JP6000162B2 - ゴム接着体およびその製造方法ならびに接着剤 - Google Patents
ゴム接着体およびその製造方法ならびに接着剤 Download PDFInfo
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Description
ゴム成形体の接着性を向上させる方法としては、加硫ゴム成形体の表面をハロゲン化剤および多官能性アミン含有有機化合物で順次処理して、表面を改質して接着性を向上させる方法(特許文献1参照)、ゴムと金属とを接着する際に、金属表面にフェノール樹脂系下塗り接着剤および塩素化ポリエチレンを含有する上塗り接着剤を塗布する方法(特許文献2)、ラテックスとマレイン化液体ポリブタジエン樹脂の半エステルの水溶液からなる接着剤組成物を用いて、エチレン・プロピレン・ジエンゴムに補強繊維材を接着する方法(特許文献3)などが提案されている。
ゴム成形体である被着体(1)と、接着剤(X)を架橋してなる層と、ゴムまたはその他の材料からなる成形体である被着体(2)が接してなるゴム接着体であって、
前記接着剤(X)が、25℃での粘度が、1Pa・s以上、5,000Pa・s未満の範囲であるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、下記(B−1)、(B−2)および(B−3)よりなる群から選ばれる少なくとも一種の架橋剤(B)とを含むことを特徴としている;
(B−1)有機過酸化物およびアリル化合物系架橋助剤、
(B−2)イオウ系化合物、
(B−3)SiH基含有化合物。
(式(a)中、X1、X2、X3は、それぞれ独立に炭素数4以上の有機基を示す)
Y1−O−O−Y2 …(b)
(式(b)中、Y 1 、Y 2 は、それぞれ独立に炭素数4以上の有機基を示す)
本発明のゴム接着体では、前記被着体(1)および前記被着体(2)のうち少なくとも一つが、架橋剤としてイオウと過酸化物から選ばれる少なくとも一つを用いて得られる架橋ゴム成形体であることが好ましく、前記被着体(1)および前記被着体(2)がシート状の架橋ゴム成形体であることがより好ましい。
ゴム成形体である被着体(1)の接着面、および/または、ゴムまたはその他の材料からなる成形体である被着体(2)の接着面に、
25℃での粘度が、1Pa・s以上、5,000Pa・s未満の範囲であるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、下記(B−1)、(B−2)および(B−3)よりなる群から選ばれる少なくとも一種の架橋剤(B)とを含む接着剤(X)を塗布する工程と、
前記被着体(1)と前記被着体(2)の接着面を、塗布した接着剤(X)を介して貼り合わせる工程と、
接着剤(X)を架橋する工程と
を有することを特徴としている;
(B−1)有機過酸化物およびアリル化合物系架橋助剤、
(B−2)イオウ系化合物、
(B−3)SiH基含有化合物。
25℃での粘度が、1Pa・s以上、5,000Pa・s未満の範囲であるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、
下記(B−1)、(B−2)および(B−3)よりなる群から選ばれる少なくとも一種の架橋剤(B)
を含むことを特徴としている;
(B−1)有機過酸化物およびアリル化合物系架橋助剤、
(B−2)イオウ系化合物、
(B−3)SiH基含有化合物。
(式(a)中、X1、X2、X3は、それぞれ独立に炭素数4以上の有機基を示す)
Y1−O−O−Y2 …(b)
(式(b)中、Y 1 、Y 2 は、それぞれ独立に炭素数4以上の有機基を示す)
本発明のゴム接着体製造用接着剤(X)は、架橋ゴム成形体を接着する用途に好適に用いることができる。
本発明に係るゴム接着体は、ゴム成形体である被着体(1)と、接着剤(X)を架橋してなる層と、ゴムまたはその他の材料からなる成形体である被着体(2)とが接してなる。
まずは本発明に係る接着剤(X)について説明する。
本発明に係る接着剤(X)は、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、架橋剤(B)とを含む。
本発明に係る接着剤(X)は、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)を主成分とする。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)を構成する構成単位〔ii〕は、α−オレフィンから導かれる構造単位であって、好ましくは、炭素原子数3〜20のα−オレフィンから導かれる構造単位である。
これらのα−オレフィンは、単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いられる。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)を構成する構成単位〔iii〕は、ポリエンから導かれる構造単位である。
ポリエンとして、末端ビニル基含有ノルボルネン化合物と、その他のポリエンとが組み合わせて用いられて、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)が構成されている場合、ポリエン成分は、末端ビニル基含有ノルボルネン化合物100モル%に対して、その他のポリエンが通常50モル%以下、好ましくは40モル%以下、より好ましくは30モル%以下、さらに好ましくは20モル%以下、特に好ましくは10モル%以下である。
