JPH02251586A - ゴム物品の接着方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、ゴム物品の接着方法、特に１００’Ｃ以下
、好ましくは５０℃以下の低温で加硫ゴム物品の接着、
例えば、タイヤの更生接着、タイヤ、コンベヤベルトな
どの破損部の補修、コンベヤベルトのエンドレス化など
を行うのに適するゴム物品の接着方法に関する。

（従来の技術） 現在、タイヤの更生接着は、プレキュア一方式により行
われている。すなわち、台タイヤとプレキュア−トレッ
ドとの接着すべき面にそれぞれゴムセメントを塗布し、
これらの塗布面間にクッションゴムを挟み込んで圧着し
、１２０℃以上、通常は１５０℃前後の高温で加硫接着
することによりタイヤの更生接着を行っている。しかし
、この方式（Ｉ）加硫のために高温、高圧下でのオート
クレ−ブ加硫が必要であるので、大型の設備を要する。

（２）　　すでに加硫ずみの台タイヤとトレッドとを再
び１２０℃を超える高温にさらすため、これらの物性、
性能の低下が懸念される等の問題があり、１００″Ｃ以
下、好ましくは５０℃以下の温度で加硫接着することが
できる方法の開発が強く望まれる。

これに対し加硫ゴム物品を１００℃以下の温度で接着す
る方法が特公昭４９−２４９７２号公報などから知られ
ている。この方法は、未加硫不飽和ゴム、特にＥＰＴ　
、ブチルゴムのような不飽和二重結合金量が比較的小さ
いものに特定量の硫黄若しくは有機硫黄化合物及び脂肪
族アミンを配合してなる組成物を有機溶剤に溶解し、溶
液を加硫ゴム物品に塗布、乾燥した後、塗布面を貼り合
わせ、例えば４０℃で放置して接着させる方法である。

しかしながら、この方法にも次のような問題がある。

（Ｉ）　　接着ゴム層の厚みが小さすぎて大きな剥離抗
力を得にくい。

（２）更生用の台タイヤのように表面に大小の凹凸が多
数ある被着物を用いる場合には、接着剤溶液を均一に塗
布することが難しく、真の接着部が面状でなく点状にな
りやすい。

そのほか、***グルーバー（Ｇｒｕｂｅｒ）社により「
チップトップ（Ｔｉｐ　−Ｔｏｐ　）　Ｊという名称の
ゴム系タイヤ部修材が商品化されているが、高温（Ｉ０
０℃）剥離抗力及び老化後剥離抗力が低く、タイヤの更
生接着用には不適当である。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、特に加硫ゴム間の接着を１００℃以下、好
ましくは５０℃以下の低温で行い、これによってオート
クレーブ加硫などの大型設備投資を必要とせず、加硫ゴ
ムの高温処理を重ねることによる物性・性能の劣化を防
止する接着方法を提供することを目的とする。

更に、この発明は、従来の低温接着法で得られない大き
な室温及び高温（Ｉ００’Ｃ）での剥離抗力、並びに老
化後剥離抗力を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、加硫ゴムと加硫ゴムとの接着にあたり、（
Ｉ）天然ゴム（ＮＲ）又はイソプレンゴム（ＩＲ）　１
００重量部、硫黄又は硫黄原子を２個以上有する有機硫
黄化合物１〜５重量部、超促進剤１〜１５重量部、塩基
解離定数（ｐＫｂ）≦５である有機アミン２〜１５重量
部、カーボンブラック３０〜７０重量部、亜鉛華及び有
機溶剤を含有してなるゴムセメント組成物を前記両加硫
ゴムの接着すべき表面にそれぞれ塗布し、乾燥し、次い
で（ＩＩ）天然ゴム（ＮＲ）又はイソプレンゴム（ｒＲ
）１００重量部、硫黄１〜５重量部、塩基解離定数（ｐ
Ｋｂ）≦５である有機アミン１〜７重量部、カーボンブ
ラック３０〜７０重量部及び亜鉛華を含有してなるクッ
ションゴム組成物の未加硫ゴムシートの両面を上記の二
つの加硫ゴムの塗布面で挟み、圧着しつつ０〜１００℃
で加硫するゴム物品の接着方法であり、これにより低温
接着が可能になるとともに接着ゴム層が厚くなり、また
接着態様が点状でなく面状となるため、室温、１００　
’Ｃ及び老化後のすべてにわたり大きな剥離抗力を有す
る接着一体化物が得られる。

