JPH09194810A - ホットメルト型接着性材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作ミス、環境汚染を生じることなく、しか
も短時間に容易にゴム系成形物同士あるいはゴム系成形
物と異種素材成形物との接着や、ゴム系成形物の亀裂
部、破損部、摩耗部等の損傷部を短時間に被覆、補修、
再生することの出来るホットメルト型接着性材料を提供
する。 【解決手段】 ゴム系成形物用接着剤、補修剤としてシ
ョアー硬度が温度−２０℃において８０〜９３の範囲で
あり、温度２５℃において５０〜８０の範囲であり、か
つ温度２５℃におけるＴ剥離強度が１．５ｋｇ／インチ
以上であるホットメルト型接着性材料を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はホットメルト型接着
性材料、特にゴム系成形物と密着性に優れたゴム系成形
物用ホットメルト型接着性材料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ゴム系成形物の接着剤、補修材としては
これ迄に種々のものが開発され、実用化されているが、
その多くは常温で液状のものであり、乾燥固化又は二液
混合型で反応により硬化するタイプのものである。とこ
ろが、このようなタイプの接着剤、補修材は乾燥固化又
は反応による硬化までに長い時間が必要であり、また速
硬化型の補修材の場合には可使時間が短くハンドリング
が困難となる。殊に乾燥固化型のように溶剤が蒸発して
固化する場合には火気に対する注意及び環境問題に関し
ても配慮をする必要がある。

【０００３】一方、金属、木材、紙、布等の素材用接着
剤においても、上記と同様に硬化時間が長かったり、二
液で操作ミスを伴い易く溶剤により環境汚染等の問題が
ある。そこで、このような観点から近時、溶剤を用い
ず、溶融するだけで短時間で容易に目的を達成するホッ
トメルト型接着剤が採り上げられ、大きく伸びつつあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに開発され、市販されているホットメルト型接着剤を
用いてゴム系成形物を接着したり、補修しようとしても
低温時において硬くなりすぎたり、一方、低温時に硬度
が高くならない場合には常温での剥離強度が出ない等、
ゴム系成形物を満足に接着あるいは補修できる材料は未
だ充分に開発されていない。

【０００５】本発明は上記の如き実状に対処し、その解
決を図るべく、材料の硬度、剥離強度の適正値を見出す
ことにより、操作ミス、環境汚染を生じることなく、し
かも短時間に容易にゴム系成形物同士あるいはゴム系成
形物と異種素材成形物との接着や、ゴム系成形物の亀裂
部、破損部、摩耗部等の損傷部を短時間に被覆、補修、
再生することの出来るホットメルト型接着性材料を提供
することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明者は上記の
目的を達成するために種々検討の結果、ゴム系成形物用
接着剤、補修剤としてショアー硬度が温度−２０℃にお
いて８０〜９３の範囲であり、温度２５℃において５０
〜８０の範囲であり、かつ温度２５℃におけるＴ剥離強
度が１．５ｋｇ／インチ以上であることを特徴としたホ
ットメルト型接着性材料を選択した。

【０００７】本発明のホットメルト型補修材が適用され
るゴム系成形物とは、天然ゴムや合成ゴムを成分とした
成形物であり、例えばゴム系シートベルト、ゴム系コン
ベアーベルト、ゴム系マット、ゴム系シート、ゴムホー
ス、ゴム管等が挙げられるが、本発明はこれらに何ら制
限されることなく幅広く適用出来るものである。ゴム系
成形物は単一ゴム成分から成り立っていても、また複合
化されていてもよい。更にスチール、布、帯体等で補強
されていてもよい。

【０００８】ゴム系成形物を構成しているゴム成分とし
ては、例えばブチルゴム、ポリイソブテンゴム、水素添
加ポリブタジエンゴム、シスポリイソプレンゴム、ポリ
ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリクロロ
プレンゴム、ニトリルゴム、ブタジエン−ビニルピリジ
ンゴム、塩素化ポリイソプレンゴム、ポリウレタンゴ
ム、ネオプレン等で例示される合成ゴム及び天然ゴム等
が例示される。これらゴムの１種又は２種以上の混合物
であってもよい。

