WO2004018234A1 - ゴム補強構造体 - Google Patents

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WO2004018234A1
WO2004018234A1 PCT/JP2003/008570 JP0308570W WO2004018234A1 WO 2004018234 A1 WO2004018234 A1 WO 2004018234A1 JP 0308570 W JP0308570 W JP 0308570W WO 2004018234 A1 WO2004018234 A1 WO 2004018234A1
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rubber
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vulcanized
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PCT/JP2003/008570
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Toru Ikuta
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Daicel-Degussa Ltd.
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10Tires, resilient

Definitions

  • the present invention relates to a rubber reinforcing structure (a tire, for example, a runflat tire or the like) including a composite (or a composite member) useful for reinforcing a tire body by bonding a resin and a rubber to a body, Related to manufacturing method. Background art
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-240260 discloses a polyphenylene ether-based resin, which may contain a styrene-based polymer or an additive, and SBR.
  • a method for producing a composite by heat-treating a synthetic rubber comprising BR, IR, IIR and the like in the presence of a vulcanizing system is disclosed.
  • This document discloses that a rubber component containing a sulfur-vulcanizable double bond-containing rubber is suitable, and that a sulfur-containing compound is used as a vulcanization activator.
  • Comparative Example (Table 2) of this document describes an example using a rubber composition containing E-SBR rubber or BR rubber and a peroxide vulcanizing agent or a sulfur vulcanizing agent system as rubber components. Have been.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-310733 discloses that an ABS resin molded member has a critical surface tension of 37 to 39 mN / A method for producing a composite in which an unvulcanized rubber sheet containing m rubber components is laminated and then heated and bonded and integrated is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-112480 proposes that a acrylonitrile-containing thermoplastic resin (such as AS or ABS resin) and an acrylonitrile-containing rubber are heated and adhered to obtain a composite member.
  • JP-A-2-150439, JP-A-3-133631, and JP-A-3-138114 disclose polyamide resin.
  • a method of producing a composite by vulcanizing a rubber component and a rubber component in the presence of a vulcanizing system comprising: a rubber containing a carboxylic acid group or an acid anhydride group; It has been proposed to use a rubber component containing an agent (eg, ethylene glycol dimethyl acrylate, triaryl isocyanurate) and an alkoxysilane compound.
  • an agent eg, ethylene glycol dimethyl acrylate, triaryl isocyanurate
  • an alkoxysilane compound e.g, ethylene glycol dimethyl acrylate, triaryl isocyanurate
  • a polyamide resin having more terminal amino groups than terminal carboxyl groups is mainly used as the aliphatic polyamide resin.
  • the types of resin and rubber are greatly restricted, and it is difficult to obtain a resin-rubber composite widely.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-11013 discloses that in the production of a member in which a polyamide and a vulcanized rubber are firmly bonded, a polyamide molded article, a peroxide vulcanizing agent and a silane compound are included.
  • a method of vulcanizing by contacting with a rubber compound is disclosed.
  • a rubber compound may contain a vulcanizing activator if necessary
  • a comparative example shows that a polyamide resin and a peroxide (perkadox It is described that the resin did not adhere to the rubber even when vulcanized by contacting an EPDM rubber containing butanediol dimethacrylate (BDMA) with 14/40). That Therefore, it is difficult to manufacture a composite member without using an expensive silane compound.
  • BDMA butanediol dimethacrylate
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-156618 / 88 discloses that a composite member can be obtained by closely adhering an epoxy group-containing resin member and a rubber member containing a propyloxyl group or an acid anhydride group and vulcanizing the same. Proposed.
  • this method also uses the reaction between the epoxy group and the carboxylic acid group to form a composite, the types of resins and rubbers are greatly restricted, and it is difficult to obtain a wide variety of composites.
  • polyester-rubber composite in the production of a composite of a thermoplastic polyester as a hard component and a vulcanized rubber as a soft component, a rubber, a peroxide vulcanizing agent, and a bifunctional or polyfunctional maleimide may be used.
  • a rubber component containing a vulcanization activator Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-304880
  • a rubber component containing a rubber, a peroxide vulcanizing agent, a silane compound and, if necessary, a vulcanization activator Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-16643
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-58605 discloses a base film (such as a polyester film) and a rubber containing a polyfunctional methacrylate as an adhesion improver. It is disclosed that a composite sheet is obtained by laminating films (silicone rubber, ethylene propylene rubber, etc.) and vulcanizing them. However, in these methods, it is difficult to integrate the polyester and the rubber by bonding them with high adhesive strength.
  • thermoplastic resin and a rubber having a high bonding strength are being sought by trial and error, and the thermoplastic resin and the rubber can be combined tightly and firmly with each other.
  • runflat tires various types of special tires (hereinafter simply referred to as runflat tires) that can run even when the internal pressure becomes zero due to puncturing during driving have been developed.
  • These tires include a type with a reinforcing layer on the inner surface of the tire (side-reinforced type), or a support ring inside the tire.
  • Types (core type) are known, and reinforcement members are used for all run flat tires.
  • These reinforcing members are made of rubber, metal, or composite, and are fixed to the main body by mechanical means or chemical means (use of an adhesive, co-vulcanization).
  • mechanical means or chemical means use of an adhesive, co-vulcanization.
  • the amount of rubber used must be increased in terms of strength.
  • a resin As described above, in the preparation of a composite of rubber and resin, there are many problems relating to adhesion, and the selection range of the resin material and the rubber material or the degree of freedom in combination is greatly limited. In particular, it is practically difficult to change the rubber formulation of the tire body.
  • the types of resin members are restricted, and it is difficult to join the resin member and the rubber member with high adhesive strength for general use.
  • a sulfur vulcanizing agent it is generally difficult to improve the bonding strength with a resin member.
  • additives such as fillers, fillers, plasticizers, etc.
  • rubber formulations in which the type of vulcanizing agent is restricted for example, In the case of rubber processing that requires a sulfur vulcanizing agent), the range of choice of a formulation to increase the bonding strength is greatly limited.
  • an object of the present invention is to provide a rubber-reinforced structure (such as a tire) effectively reinforced by a resin member in a wide variety of combinations without using an adhesive, and a method for producing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a rubber-reinforced structure (such as a tire) in which a reinforcing member composed of a resin or a composite in which a resin and a rubber are strongly bonded is firmly bonded to a tire (or a rubber member); It is to provide a manufacturing method thereof. Disclosure of the invention
  • a resin having a specific active atom by the molecular orbital method has a high activity against radicals
  • the resin and the rubber can be directly and universally bonded in a wide variety of combinations with the vulcanization or crosslinking of the unvulcanized rubber.
  • the vulcanizing agent is not limited to the radical generator and is not vulcanized regardless of the presence of the active atom.
  • the resin and the rubber can be directly bonded together with the vulcanization or crosslinking of the vulcanized rubber.
  • the rubber vulcanizing agent Is a radical generator even if It has been found that even with a sulfuric acid, resin and rubber can be strongly bonded.
  • the present invention has been completed based on these findings.
  • the rubber-reinforced structure of the present invention is a rubber-reinforced structure in which a resin member and at least one rubber member (or rubber layer) constituting the tire are directly joined without using an adhesive.
  • the rubber member and the resin member are configured as follows.
  • a rubber member composed of a rubber composition vulcanized with a radical generator, an orbital interaction energy coefficient S represented by the following formula (1) of not less than 0.006, and hydrogen
  • a resin member composed of a thermoplastic resin (or resin composition) having at least two active atoms selected from atoms and sulfur atoms per molecule on average
  • Ec indicates the orbital energy (eV) of the radical of the radical generator as a vulcanizing agent
  • C H0M0 , n is the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the nth active atom constituting the basic unit of the thermoplastic resin.
  • E H0M0 , n indicates the HOMO orbital energy (e V)
  • C JM0, n indicates the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) molecular orbital coefficient of the nth active atom.
  • E LUM0 , n indicate the orbital energy (e V) of the L UMO
  • a rubber member composed of a rubber composition vulcanized with a sulfur-based vulcanizing agent or a radical generator, and a resin composed of at least one selected from a thermoplastic resin and a resin having a crosslinkable group. (Or resin composition) in combination with a resin member
  • a rubber member composed of a styrene-gen rubber composition vulcanized with a sulfur vulcanizing agent or a rubber composition vulcanized with a radical generator, and a polyphenylene ether resin composition Combination with a molded resin member.
  • the resin member may constitute a reinforcing layer of the tire, or may constitute at least one rubber layer constituting the tire or an adhesive layer to the rubber member. Further, the resin member and the rubber member may be joined via a vulcanized rubber layer vulcanized with a vulcanizing agent.
  • the thermoplastic resin include a polyamide resin (such as an aliphatic polyamide resin), a polyester resin (such as an aromatic polyester resin), and a poly (thio) ether resin (such as a polyacetone resin).
  • Resin polyphenylene ether resin, polysulfide resin, etc.), polycarbonate resin, polyimide resin, polysulfone resin, polyurethane resin, polyolefin resin, halogen-containing vinyl resin, styrene resin, (Meth) acrylic resin, thermoplastic elastomer (polyamide elastomer, polyester elastomer, polyurethane elastomer, poly Styrene-based elastomers, polyolefin-based elastomers, etc.).
  • the resin having a crosslinkable group may be at least one selected from a thermosetting resin and a thermoplastic resin having an unsaturated bond.
  • Examples of the rubber that can be vulcanized with the radical generator include a gen-based rubber, an olefin-based rubber, an acryl-based rubber, a fluororubber, a silicone-based rubber, and a urethane-based rubber.
  • the radical generator may be an organic peroxide, an azo compound, a sulfur-containing organic compound, or the like.
  • At least one of the rubber member and the resin member may be formed of a composition containing a vulcanization activator (such as a compound having a plurality of polymerizable groups).
  • a vulcanization activator such as a compound having a plurality of polymerizable groups.
  • the ratio of the vulcanization activator may be about 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber or the resin.
  • the ratio of the vulcanization activator may be 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the rubber.
  • the present invention relates to a resin element selected from an unmolded resin composition, a semi-molded resin member and a molded resin member, and for forming a resin member constituting a tire, an unvulcanized rubber composition and a semi-vulcanized rubber
  • a rubber reinforcement including a step of contacting at least one rubber element selected from the members and constituting the tire, vulcanizing unvulcanized rubber of the rubber element, and joining the vulcanized rubber member and the resin member.
  • a method for manufacturing a structure which also includes a method for manufacturing a rubber reinforced structure using the resin element and the rubber element in the following combinations.
  • a rubber element containing a radical generator an orbital interaction energy coefficient S represented by the formula (1) is not less than 0.006, and at least one selected from a hydrogen atom and a sulfur atom Combination with a resin containing a thermoplastic resin having at least two active atoms per molecule on average
  • At least one of the resin element and the rubber element may contain a vulcanizing activator.
  • the resin element has an orbital interaction energy coefficient S represented by the above formula (1) of not less than 0.006 and at least one active atom selected from a hydrogen atom and a sulfur atom. It may contain a vulcanization aid composed of a compound having at least two compounds in one molecule on average (for example, a relatively low-molecular-weight compound having a molecular weight of 1000 or less).
  • the resin member and the rubber member may be joined by heating and molding with a vulcanization activator (or a coating agent containing the vulcanization aid) interposed between the resin element and the rubber element.
  • a vulcanization activator or a coating agent containing the vulcanization aid
  • the contact surface between the resin element and the rubber element is provided with a vulcanizing activator, an orbital interaction energy coefficient S represented by the above formula (1) of 0.06 or more, and a hydrogen atom and A vulcanization aid composed of a compound having at least two active atoms selected from sulfur atoms in one molecule on average (for example, a compound having a relatively low molecular weight of 1000 or less).
  • the resin member and the rubber member may be joined by heat molding with a coating layer containing the agent interposed therebetween.
  • the present invention provides a resin member selected from a semi-molded resin member and a molded resin member and constituting a tire, and at least a resin member selected from an unvulcanized rubber composition and a semi-vulcanized rubber member, and constituting the tire
  • a method for manufacturing a rubber reinforcing structure including a step of joining with one rubber element, wherein a surface of the resin member is treated with a solvent capable of dissolving or swelling the resin member (coating treatment).
  • the present invention also includes a method for producing a rubber reinforcing structure in which an unvulcanized rubber is vulcanized by bringing the treated surface into contact with the rubber element, and a vulcanized rubber member and a resin member are joined. In this method, high adhesion can be obtained even if the treated surface of the resin member is brought into contact with the unvulcanized rubber composition after the resin member is treated to remove the solvent.
  • composites and the production method thereof can be directly applied to the configuration and production method of a run flat tire. That is, the composite of the present invention and the manufacturing method thereof can be applied to a reinforcing member such as a run flat tire, for example, a reinforcing layer on the inner surface of a side reinforced tire, or a support ring of a core type tire. Furthermore, a reinforcing member can be joined to the rubber portion of the tire body by using the method for producing a composite of the present invention.
  • the resin member is made of at least one selected from a thermoplastic resin and a resin having a crosslinkable group (hereinafter, may be simply referred to as a resin).
  • thermoplastic resin (Thermoplastic resin)
  • thermoplastic resin As the thermoplastic resin, a plurality of hydrogen atoms (active hydrogen atoms) and / or sulfur atoms (active sulfur atoms) exhibiting high activity to a radical generator (hereinafter, these hydrogen atoms and sulfur atoms are converted to active atoms) ) May be selected. That is, the thermoplastic resin can be selected according to the type of the radical generator.
  • the orbit interaction energy coefficient S represented by the following formula (1) is a constant value (for example, 0.06, preferably 0.008) It has the above active atoms.
  • the orbital interaction energy coefficient S of the active atom is preferably about 0.006 to 0.06, preferably about 0.007 to 0.05 (particularly 0.01 to 0.045). is there.
  • the number of active atoms depends on the bonding site of the functional group having an active atom (terminal, branched chain, main chain, and the like). For example, an average of two or more (2 to 1 About 0.000), preferably 2.5 or more on average (about 2.5 to 500), more preferably The average is preferably 3 or more (about 31,000).
  • the number of active atoms in one thermoplastic resin molecule is usually about 2100 (preferably 2.550, more preferably 32.5, especially 3200). When a thermoplastic resin that satisfies such conditions is selected, a cross-linking reaction proceeds at the interface between the rubber component and the thermoplastic resin component during vulcanization of the rubber component, and the two are strongly bonded.
  • E c indicates the orbital energy (e V) of the radical of the radical generator
  • CHO OH indicates the molecule of the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the nth hydrogen atom or sulfur atom that constitutes the basic unit of the thermoplastic resin.
  • Indicates the orbital coefficient E H0M0 , n indicates the orbital energy (e V) of the HOMO, and C LUMO.n indicates the molecular orbital coefficient of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the nth hydrogen or sulfur atom.
  • E LUM0 , n represents the orbital energy (eV) of the L UMO)
  • MOPAC PM3 in equation (1) is one of the molecular orbital methods (M ⁇ ).
  • the molecular orbital method is one of the approximation methods for discussing the electronic state of a molecule, such as an empirical method such as the Huckel method, a semi-empirical method with an improved approximation of the Huckel method, or an inexperienced method to obtain the molecular orbital function only by strict calculations
  • Molecular orbital method is one of the most powerful methods to relate molecular structure and its chemical reactivity.
  • MO PAC PM 3 is the core of the ND DO (Neglect of Diatomic Differential Overlap) method, which is one of the semi-empirical methods. Is the way.
  • MOPAC PM 3 is mainly used for studying the reaction of organic compounds. Many documents and books [Molecular Orbital MOPAC Guidebook] (Tsuneo Hirano, Kazutoshi Tanabe, Kaibundo, 1991) ), “Introduction to Quantum Chemistry” (Seiichi, Yonezawa et al., Chemistry Dojin, 1983), “Computational Chemistry Guidebook” (Translated by Eiji Osawa et al., TimClark, Maruzen, 1985) )].
  • the basic unit in the formula (1) means a model molecular structure formed by a polymer terminal and about 1 to 3 repeating units. That is, when calculating with MOPAC PM3 for a polymer compound, it is difficult to calculate for the molecule itself because the number of atoms constituting the molecule is too large. Therefore, the calculation may be performed on a molecular structure model (basic unit) formed of the terminal of the polymer and about 2 to 3 repeating units.
  • the orbital interaction energy coefficient S in equation (1) is sometimes referred to as the reactivity index, is defined and described in various books, etc., and is very commonly used when discussing chemical reactivity. It is a parameter.
  • “Introductory Frontier Orbit Theory” (p. 72, Shinichi Yamabe and Toshi Inagaki, Kodansha Sentifik, 1989) states that the orbit interaction energy coefficient S is When interacting, (a) the smaller the energy difference, and (b) the larger the overlap, the stronger the interaction.
  • Equation (1) is based on the idea of superdelocalizability (S r) announced in 1954 by the late Nobel Prize-winning Hiroshi Fukui. (See “To use the molecular orbital method”, p. 71, Minoru Imoto, Kagaku Doujin, 1986). From the viewpoint of Sr, there are various equations similar to equation (1). It is derived in various books and documents.
  • the orbital interaction energy coefficient S [1 / e V] defined by equation (1) is not merely a conceptual value, but a parameter and physical property value (molecular weight, functional group, etc.) for specifying the material. These values have the same meaning.
  • the orbital energy E e (e V) of the radical of the radical generator is preferably calculated by MOPAC PM3 based on the molecular structure of the radical. However, based on the type of the radical generator, a predetermined value is used for convenience. A value may be used.
  • the hydrogen atom (active hydrogen atom) having an orbital interaction energy coefficient S of a certain value (eg, 0.06) or more when the radical generator is an organic peroxide, an amino (—NH 2 ) group ( For example, terminal amino group, imino (—NH—) group (for example, main chain or terminal imino group, —NH group of amide bond, etc.), mercapto (-SH) group, methyl (—CH 3 ) group
  • the sulfur atom active sulfur atom having an orbital interaction energy coefficient S of not less than a certain value (for example, 0.06)
  • a radical generator is an organic peroxide
  • a thio group (1-S -) mercapto (- SH) group
  • an alkylthio group methylthio group, such as Echiruchio group (: such Bok 4 Al Kiruchio group)
  • a sulfinyl group - SO-
  • Examples of the methyl group include a methyl group bonded to an alkylene chain, a cycloalkylene chain or an aromatic ring, and a methyl group bonded to an oxygen atom (a methyl group of a methoxy group).
  • Examples of the methylene group include a methylene group adjacent to an oxygen atom of a (poly) oxyalkylene unit such as a (poly) oxymethylene unit and a (poly) oxyethylene unit, and a nitrogen atom adjacent to an amino group or a dimino group. Examples of such a group include a methylene group.
  • methylidyne group examples include a methylidyne group at the 1-position adjacent to an amino group or an imino group, for example, a methylidyne group at the ⁇ -position to the amino group of an aminocycloalkyl group.
  • thermoplastic resin only needs to have a plurality of (for example, two or more) active atoms in one molecule on average. That is, a thermoplastic resin is generally not a single molecule, but a mixture of a number of molecules that differ somewhat in structure, chain length, and the like. Therefore, it is not necessary that every molecule has a plurality of active atoms, and it is sufficient if the average number of active atoms per molecule is 2 or more when calculated for a plurality of expected main units.
  • the two hydrogen atoms of the terminal NH 2 group are active hydrogen atoms (that is, S ⁇ 0.006).
  • the average number N of active hydrogen atoms in one molecule of the polyamide 66 is determined by the following formula (E) based on the ratio of terminal NH 2 groups to terminal C 0 ⁇ H groups of the polymer (polyamide 66) as an aggregate. It can be calculated based on 2).
  • the terminal NH 2 group and the terminal COOH group 1/1 (molar ratio)
  • the number of terminal NH 2 groups in one molecule A 1 and the active hydrogen source in one molecule
  • the terminal NH 2 group and the terminal COOH group 1/2 (molar ratio)
  • the number of active atoms of the mixed resin can be represented by an average value of the number of active atoms of each resin.
  • the number of active atoms is individually calculated from the basic unit of each resin that makes up the mixed resin, and the average of the number of active atoms is calculated based on the weight ratio of each resin. The number of active atoms can be calculated.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited as long as it has a plurality of active atoms in one molecule, and a wide range of resins, for example, polyamide resin, polyester resin, poly (thio) ether resin (polyacetal resin) Resins, polyphenylene ether resins, polysulfide resins, etc.), polyolefin resins, polyurethane resins, and thermoplastic elastomers. Further, even if the resin does not have a plurality of active atoms, it can be modified into a thermoplastic resin having a high bonding strength with a rubber member by introducing the active atoms. These thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more. When two or more thermoplastic resins are used in combination, the resin composition may form a composite resin composition such as a polymer alloy.
  • the molecular weight of the thermoplastic resin is not particularly limited. Even with a polymer having a plurality of the above active atoms, as the molecular weight increases, the concentration of the active atoms in the resin relatively decreases, and the crosslinking speed and the crosslinking density between the resin and the rubber decrease. As a result, the contribution of active atoms to the junction may decrease. Therefore, it is advantageous that the molecular weight of the resin is low.
  • the molecular weight of the resin is usually from 30000 to 400000, preferably from 500 to 10000, more preferably from 500 to 500. It is 0000, for example, about 8000 to 20000.
  • polyamide resin examples include an aliphatic polyamide resin, an alicyclic polyamide resin, an aromatic polyamide resin, and the like.
  • an aliphatic polyamide resin is used. It is an aliphatic made of Polyamide resins, aliphatic Jiamin component aliphatic dicarboxylic acid component (adipic acid (C 4 _ 10 alkylene ⁇ Min such tetramethylene ⁇ Min, to Kisame ethylenediamine), sebacic acid And condensates with alkylene dicarboxylic acids having about 4 to 20 carbon atoms, such as dodecane diacid (eg, Polyamide 46, Polyamide 66, Polyamide 610, Polyamide 612, etc.), lactams (e.g., lactam having about 4 to 20 carbon atoms such as ⁇ -force prolactam, ⁇ -laurolactam) or aminocarboxylic acid (e.g., aminoaminocarboxylic acid having about 4 to 20 carbon
  • the alicyclic polyamide resin examples include a polyamide using an alicyclic diamine and / or an alicyclic dicarboxylic acid as at least a part of the aliphatic diamine component and / or the aliphatic dicarboxylic acid component.
  • the alicyclic polyamide includes, for example, the aliphatic dicarboxylic acid component.
  • Min alicyclic Jiamin component [C 5 _ 8 consequent opening such Kishirujiamin cyclohexylene Arukirujiamin; bis (cyclohexyl amino cyclo) methane, 2, 2-bis bis (such as amino cyclohexyl) propane (Amino C
  • cycloalkyl alkanes e.g., bis (to amino cyclo key Sil) include condensates of alkanes), etc.
  • the aromatic polyamide resin includes a polyamide in which at least one of the aliphatic diamine component and the aliphatic dicarboxylic acid component is an aromatic component, for example, a polyamide in which the diamine component is an aromatic component [MXD — Condensates of aromatic diamines such as 6 (such as meta-xylylenediamine) with aliphatic dicarboxylic acids], polyamides whose dicarboxylic acid component is an aromatic component [aliphatic diamines (such as trimethylhexamethylene diamine) ) And aromatic dicarboxylic acids (terephthalic acid, isophthalic acid, etc.), polyamides in which the diamine and dicarboxylic acid components are aromatic [poly (m-phenylene isophthalamide), etc.] Wholly aromatic polyamides (such as alamide)].
  • MXD Condensates of aromatic diamines such as 6 (such as meta-xylylenediamine) with aliphatic dicarboxylic acids]
  • the polyamide resin further includes a polyamide containing dimer acid as a dicarboxylic acid component, a small amount of a polyfunctional polyamine and a polyamine or a polycarboxylic acid component, and a polyamide having a branched chain structure, a modified polyamide ( N-alkoxymethylpolyamide).
  • a hydrogen atom at a terminal amino group for example, a hydrogen atom at a terminal amino group, a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the first position with respect to the terminal amino group, a hydrogen atom bonded to a carbon atom adjacent to one NH— group of an amide bond
  • the ratio of the terminal NH 2 group to the terminal C ⁇ H group is not particularly limited.
  • an active hydrogen atom is composed of a hydrogen atom of a terminal amino group and a hydrogen atom of an ⁇ -carbon position.
  • the terminal amino group terminal lipoxyl group 109-: about L0Z0 (molar ratio), It can be selected from a range of preferably about 20/80 to 100/0 (molar ratio), and more preferably about 25/75 to 100 (molar ratio).
  • the terminal amino group-terminal lipoxyl group about 550 to 100/0 (molar ratio), preferably 60/40 To: about L 0/0 (molar ratio), more preferably about 70/30 to 100/0 (molar ratio).
  • the polyester-based resin may be an aliphatic polyester-based resin, but usually, an aromatic polyester-based resin, for example, a polyalkylene arylate-based resin or a saturated aromatic polyester-based resin is used.
  • the aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate Ichito (PET;), poly C 2 such as polybutylene terephthalate evening rate (P BT) - 4 alkylene terephthalamide evening rate; corresponding to the polyalkylene terephthalate poly C 2 - 4 Arukiren'nafu evening rate (e.g., poly Echiren'nafu evening rate, etc.); poly 1, 4-cycloheteroalkyl Kishirujimechire Nterefu evening rate (PCT)), and the like.
  • PET polyethylene terephthalate Ichito
  • P BT polybutylene terephthalate evening rate
  • P BT polybutylene terephthalate evening rate
  • P BT polybutylene
  • the polyester-based resin may be a copolyester containing an alkylene acrylate unit as a main component (for example, 50% by weight or more).
  • the copolymerization synthesis component of the copolyester ethylene glycol, propylene glycol, C 2, such as butanediol hexanediol to, - 6 alkylene glycol,
  • a modified polyester resin modified with a modifying compound having an active atom include polyamines (aliphatic diamines, for example, ethylenediamine, trimethylenediamine, propylenediamine).
  • Min 2 to 10 carbon atoms such as min, tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, hexamethylene diamine, trimethyl hexamethylene diamine, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane
  • Alicyclic diamines such as isophorone diamine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, etc .; aromatic diamines , For example, phenylenediamine, xylylenediamine, diaminodiamine Fuenirume Tan etc.), polyols (e.g., ethylene glycol, propylene glycol, C 2 _ 6 Al Kirenguriko Ichiru such butanediol hexanediol to, (poly) O carboxymethyl ethylene glycol, (poly) O alkoxy trimethylene glycol , (poly) O carb
  • the modification can be carried out, for example, by heating and mixing the polyester resin and the modifying compound and utilizing amidation, esterification or transesterification.
  • the degree of modification of the polyester resin is, for example, 0.1 mol of the modified compound 0.1 mol per mol of the functional group (hydroxyl group or carboxyl group) of the polyester resin. To 2 mol, preferably 0.2 to 1.5 mol, and more preferably about 0.3 to 1 mol.
  • the amount of the polyols used may be about 1 to 50 parts by weight, preferably about 5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester resin.
  • a hydrogen atom of a methylene group adjacent to an oxygen atom of a (poly) oxyalkylene unit usually constitutes an active hydrogen atom.
  • a hydrogen atom of a terminal amino group or the like is usually used.
  • Poly (thio) ether resins include polyoxyalkylene resins, polyphenylene ether resins, and polysulfide resins (polythioether resins).
  • polyoxyalkylene-based resin include polyoxyalkylene resins, polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene-polypropylene block copolymers, and polyoxy C 2 _ 4 alkylene dalycols such as polyoxytetramethylene glycol.
  • Preferred poly (thio) ether resins include polyacetal resins, polyphenylene ether resins, and polysulfide resins.
  • the polyacetal-based resin may be a homopolymer (a homopolymer of formaldehyde) or a copolymer (a copolymer of trioxane with ethylenoxide and Z or 1,3-dioxolane). Further, the terminal of the polyacetal resin may be blocked and stabilized.
  • the hydrogen atom of an oxymethylene unit for example, the hydrogen atom of an alkoxy group (particularly a methoxy group) whose terminal is blocked, and particularly the hydrogen atom of an oxymethylene unit constitute an active hydrogen atom.
  • Polyphenylene ether resins include various resins containing 2,6-dimethylphenylene oxide as a main component, such as copolymers of 2,6-dimethylphenylene oxide and phenols, and styrene resins. And a modified resin obtained by blending or grafting the above.
  • Polyph in the phenylene ether resin for example, the hydrogen atom of the methyl group bonded to the benzene ring constitutes an active hydrogen atom.
  • thermoplastic resin composition composed of a polyphenylene ether-based resin exhibits a specifically high compatibility when the rubber composition is a styrene-gen-based rubber (such as styrene-butene-based rubber).
  • the rubber composition may be a composition containing a sulfur-based vulcanizing agent and a styrene-gen-based rubber (such as styrene-butene-based rubber).
