JP2015507030A - 水性接着剤 - Google Patents

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Abstract

接着剤は、ポリマーラテックスと、テルペン、ポリリモネン、リモネン、カルボン、α−ピネン、シトラール、ジペンテン、１，８−シネオール、ユーカリプトール、シトロネロール、ゲラニオール、シトロネレン、テルピネン−４−オール、ボルネオール、ショウノウ、グアユール樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される浸透剤と；補強充填剤とを含む。接着剤は、３５〜６５％の固形分および９〜１２のｐＨを有する。製造品、例えば、タイヤおよび空気ばねは、接着剤を組み込んで、ゴム界面を接合する。接着剤の作製方法も提供される。

Description

本開示は、接着剤、特に、タイヤおよび空気ばね産業におけるゴム組成物用の水性接着剤に関する。
ゴム部品がつながってできている物品は、接着剤と共に接合され得る。接着剤は、いくつかの用途において、特に、縫製などの機械的な方法が利用できないとき、例えば、空気または湿気のバリアとして機能する物品において、部品を接合するための主な選択肢であり得る。例えば、ゴムの空気ばねおよびタイヤは、接着剤によって接合されている別個のゴム部品を含む。リトレッドタイヤもまた、接着剤を使用して、新しいトレッドをカーカスに接合することもでき、または中間クッション層をカーカスおよび／もしくはトレッドに接着させることもできる。
２つの同様のゴム部品は、接合され次いで硬化され得ると同時に接合部において強い付着を得ることができるが、このようなゴム部品の接合方法は、部品を接合して保存するおよび／またはゆっくりと硬化させることが望ましいいくつかの製造プロセスには好ましくない。ゴム系接着剤は、ゴム物品が硬化または保存されながらもゴム部品に粘着を付与するのに用いることができる。
一実施形態において、接着剤は、ポリマーラテックスと、テルペン、ポリリモネン、リモネン、カルボン、α−ピネン、シトラール、ジペンテン、１，８−シネオール、ユーカリプトール、シトロネロール、ゲラニオール、シトロネレン、テルピネン−４−オール、ボルネオール、ショウノウ、グアユール樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される浸透剤と；補強充填剤とを含む。該接着剤は、約３５〜約６５％の固形分および約９〜１２のｐＨを有する。
一実施形態において、製造品は、ポリクロロプレン、ブチルゴム、ヘベアおよび非ヘベア誘導天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ニトリルゴム、ポリ（スチレン−ブタジエン）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるエラストマーを含むエラストマーゴム部品を含む。エラストマーゴム部品は、第２のゴム部品またはエラストマーゴム部品の別の部分との界面において接合されている。界面は接着剤の層を含み、該接着剤は、ポリマーラテックスと；テルペン、ポリリモネン、リモネン、カルボン、α−ピネン、シトラール、ジペンテン、１，８−シネオール、ユーカリプトール、シトロネロール、ゲラニオール、シトロネレン、テルピネン−４−オール、ボルネオール、ショウノウ、グアユール樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される浸透剤と；補強充填剤とを含む。
一実施形態において、方法は、ポリマーラテックスと；テルペン、ポリリモネン、リモネン、カルボン、α−ピネン、シトラール、ジペンテン、１，８−シネオール、ユーカリプトール、シトロネロール、ゲラニオール、シトロネレン、テルピネン−４−オール、ボルネオール、ショウノウ、グアユール樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される浸透剤と；補強充填剤とを含む接着剤組成物を一緒に混合する工程を含む。
図１は、空気ばねの実施形態の部分断面図である。 図２は、タイヤの実施形態の断面図である。 図３は、リトレッドタイヤの実施形態の断面図である。
２０１１年１２月７日に提出された、タイトルが「水性接着剤」である米国特許仮出願第６１／５６７７０１号、および２０１２年３月２日に提出された、タイトルが「グアユール抽出物を含む水性接着剤」である米国特許仮出願第６１／６０６１６１号は、全ての目的で参照により本明細書に組み込まれる。
