JPS6061238A - 加硫エラストマ−の傷ついた物品を修復する方法 - Google Patents

加硫エラストマ−の傷ついた物品を修復する方法

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JPS6061238A
JPS6061238A JP59147744A JP14774484A JPS6061238A JP S6061238 A JPS6061238 A JP S6061238A JP 59147744 A JP59147744 A JP 59147744A JP 14774484 A JP14774484 A JP 14774484A JP S6061238 A JPS6061238 A JP S6061238A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ゴム含有率でポリウレタン/ポリ尿素を有する物品を修
復することに関する。
本発明は、タイヤ、例えば建設用車両のオフロード(o
ff−road)のタイヤの如き非常に大きいタイヤの
中の切傷,まるのみ傷(gouges)、および/また
は穴を修復するのに殊に有用である。
本発明は、また、例えば傷んだコンベヤーベルト,ホー
ス、ゴムぐつ等を修復するのにも有用であり、タイヤの
踏み面または突出部の応用にも有用である。
通常、高天然ゴム含有率の物品は、型および熱の使用と
共に、未加硫のガム状ゴムを利用することによって修復
されている。この方法は,殊に、例えば直径が10フイ
ートあるオフロードの車両のタイヤの如き、非常に大き
いタイヤに関してし為えば、非常に厄介なものである。
に記の観点で、熱および成型装置を省略することを可能
とし、これによって、野外における修復をrff能とし
、修復作業場へ輸送する必要を無くするように、外囲温
度で操作し得る修復法について考慮がなされてきた。
ここに同時に提出する所のコツホ(Koch)およびフ
ィールド/\ウス(Fieldhouse〕の出願には
、周囲温度で行なうことのできる修復法の一部として、
次亜塩素酸処理剤を使用することが開示されている。
ホーシュ(Hausch)の米国特許第4,327、1
38号には,修復されるべきエラストマー表面を溶媒(
エチルアセテートおよびアセトンが挙げられている)の
中に溶かされたハロゲン含有酸化剤(例えばトリクロロ
−s−トリアジントリオン)で化学的に処理した後、ア
ミン加硫ウレタンポリマーもしくはプレポリマーを修復
剤として使用することからなる、周囲温度修復法が開示
゛されている。エチルアセテート中に溶かされたトリク
ロ口−S−1リアジントリオンを利用することからなる
ホーシュの方法は、エラストマーがポリブタジェンもし
くはポリ(スチレン−ブタジェン)である時はエラスト
マーおよびポリウレタン/ポリ尿素修復剤の間に非常に
適正な接着を提供するが、天然ゴムもしくは天然ゴム含
有エラストマーからなる物品に施用すると、殊に、より
高い温度(例えばタイヤが走行する温度)において、よ
り低′い接着性能しか提供せず、このため、剥がれまた
は層割れが起り得る。エチルアセテートのかわりにホー
シュ文献中に挙げられている他の溶媒であるアセトンと
置きかえても、この欠陥はなおらない。
本発明において、処理剤用の溶媒としてl,2−ジクロ
ロエタンを代用することによって、天然ゴムもしくは高
ゴム含有率のエラストマーと修復剤(即ち加硫アミンー
加硫ポリマーもしくはプレポリマー)との間に、高温に
曝した際でさえも、優秀な接着特性が結果として得られ
、これによって剥がれまたは層割れの危険が実質的に軽
減されることが発見された。
かくて、本発明における方法は、天然ゴムおよびこのも
