WO2002055296A1 - Composite material and method for preparation thereof - Google Patents

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WO2002055296A1
WO2002055296A1 PCT/JP2002/000021 JP0200021W WO02055296A1 WO 2002055296 A1 WO2002055296 A1 WO 2002055296A1 JP 0200021 W JP0200021 W JP 0200021W WO 02055296 A1 WO02055296 A1 WO 02055296A1
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rubber
weight
thermoplastic resin
composite
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PCT/JP2002/000021
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Toru Ikuta
Hajime Komada
Mitsuteru Mutsuda
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Daicel-Degussa Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a composite (or composite member) that is bonded to a thermoplastic resin and rubber body and is useful as a machine component, an automobile component, and the like, and a method for producing the same.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-25682 discloses a thermoplastic component such as polyformaldehyde olefin polymer and a vulcanized rubber component (polybutadiene gel) compatible with this thermoplastic plastic component.
  • a method for producing a rubber-plastic composite is disclosed in which a plastic surface is melted by frictional contact with a rubber component and nitrile, and solidified while the plastic component and the rubber component are kept in contact with each other.
  • the shape of the joint portion of the composite is limited, and not only is it difficult to obtain a composite of a thermoplastic resin molded article and a rubber molded article having a complicated shape, but also the production of the composite It is also difficult to increase the quality.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-240260 discloses a styrene-based polymer and a polyphenylene ether-based resin which may contain additives; , BR, IR, IIR, etc., and heat-treat it in the presence of a vulcanizing system.
  • a method for producing a more complex is disclosed.
  • the rubber component is a sulfur-vulcanizable double bond-containing rubber, and that a sulfur-containing compound is used as a vulcanization activator.
  • Comparative Examples (Table 2) of this document examples of 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 are shown. Has been described.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-310733 contains a molded member of ABS resin and a rubber component having a critical surface tension of 37 to 39 mN / m.
  • a method for producing a composite in which unvulcanized rubber sheets are laminated and then heated and bonded and integrated is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1124803 discloses 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-2-15039, JP-A-3-1339336, JP-A-3-138114 disclose a polyamide resin and a polyamide resin.
  • a rubber containing a carboxylic acid group or an acid anhydride group, a peroxide, and a vulcanization activator are used as rubber components.
  • a rubber component containing e.g., ethylene glycol dimethacrylate, triallyl isocyanurate
  • an alkoxysilane compound e.g., ethylene glycol dimethacrylate, triallyl isocyanurate
  • a polyamide resin having more terminal amino groups than terminal carboxyl groups is mainly used as an aliphatic polyamide resin.
  • the types of resin and rubber are greatly restricted, and it is difficult to obtain a resin-Z rubber composite widely. is there.
  • Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 7-11013 discloses that polyamide and vulcanized rubber There is disclosed a method of vulcanizing by contacting a polyamide molded body with a rubber compound containing a peroxide vulcanizing agent and a silane compound in the production of a firmly bonded member.
  • a rubber compound may contain a vulcanizing activator if necessary
  • a comparative example (Table 2) describes a polyamide resin and a peroxide (pe).
  • rkadox 14/40) and EPDM rubber containing butanediol dimethacrylate (BDMA) were contacted and vulcanized after contact, and the resin and rubber did not adhere.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-156618 / 1988 proposes that a composite member is obtained by bringing an epoxy group-containing resin member and a carboxyl group or acid anhydride group-containing rubber member into close contact and vulcanizing them. Have been. However, since 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, a bifunctional or polyfunctional maleimide may be used.
  • a rubber component containing a vulcanizing 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 vulcanizing activator Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-16643
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-16643 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-16643
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-85605 discloses a base film (polyester film or the like) and a multifunctional methyl acrylate as an adhesion improver. It is disclosed that a composite sheet is obtained by laminating and vulcanizing rubber films (silicone rubber, ethylene propylene-based rubber, etc.) containing the same.
  • the conventional technology seeks a combination of a thermoplastic resin and a rubber having a high bonding strength by trial and error, and it is difficult to universally combine the thermoplastic resin and the rubber and firmly join them. It is. Therefore, an object of the present invention is to provide a composite which can be directly and firmly joined in a wide range of combinations of resin and rubber without using an adhesive, and a method for producing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a composite having excellent adhesive strength between resin and rubber, and a method for producing the same. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and found that a hydrogen atom or a sulfur atom having a specific orbital interaction energy coefficient by the molecular orbital method has a high activity for a radical generator.
  • a thermoplastic resin having a plurality of highly active hydrogen or sulfur atoms in a molecule and an unvulcanized rubber containing a radical generator are used in combination, the vulcanization or crosslinking of the unvulcanized rubber causes The present inventors have found that universal direct bonding can be achieved in a wide range of combinations of resin and rubber, and have completed the present invention.
  • the composite of the present invention is a composite in which a vulcanized rubber member formed by vulcanization of an unvulcanized rubber and a resin member made of a thermoplastic resin are directly bonded, and the vulcanized rubber member is cured with a radical generator.
  • I> ( ⁇ n), I- E H0M0, n I + (box, ⁇ ), I ⁇ c _ E LUM0, ⁇ '()) (Formula Medium, E c , C H0M0 , n , E H0M0 , n , C L orchid 0 , n, E L dragon 0 , n are 3 "t) Empirical molecular orbital method MOP AC PM 3 So,
  • E c indicates the orbital energy (e V) of the radical of the radical generator
  • C HOMOin is the n-th hydrogen atom constituting the basic unit of the thermoplastic resin
  • E H0M0 , n represents the orbital energy (e V) of the HOMO
  • C LUMO, n is the n-th hydrogen atom or sulfur.
  • the molecular orbital coefficient of the lowest unoccupied molecular orbital (L UMO) of an atom is shown, and E LUM0 , n indicates the orbital energy (eV) of the L UMO.
  • the above combinations include (1) a combination of an aliphatic polyamide resin having an amino group and an unvulcanized rubber containing a carboxyl group or an acid anhydride group, (2) an aliphatic polyamide resin, and a silane compound. (3) Does not include a combination of an epoxy group-containing resin and an unvulcanized rubber containing a propyloxyl group or an acid anhydride group. Further, (4) when the thermoplastic resin is a polyamide resin, the unvulcanized rubber contains a polyfunctional vulcanizing activator, and (5) the thermoplastic resin is a polyphenylene ether resin. At this time, the unvulcanized rubber shall contain a vulcanization activator.
  • thermoplastic resin various resins, for example, a polyamide resin, a polyester resin, a polyether resin, a polyolefin resin, a polyurethane resin, and a thermoplastic elastomer can be used.
  • rubber a wide range of rubbers, for example, a gen-based rubber, an olefin-based rubber, an acrylic-based rubber, a fluororubber, a urethane-based rubber, etc. can be used.
  • Radical generators include organic peroxides, azo compounds, and sulfur-containing organic compounds.
  • At least one component of the unvulcanized rubber and the thermoplastic resin may contain a vulcanization activator (for example, an organic compound having at least two polymerizable unsaturated bonds in one molecule),
  • the thermoplastic resin contains a vulcanization aid (for example, a compound having at least two hydrogen atoms in one molecule having the orbital interaction energy coefficient S of 0.006 or more). You may.
  • thermoplastic resin and an unvulcanized rubber containing a radical generator are used in combination, and the resin member composed of the thermoplastic resin and the rubber member composed of the vulcanized rubber are joined.
  • the radical generator is active on the contact surface between one of the resin composition and the resin member made of a thermoplastic resin and the molding resin material, and at least the unvulcanized resin is used.
  • a rubber composition containing rubber and one of the preformed bodies thereof are brought into contact with each other to form a molded article and vulcanized or crosslinked to produce a composite in which a resin member and a rubber member are joined. May be.
  • at least one component selected from the unvulcanized rubber and the thermoplastic resin may contain the vulcanization activator, and the thermoplastic resin contains the vulcanization aid. You may.
  • the molding surface is heated and formed by interposing the vulcanization activator (and the coating agent containing the vulcanization aid) on the contact surface between the molding resin material and the molding rubber material.
  • a method for producing a composite in which a member and a rubber member are joined is also included.
  • a vulcanization activator (and a coating agent containing the vulcanization aid) is provided on the contact surface between the resin member made of a thermoplastic resin and the vulcanized rubber member. It also includes a method of producing a composite in which a resin member and a rubber member are joined by heat molding with interposition. In this method, a combination of a resin member made of the resin composition composed of the thermoplastic resin and a vulcanized rubber member composed of an unvulcanized rubber composition composed of a radical generator and an unvulcanized rubber is provided.
  • the thermoplastic resin and the vulcanized rubber can be used in various combinations.
  • the treated surface of the resin member is brought into contact with the unvulcanized rubber composition, and the vulcanized rubber member A composite in which a resin member and a resin member are joined may be manufactured.
  • high adhesion can be obtained even after removing the solvent after treating the resin member and bringing the treated surface of the resin member into contact with the unvulcanized rubber composition.
  • thermoplastic resin constituting the resin member, a plurality of hydrogen atoms (active hydrogen atoms) or sulfur atoms (active sulfur atoms) exhibiting high activity with respect to a radical generator (hereinafter referred to as hydrogen and sulfur atoms) (May be referred to as an active atom). That is, the thermoplastic resin can be selected according to the type of the radical generator.
  • the orbital interaction energy coefficient S represented by the following formula (1) is a constant value (for example, 0.06, preferably 0.08) It has the above active atoms.
  • the orbital interaction energy coefficient S of the active atom is preferably about 0.06 to 0.06, preferably about 0.07 to 0.05 (particularly about 0.01 to 0.045). It is.
  • the number of active atoms depends on the bonding site of the functional group having an active atom (terminal, branched chain, main chain, etc.). For example, in one molecule of a thermoplastic resin, an average of two or more (2 to 100) The number is preferably about 2.5 or more (about 2.5 to 500), more preferably about 3 or more (about 3 to 1000) on average.
  • the number of active atoms in one thermoplastic resin molecule is usually about 2 to 100 (preferably 2.5 to 50, more preferably 3 to 25, and especially 3 to 20). If a thermoplastic resin that satisfies such conditions is selected, the crosslinking reaction proceeds at the interface between the rubber component and the thermoplastic resin component during vulcanization of the rubber component, and the two are firmly joined.
  • E c is Indicates the orbital energy (e V) of the radical of the radical generator, and C H0 M0, n is the molecule of the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the nth hydrogen or sulfur atom that constitutes the basic unit of the thermoplastic resin.
  • 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 L dragon 0 , n indicate the orbital energy (e V) of the L UMO MOPAC PM 3 in equation (1) is one of the molecular orbital methods (MO).
  • the molecular orbital method is one of the approximation methods for discussing the electronic state of a molecule, and is an empirical method such as the Huckel method, a semi-empirical method that enhances the approximation of the Huckel method, and a non-empirical method for obtaining the molecular orbital function only by strict calculations
  • Molecular orbital method is one of the most powerful ways to relate molecular structure and its chemical reactivity.
  • MOPAC PM 3 is a method that forms the core of the ND DO (Neglect of Diatomic Differential Overlap) method, which is one of the semi-empirical methods.
  • MOPAC PM 3 is mainly used for studying the reaction of organic compounds, and has been used in many literatures and books [“Molecular Orbital Method MO PAC Guidebook” (Tsuneo Hirano, Kazutoshi Tanabe, Kaibundo, 1991) ), “Sankei, Introduction to Quantum Chemistry” (Seijiro 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.
  • MOP AC PM 3 for a polymer compound
  • the basic unit is represented by H ⁇ -CH 2 -CH 2 -CH 2 -for convenience.
  • Equation (1) is based on the concept of superdelocalizability (Sr) published in 1954 by the late Nobel Prize-winning Hiroshi Fukui (“To use the molecular orbital method”, p. 71, Equations similar to equation (1) have been derived in various books and literature from the concept of Sr.
  • orbital interaction energy coefficient S defined by Equation (1) [1 / eV] is not just a conceptual value, but a value that has the same meaning as the parameters for specifying the material and the physical properties (molecular weight, functional groups, etc.).
  • 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.
  • Amino (one NH 2) group e.g., terminal amino group
  • Imino (one NH-) groups e.g., main chain or terminal imino group, such as single NH- group ami de binding
  • Mercapto (_SH) group methyl (_CH 3 ) group, methylene (1-CH 2 —) group (methylene group adjacent to electron-withdraw
  • the sulfur atom active sulfur atom having an orbital interaction energy coefficient S of a certain value (for example, 0.06) or more
  • a radical generator is an organic peroxide
  • a thio group one S -
  • mercapto (one SH) group an alkylthio group (methylthio group, etc.
  • Flip Bok 4 Al Kiruchio group such Echiruchio group
  • a sulfinyl group - sulfur atom, such as 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 and 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 basic units.
  • the radical generator is an organic peroxide
  • two hydrogen atoms at the terminal NH 2 group are active hydrogen atoms (ie, S ⁇ 0.00 6).
  • the average number N of active hydrogen atoms in one molecule is determined by the following formula based on the ratio of terminal NH 2 groups to terminal COOH groups of the polymer (polyamide 66) as an aggregate. It can be calculated based on 2).
  • the terminal NH 2 group Z terminal CO OH group 1/1 (molar ratio)
  • the number of terminal NH 2 groups in one molecule A 1
  • the number of active hydrogen atoms in one molecule N There are two.
  • the terminal NH 2 group / terminal C ⁇ OH group 1/2 (molar ratio)
  • the number of active hydrogen atoms in one molecule N 4 Z 3 pieces.
  • 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, so that the apparent activity of the mixed resin is calculated.
  • the number of 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, polyether resin (polyacetal resin, polyphenylene resin). Diene ether resin, polysulfide resin, etc.), polyolefin resin, polyurethane resin, and thermoplastic elastomer. 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, but even if the polymer has a plurality of the above active atoms in the molecule, the concentration of the active atoms in the resin relatively decreases as the molecular weight increases. However, the cross-linking speed and density between the resin and the rubber may decrease, and as a result, the contribution of active atoms to the bonding may decrease. Therefore, it is advantageous that the resin has a lower molecular weight.
  • the molecular weight of the resin is usually a number average molecular weight of 300 to 400, preferably 500 to 100, more preferably 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. Usually, an aliphatic polyamide resin is used. Is an aliphatic polyamide resin, aliphatic Jiamin component (C 4 _ 10 alkylenediamines tetramethylene ⁇ Min to, etc.
  • Kisame ethylenediamine an aliphatic dicarboxylic acid component (adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic Condensates with acids or other alkylene dicarboxylic acids having about 4 to 20 carbon atoms (for example, Polyamide 46, Polyamide 66, Polyamide 610, Polyamide) Lactam (e.g., lactam having about 4 to 20 carbon atoms such as ⁇ -caprolactam, ⁇ -laurolactam) or aminocarboxylic acid
  • adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic Condensates with acids or other alkylene dicarboxylic acids having about 4 to 20 carbon atoms for example, Polyamide 46, Polyamide 66, Polyamide 610, Polyamide
  • Lactam e.g., lactam having about 4 to 20 carbon atoms such as ⁇ -caprolactam, ⁇ -laurolactam
  • aminocarboxylic acid e.g.
  • homo- or copolymers eg, aminoundecanoic acid, etc. having about 4 to 20 carbon atoms, such as aminocarbonic acid
  • copolyamide with copolymerized components for example, polyamide 6 11 and polyamide 6 /
  • 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. It is.
  • the alicyclic made of Polyamide for example, the aliphatic dicarboxylic acid components amount and alicyclic diamine component (C 5 _ 8 consequent opening alkyldiamine, such as cyclohexyl diamine cyclohexane; cyclohexyl bis (Aminoshiku port) methane, 2, Condensates with bis (aminocyclohexyl) alkanes such as 2-bis (aminocyclohexyl) propane are included.
  • alkyldiamine such as cyclohexyl diamine cyclohexane
  • cyclohexyl bis (Aminoshiku port) methane 2, Condensates with bis (aminocyclohexyl) alkanes such as 2-bis (aminocyclohexyl) propane are included.