ゴム界面を接合するための、低ＶＯＣの水性ラテックス接着剤が開示される。該接着剤は、種々の用途において有用であり得る。用途の特定の例として、ゴムとゴムとの強い接合部を必要とし、かつ空気バリアを提供するのに利用される用途、例えば空気ばねおよびタイヤ部品が挙げられる。リトレッドタイヤへの新しいトレッドの適用は、本明細書に記載の組成物が特定の有用性を有し得る別の用途である。
一実施形態において、接着剤は、以下の成分：水性ポリマーラテックス、浸透剤、補強充填剤、粘着付与剤、および安定剤を含む。別の実施形態において、浸透剤もしくは安定剤のいずれか、または両方が除かれていてよい。
一実施形態において、接着剤のポリマーラテックスは、エラストマー、例えば、ヘベアおよび非ヘベア（グアユールを含む）天然ゴム、ポリイソプレン、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（イソプレン−スチレン）、ポリ（イソプレン−ブタジエン）、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ニトリルゴム、ブチルゴム、およびこれらの組み合わせの水性エマルジョンであってよい。
一実施形態において、ラテックスのポリマー部は、約１００，０００〜約３０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば、約１００，０００〜約１０，０００，０００ｇ／ｍｏｌまたは約１００，０００〜約５，０００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）、および約１００，０００〜約３０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば、約１００，０００〜約１０，０００，０００ｇ／ｍｏｌまたは約１００，０００〜約５，０００，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）を有していてよい。該ポリマー部は、約−１１０℃〜約１０℃、例えば、約−１１０℃〜約−１０℃または約−１１０℃〜約−２５℃のＴｇを有していてよい。
一実施形態において、ポリマーラテックスは、約１０％〜約９０％、例えば、約２０％〜約８０％、または約３０％〜約７０％の固形分を有していてよい。ポリマーラテックスのｐＨは、約７〜約１４、例えば、約８〜約１３または約９〜約１２であってよい。
理論に拘束されないが、接着剤がエラストマー基材に適用されるとき、浸透剤成分は、適用されるエラストマーのポリマーマトリクスの隙間を切開するように作動する。これにより、接着剤組成物が基材であるエラストマーにより良好に浸透してこれと混ざることが可能になる。接着剤とエラストマー基材との間の界面の表面積も増大する。
一実施形態において、浸透剤は、テルペン、例えば、ポリリモネン、リモネン、α−ピネン、ジペンテン、シトロネレンから；またはカルボン、シトラール、１，８−シネオール、ユーカリプトール、シトロネロール、ゲラニオール、テルピネン−４−オール、ボルネオール、ショウノウ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。ある実施形態において、浸透剤は、ＶＯＣを実質的にまたは完全に含まない。
別の実施形態において、浸透剤は、グアユール樹脂である。本明細書において用いられるとき、「グアユール樹脂」は、グアユール低木物に存在する自然に生ずる非ゴム系化学物質を意味する。これらの化学物質として、限定されないが、樹脂（例えばテルペン）、脂肪酸、タンパク質、および無機物質が挙げられ、極性および非極性部位を含む。グアユール樹脂は、有機溶剤系プロセスを用いてグアユール低木からゴムを単離することから得ることができる。樹脂は、かかるプロセスから極性有機溶剤相において単離された材料の乾燥分（すなわち、溶剤が除去されている）を表す。
一実施形態において、グアユール樹脂は、グアユールゴムラテックスとして添加されてよく、かかるラテックスは、グアユールゴムおよび浸透剤として用いられるグアユール樹脂の両方を含む。この実施形態において、接着剤の２種の成分は、１種の原料によってできていてよい。別の実施形態において、５％以下、あるいは３％以下、または１％以下のグアユール樹脂を含む精製されたグアユールラテックスが、接着剤組成物において用いられてよい。この実施形態において、浸透剤は別途添加され、グアユール樹脂を含んでいてよい。
