接着剂组成物以及与橡胶的接着方法 |
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申请号 | CN02801736.6 | 申请日 | 2002-05-22 | 公开(公告)号 | CN100447214C | 公开(公告)日 | 2008-12-31 |
申请人 | 株式会社普利司通; | 发明人 | 爱蜜吉萨; 中村真明; 吉川雅人; | ||||
摘要 | 本 发明 的接着剂组成物,其特征为包含(A)重量平均分子量500~100000的共轭二烯系 聚合物 以及(B) 电子 对给予性的 碱 性化合物;或是包含(A)重量平均分子量500~100000的共轭二烯系聚合物、(C)分子中具有3个以上的丙烯酰 氧 基、甲基丙烯酰氧基或是下述一般式(I)。 | ||||||
权利要求 | 1.一种接着剂组成物,其特征在于,包含(A)重量平均分子量 500~100000的共轭二烯系聚合物;(B)电子对给予性的碱性化合 物;以及(C)在1个分子中含有3个以上通过紫外线或是放射线可 架桥官能基的化合物。 |
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说明书全文 | 技术领域本发明有关于一种接着剂组成物以及与橡胶的接着方法,且特别 是有关于一种橡胶用接着剂组成物、于此接着剂组成物因应需要照射 紫外线后,使橡胶与被接着体加硫接着的与橡胶的接着方法、使用此 方法所得的橡胶补强材料、以及使用此橡胶补强材料的橡胶物品。 背景技术一般而言,橡胶为具有高伸展性、低弹性的材料,为了能有效的 实际运用其特性,与塑料等其它材料复合使用。于此场合,由于橡胶 与被着体在橡胶加硫之际接合以将两者一体化的话,即使接着面形状 复杂的物品亦能够容易、简便的适用之故,因此被视为有用的方法而 被使用。而且,公知为了确保接着力,对塑料进行表面处理,且改变 接着剂组成成分的种种方法亦为所知。 通过接着剂组成物与橡胶接合的方法,公知以来,广泛的使用在 含有橡胶成分的接着剂中以水或是有机溶剂作为溶剂的溶剂型接着 剂。使用溶剂的理由在于为了使接着剂组成物无空隙的披覆在被着体 而使用液状的披覆处理等,然而,为了提高接着剂组成物的凝集破坏 抗力以使接着部分不被移动、歪斜等破坏,在接着层的固体化步骤中, 将溶剂蒸发以将之去除的场合亦所在多有。此种在接着层固化时必须 去除溶剂的接着剂组成物的场合,溶剂在无法作为接着后的成分有效 利用之外,为了保护环境而必须处理溶剂的情况亦所在多有,因此希 望能有一种接着剂组成物,在将无溶剂的接着剂组成物或是接着剂组 成物固体化的接着步骤中,在接着层中不含溶剂。 此种的接着剂组成物是使用含有能通过紫外线、可见光、电子线 等放射线的照射或是热量等外部能量聚合的单体的接着剂组成物,接 着剂在披覆时通过液状以使被着体的表面不易产生接着不佳,而在接 着时是以单体聚合,而能够使接着层交联架桥化的方法而为所知。此 种接着剂组成物与橡胶接合的方法。例如是日本早期公开昭 55-145768号公报(西德公开发明2916909C公报),记载有“通过 至少一种具有双键的液状碳氢高分子化合物,以及(或是)视情况至 少含有一种由聚胺衍生物构成的披覆加工用化合物,而能够以电离放 射线例如是电子束迅速且完全的在未从外部提供热的情况下交联 化”。而且同号公报的接着方法记载着“完全的涂布在加硫的成形体 上,其次将其交联化,或是亦可以在各层未交联化的粗混合物上涂布, 再将此些一起交联化。后者的处理法在以电子束进行加硫处理的场 合,可以省略为了使粗混合物交联而作为交联剂的硫磺以及(或是) 加硫促进剂的使用”。此种接着方法的特征在于:橡胶上将橡胶成分 与接着剂组成物交联化以接着,在橡胶与接着剂组成物的交联化中, 省略为了使粗混合物交联而作为交联剂的硫磺以及(或是)加硫促进 剂的使用。但是经由本发明者们的检讨,于本发明的接着剂组成物与 接着方法中,即使在接着剂组成物视需要以紫外线、可见光或是电子 线等的放射线网状化的场合中,边压着于未加硫橡胶边加热的话,硫 磺由橡胶移动至接着剂层,伴随着硫磺架桥反应而得到强固的接着以 达成本发明。 