JPH1072571A - ゴム/金属−接着促進剤;金属強化材;ゴム、金属、強化材およびゴム/金属−接着促進剤より成る組成物およびゴム/金属−接着促進剤の用途 - Google Patents
ゴム/金属−接着促進剤;金属強化材;ゴム、金属、強化材およびゴム/金属−接着促進剤より成る組成物およびゴム/金属−接着促進剤の用途Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は加硫性ポリマーと金属製補強用キャ
リヤとの間に改善された接着をもたらす接着材料に関す
る。 【解決手段】 以下の化学構成式の接着材料が、ゴムと
金属製補強用キャリヤとの間に改善された接着をもたら
すことを見出した: X−(R)n −(Ar)i −(R)m −Y 〔式中、Xは−SH、−Si(Cl)3 、−Si(OR
1 )3 、−COOHであり、その際にR1 は分岐したま
たは直鎖状アルキル残基、特に−CH3 、−C2 H5 ま
たは−C3 H7 であり、Rは−CH2 −、−CF2 −で
あり、その際にO≦n,m≦12であり、またはRは−
CH2 −CO−NH−CH2 、−CF2 −CO−NH−
CF2 、−CH2 −CO−NH−CF2 、−CF2 −C
O−NH−CH2 であり、その際にO≦n,m≦4であ
り、Arはベンゼン、フェニレン、アニリン、チオフェ
ン、ピロールおよびフランより成る群から選ばれる分子
の一つまたは複数を含む非置換のまたは置換された芳香
族−および/またはヘテロ芳香族系であり;その際に0
≦i≦6であり、そしてYは不飽和の炭化水素残基、特
にスチレン−、イソプレン−、ビニル−またはアクリル
基である。〕
リヤとの間に改善された接着をもたらす接着材料に関す
る。 【解決手段】 以下の化学構成式の接着材料が、ゴムと
金属製補強用キャリヤとの間に改善された接着をもたら
すことを見出した: X−(R)n −(Ar)i −(R)m −Y 〔式中、Xは−SH、−Si(Cl)3 、−Si(OR
1 )3 、−COOHであり、その際にR1 は分岐したま
たは直鎖状アルキル残基、特に−CH3 、−C2 H5 ま
たは−C3 H7 であり、Rは−CH2 −、−CF2 −で
あり、その際にO≦n,m≦12であり、またはRは−
CH2 −CO−NH−CH2 、−CF2 −CO−NH−
CF2 、−CH2 −CO−NH−CF2 、−CF2 −C
O−NH−CH2 であり、その際にO≦n,m≦4であ
り、Arはベンゼン、フェニレン、アニリン、チオフェ
ン、ピロールおよびフランより成る群から選ばれる分子
の一つまたは複数を含む非置換のまたは置換された芳香
族−および/またはヘテロ芳香族系であり;その際に0
≦i≦6であり、そしてYは不飽和の炭化水素残基、特
にスチレン−、イソプレン−、ビニル−またはアクリル
基である。〕
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の産業上の利用分野】本発明は、加硫性ポリマー
と金属製補強用キャリヤとの間の接着を改善する接着材
料に関する。
と金属製補強用キャリヤとの間の接着を改善する接着材
料に関する。
【0002】
【従来技術】充分でかつ長期間の負荷に耐えるゴムと金
属との接着物を製造するためには多くのパラメータを考
慮しなければならない。金属製補強用キャリヤの表面は
ゴムを接着できる様に変性しなければならない。この目
的の為に現時点まで、硫黄で加硫できるゴム組成物中に
埋め込まれる金属製補強用キャリヤ(一般にスチールコ
ード)に真鍮の層を被覆している。更に、真鍮を亜鉛−
コバルト−または亜鉛−ニッケル合金に変える改善も行
われた(ヨーロッパ特許第536,545号明細書)。
真鍮層または亜鉛合金は、中間層を形成することによっ
て加硫の間にゴム層で機械的な小歯状突起(denti
culation)を生成させるのに使用される。しか
しながら、中間層は金属製補強用キャリヤ(スチールコ
ード)を全ての場所で被覆しているわけでないので、非
被覆場所は接着の弱い点である。更に、中間層を生ぜし
めるために追加的な硫黄が必要とされ、これをゴム組成
物に添加しなければならない。ゴムと金属との間に永久
的接着を生じさせるには、更に非常に耐老化性を有する
ことがゴム組成物に必要とされる。これがコバルト塩含
有混合物が提案されている理由である。けれどもこれら
のゴム組成物は耐久性が低いという欠点を有している。
属との接着物を製造するためには多くのパラメータを考
慮しなければならない。金属製補強用キャリヤの表面は
ゴムを接着できる様に変性しなければならない。この目
的の為に現時点まで、硫黄で加硫できるゴム組成物中に
埋め込まれる金属製補強用キャリヤ(一般にスチールコ
ード)に真鍮の層を被覆している。更に、真鍮を亜鉛−
コバルト−または亜鉛−ニッケル合金に変える改善も行
われた(ヨーロッパ特許第536,545号明細書)。
真鍮層または亜鉛合金は、中間層を形成することによっ
て加硫の間にゴム層で機械的な小歯状突起(denti
culation)を生成させるのに使用される。しか
しながら、中間層は金属製補強用キャリヤ(スチールコ
ード)を全ての場所で被覆しているわけでないので、非
被覆場所は接着の弱い点である。更に、中間層を生ぜし
めるために追加的な硫黄が必要とされ、これをゴム組成
