JPH0341177A - ゴム管状物と口金具との接着方法 - Google Patents

ゴム管状物と口金具との接着方法

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JPH0341177A
JPH0341177A JP17562389A JP17562389A JPH0341177A JP H0341177 A JPH0341177 A JP H0341177A JP 17562389 A JP17562389 A JP 17562389A JP 17562389 A JP17562389 A JP 17562389A JP H0341177 A JPH0341177 A JP H0341177A
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rubber
fitting
adhesive
insert
mouthpiece
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JP17562389A
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Yukio Fukuura
福浦 幸男
Shingo Kato
加藤 信吾
Tamito Kanbara
神原 民人
Hideyuki Niwa
英之 丹羽
Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
Shinji Saito
斉藤 伸二
Toshio Naito
内藤 壽夫
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ゴムホース、ゴムカップリング等の如き管状
物と口金具との接着方法に係わり、詳しくは自動車用、
産業用として用いられる燃料輸送ホース、冷媒輸送用ホ
ース、油圧用ホース、プロパンガス用ホース等と口金具
との間に接着剤を介在させて一体化することにより、気
密性に関する品質を大幅に向上させる方法に関するもの
である。
(従来技術および問題点) ゴム状管状物と口金具との嵌合方法として、従来の方法
はインサート口金具を管状物に挿入し、ついでソケット
金具を装着後機械的に加締する方法、すなわちメカニカ
ルシール法が広く採用されていた。この方法はゴム管状
物のゴム弾性と機械的圧着力を利用したものであり、加
工が容易で大量生産ができる方法でもある。
近年、自動車用、産業用として用いられる燃料輸送ホー
ス、冷媒輸送ホース、ガス輸送ホース等の使用条件がさ
らに過酷になり、長期間にわたり熱ヒロウや振動ヒロウ
を受けたり、またゴム層の圧縮永久ひずみを受けて口金
具とゴム管状物との間にすきまを生じ、液体あるいは気
体の漏洩を完全に防止することが困難といった問題があ
る。
120℃以上の熱劣化を受けた後、低温雰囲気下での気
密性にはとくに問題があった。
(問題点を解決しようとする手段および作用)本発明の
目的とするところは、口金具とゴム管状物との嵌合部か
らの漏洩問題に対し、口金具の金属材と管状物の内管材
との両者に接着性良好な硬化反応型の接着剤を介在させ
て架橋反応を完全に行わせることにより、ホースと口金
具とが完全一体化し、漏洩問題を半永久的に防止するこ
とにある。
また、液状もしくはペースト状の接着剤を用いることに
より、インサート口金具の管状物への挿入を容易にする
潤滑剤的役割をはたし、かつ、現状の嵌合方法を大幅に
変更することなしに容易に加工することが出来る嵌合手
法を提供することにより、問題解決をはかるものである
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を
行った結果、インサート口金具とホースとを完全接着さ
せる方法としてインサート口金具の外周面に深さ0.1
〜1.0璽11幅1.0〜3.0貫1の接着剤を滞留す
ることの出来る溝を少なくとも1個所以上設けた構造と
し、さらにその口金具表面に変性二トリルフェノリック
系ブライマー、具体的には、アクリロイル基、またはメ
タクリロイル基を導入したアクリルニトリル−ブタジェ
ンゴムと熱硬化型フェノール樹脂とを混合した溶剤型の
ブライマーで処理する。
一方、ゴムホースの内管面に対し2ては、擬ハロゲン化
合物で処理し、表面を活性化する。ついで、液状又はペ
ースト状のエポキシ系、ウレタン系あるいはナイロン系