发明内容于此种状况下,本发明的目的是提供一种新规格的接着剂组成 物、此组成物所使用的接着方法、改善橡胶与被着体之间接着力的橡 胶补强材料以及使用此橡胶补强材料的橡胶物品,在橡胶加硫的同 时,在橡胶与被着体之间能够产生优良的接着力。 本发明者们为了解决上述问题而锐意检讨的结果,在被着体披覆 特定接着剂组成物,此接着剂组成物因应需要照射紫外线或是放射线 后以未加硫橡胶压着加硫,则能够使得橡胶与被着体之间强力的得到 具有耐久性的接着力,以完成本发明。 亦即是,本发明提供一种接着剂组成物,其特征为含有(A)重 量平均分子量500~100000的共轭二烯系聚合物;(B)电子对给予 性的碱性化合物;以及(C)在1个分子中含有3个以上通过紫外线 或是放射线可架桥官能基的化合物。 本发明还提供一种接着剂组成物,其特征为包含(A)重量平均 分子量500~100000的共轭二烯系聚合物;(B)电子对给予性的碱 性化合物;以及(D)具有1个或2个能够通过紫外线或放射线照射 自由基聚合的官能基的化合物,其中前述化合物为分子中具有1个或 2个丙烯酰氧基或是甲基丙烯酰氧基的聚氧烷烯衍生物。 而且,本发明提供一种紫外线或是放射线硬化性橡胶用接着剂组 成物,其特征为包含(A)重量平均分子量500~100000的共轭二烯 系聚合物以及(C)分子中具有3个以上的丙烯酰氧基、甲基丙烯酰 氧基或是下述一般式(I): (R1表示碳数2~5的烯烃基,R2表示氢原子或是碳数1~3的烷基, M为0~5的整数。)所表示的末端基。以及(D)在分子内具有1 个或是2个丙烯酰氧基或是甲基丙烯酰氧基的化合物。 而且,本发明提供一种被着体与橡胶的接着方法,其特征为于橡 胶与被着体通过接着剂组成物接着时,于至少一部份的被着体表面披 覆前述接着剂组成物以形成接着剂层,于接着剂层照射紫外线或放射 线后,边将未加硫橡胶压着于接着剂层边进行加硫处理。 再者,本发明提供一种使用前述方法所得到橡胶补强材料、以及 此橡胶补强材料所补强的橡胶物品,特别是轮胎。 附图说明 图1所示为电子对给予性的碱性化合物4-乙烯基吡啶促进共轭 二烯聚合物甲基丙烯化聚丁二烯的加硫反应,并通过差示扫描热量计 测定的反应热曲线的示意图。 具体实施方式本发明的第一接着剂组成物含有(A)重量平均分子量500~ 100000的共轭二烯系聚合物以及(B)电子对给予性的碱性化合物。 (A)成分的重量平均分子量(Mw)在不使接着剂组成物的黏 度过高而使加工困难的情况下并没有特别的限制,然而超过100000 的话则接着剂的涂布变得困难。另一方面,在Mw未满500的话,在 压着的未加硫橡胶加硫时不能得到充分的接着力。基于此点,优选的 Mw的范围为500~100000。 作为(A)成分的共轭二烯系聚合物,包含共轭二烯单体、共轭 二烯共聚合物以及此些的变性聚合物。共轭二烯单体例如是所举的 1,3-丁二烯、异戊二烯以及1,3-己二烯等,其中优选为使用1,3-丁二 烯。共轭二烯共聚合物优选为共轭二烯-芳香族乙烯基共聚合物。芳 香族乙烯基单体例如是所举的苯乙烯或是α-甲基苯乙烯等,其中优 选使用苯乙烯,而且,此些共轭二烯系聚合物的主链,优选包含以含 有容易成为与硫磺产生架桥反应的架桥部位、在烯丙基位具有氢原子 的碳-碳双键作为分子链内的单位。本发明的上述共轭二烯系共聚合 物,例如是所举的聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚合物 与异戊二烯-丁二烯共聚合物等。而且,上述共轭二烯系共聚合物, 优选在配制接着剂组成物时为液状,特别是在摄氏零度以下亦为液状 的话,作业性以及接着剂组成物的混合工程容易,而且优选即使在摄 氏50度以上亦为液状且蒸汽压小者。即使接着剂于配制时的温度不 是液状,于接着剂组成物中上述共轭二烯系共聚合物成为液状的话则 没有特别的限制。 再者,亦可以使用在共轭二烯系共聚合物的末端导入具有自由基 聚合性的不饱和双键的官能基的变性聚合物。此种官能基例如是所举 的乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基 与丙烯基等。