（作　用） 従来、タイヤの更生接着のような加硫ゴム接着は、加硫
ゴムの間に未加硫クッションゴムシートを挟み、１２０
℃以上、通常は１５０　’Ｃ前後の温度で加硫すること
により達成されてきた。その際、クッションゴムシート
中には硫黄と促進剤とが共存するが、促進剤としては、
スルフェンアミド系等の高温加硫用のものが用いられ、
超促進剤はゴム焦けが起こるために使用不可であった。

また、加硫接着をする際、クッションゴムシート中の硫
黄（又は含硫黄加硫剤）及び促進剤が加硫ゴム中に移行
して行くことが必要不可欠であるが、従来系の場合は、
加硫温度が１２０　’Ｃ以上の高温であるため、不飽和
ゴム分子、硫黄（又は含硫黄加硫剤）及び促進剤のミク
ロ分子運動が十分に起こり、加熱するだけで必要な移行
が達成された。しかし、１００℃以下、特に５０℃前後
の温度の場合、超促進剤の使用により加硫が起こる必要
条件は満たしうるが、温度が低いため試剤の十分な移行
などが伴わず、所望の加硫接着を達成できなかった。そ
こで、次に特開昭５４−１４４４８５号公報記載の方法
にならい、加硫剤を含む未加硫ゴムシートと超促進剤を
含むゴムセメント組成物とを別々に準備しておき、加硫
ゴム物品の接着すべき面にまず該ゴムセメント組成物を
塗布、乾燥し、未加硫ゴムシートを間に挟み込んで、圧
着しつつ加硫するという方法を試みたが、加硫温度５０
″Ｃ以下で加硫時間２４時間以下という条件の下では満
足すべき加硫接着が得られなかった（比較例１参照）。

本発明者らは、鋭意検討の末、上記未加硫ゴムシート及
びゴムセメント組成物に適当な有機アミンを更に加えた
ところ、意外にも、上記のような低温加硫条件下でも極
めて満足すべき剥離抗力を達成しうることを見いだした
。

この発明において、ゴムセメント組成物は、上記圧着後
、圧着界面を経て超促進剤を移行により未加硫ゴムシー
ト中に供給し、それ自身と未加硫ゴムシートを一体化し
て接着層を形成すると同時に、該接着層より加硫ゴム部
へ硫黄及び超促進剤を移行により供給するという極めて
重要な役割を果している。特に、ゴムセメント組成物中
の有機アミンは、硫黄又は硫黄原子を２個以上有する有
機硫黄化合物及び超促進剤の移行を助けるとともに、未
加硫ゴムシート中の有機アミンと協同して接着層内部及
び界面の加硫反応をも促進する。超促進剤の使用により
引き起こされる、該ゴムセメント組成物の保存中のスコ
ーチを防止するため、該ゴムセメント組成物は、通常、
次のような２液に分けて保存し、使用の直前に２液を混
合して用いる。すなわち、一方の液（Ａ液）には硫黄又
は硫黄原子を２個以上有する有機硫黄化合物と有機アミ
ン化合物とを含有させ、他の液（Ｂ液）には超促進剤を
含有させる。天然ゴム又はイソプレンゴム、カーボンブ
ラック、亜鉛華及び必要に応じて添加される各種ゴム用
配合剤（ステアリン酸、老化防止剤、可塑剤等）は、Ａ
液とＢ液に適宜配分される。Ａ、Ｂ両液とも、濃度は、
特に制限がないが、通常５〜３０容積％程度の濃度で使
用するのが塗布、乾燥上便利である。また、使用する有
機溶剤は、前記ゴムを溶解させることができるものであ
れば特に制限はないが、沸点の比較的低いものが好まし
く、塩化メチレン、クロロホルム。

