JPH0684436B2

JPH0684436B2 - オレフィン系熱可塑性エラストマーの接着方法

Info

Publication number: JPH0684436B2
Application number: JP30661388A
Authority: JP
Inventors: 克彦畑; 浩二木村
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPH02151634A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、オレフイン系熱可塑性エラストマーと異種材
料との接着方法に関し、詳しくは、オレフイン系熱可塑
性エラストマーと高分子材料、金属材料、無機材料等の
異種材料との接着方法に関する。

従来の技術熱可塑性エラストマーは、常温ではゴム弾性を有する
が、高温では可塑化されて、通常の熱可塑性樹脂用成形
機にて容易に成形加工することができる。特に、オレフ
イン系熱可塑性エラストマーは、耐熱老化性にすぐれる
と共に、低廉であるので、伝動ベルト、運搬ベルト、ホ
ース、タイヤ、種々の工業製品等、動的条件下にて用い
られる製品において、異種材料との接着複合物としての
利用が期待されている。

しかし、一般に、オレフイン系熱可塑性エラストマー
は、接着性に劣る。そこで、例えば、特開昭62−141080
号公報には、熱可塑性エラストマーとポリエステル系や
ポリアミド系合成繊維に接着するに際して、塩化ゴムの
ようなハロゲン化ゴムとハロゲン化ポリオレフイン、例
えば、塩素化ポリプロピレンとからなる接着剤組成物を
用いる方法が提案されている。しかし、この方法によれ
ば、得られる接着力が8kg/25mm程度であるので、前述し
たような動的使用される製品における接着方法としては
不十分である。

他方、例えば、芳香族ポリアミド繊維は、エラストマー
の補強材料として多くのすぐれた性質を有するが、従来
の合成繊維に比べて、その表面が一層不活性であつて、
エラストマーとの接着性に著しく劣り、特に、エラスト
マーとの接着複合物を高温環境下、前述したように、屈
曲、圧縮、伸長等、動的外力を受けて、繊維とゴムと間
に大きい剪断が生じる過酷な条件下での用途に用いた場
合、上述したような従来の接着方法によれば、いずれも
接着力が不足する結果、繊維とゴムとの界面にて剥離破
壊が生じて、製品が長期間にわたる寿命をもち得ず、芳
香族ポリアミド繊維のすぐれた特性が十分に活かされな
い。

発明が解決しようとする課題本発明は、オレフイン系熱可塑性エラストマーと異種材
料との接着における上記した問題を解決するためになさ
れたものであつて、オレフイン系熱可塑性エラストマー
を異種材料に強固に接着させることができる接着方法を
提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明は、オレフイン系熱可塑性エラストマーと被着体
との接着方法において、被着体を (a)ポリイソシアネート化合物又はポリエポキシ化合物
にて処理する第１工程、 (b)カルボキシル基又は酸無水物基を有する塩素含量８
〜30重量％の塩素化ポリプロピレンとポリエポキシ化合
物にて処理する第２工程、 (c)塩素含量８〜30重量％の塩素化ポリプロピレンにて
処理する第３工程、及び (d)このように処理した被着体をオレフイン系熱可塑性
エラストマーに密着させる第４工程からなることを特徴
とする。

本発明の方法においては、第１工程として、被着体をポ
リイソシアネート化合物又はポリエポキシ化合物にて処
理する。

上記ポリイソシアネート化合物は、分子内に２以上のイ
ソシアネート基を有する化合物であつて、特に、限定さ
れるものではないが、例えば、トリレンジイソシアネー
ト、メタフエニレンジイソシアネート、ジフエニルメタ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、ポリメチレンポリフエニルジイソシアネート等のポ
リイソシアネートが好ましく用いられる。また、かかる
ポリイソシアネートにトリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール等のように分子内に活性水素を２以上有
する化合物を反応させて得られる末端イソシアネート基
を有する多価アルコール付加ポリイソシアネートや、前
記ポリイソシアネートにフエノール、クレゾール、レゾ
ルシン等のフエノール類、ｔ−ブタノール、ｔ−ペンタ
ノール等の第３級アルコール類、ジフエニルアミン、キ
シリジン等の芳香族第２級アミン、フタル酸イミド等の
イミド、カプロラクタム等のラクタム、メチルエチルケ
トキシム等のオキシム等のブロック化剤を反応させて、
ポリイソシアネートのイソシアネート基をブロツク化し
たブロツク化ポリイソシアネート等を挙げることができ
る。

また、ポリエポキシ化合物は、分子内にエポキシ基を２
以上有する化合物であつて、特に、限定されるものでは
ないが、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ソ
ルビトール、ペンタエリスリトール等の多価アルコール
や、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコ
ールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキ
シ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス（４−ヒ
ドロキシフエニル）ジメチルエタン、フエノール・ホル
ムアミド樹脂、レゾルシン・ホルムアミド樹脂等の多価
フエノール類やフエノール樹脂とエピクロルヒドリンの
ようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物が好
ましく用いられる。