【０００９】本発明のホットメルト型接着材料で用いら
れる樹脂としては単独又は２種以上を混合して得られる
組成物が常温で固体であり、ショアー硬度が温度−２０
℃において８０〜９３の範囲であり、温度２５℃におい
て５０〜８０の範囲であり、かつ、温度２５℃における
Ｔ剥離強度が１．５ｋｇ／インチ以上であることを満足
するものであれば特に制限はない。

【００１０】具体的な樹脂としては例えばポリアミド樹
脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、部分ケン化エチレン酢酸
ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンイソプレンス
チレン樹脂、スチレンブチレンスチレン樹脂等で例示さ
れるような熱可塑性樹脂が挙げられ、これらは１種又は
２種以上を混合して用いられる。

【００１１】これらの熱可塑性樹脂には必要に応じて粘
着付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、流動
性調整剤、可塑剤、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、
炭酸マグネシウム、チタン白、亜鉛華、カーボンブラッ
ク、ウイスカ、ガラス繊維、有機繊維、シランカップリ
ング剤、チタンカップリング剤、着色剤、耐摩耗材、
（例えば金属粉、セラミック粒等、）骨材その他充填材
等を添加混合して用いてもよい。

【００１２】本発明のゴム系成形物用ホットメルト型接
着材料においては、ホットメルト時の作業性、密着性、
接着性の観点から常温時（２０℃）のショアー硬度が５
０〜８０の範囲内であるものが好適である。しかしなが
らこの条件を満足しても、該ホットメルト接着材料の低
温時（−２５℃）のショアー硬度が９３以上である場合
にはホットメルト作業性および密着性が悪くてゴム系成
形物の動きは追従できず、密着性、接着性の不良、クラ
ック、剥離等を発生し易い。又、低温時（−２５℃）の
ショアー硬度が８０以下の場合には作業道具等から所謂
コテ放れが悪いので成形性、作業性が悪く、さらに塑性
変形が大きくゴム系成形物としての目的を果たせない。
さらに尚、上記常温時及び低温時のショアー硬度の条件
を充たしていても常温時（２０℃）におけるＴ剥離強度
が１．５ｋｇ／インチ以下の場合には実用時において、
下地のゴム系成形物との層間において剥離し易いという
問題を有しているため、１．５ｋｇ／インチ以上のＴ剥
離強度が必要である。

【００１３】本発明のホットメルト型接着性材料の形状
に関しては特に制限はなく、対象とするゴム系成形物の
状態を勘案して、棒状、フィルム状、ベルト状、シート
状、粉体状、ペレット状、糸状、網状、リング状、筒
状、角柱状等、種々の形状を選択する事が出来る。

【００１４】本発明のゴム系成形物用ホットメルト型接
着材料を実施するには、ゴム系成形物の表面をそのま
ま、好ましくは粗面化、脱脂処理した後、例えば電気ゴ
テ、アイロン、熱風ファン、ガストーチ等の熱源でよく
加熱しておき、必要量の該ホットメルト型接着材料をそ
のまま置いた後、同様熱源で加熱溶融させるか、又は予
めポット、溶融ガン等の通常、当業者により使用される
溶融装置道具で溶融して供給し、ヘラ、コテ等の道具で
補足充填成形し、成形が終われば熱源を除いて放冷また
は強制冷却して目的を達する。

【００１５】本発明のゴム系成形物用ホットメルト型接
着材料の上述の如き基本技術に基づいてゴム系成形物同
士の接着、ラミネート、コーティング、亀裂部、破損
部、摩耗部等、損傷部の補修再生等に使用することがで
きる。ゴム系成形物表面にコーティングした場合は、ゴ
ム系成形物表面にホットメルト型接着機能を付与するこ
とができる。ラミネート用接着剤として用いる場合には
押出しラミネート方式によりゴム系成形物同志またはゴ
ム系成形物と異種材料よりなる成形物を貼合することも
できる。また共押出し成形で一体化もできる。