のとブレンl!体の約30重量%までの合成ゴムとのブ
レンド体からなる群より選らばれる加硫エラストマーの
傷んだ物品を修復するためのものである。
本発明の方法は、 (、’ a )修復すべき区域をきれいにし、(b)そ
の区域に1.2−ジクロロエタン中に溶かされたハロゲ
ン含有酸化剤を施用し、(C)酸化剤処理された区域に
アミン加硫性ポリマーもしくはブレボリア−および極性
溶媒中のアミン加硫剤を施用し、および (d)アミン加硫性ポリマーもしくはプレポリマーを周
囲温度で加硫する 各段階から成り、これによって、加硫されたポリマーも
しくはプレポリマーは該エラストマーに結合される。
好ましくは、ハロゲン含有酸化剤はトリクロロ−s−ト
リアジントリオン(トリクロロイソシアヌル酸としても
公知)とし、アミン加硫性ポリマーはポリウレタンとし
、アミン加硫剤は4゜4′−メチレンジアニリンとし、
極性溶媒はアセトン、加硫期間は16〜24時間とする
ホーシュの米国特許第4,327,138号記載のエチ
ルアセテートおよびアセトン溶媒を用いた時の結果と比
較して最大の有利性、即ち接着および層割れ抵抗の最大
の改善が得られるのは、修復すべき物品が完全に天然ゴ
ムからなるときである。「天然ゴム」なる語は、木およ
び植物から得られるエラストマー性の物質を意味するの
にここでは使用する。
しかし、酸化剤用にエチルアセテートおよびアセトン溶
媒を使用することに伴う諸問題は、たとえ天然ゴムの幾
らかのものを合成ゴムで置きかえたとしても現存してお
り、かくて、天然ゴムおよび合成ゴムのブレンドは、天
然ゴムの百分率が例えば約70%から約80%等、およ
びこれ以上に高まるに従ってより大きな利点が得られる
という形で、ここに含まれてきている。合成ゴムは天然
ゴムと普通にブレンドされるものなら如何なるものとす
ることもでき、例えばポリブタジェン、ポリスチレン−
ブタジェン、ネオプレンおよびEPDMエラストマーが
ある。
ここで本発明の方法に話を戻すと、修復すべきメー域を
きれいにすることからなる段階は、パフ研磨および/ま
たは通常の有機溶媒を用いる処理によって表面をきれい
にすることからなる。清浄化の今一つ別の方法には表面
を削ることも含まれ、即ち、例えば表面が開口を含む場
合の情況における如く、表面の一部を切り、除去する。
ハロゲン含有率酸化剤および1.2−ジクロロエタン溶
液は、はけ塗り、噴霧等を通して行なうものの如き通常
のどんな方法によってでも清浄化された区域に施用され
るが、清浄化された区域をコーティングするのに十分な
量だけ施用するものとする。好ましくは、2種もしくは
それ以上のコーティングを利用して、きれいにされた区
域全部、即ちアミン加硫性ポリマーもしくはプレポリマ
ー修復組成物が施用されるべき区域がコーティングされ
てしまうのを確実にする。コーティングはおよそ数分で
乾燥するが、そのとき、アミン加硫性ポリマーもしくは
プレポリマー修復組成物を施用することができる。
ハロゲン含有酸化剤は、普通、溶液の約0.O1重量%
〜約10重量%とし、好ましくは溶液の0.05重量%
乃至約5重量%とする。
ハロゲン含有酸化剤は、N−ハロスルホンアミド類、N
−ハロヒダントイン類、N−ハロアミド類、およびN−
ハロイミド類よりなる群から選らばれる。N−ハロスル
ホンアミド類の例としては、N、N、N′、N′−テト
ラクロロオキシビス(ベンゼンスルホンアミド)、N、
N、N′。
N′−テトラクロロ−4,4−ビフェニルジスルホンア
ミド、N、N、N′、N’−テトラクロロ−1,3−ベ
ンゼンジスルホンアミド、およびN、N、N′、N’−
テトラブロモオキシビス(ベンゼンスルホンアミド)が
含まれる。N−ハロヒダントイン類の例としては、1.
