JP2549688B2 - ゴム−金属結合剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はゴム混合物を加硫条件下に安定な金属及び他
の基材上で加硫して複合材料を製造するのに使用する下
塗剤又は結合剤に関する。

［従来の技術］ ゴム加工工業において、経済的理由により、ゴム−金
属複合材料の製造に高加硫温度を採用して加熱時間を短
縮することが増えている。そのように修正加硫条件下に
おけるゴム技術に必要な、特に天然ゴム混合物の所望の
性質を得るためには、低硫黄架橋系を使用することが必
要である。しかしながら、そのような系は、結合挙動に
際立った影響、通常は悪影響を与える。特に、結合剤を
塗布された金属部分がさらに長時間の予熱にさらされた
場合、しばしば欠陥のある複合材料が得られる。

従って、本発明の目的は、上記加硫条件下での予熱に
耐性があり、特に天然ゴム混合物の場合、またスチレン
−ブタジエンゴム、ニトリルゴム又はブチルゴムのよう
な合成ゴムの混合物の場合にも、ゴムと基材との良好な
結合をまたらすゴム−金属結合剤を提供することにあ
る。

［発明の開示］ 本発明によれば、この目的は、金属または他の硬質基
材上で天然または合成ゴム混合物を加硫する際に補助的
に使用される、塩化ゴム、臭素化ポリジクロロブタジエ
ン及びキノンジオキシムの混合物からなる熱安定性ゴム
−金属結合剤であって、キノンジオキシム用の酸化剤を
含有しないことを特徴とする結合剤により達成される。

一つの好ましい態様においては、本発明の結合剤は、
塩化ゴム及び臭素化ジクロロブタジエンの合計重量を基
準に１〜30重量％、特に５〜25重量％の硫黄を含有す
る。上記２成分の合計重量を基準に15重量％までのカー
ボンブラックを含有するのも有利である。

本発明のゴム−金属結合剤は、従来よりそのような組
成物の製造原料として使用されてきた塩化ゴムを必須成
分としている。もう一つの必須成分は、長年この目的に
使用されてきた臭素化ポリクロロブタジエンである。上
記二成分と一緒に、カーボンブラック及び多くの他の助
剤を使用することもゴム技術において一般的である。こ
れに関して、どの種類のカーボンブラックが好適である
かは知られており、あるいは簡単な試験により好適な種
類のカーボンブラックを見つけることができる。

これら成分にパラジニトロソベンゼンを混ぜることも
従来より一般的に行なわれていた。加硫又は予熱段階に
必要な温度において、効果的なパラジニトロソベンゼン
が形成されるように、この材料に代えてパラキノンジオ
キシムを酸化剤と一緒に用いる試みが既になされてい
る。

しかしながら今まで、キノンジオキシムそのものでは
効果的でなく、酸化剤と一緒でなければ使用できないと
考えられていた。しかし、本発明によれば、キノンジオ
キシムを、通常使用される成分、すなわち塩化ゴム、臭
素化ポリジクロロブタジエンおよび好ましくはカーボン
ブラックと一緒に用いた場合、実際に良好なゴム−金属
結合をもたらすことができることが明らかになった。こ
れら成分に加えて約１〜25重量％の粉末硫黄を添加する
のが特に有利である。

ゴム−金属結合剤を調製するには、最初に個々の成分
を溶媒中に溶解又は懸濁させるのが最も良い。好ましい
溶媒は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、ジエチルケトン、酢酸エチル、エチレングリコール
ジアセテート及び酢酸ブチルのようなケトンまたはエス
テルである。他の好適な溶媒は、トリクロロエタン、ト
リクロロエチレン、パークロロエチレンのような塩素化
炭化水素、およびトルエン又はキシレンのような芳香族
溶媒である。溶媒使用量は広範囲にわたってよいが、溶
媒は通常、結合剤又は下塗剤が固体成分を乾燥重量で５
〜約40重量部有するように使用される。本発明の一つの
有利な態様は、塩化ゴム３〜90重量部、好ましくは30〜
90重量部、臭素化ポリジクロロブタジエン５〜40重量
部、好ましくは10〜40重量部、カーボンブラック５〜20
重量部、キノンジオキシム５〜30重量部および粉末硫黄
１〜25重量部を含んでなる上記溶媒の懸濁液又は溶液で
ある。多くの場合において、従来技術の結合剤を適用す
る前に、結合すべき金属部分に下塗剤を塗布するのが望
ましい。

ゴム−金属結合剤用の下塗剤は良く知られており、塩
化ゴム、および反応性基を有しているフェノール樹脂、
および例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラッ
クのような顔料を含む溶液又は懸濁液からなって良い。
それらは、鋼粗粒子吹き付け、溶媒による脱脂のような
通常の表面前処理の後に、比較的薄く塗布される。

