JP2984690B2 - 接着組成物 - Google Patents

接着組成物

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JP2984690B2 JP63317596A JP31759688A JP2984690B2 JP 2984690 B2 JP2984690 B2 JP 2984690B2 JP 63317596 A JP63317596 A JP 63317596A JP 31759688 A JP31759688 A JP 31759688A JP 2984690 B2 JP2984690 B2 JP 2984690B2
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    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/32Compounds containing nitrogen bound to oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J121/00Adhesives based on unspecified rubbers
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は,金属をゴムに結合するための接着剤組成物
に関する。更に詳しくは,本発明は金属を加硫ゴムに結
合するための水をベースとする接着剤;このような接着
剤の製造法;このような接着剤を使用して,金属を加硫
ゴムに結合するための方法;及びこのように製造される
結合物品,に関する。
<従来の技術> 天然及び合成ゴムを金属基体上の基体に結合するため
に使用される接着剤は,一般に溶剤を主体としており,
一般に加硫工程により活性化する。このことは,少くと
も一部は,トルエンやキシレンなどの揮発性溶剤が,こ
のような接着剤の成分である化合物と高い程度の相溶性
を発揮し,また基体から有効に滲み出すからである。
溶剤をベースとする接着剤は一般的には良好な接着性
を示すけれども,健康,安全性,及び環境条件の面から
みて多くの好ましくない特性を有する。溶剤は通常有毒
であり,溶剤を含有する接着剤,或いはこれらいずれか
から生ずる煙霧と接触する人に健康上害をもたらす。
更に,溶剤及びその煙霧の揮発性のため,溶剤ベース
の接着剤の製造,包装,船積み,及び使用中火災或いは
爆発の危険がある。
環境上の懸念からも,特に国或いは地域の法律或いは
規則にも懸念が反映されているように,溶剤ベースの接
着剤を使用することは困難になってきている。
これらの問題は水をベース(主体)とする接着剤の使
用,例えばサドウスキ(Sadowski)の米国特許第483,96
2号に開示されるような接着剤の使用により,避けるこ
とができる。サドウスキは,水性接着剤系を開示してお
り,これは,2,3−ジクロロ−1,3−ブタジェンと,少く
とも二種の,相互に共重合可能な不飽和モノマーの混合
物との,エマルジョン(乳濁液)重合物よりなるターポ
リマーラテックスを用いたものである。
<発明が解決しようとする問題点> 残念ながらこの水性ベース接着剤は,溶剤ベース接着
剤のような健康上,安全上或いは環境上の問題を避ける
ことができるけれども,その適用分野が極めて限定され
る,という性能上の難点がある。このような難点,特に
十分な保持力に欠けるという難点は,環境的なストレス
が加わった条件下では,特に熱,湿気,或いはこれらの
組合せた条件下では著しい。
従ってこのような環境条件下では水性ベース接着剤の
もつよい性質は,溶剤ベース接着剤が難点を有するとし
ても性能上すぐれているためにかくれてしまい,結局溶
剤ベース接着剤を使用しなければならないことになる。
<本発明の要約問題点を解決するための手段> ここで,ラテックス,芳香族ニトロソ化合物,及びポ
リマレイミド化合物の混合物を含む接着組成物が,環境
的なストレスに対し劇的な耐性をもつことがわかった。
ラテックスは好ましくは重合共役ジェン,例えばポリブ
タジェンであり,塩素,臭素,及びヨウ素のうちから選
ばれた少くとも一種のハロゲンを含んでもよい。もっと
も好ましいものはポリ−2,3−ジクロロブタジェン及び
ポリ−1,1,2−トリクロロブタジェンである。
芳香族ニトロソ化合物はポリ−C−ニトロソ化合物,
好ましくは芳香族ジニトロソ化合物,もっとも好ましく
はジニトロソベンゼンである。
ポリマレイミドはビスマレイミドのポリマーであって
よく,好ましくは少くとも二個のマレイミド官能基を含
むものである。もっとも好ましいポリマレイミド化合物
は下記一般式: を有し,式中xは1乃至100の数である。
この接着剤組成物中に存在するポリブタジェンラテッ
クスの量は一般的には約25乃至約40重量%;好ましくは
約30乃至約40重量%;もっとも好ましくは約33乃至約37
重量%である。芳香族ニトロソ化合物は接着剤組成物中
に約45乃至約60重量%;好ましくは約45乃至約59重量
%;もっとも好ましくは約50乃至約54重量%,存在する