物に添加しなければならない。ゴムと金属との間に永久
的接着を生じさせるには、更に非常に耐老化性を有する
ことがゴム組成物に必要とされる。これがコバルト塩含
有混合物が提案されている理由である。けれどもこれら
のゴム組成物は耐久性が低いという欠点を有している。
【0003】スチールコードのゴム被覆のためには、更
にレゾルシノール−ホルムアルデヒド縮合生成物を添加
してゴム組成物の耐老化性を向上させることも公知であ
る。しかしこれらの縮合生成物は毒性があるため加工を
非常に困難とする。ゴムと金属との接着を最適にするめ
に既に色々な実験が行われてきた。しかし一般には、補
強用キャリヤと接着組成物のゴム組成物とを厳密な制限
内で互いに適合させることが常に必要である。このこと
は、他の隣接するゴム層とそれの組成を接着剤組成物の
それに適合させなけらばならず、結果として厳しい制限
内でしか変更できないという欠点となる。けれども種々
のゴム組成はゴム製品の性質に影響を及ぼすので、ゴム
組成を任意に調整することもできない。それ故にスチー
ルコードへの、長時間の負荷に耐える安定な接着性を得
るという要求は、他の所望の混合物特性を最適にする自
由を制限する。
にレゾルシノール−ホルムアルデヒド縮合生成物を添加
してゴム組成物の耐老化性を向上させることも公知であ
る。しかしこれらの縮合生成物は毒性があるため加工を
非常に困難とする。ゴムと金属との接着を最適にするめ
に既に色々な実験が行われてきた。しかし一般には、補
強用キャリヤと接着組成物のゴム組成物とを厳密な制限
内で互いに適合させることが常に必要である。このこと
は、他の隣接するゴム層とそれの組成を接着剤組成物の
それに適合させなけらばならず、結果として厳しい制限
内でしか変更できないという欠点となる。けれども種々
のゴム組成はゴム製品の性質に影響を及ぼすので、ゴム
組成を任意に調整することもできない。それ故にスチー
ルコードへの、長時間の負荷に耐える安定な接着性を得
るという要求は、他の所望の混合物特性を最適にする自
由を制限する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ゴム
と金属製補強用キャリヤとの間に、工業的方法の観点か
ら見て有利に達成できる改善された接着を行うことにあ
る。
と金属製補強用キャリヤとの間に、工業的方法の観点か
ら見て有利に達成できる改善された接着を行うことにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従っ
て、接着材料が以下の化学構造式 X−(R)n −(Ar)i −(R)m −Y 〔式中、Xは−SH、−Si(Cl)3 、−Si(OR
1 )3 、−COOHであり、その際にR1 は分岐したま
たは直鎖状アルキル残基、特に−CH3 、−C2 H5 ま
たは−C3 H7 であり、Rは−CH2 −、−CF2 −で
あり、その際にO≦n,m≦12であり、またはRは−
CH2 −CO−NH−CH2 −、−CF2 −CO−NH
−CF2 −、−CH2 −CO−NH−CF2 −、−CF
2 −CO−NH−CH2 −であり、その際にO≦n,m
≦4であり、Arはベンゼン、フェニレン、アニリン、
チオフェン、ピロールおよびフランより成る群から選ば
れる分子の一つまたは複数を含む非置換のまたは置換さ
れた芳香族−および/またはヘテロ芳香族系であり;そ
の際に0≦i≦6であり、そしてYは不飽和の炭化水素
残基、特にスチレン−、イソプレン−、ビニル−または
アクリル基である。〕で表されることによって達成され
る。
て、接着材料が以下の化学構造式 X−(R)n −(Ar)i −(R)m −Y 〔式中、Xは−SH、−Si(Cl)3 、−Si(OR
1 )3 、−COOHであり、その際にR1 は分岐したま
たは直鎖状アルキル残基、特に−CH3 、−C2 H5 ま
たは−C3 H7 であり、Rは−CH2 −、−CF2 −で
あり、その際にO≦n,m≦12であり、またはRは−
CH2 −CO−NH−CH2 −、−CF2 −CO−NH
−CF2 −、−CH2 −CO−NH−CF2 −、−CF
2 −CO−NH−CH2 −であり、その際にO≦n,m
≦4であり、Arはベンゼン、フェニレン、アニリン、
チオフェン、ピロールおよびフランより成る群から選ば
れる分子の一つまたは複数を含む非置換のまたは置換さ
れた芳香族−および/またはヘテロ芳香族系であり;そ
の際に0≦i≦6であり、そしてYは不飽和の炭化水素
残基、特にスチレン−、イソプレン−、ビニル−または
アクリル基である。〕で表されることによって達成され
る。
【0006】本発明は、官能性基Xに由来して、上記の
種類の化合物が金属表面に関して高水準の吸着力を有
し、同時に官能基Yに由来してゴムとの共役結合がゴム
の加硫の間に生じるという知見に基づいている。これら
の二官能性の種類の化合物を接着剤として使用すること
がゴムと金属製補強用キャリヤとの強い接着性を可能と
する。
種類の化合物が金属表面に関して高水準の吸着力を有
し、同時に官能基Yに由来してゴムとの共役結合がゴム
の加硫の間に生じるという知見に基づいている。これら
の二官能性の種類の化合物を接着剤として使用すること
がゴムと金属製補強用キャリヤとの強い接着性を可能と
する。
【0007】上記のX官能基のために、吸着が金属−ま