なお、本発明に係るエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)のエチレンの含量は、共重合体(A)100モル%中、好ましくは51〜88モル%、より好ましくは55〜75モル%である。エチレン含量が低すぎると、共重合体(A)の低温特性が悪化する場合があり、多すぎると結晶化により樹脂が固形状になりやすく作業性が悪化する場合がある。
極限粘度[η]が低すぎると、ポリマーとしての凝集力が得られにくく接着力が落ちる場合があり、高すぎると液粘度が高くなりすぎ、被着体の接着面へ適用する作業性が低下するという問題がある。
また本発明に係るエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定した分子量(Mn)は、特に限定されないが、好ましくは100〜10,000、より好ましくは500〜5,000である。また分子量分布(Mw/Mn)は、特に限定されないが、好ましくは10以下、より好ましくは5以下である。分子量分布(Mw/Mn)が上記範囲内にあると、チクソ性が少なく、塗布性に優れる接着剤(X)が得られるので好ましい。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)は、エチレンと、上述したα−オレフィンおよびポリエンを公知の方法により共重合することにより製造することができ、たとえば、「ポリマー製造プロセス((株)工業調査会、発行p.309〜330)、もしくは特開平9−71617号公報、特開平9−71618号公報、特開平9−208615号公報、特開平10−67823号公報、特開平10−67824号公報、特開平10−110054号公報などに記載されているような従来公知の方法により調製することができる。より具体的には、特に限定されるものではないが、本発明に係るエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)は、たとえば、以下の製法により製造することができる。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)の製造に用いることのできるバナジウム化合物は、重合反応系の炭化水素媒体に可溶性の成分であり、具体的には、
VO(OR)aXb・・・(III‐a)又は
V(OR)cXd・・・(III−b)
(式中、Rは炭化水素基であり、0≦a≦3、0≦b≦3、2≦a+b≦3、0≦c≦4、0≦d≦4、3≦c+d≦4)
で表わされるバナジウム化合物、あるいはこれらの電子供与体付加物を代表例として挙げることができる。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)の製造に好適に用いることのできる有機アルミニウム化合物としては、下記一般式(IV)で表わされる化合物が挙げられる。
(式(IV)中、R'は炭化水素基であり、X'はハロゲン原子であり、mは1〜3である。)
また、上記共重合の際に使用する触媒として、いわゆるメタロセン触媒、たとえば特開平9−40586号公報に記載されているメタロセン触媒を用いても差し支えない。
本発明に係る接着剤(X)は、上述したエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)とともに、架橋剤(B)を含有する。
(B−2)イオウ系化合物、および(B−3)SiH基含有化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
(有機過酸化物)
有機化酸化物としては、通常EPR、EPDMに架橋剤として用いられる有機過酸化物を特に制限なく用いることができるが、たとえば、下記一般式(a)および下記一般式(b)で表される有機過酸化物が挙げられる。
(式(a)中、X1、X2、X3は、それぞれ独立に炭素数4以上の有機基を示す)
Y1−O−O−Y2 …(b)
(式(b)中、Y 1 、Y 2 は、それぞれ独立に炭素数4以上の有機基を示す)
有機過酸化物は、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)100gに対して、通常0.001〜0.05モル、好ましくは0.001〜0.03モルの割合で用いられるが、要求される物性値に応じて適宜最適量を決定することが望ましい。
有機過酸化物とともに架橋剤(B−1)成分として用いられるアリル化合物系架橋助剤としては、アリル基を有し、架橋助剤として作用する化合物を制限なく用いることができ、たとえば、ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート等のアリル系化合物が挙げられる。
また、架橋剤(B−1)には、アリル化合物系架橋助剤に加えて、アリル化合物系架橋助剤以外の架橋助剤が含まれてもよい。このような架橋助剤としては、たとえば、硫黄;P−キノンジオキシム等のキノンジオキシム系化合物;エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等のアクリル系化合物;その他マレイミド系化合物、ジビニルベンゼン(DVB)等が挙げられる。
