラジアルタイヤ）であってもよい。
本発明は、実施例により理解され、部及びパーセンテージは、ことわりがなければ、重量によるものである。
このプロジェクトのパート１において、化合物は、既存のEPDM処方に混入されて、接着用に試験された。以下の種類が試験された。
Cyrez(R)CRA-133M-27%のケイ酸カルシウムを有するメラミン-ホルムアルデヒド樹脂
Cyrez(R)CRA-148M- 27%のケイ酸カルシウムを有するメラミン-ホルムアルデヒド樹脂
RX-13804＝ジ-2-エチルヘキシルダイマ化（２-エチルヘキシルアルコールによってエステル化したEMPOL 1016 のダイマー酸、主にC36ダイマー酸及びC54トリマー酸を含み、0、1、2及び／又は3つの炭素-炭素二重結合を有する飽和及び不飽和の長鎖（C6-C18）基を含む。）
メラミン-ホルムアルデヒド樹脂は、タイヤ産業の接着促進剤として公知である。ゴム−コード接着の必要は、一般にメチレンドナー／メチレンアクセプタ樹脂システムの存在を必要とする（上述のように）。典型的システムは、アクセプタとしてドナー及びノボラック樹脂（例えば、レゾルシノール）としてヘキサキスメトキシメチルメラミン（HMMM）からなる。
Cyrez(R)CRA-148M- 27%のケイ酸カルシウムを有するメラミン-ホルムアルデヒド樹脂
RX-13804＝ジ-2-エチルヘキシルダイマ化（２-エチルヘキシルアルコールによってエステル化したEMPOL 1016 のダイマー酸、主にC36ダイマー酸及びC54トリマー酸を含み、0、1、2及び／又は3つの炭素-炭素二重結合を有する飽和及び不飽和の長鎖（C6-C18）基を含む。）
メラミン-ホルムアルデヒド樹脂は、タイヤ産業の接着促進剤として公知である。ゴム−コード接着の必要は、一般にメチレンドナー／メチレンアクセプタ樹脂システムの存在を必要とする（上述のように）。典型的システムは、アクセプタとしてドナー及びノボラック樹脂（例えば、レゾルシノール）としてヘキサキスメトキシメチルメラミン（HMMM）からなる。
下記表が実施例１−５でポリエステルコードを有する接着結果を示す。
コントロール（実施例3）は、Lord社（Cary、Norh Carolina）からメラミンホルムアルデヒド樹脂及び接着剤によって前処理されるポリエステルコードを有するEPDMであった。実施例1、2、4及び5で使用するポリエステルコードは、接着剤ではなくメラミンホルムアルデヒド樹脂により処理された。実施例1及び2は、まさにメラミン樹脂を含んで、制御化合物に主要部として同等の接着を提供し、使用するコードが接着剤を塗着されないので、それは重要である。実施例4及び5は、本願明細書で記載されている樹脂及びエステルの組合せを含んで、接着の予想外の増加を示す。実施例4及び5の接着力は、コントロール及び樹脂のみの実施例(1−3)と比較して少なくとも100%増加する。
これらの結果は、樹脂／エステルの組合せが制御化合物及び樹脂だけを含む化合物と比較してEPDMとポリエステルコードとの間の接着力の劇的な増加を提供することを示す。
実施例1−5のために集められる処方及びデータは、表Iに示される。
接着促進剤
パートII
ポリエステルコードにEPDMゴムの改良された接着を示すパートIの結果に基づいて、樹脂／エステルの組合せは、金属コード接着のために使用する標準天然ゴム成分において、評価された。
パートII
ポリエステルコードにEPDMゴムの改良された接着を示すパートIの結果に基づいて、樹脂／エステルの組合せは、金属コード接着のために使用する標準天然ゴム成分において、評価された。
この研究において、試験される化合物は、エステル含有量（一定に保たれる樹脂含有量を有する）において、多様であった。表IIは、実施例6-12のオリジナル、空気オーブン熟成及び湿潤熟成の接着結果の一覧を示し、括弧において樹脂及びエステルの重量部を記載した。
オリジナルワイヤコード接着結果が樹脂／エステルの組合せを含む処方より僅かに高い接着を有するために標準処方を示す。樹脂／エステルの組合せを含む処方は、8/4の樹脂/エステルの組合せを除いて非常に類似である。この時に、この処方がより劣ったオリジナルの接着を有する理由は、わかっていない。
湿潤熟成結果は、最も高い力及びオリジナルから最も低いパーセント変化を有する実施例9、11及び12で興味深い。実施例12は、化合物へのエステルの付加を相殺するために、硬化剤の量の50%の増加を有する。この処方は、記録される最も高い力及びオリジナルの接着から最少の変化を有した。これは、硬化剤の量の増加が、樹脂／エステルの組合せとともに、熟成接着を改良できることを示唆する。実施例8（樹脂8／エステル8）以外の全ての樹脂／エステルの化合物は、標準化合物より低い記録された力の変化を呈した。
実施例6-12の処方が、表IIIで示される。
硫黄硬化天然ゴム処方の樹脂／エステルの組合せの使用が熱熟成及び湿潤熟成の後で基準天然ゴム処方と比較してワイヤコード接着を改良できる。