トリクロロエチレン、テトラクロロエタン等のハロゲン
化炭化水素、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘ
プタン、オクタン、ゴム厚等の脂肪族及び脂環式炭化水
素及びそれらの混合物が好適に用いられる。ゴムセメン
ト組成物における有機溶剤の使用量は、特に制限はない
がゴム１００重量部に対し約１０００重量部以下が使用
上便利である。

この発明において、〔クッションゴムシート＋塗布ゴム
セメント〕が接着層を形成するのであるが、ゴム厚（し
たがってゴム量）は、クッションゴム層が塗布ゴムセメ
ント相に比べて圧倒的に厚い。したがって、クッション
ゴムシートは、（Ｉ）加工時のタッキネスを確保し、か
つ（２）接着ゴム層の加硫後強度に主たる寄与をすると
いう極めて重要な役割を果している。この場合、クッシ
ョンゴム層の厚さは、塗布ゴムセメント層からの超促進
剤の浸透移行を回吸的迅速に行わせるために２、Ｏｎａ
以下がよく、１．５　ｍ以下が特に好ましい。

この発明において、接着層を形成するゴム成分としては
、加工性にすぐれ、かつ超促進剤により好適なゴム物性
を与える点から、天然ゴム又はイソプレンゴムの使用が
適当である。

硫黄又は前記有機硫黄化合物としては、例えば、硫黄単
体又はテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチ
ルチウラムテトラスルフィド、アルキルフェノールのジ
スルフィド等のポリスルフィド等、分子内に硫黄原子を
２個以上有する有機硫黄化合物を挙げられ、これらは、
硫黄供与体としてゴム分１００重量部に対し、１〜５重
量部の範囲で使用される。１重量部未満では接着部の加
硫速度が不十分であり、５重量部を超えると接着層のゴ
ム物性が低下する。

超促進剤としては、ペンタメチレンジチオカルバミン酸
ピペリジン塩、ピペコリンジチオカルバミン酸ピペコリ
ン塩、Ｎ−エチル、Ｎ−フエニルジチオカルバミン酸亜
鉛等のジチオカルバミン酸塩系、ブチルキサントゲン酸
亜鉛、イソプロピルキサントゲン酸亜鉛等のキサントゲ
ン酸塩系及びこれらの混合物などが挙げられ、ゴム１０
０重量部に対し１〜１５重量部の範囲で使用される。

１重量部未満では接着部及び接着層の加硫速度が不十分
であり、１５重量部を超えると接着部及び接着層のゴム
物性が低下する。

この発明において、有機アミン化合物としては、りＫｂ
≦５である有機アミン、例えば、ｎ−ブチルアミン、シ
クロヘキシルアミン、ｎ−オクチルアミン、ジ−ｎ−ブ
チルアミン、モルホリン、Ｎ−エチルシクロヘキシルア
ミン、トリエチルアミン。

トリーｎ−ブチルアミン、ジアザビシクロオクタン等の
アミンが用いられる。このようなアミンによって、前記
のようなこの発明に特有なアミン効果が発揮されるが、
ｐＫ、＞５のアミン、例えばアニリン（ｐＫｂ　＝９．
４０）　、　Ｎ−メチルアニリン（ｐＫｂ＝９．１５）
　、ジメチルアニリン（ｐに、　＝８．８５）等では上
記効果が得られない。

有機アミンの使用量は、ゴム１００重量部に対し、ゴム
セメント組成物の場合２〜１５重量部、り・ンションゴ
ム組成物の場合１〜７重量部の範囲である。

ゴムセメント組成物の場合、２重量部未満では接着部及
び接着層の加硫速度が不十分であり、１５重量部を超え
ると接着部及び接着層のゴム物性が低下する。また、ク
ッションゴム組成物の場合、１重量部未満では接着層の
加硫速度が低下し、７重量部を超えると接着層及び接着
部のゴム物性が低下する。