架橋剤(B−1)は、上記一般式(a)および/または上記一般式(b)で表される有機過酸化物と、上記式(c)および/または(d)で表されるアリル化合物系架橋助剤とを含むことが特に好ましい。
イオウ系化合物としては、例えば、イオウ、塩化イオウ、二塩化イオウ、モルフォリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、ジチオカルバミン酸セレン等が挙げられる。これらの中でも、イオウが好ましい。
イオウ系化合物は、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)100質量部に対して、通常0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜5質量部の割合で用いられる。
架橋剤としてイオウ系化合物を使用する場合には、架橋促進剤の併用が好ましい。架橋促進剤としては、たとえば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N'−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−(2,4−ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2−(2,6−ジエチル−4−モルフォリノチオ)ベンゾチアゾール、ジベンゾチアジル-ジスルフィド等のチアゾール系化合物;ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジン、ジオルソトリルグアニジン等のグアニジン系化合物;アセトアルデヒド-アニリン縮合物、ブチルアルデヒド-アニリン縮合物等のアルデヒドアミン系化合物;2−メルカプトイミダゾリン等のイミダゾリン系化合物;ジエチルチオウレア、ジブチルチオウレア等のチオウレア系化合物;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等のチウラム系化合物;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等のジチオ酸塩系化合物;ジブチルキサントゲン酸亜鉛等のザンテート系化合物;その他亜鉛華等を挙げることができる。これらの架橋促進剤は、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)100質量部に対して、通常0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜10質量部の割合で用いられる。
SiH基含有化合物(ヒドロシリル基含有化合物)としては、その分子構造に特に制限はなく、従来製造されている例えば、線状、環状、分岐状構造あるいは三次元網目状構造の樹脂状物等でも使用可能であるが、1分子中に少なくとも2個、好ましくは3個以上のケイ素原子に直結した水素原子、すなわちSiH基を含んでいることが必要である。
R4 bHcSiO(4-b-c)/2 …(e)
で表わされる化合物を使用することができる。
(CH3)3SiO-(-SiH(CH3)-O-)d-Si(CH3)3 …(f)
〔式(f)中のdは2以上の整数である。〕
(CH3)3SiO-(-Si(CH3)2-O-)e-(-SiH(CH3)-O-)f-Si(CH3)3 …(g)
〔式(g)中、eは1以上の整数であり、fは2以上の整数である。〕
HOSi(CH3)2O-(-SiH(CH3)-O-)2-Si(CH3)2OH …(h)
HOSi(CH3)2O-(-Si(CH3)2-O-)e-(-SiH(CH3)-O-)f-Si(CH3)2OH …(i)
〔式(i)中、eは1以上の整数であり、fは2以上の整数である。〕
HSi(CH3)2O-(-Si(CH3)2-O-)e-Si(CH3)2H …(j)
分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサンとしては、たとえば下式(k)で示される化合物、さらには下式(k)においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換した化合物などが挙げられる。
HSi(CH3)2O-(-SiH(CH3)-O-)e-Si(CH3)2H …(k)
〔式(k)中、eは1以上の整数である。〕
HSi(CH3)2O-(-Si(CH3)2-O-)e-(-SiH(CH3)-O-)h-Si(CH3)2H …(l)
〔式(l)中、eおよびhは、それぞれ1以上の整数である。〕
架橋剤(B)がSiH基含有化合物を含む場合には、SiH基含有化合物とともに、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒を含有することが好ましく、反応を制御する反応抑制剤を含有することも好ましい。
架橋剤(B)が(B−3)SiH基含有化合物を含む場合には、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒(ヒドロシリル化触媒)を含むことも好ましい。
化学式2: Pt0・(CH2=CH(Me)SiO)4
化学式3: Pt0-1.5[(CH2=CH(Me)2Si)2O]
パラジウム系触媒は、パラジウム、パラジウム化合物、塩化パラジウム酸等からなり、また、ロジウム系触媒は、ロジウム、ロジウム化合物、塩化ロジウム酸等からなる。