  • 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 in which the dicarboxylic acid component is an aromatic component [aliphatic diamines (such as trimethylhexylenediamine) ) And aromatic dicarboxylic acids (such as terephthalic acid and isophthalic acid)], polyamides in which the diamine and dicarboxylic acid components are aromatic [poly (m-phenyleneisophthalamide)] Such as wholly aromatic polyamides (such as aramid).
  • MXD Condensates of aromatic diamines such as 6 (such as meta-xylylenediamine) with aliphatic dicarboxylic
  • Polyamide-based resins further include a polyamide containing dimer acid as a dicarboxylic acid component, a small amount of a polyfunctional polyamine, and Z or polycarbonate. Also included are polyamides and modified polyamides (such as N-alkoxymethyl polyamides) using a boric acid component and having a branched chain structure.
  • a hydrogen atom at the terminal amino group for example, a hydrogen atom at the terminal amino group, a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the ⁇ -position to the terminal amino group, a hydrogen atom bonded to a carbon atom adjacent to the _ ⁇ group of an amide bond
  • Atoms hydrogen atom of methylene group ⁇ hydrogen atom of methylidyne group
  • hydrogen atom of terminal amino group constitute active hydrogen atom.
  • the terminal amino group / terminal lipoxyl group approximately 50 ⁇ 50 to 100/0 (molar ratio), preferably 60 ⁇ 40 to : About L 0 0Z0 (molar ratio), more preferably about 70/30 to 100 10 (molar ratio).
  • the polyester-based resin may be an aliphatic polyester-based resin, but usually, an aromatic polyester-based resin such as a polyalkylene arylate-based resin or a saturated aromatic polyester-based resin is used.
  • an aromatic polyester-based resin such as a polyalkylene arylate-based resin or a saturated aromatic polyester-based resin is used.
  • poly C 2 _ 4 alkylene terephthalate such as polyethylene terephthalate ( ⁇ ⁇ ) and polybutylene terephthalate ( ⁇ ⁇ ;); poly C 2 — corresponding to this polyalkylene terephthalate 4- alkylene naphthalate (eg, poly (ethylene naphthalate); 1,4-cyclohexyl dimethylene terephthalate (PCT)).
  • the polyester resin contains an alkylene acrylate unit as a main component (for example, 50% by weight or more).
  • a copolyester containing in, the copolymerization component, Echire glycol, propylene glycol, c 2 _ 6 alkylene glycolate Ichiru, Poriokishi c 2 _ 4 Al sharp glycol such as butanediol hexanediol to, Examples thereof include asymmetric aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid and isophthalic acid or acid anhydrides thereof, and aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid. Further, a branched chain structure may be introduced into the linear polyester by using a small amount of polyol and / or polycarboxylic acid.
  • a modified polyester resin modified with a modifying compound having an active atom for example, at least one selected from an amino group and an oxyalkylene group
  • Aromatic polyester-based resin include polyamines (aliphatic diamines, for example, ethylenediamine, trimethylenediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylene).
  • Alicyclic diamines such as linear or branched alkylenediamines having about 2 to 10 carbon atoms, such as dienedamine, trimethylhexamethylenediamine, 1,7-diaminoheptane, and 1,8-diaminooctane; , Isophorone diamine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, etc .; aromatic diamines such as phenylenediamine, xylylenediamine, diaminodiphenylamine Etc.), polyols (eg, (poly) oxyethylene Recalls, (poly) O alkoxy trimethylene glycol, (poly) Okishipuro propylene glycol, Ru can be exemplified include (poly) O carboxymethyl tetramethylene da recalls such as (poly) Okishi C 2 _ 4 alkyl render recall such etc.
  • the modification can be performed, 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-based resin depends on the amount of active hydrogen atoms in the compound. For example, 0.1 to 2 mol, preferably 0.2 to 1.5 mol, and more preferably about 0.3 to 1 mol, per 1 mol of the modified compound. You may.
  • the amount of the (poly) oxy C 2 _ 4 alkylene glycol used is about 1 to 50 parts by weight, preferably 5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester resin. It may be about 0 parts by weight.
  • the hydrogen atom of the methylene group adjacent to the oxygen atom of the (poly) oxyalkylene unit usually constitutes an active hydrogen atom.
  • a hydrogen atom of a terminal amino group or a terminal atom is usually used.
  • a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the first position with respect to an amino group, a hydrogen atom bonded to a carbon atom adjacent to one NH— group of an amide bond eg, a hydrogen atom of a methylene group ⁇ a hydrogen atom of a methylidyne group
  • the hydrogen atom of the terminal amino group constitutes an active hydrogen atom.
  • Poly (thio) ether resins include polyoxyalkylene resins, polyphenylene ether resins, and polysulfide resins (polythioether resins).
  • polyoxyalkylene resin examples include polyoxymethylene glycol, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene-polypropylene block copolymer, polyoxytetramethylene glycol and the like. etc. _ 4 alkyl render recall.
  • Preferred polyether 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 ethylene oxide and Z or 1,3-dioxolane).
  • the ends of the polyacetal resin are blocked and It may be standardized.
  • a polyacetyl resin for example, a hydrogen atom of an oxymethylene unit, a hydrogen atom of an alkoxy group (particularly a methoxy group) whose terminal is blocked, and particularly a 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, for example, copolymers of 2,6-dimethylphenylene oxide and phenols, styrene resins And a modified resin obtained by blending or grafting the above.
  • a polyphenylene ether-based resin for example, a hydrogen atom of a methyl group bonded to a benzene ring constitutes an active hydrogen atom.
  • polysulfide resin (polythioether resin)
  • the polysulfide resin is not particularly limited as long as it has a thio group (—S—) in a 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 like poly (aminophenylene sulfide).
  • a preferred polysulfide resin is a polyphenylene sulfide resin.
  • the thio group in the main chain constitutes an active sulfur atom.
  • Polyolefin-based 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.
  • olefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, poly (methylpentene-11), and copolymers of olefins and copolymerizable monomers.
  • Preferred polyolefin resins are 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 copolymer. Propylene-ethylene-butene copolymer. Also, the polyolefin resin is preferably crystalline.
  • hydrogen atoms of a methylene group constituting the main chain of polyolefin, hydrogen atoms of a methyl group branched from the main chain, and the like constitute active hydrogen atoms.
  • the polyurethane resin can be obtained by reacting a diisocyanate, a polyol and, if necessary, a chain extender.
  • diisocyanates include aliphatic methylene diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, and isophoro.
  • Alicyclic diisocyanates such as diisocyanate, phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl methane-4,4'-diisocyanate, aromatic diisocyanates, and xylylene diisocyanate, etc.
  • Examples thereof include aliphatic dissociates.
  • diisocyanates compounds in which an alkyl group (for example, a methyl group) is substituted on a main chain or a ring may be used.
  • diols 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 glycol, butanediol, and neopentyldaricol, ⁇ — power Puroraku tonnes C 4, such as - 1, such as 2 polyester diols obtained from such lactone component), Porieteruji All (polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer, poly (xyltetramethylene dalicol), bisphenol A-alkylene oxide adduct, etc.), polyester ether diol (as part of the diol component) Polyester
  • Jiamin acids can also be used.
  • the diamines include aliphatic diamines such as ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, 1, A straight-chain or branched-chain alkylenediamine having about 2 to 10 carbon atoms, such as 7-diaminoheptane and 1,8-diaminooctane, such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and dipropylenetriamine.
  • Alicyclic diamines for example, isophoronediamine, bis (4-amino-13-methylcyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, etc .
  • aromatic Diamines for example, phenylenediamine, xylylenediamine, Examples thereof include diaminodiphenylmethane.
  • 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 dalycol,
  • the hydrogen atom of the amino group of the chain extender constitutes an active hydrogen atom.
  • Thermoplastic elastomers include polyamide-based elastomers (copolymers using polyamide as a hard phase and aliphatic polyether as a soft phase), and polyester-based elastomers (polyalkylene arylate as a hard phase).
  • Polymer with aliphatic polyether or aliphatic polyester as soft phase Polyurethane elastomer (polyurethane of short chain glycol as hard phase, and aliphatic polyether or aliphatic polyester as soft phase) Copolymers, for example, polyester urethane elastomers, polyether urethane elastomers, etc., and polystyrene-based elastomers (block copolymers having a polystyrene block as a hard phase and a gen-polymer block or a hydrogenated block thereof as a soft phase).
  • polystyrene or polypropylene as a hard phase polystyrene or polypropylene as a hard phase
  • ethylene-propylene rubber or ethylene-propylene-gene rubber as a soft phase composed of hard phase and soft phase with different crystallinity
  • Olefin-based elastomer Etc. polyvinyl chloride-based elastomer mono-
  • Ru contains a fluorine-based thermoplastic elastomer scratch.
  • 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 relates to various thermoplastics containing the active atom at a predetermined concentration. It can be used for joining resin and rubber. Therefore, when the thermoplastic resin does not contain the active atoms at a predetermined concentration, the thermoplastic resin may be used as a modified resin into which the active atoms (or an amino group, an oxyalkylene group, a mercapto group, etc.) are introduced.
  • thermoplastic resin examples include, for example, a vinyl polymer resin [(meth) acrylic resin (polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-styrene copolymer (MS resin), styrene-based resin (polystyrene; AS resin, styrene copolymer such as styrene-methyl methacrylate copolymer; styrene-based graft copolymer such as HIPS, ABS resin, etc.); Monomers or copolymers of monomers (polyvinyl chloride, vinylidene chloride copolymer, etc.), vinyl resins (polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, etc.), etc., condensation resins [polycarbonate (bisphenol A type) Polycarbonate resin, etc.), Polyimide resin, Polysulfone resin, Polyethersulfone resin, Polyether Ether ketone resin,
  • a vinyl monomer is copolymerized with a monomer having a propyloxyl group or an acid anhydride group such as (meth) acrylic acid or maleic anhydride to give a vinyl polymer resin.
  • a hydroxyl group or an acid anhydride group is introduced, and if necessary, reacted with thionyl chloride to form an acid chloride group, and ammonia, monosubstituted amines (monoalkylamine, monoarylamine, etc.)
  • the modified resin may be produced by reacting with a diamine to introduce an 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 (8), for example, styrene resins, (meth) acrylic resins, homo- or copolymers of octogen-containing monomers ( Fluorine resin), pinyl resin, polycarbonate resin, polyimide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyesteretherketone resin, polyarylate resin, liquid crystalline polyester resin, etc. .
  • the proportion of the thermoplastic resin having active atoms is from 30 to 100% by weight, preferably from 50 to: 100% by weight of L, more preferably from 80 to 100% by weight, based on the whole resin component. %.
  • the resin composition for forming the resin member includes various additives, for example, fillers or reinforcing agents, stabilizers (ultraviolet absorbers, antioxidants, heat stabilizers), coloring agents, plasticizers, lubricants, and flame retardants. It may contain an antistatic agent and the like.
  • the rubber member is obtained by forming (vulcanizing) a rubber composition containing a radical generator and rubber.
  • the rubber is not particularly limited as long as it can react with the thermoplastic resin described in the section of [Resin Member], and various rubbers can be used.
  • the thermoplastic resin can be activated by a radical generator, a wide range of rubber can be used. You can choose from.
  • Examples of the rubber include gen-based rubber, aged refin-based rubber, acrylic rubber, fluoro rubber, urethane-based rubber, and epichlorohydrin rubber (epichlorohydrin homopolymer C0, epichlorohydrin and ethylene oxide).
  • EC ⁇ copolymers obtained by further copolymerizing aryl glycidyl ether, etc.), chlorosulfonated polyethylene, propylene oxide rubber (GP ⁇ ), ethylene-vinyl acetate copolymer (E AM),
  • E AM ethylene-vinyl acetate copolymer
  • Examples thereof include polynorporene rubber and modified rubbers thereof (acid-modified rubber and the like). 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 rubbers include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), isobutylene isoprene rubber (butyl rubber) (IIR), butyl rubber (BR :), and chloroprene rubber (CR).
  • Polymer for example, acrylonitrile butadiene rubber (nitrile rubber) (NBR), nitrile chloroprene rubber (NCR), nitrile isoprene rubber (NIR), etc., acrylonitrile copolymer rubber; styrene butadiene rubber ( SBR, for example, random copolymer of styrene and butadiene, SB block copolymer of styrene block and butadiene block), styrene such as styrene chloroprene rubber (SCR), styrene isoprene rubber (SIR) And the like.
  • Gen-based rubber also includes hydrogenated rubber, such as hydrogenated nitrile rubber (HN
  • olefin rubber examples include ethylene propylene rubber (E PM), ethylene propylene gen rubber (E PDM, etc.), and polyoctenylene rubber.
  • the acryl-based rubber includes a rubber containing alkyl acrylate as a main component, for example, an alkyl acrylate and a chlorine-containing crosslinkable monomer.
  • fluorine rubber examples include rubber using a fluorine-containing monomer, for example, a copolymer FKM of vinylidene fluoride and polyfluoropropene and, if necessary, of tetrafluoroethylene, a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene, Copolymer FFKM of tetrafluoroethylene and perfluoromethyl vinyl ether can be exemplified.
  • a fluorine-containing monomer for example, a copolymer FKM of vinylidene fluoride and polyfluoropropene and, if necessary, of tetrafluoroethylene, a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene, Copolymer FFKM of tetrafluoroethylene and perfluoromethyl vinyl ether can be exemplified.
  • urethane rubber (U) examples include a polyester-type urethane elastomer and a polyether-type urethane elastomer.
  • modified rubber examples include acid-modified rubbers such as carboxylated styrene butadiene rubber (X-SBR), lipoxylated nitrile rubber (X-NBR), and carboxylated ethylene propylene rubber (X-EP (D) M). Rubbers having carboxylic acid groups or acid anhydride groups are included.
  • acid-modified rubbers such as carboxylated styrene butadiene rubber (X-SBR), lipoxylated nitrile rubber (X-NBR), and carboxylated ethylene propylene rubber (X-EP (D) M). Rubbers having carboxylic acid groups or acid anhydride groups are included.
  • the radical generator not only vulcanizes (or crosslinks) the rubber, but also acts on the thermoplastic resin (for example, by extracting active hydrogen atoms of the thermoplastic resin and radicalizing the radical). (Activated), the thermoplastic resin and the vulcanized rubber are directly joined by a crosslinking reaction.
  • Various radical generators can be used as the radical generator depending on the type of the thermoplastic resin or rubber, and can be selected from, for example, organic peroxides, azo compounds, and sulfur-containing organic compounds other than sulfur. . Sulfur is not included in the radical generator because it causes an ionic reaction and not only has a very low radical generation efficiency, but also traps the generated radicals.
  • the radical generators can be used alone or in combination of two or more.
  • diacyl peroxides (lauroyl peroxide) Side, benzoyl peroxide, 4-cyclobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, etc., and dialkyl peroxides (di-t_butylbutyloxide, 2,5-di (t-yl) Butylperoxy) 1,2,1-dimethylhexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) — 3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-di (t-butylbenzyloxy) -2,5-dimethyl Hexene-1,3,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, dicumylperoxide, etc., alkyl peroxides (t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 2, 5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, diis
  • the azo compound includes azoisobutyronitrile and the like.
  • sulfur-containing organic compounds include thiurams (tetramethylthiuram monosulfide (TMTM), tetramethylthiuram disulfide (TM TD), tetraethylthiuram disulfide (TETD), tetrabu tetrasulfide (DP TT), etc.
  • Jichio force Rubamin acid salts (di-methyl di Chio carbamate, di Cj_ 4 Arukirujichio force Rubamin acids such geminal chill di Chio carbamate, Natoriumu forces potassium, iron, copper, zinc, and salts with selenium or tellurium ), 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 for example, benzophenone or a derivative thereof (3,3-dimethyl- 1-4-Methoxybenzophenone, 4,4-dimethoxybenzophenone, etc., alkylphenylketone or derivatives thereof (acetophenone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-12-methyl-1-methyl) Phenylpropane-1-one, benzyldimethyl ketal, 1-hydroxy xycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-ethyldimethylamino-1- (morpholinophenyl)-butaneone, etc., anthraquinone and its derivatives (2-methylanthraquinone, etc.), thioxanthone or its derivatives (2-chlorothioxan
  • the preferred radical generator among these compounds is an organic peroxide.
  • the ratio of the radical generator can be selected, for example, from 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).
