説明

ゴム接着用ホットメルト接着剤およびこの接着剤を用いた接着方法

【課題】 有機溶剤を使用することなく、ゴムと被着体(ゴム、プラスチック、金属など)とを高い接着強度で確実に接着できるゴム接着用ホットメルト接着剤を提供する。
【解決手段】 ホットメルト接着性樹脂で構成された接着剤において、この接着剤1kgあたりの官能基(アミノ基、カルボキシル基、二重結合基、エポキシ基など)の割合を、10mmol以上とする。このような接着剤は、ホットメルト接着性ポリアミド系樹脂およびホットメルト接着性ポリエステル系樹脂から選択された少なくとも1種のホットメルト接着性樹脂で構成してもよく、官能基濃度を調整するため、さらに、官能基を有する化合物(エポキシ基を有する化合物、炭素−炭素二重結合を有する化合物など)を含んでいてもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ゴムと、このゴムに対する被着体[同種又は異種のゴム、異種材料(金属、プラスチック、木材など)など]とを接着するのに有用なゴム接着用ホットメルト接着剤(又はその組成物)、この接着剤を用いた接着方法、およびこの方法により得られるゴムと被着体との複合体(接着複合体)に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、ゴム(例えば、加硫ゴム)同士の接着、ゴム(例えば、加硫ゴム)と異種材料(金属、プラスチック、木材など)との間の接着においては、接着剤(クロロプレン系ゴム、二トリル系ゴム、エポキシ系接着剤など)が用いられており、通常、ゴム配合剤の表面へのブリードによる接着阻害を防止するための研磨処理、薬液処理などのゴム表面への各種処理が必要である。
【0003】
なお、ゴムと異種材料間の接着においては、異種材料に親和性のある接着剤と、ゴムとの親和性のある接着剤との二種類の接着剤を用いる二液塗布型接着方法が一般的である。例えば、ゴムと金属との接着では下塗り接着剤としてフェノール系接着剤に塩素化ゴムを配合したものが、また、上塗り接着剤としては塩素化ゴムや環化ゴムに架橋剤を配合したものが多く使用されている。
【0004】
また、ゴムの加硫と同時に接着を行う場合においては、同じ種類のゴム同士では接着剤は必ずしも必要ではないが、異種ゴム同士又はゴムと異種材料間との接着においては、加硫ゴムの接着と同様の接着剤、表面処理剤が用いられている。例えば、未加硫ゴムと布との接着では、加硫剤を含むゴム溶液(ニトリル系ゴム溶液など)を布地に塗布し、このゴム溶液が塗布された布地を未加硫ゴムと貼りあわせて加硫させている。
【0005】
特に、タイヤやベルトのように、ゴム補強材がゴムと強固な接着を要求される場合には、被着体としてのゴム補強材料(タイヤコードなどのポリアミドやアラミド、ポリエステルのような繊維)と、ゴムとを強固に接着させる必要がある。この様な場合、これらのゴム補強材料(合成繊維コードなど)を、あらかじめ接着剤を含むゴム溶液(例えば、レゾルシノール系樹脂とゴムラテックスの混合溶液)中に浸漬し、乾燥させたものを用いて、ゴム(ゴムシート)と被着体(合成繊維コードなど)との接着を、ゴムの加硫と同時に行う方法が知られており、このようなゴム溶液を用いた種々の改良方法も知られている。
【0006】
例えば、特開平7−118401号公報(特許文献1)には、(a)アラミドのコードを、特定の構造式を有するアラミド−ポリジエンコポリマーで処理し、(b)処理コードとゴムとの複合材料を加硫する工程を含むアラミドコードと硫黄加硫ゴムとの間の接着性を改良する方法が開示されている。この文献には、前記アラミド−ポリジエンコポリマーの溶液を、浸漬などの方法により、前記コードに適用して、前記コードを被覆できることが記載されている。
【0007】
また、特開2002−309224号公報(特許文献2)には、ゴムと補強材料との間の接着性を増加させるための接着剤組成物において、該接着剤組成物が、カルボン酸と、ヒドロキシル基および/またはアミノ基、付加的に炭素−炭素二重結合又は三重結合を有する化合物とを反応させることによって得られる化合物を含有する接着剤組成物が開示されている。
【0008】
以上のように、ゴムの被着体との接着は非常に煩雑な接着工程となっており、また接着に用いられるゴム系接着剤の溶液に含まれる有機溶剤は作業環境の悪化原因となっている。
【0009】
一方、ホットメルト接着剤を用いて、ゴムと被着体とを接着する試みもなされている。例えば、特開平10−183082号公報(特許文献3)には、(a)ポリアミド10〜80重量%、(b)エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物10〜90重量%、(c)無水ポリカルボン酸0.01〜10重量%、(d)可塑剤及び/又は粘着剤0〜50重量%からなるゴム接着用ホットメルト接着剤組成物が開示されている。
【0010】
このようなホットメルト接着剤を用いると、有機溶剤を使用することなく、ゴムを接着できる。しかし、このような組成物を用いても、ゴムと被着体との組合せなどによっては、ゴムと被着体とを充分な接着強度で接着できない。また、このような組成物では、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物や無水ポリカルボン酸などを必要とし、調製が煩雑である。
【特許文献1】特開平7−118401号公報(特許文献1)
【特許文献2】特開2002−309224号公報(特許文献2)
【特許文献3】特開平10−183082号公報(請求項1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
従って、本発明の目的は、ゴムと被着体(ゴム、プラスチック、金属など)とを高い接着強度で確実に接着できるゴム接着用ホットメルト接着剤、この接着剤を用いた接着方法およびこの接着方法により接着したゴムと被着体との複合体を提供することにある。
【0012】
本発明の他の目的は、溶剤(有機溶剤)を使用することなく、簡便にかつ効率よくゴムと被着体とを強固に接着できるゴム接着用ホットメルト接着剤、この接着剤を用いた接着方法およびこの接着方法により接着したゴムと被着体との複合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明者らは、ゴムの新しい接着方法について、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、官能基を特定濃度で有するホットメルト接着剤(又はその組成物)を、ゴムと被着体との接着に用いると、従来のような有機溶剤を使用することなく、高い接着強度で確実にゴムと被着体とを接着できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0014】
すなわち、本発明のゴム接着用ホットメルト接着剤は、ゴムと被着体とを接着させるためのホットメルト接着剤であって、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物を含むことなく、ホットメルト接着性樹脂で構成されており、10mmol/kg以上の割合で官能基を有する。前記官能基は、例えば、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種であってもよい。特に、前記ゴム接着用ホットメルト接着剤は、アミノ基、カルボキシル基およびヒドロキシル基から選択された少なくとも1種の官能基(A)を20mmol/kg以上の割合で有していてもよい。
【0015】
前記ホットメルト接着剤は、例えば、ホットメルト接着性ポリアミド系樹脂、およびホットメルト接着性ポリエステル系樹脂から選択された少なくとも1種で構成されていてもよい。このようなホットメルト接着剤は、例えば、アミノ基及びカルボキシル基から選択された少なくとも1種の官能基を30〜1000mmol/kgの割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂、およびカルボキシル基及びヒドロキシル基から選択された少なくとも1種の官能基を30〜1000mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂から選択された少なくとも1種で構成されていてもよい。
【0016】
前記接着剤は、前記官能基濃度を調整するため、さらに、官能基を有する化合物を含むホットメルト接着剤組成物であってもよい。例えば、このようなホットメルト接着剤組成物は、ホットメルト接着性ポリアミド系樹脂およびホットメルト接着性ポリエステル系樹脂から選択された少なくとも1種のホットメルト接着性樹脂と、官能基を有する化合物とで構成されていてもよい。前記官能基を有する化合物は、エポキシ基を有する化合物および炭素−炭素二重結合を有する化合物から選択された少なくとも1種であってもよい。また、前記官能基を有する化合物の割合は、ホットメルト接着性樹脂100重量部に対して、0.01〜30重量部程度であってもよい。
【0017】
本発明のホットメルト接着剤には、例えば、以下の(1)〜(4)のいずれかのホットメルト接着剤などが含まれる。
【0018】
(1)アミノ基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(2)アミノ基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着剤
(3)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(4)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着剤。
【0019】
また、本発明の代表的なホットメルト接着剤は、以下の(a)〜(f)のいずれかであってもよい。
【0020】
(a)アミノ基又はカルボキシル基を100mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(b)アミノ基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有し、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(c)アミノ基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂と、エポキシ基を有する化合物および炭素−炭素二重結合基を有する化合物から選択された少なくとも1種の官能基を有する化合物とで構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着剤
(d)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を100mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(e)カルボキシル基又はヒドロキシル基を40mmol/kg以上の割合で有し、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(f)カルボキシル基又はヒドロキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂と、エポキシ基を有する化合物および炭素−炭素二重結合基を有する化合物から選択された少なくとも1種の官能基を有する化合物とで構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着剤。
【0021】
本発明には、ゴムと被着体との間に、溶融状態の前記接着剤を介在させて、前記ゴムおよび被着体を圧着させることにより、ゴムと被着体とを接着させる方法も含まれる。また、本発明には、このような方法により得られるゴムと被着体との複合体も含まれる。
【発明の効果】
【0022】
本発明のゴム接着用ホットメルト接着剤は、アミノ基、炭素−炭素二重結合基などの官能基を特定濃度で有しているため、ゴムと被着体(ゴム、プラスチック、金属など)とを高い接着強度で確実に接着できる。また、本発明のゴム接着用ホットメルト接着剤は、シート状や粉粒状などの形状で適用できるので、溶剤(有機溶剤)を使用することなく、簡便にかつ効率よくゴムと被着体とを強固に接着できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明のゴム接着用ホットメルト接着剤(以下、単にホットメルト接着剤、接着剤などということがある)は、ゴムと被着体とを接着させるためのホットメルト接着剤であって、特定の割合又は濃度で官能基を有するとともに、ホットメルト接着性樹脂で構成されている。なお、本発明のゴム接着用ホットメルト接着剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物(前記特開平10−183082号公報に記載のケン化物など)を含まない。
【0024】
[官能基およびその割合]
本発明のゴム接着用ホットメルト接着剤は、特定の割合で官能基を有している。
【0025】
官能基としては、アミノ基(−NH2)、カルボキシル基(−COOH)、酸無水物基(−COOCO−)、ヒドロキシル基(−OH)、エポキシ基、不飽和基{炭素−炭素二重結合基[置換基(例えば、アルキル基などの炭化水素基など)を有していてもよいビニレン基、ビニル基など]、炭素−炭素三重結合基[エチニレン基(−C≡C−)、エチニル基など]など}などが挙げられる。前記接着剤は、単独で又は2種以上組みあわせてこれらの官能基を有していてもよい。
【0026】
これらの官能基のうち、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、炭素−炭素二重結合基が特に有効である。通常、本発明の接着剤は、アミノ基、カルボキシル基、およびヒドロキシル基から選択された少なくとも1種の官能基(A)を少なくとも有している場合が多い。このような官能基は、未加硫ゴムにおいては加硫時の加硫反応に関与して接着に寄与し、加硫ゴムにおいては、ゴム表面に存在する官能基との相互作用や部分的な反応により、接着に寄与するものと考えられる。また、これらの官能基は、ゴムと接着する被着体(又は相手材)、例えば、グラステックス、金属、布地や繊維、木材などとのホットメルト接着性の向上にも大きく寄与する。