実施例12の増加する硬化システムが単に実施例12の増加する接着能力の原因となるだけではなかったことを確かめるために、付加的な処方（実施例13）は、試験された。実施例6と13との唯一の違いは、実施例13が硬化システム添加剤（硫黄及びVulkacit）の量の50%の増加を有するということである。表IVは、「コントロール化合物」（すなわち実施例6の従来技術処方）の硬化システムを50%増やすことが、増加する接着効果に至らないことを証明する比較データを提供する。したがって、これらのデータは、実施例12で観察される接着の増加が、単に硬化システム添加剤の増加する量に帰することがない（すなわち、接着の増加が接着促進剤による）ことを確認する。
接着促進剤
パートIII
本願明細書で記載されているように、天然ゴムと金属との結合が添加されたエステルの効果を決定するために評価された。これは、自動車部品（例えば、モーターマウント、ブレーキ、ホース等）のための大きいポテンシャルを示す。
パートIII
本願明細書で記載されているように、天然ゴムと金属との結合が添加されたエステルの効果を決定するために評価された。これは、自動車部品（例えば、モーターマウント、ブレーキ、ホース等）のための大きいポテンシャルを示す。
第1の研究は、天然ゴムの長鎖エステル及び金属への接着のそれらの効果に集中した（表V ― 実施例14−17参照）。データは、本願明細書で記載されている接着促進剤が硫黄硬化ゴム処方の黄銅への接着を改良することを示す。樹脂／エステルの組合せの使用は、エステルだけを有する接着対化合物を改良しなかった。
表VIは、硫黄硬化システムが樹脂のみ（実施例18）、開示の長鎖エステルと組合せられる樹脂（実施例20）、並びに、樹脂及びエステルを含んでいないコントロール（実施例19）を含む処方で使われたデータを提供する。これらのデータから、開示のエステルを含んでいないが、コントロール処方及び樹脂を含む処方と比較されるときに、長鎖エステル及び接着性樹脂を含む接着促進剤システムが最高を実行して、優れた接着剤の結果を与えることを示す。
次に、本願明細書で記載されている長鎖エステルの効果が結合している金属にゴムのためのEPDMゴム処方で評価された。効果システムは、過酸化物対硫黄システムの効果を決定するために評価した。硫黄処方は、働かず、このようにこれらの処方は処分された。過酸化物効果処方は、エステルのみ及び樹脂／エステルの組合せを使用して変動された。表VIII（実施例21−23）に示されるデータは、EPDMの黄銅、アルミニウム及びスチールコードの接着結果をリストする。
樹脂／エステルを含む処方が、エステルを有する処方及びコントロールより黄銅への優れた接着を有する。スチール接着結果は、エステルを有する処方は若干の接着を提供することを示すが、樹脂／エステルの組合せは予想外により良い。コントロール処方は、スチールに接着を有しない。処方のいずれも、アルミニウムに接着を有しない。
実施例21−23のための処方書／処方データは、表VIIIに示される。
表IXが、表VIIIに存在するデータを補充する比較データを提供する。実施例24は、樹脂を含むが、本願明細書で開示した長鎖エステルを１つも含まない。表IXのデータから分かるように、実施例24は、EPDMと金属基材との間の接着を促進しなかった。
表IXも、エステルが多様であった処方を含む。飽和エステル（UBS 020602）は、開示に従って、実施例25及び26を処方するために用いた。実施例25において、本願明細書で記載されていて、飽和エステル添加剤は接着性樹脂と組合せられず、EPDMと金属基材との間の接着を促進するために失敗された。しかしながら、実施例26で、飽和エステルは接着性樹脂と組合せられ、金属基材とEPDMとの間の優れた接着力は、特にスチールとEPDMとの間で、得られた。
EPDMゴムと金属との結合
接着性樹脂と組合せられるときに、付加エステルが、それらの接着効果を決定するために評価された。評価されるエステルは、以下の通りだった。
接着性樹脂と組合せられるときに、付加エステルが、それらの接着効果を決定するために評価された。評価されるエステルは、以下の通りだった。
Plasthall DOS ２‐エチルヘキシルアルコール及びセバシン酸に基づいた飽和ジエステル。
RX-13577 トリデシルアルコール及びトール油脂肪酸に基づいた不飽和モノエステル。
RX-13824 トリデシルアルコール及びC-36ダイマー酸に基づいた不飽和エステル。このエステルはRX-13804（それは同じダイマー酸を使用する）と類似であるが、RX-13804が2-ヘチルヘキシルアルコール（ジ-2-エチルヘキシルダイマー化）と反応される。
結果は、ＤＯＳ／樹脂を有する化合物が黄銅及びスチールに良好な接着を提供することを示す。RX-13577／樹脂化合物は、黄銅及びスチールに対する優れた接着を有し、スチールのための力値が、他のエステル／樹脂組合せのいずれかより大きい。データは、RX-13577が、重量でRX-13804又はRX-13824より不飽和サイトを有するので、エステル不飽和レベルのより大きな程度がより大きな接着を提供することを示唆する。上記記載を支持することを助ける他のデータは、エステルのみの化合物のスチール接着データである。RX-13577化合物は適度の接着のみを有し、その一方で、ＤＯＳ及びRX-13824は、接着強さを有しなかった。