カーボンブラックについては、接着体であるゴム物品の
用途に応じて選択すべきであるが、一般に加硫速度を遅
らせる低ｐＨのカーボンブラックを避け、ｐＨ６〜８程
度のカーボンブラックを用いるのが好ましい。カーボン
ブラックの使用量は、加硫後の接着層の強度などの物性
を考慮して３０〜７０重量部使用される。

更に、亜鉛華が適当量、通常、ゴム１００重量部に対し
て１０重量部以下配合される。その他、ゴム１００　Ｍ
置部に対しステアリン酸１０重量部以下、般ゴム工業用
プロセスオイル、軟化剤１００重量部以下などを必要に
応じて含有させることができる。

（実施例） 次に実施例及び比較例によってこの発明を更に詳細に説
明する。

スｌ」［−１ 表１に示した組成のＡ液、Ｂ液及びり・ンションゴムシ
ート（厚さ０．５　ｕｎｉ）を用意する。

表　　　１ ＊　１ ＊２ ＊３ ■Ｒ２２００（日本合成ゴム社製ポリイソプレン） ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン塩（大向
新興社製） ブチルキサントゲン酸亜鉛（同上） Ａ、Ｂ両液のそれぞれ同容量を使用前に混合し、カーボ
ン補強天然ゴム加硫シート（厚さ２關）２枚のそれぞれ
接着すべき面に塗布・乾燥した。この２枚の塗布面の間
に前記未加硫クッションゴムシートを挟み、面圧３．３
　ｋｇ／ｃｎ＋”で圧着しつつ５０℃で２４時間加硫接
着させた。得られたテストサンプルは、ピーリング試験
で下記の接着性能を示した。熱老化は、Ｎ２雰囲気中１
００　’Ｃで４８時間行った。

剥離抗力（２５℃）　　　９５ｋｇ／２．５４　ｃｍ　
（インチ）（Ｉ００℃）　　　８６　　　〃 熱老化後剥離抗力 （２５℃）　　　６９　　　／／ すべての場合、テストサンプルは、ゴム破壊しており、
すぐれた接着性能を示している。

尖膳開−又 Ａ液とクッションゴムとに添加したＮ−エチルシクロヘ
キシルアミンの代わりにトリエチルアミンを用いたほか
は、実施例１と全く同様に行ってテストサンプルを作成
した。１００℃での剥離抗力が７８ｋｇ／２．５４　ｃ
ｍ　（インチ）でゴム破壊を示した。

此ｌＪ［−１ 有機アミンを全く添加しなかったほかは実施例１と全く
同様に行ってテストサンプルを作成した。

２５℃での剥離抗力が５　ｋｇ／２．５４　ｃ＋ａ　（
インチ）　、１００”Ｃでの剥離抗力が１　ｋｇ／２．
５４　ｃｍ　（インチ）でいずれも界面破壊であった。

ル較貫−１ 表２に示すような通常のゴム配合物の未加硫シート（厚
さ０．５ｍｍ）を用意し、実施例１に準じて加硫シート
２枚の間に挟み込み、加圧、加熱してテストサンプルを
作成しピーリング試験を行ったが、接着していなかった
。

表 表 イソプレンゴム′″１１００重すヤ ＨＡＦカーボン　　　　５０〃 アロマ油　　　　　　　　１０〃 亜鉛華　　　　　　　　　３　〃 石油樹脂　　　　　　　　５　〃 ステアリン酸　　　　　　１　　〃 促進剤＋１４　　　　　　　　１．５／／硫黄　　　　
２．０７１ ブチルゴム１ 亜鉛華 チタン白 石油樹脂 超促進剤　ｐｚ”２ トリエチレンテ 硫黄 トルエン゛ ＊　ｌ　−ＩＲ２２００（日本合成ゴム社製）＊２−ス
ルフェンアミド系 此ｔ」［−１ 特公昭４９−２４９７２号公報記載の実施例に基づいて
表３に示した配合内容の接着液を用意し、実施例１に準
じて加硫シートに塗布・乾燥後、２枚の塗布面を重ね合
わせ、加圧、加熱してテストサンプルを作成し、ピーリ
ング試験を行ったが、接着していなかった。