【0027】
官能基の割合(又は官能基濃度)は、前記ゴム接着用ホットメルト接着剤1kgあたり、10mmol以上(例えば、10〜1500mmol程度)であればよく、例えば、20mmol以上(例えば、30〜1000mmol程度)、好ましくは40mmol以上(例えば、50〜700mmol程度)、さらに好ましくは80mmol以上(例えば、100〜600mmol程度)、特に100mmol以上(例えば、120〜550mmol程度)であってもよい。
【0028】
なお、前記ホットメルト接着剤は、前記のように、複数の官能基を組みあわせて有していてもよく、特に、アミノ基、カルボキシル基およびヒドロキシル基から選択された少なくとも1種の官能基(A)と、エポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基(B)とを有していてもよい。このような複数の官能基を有する場合、複数の官能基の総濃度が上記範囲であればよく、それぞれの官能基濃度が、独立して上記範囲の官能基濃度を充足していてもよい。例えば、ホットメルト接着剤が、アミノ基と炭素−炭素二重結合基を有している場合、アミノ基の割合が上記範囲(例えば、10mmol/kg以上)であり、かつ炭素−炭素二重結合基の割合が上記割合(例えば、10mmol/kg以上)であってもよい。
【0029】
特に、前記ホットメルト接着剤が、前記官能基(A)および官能基(B)を有している場合、前記官能基(A)の割合が上記範囲[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)]であり、かつ官能基(B)の割合が上記範囲[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)]であってもよい。
【0030】
官能基は、ホットメルト接着剤全体において上記所定の濃度であればよく、ホットメルト接着性樹脂そのものが所定の官能基濃度を有していてもよく、種々の方法によりその濃度を調整してもよい(又は高めてもよい)。
【0031】
官能基濃度を調整する方法としては、ホットメルト接着性樹脂が所定濃度の官能基濃度を有しているか否かに拘わらず、例えば(i)ホットメルト接着性樹脂に官能基を導入する方法、(ii)ホットメルト接着性樹脂と官能基を有する化合物とで混合物を形成する方法、(iii)これらの方法を組みあわせる方法などが挙げられる。
【0032】
官能基を導入する方法(i)としては、(i-1)官能基を有する化合物(又は単量体)を、共重合成分としてホットメルト接着性樹脂を合成する方法、(i-2)反応性基(a)[例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基などの前記例示の官能基(特に、反応性末端基)など]を有するホットメルト接着性樹脂と、前記反応性基(a)に対する反応性基(b)(ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基など)および前記官能基(二重結合基など)とを有する化合物(後述する官能基を有する化合物のうち、さらに前記反応性基(b)を有する化合物など)とを反応させて結合を形成させる方法、(i-3)種々の有機反応を利用して官能基を導入する方法(例えば、アセチレンを利用したレッペ反応によるビニル基の導入、ビニルリチウムなどの有機金属試薬を利用した不飽和結合の導入、カップリング反応による不飽和結合の導入、不飽和結合の酸化によるエポキシ基の導入など)などが挙げられる。
【0033】
これらの方法は単独で又は2種以上組みあわせてもよく、特に方法(i-1)及び/又は(i-2)が好ましい。前記方法(i-2)において、以下に、反応性基(a)と反応性基(b)との代表的な組み合わせを例示する。なお、括弧内は反応性基(a)と反応性基(b)との結合形式を示す。
【0034】
(a1)ヒドロキシル基:
(b)カルボキシル基又はその酸無水物基(エステル結合)、イソシアネート基(エステル結合)
(a2)カルボキシル基:
(b)ヒドロキシル基(エステル結合)、アミノ基(アミド結合)、エポキシ基(エステル結合)、イソシアネート基(アミド結合)
(a3)アミノ基:
(b)カルボキシル基又はその酸無水物基(アミド結合)、エポキシ基(イミノ結合)、イソシアネート基(アミド結合)。
【0035】
また、官能基を有する化合物を用いる方法(ii)では、ホットメルト接着性樹脂と、官能基を有する化合物とを、慣用の方法(例えば、ドライブレンド、溶融ブレンド(溶融混合)など)で混合することにより、官能基濃度を調整する(又は高める)ことができる。なお、後述するように、官能基を有する化合物を混合(特に溶融ブレンド)すると、混合に伴って、ホットメルト接着性樹脂と官能基を有する化合物とが結合を形成する(すなわち、二重結合基などの官能基がホットメルト接着性樹脂に導入される)場合がある。
【0036】
[ホットメルト接着性樹脂]
ホットメルト接着性樹脂としては、熱接着性を有する樹脂である限り、構造において特に制限されず、例えば、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂(エチレン−酢酸ビニル樹脂など)、ゴム系接着剤又は粘着剤(スチレン−ブタジエンゴム(SBR)系接着剤など)などが例示できる。ホットメルト接着性樹脂は、単独で使用してもよく、2種以上組みあわせてブレンドしてもよい。
【0037】
以下に代表的なホットメルト接着性樹脂について詳述する。
【0038】
(1)ポリアミド系樹脂
ホットメルト接着性ポリアミド系樹脂(熱接着性のポリアミド系樹脂)としては、例えば、ジカルボン酸成分とジアミン成分との反応により得られるホモポリアミド(ポリアミド46、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド612など)、ラクタム又はアミノカルボン酸の反応により得られるホモポリアミド(例えば、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12など)、ダイマー酸とジアミン成分との反応により得られるポリアミド、これらのポリアミド成分(ジアミン成分、ジカルボン酸成分、ラクタム、アミノカルボン酸)が共重合(共縮合)したコポリアミド(共重合ポリアミド)、ポリアミド系エラストマー(例えば、ポリオキシアルキレンジアミンをソフトセグメントとして用いたポリアミドなど)などが挙げられる。
【0039】
ジカルボン酸(又はその無水物)としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えば、コハク酸、プロパンニ酸、ブタンニ酸、ペンタンニ酸、アジピン酸、ヘプタンニ酸、オクタンニ酸、ノナンニ酸、デカンニ酸、ドデカンニ酸、ウンデカンニ酸などの炭素数4〜20程度のアルカンジカルボン酸)、芳香族ジカルボン酸(フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などのC6-10アレーンジカルボン酸など)、脂環族ジカルボン酸(例えば、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチルヘキサヒドロフタル酸、4−メチルヘキサヒドロフタル酸などのC5-10シクロアルカンジカルボン酸など)、不飽和ジカルボン酸(マレイン酸、無水マレイン酸などのC2-10アルケンジカルボン酸;テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、3−メチルー1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、4−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、3−メチルー1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、4−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸などのC5-10シクロアルケンジカルボン酸、ダイマー酸など)、水添ダイマー酸などが挙げられる。ジカルボン酸成分は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0040】
ジアミン成分としては、脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2−メチルプロパンジアミン、3−メチルプロパンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカンジアミン、ドデカンジアミンなどのC2-12アルカンジアミン;ジエチレントリアミン、テトラエチレンテトラミン、ペンタエチレンテトラミンなどのポリアルキレンポリアミンなど)、芳香族ジアミン(1,2−ジアミノベンゼン、1,3−ジアミノベンゼン、1,4−ジアミノベンゼンなどのジアミノC6-10アレーンなど)、脂環族ジアミン(例えば、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,2−ジアミノシクロヘキサンなどのジアミノC5-8シクロアルカン;1,3−ジ(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ジ(アミノメチル)シクロヘキサン、1,2−ジ(アミノメチル)シクロヘキサンなどのジ(アミノC1-4アルキル)C5-8シクロアルカン;4,4’−ジアミノジシクロヘキシレンメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシレンメタン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシレンプロパンなどのジ(アミノC5-8シクロアルキル)C1-4アルカン;イソホロンジアミンなど)、環状アミン類(2−アミノメチルピペリジン、4−アミノメチルピペリジン、1,3−ジ(4−ピペリジル)−プロパン、N−アミノプロピルピペラジン、1,4−ビスアミノプロピルピペラジンなど)などの直鎖あるいは分岐構造、芳香族基などを有するジアミンなどが挙げられる。
【0041】
ラクタムとしては、例えば、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどの炭素数4〜20程度のラクタムなどが挙げられる。また、アミノカルボン酸としては、脂肪族アミノカルボン酸(例えば、11−アミノドデカメチレンカルボン酸、12−アミノドデカメチレンカルボン酸などの炭素数4〜20程度のアミノカルボン酸)、環状アミノカルボン酸(4−ピペリジンカルボン酸、3−ピペリジンカルボン酸、2−ピペリジンカルボン酸など)などが挙げられる。ジアミン成分は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0042】
これらのうち、好ましいポリアミド系樹脂には、ポリアミド6、66、11、12、612などの単位を有するホモ又はコポリアミド、ダイマー酸およびジアミン成分(例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどの脂肪族ジアミン)を少なくとも構成成分とするホモ又はコポリアミドなどが挙げられる。特に、好ましいポリアミド系樹脂には、ポリアミド6、66、11、12および612から選択された少なくとも1種の単位を有するコポリアミド、例えば、ポリアミド6/11、ポリアミド6/12、ポリアミド66/12、ポリアミド6/66/12、ダイマー酸と、ジアミン成分と、カプロラクタム、ラウロラクタム及びアミノウンデカン酸から選択された少なくとも1種との共重合体などが含まれる。
【0043】
なお、ポリアミド系樹脂は、合成したものを使用してもよく、市販品を使用してもよい。例えば、ダイマー酸(大豆油、桐油、トール油等の脂肪酸の二量体)およびジアミン成分を少なくとも構成成分とするホモ又はコポリアミドは、富士化成工業社から、例えば、商品名「トーマイド390、394、500、509、535、558、560、575、1310、1350、1360、1396、1400、TXC232C」などとして、三和化学工業社から、商品名「サンマイド15−K5、HT−140PK−20」などとして、エイ・シー・アイ・ジャパン社から、商品名「エバーグリップPA131H、PA−79BT」などとして、ハリマ化成社から商品名「ニューマイド945、2152、3008」などとして、ヘンケルジャパン社から商品名「マクロメルト6239、6240、6301、6801、6810、JP−116」などとして入手できる。
【0044】
特に好ましいダイマー酸およびジアミン成分を少なくとも構成成分とするホモ又はコポリアミドは、200℃における粘度が3000mPa・s以上[例えば、3000〜15000mPa・s]、又は軟化点が130℃以上(例えば、130〜250℃程度)のポリアミド樹脂などが挙げられる。これらの範躊に属するポリアミド樹脂としては、「トーマイドTXC232C」、「サンマイドHT−140PK−20」、「エバーグリップPA−79BT」、「ニューマイド3008」、「マクロメルト6239」などが例示される。
【0045】
また、特に好適に用いられる共重合ポリアミド樹脂としては、相対粘度1.0〜2.5(好ましくは1.2〜2.0)程度、融点60〜220℃(好ましくは90〜170℃)程度の共重合ポリアミド樹脂を挙げることができる。このような共重合ポリアミドは、例えば、デグサ社から「VESTAMELT」として、ATOFINA社から「PLATAMlD」として、EMS社から「GRlLTEX」として、SCHAETTI社から「SCHATTI FlX」として入手することができる。
