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JP3594105B2 - Vulcanized adhesive composition - Google Patents

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JP3594105B2
JP3594105B2 JP29565196A JP29565196A JP3594105B2 JP 3594105 B2 JP3594105 B2 JP 3594105B2 JP 29565196 A JP29565196 A JP 29565196A JP 29565196 A JP29565196 A JP 29565196A JP 3594105 B2 JP3594105 B2 JP 3594105B2
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cresol
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phenol resin
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novolak
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清文 深澤
博光 矢本
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Nok Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加硫接着剤組成物に関する。更に詳しくは、金属とアクリルゴムとの加硫接着に有効に用いられる加硫接着剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
金属とアクリルゴムとの加硫接着に、フェノールやp−置換フェノールから導かれたノボラック型フェノール樹脂を主成分とし、これにヘキサメチレンテトラミンを硬化剤として添加した加硫接着剤組成物などが用いられている。しかしながら、このような加硫接着剤組成物には、次のような欠点がみられる。
(1)ヘキサメチレンテトラミンのガスが発生し、焼付炉内を汚染する
(2)硬化皮膜が着色する
(3)有効期限が短い
(4)他の接着剤塗布金具に付着すると、接着不良の原因となる
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、金属とアクリルゴムとの加硫接着に用いられる、ノボラック型フェノール樹脂を接着性成分とする加硫接着剤組成物であって、ヘキサメチレンテトラミンを硬化剤として使用しないものを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、m-クレゾールとp-クレゾールとの混合物から得られたノボラック型フェノール樹脂を接着性成分とし、これに変性されていないレゾール型フェノール樹脂を硬化剤として添加し、金属への焼付が約100〜200℃の範囲で行なわれる加硫接着剤組成物によって達成される。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明に係る加硫接着剤組成物の接着性成分は、m−クレゾールとp−クレゾールとの混合物から得られたノボラック型フェノール樹脂よりなる。ノボラック型フェノール樹脂は、フェノール類とホルムアルデヒドとを酸性触媒(塩酸、しゅう酸等)の存在下で反応させることによって得られるが、その際フェノール類としてm−クレゾールとp−クレゾールとの混合物が用いられる。ここで用いられるm−クレゾールとp−クレゾールとの混合物は、コールタールより得られるクレゾール3異性体混合物からo−クレゾールを初留として除いた残渣のm−およびp−混合物としてとらえられる。
【0006】
また、このようなノボラック型フェノール樹脂の硬化剤として用いられるレゾール型フェノール樹脂としては、フェノール類とホルムアルデヒドとを塩基性触媒(アルカリ金属、マグネシウムの水酸化物等)の存在下で反応させることによって得られる変性されていないものが使用されるが、その際のフェノール類としては、例えばフェノール、m−クレゾールとp−クレゾールとの混合物、p−第3ブチルフェノール、p−フェニルフェノール、ビスフェノールA等のフェノール性水酸基に対してo−および/またはp−位に2個または3個の置換可能な核水素原子を有するものであれば任意のものを用いることができる。
【0007】
ノボラック型フェノール樹脂とそれの硬化剤としてのレゾール型フェノール樹脂とは、前者の100重量部に対して、後者が約10〜200重量部、好ましくは約40〜70重量部の割合で用いられる。レゾール型フェノール樹脂の割合がこれ以下では、ノボラック型フェノール樹脂の硬化が十分に行われず、一方これ以上の割合で用いられると、ゴムとの相溶性が悪くなる。これらのフェノール樹脂類は、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール等のアルコール類が一般に用いられる有機溶媒中に、約5〜20重量%の固型分濃度で溶解させた有機溶媒溶液として調製されて用いられる。