データは、表X（実施例27−34）に記載される。
ポリエステルコードへの塩素化ポリエチレンゴム
より詳しくは、RX-13845は、ゴム接着にコード又はファブリックのために評価された。RX-13845は、36wt.% RX-13804、36wt.% Cyrez CRA-138 Resin（室温で液体）及び28%基質（合成ケイ酸カルシウム）からなる接着促進剤システムである。RX-13845は、混合ボウルを含む乾燥担体（基質）に予熱されたCyrez CRA 138 樹脂液体を添加することによって調製され、続けて予熱されたRX-13804が添加された。材料が3分間の低速で混合された。材料は、さらに３分間混合された。 RX-13845によって、液体がパウダーとして扱われることができる。活性接着促進剤がリリースされるので、活性成分は担体（それが整然とした材料としてゴムに組み込まれたかのように、ゴム化合物へのRX-13845の組み込みが同様に機能に接着促進剤を与える）からリリースされる。
より詳しくは、RX-13845は、ゴム接着にコード又はファブリックのために評価された。RX-13845は、36wt.% RX-13804、36wt.% Cyrez CRA-138 Resin（室温で液体）及び28%基質（合成ケイ酸カルシウム）からなる接着促進剤システムである。RX-13845は、混合ボウルを含む乾燥担体（基質）に予熱されたCyrez CRA 138 樹脂液体を添加することによって調製され、続けて予熱されたRX-13804が添加された。材料が3分間の低速で混合された。材料は、さらに３分間混合された。 RX-13845によって、液体がパウダーとして扱われることができる。活性接着促進剤がリリースされるので、活性成分は担体（それが整然とした材料としてゴムに組み込まれたかのように、ゴム化合物へのRX-13845の組み込みが同様に機能に接着促進剤を与える）からリリースされる。
結果は、塩素化ポリエチレンポリマーに対する未処理ナイロン繊維、イソシアネート処理ナイロン、イソシアネート処理アラミド繊維及び未処理ポリエステル繊維の接着の改良を示す。データは、表XI（実施例34−38）に記載される。
コード接着の測定方法
接着性樹脂と組合せられるとき、ゴムにコード接着のそれらの効果を決定するために評価された。以下の方法は、さまざまなゴム化合物及びエラストマに、天然、人工フィラメント及び回転糸を含む補強繊維の相対的なストリップ−ピール接着を決定するためにある。この方法が、従来は、500デニール以上の産業重量繊維によって、用いられる。概して、使用される最も一般のエラストマ及び化合物は、天然ゴム、スチレン‐ブタジエンゴム、非共役ジエンを有するオレフィンのコポリマー（EPDM）、ポリクロロプレンゴム（CR）、アクリロニトリルブタジエンエラストマ（NBR）、塩素化ポリエチレンエラストマ（ＣＳＭ）、ポリイソプレンゴム、イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム、塩素化イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム、臭素化イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム、ポリビニルクロライド、ウレタン及びそれらの混合物であるが、この技術は繊維接着を多種多様な材料に向かわせるために修正されることができる。
接着性樹脂と組合せられるとき、ゴムにコード接着のそれらの効果を決定するために評価された。以下の方法は、さまざまなゴム化合物及びエラストマに、天然、人工フィラメント及び回転糸を含む補強繊維の相対的なストリップ−ピール接着を決定するためにある。この方法が、従来は、500デニール以上の産業重量繊維によって、用いられる。概して、使用される最も一般のエラストマ及び化合物は、天然ゴム、スチレン‐ブタジエンゴム、非共役ジエンを有するオレフィンのコポリマー（EPDM）、ポリクロロプレンゴム（CR）、アクリロニトリルブタジエンエラストマ（NBR）、塩素化ポリエチレンエラストマ（ＣＳＭ）、ポリイソプレンゴム、イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム、塩素化イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム、臭素化イソブチレン-イソプレンコポリマーゴム、ポリビニルクロライド、ウレタン及びそれらの混合物であるが、この技術は繊維接着を多種多様な材料に向かわせるために修正されることができる。
本願明細書で記載されている接着試験は、ASTM D 4393-85「Strap Peel Adhesion of Reinforcing Cords or Fabrics to Rubber Compounds」に従って実行された。
典型的に繊維／ゴム複合材料の1''×5''ストリップが試験のために準備された。繊維は、可回転シリンダを使用しているテープ背付け上に配置された。テープ背付けは、コード又はファブリック複合材料を形成するために、水圧プレス（すなわち硬化で、押出加工又は他の条件）で高温及び圧力下で機械加工されたエラストマ又はゴム化合物に印加された。複合性は、それから接着計測（例えば、分離負荷値、外観等を通して）のためにストリップで切られた。