【0046】
なお、ホットメルト接着性ポリアミド系樹脂において、アミノ基(末端アミノ基)とカルボキシル基(末端カルボキシル基)との割合は、前者/後者(モル比)=0/100〜100/0の範囲から選択でき、例えば、10/90〜90/10、好ましくは15/85〜85/15、さらに好ましくは20/80〜80/20程度であってもよい。
【0047】
なお、これらのポリアミド系樹脂(ダイマー酸系ポリアミドや共重合ポリアミド)は、ジカルボン酸とアミン成分との重合などにより得られ、その末端には、通常、アミノ基やカルボキシル基が残存しており、これらの官能基は接着に寄与する。
【0048】
また、ジアミン成分及び/又はジカルボン酸成分の一部として、他の官能基(二重結合基など)を有する化合物[例えば、後述のカルボキシル基を有する不飽和化合物(無水マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸又はその無水物、長鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸と不飽和脂肪族カルボン酸(マレイン酸など)との反応生成物(ダイマー酸など)、不飽和脂環族ジカルボン酸など)など]を使用すると、他の官能基(特に二重結合基)を導入できる。例えば、ダイマー酸や不飽和ジカルボン酸(マレイン酸など)を構成成分とするポリアミドでは、分子構造内に二重結合を有しており、これらの不飽和結合は特に未加硫のゴムを加硫接着する際にゴムとホットメルト樹脂間の接着に大きく寄与する。
【0049】
さらに、ポリアミド系樹脂の反応性基(例えば、カルボキシル基やアミノ基などの反応性末端基)を利用して、これらの基と不飽和結合(二重結合)基やエポキシ基などとを有する化合物(後述のカルボキシル基を有する不飽和化合物、ヒドロキシル基を有する不飽和化合物、アミノ基を有する不飽和化合物、エポキシ基を有する不飽和化合物、イソシアネート基を有する不飽和化合物など)とを反応させることにより、二重結合やエポキシ基などを導入することもできる。
【0050】
(2)熱可塑性ポリウレタン系樹脂
熱可塑性ポリウレタン系樹脂としては、例えば、ジイソシアネート成分と、ジオール成分との反応により得られる熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーが例示できる。
【0051】
ジイソシアネート成分としては、芳香族ジイソシアネート(例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等)、芳香脂肪族ジイソシアネート(例えば、キシリレンジイソシアネートなど)、脂環式ジイソシアネート(例えば、イソホロンジイソシアネートなど)、脂肪族ジイソシアネート(例えば、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等)等が例示できる。ジイソシアネート成分は、アダクト体であってもよく、必要によりトリフェニルメタントリイソシアネートなどのポリイソシアネート成分と併用してもよい。ジイソシアネート成分は、単独で又は二種以上で組み合わせて使用できる。
【0052】
ジオール成分としては、例えば、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール(ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのポリアルキレングリコールなど)等が例示できる。ジオール成分は、単独で又は二種以上で組み合わせて使用できる。
【0053】
ポリエステルジオールは、ジオール、ジカルボン酸又はその反応性誘導体(低級アルキルエステル、酸無水物)との反応に限らず、ラクトンから誘導してもよい。ジオールには、例えば、脂肪族ジオール(例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等のC2-10アルカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのポリC2-4アルキレングリコール等)、脂環族ジオール、芳香族ジオール等が含まれる。これらのジオールは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。ジオールは、必要により、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオールと併用してもよい。ジカルボン酸には、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えば、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等のC4-14脂肪族ジカルボン酸など)、脂環族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸(例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等)等が含まれる。これらのジカルボン酸は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。ジカルボン酸は、必要により、トリメリット酸などの多価カルボン酸と併用してもよい。ラクトンには、例えば、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン、ラウロラクトン等が含まれる。これらのラクトンは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0054】
なお、熱可塑性ポリウレタン系樹脂は、必要によりジアミン成分を鎖伸長剤として使用して、熱可塑性エラストマーとしてもよい。熱可塑性ウレタン系エラストマーとしては、例えば、脂肪族ポリエーテルやポリエステルをソフトセグメントとし、短鎖グリコールのポリウレタン単位をハードセグメントとするエラストマーなどが例示できる。これらの熱可塑性ポリウレタン系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0055】
(3)ポリエステル系樹脂
熱接着性のポリエステル系樹脂としては、ジオール成分とジカルボン酸成分とを構成成分とするホモ又はコポリエステル樹脂[通常、少なくとも脂肪族ジオール及び/又は脂肪族ジカルボン酸を用いたホモポリエステル樹脂又はコポリエステル樹脂]、ポリエステル系エラストマーが例示できる。
【0056】
ジオール成分としては、前記熱可塑性ポリウレタン系樹脂の項で例示のジオール(脂肪族ジオールなど)が例示できる。前記ジオール成分は、必要により、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのポリオールと併用してもよい。また、ジオール成分の一部として、必要に応じて、不飽和結合を有するジオール(例えば、1,4−ブテンジオールなどのアルケンジオール)を使用してもよい。
【0057】
ジカルボン酸成分としては、前記ポリアミド系樹脂の項で例示のジカルボン酸成分、例えば、脂肪族ジカルボン酸(アジピン酸、アゼライン酸、ドデカン酸など)、芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸など)、脂環族ジカルボン酸(1,4−シクロヘキサンジカルボン酸など)、不飽和ジカルボン酸(マレイン酸、ダイマー酸など)などが挙げられる。前記ジカルボン酸成分は、必要により、トリメリット酸などの多価カルボン酸と併用してもよい。ポリエステル系樹脂は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0058】
代表的な前記ホモポリエステル樹脂には、例えば、脂肪族ジオール(ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコールなどの前記ポリウレタン系樹脂の項で述べたC2-10アルカンジオール、ポリC2-4アルカンジオール)と、脂肪族ジカルボン酸(前記C4-14脂肪族ジカルボン酸など)と、必要によりラクトンとの反応により生成する飽和脂肪族ポリエステル樹脂が含まれる。なお、ジオールは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0059】
代表的な前記コポリエステル樹脂には、ポリアルキレンテレフタレート(通常、ポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレート)の構成成分(ジオール及び/又はテレフタル酸)の一部を他のジオール(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサメチレングリコールなどのC2-6アルキレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールなどの脂肪族ジオール;シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオールなど)又はジカルボン酸(前記脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸等の非対称型芳香族ジカルボン酸など)もしくはラクトン(ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン、ラウロラクトンなど)で置換した飽和ポリエステル樹脂などが含まれる。
【0060】
ポリエステル系エラストマーとしては、C2-4アルキレンアリレート(エチレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート等)をハードセグメントとし、(ポリ)アルキレングリコールなどをソフトセグメントとするエラストマーなどが例示できる。また、ポリエステル系樹脂としては、ウレタン結合を含むポリエステル樹脂、例えば、ポリエステル樹脂を前記ジイソシアネートで高分子量化した樹脂を使用してもよい。
【0061】
好ましいポリエステル系樹脂には、共重合ポリエステル(又はコポリエステル樹脂)[特に、数平均分子量5000〜50000(好ましくは8000〜35000)程度、融点60〜250℃(好ましくは90〜150℃)程度の共重合ポリエステル樹脂]が含まれる。ポリエステル系樹脂(共重合ポリエステル樹脂)は、市販品を使用してもよく、例えば、デグサ社の「VESTAMELT」、ATOFINA社の「PLATAMID」、EMS社の「GRILTEX」、SCHAETTI社の「SCHATTI FlX」などの中のポリエステルグレード、デグサ社の「ダイナポール」、東洋紡社の「バイロン」、東亜合成社の「アロンメルトPES」などとして入手できる。
【0062】
なお、ホットメルト接着性ポリエステル系樹脂において、ヒドロキシル基(末端ヒドロキシル基)とカルボキシル基(末端カルボキシル基)との割合は、前者/後者(モル比)=0/100〜100/0の範囲から選択でき、例えば、10/90〜90/10、好ましくは15/85〜85/15、さらに好ましくは20/80〜80/20程度であってもよい。
【0063】
なお、前記ポリエステル系樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分との重合などにより得られ、通常、その末端にはヒドロシル基やカルボキシル基が残存しており、これらの官能基は接着に寄与することができる。このようなカルボキシル基やヒドロキシル基の量は、ポリエステル重合時の組成比や末端基を利用してコントロールすることが可能である。例えば、ポリエステル樹脂のヒドロキシル基濃度は、末端に残存するカルボキシル基を、ヒドロキシカルボン酸(12−ヒドロキシカルボン酸など)で変性することにより、高めることができる。
【0064】
また、ジオール成分及び/又はジカルボン酸成分の一部として、他の官能基(二重結合基など)を有する化合物[例えば、後述のカルボキシル基を有する不飽和化合物(無水マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸又はその無水物、長鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸と不飽和脂肪族カルボン酸(マレイン酸など)との反応生成物(ダイマー酸など)、不飽和脂環族ジカルボン酸など)、ヒドロキシル基を有する不飽和化合物(不飽和ジオールなど)など]を使用すると、他の官能基(特に二重結合基)を導入できる。
【0065】
例えば、不飽和結合を有する成分(例えば、アルケンジオールなどのジオール成分、ダイマー酸、マレイン酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、4−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、3−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、4−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチルヘキサヒドロフタル酸、4−メチルヘキサヒドロフタル酸などのジカルボン酸成分)を構成成分(重合成分)として用いることにより、ポリアミドの場合と同様に分子構造内に二重結合基を導入でき、このような二重結合基は、特に未加硫のゴムを加硫接着する際にゴムとホットメルト樹脂間の接着に大きく寄与する。
【0066】
また、ポリエステル系樹脂の反応性基(例えば、カルボキシル基やヒドロキシル基などの反応性末端基)を利用して、これらの基と不飽和結合(二重結合)基やエポキシ基などとを有する化合物(後述のカルボキシル基を有する不飽和化合物、ヒドロキシル基を有する不飽和化合物、アミノ基を有する不飽和化合物、エポキシ基を有する不飽和化合物、イソシアネート基を有する不飽和化合物など)とを反応させることにより、二重結合やエポキシ基などを導入することもできる。