これらの触媒は、単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
これらの触媒に含まれる周期律表8族元素金属(好ましくは白金)の割合は、通常0.1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%、さらに好ましくは2〜4重量%ある。
架橋剤(B−3)がヒドロシリル化触媒を含む場合、触媒は、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)100重量部に対して、通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部、さらに好ましくは0.1〜3重量部の割合で用いられる。10重量部を超える割合で用いると、コスト的に不利になるので好ましくない。
本発明に係る接着剤(X)の成分である架橋剤(B)は、前記(B−1)、(B−2)および(B−3)を単独で用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。また架橋剤(B)には、前記(B−1)、(B−2)および(B−3)に加えて、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)を架橋できるこれら以外の架橋剤が含まれていてもよい。前記(B−1)、(B−2)および(B−3)以外の架橋剤としては、たとえば、通常EPR、EPDMに用いられるキノイド架橋剤、樹脂架橋剤等が挙げられる。また架橋剤(B)には、上述した以外の架橋助剤が含まれていてもよい。接着剤(X)がこのような架橋剤(B)を含む場合には、少なくとも一方がゴム成形体である被着体同士の接着性が特に良好である。
本発明に係る接着剤(X)は、上述したエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、架橋剤(B)とに加えて、所望の性状に応じて各種添加剤を適宜添加したものであってもよい。
本発明に係る接着剤(X)に添加することのできる消泡剤としては、非水系用に用いられる物が使用でき、代表的なものとしてジメチルポリシロキサン等のシリコーン系、変性ブタジエン系、ポリエーテル系、アクリル系、ビニル系、及びそれらの混合系を挙げることができる。これらは、信越シリコーン、東レ・ダウコーニング、花王、三洋化成、楠本化成、日新化学研究所等から入手できる。
本発明に係る接着剤(X)は、任意成分として、本発明の目的を損なわない範囲で公知の反応抑制剤を含んでもよい。本発明に係る接着剤(X)は、通常、被着体表面に塗布後に被着体同士を張り合わせ、架橋を行う態様で用いることができるが、必要に応じて反応抑制剤を含むことにより反応の程度および速度を適切に制御することができる。
接着剤(X)が反応抑制剤を含む場合は、特に限定されないが、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)100重量部に対して、通常0〜50重量部、好ましくは0.0001〜50重量部、より好ましくは0.0001〜30重量部、さらに好ましくは0.0001〜20重量部、特に好ましくは0.0001〜10重量部、最も好ましくは0.0001〜5重量部の割合で用いられる。50重量部以下の割合で用いると、架橋速度が適度で、接着剤(X)を用いての被着体の接着が好適に行われる。50重量部を超えると、コスト的に不利になることがある。
本発明に係る接着剤(X)は、任意成分として、本発明の目的を損なわない範囲で公知のシランカップリング剤を含有することができる。シランカップリング剤は、通常、さらに自己接着性を向上させる目的として用いられる。シランカップリング剤としては、アクリル(メタクリル)官能性シランカップリング剤、エポキシ官能性シランカップリング剤、アミノ(イミノ)官能性シランカップリング剤などが挙げられる。
含有アルコキシシランと、CH2=C(CH3)COOCH2CH2CH2Si(OCH3)3 、CH2=C(CH3)COOCH2CH2CH2Si(OCH2CH2OCH3)3のようなメタクリルオキシシラン化合物との反応生成物などが挙げられる。
本発明に係る接着剤(X)は、任意成分として、本発明の目的を損なわない範囲で公知の可塑剤を含有することができる。
本発明に係る接着剤(X)は、任意成分として、本発明の目的を損なわない範囲で公知の各種安定剤を含有することができる。
る。
紫外線吸収剤としては、具体的には、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤などが挙げられる。
ヒンダードアミン系光安定剤の配合量は、前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)100重量部に対して、0.01〜20重量部、好ましくは0.05〜10重量部、さらに好ましくは0.1〜3重量部とするのが望ましい。ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)100重量部に対して上記のような範囲内にあると、耐熱性、耐老化性などの安定性の向上効果が高く、また光安定剤の費用が廉価に抑えられる。
本発明に係る接着剤(X)は、任意成分として、本発明の目的を損なわない範囲で、公知の補強剤を含有してもよい。