  • Polysulfide resin (polythioether resin)
  • the polysulfide resin is not particularly limited as long as it has a thio group (—S—) in one polymer chain.
  • examples of such a resin include a polyphenylene sulfide resin, a polydisulfide resin, a polyphenylene sulfide resin, a polyketone sulfide resin, and a polythioether sulfone resin.
  • the polysulfide resin may have a substituent such as an amino group as in poly (aminophenylene sulfide).
  • a preferred polysulfide resin is polyphenylene sulfide resin.
  • the thio groups in the main chain constitute active sulfur atoms.
  • Polyolefin resins include, for example, homo- or copolymers of olefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, poly (methylpentene-11), and copolymers of olefins and copolymerizable monomers.
  • olefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, poly (methylpentene-11), and copolymers of olefins and copolymerizable monomers.
  • ethylene monoacetate biel copolymer ethylene mono (meth) acrylic acid copolymer
  • ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer
  • Preferred polyolefin resins include polypropylene resins having a propylene content of 50% by weight or more (particularly 75 to 100% by weight), for example, polypropylene, propylene-ethylene copolymer, propylene-butene. Copolymers and propylene-ethylene-butene copolymers. Also, the polyolefin resin is preferably crystalline.
  • a hydrogen atom of a methylene group constituting the main chain of the polyolefin, a hydrogen atom of a methyl group branched from the main chain, and the like constitute an active hydrogen atom.
  • the polyurethane resin can be obtained by reacting a diisocyanate, a polyol (particularly, a diol) and, if necessary, a chain extender.
  • diisocyanates include hexamethylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexanediisocyanate, and isophorone diisocyanate.
  • Alicyclic diisocyanates phenylenediisocyanate, tolylenediisocyanate, aromatic diisocyanates such as diphenylmethane 1,4,4-diisocyanate, and fragrances such as xylylene diisocyanate
  • aromatic diisocyanates such as diphenylmethane 1,4,4-diisocyanate
  • fragrances such as xylylene diisocyanate
  • aliphatic diisocyanates compounds in which an alkyl group (for example, a methyl group) is substituted on the main chain or the ring may be used.
  • diols examples include polyester diols (C 4 _ 12 aliphatic dicarboxylic acid components such as adipic acid, C 2 _ 12 aliphatic diol components such as ethylene glycol, propylene dalicol, butanediol, neopentyl dalicol, ⁇ — 1 2 lactone such as polyester diols obtained from such component), Porieteruji ol (polyethylene glycol, polypropylene glycol, port Riokishiechiren - - C 4, such as the force Puroraku tons poly O carboxymethyl propylene block copolymer, poly Oxytetramethylene dalicol, bisphenol A-alkylene oxide adduct, etc.), polyester ether diol (polyester diol using the above polyether diol as a part of the diol component) and the like can be used.
  • polyester diols C 4 _ 12 aliphatic dicarboxylic acid components such
  • Jiamin acids can also be used.
  • diamines include aliphatic diamines, for example, ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, 1 Straight-chain or branched-chain alkylenediamines having about 2 to 10 carbon atoms, such as 1,7-diaminoheptane and 1,8-diaminooctane, straight-chain alkylene diamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and dipropylenetriamine.
  • Alicyclic diamines for example, isophorone diamine, bis (4-amino-13-methylcyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, etc .; Triamines such as phenylenediamine, xylylenediamine, Such as Aminojifue two Rumetan can be exemplified.
  • polyurethane resins for example, hydrogen atoms of alkyl groups (particularly, hydrogen atoms at the benzyl position) bonded to the main chain or ring of diisocyanates, hydrogen atoms of alkylene groups of polyols and polyoxyalkylene glycols, chains
  • the hydrogen atom of the amino group of the extender constitutes an active hydrogen atom.
  • Thermoplastic elastomers include polyamide-based elastomers (copolymers with polyamide as a hard phase and aliphatic polyether as a soft phase), and polyester-based elastomers (polyalkylene acrylate as a hard phase, and Copolymers containing aliphatic polyethers or aliphatic polyesters as the soft phase), polyurethane elastomers (short-chain Dalicol polyurethane) Copolymers with tan as the hard phase and aliphatic polyether or aliphatic polyester as the soft phase, for example, polyester urethane elastomer, polyester urethane elastomer, etc., and polystyrene-based elastomer (polystyrene block as hard phase) And a block copolymer made of a gen-polymer block or its hydrogenated block as a soft phase), or a polyolefin-based elastomer (polysty
  • aliphatic polyether (poly) oxy C 2 _ 4 alkylene glycols (especially polyoxyethylene glycol) described in the section of the polyester-based resin and the urethane-based resin can be used.
  • the polyester diol described in the section of the polyurethane resin can be used.
  • These thermoplastic elastomers can be used alone or in combination of two or more.
  • the block structure is not particularly limited, and may be a triblock structure, a multiblock structure, a star block structure, or the like.
  • thermoplastic elastomers include polyamide-based elastomers, polyester-based elastomers, polyurethane-based elastomers, polystyrene-based elastomers, and polyolefin-based elastomers.
  • thermoplastic elastomer for example, a hydrogen atom of an oxyalkylene unit constituting the soft phase may constitute an active hydrogen atom.
  • thermoplastic resins modified resins
  • the present invention can be used for bonding rubbers with various thermoplastic resins containing the active atoms at a predetermined concentration. Therefore, when the thermoplastic resin does not contain the active atom at a predetermined concentration, the active atom (or An amino group, an oxyalkylene group, a mercapto group, etc.) may be used as the modified resin.
  • thermoplastic resin examples include, for example, a Bier polymerizable resin [(meth) acrylic resin (polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-styrene copolymer (MS resins), styrene resins (polystyrene; AS resins, styrene copolymers such as styrene-methyl methacrylate copolymer; styrene-based graft copolymers such as HIPS and ABS resin), Homo- or copolymers of halogen-containing monomers (polyvinyl chloride, vinylidene chloride copolymer, etc.), vinyl resins (polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, etc.), condensation resins [polycarbonate (bisphenol A) Polycarbonate resin), polyimide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyether Ether ketone resins
  • a Bier polymerizable resin [(meth) acrylic resin (
  • the vinyl polymer resin is copolymerized with a monomer having a carboxyl group or an acid anhydride group such as (meth) acrylic acid or maleic anhydride, so that the vinyl polymer resin has a carboxyl group.
  • a group or an acid anhydride group is introduced and, if necessary, reacted with thionyl chloride to generate an acid chloride group, and ammonia, monosubstituted amines (monoalkylamine, monoarylamine, etc.) and diamines as exemplified above.
  • the modified resin may be produced by introducing an amino group by reacting with a resin.
  • (poly) oxyalkylene glycol mono (methyl) acrylate or (poly) oxyalkylene glycol monoalkyl ether (meth) acrylate is copolymerized with the above-mentioned piper monomer or graft-polymerized to a vinyl polymer resin. This may be modified by introducing an active hydrogen atom.
  • vinyl polymer-based resins but also condensation-based resins, carboxy groups or acid anhydride group-containing monomers are graft-polymerized to the resin, and a carboxylic acid group or an acid anhydride group is introduced into the resin.
  • a carboxylic acid group or an acid anhydride group is introduced into the resin.
  • it may be modified by reacting with thionyl chloride to form an acid chloride group, and reacting with ammonia or monosubstituted amines, such as the diamines mentioned above, to introduce an amino group and modify the amino group.
  • the resin member may be made of a thermoplastic resin containing the active atoms at a predetermined concentration, and may be made of a resin composition of the thermoplastic resin and another thermoplastic resin.
  • Other thermoplastic resins include unmodified thermoplastic resins corresponding to the modified resin (7), for example, styrene resins, (meth) acrylic resins, homo- or copolymers of octogen-containing monomers. (Such as fluororesin), vinyl resin, polycarbonate resin, polyimide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, polyarylate resin, liquid crystal polyester resin, etc. .
  • the proportion of the thermoplastic resin having an active atom is from 30 to 100% by weight, preferably from 50 to: L00% by weight, and more preferably from 80 to L0% by weight, based on the whole resin component. % By weight.
  • Resins having a crosslinkable group can be broadly classified into thermoplastic resins having an unsaturated bond (polymerizable or crosslinkable unsaturated bond) and thermosetting resins having a crosslinkable functional group. It may have the unsaturated bond and a crosslinkable functional group.
  • thermoplastic resin having unsaturated bond (Thermoplastic resin having unsaturated bond)
  • the present invention can also be used for bonding rubbers with various thermoplastic resins containing a radical-active unsaturated bond at a predetermined concentration. Therefore, if the thermoplastic resin is a resin that does not have unsaturated bonds or a resin whose unsaturated bond concentration does not reach the specified concentration, use it as a modified resin or a modified resin with unsaturated bonds introduced. May be.
  • the unsaturated bond is not particularly limited as long as it can be activated by a vulcanizing agent (such as a radical generator), and various bonds exhibiting crosslinkability or polymerizability by application of heat or light (eg, For example, a polymerizable unsaturated bond) may be used.
  • Examples of the group having an unsaturated bond include a bier group, a 1-probenyl group, an isopropyl group, a 1-butenyl group, an aryl group, a 2-methyl-2-propenyl group, and a 2-butenyl group.
  • C 2 such as - 6 alkenyl group
  • C Ariru such styryl group - C 2 - 6 alkenyl group
  • Echiniru group 1-propynyl group, 1-Petit two group, propargyl group, 2-heptynyl group, 1 - methyl - C 2 _ 6 alkynyl groups such as 2-propyl sulfonyl group
  • a vinylene group Mechirubi two alkylene groups
  • Mono- or di-C such as, ethylvinylene group, 1,2-dimethylvinylene
  • a vinylene group which may have a substituent such as a halovinylene group such as an alkylvinylene group and a chlorovinylene group; a vinylidene group; an ethylenylene group.
  • thermoplastic resin having an unsaturated bond examples include (1) a reactive group (A) and a compound having an unsaturated bond, and a reactive group (B) capable of reacting with the reactive group (A).
  • a thermoplastic resin having an unsaturated bond introduced by copolymerization or co-condensation examples include (1) a thermoplastic resin having an unsaturated bond introduced by copolymerization or co-condensation, and (3) a resin having an unsaturated bond and a resin.
  • Various organic reactions for example, introduction of Bier group by Leppe reaction using acetylene, introduction of unsaturated bond using organometallic reagents such as vinyllithium,
  • Preferred resins are the above-mentioned resins (1), (2), or (3).
  • a polymerizable compound having at least one reactive group (A) and at least one unsaturated bond is reacted with the reactive group (A) of the polymerizable compound.
  • an unsaturated bond can be introduced into the resin.
  • Representative reactive groups (A) of the polymerizable compound include (A1) a hydroxyl group, (A2) a carboxyl group or its acid anhydride group, (A3) an amino group, (A4) an epoxy group, and (A5)
  • Examples of the combination of an isocyanate group and the like and the combination of the reactive group (A) of the polymerizable compound and the reactive group (B) of the resin include the following combinations.
  • the form in parentheses indicates the bonding form between the reactive group (A) and the reactive group (B).
  • the remaining hydroxyl group or amino group can be used as the reactive group (B).
  • the remaining hydroxyl group ⁇ hydroxyl group can be used as the reactive group (B).
  • the remaining hydroxyl groups and mercapto groups may be used as the reactive group (B) in the poly (thio) ether resin, and the remaining hydroxyl groups may be used as the reactive group (B) in the polyacetyl resin.
  • the remaining hydroxyl groups can be used as the reactive group (B) in the polycarboxylic acid resin, and the remaining hydroxyl groups, acid anhydride groups, amino groups, imino groups, etc.
  • the reactive group (B) can be used.
  • the reactive group (B) can be introduced.
  • hydroxyl group-containing compound for example, ⁇ Lil alcohol, 2 one butene - 1 - ol, 3-butene-one 2-O Lumpur C 3, such as - 6 alkenol, C, such as up port propargyl alcohol 3-6 alkynol, 2-hydroxy-E chill (meth) Akuri rate, 2 - hydroxypropyl (meth) Akurireto, butanediol mono (main evening)
  • Akurireto C 2 such as - 6 alkylene render recall mono (meth) ⁇ acrylate, diethylene glycol mono (meth)
  • Akurire Bok such as polycyclic alkoxy C 2 _ 6 alkylene render recall mono (meth) Akurireto, 4-hydroxystyrene, 4-hydroxy-alpha - C 2, such as methyl styrene - 6 alkenyl phenol, dihydroxy styrene, vinyl naphthol Etc.), containing carboxylic acid groups or acid
  • Jiaminosuchiren epoxy group-containing compound (e.g., ⁇ Li glycidyl ether, glycidyl (meth) Akurireto) Isoshianeto group compounds (e.g., Bieruisoshia And the like).
  • the reactive group (B) may be introduced.
  • the method for introducing a reactive group (B) into a resin may be as follows: (i) In the production of a resin, a monomer having a reactive group (B) (for example, A method of copolymerizing a resin material (or a monomer or oligomer which is a raw material of a resin) with a resin material (or a monomer or oligomer which is a raw material of the resin); (ii) introduction of a carboxyl group by an oxidation reaction; Various organic reactions such as a grafting method of a reactive monomer can be used.
  • the monomer having the reactive group (B) is usually used as a copolymer component to introduce the reactive group (B) in many cases.
  • the reactive group (B) can be easily introduced by a graft reaction of the polymerizable compound having the reactive group.
  • the resin (2) as a method for introducing an unsaturated bond, for example, in the preparation of a condensation resin (for example, a polyamide resin, a polyester resin, or the like), as a part of the reaction component (comonomer), Compounds having a functional unsaturated bond [for example, aliphatic unsaturated dicarbonic acids (such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, anhydrous itaconic acid, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid, etc.
  • aliphatic unsaturated dicarbonic acids such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, anhydrous itaconic acid, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid, etc.
  • polymerization resins for example, olefin resins
  • Monomers having conjugated unsaturated bonds eg, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butane, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene
  • a method of copolymerizing a black hole Puren substituent may have a conjugated C 4 _ 1 such as (), etc. alkadiene) can be exemplified.
  • thermoplastic resin (A) and the resin (B) having an unsaturated bond are mixed to form a polymer blend (or a resin composition), whereby the thermoplastic resin is unsaturated. A bond can be introduced.
  • the thermoplastic resin (A) is not particularly limited, and examples thereof include various thermoplastic resins [for example, the thermoplastic resins (eg, polyamide-based resins and polyester-based resins)]. Further, the thermoplastic resin (A) may be a saturated resin having no unsaturated bond or a resin having an unsaturated bond.
  • Examples of the resin (B) having an unsaturated bond include a thermoplastic resin having an unsaturated bond introduced therein, such as the resin (1), (2) or (4), or a rubber containing an unsaturated bond (for example, polybutadiene, polybutadiene, or polybutadiene).
  • the poly C 4 _ 15 alkenylene, Shikuroorefi emissions (such, good cyclopentene, cycloheptene, Shikurookuten, cyclodecene, which may have a substituent such as cyclododecene C
  • the proportion of the resin (B) can be selected within a range that does not impair the properties of the resin (A).
  • ) / Resin (B) (weight ratio) 50 / 50-95 / 5, preferably 60 / 40-95 Z5, more preferably about 70 / 30-95 / 5.
  • thermoplastic resin examples include the same resins (1) to (7) as described above, and these resins can be used alone or in combination of two or more.
  • the resin composition may form a composite resin composition such as a polymer alloy.
  • the ratio of unsaturated bonds depends on the type of the resin and the degree of activation of the unsaturated bonds. For example, for example, an average of 0.1 or more (eg, 0.1 to 1 100), preferably 1 or more (for example, 1 to 100) on average, and more preferably 2 or more (for example, about 2 to 50) on average.
  • the concentration of the unsaturated bond is, for example, 0.001 to 6.6 mol, preferably 0.01 to 4 mol (for example, 0.01 to 1 mol) per 1 kg of the resin, More preferably, it is about 0.02 to 2 mol (for example, 0.05 to 0.5 mol).
  • the number of unsaturated bonds can be calculated by averaging the unsaturated bonds according to the weight fraction of each resin, but the number of unsaturated bonds in the resin composition can be calculated. It is convenient to calculate the number as mol / kg concentration.
  • thermosetting resin having a crosslinkable functional group (Thermosetting resin having a crosslinkable functional group)
  • thermosetting resin examples include functional groups that exhibit crosslinking or curability in the presence of a crosslinking agent (or curing agent) (eg, a methylol group, an alkoxy group). Resins having a methyl group, an epoxy group, an isocyanate group, etc.).
  • thermosetting resins include polycondensation or addition condensation resins (phenol resins, amino resins, epoxy resins, thermosetting polyimide resins, thermosetting polyurethane resins, silicone resins, etc.), and addition polymerization.
  • resins include unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, diaryl phthalate resins, and thermosetting (meth) acrylic resins.
  • the thermosetting resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the phenolic resin includes a nopolak resin, a resol resin and the like, but a nopolak resin is usually used.
  • Nopolak resin is obtained by reacting phenols with aldehydes in the presence of an acid catalyst.
  • phenols include phenol, o-, m-, or P-cresol, 2,5-, 3,5- or 3,4-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, ethylphenol, propylphenol C! _ 4 alkyl phenols, such as dihydroxy benzene, resorcinol, naphthol, and others. These phenols may be used alone or in combination of two or more.
  • aldehydes examples include aliphatic aldehydes such as formaldehyde, paraformaldehyde, acetate aldehyde and propionaldehyde, and aromatic aldehydes such as benzaldehyde and salicylaldehyde. These aldehydes may be used alone or in combination of two or more.
  • Amino resins are usually prepared by reacting an amino group-containing compound with an aldehyde (for example, an aliphatic aldehyde such as formaldehyde, acetate aldehyde, propion aldehyde, or an aromatic aldehyde such as phenylacetaldehyde). can get.
  • aldehyde for example, an aliphatic aldehyde such as formaldehyde, acetate aldehyde, propion aldehyde, or an aromatic aldehyde such as phenylacetaldehyde.
  • Amino resins include urea resins (such as urea resins obtained by the reaction of urea and aldehydes).
  • Aniline resins such as aniline, naphthylamine, toluidine, xylidine, N, N-dimethylaniline, benzidine, etc.
  • melamine resins melamines
  • guanamine resins such as guanamine resins obtained by reacting aldehydes with guanamines such as benzoguanamine, acetoguanamine and formomoguanamine.
  • Epoxy resins include bisphenol epoxy resins, nopolak epoxy resins, and amine epoxy resins.
  • Examples of the bisphenol-type epoxy resin include daricidyl ethers such as 4,4-biphenol, 2,2-biphenol, bisphenol F, pisphenol AD, and bisphenol A.
  • Examples of the nopolak resin constituting the nopolak-type epoxy resin include, for example, the nopolak resin obtained by the reaction of the phenols and the aldehydes described in the section of the nopolak resin.
  • Examples of the amine component constituting the amine-based epoxy resin include aromatic amines such as aniline and toluidine, aromatic diamines such as diaminobenzene and xylylenediamine, aminohydroxybenzene, diaminodiphenylmethane, and the like.
  • thermosetting polyimide-based resin includes the resins described in the paragraph of the polyimide-based resin (for example, a curable resin composition having a plurality of ring-closable imido groups).
  • thermosetting polyurethane-based resin includes the resins described in the section of the polyurethane-based resin (for example, a prepolymer having a plurality of free isocyanate groups and a polyol component such as a polyester polyol). Curable resin composition).
  • R a S I_ ⁇ (wherein, the coefficient a is from 1.9 to 2 about 1.) (4 _ a) / 2 represented by the unit and the formula: R b S I_ ⁇ ( 4 Includes silicone resin composed of units expressed by b) / 2 (where the coefficient b is about 0.9 to 1.1).
  • R is, for example, a C ⁇ o alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a halogenated group such as a 3-chloropropyl group, and a 3,3,3-trifluoropropyl group.
  • C -! Alkyl group a vinyl group, Ariru group, C 2 _ 10 alkenyl groups such as butenyl group, phenyl group, a tolyl group, C 6 _ 12 ⁇ aryl group such as a naphthyl group, a cyclopentyl group, such as cyclohexyl group C 3 _ 1 () consequent opening alkyl group, a benzyl group, C 6, such as phenethyl - 12 Ariru - such as an alkyl group.
  • the unsaturated polyester resin examples include, in the polyester resin, an unsaturated polyester using an unsaturated dicarboxylic acid or an anhydride thereof (for example, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, etc.) as a dicarboxylic acid component. No.
  • vinyl ester resin examples include a polymer obtained by reacting the epoxy resin with (meth) acrylic acid, and a polymer obtained by reacting a polyhydric phenol with glycidyl (meth) acrylate. I can do it.
  • the diaryl phthalate resin includes a resin obtained from a diaryl phthalate monomer such as diaryl orthophthalate and diaryl isophthalate.
  • thermosetting (meth) acrylic resin includes the (meth) acrylic resin.
  • Resins described in the section of the resin eg, a resin composition comprising a (meth) acrylic resin having a reactive group such as a hydroxyl group and a curing agent are included.
  • the resin having a crosslinkable group (especially a crosslinkable resin excluding a thermosetting resin) also has a plurality of active atoms (active hydrogen atoms and active sulfur atoms) having high activity against radicals, similarly to the thermoplastic resin. At least one active atom selected from atoms).
  • the orbital interaction energy coefficient S of active atoms and the concentration of active atoms are the same as those of the thermoplastic resin.
  • the rubber member is obtained by molding (vulcanizing) a rubber composition containing a vulcanizing agent and rubber.
  • the rubber is not particularly limited as long as it is compatible with or reacts with the resin shown in the section of [Resin Member], and various rubbers can be used and can be selected from a wide range.
  • Rubbers include gen-based rubber, virgin refining rubber, acrylic rubber, fluorine rubber, urethane-based rubber, and epichlorohydrin rubber (epichlorohydrin homopolymer CO, a mixture of epichlorohydrin and ethylene oxide).
  • Copolymers EC 0, copolymers obtained by further copolymerizing aryl glycidyl ether, etc.), chlorosulfonated polyethylene, propylene oxide rubber (GPO), ethylene-vinyl acetate copolymer (EAM), polynorpol Nene rubber, and modified rubbers thereof (such as acid-modified rubber) can be exemplified.
  • These rubbers can be used alone or in combination of two or more.
  • gen rubber, olefin rubber, acrylic rubber, fluoro rubber, urethane rubber and the like are widely used from a practical viewpoint.
  • Gen-based rubber includes, for example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), isobutylene-isoprene rubber (butyl rubber) (IIR), bush-gene rubber (BR), and chloroprene rubber (CR).
  • NR natural rubber
  • IR isoprene rubber
  • IIR isobutylene-isoprene rubber
  • BR bush-gene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • NBR System monomer Acrylonitrile-butadiene rubber
  • NCR nitrile chloroprene rubber
  • NIR nitrile isoprene rubber
  • acrylonitrile-copolymer rubber styrene butadiene rubber (SBR, for example, Random copolymers of styrene and butadiene, SB block copolymers composed of styrene blocks and butadiene blocks, etc.), styrene-one copolymer rubbers such as styrene chloroprene rubber (SCR) and styrene isoprene rubber (SIR) And so on.
  • Gen-based rubber also includes hydrogenated rubber, for example, hydrogenated nitrile rubber (H-NBR).
  • olefin rubber examples include, for example, ethylene propylene rubber (EPM), ethylene propylene gen rubber (eg, EPDM), and polyoctenylene rubber.
  • EPM ethylene propylene rubber
  • EPDM ethylene propylene gen rubber
  • polyoctenylene rubber examples include, for example, ethylene propylene rubber (EPM), ethylene propylene gen rubber (eg, EPDM), and polyoctenylene rubber.
  • the acryl-based rubber includes a rubber containing alkyl acrylate as a main component, for example, a copolymer ACM of an alkyl acrylate and a chlorine-containing crosslinkable monomer, and a copolymer of an alkyl acrylate and acrylonitrile.
  • a rubber containing alkyl acrylate as a main component for example, a copolymer ACM of an alkyl acrylate and a chlorine-containing crosslinkable monomer, and a copolymer of an alkyl acrylate and acrylonitrile.
  • examples thereof include a polymer ANM, a copolymer of an alkyl acrylate and a monomer containing a carboxyl group and / or an epoxy group, and ethylene acryl rubber.
  • the fluororubber examples include rubbers containing a fluorine-containing monomer, for example, a copolymer FKM of vinylidene fluoride and perfluoropropene and, if necessary, tetrafluoroethylene, and a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene.
  • a fluorine-containing monomer for example, a copolymer FKM of vinylidene fluoride and perfluoropropene and, if necessary, tetrafluoroethylene, and a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene.
  • examples thereof include a polymer, a copolymer F FKM of tetrafluoroethylene and perfluoromethylvinyl ether, and the like.
  • urethane rubber (U) examples include a polyester-type urethane elastomer and a polyether-type urethane elastomer.
  • Modified rubbers include acid-modified rubbers such as carboxylated styrene butadiene rubber (X—SBR), lipoxylated nitrile rubber (X—NBR), and lipoxylated ethylene propylene rubber (X—EP (D) M) and other rubbers having carboxylic acid groups or acid anhydride groups.
  • acid-modified rubbers such as carboxylated styrene butadiene rubber (X—SBR), lipoxylated nitrile rubber (X—NBR), and lipoxylated ethylene propylene rubber (X—EP (D) M) and other rubbers having carboxylic acid groups or acid anhydride groups.
  • any of a sulfur-based vulcanizing agent such as sulfur and a sulfur-containing compound, and a non-sulfur-based vulcanizing agent are used as the vulcanizing agent. it can.
  • a sulfur-based vulcanizing agent such as sulfur and a sulfur-containing compound
  • a non-sulfur-based vulcanizing agent for example, a radical-generating agent-based vulcanizing agent such as an organic peroxide
  • Non-sulfur vulcanizing agent (radical generator)
  • the radical generator not only vulcanizes (or cross-links) the rubber, but also acts on the resin (for example, by extracting active hydrogen atoms of the thermoplastic resin and activating it by radicalization, etc.), and reacts with the resin.
  • the vulcanized rubber is directly joined by a crosslinking reaction.
  • Various radical generators can be used as the radical generator depending on the type of the resin or rubber, and for example, can be selected from organic peroxides, azo compounds, and sulfur-containing organic compounds other than sulfur.
  • the radical generators can be used alone or in combination of two or more.
  • Organic peroxides include diacyl peroxides (eg, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, 4-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide), and peracids.
  • diacyl peroxides eg, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, 4-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide
  • Dialkyl halides (di-t-butylperoxide, 2,5-di (t-butylperoxy) —2,5-dimethylhexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) —3,3,5-trimethyl Cyclohexane, 2,5-di (t-butylberoxy) — 2,5-dimethylhexene 1,3,1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, dicumylperoxide, etc.
  • Alkyl peroxides t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, diisopropylbenzene) Hydroperoxides
  • alkylidene peroxides ethyl methyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) —3,3,5-trimethylcyclo Hexane, etc.
  • peracid esters t-butyl peracetate, And t-butyl piperate.
  • the azo compound includes azoisobutyronitrile and the like.
  • sulfur-containing organic compounds include thiurams (tetramethylthiuram monosulfide (TMTM), tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide (TETD), tetrabutylthiuram disulfide (TBTD), Dipentamethylene thiuram tetrasulfide (D PTT), dithiocarbamic acid salts (dimethyldithiocarbamic acid,
  • C! 4- alkyldithiocarbamic acid and metals such as Al-metals (sodium, potassium, etc.), transition metals (iron, copper, zinc, etc.), Periodic Table 6 Group B elements (selenium, tellurium, etc.) And thiazoles (2-mercaptobenzothiazole, 2- (4'-morpholinodithio) benzothiazole, etc.).
  • a photopolymerization initiator can also be used as a radical generator as long as light irradiation can be performed at the time of joining the resin member and the rubber member.
  • the photopolymerization initiator include benzophenone or a derivative thereof (3,3′-dimethyl-14-methoxybenzophenone, 4,4-dimethyloxybenzophenone, etc.), alkylphenylketone or a derivative thereof (acetophenone, Getoxyacetophenone, 2-hydroxy-12-methyl-11-phenylpropane-11-one, benzyldimethylketal, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (morpholinophenyl ) -Butanone), anthraquinone or its derivatives (such as 2-methylanthraquinone), thioxantone or its derivatives (such as 2-chlorothioxanthone or alkylthioxanthone), benzoin ether
  • the preferred radical generator among these compounds is an organic peroxide. is there.
  • the ratio of the radical generator can be selected from, for example, about 0.5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the unvulcanized rubber, and is usually about 1 to 10 parts by weight, preferably about 1 to 10 parts by weight. It is about 1 to 8 parts by weight (for example, 2 to 7 parts by weight).
  • the rubber member may be obtained by molding (vulcanizing) a rubber composition containing a sulfur-based vulcanizing agent and rubber.