ようにする。
最後に,このポリマレイミド化合物は接着剤組成物の
固型分含量全量の約1乃至約60重量%を占める。好まし
くは固型分重量の約1乃至約45重量%,もっとも好まし
くは約1乃至約30重量%である。
上述成分のほか,本発明接着剤組成物には他の添加
物,例えば充填剤,増量剤,着色剤,カーボンブラッ
ク,金属酸化物,表面活性剤,薄膜形成剤,及び粘度調
整剤,を含有するようにしてもよい。
本発明の接着組成物は,一般的に芳香族ニトロソ化合
物のマスターバッチ(親練り)を作り,これにポリマレ
イミド,次いでラテックスを混和することにより調製す
る。
この混合物に,固型分全量が約10乃至70重量部になる
ように,十分な水を添加する。
<作用及び効果> ポリマレイミド化合物を水性ベースの接着剤に添加す
ることにより,劇的で予期しない性能の向上がみられる
ことがわかった。
ポリマレイミド化合物を添加する水性ベースの接着剤
は、一般的にラテックス及び芳香族ニトロソ化合物を含
む。ラテックスは一般的には重合共役ジェンのラテック
ス,例えばポリブタジェンであり,サドウスキの米国特
許第4,483,962号に記載されているようなホモポリマ
ー,コポリマー,或いはターポリマーであってもよい。
この重合ラテックスは好まくはハロゲン化,もっとも
好ましくはジハロゲン化されているのがよい。ハロゲン
は塩素,臭素,ヨウ素のうちから選べばよいけれども,
塩素がもっとも好ましい。特に好ましい実施態様におい
ては,ラテックスは,ポリ−2,3−ジクロロブタジェン
ラテックスもしくはポリ−1,1,2−トリクロロブタジェ
ンラテックスである。
芳香族ニトロソ化合物は一般的にはポリ−C−ニトロ
ソ化合物であるが,他の芳香族炭化水素,例えばベンゼ
ン,ナフタレン,アントラセン,或いはビフェニルをベ
ースとするものであってもよい。このような芳香族化合
物は1乃至3個の芳香族核を有し,環の隣り合わない位
置に2乃至6個のニトロソ基を含むものである。この芳
香族ニトロソ化合物は好ましくはニトロソベンゼン,最
も好ましくはパラ−ジニトロソベンゼンである。
芳香族核の核水素原子は,例えばアルキル,アルコキ
シ,シクロアルキル,アリール,アリールキル,アルキ
リル,アリールアミン,アリールニトロソ,或いはアミ
ノ基,ハロゲンと置換されてもよい。
この接着剤系に組込まれるポリマレイミドは脂肪族も
しくは芳香族の性質を有し,少くとも二個のマレイミド
基を有する。1乃至約100個の芳香族核を有するような
芳香族ポリマレイミドが好ましく,マレイミド基は隣合
う芳香族環に直接結合している。特に好ましいポリマレ
イミド化合物は下記一般式: を有するものであって,式中xは1乃至100の数であ
る。このようなポリマレイミドは市販されており,種々
の会社から様々の商品名,例えば三井東圧からM−20ポ
リマレイミド,として販売されている。
ラテックスは固型分全量中の約10乃至約60重量%,好
ましくは約25乃至約50重量%,もっとも好ましくは約40
乃至約45重量%を占めるように,好ましいモノマーのエ
マルジョン重合により調製される。
接着剤組成物中に存在するラテックスの量は,接着剤
全重量の約25乃至約40重量%,好ましくは約30乃至約40
重量%,もっとも好ましくは約33乃至約37重量%であ
る。
固型分全量の約40重量%を占めるように調製する芳香
族ニトロソ化合物の粉砕したベースは,接着組成物中
に,その全重量の約40乃至約60重量%,好ましくは約45
乃至約59重量%,もっとも好ましくは約50乃至約54重量
%,存在するようにする。
ポリマレイミド成分は,固型分全重量の約1乃至約60
重量%占めるようにする。しかしこのポリマレイミド
は,固型分全重量の約1乃至約45重量%,もっとも好ま
しくは約1乃至約30重量%であることがよい。
水分は,最終固型分が約10乃至70%,好ましくは約20
乃至約60%,もっとも好ましくは約30乃至50%を占める
ように,接着剤中に存在するようにする。
本発明の接着剤は,任意に,通常の添加物,例えば充
填剤,増量剤,着色剤,カーボンブラック,金属酸化
物,表面活性剤,薄膜形成剤,粘度調整剤を含んでよ
い。
上述成分を本発明接着剤中に混合するため,適当な方
法を採用してよい。一般的にはニトロソ化合物のマスタ
ーバッチが,例えばボールミルを使用して先ず調製され
る。次にポリマレイミドをマスターバッチ中に混合し,
次いでラテックスを混合する。水を混合物中に添加し
て,所望の最終固型分含量を得るようにする。
生成した接着剤組成物を結合すべき下塗り金属面に塗
布する。本発明により天然もしくは合成ゴムを結合する
金属は鋼,その他の鉄合金,アルミニウム等を含む。金
属面には接着性下塗り剤,例えば共にロード社(Lord C
orporation)から市販されているCHEMLOK 205溶剤ベー
ス下塗り剤,或いはCHEMLOK水性下塗り組成物,等で下
塗り処理を施してもよい。
下塗りコートを十分な時間放置して乾燥させた後,本
発明の接着剤組成物を適当な手段,例えば滴下,噴霧,
或いはブラッシングにより適用する。接着剤を適用した