＊１　日本ブチル社製 ＊２　ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（入内新興社製
） 此５」Ｌ−土 市販の常温加硫型の加硫ゴム接着剤として商品名チップ
−トップ（Ｔｉｐ−Ｔｏｐ）　（スクール・グルーバー
（Ｓｔａｈｌ　Ｇｒｕｂｅｒ）　ＧＭ旧１＆Ｃｏ製）を
検討した。

この接着剤は、ゴムセメント溶液とクッションゴムとで
構成される。実施例１に準じて加硫ゴムシートにゴムセ
メント溶液を塗布、乾燥後、それら２枚の間にクッショ
ンゴムシートを挟み込み、加圧、加熱（但し３０℃×２
４時間）してテストサンプルを作成しピーリング試験を
行い、下記の結果を得た。なお、熱老化は、Ｎ２雰囲気
中で１００℃×４８時間行った。

剥離抗力（２５℃）　　　４９ｋｇ／２．５４　ｃｖａ
　（インチ）（Ｉ００”Ｃ）　　　３８　　〃 熱老化後剥離抗力 （２５℃）１８／／ すべてのテストサンプルは、ゴム破壊に至らず、界面破
壊しており、この発明の接着法の方がすぐれていること
を示す。

（発明の効果） 実施例及び比較例から明らかなように、この発明の接着
方法は、従来のタイヤの更生接着に使用される高温加硫
方式に比べて、材料的に実施容易な変更を若干加えるこ
とにより加硫ゴムの接着を１００″Ｃ以下、通常は５０
℃以下で行うことができ、しかもこれによって従来の低
温接着法では得られない室温及び高温（Ｉ００℃）での
大きな剥離抗力並びに熱老化後の良好な剥離抗力を与え
ることができる。

この結果、加硫にオートクレーブ加硫などの大型設備投
資を必要とせず、また、接着される加硫ゴムが重ねて高
温にさらされることにより物性・性能の劣化を受ける恐
れを減少又は防止することができる。したがって、この
発明の接着方法は、タイヤの更生接着用とか、タイヤ、
コンベヤベルトなどの破損部の補修、コンベヤベルトの
エンドレス化などに対し従来の方法に比べてずぐれた改
良効果を与える。

手 続 補 正 書 平成　２年　５月１５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加硫ゴムと加硫ゴムとの接着にあたり、（ I ）天
   然ゴム（ＮＲ）又はイソプレンゴム（ＩＲ）１００重量
   部、硫黄又は硫黄原子を２個以上有する有機硫黄化合物
   １〜５重量部、超促進剤１〜１５重量部、塩基解離定数
   （ｐＫ＿ｂ）≦５である有機アミン２〜１５重量部、カ
   ーボンブラック３０〜７０重量部、亜鉛華及び有機溶剤
   を含有してなるゴムセメント組成物を前記両加硫ゴムの
   接着すべき表面にそれぞれ塗布し、乾燥し、次いで （II）天然ゴム（ＮＲ）又はイソプレンゴム（ＩＲ）１
   ００重量部、硫黄１〜５重量部、塩基解離定数（ｐＫ＿
   ｂ）≦５である有機アミン１〜７重量部、カーボンブラ
   ック３０〜７０重量部及び亜鉛華を含有してなるクッシ
   ョンゴム組成物の未加硫ゴムシートの両面を上記の二つ
   の加硫ゴムの塗布面で挟み、圧着しつつ０〜１００℃で
   加硫することを特徴とするゴム物品の接着方法。