  • a sulfur-based vulcanizing agent include, for example, sulfur, sulfur chloride, and the above-mentioned sulfur-containing organic compound.
  • the amount of the sulfur-based vulcanizing agent is 1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 7 parts by weight, more preferably about 3 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component.
  • At least one of the resin (or the resin composition) and the unvulcanized rubber (or the unvulcanized rubber composition) contains a vulcanization activator (sometimes referred to as a curing agent). May be.
  • a vulcanizing activator may be used together with the vulcanizing agent in order to increase the efficiency of adhesion by the vulcanizing agent.
  • the vulcanization activator not only promotes the vulcanization of the rubber, but also promotes the crosslinking between the rubber molecules and the resin molecules, and makes it easier to join the rubber member and the resin member.
  • thermoplastic resin is a polyphenylene ether-based resin
  • a radical generator and a vulcanization activator are used in combination, a crosslinking reaction proceeds between the resin member and the vulcanized rubber member, Both can be reliably and firmly connected.
  • the vulcanization activator only needs to be present in an amount necessary for accelerating the vulcanization of the rubber and forming a cross-link between the rubber and the resin. Excessive addition of the vulcanization activator may cause deterioration of the physical properties of the rubber. Therefore, an appropriate addition amount can be appropriately selected.
  • the vulcanization activator examples include an organic compound having a carbon-carbon double bond (a polymerizable group or a polymerizable unsaturated bond) [for example, a biel-based monomer (eg, di-bi-benzene), an aryl-based monomer] (Diaryl phthalate, triaryl phosphate, triallyl (iso) cyanurate, etc.), (meth) acrylic monomers, etc.), and maleimide compounds.
  • a biel-based monomer eg, di-bi-benzene
  • an aryl-based monomer e.g, di-bi-benzene
  • aryl-based monomer eg., di-bi-benzene
  • aryl-based monomer e.g, di-bi-benzene
  • aryl-based monomer e.g., di-bi-benzene
  • aryl-based monomer e.g., di-bi-benz
  • Examples of the (meth) acrylic monomer include bifunctional (meth) acrylates [ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol (meth) acrylate C such as hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate
  • a maleimide compound having a plurality of maleimide groups can be obtained by reacting a polyamine with maleic anhydride.
  • Maleimide-based compounds include, for example, aromatic bismaleimides (N, N'-1,3-phenylene diimide, N, N '-1,4-phenylene diimide, N, N' 1,3-methyl-1,4-phenylenedimaleimide, 4,4'-bis (N, N, -maleimide) diphenylmethane, 4,4'-bis (N, N'-maleimide) diphenylsulfone, 4,4 'Mono-bis (N, N'-maleimide) diphenyl ether, etc.), aliphatic bis-maleimide (N, N'- 1,2-ethylene-bismaleimide, N, N'- 1,3-propylene-bismaleimide, N , N'—1,4-tetramethylene bismaleimide).
  • Preferred vulcanizing activators are compounds having a plurality of (for example, about 2 to 6, especially about 3 to 6) carbon-carbon double bonds (polymerizable unsaturated bonds) in one molecule, such as triallyl. (Iso) cyanurate, bifunctional to polyfunctional (meth) acrylate (especially trifunctional or polyfunctional (meth) acrylate), and aromatic maleimide compounds.
  • the addition of a vulcanization activator is not essential. For example, depending on the number of active atoms of molecules constituting the thermoplastic resin and the type of rubber material used, it is possible to join both members without the presence of a vulcanizing activator.
  • a vulcanization activator may be added to at least one of unvulcanized rubber (or unvulcanized rubber composition) and thermoplastic resin (or resin composition). Is also good. Vulcanizing activators are often added to unvulcanized rubber. The amount of vulcanizing activator used depends on the type of vulcanizing activator used and the type of component added (unvulcanized rubber and rubber or thermoplastic resin).
  • the vulcanization activator is used in an amount of about 0.1 to 10 parts by weight, preferably about 0.1 to 5 parts by weight, more preferably about 0.1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component. You can choose.
  • the amount of the vulcanization activator added is preferably 0.1 to 100 parts by weight of at least one component selected from rubber and resin.
  • the addition amount to the resin may be small, and the vulcanization activator is preferably about 0.1 to 7 parts by weight per 100 parts by weight of the resin. May be about 0.1 to 5 parts by weight, more preferably about 0.1 to 3 parts by weight.
  • vulcanizing activator Depending on the type of vulcanizing activator, excessive addition may have a significant effect on the physical properties of the rubber member or resin member. For example, when adding to the rubber component, there are obstacles such as the hardness of the vulcanized rubber being much higher than the designed value, and the long-term physical properties of the rubber member, such as a drastic decrease in weather resistance. appear. In addition, when added to the resin component, a gel or the like is generated along with the formation of the resin member, which makes it difficult to form the resin member properly, or lowers the mechanical strength of the resin member. Furthermore, the added vulcanization activator may ooze (migrate) from the resin member.
  • the vulcanization activator regardless of whether the vulcanization activator is added to the rubber component or the resin component, it is added to 100 parts by weight of the added material (rubber or resin). It is not preferable to add more than 5 parts by weight. Care should be taken when adding more than 5 parts by weight, and it is necessary to examine the effect on the added material in advance. In order to obtain sufficient bonding strength between the rubber member and the resin member without giving special consideration to the effect on the material to be added, the amount of the vulcanizing activator to be added must be equal to the rubber when the material to be added is rubber.
  • the vulcanizing activator does not necessarily need to be added to the rubber composition and / or the resin composition, and may be applied to the bonding surface of the rubber member and / or the resin member.
  • a vulcanization aid may be further used in order to increase the efficiency of adhesion.
  • the addition of a vulcanization aid can further strengthen the joining between the rubber member and the resin member.
  • the vulcanization aid may be added to at least one of the unvulcanized rubber (or the unvulcanized rubber composition) and the thermoplastic resin (or the resin composition). Is also good. Usually, vulcanization aids are often added to thermoplastic resins.
  • the vulcanization aid can be selected according to the type of resin or rubber.
  • oligomers of the thermoplastic resin described in the above items (1) to (7) for example, oligomers of the polyamide resin, Oligomers having a number average molecular weight of about 100 to 1,000 such as oligomers of ether resins, polyamines (for example, the polyamines described in (2) Polyester resin), and polyols (for example, 2) Polyols described in the section of polyester resins), polycarboxylic acids or their anhydrides, compounds having a plurality of aldehyde groups, epoxy compounds, nitrogen-containing resins (such as amino resins), methylol groups or Examples thereof include compounds having an alkoxymethyl group, polyisocyanates, and the like.
  • vulcanization aids may be used alone or in combination of two or more.
  • Preferred vulcanization aids are compounds having an average of two or more active hydrogen atoms and / or sulfur atoms per molecule among the active atoms represented by the formula (1), for example, the compounds described in the above (1) to (7) )),
  • the thermoplastic resin oligomer for example, the oligomer of the polyamide resin, the oligomer of the polyether resin
  • polyamines for example, the oligomer of the polyamide resin, the oligomer of the polyether resin
  • the ratio of the vulcanization aid is, for example, 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of rubber and rubber or resin. About 5 parts by weight.
  • the resin composition may include a reinforcing material (filament or reinforcing agent).
  • the reinforcing material may be a particulate reinforcing material (for example, calcium carbonate, silica, alumina, magnesium carbonate, carbon black, white carbon, Clay, talc, etc.), but usually fibrous reinforcement is used.
  • the fibrous reinforcing material include rayon fiber, vinyl fiber, nylon fiber (including aromatic polyamide fiber such as aramid fiber), polyester fiber, and inorganic fiber (metal fiber, glass fiber, carbon fiber, whisker, etc.). ) And the like. These reinforcing materials can be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the reinforcing material used is 1 to 50 parts by weight, preferably about 5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin.
  • the resin composition may optionally include a crosslinking accelerator (acids, bases, or a curing agent (such as an organic curing agent or an inorganic curing agent)) for accelerating crosslinking. May be included.
  • a crosslinking accelerator acids, bases, or a curing agent (such as an organic curing agent or an inorganic curing agent) for accelerating crosslinking. May be included.
  • the resin composition contains various additives, for example, stabilizers (antioxidants such as ultraviolet absorbers, phenolic, amine and phosphorus antioxidants, heat stabilizers), coloring agents, plasticizers, It may contain a lubricant, a flame retardant, an antistatic agent and the like. If necessary, the rubber composition may contain various additives such as a filler, a plasticizer or a softener, a co-vulcanizing agent (eg, a metal oxide such as zinc oxide), an anti-aging agent (eg, heat aging).
  • stabilizers antioxidants such as ultraviolet absorbers, phenolic, amine and phosphorus antioxidants, heat stabilizers
  • coloring agents such as ultraviolet absorbers, phenolic, amine and phosphorus antioxidants, heat stabilizers
  • plasticizers e.g., a lubricant, a flame retardant, an antistatic agent and the like.
  • the rubber composition may contain various additives such as a filler, a plasticizer or a softener,
  • Inhibitors ozone deterioration inhibitors, antioxidants, UV absorbers, etc.), tackifiers, processing aids, lubricants (stearic acid, metal stearate, wax, etc.), coloring agents, foaming agents, dispersants, difficult Flame retardants, antistatic agents and the like may be added.
  • lubricants stearic acid, metal stearate, wax, etc.
  • coloring agents foaming agents, dispersants, difficult Flame retardants, antistatic agents and the like may be added.
  • the filler includes, for example, a powdery or granular filler or reinforcing agent (such as my strength, clay, talc, caic acids, silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, carbon black, ferrite, etc.), and fibrous filler.
  • a powdery or granular filler or reinforcing agent such as my strength, clay, talc, caic acids, silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, carbon black, ferrite, etc.
  • fibrous filler such as my strength, clay, talc, caic acids, silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, carbon black, ferrite, etc.
  • reinforcing agents organic fibers such as rayon, nylon, vinylon, and aramide, and inorganic fibers such as carbon fiber and glass fiber.
  • the plasticizer is not particularly limited as long as plasticity can be imparted to the rubber composition.
  • Conventional softeners eg, vegetable oils such as linoleic acid, oleic acid, castor oil, and palm oil; paraffins, process oils, extenders, etc.
  • Mineral oils, etc. and plasticizers (phthalate ester, aliphatic dicarbonate ester, sulfur-containing plasticizer, polyester polymer plasticizer, etc.) can be used.
  • the content of the filler is, for example, about 0 to 300 parts by weight, preferably about 0 to 200 parts by weight, and more preferably 0 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of rubber. Degree.
  • the content of the plasticizer or the softener is, for example, about 0 to 200 parts by weight, preferably about 0 to 150 parts by weight, more preferably 0 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber. It may be about parts by weight.
  • the content of the co-vulcanizing agent, anti-aging agent, vulcanizing agent or lubricant, coloring agent, etc. may be any effective amount.
  • the content of the co-vulcanizing agent is 100 parts by weight of rubber
  • the amount may be about 0 to 20 parts by weight, preferably about 0.5 to 15 parts by weight, and more preferably about 1 to 10 parts by weight.
  • a resin member made of a specific resin and a vulcanized rubber The rubber member can be joined in a wide variety of combinations, and if necessary, coexistence of a vulcanizing activator and a vulcanization aid can make the joining more reliable and stronger. Therefore, the combination of the resin and the rubber is not particularly limited, and examples thereof include the following combinations (a) to (k).
  • thermoplastic elastomer (i) Combination of thermoplastic elastomer and unvulcanized rubber containing radical generator
  • At least one of the resin and the unvulcanized rubber is a composition containing a vulcanization activator.
  • an organic peroxide is preferable as the radical generator, and a bifunctional or polyfunctional vulcanizing activity is used as the vulcanizing activator.
  • Agents especially trifunctional or polyfunctional (meth) acrylates are preferred.
  • the resin member and the rubber member can be directly joined with a high joining strength without using an adhesive, but the resin member can be joined via the vulcanized rubber layer vulcanized with the vulcanizing agent. And the rubber member may be joined.
  • This vulcanized rubber layer may constitute a part of the rubber member.
  • the vulcanized rubber layer can be formed of an unvulcanized rubber composition containing at least the rubber and a vulcanizing agent.
  • a preferred vulcanized rubber layer can be formed of an unvulcanized rubber composition containing a vulcanization activator and, if necessary, a vulcanization aid in addition to the rubber and the vulcanizing agent.
  • the proportion of each component is the same as described above.
  • the rubber reinforcing structure of the present invention may include a composite member in which at least one of the resin members and at least one rubber member (or rubber layer) are directly joined without using an adhesive.
  • the rubber member may be a tire body, and an unvulcanized rubber composition containing the same vulcanizing agent (and vulcanizing activator) as described above is provided between the tire body and the resin member.
  • An intermediate rubber layer may be interposed. This intermediate rubber layer (and also the rubber member) may be co-vulcanizable with the vulcanization of the tire body.
  • the tire body can be formed of the same unvulcanized rubber composition as described above (particularly, an unvulcanized rubber composition containing a sulfur-based vulcanizing agent and a gen-based rubber (such as the styrene-gen-based rubber)).
  • the resin member usually constitutes a tire reinforcing layer.
  • the reinforcing layer may be formed on the inner surface at predetermined intervals or over the entire circumference in the side-reinforced tire.
  • a support ring inside the tire In the core type having the above structure, the bonding area of the support ring to the rubber, the support ring, and the resin member may be formed of the reinforcing layer.
  • the resin member can be bonded to the rubber member or the tire body with high adhesion. Therefore, the resin member may be configured as at least one rubber layer constituting a tire or an adhesive layer to the rubber member.
  • the composite member forming the rubber reinforcing structure includes a resin element for forming a resin member forming the tire and at least one rubber element forming the tire (or the rubber member) being brought into contact with each other. It can be obtained by vulcanizing the unvulcanized rubber of the rubber element while molding, and joining the vulcanized rubber member and the resin member.
  • the resin element may be an unmolded resin composition, a semi-molded resin member (preformed body), or a molded resin member (resin molded body) formed in advance.
  • the rubber element may be an unvulcanized rubber composition, or may be a partially vulcanized or crosslinked semi-vulcanized rubber member (rubber preform).
  • a preferable combination of the resin element and the rubber element is as follows: (i) a rubber composition (or rubber element) containing a radical generator; and an orbital interaction energy coefficient represented by the above formula (1).
  • at least one of the resin element and the rubber element contains a vulcanization activator.
  • the resin element may contain a vulcanization aid.
  • the vulcanizing agent is a radical generator
  • the rubber element preferably has an active radical generator on the contact surface with the resin element and contains at least unvulcanized rubber.
  • an unvulcanized rubber composition composed of a resin composition composed of a thermoplastic resin (preferably, a resin composition containing at least the above vulcanization activator) and an unvulcanized rubber and a radical generator (Preferably, an unvulcanized rubber composition containing at least the vulcanizing activator) and molding, and vulcanizing or cross-linking the unvulcanized rubber composition to form a resin member (a resin element) and A composite member joined with a rubber member (rubber element) may be manufactured.
  • a radical generator is used as a vulcanizing agent, at least one of the resin element and the rubber element may be formed in advance as long as the radical generator is active.
  • a composite member is manufactured by bringing an unvulcanized rubber composition into contact with a resin member (preformed or molded resin member), molding the unvulcanized rubber composition, and vulcanizing or crosslinking.
  • the above-mentioned resin composition is brought into contact with a rubber preform formed by pre-vulcanization or cross-linking of a rubber composition, and a composite member is produced by molding the resin composition;
  • a composite member may be manufactured by bringing a rubber preform formed by vulcanizing or crosslinking a rubber composition into contact with a resin member (preliminary molding or molded resin member). Good.
  • the rubber preform may be active at least on the contact surface with the molding resin member, and may be a rubber preform having a radical generator remaining.
  • the resin composition and the unvulcanized rubber composition are individually molded, and the resin composition and the unvulcanized rubber composition are contacted or merged during the molding process. Then, the resin member and the vulcanized rubber member are joined or bonded (one-step method), and the preformed resin member (preliminary molding).
  • a preformed resin component preformed or molded resin member
  • a rubber preformed product obtained by partially molding (partially vulcanized or crosslinked) an unvulcanized rubber composition.
  • a method of further vulcanizing or cross-linking the rubber preform and joining or bonding the resin member and the vulcanized rubber member three-step method.
  • Preferred methods include one-step and two-step (particularly, two-step) methods.
  • the one-step method for example, a conventional multicolor molding machine (multicolor injection molding machine, multi-layer extruder, etc.) is used, and the resin composition and the unvulcanized rubber composition are each melt-kneaded to form a predetermined shape.
  • a composite molded article can be obtained by injection or extrusion molding into a mold and vulcanizing or crosslinking the unvulcanized rubber during or after the molding. In the contact interface region between the resin composition and the unvulcanized rubber composition, the resin composition and the unvulcanized rubber composition may be mixed.
  • a conventional molding machine e.g., an injection molding machine, an extrusion molding machine, a hot press molding machine
  • a conventional molding machine can be used for molding the rubber member.
  • injection molding machine, press molding machine, transfer molding machine, extrusion molding machine, etc. can be used.
  • a resin member is accommodated in a mold (or cavity) corresponding to the shape of the composite, and an unvulcanized rubber composition is injected or extruded from the resin member to vulcanize or crosslink the unvulcanized rubber composition. Thereby, the vulcanized rubber member and the resin member may be bonded.
  • the plate member or sheet-like unvulcanized rubber can be used for the resin member without using the mold (or the cavity).
  • a composite member may be produced by laminating the compositions and vulcanizing or crosslinking. When the resin member (or resin composition) and the unvulcanized rubber composition are brought into contact (such as close contact), hot press molding is performed to remove volatile gas components in the unvulcanized rubber composition. And injection molding, Pressure may be applied as appropriate, or pressure molding may be performed under a reduced pressure atmosphere.
  • the vulcanization or cross-linking temperature (or the joining temperature between the rubber member and the resin member) is, for example, 70 to 250 ° C, preferably 100 to 230 ° (:, more preferably, 15 to 25 ° C).
  • the pressure can be selected from the range of about 0 to 220.
  • the pressure acting between the rubber and the resin is, for example, 0.1 to 35 OMPa, preferably 1 to 150 MPa, and more preferably 2 to L. It can be selected from the range of about 0 0 MPa.
  • the method also includes a method of producing a composite member by performing heat molding with a sulfuric acid auxiliary agent interposed and joining a resin member and a rubber member.
  • the vulcanized rubber member does not necessarily need to be vulcanized or cross-linked with a radical generator (such as an organic peroxide), and may be a rubber member vulcanized with a sulfur-based vulcanizing agent.
  • the molded resin member and the molded rubber member (a vulcanized rubber member from an unvulcanized rubber composition composed of at least a radical generator and an unvulcanized rubber) may be combined.
  • a coating agent containing at least a vulcanization activator (and, if necessary, the vulcanization aid) may be interposed on the joint surface between the resin member and the vulcanized rubber member by coating or the like.
  • a radically active coating agent composed of a vulcanizing agent and a vulcanizing activator (and, if necessary, the vulcanizing aid) may be interposed.
  • the unvulcanized rubber composition for forming the vulcanized rubber layer is applied to a contact surface (or a joint surface) between the resin element (resin member) and the rubber element (vulcanized rubber member). By vulcanizing the vulcanized rubber composition, a vulcanized rubber layer may be interposed between the resin member and the rubber member.
  • the unvulcanized rubber composition can be used in the form of a coating agent or the like. ⁇
  • the amount of the coating agent at the contact surface or the joint surface between the resin member and the vulcanized rubber member is, for example, 0.1 to: about L 0 gZm 2 , preferably about 0.5 to 5 gZm 2 , particularly about 1 to It may be about 5 gZm 2 .
  • the treated surface of the resin member and the rubber element are treated.
  • a solvent that dissolves or swells the resin member
  • the treated surface of the resin member and the rubber element are treated.
  • the solvent include hydrocarbons (aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene), depending on the type of resin member.
  • Alcohols such as isopropanol, butanol and cyclohexanol, octaalkyl alcohols such as tetrafluorophenol and hexafluoroisopropanol), phenols (phenol and cresol, etc.), and organic acids (formic acid) Acetic acid, trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, etc.), esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), ketones (acetone, methylethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), ethers (dioxane, getyl ether, Tetrahydride furan, etc.), sulfoxides (dimethyl It can be appropriately selected from, for example, tyl sulfoxide), 7 amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), and a mixed solvent thereof.
  • the resin is polyamide resin
  • phenols phenol, cresol, etc.
  • organic acids formic acid, etc.
  • ketones hexafluoroacetone, etc.
  • alcohols Xafluoroisopropyl alcohol or the like may be applied alone or in combination with a common organic solvent.
  • the resin when the resin is a polyphenylene ether resin, hydrocarbons (such as toluene), ketones (such as acetone, methyl ethyl ketone, and hexafluoroacetone), and ethers as solvents or swelling agents (Such as tetrahydrofuran),
  • hydrocarbons such as toluene
  • ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and hexafluoroacetone
  • ethers as solvents or swelling agents
  • amides such as dimethylformamide
  • alcohols such as hexafluoroisopropyl alcohol
  • the treated surface of the resin member is brought into contact with the unvulcanized rubber composition or the semi-vulcanized rubber member.
  • the vulcanized rubber member and the resin member can be firmly joined.
  • the tire can be effectively reinforced by the resin member without using an adhesive.
  • a reinforcing member composed of a resin or a composite member in which a resin and a rubber are firmly joined can be firmly joined to a tire body (or a rubber member).
  • the rubber member and the resin member are bonded with extremely high strength. Therefore, it can be suitably applied to various tires, especially run flat tires.
  • a predetermined amount of hexamethylene diamine is added to an 80% by weight aqueous solution of hexamethylene diamine and dodecane dicarboxylic acid, and the mixture is pressurized in a nitrogen-purged autoclave (17.5 kg / kg).
  • the system was heated (220 ° C.) under a pressure of 2 cm 2 ), and water in the system was discharged together with nitrogen gas to the outside of the system in 4 hours. After that, it takes 1 hour to gradually raise the temperature (2 7 5), and water residue Was removed from the system, the internal pressure of the autoclave was returned to normal pressure, and after cooling, polyamide 612 was obtained.
  • the obtained polymer had a number average molecular weight (Mn) of about 20000, and the ratio of the amino group terminal to the lipoxyl group terminal was approximately 9/1. This polymer was used alone as a resin composition (A1).
  • PA 6 1 2 (A 2): Resin composition (A 2)
  • the resin composition (A 1) and the resin composition (A 5) were kneaded at a 1/3 weight ratio using a twin-screw extruder. This was used alone as a resin composition (A3).
  • the ratio of the amino group terminal to the lipoxyl group terminal in the resin composition (A3) was approximately 3Z7.
  • a predetermined amount of dodecanedicarboxylic acid was added to an 80% by weight aqueous solution of hexamethylenediamine and dodecanedicarboxylic acid, and the mixture was placed under pressure (17.5 kg / cm 2 ) in a nitrogen-purged autoclave.
  • the system was heated (220 ° C), and the moisture in the system was discharged to the outside of the system together with nitrogen gas in 4 hours. After that, it takes 1 hour to gradually raise the temperature (275 ° C) to remove water residues from the system. After the removal, the internal pressure of the autoclave was returned to normal pressure. After cooling, polyamide 612 was obtained.
  • the obtained polymer had a number average molecular weight (Mn) of about 20000, and the ratio of the amino group terminal to the carboxyl group terminal was approximately 1/9.
  • This polymer was used alone as a resin composition (A5).
  • the calculation of M ⁇ P AC PM 3 is performed in the following basic units:
  • PA66 (B1) Resin composition (B1)
  • the number average molecular weight (Mn) is from 2000 to 2,500 by the same preparation method as that for the resin composition (A2), and the amino group Polyamide 66 having a ratio of terminal to carboxyl group terminal of almost 1/1 was obtained.
  • the obtained resin was used alone as a resin composition (B1).
  • PA66 (B2) Resin composition (B2)
  • the combination of monomers was hexamethylenediamine and adipic acid, the number average molecular weight (Mn) was about 2000, and the ratio of the amino group terminal to the carboxyl group terminal was approximately 1 _ by the same preparation method as in the above (A4).
  • Mn number average molecular weight
  • A4 the same preparation method as in the above (A4).
  • Nine polyamides 66 were obtained.
  • This polymer and the resin composition (B 1) were kneaded at a weight ratio of 62.5 / 37.5 with a twin-screw extruder to obtain a resin composition (B 2).
  • the ratio of the amino group terminal to the carboxyl group terminal in (B 2) was 1/3.
  • a predetermined amount of adipic acid is added to an 80% by weight aqueous solution of ⁇ -force prolactam and heated to 250 to 260 in a nitrogen-purged autoclave in the presence of a small amount of phosphoric acid.
  • the water in the system was discharged out of the system in 4 hours. Thereafter, the temperature was gradually raised (275 ° C.) over one hour to remove water residues from the system, and then cooled to obtain polyamide 6.
  • the obtained polymer had a number average molecular weight (Mn) of about 20000 and a ratio of amino group terminal to carboxyl group terminal of about 19. This polymer was used as a resin composition (C5).
  • the resin composition (C5) and the resin composition (C1) were kneaded at a weight ratio of 37.5 / 62.5 to obtain a resin composition (C2).
  • the ratio of the amino group terminal to the carboxyl group terminal in the resin composition (C 2) was approximately 1/3.
  • the resin composition (C1) and the resin composition (C5) were kneaded at a weight ratio of 25 to 75 to obtain a resin composition (C4).
  • Resin composition (C 4) The ratio of the amino terminal to the lipoxyl terminal was almost 1/4.
  • Trogamid T500 (D1) Resin composition (D1) Except for combining trimethylhexamethylenediamine and terephthalic acid, the same method as in the preparation of resin composition (A2) was used. A polymer having an average molecular weight (Mn) of 2000 to 2500 and an amino group-to-carboxyl group terminal ratio of about 1 Z1 was obtained. The obtained resin was used alone as a resin composition (D 1).
  • Trog amid T500 (D2) Resin composition (D2) Number average by the same preparation method as the resin composition (A5), except that trimethylhexamethylenediamine and terephthalic acid are combined.
  • the obtained resin was used as a resin composition (D 4).
  • the resin composition (D4) and the resin composition (D1) were kneaded by a twin screw extruder at a weight ratio of 62.5 / 37.5 to obtain a resin composition (D2).
  • the ratio of the amino group terminal to the carboxyl group terminal in the resin composition (D2) was almost 1/3.
  • Trog amid T500 (D3): Resin composition (D3) The resin composition (D1) and the resin composition (D4) are kneaded at a weight ratio of 255 to form a resin composition ( D 3) was obtained. The ratio of the amino group end to the lipoxyl group end in the resin composition (D 3) was 1 to 4.
  • the calculation of MOPAC PM 3 is based on the following basic units:
  • Dimethyl terephthalate 14.587 kg, 1,4-butanediol 6.767 kg, calcium acetate 30 g, and antimony oxide 60 g were charged into a polymerization vessel having a nitrogen gas inlet tube and a distillation side tube.
  • the mixture was heated to 80 ° C and a small amount of nitrogen gas was supplied.
  • the temperature was gradually increased under stirring under reduced pressure, and the temperature was gradually reduced to 270 ° C. and a degree of vacuum of 1 O O Pa or less.
  • the mixture was heated and maintained at 270 for 3 hours, then taken out and allowed to cool.
  • the obtained polymer was used as resin composition (E1).
  • the ratio of the hydroxyl group terminal to the lipoxyl group terminal in (E 1) was approximately 1/1.
  • the resin composition (E1) and hexamethylenediamine in an equimolar amount to the carboxyl group contained in the resin composition (E1) were kneaded at 230 ° C for 30 minutes using a kneader.
  • a product (E 2) was obtained.
  • the ratio of hydroxy terminal to amino terminal in the resin composition (E 2) was almost 1/1.
  • the MOPACPM3 calculation for the resin compositions (E1) to (E2) is based on the following basic units:
  • PPE polyphenylene ether resin (Degussa) AG “Vestoranl 90 J) A resin composition was prepared alone. The calculation of MOPAC PM 3 is based on the following basic units:
  • PPS (Gl) A resin composition was prepared solely from a polyphenylene sulfide resin (“Fortron 0220A9 (unfilled product)”, manufactured by Polyplastics Inc.). The calculation of MOPAC PM3 is based on the following basic units
  • EPDM Kertan 509 X100 manufactured by DSM
  • H—NBR “Zetp 0 1 20 10” manufactured by Zeon Corporation
  • SBR “JSR 0 202” manufactured by JSR Corporation (styrene content 46%)
  • NB R “Nipo 11104” manufactured by Zeon Corporation
  • Carbon black F E F Carbon Black N582 manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.