变性聚合物特别优选在丁二烯聚合物的末端导入丙烯酰 基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基。此种的变性聚合 物系能够由市售品或是试用品取得。 在丁二烯聚合物的末端导入丙烯酰基(CH2=CHCO-)而丙烯化 聚丁二烯,例如是所举的大阪有机化学工业(股份有限)制的商标 「BAC45」(聚丁二烯部位的分子量=2800、黏度3.4Pa*s、碱化价 数=约49)。而且,例如是下记化学式: 所表示的甲基丙烯化聚丁二烯,例如是所举的Ricon Resins INC.制的 商标“RIACYAL3100”(Mw=5100、甲基丙烯酰(氧)基的个数= 2/分子链),同公司制的商标“RIACYAL3500”(Mw=6800、甲基 丙烯酰基的个数=9/分子链),同公司制的商标“RIACYAL3801” (Mw=3200、甲基丙烯酰(氧)基的个数=8/分子链)等。 (B)成分的电子对给予性的碱性化合物,为含有具不成对电子 的氮原子的化合物,或为通过热分解而生成具不成对电子的化合物的 化合物。 包含具不成对电子的氮原子的化合物例如可以是所举的包含(a) 芳香族胺、(b)醛胺、(c)胍类(guanidine)、(d)硫代(thio) 尿酸类、(e)杂环系胺、(f)包含脂肪族胺残基或是杂环系胺残基, 而且具有碳-碳双键的聚合性单体等的氨基化合物。芳香族胺(a)例 如是所举的苯胺、间苯二胺、2,4-甲苯二胺等含氨基的芳香族化合物。 醛胺(b)例如是所举的正丁醛苯胺等。胍类(c)例如是所举的二苯 基胍、二邻甲苯基胍。硫代尿酸类(d)例如是所举的硫代二苯脲、 二乙基硫代尿素、四甲基硫代尿素。杂环系胺(e)例如是所举的吡 啶、二甲基咪唑等具有含氮杂环的化合物。聚合性单体(f)例如是 所举的2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、间(N,N-二甲胺基)苯乙烯、 对(N,N-二甲胺基)苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯胺、N-甲基丙烯酰 胺、N-异丙烯丙烯酰胺、N-正丁基丙烯酰胺、N-正辛基丙烯酰胺、 N,N-二甲基丙烯酰胺、1-乙烯基咪唑、烯丙胺、2,5-二苯乙烯基吡啶、 2-二甲胺乙基丙烯酸酯、N-乙烯基-2-吡喀烷酮、2-乙烯基-2H-咪唑、 4-二异丙胺-1-丁烯、反-2-丁烯-1,4-二胺、2-乙烯基-4,6-二胺-1,3,5-三 连氮、4-甲基-5-乙烯基噻唑、N-乙烯基甲酰胺、N,N-二甲胺乙基丙烯 酸酯、N,N-二甲胺丙基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、N,N-二乙基丙烯酰胺 等。 于上述化合物之外,(g)脂肪族胺以及(h)上述(a)~(g) 以外的氨基化合物亦可以作为包含具不成对电子的氮原子的化合物 使用。脂肪族胺例如是所举的二丁基胺等脂肪族单胺,乙烯二胺等的 二胺类;聚乙烯聚胺等的高分子胺等。上述(a)~(g)以外的氨基 化合物(h),例如是所举的一级或是二级氨基通过丙烯化、甲基丙 烯化取代的取代氨基化合物等。 此些具不成对电子的氮原子的化合物(a)~(h)中,优选为化 合物(a)~(f),更优选为化合物(e)以及(f)。 通过热分解生成含有具不成对电子结构的化合物的化合物,优选 为公知的加硫促进剂。例如是所举的二硫化四甲基秋兰姆等的二硫化 合物。而且,通过热分解生成含有具不成对电子结构的化合物的化合 物,再用以接着的加硫处理时,优选为在加硫温度的摄氏130~180 度分解。 于至少一部份的被着体表面披覆前述接着剂组成物以形成接着 剂层,边将未加硫橡胶压着于接着剂层边进行加硫处理之际,未加硫 橡胶中的硫磺移动至接着剂层,(A)成分与橡胶成分共加硫而于被 着体与橡胶间形成强固的接着。(B)成分系触发(A)成分的不饱 和部分与由未加硫橡胶移动过来的硫磺的反应。通过(B)成分的加 硫促进效果,能够通过以升温速度摄氏5度/分钟的差示扫描热量计 所测得的反应热曲线以确认。