下塗剤を適用し結合剤を塗布した後に、溶媒を完全に
蒸発させる。結合剤塗膜が乾燥してから金属部分を押し
付ける。適当な温度に予熱してから、ゴム混合物を適用
し、加圧下120〜190℃で約３〜15分間、実際に加硫す
る。加硫条件は、使用するゴム混合物により決まり、そ
の加硫挙動及び結合すべき基材の両方に適合させるべき
である。

本発明のゴム−金属結合剤は、天然及び合成ゴムを、
加硫中に、金属、およびプラスチック、木材及び繊維製
品のような他の硬質基材に結合させるのに好適である。
もちろん適切な表面前処理が必要である。本発明のゴム
−金属結合剤を用いて異種のゴムを互いに結合すること
も可能である。

本発明の一つの特に有利な点は、ジニトロソベンゼン
を含有する結合剤およびキノンジオキシムと酸化剤を含
有する結合剤の多くの利点を有する酸化剤非含有結合剤
が提供されることである。本発明のもう一つの顕著な特
長は、硫黄の存在により更に顕著に改良される予熱に対
する高耐性と、それゆえに向上した結合力である。

［実施例］ 実施例 以下の実施例において、試験はASTM−D429、方法Ｂ及
びＣに従い金（属鋼）について行った。表面は、トリク
ロロエタンによる脱脂、蒸気処理および冷鋳鉄粗粒子吹
き付けにより前処理した。加硫は標準的プレスを用いて
行った。複合材料を室温で24時間放置した後、引張試験
を行った。

キシレン640gとパークロロエチレン120gの混合物中に 塩化ゴム 146g 臭素化ポリ−2,4−ジクロロブタジエン 62g 亜燐酸鉛 11g カーボンブラック 21g を懸濁又は溶解させて結合剤を調製した。

次にこの基本組成物中に下記成分を攪拌して分散させ
た。

１）パラキノンジオキシム 20g ２）パラキノンジオキシム 40g ３）パラキノンジオキシム 40g及び 粉末硫黄 10g ４）パラキノンジオキシム 40g及び 粉末硫黄 20g 鋼表面への結合力を試験するために、鋼表面を、塩化
ゴム８重量部、反応性基を有しているフェノール樹脂８
重量部、二酸化チタン５重量部および酸化亜鉛及びカー
ボンブラックそれぞれ1.5重量部をメチルイソブチルケ
トン80重量部中に溶解／懸濁したものからなる、ゴム−
金属結合剤用の標準的下塗剤で前処理した。

ゴム混合物は下記第１表の組成を有していた。数値は
重量部による。

鋼基材への接着試験を、ASTM−D429、方法Ｃに従って
行った。下記第２表は、使用したゴム混合物Ｉ〜IVと実
施例１）〜４）の結合剤に対する極限接着力をkNで示し
ている。

耐予熱性を試験するために、ゴム混合物（ゴム混合物
Ｉ）に接触させる前に鋼基材を160℃で３、５、７及び
８分加熱した。鋼基材上でのゴム混合物の加硫も、160
℃で10分間行った。

ASTM−D429、方法Ｂにより得られた剥離強度（daN/2.
5cmで示す。）を下記第３表に示す。％ＲはASTMに定義
されたゴム層破壊型剥離の発生率を百分率で示したもの
である。

比較例 キノンジオキシムも硫黄も含有しない結合剤を用い
た。その結果、いかなる場合も結合されなかった。加硫
プレスから出すときに鋼とゴムが分離した。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属または他の硬質基材上で天然または合
   成ゴム混合物を加硫する際に補助的に使用される、塩化
   ゴム、臭素化ポリジクロロブタジエン及びキノンジオキ
   シムの混合物からなる熱安定性ゴム−金属結合剤であっ
   て、キノンジオキシム用の酸化剤を含有しないことを特
   徴とする結合剤。
2. 【請求項２】塩化ゴム及び臭素化ポリジクロロブタジエ
   ンの合計重量を基準に１〜30重量％、特に５〜25重量％
   の硫黄を含有し、要すれば、上記二成分の合計重量を基
   準に15重量％までのカーボンブラックを含有する特許請
   求の範囲第１項記載の結合剤。
3. 【請求項３】 塩化ゴム ３〜90重量部 臭素化ポリジクロロブタジエン ５〜40重量部 カーボンブラック ５〜20重量部 キノンジオキシム ５〜30重量部 粉末硫黄 １〜25重量部 を含んでなる特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   ゴム−金属結合剤。