  • a vulcanization activator (sometimes referred to as a curing agent) may be used together with the radical generator in order to increase the efficiency of adhesion by the radical generator.
  • 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.
  • the thermoplastic resin is a polyphenylene-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 securely and firmly connected.
  • the vulcanization activator only needs to be present in an amount necessary for accelerating the vulcanization of the rubber and for forming a crosslink between the rubber and the resin. Proper The amount added can be appropriately selected.
  • the vulcanization activator examples include an organic compound having a carbon-carbon double bond (polymerizable unsaturated bond) [for example, a vinyl monomer (eg, divinyl benzene), an aryl monomer (eg, divinylbenzene)]. Ryl phthalate, triallyl phosphate, triaryl (iso) cyanurate, etc.), (meth) acrylic monomers, etc.), and maleimide compounds. These vulcanizing activators can be used alone or in combination of two or more. As the vulcanizing activator, a polyfunctional vulcanizing activator having two or more polymerizable unsaturated bonds is usually used.
  • (Meth) acrylic monomers include, for example, bifunctional (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediamine— C 2 _ 1 () alkylene glycol di (meth) acrylates such as rudi (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, and neopentyl glycol di (meth) acrylate; diethylene glycol (meta) ) Acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene dalicol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate (Meth) acrylate, polytetramethylene glyco Distearate (meth) Akuri rate such as poly C 2 - 4 alkyl render recall di (me
  • a maleimide compound having a plurality of maleimide groups can be obtained by reacting a polyamine with maleic anhydride.
  • the maleimide compounds include, for example, aromatic bismaleimides (N, N, 11-, 3-phenylenediimide, N, N '11-, 4-phenylenediimide, N, N '— 3-Methyl-1,4-phenylenediimide, 4,4,1-bis (N, N'-maleimide) diphenylmethane, 4,4,1-bis (N, N'-maleimide) diphenyl Sulfone, 4, 4'-bis (N, N'-maleimide) diphenyl ether, etc.), Aliphatic bismaleide (N, N'- 1,2-ethylenebismaleimide, N, N'- 1,3-propylene propylene bismaleide, N, N'-1,4-tetramethylene bismaleide, etc.).
  • Preferred vulcanization 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 the 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 the unvulcanized rubber (or unvulcanized rubber composition) and the thermoplastic resin (or the resin composition). You may. 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 Z or thermoplastic resin).
  • the amount of the vulcanization activator to be added is 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 with respect to 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.
  • excessive addition may have a significant effect on the physical properties of the rubber member or resin member.
  • 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, for example, the weather resistance is significantly reduced. Occurs.
  • a gel or the like is generated along with the formation of the resin member, which makes it difficult to form the resin member appropriately, or lowers the mechanical strength of the resin member. Further, the added vulcanization activator may ooze (migrate) from the resin member.
  • the amount of the vulcanizing activator to be added should be adjusted when the material to be added is rubber.
  • the amount is 5 parts by weight or less, for example, about 0.1 to 5 parts by weight (for example, 3 to 5 parts by weight) based on 100 parts by weight of the resin.
  • the vulcanizing activator does not necessarily need to be added to the rubber composition and Z 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 used in order to increase the efficiency of adhesion.
  • the addition of a vulcanization aid can further strengthen the bonding between the rubber member and the resin member.
  • the vulcanization aid may be added to at least one of unvulcanized rubber (or unvulcanized rubber composition) and thermoplastic resin (or resin composition). Is also good.
  • a vulcanization aid is often added to a thermoplastic resin.
  • 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 (8) for example, oligomers of the polyamide resin, polyesters of the polyester
  • Oligomers such as oligomers having a number average molecular weight of about 100 to 100 ', such as oligomers of resin-based resins, polyamines (for example, polyamines described in (2) Polyester-based resin), and polio.
  • Phenols eg, polyols described in (2) Polyester resin
  • polycarboxylic acids or acid anhydrides thereof compounds having a plurality of aldehyde groups, epoxy compounds, nitrogen-containing compounds Resin (amino resin, etc.), methylol group or alkoxy
  • examples thereof include a compound having a cymethyl group and polyisocyanate.
  • Preferred vulcanization aids are compounds having an average of two or more active hydrogen atoms per molecule among the active atoms represented by the formula (1), for example, those described in the above (1) to (8).
  • the thermoplastic resin oligomers described above for example, oligomers of the polyamide-based resin, oligomers of the polyester-based resin, etc.
  • the polyamines for example, oligomers of the polyamines, and the polyamines.
  • the ratio of the vulcanization aid is, for example, 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight, and more preferably 1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of rubber and Z or resin. About 5 parts by weight.
  • the rubber composition may contain various additives such as a filler, a plasticizer or a softener, a co-vulcanizing agent (metal oxide such as zinc oxide, etc.), an anti-aging agent (heat aging). Inhibitors, ozone deterioration inhibitors, antioxidants, ultraviolet 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.
  • a filler a plasticizer or a softener
  • a co-vulcanizing agent metal oxide such as zinc oxide, etc.
  • an anti-aging agent heat aging
  • tackifiers tackifiers
  • processing aids lubricants (stearic acid, metal stearate, wax, etc.), coloring agents, foaming agents, dispers
  • the fillers include, for example, powdery or granular fillers or reinforcing agents (such as myriki, clay, talc, silicates, silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, carbon black, ferrite, etc.), and fibrous materials. Filaments or reinforcing agents (organic fibers such as rayon, nylon, vinylon, and aramide, and inorganic fibers such as carbon fiber and glass fiber) are included.
  • the plasticizer is not particularly limited as long as it can impart plasticity to the rubber composition, and a conventional softener (vegetable oil such as linoleic acid, oleic acid, castor oil, and palm oil; paraffin, process oil, extender, etc.) Mineral oils, etc.), plasticizers (phthalate esters, aliphatic dicarbonate esters, sulfur-containing plasticizers, polyester polymer plasticizers, etc.) Etc.) can be used.
  • a conventional softener vegetable oil such as linoleic acid, oleic acid, castor oil, and palm oil; paraffin, process oil, extender, etc.
  • Mineral oils etc.
  • plasticizers phthalate esters, aliphatic dicarbonate esters, sulfur-containing plasticizers, polyester polymer plasticizers, etc.
  • 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 about 0 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber. It may be.
  • the content of the plasticizer or softener is, for example, about 0 to 200 parts by weight, preferably about 0 to 150 parts by weight, and more preferably 0 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of 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 an effective amount, for example, 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.
  • thermoplastic resin containing active atoms at a predetermined concentration and rubber are combined, so that a resin member composed of a thermoplastic resin and a rubber member composed of vulcanized rubber can be joined in a wide variety of combinations,
  • a resin member composed of a thermoplastic resin and a rubber member composed of vulcanized rubber can be joined in a wide variety of combinations.
  • the coexistence of a vulcanizing activator, if necessary, makes the joining more reliable and stronger. Therefore, the combination of the thermoplastic resin and the rubber is not particularly limited, and examples thereof include the following combinations (a) to (! 1).
  • an unmodified rubber for example, a propyloxyl group / anhydride
  • an unvulcanized rubber without utilizing a reaction between an amino group of a polyamide resin and a propyloxyl group or an acid anhydride group of the rubber.
  • Rubber that has not been modified by physical groups can be used. Therefore, the range of application between polyamide resins (for example, aliphatic polyamide resins) and rubber has been expanded. It can be expanded very quickly.
  • thermoplastic elastomer (i) Combination of thermoplastic elastomer and unvulcanized rubber containing radical generator
  • the radical generator is preferably an organic peroxide
  • the vulcanizing activator is a bifunctional or polyfunctional vulcanizing activator (especially a trifunctional or polyfunctional (meth) acrylate). Is preferred.
  • thermoplastic resin in combination with an unvulcanized rubber containing a radical generator, the resin member made of the thermoplastic resin and the rubber member made of the vulcanized rubber are joined.
  • This composite can be manufactured by forming a molded resin material into contact with a molded rubber material and vulcanizing or crosslinking the molded rubber material.
  • the molding resin material may be a resin composition composed of a thermoplastic resin, or may be a resin member (or a resin molded body) molded in advance. Further, the molded rubber material is in contact with the molded resin material.
  • the radical generator is active on the contact surface and contains at least unvulcanized rubber, and may be an unvulcanized rubber composition, and may be partially vulcanized or crosslinked. A rubber preform may be used.
  • an unvulcanized rubber composition composed of a resin composition composed of a thermoplastic resin (preferably, a resin composition containing at least the vulcanization activator) and an unvulcanized rubber and a radical generator (Preferably, an unvulcanized rubber composition further containing at least the vulcanizing activator) and molding, and vulcanizing or cross-linking the unvulcanized rubber composition to form a resin member and a rubber member. May be manufactured.
  • At least one of the resin member (or the resin molded body) and the rubber member (the rubber molded body) may be molded in advance.
  • an unvulcanized rubber composition is brought into contact with a resin member composed of a thermoplastic resin, and the unvulcanized rubber composition is molded and vulcanized or cross-linked to produce a composite.
  • a composite may be produced by bringing a rubber preform formed by vulcanizing or crosslinking the rubber composition into contact with a resin member composed of a thermoplastic resin.
  • the rubber preform may be a rubber preform having a radical generator remaining, as long as the radical generator is active at least on the surface in contact with the molding resin material.
  • the resin composition and the unvulcanized rubber composition are each molded, and the resin composition and the unvulcanized rubber composition are contacted or merged during the molding process. Then, a resin member and a vulcanized rubber member are bonded or bonded (one-step method), and a preformed resin member is brought into contact with an unvulcanized rubber composition to form an unvulcanized rubber composition.
  • Vulcanizing or cross-linking while joining or bonding a resin member and a vulcanized rubber member (Two-step method)
  • a preformed resin member is brought into contact with a rubber preformed body that has been molded (partially vulcanized or crosslinked) halfway through the unvulcanized rubber composition, and the rubber preformed body is further vulcanized.
  • a method of joining or bonding the resin member and the vulcanized rubber member by cross-linking is included.
  • 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, or a hot press molding machine
  • a conventional molding machine can be used to mold 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, and the unvulcanized rubber composition is vulcanized or crosslinked. By doing so, the vulcanized rubber member and the resin member may be bonded.
  • the plate-shaped or sheet-shaped unvulcanized rubber composition can be used for the resin member without using the mold (or the cavity).
  • the composite may be produced by laminating the materials and vulcanizing or crosslinking.
  • hot press molding is performed to remove volatile components and gas components in the unvulcanized rubber composition. Pressurization may be performed as appropriate using, for example, or injection molding, or may be performed under reduced pressure atmosphere.
  • the vulcanization or crosslinking temperature (or the bonding temperature between the rubber member and the resin member) is, for example, 70 to 250 ° (: preferably 100 to 230 t :, more preferably More preferably, it can be selected from a range of about 150 to 220 ° C.
  • the pressure acting between the rubber Z resins can be selected, for example, from the range of 0 to 350 MPa, preferably 1 to 15 OMPa, and more preferably 2 to LOOMPa.
  • At least one component selected from the unvulcanized rubber and the thermoplastic resin contains a vulcanization activator (for example, the polymerizable compound having a plurality of polymerizable groups) or vulcanization.
  • a vulcanization activator for example, the polymerizable compound having a plurality of polymerizable groups
  • An auxiliary agent for example, the above-mentioned polyamines and the like
  • a vulcanization aid is often added to a thermoplastic resin.
  • the vulcanization activator is usually blended into an unvulcanized rubber composition (or rubber member) and / or a resin composition. At least the vulcanizing activator (and, if necessary, the vulcanizing aid) is interposed at the contact surface (or joining surface) between the resin member and the molded rubber material, and the resin member and the rubber member are joined. Also included is a method of producing the composite.
  • the vulcanized rubber member does not necessarily need to be vulcanized or cross-linked with a radical generator (organic peroxide or the like), and may be a rubber member vulcanized with a sulfur-based vulcanizing agent.
  • a combination of the molded member of the thermoplastic resin and the molded member of the unvulcanized rubber composition that is, a resin member composed of the thermoplastic resin, at least a radical generator and an unvulcanized resin You may combine with the vulcanized rubber member from the unvulcanized rubber composition comprised with rubber.
  • a coating agent containing at least a vulcanization activator may be interposed on the joint surface between the resin member and the vulcanized rubber member by coating or the like.
  • Generator and vulcanization activator may be employed and a radically active coating agent composed of the above-mentioned vulcanization aid.
  • the amount of the coating agent on the contact surface or the junction surface of the resin member and the vulcanized rubber member may, for example, 0. 1 ⁇ 1 0 g / m 2 approximately, rather preferably is 0. 5 ⁇ 5 g Zm 2 mm, In particular, it may be about 1 to 5 g Z m 2 .
  • the heating temperature and pressure can be selected from the same ranges as those for the vulcanization or crosslinking.
  • the treated surface of the resin member may be brought into contact with the unvulcanized rubber composition.
  • 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, cyclohexanol, and haloalkyl alcohols such as tetrafluoroethanol and hexafluoroisopropanol
  • phenols phenol, cresol Organic acids (formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, etc.), esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.).
  • Dioxane, getyl ether, tetrahydrofuran, etc. sulfoxides (dim And amides (such as dimethylformamide and dimethylacetamide) and their mixed solvents.
  • the resin is polyamide resin
  • phenols phenol, cresol, etc.
  • organic acids formic acid, etc.
  • ketones hexafluoroacetone, etc.
  • alcohols to Such as xafluoroisopropyl alcohol alone or with ordinary organic What is necessary is just to mix and apply with a solvent.
  • the resin is a polyphenylene ether resin
  • hydrocarbons such as toluene
  • ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and hexafluoroacetone
  • ethers as solvents or swelling agents
  • amides eg, dimethylformamide
  • alcohols eg, hexafluoroisopropyl alcohol
  • the treated surface of the resin member is brought into contact with the unvulcanized rubber composition, whereby the vulcanized rubber member and the resin are cured. It can be firmly joined to the member.
  • the rubber member and the resin member are bonded with extremely high strength by vulcanization.
  • the properties of thermoplastic resin and rubber can be effectively expressed, and used in various applications, such as automotive parts (vibration absorbing bushes, spring plates, door lock materials, radiator mounts, etc.), anti-vibration rubber It can be advantageously used as various members, such as valves, valves, and electric plugs.
  • an adhesive is not used because a thermoplastic resin containing a hydrogen atom or a sulfur atom having a specific orbital interaction energy coefficient at a predetermined concentration and an unvulcanized rubber containing a radical generator are combined.
  • the resin and the rubber can be directly and firmly bonded in a wide variety of combinations, and a composite having high bonding strength can be obtained.
  • thermoplastic resin The following resin compositions (A1 to A6) were prepared using polyamide 612 (polycondensate of hexamethylenediamine and dodecanedicarboxylic acid) as the thermoplastic resin.
  • polyamide 612 polycondensate of hexamethylenediamine and dodecanedicarboxylic acid
  • M ⁇ PAC PM 3 The calculation of M ⁇ PAC PM 3 was performed based on the following basic units.
  • Resin composition (A 1) was kneaded with the same weight fiber as the resin composition (A 1) by a twin screw extruder to obtain a resin composition (A 2).
  • Resin composition (A 1) 100 parts by weight and soft ferrite 73.3 parts by weight were kneaded using a kneader to obtain a resin composition (A3).
  • the system was heated (220 ° C.) under 5 kg / cm 2 ), and water in the system was discharged out of the system together with nitrogen gas in 4 hours. Then, it took 1 hour to gradually raise the temperature (275 ° C) to remove water residues from the system, and then the internal pressure of the autoclave was returned to normal pressure. After cooling, polyamide 612 was obtained.
  • Resin composition B 1 to B 2 are Resin composition B 1 to B 2
  • polyamide 66 polycondensate of hexamethylenediamine and adipic acid
  • resin compositions were prepared (B1 to B2).
  • MOPAC PM 3 The calculation of MOPAC PM 3 was performed based on the following equation.
  • the following resin compositions (D1 to D3) were prepared using Polyamide 46 (polycondensate of diaminobutane and adipic acid) as the thermoplastic resin.
  • the calculation of MOPAC PM3 was performed based on the following equation.