在(A)成分100重量份与硫磺3重量 份混合的比较组成物(不含(B)成分)的反应热曲线中,在摄氏190 度以下未能见到加硫反应伴随的反应热波峰(peak),而在本发明的接 着组成物100重量份与硫磺3重量份所形成的混合物的反应热曲线 中,在摄氏190度以下的区域存在加硫反应伴随的反应热波峰。反应 温度在摄氏190度以下的话,与自由基的加硫反应相比较,通过相关 于加硫促进剂或电子对给予性碱的开环反应较能促进加硫反应。在包 含具(甲基)丙烯酰基等酸性较强的末端基成分的接着剂组成物中, 电子对给予性碱((B)成分)使加硫反应变难,因此,必须要使添 加电子对给予性碱((B)成分)且加硫变得容易。 而且,由电子对给予性碱((B)成分)供应还状硫磺S8等的硫 磺系加硫剂,意味着产生给体(donor)、受体(acceptor)的相互作 用。因此,通过接着剂组成物中的电子对给予性碱((B)成分)的 量或是对硫磺的碱性的强度等,由未加硫橡胶移动至接着剂组成物内 的硫磺量亦产生变化。本发明者们发现一般而言,电子对给予性碱 ((B)成分)的量增加或是对硫磺的碱性的强度变强的话,硫磺的 移动量有便多的倾向。接着剂组成物的接着层内的硫磺量分布等级变 高的话,接着层与橡胶组成物的界面的硫磺量亦变高,进一步为了提 高硫磺加硫的接着等级,必须要添加电子对给予性碱((B)成分) 并使加硫剂容易往接着剂组成物移动。 (B)成分的添加量因碱的电子对给予性而不同,优选为对(A) 成分100重量份为0.2~50重量份。未满0.2重量份的话,无法得到 (B)成分的加硫促进效果。超过50重量份的话则变成加硫过剩,降 低接着剂组成物物性。 前述接着剂组成物能够因应需要含有下述(C)成分(对(A) 成分100重量份为30~50重量份)以及/或是(D)成分(对(A) 成分100重量份为3~60重量份)。 (C)成分为在1个分子中含有3个以上、通常为3~8个通过紫 外线或是放射线可架桥官能基的化合物。前述官能基优选为丙烯酰氧 基、甲基丙烯酰氧基以及式(I): (R1为碳数2~5的烯烃基,优选表示为乙烯基或是丙烯基,R2为氢 原子或是碳数1~3的烷基,优选表示为氢原子或是甲基。m为0~5, 优选为1~3的整数)所表示的官能基,更优选为式(I)所示的官能 基。具有3个以上的丙烯酰氧基或是甲基丙烯酰氧基的化合物,例如 是所举的3价以上的多价醇与丙烯酸或是甲基丙烯酸等的酯。多价醇 例如是所举的丙三醇、三烃甲基乙烷、三烃甲基丙烷、双甘油、季戊 四醇、二季戊四醇等。具有3个以上式(I)所表示官能基的化合物, 可由市售品得到者,例如是所举的以化学式 (式中,m×a=3;a+b=3)所表示的季戊四醇聚环氧丙烯酸酯(日 本化药(股份有限)制的商标“KAYARAD THE-330”),季戊四醇 聚丙氧丙烯酸酯(同公司制,商标“KAYARAD TPA-320”;同公司 制,商标“KAYARAD TPA-320”)或二季戊四醇聚丙烯酸酯(荒川 化学工业(股份有限)制,商标“BEAMSET700”、季戊四醇聚丙烯 酸酯(同公司制,商标“BEAMSET710”))等。 (D)成分为黏度调整剂,优选为具有1个或2个能够通过紫外 线或放射线照射自由基聚合的官能基的单官能或2官能性液状化合 物。此种化合物优选为分子中具有1个或2个丙烯酰氧基或是甲基丙 烯酰氧基的聚氧烷烯衍生物。此种黏度调整剂可由市售品取得,单官 能的化合物例如是所举的以化学式 (式中,n=4)所表示的苯氧基聚乙二醇单丙烯酸酯(新中村化学工 业(股份有限)制;商标“AMP-60G”,商标“APG-400”),四氢 氧茂甲基单丙烯酸酯(SARTOMER公司制,商标“SR-285”),异 辛基单丙烯酸酯(SARTOMER公司制,商标“SR-440”)等。而且, 2官能的低分子化合物例如是所举的以 (式中,m+n=7)所表示的聚丙三醇二丙烯酸酯(新中村化学工业(股 份有限)制,商标“APG-400”),聚丙三醇二甲基丙烯酸酯(同公 司制,商标“9PG”)等。 再者,因应加工上的必要性,亦能够适当的混合具有自由基反应 性的低黏度液体。 