手段
ASTM 429成型は、圧縮プレス（250°Fと約400°Fとの間の温度及び約125トンの圧力を達成することでできる）に置かれ、温度は、使用する特異的なゴム化合物のための加硫温度（硬化温度）の±２°F内でセットされる。プレスは、約30分間の指定された温度範囲内で保持された。
ASTM 429成型は、圧縮プレス（250°Fと約400°Fとの間の温度及び約125トンの圧力を達成することでできる）に置かれ、温度は、使用する特異的なゴム化合物のための加硫温度（硬化温度）の±２°F内でセットされる。プレスは、約30分間の指定された温度範囲内で保持された。
3''幅マスキングテープの3つのストリップ（適切なマスキングテープは、#515 Masking Tape、Anchor Continental, Inc. Columbia, SCである）（外へ接着剤面を有する）は、可回転シリンダのまわりにくるまれた。3つのストリップは、約7''の合計幅を有するテープ背付けを達成するために重ねられた。6つの1''幅繊維サンプルは、テープ背付け上へ包まれた。同じ又は異なる糸サンプルは、各々のテープ背付け上へ巻装されることができる。しかしながら、各々の繊維又はコードサンプルは巻装されなければならなず、その結果、繊維の重なりがなく、隣接した繊維の間にスペースがない。概して、各々の繊維サンプルの3つのストリップは、調合されて、試験された。
繊維は、1''幅マスキングテープによって確実にされ、ストリップはA、B、C、D、E及びFと記録された。 6つの損傷サンプルは、シリンダ全体の裁断によってシリンダから取り除かれた。
試験される未加硫配合ゴムの5''×7''部（指定された厚さ（0.250±0.20インチ）に機械加工された）は、切断した。繊維組織体と接触してある金型面は、n-ヘプタンにより掃除された。
予熱された成型は、プレスから取り除かれた。繊維サンプルは、背付けを裏にし、繊維を表にするマスキングテープを有する底成型プレートに載置された。1''×7''ストリップのアルミ箔が、繊維がアルミ箔に対して垂直であり、それらの長さの約1インチがアルミ箔ストリップを被装するために、繊維サンプルの後部縁に載置された。各ストリップがプレスで特定の位置を有する。掃除された5''×7''未加硫ゴムスラブが繊維組織体の上部にあった。予熱された上部成型プレートは、成型上部プレート、ゴム化合物、アルミ箔、糸サンプル、テープ及び底プレートのサンドイッチを形成するためにサンプルの上部に載置された。このサンドイッチは、それから予熱された圧縮プレスにおいて載置され、約125トンの圧力は印加される。圧力及び温度は、指定された時（硬化時間）のために保持される。
成型組立体は、硬化時間の終わりにプレスから取り外された。クッションを成型プレートから切り離すとともに、繊維複合性を妨げないことは、重要である。概して、クッションは、冷却プロセスを促進するために、冷水に置かれた。クッションは、クッションを確認の対象に選ぶ前に、外界温度に冷却された。
接着クッションは、接着テストのために1''×5''ストリップに裁断前に長期間（条件期間）（例えば、オーバーナイト）のために置かれなければならない。可能な限りたくさんのアルミ箔ストリップは、繊維サンプルとゴム化合物との間の始まっている分離を与えるために取り除かれた。箔は、あまりに取り除くのが困難ならば、場所に残されることができる。条件後、各々の5''× 7''ゴム断面は、6つの1''×5''ストリップに切断され、その結果、試験される1つの繊維だけが各ストリップに含まれる。
各1''×5''接着複合ストリップは、Instron Series IX Materials TestingTM Softwareの方法08によるInstron 4201 tensile/compression machine(Instron Corporation, Canton, MA)で試験された。
本発明の組成物、方法及び製品の重要な特徴によれば、メラミン又はフェノール含有接着性樹脂と組合せられた本発明の１つ以上の長鎖エステルの組合せ（「接着促進剤」又は「接着促進剤システム」として参照される組合せ）は、（１）１つ以上の適切な有機溶媒を有する両方の成分を溶解させることによって、又は、（２）１つ以上のエマルション化剤を有する水でエステル及び樹脂をエマルション化することによって、溶液でエステル／樹脂接着性促進剤を提供することによって液体形態で使用されることができる。水ベースエマルションは、エマルションで最適なエステル分散物のために約４から約５までのＨＬＢ値を有する。液体形態で、接着促進剤は、エラストマの組成物を変化させずに、基材にエラストマの接着のために液体エステル／樹脂接着性促進剤を有する多くの利点（特に基材（例えば、金属又はポリメリック基材）にコートする能力）を有する。他の利点は、（１）相対的に高濃度（例えば、エラストマ組成物への接着又は基材コーティングで希釈される接着促進剤の重量の５０−９０％）を有する接着促進剤の濃縮された、マスターバッチを調製する能力、（２）液体促進剤の長鎖エステル部分の合成の間に、液体接着促進剤の樹脂部分を安定化させるために溶媒として使用のために、過度のアルコール（例えば、2-エチルヘキサノール）を含む能力を含む。エステル化反応は過度のアルコールとより速く起こるので、エステルの合成の間に過度のアルコールの使用は、特にエステル合成のために利点がある。過度のアルコールは、樹脂を安定化させることに役立つので、過度のアルコールは、エステル濃縮又は精製ステップのたくさん又は任意の過度のアルコールを除去せずに合成エステルと残る。