【0067】
このようなポリエステル系樹脂は、特に、ゴムと、繊維、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル、金属などとの接着に極めて有用である。
【0068】
(4)オレフィン系樹脂
熱接着性のオレフィン系樹脂としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンなどのα−オレフィン(特に、α−C2-10オレフィン)の単独又は共重合体、オレフィン系エラストマーが例示できる。
【0069】
α−オレフィンの単独又は共重合体としては、例えば、ポリオレフィン(低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、アタクチックポリプロピレンなど)、変性ポリオレフィン[エチレン−ブテン−1共重合体、エチレン−(4−メチルペンテン−1)共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体又はそのアイオノマー、エチレン−アクリル酸エチル共重合体などのエチレン−(メタ)アクリレート共重合体、プロピレン−ブテン−1共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−1共重合体、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン等]等が挙げられる。オレフィン系エラストマーとしては、ポリエチレンやポリプロピレンをハードセグメントとし、エチレン−プロピレンゴム(EPR)やエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)をソフトセグメントとするエラストマーなどが挙げられる。
【0070】
これらのオレフィン系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0071】
これらのホットメルト接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。なお、ホットメルト接着性樹脂は、通常、水不溶性であってもよい。
【0072】
これらのホットメルト接着性樹脂のうち、接着性や官能基濃度の観点から、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。なお、本発明のホットメルト接着剤は、所定の濃度で官能基を有しているため、被着体(又は相手材)の種類や、ゴムと被着体の組合せによらず高い接着強度で接着できるが、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂は、繊維、金属やグラステックスなどに良好な接着性を有することが多く、エチレン−酢酸ビニル樹脂やスチレンブタジエンゴム系(SBR系)などのホットメルト接着性樹脂は木材や紙類に対して良好な接着性を有することが多いようである。
【0073】
前記ホットメルト接着性樹脂は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0074】
[官能基を有する化合物]
本発明のホットメルト接着剤は、前記のように、前記ホットメルト接着性樹脂と、官能基(アミノ基、二重結合基などの前記例示の官能基)を有する化合物との混合物(樹脂組成物)であってもよい。このような官能基を有する化合物を利用すると、簡便にかつ効率よく、前記ホットメルト接着剤の官能基濃度を調整又は高めることができる。
【0075】
官能基を有する化合物は、低分子化合物、オリゴマー又はポリマー(樹脂)であってもよい。以下に代表的な官能基を有する化合物(アミノ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物、ヒドロキシル基を有する化合物、炭素−炭素二重結合基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物)を例示する。なお、官能基を有する化合物は、異種の官能基(例えば、カルボキシル基およびアミノ基、カルボキシル基および炭素−炭素二重結合など)を有する化合物であってもよい。
【0076】
(アミノ基を有する化合物)
アミノ基を有する化合物としては、前記ポリアミド系樹脂に対応し、アミノ基を有する低分子量のポリアミド樹脂又はポリアミドオリゴマー(例えば、ポリアミド12などの脂肪族ポリアミド樹脂、共重合ポリアミド樹脂、ダイマー酸を構成成分とするポリアミド樹脂など)、アミノ基を有する低分子化合物[前記例示のジアミン成分(脂肪族、脂環族、芳香族ジアミンなど)、ポリアミン類(ポリエーテルアミン、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミンなど)、ポリアミドアミン類など]などが挙げられる。なお、このようなアミノ基を有する化合物は、例えば、エポキシ硬化剤(アミン系硬化剤)などとして知られている化合物を使用することもできる。アミノ基を有する化合物は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0077】
(カルボキシル基を有する化合物)
前記ポリアミド系樹脂に対応し、カルボキシル基を有する低分子量のポリアミド樹脂又はポリアミドオリゴマー(例えば、ポリアミド12オリゴマーなどの脂肪族ポリアミド樹脂、共重合ポリアミド樹脂、ダイマー酸を構成成分とするポリアミド樹脂など)、ポリカルボン酸又はその無水物[脂肪族ポリカルボン酸又はその無水物(無水マレイン酸などのC4-20飽和又は不飽和脂肪族ジカルボン酸又はその無水物)、芳香族ポリカルボン酸又はその無水物(トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、3,3’又は4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はその無水物、ビフェニルテトラカルボン酸又はその無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン又はその無水物、2,2−ビス(3,4−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン又はその無水物などのC8-20芳香族トリ乃至テトラカルボン酸又はその無水物)など]、ポリカルボン酸(又はその無水物)の誘導体[例えば、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの前記ポリカルボン酸又はその無水物と、多価アルコール(例えば、エチレングリコールなどのC2-4アルキレングリコール;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのアルカントリ乃至ヘキサオールなど)とのエステル(ジエステル、トリエステルなど)などのポリカルボン酸(又はその無水物)の部分エステル]、ヒドロキシカルボン酸(例えば、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、12−ヒドロキシドデカン酸などのヒドロキシ脂肪族カルボン酸)、カルボキシル基を有する単量体の単独又は共重合体[例えば、カルボキシル基含有単量体(アクリル酸、メタクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート(β−CEA)など)を構成成分とするアクリル系樹脂(例えば、ポリ(メタ)アクリル酸など)、無水マレイン酸を構成成分とする樹脂(例えば、スチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体など)]などが挙げられる。なお、無水トリメリットとエチレングリコールとのジエステル[エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)]は、新日本理化株式会社から、商品名「リカシッドTMEG」などとして入手することもできる。
【0078】
カルボキシル基を有する化合物は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0079】
(ヒドロキシル基を有する化合物)
ヒドロキシル基を有する化合物としては、例えば、ポリオール類[前記例示のジオール成分、三官能以上の脂肪族ポリオール(例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのC3-10アルカントリ乃至ヘキサオール;ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリグリセリンなどのポリC3-10アルカントリ乃至ヘキサオールなど)、環状ポリオール(トリヒドロキシエチルイソシアヌレートなどのトリヒドロキシC1-10アルキルイソシアヌレート)など]のポリオール類、これらのポリオール類のアルキレンオキシド(エチレンオキシドなどのC2-4アルキレンオキシド)又はラクトン(ε−カプロラクトンなど)付加物、ヒドロキシカルボン酸(前記例示のヒドロキシカルボン酸など)などの他、ヒドロキシル基を有する単量体の単独又は重合体[例えば、ヒドロキシル基を有するアクリルモノマーを使用したアクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなどの低分子量の樹脂(又はオリゴマー)など]が挙げられる。
【0080】
ヒドロキシル基を有する化合物は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0081】
(炭素−炭素二重結合基を有する化合物)
炭素−炭素二重結合基を有する化合物としては、比較的安定な炭素−炭素二重結合を分子中に少なくとも1つ有するモノマー、オリゴマー又は樹脂が挙げられる。
【0082】
炭素−炭素二重結合基を有する化合物としては、例えば、(メタ)アクリル系単量体[ポリオール類(前記例示のポリオール類など)のポリ(メタ)アクリレート(エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)C2-10アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート;グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)トリ乃至ヘキサヒドロキシアルカンのジ乃至ヘキサ(メタ)アクリレートなど)など]、アリル基含有化合物(トリアリル(イソ)シアヌレート、ジアリルフタレート、トリアリルホスフェートなど)、炭素−炭素二重結合を有する樹脂又はゴム(又は熱可塑性エラストマー)[ジエン系樹脂又はゴム(液状又は固形ポリブタジエン、スチレンブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ポリペンテナマー、ポリヘプテナマー、ポリオクテナマー、ポリ(3−メチルオクテナマー)、ポリデセナマー、ポリ(3−メチルデセナマー)、ポリドデセナマーなどのポリC4-15アルケニレン;ブタジエン−イソプレン共重合体などのC4-15アルカジエンの共重合体;ブタジエン変性ポリエチレンなどのゴム変性ポリオレフィン;スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−イソプレンブロック共重合体、水添スチレン−イソプレンブロック共重合体(SEP)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)などのスチレンジエン系ブロック共重合体など)、これらの樹脂又はゴムの変性体(例えば、マレイン化ポリブタジエン(マレイン酸変性ポリブタジエン)などの酸変性樹脂又はゴム、ボイル化ポリブタジエン、変性SEBSなど)]などが挙げられる。
【0083】
なお、未変性又は変性樹脂(又はゴム)は、市販品を使用することもでき、例えば、液状ポリブタジエン樹脂は、日本曹達(株)から商品名「B−1000」、「B−2000」,「B−3000」などとして、マレイン化ポリブタジエン樹脂は、日本曹達(株)から商品名「BN1015」などとして、ボイル化ポリブタジエン樹脂は、日本曹達(株)から「GQ−1000」などとして入手できる。また、前記ポリ(メタ)アクリレートやアリル基含有化合物は、未加硫ゴムの加硫助剤などとして汎用されている。
【0084】
炭素−炭素二重結合を有する化合物は、炭素−炭素二重結合に加えて、前記例示の官能基又は反応性基(カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、エポキシ基、イソシアネート基など)を有していてもよい。このような反応性基を有する化合物は、前記ホットメルト接着性樹脂(の末端など)と結合を形成していてもよい。
【0085】