たは金属酸化物表面に強い結合を生じさせる。慣用の純
金属、例えばアルミニウム、特に周期律表の副族の元素
(例えば白金、チタン、銀、銅、ニッケル、亜鉛、
鉄)、鋼鉄および真鍮の如き合金、並びに金属酸化物、
例えば酸化アルミニウムおよび酸化鉄は金属製基体のた
めに使用できる。金属表面に関してX置換基の吸着力が
強いために、金属表面への接着材料を単分子膜被覆する
ことが可能である。それ故に少量の接着材料しか必要と
せず、このことは経済的に有利である。金属基体への接
着の目的で接着材料が最適な場合には金属表面に共役結
合するチオール基(−SH)をXとして有しているのが
特に有利であることが判っている。本発明者は、特にこ
れらの化合物にて金属表面への吸着が、金属表面に単分
子膜を生ずる程に自然発生的に多量に生じることを発見
した。
たは金属酸化物表面に強い結合を生じさせる。慣用の純
金属、例えばアルミニウム、特に周期律表の副族の元素
(例えば白金、チタン、銀、銅、ニッケル、亜鉛、
鉄)、鋼鉄および真鍮の如き合金、並びに金属酸化物、
例えば酸化アルミニウムおよび酸化鉄は金属製基体のた
めに使用できる。金属表面に関してX置換基の吸着力が
強いために、金属表面への接着材料を単分子膜被覆する
ことが可能である。それ故に少量の接着材料しか必要と
せず、このことは経済的に有利である。金属基体への接
着の目的で接着材料が最適な場合には金属表面に共役結
合するチオール基(−SH)をXとして有しているのが
特に有利であることが判っている。本発明者は、特にこ
れらの化合物にて金属表面への吸着が、金属表面に単分
子膜を生ずる程に自然発生的に多量に生じることを発見
した。
【0008】本発明に従う種類の化合物の別の構造成分
としては、R(アルキル残基、弗素化アルキル残基、酸
アミド基を間に有するかまたは有していないアルキル残
基または弗素化アルキル残基)は“スペーサー”として
機能する。nおよびmの大きさに依存してRの鎖長は変
化し得る。一般に、結合の機構的安定性(鎖移動性)
は、種々の金属表面の種類への最適な適合またはmを変
更することによる加硫性ポリマーへの最適な適合をもた
らすことができる様に影響する。
としては、R(アルキル残基、弗素化アルキル残基、酸
アミド基を間に有するかまたは有していないアルキル残
基または弗素化アルキル残基)は“スペーサー”として
機能する。nおよびmの大きさに依存してRの鎖長は変
化し得る。一般に、結合の機構的安定性(鎖移動性)
は、種々の金属表面の種類への最適な適合またはmを変
更することによる加硫性ポリマーへの最適な適合をもた
らすことができる様に影響する。
【0009】芳香族−および/またはヘテロ芳香族系と
しては文献から公知の慣用の化合物、例えばオリゴフェ
ニル類およびオリゴチオフェン類を使用することができ
る。これらは0〜6個の芳香族単位を有し得る。有利な
置換基はこの芳香族−および/またはヘテロ芳香族系に
配置されており、著しく電子反発性である例えばNH 2
基、OCH基、または電子誘引性基、例えばCN−基ま
たはNO2 基もある。置換基の種類次第で、金属表面ま
たは加硫性ポリマーとの結合に影響を及ぼし得る。
しては文献から公知の慣用の化合物、例えばオリゴフェ
ニル類およびオリゴチオフェン類を使用することができ
る。これらは0〜6個の芳香族単位を有し得る。有利な
置換基はこの芳香族−および/またはヘテロ芳香族系に
配置されており、著しく電子反発性である例えばNH 2
基、OCH基、または電子誘引性基、例えばCN−基ま
たはNO2 基もある。置換基の種類次第で、金属表面ま
たは加硫性ポリマーとの結合に影響を及ぼし得る。
【0010】チオフェン成分を含有する芳香族−および
/またはヘテロ芳香族系(Ar)も有利であることがわ
かった。芳香族−および/またはヘテロ芳香族系につい
て既に一般的に説明した通り、接着材料のチオフェン成
分も同様に適当な置換基を有していてもよい。チオフェ
ン環はRに直接的に結合していてもよい。しかしながら
適当な置換基を有するかまたは有していないチオフェン
環が、既に存在する芳香族系に結合していてもよい。電
着塗装法は、チオフェンを特に既に存在する芳香族系に
結合させる“結合法”として有利であることが判ってい
る。この電気化学的方法においては、電流の影響によっ
てチオフェンから電子が取り除かれると思われる。水素
プロトンが取り除かれた時に、生じるチオフェン基は既
に存在する芳香族系に結合する状態にある。チオフェン
から電子を取り除くのに必要とされる電圧は比較的低い
ので、チオフェンを電着塗装によって既に存在する芳香
族系に接合(グラフト)させるのに特に適している。原
則として他の系および例えば他のモノマー−またはオリ
ゴマー成分もこの方法によって結合させることができ
る。
/またはヘテロ芳香族系(Ar)も有利であることがわ
かった。芳香族−および/またはヘテロ芳香族系につい
て既に一般的に説明した通り、接着材料のチオフェン成
分も同様に適当な置換基を有していてもよい。チオフェ
ン環はRに直接的に結合していてもよい。しかしながら
適当な置換基を有するかまたは有していないチオフェン
環が、既に存在する芳香族系に結合していてもよい。電
着塗装法は、チオフェンを特に既に存在する芳香族系に
結合させる“結合法”として有利であることが判ってい
る。この電気化学的方法においては、電流の影響によっ