補強充填剤成分は、改善された強度および耐久性を接着剤組成物に付与する。このことは、補強充填剤を全くまたはほとんど用いない多くの接着剤とは対照的である。例えば、いくつかの接着剤製造業者が、カーボンブラックを非常に少量で用いて、接着剤に色合いを付けている場合があるが、補強量ではない。
一実施形態において、補強充填剤は、カーボンブラック、例えば、補強グレードのカーボンブラックである。例として、Ｎ１００、Ｎ２００、およびＮ３００シリーズにおけるカーボンブラックが挙げられる。いくつかの実施形態において、表面積がより広いカーボンブラックは、改善された性能を付与することができる。例えば、カーボンブラックは、約１０〜約１５０ｍ2／ｇ、例えば、約２０〜約１４０ｍ2／ｇまたは約３０〜約１３０ｍ2／ｇのＮ2ＳＡ表面積を有することができる。いくつかの実施形態において、水性カーボンブラック分散液が用いられてよい。好ましくは、該分散液は、該分散液の約２０重量％〜約５０重量％の量のカーボンブラックを含有し、約７〜約１２のｐＨを有する。かかる分散液で用いたカーボンブラックの粒径は、好ましくは約１０〜約１５０ｍ2／ｇである。使用され得る水性カーボンブラック分散液として、例えば、Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓから入手可能なＡＱＵＡＢＬＡＫ ５１０１が挙げられ、４０％の固体および１０−１のｐＨを有するＮ１００シリーズのカーボンブラックが挙げられ、陰イオン性および非イオン性界面活性剤によって安定化される。
補強充填剤は、約１０〜約８０ｐｈｒ（「ゴム１００に対して」は重量測定によるものであり、１００に設定されたポリマーラテックス中のポリマーの重量を基準としている）、例えば、約１５〜約６０ｐｈｒ、または約２０〜約４０ｐｈｒの量で接着剤中に存在してよい。
粘着付与剤は、改善された粘着性を接着剤に付与する。使用され得る粘着付与剤として、例えば、ＴＡＣＯＬＹＮ５００３、ＴＡＣＯＬＹＮ５０７０、またはＡＱＵＡＴＡＣ６０２５が挙げられる。ＴＡＣＯＬＹＮ５００３および５０７０は、ＥＡＳＴＭＡＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹからのものであり、これらは、７０〜１３０℃の軟化点および４５〜５０％の固形分を有する脂肪族炭化水素樹脂粘着付与剤である。ＡＱＵＡＴＡＣ６０２５は、ＡＲＩＺＯＮＡ ＣＨＥＭＩＣＡＬ，Ｃｏ．からのものであり、２６℃の軟化点および５９〜６３％の固形分を有する。
一実施形態において、粘着付与剤は、約５〜約４０ｐｈｒ、例えば、約１０〜約３５ｐｈｒ、または約１５〜約３０ｐｈｒの量で存在し得る。一実施形態において、粘着付与剤は、約２〜約１３、例えば、約３〜約１２、または約４〜約１１のｐＨ、および約３０〜約８０％、例えば、約３５〜約７５％、または約４０〜約７０％の固形分を有する。一実施形態において、粘着付与剤は、約５〜約１７０℃、例えば、約１５〜約１５０℃、または約２５〜約１３０℃の軟化点を有する。
安定剤成分は、ラテックスのエマルジョン状態で組成物を保持することを助ける。安定剤の例としてのクラスは、非イオン性界面活性剤であり、例えば、Ｒｈｏｄｉａ Ｇｒｏｕｐからの非イオン性界面活性剤ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ−８８７である。ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ−８８７は、７０％の固形分を有するノニルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール界面活性剤安定剤である。接着剤組成物の実施形態において用いられ得る安定剤の他の例として：ＢＡＳＦからのＰＬＵＲＯＮＩＣ Ｆ−６８、プロベネシド（４−（ジプロピルスルファモイル）安息香酸）、テトラエチルオルトシリケート、ＴＷＥＥＮ８０、およびアクリルアミド（ａｃｒｙｌｏａｍｉｄｏ）−２−メチル−１−プロパンスルホン酸が挙げられる。安定剤は、別個に添加された成分としてよりもむしろ、ポリマーラテックス成分中に存在していてもよい。
一実施形態において、安定剤は、約０〜約１０ｐｈｒ、例えば、約１〜約６ｐｈｒ、または約２〜約４ｐｈｒの量で存在していてよい。一実施形態において、安定剤は、約５〜約１３、例えば、約６〜約１２、または約７〜約１１のｐＨおよび約３５〜約８５％、例えば、約４０〜約８０％、または約４５〜約７５％の固形分を有する。