官能基又は反応性基および炭素−炭素二重結合を有する化合物としては、例えば、カルボキシル基を有する不飽和化合物{例えば、不飽和モノカルボン酸[(メタ)アクリル酸、クロトン酸、(メタ)アクリル酸アルミニウム、(メタ)アクリル酸亜鉛などの塩を形成していてもよい不飽和脂肪族モノカルボン酸、長鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸(例えば、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などのC10-34不飽和脂肪族モノカルボン酸)、ビニル安息香酸などの不飽和芳香族モノカルボン酸など]、不飽和ジカルボン酸又はその無水物[例えば、不飽和脂肪族ジカルボン酸又はその無水物(マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸などのC4-10アルケンジカルボン酸又はその無水物など)、長鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸と不飽和脂肪族カルボン酸(マレイン酸など)との反応生成物(ダイマー酸など)など]、不飽和脂環族ジカルボン酸(例えば、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、3−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、4−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、3−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、4−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸などのC5-10シクロアルケンジカルボン酸又はその無水物など)など]、酸変性樹脂(前記マレイン化ポリブタジエン樹脂など)など}、ヒドロキシル基を有する不飽和化合物[不飽和モノアルコール(例えば、アリルアルコール、2−ブテン−1−オール、3−ブテン−2−オールなどのC3-6アルケノール;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシC2-10アルキル(メタ)アクリレート;ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)C2-6アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート;グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどの前記例示のポリオールのポリ(メタ)アクリレートのうちヒドロキシル基を有する化合物;4−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ビニルナフトールなどのC2-6アルケニル−ヒドロキシC6-10アレーンなど)、不飽和ジオール(例えば、1,4−ブテンジオールなどのC4-10アルケンジオール、ジヒドロキシスチレンなど)]、アミノ基を有する不飽和化合物(アリルアミンなどのC3-6アルケニルアミン、4−アミノスチレン、ジアミノスチレンなど)、エポキシ基を有する不飽和化合物(アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレートなど)、イソシアネート基を有する不飽和化合物(例えば、ビニルイソシアネートなど)などが挙げられる。
【0086】
炭素−炭素二重結合を有する化合物は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0087】
(エポキシ基を有する化合物)
エポキシ基を有する化合物としては、分子中に少なくとも1つのエポキシ基を有するモノマー、オリゴマー又は樹脂が挙げられる。このようなエポキシ基を有する化合物は、エポキシ基に加えて、前記例示の官能基又は反応性基(アミノ基、ヒドロキシル基など)を有していてもよい。
【0088】
エポキシ基を有する化合物としては、エポキシ樹脂[例えば、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂(前記ジオール成分や前記ポリオール類などのモノ又はポリグリシジルエーテル、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂など)、グリシジルエステル型エポキシ樹脂(前記例示のカルボン酸を有する化合物のモノ又はポリグリシジルエーテルなど)、グリシジルアミン型エポキシ樹脂(アニリン、トルイジン、ジアミノベンゼン、キシリレンジアミン、アミノヒドロキシベンゼン、ジアミノジフェニルメタンなどの芳香族アミンをグリシジル化したエポキシ樹脂、例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンなど)など]、エポキシ基を有する単量体(グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルなど)、エポキシ基を有する単量体の単独又は共重合体(エチレン−グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル−グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、スチレン−グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、スチレン−3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート共重合体など)、不飽和化合物の不飽和基(二重結合基)をエポキシ化した化合物[例えば、シクロアルケン環(シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテンなどのC4-20シクロアルケン環、ノルボルネン環などの架橋環式シクロアルカン環など)の二重結合を酸化又はエポキシ化したエポキシ基を少なくとも有する脂環式エポキシ化合物又はエポキシ樹脂)、エポキシ化ポリブタジエンやエポキシ化SEBSなどのジエン系樹脂(又はゴム)の二重結合をエポキシ化したエポキシ化合物など]などが含まれる。
【0089】
ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノール類(4,4−ビフェノール、2,2−ビフェノール、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールAなど)とエピクロロヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル類(ジグリシジルエーテル類)が例示できる。
【0090】
ノボラック型エポキシ樹脂は、通常、ノボラック樹脂とエピクロロヒドリンとの反応により得られる。ノボラック樹脂としては、例えば、フェノール類(フェノール、クレゾール、キシレノール、トリメチルフェノール、エチルフェノール、プロピルフェノールなどのC1-4アルキルフェノール、レゾルシノール、ナフトールなど)とアルデヒド類(ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどの脂肪族アルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒドなどの芳香族アルデヒドなど)などとの反応により得られるノボラック樹脂などが例示できる。
【0091】
エポキシ基を有する化合物は、液状又は固体状であってもよい。
【0092】
エポキシ基を有する化合物は、市販品を使用してもよく、例えば、固形又は液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂は、旭チバ(株)の「アラルダイトシリーズ」、JER(ジャパンエポキシレジン)(株)の「エピコート」シリーズなどとして、液状の脂環式エポキシ化合物は、ダイセル化学工業(株)の「セロキサイド2021、2080」などとして、固形の脂環式エポキシ樹脂は、ダイセル化学工業(株)の「EHPE」などとして、多官能のエポキシ樹脂は、長瀬化成(株)から「デナコールEX611、EX512、EX411、EX321、Ex−201、Ex−252、Ex−810、Ex−721、EX−711」などとして入手できる。また、2重結合とエポキシ基を有する化合物[例えば、エポキシ化ポリブタジエンやエポキシ化SEBS,旭チバ(株)の「CY182」、長瀬化成(株)の「デナレックスR−45EPT」など]を用いることにより、エポキシ基濃度だけでなく、二重結合濃度も高めることができる。
【0093】
エポキシ基を有する化合物は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。なお、エポキシ基は比較的反応性が高い官能基であり、カルボキシル基、シラノール基、チオール基などの基と反応しやすい。そのため、エポキシ基を含有するホットメルト接着剤は、これらの官能基を有する加硫又は未加硫ゴムと有効に反応あるいは相互作用することによって、接着性を改善できるようである。
【0094】
なお、前記ホットメルト接着剤において、官能基を有する化合物の一部又は全部が、前記ホットメルト接着性樹脂と結合を形成していてもよい。詳細には、前記ホットメルト接着性樹脂が、官能基を有する化合物の官能基に対する反応性基を有する樹脂である場合[例えば、反応性基としてヒドロキシル基を有するホットメルト接着性ポリエステル樹脂と、官能基としてカルボキシル基(又は酸無水物)を有する化合物(無水マレイン酸など)とを用いる場合]、これらの樹脂と化合物とは結合(この例ではエステル結合)を形成していてもよい。このため、本明細書において、ホットメルト接着剤と官能基を有する化合物で構成されている組成物(混合物)には、ホットメルト接着剤と官能基を有する化合物の一部又は全部が結合を形成している樹脂(又は組成物)も含まれる。このような結合は、ホットメルト接着性樹脂と、官能基を有する化合物との混合(特に、溶融混合又は溶融混練)に伴って生じる場合が多く、このような結合形成反応を利用してホットメルト接着性樹脂に官能基を導入することもできる。
【0095】
官能基を有する化合物の割合は、官能基を有する化合物の種類(低分子化合物、オリゴマー、樹脂など)にもよるが、ホットメルト接着性樹脂100重量部に対して、例えば、0.01〜50重量部(例えば、0.01〜30重量部)、好ましくは0.05〜20重量部(例えば、0.1〜15重量部程度)、さらに好ましくは0.2〜10重量部(例えば、0.5〜5重量部)程度であってもよい。
【0096】
[ホットメルト接着剤]
本発明のホットメルト接着剤(又はホットメルト接着性樹脂)の融点(又は軟化点)は、50〜250℃程度の範囲から選択でき、例えば、60〜200℃、好ましくは80〜180℃、さらに好ましくは100〜160℃(例えば、120〜150℃)程度であってもよい。
【0097】
また、本発明のホットメルト接着剤(又はホットメルト接着性樹脂)のメルトインデックスは、例えば、1〜250g/10分、好ましくは2〜200g/10分、さらに好ましくは3〜150g/10分程度であってもよい。なお、メルトインデックスは、慣用の条件(例えば、160℃および荷重2.16kgの条件)下で求めることができる。
【0098】
さらに、前記接着剤(又はホットメルト接着性樹脂)の数平均分子量は、例えば、2000〜100000、好ましくは3000〜50000、さらに好ましくは5000〜30000程度であってもよい。
【0099】
なお、ホットメルト接着剤(組成物)は、種々の添加剤、例えば、安定剤(熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤など)、可塑剤、滑剤、充填剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。添加剤は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0100】
代表的な本発明のホットメルト接着剤としては、以下の(1)〜(4)[さらには、(a)〜(f)]などが含まれる。
【0101】
(1)アミノ基又はカルボキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤(又はその組成物)
このようなホットメルト接着剤(1)には、例えば、(a)アミノ基又はカルボキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、100mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤などが含まれる。
【0102】
(2)アミノ基又はカルボキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着剤(又はその組成物)
このようなホットメルト接着剤(2)には、例えば、(b)アミノ基又はカルボキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有し、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤や、(c)アミノ基又はカルボキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂と、エポキシ基を有する化合物および炭素−炭素二重結合基を有する化合物から選択された少なくとも1種の官能基を有する化合物とで構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着剤(ホットメルト接着性ポリアミド系樹脂組成物)などが含まれる。
【0103】
(3)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤(又はその組成物)
このようなホットメルト接着剤(3)には、例えば、(d)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、100mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤などが含まれる。
【0104】
(4)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着剤
このようなホットメルト接着剤(4)には、例えば、(e)カルボキシル基又はヒドロキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有し、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤や、(f)カルボキシル基又はヒドロキシル基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂と、エポキシ基を有する化合物および炭素−炭素二重結合基を有する化合物から選択された少なくとも1種の官能基を有する化合物とで構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を前記割合[すなわち、10mmol/kg以上(例えば、40mmol/kg以上)の割合]で有するホットメルト接着剤(ホットメルト接着性ポリエステル系樹脂組成物)などが含まれる。