  • Naphthenic oil "Diana Process Oil NS100” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • Paraffin oil Diana Process Oil P W 380 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • Stabilizer “Santaite ZJ” manufactured by Seikagaku Corporation
  • the resin composition was injection-molded, and the obtained resin member (flat plate, size: 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 4 mm) was placed in a mold, and the ratio shown in the table with respect to the surface of the molded resin member ( (Parts by weight) of the unvulcanized rubber compositions (R1) to (R7) were injection molded, and vulcanized or crosslinked at a temperature of 180 ° (:, pressure 20 MPa) for 20 minutes to produce a composite member.
  • the adhesive strength between the resin member and the rubber member was measured by a peel test, and evaluated according to the following criteria.

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Description

明 細 書 ゴム補強構造体 技術分野
本発明は、 樹脂とゴムとがー体に接合し、 タイヤ本体を補強する のに有用な複合体 (又は複合部材) を備えたゴム補強構造体 (タイ ャ、 例えば、 ランフラッ トタイヤなど) およびその製造方法に関す る。 背景技術
樹脂成形部とゴム成形部とを複合一体化する方法として、 接着剤 を用いて樹脂成形体とゴム成形体とを接着する方法が知られている。 しかし、 接着剤を用いる方法は、 工程が複雑で工程管理が煩雑であ り、 コストが高くなるだけでなく、 必ずしも十分な接着性を得られ ない。
一方、 樹脂とゴムとが直接接合した複合体が提案されている。 例 えば、 ポリフエ二レンエーテル—ゴム複合体に関し、 特開昭 6 1— 2 042 6 0号公報には、 スチレン系重合体や添加剤を含んでいて もよいポリフエ二レンエーテル系樹脂と、 S B R, B R, I R, I I Rなどで構成された合成ゴムとを加硫系の存在下に熱処理するこ とにより複合体を製造する方法が開示されている。 この文献には、 ゴム成分は硫黄加硫可能な二重結合含有ゴムが適していること、 加 硫活性化剤として硫黄含有化合物を用いることが開示されている。 さらに、 この文献の比較例 (表 2) には、 ゴム成分として、 E— S B Rゴム又は B Rゴムと過酸化物加硫剤又は硫黄加硫剤系とを含む ゴム組成物を用いた例が記載されている。
AB S樹脂一ゴム複合体に関し、 特開平 5— 3 0 1 9 7 3号公報 には、 AB S樹脂の成形部材と、 臨界表面張力が 3 7〜 3 9mN/ mのゴム成分を含有する未加硫ゴムシートを積層した後加熱して接 着一体化する複合体の製造方法が開示されている。 特開平 9一 1 2 48 0 3号公報には、 アクリロニトリル含有熱可塑性樹脂 (AS, AB S樹脂など) と、 アクリロニトリル含有ゴムとを加熱密着させ て複合部材を得ることが提案されている。 しかし、 これらの方法で は、 熱可塑性樹脂とゴムとの相溶性を利用して接合しているため、 樹脂およびゴムの種類が大きく制限され、実用性がかなり狭くなる。 ポリアミドーゴム複合体に関し、特開平 2 - 1 5 043 9号公報、 特開平 3— 1 3 3 6 3 1号公報、 特開平 3— 1 3 8 1 1 4号公報に は、 ポリアミ ド系樹脂とゴム成分とを加硫系の存在下で加硫するこ とにより複合体を製造する方法において、 ゴム成分として、 力ルポ キシル基又は酸無水物基含有ゴムと過酸化物と加硫活性化剤 (ェチ レングリコールジメ夕クリレート、 トリァリルイソシァヌレートな ど) とアルコキシシラン化合物とを含むゴム成分を用いることが提 案されている。 これらの文献では、 脂肪族ポリアミ ド系樹脂として 主に末端カルボキシル基よりも末端アミノ基の多いポリアミド系樹 脂が使用されている。 これらの文献に記載の方法では、 ァミノ基と カルボキシル基又は酸無水物基との反応を利用するため、 樹脂及び ゴムの種類が大きく制約され、 幅広く樹脂ノゴム複合体を得ること が困難である。
特開平 7 - 1 1 0 1 3号公報には、 ポリアミ ドと加硫ゴムとが強 固に結合した部材の製造において、 ポリアミ ド成形体と、 過酸化物 加硫剤とシラン化合物とを含むゴムコンパゥンドとを接触させて加 硫する方法が開示されている。 この文献には、 ゴムコンパウンドに 必要により加硫活性剤などを含有させてもよいことが記載されてい るとともに、 比較例 (第 2表) には、 ポリアミ ド系樹脂と、 過酸化 物 (p e r k a d o x 1 4/40) とブタンジオールジメタクリ レート (BDMA) とを含む E PDMゴムとを接触させて加硫して も、 樹脂とゴムとが接着しなかったことが記載されている。 そのた め、 高価なシラン化合物を用いることなく、 複合部材を製造するこ とが困難である。
特開平 8— 1 5 6 1 8 8号公報には、エポキシ基含有樹脂部材と、 力ルポキシル基又は酸無水物基含有ゴム部材とを密着させて加硫す ることにより複合部材を得ることが提案されている。 しかし、 この 方法もエポキシ基と力ルポキシル基との反応を利用して複合化して いるため、 樹脂及びゴムの種類が大きく制約され、 幅広く複合体を 得ることが困難である。
ポリエステル—ゴム複合体に関し、 硬質成分としての熱可塑性ポ リエステルと軟質成分としての加硫ゴムとの複合体の製造において、 ゴムと過酸化物加硫剤と二官能又は多官能マレイミ ドと必要により 加硫活性剤とを含むゴム成分を用いること (特開平 7— 3 0 4 8 8 0号公報)、ゴムと過酸化物加硫剤とシラン化合物と必要により加硫 活性剤とを含むゴム成分を用いること (特開平 7— 1 6 6 0 4 3号 公報) が提案されている。 さらに、 樹脂フィルムとゴムフィルムと の複合フィルムに関し、 特開平 1 0— 5 8 6 0 5号公報には、 基材 フィルム (ポリエステルフィルムなど) と、 接着性改良剤として多 官能性メタクリレートを含むゴムフィルム (シリコーンゴム、 ェチ レンプロピレン系ゴムなど) を積層して加硫処理することにより複 合シートを得ることが開示されている。 しかし、 これらの方法では、 ポリエステルとゴムとを高い接着強度で接合して一体化することが 困難である。
このように、 従来の技術では、 試行錯誤により接合強度の高い熱 可塑性樹脂とゴムとの組み合わせを探求しており、 熱可塑性樹脂と ゴムとを普逼的に組合せ、 かつ強固に接合することが困難である。 最近、 走行中にパンクして内圧がゼロになっても走行可能な特殊 タイヤ (以下、 単にランフラッ トタイヤと言う) が各種開発されて いる。 これらのタイヤとして、 タイヤの内側面に補強層を有する夕 ィプ(サイ ド補強式)、 或いはタイヤ内部にサポートリングを有する タイプ (中子式) などが知られており、 いずれのランフラットタイ ャにも補強部材が使用されている。
これらの補強部材は、 ゴムや金属若しくは複合体で構成されてお り、 機械的手段や、 化学的手段 (接着剤の使用、 共加硫) により夕 ィャ本体に固定されている。 しかし、 これらの方法では、 重量の大 きな金属を使用したり、 ゴム材だけで補強する場合には強度面から ゴムの使用量を増加せざるを得ない。 そのため、 結果としてタイヤ の総重量が大幅に増大することが避けられない。 この対策として、 金属部材或いはゴム部材の一部を樹脂に代替することが考えられる。 しかし、 前記のようにゴムと樹脂との複合体の調製においては、 接 着に関わる多くの問題があり、 樹脂材とゴム材との選択幅又は組み 合わせの自由度が大幅に制限される。 特に、 タイヤ本体のゴム処方 を変更することは、 実質的に困難である。 そのため、 樹脂部材の種 類も制約され、 樹脂部材とゴム部材とを高い接着強度で汎用的に接 合することが困難である。 例えば、 硫黄加硫剤を用いたタイヤ本体 では、 一般的に、 樹脂部材との接合強度を向上させることが困難で ある。 また、 タイヤ本体の性能の点から、 充填剤, フイラ一、 可塑 剤などの添加剤の添加量を多くせざるを得ない処方や、 加硫剤の種 類が制約されるゴム処方 (例えば、 硫黄加硫剤を必要とするゴム処 方) では、 接合強度を高めるための処方の選択幅が大きく制限され る。
従って、 本発明の目的は、 接着剤を用いることなく、 広範な組合 せで樹脂部材により有効に補強されたゴム補強構造体(タイヤなど) およびその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、 樹脂、 又は樹脂とゴムとが強固に接合した 複合体で構成された補強部材が、 タイヤ (又はゴム部材) に強固に 接合したゴム補強構造体 (タイヤなど) およびその製造方法を提供 することにある。 発明の開示
本発明者らは、 前記課題を達成するため鋭意検討した結果、 ( 1 ) 分子軌道法による特定の活性原子を有する樹脂がラジカルに対して 高い活性を有しており、 このような複数の活性原子を有する樹脂と 未加硫ゴムとを組み合わせると、 未加硫ゴムの加硫又は架橋に伴つ て、 樹脂とゴムとが幅広い組合せにおいて普遍的に直接接着できる こと、 (2 )架橋可能な不飽和結合を有する熱可塑性樹脂や熱硬化性 榭脂を用いると、 前記活性原子の有無に拘わらず、 加硫剤がラジカ ル発生剤に限らず硫黄系加硫剤であっても、 未加硫ゴムの加硫又は 架橋に伴って、 樹脂とゴムとの直接接着が可能であること、 ( 3 ) ポ リフエ二レンエーテル系樹脂とスチレン—ジェン系ゴムとの組合せ では、 ゴムの加硫剤がラジカル発生剤であっても硫黄系加硫剤であ つても、 樹脂とゴムとを強固に接合できることを見いだした。 本発 明はこれらの知見に基づいて完成したものである。
すなわち、 本発明のゴム補強構造体は、 タイヤを構成し、 かつ樹 脂組成物で構成された少なくとも 1つの樹脂部材と、 前記タイヤを 構成するゴム部材とが、 接着剤を介することなく直接接合した複合 体を備えている。 より詳細には、 本発明のゴム補強構造体は、 樹脂 部材と、 前記タイヤを構成する少なくとも 1つのゴム部材 (又はゴ ム層) とが、 接着剤を介することなく直接接合しているゴム補強構 造体であって、 前記ゴム部材と樹脂部材とが以下の組合せで構成さ れている。
( i ) ラジカル発生剤で加硫されたゴム組成物で構成されたゴム部 材と、 下記式 ( 1 ) で表される軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6以上であり、 かつ水素原子及び硫黄原子から選択された少な くとも一種の活性原子を一分子中に少なくとも平均 2つ有する熱可 塑性樹脂 (又は樹脂組成物) で構成された樹脂部材との組合せ
し HOMO, n) / I E c_ E H0M0) I1 I + ( C LUM0, nノ , l E C— E LUMO. n I ( 1 ) (式中、 E (;、 CHO o,n^ E HOMO, n、 CLUM0,n ELUM0,nは、 いずれも半 経験的分子軌道法 MOP AC PM 3により算出された値であって、
Ecは加硫剤としてのラジカル発生剤のラジカルの軌道エネルギー (e V) を示し、 CH0M0,nは熱可塑性樹脂の基本単位を構成する第 n 番目の活性原子の最高被占分子軌道 (HOMO) の分子軌道係数を 示し、 EH0M0,nは前記 HOMOの軌道エネルギー (e V) を示し、 C JM0, nは前記 n番目の活性原子の最低空分子軌道 (LUMO) の分子 軌道係数を示し、 ELUM0,nは前記 L UMOの軌道エネルギー (e V) を示す)
(ii) 硫黄系加硫剤又はラジカル発生剤で加硫されたゴム組成物 で構成されたゴム部材と、 熱可塑性樹脂および架橋性基を有する榭 脂から選択された少なくとも一種で構成された樹脂 (又は樹脂組成 物) で構成された樹脂部材との組合せ
(iii)硫黄系加硫剤で加硫されたスチレン一ジェン系ゴム組成物 又はラジカル発生剤で加硫されたゴム組成物で構成されたゴム部材 と、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物で構成された樹脂部材と の組合せ。
前記樹脂部材は、 タイヤの補強層を構成してもよく、 タイヤを構 成する少なくとも 1つのゴム層又はゴム部材に対する接着層を構成 してもよい。 さらに、 加硫剤で加硫された加硫ゴム層を介して、 樹 脂部材とゴム部材とが接合していてもよい。 前記熱可塑性樹脂とし ては、 ポリアミド系榭脂 (脂肪族ポリアミ ド系樹脂など)、 ポリエス テル系樹脂 (芳香族ポリエステル系樹脂など)、 ポリ (チォ) エーテ ル系樹脂 (ポリアセ夕一ル系榭脂、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂、 ポリスルフィ ド系榭脂など)、 ポリカーボネート系樹脂、 ポリイミ ド 系樹脂、 ポリスルホン系樹脂、 ポリウレタン系樹脂、 ポリオレフィ ン系樹脂、 ハロゲン含有ビニル系樹脂、 スチレン系樹脂、 (メタ) ァ クリル系樹脂、 熱可塑性エラストマ一(ポリアミ ド系エラストマ一、 ポリエステル系エラストマ一、 ポリウレタン系エラストマ一、 ポリ スチレン系エラス卜マー、 ポリオレフイン系エラス卜マーなど) な どが挙げられる。 前記架橋性基を有する樹脂は、 熱硬化性樹脂及び 不飽和結合を有する熱可塑性樹脂から選択された少なくとも一種で あってもよい。
前記ラジカル発生剤で加硫可能なゴムには、 ジェン系ゴム、 ォレ フィン系ゴム、 アクリル系ゴム、 フッ素ゴム、 シリコーン系ゴム、 ウレタン系ゴムなどが含まれる。 ラジカル発生剤は、 有機過酸化物、 ァゾ化合物、 硫黄含有有機化合物などであってもよい。
前記ゴム部材および樹脂部材のうち少なくとも一方の部材は、 加 硫活性剤 (複数の重合性基を有する化合物など) を含む組成物で形 成してもよい。 加硫活性剤の割合は、 ゴム又は樹脂 1 0 0重量部に 対して 0 . 1〜 1 0重量部程度であってもよい。 例えば、 加硫活性 剤の割合は、 ゴム 1 0 0重量部に対して 2重量部以下であってもよ い。
本発明は、 未成形樹脂組成物、 半成形樹脂部材および成形樹脂部 材から選択され、 かつタイヤを構成する樹脂部材を形成するための 樹脂エレメントと、 未加硫ゴム組成物および半加硫ゴム部材から選 択され、 かつ前記タイヤを構成する少なくとも 1つのゴムエレメン トとを接触させ、 ゴムエレメントの未加硫ゴムを加硫し、 加硫ゴム 部材と樹脂部材とを接合する工程を含むゴム補強構造体の製造方法 であって、 前記樹脂エレメントとゴムエレメントとを下記の組合せ で用いるゴム補強構造体の製造方法も含む。
( i ) ラジカル発生剤を含むゴムエレメントと、 前記式 ( 1 ) で表 される軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6以上であり、 か つ水素原子及び硫黄原子から選択された少なくとも一種の活性原子 を一分子中に少なくとも平均 2つ有する熱可塑性樹脂を含む榭脂ェ レメントとの組合せ
( i i ) 硫黄系加硫剤又はラジカル発生剤を含むゴム組成物と、 熱 可塑性樹脂および架橋性基を有する樹脂から選択された少なくとも 一種の樹脂を含む樹脂組成物との組合せ
( i i i )硫黄系加硫剤を含むスチレン一ジェン系ゴム組成物又はラ ジカル発生剤を含むゴム組成物と、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 を含む樹脂組成物との組合せ
前記樹脂エレメント及びゴムエレメントのうち少なくとも一方の エレメントは加硫活性剤を含んでいてもよい。 また、 樹脂エレメン トは、 前記式 ( 1 ) で表される軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6以上であり、 かつ水素原子及び硫黄原子から選択された少な くとも一種の活性原子を一分子中に少なくとも平均 2つ有する化合 物 (例えば、 分子量が 1 0 0 0以下の比較的低分子量の化合物など) で構成された加硫助剤を含んでいてもよい。
さらに、 接合工程において、 樹脂エレメントとゴムエレメントと の間に加硫活性剤 (又は前記加硫助剤を含む塗布剤) を介在させて 加熱成形し、 樹脂部材とゴム部材とを接合させてもよい。 さらには、 樹脂エレメントとゴムエレメントとの接触面に、 加硫活性剤と、 前 記式 ( 1 ) で表される軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6 以上であり、 かつ水素原子及び硫黄原子から選択された少なくとも 一種の活性原子を一分子中に少なくとも平均 2つ有する化合物 (例 えば、 分子量が 1 0 0 0以下の比較的低分子量の化合物など) で構 成された加硫助剤とを含む塗布層を介在させて加熱成形し、 樹脂部 材とゴム部材とを接合させてもよい。
さらに本発明は、 半成形樹脂部材および成形樹脂部材から選択さ れ、 かつタイヤを構成する樹脂部材と、 未加硫ゴム組成物および半 加硫ゴム部材から選択され、 かつ前記タイヤを構成する少なくとも 1つのゴムエレメントとを接合する工程を含むゴム補強構造体の製 造方法であって、 前記樹脂部材の表面を、 前記樹脂部材を溶解又は 膨潤可能な溶媒で処理 (塗布処理) し、 樹脂部材の処理表面と前記 ゴムエレメントとを接触させ、 未加硫ゴムを加硫し、 加硫ゴム部材 と樹脂部材とを接合させるゴム補強構造体の製造方法も包含する。 この方法では、 樹脂部材を処理して溶剤を除去した後、 樹脂部材の 処理面と未加硫ゴム組成物とを接触させても、 高い密着性が得られ る。
これらの複合体及びその製造方法はそのままランフラットタイヤ の構成及び製造方法に応用できる。 すなわち、 ランフラットタイヤ などの補強部材、 例えば、サイ ド補強式タイヤの内側面の補強層や、 中子式タイヤのサポートリングに本発明の複合体とその製造方法を 応用できる。 さらに、 本発明の複合体の製造方法を利用してタイヤ 本体のゴム部に補強部材を接合させることもできる。 発明の詳細な説明
[樹脂部材]
本発明の複合体において、 樹脂部材は、 熱可塑性樹脂および架橋 性基を有する樹脂から選択された少なくとも一種 (以下、 単に樹脂 と称することがある) で構成されている。
(熱可塑性樹脂)
前記熱可塑性樹脂としては、 ラジカル発生剤に対して高い活性を 示す複数の水素原子 (活性水素原子) 及び/又は硫黄原子 (活性硫 黄原子) (以下、これらの水素原子及び硫黄原子を活性原子と称する ことがある) を有する樹脂を選択することができる。 すなわち、 熱 可塑性樹脂は、 ラジカル発生剤の種類に応じて選択でき、 例えば、 下記式( 1 )で表される軌道相互作用エネルギー係数 Sが一定値(例 えば、 0. 0 0 6、 好ましくは 0. 0 0 8 ) 以上の活性原子を有す る。 好ましい活性原子の軌道相互作用エネルギー係数 Sは、 0. 0 0 6〜 0. 0 6、 好ましくは 0. 0 0 7〜 0. 0 5 (特に 0. 0 1 〜0. 0 4 5 ) 程度である。 この活性原子の数は、 活性原子を有す る官能基の結合部位 (末端、 分岐鎖や主鎖など) に依存し、 例えば、 熱可塑性樹脂の一分子中、平均 2個以上(2〜 1 0 0 0 0個程度)、 好ましくは平均 2. 5個以上 (2. 5〜 5 0 0 0個程度)、 さらに好 ましくは平均 3個以上 ( 3 1 0 0 0個程度) である。 熱可塑性樹 脂一分子中の活性原子の数は、 通常、 2 1 0 0 (好ましくは 2. 5 5 0、 さらに好ましくは 3 2 5、 特に 3 2 0 ) 程度である。 このような条件を満たす熱可塑性樹脂を選択すると、 ゴム成分の加 硫に際して、 架橋反応がゴム成分と熱可塑性樹脂成分との界面にお いても進行し、 両者が強固に接合する。
S = (し HOMO, nノ / I E c— E HOMO, n I + ( LUM0, n) Z I E c— E LUM0 I ( 1 )
(式中、 Ec CH0M0>n EH0M0,n C LUM0,n ELUM0,nは、 いずれも半 経験的分子軌道法 M〇 P AC PM 3により算出された値であって、
Ecはラジカル発生剤のラジカルの軌道エネルギー (e V) を示し、 CHO O.H は熱可塑性樹脂の基本単位を構成する第 n番目の水素原子 又は硫黄原子の最高被占分子軌道 (HOMO) の分子軌道係数を示 し、 EH0M0,n は前記 HOMOの軌道エネルギー (e V) を示し、 C LUMO.n は前記 n番目の水素原子又は硫黄原子の最低空分子軌道 (L UMO) の分子軌道係数を示し、 ELUM0,n は前記 L UMOの軌道ェ ネルギー ( e V) を示す)
式 ( 1 ) の MO P AC PM 3とは、 分子軌道法 (M〇) の一つで ある。分子軌道法は分子の電子状態を論ずる近似法のひとつであり、 Huckel法などの経験的方法、 Huckel法の近似を高めた半経験的方法、 厳密に計算のみで分子軌道関数を求める非経験的方法の 3つに大別 できる。 近年、 コンピュータの発達に伴ない、 半経験的方法および 非経験的方法が主な方法になっている。 分子軌道法は、 分子構造と その化学反応性を関係づける最も有力な方法のひとつである。 例え ば、 日本科学技術文献情報データベース ( J O I S) における分子 軌道法に関する登録件数は、 キーワードを 「分子軌道法」 として検 索した場合、 約 5 3 0 0 0件 (期間: 1 9 8 0年〜 2 0 0 0年 5月) である。 MO PAC PM 3は、 前記半経験的方法の一つである ND DO (Neglect of Diatomic Differential Overlap) 法の核をなす 方法である。
MOPAC PM 3は、 主として有機化合物の反応について考察す る目的で用いられており、多くの文献や書籍 [「分子軌道法 MO P A Cガイ ドブック」 (平野恒夫、田辺和俊偏、海文堂、 1 9 9 1年)、 「三 訂 ·量子化学入門」 (米沢貞次郎他著、 化学同人、 1 9 8 3年)、 「計 算化学ガイ ドブック」 (大澤映二他訳、 TimClark著、 丸善、 1 9 8 5年)] などで解説されている。
式 ( 1 ) での基本単位とは、 高分子の末端と、 1〜 3個程度の繰 返単位とで形成したモデル的な分子構造を意味する。 すなわち、 M OPAC PM 3で高分子化合物について計算する場合、 分子を構成 する原子の数が多すぎるため、 分子そのものを対象として計算する のが困難である。 そのため、 高分子の末端と、 2〜 3個程度の繰り 返し単位とで形成した分子構造モデル (基本単位) を対象にして計 算を行ってもよい。 例えば、 ポリブチレンテレフタレート (P BT) の分子構造 (繰返単位) は、 一般に、 化学式— (CH2- CH2- CH 2 - CH2-〇- C (=0) -C6H4- C (=〇) -〇) n—で表されるが、 前記式 ( 1 ) では、 基本単位を、 便宜的に H〇- CH2- CH2- CH2 - CH2-〇- C (=0) - C6H4- C (=〇) -OHとして計算してもよ い。
式 ( 1 ) の軌道相互作用エネルギー係数 Sは、 反応性指数と称さ れる場合もあり、 種々の書籍等に定義され、 解説されており、 化学 反応性を論じる場合に、 極めて一般的に用いられるパラメータであ る。 例えば、 「入門フロンティア軌道論」 ( 7 2頁、 山辺信一、 稲垣 都士著、 講談社サイェンティフイク、 1 9 8 9年) には、 軌道相互 作用エネルギー係数 Sは、 「2つの軌道が相互作用するとき、 (a) エネルギー差が小さければ小さいほど、 (b)重なりが大きければ大 きいほど、 相互作用が強くなる」 という考え方を表した式であるこ とが記載されている。 式 ( 1 ) は、 ノーベル賞を受賞した故福井博 士が 1 9 54年に発表した superdelocalizability (S r ) の考え 方に基づいており (「分子軌道法を使うために」、 7 1頁、 井本稔、 化学同人、 1 9 8 6年参照)、 S rの考え方から式 ( 1 ) と同様な式 が、 様々な書籍や文献において導出されている。
ここで重要なことは、 分子軌道法が分子構造とその化学反応性を 論じるにあたって既に広く認知された方法であるということである。 従って、 式 ( 1 ) で定義される軌道相互作用エネルギー係数 S [ 1 /e V] は、 単なる概念的な数値ではなく、 材料を特定するための パラメータや物性値 (分子量、 官能基など) と同様の意味合いを有 する数値である。
なお、 ラジカル発生剤のラジカルの軌道エネルギー Ee (e V) は、 ラジカルの分子構造に基づいて、 MOPAC PM 3により計算する のが好ましいが、 ラジカル発生剤の種類に基づいて、 便宜上、 所定 の値を用いてもよい。 例えば、 ラジカル発生剤が有機過酸化物では Ec= - 8 e V, ァゾ化合物では Ee=— 5 e V、 硫黄を除く硫黄含 有有機化合物では Ec — 6 e Vとして計算してもよい。
軌道相互作用エネルギー係数 Sが一定値 (例えば、 0. 0 0 6 ) 以上である水素原子 (活性水素原子) としては、 ラジカル発生剤が 有機過酸化物の場合、 ァミノ (― NH2) 基 (例えば、 末端アミノ基)、 ィミノ (— NH— ) 基 (例えば、 主鎖又は末端イミノ基、 アミ ド結 合の— NH—基など)、 メルカプト (一 S H) 基、 メチル (― CH3) 基、 メチレン (― CH2— ) 基 (電子吸引性基に隣接するメチレン基、 すなわち活性メチレン基)、 メチリジン (― CH = ) 基 (主鎖又は末 端のメチリジン基) などの水素原子が挙げられる。
また、 軌道相互作用エネルギー係数 Sが一定値 (例えば、 0. 0 0 6 ) 以上である硫黄原子 (活性硫黄原子) としては、 ラジカル発 生剤が有機過酸化物の場合、チォ基(一 S—)、 メルカプト (― SH) 基、 アルキルチオ基 (メチルチオ基、 ェチルチオ基などの(:卜 4アル キルチオ基など)、 スルフィニル基 (— S O—) などの硫黄原子が挙 げられる。 前記メチル基としては、 例えば、 アルキレン鎖、 シクロアルキレ ン鎖又は芳香族環に結合するメチル基、 酸素原子に結合するメチル 基 (メトキシ基のメチル基) などが例示できる。 メチレン基として は、 例えば、 (ポリ) ォキシメチレン単位、 (ポリ) ォキシエチレン 単位などの (ポリ) ォキシアルキレン単位の酸素原子に隣接するメ チレン基の他、 アミノ基ゃィミノ基などの窒素原子に隣接するメチ レン基などが例示できる。 メチリジン基としては、 例えば、 ァミノ 基又はイミノ基に隣接する 一位のメチリジン基、 例えば、 ァミノ シクロアルキル基のアミノ基に対する α—位のメチリジン基などが 例示できる。