  • Polyamide 46 (NH 2 terminal, COOH terminal : 3 (molar ratio))
  • a polymer of Z9 was obtained, and this polymer was used as a resin composition (E4).
  • the polymer (E 4) and the resin composition (E 1) were mixed with 62.5 / 3
  • the mixture was kneaded at a weight ratio of 7.5 using a twin-screw extruder to obtain a resin composition (E2).
  • resin composition (F1 to F3) were prepared using a polycondensate (alicyclic polyamide A6) of dodecanedicarboxylic acid and bis (4-aminocyclohexyl) methane as the thermoplastic resin. .
  • the calculation of MOPAC PM3 was performed based on the following equation.
  • Dimethyl terephthalate 14.587 kg, 1,4,1-butanediol 6.76767 kg, calcium acetate 3 0 g and 60 g of antimony oxide were charged into a polymerization vessel having a nitrogen gas inlet tube and a distillation side tube, heated to 180 ° C., and supplied with a small amount of nitrogen gas.
  • the temperature was gradually increased under stirring under reduced pressure, and the temperature was gradually lowered to 270 ° C and a vacuum degree of 100 Pa or less.
  • the mixture was heated and maintained at 270 ° C. for 3 hours, then taken out and allowed to cool.
  • the obtained polymer was defined as a resin composition (G 1).
  • a resin composition was prepared using polypropylene alone.
  • the calculation of MOPAC PM 3 was performed based on the following equation.
  • a resin composition was prepared using only polyphenylene sulfide (Polytron 0220A9 (unfilled product), manufactured by Polyplastics Co., Ltd.).
  • the calculation of MOPACM3 was performed based on the following equation.
  • the resin and the vulcanization activator were blended at a predetermined ratio to prepare resin compositions (L to N).
  • thermoplastic resin a polycondensate of dodecanedicarboxylic acid and bis (4-aminocyclohexyl) methane (the alicyclic polyamide ⁇ 6) was used, and the following resin composition ( ⁇ 1 ⁇ 2) was used. Prepared.
  • Vulcanization activator triallyl isocyanurate 3 parts by weight Resin composition (N 2):
  • Vulcanizing activator triaryl isocyanurate
  • Vulcanizing activator trimethylolpropane trimester acrylate
  • Rubber 100 parts by weight (Ethylene propylene diene rubber (DSM Co., Ltd., Keltan 509 X 100, Gen content 8.2% by weight)) 90 parts by weight, polyoctenylene rubber (Vesten amer 8001 2), 10 parts by weight, manufactured by Degussa Corporation
  • Rubber 100 parts by weight (natural rubber 60 parts by weight, ethylene propylene rubber (DSM Co., Ltd., Kertan 509 X 100, Jen content 8.2% by weight) Parts by weight, polyoctenylene rubber (Vesten amer 800 1 2), 5 parts by weight, manufactured by Degussa Corporation (ii) Filer [Power Pump Rack (FEF)] 1 part by weight
  • HNBR Hydrogenated nitrile rubber
  • HNBR Hydrogenated nitrile rubber
  • Fluoro rubber (F PM) (D ai El "G920", manufactured by Daikin Industries, Ltd.) 100 parts by weight
  • Fluoro rubber (F PM) (DaiE1 "G920", manufactured by Daikin Industries, Ltd.) 100 parts by weight
  • Vulcanization activator triallyl isocyanurate
  • the resin composition is injection-molded, and the obtained resin member (plate-like, size 100 mmX100 mmX4 mm) is placed in a molding die, and a molding tree is formed.
  • the unvulcanized rubber composition was injection-molded on the surface of a grease member, and vulcanized or cross-linked at a temperature of 180 ° C. and a pressure of 20 MPa for 20 minutes to produce a composite.
  • the adhesive strength between the resin member and the rubber member was measured by a peel test, and evaluated according to the following criteria.
  • the number of active atoms indicates the number of active atoms (S ⁇ 0.006) in one molecule of the thermoplastic resin obtained by the calculation of MOP AC PM3.
  • E c is, - 8 e V (radical generator when an organic peroxide), or one 6 e V (radical generator case of tetramethylthiuram Soo sulfide) was.
  • Thermoplastic resin composition Activity in one molecule Adhesive strength Material Number of atoms
  • Thermoplastic resin composition Activity in one molecule Adhesive strength Material Number of atoms
  • Example 25 A 17 .2 A Example 26 A 27 .2 A Example 27 A 37 .2 A Example 28 A4 4 A Example 29 A 52. 4 A Comparative Example 10 A 60.8 C Example 30 B 1 2 A Comparative Example 1 1 B 2 1 C Example 3 1 C 17 .2 A Example 3 2 C 2 2 A Comparative Example 1 2 C 3 1.6 C Example 3 3 D 1 4 B Example 3 4 D 2 2 B Comparative Example 1 3 D 3 1.6 C Example 3 5 E 15 A Example 3 6 E 2 4 or more B Example 3 7 E 3 .3.8 or more B Example 3 8 F 1 3 A Example 3 9 F 2 2 A Comparative example 1 4 F 3 1.
  • Thermoplastic resin composition Activity in one molecule Adhesive strength Material Number of atoms
  • Example 47 A 177.2 A Example 48 A 27 .2 A Example 49 A 3 A Example 50 A 4 4 A Example 51 A 52.4 A Compare Example 1 8 A 60.8 C Example 5 2 B 1 2 B Comparative Example 1 9 B 2 1 C Example 5 3 C 17 .2 A Example 5 4 C 2 2 B Comparative Example 2 0 C 3 r
  • Example 5 5 D 14 B Example 5 6 D 2 2 B Comparative Example 2 1 D 3 1.6 C
  • Example 5 7 E 1 5 or more A
  • Example 5 8 E 2 4 or more B
  • Example 5 9 E 3 3 .8 or more B
  • Example 6 0 F 1 3 A
  • Example 6 1 F 2 2 B Comparative Example 2 2 F 3 1-2 C Comparative Example 2 3 G 10 pieces C
  • Example 6 2 G2 4 pieces A
  • Example 6 4 I 9 or more B Example 6 5 J 6 or more B
  • Thermoplastic resin composition Activity in one molecule Adhesive strength Material Number of atoms
  • Comparative Example 24 A10 C Comparative Example 25 A20 C Comparative Example 26 A30 C Comparative Example 27 A40 C Comparative Example 28 A50 C Comparative Example 29 A 60 C Comparative Example 3 0 B 10 C Comparative Example 3 1 B 20 C Example 6 7 C 12 B Comparative Example 3 2 C 2 1 C Comparative Example 3 3 C 30.8 C Example 6 8 D ⁇ 4 pieces B Example 6 9 D 22 2 B Comparative Example 3 4 D 3 1.6 C Comparative Example 3 5 E 10 C Comparative Example 3 6 E 20 0 C Comparative Example 3 7 E 3 0 C Comparative Example 3 8 F 1 1 C Comparative Example 3 9 F 20.7 C Comparative Example 4 0 F 30.4 C Comparative Example 4 1 G 10 0 C Example 7 0 G 2 2 B Comparative example 4 2 H 0 C Example 7 1 I 3 or more B Example 7 2 J 4 or more B Example 7 3 K 2 or more B
  • Thermoplastic resin group Active activity in one molecule Adhesive strength Composition Number of atoms
  • Example 80 A 17 .2 A Example 81 A 27.2 A Example 82 A37.2 A Example 83 A4 4 A Example 84 A 52. 4 A Comparative Example 4 9 A 60.8 C Example 8 5 B 1 2 B Comparative Example 50 B 2 1 C Example 86 C 17 .2 A Example 8 7 C 2 2 B Comparative Example 5 1 C 3 1.6 C Example 8 8 D ⁇ 4 B Example 8 9 D 2 2 B Comparative Example 5 2 D 3 1.6 C Example 90 E 15 B Example 9 1 E 2 4 or more B Example 9 2 E 3 .3.8 or more B Example 9 3 F 1 3 A Example 9 4 F 2 2 B Comparative Example 5 3 F 3 1.
  • Thermoplastic resin group Active activity in one molecule Adhesive strength Composition Number of atoms
  • Example 10 2 A 5 2 .4 ⁇ Comparative Example 5 6 A 60.8 C Example 1 0 3 F 2 2 ⁇ Comparative Example 5 7 F 3 .1 2 C Example 1 0 4 14 A Comparative Example 5 8 20.8 C Example 1 105 N1 3 A Comparative Example 5 9 N 2 1.2 C
  • Thermoplastic resin group Active activity in one molecule Adhesive strength Composition Number of atoms
  • Thermoplastic resin group Active activity in one molecule Adhesive strength Composition Number of atoms
  • the test piece After wiping, the test piece was left for 5 minutes, washed with water, dried in a vacuum dryer at 100 ° C for 5 hours, and subjected to an adhesion test. Then, in the same manner as in Example 1 above, a composite was produced using the test piece and the unvulcanized rubber composition. When the bonding strength between the resin member and the rubber member was measured for the obtained composite by a peeling test, the bonding strength of the composite was improved to “A”.
  • a composite was produced in the same manner as in Example 148, except that methazole cresol was used instead of hexafluoroisopropanol to wipe the joint surface of the test piece.
  • methazole cresol was used instead of hexafluoroisopropanol to wipe the joint surface of the test piece.

Description

明 細 書 複合体及びその製造方法 技 分野
本発明は、熱可塑性樹脂とゴムとがー体に接合し、 かつ機械部品、 自動車部品などとして有用な複合体 (又は複合部材) 及びその製造 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、 特開昭 5 0 _ 2 5 6 8 2号公報には、 ポリホルムアルデヒド ゃォレフィン重合体などの熱可塑性プラスチック成分と、 この熱可 塑性プラスチック成分と相溶性の加硫したゴム成分 (ポリブタジェ ン、二トリルなど) とを摩擦接触させてプラスチック表面を溶融し、 プラスチック成分とゴム成分とを接触させたまま凝固させるゴム一 プラスチック複合体の製造方法が開示されている。 しかし、 この方 法では、 複合体の接合部位の形状が制限され、 複雑な形状の熱可塑 性樹脂成形体とゴム成形体との複合体を得ることが困難であるだけ でなく、 複合体の生産性を高めることも困難である。
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 0 4 2 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 9 mN/ mのゴム成分を含有する未加硫ゴムシ一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 (A S, 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 04 3 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 14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 レングリコ一ルジメタクリ レート、 トリア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 力ルポ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 Z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ウ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 (pe rkadox 14/40) とブタンジォ一ルジメタクリレート (BDMA) とを含む E P D M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、 カルボ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 官能性メ夕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 ゴムとを普遍的に組合せ、 かつ強固に接合することが困難である。 従って、 本発明の目的は、 接着剤を用いることなく、 樹脂とゴム とを幅広い組合せにおいて、 直接的かつ強固に接合できる複合体及 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、 樹脂とゴムとの接着強度に優れた複合体及 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、 分子 軌道法による特定の軌道相互作用エネルギー係数を有する水素原子 又は硫黄原子が、 ラジカル発生剤に対して高い活性を有すること、 一分子中に複数の活性の高い水素原子又は硫黄原子を有する熱可塑 性樹脂と、ラジカル発生剤を含む未加硫ゴムとを組合せて用いると、 未加硫ゴムの加硫又は架橋に伴って、 樹脂とゴムとの幅広い組合せ において普遍的に直接接着できることを見いだし、 本発明を完成し た。
すなわち、 本発明の複合体は、 未加硫ゴムの加硫により生成した 加硫ゴム部材と、 熱可塑性樹脂で構成された樹脂部材とが直接接合 した複合体であって、 ラジカル発生剤で加硫した加硫ゴム部材と、 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以上である水素原子又は硫黄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部材との組合せで構成されている, i>= (し丽 n) , I 一 EH0M0, n I + ( 函 , η) , I ^c_ ELUM0, η ' (】) (式中、 Ec、 CH0M0,n、 EH0M0,n、 CL0,n、 EL0,nは、 い 3 "t) 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、 CHOMOi n 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)