液体接着性促進剤（有機液体又は水ベースエマルションのエマルションで安定化される）は、基材（例えば、金属、ポリメリック層、フィルム、ファイブロウス（例えば、ファブリック、基材））への接着のためのエラストマ組成物に添加されるか、又は、前処理（エラストマの接着のために、例えば、コート、基材（例えば、金属又はポリメリック層、フィルム、ファイブロウス、ファブリック基材）に使用される。他の実施形態で、基材（例えば、ポリメリックシート、フィルム、繊維、糸及び／又はファブリック（例えば、ナイロン、ガラス、ARAMID、ポリエステル）は、エラストマへの基材の接着のために接着促進剤システムの樹脂成分で前処理（「イソシアネート前処理」として公知である）される。樹脂処理基材は、その後、基材へのエラストマの改良された接着のために接着促進剤システムのエステル成分と処理される。樹脂処理基材は、任意の方法で処理されるエステルである（好ましくは、エステルの有機溶液又はエステルを含む水ベースエマルションと樹脂処理基材を浸漬又はコートによって）。さらに、エステルは、樹脂処理基材と接触及び接着のためにエラストマに添加されるか、又は、エステル及び樹脂の組合せ（接着促進剤システム）は、好ましくはエラストマの接触前に乾燥されるコーティングとして基材に適用される。上述したように、接着促進剤システムは、エラストマ組成物に直接添加される。
本発明に記載される液体接着促進剤の有機溶液（RX-13928、以下「溶液」という）及び水ベースエマルション（RX-13937、以下「エマルション」という）バリエーションは、様々なエラストマへの接着のために試験された。接着促進剤の有機溶液バリエーションは、（１）エラストマ組成物に直接有機溶液を添加することによって、及び、（２）組合せられたエステル／樹脂接着促進剤組成物と基材を前処理することによって、試験された。水ベースエマルションは、エラストマ接着の前に基材を前処理することによってのみで試験された。そのデータは、表XIII〜XVで示される。表XIIIからXVにおいて、液体接着促進剤組成物（有機溶液又は水ベースエマルション）で前処理された基材は、エラストマを適用する前に３０時間６５℃でオーブンで乾燥された。
表XVIは、接着促進剤の液体溶液の製造で、エステル及び樹脂の両方を溶解できる選択的溶媒の使用のために、メラミン(Resimene 3520)及びRX-13804（ジ-2-エチルヘキシルダイメレート）の溶媒溶解性の要点である。溶解性は、溶媒とジメレート／メラミンとの１：１混合物を決定されるのみである。もし両方のサンプルが溶媒で溶解されるならば、溶液は、ジメレート＋溶媒とメラミン＋溶媒との１：１の比でもう一度混合される。組成物は重量で１３％であるか又はよりよい％溶媒レベルであるように、サンプルは、ジメレートエステル及びメラミン樹脂の完全な溶解性を提供する。
水ベース担体で接着促進剤のエステル及び／又は樹脂成分を均一にエマルション化するために、任意の適切なエマルション化／分散剤は、適切なエマルションを形成できるために使用される。エステルは非常に低極性を有し、かつ、樹脂は非常に高極性を有するので、もしエステル及び樹脂は水ベース担体でエマルション化されるならば、一般にエマルション化剤の組合せは、水で均一で安定なエマルションを提供することが必要である。水ベースエマルションは、最適なエマルション化のために約４以上約５以下の範囲で親水性／親油性バランス（ＨＬＢ）を有することがわかる。下述するエマルション調製ガイドを示すように、ダイメレートエステル及び接着性樹脂の均一で安定な水ベースエマルションを提供することに特に効果的であるエマルション化剤の好ましい組合せは、アニオン性金属ステアリン酸（例えば、エステルのためのステアリン酸カリウム）及び接着性樹脂のための非イオンオレイン酸ソルビタンの組合せを含む。
ステアリン酸を添加後、９０℃まで加熱し、混合中ゆっくりKOHを添加し、５分間混合し、その後、約５０℃まで混合物を冷却する。その後、Cyrezを添加し、その後、Span80を添加する。
Claims (49)
- 天然ゴム、合成ゴム及びそれらの組合せからなる群から選択されるゴムを含むゴム組成物であって、
液体接着促進剤は (1) 組成物のゴムの重量に基づいて約0.1重量%から約15重量％までの接着性樹脂、及び、(2) 組成物のゴムの重量に基づいて約0.1重量%から約15重量％までの、下記式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを有するエステル又はそれらのエステルの２つ以上の組合せを含む溶液及び水ベースエマルションからなる群から選択され、