の硬化反応型の接着剤をインサート口金具とホース内管
層との間に完全充填をする。ついで、ソケント金具を装
着後、通常の機械的加締を行い、室温もしくは高温条件
下で硬化反応させ、インサート口金具と管状物とを完全
一体化させる。
以下に本発明をさらに詳しく説明する。
本発明のゴム管状物と口金具との接着方法は、1) ゴ
ム管状物の内管ゴムの内表面を擬ハロゲン化合物で処理
し、 2) 外周に溝を設けたインサート口金具表面をブライ
マー処理し、 3) ゴム状管状物とインサート口金具とを硬化型接着
剤で接着する。
1)、 2)、 3)の組合せにより構成され、各々が
強固接着されることにより完成される。
1)に用いられるゴム管状物の内管層のゴム成分として
は、天然ゴム(NR)及び合成ゴムの1種又は2種以上
をブレンドしたものが用いられる。
上記合成ゴムには1、イソプレン、ブタジェン、クロロ
プレン等の共役ジエン化合物の単独重合体であるポリイ
ソプレンゴム・(IR)、ポリブタジェン(BR)、ポ
リクロロプレンゴムなど、前記共役ジエン化合物とスチ
レン、アクリロニトリル、ビニルピリジン、アクリル酸
、メタクリル酸、アルキルアクリレート類、アルキルメ
タクリレート類等のビニル化合物との共重合体であるス
チレンブタジェン共重合ゴム(SBR)、ビニルピリジ
ンブタジェンスチレン共重合ゴム、アクリロニトリル−
ブタジエン共重合ゴム、アクリル酸ブタジェン共重合ゴ
ム、メタクリル酸ブタジェン共重合ゴム、メチルアクリ
レートブタジェン共重合ゴム、メチルメタクリレートブ
タジェン共重合ゴムなど、ジエン化合物とエチレン、プ
ロピレン、イソブチレン等のオレフィン類との共重合体
であるイソブチレン−イソプレン共重合ゴム(IIR)
など、非共役ジエン化合物とオレフィン類との共重合体
(EPDM)であるエチレン、プロピレン、シクロペン
タジェン三元共重合体、エチレンプロピレン−5−エチ
リデン−2−ノルボルネン三元共重合体、エチレンプロ
ピレン−1,4−へキサジエン三元共重合体など、シク
ロオレフィンを開環重合させて得られるポリアルケナマ
ーであるボリペンテナマーなどやオキシラン環の開環重
合によって得られるゴムである硫黄加法可能なポリエビ
クロロヒドリンゴム、ポリプロピレンオキシドゴムなど
が含まれる。また、前記各種ゴムのハロゲン化物、例え
ば塩素化イソブチレン−イソプレン共重合ゴム(1−I
IR) 、臭素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム(
Br−IIR)、共役ジエン−イソブチレン−イソプレ
ン共重合ゴムなども含まれ、更にノルボルネンの開環重
合体も用いられ得る。また更に、ブレンドゴムとしては
、上述のゴムにエピクロルヒドリンゴム、ポリプロピレ
ンオキシドゴム、クロルスルフォン化ポリエチレン等の
飽和弾性体をブレンドしたものを用いることもできる。
本発明の未加流ゴムとしては、上述したゴムに必要によ
りカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸カ
ルシウム、クレイ、ケイソウ土、マイカ等の充填剤、鉱
物油、植物油、合成可塑剤等の軟化剤、ステアリン酸等
の加硫促進助剤、老化防止剤、架橋剤、促進剤などを混
練機によって十分混練りしたもの、或いはこの配合物を
適正の加硫条件下で加硫したものを用いることができる
上述した内管加硫ゴム表面に対し、擬ハロゲン化合物を
用いて表面処理を行なう。
ここで、擬ハロゲン化合物(ハロゲノイド)としては、
ハロゲン化イソシアナート、N−七ノハロアルキルウレ
タン、N、N−ジハロアルキルウレタン、N、N−’)
ハロアリルスルホンア稟ド、ハロゲン化硫黄スルフェニ
ルハライド、ハロメチルエーテル、チオシアノゲン、沃
化アジド、臭化アジド、塩化沃素、臭化沃素、トリクロ
ロアセティツクアシッドアイオダイド、アセティツクア
シッドブロマイド、硝酸沃素、アルキルハイポハライド
、アルキルチオニルクライト、アリルチオニルクロライ
ド、塩化ニトロシル、臭化ニトロシル、ハロゲン化イソ
シアヌル酸、ハロゲン化メチルヒダントイン等が挙げら
れる。
これらの中では、性能、処理加工性、安全性の点で特に
ハロゲン化イソシアナート、N、N−ジハロアルキルウ
レタン、N、N−ジハロアリルスルホンアミド、アルキ
ルハイポハライド、ハロゲン化イソシアヌル酸、ハロゲ
ン化メチルヒダントイン等の使用が本発明の目的に適し
ている。
具体的には沃化イソシアナート、N、N−ジクロロエチ