熱可塑性樹脂は、 一分子中に平均で複数 (例えば、 2個以上) の 活性原子を有していればよい。 すなわち、 熱可塑性樹脂は、 一般に、 単一分子ではなく、 構造や鎖長などがいくらか異なる多数の分子の 混合物である。 そのため、 全ての分子が複数の活性原子を有してい る必要はなく、 予想される主たる複数の基本単位について計算した とき、 一分子あたり平均の活性原子の数が 2以上であればよい。 例 えば、 繰返単位— (ΝΗ- (CH2) 6-NH-C ( = 0) - (CH2) 4 ― (C =〇)) n—を有するポリマー (ポリアミ ド 6 6 ) に含まれる 活性水素原子の数は、 モデル基本単位 NH2- (CH2) 6-NH-C (= O) - (CH2) 4— C (=0) -OHに基づいて計算でき、 ラジカル 発生剤が有機過酸化物のとき、 末端 NH2基の 2つの水素原子が活 性水素原子 (すなわち、 S≥ 0. 0 0 6 ) である。 この場合、 ポリ アミド 6 6について一分子中の活性水素原子の平均数 Nは、 集合体 としてのポリマー (ポリアミド 6 6) の末端 NH2基と末端 C 0〇 H基との比率により下記式 (2) に基づいて算出できる。
N= 2 X A ( 2 )
(式中、 Aは一分子中の平均の末端 NH2基の数を示す)
例えば、 末端 NH2 基 末端 COOH基 = 1 / 1 (モル比) の場 合、 一分子中の末端 NH2 基の数 A= 1個、 一分子中の活性水素原 子の数 N= 2個である。 また、 末端 NH2基 末端 COOH基 = 1 / 2 (モル比) の場合、 一分子中の末端 NH2基の数 A= 2/3個、 一分子中の活性水素原子の数 N = 4/ 3個である。
なお、 熱可塑性樹脂が異なる活性原子数を有する複数の樹脂で構 成された混合樹脂である場合、 混合樹脂の活性原子数は、 各樹脂が 有する活性原子数の平均値で表すこともできる。 つまり、 混合樹脂 を構成する各樹脂の基本単位から活性原子数を個別に算出し、 各樹 脂の重量割合をもとにして活性原子数の平均を算出することにより、 混合樹脂の見かけ上の活性原子数を算出できる。 例えば、 混合樹脂 が、 前記 N= 2個のポリアミ ド 6 6 (A) と、 前記 N=4 3個の ポリアミド 6 6 (B) とで構成され、 (A) / (B) = 1 / 1 (重量 比) である場合、 混合樹脂一分子中の活性原子数は、 N= 5/ 3個 とみなすことができる。 また、 混合樹脂が、 前記 N== 2個のポリア ミド 6 6 (A) と、 全末端が力ルポキシル基 (つまり N== 0個) で あるポリアミ ド 6 6 (C) とで構成され、 (A) / (C) = 3/ 1 (重 量比) である場合、 混合樹脂一分子中の活性原子数は、 N= 3/2 個とみなすことができる。
熱可塑性樹脂は、 一分子中に複数の活性原子を有する限り特に制 限されず、 幅広い範囲の樹脂、 例えば、 ポリアミド系樹脂、 ポリエ ステル系樹脂、 ポリ (チォ) ェ一テル系樹脂 (ポリアセタール系樹 脂、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂、ポリスルフィ ド系榭脂など)、 ポリオレフイン系樹脂、 ポリウレタン系樹脂、 熱可塑性エラストマ 一などが含まれる。 また、 前記複数の活性原子を備えていない樹脂 であっても、 活性原子を導入することにより、 ゴム部材との接合強 度の高い熱可塑性樹脂に改質できる。 これらの熱可塑性樹脂は単独 で又は二種以上組み合わせて使用できる。 二種以上の熱可塑性樹脂 を組み合わせて用いる場合、 樹脂組成物はポリマーァロイなどの複 合樹脂組成物を形成してもよい。
なお、 熱可塑性樹脂の分子量は、 特に限定されないが、 分子中に 複数個の上記活性原子を有するポリマーであっても、 その分子量が 増大するに従って、 樹脂中の活性原子の濃度が相対的に低下し、 榭 脂とゴムとの間の架橋速度、 架橋密度が低下し、 結果として接合に 対する活性原子の寄与が低下する場合がある。 そのため、 樹脂の分 子量は低い方が有利である。 本発明において、 樹脂の分子量は、 通 常、 数平均分子量 3 0 0 0〜40 0 0 0 0、 好ましくは 5 0 0 0〜 1 0 0 0 0 0、 より好ましくは 5 0 0 0〜 5 0 0 0 0であり、 例え ば、 8 0 0 0〜 2 0 0 0 0程度である。
( 1) ポリアミ ド系榭脂
ポリアミ ド系樹脂としては、 脂肪族ポリアミ ド系樹脂、 脂環族ポ リアミ ド系樹脂、 芳香族ポリアミ ド系樹脂などが挙げられ、 通常、 脂肪族ポリアミ ド系樹脂が使用される。 脂肪族ポリアミ ド系樹脂と しては、 脂肪族ジァミン成分 (テトラメチレンジァミン、 へキサメ チレンジアミンなどの C4_10 アルキレンジァミン) と脂肪族ジカル ボン酸成分 (アジピン酸、 セバシン酸、 ドデカン二酸などの炭素数 4〜2 0程度のアルキレンジカルボン酸など) との縮合物(例えば、 ポリアミ ド 46、 ポリアミ ド 6 6、 ポリアミ ド 6 1 0、 ポリアミ ド 6 1 2など)、 ラクタム ( ε—力プロラクタム、 ω—ラウロラクタム などの炭素数 4〜 2 0程度のラクタムなど) 又はアミノカルボン酸 (ω—アミノウンデカン酸などの炭素数 4〜 2 0程度のァミノカル ボン酸など) の単独又は共重合体 (例えば、 ポリアミ ド 6、 ポリア ミ ド 1 1、 ポリアミ ド 1 2など)、 これらのポリアミ ド成分が共重合 したコポリアミ ド (例えば、 ポリアミ ド 6 1 1 , ポリアミ ド 6/ 1 2, ポリアミ ド 6 6 / 1 1 , ポリアミ ド 6 6 / 1 2など) などが 挙げられる。
脂環族ポリアミ ド系樹脂としては、 前記脂肪族ジァミン成分及び 又は脂肪族ジカルボン酸成分の少なくとも一部として、 脂環族ジ ァミン及び Ζ又は脂環族ジカルボン酸を用いたポリアミ ドが挙げら れる。 脂環族ポリアミ ドには、 例えば、 前記脂肪族ジカルボン酸成 分と脂環族ジァミン成分 [シクロへキシルジァミンなどの C 5_8シク 口アルキルジァミン ; ビス (アミノシクロへキシル) メタン、 2 , 2—ビス (アミノシクロへキシル) プロパンなどのビス (ァミノ C
5_8シクロアルキル) アルカン類 (例えば、 ビス (アミノシクロへキ シル) アルカン類) など] との縮合体が含まれる。
芳香族ポリアミ ド系樹脂には、 前記脂肪族ジァミン成分及び脂肪 族ジカルボン酸成分のうち少なくとも一方の成分が芳香族成分であ るポリアミ ド、 例えば、 ジァミン成分が芳香族成分であるポリアミ ド [ M X D— 6などの芳香族ジァミン (メタキシリレンジァミンな ど) と脂肪族ジカルボン酸との縮合体など]、 ジカルボン酸成分が芳 香族成分であるポリアミ ド [脂肪族ジァミン (トリメチルへキサメ チレンジァミンなど) と芳香族ジカルボン酸 (テレフタル酸、 イソ フタル酸など) との縮合体など]、 ジァミン成分及びジカルボン酸成 分が芳香族成分であるポリアミ ド [ポリ (m—フエ二レンイソフタ ルアミ ド) などの全芳香族ポリアミ ド (ァラミ ドなど) など] など が含まれる。
ポリアミ ド系樹脂には、 さらに、 ダイマー酸をジカルボン酸成分 とするポリアミ ド、 少量の多官能性ポリアミン及びノ又はポリカル ボン酸成分を用い、 分岐鎖構造を導入したポリアミ ド、 変性ポリア ミ ド (N—アルコキシメチルポリアミ ドなど) も含まれる。
ポリアミ ド系樹脂において、 例えば、 末端アミノ基の水素原子や、 末端アミノ基に対して 一位の炭素原子に結合する水素原子、 アミ ド結合の一 N H—基に隣接する炭素原子に結合する水素原子 (メチ レン基の水素原子ゃメチリジン基の水素原子など)、特に末端アミノ 基の水素原子が活性水素原子を構成する。
ポリアミ ド系樹脂において、 末端 N H 2 基と末端 C〇〇H基との 割合は、 特に限定されず、 例えば、 末端アミノ基の水素原子と α— 炭素位の水素原子とで活性水素原子を構成する場合、 末端アミノ基 末端力ルポキシル基 = 1 0 9 0〜: L 0 0 Z 0 (モル比) 程度、 好ましくは 2 0/8 0〜 1 0 0/0 (モル比) 程度、 さらに好まし くは 2 5/7 5〜 1 0 0 0 (モル比)程度の範囲から選択できる。 また、末端アミノ基の水素原子だけで活性水素原子を構成する場合、 末端アミノ基ノ末端力ルポキシル基 = 5 0 5 0〜 1 0 0/0 (モ ル比) 程度、 好ましくは 6 0/40〜: L 0 0/0 (モル比) 程度、 さらに好ましくは 7 0 / 3 0〜 1 0 0 / 0 (モル比) 程度であって もよい。
(2) ポリエステル系樹脂
ポリエステル系樹脂は、 脂肪族ポリエステル系樹脂であってもよ いが、 通常、 芳香族ポリエステル系樹脂、 例えば、 ポリアルキレン ァリレート系樹脂又は飽和芳香族ポリエステル系樹脂が使用される。 芳香族ポリエステル系樹脂としては、 例えば、 ポリエチレンテレフ タレ一ト (P E T;)、 ポリブチレンテレフ夕レート (P BT) などの ポリ C2-4アルキレンテレフ夕レート;このポリアルキレンテレフタ レートに対応するポリ C24アルキレンナフ夕レート (例えば、 ポリ エチレンナフ夕レートなど);ポリ 1 , 4—シクロへキシルジメチレ ンテレフ夕レート (P C T)) などが含まれる。 ポリエステル系樹脂 は、 アルキレンァリレート単位を主成分 (例えば、 5 0重量%以上) として含むコポリエステルであってもよい。 コポリエステルの共重 合成分には、 エチレングリコール、 プロピレングリコール、 ブタン ジオール、 へキサンジオールなどの C 26 アルキレングリコール、
(ポリ) ォキシ C24アルキレングリコール、 フタル酸、 イソフタル 酸などの非対称芳香族ジカルボン酸又はその酸無水物、 アジピン酸 などの脂肪族 C6_12 ジカルボン酸などが例示できる。 さらに、 少量 のポリオール及び Z又はポリカルボン酸を用い、 線状ポリエステル に分岐鎖構造を導入してもよい。
芳香族ポリエステル系樹脂が前記活性原子を所定の濃度で有しな い場合、 活性原子を有する変性化合物で変性した変性ポリエステル 系樹脂 (例えば、 アミノ基及びォキシアルキレン基から選択された 少なく とも一種を有する芳香族ポリエステル系樹脂) を用いてもよ レ 活性原子、 特に、 活性水素原子を有する化合物としては、 ポリ アミン類 (脂肪族ジァミン類、 例えば、 エチレンジァミン、 トリメ チレンジァミン、 プロピレンジァミン、 テトラメチレンジァミン、 ペンタメチレンジァミン、 へキサメチレンジァミン、 トリメチルへ キサメチレンジアミン、 1, 7—ジァミノヘプタン、 1, 8 —ジァ ミノオクタンなどの炭素数 2〜 1 0程度の直鎖又は分岐鎖状アルキ レンジァミンなど ; 脂環族ジァミン類、 例えば、 イソホロンジアミ ン、 ビス (4—アミノー 3—メチルシクロへキシル) メタン、 ビス (アミノメチル) シクロへキサンなど;芳香族ジアミン類、 例えば、 フエ二レンジァミン、 キシリレンジァミン、 ジアミノジフエニルメ タンなど)、 ポリオール類 (例えば、 エチレングリコール、 プロピレ ングリコール、 ブタンジオール、 へキサンジオールなどの C 2_6アル キレングリコ一ル、 (ポリ) ォキシエチレングリコール、 (ポリ) ォ キシトリメチレングリコール、 (ポリ)ォキシプロピレングリコール、 (ポリ) ォキシテ卜ラメチレングリコールなどの (ポリ) ォキシ C 2_4アルキレングリコール類など) などが例示できる。 変性は、 例え ば、 ポリエステル樹脂と変性化合物とを加熱混合し、 アミ ド化、 ェ ステル化又はエステル交換反応を利用して行うことができる。 ポリ エステル系樹脂の変性の程度は、 前記化合物中の活性水素原子の量 に応じて、 ポリエステル系樹脂の官能基 (ヒドロキシル基又はカル ポキシル基) 1モルに対して、 例えば、 変性化合物 0 . 1〜 2モル、 好ましくは 0 . 2〜 1 . 5モル、 さらに好ましくは 0 . 3〜 1モル 程度であってもよい。 エステル交換反応に用いる場合、 ポリオール 類の使用量は、 ポリエステル系樹脂 1 0 0重量部に対して 1〜 5 0 重量部程度、 好ましくは 5〜 3 0重量部程度であってもよい。
ポリエステル系樹脂では、 通常、 (ポリ) ォキシアルキレン単位の 酸素原子に隣接するメチレン基の水素原子が活性水素原子を構成し、 変性ポリエステル系樹脂では、 通常、 末端アミノ基の水素原子や、 末端アミノ基に対して α—位の炭素原子に結合する水素原子、 アミ ド結合の一 Ν Η—基に隣接する炭素原子に結合する水素原子 (メチ レン基の水素原子ゃメチリジン基の水素原子など)、特に末端アミノ 基の水素原子が活性水素原子を構成する。
( 3 ) ポリ (チォ) エーテル系樹脂
ポリ (チォ) エーテル系樹脂には、 ポリオキシアルキレン系樹脂、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂、 ポリスルフィ ド系樹脂 (ポリチォ エーテル系樹脂) が含まれる。 ポリオキシアルキレン系樹脂として ル、 ポリオキシプロピレングリコール、 ポリオキシエチレン—ポリ ォキシプロピレンブロック共重合体、 ポリォキシテトラメチレング リコールなどのポリォキシ C 2_4 アルキレンダリコールなどが含ま れる。 好ましいポリ (チォ) エーテル系樹脂には、 ポリアセタール 系樹脂、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂、 及びポリスルフイ ド系樹 脂が含まれる。
( 3 a) ポリアセタール系樹脂
ポリアセタール系樹脂は、 ホモポリマ一 (ホルムアルデヒドの単 独重合体) であってもよく、 コポリマー (トリオキサンと、 ェチレ ンォキサイド及び Z又は 1 , 3—ジォキソランとの共重合体など) であってもよい。 また、 ポリアセタール系樹脂の末端は封鎖され安 定化されていてもよい。 ポリアセタール系樹脂では、 例えば、 ォキ シメチレン単位の水素原子、 末端を封鎖したアルコキシ基 (特にメ トキシ基) の水素原子、 特にォキシメチレン単位の水素原子が活性 水素原子を構成する。
( 3b) ポリフエ二レンエーテル系樹脂
ポリフエ二レンエーテル系樹脂には、 2 , 6—ジメチルフエニレ ンオキサイドを主成分とする種々の樹脂、 例えば、 2, 6—ジメチ ルフエ二レンォキサイ ドとフエノール類との共重合体、 スチレン系 樹脂をブレンド又はグラフトした変性樹脂などが含まれる。 ポリフ ェニレンエーテル系樹脂では、 例えば、 ベンゼン環に結合するメチ ル基の水素原子が活性水素原子を構成する。
なお、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂で構成された熱可塑性樹脂 組成物は、 ゴム組成物がスチレン—ジェン系ゴム (スチレンーブ夕 ジェン系ゴムなど)組成物である場合、特異的に高い相溶性を示し、 両者の接合が加硫剤の種類に関係なく可能となる。 そのため、 ゴム 組成物は、 硫黄系加硫剤とスチレン—ジェン系ゴム (スチレン—ブ 夕ジェン系ゴムなど) とを含む組成物であつてもよい。
( 3c) ポリスルフィ ド系樹脂 (ポリチォエーテル系樹脂) ポリスルフイ ド系樹脂は、 ポリマ一鎖中にチォ基 (― S—) を有 する樹脂であれば特に限定されない。 このような樹脂としては、 例 えば、 ポリフエ二レンスルフイ ド樹脂、 ポリジスルフイ ド樹脂、 ポ リビフエ二レンスルフイ ド樹脂、 ポリケトンスルフイ ド樹脂、 ポリ チォエーテルスルホン樹脂などが例示できる。 また、 ポリスルフィ ド系樹脂は、 ポリ (ァミノフエ二レンスルフィ ド) のようにァミノ 基などの置換基を有していてもよい。 好ましいポリスルフィ ド系樹 脂はポリフエ二レンスルフィ ド榭脂である。 ポリスルフィ ド系樹脂 では、 主鎖中のチォ基が活性硫黄原子を構成する。 例えば、 ポリフ ェニレンスルフィ ド樹脂について、 一分子中の活性硫黄原子の平均 数 Nは、モデル基本単位 C 1 - C 6H4- S - C 6H 4- S - C 6H 4- C 1に基 づいて計算でき、 N = 2である。
( 4 ) ポリオレフィン系樹脂
ポリオレフイン系樹脂には、 例えば、 ポリエチレン、 ポリプロピ レン、 エチレン一プロピレン共重合体、 ポリ (メチルペンテン一 1 ) などのォレフィンの単独又は共重合体、 ォレフィンと共重合性単量 体との共重合体 (エチレン一酢酸ビエル共重合体、 エチレン一 (メ 夕) アクリル酸共重合体、 エチレン— (メタ) アクリル酸エステル 共重合体など) が挙げられる。 これらのポリオレフイン系樹脂は単 独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 好ましいポリオレフィ ン系樹脂には、 プロピレン含量が 5 0重 量%以上 (特に 7 5〜 1 0 0重量%) のポリプロピレン系榭脂、 例 えば、 ポリプロピレン、 プロピレン一エチレン共重合体、 プロピレ ン―ブテン共重合体、 プロピレン—エチレン—ブテン共重合体など が含まれる。 また、 ポリオレフイン系樹脂は結晶性であるのが好ま しい。
ポリオレフイン系樹脂では、 例えば、 ポリオレフインの主鎖を構 成するメチレン基の水素原子、 前記主鎖から分岐するメチル基の水 素原子などが活性水素原子を構成する。
( 5 ) ポリウレタン系樹脂
ポリウレタン系樹脂は、 ジイソシァネート類とポリオール類 (特 に、 ジオール類) と必要により鎖伸長剤との反応により得ることが できる。 ジイソシァネート類としては、 へキサメチレンジイソシァ ネート、 2 , 2, 4一 卜リメチルへキサメチレンジイソシァネート などの脂肪族ジイソシァネート類、 1, 4—シクロへキサンジイソ シァネート、 イソホロンジィソシァネートなどの脂環族ジィソシァ ネート類、 フエ二レンジイソシァネ一ト、 トリレンジイソシァネー ト、 ジフエ二ルメタン一 4, 4, —ジィソシァネ一トなどの芳香族 ジイソシァネ一ト類、 キシリレンジイソシァネートなどの芳香脂肪 族ジイソシァネート類などが例示できる。 ジイソシァネート類とし て、 アルキル基 (例えば、 メチル基) が主鎖又は環に置換した化合 物を使用してもよい。
ジオール類としては、 ポリエステルジオール (アジピン酸などの C 4_1 2 脂肪族ジカルボン酸成分、 エチレングリコール、 プロピレン ダリコール、 ブタンジオール、 ネオペンチルダリコールなどの C 2_ 1 2脂肪族ジオール成分、 ε —力プロラク トンなどの C 41 2ラク トン 成分などから得られるポリエステルジオールなど)、ポリエーテルジ オール (ポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコール、 ポ リォキシエチレン—ポリォキシプロピレンブロック共重合体、 ポリ ォキシテトラメチレンダリコール、 ビスフエノール A—アルキレン ォキサイ ド付加体など)、 ポリエステルエーテルジオール(ジオール 成分の一部として上記ポリエーテルジオールを用いたポリエステル ジオール) などが利用できる。
さらに、 鎖伸長剤としては、 エチレングリコ一ル、 プロピレング リコールなどの C 2_1 0 アルキレングリコールの他、 ジァミン類も使 用できる。 ジァミン類としては、 脂肪族ジァミン類、 例えば、 ェチ レンジァミン、 トリメチレンジァミン、 テトラメチレンジァミン、 ペンタメチレンジァミン、 へキサメチレンジァミン、 トリメチルへ キサメチレンジァミン、 1 , 7—ジァミノヘプタン、 1 , 8—ジァ ミノオクタンなどの炭素数 2〜 1 0程度の直鎖又は分岐鎖状アルキ レンジァミン、 ジエチレントリァミン、 トリエチレンテトラミン、 テトラエチレンペンタミン、 ジプロピレントリアミンなどの直鎖又 は分岐鎖状ポリアルキレンポリアミンなど ; 脂環族ジァミン類、 例 えば、 イソホロンジァミン、 ビス ( 4ーァミノ一 3—メチルシクロ へキシル) メタン、 ビス (アミノメチル) シクロへキサンなど ; 芳 香族ジァミン類、 例えば、 フエ二レンジァミン、 キシリレンジアミ ン、 ジアミノジフエ二ルメタンなどが例示できる。
ポリウレタン系樹脂では、 例えば、 ジイソシァネート類の主鎖又 は環に結合するアルキル基の水素原子 (特に、 ベンジル位の水素原 子)、ポリオール類やポリォキシアルキレングリコールのアルキレン 基の水素原子、 鎖伸長剤のアミノ基の水素原子などが活性水素原子 を構成する。
( 6 ) 熱可塑性エラストマ一
熱可塑性エラストマ一には、 ポリアミ ド系エラストマ一 (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一 (ポリアルキレンァリレートを硬質相 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一(短鎖ダ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一、 ポリエ一テルウレタンエラストマ一など)、ポリスチレン系エラスト マー (ポリスチレンブロックを硬質相とし、 ジェン重合体ブロック 又はその水素添加ブロックを軟質相とするプロック共重合体)、ポリ ォレフィン系エラストマ一 (ポリスチレン又はポリプロピレンを硬 質相とし、 エチレン一プロピレンゴムやエチレン一プロピレン一ジ ェンゴムを軟質相とするエラストマ一、 結晶化度の異なる硬質相と 軟質相とで構成されたォレフィン系エラストマ一など)、ポリ塩化ビ ニル系エラストマ一、 フッ素系熱可塑性エラストマ一などが含まれ る。 脂肪族ポリエーテルとしては、 ポリエステル系樹脂およびポリ ウレタン系樹脂の項で述べた (ポリ) ォキシ C 2_4アルキレングリコ ール類 (特にポリオキシエチレングリコール) などが使用でき、 脂 肪族ポリエステルとしては、 ポリウレタン系樹脂の項で述べたポリ エステルジオールなどが使用できる。 これらの熱可塑性エラストマ —は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
熱可塑性エラストマ一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。
好ましい熱可塑性エラストマ一には、ポリアミ ド系エラストマ一、 ポリエステル系エラス卜マー、 ポリウレタン系エラストマ一、 ポリ スチレン系エラス卜マー、 ポリオレフイン系エラストマ一が含まれ る。
熱可塑性エラストマ一では、 例えば、 軟質相を構成するォキシァ ルキレン単位の水素原子が活性水素原子を構成してもよい。
( 7 ) その他の熱可塑性樹脂 (変性樹脂)
本発明は、 前記活性原子を所定の濃度で含有する種々の熱可塑性 樹脂とゴムとの接合に利用できる。 そのため、 熱可塑性樹脂が前記 活性原子を所定の濃度で含有しない場合には、 前記活性原子 (又は アミノ基、 ォキシアルキレン基、 メルカプト基など) を導入した変 性樹脂として使用すればよい。 このような熱可塑性樹脂 (活性原子 を所定の濃度で有しない樹脂) としては、 例えば、 ビエル重合系樹 脂 [ (メタ) ァクリル系樹脂 (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(M S樹脂)など)、スチレン系樹脂(ポ リスチレン ; A S樹脂、 スチレン一メ夕クリル酸メチル共重合体な どのスチレン共重合体 ; H I P S , A B S榭脂などのスチレン系グ ラフト共重合体など)、 ハロゲン含有単量体の単独又は共重合体(ポ リ塩化ビエル、 塩化ビニリデン共重合体など)、 ビニル系樹脂 (ポリ 酢酸ビニル、 ポリビニルアルコールなど) など]、 縮合系樹脂 [ポリ カーボネート (ビスフエノール A型ポリカーボネート樹脂など)、 ポ リイミ ド系樹脂、 ポリスルホン系樹脂、 ポリエーテルスルホン系樹 脂、 ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、 ポリアリ レート系榭脂な ど] が例示できる。
前記ビエル重合系樹脂では、 例えば、 ビエル単量体と (メタ) ァ クリル酸、 無水マレイン酸などのカルボキシル基又は酸無水物基含 有単量体との共重合により、 ビニル重合系樹脂にカルボキシル基又 は酸無水物基を導入し、 必要によりチォニルクロライ ドと反応させ て酸クロライ ド基を生成させ、 アンモニア、 モノ置換アミン類 (モ ノアルキルアミン、 モノアリールァミンなど) や前記例示のジアミ ン類と反応させてアミノ基を導入することにより変性樹脂を生成さ せてもよい。 さらに、 (ポリ) ォキシアルキレングリコールモノ (メ 夕) ァクリレートや (ポリ) ォキシアルキレングリコールモノアル キルエーテル (メタ) ァクリレートを前記ピエル単量体と共重合し たり、 ビニル重合系樹脂にグラフト重合することにより、 活性水素 原子を導入して変性してもよい。
さらに、 ビニル重合系樹脂だけでなく縮合系樹脂でも、 カルボキ シル基又は酸無水物基含有単量体を樹脂にグラフ ト重合させて、 樹 脂に力ルポキシル基又は酸無水物基を導入し、 前記と同様にして、 必要によりチォニルクロライ ドと反応させて酸クロライ ド基を生成 させ、 アンモニア、 モノ置換アミン類ゃ前記例示のジァミン類と反 応させてアミノ基を導入して変性してもよい。
(他の成分)
前記樹脂部材は、 前記活性原子を所定の濃度で含有する熱可塑性 樹脂で構成すればよく、 前記熱可塑性樹脂と他の熱可塑性樹脂との 樹脂組成物で構成してもよい。 他の熱可塑性樹脂には、 前記変性樹 脂 ( 7 ) に対応する未変性熱可塑性樹脂、 例えば、 スチレン系樹脂、 (メ夕) アクリル系樹脂、 八ロゲン含有単量体の単独又は共重合体 (フッ素樹脂など)、 ビニル系樹脂、 ポリカーボネート系樹脂、 ポリ イミ ド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、 ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、 ポリアリレート系樹脂、 液晶 性ポリエステル樹脂などが含まれる。
活性原子を有する熱可塑性樹脂の割合は、樹脂成分全体に対して、 3 0〜 1 0 0重量%、 好ましくは 5 0〜: L 0 0重量%、 さらに好ま しくは 8 0〜: L 0 0重量%程度である。
(架橋性基を有する樹脂)
架橋性基を有する樹脂は、 不飽和結合 (重合性又は架橋性不飽和 結合) を有する熱可塑性樹脂と、 架橋性官能基を有する熱硬化性樹 脂とに大別でき、 架橋性榭脂は前記不飽和結合と架橋性官能基とを 有していてもよい。
(不飽和結合を有する熱可塑性樹脂)
本発明は、 ラジカルに対して活性な不飽和結合を所定の濃度で含 有する種々の熱可塑性樹脂とゴムとの接合にも利用できる。 そのた め、 熱可塑性樹脂が不飽和結合を有しない樹脂や不飽和結合濃度が 所定の濃度に達しない樹脂である場合には、 不飽和結合を導入した 変性榭脂又は改質樹脂として使用してもよい。 前記不飽和結合は、 加硫剤 (ラジカル発生剤など) により活性化可能であれば特に限定 されず、熱や光の付与により架橋性又は重合性を示す種々の結合(例 えば、 重合性不飽和結合) であってもよい。 このような不飽和結合 又は不飽和結合を有するュニットは、 連結基 (エーテル結合 (-0-)、 エステル結合 (- 0C (=0) -、 - C (=0) 0- )、 アミド結合 (-NHC0-. -C0NH-) , ィミノ結合 (-NH -)、 ウレタン結合 (- NHC (=0) 0- )、 尿素結合、 ピウ レット結合など) を介して、 熱可塑性樹脂に結合していてもよい。 さらに、 前記不飽和結合又はそのユニットは、 樹脂の末端 (主鎖末 端) 及び/又は側鎖に位置していてもよく、 樹脂の主鎖に位置して いてもよく、 さらにはこれらを組み合わせた異なる部位に位置して いてもよい。