3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、1.3
−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン、1.3−
ジクロロ−5−メチル−5−イソブチルヒダントイン、
および1.3−ジクロロ−5−メチル−5−ヘキシルヒ
ダントインが含まれる。N−ハロアミド類の例には、N
−ブロモアセトアミドおよびテトラクロログリコルリル
が含まれる。N−ハロイミド類の例には、N−プロモサ
クシンイミドおよび種々の七ノー、ジーおよびトリクロ
ロイソシアヌル酸またはこれらのものを組み合せたもの
が含まれる。本発明で使用するのが好ましい/\ロゲン
含有酸化剤は、トリクロロ−s−トリアジントリオンま
たは更に特定的には1,3.51リクロロ−5)リアジ
ン−2,4,6−トリオンとしても公知であるトリクロ
ロ−イソシアヌル酸である。
1.2−ジクロロエタン溶媒は、以前開示されていたエ
チルアセテートまたはアセトンをこの溶媒で置きかえる
ことが、修復される天然ゴムもしくは天然ゴムブレンド
物品に対する加硫ポリマーもしくはプレポリマー修復剤
の接着の改善およびこれによって高められた温度におけ
る層割れの可能性が顕著に低減されるということを確か
にしているので、本発明にとって重大である。
アミン加硫性ポリマーもしくはプレポリマーは、アミン
加硫剤と共に、極性溶媒と混和されると、修復されるべ
き天然ゴムもしくは天然ゴムブレンド物品のきれいにさ
れた活性化部分に施用される液体系を提供する、加硫可
能なポリマー系を形成する。これらの成分の混和は生地
ミキサー(dough m1xer)、高速インペラー
、パドル型ミキサー等の如き通常の混合機の中で容易に
行なわれる。小さい回分のものならば、スパチュラで攪
拌することによって混合し得る。加硫性ポリマーもしく
はプレポリマーの加硫は3種の成分のンf4和の時点に
開始するので、混合の段階は、顕著な加硫が混合の間に
いくらかでも起るような長さの時間のものであってはな
らない。混和物は、コーティング、流しかけ、カスチン
グ、成型等によって、修復すべき物品の部位に容易に施
用ごれる。
加工を容易にするために、可塑剤を場合により混和物の
巾へ含ませることができる。加硫時間を千゛げるために
、場合により追加成分を含ませることもできる。
加硫性ポリマーもしくはプレポリマーに関するアミン加
硫剤の当量重量は、普通、約85%〜約115%の範囲
であるが、約95%〜約105%が好ましい。
普通、加硫性ポリマーもしくはプレポリマー100重量
部あたりの極性溶媒の量は約2〜約20、更に好ましく
は約5〜約15の範囲である。
好ましいアミン加硫性ポリマーもしくはプレポリマーは
、ウレタン、殊にポリウレタンである。
これらのものは、ポリエーテルポリオールまたはポリエ
ステルポリオールを過剰モル量の有機ジイソシアネート
と反応させてインシアネート末端基を有するプレポリマ
ーを生成させることによって゛製造することができ、分
子量を約3.000より小のものから10.000以−
ヒまで高めるために加硫を行なわせて、ポリマーを生成
させることができる。そのようなポリマーの例は、米国
特許第2.620,516号、同2,777.831号
、同2.843.568号、同2,866.744号、
同2,900,368号、同2,929.800号、同
2,948,691号、同2゜948.707号および
同3,114,735号に提出されてlj>、これらの
特許文献は全て参照のためここに完全に引用される。そ
のようなポリウレタンの典型的な特定例には、デュポン
(DuFont)により製造されている、約6.4亜酸
%のイソシアネート末端基を含有するポリテトラメチレ
ンエーテルグリコールである、アジプレ7 (Ad i
 prene)L−367;デュポン(Du Font
)により製造されている、約2.8重−t%のインシア
ネート末端基を含有するポリテトラメチレンエーテルグ
リコールである、アジブL/7 (Ad i p re
ne) L−42;およびアメリカンシアナミド(Am
erican Cyanamid)により製造されてい