てチオフェンから電子が取り除かれると思われる。水素
プロトンが取り除かれた時に、生じるチオフェン基は既
に存在する芳香族系に結合する状態にある。チオフェン
から電子を取り除くのに必要とされる電圧は比較的低い
ので、チオフェンを電着塗装によって既に存在する芳香
族系に接合(グラフト)させるのに特に適している。原
則として他の系および例えば他のモノマー−またはオリ
ゴマー成分もこの方法によって結合させることができ
る。
【0011】既に記載した通り、本発明の接着材料は加
硫性ポリマーと共役結合することのできる官能性基Yを
有している。Yは−CH=CH2 、スチレン、イソプレ
ン、ビニルまたはアクリル基の様な不飽和残基であって
もよい。加硫すべきポリマーの種類によって、官能基Y
は加硫の間にポリマーと接着材料との間に永久結合が生
じ、次いで補強用キャリヤに関しても永久結合を生じ得
る。エラストマーと熱可塑性エラストマーは加硫性ポリ
マーとして使用できる。例えば天然ゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、アクリル
ニトリル−ブタジエンゴム、エチレンプロピレン−ジエ
ン−コポリマーまたはエチレンプロピレン−コポリマー
がエラストマーとして使用できる。従来公知のポリマー
は熱可塑性エラストマーとして使用することができる。
金属製補強用キャリヤへの本発明に従う接着剤の付着
は、少なくとも熱可塑性エラストマーのエラストマーブ
ロックと接着剤との間に官能基Yを介して優れた結合を
可能とする。この様にして熱可塑性エラストマーと補強
用キャリヤとの間に充分な接着が既に生じる。
硫性ポリマーと共役結合することのできる官能性基Yを
有している。Yは−CH=CH2 、スチレン、イソプレ
ン、ビニルまたはアクリル基の様な不飽和残基であって
もよい。加硫すべきポリマーの種類によって、官能基Y
は加硫の間にポリマーと接着材料との間に永久結合が生
じ、次いで補強用キャリヤに関しても永久結合を生じ得
る。エラストマーと熱可塑性エラストマーは加硫性ポリ
マーとして使用できる。例えば天然ゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、アクリル
ニトリル−ブタジエンゴム、エチレンプロピレン−ジエ
ン−コポリマーまたはエチレンプロピレン−コポリマー
がエラストマーとして使用できる。従来公知のポリマー
は熱可塑性エラストマーとして使用することができる。
金属製補強用キャリヤへの本発明に従う接着剤の付着
は、少なくとも熱可塑性エラストマーのエラストマーブ
ロックと接着剤との間に官能基Yを介して優れた結合を
可能とする。この様にして熱可塑性エラストマーと補強
用キャリヤとの間に充分な接着が既に生じる。
【0012】硫黄によりまたは過酸化物により加硫反応
を活性化することができる。特に硫黄での加硫では、接
着材料の官能基Yはポリマーと結合を形成することを可
能とするために、二重−または三重結合を有していなけ
ればならない。金属製補強用キャリヤ、接着材料および
加硫性ポリマーより成る複合材を製造するには、接着材
料が有機溶剤に溶解しそして金属製補強用キャリヤをこ
の溶液中に通す(浸漬法)のが有利である。接着材料
は、補強用キャリヤと加硫性ポリマーとの両方を接着す
るのに必要な全ての官能基(X、Y)を既に有していて
もよい。接着材料で被覆された金属製補強用キャリヤを
次いで加硫性ポリマーで被覆し、次いで加硫を実施して
もよい。けれども、本発明の接着材料の完全な構造を未
だ有していない接着材料を浸漬用溶液に添加して、接着
材料に与えられる接着材料の少なくとも官能基(X)で
金属製補強用キャリヤを初めて被覆することも可能であ
る。次いで例えば電着塗装によって接着材料の残りの化
学構造部分を次いで官能基(Y)で、金属製補強用キャ
リヤに既に接着する接着材料の部分に結合させることが
できる。この後に、既に説明した通り、加硫性ポリマを
電着塗装しそして加硫してもよい。
を活性化することができる。特に硫黄での加硫では、接
着材料の官能基Yはポリマーと結合を形成することを可
能とするために、二重−または三重結合を有していなけ
ればならない。金属製補強用キャリヤ、接着材料および
加硫性ポリマーより成る複合材を製造するには、接着材
料が有機溶剤に溶解しそして金属製補強用キャリヤをこ
の溶液中に通す(浸漬法)のが有利である。接着材料
は、補強用キャリヤと加硫性ポリマーとの両方を接着す
るのに必要な全ての官能基(X、Y)を既に有していて
もよい。接着材料で被覆された金属製補強用キャリヤを
次いで加硫性ポリマーで被覆し、次いで加硫を実施して
もよい。けれども、本発明の接着材料の完全な構造を未
だ有していない接着材料を浸漬用溶液に添加して、接着
材料に与えられる接着材料の少なくとも官能基(X)で
金属製補強用キャリヤを初めて被覆することも可能であ
る。次いで例えば電着塗装によって接着材料の残りの化
学構造部分を次いで官能基(Y)で、金属製補強用キャ
リヤに既に接着する接着材料の部分に結合させることが
できる。この後に、既に説明した通り、加硫性ポリマを
電着塗装しそして加硫してもよい。
【0013】しかし原則として、金属製補強用キャリヤ
の上に接着材料を通例の通り電着塗装し、例えば接着材
料を気相に変換しそして次にこの物質を金属製補強用キ