一実施形態において、組成物は、硬化剤、例えば、硫黄または過酸化物などを実質的または完全に含まない。この文脈において実質的に含まないとは、硬化剤が、組成物を硬化する目的で添加されず、また、組成物中に別の目的でまたは偶発的な汚染物質として、例えば、１ｐｈｒ未満または０．１ｐｈｒ未満でのみ存在することを意味する。しかし、別の実施形態において、硬化剤は、従来の量で用いられてもよい。理論に拘束されないが、接着剤が適用されるエラストマー基材から浸出する硬化剤および促進剤は、硬化条件下に接着剤に硬化を付与するのに十分であるとされている。浸透剤は、十分量の硬化剤および促進剤をエラストマー基材から浸出させることを助けるとされている。
一実施形態において、接着剤組成物全体で、約７〜約１４、例えば、約８〜約１３、または約９〜約１２のｐＨ、および約２５〜約７５％、例えば、約３０％〜約７０％、または約３５〜約６５％の固形分を有する。さらに、実施形態において、接着剤は、ＶＯＣを実質的または完全に含まない。揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、標準的な室温で揮発する任意の炭素系化合物である。最も普及していて周知のＶＯＣの中でも、メタン、ホルムアルデヒドおよびアセトンを含めた多くの有機化合物がこのカテゴリー内にある。これらの化合物は、製造および産業において、天然の生物学的プロセスおよび化学反応を経て生成される。組成物がＶＯＣを含まないか実質的に含まないかは、その蒸気圧に基づく。
接着剤の作製方法の一実施形態において、上記列挙成分は、周囲温度において一緒に混合される。すなわち、ポリマーラテックス、浸透剤、補強充填剤、粘着付与剤、および安定剤は、一緒に混合される。別の実施形態において、浸透剤もしくは安定剤のいずれか、または両方が除かれていてよい。
上記成分は逐次的にまたは同時に添加されてよく、上記列挙した順序であっても異なる順序であってもよい。例えば、上記成分は、逐次的に添加され、混合および良好な分散を確保するのに十分に長い時間、例えば、少なくとも２４時間、密閉容器においてゆっくり回転されてよい。
混合条件および成分添加の順序は変動してよいが、組成物をラテックスエマルジョン相に維持するよう注意すべきである。これに関して、方法の工程を通して、固形分を３５〜６５％、ｐＨを９〜１２に維持することが好ましい。
こうして形成された接着剤組成物は、基材、例えば、硬化または未硬化ゴム組成物に、例えば、ローリング、スプレーまたは押出によって適用されてよい。未硬化ゴム基材に適用後、接着剤および未硬化組成物は、次いで、基材の硬化に必要な条件下に硬化されてよい。理論に拘束されないが、基材中の硬化剤および促進剤は、接着剤をも硬化させるのに十分な量で接着剤中に浸出するとされている。
接着剤を利用して接合することができる基材として、エラストマーゴム基材、例えばポリマー成分としてポリクロロプレンを有するゴム組成物、ブチルゴム、ヘベアおよび非ヘベア天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ニトリルゴム、ポリ（イソプレン−スチレン）、ポリ（イソプレン−ブタジエン）、ポリ（スチレン−ブタジエン）、およびこれらの組み合わせが挙げられる。接着剤は、金属、木材および他の種の基材を接着するのにいくらかの有用性を有することもできる。
図１は、可逆性スリーブ空気ばね１０の実施形態を示す。図１において、空気ばねアセンブリ１０は、可撓性エアスリーブ１２を含む。ビードプレート１４は、エアスリーブ１２に圧接して、ビードプレート１４とエアスリーブ１２との間に気密シールを形成する。同様に、端部閉鎖体１６は、可撓性エアスリーブ１２に成形されて、端部閉鎖体１６とエアスリーブ１２との間に気密シールを形成する。エアスリーブ１２の端部閉鎖体１６は、例えば、ピストンボルト（図示せず）を含めた、当該分野において周知の機械的手段によってピストン１８に取り付けられている。ピストン１８は、可撓性エアスリーブ１２が圧縮移動の際に回転するための面を付与する。可逆性空気ばねアセンブリ１０は、バンパー２０を場合により含み、空気ばねに空気が存在しないときまたは極端に道路が乱れている際に車両を支持することができる。エアスリーブ１２内には、ある体積のガス２２が封入されている。スタッド２４およびホール２６は、可逆性空気ばねアセンブリ１０を自動車の実装面（図示せず）に固定するのに用いられる。
一例において、適用用接着剤は空気ばね用のゴム層の間に適用されて、ゴム層を界面でしっかりと接合する。かかるゴム層内には、補強のためのファイバおよび／または織物が含有されていてよい。