基体を周囲温度下で,或いは強制的乾燥条件下で乾燥さ
れた後,金属面に対する天然もしくは合成ゴムの接着結
合処理を結合を行うために適当な時間,温度及び圧力条
件下で行う。
<実施例> 本発明を次に,本発明を源徹するものではない以下の
実施例により,更に詳細に説明する。他に特定しない限
り,数値は重量部である。
実施例1−接着剤の組成 実施例1のパラ−ジニトロソベンゼン粉末ベースは以
下の成分の混和物から調製される:100部のジニトロソベ
ンゼン;5部の表面活性Pobywet Z1766(ユニロイヤル社
から市販されている);5部の鉛塩などの酸脱除剤;40部
のカーボンブラック,例えばSterling NS(カボット社
から市販されている);0.07部の水酸化ナトリウム;1部
の分散助剤,例えばMarasperse CBOS-3(アメリカン
カン社から市販されている);及びこの粉末ベースが固
型分全量を45%となるようにするために十分な量の非イ
オン化水。
実施例2−一次接着試験 実施例1による接着組成物を用いて,溶剤で拭取る
か,グリットブラスト仕上,或いはりん酸亜鉛処理を施
した鋼に,イオク加硫天然ゴムもしくは合成エラストマ
ーを結合させた。金属部分は,溶剤ベース下塗り剤(CH
EMLOK 205),或いは水性ベース下塗り剤を用いて下塗
り処理をした。
このようにして得たゴム組体を適当な時間及び適当な
温度で,流動計(レオメーター)により測定されるよう
に硬化させ;次いでASTM D429BもしくはASTM D429Cに従
って,剥離接着強度を試験した。結果は以下の通りであ
る: 上記表からよくわかるように,バッチ番号A,C,D,E,Fは
一次接着試験において良好な結果を示した。同様な結果
は,72時間塩噴霧にさらした場合でも得られた;すべて
のバッチが100Rであった。
実施例3−沸騰水耐性 以下の試験において,接着結合された組体をゴムの裏
に針金をあて接着結合線に沿い応力を加え,次いで沸騰
水中に2時間沈めた。
すべての接着剤バッチは,天然ゴムIを使用して試験
した。
実施例4−熱引裂強さ 以下の試験においては,接着結合円錐状組体の接着強
度を,ASTM D492Cに従ってほぼ280゜Fの温度下で試験し
た。
すべての接着剤バッチは,低い熱引裂強さを一般的に
示す接着の困難な天然ゴム/スチレンブタジェンゴム混
合物を用いて試験した。
以上の各実施例は,ポリマレイミドを水ベースのブタ
ジェンラテックス/ニトロソ接着剤系に加えることによ
り,沸騰水耐性及び熱引裂強さに著しい改善がみられる
ことを,明瞭に示している。特に効果的なのは組成D及
びEであって,これらの場合ゴム保持全量は100%であ
る。
比較例2−沸騰水耐性 試験条件は実施例3と同じである。
実施例5−ポリマレイミド量の効果 次ページの表は,鋼に接着結合するいくつかのエラス
トマー例につき,一次接着,沸騰水耐性,塩噴霧耐性に
及ぼすポリマレイミドの各量毎の効果を示す。マレイミ
ド量の効果は,高いジュロメータ硬度の天然ゴムを用い
て沸騰水耐性を調べた場合にもっとも著しい。一次接着
及び塩噴霧試験については,ポリマレイミドを含まない
比較例の組成により,これら試験では一応良好な性能が
示されていることからわかるように,それほど顕著では
ない。
本発明は特定の手段,方法,物質を用いて説明された
けれども,当然のことながら,本発明はこれに限定され
るものでなく,均等の手段,方法,物質を用いた場合に
も及ぶものであることが理解されるべきである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−94073(JP,A) 特開 昭53−108132(JP,A) 特開 昭61−274(JP,A) 特開 昭54−94029(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09J 1/00 - 201/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a)ラテックスと、 b)芳香族ニトロソ化合物と、 c)ポリマレイミド化合物と、 の混合物を含み、 前記ポリマレイミド化合物が下記一般式: を有し、式中xが1乃至100の数である接着組成物。
  2. 【請求項2】前記ラテックスが、ポリ−2,3−ジクロロ
    ブタジェン及びポリ−1,1,2−トリクロロブタジェンの
    うちから選ばれるポリブタジェンラテックスであり、前
    記芳香族ニトロソ化合物が、パラ−ジニトロソベンゼン
    である請求項1記載の接着組成物。
JP63317596A 1987-12-18 1988-12-14 接着組成物 Expired - Lifetime JP2984690B2 (ja)

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US13499187A 1987-12-18 1987-12-18
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