R2は、1から6までの炭素−炭素の二重結合を有するC3-C24の飽和脂肪酸基又は不飽和脂肪酸基であり、
R6及びR8は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル基であり、
R10及びR11は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24不飽和炭化水素鎖であり、
R13、R15及びR19は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル基であり、
R16、R17及びR20は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24不飽和炭化水素鎖である、ゴム組成物。 - エステルは、下記式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを有するエステル又はそれらのエステルの２つ以上の組合せを含む群から選択され、
R2は、1から3までの炭素−炭素の二重結合を有するC3-C18の飽和脂肪酸基又は不飽和脂肪酸基であり、
R6及びR8は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C18アルキル基であり、
R10及びR11は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C18飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含む不飽和炭化水素鎖であり、
R13、R15及びR19は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC6-C18アルキル基であり、
R16、R17及びR20は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C6-C18飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC6-C18不飽和炭化水素鎖である、請求項１に記載のゴム組成物。 - 接着性樹脂は、メチレンアクセプター及びメチレンドナーの縮合物である、請求項１に記載のゴム組成物。
- 接着性樹脂は、フェノール−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド；ナフトール−ホルムアルデヒド；ポリオキシド；シアヌル酸トリアリル、レゾルシノールとホルムアルデヒドとの反応生成物；p-クロロフェノール、レゾルシノール及びホルムアルデヒドの反応生成物；スチレン、ブタジエン及び2-ビニルピリジンのコポリマー；それらの混合物からなる群から選択される、請求項３に記載のゴム組成物。
- フェノール-ホルムアルデヒド樹脂は、レゾルシノール-ホルムアルデヒドである、請求項４に記載のゴム組成物。
- 接着性樹脂が、メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、シクロヘキシルグアナミン、グリコリルモノマーの誘導体及びこれらのモノマーのオリゴマーからなる群から選択され、
ビニル末端基を有するモノマー又はオリゴマーの各々のユニットで2以上の位置で平均して置換され、
加硫ゴム組成物はレゾルシノールがない、請求項１に記載のゴム組成物。 - 接着性樹脂の少なくとも1つが、カルバモイルメチル又はアミドメチルを含む基を有する一つ以上の位置で平均して置換される、請求項６に記載の加硫ゴム組成物。
- 接着性樹脂は、下記式の化合物から選択され、
ここで、各々のモノマー及びオリゴマーの各々の重合ユニットにおいて、Yは、メチル、フェニル及びシクロヘキシルから選択され、
平均で、少なくとも２つのRは、-CH2-Rlであり、任意の残りのRはHであり、少なくとも2つのR1は、下記式から選択される基であり、
R4は、C1-C18アルキル、脂環式化合物、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル又は芳香族基であり、
オリゴマーにおいて、 Pは、2から約10までであり、
Lは、メチレン又は
- 接着性樹脂の各々のモノマー又は各々のオリゴマー化されたユニットで、平均して少なくとも一つのR1は、下記式であり、
- 接着性樹脂は、下記式の化合物であり、
Lは、メチレン又は基−CH2−O−CH2−であり、
Rは、
少なくとも２つのRは、―CH2―R1であり、任意の残りのRはHであり、少なくとも２つのR1は、
残りのR1基は、
- 接着剤樹脂処方において、各々のモノマー又は各々のオリゴマー化されたユニットで、平均して少なくとも一つのR基は、下記式であり、
- 平均して少なくとも２つのR基は、
少なくとも１つのR基は、
- メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、シクロヘキシルグアナミン、グリコルリのヒドロキシメチル化及びアルコキシメチル化された（1-5の炭素原子を有するアルコキシ）誘導体、並びに、それらのオリゴマーから選択される添加剤をさらに含む、請求項８に記載のゴム組成物。