不飽和結合を有する基としては、 例えば、 ビエル基、 1 一プロべ ニル基、 イソプロぺニル基、 1—ブテニル基、 ァリル基、 2—メチ ル— 2—プロぺニル基、 2—ブテニル基などの C 26アルケニル基; 4 -ビニルフエニル基、 4—イソプロぺニルフエニル基などの C 2_ 6アルケニル— C 6— 20ァリ一ル基;スチリル基などの C ァリール — C 26アルケニル基;ェチニル基、 1—プロピニル基、 1—プチ二 ル基、 プロパルギル基、 2—プチニル基、 1 —メチル— 2—プロピ ニル基などの C 2_6アルキニル基; ビニレン基、 メチルビ二レン基、 ェチルビ二レン基、 1, 2—ジメチルビ二レンなどのモノ又はジ C
!_6アルキルビニレン基、クロロビニレン基などのハロビニレン基な どの置換基を有していてもよいビニレン基; ビニリデン基; ェチ二 レン基などが例示できる。
不飽和結合を有する熱可塑性樹脂としては、 例えば、 ( 1 )反応性 基 (A ) 及び不飽和結合を有する化合物と、 前記反応性基 (A ) に 対して反応可能な反応性基 (B ) を有する樹脂 (熱可塑性樹脂など) との反応により生成する樹脂、 (2 )共重合又は共縮合により不飽和 結合を導入した熱可塑性樹脂、 (3 )不飽和結合を有する樹脂と樹脂 とで形成されたポリマーブレンド、 (4 )種々の有機反応(例えば、 アセチレンを利用したレッペ反応によるビエル基の導入、 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、 力ップリ ング反応による不飽和結合の導入など) により不飽和結合を導入し た熱可塑性樹脂などが例示できる。 好ましい樹脂は、 前記樹脂'( 1 ), (2)、 又は ( 3) である。
前記樹脂 ( 1 ) において、 少なくとも 1つの反応性基 (A) およ び少なくとも 1つの不飽和結合を有する重合性化合物と、 前記重合 性化合物の反応性基 (A) に対して反応性の反応性基 (B) を有す る樹脂とを反応させることにより、樹脂に不飽和結合を導入できる。 重合性化合物の代表的な反応性基 (A) としては、 (A1) ヒドロキ シル基、 (A2) カルボキシル基又はその酸無水物基、 (A3) アミノ基、 (A4) エポキシ基、 (A5) イソシァネート基などが例示でき、 重合性 化合物の反応性基 (A) と樹脂の反応性基 (B) との組み合わせと しては、 次のような組み合わせが例示できる。 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。
(A1) ヒドロキシル基 :
(B) 力ルポキシル基又はその酸無水物基 (エステル結合)、 イソ シァネート基 (エステル結合)
(A2) カルボキシル基又はその無水物基 :
(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)、 イソシァネート基 (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)、 ェポキ シ基 (ィミノ結合)、 イソシァネート基 (アミ ド結合)
(A4) エポキシ基:
(B) 力ルポキシル基又はその酸無水物基 (エステル結合)、 アミ ノ基 (ィミノ結合)
(A5) イソシァネート基 :
(B) ヒドロキシル基 (エステル結合)、 力ルポキシル基又はその 酸無水物基 (アミ ド結合)、 アミノ基 (アミ ド結合)
前記樹脂の反応性基 (B) に関し、 ポリアミ ド系樹脂では、 例え ば、 残存する力ルポキシル基やアミノ基を反応性基 (B ) として利 用でき、 ポリエステル系樹脂では、 例えば、 残存する力ルポキシル 基ゃヒドロキシル基を反応性基 (B ) として利用できる。 ポリ (チ ォ) エーテル系樹脂では、 残存するヒドロキシル基、 メルカプト基 などを反応性基 (B ) として利用してもよく、 ポリアセ夕一ル系樹 脂では、 残存するヒドロキシル基を反応性基 (B ) として利用でき る。 さらに、 ポリ力一ポネート系樹脂では、 残存するヒドロキシル 基を反応性基 (B ) として利用でき、 ポリイミ ド系樹脂では、 残存 する力ルポキシル基や酸無水物基、 アミノ基、 イミノ基などを反応 性基 (B ) として利用できる。 さらに、 ポリウレタン系樹脂では、 例えば、 残存するヒドロキシル基、 アミノ基、 イソシァネート基な どを反応性基 (B ) として利用してもよく、 (メタ) アクリル系樹脂 では、 反応性基 (B ) を有する単量体を共重合成分として用いるこ とにより、 前記反応性基 (B ) を導入できる。
重合性化合物としては、 ヒドロキシル基含有化合物 [例えば、 ァ リルアルコール、 2 一ブテン— 1 —オール、 3—ブテン一 2—ォー ルなどの C 36 アルケノール、 プ口パルギルアルコールなどの C 3-6 アルキノール、 2—ヒドロキシェチル (メタ) ァクリ レート、 2 - ヒドロキシプロピル (メタ) ァクリレート、 ブタンジオールモノ (メ 夕) ァクリレートなどの C 26アルキレンダリコールモノ (メタ) ァ クリレート、 ジエチレングリコールモノ (メタ) ァクリレー卜など のポリ才キシ C 2_6アルキレンダリコールモノ (メタ) ァクリレート、 4ーヒドロキシスチレン、 4ーヒドロキシー α —メチルスチレンの などの C 26アルケニルフエノール、 ジヒドロキシスチレン、 ビニル ナフトールなど]、 力ルポキシル基又は酸無水物基含有化合物 [例え ば、 (メタ) アクリル酸、 クロトン酸、 3—ブテン酸などの C 3_6ァ ルケンカルボン酸、 ィタコン酸、 マレイン酸、 無水マレイン酸など の C 4_8アルケンジカルボン酸又はその無水物、ビエル安息香酸など の不飽和芳香族カルボン酸、ゲイ皮酸など]、アミノ基含有化合物(例 えば、 ァリルァミンなどの C 36 7ルケニルァミン、 4—アミノスチ レン、 ジァミノスチレンなど)、 エポキシ基含有化合物 (例えば、 ァ リルグリシジルエーテル、 グリシジル (メタ) ァクリレートなど)、 イソシァネート基化合物 (例えば、 ビエルイソシァネートなど) な どが例示できる。
なお、 前記樹脂 ( 1 ) において、 樹脂として反応性基 (B ) を有 していない樹脂や、 反応性基 (B ) の濃度が低い樹脂を用いる場合、 反応性基 (B ) を導入することにより樹脂を改質又は変性してもよ レ 樹脂に反応性基 (B ) を導入する方法としては、 (i) 樹脂の製 造において、 反応性基 (B ) を有する単量体 (例えば、 前記例示の 重合性化合物など) と、 樹脂材料 (又は樹脂の原料である単量体や オリゴマー) とを共重合させる方法、 (i i)酸化反応によるカルポキ シル基の導入、八ロゲン化法、重合性単量体のグラフト法などの種々 の有機反応が利用できる。 なお、 ビニル重合系樹脂では、 通常、 前 記反応性基 (B ) を有する単量体を共重合成分として用いることに より前記反応性基 (B ) を導入する場合が多く、 ビニル重合系樹脂 を含めていずれの樹脂でも、 前記反応性基を有する重合性化合物の グラフト反応により、 前記反応性基 (B ) を容易に導入できる。 前記樹脂 (2 ) において、 不飽和結合の導入方法としては、 例え ば、 縮合系樹脂 (例えば、 ポリアミ ド系樹脂、 ポリエステル系樹脂 など) の調製において、 反応成分の一部 (コモノマー) として、 多 官能性の不飽和結合を有する化合物 [例えば、 脂肪族不飽和ジカル ボン酸 (マレイン酸、 無水マレイン酸、 フマル酸、 ィタコン酸、 無 水ィタコン酸、 シトラコン酸、 無水シトラコン酸、 メサコン酸など の C 4_1 ()脂肪族不飽和ジカルボン酸など) などの不飽和多価力ルポ ン酸;脂肪族不飽和ジオール ( 2—プテン— 1, 4—ジオールなど の C 4_1 ()脂肪族不飽和ジオールなど) などの不飽和多価アルコール など] を共縮合 (又は共重合) させる方法などが例示できる。 また、 付加重合系樹脂 (例えば、 ォレフィン系樹脂など) においては、 反 応成分の一部 (コモノマー) として、 共役不飽和結合を有する単量 体 (例えば、 1, 3—ブタジエン、 2—メチルー 1 , 3—ブ夕ジェ ン、 2, 3—ジメチルー 1, 3—ブタジエン、 クロ口プレンなどの 置換基を有していてもよい共役 C4_1() アルカジエンなど) を共重合 させる方法などが例示できる。
前記樹脂 ( 3) では、 熱可塑性樹脂 (A) と、 不飽和結合を有す る樹脂 (B) とを混合してポリマーブレンド (又は樹脂組成物) を 形成させることにより熱可塑性樹脂に不飽和結合を導入できる。 前記熱可塑性樹脂(A)としては、 特に限定されず、 種々の熱可塑 性樹脂 [例えば、 前記熱可塑性樹脂 (ポリアミド系樹脂、 ポリエス テル系樹脂など) など] が例示できる。 また、 熱可塑性樹脂(A)は、 不飽和結合を有さない飽和樹脂であってもよく、 不飽和結合を有す る榭脂であってもよい。
不飽和結合を有する樹脂 (B) としては、 前記樹脂 ( 1)、 (2) 又は (4) などの不飽和結合が導入された熱可塑性樹脂、 不飽和結 合含有ゴム (例えば、 ポリブタジエン、 ポリイソプレン、 ポリペン テナマー、 ポリヘプテナマ一、 ポリォクテナマ一、 ポリ (3—メチ ルォクテナマー)、 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-i5 アルケニレン、 ブタジエン—ィ ソプレン共重合体などの C415 アルカジエンの共重合体、 ブ夕ジェ ン変性ポリエチレンなどのゴム変性ポリオレフインなど) などが例 示できる。 なお、 前記ポリ C4_15 アルケニレンは、 シクロォレフィ ン類 (例えば、 シクロペンテン、 シクロヘプテン、 シクロォクテン、 シクロデセン、 シクロドデセンなどの置換基を有していてもよい C
5-20 シクロォレフインなど) のメタセシス重合、 ポリアルケニレン (例えば、 ポリブタジエンなど) の部分水素添加などにより得ても よい。
前記樹脂 (4) において、 前記樹脂 (B) の割合は、 ポリマーブ レンドに所定の濃度で不飽和結合を導入できる範囲、 例えば、 樹脂 (A) ノ樹脂 (B) (重量比) = 5/ 9 5〜 9 5/ 5、 好ましくは 3 0 Z7 0〜 9 5/ 5、 さらに好ましくは 5 0/ 5 0〜 9 5/ 5程度 である。 また、 樹脂 (B) として不飽和結合含有ゴム (例えば、 ポ リオクテニレンなど) を用いる場合、樹脂(B) の割合は、樹脂(A) の性質を損なわない範囲で選択でき、例えば、樹脂(A) /樹脂(B) (重量比) = 5 0/5 0〜 9 5/ 5、 好ましくは 6 0 /40〜 9 5 Z5、 さらに好ましくは 7 0 / 3 0〜 9 5/5程度である。
なお、 前記樹脂 (4) の樹脂組成物において、 樹脂 (A) と樹脂
(B) とが、 ポリマ一ァロイ (海島構造を有するポリマーァロイな ど) を形成していてもよい。 熱可塑性樹脂としては、 前記と同様の 樹脂 ( 1 ) 〜 (7) が例示でき、 これらの樹脂は単独で又は二種以 上組み合わせて使用できる。 二種以上の樹脂を組み合わせて用いる 場合、 樹脂組成物はポリマーァロイなどの複合樹脂組成物を形成し てもよい。
不飽和結合の割合は、 樹脂の種類、 不飽和結合の活性化の程度な どにもよるが、 例えば、 樹脂一分子に対して、 例えば、 平均 0. 1 個以上(例えば、 0. 1〜 1 0 0 0個)、好ましくは平均 1個以上(例 えば、 1〜 1 0 0個)、 さらに好ましくは平均 2個以上 (例えば、 2 〜 5 0程度) である。 また、 不飽和結合の濃度は、 例えば、 樹脂 1 k gに対して、 0. 0 0 1〜 6. 6モル、 好ましくは 0. 0 1〜 4 モル (例えば、 0. 0 1〜 1モル)、 さらに好ましくは 0. 0 2〜 2 モル (例えば、 0. 0 5〜 0. 5モル) 程度である。
なお、 ポリマーブレンドによる不飽和結合の導入において、 不飽 和結合の数は、 各樹脂の重量分率に応じて不飽和結合を平均値とし て算出できるが、 樹脂組成物中の不飽和結合の数を濃度モル/ k g として算出するのが便利である。
(架橋性官能基を有する熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂としては、 架橋剤 (又は硬化剤) などの存在下で架 橋性又は硬化性を示す官能基 (例えば、 メチロール基、 アルコキシ メチル基、 エポキシ基、 イソシァネート基など) を有する樹脂が挙 げられる。 このような熱硬化性樹脂としては、 重縮合又は付加縮合 系樹脂 (フエノール樹脂、 アミノ系樹脂、 エポキシ樹脂、 熱硬化性 ポリイミ ド系樹脂、 熱硬化性ポリウレタン系樹脂、 シリコーン樹脂 など)、 付加重合系樹脂 (不飽和ポリエステル系樹脂、 ビニルエステ ル樹脂、 ジァリルフタレート樹脂、 熱硬化性 (メタ) アクリル系樹 脂など) が例示できる。 熱硬化性樹脂は、 単独で又は 2種以上組み 合わせて用いてもよい。
( 8 ) フエノール樹脂
フエノ一ル樹脂には、 ノポラック樹脂、 レゾール樹脂などが含ま れるが、 通常ノポラック樹脂が用いられる。 ノポラック樹脂は、 酸 触媒の存在下、 フエノール類とアルデヒド類との反応により得られ る。 フエノール類としては、 例えば、 フエノール、 o—、 m―、 又 は P —クレゾール、 2, 5—、 3 , 5—又は 3 , 4—キシレノール 、 2 , 3 , 5 —トリメチルフエノール、 ェチルフエノール、 プロピ ルフエノールなどの C ! _4アルキルフエノール、 ジヒドロキシベンゼ ン、 レゾルシノール、 ナフトールなどが例示できる。 これらのフエ ノール類は単独で又は 2種以上組み合わせて用いてもよい。 アルデ ヒ ド類としては、 例えば、 ホルムアルデヒド、 パラホルムアルデヒ ド、 ァセトアルデヒド、 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 ヒドなどが例示できる。 これらのアルデヒド類は単独で又は 2種以 上組み合わせて用いてもよい。
( 9 ) アミノ系榭脂
アミノ系樹脂は、 通常、 アミノ基含有化合物とアルデヒド類 (例 えば、 ホルムアルデヒド、 ァセトアルデヒド、 プロピオンアルデヒ ドなどの脂肪族アルデヒ ド、 フエ二ルァセトアルデヒドなどの芳香 族アルデヒドなど) との反応により得られる。 アミノ系樹脂には、 尿素樹脂 (尿素とアルデヒド類との反応により得られる尿素樹脂な ど)、 ァニリン樹脂 (ァニリン、 ナフチルァミン、 トルイジン、 キシ リジン、 N, N—ジメチルァニリン、 ベンジジンなどのァニリン類 と、 アルデヒド類との反応により得られるァニリン樹脂など)、 メラ ミン樹脂 (メラミン類とアルデヒド類との反応により得られるメラ ミン樹脂など)、 グアナミン樹脂 (ベンゾグァナミン、 ァセトグアナ ミン、 ホルモグアナミンなどのグアナミン類と、 アルデヒド類との 反応により得られるグアナミン樹脂など) などが含まれる。
( 1 0 ) エポキシ樹脂
エポキシ系樹脂としては、 ビスフエノール型エポキシ樹脂、 ノポ ラック型エポキシ樹脂、 アミン系エポキシ樹脂などが含まれる。 ビスフエノール型エポキシ樹脂としては、 例えば、 4, 4—ビフ エノ一ル、 2, 2—ビフエノール、 ビスフエノール F、 ピスフエノ ール A D、 ビスフエノール Aなどのダリシジルエーテル類が例示で さる。
ノポラック型エポキシ樹脂を構成するノポラック樹脂としては、 例えば、 前記ノポラック樹脂の項に記載のフエノール類とアルデヒ ド類との反応により得られるノポラック樹脂などが例示できる。 アミン系エポキシ樹脂を構成するァミン成分としては、 例えば、 ァニリン、 トルイジンなどの芳香族ァミン、 ジァミノベンゼン、 キ シリ レンジアミンなどの芳香族ジァミン、 アミノヒドロキシベンゼ ン、 ジアミノジフエ二ルメタンなどが例示できる。
( 1 1 ) 熱硬化性ポリイミ ド系樹脂
熱硬化性ポリイミ ド系樹脂には前記ポリイミ ド系樹脂の項で記載 の樹脂 (例えば、 閉環可能な複数のイミ ド基を有する硬化性樹脂組 成物) が含まれる。
( 1 2 ) 熱硬化性ポリウレタン系樹脂
熱硬化性ポリウレタン系樹脂には前記ポリウレタン系樹脂の項で 記載の樹脂 (例えば、 複数の遊離のイソシァネート基を有するプレ ポリマーと、 ポリエステルポリオールなどのポリオール成分とで構 成された硬化性樹脂組成物) が含まれる。
(1 3) シリコーン樹脂
シリコーン樹脂には、 式: RaS i〇(4_a)/2で表される単位 (式中、 係数 aは 1. 9〜2. 1程度) と、 式: RbS i〇(4 b)/2で表される 単位 (式中、 係数 bは 0. 9〜 1. 1程度) とで構成されたシリコ ーン樹脂などが含まれる。 式中、 Rは、 例えば、 メチル基、 ェチル 基、 プロピル基、 ブチル基などの C^oアルキル基、 3—クロロブ 口ピル基、 3, 3, 3— トリフルォロプロピル基などのハロゲン化
C!- アルキル基、 ビニル基、 ァリル基、 ブテニル基などの C2_10 アルケニル基、 フエニル基、 トリル基、 ナフチル基などの C6_12 ァ リール基、 シクロペンチル基、 シクロへキシル基などの C3_1() シク 口アルキル基、 ベンジル基、 フエネチル基などの C612 ァリール— アルキル基などが挙げられる。
( 1 4) 不飽和ポリエステル系樹脂
不飽和ポリエステル樹脂としては、 前記ポリエステル系樹脂にお いて、 ジカルボン酸成分として、 不飽和ジカルボン酸又はその無水 物 (例えば、 マレイン酸、 無水マレイン酸、 フマル酸など) を用い た不飽和ポリエステルなどが挙げられる。
( 1 5) ビニルエステル樹脂
ビニルエステル樹脂としては、 前記エポキシ樹脂と、 (メ夕) ァク リル酸との反応により得られる重合体、 多価フエノール類とグリシ ジル (メタ) ァクリレートとの反応により得られる重合体などが挙 げられる。
(1 6) ジァリルフ夕レート樹脂
ジァリルフタレート榭脂には、 ジァリルオルソフタレート、 ジァ リルイソフタレートなどのジァリルフタレートモノマーから得られ る樹脂などが含まれる。
(1 7) 熱硬化性 (メタ) アクリル系樹脂
熱硬化性 (メタ) アクリル系樹脂には、 前記 (メタ) アクリル系 樹脂の項で記載の樹脂(ヒドロキシル基などの反応性基を有する(メ 夕) アクリル系樹脂と硬化剤とで構成された樹脂組成物など) が含 まれる。
なお、 架橋性基を有する樹脂 (特に熱硬化性樹脂を除く架橋性樹 脂) も、 前記熱可塑性樹脂と同様に、 ラジカルに対して高い活性を 示す複数の活性原子 (活性水素原子及び活性硫黄原子から選択され た少なくとも一方の活性原子) を有していてもよい。 活性原子の軌 道相互作用エネルギー係数 Sや活性原子の濃度は前記熱可塑性樹脂 と同様である。
[ゴム部材]
(ゴム)
ゴム部材は、加硫剤とゴムとを含有するゴム組成物を成形(加硫) することにより得られる。 前記ゴムは、 [樹脂部材]の項に示された 前記樹脂と相溶若しくは反応が可能である限り特に制限されず、 種々のゴムが使用でき、 幅広い範囲から選択できる。
ゴムとしては、 ジェン系ゴム、 才レフィン系ゴム、 アクリル系ゴ ム、 フッ素ゴム、 ウレタン系ゴム、 ェピクロロヒドリンゴム (ェピ クロロヒドリン単独重合体 C O、 ェピクロロヒドリンとエチレンォ キサイ ドとの共重合体 E C 0、 ァ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 ピレンォキシドゴム (G P O )、 エチレン一酢酸ビニル共重合体 (E A M )、 ポリノルポルネンゴム、 及びこれらの変性ゴム (酸変性ゴム など) 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。 これらのゴムのうち、 通常、 ジェン系ゴム、 ォレフィン系ゴム、 アクリル系ゴム、 フッ素ゴム、 ウレタン系ゴム などが実用的な観点から広く使用される。
ジェン系ゴムには、例えば、天然ゴム(N R )、イソプレンゴム( I R )、 ィソブチレンィソプレンゴム (プチルゴム) ( I I R )、 ブ夕ジ ェンゴム (B R )、 クロロプレンゴム (C R ) などのジェン系単量体 の重合体;アクリロニトリルブタジエンゴム (二トリルゴム) (NB R)、 二トリルクロロプレンゴム (NCR)、 二トリルイソプレンゴ ム (N I R) などのアクリロニトリル一ジェン共重合ゴム ; スチレ ンブタジエンゴム (S B R、 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 S Bブロック共重合体など)、 スチレンクロロプレンゴム (S C R)、 スチレンイソプレンゴム (S I R) などのスチレン一ジェン 共重合ゴムなどが含まれる。 ジェン系ゴムには、 水添ゴム、 例えば、 水素添加二トリルゴム (H— NB R) なども含まれる。
ォ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(E PM)、 エチレンプロピレンジェンゴム (EPDMなど)、 ポリオク テニレンゴムなどが例示できる。
ァクリル系ゴムには、 ァ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ァクリロ 二トリルとの共重合体 ANM、 ァクリル酸アルキルエステルとカル ポキシル基及び/又はエポキシ基含有単量体との共重合体、 ェチレ ンァクリルゴムなどが例示できる。
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ォロプロペンと必要により四フッ化工 チレンとの共重合体 F KM、 四フッ化工チレンとプロピレンとの共 重合体、 四フッ化工チレンとパ一フルォロメチルビ二ルエーテルと の共重合体 F FKMなどが例示できる。
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 エラストマ一、 ポリエーテル型ウレタンエラストマ一などが含まれ る。
変性ゴムとしては、 酸変性ゴム、 例えば、 カルポキシル化スチレ ンブタジエンゴム (X— S B R)、 力ルポキシル化二トリルゴム (X — NB R)、力ルポキシル化工チレンプロピレンゴム(X— E P (D) M )などの力ルポキシル基又は酸無水物基.を有するゴムが含まれる。
[加硫剤]
本発明では、 加硫剤として、 硫黄、 硫黄含有化合物などの硫黄系 加硫剤、 非硫黄系加硫剤 (例えば、 有機過酸化物などのラジカル発 生剤系加硫剤) のいずれも使用できる。
(非硫黄系加硫剤 (ラジカル発生剤))
ラジカル発生剤は、 前記ゴムを加硫 (又は架橋) するだけでなく、 前記樹脂に作用して (例えば、 熱可塑性樹脂の活性水素原子を引き 抜き、 ラジカル化などにより活性化して)、樹脂と加硫ゴムとを架橋 反応により直接接合させる。 ラジカル発生剤としては、 前記樹脂や ゴムの種類に応じて、 種々のラジカル発生剤が使用でき、 例えば、 有機過酸化物、 ァゾ化合物、 硫黄を除く硫黄含有有機化合物などか ら選択できる。 前記ラジカル発生剤は単独で又は二種以上組合せて 使用できる。
有機過酸化物としては、 過酸化ジァシル類 (ラウロイルパーォキ サイ ド、 ベンゾィルパ一オキサイ ド、 4一クロ口ベンゾィルパ一ォ キサイ ド、 2, 4ージクロ口ベンゾィルパーオキサイ ドなど)、 過酸 化ジアルキル類 (ジ— t 一ブチルペルォキシド、 2 , 5 -ジ ( t — ブチルペルォキシ) ― 2 , 5 -ジメチルへキサン、 1 , 1 —ビス ( t 一ブチルペルォキシ) — 3, 3, 5 —トリメチルシクロへキサン、 2, 5—ジ ( t—ブチルベルォキシ) — 2, 5 一ジメチルへキセン 一 3、 1, 3 一ビス ( t—ブチルペルォキシィソプロピル) ベンゼ ン、 ジクミルペルォキシドなど)、 過酸化アルキル類( t—プチルヒ ドロパーオキサイド、 クメンヒドロパーオキサイド、 2 , 5—ジメ チルへキサン— 2, 5 —ジヒドロパ一オキサイ ド、 ジイソプロピル ベンゼンヒドロパーォキサイ ドなど)、アルキリデンペルォキシド類 (ェチルメチルケトンペルォキシド、 シクロへキサノンペルォキシ ド、 1, 1—ビス ( t —ブチルペルォキシ) — 3, 3 , 5—トリメ チルシクロへキサンなど)、 過酸エステル類 (過酢酸 t—プチル、 過 ピパリン酸 t—ブチルなど) などが挙げられる。
ァゾ化合物には、 ァゾイソプチロニトリルなどが含まれる。 硫黄 含有有機化合物としては、 チウラム類 (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 (TM TD)、 テトラエチルチウラムジスルフイ 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 (D PTT) など)、 ジチォカルパミン酸塩類 (ジ メチルジチォカルパミン酸、 ジェチルジチ才力ルバミン酸などのジ
C!— 4アルキルジチォカルパミン酸と、 アル力リ金属(ナトリウム、 カリウムなど)、 遷移金属 (鉄、 銅、 亜鉛など)、 周期表 6 B族元素 (セレン、 テルルなど) などの金属との塩など)、 チアゾール類 (2 —メルカプトべンゾチアゾ—ル、 2— (4 ' -モルホリノジチォ) ベ ンゾチアゾ一ルなど) などが含まれる。
樹脂部材とゴム部材との接合において光照射可能であれば、 ラジ カル発生剤として光重合開始剤も利用できる。 光重合開始剤として は、 例えば、 ベンゾフエノン又はその誘導体 (3 , 3 ' —ジメチル 一 4—メ 卜キシベンゾフエノン、 4 , 4—ジメ卜キシベンゾフエノ ンなど)、 アルキルフエ二ルケトン又はその誘導体(ァセトフエノン、 ジェトキシァセ卜フエノン、 2—ヒドロキシ一 2—メチル一 1—フ ェニルプロパン— 1一オン、 ベンジルジメチルケタール、 1—ヒド 口キシシクロへキシルフェニルケトン、 2—ベンジル— 2—ジメチ ルアミノー 1— (モルホリノフエエル) ーブタノンなど)、 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)、チォキサ ントン又はその誘導体 (2—クロ口チォキサントン、 アルキルチオ キサントンなど)、 ベンゾィンエーテル又はその誘導体(ベンゾィン、 ベンゾィンアルキルエーテルなど)、ホスフィンォキシド又はその誘 導体などが例示できる。 さらに、 ラジカル発生剤には、過硫酸塩(過 硫酸アンモニゥム、 過硫酸カリウムなど) も含まれる。
これらの化合物のうち好ましいラジカル発生剤は有機過酸化物で ある。
ラジカル発生剤の割合は、 未加硫ゴム 1 0 0重量部に対して、 例 えば、 0 . 5〜 1 5重量部程度の範囲から選択でき、 通常、 1〜 1 0重量部程度、 好ましくは 1〜 8重量部 (例えば、 2〜 7重量部) 程度である。
(硫黄系加硫剤)
ゴム部材は、 硫黄系加硫剤とゴムとを含有するゴム組成物を成形 (加硫) することにより得てもよい。 硫黄系加硫剤としては、 例え ば、 硫黄、 塩化硫黄、 前記硫黄含有有機化合物などが例示できる。 硫黄系加硫剤の使用量は、 ゴム成分 1 0 0重量部に対し 1〜 1 0重 量部、 好ましくは 2〜 7重量部、 さらに好ましくは 3〜 5重量部程 度である。