本発明に係る接着剤(X)は、任意成分として、本発明の目的を損なわない範囲で、公知の充填剤を含有してもよい。
本発明に係る接着剤(X)は、本発明の目的を損なわない範囲で、上述したエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)、架橋剤(B)および必要に応じて添加される添加剤に加えて、共重合体(A)以外の樹脂成分、溶媒などの、その他の配合成分を含有してもよい。
本発明のゴム接着体を構成する被着体(1)は、ゴム成形体である。
被着体(1)を構成するゴム成分としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)などのイソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)などの共役ジエン系ゴム;エチレン・プロピレンランダム共重合体ゴム(EPR)、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(たとえばEPDMなど)などのエチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムを挙げることができ、これらが1種単独で含まれていてもよく、2種以上組み合わせて含まれていてもよい。
被着体(1)の形状は、どのようなものであってもよく、被着体(2)との接着面が平面状であっても複雑な形状を有していてもよい。被着体(1)の形状がシート状であると、接着剤(X)の塗布が容易で、また塗布後の接着剤(X)の架橋が容易かつ均質となるため好ましい。
本発明に係るゴム接着体を構成する被着体(2)は、ゴム成形体であってもよく、ゴム以外の材質のものから形成された成形体であってもよい。ゴム成形体としては、被着体(1)と同様のものが挙げられる。被着体(2)がゴム以外の材質から形成された成形体である場合、ゴム成形体である被着体(1)との接着体を形成できるものであればその材質は特に限定されず、どのようなものであってもよい。
本発明のゴム接着体の製造方法では、上述した接着剤(X)を用いて、上述した被着体(1)と被着体(2)とを接着してゴム接着体を製造する。
塗布工程は、上述した接着剤(X)、すなわち25℃での粘度が、1Pa・s以上、5,000Pa・s未満の範囲であるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、架橋剤(B)とを含む接着剤(X)を、被着体(1)および被着体(2)のいずれか一方または両方の接着面に塗布する工程である。
接着剤(X)の塗布の方法は特に限定されるものではなく、刷毛、ロール、ヘラ、スポンジ、噴霧、バーコーターなどにより公知の方法で塗布することができる。
塗布量は特に限定されるものではなく、良好な接着性が得られる量を適宜選択することができる。
貼り合わせ工程は、少なくとも一方の接着面に接着剤(X)を塗布する塗布工程を経た被着体(1)および被着体(2)を、接着剤(X)を介して接着面同士を密着させることにより行うことができる。貼り合わせ工程においては、単に接着面同士を接着剤(X)を介して接触させるだけでもよいが、加圧を伴うことが好ましい。
架橋工程においては、被着体(1)および被着体(2)を接着剤(X)を介して貼り合わせた状態で、接着剤(X)の架橋を行う。接着剤(X)の架橋は、接着剤(X)中に含まれる架橋剤(B)の種類および量にもよるが、接着剤(X)部に架橋に十分な熱を付与することで容易に行うことができる。接着剤(X)の架橋は、ゴム接着体全体を加熱することにより行ってもよく、接着剤塗布部およびその周辺のみが熱せられる条件で加熱することにより行ってもよい。
JIS K7117−2に準拠し、東機産業(株)社製E型粘度計(TVW−25)を用いて、コーンプレート(角度:1度×R24mm、若しくは3度×R14mm)、回転数:0.1〜100rpm、試料量:0.6〜1.0gの条件にて25℃で測定し、30秒以上同じ値を示した数値を粘度とした。
接着剤が十分な流動性を有し、ヘラを用いて被着体の塗布面に何ら困難性なく塗布できたものを良(○)、塗布できなかったものを不良(×)と評価した。
接着体であるゴム積層体を、80℃のホットプレート上に置いて5分間保持したときに、溶媒臭がしたものを不良(×)。溶媒臭がしなかったものを良(○)と評価した。
接着体であるゴム積層体の接着強度を評価した。評価方法は、接着体であるEPDM成型シートの接着界面部にカッターで切り込みを入れ、その部分をきっかけに片側のEPDM成型シートを180度ピールで剥離することで評価した。剥離する際に、樹脂部が凝集破壊するものを良(○)。凝集破壊せずに、素直に剥がれるものを不良(×)、剥がれるが抵抗があるものをやや不良(△)と評価した。
<エチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネンランダム共重合体(A−1)の製造>
撹拌羽根を備えた実質内容積100リットルのステンレス製重合器(撹拌回転数=250rpm)を用いて、連続的にエチレンとプロピレンと5−ビニル−2−ノルボルネン(以下、VNBと略す)との三元共重合を行った。重合器側部より液相へ毎時ヘキサンを42リットル、エチレンを2.1kg、プロピレンを1.9kg、VNBを400gの速度で、水素を515リットル、触媒としてVOCl3を280ミリモル、Al(Et)2Clを840ミリモル、Al(Et)1.5Cl1.5を840ミリモルの速度で連続的に供給した。また、重合温度は45℃、重合圧力は7.5kgf/cm2(0.75MPa)とした。
