JPH01222948A - オレフィン系樹脂成形体と金属とが接着された積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフ
ィン系樹脂成形体と金属とが接着された積層体の製造方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂は
、撥水性があり動摩擦係数が小さいため、汚れ等が付着
し難い特徴がある反面、金属や他の材料との接着が難し
いという欠点を有していた。

また、超高分子量ポリエチレンは、上述したポリエチレ
ンの特徴に加えて耐摩耗性、耐衝撃性に優れているため
、主にライニング材として石炭、セメント、穀物等のホ
ッパーに広く使用されている。

しかしながら、ポリエチレン等と同様に金属や他材料に
接着できないため、ビス等で固定する方法が採用されて
い不、従来、超高分子量ポリエチレンと金属とを接着す
る方法として、超高分子量ポリエチレンシートと加硫ゴ
ムシートとを加熱接着して複合シートを作り、次いで複
合シートの加硫ゴムシート面と金属とを接着剤を用い、
室温で接着する方法が提案されている。

〔解決しようとする課題〕

上述の複合シートの加硫ゴムシー１面と金ＩＪ’ｓとを
接着剤を用いて接着する方法は、接着方法が煩雑である
こと、長時間を要すること、精密がっ複雑な形状には適
用し難い等の欠点を有していた。

そこで、この発明は、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のオレフィン系樹脂と金属とを容易にがつ短時間に接着
できるオレフィン系樹脂成形体と金属とが接着された積
層体の製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、この発明は、金属の表面に
接着剤を塗布する工程と、コムと超高分子量ポリエチレ
ンとから成るポリマーアロイ配合物を金属に塗布された
接着剤に積層する］二程と、オレフィン系樹脂成形体を
ポリマーアロイ配合物に積層する工程と、これら積層体
を加熱加圧する工程とを備えたことにより、オレフィン
系樹脂成形体と金属とが接着された積層体を製造するも
のである。

〔作用〕

この発明においては、従来接着が困″Ｆｌｆであったオ
レフィン系樹脂と金属とがポリマーアロイ配合物を介し
て強固に接着することとなる。

〔実施例〕

以下に、この発明の好適な実施例を図面を参照にして説
明する。

第１図は、金属１、例えば鉄（反の表面に接着剤２を塗
布する工程を得た後にポリマーアロ・ｆ配合物３を接着
剤２に積層する工程を示す。金属（例えば鉄板）１の表
面の油分や汚れ等を拭き取り、接着用の下地剤を塗布し
、更に接着剤２を塗布する。この上に金ｆｆｓ　ｌとオ
レフィン系樹脂成形体４との接着用配合物としてゴムと
υ高’ｚ３子■ポリエチレンとの混練り物、即らポリマ
ー７０イ配Ｆｉ１＞り３を積層する。このポリマーアロ
イ配合物３は、ゴムと超高分子量ポリエチレンとをラジ
カル開始剤及び架橋剤の存在下で混練りするごとにより
得られる。混練り過程では、ゴムの動的架橋と超高分子
■ポリエチレンの主鎖切断・ラジカル発生が同時に起こ
ることにより、ゴムと超高分子■ポリエチレンとの間に
化学的結合が起こると考えやれ、このポリマーアロイ配
合物３は、ゴムの特徴と超高分子量ポリエチレンの特徴
の両者の性質を兼ね備えており、機械強度的にも両者の
中間的な性能を有している。このようにして、接着剤２
を介して金属ｌの上にポリマーアロイ配合物３を積層し
たら、更にその上にポリエチレン等のオレフィン系樹脂
成形体４を積層する（第２図参照）。第２図に示すよう
な積層体を形成した後、この積層体を加熱加圧すること
によりオレフィン系樹脂成形体４と金属ｌとはポリマー
アロイ配合物３を介して強固に接着される。

オレフィン系樹脂とし°ζは、平均分子ｍｖｉ万〜敗十
万のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、
エチレン−プロピレン共重合体、平均分子量５０万〜６
００万の超高分子■ポリエチレン等がある。これらのオ
レフィン系樹脂成形体４は、パウダー、ペレット、シ二
ト、板等の状態で用いることができる。また、ポリマー
アロイ配合物３に使用されるゴムは、ブタジェンゴム、
イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジェンゴム、
クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴ
ム（ＥＰＭＳＥＰＤＭ）　、スチレンブタジェンゴム、
スチレンブタジェンブロックポリマー、スチレンイソプ
レンプロソクボリマー、スチレンエチレンブチレンスチ
レンブロックポリマー等の使用が可能である。特に、ス
チレンブタジェンゴムが好適であり、スチレン系ゴムの
結合スチレン量は１０〜７０％のもので、好ましくは１
５〜５０％のものが良い、超高分子量ポリエチレンとし
ては、分子量が５０万以上、好ましくは約８０万〜５０
０万程度のものが好適である。超高分子量ポリエチレン
の分子量が小さ過ぎると、ポリエチレンの粘度が小さく
なり過ぎるために良好な分散が得られず、また分子量が
５００万を超えるものでは、超高分子量ポリエチレンが
溶融し難く、粘度が高過ぎるため十分に混練することが
できないという不都合があ′る。また、ゴムと超高分子
量余リエチレンとの配合比率が、ゴム１〜９９％に対し
、超高分子量ポリエチレン９９〜１％の範囲内であり、
好ましくはゴムが２５〜７５％、超高分子量ポリエチレ
ンが７５〜２５％程度である。ゴムと超高分子量ポリエ
チレンとのポリマーアロイ・配合物３には、加工性向上
、増量、補強、耐候性向上、耐酸化劣化防止性向上等の
目的により、各種配合剤を添加することが可能である。