- 接着性樹脂が、メラミンの誘導体又はメラミンのオリゴマ−である、請求項６に記載の組成物。
- 接着性樹脂は、アセトグアナミンの誘導体又はアセトグアナミンのオリゴマ−である、請求項６に記載の組成物。
- 接着性樹脂は、ベンゾグアナミンの誘導体又はベンゾグアナミンのオリゴマ−である、請求項６に記載の組成物。
- 接着性樹脂は、シクロヘキシルグアナミンの誘導体又はシクロヘキシルグアナミンのオリゴマ−である、請求項６に記載の組成物。
- 接着性樹脂は、(i)、(ii)及び(iii)からなる群から選択される自己縮合アルキル化されたトリアジン樹脂であり、
(i)少なくとも一つのイミノ又はメチロール官能基を有し、下記式(I)により示される自己縮合アルキル化されたトリアジン樹脂、
(iii)(i)及び(ii)の混合物、
ここで、Zは、-N(R)（CH20R1）、6から10までの炭素原子を有するアリール、1から20までの炭素原子を有するアルキル又はアセチル基であり、
各々のRは、独立して、水素又は-CH20R1であり、
各々のR1は、独立して、水素又は1から12までの炭素原子を有するアルキル基であり 、
少なくとも一つのRは、水素又は-CH20Hであり、
少なくとも一つのR1は、アルキル基から選択されることを提供し、
ゴム組成物には、メチレンアクセプター共反応体がない、請求項１に記載のゴム組成 物。 - アルキル化トリアジン樹脂の少なくとも一つのR基は、水素である、請求項１８に記載のゴム組成物。
- 少なくとも一つのR1基は、1から6までの炭素原子を有する低アルキル基である、請求項１９に記載のゴム組成物。
- 接着性樹脂は、メラミン、ベンゾグアナミン、シクロヘキシルグアナミン、アセトグアナミンの誘導体又はそれらのオリゴマーである、請求項２０に記載のゴム組成物。
- Zは、-N(R)(CH2OR1)である、請求項２０に記載のゴム組成物。
- フェノール-ホルムアルデヒド樹脂は、レゾルシノール-ホルムアルデヒドであり、
メラミン-ホルムアルデヒド樹脂は、N（置換されたオキシメチル）メラミン-ホルムアルデヒドである、請求項４に記載のゴム組成物。 - エステルは、式IIを有し、
セバシン酸と、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC6−C24アルコールとの反応により形成される飽和ジエステルを含む、請求項１に記載のゴム組成物。 - アルコールは、2-エチルヘキシルアルコールであり、
エステルは、
- エステルは、C36ダイマー酸と、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3−C18アルコールとの反応により形成される不飽和ジエステルである、請求項１に記載のゴム組成物。
- アルコールは、2-エチルヘキシルアルコールある、請求項２６に記載のゴム組成物。
- アルコールは、トリデシルアルコールである、請求項２６に記載のゴム組成物。
- アルコールは、オレイルアルコールである、請求項２６に記載のゴム組成物。
- エステルは、C3−C24アルコールと反応された下記ダイマー酸を含む、請求項１に記載のゴム組成物。
- エステルは、C3−C24アルコールと反応された下記ダイマー酸を含む、請求項１に記載のゴム組成物。
- エステルは、C3−C24アルコールと反応された下記ダイマー酸を含む、請求項１に記載のゴム組成物。
- エステルは、下記式を有し、トリカルボン酸と、C3−C24アルコールとの反応生成物である、請求項１に記載のゴム組成物。
- エステルは、式I、II、III及びIVの化合物の組合せである、請求項１に記載のゴム組成物。
- エステルは、CAS #61788−89−4を有するダイマー酸と、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3−C24アルコールとの反応生成物である、請求項３４に記載のゴム組成物。
- アルコールは、2-エチルヘキシルアルコールある、請求項３５に記載のゴム組成物。
- アルコールは、トリデシルアルコールである、請求項３５に記載のゴム組成物。
- アルコールは、オレイルアルコールである、請求項３５に記載のゴム組成物。
- R2、R5、R7、R12、R14は、動物又は植物脂肪酸から誘導される脂肪酸基である、請求項１記載のゴム組成物。
- 脂肪酸は、バター、ラード、獣脂、グリース、ニシン、メンハーデン、ピルチャード、サーディン、ババス、キャスタ、ココナツ、とうもろこし、綿実、ホホバ、亜麻仁、オイチシカ、オリーブ、椰子の木、椰子の木カーネル、南京豆、 菜種、ベニバナ、大豆、ヒマワリ、トール、トング及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項３９に記載のゴム組成物。