【0105】
本発明のホットメルト接着剤の形状は、ゴムや被着体の形状や組合せなどに応じて適宜選択でき、特に限定されず、粉粒状などであってもよく、シート状(又はフィルム状)などであってもよい。シート状のホットメルト接着剤(ホットメルト接着剤シート)の厚みは、例えば、0.01〜20mm、好ましくは0.03〜10mm(例えば、0.05〜5mm)、さらに好ましくは0.1〜3mm(例えば、0.2〜2mm)程度であってもよい。
【0106】
[ゴムおよび被着体]
本発明のホットメルト接着剤は、ゴム(又は熱可塑性エラストマー)と、このゴムに対する被着体とを接着させるのに有用である。なお、被着体との接着に供するゴムは、未加硫ゴムであってもよく、加硫ゴムであってもよい。
【0107】
(ゴム)
ゴムとしては、ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、アクリル系ゴム、フッ素ゴム、ウレタン系ゴム、エピクロロヒドリンゴム(エピクロロヒドリン単独重合体CO、エピクロロヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合体ECO、アリルグリシジルエーテルをさらに共重合させた共重合体など)、クロロスルホン化ポリエチレン、プロピレンオキシドゴム(GPO)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EAM)、ポリノルボルネンゴム、これらの変性ゴム(酸変性ゴムなど)、熱可塑性エラストマーなどが例示できる。これらのゴムは単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0108】
ジエン系ゴムには、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、イソブチレンイソプレンゴム(ブチルゴム)(IIR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)などのジエン系単量体の重合体;例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム(ニトリルゴム)(NBR)、ニトリルクロロプレンゴム(NCR)、ニトリルイソプレンゴム(NIR)などのアクリロニトリル−ジエン共重合ゴム;スチレンブタジエンゴム(SBR、例えば、スチレンとブタジエンとのランダム共重合体、スチレンブロックとブタジエンブロックとで構成されたSBブロック共重合体など)、スチレンクロロプレンゴム(SCR)、スチレンイソプレンゴム(SIR)などのスチレン−ジエン共重合ゴムなどが含まれる。ジエン系ゴムには、水添ゴム、例えば、水素添加ニトリルゴム(HNBR)なども含まれる。
【0109】
オレフィン系ゴムとしては、例えば、エチレンプロピレンゴム(EPM)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDMなど)、ポリオクテニレンゴムなどが例示できる。
【0110】
アクリル系ゴムには、アクリル酸アルキルエステルを主成分とするゴム、例えば、アクリル酸アルキルエステルと塩素含有架橋性単量体との共重合体ACM、アクリル酸アルキルエステルとアクリロニトリルとの共重合体ANM、アクリル酸アルキルエステルとカルボキシル基及び/又はエポキシ基含有単量体との共重合体、エチレンアクリルゴムなどが例示できる。
【0111】
フッ素ゴムとしては、フッ素含有単量体を用いたゴム、例えば、フッ化ビニリデンとパーフルオロプロペンと必要により四フッ化エチレンとの共重合体FKM、四フッ化エチレンとプロピレンとの共重合体、四フッ化エチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの共重合体FFKMなどが例示できる。
【0112】
ウレタンゴム(U)としては、例えば、ポリエステル型ウレタンエラストマー、ポリエーテル型ウレタンエラストマーなどが含まれる。
【0113】
変性ゴムとしては、酸変性ゴム、例えば、カルボキシル化スチレンブタジエンゴム(X−SBR)、カルボキシル化ニトリルゴム(X−NBR)、カルボキシル化エチレンプロピレンゴム(X−EP(D)M)などのカルボキシル基又は酸無水物基を有するゴムが含まれる。
【0114】
熱可塑性エラストマーには、ポリアミド系エラストマー(ポリアミドを硬質相とし、脂肪族ポリエーテルを軟質相とする共重合体)、ポリエステル系エラストマー(ポリアルキレンアリレートを硬質相とし、脂肪族ポリエーテルや脂肪族ポリエステルを軟質相とする共重合体)、ポリウレタン系エラストマー(短鎖グリコールのポリウレタンを硬質相とし、脂肪族ポリエーテルや脂肪族ポリエステルを軟質相とする共重合体、例えば、ポリエステルウレタンエラストマー、ポリエーテルウレタンエラストマーなど)、ポリスチレン系エラストマー(例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−イソプレンブロック共重合体、水添スチレン−イソプレンブロック共重合体(SEP)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)などのポリスチレンブロックを硬質相とし、ジエン重合体ブロック又はその水素添加ブロックを軟質相とするブロック共重合体など)、ポリオレフィン系エラストマー(ポリスチレン又はポリプロピレンを硬質相とし、エチレン−プロピレンゴムやエチレン−プロピレン−ジエンゴムを軟質相とするエラストマー、結晶化度の異なる硬質相と軟質相とで構成されたオレフィン系エラストマーなど)、ポリ塩化ビニル系エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが含まれる。なお、熱可塑性エラストマーがブロック共重合体であるとき、ブロック構造は特に制限されず、トリブロック構造、マルチブロック構造、星形ブロック構造などであってもよい。
【0115】
ゴム(未加硫又は加硫ゴム)には、添加剤、例えば、フィラー又は補強材(マイカ、クレー、タルク、ケイ酸類、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カーボンブラック、フェライトなどの無機フィラーなど)、可塑剤又は軟化剤、加硫剤(例えば、硫黄、有機過酸化物、アゾ化合物などのラジカル発生剤)、共加硫剤(酸化亜鉛などの金属酸化物など)、加硫促進剤又は加硫助剤、老化防止剤(熱老化防止剤、オゾン劣化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤など)、粘着付与剤、加工助剤、伸展油、滑剤(ステアリン酸、ステアリン酸金属塩、ワックスなど)、着色剤、発泡剤、分散剤、難燃剤、帯電防止剤などを配合してもよい。添加剤は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
【0116】
加硫剤としては、硫黄系加硫剤、有機過酸化物、アゾ化合物(アゾビスイソブチロニトリルなど)などから選択できる。加硫剤は単独で又は二種以上組合せて使用できる。
【0117】
硫黄系加硫剤には、硫黄、塩化硫黄、硫黄含有有機化合物などが含まれる。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが例示できる。塩化硫黄としては、一塩化硫黄、二塩化硫黄などが例示できる。硫黄含有有機化合物としては、テトラメチルチウラムモノスルフィド(TMTM)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)、テトラブチルチウラムジスルフィド(TBTD)、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(DPTT)、モルフォリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィドなどのチウラム類などが例示できる。
【0118】
有機過酸化物としては、過酸化ジアシル類(ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなど)、過酸化ジアルキル類(ジクミルパーオキサイドなど)、過酸化アルキル類(t−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイドなど)、アルキリデンペルオキシド類(エチルメチルケトンペルオキシドなど)、過酸エステル類(過酢酸t−ブチルなど)などが挙げられる。
【0119】
また、光照射可能であれば、光重合開始剤も利用でき、光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン又はその誘導体(4,4’−ジメトキシベンゾフェノンなど)、アルキルフェニルケトン又はその誘導体(アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノンなど)、アントラキノン又はその誘導体(2−メチルアントラキノンなど)、チオキサントン又はその誘導体(2−クロロチオキサントンなど)、ベンゾインエーテル又はその誘導体(ベンゾインなど)、ホスフィンオキシド又はその誘導体などが例示できる。さらに、加硫剤には、過硫酸塩(過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなど)などの無機過酸化物も含まれる。
【0120】
加硫剤の割合は、ゴム100重量部に対して、例えば、0.5〜15重量部程度の範囲から選択でき、通常、1〜10重量部程度、好ましくは1〜8重量部(例えば、2〜7重量部)程度であってもよい。
【0121】
加硫促進剤(又は加硫助剤又は加硫活性剤)は、使用する加硫剤などに応じて選択でき、アンモニア誘導体(アルデヒド−アンモニア類、アルデヒド−アミン類、グアニジン類など)、二硫化炭素誘導体(チオウレア類、ジチオカルバミン酸塩類、チアゾ−ル類、スルフェンアミド類、キサントゲン酸塩類など)、重合性不飽和結合を有する有機化合物[例えば、ビニル系単量体(ジビニルベンゼンなど)、アリル系単量体(ジアリルフタレート、トリアリル(イソ)シアヌレートなど)、(メタ)アクリル系単量体(前記例示のポリオール類のポリ(メタ)アクリレート、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどの多官能性(メタ)アクリレート類)、マレイミド系化合物]などが挙げられる。これらの加硫促進剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【0122】
加硫促進剤の使用量は、ゴム100重量部に対して、例えば、0.1〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部程度、さらに好ましくは0.1〜3重量部程度の範囲から選択できる。
【0123】
なお、ゴムの形状は、最終成形品としての複合体の形状に応じて適宜選択でき、特に限定されず、シート状、板状(ボード状)などの二次元的形状、柱状(円柱状、角柱状など)、棒状などの三次元的形状などであってもよい。
【0124】
二次元的形状のゴム(例えば、シート状ゴム)の厚みは、例えば、0.1〜100mm、好ましくは0.5〜50mm(例えば、0.05〜5mm)、さらに好ましくは1〜30mm(例えば、3〜20mm)程度であってもよい。
【0125】
(被着体)
本発明では、所定の濃度の官能基を有するホットメルト接着剤を用いるので、ゴムと、幅広い範囲の被着体(又は相手材)とを高い接着力で接着できる。
【0126】
そのため、このような被着体(又は被着体の材質)としては、特に限定されず、例えば、ゴム[前記例示のゴム(未加硫又は加硫ゴム、熱可塑性エラストマーなど)など]、プラスチック[例えば、ポリアミド系樹脂(例えば、ポリアミド6、ポリアミド12などの脂肪族ポリアミド)、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレートなどのポリアルキレンアリレート又はそのコポリエステルなど)、ポリカーボネート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリケトン系樹脂、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などのオレフィンの単独又は共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのオレフィンと共重合性単量体との共重合体、変性ポリオレフィンなど)、スチレン系樹脂(ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロック共重合体など)、アクリル系樹脂(ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体など)、ハロゲン含有ビニル系樹脂(軟質ポリ塩化ビニル、硬質ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体などの塩素含有ビニル系樹脂、フッ素含有ビニル系樹脂など)など]、ガラス(又はグラス)、金属(鋼など)、木材、紙などであってもよい。なお、被着体としてゴムを使用する場合、接着に供するゴムは、同種又は異種のゴムであってもよい。また、被着体としてのゴムは、通常、加硫ゴムである場合が多い。
【0127】
被着体の形状は、ゴムの場合と同様に複合体の形状に応じて選択でき、繊維状などの一次元的形状、シート状、板状、布状(織布状、不織布状)などの二次元的形状、柱状(円柱状、角柱状など)、棒状などの三次元的形状などであってもよい。