その後、重合器下部から連続的に抜き出した重合溶液中に少量のメタノールを添加して重合反応を停止させ、スチームストリッピング処理にて重合体を溶媒から分離した後、55℃で48時間真空乾燥を行った。
上記で得たエチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネンランダム共重合体(A−1)100重量部と、架橋剤として有機過酸化物である2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(商品名:カヤヘキサAD、化薬アクゾ社製)3重量部および架橋助剤のトリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標)、日本化成(株)製)1重量部とを、撹拌機((株)THINKY社製 あわとり練太郎(登録商標)ARE−250)を用いて、常温下で、2000rpmで10分間撹拌して混合し、次いで2200rpmで1分間脱泡を実施して、液状EPDM接着剤Aを得た。
被着体として、カーボン配合系のイオウ加硫で成形されたEPDM成形シート(50mm×50mm、厚さ2mm)2枚を用意した。このうち1枚のEPDM成形シートの片面に、1gの前記液状EPDM接着剤Aを垂らし、ヘラを用いてシート全面に均一になるよう引き伸ばして塗布した。このようにして接着剤Aを塗布したEPDM成形シートに、塗布した接着剤Aを介して、もう1枚のEPDM成形シート(接着剤塗布なし)を貼り合わせて積層した。これを圧力1MPa、温度170℃、時間30分間の条件で架橋して、積層体である接着体を得た。
評価結果を表1に示す。
<エチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネンランダム共重合体(A−2)の製造>
撹拌羽根を備えた実質内容積100リットルのステンレス製重合器(撹拌回転数=250rpm)を用いて、連続的にエチレンとプロピレンと5-ビニル-2−ノルボルネン(以下、VNBと略す)との三元共重合を行なった。重合器側部より液相へ毎時ヘキサンを60リットル、エチレンを1.3kg、プロピレンを2.5kg、VNBを130gの速度で、また、水素を30リットル、触媒としてVO(OEt)Cl2を23ミリモル、Al(Et)1.5Cl1.5を161ミリモルの速度で連続的に供給した。上記および表1に記載の条件下で共重合反応を行ない、エチレン・プロピレン・5−ビニル-2−ノルボルネンランダム共重合体(A−2)を均一溶液状態で得た。その後、重合器下部から連続的に抜き出した重合溶液中に少量のメタノールを添加して重合反応を停止させ、スチームストリッピング処理にて重合体を溶媒から分離したのち、55℃で48時間真空乾燥を行なった。
実施例1の接着剤の調製において、共重合体(A−1)に替えて、上記で得たエチレン・プロピレン・5−ビニル-2−ノルボルネンランダム共重合体(A−2)を用いたことの他は同様にして、液状EPDM接着剤Bを得た。
実施例1の接着体の製造において、接着剤Aに替えて、上記で得た液状EPDM接着剤Bを用いたことの他は同様にして、積層体である接着体を得た。
評価結果を表1に示す。
[実施例3]
実施例1で得たエチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネンランダム共重合体(A−1)100重量部と、架橋剤としてイオウ(1.5重量部)と架橋助剤の2-メルカプトベンゾチアゾール(商品名:サンセラーM、三新化学工業(株)製)0.5重量部、テトラメチルチウラムジスルフィド(商品名:サンセラーTT、三新化学工業(株)製)1.0重量部および酸化亜鉛5.0重量部を配合し、撹拌機((株)THINKY社製 あわとり練太郎(登録商標)ARE−250)を用いて、常温下で、2000rpmで10分間撹拌して混合し、次いで2200rpmで1分間脱泡を実施して、液状EPDM接着剤Cを得た。
実施例1の接着体の製造において、接着剤Aに替えて、上記で得た液状EPDM接着剤Cを用いたことの他は同様にして、積層体である接着体を得た。
評価結果を表1に示す。
[実施例4]
実施例2で得たエチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネンランダム共重合体(A−2)100重量部と、SiH基含有架橋剤(下記式pの化合物、商品名:X93−916、信越化学工業(株)製)4.3重量部、反応抑制剤(下記式qの化合物、商品名:X93−1036、信越化学工業(株)製)およびヒドロシリル化反応触媒(1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン−白金錯体(2%白金触媒)、商品名:X93−1410、信越化学工業(株)製)0.4重量部を配合し、撹拌機((株)THINKY社製 あわとり練太郎(登録商標)ARE−250)を用いて、常温下で、2000rpmで10分間撹拌して混合し、次いで2200rpmで1分間脱泡を実施して、液状EPDM接着剤Dを得た。