空気ばねは、大型車両、例えば、バスおよびトラックに広く用いられている、なぜなら、空気ばねは、空気の供給および外部への空気の排出を制御することによって、車両重量からペイロード重量への荷重変化に対して車両の体勢を固定して保持することを可能にするからである。また、ばね定数は、乗心地を改善し、かつ積載貨物の損傷を防止するために、低いレベルに設定することができる。
典型的な空気ばねゴム組成物は、１種以上のジエンポリマー、例えば、ポリクロロプレン；例えば２０〜１００ｐｈｒの量の補強充填剤、例えば、カーボンブラック；硬化剤、促進剤、ワックス、可塑化油、抗酸化剤、および他の添加剤を含む。例としての空気ばね組成物は、参照により本明細書に組み込まれるＷＯ２０１０／０１９８６２に開示されている。
図２はタイヤ１００の断面を示す。例としての適用において、接着剤は、限定されないが、新しいタイヤ構成または既存のタイヤのリトレッドを含めた、タイヤ１００の種々のゴム部品に適用される。例えば、接着剤は、スプライスされたトレッド１１０、スプライスされたインナーライナー１２０、もしくはスプライスされたビード１３０を接合するために、または側壁１４０もしくはカーカス層１５０をトレッド１１０に接合するために適用されてよい。
タイヤのリトレッドにおいて、硬化トレッドおよび硬化タイヤカーカスは、クッション層を合わせることによって一緒に接合される。リトレッドタイヤは、次いで、標準的な条件設定で加熱されて、硬化を生じることが可能になる。リトレッドタイヤ３００の形成において、接着剤は、図３に示すように、クッション層３０２をリトレッドカーカス３０６に、またはクッション層を新しいトレッド３０４に接合するのに適用されてよい。リトレッドタイヤおよびリトレッド方法の例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，６０３，３６６に開示されている。
典型的なタイヤゴム組成物は、１種以上のジエンポリマーと、例えば４０〜１００ｐｈｒの量の補強充填剤、例えば、カーボンブラックと、硫黄（硬化剤）と、促進剤と、可塑化油と、抗酸化剤と、他の添加剤とを含む。
新しいタイヤは、個々の部品を未硬化（グリーン）状態で組み立てることによって構成され、一旦組み立てたら、次いでグリーンタイヤ全体を硬化する。例としてのタイヤ製造方法は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，８２４，５０１に開示されている。
以下に示す実施例のように、本明細書に記載の接着剤は、ゴム物品、例えば、タイヤおよび空気ばねの製造での使用に適している。
実施例
実施例１および２
表１に列挙する成分を逐次的に混合し、これらを密閉容器において２４時間ゆっくりと回転させて混合および良好な分散を確保することによって、実施例の接着剤を調製した。実施例の最終的な接着剤は、３５〜６５％の範囲内の固形分および９〜１２の範囲内のｐＨを有した。
実施例３〜１８
実施例３〜１０を実施して、実施例１および２の接着剤の粘着性および強度／耐久性を、ネオプレンゴム組成物に適用したときのストック対ストック制御に対して他の接着剤と比較した。ネオプレンゴムは、空気ばねにおいて一般的に用いられている。
実施例３〜６を調製して、接合部の粘着性を主に示す未硬化（グリーン）剥離強度を測定した。これは、硬化が可能になるまで接合部を一時的に一緒に保持する初期接着性を示す。
実施例７〜１０を調製して、最終的な硬化接合部の強度および耐久性を示す硬化剥離強度を測定した。
グリーンゴムストック上への接着剤への適用は、均一な適用薄層を得るために、フォーム／スポンジブラシで行った。接着剤を室温で１時間硬化させた後、未硬化サンプルを試験し、その後、硬化サンプルを１７１℃で１１．５分間加熱することによって硬化した。
実施例３および７においては、接着剤を適用しなかった。実施例３においては、２つの未硬化ネオプレンストックを未硬化状態で一緒に適用した。実施例７においては、ネオプレンストックを未硬化で一緒に適用し、次いでその後硬化した。これにより、非常に強い付着が付与される、なぜなら、同じ材料が接触して一緒に硬化されるからである。接合部は、未接合のゴム片よりもほんの僅かだけ弱い、なぜなら、一部には、いくらかの汚染物質が接合部の表面に異常発生して接合部おける硬化を汚染する場合があるからである。したがって、これらの実施例は、比較例ではなく対照例としてみなされる。
実施例４および８は、天然ゴムおよびスチレン−ブタジエンゴムから作製されたヘキサン溶剤系接着剤で接合されたネオプレンゴムストリップであった。