【0008】
このような有機溶媒溶液よりなる加硫接着剤組成物を用いての加硫接着は、軟鋼、ステンレススチール、アルミニウム、アルミニウムダイキャスト等の金属上にこれを塗布し、室温下で風乾させた後、約100〜200℃で約5〜10分間程度の乾燥を行い、そこに未加硫のアクリルゴム配合物を接合させ、約180〜200℃で加圧加硫させることによって行われる。
【0009】
未加硫のアクリルゴム配合物としては、例えば次のようなものが用いられる。

Figure 0003594105
【0010】
【発明の効果】
本発明に係る加硫接着剤組成物は、約100〜200℃の広範囲の焼付温度での接着が可能であり、しかもその際の焼付は約3〜5分間程度の短時間で十分である。また、硬化剤として変性されていないレゾール型フェノール樹脂が用いられ、ヘキサメチレンテトラミンが用いられていないため、ヘキサメチレンテトラミンを用いたときみられるそれの飛散による焼付炉の汚染や接着不良等が防止される。
【0011】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【0012】
参考例1
(m−クレゾール−p−クレゾール混合物から得られたノボラック型フェノール樹脂)
m,p−クレゾール混合物を反応釜中で95℃に加熱し、そこにしゅう酸を加えた後、攪拌しながら混合物がおだやかに沸騰するような添加速度でホルムアルデヒド溶液を加えた。このときの混合比は、m,p−クレゾール混合物1モルに対してしゅう酸が0.02モル、ホルムアルデヒドが0.85モルである。全部のホルムアルデヒド溶液を加え終った後、95℃に約90分間保った。その後、常圧蒸留で脱水し、更に真空中で160℃迄加熱し、未反応物を除去して目的物を得た。
【0013】
参考例2
(フェノールから得られたノボラック型フェノール樹脂)
参考例1において、m,p−クレゾール混合物の代わりに、フェノールが用いられた。
【0014】
参考例3
(m−クレゾール−p−クレゾール混合物から得られたレゾール型フェノール樹脂)
反応釜中にm,p−クレゾール混合物、ホルムアルデヒド水溶液および水酸化バリウム・8水和物を加え、70℃で2時間攪拌しながら加熱した。このときの混合比は、m,p−クレゾール混合物1モルに対してホルムアルデヒドが1.5モル、水酸化バリウム・8水和物が0.02モルである。その後、pHを6〜7にするのに十分な量の10%硫酸を加えた。アスピレーターで減圧にし(約30〜50mmHg)、蒸留できるようにセットしたコンデンサを通して脱水し、目的物を得た。
【0015】
参考例4
(ビスフェノールAから得られたレゾール型フェノール樹脂)
参考例3において、m,p−クレゾール混合物の代わりに、ビスフェノールAが用いられた。
【0016】
参考例5
(フェノールから得られたレゾール型フェノール樹脂)
参考例3において、m,p−クレゾール混合物の代わりに、フェノールが用いられた。
【0017】
実施例1
参考例1のノボラック型フェノール樹脂 7重量部
参考例3のレゾール型フェノール樹脂 3 〃
メチルエチルケトン 90 〃
【0018】
実施例2
参考例1のノボラック型フェノール樹脂 5重量部
参考例4のレゾール型フェノール樹脂 5 〃
メチルエチルケトン 90 〃
【0019】
比較例1
参考例1のノボラック型フェノール樹脂 10重量部
ヘキサメチレンテトラミン 1 〃
メタノール 89 〃
【0020】
比較例2
参考例2のノボラック型フェノール樹脂 10重量部
ヘキサメチレンテトラミン 1 〃
メタノール 89 〃
【0021】
比較例3
参考例2のノボラック型フェノール樹脂 5重量部
参考例5のレゾール型フェノール樹脂 5 〃
メチルエチルケトン 90 〃
【0022】
以上の各成分からなる実施例1〜2および比較例1〜3の加硫接着剤組成物を、リン酸亜鉛処理した軟鋼板上に塗布し、室温条件下に10分間放置して風乾させた後、120℃、150℃、180℃または200℃の各焼付温度で5分間の焼付処理が行われた。
【0023】
これらの加硫接着剤焼付軟鋼板に、前記配合例I〜IIの未加硫アクリルゴムコンパウンドを接合させ、200℃、4分間の加圧加硫が行われた。得られた接着物について、90°剥離試験による接着強度およびゴム残り面積率の測定が行われた。
【0024】
得られた結果は、次のに示される。
【0026】
Figure 0003594105
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vulcanized adhesive composition. More specifically, the present invention relates to a vulcanized adhesive composition which is effectively used for vulcanizing adhesion between a metal and an acrylic rubber.