ャリヤの上で縮合することも可能である。本発明の接着
材料の使用量は、一般に金属製補強用物質の上に接着材
料の単分子膜を設ける程度で充分であり、補強用キャリ
ヤを完全に被覆するのに該物質を僅かにしか必要としな
い。それ故に、本発明の接着材料を使用することによっ
て金属補強したゴム製品をより適当な価格で製造するこ
とが可能である。RおよびAr並びにnおよびmの成分
を変更することによって、金属製補強用キャリヤまたは
加硫性ポリマーに対する接着材料の種々の接着強度を保
証し得る様に官能基XおよびYに作用することができ
る。それ故に種々の金属製補強様キャリヤを互いに優れ
た接着を示す種々の加硫性ポリマーで被覆することがで
きる。
の上に接着材料を通例の通り電着塗装し、例えば接着材
料を気相に変換しそして次にこの物質を金属製補強用キ
ャリヤの上で縮合することも可能である。本発明の接着
材料の使用量は、一般に金属製補強用物質の上に接着材
料の単分子膜を設ける程度で充分であり、補強用キャリ
ヤを完全に被覆するのに該物質を僅かにしか必要としな
い。それ故に、本発明の接着材料を使用することによっ
て金属補強したゴム製品をより適当な価格で製造するこ
とが可能である。RおよびAr並びにnおよびmの成分
を変更することによって、金属製補強用キャリヤまたは
加硫性ポリマーに対する接着材料の種々の接着強度を保
証し得る様に官能基XおよびYに作用することができ
る。それ故に種々の金属製補強様キャリヤを互いに優れ
た接着を示す種々の加硫性ポリマーで被覆することがで
きる。
【0014】けれども原則として、金属製補強用キャリ
ヤへの接着材料の単分子膜被覆は必要ではない(例えば
熱可塑性エラストマー)。吸着力または共役結合は官能
基XおよびYによって永久結合を生じさせる。共役結合
の結合強度は、慣用の真鍮被覆における接着を生じる機
械的小歯状突起でのそれよりも強く、本発明によって更
に永久接着が生じる。
ヤへの接着材料の単分子膜被覆は必要ではない(例えば
熱可塑性エラストマー)。吸着力または共役結合は官能
基XおよびYによって永久結合を生じさせる。共役結合
の結合強度は、慣用の真鍮被覆における接着を生じる機
械的小歯状突起でのそれよりも強く、本発明によって更
に永久接着が生じる。
【0015】更に、機械的な小歯状突起の欠点、即ち接
合の耐老化性が不十分であることが本発明の接着材料の
使用によって回避される。金属製補強用キャリヤで補強
された、耐蝕性でありそして優れた機械的性質を有する
ゴム生成物を本発明によって製造できる。硫黄を用いて
加硫できるポリマー中に、真鍮被覆された補強用キャリ
ヤのための充分な接着層を形成するのに従来には必要と
された硫黄をゴム組成物中に補充添加する必要はもはや
ない。本発明の接着材料を用いることによって別の接着
混合物の使用を実際上省くことができる。
合の耐老化性が不十分であることが本発明の接着材料の
使用によって回避される。金属製補強用キャリヤで補強
された、耐蝕性でありそして優れた機械的性質を有する
ゴム生成物を本発明によって製造できる。硫黄を用いて
加硫できるポリマー中に、真鍮被覆された補強用キャリ
ヤのための充分な接着層を形成するのに従来には必要と
された硫黄をゴム組成物中に補充添加する必要はもはや
ない。本発明の接着材料を用いることによって別の接着
混合物の使用を実際上省くことができる。
【0016】本発明の接着材料は金属製補強用キャリヤ
で補強されたあらゆるゴム製品、例えばコンベアーベル
ト、空気式スプリング、ベルト類、ホース類および特に
自動車タイヤに使用できる。ビード〔一般にソリッド−
ラバー(solid rabbar)タイヤおよび空気
式タイヤ〕および/またはベルト層および/またはケー
シングがスチールで構成されているタイヤでは、接着材
料を使用することによって特別な長所が達成される。
で補強されたあらゆるゴム製品、例えばコンベアーベル
ト、空気式スプリング、ベルト類、ホース類および特に
自動車タイヤに使用できる。ビード〔一般にソリッド−
ラバー(solid rabbar)タイヤおよび空気
式タイヤ〕および/またはベルト層および/またはケー
シングがスチールで構成されているタイヤでは、接着材
料を使用することによって特別な長所が達成される。
【0017】接着剤組成物を省くことによって、自動車
タイヤの製造で個々のゴム組成物を互いに任意に適合さ
せ、本発明に従って例えばベルトに直接的にトレッド用
混合物を付着させることが可能である。その結果タイヤ
を経済的な価格で製造することができ、かつ同時に走行
特性を最適なものとすることができる。更に、このタイ
ヤは比較的に長い有効寿命を有している。
タイヤの製造で個々のゴム組成物を互いに任意に適合さ
せ、本発明に従って例えばベルトに直接的にトレッド用
混合物を付着させることが可能である。その結果タイヤ
を経済的な価格で製造することができ、かつ同時に走行
特性を最適なものとすることができる。更に、このタイ
ヤは比較的に長い有効寿命を有している。
【0018】実施形態を図面を用いて以下に詳細に説明
する。図1はスチールと、本発明の物質が接着剤として
使用されているゴム組成物とより成る加硫された複合体
を製造する概略的工程図を示しておりそして図2は空気
式自動車タイヤの切断面図である。図1は、任意の種類