実施例５、６、９および１０は、実施例１および２で作製した接着剤を使用した。
実施例１１〜１８は、実施例３〜１０の類似物であり、異なるネオプレンゴムを使用したという点においてのみ異なった。ネオプレンゴム１および２は、クロロプレンおよび２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエンのコポリマーであった。ネオプレンゴム１は、約１００〜１２０のムーニー粘度を有し、ネオプレンゴム２は、約４１〜５１のムーニー粘度を有した。
剥離強度試験強度実施例を表２および３にまとめる。
実施例３〜６の粘着試験に用いた未硬化接着パッドの構成では、スーパーグルー（シアノアクリレート）を用いて裏パッドをグリーンゴムネオプレンストックに固定した。接着剤の付着の強度および耐久性を求めるために実施例７〜１０において用いた硬化接着パッドでは、スーパーグルーを用いずに裏パッドをゴムストック上で硬化した。
実施例３〜１０において、グリーンゴムストックおよび裏パッドを秤量し、その後、任意の接着剤を適用した。接着剤の適用では、フォーム／スポンジブラシを用いて接着パッドの各面上に均一な薄層で接着剤を適用した。全ての接着剤によるゴムの良好な硬化および湿潤が観察された。接着剤を適用した後にパッドを再び秤量し、少なくとも１時間室温で乾燥させて接着剤の重量を得た。各実施例における接着剤の重量は、ほぼ同じであった。実施例７〜１０において、パッドを組み立てた後に、サンプルを１７１℃で１１．５分間硬化させた。
実施例３〜１０の全てについて、Ｉｎｓｔｒｏｎ４５０１における１８０°剥離試験の標準的な手順を用いた。これらの実施例では、２インチ／分の速度で剥離試験をし、隙間距離は１２７ｍｍであった。硬化した実施例１５〜１８では、５日間熟成させた後に試験した。未硬化接着（実施例３、１１〜１４）および硬化接着（実施例７〜１０、１５〜１８）の両方について、この同じ試験を実施した。
実施例３〜１０のそれぞれの１８０°剥離試験での未硬化および硬化した結果を表２に示す。実施例１１〜１８のそれぞれの１８０°剥離試験での未硬化および硬化した結果を表３に示す。各図において、平均剥離強度が高いほど、接着剤の性能が良好であることが示されている。
表２および３は、未硬化粘着の比較および硬化接着剤の強度の比較を示す。実施例１および２の接着剤配合物は、未硬化および硬化のいずれの状態においても、各種空気ばねゴムにおける多様性を実証している。また、実施例１および２の水性接着剤は、常套的な溶剤系接着剤と比較して、乾燥時に放たれるＶＯＣ放出が低減されている。
実施例１９
表４に列挙する成分を逐次的に混合し、これらを密閉容器において少なくとも２４時間ゆっくり回転させて混合および良好な分散を確保することによって、実施例１９の接着剤を調製した。最終的な接着剤は、３５〜６５％の範囲の固形分および９〜１２の範囲のｐＨを有した。
実施例２０〜２５
実施例２０〜２５を実施して、実施例１９の接着剤の粘着性および強度／耐久性を、典型的なスチレン−ブタジエン、ならびに炭素およびシリカ、硫黄、および促進剤も含む天然ゴムブレンドタイヤ化合物に適用したときのストック対ストック制御に対して他の接着剤と比較した。
実施例２０〜２２を調製して、接合部の粘着性を主に示す未硬化（グリーン）剥離強度を測定した。これは、硬化が可能になるまで接合部を一時的に一緒に保持する初期接着性を示す。
実施例２３〜２５を調製して、最終的な硬化接合部の強度および耐久性を示す硬化剥離強度を測定した。
グリーンＳＢＲ／ＮＲストック上への接着剤の適用は、均一な適用薄層を得るために、フォーム／スポンジブラシで行った。接着剤を室温で１時間硬化させた後、未硬化サンプルを試験し、その後、硬化サンプルを１７１℃で１５分間加熱することによって硬化した。接着剤の量は、全ての実施例においてほぼ等しかった。
実施例２０および２３においては、接着剤を適用しなかった。実施例２０においては、２つの未硬化ＳＢＲ／ＮＲストックを未硬化状態で一緒に適用し、実施例２３においては、該ストックを未硬化で一緒に適用し、次いでその後硬化した。
実施例２１および２４は、天然ゴムおよびスチレン−ブタジエンゴムから作製されたヘキサン溶剤系接着剤で接合されたＳＢＲ／ＮＲストリップであった。
実施例２２および２５は、実施例１９で作製した接着剤を使用した。
実施例３〜１８で実施したものと同じ試験方法を実施例２０〜２５において実施した。