ルウレタン、N、N−ジブロモエチルウレタン、N、N
−ジクロロプロピルウレタン、N、N−ジブロモプロピ
ルウレタン、N、N−ジクロロベンジルウレタン、N、
N−ジブロモベンジルウレタン、N、N−ジクロロ−p
−トルエンスルホンアミド、N、N−ジブロモトルエン
スルホンアミド、N、Nジブロモベンゼンスルホンアミ
ド、N、N−ジブロモベンゼンスルホンアミド、第3級
ブチルハイポハライド、トリクロロイソシアヌル酸、ジ
クロロイソシアヌル酸、ジブロモジメチルヒダントイン
、ジクロロジメチルヒダントイン、ジクロロメチルイソ
ブチルヒダントイン、ジクロロメチルヘキシルヒダント
インなどの化合物を包含する。
擬ハロゲン化合物(ハロゲノイド)は実際の処理に際し
てはこれを適当な、溶媒に溶解し、通常0.1〜20重
量%、好ましくは0.5〜l〜5重量%の濃度で用いる
。溶媒の具体例としては、四塩化炭素、クロロホルム、
ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素、ベンゼン、
ニトロベンゼン、ハロゲン化ベンゼン、トルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサ
ンなどの鎖状或は環状エーテル、酢酸エチルなどのエス
テル類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シ
クロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、アセトン、シクロ
ヘキサノン、メチルエチルケトンなどのケトン類、エタ
ノール、エチレングリコール、第3級ブチルアルコール
などのアルコール類などが挙げる事ができ、中でもテト
ラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、ベンゼン、ト
ルエン、四塩化炭素、クロロホルム、メチルエチルケト
ン、酢酸エチルが好ましく用いられる。
前記擬ハロゲン化合物により未加硫又は加硫ゴム表面を
処理する方法としては、筆、刷毛による塗布、スプレー
、浸漬、昶−ス内への液充てん抜き取りなど、ゴム表面
と擬ハロゲン化合物とを接触させることが可能ないかな
る手段をも採用し得る。
なお、擬ハロゲン化合物溶液による処理を行なう場合、
処理温度は室温で十分であり、また処理時間は30秒〜
1分程度で十分である。
つぎに2)に用いられるインサート口金具とその表面処
理用のプライマーについて述べる。
本発明に用いられる口金具の材質としては、アルミニウ
ム、鉄、銅、亜鉛、ステンレススチールおよびその合金
または亜鉛、ニッケル、クロム等のメツキしたものを用
いることが出来る。
添附図面第1図は本発明に用いたインサート口金具(1
)の半断面の形状を示し、(2)は接着剤を滞留するこ
との出来る溝を示す。
インサート口金具とゴム管状物とを嵌合させる場合、圧
着させるためにインサート口金具の外径はゴム管状物の
内径に対し大きい構造となっており、両者の間にはクリ
アランスはまったくない。
液状またはペースト状の接着剤をインサート口金具に塗
布し、管状物に挿入すると、接着剤がしごかれてしまい
接着剤層の厚みは数μ以下となり、この厚みでは接着強
度が得られない。接着剤がゴム管状物内管とインサート
口金具の間に10μ以上の厚さで介在させるためにイン
サート口金具外側の周方向に深さ0.1〜1.Omm、
幅1.0〜3. O1鳳の溝を1個所以上設けることに
より、上述の問題が解決できる。
つぎに、インサート口金具とゴム管状物との接着性能と
して耐熱ヒロウ性、耐振動ヒロウ性を確保するためにイ
ンサート口金具表面を変性二トリルーフェノリフク系の
プライマーを用いて処理することにより好結果が得られ
る。
本発明に用いられる変性二トリルフェノリック系のブラ
イマーとしてはアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴ
ムを下記一般式のアクリロイル基(A)またはメタクロ
イル基(B) (式中Xは塩素原子、臭素原子あるいは沃素原子を表わ
す) を導入した変性アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴ
ム(以下変性NBRと略す)に、さらに熱硬化型のフェ
ノール樹脂を混合させて作製する。
熱硬化型フェノール樹脂としては酸もしくはアルカリ触
媒下でフェノールとホルムアルデヒド、さらに必要に応