のスチール(例えば0.8% 炭素、痕跡量の各元素)の
コードを第1段階で溶液──最も簡単な場合にはチオフ
ェノール(フェニルメタンチオール、フェニルエタンチ
オール等)をトルエンに溶解した溶液──で処理するこ
とを概略的に図示している。原則としてアルキルシリコ
ーン−クロライド、例えばトリクロロメチルシラン、ま
たはアルキルシロキサン、例えばヘキサメチルジシロキ
サン、または有機酸(または有機酸塩化物)はチオール
の替わりに使用する。溶剤のトルエン中のチオールの濃
度は例えば0.1モル濃度である。第2段階で過剰のチ
オールをスチールコードから例えばアルコール溶液で洗
い落とし、第3段階で乾燥工程を約60℃で実施する。
今度は、本発明の接着材料の一つの成分をスチールコー
ドの上に付着させ、接着材料を金属(スチールコード)
の上に共役硫黄結合によって接着する。今度は電着塗装
(第4段階)によって接着材料の一部(Y)を補強用キ
ャリヤの上の予め付着した接着材料の成分に結合させ
る。この目的の為には、処理済みスチールコードを、チ
オフェン(例えばアセトニトリル中に溶解したビニルチ
オフェン)が0.1モル濃度の浴溶液として入れられて
いる三電極セル中に導く。スチールコードはこの三電極
セルに属する作動電極(working electr
ode)として極化される。他の電極は参照(refe
rence)電極(銀/硝酸銀−電極)として使用され
そして白金板または他のレジスタントアノードを対電極
として使用する。電圧は500mV/秒の速度で0から
0.75Vに増加させる。印加電圧によって電子がチオ
フェンから取り除かれ、残留するチオフェン残基がその
状態で、水素原子の抜き取りによって、補強用キャリヤ
(スチールコード)の上に既に付着されている接着材料
の最初の成分に結合する。この結合のメカニズムは未だ
説明がついていない。
する。図1はスチールと、本発明の物質が接着剤として
使用されているゴム組成物とより成る加硫された複合体
を製造する概略的工程図を示しておりそして図2は空気
式自動車タイヤの切断面図である。図1は、任意の種類
のスチール(例えば0.8% 炭素、痕跡量の各元素)の
コードを第1段階で溶液──最も簡単な場合にはチオフ
ェノール(フェニルメタンチオール、フェニルエタンチ
オール等)をトルエンに溶解した溶液──で処理するこ
とを概略的に図示している。原則としてアルキルシリコ
ーン−クロライド、例えばトリクロロメチルシラン、ま
たはアルキルシロキサン、例えばヘキサメチルジシロキ
サン、または有機酸(または有機酸塩化物)はチオール
の替わりに使用する。溶剤のトルエン中のチオールの濃
度は例えば0.1モル濃度である。第2段階で過剰のチ
オールをスチールコードから例えばアルコール溶液で洗
い落とし、第3段階で乾燥工程を約60℃で実施する。
今度は、本発明の接着材料の一つの成分をスチールコー
ドの上に付着させ、接着材料を金属(スチールコード)
の上に共役硫黄結合によって接着する。今度は電着塗装
(第4段階)によって接着材料の一部(Y)を補強用キ
ャリヤの上の予め付着した接着材料の成分に結合させ
る。この目的の為には、処理済みスチールコードを、チ
オフェン(例えばアセトニトリル中に溶解したビニルチ
オフェン)が0.1モル濃度の浴溶液として入れられて
いる三電極セル中に導く。スチールコードはこの三電極
セルに属する作動電極(working electr
ode)として極化される。他の電極は参照(refe
rence)電極(銀/硝酸銀−電極)として使用され
そして白金板または他のレジスタントアノードを対電極
として使用する。電圧は500mV/秒の速度で0から
0.75Vに増加させる。印加電圧によって電子がチオ
フェンから取り除かれ、残留するチオフェン残基がその
状態で、水素原子の抜き取りによって、補強用キャリヤ
(スチールコード)の上に既に付着されている接着材料
の最初の成分に結合する。この結合のメカニズムは未だ
説明がついていない。
【0019】第1−および第4段階を以下に概略的に再
度説明する。
度説明する。
【0020】
【化1】
【0021】電着塗装(第4段階)に続いて例えば水で
の別の洗浄工程(第5段階)および次いで約60℃での
乾燥工程(第6段階)を行う。第4〜6段階は、充分な
反応性接着材料が既に浸漬法(第1段階)でスチールコ
ードの上に付着されている場合には省いてもよい。この
目的のためには、官能基XおよびYが接着材料中に既に
存在していなければならない。次の成分が例として考え
られる:
の別の洗浄工程(第5段階)および次いで約60℃での
乾燥工程(第6段階)を行う。第4〜6段階は、充分な
反応性接着材料が既に浸漬法(第1段階)でスチールコ
ードの上に付着されている場合には省いてもよい。この
目的のためには、官能基XおよびYが接着材料中に既に
存在していなければならない。次の成分が例として考え
られる:
【0022】
【化2】
【0023】スチールコードの接着材料での被覆に続い
て、第7段階、即ち未加硫ゴム層を付着させる。接着剤
で被覆されたスチールコードをカレンダー装置中に導入
しそしてカレンダー加工されたゴム板(例えば天然ゴム
組成物)で覆う。スチールコード、接着材料およびゴム
板より成る複合材料は個々の製品を製造するための続く
加工段階8において更に加工することができる。空気式