実施例1の接着体の製造において、接着剤Aに替えて、上記で得た液状EPDM接着剤Dを用い、貼り合わせ・架橋条件を圧力1MPa、温度150℃、時間10分間としたことの他は同様にして、積層体である接着体を得た。
評価結果を表1に示す。
[実施例5]
撹拌翼を備えた容積300Lの重合器を用いて連続的に、エチレン、プロピレン、5−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB)および成分5−ビニル−2−ノルボルネン(VNB)からなる四元共重合体の重合反応を95℃にて行った。
実施例1で得たエチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネンランダム共重合体(A−1)100重量部、および、上記で得たエチレン・プロピレン・ENB・VNB共重合体(A−3)50重量部と、下記化学式(1)においてn=4であるα−オレフィン(C12)を主成分とする可塑剤(リニアレン12、出光興産(株)製)175重量部、架橋剤として有機過酸化物である2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(商品名:カヤヘキサAD、化薬アクゾ社製)9重量部および架橋助剤のトリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標)、日本化成(株)製)1重量部とを、撹拌機((株)THINKY社製 あわとり練太郎(登録商標)ARE−250)を用いて、常温下で、2000rpmで10分間撹拌して混合し、次いで2200rpmで1分間脱泡を実施して、液状EPDM接着剤Eを得た。
実施例1の接着体の製造において、接着剤Aに替えて、上記で得た液状EPDM接着剤Eを用いたことの他は同様にして、積層体である接着体を得た。
評価結果を表1に示す。
<接着剤の調製>
実施例1で得たエチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネンランダム共重合体(A−1)100重量部と、架橋剤として有機過酸化物である2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(商品名:カヤヘキサAD、化薬アクゾ社製)3重量部とを配合し、撹拌機((株)THINKY社製 あわとり練太郎(登録商標)ARE−250)を用いて、常温下で、2000rpmで10分間撹拌して混合し、次いで2200rpmで1分間脱泡を実施して、液状EPDM接着剤Fを得た。
実施例1の接着体の製造において、接着剤Aに替えて、上記で得た液状EPDM接着剤Fを用いたことの他は同様にして、積層体である接着体を得た。
評価結果を表1に示す。
<接着体の製造>
被着体として、実施例1で用いたのと同じ、カーボン配合系のイオウ加硫で成形されたEPDM成形シート(50mm×50mm、厚さ2mm)2枚を用意した。このうち1枚のEPDM成形シートの片面に、クロロプレンゴムをトルエン溶媒に固形分で20重量%溶解したものを接着剤Gとして1g塗布し、乾燥した後、もう1枚のEPDM成形シート(接着剤塗布なし)を貼り合わせて積層した。これを圧力1MPa、温度170℃、時間30分間の条件で架橋して、積層体である接着体を得た。
評価結果を表1に示す。
Claims (22)
- ゴム成形体である被着体(1)と、接着剤(X)を架橋してなる層と、ゴムまたはその他の材料からなる成形体である被着体(2)が接してなるゴム接着体であって、
前記接着剤(X)が、25℃での粘度が、1Pa・s以上、5,000Pa・s未満の範囲であるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、下記(B−1)、(B−2)および(B−3)よりなる群から選ばれる少なくとも一種の架橋剤(B)とを含み、かつ、
前記接着剤(X)が、液状を呈し、25℃での粘度が、0.1Pa・s以上、2,000Pa・s未満の範囲であり、実質的に溶媒を含まないことを特徴とするゴム接着体;
(B−1)有機過酸化物およびアリル化合物系架橋助剤、
(B−2)イオウ系化合物、
(B−3)SiH基含有化合物。 - 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)のポリエンが、1,3−ブタジエン、イソプレン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネンから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載のゴム接着体。
- 前記架橋剤(B)が、(B−1)有機過酸化物およびアリル化合物系架橋助剤であることを特徴とする請求項1または2に記載のゴム接着体。
- 前記架橋剤(B)が、(B−2)イオウ系化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載のゴム接着体。
- 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)が、135℃のデカリン溶液で測定した極限粘度[η]が0.01〜0.50(dl/g)の範囲であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のゴム接着体。