る、約2゜4%のインシアネート末端基を有するポリエ
ーテルノ、(材コーティング用ポリマーである、シアナ
プレン(Cyanaprene)A−7が含まれる。こ
れらのポリウレタンのブレンドもうまく利用される。
他のアミン加硫性ポリマーもしくはプレポリマーには米
国特許第3,755,261号に提示された化合物があ
るが、この特許文献は参照のためここに完全に引用され
る。簡単に言えば、上記の化合物は、”Encyclo
pedia ofPolymer 5cience a
nd Technology” Interscien
cePublishers、New York(196
7)第6巻、212〜221頁に開示されているものの
如き種々のエポキシ樹脂;クロロプレンンポリマー、塩
素化ブチルゴム、および塩素化ポリエチレンおよびポリ
プロピレンの如きハロゲン含有炭化水素ポリマー;米国
特許第2 、723 。
257号記載のものの如きクロロスルホン化ポリマー・
:下記式 で表わされるものの如き酸ハロゲン化物基および一〇−
C−C1 で表わされるものの如きハロホルメート基を含有するポ
リマー;ジアミンとの反応の際にアミド−酸結合を生成
する酸無水物基を含有するポリマーおよび米国特許第2
,938,010号記載の如き有機ポリシロキサンであ
る。
アミン加硫剤は、例えば、上記の目的に対して公知もし
くは有用なものならば、如何なる試剤とすることもでき
る。そのようなものは多くのものがよく知られている。
好ましいものには、バングリック(VanGu l i
 ck)の米国特許第3゜755.261号に提示され
ているものの如き4.4′−メチレンジアニリン(MD
A)の錯体および塩、またはラセミ体の2.3−ジー(
4−アミノフェニル)ブタンの錯体およびハロゲン化物
塩が含まれ、この特許文献は参照のためここに完全に添
付している。錯体を製造するための方法は米国特許第3
,755,261号に提示されてイル。4.4′−メチ
レンジアニリン化合物と共に利用される好ましい塩は、
塩化ナトリウムまたは塩化リチウムである。一般的に入
手のしやすさおよびコストのため、4.4”−メチレン
ジアニリンから誘導される錯体または塩が極めて好まし
い。殊に有用である今一つ別の種類のアミン加硫剤は、
成る種の不飽和脂肪酸を重合させる時に得られるポリア
ミンおよび二塩基酸の縮合生成物である、Genera
l Mills Chemical Companyに
よって製造されている種々のパルサミド(Ve r s
 ami d)である。
混和物用の好適な極性溶媒はコゴン(K o g 。
n)の米国特許第3,888,831号に提示されてお
り、このものは参照のためここに完全に引用される。好
ましい溶媒には、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロ
フラン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、ニトロ
メタン、ニトロエタン、ニトロプロパン、および更に好
ましくはメチルエチルケトンおよびアセトンが含まれる
好ましい可・W剤にはジオクチルフタレートおよびテト
ラエチレングリコールビス(2−エチルヘキサノエート
)が含まれる。ジオクチルフタレート(重量基準で50
%)と組み合されたMDA−塩(塩化ナトリウム)錯体
がケイタール(Caytur)21という名前で売られ
ている。テトラエチレングリコールビス(2−エチルヘ
キサノエート)はユニオンカーバイド(Union C
arbide)から7L/クソール(Flex。
1)4−Goという名前で市販されている。
好ましい加硫時間低下剤は、加硫剤およびトリブチルホ
スフェートの全重量を基準として、0゜1%〜lO%、
更に好ましくは0.5%〜5%の水準で使用されるトリ
ブチルホスフェートである。
加硫は、周囲温度または室温で容易に行なわれ、即ち、
約り0℃〜約50;℃といった、通常広く行なわれてい
る温度が用いられる。時として、周囲温度は約り5℃〜
約35℃または40℃という範囲のことがある。加硫時
間は、普通は約12時間〜約72時間の範囲であり、1
6〜24時間が好ましい。加硫は、通常、加硫組成物を