なお、 上記組合せは、 ( 1 ) アミノ基を有する脂肪族ポリアミ ド系 樹脂と、カルボキシル基又は酸無水物基含有未加硫ゴムとの組合せ、 (2) 脂肪族ポリアミ ド系樹脂と、 シラン化合物を含む未加硫ゴム との組合せ、 ( 3 ) エポキシ基含有樹脂と、 力ルポキシル基又は酸無 水物基含有未加硫ゴムとの組合せを含まない。 さらに、 (4)熱可塑 性樹脂がポリアミ ド系樹脂であるとき、 未加硫ゴムは多官能性の加 硫活性剤を含み、 ( 5 )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、 未加硫ゴムは加硫活性剤を含むものとする。
前記熱可塑性樹脂としては、 種々の樹脂、 例えば、 ポリアミ ド系 樹脂、 ポリエステル系樹脂、 ポリエーテル系樹脂、 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使用で きる。 ゴムとしては、 幅広いゴム、 例えば、 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、 ウレタン系ゴムなどが 使用できる。 ラジカル発生剤には、 有機過酸化物、 ァゾ化合物、 硫 黄含有有機化合物などが含まれる。 前記未加硫ゴム及び熱可塑性樹 脂のうち少なくとも一方の成分は、 加硫活性剤 (例えば、 一分子中 に少なくとも 2つの重合性不飽和結合を有する有機化合物など) を 含んでいてもよく、 前記熱可塑性樹脂には、 加硫助剤 (例えば、 前 記軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0. 0 0 6以上で.ある水素原子 を一分子中に少なくとも 2つ有する化合物など) を含有していても よい。
本発明の方法では、 前記熱可塑性樹脂とラジカル発生剤を含む未 加硫ゴムとを組み合わせて用い、 熱可塑性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が接合した複合体を製造する, この方法では、 熱可塑性樹脂で構成された樹脂組成物及び樹脂部材 のうち一方の成形樹脂材と、 この成形樹脂材との接触面においてラ ジカル発生剤が活性であって、 少なくとも未加硫のゴムを含むゴム 組成物及びその予備成形体のうち一方の成形ゴム材とを接触させて 成形するとともに前記成形ゴム材を加硫又は架橋させ、 樹脂部材と ゴム部材とが接合した複合体を製造してもよい。 なお、 前記未加硫 ゴム及び前記熱可塑性樹脂から選択された少なくとも一方の成分が, 前記加硫活性剤を含んでいてもよく、 前記熱可塑性樹脂には、 前記 加硫助剤を含有していてもよい。
また、 本発明の方法には、 前記成形樹脂材と成形ゴム材との接触 面に、 前記加硫活性剤 (及び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が接合した複合体を製造す る方法も含まれる。
さらには、 本発明の方法には、 熱可塑性樹脂で構成された樹脂部 材と、 加硫ゴム部材との接触面に、 加硫活性剤 (及ぴ前記加硫助剤 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が 接合した複合体を製造する方法も含まれる。 この方法において、 前 記熱可塑性樹脂で構成された樹脂組成物からの樹脂部材と、 ラジカ ル発生剤および未加硫ゴムで構成された未加硫ゴム組成物からの加 硫ゴム部材との組み合わせに限らず、 種々の組合せで熱可塑性樹脂 と加硫ゴムとを使用できる。 さらに、 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 (塗布処理) した後、 前 記樹脂部材の処理面と未加硫ゴム組成物とを接触させ、 加硫ゴム部 材と樹脂部材とが接合した複合体を製造してもよい。この方法では、 樹脂部材を処理した溶剤を除去した後、 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。 発明を実施するための最良の形態
[樹脂部材] 樹脂部材を構成する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) 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、 両者が強固に接合される。
。= (〇删0, n) / I Ec— EHOM0, n I + (CLUM0 / I Ec一 ELUMO n I ( 1 )
(式中、 Ec、 CHOM , n、 EH0M0, n、 CLUM0, n、 ELUM0, nは、 いずれ1 & 経験的分子軌道法 MO P A C P M 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、 CH0M0,n 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、 EL0,n は前記 L UMOの軌道ェ ネルギー ( e V) を示す) 式 ( 1 ) の MOPAC PM 3とは、 分子軌道法 (MO) 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 00年 5月) である。 MOPAC 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 O P AC 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、 ボリブチレンテレフ夕レート ( P B T ) の分子構造 (繰返単位) は、 一般に、 化学式一 (CH2- CH2- CH 2-CH2 - O- C (=〇) - C6H4- C (-0) -O) 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- O- C (=〇) - C6H4- C ( = 0) -〇H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一夕であ 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 パラメ一夕や物性値 (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 Ec=— 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 (一 NH2) 基 (例えば、 末端アミノ基), ィミノ (一 NH—) 基 (例えば、 主鎖又は末端イミノ基、 アミ ド結 合の一 NH—基など)、 メルカプト (_ SH) 基、 メチル (_CH3) 基、 メチレン (一 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 (一 S H) 基、 アルキルチオ基 (メチルチオ基、 ェチルチオ基などのじ卜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ひ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、 繰返単位一 (NH_ (CH2) 6-NH-C (=〇) - (CH2) 4 ― (C = 0)) 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 (= 0) - (CH2) - C (= O) -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 としてのポリマ一 (ポリアミ ド 6 6) の末端 NH2 基と末端 C O O 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 Z末端 C O OH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 C〇 OH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 Z 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=4Z3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ノ 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、 ポリエーテル系樹脂 (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 ド系樹脂など)、ポリオレ フィン系樹脂、 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、 樹 脂とゴム間の架橋速度、 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〜 4 0 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 ド系樹脂
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 アルキレンジアミン) 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 4 6、 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ノ 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 Ζ 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 分と脂環族ジアミン成分(シクロへキシルジアミンなどの C 5_8シク 口アルキルジアミン ; ビス (ァミノシク口へキシル) メタン、 2 , 2 -ビス (アミノシク口へキシル) プロパンなどのビス (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 [脂肪族ジアミン (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 フ夕ル酸など) 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 [ボリ ( 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 Z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 α—位の炭素原子に結合する水素原子、 アミ ド結合の _ΝΗ—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 ΝΗ2 基と末端 C ΟΟΗ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〜 1 0 0/0 (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 5Ζ 7 5〜 1 0 0Ζ0 (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/末端力ルポキシル基 = 5 0 Ζ 5 0〜 1 0 0 / 0 (モ ル比) 程度、 好ましくは 6 0Ζ40〜: L 0 0Z0 (モル比) 程度、 さらに好ましくは 7 0 / 3 0〜 1 0 0Ζ0 (モル比) 程度であって ¾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 夕レート (Ρ ΕΤ)、 ポリブチレンテレフタレ一卜 (Ρ Β Τ) 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 C 24アルキレンナフタレート (例えば、 ポリ エチレンナフ夕レートなど); 1, 4ー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く、 共重合成分には、 ェチレ 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 c 2_4アル キレングリコール、 フタル酸、 イソフ夕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/又はポリ力 ルボン酸を用レ 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 い。 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 ミノォ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—ァミノ— 3—メチルシク口へキシル) メタン、 ビス (アミノメチル) シク口へキサンなど;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、 (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)ォキシテトラメチレンダリコールなどの (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、 エ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 キシル基又は力ルポキシル基) 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) ォキシ C 2_4アルキレングリコール類の使用量は、 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 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。
( 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 は、 ポリオキシメチレングリコール、 ポリオキシエチレングリコ一 ル、 ポリオキシ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、 ポリオキシテトラメチレング リコールなどのポリオキシ C !_4 アルキレンダリコールなどが含ま れる。 好ましいポリ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、 及びポリスルフィ ド系樹脂が含ま れる。
( 3a) ポリァセタール系樹脂
ポリアセタール系樹脂は、 ホモポリマー (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。 ポリアセ夕一ル系樹脂では、 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。
(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、 ポリマー鎖中にチォ基 (― 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イ 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イ ド樹脂である。 ポリスルフイ 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 - C6H4-S-C6H4-S-C6H4-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—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 (エチレン一酢酸ビニル共重合体、 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イ 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樹脂、 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 ンーブテン共重合体、 プロピレン一エチレン—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一ル類と必 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 - ト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 ンジイ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 ジイソシァネート、 卜リ レンジィソシァネ一ト、 ジフエニルメタン - 4, 4 ' 一ジィソシァネ一卜などの芳香族ジィソシァネ一ト類、 キシリ レンジイソシァネートなどの芳香脂肪族ジィソシァネート類 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 グリコール、 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 リォキシエチレン一ポリォキシプロピレンブロック共重合体、 ポリ 才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ォ一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、 エチレングリコール、 プロピレング リコールなどの C 2_1 0 アルキレンジオールの他、 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、 ぺ ンタメチレンジァミン、 へキサメチレンジアミン、 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—ジアミ 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、 ジエチレン卜リアミン、 トリエチレンテトラミン、 テ トラエチレンペンタミン、 ジプロピレントリァ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、 イソホロンジアミン、 ビス ( 4—ァミノ一 3—メチルシク口へ キシル) メタン、 ビス (アミノメチル) シク口へキサンなど ; 芳香 族ジアミン類、 例えば、 フエ二レンジアミン、 キシリ レンジアミン、 ジアミノジフエニ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ダ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。
( 7 ) 熱可塑性エラス 卜マー
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(短鎖グリコールのポリウレ タンを硬質相とし、 脂肪族ポリエーテルや脂肪族ポリエステルを軟 質相とする共重合体、 例えば、 ポリエステルウレタンエラス卜マー、 ポリエーテルウレタンエラストマ一など)、ポリスチレン系エラス 卜 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 又はその水素添加プ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—プロピレンゴムやエチレン—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。 脂肪族ボ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 24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 一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、 ボリエステル系エラス 卜マ一、 ポリウレタン系エラス トマ一、 ポリ スチレン系エラストマ一、 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。
( 8 ) 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、 ビニル重合系樹 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 酸メチルースチレン共重合体(M S樹脂)など)、スチレン系樹脂(ポ リスチレン ; A S樹脂、 スチレンーメタ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樹脂などのスチレン系グ ラフト共重合体など)、 八ロゲン含有単量体の単独又は共重合体(ポ リ塩化ビニル、 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、 ポリビエルアルコールなど) 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、 ポリエ一テルエーテルケトン系樹脂、 ポリアリ レート系樹脂な ど] が例示できる。
前記ビニル重合系樹脂では、 例えば、 ビニル単量体と (メタ) ァ クリル酸、 無水マレイン酸などの力ルポ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力ルポキシル基又 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、 モノァリ一ルアミンなど) 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、 (ボリ) ォキシアルキレンダリコールモノ (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 キルェ一テル (メタ) ァクリレートを前記ビ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、 カルポキ 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 (8 ) に対応する未変性熱可塑性樹脂、 例えば、 スチレン系樹脂、 (メタ) 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)、 ピニル系樹脂、 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、 ポリエ一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〜 1 0 0重量%程度である。