して他のモノマーを加え、縮合反応によりレゾール型や
ノボラック型の熱硬化型フェノール樹脂、変性フェノー
ル樹脂が用いられる。
上述の変性NBRと熱硬化型フェノール樹脂を溶剤に溶
解した溶液として用いる。溶剤としてはアセトン、メチ
ルエチルケトン、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン
、トルエン、キシレン等が好適に用いられる。
また、ブライマーを塗布して処理したインサート口金具
はさらに100℃以上に加熱焼付けして用いる。
次に3)に用いられる接着剤としては液状もしくはペー
スト状の硬化型の接着剤であり、例えばエポキシ樹脂系
、ウレタン樹脂系もしくはナイロン樹脂系の接着剤が好
適に用いられる。
エポキシ系接着剤としては、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂等の主剤とその硬化剤を組み合せて用いられる。
硬化剤としては脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、
脂環式ボリア旦ン、ポリアミドアミン、ジシアニンジア
ミド、ジヒドラジド、酸無水物、3フッ化ホウ素錯化合
物等が一般的に用いられる。
また、エポキシ樹脂と他の樹脂あるいはゴム等を混合あ
るいは反応させた変性エポキシ系接着剤を用いても何ら
問題はなく、さらに耐久接着性が好適となる。
イソシアナート系接着剤としては、ポリイソシアナート
型、ポリイソシアナートアダクト型、ポリオール/ポリ
イソシアナート型あるいはウレタンプレポリマー型が一
般的に用いられる。
ポリイソシアナート型接着剤としてはDesn+odu
r−R■(Bayer社)やVulcabond TX
@ (ICI)が用いられる。
ポリイソシアナートアダクト型接着剤としては、トリレ
ンジイソシアナートとトリメチロールプロパン付加体、
ヘキサメチレンジイソシアナートと水との付加体あるい
はトリメチレンプロパンとキシレンジイソシアナートと
の付加体等とポリオール化合物とを組合せて用いる。
ポリオール/ポリイソシアナート型接着剤としては、ポ
リエステルポリオールあるいはポリエーテルポリオール
の両末端をトリレンジイソシアナートあるいはメチレン
ジイソシアナートの低分子ジイソシアナートを反応させ
て得られるウレタンプレポリマーとポリエステルポリオ
ールあるいはポリエーテルポリオールとを組合せで用い
る。
また、ウレタンプレポリマー型接着剤としては、前述の
ウレタンプレポリマーとアミン系硬化剤で、ある3、3
′−ジクロロ−4,4′−シア兆ノジフェニルメタン、
フェニレンジアミン、トリレンジアミン、4.4’−シ
アくノジフェニルメタンとを組合で用いる。
ナイロン系接着剤としては、ポリアミド樹脂をメトキシ
メチル化した変性ナイロンと、硬化剤としてクエン酸も
しくはp−)ルエンスルホン酸等とを組み合せて用いる
上述の各種硬化型接着剤はいずれも液状もしくはペース
ト状であり、ヘラまたは刷毛等によりインサート口金具
に直接塗布し、直ちにゴム管状物に挿入する。液状又は
ペースト状のため潤滑剤的役目をはたし、容易に挿入こ
とか出来る。
ついで、ソケット口金具を装着し、機械的な加締により
嵌合する。
かくして、室温もしくは加熱して接着剤を硬化反応させ
て接合するものである。
添附図面第2図は上述した本発明方法によりゴム管状物
にインサート口金具を嵌合した状態を縦断面図にて一部
示したものであり、1はインサート口金具、2は接着剤
滞留溝、3はソケット金具、4は内管ゴム、5は外被ゴ
ム、6は補強層、7は接着剤層である。
(実施例〉 以下に本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例を説明するにあたり、■ゴム表面処理剤の調整、
■インサート口金具用プライマーの調整について下記に
略述する。
(11ゴム表面処理剤の調整 擬ハロゲン化合物のトリクロロイソシアヌル酸をアセト
ンに溶解し、濃度2重量%の一溶液を作製した。
(2)  インサート口金具用ブライマーの調整アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(日本合成ゴム製、
N215SL@ )を100grのメチルエチルケトン
に溶解し濃度10MM%溶液とした。
ついでメタクリル酸2.87 gを添加、攪拌し、均一
に混合した。さらにt−ブチル−ハイポクロライド3.