[0002]
[Prior art]
For vulcanization adhesion between metal and acrylic rubber, a vulcanization adhesive composition containing a novolak-type phenol resin derived from phenol or p-substituted phenol as a main component and adding hexamethylenetetramine as a curing agent thereto is used. Have been. However, such vulcanized adhesive compositions have the following disadvantages.
(1) Hexamethylenetetramine gas is generated and contaminates the inside of the baking furnace. (2) The cured film is colored. (3) The expiration date is short. (4) If it adheres to other adhesive coating hardware, it may cause poor adhesion. [0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a vulcanized adhesive composition containing a novolak-type phenol resin as an adhesive component, which is used for vulcanization bonding between a metal and an acrylic rubber, and does not use hexamethylenetetramine as a curing agent. To provide.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a novolak-type phenol resin obtained from a mixture of m-cresol and p-cresol as an adhesive component, and to add a non-modified resol-type phenol resin as a curing agent to the metal. Is achieved by a vulcanized adhesive composition in which baking is carried out at a temperature in the range of about 100 to 200 ° C.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The adhesive component of the vulcanized adhesive composition according to the present invention comprises a novolak-type phenol resin obtained from a mixture of m-cresol and p-cresol. The novolak-type phenol resin is obtained by reacting phenols with formaldehyde in the presence of an acidic catalyst (hydrochloric acid, oxalic acid, etc.). In this case, a mixture of m-cresol and p-cresol is used as the phenol. Can be The mixture of m-cresol and p-cresol used herein is regarded as an m- and p-mixture of a residue obtained by removing o-cresol as a first distillation from a cresol 3 isomer mixture obtained from coal tar.
[0006]
As the resol type phenol resin used as a curing agent of such a novolak phenolic resin by reacting a phenol and formaldehyde in the presence of a basic catalyst (alkali metal hydroxides such as magnesium) The obtained unmodified product is used . Examples of the phenols at this time include phenol, a mixture of m-cresol and p-cresol, p-tert-butylphenol, p-phenylphenol, bisphenol A and the like. Any one can be used as long as it has two or three substitutable nuclear hydrogen atoms at the o- and / or p-positions with respect to the phenolic hydroxyl group.
[0007]
The novolak-type phenol resin and the resol-type phenol resin as a curing agent thereof are used in an amount of about 10 to 200 parts by weight, preferably about 40 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the former. When the proportion of the resol-type phenolic resin is less than this, the novolak-type phenolic resin is not sufficiently cured, while when used at a higher proportion, the compatibility with the rubber deteriorates. These phenolic resins are prepared as an organic solvent solution in which ketones such as acetone and methyl ethyl ketone and alcohols such as methanol and ethanol are dissolved in a generally used organic solvent at a solid content of about 5 to 20% by weight. It is prepared and used.
[0008]
Vulcanization bonding using a vulcanizing adhesive composition comprising such an organic solvent solution is applied on a metal such as mild steel, stainless steel, aluminum, or aluminum die cast, and air-dried at room temperature. and drying of about 5 to 10 minutes at about 100 to 200 ° C., there is bonded the unvulcanized acrylic rubber compounds, is carried out by press vulcanization at about 180 to 200 ° C..
[0009]
As the unvulcanized acrylic rubber compound, for example, the following are used.
Figure 0003594105
[0010]
【The invention's effect】
The vulcanized adhesive composition according to the present invention is capable of bonding at a wide range of baking temperatures of about 100 to 200 ° C., and in that case, baking in a short time of about 3 to 5 minutes is sufficient. Furthermore, resol-type phenolic resin which is not modified is used, since no hexamethylenetetramine is used, contamination or adhesion failure, etc. of the baking furnace by Tokizane is that of scattered with hexamethylenetetramine prevention as a curing agent Is done.
[0011]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples.