樹脂部材を形成するための樹脂組成物は、 種々の添加剤、例えば、 フィラー又は補強剤、 安定剤 (紫外線吸収剤、 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。
[ゴム部材]
(ゴム)
ゴム部材は、 ラジカル発生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 に示された前記熱可塑性樹脂と反応可能である限り特に制限されず, 種々のゴムが使用できる。 特に本発明では、 熱可塑性樹脂がラジカ ル発生剤により活性化可能であるため、 ゴムとしては、 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 0、 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〇、 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〇)、 エチレン—酢酸ビニル共重合体 (E AM)、 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(NR)、 イソプレンゴム ( I R)、 イソブチレンイソプレンゴム (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 (CR) などのジェン系単量体 の重合体;例えば、 アクリロニトリルブタジエンゴム (二トリルゴ ム) (NB R)、 二トリルクロロプレンゴム (NC R), 二トリルイソ プレンゴム(N I R)などのァクリロニトリルージェン共重合ゴム ; 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 CR)、 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 (HNBR) 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 P M)、 エチレンプロピレンジェンゴム (E P DM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 A C M、 ァクリル酸アルキルエステルとァクリ口 二トリルとの共重合体 A N M、 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一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 K M、 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ニルエーテルと の共重合体 F F K M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 一 N B R )、カルボ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。
(ラジカル発生剤)
本発明では、 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、 前記熱可塑性樹脂に作用して (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)、 熱可塑性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、前記熱可塑性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。 なお、 硫黄は、 イオン的な反応を引き起こし、 ラジカルの発生効率がかなり低いだ けでなく、 発生したラジカルをトラップするため、 ラジカル発生剤 には含まれない。 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 (ラウロイルバ一ォキ サイド、 ベンゾィルパーオキサイド、 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 (ジー t _プチルベルォキシド、 2, 5—ジ ( t一 ブチルペルォキシ) 一 2, 5一ジメチルへキサン、 1, 1 _ビス ( t 一ブチルペルォキシ) — 3, 3, 5—トリメチルシク口へキサン、 2, 5—ジ ( t一プチルベルォキシ) - 2 , 5一ジメチルへキセン 一 3, 1, 3—ビス ( t 一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 一プチルヒ ドロパーオキサイ ド、 クメンヒドロパ一オキサイ ド、 2, 5—ジメ チルへキサン— 2, 5—ジヒドロパーオキサイ 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 (ェチルメチルケ卜ンペルォキシド、 シクロへキサノンペルォキシ ド、 1 , 1—ビス ( t一ブチルペルォキシ) 一 3, 3, 5—卜リメ チルシク口へキサンなど)、 過酸エステル類 (過酢酸 tーブチル、 過 ピバリン酸 t一ブチルなど) 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)、 テトラェチルチウラムジスルフィ ド (TETD)、 テトラブ テトラスルフィ ド (D P TT) など)、 ジチォ力ルバミン酸塩類 (ジ メチルジチォカルバミン酸、 ジェチルジチォカルバミン酸などのジ Cj_4アルキルジチォ力ルバミン酸と、 ナトリゥム、 力リウム、 鉄、 銅、 亜鉛、 セレン又はテルルとの塩など)、 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 ァゾールなど) 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, ージメチル 一 4—メ卜キシベンゾフエノン、 4 , 4—ジメ トキシベンゾフエノ ンなど)、 アルキルフエ二ルケ卜ン又はその誘導体 (ァセトフエノン、 ジエトキシァセトフエノン、 2—ヒドロキシ一 2—メチル— 1 ーフ 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、 2一べンジルー 2 _ジメチ ルァミノ _ 1 一 (モルホリノフエニル) —ブ夕ノンなど)、 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—クロロチォキサン卜ン、 アルキルチオ キサン 1、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ェ一テルなど)、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 める。
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。
(加硫活性剤)
本発明では、 ラジカル発生剤による接着の効率を高めるため、 ラ ジカル発生剤と共に加硫活性剤 (硬化剤などと称する場合もある) 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、 ゴム部材と樹脂部材の接合 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ェ一テ 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、 樹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 (重合性不飽和結 合) を有する有機化合物 〔例えば、 ビニル系単量体 (ジビ二ルペン ゼンなど)、 ァリル系単量体 (ジァリルフタレート、 トリアリルホス フエ—卜、 トリァリル (イソ) シァヌレー卜など)、 (メタ) ァクリ 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 官能性の加硫活性剤が使用される。
(メタ) アクリル系単量体としては、 例えば、 二官能性 (メタ) アタリ レート類 [エチレングリコ一ルジ (メタ) ァクリレート、 プ ロピレングリコールジ (メタ) ァクリ レー卜、 1, 4 -ブタンジ才 —ルジ (メタ) ァクリ レー卜、 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) ァクリレー卜などの C 2_1 () アルキレングリコールジ (メタ) ァクリ レート ; ジエチレング リコ一ルジ (メタ) ァクリ レー卜、 トリェチ.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一ルジ (メタ) ァクリ レー ト、 ジプロピレンダリコールジ (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ー 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 タ) ァクリ レートなどのポリ C 24アルキレンダリコールジ (メタ) ァクリ レート、 グリセリンジ (メタ) ァクリ レ一卜、 トリメチロー ルプロパンジ (メタ) ァクリレート、 ペンタエリスリ 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 夕) ァクリレート類 [グリセリントリ (メタ) ァクリ レー卜、 トリ メチロールェタントリ (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、 ペン夕エリスリ トールテトラ (メ夕) 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) ァクリレ一トなど] 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, 一 1 , 3—フ ェニレンジマレイミ ド、 N , N ' 一 1 , 4—フエ二レンジマレイミ ド、 N , N ' — 3—メチルー 1 , 4—フエ二レンジマレイミ ド、 4, 4, 一ビス ( N , N ' 一マレイミ ド) ジフエ二ルメタン、 4, 4, 一ビス ( N , N ' —マレイミ ド) ジフエニルスルホン、 4, 4 ' - ビス ( N , N ' 一マレイミ ド) ジフエ二ルェ一テルなど)、 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 ' 一 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 Z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 は樹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(マイグレー卜)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 100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ノ1 (例 えば、 0. 5/1〜20Z1) (重量比) 程度、 好ましくは 0. 4/ 1〜1 5Z1 (例えば、 1Z1〜1 5/1) (重量比) 程度、 さらに 好ましくは 0. 5/1〜; 1 0ノ1 (例えば、 2ノ1〜: 1 0Z1) (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 Z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 ) 〜 (8 ) 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ー、 前記ポリエステル系樹脂のォ リゴマ一などの数平均分子量 1 0 0〜 1 0' 0 0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)、 ポリオ一ル類 (例えば、 前記 ( 2 ) ボリ 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、 活性水素原子を一分子中に平均 2個以上有する化合物、 例えば、 前 記 ( 1 ) 〜 ( 8 ) 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ー、 前記ポリエステル系樹脂のォ 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 Z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)
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、 パ一ム油などの植物油 ; パラフィン、 プロセスオイル、 エキステン ダーなどの鉱物油など)、 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。
フィラーの含有量は、 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、 活性原子を所定の濃度で含む熱可塑性樹脂とゴムと を組み合わせるので、 熱可塑性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、 更に必要に 応じて加硫活性剤を共存させることにより、 その接合をより確実か つ強固にすることができる。 そのため、 熱可塑性樹脂とゴムとの組 合せは特に限定されず、 例えば、 次のような組合せ(a)〜(! 1)が例示 できる。
( a) ポリアミ ド系樹脂と、 ラジカル発生剤を含み、 かつカルボキ シル基又は酸無水物基で変性されていない未加硫ゴムとの組合せ
( b)ポリアミ ド系樹脂と、 ラジカル発生剤及び二官能以上の多官 能性の加硫活性剤 (例えば、 三官能性又はそれ以上の多官能性加硫 活性剤) を含み、 かつアルコキシシラン化合物を含まない未加硫ゴ ムとの組合せ
すなわち、 本発明では、 ポリアミ ド系樹脂のァミノ基とゴムの力 ルポキシル基又は酸無水物基との反応を利用することなく、 未加硫 ゴムとして未変性ゴム (例えば、 力ルポキシル基/酸無水物基によ り変性されていないゴム) が使用できる。 そのため、 ポリアミ ド系 樹脂 (例えば、 脂肪族ポリアミ ド系樹脂) とゴムとの適用範囲を大 きく拡大できる。
( 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、 ラジカル発生剤及び加硫 活性剤を含む未加硫ゴムとの組合せ
( f ) 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
(h)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
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。
[複合体の製造方法]
本発明では、 前記熱可塑性樹脂とラジカル発生剤を含む未加硫ゴ ムとを組み合わせて用いることにより、 熱可塑性樹脂で構成された 脂部材と加硫ゴムで構成されたゴム部材とが接合した複合体を製 造する。 この複合体は、 成形樹脂材と成形ゴム材とを接触させて成 形するとともに前記成形ゴム材を加硫又は架橋することにより製造 できる。
なお、 前記成形樹脂材は、 熱可塑性樹脂で構成された樹脂組成物 であってもよく、 予め成形された樹脂部材 (又は樹脂成形体) など であってもよい。 また、 前記成形ゴム材は、 前記成形樹脂材との接 触面においてラジカル発生剤が活性であって、 少なくとも未加硫の ゴムを含有していれば特に限定されず、 未加硫のゴム組成物であつ てもよく、 一部が加硫又は架橋されたゴム予備成形体などであって もよい。
すなわち、 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、 樹脂部材とゴム部材とが接合した複合体を製造してもよい。
また、 ラジカル発生剤が失活せず活性である限り、 樹脂部材 (又 は樹脂成形体) 及びゴム部材 (ゴム成形体) のうち少なくとも一方 の部材は予め成形されていてもよい。例えば、 ( 1 )熱可塑性榭脂で 構成された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、 複合体を 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、 前記樹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体を製造してもよく、 ( 3 )熱可塑性樹脂で構 成された樹脂部材に、 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体を製造してもよい。 な お、 前記ゴム予備成形体は、 ラジカル発生剤が少なくとも成形樹脂 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 (又はキヤビティ一) 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、 複合体が二次元的な拡がりを有する板状 又はシート状部材である場合、 前記型 (又はキヤビティ一) 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体を製造してもよい。 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やガス成分を 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。
加硫又は架橋温度は(又はゴム部材と榭脂部材との接合温度) は、 例えば、 7 0〜 2 5 0 ° (:、 好ましくは 1 0 0〜 2 3 0 t:、 さらに好 ましくは 1 5 0〜 2 2 0 °C程度の範囲から選択できる。 ゴム Z樹脂 間に作用する圧力は、 例えば、 0〜 3 5 0 M P a、 好ましくは 1〜 1 5 O M P a、 さらに好ましくは 2〜: L O O M P a程度の範囲から 選択できる。
なお、 複合体の製造において、 未加硫ゴム及び熱可塑性樹脂から 選択された少なくとも一方の成分が、 加硫活性剤 (例えば、 前記複 数の重合性基を有する重合性化合物など) や加硫助剤 (例えば、 前 記ポリアミン類など) を含有していてもよい。 通常、 加硫助剤は、 熱可塑性樹脂に添加する場合が多い。
また、 前記のように、 加硫活性剤は、 通常、 未加硫ゴム組成物 (又 はゴム部材) 及び/又は樹脂組成物に配合されるが、 本発明の方法 には、 前記成形樹脂材と前記成形ゴム材との接触面 (又は接合面) に、 少なく とも前記加硫活性剤 (必要により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が接合した複合体 を製造する方法も含まれる。
さらに、 本発明の方法には、 熱可塑性樹脂で構成された樹脂部材 と、 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、複合体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、 前記熱可塑 性樹脂の成形部材と前記未加硫ゴム組成物の成形部材との組合せ、 すなわち、 前記熱可塑性樹脂で構成された樹脂部材と、 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み合わせてもよい。
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、 ラジカル発生剤と加硫活性剤 (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。 樹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〜 1 0 g / m 2 程度、 好まし くは 0 . 5〜 5 g Zm2程度、 特に 1〜 5 g Z m2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 化した複合体が得られる。 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 の処理面と未加硫ゴム組成物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、 ォ 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 (ィ ソプロパノール、 ブ夕ノール、 シクロへキサノ一ルなどのアルコ一 ル、 テトラフルォロエタノール、 へキサフルォロイソプロパノール などのハロアルキルアルコール)、 フエノール類 (フエノール、 クレ ゾ一ルなど)、 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 (ァセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソブチルケトンなど). ェ一テル類 (ジォキサン、 ジェチルェ一テル、 テトラヒドロフラン など)、 スルホキシド類(ジメチルスルホキシドなど)、 アミ 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、 洗浄、 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と を接触させることにより、 加硫ゴム部材と樹脂部材とを強固に接合 できる。
このようにして得られた複合体は、 加硫によりゴム部材と樹脂部 材とが著しく高い強度で接着している。 そのため、 熱可塑性樹脂の 特性とゴムの特性とを有効に発現でき、 種々の用途、 例えば、 自動 車用部品 (振動吸収ブッシュ、 スプリングプレー卜、 ドアロック部 材、 ラジェターマウントなど)、 防振ゴム、 バルブ、 電気プラグなど の種々の部材として有利に利用できる。 産業上の利用可能性
本発明では、 特定の軌道相互作用エネルギー係数を有する水素原 子又は硫黄原子を所定の濃度で含む熱可塑性樹脂と、 ラジカル発生 剤を含む未加硫ゴムとを組み合わせるため、 接着剤を用いることな く、 幅広い組合せにおいて樹脂とゴムとを直接的かつ強固に接着で き、 接着強度の高い複合体を得ることができる。 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。 なお、 実施 例及び比較例では、 以下の樹脂組成物及びゴム組成物を用いた。
[樹脂組成物 (A ) 〜 ( J ) ] 樹脂組成物 A 1〜A 6
熱可塑性樹脂としてポリアミ ド 6 1 2 (へキサメチレンジアミン とドデカンジカルボン酸の重縮合物)を用い、下記の樹脂組成物(A 1〜A 6) を調製した。 なお、 M〇 P AC PM 3の計算は、 下記基 本単位に基づいて行った。