35 gをゆっくり滴下し、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合ゴムの炭素−炭素不飽和結合にメタクリロイ
ル基を導入し、変性アクリロニトリル−ブタジエン共重
合ゴムを作製した。
この溶液の中にレゾール型の熱硬化型フェノール樹脂(
住友デュレズ社製、スミライトレジン■PR−1107
8)  200grとメチルエチルケトンを添加し、濃
度10重量%の変性ニトリル−フェノリンク系溶液に調
整し、プライマーとした。
大嵐班 自動車冷媒輸送用ホースとして表−1に示すアクリロニ
トリル−ブタジエンゴム主体のゴム組成物の内管ゴムに
ビニロン繊維をスパイラル状に編みあげ、さらに表2に
示すエチレン−プロピレン−シェ7a元共重合ゴム主体
のゴム組成物の外被ゴムとしたゴム管状物と口金具の嵌
合方法として、インサート口金具を装着する部分の内管
ゴム表面を前述の方法(1)で作製した濃度2重量%の
トリクロロイソシアヌル酸のアセトン溶液で表面処理を
施した。
一方、第1図に示すアルξ合金のインサート口金具の外
側の周方向に対し深さ0.2m、幅1. Omの溝を3
個所設けた。
その金具表面に対し前述の方法(2)で作製した変性ニ
トリル−フェノリック系プライマーの溶液を塗布し、さ
らに150℃、10分間加熱処理した。
〔接着剤の調整方法〕
インサート口金具と管状物的管の間に介在させる硬化型
接着剤として(A)エポキシ系接着剤、(B)ウレタン
系接着剤、(C)ナイロン系接着剤の3種類を用いた。
接着剤の調整方法は下記の通りとした。
(A)エポキシ系接着剤の調整 主剤 硬化剤 上記配合量を使用前に均一に混合して用いた。
(B) ウレタン系接着剤の調整 主 剤 硬化剤 上記配合量を使用前に均一混合して用いた。
(C) ナイロン系接着剤の調整 主 剤 硬化剤 〔p−トルエンスルホン酸     1 f!1部)上
記配合量を使用前に均一混合して用いた。
〔嵌合方法〕 それぞれ調整して作製した液状もしくは溶液状の接着剤
を前述のインサート口金具に塗布し、次いでソケット金
具を装着させた管状物に直ちに挿入し、さらに機械的に
加締めて嵌合させた。
これらの管状物を室温もしくは加熱により接着剤を硬化
反応させて一体化させた。
〔管状物のテスト条件〕
口金具を嵌合させた管状物にN2ガスを充填させた状態
で140℃および160℃の高温下に最高500時間迄
放置し、加熱老化時間毎の気密テストで漏洩を確認した
〔加熱老化後の気密性試験法〕
加熱老化後の管状物を20℃ならびに一20℃の雰囲気
下に16時間放置させた後、圧力10kg/−からスタ
ートし、10kg/cdずつ加圧し、各圧力下で5分間
保持し、最高50kg/cd迄実施して気体の洩れを確
認した。結果を表−3に示した。
ル校拠 比較例としては、接着剤を介在させない場合(比較例1
)、ゴム表面と口金具表面を処理しない場合(比較例2
)および溝なしインサート口金具でエポキシ接着剤を用
いた場合(比較例3)とし、いずれもその結果を表−3
に示した。
表−1 内管ゴム配合組成 NBR(高ニトリル)11 カーボンブランク(FEF)*2 ステアリン酸 老化防止剤(RD)り 可塑剤(DOA)” 酸化亜鉛 硫黄 100重量部 75  〃 1  〃 1  〃 10  〃 3  〃 1  〃 促進剤(TS)’″5         I重量部*1
日本合成ゴム社M: JSRN220S@*2旭カーボ
ン社製 :旭#60@ *3川ロ化学社製  :アンテージΦRD*4大へ化学
社製  ニジオクチルアジペート*5大内新興社製  