[0012]
Reference Example 1
(Novolak-type phenol resin obtained from m-cresol-p-cresol mixture)
The m, p-cresol mixture was heated to 95 ° C in a reaction kettle, oxalic acid was added thereto, and then the formaldehyde solution was added with stirring at a rate such that the mixture boiled gently. The mixing ratio at this time is 0.02 mol of oxalic acid and 0.85 mol of formaldehyde with respect to 1 mol of the m, p-cresol mixture. After all the formaldehyde solution was added, the mixture was kept at 95 ° C. for about 90 minutes. Thereafter, the product was dehydrated by atmospheric distillation, and further heated to 160 ° C. in a vacuum to remove unreacted substances to obtain an intended product.
[0013]
Reference Example 2
(Novolak type phenol resin obtained from phenol)
In Reference Example 1, phenol was used instead of the m, p-cresol mixture.
[0014]
Reference Example 3
(Resol type phenol resin obtained from m-cresol-p-cresol mixture)
An m, p-cresol mixture, an aqueous formaldehyde solution and barium hydroxide octahydrate were added into a reaction vessel, and the mixture was heated at 70 ° C. with stirring for 2 hours. The mixing ratio at this time is 1.5 mol of formaldehyde and 0.02 mol of barium hydroxide octahydrate per 1 mol of the m, p-cresol mixture. Thereafter, sufficient 10% sulfuric acid was added to bring the pH to 6-7. The pressure was reduced with an aspirator (approximately 30 to 50 mmHg), and the solution was dehydrated through a condenser set so that distillation could be performed, to obtain an intended product.
[0015]
Reference example 4
(Resole type phenol resin obtained from bisphenol A)
In Reference Example 3, bisphenol A was used instead of the m, p-cresol mixture.
[0016]
Reference example 5
(Resol type phenol resin obtained from phenol)
In Reference Example 3, phenol was used instead of the m, p-cresol mixture.
[0017]
Example 1
Novolak type phenolic resin of Reference Example 7 7 parts by weight Resol type phenolic resin of Reference Example 3
Methyl ethyl ketone 90〃
[0018]
Example 2
Novolak type phenolic resin of Reference Example 1 5 parts by weight Resol type phenolic resin of Reference Example 4 5%
Methyl ethyl ketone 90〃
[0019]
Comparative Example 1
Novolak type phenol resin of Reference Example 1 10 parts by weight hexamethylenetetramine 1%
89% methanol
[0020]
Comparative Example 2
Novolak type phenol resin of Reference Example 10 10 parts by weight hexamethylenetetramine 1%
89% methanol
[0021]
Comparative Example 3
Novolak type phenolic resin of Reference Example 2 5 parts by weight Resol type phenolic resin of Reference Example 5
Methyl ethyl ketone 90〃
[0022]
The vulcanized adhesive compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 composed of the above components were applied on a mild steel plate treated with zinc phosphate, and allowed to stand at room temperature for 10 minutes and air-dried. Thereafter, a baking treatment was performed at 120 ° C., 150 ° C., 180 ° C., or 200 ° C. for 5 minutes.
[0023]
The unvulcanized acrylic rubber compounds of Formulation Examples I and II were joined to these vulcanized adhesive-baked mild steel sheets, and pressure-cured at 200 ° C. for 4 minutes. With respect to the obtained adhesive, the adhesive strength and the remaining rubber area ratio were measured by a 90 ° peel test.
[0024]
The results obtained are shown in the following table .
[0026]
Figure 0003594105

Claims (1)

m-クレゾールとp-クレゾールとの混合物から得られたノボラック型フェノール樹脂を接着性成分とし、これに変性されていないレゾール型フェノール樹脂を硬化剤として添加してなり、ヘキサメチレンテトラミンが硬化剤として使用されておらず、金属への焼付温度範囲が約100〜200℃であって、金属とアクリルゴムとの加硫接着に用いられる加硫接着剤組成物。A novolak-type phenol resin obtained from a mixture of m-cresol and p-cresol is used as an adhesive component, and an unmodified resol-type phenol resin is added as a curing agent, and hexamethylenetetramine is used as a curing agent. A vulcanized adhesive composition that is not used, has a baking temperature range of about 100 to 200 ° C. for metal, and is used for vulcanizing adhesion between metal and acrylic rubber.
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