NH2- (CH2) g-NH-C (=0) - (CH2) 10- C (=0) -OH
樹脂組成物 (A 1 ) :
ポリアミ ド 6 1 2 (NH2 末端 Z C〇 OH末端 = 9 / 1 (モル 比)) 単独
(調製方法):へキサメチレンジア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 m2) 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 °C) し水 分の残渣を系外に排除した後ォ一トクレーブの内圧を常圧に戻し、 冷却後、 ポリアミド 6 1 2を得た。 得られたポリマ一は分子量 (M n ) 約 2 0 0 0 0、 アミノ末端と力ルポキシル末端の比率 = 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。
樹脂組成物 (A 2) :
ポリアミ ド 6 1 2 ( N H 2 末端ノ C〇〇 H末端 = 9 Z 1 (モル 比)) 5 0重量%
カーボン短繊維 5 0重量%
(調製方法):樹脂組成物 (A 1 ) と同重量の力一ボン繊維を 2軸 押出機で混練し樹脂組成物 (A 2) とした。
樹脂組成物 (A 3) :
ポリアミ ド 6 1 2 (NH2 末端 ZC OOH末端 = 9 / 1 (モル 比)) 1 2重量%
ソフトフェライ ト 8 8重量%
(調製方法):樹脂組成物 (A 1 ) 1 0 0重量部とソフトフェライ ト 7 3 3重量部をニーダーを用いて混練し樹脂組成物 (A 3) とし た。
樹脂組成物 (A4) :
ポリアミ ド 6 1 2 (NH2 末端 ZCOOH末端 = 1 / 1 (モル 比)) 単独
(調製方法):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オートクレープ中で加圧( 1 7.
5 Kg/cm2) 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 °C) し水分の残渣を系外に排除した後ォ一トクレーブの 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、 分子量 (Mn) 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 アミノ末端 とカルボキシル末端の比率 = 1 / 1であった。 このポリマーを単独 で樹脂組成物 (A4) とした。
樹脂組成物 (A 5) :
ポリアミ ド 6 1 2 (NH2 末端ノ COOH末端 = 3/7 (モル 比)) 単独
(調製方法) :樹脂組成物 (A 1 ) と次の樹脂組成物 (A 6) 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 5 ) とし単独で用いた。
樹脂組成物 (A 6 ) :
ポリアミ ド 6 1 2 (NH2 末端/ COOH末端 = 1ノ9 (モル 比)) 単独
(調製方法):へキサメチレンジア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 素置換したォートクレーブ中で加圧 ( 1 7. 5 k gZc m2) 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ブの内圧を常圧に戻した。 冷却後、 ポリアミ ド 6 1 2を得た。 得られたポリマ一は、分子量(M n) 約 2 00 0 0、 アミノ末端と力ルポキシル末端の比率 = 1 / 9 であった。 このポリマーを単独で樹脂組成物 (A 6) とした。
樹脂組成物 B 1〜B 2
熱可塑性樹脂としてポリアミ ド 6 6 (へキサメチレンジァミンと アジピン酸の重縮合物) を用い、 下記の樹脂組成物を調製した (B 1〜B 2)。 なお、 MOPAC PM 3の計算は、 下記式に基づいて行 つた。
NH2- (CH2) 6 NH- C (=0) - (CH2) 4_C (=0) -OH
樹脂組成物 (B 1 ) :
ポリアミ ド 6 6 (NH2末端 ZCOOH末端 = 1 / 1 (モル比)) 単独
(調製方法):モノマーの組み合わせをへキサメチレンジアミンと アジピン酸として前記 (A4) と同様の調製方法で分子量 (Mn) 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 ァミノ末端とカルボキシル末端の比率 = 1 Z 1のポリアミ ド 6 6を得、 これを単独で樹脂組成物 (B 1 ) と した。
樹脂組成物 (B 2) :
ポリアミ ド 6 6 (NH2末端 ZCOOH末端 = 1 / 3 (モル比)) 単独
(調製方法):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 (A 6) と同様の調製方法で分子量 (Mn) は 約 2 0 0 0 0、 アミノ末端とカルボキシル末端の比率: = 1 / 9のボ 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) とした。
樹脂組成物 C 1〜C 3
.熱可塑性樹脂として、 ポリアミ ド 6 ( ε—力プロラクタムの開環 重合体) を用い、 下記の樹脂組成物 (C 1〜C 3 ) を調製した。 な お、 MO P A C P M 3の計算は、 下記式に基づいて行った。
NH2- (CH2) 5-C (=0) - H- (CH2) 5- C (=0) - OH
樹脂組成物 (C I ) :
ポリアミ ド 6 (NH2 末端 ZC〇OH末端 = 1 / 1 (モル比)) 単独
(調製方法): 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時間を要して系外に 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 ポリマーは分子量 (Mn) 約 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 アミノ末端 と力ルポキシル末端の比率 = 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。
樹脂組成物 (C 2) :
ポリアミ ド 6 (NH2 末端 ZC〇 OH末端 = 1 / 3 (モル比)) 単独
(調製方法): ε—力プロラクタムの 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、 少量のリン酸の存在下、 窒素置 換したォ一トクレ一ブ中で 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、 分子量 (Mn) 約 2 0 0 0 0、 ァミノ末端と力ルポキシル末端の比率 = 9 / 1であ つた。 このポリマーを樹脂組成物 (C 4) とした。 この (C 4) と 前記樹脂組成物 (C 1 ) とを重量比 3 7. 5 /6 2. 5となるよう に混練し樹脂組成物 (C 2) とした。
樹脂組成物 (C 3 ) :
ポリアミ ド 6 (NH2 末端 ZC OOH末端 = 1 Z4 (モル比)) 単独 (調製方法) :前記 (C 1 ) と前記 (C 4) を重量比 2 5 / 7 5と なるように混練し樹脂組成物 (C 3) とした。
樹脂組成物 D 1〜D 3
熱可塑性樹脂として、 ポリアミ ド 46 (ジアミノブタンとアジピ ン酸の重縮合物) を用い、 下記の樹脂組成物 (D 1〜D 3) を調製 した。 なお、 MO P AC PM 3の計算は、 下記式に基づいて行った。
NH2- (CH2) 4-NH-C (=0) - (CH2) 4- C (=0) -OH
樹脂組成物 (D 1) :
ポリアミ ド 46 (NH2末端/ C OOH末端 = 1 / 1 (モル比)) 単独
樹脂組成物 (D 2) :
ポリアミ ド 46 (NH2末端, C OOH末端 : 3 (モル比)) 単独
樹脂組成物 (D 3) :
ポリアミ ド 46 (NH2末端, C OOH末端 = 1 / 4 (モル比)) 単独
樹脂組成物 E 1〜E 3
熱可塑性樹脂として、 テレフタル酸とトリメチルへキサメチレン ジアミンとの重縮合物 (芳香族ポリアミ ド A 5) を用い、 下記の樹 脂組成物 (E 1〜E 3) を調製した。 なお、 MOPAC PM 3の計 算は、 下記式に基づいて行った。
Figure imgf000045_0001
樹脂組成物 (E l) :
芳香族ポリアミド A 5 (NH2末端ZC〇〇H末端 = 1 1 (モ ル比)) 単独 (調製方法):モノマーの組み合わせをトリメチルへキサメチレン ジァミンとテレフタル酸として前記 (A4) と同様の調製方法で分 子量 (Mn) 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 アミノ末端とカルボキシル 末端の比率 == 1 /1のポリマーを得、 これを単独で樹脂組成物 (E 1) とした。
樹脂組成物 (E 2) :
芳香族ポリアミド A 5 (NH2末端 ZC OOH末端 = 1 Z 3 (モ ル比)) 単独
(調製方法):モノマーの組み合わせをトリメチルへキサメチレン ジァミンとテレフタル酸として前記 (A 6 ) と同様の調製方法で分 子量 (Mn) 約 20 0 00、 ァミノ末端と力ルポキシル末端の比率
= 1 Z 9のポリマーを得、 このポリマーを樹脂組成物 (E 4) とし た。 このポリマー (E 4) と樹脂組成物 (E 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、 これを樹脂組成物 (E 2 ) とした。
樹脂組成物 (E 3) :
芳香族ポリアミド A 5 (NH2末端/ C〇〇H末端 = 1 / 4 (モ ル比)) 単独
(調製方法) :前記 (E 1) と前記 (E 4) を重量比 2 5Z 7 5と なるように混練し樹脂組成物 (E 3) とした。
樹脂組成物 F 1〜F 3
熱可塑性樹脂として、 ドデカンジカルボン酸とビス (4ーァミノ シクロへキシル) メタンとの重縮合物 (脂環族ポリアミ ド A 6 ) を 用い、 下記の樹脂組成物 (F 1〜F 3 ) を調製した。 なお、 MO P AC PM 3の計算は、 下記式に基づいて行った。
Figure imgf000047_0001
樹脂組成物 (F 1 ) :
脂環族ポリアミ ド A 6 (NH2末端/ C〇OH末端 = 1 / 1 (モ ル比)) 単独
(調製方法):モノマーの組み合わせをビス (4—アミノシクロへ キシル) メタンとドデカンジカルボン酸として前記 (A4) と同様 の調製方法で分子量 (Mn) 2 0 0 0 0〜 2 5 0 0 0、 ァミノ末端 と力ルポキシル末端の比率 = 1 Z 1のポリマーを得、 これを単独で 樹脂組成物 (F 1 ) とした。
樹脂組成物 (F 2) :
脂環族ポリアミ ド A 6 (NH2末端 ZCOOH末端 = 1/ 2 (モ ル比)) 単独
(調製方法):モノマーの組み合わせをビス (4一アミノシクロへ キシル) メタンとドデカンジカルボン酸として前記 (A 6) と同様 の調製方法で分子量 (Mn) 約 2 0 0 0 0、 アミノ末端とカルポキ シル末端の比率 = 1 Z 9のポリマーを得、 これを樹脂組成物(F 4) とした。 この (F 4) と樹脂組成物 (F 1 ) を 1 3 3. 4/ 6 6. 6の重量比で 2軸押出機により混練し、 これを樹脂組成物 (F 2) とした。
樹脂組成物 (F 3 ) :
脂環族ポリアミ ド A 6 (NH2末端/ C OOH末端 = 1 / 3 (モ ル比)) 単独
(調製方法) :前記 (F 4) と前記 (F 1 ) を 6 2. 5 / 3 7. 5 の重量比で 2軸押出機により混練し、 これを樹脂組成物 (F 3) と した。
樹脂組成物 G 1〜G 2
熱可塑性樹脂として、 P BT (テレフタル酸と 1 , 4 _ブタンジ オールとの重縮合物)、 又はアミン変性 P B T (前記 P B Tとへキサ メチレンジァミンとの反応生成物) を用い、 下記の樹脂組成物 (G 1〜G 2) を調製した。 なお、 MO P A C P M 3の計算は、 下記式 に基づいて行った。
PBTの場合 HO ΟΗ2)Λ -0-C(=0)- -C(=0)-OH ァミン変性 PBTの場合 : NH2 -(CH2)6 -NH-C(=0)- \ / -C(=0)-0-(CH2)4 -OH
樹脂組成物 (G 1 ) :
P B T (OH末端 ZCOOH末端 = 1 Z 1 (モル比)) 単独 (調製方法):ジメチルテレフタレ一ト 1 4. 5 8 7 k g, 1 , 4 一ブタンジオール 6. 7 6 7 k g、 酢酸カルシウム 3 0 g、 及び酸 化アンチモン 6 0 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 8 0 °Cに過熱し、 窒素ガスを少量づっ供給した。 メ タノ一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 7 0 °C、 真空度 1 0 0 P a以下にまで導いた。 ェチレ ングリコールの留出を確認した後、 2 7 0 °C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 (G 1 ) とした。
樹脂組成物 (G 2 ) :
ァミン変性 P B T (NH2 末端/ OH末端- 1 / 1 (モル比)) 単独
(調製方法):前記 (G 1 ) と (G 1 ) に含まれる力ルポキシル基 と等モルのメチレンジアミンを 2 3 0。(:でニーダ一を用いて 3 0分 間混練し樹脂組成物 (G 2) とした。
樹脂組成物 H
ポリ (2 , 5ージメチルフエ二レンエーテル) (デダサ AG (株) 製、 V e s t o r a n l 9 0 0) 単独で樹脂組成物を調製した。 な お、 MO P A C PM 3の計算は、 下記式に基づいて行った。
Figure imgf000049_0001
樹脂組成物 I
ポリプロピレン単独で樹脂組成物を調製した。 なお、 MOPAC PM 3の計算は、 下記式に基づいて行った。
CH3-CH (CH3) -CH2-CH (CH3) - CH2- CH (CH3) -CH2-CH2 (CH3)
樹脂組成物 J
ポリアセタール (ポリプラスチックス (株) 製、 ジユラコン M 9 0) 単独で樹脂組成物を調製した。 なお、 MOP AC PM 3の計算 は、 下記式に基づいて行った。
CH3— O - CH2 - 0— CH2— O— CH2 - CH2—〇一 CH3
樹脂組成物 K
ポリフエ二レンスルフィ ド (ポリプラスチックス (株) 製、 フォ —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、 MO P A C P M 3の計算は、 下記式に基づいて行った。
C 1 一 C6H4 - S - C6H4- S - C6H4- C 1
樹脂と加硫活性剤を所定の割合で配合し、 樹脂組成物 (L〜N) を調製した。
樹脂組成物 L 1〜L 2
樹脂組成物 (L 1 ) :
(i)ポリアミ ド 6 1 2 (NH2末端 ZC〇〇H末端 = 1 Z 1 (モル 比)) 1 0 0重量部
(ii)加硫活性剤(トリメチロールプロパントリメタァクリレート) 部
樹脂組成物 (L 2) :
(0ポリアミ ド 6 1 2 (NH2末端/ C OOH末端 = 1 / 9 (モル 比)) 1 0 0重量部
(ii)加硫活性剤(トリメチロールプロパン卜リメ夕ァクリレート) 3重量部
樹脂組成物 M 1〜M 2
樹脂組成物 (M l ) :
U)ポリアミ ド 6 (NH2末端 /C〇〇H末端 = 1 / 1 (モル比)) 1 0 0重量部
(ii)加硫活性剤(Ν, Ν'— 1 , 3一フエ二レンジマレイミ ド) 3 重量部
樹脂組成物 (Μ 2 ) :
(i)ポリアミ ド 6 (NH2末端/ C〇〇H末端 = 1 4 (モル比)) 0 0重量部
(i i)加硫活性剤(Ν, Ν'— 1 , 3—フエ二レンジマレイミ ド) 3 樹脂組成物 Ν 1〜Ν 2
熱可塑性樹脂として、 ドデカンジカルボン酸とビス (4—ァミノ シクロへキシル) メタンとの重縮合物(前記脂環族ポリアミ ド Α 6) を用い、 下記の樹脂組成物 (Ν 1〜Ν 2) を調製した。
樹脂組成物 (Ν 1 ) :
(i)脂環族ポリアミ ド A 6 (NH2 末端 /C OOH末端 = 1 / 1 (モル比)) 1 0 0重量部
(ii)加硫活性剤 (トリアリルイソシァヌレート) 3重量部 樹脂組成物 (N 2 ) :
脂環族ポリアミ ド A 6 (NH2末端 ZC〇OH末端 = 1ノ 2 (モ ル比)) 1 0 0重量部
(ii)加硫活性剤 (トリァリルイソシァヌレート) ;部 樹脂組成物 O 1〜02
樹脂組成物 (O 1 ) :
(i) P B T (〇H末端 /C OOH末端 = 1 1 (モル比)) 1 0 0重量部
(ii)加硫活性剤(トリメチロールプロパントリメタァクリレート) 3重量部
樹脂組成物 (O 2) :
(i)ァミン変性 P BT (NH2末端 ZOH末端 = 1 / 1 (モル比)) 1 0 0重量部
(ii)加硫活性剤(トリメチロールプロパントリメ夕ァクリレート)
[未加硫ゴム組成物 (R)]
下記成分を所定の割合で配合し、 未加硫ゴム組成物 (R 1〜R 1 0) を調製した。
ゴム組成物 R 1
( i ) ゴム 1 0 0重量部 (エチレンプロピレンジェンゴム (D S M (株) 製、 ケルタン 5 0 9 X 1 0 0、 ジェン含量 8. 2重量%) 9 0重量部、 ポリオクテニレンゴム (D e g u s s a (株) 製、 V e s t e n ame r 8 0 1 2) 1 0重量部)
'( i i ) フィラー [カーボンブラック (F EF)] 1重量部
( i i i ) ラジカル発生剤 [有機過酸化物 (ジクミルパ一ォキサ イ ド)] 5重量部
( i V) 加硫活性剤 0重量部
( V ) 可塑剤 (出光興産 (株) 製、 ダイアナプロセスオイル NM - 6 8 )) 1 0 0重量部
( V i ) 酸化亜鉛
( V i i ) ステアリン酸
ゴム組成物 R 2
( i ) ゴム 1 0 0重量部 (エチレンプロピレンジェンゴム (D S M (株) 製、 ケルタン 5 0 9 X 1 0 0、 ジェン含量 8. 2重量%) 9 0重量部、 ポリオクテニレンゴム (D e g u s s a (株) 製、 V e s t e n ame r 8 0 1 2) 1 0重量部)
( i i ) フィラー [カーボンブラック (F E F)] 1重量部 ( i i i ) ラジカル発生剤 [有機過酸化物 (ジクミルパ一ォキサ イ ド)] 5重量部
( i V ) 加硫活性剤 (トリメチロールプロパントリメタァクリ レ ート) 1重量部
( V ) 可塑剤 (出光興産 (株) 製、 ダイアナプロセスオイル NM - 6 8 )) 1 0 0重量部
( V i ) 酸化亜鉛 5重量部
( V i i ) ステアリン酸 1重量部
ゴム組成物 R 3
( i ) ゴム 1 0 0重量部 (エチレンプロピレンジェンゴム (D SM (株) 製、 ケルタン 5 0 9 X 1 0 0、 ジェン含量 8. 2重量%) 9 0重量部、 ポリオクテニレンゴム (D e g u s s a (株) 製、 V e s t e n ame r 8 0 1 2) 1 0重量部)
( i i ) フィラー [力一ポンプラック (F E F)] 1重量部 ( i i i ) ラジカル発生剤 (有機過酸化物 (ジクミルパーォキサ ィ ド)) 5重量部
( i V ) 加硫活性剤 (ブタンジオールジメタクリ レート) 2重 量部
( V ) 可塑剤 (出光興産 (株) 製、 ダイアナプロセスオイル NM - 6 8 ) 1 0 0重量部
( V i ) 酸化亜鉛 5重量部
( V i i ) ステアリン酸 1重量部
ゴム組成物 R 4
( i ) ゴム 1 0 0重量部 (エチレンプロピレンジェンゴム (D S M (株) 製、 ケルタン 5 0 9 X 1 0 0、 ジェン含量 8. 2重量%) 9 0重量部、 ポリオクテニレンゴム (D e g u s s a (株) 製、 V e s t e n ame r 8 0 1 2) 1 0重量部)
( i i ) フイラ一 [カーボンブラック (F EF)] 1重量部 ( i i i ) ラジカル発生剤(テトラメチルチウラムジスルフィ ド) 3重量部
( i V ) 加硫活性剤 (トリメチロールプロパントリメタァクリレ ート) 1重量部
( V ) 可塑剤 (出光興産 (株) 製、 ダイアナプロセスオイル NM
- 6 8 ) 1 0 0重量部
( V i ) 酸化亜鉛 5重量部
( V i i ) ステアリン酸 1重量部
ゴム組成物 R 5
( i ) ゴム 1 0 0重量部 (天然ゴム 6 0重量部、 エチレンプロ ピレンジェンゴム (D S M (株) 製、 ケルタン 5 0 9 X 1 0 0、 ジ ェン含量 8. 2重量%) 3 5重量部、 ポリオクテニレンゴム (D e g u s s a (株) 製、 V e s t e n ame r 8 0 1 2) 5重量部) ( i i ) フィラー [力一ポンプラック (F E F)] 1重量部 ( i i i ) ラジカル発生剤 [有機過酸化物 (ジクミルパーォキサ イ ド)] 5重量部
( i V ) 加硫活性剤 0重量部
( V ) 可塑剤 (出光興産 (株) 製、 ダイアナプロセスオイル NM
- 6 8 ) 1 0 0重量部
( i ) 酸化亜鉛 5重量部
( V i i ) ステアリン酸 1重量部
ゴム組成物 R 6
( i ) ゴム 1 0 0重量部 (天然ゴム 6 0重量部、 エチレンプロ ピレンジェンゴム (D S M (株) 製、 ケルタン 5 0 9 X 1 0 0、 ジ ェン含量 8. 2重量%) 3 5重量部、 ポリオクテニレンゴム (D e g u s s a (株) 製、 V e s t e n am e r 8 0 1 2) 5重量部) ( i i ) フイ ラ一 [力一ポンプラック (F E F)] 1重量部
( i i i ) ラジカル発生剤 [有機過酸化物 (ジクミルパーォキサ イ ド)] 5重量部
( i V ) 加硫活性剤 (トリメチロールプロパントリメタァクリレ ート) 1重量部
( V ) 可塑剤 (出光興産 (株) 製、 ダイアナプロセスオイル NM - 6 8 ) 1 0 0重量部
( V i ) 酸化亜鉛
( V i i ) ステアリン酸
ゴム組成物 R 7
( i ) 水素添加二トリルゴム (HN B R) (「 Z e t p o 1 3 1 1 0」、 日本ゼオン (株) 製) 1 0 0重量部
( i i ) フィラー [カーボンブラック (N 5 5 0)] 5 0重量部