- 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)がエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のゴム接着体。
- 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)がエチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のゴム接着体。
- 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)がエチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネン共重合体であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のゴム接着体。
- 前記被着体(1)および前記被着体(2)のうち少なくとも一つが、架橋剤としてイオウ系化合物および有機過酸化物から選ばれる少なくとも一つを用いて得られる架橋ゴム成形体であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のゴム接着体。
- 前記被着体(1)および前記被着体(2)がシート状の架橋ゴム成形体であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のゴム接着体。
- ゴム成形体である被着体(1)の接着面、および/または、ゴムまたはその他の材料からなる成形体である被着体(2)の接着面に、
25℃での粘度が、1Pa・s以上、5,000Pa・s未満の範囲であるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、下記(B−1)、(B−2)および(B−3)よりなる群から選ばれる少なくとも一種の架橋剤(B)とを含み、かつ、
液状を呈し、25℃での粘度が、0.1Pa・s以上、2,000Pa・s未満の範囲であり、実質的に溶媒を含まない接着剤(X)を塗布する工程と、
前記被着体(1)と前記被着体(2)の接着面を、塗布した接着剤(X)を介して貼り合わせる工程と、
接着剤(X)を架橋する工程と
を有することを特徴とするゴム接着体の製造方法;
(B−1)有機過酸化物およびアリル化合物系架橋助剤、
(B−2)イオウ系化合物、
(B−3)SiH基含有化合物。 - 25℃での粘度が、1Pa・s以上、5,000Pa・s未満の範囲であるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)と、
下記(B−1)、(B−2)および(B−3)よりなる群から選ばれる少なくとも一種の架橋剤(B)と
を含み、かつ、
液状を呈し、25℃での粘度が、0.1Pa・s以上、2,000Pa・s未満の範囲であり、実質的に溶媒を含まないことを特徴とするゴム接着体製造用接着剤(X);
(B−1)有機過酸化物およびアリル化合物系架橋助剤、
(B−2)イオウ系化合物、
(B−3)SiH基含有化合物。 - 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)のポリエンが、1,3−ブタジエン、イソプレン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネンから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項13に記載のゴム接着体製造用接着剤(X)。
- 前記架橋剤(B)が、(B−1)有機過酸化物およびアリル化合物系架橋助剤であることを特徴とする請求項13または14に記載のゴム接着体製造用接着剤(X)。
- 前記架橋剤(B)が、(B−2)イオウ系化合物であることを特徴とする請求項13または14に記載のゴム接着体製造用接着剤(X)。
- 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)が、135℃のデカリン溶液で測定した極限粘度[η]が0.01〜0.50(dl/g)の範囲であることを特徴とする請求項13〜17のいずれかに記載のゴム接着体製造用接着剤(X)。
- 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)がエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体であることを特徴とする請求項13〜18のいずれかに記載のゴム接着体製造用接着剤(X)。
- 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)がエチレン・プロピレン・非共役ポリエン共重合体であることを特徴とする請求項13〜18のいずれかに記載のゴム接着体製造用接着剤(X)。
- 前記エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体(A)がエチレン・プロピレン・5−ビニル−2−ノルボルネン共重合体であることを特徴とする請求項13〜18のいずれかに記載のゴム接着体製造用接着剤(X)。
- 架橋ゴム成形体を接着する用途に用いることを特徴とする請求項13〜21のいずれかに記載のゴム接着体製造用接着剤(X)。
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