- 脂肪酸残基は、ヘキサノイック、オクタノイック、デカノイック、ドデカノイック、9-ドデセノイック、テトラデカノイック、9-テトラデセノイック、ヘキサデカノイック、9-ヘキサデセノイック、オクタデカノイック、9-オクタデセノイック、9-オクタデセノイック12-ヒドロキシ、9,12-オクタデカジエノイック、9,12,15-オクタデカトリエノイック、9,11,13-オクタデカトリエノイック、9,11,13-オクタデカトリエノイック4-オキソ、オクタデカテトレノイック、エイコサノイック、11-エイコサノイック、エイコサジエノイック、エイコサトリエノイック、5,8,11,14-エイコサテトラエノイック、エイコサペンタエノイック、ドコサノイック、13-ドコセノイック、ドコサテトラエノイック、4,8,12,15,19-ドコサペンタエノイック、ドコサヘキサエノイック、テトラコセノイック及び4,8,12,15,18,21-テトラコサヘキサエノイックからなる群から選択される、請求項４０に記載のゴム組成物。
- 基材にゴム組成物の付着を増加する方法であって、
前記ゴム組成物は、天然又は合成ゴム、及び、接着性樹脂を含み、
前記ゴム組成物に、ゴムの重量に基づいて約0.1重量%から約15重量％までの下記式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを有する液体エステル添加剤又はそれらの混合物を添加することを含み、
R2は、1から6までの炭素−炭素の二重結合を有するC3-C24の飽和脂肪酸基又は不飽和脂肪酸基であり、
R6及びR8は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24アルキル基であり、
R10及びR11は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24不飽和炭化水素鎖であり、
R13、R15及びR19は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル基であり、
R16、R17及びR20は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24不飽和炭化水素鎖である、方法。 - 基材は、複数のコードである、請求項４２に記載の方法。
- 基材は、高分子シート又はファブリックである、請求項４２に記載の方法。
- 基材は、フラット金属ストック材料である、請求項４２に記載の方法。
- 基材にゴム組成物の接着を増加させる方法であって、
(1) ゴム組成物と基材を接触させる前に基材に接着性樹脂成分及びエステル成分を含む液体接着促進剤を適用すること(2) ゴム組成物と基材を接触させる前に、液体接着促進剤のエステル成分を含む溶媒溶液又は水ベースエマルションと別々に基材と接触させること、並びに、液体接着促進剤の接着性樹脂成分を含む溶媒溶液又は水ベースエマルションと別々に基材を接触させること(3)液体接着促進剤のエステル成分を含む溶媒溶液又は水ベースエマルションを含むゴム組成物と接着樹脂適用基材を接触させる前に基材に液体接触促進剤の接触樹脂成分を適用させること(4)液体接着促進剤の接着樹脂成分を含む溶媒溶液又は水ベースエマルションを含むゴム組成物とエステル適用基材を接触させる前に基材に液体接触促進剤のエステル成分を適用させることからなる群から選択される促進を含み、
接着促進剤のエステル成分は、下記式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ及びそれらの２つ以上の組合せからなる群から選択され、
R2は、1から6までの炭素−炭素の二重結合を有するC3-C24の飽和脂肪酸基又は不飽和脂肪酸基であり、
R6及びR8は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24アルキル基であり、
R10及びR11は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24不飽和炭化水素鎖であり、
R13、R15及びR19は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、飽和又は不飽和、1から3までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24アルキル基であり、
R16、R17及びR20は、同一又は異なり、直鎖又は分岐、C3-C24飽和炭化水素鎖、又は、直鎖又は分岐、1から6までの炭素−炭素の二重結合を含むC3-C24不飽和炭化水素鎖である、方法。 - ゴム組成物に含まれるか又は基材に適用される接着樹脂成分の量は、組成物のゴムの重量に基づいて約0.1重量%から約15重量％までであり、
ゴム組成物に含まれるか又は基材に適用されるエステル成分の量は、組成物のゴムの重量に基づいて約0.1重量%から約15重量％までである、請求項４７に記載の方法。 - ゴム組成物は、加硫剤を含む、請求項４７に記載の方法。
- 請求項１のゴム組成物に接着される、ポリメリックコード、金属コード、ガラスコード及びそれらの組合せから選択される複数のコードを含むコード補強製品。
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