自動車タイヤの製造では、例えばこの複合材料はタイヤ
を構成する間にケーシング層の上に置かれるベルトパケ
ット(belt packet)である。タイヤの別の
製法では、未加硫のトレッドをベルトパケットの上に付
着させる。タイヤブランク(tireblank)の完
成後に、加硫プレス装置中に配置し、圧力および温度を
高めて加硫を行う。
て、第7段階、即ち未加硫ゴム層を付着させる。接着剤
で被覆されたスチールコードをカレンダー装置中に導入
しそしてカレンダー加工されたゴム板(例えば天然ゴム
組成物)で覆う。スチールコード、接着材料およびゴム
板より成る複合材料は個々の製品を製造するための続く
加工段階8において更に加工することができる。空気式
自動車タイヤの製造では、例えばこの複合材料はタイヤ
を構成する間にケーシング層の上に置かれるベルトパケ
ット(belt packet)である。タイヤの別の
製法では、未加硫のトレッドをベルトパケットの上に付
着させる。タイヤブランク(tireblank)の完
成後に、加硫プレス装置中に配置し、圧力および温度を
高めて加硫を行う。
【0024】図2はトレッド1、ビードの部3に配置さ
れた金属製ベンド2、ビード補強物4、ケーシング5、
サイド壁部6および金属製ベルト7を有する空気式自動
車タイヤを図示している。一般にビード2およびベルト
7は金属製補強用キャリヤを有している。しかしながら
ケーシング5もスチールコードで含有していてもよい。
特にこの種のタイヤは重量級の商業車で使用される。本
発明の接着材料を使用することによって、タイヤは金属
製補強用キャリヤの追加的接着混合物を省くことができ
るので更に妥当な価格で製造することができる。更に個
々のゴム組成物は互いに良好に適合しており、タイヤの
走行特性を最適なものとする。金属製補強用キャリヤと
ゴムとの間の接着が優れているので、腐食の問題が相当
に回避され、その結果タイヤは更に大きな機械的負荷に
耐え、長い有効寿命を有している。
れた金属製ベンド2、ビード補強物4、ケーシング5、
サイド壁部6および金属製ベルト7を有する空気式自動
車タイヤを図示している。一般にビード2およびベルト
7は金属製補強用キャリヤを有している。しかしながら
ケーシング5もスチールコードで含有していてもよい。
特にこの種のタイヤは重量級の商業車で使用される。本
発明の接着材料を使用することによって、タイヤは金属
製補強用キャリヤの追加的接着混合物を省くことができ
るので更に妥当な価格で製造することができる。更に個
々のゴム組成物は互いに良好に適合しており、タイヤの
走行特性を最適なものとする。金属製補強用キャリヤと
ゴムとの間の接着が優れているので、腐食の問題が相当
に回避され、その結果タイヤは更に大きな機械的負荷に
耐え、長い有効寿命を有している。
【図1】図1はスチールと、本発明の物質が接着剤とし
て使用されているゴム組成物とより成る加硫された複合
体を製造する概略的工程図を示している。
て使用されているゴム組成物とより成る加硫された複合
体を製造する概略的工程図を示している。
【図2】図2は空気式自動車タイヤの切断面図である。
図2中: 1・・・トレッド 2・・・金属製ベンド 3・・・ビードの部 4・・・ビード補強物 5・・・ケーシング 6・・・サイド壁部 7・・・金属製ベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09J 5/02 C09J 5/02 121/00 121/00 // B60C 1/00 B60C 1/00 C (72)発明者 フイリップ・ラング フランス国、94300 ヴアンサンヌ、リ ユ・ドウ・ラ・ジャリ、78 (72)発明者 リヒアルト・ミヒャリチユ オーストリア国、2305コップフシユテッテ ン、72 (72)発明者 ベルント・カイザー ドイツ連邦共和国、30419 ハノーバー、 ヘレンホイゼルーストラーセ、84 (72)発明者 ゲルハルト・エー・ノイアー オーストリア国、1210ウイーン、ゲリヒツ ガッセ、1ゲー/18
Claims (11)
- 【請求項1】 加硫性ポリマーと金属製補強用キャリヤ
との間の接着を改善するための接着材料において、接着
材料が次の化学構造式 X−(R)n −(Ar)i −(R)m −Y 〔式中、Xは−SH、−Si(Cl)3 、−Si(OR
1 )3 、−COOHであり、その際にR1 は分岐したま
たは直鎖状アルキル残基、特に−CH3 、−C2 H5 ま
たは−C3 H7 であり、 Rは−CH2 −、−CF2 −であり、その際にO≦n,
m≦12であり、またはRは−CH2 −CO−NH−C
H2 −、−CF2 −CO−NH−CF2 −、−CH2 −
CO−NH−CF2 −、−CF2 −CO−NH−CH2
−であり、その際にO≦n,m≦4であり、 Arはベンゼン、フェニレン、アニリン、チオフェン、
ピロールおよびフランより成る群から選ばれる分子の一
つまたは複数を含む非置換のまたは置換された芳香族−
および/またはヘテロ芳香族系であり;その際に0≦i
≦6であり、そしてYは不飽和の炭化水素残基、特にス
チレン−、イソプレン−、ビニル−またはアクリル基で
ある。〕で表されることを特徴とする、上記接着材料。 - 【請求項2】 XがSH基である請求項1に記載の接着
材料。 - 【請求項3】 芳香族−および/またはヘテロ芳香族系