于前述接着剂组成物中,更具有由环氧化合物、无机填充物以及 高分子填充物所组成之组群中选择至少一种的添加剂,对于(A)成 分100重量份合计能够加入10~40重量份。 环氧化合物通过加热架桥,而能够赋予接着剂组成物延展性与强 韧性,例如是所举的酚类与甲醛的缩合物环氧化的酚醛型环氧树脂, 于酚类与甲醛的缩合物导入环氧基或是甲基丙烯酰基的酚醛型酚类 树脂。此些的市售品例如是香川化学(股份有限)制的环氧酚醛丙烯 酸酯(商标“ENA”),包含环氧基与羧基的酚醛丙烯酸酯(商标“ENG”) 等。 由于无机填充物与高分子填充物能够降低接着剂组成物的成本 而优选,同时亦具有赋予延展性与强韧性的效果。无机填充物例如是 黏土(clay)、硅土、滑石与碳黑等。黏土例如是市面贩售的NANOCOR INC.公司制的蒙脱石黏土(商标:“Nanomer PGW”、“Nanomer PGA”、“Nanomer PGV”、“Nanomer PGN”等)。而且高分子填 充物例如是所举的异丁烯与无水顺丁烯二酸的共聚合物、变性聚丁二 烯、变性丙烯腈丁二烯共聚合物等。市售品例如是(股份有限) KURARAY制的异丁烯与无水顺丁烯二酸的共聚合物(商标: “ISOBAN10”、“ISOBAN04”、“ISOBAN110”),或是宇部兴 产(股份有限)制的胺基变性丙烯腈丁二烯共聚合物(商标:“HYCAR ATBN 1300×16”)、羧基变性丙烯腈丁二烯共聚合物(商标: “HYCAR CTBN 1300×8”)等。 本发明的第二接着剂组成物含有(A)重量平均分子量500~ 100000的共轭二烯系聚合物以及(C)分子中具有3个以上能够通过 紫外线或放射线架桥的官能基,以及(D)黏度调整剂。第二接着剂 组成物中的(A)成分、(C)成分以及(D)成分,与前述(A)成 分、(C)成分以及(D)成分相同,此处省略其详细记载。 在得到与橡胶的强力接着力的限制下,(A)成分、(C)成分 以及(D)成分的配合量未做特别的限定,优选为对(A)成分100 重量份,(C)成分为30~80重量份,(D)成分为3~60重量份。 于第二接着剂组成物中,能够更加入对(A)成分100重量份合 计为10~40重量份的由环氧化合物、无机填充物、高分子填充物以 及碱性化合物所组成的组群中选择至少一种的添加剂。环氧化合物、 无机填充物、高分子填充物以及碱性化合物,与任意添加入于第一接 着剂组成物相同。前述碱性化合物系使用与第一接着剂组成物的(B) 成分相同的化合物。 于第二接着剂组成物中,对(A)成分100重量份,例如是配合 0.1~10重量份的2,4-二乙基噻吨(例如是日本化药(股份有限)制; 商标“KAYACURE DETX-S”)或是对二甲胺苯甲酸异戊酯(同公 司制:商标“KAYACURE DMBI”)等的光引发剂。再者,对(A) 成分100重量份,优选为配合0.1~3重量份的硫磺(例如是轻井泽 制作所制的粉末硫磺)、加硫促进剂例如是巯基苯并噻唑(Flexys公 司制,商标“Perkacit MBT PDR”);二硫化物(AKZO公司制,商 标“Lucidol S-50”),或是过氧化氢等。 于本发明中,橡胶与被接着的被着体的材质并未做特别的限定, 优选为热可塑性塑料。热可塑性塑料例如是聚氨、聚酯、聚丙烯或聚 乙烯等的聚烯烃;聚碳酸酯、聚丙烯酰酯、ABS树脂等的苯乙烯; 氯化乙烯树脂等,此些之中优选为使用机械强度高、且以通常方法不 易与橡胶接着的聚酯。而且,本发明所使用的被着体的形态,可以是 薄膜、纤维、不织布、单丝软线与多丝软线的其中任一,亦可以是押 出成形品或射出成形品。 而且,本发明的接着方法,首先是在被着体表面的至少一部份, 例如是薄片状被着体的一边的表面上,通过浸泡、刷涂、流延、喷雾、 滚轮涂布与刮刀涂布等方法以形成前述接着剂组成物涂膜。而且,亦 可以使用在被着体表面预先施加电子线、微波、电晕放电与等离子处 理等前处理的物品。接着剂组成物的厚度优选为0.5~50μm,特别 优选为1~10μm。 其次,依此形成的接着剂组成物层以紫外线或放射线照射。放射 线包含电子线与迦玛线等而以公知的方法照射。