ニックセラー■TS表−2 外被ゴム配合Ml或 EPDM”           100重量部カーボ
ンブラック(FEF)”   60  〃ステアリン酸
           1 〃ナフテン系オイル11f
f       15 〃酸化亜鉛         
    5 〃加硫促進剤(TT)1     1.5
  〃硫黄      1.O〃 *1日本合台底ム社製:EP33” *2旭カーボン社製 :旭#55@ *3昭和シェル石油社製ニジエルフレックス■71N *4大内断興社製  ニックセラー@TT(発明の効果
) 本発明はゴム管状物と口金具との嵌合方法であって、と
くに耐熱老化後の気密性を向上させるものである。
140℃以上で熱老化させた場合、内管ゴムが永久ひず
みによりインサート口金具の間にすきまを生し、液体な
らび気体の漏洩が起こる。
実施例と比較例のテスト結果は表−3に示す通りであり
、ゴム表面を擬ハロゲン化合物で処理し、接着剤を滞留
させる溝を設けた構造のインサート口金具にブライマー
処理を施し、さらに硬化型の接着剤を介在させて一体化
することにより、熱ヒロウ、動的ヒロウさらには永久ひ
ずみ等の影響を極力押えることができ、気密信頼性を大
巾に向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
添附図面中、第1図は本発明方法に使用されるインサー
ト口金具の一部破断の縦断面図、第2図は本発明方法に
よりゴム管状物とインサート口金具とを嵌合した状態の
一部を示す縦断面図である。 なお、図示された主要部と符号との対応関係は以下の通
りである。 1・・・インサート口金具、2・・・接着剤滞留溝、3
・・・ソケット金具、4・・・内管ゴム、5・・・外被
ゴム、6・・・補強層、7・・・接着剤層。 代 理 人

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)インサート口金具が嵌合するゴム管状物内面を擬
    ハロゲン化合物で処理したゴム管状物と上記インサート
    口金具との間に、液状もしくはペースト状のエポキシ樹
    脂系、ウレタン樹脂系あるいはナイロン樹脂系の硬化型
    接着剤を介在させてゴム状管状物にインサート口金具を
    嵌合させた後、さらに嵌合部分を機械的に加締し、接着
    剤を硬化させて一体化することを特徴とするゴム管状物
    と口金具との接着方法。
  2. (2)インサート口金具表面を、アクリロイル基あるい
    はメタクリロイル基を導入したアクリロニトリル−ブタ
    ジエン共重合体ゴムと熱硬化型フェノル樹脂とを混合し
    てなる変性ニトリル−フェノリック系のプライマーで処
    理した請求項(1)記載の接着方法。
  3. (3)インサート口金具表面の周方向に、深さ0.1〜
    1.0mm、幅1.0〜3.0mmの接着剤が滞留しう
    る溝を少なくとも1個所以上設けた請求項(1)記載の
    接着方法。
JP17562389A 1989-07-10 1989-07-10 ゴム管状物と口金具との接着方法 Pending JPH0341177A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003073631A (ja) * 2001-09-06 2003-03-12 Emulsion Technology Co Ltd ノルボルネン系樹脂基材の接着方法

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