【0128】
(接着方法および複合体)
前記のように、本発明のホットメルト接着剤を用いると、ゴムと被着体とを接着させることができる。ゴム(未加硫又は加硫ゴム)と被着体との接着は、ゴムと被着体との間に、溶融状態のホットメルト接着剤を介在させて、ゴムおよび被着体を圧着させることにより行うことができ、ホットメルト接着において一般的な接着方法により行うことができる。
【0129】
例えば、(i)ゴムおよび被着体のうちいずれか一方の素材(又は素材の接触面)に前記ホットメルト接着剤を溶融状態で塗布などにより適用し、この接着剤を適用した一方の素材に、他方の素材を圧着(又は加熱圧着)させる方法、(ii)ゴムと被着体との間に、前記ホットメルト接着剤(粉粒状又はシート状接着剤など)を挟んで、ホットメルト接着剤を溶融させて圧着(又は加熱圧着)させる方法[例えば、熱風炉、熱プレス、高周波などを利用してホットメルト接着剤を溶融(および圧着させる)方法など]などによりゴムと被着体とを接着できる。
【0130】
また、上記方法は、未加硫ゴムおよび加硫ゴムのいずれであっても適用でき、未加硫ゴムを使用する場合は、適当な段階で加硫させることができる。例えば、未加硫ゴムを使用する場合、上記方法(i)では、ホットメルト接着剤の適用後、圧着とともに又は圧着後(又は接着後)などにおいて、未加硫ゴムを加硫させてもよく、上記方法(ii)では、ホットメルト接着剤の溶融とともに、溶融後(又は接着後)において、又は圧着とともに、未加硫ゴムを加硫させてもよい。好ましい態様では、圧着やホットメルト接着剤の溶融を、未加硫ゴムの加硫条件(加硫温度など)に対応させて行うことにより、圧着やホットメルト接着剤の溶融とともに、未加硫ゴムを加硫させてもよい。代表的な方法では、例えば、複合体の形状に対応する型(又はキャビティー)に未加硫ゴム、ホットメルト接着剤および被着体(プラスチックなど)を収容し、加硫(およびホットメルト接着)を行ってもよく、必要に応じてポリテトラフルオロエチレンシートなどの離型性の素材と、ホットメルト接着剤(接着剤シートなど)とを金型に収容し、未加硫ゴムを金型に導入して加硫(およびホットメルト接着剤を溶融)して、ホットメルト接着剤が適用されたゴム(加硫ゴム)を調製し、このゴムに適用されたホットメルト接着剤を再溶融させて、被着体を圧着させてもよい。
【0131】
なお、未加硫ゴムを用いる場合、未加硫ゴムの成形(および被着体とのホットメルト接着)には、慣用の成形機(射出成形機、熱プレス成形機、トランスファ成形機、押出成形機など)が使用できる。
【0132】
なお、上記方法(i)において、ホットメルト接着剤は、いずれか一方の素材にホットメルト接着剤を積層や噴霧などにより接触(又は付着)させたのち溶融させて適用してもよく、予め溶融させたものを塗布などにより適用してもよい。また、前記圧着(又は接触)は、加熱圧着であってもよく、例えば、熱プレスなどを利用して加熱下で行ってもよい。さらに、前記方法(ii)において、熱プレスなどによりホットメルト接着剤を溶融させる場合、加熱は、ゴムおよび被着体の両側から行ってもよく、いずれか一方の側から行ってもよい。例えば、被着体が、非ゴム材料(金属、プラスチックなど)である場合、被着体側から好適に加熱してもよい。
【0133】
圧着において、ゴムと被着体との間に作用させる圧力は、ゴムおよび被着体の種類などに応じて適宜選択でき、例えば、0.01〜300MPa、好ましくは0.02〜100MPa、さらに好ましくは0.03〜50MPa(例えば、0.05〜20MPa)程度であってもよい。圧着時間(ゴムと被着体との圧着時間)は、例えば、5秒〜30分、好ましくは10秒〜20分、さらに好ましくは30秒〜10分(例えば、30秒〜8分)程度であってもよい。また、圧着において加熱する場合、加熱温度は、例えば、70〜250℃、好ましくは100〜230℃、さらに好ましくは130〜220℃程度であってもよい。さらに、未加硫ゴムを用いる場合、加硫温度(圧着温度、ホットメルト接着剤の溶融温度)は、例えば、70〜250℃、好ましくは100〜230℃、さらに好ましくは150〜220℃程度であってもよい。
【0134】
なお、ゴムと被着体との接着力を向上させるため、必要に応じて、接着に先立って、ゴム及び/又は被着体を前処理(例えば、洗浄処理、ブラスト処理、プライマー塗布などの表面処理)してもよい。また、ホットメルト接着剤の適用(塗布など)には、アプリケータやホットメルトガンなどを使用してもよい。
【0135】
このような方法(接着方法)により得られる本発明のゴムと被着体との複合体では、前記ホットメルト接着剤によりゴムと被着体とが互いに強固に接着している。ゴムと被着体との接着強度は、例えば、50N/cm〜凝集破壊(ゴムおよび被着体のうちいずれかが破断又は破壊)、好ましくは100N/cm〜凝集破壊程度であり、通常、凝集破壊である場合が多く、非常に強固に接着している。
【0136】
なお、本発明の複合体は、少なくともゴムと被着体とが、これらの間に介在する前記ホットメルト接着剤により接着していればよく、ゴムと被着体とは一箇所又は複数箇所において接着していてもよく、複数のゴム(同一又は異種のゴム)及び/又は複数の被着体(同一又は異種の被着体)が接着した多層構造(例えば、ゴム/被着体/ゴム、被着体/ゴム/被着体、ゴム/被着体/ゴム/被着体など)の複合体などであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0137】
本発明のホットメルト接着剤は、容易にフィルムやシートなどに成形可能であり、また粉粒状などにすることも可能であるため、従来のゴム用接着剤や、ゴム用加硫接着剤のように溶剤に溶解させることなく使用でき、ゴム(未加硫又は加硫ゴム)と、種々の被着体(ゴム、プラスチック、金属など)との接着に極めて有用である。そのため、使用環境の制限をうけることがなく、有毒性も極めて低減されており、幅広いゴムと被着体との組合せで簡便にかつ効率よく強固に接着できる。
【実施例】
【0138】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【0139】
(ホットメルト接着剤)
実施例および比較例で使用したホットメルト接着剤を以下に示す。
【0140】
(1)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂A(ポリアミド6、66、12を約同量含有するポリアミド共重合体。融点130℃、メルトインデックスMI(160℃、2.16kg)=8g/10分、相対粘度1.5、アミノ基濃度150mmol/kg)
なお、ホットメルト接着性ポリアミド樹脂Aは、以下のようにして調製した。
【0141】
撹拌装置を備えた、1Lのオートクレーブに、原料としてカプロラクタム200g、ラウリルラクタム200g、アジピン酸ヘキサメチレンジアミン塩200gを仕込み、内部を窒素パージした。ついで、5時間で250℃まで徐々に昇温し、圧力20バール(2MPa)で約8時間保持した。温度を240℃まで下げた後、縮合を進めるため、0.1バールまで徐々に減圧し、2時間反応させた。
【0142】
最後に製品取り出しのため、窒素を導入し、やや加圧しながら、共重合ポリアミドをストランドとして取り出し、水冷後、ペレタイザーでペレットにカットした。
【0143】
(2)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂B(上記ポリアミド系ホットメルト樹脂A100重量部に、トリアリルイソシアヌレート4重量部を溶融混練したホットメルト接着性ポリアミド樹脂。融点130℃、メルトインデックスMI(160℃、2.16kg)=15g/10分、相対粘度1.5、アミノ基濃度145mmol/kg、二重結合基濃度450mmol/kg)
(3)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂C(ダイマー酸/エチレンジアミン/アジピン酸/ヘキサメチレンジアミン/ラウリルラクタム/カプロラクタム=209g/22g/54g/652g/17g/43gからの脱水縮合反応で合成した共重合ポリアミド樹脂。融点145℃、MI(160℃、2.16kg)=10g/10分、アミノ基濃度52mmol/kg、二重結合基濃度732mmol/kg)
なお、ホットメルト接着性ポリアミド樹脂Cは、以下のようにして調製した。
【0144】
撹拌装置を備えた、1Lのオートクレーブに、原料としてダイマー酸/エチレンジアミン/アジピン酸/ヘキサメチレンジアミン/ラウリルラクタム/カプロラクタム=209g/22g/54g/652g/17g/43gを仕込み、内部を窒素パージした。ついで、5時間で210℃まで徐々に昇温し、圧力20バールで約6時間保持した。さらに縮合を進めるため、0.1バールまで徐々に減圧し、1時間反応させた。
【0145】
最後に製品取り出しのため、窒素を導入し、やや加圧しながら、共重合ポリアミドをストランドとして取り出し、水冷後、ペレタイザーでペレットにカットした。
【0146】
(4)ホットメルト接着性ポリエステル樹脂A(テレフタル酸/イソフタル酸/1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサメチレングリコール/アジピン酸/ネオペンチルグリコール=309g/155g/126g/110g/96g/145gよりなるポリエステル樹脂を脱水縮合反応により合成した。融点129℃、MI(160℃、2.16kg)=5g/10分、ヒドロキシル濃度182mmol/kg、カルボキシル基濃度3mmol/kg)
なお、ホットメルト接着性ポリエステル樹脂Aは、以下のようにして調製した。
【0147】
撹拌装置を備えた、1Lのオートクレープに、原料としてテレフタル酸/イソフタル酸/1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサメチレングリコール/アジピン酸/ネオペンチルグリコール=309g/155g/126g/110g/96g/145gを仕込み、内部を窒素パージした。ついで、2時間で200℃まで徐々に昇温し、常圧で約3時間保持した。温度を240℃まであげた後、縮合を進めるため、0.1バールまで徐々に減圧し、2時間反応させた。
【0148】
最後に製品取り出しのため、窒素を導入し、やや加圧しながら、共重合ポリアミドをストランドとして取り出し、水冷後、ペレタイザーでペレットにカットした。
【0149】
(5)ホットメルト接着性ポリエステル樹脂B(上記のホットメルト接着性ポリエステル樹脂A100重量部に、無水マレイン酸2重量部を配合し、溶融混練した樹脂。融点128℃、MI(160℃、2.16kg)=6g/10分、カルボキシル基濃度310mmol/kg、ヒドロキシル濃度5mmol/kg、二重結合基濃度200mmol/kg)。
【0150】
(6)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂D(デグサ(株)の「VESTAMELT3041」をそのまま用いた。融点140℃、Ml(160℃、2.16kg)=45g/10分、カルボキシル基濃度205mmol/kg)。
【0151】
(7)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂E(上記ホットメルト接着性ポリアミド樹脂D100重量部に、マレイン化ポリブタジエン樹脂(日本曹達(株)製、「BN−1015」)5重量部を溶融混練した樹脂。融点140℃、MI(160℃、2.16kg)=45g/10分、二重結合濃度798mmol/kg、カルボキシル基濃度198mmo1/kg)。
【0152】
(8)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂F(上記ホットメルト接着性ポリアミド樹脂D100重量部に、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(旭チバ(株)製、「EPN1180」)3重量部を溶融混練した樹脂。融点135℃、MI(160℃、2.16kg)=53g/10分、カルボキシル基濃度142mmol/kg、エポキシ基濃度148mmol/kg)。
【0153】
(9)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂G(前記ホットメルト接着性ポリアミド樹脂Aの末端基を、ラウリン酸で封鎖し、末端アルキル基化した樹脂。融点118℃、MI(160℃、2.16kg)=10g/10分、アミノ基濃度3mmol/kg)。
【0154】
(10)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂H(水添したダイマー酸/エチレンジアミン/アジピン酸/ヘキサメチレンジアミン/ラウリルラクタム/カプロラクタム=209g/22g/54g/652g/17g/43gからの脱水縮合反応で合成した共重合ポリアミド樹脂。融点122℃、MI(160℃、2.16kg)=10g/10分、アミノ基濃度4mmol/kg、二重結合基濃度4mmol/kg)。
【0155】
(11)ホットメルト接着性ポリエステル樹脂C(前記ホットメルト接着性ポリエステル樹脂Aの末端を、ステアリン酸で封鎖し、末端アルキル化した樹脂。融点140℃、MI(160℃、2.16kg)=5g/10分、ヒドロキシル濃度8mmol/kg)。
【0156】
(12)ホットメルト接着性ポリアミド樹脂I(ホットメルト接着性ポリアミド樹脂Dにブタノールを加えて縮合し、末端をアルキル化した共重合ポリアミド樹脂。融点138℃、Ml(160℃、2.16kg)=49g/10分、カルボキシル基濃度7mmol/kg)。
【0157】
なお、官能基などの特性値は次のようにして測定した。
【0158】
(1)官能基濃度
アミノ基([NH2])濃度:0.5gの試料樹脂をフェノール/メタノール(重量比)=10/1の混合溶媒50mlに常温で溶解させ、1/100N塩酸により、滴定装置を用いて定量した。
【0159】