本発明においては、かかるポリイソシアネート化合物や
ポリエポキシ化合物は、有機溶剤に溶解した溶剤型接着
剤組成物として用いられる。上記有機溶剤は、特に、限
定されるものではないが、通常、ベンゼン、キシレン、
トルエン等の芳香族炭化水素、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン等の脂肪族ケトン、酢酸エチル、
酢酸アミル等のエステル、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン等のエーテル等が好適に用いられる。かかる溶剤型
接着剤組成物における固形分濃度は、特に限定されるも
のではないが、通常、５〜30重量％の範囲が好適であ
る。

第１工程における上記接着剤組成物による被着体の処理
は、通常、被着体を上記接着剤組成物に浸漬した後、必
要に応じて、熱処理することによつてなされる。この熱
処理は、被着体に付着させた上記接着剤組成物を反応定
着させるに足る温度にて行なえばよく、被着体にもよる
が、通常、120〜250℃の範囲の温度にて数分間処理すれ
ばよい。

上記処理の後、第２工程として、被着体をカルボキシル
基又は酸無水物基を有する塩素含量８〜30重量％の塩素
化ポリプロピレン（以下、グラフト変性塩素化ポリプロ
ピレンという。）とポリエポキシ化合物にて処理する。
第２工程にて用いるポリエポキシ化合物は、前述したも
のが用いられる。

また、上記カルボキシル基又は酸無水物基を有するグラ
フト変性塩素化ポリプロピレンは、塩素含量８〜30重量
％のアイソタクチツクポリプロピレンにマレイン酸、イ
タコン酸、シトラコン酸、フマル酸、アクリル酸、メタ
クリル酸等の不飽和カルボン酸や、無水マレイン酸等の
不飽和カルボン酸無水物をグラフト共重合させてなるも
のであつて、既に知られており、市販品として入手する
ことができる。本発明においては、例えば、スーパーク
ロン822S（山陽国策パルプ工業（株）製）等のグラフト
変性塩素化ポリプロピレンを好ましく用いることができ
る。グラフト変性する塩素化ポリプロピレンにおける塩
素含量が８重量％よりも少ないときは、一般に、有機溶
剤に対する溶解性や、ポリエポキシ化合物との相溶性に
劣り、用いるに適する接着剤組成物を得ることが困難で
ある。他方、グラフト変性する塩素化ポリプロピレンに
おける塩素含量が30重量％よりも多いときは、ゴム弾性
が低く、かかる塩素化ポリプロピレンを含む接着剤組成
物を用いて得られる接着物は、接着性が十分でない。

第２工程における接着剤組成物は、グラフト変性塩素化
ポリプロピレン100重量部について、ポリエポキシ化合
物３〜50重量部を含有するのが好ましく、特に、５〜30
重量部を含有するのが好ましい。

かかるポリエポキシ化合物とグラフト変性塩素化ポリプ
ロピレンとを含有する接着剤組成物も、有機溶剤に溶解
した溶剤型接着剤組成物として用いられ、有機溶剤とし
ては、特に、限定されるものではないが、前述したよう
なものが好適に用いられる。かかる溶剤型接着剤組成物
における固形分濃度は、特に限定されるものではない
が、通常、５〜30重量％の範囲が好適である。

第２工程における上記接着剤組成物による被着体の処理
も、通常、被着体を上記接着剤組成物に浸漬した後、必
要に応じて、熱処理することによつてなされる。この熱
処理も、被着体に付着させた上記接着剤組成物を反応定
着させるに足る温度にて行なえばよく、被着体にもよる
が、通常、100〜150℃の範囲の温度にて数分間処理すれ
ばよい。

第２工程において用いる接着剤組成物として、ポリエポ
キシ化合物に代えてイソシアネート化合物を用いること
は、接着剤組成物のポツトライフを短くするので好まし
くない。

本発明の方法における第３工程は、以上のように処理し
た被着体を低塩素化ポリプロピレンにて処理する工程で
ある。ここに用いる低塩素化ポリプロピレンは、塩素含
量８〜30重量％のアイソタクチツクポリプロピレンであ
つて、市販品も知られている。本発明においては、例え
ば、スーパークロン803MW等を好適に用いることができ
る。

低塩素化ポリプロピレンにおける塩素含量が８重量％よ
りも少ないときは、有機溶剤に対する溶解性が低く、30
重量％よりも多いときは、ゴム弾性が低く、かかる塩素
化ポリプロピレンを含む接着剤組成物を用いて得られる
接着物は、接着性が十分でない。この第３工程におい
て、前記したような無水マレイン酸等によるグラフト変
性塩素化ポリプロピレンを用いることは、極性が高すぎ
て、オレフイン系熱可塑性エラストマーとの相溶性に劣
るため、用いるに適さない。