なお、 硫黄系加硫剤でゴム成分を加硫しても、 前記架橋性樹脂や ポリフエ二レンエーテル系樹脂と組み合わせると、 ゴム部材と樹脂 部材との高い密着性が得られる。
[加硫活性剤]
本発明では、 樹脂 (又は樹脂組成物) 及び未加硫ゴム (又は未加 硫ゴム組成物) のうち少なくとも一方の成分には加硫活性剤 (硬化 剤などと称する場合もある) を含有させてもよい。 また、 樹脂及び /又は未加硫ゴムにおいて、加硫剤による接着の効率を高めるため、 加硫剤と共に加硫活性剤を用いてもよい。 加硫活性剤は、 ゴムの加 硫を促進するのみならず、 ゴム分子と樹脂分子との架橋を促進し、 ゴム部材と榭脂部材の接合をより容易にする。 例えば、 熱可塑性樹 脂がポリフエ二レンエーテル系樹脂であるとき、 ラジカル発生剤と 加硫活性剤とを組み合わせて用いると、 榭脂部材と加硫ゴム部材と の間で架橋反応が進行し、両者を確実かつ強固に結合できる。 なお、 加硫活性剤は、 ゴムの加硫促進とゴムと樹脂との間の架橋形成に必 要な量が存在すればよく、 必要以上の添加はゴムの物性の低下を招 く場合があるので、 適正な添加量は適当に選択できる。 前記加硫活性剤としては、 炭素一炭素二重結合 (重合性基又は重 合性不飽和結合) を有する有機化合物 〔例えば、 ビエル系単量体(ジ ビエルベンゼンなど)、 ァリル系単量体 (ジァリルフタレート、 トリ ァリルホスフェート、 トリアリル (イソ) シァヌレートなど)、 (メ 夕) アクリル系単量体など〕、 マレイミ ド系化合物などが挙げられる。 これらの加硫活性剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 加硫活性剤としては、 通常、 2以上の複数の重合性不飽和結合を有 する多官能性の化合物が使用される。
(メタ) アクリル系単量体としては、 例えば、 二官能性 (メタ) ァクリ レート類 [エチレングリコールジ (メタ) ァクリレート、 プ ロピレングリコールジ (メタ) ァクリレート、 1, 4一ブタンジォ ールジ (メタ) ァクリ レート、 へキサンジオールジ (メタ) ァクリ レート、 ネオペンチルグリコールジ (メタ) ァクリレートなどの C
2-10 アルキレンダリコールジ (メタ) ァクリレート ; ジエチレング リコールジ (メタ) ァクリレート、 トリエチレングリコールジ (メ 夕) ァクリ レート、 ポリエチレングリコールジ (メタ) ァクリ レー ト、 ジプロピレングリコールジ (メタ) ァクリレート、 トリプロピ レングリコールジ (メタ) ァクリレート、 ポリプロピレングリコ一 ルジ (メタ) ァクリレート、 ポリテトラメチレングリコールジ (メ 夕) ァクリレートなどのポリ C 2_4アルキレングリコールジ (メタ) ァクリ レート、 グリセリンジ (メタ) ァクリレート、 トリメチロー ルプロパンジ (メタ) ァクリレート、 ペン夕エリスリ トールジ (メ 夕) ァクリレート、 ビスフエノール Aの C 24アルキレンォキサイ ド 付加体のジ (メタ) ァクリレートなど]、 三官能性又は多官能性 (メ タ) ァクリレート類 [グリセリントリ (メタ) ァクリ レート、 トリ メチロールェ夕ントリ (メタ) ァクリレート、 トリメチロールプロ パントリ (メタ) ァクリレート、 ペン夕エリスリ トールトリ (メタ) ァクリ レート、 ペンタエリスリ トールテトラ (メタ) ァクリレート、 ジペン夕エリスリ トールテトラ (メタ) ァクリレート、 ジペンタエ リスリ トールへキサ (メタ) ァクリレートなど] などが例示できる。 複数のマレイミ ド基を有するマレイミド化合物は、 ポリアミンと 無水マレイン酸との反応により得ることができる。 マレイミド系化 合物には、 例えば、 芳香族ビスマレイミド (N, N' - 1 , 3—フ ェニレンジマレイミ ド、 N, N ' — 1 , 4—フエ二レンジマレイミ ド、 N, N ' 一 3—メチルー 1, 4一フエ二レンジマレイミド、 4 , 4 ' 一ビス (N, N, —マレイミド) ジフエニルメタン、 4 , 4 ' —ビス (N, N ' —マレイミド) ジフエニルスルホン、 4 , 4 ' 一 ビス (N, N' —マレイミド) ジフエニルエーテルなど)、 脂肪族ビ スマレイミ ド (N, N ' — 1 , 2—エチレンビスマレイミド、 N, N' — 1, 3—プロピレンビスマレイミド、 N, N ' — 1 , 4ーテ トラメチレンビスマレイミドなど) などが例示できる。
好ましい加硫活性剤は、 一分子中に複数 (例えば、 2〜6個、 特 に 3〜 6個程度) の炭素一炭素二重結合 (重合性不飽和結合) を有 する化合物、 例えば、 トリアリル (イソ) シァヌレート、 二官能乃 至多官能性 (メタ) ァクリレート (特に三官能性又は多官能性 (メ 夕) ァクリレート)、 芳香族マレイミ ド化合物などが含まれる。 本発明において加硫活性剤の添加は必須ではない。 例えば、 熱可 塑性樹脂を構成する分子の有する活性原子の数や使用するゴム材料 の種類によっては、 加硫活性剤が存在しなくても両部材の接合は可 能である。 しかし、 多くの場合、 ゴム部材と樹脂部材とを確実に接 合するため、 加硫活性剤を添加する方が有利である。加硫活性剤は、 未加硫ゴム (又は未加硫ゴム組成物) 及び熱可塑性樹脂 (又は樹脂 組成物) のうち少なくともいずれか一方の成分に添加すればよく、 双方の成分に添加してもよい。 加硫活性剤は、 通常、 未加硫ゴムに 添加する場合が多い。 加硫活性剤の使用量は、 使用する加硫活性剤 の種類や、 添加する成分の種類 (未加硫ゴム及びノ又は熱可塑性樹 脂) によって異なるが、 通常、 熱可塑性樹脂とゴムとの接着を促進 可能な量、 例えば、 ゴム及び樹脂から選択された少なくとも一種の 成分 1 0 0重量部に対して、 加硫活性剤 0 . 1〜1 0重量部程度、 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。 例えば、 加硫活性剤が多価アルコ 一ルのメタクリル酸エステルである場合、 加硫活性剤の添加量は、 ゴム及び樹脂から選択された少なくとも一種の成分 1 0 0重量部に 対して 0 . 1〜 1 0重量部程度、 好ましくは 0 . 1〜5重量部、 さ らに好ましくは 0 . 1〜3重量部、 実用的には 0 . 1〜1 . 9重量 部 (例えば 0 . 5重量部や 1 . 0重量部) である。 また、 ゴムと樹 脂の双方に添加する場合、 樹脂に対する添加量は少量であってもよ く、 樹脂 1 0 0重量部に対して、 加硫活性剤 0 . 1〜 7重量部程度、 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 量部程度であってもよい。
加硫活性剤は、 種類にもよるが、 過剰に添加すると、 ゴム部材又 は榭脂部材の物性に大きな影響を及ぼす場合がある。 例えば、 ゴム 成分への添加にあっては、 加硫ゴムの硬度が設計値よりはるかに高 くなつたり、 ゴム部材の長期的な物性値、 例えば、 耐候性が大幅に 低下するなどの障害が発生する。 また、 樹脂成分への添加にあって は、 樹脂部材の形成に伴ってゲルなどが発生し、 適切な成形が困難 となったり、 樹脂部材の機械強度が低下する。 さらには、 添加され た加硫活性剤が樹脂部材から滲出 (マイグレート)する場合がある。 従って、 加硫活性剤の添加は、 ゴム成分への添加であっても、 樹 脂成分への添加であっても、 被添加材 (ゴム又は樹脂) 1 0 0重量 部に対して 1 0重量部を超えることは好ましくなく、 5重量部以上 の添加は注意を要し、 事前に被添加材への影響を検討する必要があ る。 被添加材への影響に特段の配慮をすることなく、 ゴム部材と樹 脂部材との十分な接合強度を得るには、 加硫活性剤の添加量は、 被 添加材がゴムの場合、 ゴム 1 0 0重量部に対して、 2重量部以下、 例えば、 0 . 1〜1 . 9重量部 (例えば、 0 . 5〜1 . 9重量部) 程度であり、 被添加材が樹脂の場合、 樹脂 1 0 0重量部に対して、 5重量部以下、 例えば、 0. 1~5重量部 (例えば、 3〜5重量部) 程度である。
なお、 加硫活性剤をゴムに添加する場合、 ラジカル発生剤と加硫 活性剤との割合は、例えば、前者/後者 = 0. 3/1〜20/1 (例 えば、 0. 5/1〜20/1) (重量比) 程度、 好ましくは 0. 4 1〜1 5/1 (例えば、 1/1〜1 5ノ1) (重量比) 程度、 さらに 好ましくは 0. 5 1〜 10/1 (例えば、. 2ノ1〜: L 0/1) (重 量比) 程度であってもよい。
なお、 後述するように、 加硫活性剤は、 必ずしもゴム組成物及び /又は樹脂組成物に配合する必要はなく、 ゴム部材及び/又は樹脂 部材の接合面に塗布してもよい。
[加硫助剤]
本発明では、 接着の効率を高めるため、 さらに加硫助剤を用いて もよい。 ゴムや樹脂の種類によっては、 加硫助剤を添加することに より、 ゴム部材と樹脂部材の接合をより強固にできる。加硫助剤は、 未加硫ゴム (又は未加硫ゴム組成物) 及び熱可塑性樹脂 (又は樹脂 組成物) のうち少なくともいずれか一方の成分に添加すればよく、 双方の成分に添加してもよい。 通常、 加硫助剤は、 熱可塑性樹脂に 添加する場合が多い。
加硫助剤は、 樹脂やゴムの種類に応じて選択でき、 例えば、 前記 (1) 〜 (7) の項に記載の熱可塑性樹脂のオリゴマ一 (例えば、 前記ポリアミ ド系樹脂のオリゴマー、 前記エーテル系樹脂のオリゴ マーなどの数平均分子量 100〜 1 000程度のオリゴマーなど)、 ポリアミン類 (例えば、 前記 (2) ポリエステル系樹脂の項に記載 のポリアミン類など)、 ポリオール類 (例えば、 前記 (2 ) ポリエス テル系樹脂の項に記載のポリオール類など)、多価カルボン酸又はそ の酸無水物、 複数のアルデヒド基を有する化合物、 エポキシ化合物、 窒素含有樹脂(ァミノ樹脂など)、 メチロール基又はアルコキシメチ ル基を有する化合物、 ポリイソシァネートなどが例示できる。 これ らの加硫助剤は、 単独で又は 2種以上を組合せて使用してもよい。 好ましい加硫助剤は、 前記式 ( 1 ) で表される活性原子のうち、 活性水素原子及び/又は硫黄原子を一分子中に平均 2個以上有する 化合物、 例えば、 前記 ( 1 ) 〜 (7 ) の項に記載の熱可塑性樹脂の オリゴマー (例えば、 前記ポリアミ ド系樹脂のオリゴマ一、 前記ポ リエーテル系樹脂のオリゴマーなど)、前記ポリアミン類などが例示 できる。
加硫助剤の割合は、 例えば、 ゴム及びノ又は樹脂 1 0 0重量部に 対し、 0 . 1〜 3 0重量部、 好ましくは 0 . 5〜 2 0重量部、 さら に好ましくは 1〜 1 5重量部程度である。
(他の添加剤)
榭脂組成物は、 補強材 (フイラ一又は補強剤) を含んでいてもよ レ 補強材は、 粒子状補強材 (例えば、 炭酸カルシウム、 シリカ、 アルミナ、 炭酸マグネシウム、 カーボンブラック、 ホワイトカーボ ン、 クレー、 タルクなど) であってもよいが、 通常、 繊維状補強材 が使用される。 繊維状補強材としては、 例えば、 レーヨン繊維、 ビ 二ロン繊維、 ナイロン繊維 (ァラミ ド繊維などの芳香族ポリアミド 繊維を含む)、 ポリエステル繊維、 無機繊維 (金属繊維、 ガラス繊維、 炭素繊維、 ゥイスカーなど) などが例示できる。 これらの補強材は 単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 補強材の使用量は、 樹脂 1 0 0重量部に対して 1〜 5 0重量部、 好ましくは 5〜 3 0重 量部程度である。
樹脂組成物 (特に架橋性基を有する樹脂). は、 必要により、 架橋 を促進するための架橋促進剤 (酸類、 塩基類や硬化剤 (有機系硬化 剤、 無機系硬化剤など) など) を含んでいてもよい。
さらに、 樹脂組成物は、 種々の添加剤、 例えば、 安定剤 (紫外線 吸収剤、 フエノール系、 アミン系、 リン系酸化防止剤などの酸化防 止剤、 熱安定剤)、 着色剤、 可塑剤、 滑剤、 難燃剤、 帯電防止剤など を含んでいてもよい。 前記ゴム組成物には、 必要に応じて、 種々の添加剤、 例えば、 フ イラ一、 可塑剤又は軟化剤、 共加硫剤 (酸化亜鉛などの金属酸化物 など)、 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、 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。
前記フィラー (又は補強剤) には、 例えば、 粉粒状フィラー又は 補強剤 (マイ力、 クレー、 タルク、 ケィ酸類、 シリカ、 炭酸カルシ ゥム、 炭酸マグネシウム、 カーボンブラック、 フェライトなど)、 繊 維状フイラ一又は補強剤 (レーヨン、 ナイロン、 ビニロン、 ァラミ ドなどの有機繊維、 炭素繊維、 ガラス繊維などの無機繊維) などが 含まれる。
可塑剤としては、 ゴム組成物に可塑性を付与可能である限り特に 制限されず、 慣用の軟化剤 (リノール酸、 ォレイン酸、 ひまし油、 パーム油などの植物油 ; パラフィン、 プロセスオイル、 エキステン ダ一などの鉱物油など)、 可塑剤 (フタル酸エステル、 脂肪族ジカル ボン酸エステル、 硫黄含有可塑剤、 ポリエステル系高分子可塑剤な ど) などが使用できる。
フイラ一の含有量は、 ゴム 1 0 0重量部に対して、 例えば、 0〜 3 0 0重量部程度、 好ましくは 0〜2 0 0重量部程度、 さらに好ま しくは 0〜1 0 0重量部程度であってもよい。 可塑剤又は軟化剤の 含有量は、 ゴム 1 0 0重量部に対して、 例えば、 0〜2 0 0重量部 程度、 好ましくは 0〜1 5 0重量部程度、 さらに好ましくは 0〜 1 2 0重量部程度であってもよい。 また、 共加硫剤、 老化防止剤、 加 ェ剤又は滑剤、 着色剤などの含有量は、 有効量であればよく、 例え ば、 共加硫剤の含有量は、 ゴム 1 0 0重量部に対して、 0〜2 0重 量部程度、 好ましくは 0 . 5〜1 5重量部程度、 さらに好ましくは 1〜1 0重量部程度であってもよい。
本発明では、 特定の樹脂で構成された樹脂部材と加硫ゴムで構成 されたゴム部材とを幅広い組合せで接合でき、 必要に応じて加硫活 性剤や加硫助剤を共存させることにより、 その接合をより確実かつ 強固にできる。そのため、樹脂とゴムとの組合せは特に限定されず、 例えば、 次のような組合せ(a)〜(k)が例示できる。
( a)脂肪族ポリアミ ド系樹脂と、 ラジカル発生剤を含む未加硫ゴ ムとの組合せ
( b)芳香族ポリアミ ド系樹脂と、 ラジカル発生剤を含む未加硫ゴ ムとの組合せ
( c)アミノ基及びォキシアルキレン基を有する芳香族ポリエステ ル系樹脂と、 ラジカル発生剤を含む未加硫ゴムとの組合せ
( d)ポリァセタール系樹脂と、 ラジカル発生剤を含む未加硫ゴム との組合せ
( e)ポリフエ二レンエーテル系樹脂と、 ラジカル発生剤を含む未 加硫ゴムとの組合せ
( 0 ポリスルフィ ド系樹脂と、 ラジカル発生剤を含む未加硫ゴム との組合せ
( g) ポリプロピレン系樹脂と、 ラジカル発生剤を含む未加硫ゴム との組合せ
( )ポリウレタン系樹脂と、 ラジカル発生剤を含む未加硫ゴムと の組合せ
( i )熱可塑性エラストマ一と、 ラジカル発生剤を含む未加硫ゴム との組合せ
( j ) ポリフエ二レンエーテル系樹脂と、硫黄系加硫剤を含む未加 硫スチレン一ジェン系ゴム (スチレン一ブタジエンゴムなど) との 組み合わせ
(k)上記組合せ(a)〜(j )において、樹脂及び未加硫ゴムのうち少 なくとも一方の成分が加硫活性剤を含む組成物である組合せ。
このような組合せにおいて、 ラジカル発生剤としては有機過酸化 物が好ましく、 加硫活性剤としては、 二官能又は多官能性加硫活性 剤 (特に三官能性又は多官能性 (メタ) ァクリレートなど) が好ま しい。
本発明のゴム補強構造体では、 接着剤を介することなく樹脂部材 とゴム部材とを高い接合強度で直接接合できるが、 加硫剤で加硫さ れた加硫ゴム層を介して、 樹脂部材とゴム部材とが接合していても よい。 この加硫ゴム層はゴム部材の一部を構成してもよい。 加硫ゴ ム層は、 少なくとも前記ゴムと加硫剤とを含む未加硫ゴム組成物で 形成できる。好ましい加硫ゴム層は、前記ゴム及び加硫剤に加えて、 加硫活性剤と、 必要によりさらに加硫助剤とを含む未加硫ゴム組成 物で形成できる。 加硫ゴム層を形成するための未加硫ゴム組成物に おいて、 各成分の割合 (ゴムに対する加硫剤、 加硫活性剤や加硫助 剤の割合) は前記と同様である。
[ゴム補強構造体およびその製造方法]
本発明のゴム補強構造体は、 少なくとも 1つの前記樹脂部材と少 なくとも 1つのゴム部材 (又はゴム層) とが、 接着剤を介すること なく直接接合した複合部材を備えていればよい。 また、 ゴム部材は タイヤ本体であってもよく、 タイヤ本体と樹脂部材との間には、 前 記と同様の加硫剤 (さらには加硫活性剤) を含む未加硫ゴム組成物 で形成された中間ゴム層を介在させてもよい。 この中間ゴム層 (さ らには前記ゴム部材) はタイヤ本体の加硫と共加硫可能であっても よい。 また、 タイヤ本体と樹脂部材との接合性を高めるため、 加硫 ゴム層のゴムとしてタイヤ本体と同種のゴム (ジェン系ゴム) 又は 同系統のゴム (分子構造が類似するゴム) を用いてもよい。 なお、 タイヤ本体は、 前記と同様の未加硫ゴム組成物 (特に硫黄系加硫剤 とジェン系ゴム (前記スチレン一ジェン系ゴムなど) とを含む未加 硫ゴム組成物) で形成できる。
前記樹脂部材は、 通常、 タイヤの補強層を構成している。 この補 強層は、 サイ ド補強式タイヤにおいては、 内側面に所定間隔毎に又 は全周に亘り形成してもよい。 また、 タイヤ内部にサポートリング を有する中子式タイプでは、 ゴムに対するサポートリングの接合域 ゃサポートリングを樹脂部材ゃ補強層で形成してもよい。
さらに、 本発明では前記樹脂部材をゴム部材又はタイヤ本体に対 して高い密着性で接合できる。 そのため、 樹脂部材は、 タイヤを構 成する少なくとも 1つのゴム層又はゴム部材に対する接着層として 構成してもよい。
ゴム補強構造体を構成する複合部材は、 タイヤを構成する樹脂部 材を形成するための樹脂エレメントと、 前記タイヤ (又はゴム部材) を構成する少なくとも 1つのゴムエレメントとを接触させ、 必要に より成形しつつ、 ゴムエレメントの未加硫ゴムを加硫し、 加硫ゴム 部材と樹脂部材とを接合することにより得ることができる。 前記樹 脂エレメントとしては、 未成形樹脂組成物、 半成形樹脂部材 (予備 成形体) であってもよく、 予め成形された成形樹脂部材 (樹脂成形 体),であってもよい。 また、 ゴムエレメントは、 未加硫ゴム組成物 であってもよく、 一部が加硫又は架橋された半加硫ゴム部材 (ゴム 予備成形体) であってもよい。
前記樹脂エレメントとゴムエレメントとの好ましい組合せは、 前 記と同様に、 (i ) ラジカル発生剤を含むゴム組成物 (又はゴムエレ メント) と、 前記式 ( 1 ) で表される軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6以上であり、 かつ水素原子及び硫黄原子から選択さ れた少なくとも一種の活性原子を一分子中に少なくとも平均 2つ有 する熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物との組合せ、 (i i ) 硫黄系加硫 剤又はラジカル発生剤を含むゴム組成物と、 熱可塑性樹脂および架 橋性基を有する樹脂から選択された少なくとも一種の樹脂を含む樹 脂組成物 (又は樹脂エレメント) との組合せ、 (i i i ) 硫黄系加硫剤 を含むスチレン—ジェン系ゴム組成物又はラジカル発生剤を含むゴ ム組成物と、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂を含む樹脂組成物との 組合せなどを含む。 また、 前記のように、 樹脂エレメント及びゴム エレメントのうち少なくとも一方のエレメントは加硫活性剤を含ん でいてもよく、 樹脂エレメントは加硫助剤を含んでいてもよい。 なお、 加硫剤がラジカル発生剤であるとき、 ゴムエレメントは、 樹脂エレメントとの接触面において、 ラジカル発生剤が活性であり、 かつ少なくとも未加硫ゴムを含有しているのが好ましい。 例えば、 熱可塑性樹脂で構成された樹脂組成物 (好ましくは、 少なくとも前 記加硫活性剤を含む樹脂組成物) と、 未加硫ゴムとラジカル発生剤 とで構成された未加硫ゴム組成物 (好ましくは、 さらに少なくとも 前記加硫活性剤を含む未加硫ゴム組成物) とを接触させて成形する とともに前記未加硫ゴム組成物を加硫又は架橋させ、 樹脂部材 (樹 脂エレメント) とゴム部材 (ゴムエレメント) とが接合した複合部 材を製造してもよい。 また、 加硫剤としてラジカル発生剤を用いる とき、 ラジカル発生剤が活性である限り、 樹脂エレメント及びゴム エレメントのうち少なくとも一方のエレメントは予め成形されてい てもよい。
例えば、 ( 1 ) 樹脂部材 (予備成形又は成形樹脂部材) に未加硫ゴ ム組成物を接触させ、 未加硫ゴム組成物を成形するとともに加硫又 は架橋させることにより、 複合部材を製造してもよく、 (2 ) ゴム組 成物が予備加硫又は架橋して成形されたゴム予備成形体に、 前記榭 脂組成物を接触させ、 樹脂組成物を成形することにより複合部材を 製造してもよく、 ( 3 ) 樹脂部材 (予備成形又は成形樹脂部材) に、 ゴム組成物が加硫又は架橋して成形されたゴム予備成形体を接触さ せることにより複合部材を製造してもよい。 なお、 前記ゴム予備成 形体は、 少なくとも成形樹脂部材との接触面において活性であれば よく、 ラジカル発生剤が残存したゴム予備成形体などであってもよ い。
より具体的には、 本発明の方法には、 樹脂組成物と未加硫ゴム組 成物とをそれぞれ成形しながら、 成形過程で樹脂組成物と未加硫ゴ ム組成物とを接触又は合流させて、 樹脂部材と加硫ゴム部材とを接 合又は接着する方法 (一段階法)、 予め成形された樹脂部材 (予備成 形又は成形樹脂部材) と未加硫ゴム組成物とを接触させ、 未加硫ゴ ム組成物を成形しながら加硫又は架橋させて、 樹脂部材と加硫ゴム 部材とを接合又は接着する方法(二段階法)、 予め成形された樹脂部 材 (予備成形又は成形樹脂部材) と、 未加硫ゴム組成物を途中まで 成形 (一部加硫又は架橋) したゴム予備成形体とを接触させ、 ゴム 予備成形体をさらに加硫又は架橋させて、 樹脂部材と加硫ゴム部材 とを接合又は接着する方法 (三段階法) などが含まれる。
好ましい方法には、 一段階法および二段階法 (特に、 二段階法) が含まれる。 一段階法では、 例えば、 慣用の多色成形機 (多色射出 成形機、 多層押出機など) を利用し、 樹脂組成物と未加硫ゴム組成 物とをそれぞれ溶融混練しつつ所定形状の成形型に射出又は押出成 形し、 未加硫ゴムを成形過程又は成形後に加硫又は架橋することに より複合成形体を得ることができる。 なお、 樹脂組成物と未加硫ゴ ム組成物との接触界面領域では、 樹脂組成物と未加硫ゴム組成物と が混在していてもよい。
また、二段階法において、樹脂部材の成形には、慣用の成形機(射 出成形機、 押出成形機、 熱プレス成形機など) が使用でき、 ゴム部 材の成形には、 慣用の成形機 (射出成形機、 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。 例えば、 複合体の 形状に対応する型 (又はキヤビティー) に樹脂部材を収容し、 この 樹脂部材に対して未加硫ゴム組成物を射出又は押出し、 未加硫ゴム 組成物を加硫又は架橋することにより、 加硫ゴム部材と樹脂部材と を接着してもよい。 また、 複合部材が二次元的な拡がりを有する板 状又はシ一ト状部材である場合、 前記型 (又はキヤビティー) を用 いることなく、 樹脂部材に対して板状又はシート状未加硫ゴム組成 物を積層し、 加硫又は架橋させることにより複合部材を製造しても よい。 なお、 樹脂部材 (又は樹脂組成物) と未加硫ゴム組成物とを 接触 (密着など) させる場合、 未加硫ゴム組成物中の揮発性分ゃガ ス成分を除去するため、 熱プレス成形や射出成形などを利用して、 適宜加圧してもよく、 減圧雰囲気下で加圧成形してもよい。
加硫又は架橋温度 (又はゴム部材と樹脂部材との接合温度) は、 例えば、 7 0〜 2 5 0 °C、 好ましくは 1 0 0 ~ 2 3 0 ° (:、 さらに好 ましくは 1 5 0〜 2 2 0 程度の範囲から選択できる。 ゴム/樹脂 間に作用する圧力は、 例えば、 0. 1〜 3 5 O MP a、 好ましくは l〜 1 5 0MP a、 さらに好ましくは 2〜: L 0 0 MP a程度の範囲 から選択できる。
本発明の方法には、 樹脂エレメント (樹脂部材) と、 ゴムエレメ ント (加硫ゴム部材) との接触面 (又は接合面) に、 少なくとも加 硫活性剤 (必要により、 加硫剤、 さらに前記加硫助剤) を介在させ て加熱成形し、 樹脂部材とゴム部材とを接合し、 複合部材を製造す る方法も含まれる。 この方法において、 加硫ゴム部材は、 必ずしも ラジカル発生剤 (有機過酸化物など) で加硫又は架橋する必要はな く、 硫黄系加硫剤で加硫したゴム部材であってもよい。 好ましい方 法では、 前記成形樹脂部材と成形ゴム部材 (少なくともラジカル発 生剤と未加硫ゴムとで構成された未加硫ゴム組成物からの加硫ゴム 部材) とを組合せてもよい。
さらに、 樹脂部材と加硫ゴム部材との接合面には、 塗布などによ り、 少なくとも加硫活性剤 (必要によりさらに前記加硫助剤) を含 む塗布剤を介在させればよく、 加硫剤と加硫活性剤 (必要によりさ らに前記加硫助剤) とで構成されたラジカル活性な塗布剤を介在さ せてもよい。 さらに、 樹脂エレメント (樹脂部材) と、 ゴムエレメ ント (加硫ゴム部材) との接触面 (又は接合面) に、 前記加硫ゴム 層を形成するための未加硫ゴム組成物を適用し、 未加硫ゴム組成物 を加硫することにより、 樹脂部材とゴム部材との間に加硫ゴム層を 介在させてもよい。 未加硫ゴム組成物は、 塗布剤などの形態で使用 できる。 榭脂部材と加硫ゴム部材との接触面又は接合面での塗布剤 の量は、 例えば、 0. 1〜: L 0 gZm2 程度、 好ましくは 0. 5〜 5 gZm2程度、 特に 1〜 5 gZm2程度であってもよい。 前記塗布剤を介在させて樹脂部材と加硫ゴム部材とを加熱 (特に 加熱加圧) することにより、 樹脂部材と加硫ゴム部材とが接合一体 化した複合部材が得られる。 加熱温度及び圧力は、 前記加硫又は架 橋の温度及び圧力と同様の範囲から選択できる。
また、 樹脂部材 (半成形樹脂部材又は成形樹脂部材) の表面を、 この樹脂部材を溶解もしくは膨潤させる溶剤で処理 (塗布、 浸漬な どによる処理) した後、前記樹脂部材の処理面とゴムエレメント(未 加硫ゴム組成物又は半加硫ゴム部材) とを接触させることも有効で ある。 溶剤としては、 樹脂部材の種類に応じて、 炭化水素類 (へキ サン、 オクタンなどの脂肪族炭化水素、 シクロへキサンなどの脂環 族炭化水素、 トルエン、 キシレンなどの芳香族炭化水素)、 アルコー ル類 (イソプロパノール、 ブ夕ノール、 シクロへキサノールなどの アルコール、 テトラフルォロェ夕ノール、 へキサフルォロイソプロ パノールなどの八口アルキルアルコール)、 フエノール類(フエノー ル、 クレゾールなど)、 有機酸類 (ギ酸、 酢酸、 トリフルォロ酢酸、 トリクロ口酢酸など)、 エステル類 (酢酸ェチル、 酢酸ブチルなど)、 ケトン類 (アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソブチルケ卜 ンなど)、 エーテル類 (ジォキサン、 ジェチルエーテル、 テトラヒド 口フランなど)、 スルホキシド類 (ジメチルスルホキシドなど)、 7 ミ ド類 (ジメチルホルムアミド、 ジメチルァセトアミ ドなど) やこ れらの混合溶剤などから適当に選択できる。