コーティングされた物品を、上記の如き期間の間、周囲
温度に単に保持することに・よって行なわれる。
修復された物品は、実質的に、活性化された表面の狭い
層に結合された、加硫済ポリマーもしくはプレポリマー
の積層体である。加硫されたコーティングはポリウレタ
ン/ポリ尿素である。結合は、より高い温度(例えば約
250″Fというタイヤ走行温度)においてさえも優秀
な接着特性を有する。
本発明を以下の特定的な実施例で例示する:直廉勿」 各々の試験片を、ナイロンメツシュで強化された天然ゴ
ム(100ゲージ)からなる剥片状接着用パッドとした
。各々のパッドを以下の如く処理した二表面をパフ研磨
し、次にリンプルクロス(Rymplecloth)上
でア七トンテ洗浄し、次に乾燥させた。清浄化された表
面を次に以下に特定する如き溶媒中の3%トリクロロイ
ソシアヌル酸(トリクロロ−3−)リアジントリオン)
であら塗りした。3種のコーティングを施用した。コー
ティングを乾燥させた。次に、清浄化されあら塗りされ
た表面をケイタール21(71g)、アセトン(30g
)およびフレクソール4−GO(30g)と混和された
50150(7)7ジプレンL−42およびアジブレン
L−367(各々t5og)の組成物でコーティングし
、各ナイロンメツシュ強化材をコーティングの中に置き
、そしてコーティングをパッドから一端を僅かにはなし
て保持する。コーティングされたパッドを室温で24時
間加硫させると、その結果、パッドの殆どに亘ってパッ
ドに結合されているコーティングが生じるが、コーティ
ングおよびパッドは、一端で短い距離だけはなれており
、組み立ての中に隙間を提供する。各々のパッドを1イ
ンチの細片に切断し、各々の細片をインストロン試験機
を利用して隙間の所で引き伸ばしにかけ、コーティング
およびパッドを引きはなすのに要求されるカをインチあ
たりのポンド数で測定した。各々のパッドについて2枚
の細片を室温で試験し、2枚の細片を212″Fで試験
した。(走行温度において何が起るかということの指示
として)そして下記の値は各組の細片のデータの平均を
表わす。インストロン試験機の結果の10〜15の差は
、実際の修復情況の差異を示している。
試験はあら塗り溶媒に1.2−ジクロロエタン、エチル
アセテートおよびアセトンを用いて行ない、結果は以下
の如くであった: 1.2−ジクロロエタン 75.5 41エチルアセテ
−) 38 5t5 アセトン !3.25 7 L記の如く、1.2−ジクロロエタンを使用するごとに
より、殊に高められた温度で顕著な差異が提供される。
X麓±[I 本実施例は清浄化の段階でアセトンのかわりにシクロヘ
キサンを使用した点景外は実施例Iと同様に行なった。
結果は下記の如くであった: 1.2−ジクロロエタン 81.5 39.5エチルア
セテート 345 実妻目1里 本実施例は実施例Iと同様に行なったゆ結果は下記の如
くであった: 1.2−ジクロロエタン 8548 エチルアセテート 47.5 15 実」U性y 本実施例は、パッドを80%天然ゴム、20%合成ゴム
とし、あらぬり溶媒をエチルアセテートとした点景外t
±、実施例Iと同様に行なった:エチルアセテー1 1
47.5 35 エチルアセテートのかわりに1,2−ジクロロエタンで
おきかえると、212”Fの温度で改善された結果が提
供された。
夫麓剣N 36.00X51の牽引機のタイヤ(OTR。
オフザロード)の外側の切傷を、複合型のウレタン修復
を使用して次の方法で修復した。切傷(普通、スポット
修復として公知)を完全にパフ研磨し、傷が、どんなゴ
ムのばら粒子も切傷もまるのみ傷も無くなっていること
を確実にした。パフ研磨はRMA#3または#4バフ速
度に対するものとした。切傷を一片のリンプルクロス上
でアセトンで完全に洗浄し、アセトンを完全に乾燥させ
た。表面を、次に、1.2−ジクロロエタン中の3%ト
リクロロ−s−トリアジントリオンの数層のコーティン
グでコーティングし、各々のコーチ、・ングは次のコー
ティングが施用される前に乾燥させた。最後のコーティ
ングが乾燥した後、50150の用具を混合し、切傷の
中へ注ぎかけ、或いは入れた。50150の用具は2種