一般而言,于照射紫 外线的场合,照射量为100~3000mJ/cm2,照射时间为1~30秒。于 照射电子线的场合,照射量为2~50MRad,照射时间为0.5~30秒。 以此照射通过自由基反应以使接着剂组成物硬化一定程度。于使用第 一接着剂组成物的场合,能够省略紫外线或是放射线的照射。其次, 将未加硫以5~50kgf/cm2的压力压着于接着剂组成层并于摄氏140~ 190度于10分至30分之间加热,使接着剂组成物的基础成分((A) 成分)与橡胶间产生共加硫反应,以于接着剂组成物与橡胶间得到强 力的接着力。 于本发明的接着方法中,优选为被着体表面的至少一部份形成底 涂布层(主(prima)层)后,于其上涂布前述接着剂组成物。底涂 布层的厚度优选为1~10μm。底涂布层的材质例如是因应被着体的 材质而选择适宜且公知的接着处理剂。底涂布层的材质并没有特别的 限定,优选为对(E)下述一般式(II): (式中R3与R4,个别为独立的氢原子或是碳数1~3的烷基,优选为 氢原子与甲基,n为1~3的整数。)所示的具有双酚骨骼的化合物 100重量份,为含有在(F)分子内具有3个以上的丙烯酰氧基以及 或是甲基丙烯酰氧基的化合物5~50重量份的组成物。 (E)成分优选为在一般式(II)的双酚骨骼上,更具有式(III): (R5为碳数2~5的烯烃,优选为乙烯基。p为1~5,优选为1~3的 整数。)所表示的末端基。 (E)成分能够由市售品得到,例如是所举的式; (式中,m+n=4)所示的环氧化双酚F二丙烯酸酯(日本化药(股份 有限)制,商标“KAYARAD R-712”),环氧化双酚A二丙烯酸酯 (同公司制,商标“KAYARAD R-551”),环氧化双酚A二甲基丙 烯酸酯(SARTOMER公司制,商标“SR-348”、商标“SR-480”、 商标“SR9036”),环氧化双酚A二丙烯酸酯(荒川化学工业(股 份有限)制,商标“BEAMSET 750”)等。 前述(F)成分能够使用与前述接着剂组成物的(C)成分相同 的化合物。 再者,于底涂布组成物为了提升涂膜的强度,亦能够将前述接着 剂组成物的(A)成分与相同共轭二烯系聚合物,对(E)成分100 重量份为混合0.5~10重量份,依照希望,前述黏度调整剂或光引发 剂,对(E)成分100重量份个别为能够添加5~30重量份、0.1~5 重量份。而且,作为自由基反应的苯乙烯单体对(E)成分100重量 份能够添加1~20重量份。再者,于上述成分之外,能够由与前述接 着剂组成物所说明相同的环氧化合物、无机填充物、高分子填充物与 碱性化合物所组的族群中选择至少一种的添加剂成分,对(E)成分 100重量份合计添加5~30重量份。 于此种组成的底涂布组成物的涂布面,优选为照射紫外线或是放 射线。 于本发明中,优选为于被着体形成底涂布层,并于底涂布层上层 叠接着剂组成物层,再因应需要照射紫外线或放射线后,将未加硫橡 胶压着于其上以进行加硫,以得到依序堆栈的被着体/底涂布层/接着 剂组成物层/橡胶复合体。 本发明所使用的橡胶成分并没有作特别的限定,例如是所举的天 然橡胶聚异戊二烯合成橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯- 丁二烯共聚体橡胶(SBR)、丙烯腈丁二烯共聚物(NBR)、氯戊二 烯(CR)与丁基橡胶(IIR)等的共轭二烯系合成橡胶,乙烯-丙烯共 聚合物橡胶(EPM)、乙烯-丙烯-二烯共聚合物与聚硅氧烷橡胶等。 于此些之中优选为使用天然橡胶以及共轭二烯系合成橡胶。而且,橡 胶亦可以二种以上混合使用。 此些的橡胶的加硫,例如能够以硫磺、二硫化四甲基秋兰姆、四 硫化二戊撑秋兰姆等的秋兰姆聚硫化物;4,4-二硫代吗啉;p-苯醌二 肟;p,p’-二苯并苯醌二肟;环状硫磺亚胺;过氧化物作为加硫剂以进 行,优选为使用硫磺。 而且,于橡胶中除了前述配合成分之外,亦能够适当的配合通常 橡胶业界所使用的碳黑、硅土、氢氧化铝等填充物,加硫促进剂、老 化防止剂、软化剂等各种配合剂。再者,亦可以为各种材质的粒子、 纤维、布等的复合体。 