(Ar)の少なくとも一部がモノマー成分またはオリゴ
マー成分の電着塗装によって付着されている請求項1ま
たは2に記載の接着材料。 - 【請求項4】 芳香族−および/またはヘテロ芳香族系
(Ar)の置換基が電子供与体または−受容体として作
用する請求項1〜3のいずれか一つに記載の接着材料。 - 【請求項5】 補強用キャリヤが請求項1〜4のいずれ
か一つに記載の接着材料で被覆されていることを特徴と
する、架橋性ポリマーに接着するための金属製補強用キ
ャリヤ。 - 【請求項6】 接着材料を浸漬法によって金属製補強用
キャリヤに付着させる請求項5に記載の架橋性ポリマー
に接着するための金属製補強用キャリヤ。 - 【請求項7】 接着材料を気相反応によって金属製補強
用キャリヤに付着させる請求項5に記載の架橋性ポリマ
ーに接着するための金属製補強用キャリヤ。 - 【請求項8】 接着材料が請求項1に記載の化学構造式
で表されることを特徴とする、架橋性ポリマー、接着材
料および金属製補強用キャリヤより成る複合材。 - 【請求項9】 ポリマーが硫黄を使用して加硫され得る
請求項8に記載の複合材。 - 【請求項10】 車両用タイヤである請求項8または9
に記載の複合材。 - 【請求項11】 請求項1に記載の接着材料を車両用タ
イヤの製造に用いる方法。
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---|---|---|---|
DE19615134A DE19615134C2 (de) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | Haftvermittlersubstanz zwischen vulkanisierbarem Polymer und metallischem Festigkeitsträger, Verfahren zu deren Aufbringung sowie deren Verwendung |
DE19615134:1 | 1996-04-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1072571A true JPH1072571A (ja) | 1998-03-17 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9132726A Withdrawn JPH1072571A (ja) | 1996-04-17 | 1997-04-17 | ゴム/金属−接着促進剤;金属強化材;ゴム、金属、強化材およびゴム/金属−接着促進剤より成る組成物およびゴム/金属−接着促進剤の用途 |
Country Status (6)
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---|---|
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EP (1) | EP0802217B1 (ja) |
JP (1) | JPH1072571A (ja) |
AT (1) | ATE288456T1 (ja) |
CZ (1) | CZ117897A3 (ja) |
DE (2) | DE19615134C2 (ja) |
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US6416861B1 (en) * | 1999-02-16 | 2002-07-09 | Northwestern University | Organosilicon compounds and uses thereof |
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AU7094400A (en) | 1999-08-31 | 2001-03-26 | E-Ink Corporation | A solvent annealing process for forming a thin semiconductor film with advantageous properties |
WO2001017029A1 (en) | 1999-08-31 | 2001-03-08 | E Ink Corporation | Transistor for an electronically driven display |
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1997
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- 1997-04-16 US US08/834,415 patent/US6087519A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-17 CZ CZ971178A patent/CZ117897A3/cs unknown
- 1997-04-17 JP JP9132726A patent/JPH1072571A/ja not_active Withdrawn
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