( i i i ) ラジカル発生剤 ( 1, 3—ビス ( t -ブチルペルォキ シイソプロピル) ベンゼン) 3重量部
( i V ) 加硫活性剤 0重量部
( V ) 可塑剤 リコレート) 0
( V i ) 酸化亜鉛 0重: ;部
(v i i ) ステアリン酸 0重: '部
ゴム組成物 R 8
( i ) 水素添加二トリルゴム (HN B R) (ΓΖ e p 0 1 3 1 0」、 日本ゼオン (株) 製) 1 0 0重量部
( i i ) フイラ一 [力一ポンプラック (N 5 5 0)] 5 0重量部 ( i i i ) ラジカル発生剤 ( 1 , 3—ビス ( t —ブチルペルォキ シイソプロピル) ベンゼン) 3重量部
( i v) 加硫活性剤 (N, N ' — 1, 3—フエ二レンジマレイミ ド) 4重量部
( V ) 可塑剤 (ジブチルメチレンビスチォグリコレート) 1 0 重量部
(v i ) 酸化亜鉛 0重量部
( V i i ) ステアリン酸 0重: :部
ゴム組成物 R 9
( i ) フッ素ゴム (F PM) (D a i E l 「G 9 2 0」、 ダイ キン工業 (株) 製) 1 0 0重量部
( i i ) フイラ一 0重量部
( i i i ) ラジカル発生剤 (ジクミルパーオキサイ ド) 部
( i V ) 加硫活性剤 0重量部
( V ) 可塑剤 (出光興産 (株) 製、 ダイアナプロセスオイル NM - 6 8)
0重量部
( V i ) 酸化亜鉛
( V i i ) ステアリン酸
ゴム組成物 R 1 0
( i ) フッ素ゴム (F PM) (D a i E 1 「G 9 2 0」、 ダイ キン工業 (株) 製) 1 0 0重量部
( i i ) フイラ 0重- :部
( i i i ) ラジカル発生剤 (ジクミルパーオキサイ ド) 部
( i v) 加硫活性剤 (トリアリルイソシァヌレート)
( V ) 可塑剤 (出光興産 (株) 製、 ダイアナプロセスオイル NM - 6 8) 0重量部
( V i ) 酸化亜鉛 0重量部
(vii)ステアリン酸 0重量部
実施例 1〜 1 4 7及び比較例 1〜 7 7
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 0 0 mmX 1 0 0 mmX 4mm) を成形型内に配置し、 成形樹 脂部材の表面に対して前記未加硫ゴム組成物を射出成形し、 温度 1 8 0 °C, 圧力 2 0MP aで 2 0分間加硫又は架橋することにより、 複合体を製造した。 得られた複合体について、 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で容易に剥離する
結果を表 1〜 1 0に示す。 なお、 表中、 「活性原子の個数」 は、 M OP AC PM 3の計算で得られた熱可塑性樹脂一分子中の活性原子 ( S≥ 0. 0 0 6 ) の個数を示す。 なお、 前記計算において、 Ec は、 — 8 e V (ラジカル発生剤が有機過酸化物の場合)、 又は一 6 e V (ラジカル発生剤がテトラメチルチウラムジスルフィ ドの場合) とした。
表 1
ゴム組成物 R 1
熱可塑性樹脂組成 1分子中の活性 接着強度 物 原子の個数
実施例 1 A 1 7. 2個 . A 実施例 2 A 2 7. 2個 A 実施例 3 A 3 7. 2個 A 実施例 4 A4 4個 A 実施例 5 A 5 2. 4個 B 比較例 1 A 6 0. 8個 C 実施例 6 B 1 2個 B 比較例 2 B 2 1個 C 実施例 7 C 1 7. 2個 A 実施例 8 C 2 2個 B 比較例 3 C 3 1. 6個 C 実施例 9 D 1 4個 B 実施例 1 0 D 2 2個 B 比較例 4 D 3 1. 6個 C 実施例 1 1 E 1 5個以上 B 実施例 1 2 E 2 4個以上 B 実施例 1 3 E 3 3. 8個以上 B 実施例 1 4 F 1 3個 A 実施例 1 5 F 2 2個 B 比較例 5 F 3 1. 2個 C 比較例 6 G 1 0個 C 実施例 1 6 G 2 4個 A 実施例 1 7 H 6個以上 B 実施例 1 8 1 9個以上 B 実施例 1 9 J 6個以上 B 実施例 20 K 2個以上 B 実施例 21 し 1 4個 A 比較例 7 し 2 0. 8個 C 実施例 22 M 1 7. 2個 A 比較例 8 M 2 1. 6個 C 実施例 23 N 1 3個 B 比較例 9 O 1 0個 C 実施例 24 02 4個 A 表 2
ゴム組成物 R 2
熱可塑性樹脂組成 1分子中の活性 接着強度 物 原子の個数
実施例 2 5 A 1 7 . 2個 A 実施例 2 6 A 2 7 . 2個 A 実施例 2 7 A 3 7 . 2個 A 実施例 2 8 A 4 4個 A 実施例 2 9 A 5 2 . 4個 A 比較例 1 0 A 6 0 . 8個 C 実施例 3 0 B 1 2個 A 比較例 1 1 B 2 1個 C 実施例 3 1 C 1 7 . 2個 A 実施例 3 2 C 2 2個 A 比較例 1 2 C 3 1 . 6個 C 実施例 3 3 D 1 4個 B 実施例 3 4 D 2 2個 B 比較例 1 3 D 3 1 . 6個 C 実施例 3 5 E 1 5個以上 A 実施例 3 6 E 2 4個以上 B 実施例 3 7 E 3 3 . 8個以上 B 実施例 3 8 F 1 3個 A 実施例 3 9 F 2 2個 A 比較例 1 4 F 3 1 . 2個 C 比 IX例 1 5 G 1 0個 C 実施例 4 0 G 2 4個 A 実施例 4 1 H 6個以上 A 実施例 4 2 1 9個以上 B 実施例 4 3 J 6個以上 B 実施例 4 4 K 2個以上 B 実施例 4 5 し 1 4個 A 比較例 1 6 し 2 0 . 8個 C 実施例 4 6 N 1 3個 A 比較例 1 7 N 2 1 . 2個 C 表 3
ゴム組成物 R 3
熱可塑性樹脂組成 1分子中の活性 接着強度 物 原子の個数
実施例 4 7 A 1 7 . 2個 A 実施例 4 8 A 2 7 . 2個 A 実施例 4 9 A 3 A 実施例 5 0 A 4 4個 A 実施例 5 1 A 5 2 . 4個 A 比較例 1 8 A 6 0 . 8個 C 実施例 5 2 B 1 2個 B 比較例 1 9 B 2 1個 C 実施例 5 3 C 1 7 . 2個 A 実施例 5 4 C 2 2個 B 比較例 2 0 C 3 r
1 . 6個 C 実施例 5 5 D 1 4個 B 実施例 5 6 D 2 2個 B 比較例 2 1 D 3 1 . 6個 C 実施例 5 7 E 1 5個以上 A 実施例 5 8 E 2 4個以上 B 実施例 5 9 E 3 3 . 8個以上 B 実施例 6 0 F 1 3個 A 実施例 6 1 F 2 2個 B 比較例 2 2 F 3 1 - 2個 C 比較例 2 3 G 1 0個 C 実施例 6 2 G 2 4個 A 実施例 6 3 H 6個以上 B 実施例 6 4 I 9個以上 B 実施例 6 5 J 6個以上 B 実施例 6 6 K 2個以上 B
表 4
ゴム組成物 R 4
熱可塑性樹脂組成 1分子中の活性 接着強度 物 原子の個数
比較例 2 4 A 1 0個 C 比較例 2 5 A 2 0個 C 比較例 2 6 A 3 0個 C 比較例 2 7 A 4 0個 C 比較例 2 8 A 5 0個 C 比較例 2 9 A 6 0個 C 比較例 3 0 B 1 0個 C 比較例 3 1 B 2 0個 C 実施例 6 7 C 1 2個 B 比較例 3 2 C 2 1個 C 比較例 3 3 C 3 0 . 8個 C 実施例 6 8 D Ί 4個 B 実施例 6 9 D 2 2個 B 比較例 3 4 D 3 1 . 6個 C 比較例 3 5 E 1 0個 C 比較例 3 6 E 2 0個 C 比較例 3 7 E 3 0個 C 比較例 3 8 F 1 1個 C 比較例 3 9 F 2 0 . 7個 C 比較例 4 0 F 3 0 . 4個 C 比較例 4 1 G 1 0個 C 実施例 7 0 G 2 2個 B 比較例 4 2 H 0個 C 実施例 7 1 I 3個以上 B 実施例 7 2 J 4個以上 B 実施例 7 3 K 2個以上 B
表 5
ゴム組成物 R 5
熱可塑性樹 ¾組成 1分子中の沽性 i安看強度 物 原子の個数
実施例 7 4 A 5 2 . 4個 Β 比較例 4 3 A 6 0 . 8個 C 実施例 7 5 F 2 2個 Β 比較例 4 4 F 3 1 , 2個 C 実施例 7 6 し 1 4個 A 比較例 4 5 し 2 0 . 8個 C 実施例 7 7 M 1 7 . 2個 B 比較例 4 6 M 2 1 , 6個 C 実施例 7 8 N 1 3個 B 比較例 4 7 N 2 1 . 2個 C 比較例 4 8 O 1 0個 C 実施例 7 9 0 2 4個 A
表 6
ゴ厶組成物 R 6
熱可塑性樹脂組 1分子中の活性 接着強度 成物 原子の個数
実施例 8 0 A 1 7 . 2個 A 実施例 8 1 A 2 7 . 2個 A 実施例 8 2 A 3 7 . 2個 A 実施例 8 3 A 4 4個 A 実施例 8 4 A 5 2 . 4個 A 比較例 4 9 A 6 0 . 8個 C 実施例 8 5 B 1 2個 B 比較例 5 0 B 2 1個 C 実施例 8 6 C 1 7 . 2個 A 実施例 8 7 C 2 2個 B 比較例 5 1 C 3 1 . 6個 C 実施例 8 8 D Ί 4個 B 実施例 8 9 D 2 2個 B 比較例 5 2 D 3 1 . 6個 C 実施例 9 0 E 1 5個以上 B 実施例 9 1 E 2 4個以上 B 実施例 9 2 E 3 3 . 8個以上 B 実施例 9 3 F 1 3個 A 実施例 9 4 F 2 2個 B 比較例 5 3 F 3 1 . 2個 C 比較例 5 4 G 1 0個 C 実施例 9 5 G 2 4個 B 実施例 9 6 H 6個以上 B 実施例 9 7 I 9個以上 B 実施例 9 8 J 6個以上 B 実施例 9 9 K 2個以上 B 実施例 1 0 0 し 1 4個 A 実施例 1 0 1 N 1 3個 A 比較例 5 5 N 2 1 . 2個 C 表 7
ゴム組成物 R 7
熱可塑性樹脂組 1分子中の活性 接着強度 成物 原子の個数
実施例 1 0 2 A 5 2 . 4個 Β 比較例 5 6 A 6 0 . 8個 C 実施例 1 0 3 F 2 2個 Β 比較例 5 7 F 3 1 . 2個 C 実施例 1 0 4 し 1 4個 A 比較例 5 8 し 2 0 . 8個 C 実施例 1 0 5 N 1 3個 A 比較例 5 9 N 2 1 . 2個 C
Figure imgf000063_0001
表 9
ゴ厶組成物 R 9
熱可塑性樹脂組 1分子中の活性 接着強度 成物 原子の個数
実施例 1 2 4 A 5 2 . 4個 B 比較例 6 7 A 6 0 . 8個 C 実施例 1 2 5 F 2 2個 B 比較例 6 8 F 3 1 . 2個 C 実施例 1 2 6 し 1 4個 A 比較例 6 9 し 2 C 実施例 1 2 7 M 1 7 . 2個 A 比較例 7 0 M 2 1 . 6個 C 実施例 1 2 8 N 1 3個 A 比較例 7 1 N 2 o 1 . 2個 C 比較例 7 2 0 1 0個 00 C 実施例 1 2 9 0 2 4個 A
表 1 0
ゴム組成物 R 1 0
熱可塑性樹脂組 1分子中の活性 接着強度 成物 原子の個数
実施例 1 3 0 A 1 7 . 2個 A 実施例 1 3 1 A 4 4個 B 実施例 1 3 2 A 5 2 . 4個 B 比較例 7 3 A 6 0 . 8個 C 実施例 1 3 3 B 1 2個 B 比較例 7 4 B 2 1個 C 実施例〗 3 4 C 1 7 . 2個 B 実施例 1 3 5 C 2 2個 B 比較例 1 5 C 3 1 . 6個 C 実施例 1 3 6 E 1 5個以上 B 実施例 1 3 7 E 2 5個以上 B 実施例 1 3 8 E 3 3 . 8個以上 B 実施例 Ί 3 9 F 1 3個 A 実施例 1 4 0 F 2 2個 B 比較例 7 6 F 3 1 . 2個 C 比較例 7 7 G 1 0個 C 実施例 1 4 1 G 2 4個 B 実施例 1 4 2 H 6個以上 A 実施例 1 4 3 1 9個以上 B 実施例 1 4 4 J 6個以上 B 実施例 1 4 5 K 2個以上 B 実施例 1 4 6 し 1 4個 A 実施例 1 4 7 N 1 3個 A
表 1〜 1 0から明らかなように、 実施例では、 活性原子を 2個以 上有する樹脂を用いているため、 ゴムの種類に拘わらず、 樹脂とゴ ムとを強固に接着できる。
実施例 1 4 8
接合強度の評価が 「B」 であったゴム組成物 R 1ノ樹脂 A 5 (P A 6 1 2) の組合せにおいて、 溶剤処理により効果を調べた。 すな わち、 紙 ((株) クレシァ製、 「キムワイプワイパー S— 2 0 0」) を 横に 3回、 縦に 1回折り、 これの先端部を溶剤 (へキサフルォロイ ソプロパノール) に漬け、 樹脂 A 5 (PA 6 1 2) の試験片 (平板 状、 サイズ 1 0 OmmX 1 0 0 mmX 4mm) の接合面を軽く拭い た。 なお、 試験片の表面が溶剤で濡れているか否かを目視で判断す ることにより、 清拭されていることを確認した。 清拭後、 試験片を 5分間放置し、 水洗し、 1 0 0 °Cの減圧乾燥機で 5時間乾燥させ、 接着試験に供した。 そして、 上記実施例 1 と同様にして、 試験片と 未加硫ゴム組成物とを用い、 複合体を製造した。 得られた複合体に 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 たところ、 複合体の接合強度は、 評価 「A」 に向上した。
実施例 14 9
へキサフルォロイソプロパノールに代えてメ夕クレゾールを用い, 試験片の接合面を拭く以外、 実施例 148と同様にして複合体を製 造した。 得られた複合体について、 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たところ、複合体の接合強度は、評価「A」 に向上した。
実施例 1 5 0
接着強度の評価が 「B」 であったゴム組成物 R 1 Z樹脂 H (m— P P E) の組合せにおいて、 樹脂 H (m— P P E) の試験片 (平板 状、 サイズ 1 0 OmmX l 0 0 mm X 4 mm) の接合面をメタクレ ゾールで拭く以外、 実施例 1 4 8と同様にして複合体を製造した。 得られた複合体について、 剥離試験により樹脂部材とゴム部材との 接着強度を測定したところ、 複合体の接合強度は、 評価 「A」 に向 上した。

Claims

請求の範囲
1. 非シリコーン系未加硫ゴムの加硫により生成した加硫ゴム部 材と、 熱可塑性樹脂で構成された樹脂部材とが直接接合した複合体 であって、 ラジカル発生剤で加硫した加硫ゴム部材と、 下記式 ( 1)
n) / I EC— EHOMO N I + (CLUMO N) / \ EC-ELUMO N I (1)
(式中、 Ec、 C , n、 n、 n ELUM0, nは、 いずれも"^ 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 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、 ELl]M(),n は前記 L UMOの軌道ェ ネルギ一 ( e V) を示す)
で表される軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0. 0 0 6以上である 水素原子又は硫黄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部材との組合せで構成されている複合体。
但し、上記組合せは、 ( 1 ) アミノ基を有する脂肪族ポリアミ ド系 樹脂と、力ルポキシル基又は酸無水物基含有未加硫ゴムとの組合せ、 (2) 脂肪族ポリアミ ド系樹脂と、 シラン化合物を含む未加硫ゴム との組合せ、 ( 3) エポキシ基含有樹脂と、 力ルポキシル基又は酸無 水物基含有未加硫ゴムとの組合せを含まず、 (4)熱可塑性樹脂がポ リアミ ド系樹脂であるとき、 未加硫ゴムは多官能性の加硫活性剤を 含み、 ( 5)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、 未加硫ゴムは加硫活性剤を含むものとする。
2. 熱可塑性樹脂が、 ポリアミ ド系樹脂、 ポリエステル系樹脂、 ポリエーテル系樹脂、 ポリオレフイン系樹脂、 ポリウレタン系樹脂 及び熱可塑性エラストマ一から選択された少なくとも 1種の熱可塑 性樹脂である請求項 1記載の複合体。
3 . 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、 ポリスルフイ ド系樹脂、 ポリオレフイン系樹脂、 ポリウレタン 系樹脂、 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 ポリオレフイ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記載の複合体。
4 . ゴムが、 ジェン系ゴム、 ォレフィン系ゴム、 ァクリル系ゴム、 フッ素ゴム、 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記載の複合体。
5 . ラジカル発生剤が、 有機過酸化物、 ァゾ化合物、 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記載の複合 体。
6 .ラジカル発生剤が有機過酸化物である請求項 1記載の複合体。
7 . ラジカル発生剤の割合が、 未加硫ゴム 1 0 0重量部に対して 1〜 1 0重量部である請求項 1記載の複合体。
8 . 未加硫ゴム及び熱可塑性樹脂のうち少なく とも一方の成分が 加硫活性剤を含有する請求項 1記載の複合体。
9 . 加硫活性剤が、 一分子中に少なくとも 2つの重合性不飽和結 合を有する有機化合物である請求項 8記載の複合体。
1 0 . 加硫活性剤の割合が、 未加硫ゴム及び熱可塑性樹脂のうち 少なくとも一方の成分 1 0 0重量部に対して 0 . 1〜 1 0重量部で ある請求項 8記載の複合体。
1 1 . 熱可塑性樹脂が、 請求項 1 に記載の軌道相互作用エネルギ —係数 Sが 0 . 0 0 6以上である水素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記載の 複合体。
1 2 . 加硫助剤の割合が、 熱可塑性樹脂 1 0 0重量部に対して 0 . 1〜 3 0重量部である請求項 1 1記載の複合体。
1 3 . 下記の組合せで構成されている請求項 1記載の複合体。 ( a) ポリアミ ド系樹脂と、 カルボキシル基又は酸無水物基で変性 されていない未加硫ゴムとの組合せ
( b) ポリアミ ド系樹脂と、 有機過酸化物及び多官能性の加硫活性 剤を含み、 かつアルコキシシラン化合物を含まない未加硫ゴムとの 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と、 有機過酸化物を含む未 加硫ゴムとの組合せ
( d) ポリアセタール系樹脂と、 有機過酸化物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、 有機過酸化物及び加硫活 性剤を含む未加硫ゴムとの組合せ
( f ) ポリスルフィ ド系樹脂と、 有機過酸化物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、 有機過酸化物を含む未加硫ゴムと の組合せ
(h) ポリウレタン系樹脂と、 有機過酸化物を含む未加硫ゴムとの 組合せ
( 0 熱可塑性エラス卜マーと、 有機過酸化物を含む未加硫ゴムと の組合せ
1 4 . 請求項 1に記載の熱可塑性樹脂とラジカル発生剤を含む未 加硫ゴムとを組み合わせて用い、 熱可塑性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が接合した複合体を製造する 方法であって、 熱可塑性樹脂で構成された樹脂組成物及び樹脂部材 のうち一方の成形樹脂材と、 この成形樹脂材との接触面においてラ ジカル発生剤が活性であって、 少なく とも未加硫のゴムを含むゴム 組成物及びその予備成形体のうち一方の成形ゴム材とを接触させて 成形するとともに前記成形ゴム材を加硫又は架橋させ、 樹脂部材と ゴム部材とが接合した複合体を製造する方法。
1 5 . 未加硫ゴム及び熱可塑性樹脂から選択された少なくとも一 方の成分が、 加硫活性剤を含む請求項 1 4記載の製造方法。
1 6 . 熱可塑性樹脂が、 請求項 1に記載の軌道相互作用エネルギ 一係数 Sが 0 . 0 0 6以上である水素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 4記載 の製造方法。
1 7 . 成形樹脂材と成形ゴム材との接触面に、 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が接合した複合体を製造 する請求項 1 4記載の製造方法。
1 8 . 成形樹脂材と成形ゴム材との接触面に、 加硫活性剤と、 請 求項 1に記載の軌道相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6以上で ある水素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剤を介在させて加熱成形し、 樹脂部材 とゴム部材とが接合した複合体を製造する請求項 1 4記載の製造方 法。
1 9 . 請求項 1に記載の熱可塑性樹脂で構成された樹脂部材と、 加硫ゴム部材との接触面に、 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が接合した複合体を製造する方法。
2 0 . 請求項 1に記載の熱可塑性樹脂で構成された樹脂部材と、 加硫ゴム部材との接触面に、 加硫活性剤と、 請求項 1に記載の軌道 相互作用エネルギー係数 Sが 0 . 0 0 6以上である水素原子を一分 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 含む塗布剤を介在させて加熱成形し、 樹脂部材とゴム部材とが接合 した複合体を製造する方法。
2 1 . 請求項 1に記載の熱可塑性樹脂とラジカル発生剤を含む未 加硫ゴムとを組み合わせて用い、 熱可塑性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が接合した複合体を製造する 方法であって、 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した後、 前記樹脂部材の処理面と未加硫ゴム組 成物とを接触させ、 加硫ゴム部材と樹脂部材とが接合した複合体を 製造する方法。
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