【００１６】本発明のゴム系成形物用ホットメルト型接
着材料を実施するに当り、ゴム系成形物の表面に対して
プライマー処理は特に必要としないが、プライマー処理
を行ってもよく、より効果的な場合がある。なかでも、
プライマーとして加硫接着剤を１種乃至２種以上混合し
たものを使用するとゴム系成形物、殊に天然ゴム（Ｎ
Ｒ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴ
ム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）よりなる成形物との
密着性、接着性が向上し、ゴム系成形物同士のみなら
ず、ゴム系成形物と異種材料よりなる成形物との接着に
も効果的である。

【００１７】以下に本発明を実施例で示すが、本発明は
これに限定されるものではない。実施例中、本発明ゴム
系成形物用接着材料のショアー硬度はＪＩＳ Ｋ６３０
１に規定するＡ型硬度計で測定した。

【００１８】Ｔ剥離強度は以下の方法により求めた。 〔剥離試験用試験片の作成〕幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍのゴム板２枚の間に幅２５ｍｍ、長さ１
００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの接着材料片を置き、さらに
ゴム板の両側をテフロン板ではさみ、卓上型熱プレスを
用いて温度１５０℃で１５分間加熱して接着した。

【００１９】プライマー使用の場合は上記２枚のゴム板
のそれぞれの片面の１００ｍｍの部分にプライマーを一
層塗りし、３０分間乾燥させた後、上記接着材料片をプ
ライマー塗付面にはさみ、前記同様にして加熱接着し
た。

【００２０】〔剥離試験〕剥離試験用試験片について島
津製作所製オートグラフを用いてＴ型剥離によって接着
試験を行った。引張強度は５０ｍｍ／分、フルスケール
２０ｋｇまたは５０ｋｇで測定した。測定値はそれぞれ
３回の平均値をｋｇ／インチで求めた。

【００２１】ホットメルト型接着性材料のホットメルト
作業性は以下の方法で実施観測した。１００×２００×
１０（ｍｍ）の各種ゴム板の表面をサンドペーパーで粗
面化、トルエン清拭後、熱風で８０℃に加熱し、２５×
２００×０．５（ｍｍ）の接着性材料２枚を重ねて置
き、熱風加熱下に電気ゴテで材料を溶融、平滑成形し、
その際の溶融性、粘着性、コテ放れ性、密着性等につい
て総合評価し、優れるものを◎印、良好なものを○印、
劣るものを△印、不適なものを×印で表わした。

【００２２】

【実施例１】ホットメルト型接着性材料として、エチレ
ン酢酸ビニルコポリマー、部分ケン化エチレン酢酸ビル
ニコポリマー、アクリル変性エチレン酢酸ビニルコポリ
マー、ダイマー酸系のポリアミド、ポリスチレン系のブ
ロックコポリマーを選び、各種樹脂を溶融混合したホッ
トメルト型接着性材料Ａ〜Ｈについて、温度２０℃及び
−２５℃におけるショアー硬度を測定し第１表に示し
た。

【００２３】次いで上記ホットメルト型接着性材料Ａ〜
Ｈをスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）に溶融接着しＴ
剥離強度を測定し、その結果を第１表に示した。別に同
材料Ａ〜ＨをＳＢＲ板にホットメルトコートし、その作
業性を第１表に示した。

【００２４】

【実施例２】実施例１で使った接着性材料Ａ〜Ｈをプラ
イマー処理したＳＢＲにはさみ、試験片を作成し、Ｔ剥
離強度を求めた。プライマーとしてクロロプレン系プラ
イマー及びガムフィックスプライマーＧ−５（三東化工
業社製加硫接着剤）を使用した。表１にその結果を示し
た。 （以下、余白）

【００２５】

【表１】 表中、※１は層間剥離、※２はプライマーと接着材間剥
離

【００２６】実施例１及び２の結果からショアー硬度が
２０℃において５０〜８０であり、−２５℃において８
０〜９３で尚且つＴ剥離強度が１．５ｋｇ／インチを満
足する接着材料のみがＳＢＲに対してホットメルト作業
性にも良好なホットメルト型接着材料であることが分か
った。且つ該接着性材料は加硫接着剤をプライマーとし
て使用すると接着性が大幅に向上した。