カルボキシル基濃度:0.5gの試料樹脂をベンジルアルコール50mlに150℃オイルバスにより加熱溶解させ、1/100N NaOHaq(水酸化ナトリウム水溶液)により、滴定装置を用いて定量した。
【0160】
ヒドロキシル基濃度:JIS K5117に従って、無水フタル酸法により定量した。
【0161】
二重結合基濃度:JIS K0070に従って、ヨウ素価法により定量した。
【0162】
エポキシ基濃度:JIS K7236に従って、エポキシ当量を測定した。
【0163】
(2)融点(Tm):JIS K7121に従って、DSC法にて融点測定を行った。
【0164】
(3)メルトインデックス:JIS K7210に従って、160℃で測定した。
【0165】
実施例および比較例で使用したホットメルト接着剤の融点、メルトインデックスおよび官能基濃度をまとめて表1に示す。
【0166】
【表1】

【0167】
(ゴム)
実施例および比較例で使用したゴムの組成を以下に示す。
【0168】
[シリコーンゴム(VMQ)組成物1]
シリコーンゴム(東レ・ダウコーニングシリコン(株)製、「SH851U」) 100重量部
有機過酸化物(2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、日本油脂(株)製、「パーヘキサ25B40」) 1.5重量部
加硫促進剤(トリメチロールプロパントリメタクリレート、精工化学(株)製、「ハイクロスM」) 0.5重量部。
【0169】
[フッ素ゴム(FKM)組成物2]
フッ素ゴム(ダイキン工業(株)製,「DaiEIGgO2」) 100重量部
カーボンブラック(ダイセル・デグサ(株)製、「MT(N990)」) 10重量部
架橋剤(du Pont(株)製、「Diak No.7」) 4重量部
有機過酸化物(アトフィナ(株)製、「Luperox101XL45」) 3重量部。
【0170】
[スチレンブタジエンゴム/天然ゴム(SBR/NR)組成物3]
天然ゴム(NR) 80重量部
SBR(JSR(株)製、「#0202」) 20重量部
亜鉛華 4重量部
ステアリン酸 1重量部
老化防止剤(川口化学(株)製,「6C」) 2重量部
老化防止剤(川口化学(株)製,「RD」) 1.2重量部
ワックス(マイクロクリスタルワックス) 2重量部
プロセスオイル(「N−2」) 1重量部
カーボンブラック(FEF)(東海カーボン(株)製、「N550」) 50重量部
加硫促進剤(川口化学(株)製、「CZ」) 0.7重量部
加硫促進剤(川口化学(株)製、「PVI」)0.2重量部
硫黄末 2.5重量部。
【0171】
[酸変性ニトリルブタジエンゴム(X−NBR)組成物4]
X−NBR(日本ゼオン(株)製,「Nipollo 27J」) 100重量部
クレー(ホフマンミネラル(株)製,「SiIitin Z86」) 80重量部
カーボンブラック (東海カーボン(株)製、「N660」) 3重量部
可塑剤(バイエル(株)製,「バルカノール88」) 10重量部
ステアリン酸 1重量部
有機過酸化物(化薬アクゾ(株)製、「Perkadox14/40」) 6重量部
加硫促進剤(トリメチロールプロパントリメタクリレート、精工化学(株)製、「ハイクロスM」) 2重量部。
【0172】
[水添ニトリルブタジエンゴム(H−NBR)組成物5]
H−NBR(日本ゼオン(株)製、「Zetpol 3110」) 100重量部
クレー(ホフマンミネラル(株)製、「SiIitin Z86」) 50重量部
カーボンブラック(東海カーボン(株)製(株)製、「N550」) 10重量部
可塑剤(バイエル(株)製,「バルカノール88」) 10重量部
亜鉛華 2重量部
有機過酸化物(化薬アクゾ(株)製、「Perkadox14/40」) 7重量部
加硫促進剤(化薬アクゾ(株)製、「HVA−2/Vulnoc PM−P」) 4重量部。
【0173】
[エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)組成物6]
EPDM(DSMジャパン(株)製,「ケルタン 378」) 50重量部
EPDM(DSMジャパン(株)製,「ケルタン 509×100」) 100重量部
亜鉛華3種(和光純薬(株)製) 5重量部
ステアリン酸 1重量部
マグネシウム・シリケート(日本ミストロン(株)製、「ミストロンベーパー」) 50重量部
シリカ(日本シリカ(株)製、「ニップシールVN3」) 25重量部
白艶華CC 30重量部
ポリエチレングリコール(日本油脂(株)製、「PEG4000」) 2重量部
カーボンブラック(東海カーボン(株)製、「HAF」) 20重量部。
【0174】
[ブチルゴム(BR)組成物7]
ブチルゴム(JSR(株)製、「BR10」) 100重量部
シリカ(塩野義製薬(株)製、「カープレックスFPS−101」) 60重量部
可塑剤(トリエチレングリコールジ(2−エチルヘキソエート)) 10重量部
有機過酸化物(2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、日本油脂(株)製、「パーヘキサ25B40」) 1重量部
加硫促進剤(トリメチロールプロパントリメタクリレート、精工化学(株)製、「ハイクロスM」) 0.5重量部
ステアリン酸 1重量部。
【0175】
[スチレンブタジエンゴム(SBR)組成物8]
SBR(日本合成ゴム(株)製、「SBR1500」) 100重量部
アルキルフェノール樹脂(田岡化学(株)製、「タッキロール201」) 10重量部
カーボンブラック(東海カーボン(株)製、「HAFカーボン」) 50重量部
ステアリン酸 2重量部
亜鉛華(1号) 3重量部
硫黄 2重量部
加硫促進剤(川口化学(株)製、「ソクシノールCZ」) 1重量部
プロセスオイル(コスモ石油(株)製、「コーモレックス2号」) 6重量部。
【0176】
(被着体)
実施例および比較例で使用した被着体(相手材)を以下に示す。
【0177】
(a)硬質ポリ塩化ビニル板
(b)ポリエステル生地
(c)鋼板1(アランダム80でブラスト後、脱脂し、エポキシフェノール系のプライマ(ダイセル・デグサ(株)製、「E1R」)を塗布したプライマ処理鋼板)
(d)鋼板2(アランダム80でブラスト後、脱脂し、ポリブタジエン系のプライマ(ダイセル・デグサ(株)製、「F3」)を塗布したプライマ処理鋼板)
(e)軟質ポリ塩化ビニルシート
(f)スチレンブタジエンゴム/天然ゴム(SBR/NR)(前記ゴム組成物3を加硫した加硫ゴム)
(g)フッ素ゴム(前記ゴム組成物2を加硫した加硫ゴム)
(h)エチレンプロピレンジエンゴム(前記ゴム組成物6を加硫した加硫ゴム)
(i)スチレンブタジエンゴム(前記ゴム組成物8を加硫した加硫ゴム)。
【0178】
(実施例1〜18、比較例1〜18)
前記ホットメルト接着性樹脂(1)〜(10)を使用して、それぞれ、熱プレス機で厚み0.5mmのシート(ホットメルト接着性樹脂シート)を作成した。
【0179】
まず、実施例1〜10、および比較例1〜10では、前記ゴム組成物1〜8を、それぞれ加硫し、厚み5mmの加硫ゴムシートを成形した。そして、表2および表3に示す組合せ、接着方法および接着条件でこの加硫ゴムシートと被着体とを、ホットメルト接着性樹脂シートを用いて接着した。
【0180】
また、実施例11〜18、および比較例11〜18では、まず、ポリテトラフルオロエチレンシート、および前記ホットメルト接着性樹脂シートを配置した3cm×15cm×厚み5mmのキャビティの金型に、前記ゴム組成物(未加硫ゴム組成物)1〜8を、表3に示す条件で射出成形するとともに、ホットメルト接着性樹脂シートを溶融させ、ホットメルト接着剤が付着した加硫ゴムシートを成形した。そして、表4および表5に示す組合せ、接着方法および接着条件で、このホットメルト接着剤が付着した加硫ゴムシートと被着体とを接着した。
【0181】
なお、ゴム(未加硫又は加硫ゴム)と布(生地)又は鋼板との熱プレスでは、布又は鋼板の側から加熱して熱プレスした。また、ゴム同士の熱プレスでは、ホットメルト接着剤シートが溶融したのち、直ちに被着体としてのゴムを圧着させ、表に示す条件で保持した。
【0182】
そして、実施例および比較例で得られたゴムと被着体との複合体の接着試験を、下記の方法により行った。
【0183】
接着試験:ゴムと被着体との複合体を、23℃、50%RHの空調室で約1日保管後、2.5cm幅の試験片を作成(ただし、ゴムと鋼板との複合体では、ホットメルト接着剤が付着した加硫ゴムシート部分のみを2.5cm幅にカッティング)し、この試験片を用いて、引っ張り試験器((株)エーアンドディ製、「RTA−1T」)により剥離試験(引っ張り速度100mm/分)を行い、ゴムと被着体との接着強度を測定した。
【0184】
実施例および比較例の結果を表2〜5に示す。
【0185】
【表2】

【0186】
【表3】

【0187】
【表4】

【0188】
【表5】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゴムと被着体とを接着させるためのホットメルト接着剤であって、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物を含むことなく、ホットメルト接着性樹脂で構成されており、10mmol/kg以上の割合で官能基を有するゴム接着用ホットメルト接着剤。
【請求項2】
官能基が、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種である請求項1記載の接着剤。
【請求項3】
アミノ基、カルボキシル基およびヒドロキシル基から選択された少なくとも1種の官能基(A)を20mmol/kg以上の割合で有する請求項1記載の接着剤。
【請求項4】
アミノ基及びカルボキシル基から選択された少なくとも1種の官能基を30〜1000mmol/kgの割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂、およびカルボキシル基及びヒドロキシル基から選択された少なくとも1種の官能基を30〜1000mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂から選択された少なくとも1種で構成されている請求項1記載の接着剤。
【請求項5】
ホットメルト接着性ポリアミド系樹脂およびホットメルト接着性ポリエステル系樹脂から選択された少なくとも1種のホットメルト接着性樹脂と、官能基を有する化合物とで構成されている請求項1記載の接着剤。
【請求項6】
官能基を有する化合物が、エポキシ基を有する化合物および炭素−炭素二重結合を有する化合物から選択された少なくとも1種である請求項5記載の接着剤。
【請求項7】
官能基を有する化合物の割合が、ホットメルト接着性樹脂100重量部に対して、0.01〜30重量部である請求項5記載の接着剤。
【請求項8】
以下の(1)〜(4)のいずれかである請求項1記載の接着剤。
(1)アミノ基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(2)アミノ基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着剤
(3)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(4)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着剤
【請求項9】
以下の(a)〜(f)のいずれかである請求項1記載の接着剤。
(a)アミノ基又はカルボキシル基を100mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(b)アミノ基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有し、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(c)アミノ基又はカルボキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリアミド系樹脂と、エポキシ基を有する化合物および炭素−炭素二重結合基を有する化合物から選択された少なくとも1種の官能基を有する化合物とで構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着剤
(d)ヒドロキシル基又はカルボキシル基を100mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(e)カルボキシル基又はヒドロキシル基を40mmol/kg以上の割合で有し、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂で構成されているホットメルト接着剤
(f)カルボキシル基又はヒドロキシル基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着性ポリエステル系樹脂と、エポキシ基を有する化合物および炭素−炭素二重結合基を有する化合物から選択された少なくとも1種の官能基を有する化合物とで構成され、かつエポキシ基および炭素−炭素二重結合基から選択された少なくとも1種の官能基を40mmol/kg以上の割合で有するホットメルト接着剤
【請求項10】
ゴムと被着体との間に、溶融状態の請求項1記載の接着剤を介在させて、前記ゴムおよび被着体を圧着させることにより、ゴムと被着体とを接着させる方法。
【請求項11】
請求項10記載の方法により得られるゴムと被着体との複合体。

【公開番号】特開2006−169456(P2006−169456A)
【公開日】平成18年6月29日(2006.6.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−367253(P2004−367253)
【出願日】平成16年12月20日(2004.12.20)
【出願人】(000108982)ダイセル・デグサ株式会社 (31)
【Fターム(参考)】