実施例２０〜２５のそれぞれの１８０°剥離試験で未硬化および次いで硬化した結果を表５に示す。表５において、平均剥離強度が高いほど、接着剤の性能が良好であることが示されている。
表５は、実施例２０〜２２の未硬化粘着の比較および実施例２３〜２５の硬化接着剤の強度の比較も示す。実施例２２および２５において試験した実施例１９の接着剤配合物は、硬化または未硬化のいずれの状態でもＳＢＲ／ＮＲにおいて優れた性能を実証している。また、実施例１９の水性接着剤は、常套的な溶剤系接着剤と比較して、乾燥時に放たれるＶＯＣ放出が低減されている。
予測例２６〜２８
グアユール樹脂を組み込んだ予測例接着剤は、表６に列挙した成分を逐次的に混合し、これらを密閉容器においてゆっくり回転させて混合および良好な分散を確保することによって調製することができる。
予測例２６および２７において、グアユール樹脂を浸透剤として組み込んでよい。
予測例２７においては、精製形態のグアユールゴムラテックスを接着剤のラテックス成分として用いることができる。
予測例２８においては、グアユールゴムおよびグアユール樹脂の両方を含むグアユールラテックスを用いることができる。
予測例２６〜２８のそれぞれにおける最終生成物は、３５〜６５％の範囲の固形分および９〜１２の範囲のｐＨを有すると予測される。
上記予測の水性接着剤配合物は、ＶＯＣの放出が低減され、粘着および硬化接着が改善されていると期待される。特に、これらの利点は、タイヤ構築用途において有用であり得る。
実施例２９〜３２
表７に列挙した成分を逐次的に混合し、これらを密閉容器においてゆっくり回転させて混合および良好な分散を確保することによって、実施例２９および３０における接着剤を調製した。最終的な接着剤は、５０〜６０％の範囲の固形分および９．５〜１１．５の範囲のｐＨを有した。実施例３０において用いたグアユールラテックスは、グアユール樹脂がほとんど存在しないまたは存在しないグアユールゴムのみを含む精製形態であった。
実施例３１は溶剤系接着剤である。硬化および未硬化剥離強度の比較を以下表８に付与する。未硬化（グリーン）および硬化スチレン−ブタジエンゴムストック上にほぼ等しい厚さで接着剤を適用することによって剥離試験を行った。接着剤を室温で１時間乾燥させた後、未硬化サンプルを試験した。硬化サンプルは、接着剤が適用されたグリーンストックをこの上で１７１℃にて１５分間加熱することによって調製した。
用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書または特許請求の範囲において用いられている限りにおいて、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が、該用語が特許請求の範囲における常套的な単語として使用されているのと同様に包括的であると意図される。さらに、用語「または」が使用されている（例えば、ＡまたはＢ）限りにおいて、「ＡもしくはＢまたは両方」を意味することが意図される。出願人が、「ＡまたはＢのみで両方ではない」を示すことを意図するときには、「ＡまたはＢのみで両方ではない」が使用される。そのため、本明細書における用語「または」の使用は、包括的であって、排他的な使用ではない。Ｂｒｙａｎ Ａ．Ｇａｒｎｅｒ，Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照されたい。また、用語「に（ｉｎ）」または「中に」は、本明細書または特許請求の範囲において用いられている限りにおいて、用語「に」または「上に」を付加的に意味することが意図される。さらに、用語「接続する」は、本明細書または特許請求の範囲において用いられている限りにおいて、用語「に直接的に接続される」だけでなく、別の部品を通して接続されるなどの「に間接的に接続される」も意味することが意図される。
本出願をその実施形態の記載によって示したが、また、該実施形態をかなり詳細に記載したが、出願人は、添付の特許請求の範囲をかかる詳細に制限または多少なりとも限定することを意図していない。さらなる利点および変更は、当業者に容易に明らかとなるであろう。そのため、本願は、そのより広範な態様において、示されかつ記載されている具体的な詳細、代表的な装置、および例示に限定されない。したがって、出願人の一般の発明概念の精神または範囲から逸脱することなく、かかる詳細から展開がなされてよい。

Claims (20)

  1. 接着剤であって：
    ポリマーラテックスと；