其次,通过本发明的实施例以更详细的说明本发明,然而本发明 并不限定于此些实施例。 通过下述的方法制作橡胶与被着体的复合体,进行各项测试。 1.聚酯薄膜-橡胶复合体 厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(帝人(股份有限)制、 商标;TETORON(TYPE O))的一侧表面上,以薄膜涂布装置涂布 表1所示组成的底涂布组成物以形成底涂布层后,使用紫外线照射装 置((股份有限)EYE GRAPHIC制;形式:ECS-301G1)照射紫外 线(以500mJ/cm2的强度照射5秒钟,或是1000mJ/cm2的强度照射 10秒钟),亦或是使用电子线照射装置((股份有限)EYE GRAPHIC 制;形式:ELECTRO CURTAIN CB250/15/180L)照射电子线(照射 量:40或是25MRad)。 其次,于经由上述处理的底涂布层上,使用薄膜涂布装置涂布表 1所示组成的接着剂组成物以形成接着剂层。以紫外线照射后、电子 线照射后或是未照射,如下述进行加硫以得到80mm×80mm的大小 的聚酯薄膜-橡胶复合体。 未加硫橡胶 厚度2.3mm 配合:如下表所示 (注): **N-苯基-N-异丙基-p-苯烯二胺 加硫条件 压着压力:15kg/cm2 加硫温度:摄氏160度 加硫时间:20分钟 2.聚酯软线(cord)-橡胶复合体 于连续步骤中,将搓捻结构为1500d/2,下搓捻数为39回/10cm、 上搓捻数为39回/10cm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制轮胎软线,浸泡 在表1所示组成的底涂布组成物,经过挤压滚轮(squeeze roll)去除 过剩的底涂布组成物。其次,通过紫外线照射(以1000mJ/cm2的强 度照射10秒钟)以150cm/分的软线速度通过紫外线照射装置的光硬 化区的底涂布层。 将具有紫外线硬化底涂布层的软线浸泡在表1所示组成的接着 剂组成物,经过挤压滚轮去除过剩的接着剂组成物。其次,通过紫外 线照射(以1000mJ/cm2的强度照射10秒钟)以150cm/分的软线速度 通过紫外线照射装置的光硬化区的接着剂组成物层。 依此而得的接着剂处理聚酯软线,埋入上表所示组成的厚度 2.3mm的未加硫组成物,以压力20kgf/cm2、温度摄氏160度于20分 钟加硫,以得到聚酯软线-橡胶复合体。 3.耐纶(Nylon)软线-橡胶复合体 使用搓捻结构为1260d/2,下搓捻数为39回/10cm、上搓捻数为 39回/10cm的东丽(股份有限)制轮胎软线,除了使用电子线照射(照 射量:40MRad)底涂布层以外,使用与制作聚酯软线-橡胶复合体相 同的方法以得到耐纶软线-橡胶复合体。 4.薄膜剥离测试 将聚酯软线-橡胶复合体切割为25mm的宽度以调制剥离测试用 试片。 使用此试片,以剥离角180度(T型剥离)、拉伸速度50mm/ 分进行橡胶层与聚酯薄膜的剥离测试,以求取剥离强度。而且,对剥 离后薄膜的表面积测量披覆橡胶的面积率(橡胶附着率),以进行下 表所示的橡胶附着的等级区分。此些的结果如表1所示。 5.薄膜拉伸测试 由聚酯软线-橡胶复合体以及耐纶软线-橡胶复合体中将软线挖 出,测量以30cm/分的速度将软线由复合体剥离时的抗力,以及与此 些的接着力(张力)。而且,对剥离后软线的表面积测量测量披覆橡 胶的面积率,以进行下表所示的橡胶附着的等级区分。此些的结果如 表1所示。 6.反应热曲线 对各接着剂组成物以紫外线照射(以500mJ/cm2 5秒钟)以制作 薄膜。将薄膜细碎切割,以30网眼的细格金属丝网区分以得到各粉 末。对各粉末100重量份加入3重量份的硫磺(80网眼以下),均 匀的混练以得到各试料。将置入试料的耐压锅装设于差示扫描热量 计,未加硫而保持摄氏70度5分钟。其后,测量以摄氏5度/分升温 的反应热量(W/g)以得到反应曲线。 依此所得的反应曲线的一范例如图1所示。各试料的组成如下所 示。 