例えば、 樹脂がポリアミ ド樹脂の場合、 ゴム部材との接触面に、 フエノール類 (フエノール、 クレゾールなど)、 有機酸 (ギ酸など)、 ケトン類 (へキサフルォロアセトンなど)、 アルコール類 (へキサフ ルォロイソプロピルアルコールなど) などを単独で又は通常の有機 溶剤と混合して塗布すればよい。 また、 例えば、 樹脂がポリフエ二 レンエーテル樹脂の場合は、 溶剤もしくは膨潤剤として、 炭化水素 類 (トルエンなど)、 ケトン類 (アセトン、 メチルェチルケトン、 へ キサフルォロアセトンなど)、エーテル類(テトラヒドロフランなど)、 アミ'ド類 (ジメチルホルムアミ ドなど)、 アルコール類 (へキサフル ォロイソプロピルアルコールなど) などが例示できる。
なお、 前記溶剤で処理した後、 洗诤、 乾燥などにより溶剤を樹脂 部材から除去しても、 前記樹脂部材の処理面と未加硫ゴム組成物又 は半加硫ゴム部材とを接触させて未加硫ゴムを加硫することにより、 加硫ゴム部材と樹脂部材とを強固に接合できる。
本発明では、 特定の樹脂組成物とゴム組成物とを組み合わせるた め、 接着剤を用いることなく、 樹脂部材によりタイヤを有効に補強 できる。 また、 樹脂又は樹脂とゴムとが強固に接合した複合部材で 構成された補強部材を、 タイヤ本体 (又はゴム部材) に強固に接合 できる。 産業上の利用可能性
本発明の複合部材は、 ゴム部材と樹脂部材とが著しく高い強度で 接着している。 そのため、 種々のタイヤ、 特にランフラットタイヤ に好適に適用できる。 実施例
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。
実施例および比較例では、 以下の材料を使用した。
[樹脂組成物]
樹脂組成物 (A 1 ) 〜 (A 5 )
P A 6 1 2 ( A 1 ) :樹脂組成物 ( A 1 )
へキサメチレンジァミンとドデカンジカルボン酸との塩 8 0重 量%水溶液に所定量のへキサメチレンジァミンを添加し、 窒素置換 したォ一トクレーブ中で加圧 ( 1 7 . 5 k g / c m 2) 下で加熱 (2 2 0 °C ) し、 窒素ガスと共に系内の水分を 4時間要して系外に排出 した。 その後 1時間を要して徐々に昇温 (2 7 5 ) し水分の残渣 を系外に排除した後、 オートクレープの内圧を常圧に戻し、冷却後、 ポリアミド 6 1 2を得た。得られたポリマーは数平均分子量(Mn) 約 2 0 0 0 0、 アミノ基末端と力ルポキシル基末端の比率はほぼ 9 / 1であった。 このポリマーを単独で樹脂組成物 (A 1) とした。
PA 6 1 2 (A 2) :樹脂組成物 (A 2)
へキサメチレンジァミンとドデカンジカルボン酸の塩 8 0重量% 水溶液を窒素置換したォートクレーブ中で加圧 ( 1 7. 5 k g/ c m2) 下で加熱 ( 2 2 0 ^) し、 窒素ガスと共に系内の水分を 4時間 要して系外に排出した。 その後 1時間を要して徐々に昇温 ( 2 7 5°C) し水分の残渣を系外に排除した後、 オートクレープの内圧を 常圧に戻した。 冷却後、 ポリアミ ド 6 1 2を得た。 得られたポリマ —は、 数平均分子量 (Mn) 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 アミノ基末 端とカルボキシル基末端の比率はほぼ 1ノ 1であった。 このポリマ —を単独で樹脂組成物 (A 2) とした。
P A 6 1 2 (A 3) :樹脂組成物 (A 3 )
樹脂組成物 (A 1 ) と樹脂組成物 (A 5) とを 1 /3の重量比で 2軸押出機を用いて混練した。 これを樹脂組成物 (A 3) とし単独 で用いた。 樹脂組成物 (A 3) 中のアミノ基末端と力ルポキシル基 末端の比率はほぼ 3 Z 7であった。
P A 6 1 2 (A4) :樹脂組成物 (A4)
前記 (A 3 ) 1 0 0重量部にトリメチロールプロパントリメタク リレート (TR I M) 3重量部を二軸押出機により混合し、 樹脂組 成物 (A4) を得た。
P A 6 1 2 (A 5 ) :樹脂組成物 ( A 5 )
へキサメチレンジァミンとドデカンジカルボン酸の塩 8 0重量% 水溶液に所定量のドデカンジカルボン酸を添加し、 窒素置換したォ —トクレーブ中で加圧( 1 7. 5 k g/cm2)下に加熱( 2 2 0 °C) し、 窒素ガスと共に系内の水分を 4時間要して系外に排出した。 そ の後 1時間を要して徐々に昇温 ( 2 7 5 °C) し水分の残渣を系外に 排除した後、 オートクレープの内圧を常圧に戻した。 冷却後、 ポリ アミ ド 6 1 2を得た。 得られたポリマーは、 数平均分子量 (Mn) 約 2 0 0 0 0、 アミノ基末端とカルボキシル基末端の比率はほぼ 1 / 9であった。 このポリマーを単独で樹脂組成物 (A 5) とした。 なお、 上記樹脂組成物 (A 1) (A 5) について M〇 P AC P M 3の計算は、 下記基本単位:
NH2 - (C H2) 6- NH- C ( 0) 一 (CH2) 10-C (=0) 一 OH
に基づいて行った。
樹脂組成物 (B 1 ) 〜 (B 2)
P A 6 6 (B 1) :樹脂組成物 (B 1 )
へキサメチレンジァミンとアジピン酸とを組み合わせる以外、 前 記樹脂組成物 (A 2) と同様の調製方法で数平均分子量 (Mn) が 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 アミノ基末端とカルボキシル基末端の比 率がほぼ 1 / 1のポリアミ ド 6 6を得た。 得られた樹脂を単独で樹 脂組成物 (B 1) とした。
P A 6 6 (B 2) : 樹脂組成物 (B 2)
モノマーの組み合わせをへキサメチレンジアミンとアジピン酸と し前記 (A4) と同様の調製方法で数平均分子量 (Mn) が約 2 0 0 0 0、 アミノ基末端とカルボキシル基末端の比率がほぼ 1 _ 9の ポリアミド 6 6を得た。 このポリマーと樹脂組成物 (B 1 ) を 6 2. 5/ 3 7. 5の重量比で 2軸押出機により混練し、 樹脂組成物 (B 2) を得た。 (B 2) 中のアミノ基末端とカルボキシル基末端の比率 = 1 / 3であった。
ななおお、、 上上記記 ((BB 11 )) 〜 (B 2) について MOPAC PM 3の計算 は、 下記基本単位:
NH2- (CH2) 6 NH- C (=0) 一 (CH2) A- C (=0) -OH
に基づいて行った。 樹脂組成物 (C 1 ) 〜 (C 4)
P A 6 (C 1) :樹脂組成物 (C 1 )
ε—力プロラクタムの 8 0重量%水溶液を、 少量のリン酸の存在 下、 窒素置換したォ一トクレーブ中で 2 5 0〜 2 6 0 °Cに加熱し、 窒素ガスと共に系内の水分を 4時間要して系外に排出した。 その後 1時間を要して徐々に昇温 ( 2 7 5 °C) し水分の残渣を系外に排除 した後、 冷却し、 ポリアミ ド 6を得た。 得られたポリマーは数平均 分子量 (Mn) が約 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 アミノ基末端とカル ポキシル基末端の比率がほぼ 1 / 1であった。 このポリマーを単独 で樹脂組成物 (C 1 ) とした。
P A 6 (C 2) :樹脂組成物 (C 2)
ε—力プロラクタムの 8 0重量%水溶液に所定量のアジピン酸を 添加し、 少量のリン酸の存在下、 窒素置換したオートクレ一ブ中で 2 5 0〜 2 6 0 に加熱し、 窒素ガスと共に系内の水分を 4時間要 して系外に排出した。 その後 1時間を要して徐々に昇温(2 7 5 °C) し、 水分の残渣を系外に排除した後、 冷却し、 ポリアミ ド 6を得た。 得られたポリマーは、 数平均分子量 (Mn) が約 2 0 0 0 0、 アミ ノ基末端とカルボキシル基末端の比率がほぼ 1 9であった。 この ポリマーを樹脂組成物 (C 5) とした。 この樹脂組成物 (C 5) と 前記樹脂組成物 (C 1 ) とを重量比 3 7. 5 / 6 2. 5で混練し樹 脂組成物 (C 2) を得た。 樹脂組成物 (C 2) 中のアミノ基末端と カルボキシル基末端の比率はほぼ 1 / 3であった。
P A 6 (C 3) :樹脂組成物 (C 3)
前記樹脂組成物 (C 2) 1 0 0重量部にトリメチロールプロパン トリメタクリレート (TR I M) 3重量部を 2軸押出機により混合 し、 樹脂組成物 (C 3) を得た。
P A 6 (C 4) :樹脂組成物 (C 4)
前記樹脂組成物 (C 1 ) と前記樹脂組成物 (C 5) とを重量比 2 5ノ 7 5で混練し樹脂組成物 (C 4) を得た。 樹脂組成物 (C 4) 中のアミノ基末端と力ルポキシル基末端の比率はほぼ 1 /4であつ た。
なお、 上記樹脂組成物 (C 1 ) 〜 (C 4) について MOP AC P M 3の計算は、 下記基本単位:
NH2- (CH2) 5一 C (=〇) - NH- (CH2) 5- C (=〇) - OH
に基づいて行った。
樹脂組成物 (D 1 ) 〜 (D 3)
トロガミ ド (Trogamid) T 5 0 0 (D 1 ) :樹脂組成物 (D 1 ) トリメチルへキサメチレンジアミンとテレフタル酸とを組み合わ せる以外、 前記樹脂組成物 (A 2) と同様の調製方法で数平均分子 量 (Mn) が 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 アミノ基末端とカルポキシ ル基末端の比率がほぼ 1 Z 1のポリマ一を得た。 得られた樹脂を単 独で樹脂組成物 (D 1 ) とした。
T r o g am i d T 5 0 0 (D 2 ) :樹脂組成物 (D 2 ) トリメチルへキサメチレンジアミンとテレフタル酸とを組み合わ せる以外、 前記樹脂組成物 (A 5) と同様の調製方法で数平均分子 量 (Mn) が約 2 0 0 0 0、 アミノ基末端と力ルポキシル基末端の 比率がほぼ 1 / 9のポリマ一を得た。得られた樹脂を樹脂組成物(D 4 ) とした。 この樹脂組成物 (D 4) と樹脂組成物 (D 1) とを 6 2. 5 /3 7. 5の重量比で 2軸押出機により混練し、 樹脂組成物 (D 2) を得た。 樹脂組成物 (D 2) 中のアミノ基末端とカルボキ シル基末端の比率はほぼ 1 / 3であった。
T r o g am i d T 5 0 0 (D 3 ) :樹脂組成物 (D 3 ) 前記樹脂組成物 (D 1 ) と前記樹脂組成物 (D 4) を重量比 2 5 5で混練し樹脂組成物 (D 3) を得た。 樹脂組成物 (D 3) 中 のアミノ基末端と力ルポキシル基末端の比率 = 1ノ 4であった。 なお、 MOPAC PM 3の計算は、 下記基本単位:
H2N— [{(CH3) - CH} — CH2] 3— NH— (CO) 一 (C6 H4) 一 C〇〇H
に基づいて行った。
樹脂組成物 (E l) 〜 (E 2)
PBT (E l) :樹脂組成物 (E 1)
ジメチルテレフ夕レート 14. 587 k g、 1, 4—ブタンジォ ール 6. 767 k g, 酢酸カルシウム 30 g、 及び酸化アンチモン 60 gを窒素ガス導入管と蒸留用側管とを有する重合釜に仕込み、 1 80°Cに過熱し、 窒素ガスを少量づっ供給した。 メタノールの流 出を確認したところで減圧攪拌下で徐々に昇温を開始し、 徐々に 2 70 °C、 真空度 1 O O P a以下にまで導いた。 エチレングリコール の留出を確認した後、 270 で 3時間加熱保持した後、 取り出し て放冷した。得られたポリマーを樹脂組成物(E 1) とした。 (E 1 ) 中のヒドロキシル基末端と力ルポキシル基末端の比率はほぼ 1 / 1 であった。
PBT (E 2):樹脂組成物 (E 2)
前記樹脂組成物 (E 1) と、 榭脂組成物 (E 1) に含まれるカル ボキシル基と等モルのへキサメチレンジァミンを 230 °Cでニーダ 一を用いて 30分間混練し樹脂組成物 (E 2) を得た。 樹脂組成物 (E 2 ) 中のハイドロキシ末端とァミノ末端の比率はほぼ 1/1で あった。
なお、 樹脂組成物 (E 1) 〜 (E 2) について MOPACPM3 の計算は、 下記基本単位:
PBT (E 1): HO- (CH2) 4-0- (CO) - (C6H4) ― C OOH PBT (E 2 ) : NH2- (CH2) 6— NH— (CO) ― (C6H4) 一 (CO) — O - (CH2) 4— OH
に基づいて行った。
P P E
P P E (F 1 ):ポリフエ二レンエーテル系樹脂(デダサ(Degussa) AG製 「Vestoranl 9 0 J) 単独で樹脂組成物を調製した。 なお、 MOPAC PM 3の計算は、 下記基本単位:
{(CH3) - C6H3} 2— O - {(CH3) - C6H2} 2-0— {(C H3) - C 6H2} 2 -リ ri
に基づいて行った。
P P S
P P S (G l) :ポリフエ二レンスルフィ ド系樹脂 (ポリプラスチ ックス (株) 製、 「フォートロン 0 2 2 0 A 9 (無充填品)」) 単独で 樹脂組成物を調製した。 なお、 MOPAC PM3の計算は、 下記基 本単位
C 1 — C6H4— S— C6H4— S— C6H4— C 1
に基づいて行った。
[未加硫ゴム組成物]
(ゴム成分)
E P DM: D S M社製 「ケルタン 5 0 9 X 1 0 0」
H— NB R : 日本ゼオン (株) 製 「Z e t p 0 1 20 1 0」 S B R: J S R株式会社製 「 J S R 0 2 0 2」 (スチレン含有量 4 6 %)
NR : タイ国産 # 3
NB R : 日本ゼオン (株) 製 「N i p o 1 1 0 42」
(添加剤)
ポリシクロォクテネマー (VN8012) : 「Vestenamer 8 0 1 2 J Degussa AG製
カーボンブラック F E F (CB FEF) :旭カーボン (株) 製 「カー ボンブラック N 5 8 2」
D C P 0 : ジクミルパ一ォキサイド
TMTD S :テトラメチルチウラムジスルフィ ド
TR I M : トリメチロールプロパントリメタクリレート
S : 硫黄粉末 [鶴見化学工業 (株) 製、 粉末硫黄 (金華印微粉硫 黄)]
ナフテン系オイル: 出光興産 (株) 製 「ダイアナプロセスオイル N S 1 00」
パラフィン系オイル: 出光興産 (株) 製 「ダイアナプロセスオイ ル P W 380」
安定剤 :精ェ化学 (株) 製 「サンタイ ト ZJ
フレキシス (株) 製 「サントガード PV I J 加硫促進剤 :大内新興化学 (株) 「ノクセラ一 TSJ
酸化亜鉛 (Z ηθ)
ステアリン酸 (S t - COOH)
実施例及び比較例
前記樹脂組成物を射出成形し、 得られた樹脂部材 (平板状、 サイ ズ 1 00 mmX 100 mmx 4mm) を成形型内に配置し、 成形榭 脂部材の表面に対して、 表に示す割合 (重量部) の未加硫ゴム組成 物 (R 1) 〜 (R 7) を射出成形し、 温度 180° (:、 圧力 20MP aで 20分間加硫又は架橋することにより、 複合部材を製造した。 得られた複合部材について、 剥離試験により樹脂部材とゴム部材と の接着強度を測定し、 下記基準に従って評価した。
A:極めて強固に接着しており、 凝集破壊する
B :界面剥離するものの強固に接着している
C :樹脂部材とゴム部材とが界面において容易に剥離する。 結果を表 1〜2に示す。 なお、 表中、 個数は MOPACPM3に 基づいて算出した樹脂の活性原子の数を示す。 また、 表中、 接合強 度の評価が 「C」 である組合せは、 比較例である。
表 1〜表 2から明らかなように、 比較例では、 樹脂部材とゴム部 材との界面で容易に剥離するのに対して、 実施例では、 樹脂部材と ゴム部材とが界面で強固に接着した。 Rl/EP R2/EP R3/EP R4/H-NBR ゴ Λ ΚΡΠΜ Qfl Ul
VN 8012 10 10 10 0 ητι CDC
し r hr hbr 11 vhr 1 ΓΕΓ 1 rbr oU 加硫剤 DCP0 2.5 DCP0 2.5 TMTDS 3 DCP0 2.5 加硫活性剤 0 TRIM 1 TRIM 1 0
Jノ丁ノ jf¾ 0 ) ノアノ^ ¾ 0 )ノアノ^ f¾ 0
オイル β
!ヽ フノイノ;^ 10 つ / 1 ハ 7ノイノ:^ 1
ZnO 5 5 5 5 ί> t -し OOH 1 I 1 1 安定剤
加硫促進剤
PA612
(Al)NH2/COOH=9/l 7.2個/ A 7.2個/ A 0個/ c
(A2)NH2/C00H=1/1 4個/ A 4個/ A 0個/ c
(A3) NH? 00^=3/7 ? ώ , A ¾ IIHJ /R ϋ 9 AM /A 0 υ Itej //Γ 9 A /P
(A4)NH2/C00H=3/7
2.4個/ A 2.4個/ A 2.4個/ A TRIM 3
(A5)NH2/COOH=l/9 0.8偭 /C 0.8個/ C ο個/ c 0.8個/ C
PA66
(B1)NH2/C00H=1/1 2個/ B 2個/ A 0個/ c 2個/ A
(B2)NH2/C00H=l/3 1個/ c l個/ c 0個/ c 1個/ C
PA6
(C1)NH2/C00H=1/1 7.2個/ A 7.2個/ A 2個/ B
(C2)NH2/COOH=l/3 2個/ B 2個/ A 1個/ c
(C3)NH2/COOH=l/3
Tp T u q 2個/ A 2個/ A 丄 M
、し^ I li /し UUU—1/4 1,()1111/し 1 · /し υ.曜 /し
(D1)NH2/C00H=1/1 3個/ A 3個/ A 1個/ c
、 ώノ丄、 XI ώ/ U VJIl— ύ/ 1 9偶/" R 9-f|5! /Λ υ. 回 / ΔβΊΙΘΙ / /p D
MM? /Γ0Πΐί=1 /Q 1 i · ώ ΙΙΘΙ / /r 1 i .9fl ll5fiji / /Γ n U · τ: lEj / /r 1 H /p
ΡΒΤ
(El) 0個/ c 0個/ c 0個/ c
(Ε2) 權 /A 4個/ A 2個/ B
ΡΡΕ
(Fl)Vestoran 1900 6個以上/ B 6個以上/ A 0個/ C
PPS
(Gl) 2個以上/ B 2個以上/ B 2個以上/ B 表 2
R5/SBR R6/SBR/NR R7/SBR/NBR
SBR 60 SBR 60 ゴム SBR 100
INK 41) χ IτηDρ 4 A ΠU
VN 8012 0 ο o
CB FEF FEF 50 FEF 50 FEF 50 加硫剤 S 2 S 2 S
加硫活性剤 0 0 0
ィつ ノ »|レ 丁ノ丁ノ jf¾ 1 u +丁マノ ÷ア/ 11 π υ 7 JTノ^ t I )
ZnO 5 5 5
St-CooH 1 1 1
サンタイト Z 1 サンタイト Ζ 1 サンタイト Z 1 安定剤
サントカ' -ド PVI 0.2 サントカ' -ト' PVI 0.2 サントカ' -ド PVI 0.2 加硫促進剤 ノクセラ- TS 0.3 ノクセラ- TS 0.3 ノクセラ- TS 0.3
PPE
(Fl)Vestoran 1900 0個/ A 0個/ A 0個/ A

Claims

請求の範囲
1. タイヤを構成し、 かつ樹脂組成物で構成された少なくとも 1つの樹脂部材と、 前記タイヤを構成する少なくとも 1つのゴム層 又はゴム部材とが、 接着剤を介することなく直接接合しているゴム 補強構造体であって、 前記ゴム部材がラジカル発生剤で加硫された ゴム組成物で構成され、 前記樹脂部材が、 下記式 (1) で表される 軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0. 006以上であり、 かつ水素 原子及び硫黄原子から選択された少なくとも一種の活性原子を一分 子中に少なくとも平均 2つ有する熱可塑性樹脂で構成されているゴ ム補強構造体。
S 、し HOMO, n) Z I E c— E画 0,n I + ( C L漏, n) , I E c - E LUMO, n I 1 )
(式中、 Ec、 CnoMO,n、 EH0M0,n、 CLUM0,n ELUM0,nは、 いずれも半 経験的分子軌道法 M〇 P A C P M 3により算出された値であって、
Ecは加硫剤としてのラジカル発生剤のラジカルの軌道エネルギー (e V) を示し、 CH0M0,nは熱可塑性樹脂の基本単位を構成する第 n 番目の活性原子の最高被占分子軌道 (HOMO) の分子軌道係数を 示し、 EH0M0nは前記 HOMOの軌道エネルギー (eV) を示し、 C LUM(),nは前記 n番目の活性原子の最低空分子軌道 (LUMO) の分子 軌道係数を示し、 ELUM0,nは前記 L UMOの軌道エネルギー (eV) を示す)
2. タイヤを構成し、 かつ樹脂組成物で構成された少なくとも 1つの榭脂部材と、 前記タイヤを構成する少なくとも 1つのゴム部 材とが、 接着剤を介することなく直接接合しているゴム補強構造体 であって、 前記ゴム部材が硫黄系加硫剤又はラジカル発生剤で加硫 されたゴム組成物で構成され、 前記樹脂部材が熱可塑性樹脂および 架橋性基を有する樹脂から選択された少なくとも一種で構成されて いるゴム補強構造体。
3 . ゴム部材が硫黄系加硫剤で加硫されたスチレン一ジェン系 ゴム組成物又はラジカル発生剤で加硫されたゴム組成物で構成され、 樹脂部材がポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物で構成されている 請求項 2記載のゴム補強構造体。
4 . 樹脂部材がタイヤの補強層を構成している請求項 1〜 3の いずれかの項に記載のゴム補強構造体。
5 . 樹脂部材が、 タイヤを構成する少なくとも 1つのゴム層又 はゴム部材に対する接着層を構成している請求項 1〜 3のいずれか の項に記載のゴム補強構造体。
6 . 加硫剤で加硫された加硫ゴム層を介して、 樹脂部材とゴム 部材とが接合している請求項 1〜 3のいずれかの項に記載のゴム補 強構造体。
7 . 熱可塑性樹脂が、 ポリアミ ド系樹脂、 ポリエステル系樹脂、 ポリ (チォ) エーテル系樹脂、 ポリカーポネ一ト系樹脂、 ポリイミ ド系樹脂、 ポリスルホン系樹脂、 ポリウレタン系樹脂、 ポリオレフ イン系樹脂、 八ロゲン含有ビニル系樹脂、 スチレン系樹脂、 (メタ) ァクリル系樹脂及び熱可塑性エラス トマ一から選択された少なく と も一種である請求項 1〜 3のいずれかの項に記載のゴム補強構造体。
8 . 熱可塑性樹脂が、 脂肪族ポリアミ ド系樹脂、 芳香族ポリエ ステル系樹脂、 ポリァセタール系樹脂、 ポリフエ二レンエーテル系 樹脂、 ポリスルフイ ド系樹脂、 ポリウレタン系樹脂、 ポリオレフィ ン系榭脂、 ポリアミ ド系エラストマ一、 ポリエステル系エラストマ 一、 ポリウレタン系エラス 卜マー、 ポリスチレン系エラストマ一及 びポリオレフィン系エラス トマ一から選択された少なくとも一種で ある請求項 1〜 3のいずれかの項に記載のゴム補強構造体。
9 . 架橋性基を有する樹脂が、 熱硬化性樹脂及び不飽和結合を 有する熱可塑性樹脂から選択された少なくとも一種である請求項 2 記載のゴム補強構造体。
1 0 . ラジカル発生剤で加硫可能なゴムが、 ジェン系ゴム、 ォ レフイン系ゴム、 アクリル系ゴム、 フッ素ゴム、 シリコーン系ゴム 及びウレタン系ゴムから選択された少なくとも一種である請求項 1 〜 3のいずれかの項に記載のゴム補強構造体。
1 1. ラジカル発生剤が、 有機過酸化物、 ァゾ化合物及び硫黄 含有有機化合物から選択された少なくとも一種である請求項 1〜 3 のいずれかの項に記載のゴム補強構造体。
1 2. ゴム部材および樹脂部材のうち少なくとも一方の部材が、 加硫活性剤を含む組成物で形成されている請求項 1又は 2記載のゴ ム補強構造体。
1 3. 加硫活性剤が、 複数の重合性基を有する請求項 1 2記載 のゴム補強構造体。
1 4. 加硫活性剤の割合が、 ゴム又は樹脂 1 0 0重量部に対し て 0. 1〜 1 0重量部である請求項 1 2記載のゴム補強構造体。
1 5. 加硫活性剤の割合が、 ゴム 1 0 0重量部に対して 2重量 部以下である請求項 1 2記載のゴム補強構造体。
1 6. 未成形樹脂組成物、 半成形樹脂部材および成形樹脂部材 から選択され、 かつタイヤを構成する樹脂部材を形成するための樹 脂エレメントと、 未加硫ゴム組成物および半加硫ゴム部材から選択 され、 かつ前記タイヤを構成する少なくとも 1つのゴムエレメント とを接触させ、 ゴムエレメントの未加硫ゴムを加硫し、 加硫ゴム部 材と樹脂部材とを接合する工程を含むゴム補強構造体の製造方法で あって、 前記樹脂エレメントとゴムエレメン卜とを下記の組合せで 用いるゴム補強構造体の製造方法。
(0 ラジカル発生剤を含むゴムエレメントと、 前記請求項 1記載 の式 ( 1 ) で表される軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0. 0 0 6 以上であり、 かつ水素原子及び硫黄原子から選択された少なくとも 一種の活性原子を一分子中に少なくとも平均 2つ有する熱可塑性樹 脂を含む樹脂エレメントとの組合せ、
(ii) 硫黄系加硫剤又はラジカル発生剤を含むゴム組成物と、 熱 可塑性樹脂および架橋性基を有する樹脂から選択された少なくとも 一種の樹脂を含む樹脂組成物との組合せ、 又は
( i i i )硫黄系加硫剤を含むスチレン一ジェン系ゴム組成物又はラ ジカル発生剤を含むゴム組成物と、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 を含む樹脂組成物との組合せ
1 7 . 樹脂エレメント及びゴムエレメントのうち少なくとも一 方のエレメントが加硫活性剤を含む請求項 1 6記載の方法。
1 8 . 樹脂エレメントが、 請求項 1記載の式 ( 1 ) で表される 軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6以上であり、 かつ水素 原子及び硫黄原子から選択された少なくとも一種の活性原子を一分 子中に少なくとも平均 2つ有する化合物で構成された加硫助剤を含 む請求項 1 6記載の方法。
1 9 . 樹脂エレメントとゴムエレメン卜との間に加硫活性剤を 介在させて加熱成形し、 樹脂部材とゴム部材とを接合させる請求項 1 6記載の方法。
2 0 . 樹脂エレメントとゴムエレメントとの接触面に、 加硫活性 剤と、請求項 1記載の式(1)で表される軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6以上であり、 かつ水素原子及び硫黄原子から選択さ れた少なくとも一種の活性原子を一分子中に少なくとも平均 2つ有 する化合物で構成された加硫助剤とを含む塗布層を介在させて加熱 成形し、樹脂部材とゴム部材とを接合させる請求項 1 6記載の方法。
2 1 . 半成形樹脂部材および成形樹脂部材から選択され、 かつ タイヤを構成する樹脂部材と、 未加硫ゴム組成物および半加硫ゴム 部材から選択され、 かつ前記タイヤを構成する少なくとも 1つのゴ ムエレメントとを接合する工程を含むゴム補強構造体の製造方法で あって、 前記樹脂部材の表面を、 前記樹脂部材を溶解又は膨潤可能 な溶媒で処理し、 樹脂部材の処理表面と前記ゴムエレメントとを接 触させ、 未加硫ゴムを加硫し、 加硫ゴム部材と樹脂部材とを接合さ せるゴム補強構造体の製造方法。
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