    テルペン、リモネン、ポリリモネン、カルボン、α−ピネン、シトラール、ジペンテン、１，８−シネオール、ユーカリプトール、シトロネロール、ゲラニオール、シトロネレン、テルピネン−４−オール、ボルネオール、ショウノウ、グアユール樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される浸透剤と；
    補強充填剤と；
    を含み、３５〜６５％の固形分および９〜１２のｐＨを有する接着剤。
  2. ポリマーラテックスのｐＨが、約７〜約１４の範囲内である、請求項１に記載の接着剤。
  3. ポリマーラテックスの固形分が、約１０％〜約９０重量％の範囲内である、請求項１に記載の接着剤。
  4. 充填剤がカーボンブラックである、請求項１に記載の接着剤。
  5. カーボンブラックが１０〜８０ｐｈｒの量で存在する、請求項１に記載の接着剤。
  6. 約２〜約１３のｐＨおよび約３０〜約８０の固形分を有する粘着付与剤をさらに含む、請求項１に記載の接着剤。
  7. カーボンブラックが、以下のシリーズ：Ｎ１００、Ｎ２００、Ｎ３００、Ｎ４００、Ｎ５００、Ｎ６００、Ｎ７００、Ｎ８００、およびＮ９００から選択されるカーボンブラックである、請求項１に記載の接着剤。
  8. ポリマーラテックスが、水と、ポリクロロプレン、ブチルゴム、ヘベアまたは非ヘベア天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ニトリルゴム、ポリ（スチレン−ブタジエン）、およびこれらの組み合わせから選択されるポリマーとを含む、請求項１に記載の接着剤。
  9. 非イオン性界面活性剤安定剤をさらに含む、請求項１に記載の接着剤。
  10. ＶＯＣ−含有または溶出溶媒を実質的または完全に含まない、請求項１に記載の接着剤。
  11. 硬化剤を実質的または完全に含まない、請求項１に記載の接着剤。
  12. 浸透剤が、グアユール樹脂である、請求項１に記載の接着剤。
  13. 製造品であって：
    ポリクロロプレン、ブチルゴム、天然ゴム、グアユールゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ニトリルゴム、ポリ（スチレン−ブタジエン）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるエラストマーを含むエラストマーゴム部品；
    を含み、エラストマーゴム部品が、第２のゴム部品または該エラストマーゴム部品の別の部分との界面において接合されている、製造品であって；
    該界面が接着剤の層を含み、該接着剤が：ポリマーラテックスと；テルペン、ポリリモネン、リモネン、カルボン、α−ピネン、シトラール、ジペンテン、１，８−シネオール、ユーカリプトール、シトロネロール、ゲラニオール、シトロネレン、テルピネン−４−オール、ボルネオール、ショウノウ、グアユール樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される浸透剤と；補強充填剤とを含む、製造品。
  14. ゴム製空気ばねまたはタイヤ部品である、請求項１３に記載の製造品。
  15. 接着剤が、３５〜６５％の固形分および９〜１２のｐＨを有する、請求項１３に記載の製造品。
  16. ポリマーラテックスと；
    テルペン、ポリリモネン、リモネン、カルボン、α−ピネン、シトラール、ジペンテン、１，８−シネオール、ユーカリプトール、シトロネロール、ゲラニオール、シトロネレン、テルピネン−４−オール、ボルネオール、ショウノウ、グアユール樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される浸透剤と；
    補強充填剤と
    を含む接着剤組成物を一緒に混合する工程を含む方法。
  17. 補強充填剤が、水性分散液として添加される、請求項１６に記載の方法。
  18. 工程を通して、前記組成物において３５〜６５％の固形分および９〜１２のｐＨを維持することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
  19. 接着剤を未硬化ゴム組成物に適用する工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
  20. 接着剤をタイヤ部品または空気ばね接合部の界面に適用することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
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