次いで、本発明の方法によれば、第４工程として、以上
のように処理した被着体に溶融させたオレフイン系熱可
塑性エラストマーを密着させ、冷却させることによつ
て、被着体とオレフイン系熱可塑性エラストマーとを強
固に接着させることができる。被着体に溶融したオレフ
イン系熱可塑性エラストマーを密着させる手段は、何ら
限定されるものではなく、通常、かかるエラストマーに
用いられる成形手段、例えば、射出成形、押出成形、圧
縮成形等によることができる。

本発明の方法において、オレフイン系熱可塑性エラスト
マーは、好ましくは、ハード・セグメントがアイソタク
チツクポリプロピレン、ソフト・セグメントがEPDMやEP
Mを主体とするオレフイン系ゴムからなるものである。

本発明の方法は、かかるオレフイン系熱可塑性エラスト
マーを異種材料に接着するのに好適である。ここに、異
種材料としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド等
の高分子樹脂材料、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄、
種々の合金等の金属材料、ガラス等の無機材料が好適で
あつて、その形態は、板、管、棒、線、繊維、フイルム
等、何ら限定されるものではない。従つて、かかる材料
からなる被着体としては、例えば、芳香族ポリアミド繊
維を含む合成繊維、ガラス繊維、金属線や板等を挙げる
ことができる。

発明の効果本発明の方法によれば、オレフイン系熱可塑性エラスト
マーを異種材料に強固に接着することができ、従つて、
本発明の方法は、特に、例えば、動力伝達用ベルトやコ
ンベヤベルト、タイヤ等の動的な製品において、種々の
ゴムの補強体としての繊維、例えば、芳香族ポリアミド
繊維材料の接着に好適である。

実施例以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１第１工程にて用いる第１処理液の成分組成を第１表に示
し、第２工程にて用いる第２処理液の成分組成及び第３
工程にて用いる第３処理液の成分組成をそれぞれ第２表
に示す。

第３表に示すように、芳香族ポリアミド繊維コード（帝
人（株）製テクノーラ、1500D/1×３）をそれぞれ所定
の処理液を用いて、第１、第２及び第３工程を行なつ
た。第１工程においては、繊維コードを第１処理液に浸
漬した後、200℃で１分間熱処理し、第２工程において
は、繊維コードを第２処理液に浸漬した後、200℃で１
分間熱処理し、第３工程においては、繊維コードを第３
処理液に浸漬した後、150℃で１分間熱処理した。

次いで、このように処理した繊維コードを約30mm幅に平
行に配列させて、射出成形金型内に固定し、オレフイン
系熱可塑性エラストマー（モンサント社製サントプレー
ン101−80）を射出成形して、繊維コード／オレフイン
系熱可塑性エラストマー積層体を得た。

この積層体を25mm幅に裁断し、剥離試験機を用いて、50
mm/分の剥離速度にて繊維コードと熱可塑性エラストマ
ーの間の180゜剥離力を測定した。結果を第３表に示
す。

この結果から明らかなように、本発明の方法に従つて繊
維コードを処理したとき、オレフイン系熱可塑性エラス
トマーとの間に強固な接着を達成することができることが示される。

実施例２第５表に示すように、第１表、第２表及び第４表に示す
処理液を用いて、実施例１と同じ芳香族ポリアミド繊維
コードについて、実施例１と同様にして、第１、第２及
び第３工程を行なつた後、繊維コード／オレフイン系熱
可塑性エラストマー積層体を得た。実施例１と同様にし
て、繊維コードとエラストマーの間の180゜剥離力を測
定した。結果を第５表に示す。

また、これら繊維コード／オレフイン系熱可塑性エラス
トマー積層体をデマツチヤ屈曲試験機を用いて、19〜75
mmストローク5000回屈曲させた後、同様に剥離力を測定
した。その結果を第５表に示す。

実施例３被着体として、ポリエステルフイルム、アルミニウム
板、ステンレス鋼板及び鉄板をそれぞれトリクレンにて
脱脂した後、第１表に示すポリイソシアネート化合物溶
液Ｂにて処理した後、第２表に示す処理液Ｄにて処理
し、次いで、第２表に示す処理液Ｉにて処理した。

この後、実施例１と同様にして、被着体／熱可塑性エラ
ストマー積層体を得、実施例１と同様にして、被着体と
エラストマーの間の180゜剥離力を測定した。結果を第
６表に示す。

いずれの被着体についても、繊維コードとの間に強力な
接着を得ることができることが示される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オレフイン系熱可塑性エラストマーと被着
体との接着方法において、被着体を (a)ポリイソシアネート化合物又はポリエポキシ化合物
にて処理する第１工程、 (b)カルボキシル基又は酸無水物基を有する塩素含量８
〜30重量％の塩素化ポリプロピレンとポリエポキシ化合
物にて処理する第２工程、 (c)塩素含量８〜30重量％の塩素化ポリプロピレンにて
処理する第３工程、及び (d)このように処理した被着体をオレフイン系熱可塑性
エラストマーに密着させる第４工程からなることを特徴とするオレフイン系熱可塑性エラス
トマーの接着方法。