试料组成 (A)成分:甲基丙烯酰化聚丁二烯(RIACRYL3100) (B)成分:4-乙烯基吡啶 由图1可了解的,未含(B)成分(电子对给予性碱性化合物: 4-乙烯基吡啶)的场合(0%VP)中,摄氏190度以下,特别是摄氏 180度以下的区域,曲线的基线为平坦而未见波峰。但是,添加(B) 成分的话,加硫反应的短波峰(shorter peak,如箭头所示)会出现在 摄氏120~190度的区域。通过对此短波峰的转折点微分,于表1内 作为反应热波峰温度而被记载。 7.硫磺的移动量(橡胶→接着剂组成物) 前述方法形成的聚酯薄膜-橡胶复合体以垂直薄膜面的方向切 断。此剖面以具备X线物质分析装置的扫描型电子显微镜观察,接 着,测量橡胶层、接着剂层、薄膜层的硫磺的荧光X线计算量。由 橡胶层至接着剂层的移动量,以接着剂层的硫磺含量,较之于对橡胶 层的硫磺含量的平均分布量高或是低以进行评价。 8.灌入空气的轮胎 将搓捻结构为1500d/2,下搓捻数为39回/10cm、上搓捻数为39 回/10cm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制轮胎软线,浸泡在表1所示组成 的底涂布组成物,经过挤压滚轮去除过剩的底涂布组成物。其次,通 过紫外线照射(以1000mJ/cm2的强度照射10秒钟)以150cm/分的软 线速度通过紫外线照射装置的光硬化区的底涂布层。 将具有紫外线硬化底涂布层的软线浸泡在表1所示组成的接着 剂组成物,经过挤压滚轮去除过剩的接着剂组成物。其次,通过紫外 线照射(以1000mJ/cm2的强度照射10秒钟)以150cm/分的软线速度 通过紫外线照射装置的光硬化区的接着剂组成物层,制作出第14比 较例以及第37实施例的接着剂处理聚酯软线。 将第14比较例以及第37实施例的接着剂处理聚酯软线作为骨架 胶合层(carcassply)而使用一层,灌入155R13的尺寸的空气以形成 子午线轮胎。 9.轮胎行走后的聚酯软线复合体的接着力 将第14比较例以及第37实施例的轮胎以JIS D4202所决定的规 定轮胎辋圈(rim)组装后,装设于一般乘用车上,于平坦的柏油路面上 以时速30公里行走10公里(惯常行走)。第37实施例的轮胎更于 一般路面行驶10000公里。行走后的软线强力(N)以JIS L1017测 定。而且,由两轮胎的侧部,以刀子切出胶合方向100mm,周方向 25mm的试样,将软线挖出,测量以30cm/分的速度将软线由复合体 剥离时的抗力(N),此些作为接着力记入下表。而且,使用通常轮 胎软线接着剂的RFL配方的轮胎,与第37实施例的轮胎进行相同行 走时的软线强力以及接着力亦记入下表以做为参考。 表1-1 表1-2 表1-3 表1-4 表1-5 表1-6 表1-7 表1-8 表1-9 表1-10 表1-11 表1-12 表1-13 表1-14 表1-15 表1-16 表1-17 表1-18 表1-19 (注): (A)成分 *1~*3甲基丙烯酸酯接枝化聚丁二烯 *4甲基丙烯酸酯末端的聚丁二烯 (D)成分 单官能性化合物 *8四氢氧茂甲基单丙烯酸酯 *9异辛基单丙烯酸酯 *10苯氧基聚乙二醇单丙烯酸酯 多官能性化合物 *11聚丙三醇二甲基丙烯酸酯 *12聚丙三醇二丙烯酸酯 (E)成分 *13环氧化双酚A二甲基丙烯酸酯 *14环氧化双酚A二丙烯酸酯 *15环氧化双酚A二丙烯酸酯 *16环氧化双酚F二丙烯酸酯 (B)成分 *25脂肪族聚胺 *26变性脂肪族聚胺 (C)或是(F)成分 *17季戊四醇聚环氧丙烯酸酯 *18、*19季戊四醇聚丙氧丙烯酸酯 *20季戊四醇聚丙烯酸酯 *21二季戊四醇聚丙烯酸酯 环氧化合物 *6环氧酚醛丙烯酸酯 高分子填充物 *5氨基变性丙烯酰丙烯腈丁二烯共聚合物 *7异丁烯与无水顺丁烯二酸的共聚合物 *27热可塑性高分子量聚酯数脂 无机填充物 *22蒙脱石黏土 光引发剂 *23 2,4-二乙基噻吨 *24对二甲胺苯甲酸异戊酯 产业上的利用性 依本发明的话,橡胶与被着体经接着剂组成物接着时,于接着剂 组成物照射紫外线或放射线后,通过将此些与未加硫橡胶压着加硫, 而得到橡胶与被着体之间优良的接着力。因此,本发明能够适于制造 接着橡胶与被着体所必须的橡胶补强材料或橡胶物品。 |