の成分からなるものとした。
一履一」[」−9B− アジプレンL−42ケイタール2I (150gm) (72gm) アジプレンL−38? (150gffl) フレクソール4−GO (30gm) アー七 ト ン (30gm) 混合手順はAをBと完全に混合することからなった。混
合された材料を次に切傷の中へ注いだ。アセトンを含有
することによって外囲加硫を(K進するために表面をテ
ープで止めた。修復部を外囲温度で24時間加硫させた
。必要とされる加硫同量の後、テープを取り除くと、タ
イヤは使用できる状態であった。
1326昨間の試験後、修復物は照査標準のものよりも
良好であった。
1.2−ジクロロエタンを、トリクロロイソシアヌル酸
と共に使用するかわりに、N、N。
N′、N′−テトラクロロオキシビス(ベンゼンスルホ
ンアミド)または1,3−ジクロロ−5゜5−ジメチル
ヒグントインまたはN−ブロモアセトアミドと共に使用
すると、同様に良好な結果が得られる。
上記のものは本発明の成る種の好ましい具体例を記載す
るものであるが、本分野に熟達した人にとっては、改変
は容易に明らかであろう。かくて、本発明の範囲は冒頭
の特許請求の範囲によって規定されるものと考えられる
特許出願人 ザφファイヤーストーン榔タイヤーアンド
・ラバー会カンパニー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、天然ゴムおよびこのものとブレンド物の約30重量
    %までの合成ゴムとのブレンド物よりなる群から選ばれ
    る加硫エラストマーの傷ついた物品を修復するための方
    法であって、 (a)修復すべき区域をきれいにし、 (b)その区域に1.2−ジクロロエタン中に溶かされ
    たハロゲン含有酸化剤を施用し、(c)酸化剤処理され
    た区域にアミン加硫性ポリマーもしくはプレポリマーお
    よび極性溶媒中のアミン加硫剤を施用し、および (d)アミン加硫性ポリマーもしくはプレポリマーを周
    囲温度で加硫し。 かくして、加硫されたポリマーもしくはプレポリマーが
    該エラストマーに結合されることを特徴とする方法。 2、該方法がタイヤを修繕するためのものである特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 3、加硫エラストマーが少なくとも約80%の天然ゴム
    を含有してなる特許請求の範囲第2項記特、の方法。 4、ハロゲン含有酸化剤がN−ハロスルホンアミド類、
    N−ハロヒダントイン類、N−ハロアミド類およびN−
    ハロイミド類からなる群から選らばれる特許請求の範囲
    第3項記載の方法。 5、ハロゲン含有酸化剤がN−ハロイミド類からなる群
    から選らばれる特許請求の範囲第4項記載の方法。 6、ハロゲン含有酸化剤がトリクロロ−s−トリアジン
    トリオンである特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、加硫されたエラストマーが天然ゴムである特許請求
    の範囲第6項記載の方法。 8、アミン加硫性ポリマーもしくはプレポリマーがポリ
    ウレタンである特許請求の範囲第7項記載の方法。 9 、 J[1HIIが4.4′−メチレンジアニリン
    を含有してなり、極性溶媒がアセトンである特許請求の
    範囲第8項記載の方法。 10、特許請求の範囲第1項記載の方法によって修復さ
    れた物品。
JP59147744A 1983-09-12 1984-07-18 加硫エラストマ−の傷ついた物品を修復する方法 Granted JPS6061238A (ja)

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CA (1) CA1224607A (ja)
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GR (1) GR80111B (ja)
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