【００２７】

【実施例３】部分ケン化エチレン酢酸ビニルコポリマ
ー、ポリアミド及びスチレン−イソプレン−スチレンブ
ロックコポリマーを溶融混合して得た２０℃におけるシ
ョアー硬度６５、−２０℃におけるショアー硬度８３な
るホットメルト型接着材料を用い表２に示す各種ゴム板
との接着強度を測定し、その結果を表２に示した。さら
に表２に示す各種プライマーを使用した場合の接着強度
を測定し表２に示した。

【００２８】

【表２】 注 ＮＲ ；天然ゴム ＳＢＲ；スチレンブタジエンゴム ＮＢＲ；ニトリルゴム Ｕ ；ウレタンゴム ＩＩＲ；ブチルゴム プライマーは何れも三東化工業株式会社製加硫接着剤 （１）Ｇ−５ （２）Ｋ−５ （３）ＧＦ−ＴＰＣＯ （４）ＧＦ−１５１ ＩＹ （５）ＧＦ−１５１ ＩＵ （６）ＧＦ−１５０

【００２９】実施例３の結果から、本接着性材料はウレ
タンゴムに対しては効果的でプライマーの使用は逆効果
であった。また、ブチルゴムはプライマーの使用が必要
であった。天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリ
ルゴムに対してはプライマーなしでゴム接着剤として有
用であるが、プライマーの使用により、より効果的であ
ることが明らかである。

【００３０】

【実施例４】コンベヤベルト（天然ゴム系）のたて裂き
損耗部（幅１２ｍｍ×長さ３ｍ×深さ６ｍｍ）をブラッ
シング及び脱脂後、プライマーＧ−５を塗布し１０分
後、スティック状に成形された実施例３に使用した接着
性材料を置き熱風と電気ゴテで溶融充填した。作業所要
時間２０分、１５分後運転開始し、１ケ月後に検査し
た。異常は認められなかった。

【００３１】

【実施例５】コンベヤベルト（天然ゴム系）の端部と端
部をスチール製クリップでジョイントとし、プライマー
ＭＲ−５（三東化工業製）加硫接着材を塗布、乾燥後、
実施例３に使用した接着性材料のテープ状成形品を置
き、溶融平滑化してスチールジョイント部をカバーし
た。従来カバーなしにコンベヤーを運転するとベルトコ
ンベヤに装着しているベルトクリーナーがメタルジョイ
ントに当たって損傷が甚だしかったが、カバー後は１ケ
月経過するも何れも異常がなかった。

【００３２】

【実施例６】児童公園の鉄パイプ製ジャングルジムのパ
イプ表面の汚れを落とし、プライマーＭＲ−５（前記）
を塗布、乾燥した後、実施例５で使用したテープ状接着
材料を全パイプ面にバイアスに巻き付け、パイプの内外
から熱風加熱して融着させ、子供の衝突緩和安全遊具と
した。

【００３３】

【実施例７】実施例５で使用したテープ材接着材料の
Ａ、Ｂ２枚のそれぞれ片面を加熱し、Ａ面にプライマー
Ｋ−５（前記）処理したケイ砂を散布し直ちにＢ面を重
ねてプレスして耐摩耗性ホットメルト型接着性材料をＳ
ＢＲライニング竪型反応タンクの摩損部に熱融着させ、
応急耐摩耗補修することができた。２ケ月も異常を認め
ていない。

【００３４】

【発明の効果】本発明は以上のようにゴム系成形物に密
着性の優れたホットメルト型接着性材料の提供にあるの
で、ゴム系成形物同士及びそれと異種成形物との接着、
ラミネート、コーティング等の作業が極めて短時間に正
確に行えるようになった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ショアー硬度が温度−２０℃において８
   ０〜９３の範囲であり、温度２５℃において５０〜８０
   の範囲であり、かつ温度２５℃におけるＴ剥離強度が
   １．５ｋｇ／インチ以上であることを特徴とするゴム系
   成形物用ホットメルト型接着性材料