例えば、カーボンブラック、タルク、シリカ、プロセス
オイル、ステアリン酸、亜鉛華、マグネシア、ガラス繊
維、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、発泡
剤、酸化アンチモン系等の難燃剤、酸化チタン等の着色
剤及び顔料等がある。これらの配合剤はゴムと超高分子
■ポリエチレンとの合ａｌ量に対して、１〜１００重量
部程度添力１目−ることか可能である。これらの配合剤
は最υＪにゴムに配合しておくこともできるし、或いは
ゴムと超高分子量ポリエチレンとの混練過程で添加する
こともできる。ポリマーアロイ配合物３は、前述したゴ
ムと超高分子■ポリエチレン、更には配合剤とをラジカ
ル開始剤及び架橋剤の存在下で混練りすることにより得
られる。ここで使用されるラジカル開始剤としては、ジ
ベンゾチアジルジサルファイＦ　（ＤＭ）　等（７）チ
アゾール系、テトラメチルチウラムジサルファイド等の
チウラム系、ジフェニルグアニジン等のグアニジン系開
始剤、亜鉛華等があり、これらを混合して用いても構わ
ない、架橋剤としては、イオウ、４・４°　−ジチオー
ビスージモルフォリン等のイオウ系架橋剤、ジクミルパ
ーオキサイド等の過酸化物系架橋剤等がある。

ゴムと超高分子量ポリエチレン、ラジカル開始剤、架橋
剤、更には配合剤を混練するには、バンバリー、プライ
ング、ニーグールーダ−等のスクリュータイプの混練機
を使用して混練することができる。混練に際しては、最
初に超高分子量ポリエチレンを軟化点以上（１３５℃）
に予熱攪拌し、次いでプロゴム（架橋剤入り練りゴム）
を加える。

プロゴムの発熱とシェアーで超高分子量ポリエチレンが
溶融し、良好な分散が行われ、ポリマーアロイ配合物４
を得ることができる。なお、ゴムとしては、ノンプロゴ
ム（架橋剤の入っていないゴム）を用い、混練後架橋剤
を加え架橋し°Ｃもがまわないが、好ましくは前述の如
くプロゴムを用いるのが良い。この理由としては、プロ
ゴムを用いた場合は混練時ゴムが動的架橋し、粘度が上
昇してその結果超高分子量ポリエチレンにシェアーがか
かり、両者の分散がより良好なものとなるからと考えら
れる。このときの練り温度は、１４０〜１８０℃であり
、好ましくは１５０〜１７０℃程度である。このような
練り温度の設定により、ゴムの架橋速度と分散効率のバ
ランスがとれる。練り時間は、通常１．５分〜３０分程
度である。

このようにして得られたポリマーアロイ配合物４は、シ
ート状、フレーク状或いは塊状のままで使用することが
できる。

金属ｌとしては先に例示した鉄の他に亜鉛やクロム等の
表面処理鋼板、アルミ及びその合金、真鍮、ステンレス
、チタン等が使用できる。また、本発明で使用される接
着剤としては、レゾールタイプのフェノール系下塗接着
剤、不飽和塩化ゴム系上塗接着剤、クロロスルフォン化
ポリエチレン系上塗接着剤等のハロゲン化ゴム系接着剤
が好適である。なお、このような接着剤には亜鉛華等の
第３成分が添加されていても差し支えない。

ポリマーアロイ配合物３を用いて金属ｌとオレフィン系
樹脂成形体４との接着を行うときの条件としては、接着
温度は１３０〜２４０’Ｃ１好ましくは１４０〜２００
”Ｃテあり、圧力は５〜ｌｏ。

ｋ、　／　ｃｊ、好ましくはｌ　Ｏ〜５０　ｋｇ／　ａ
！　”’Ｃアル。また、金属ｌの表面は、ブラスト処理
、研摩等の物理的表面処理、リン酸亜鉛、リン酸マンガ
ン等による化学的表面処理がされていても差し支えない
。

更に、オレフィン系樹脂３の表面も上記のような物理的
表面処理、ハロゲン化物等による化学的表面処理、フレ
ーム処理等がされていても一向に差し支えない。

以下に、具体例を示す。この具体例において、ゴムとし
てスチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）を使用し、表１
の配合物を得た。この配合物には、ラジカル開始剤とし
てジベンゾチアジルジサルファイド（ＤＭ）　、架橋剤
としてイオウが配合されている。このＳＢＲ配合物と平
均分子ｆｆ１３００万の超高分子量ポリエチレン（ＵＩ
ＩＭＰＥ）とをブラベンダーにて１６０℃で１０分間混
練りすることにより、ポリマーアロイ配合物３を得た。

このポリマーアロイ配合物３を１９０℃で１０分間、４
０ｋｇ／ｃｊの圧力で加熱加圧することにより得られた
シートの物性を表２に示す。

表　　１ 表２ このようにして得られたポリマーアロイ配合物３を金属
工と超高分子量ポリエチレン板（オレフィン系樹脂成形
体）４との間に挾み、プレスで加熱圧着し、接着試験を
行った結果を表３に示す。

このときの金属ｌとしては鉄板を用いた。この鉄板はそ
の表面をフェノール系下塗剤とハロゲン化ゴム系上塗接
着剤とで処理した。このオレフィン系樹脂成形体４とし
て用いた超高分子量ポリエチレン板は、平均分子量３０
０万のものを使用した。

表３ 表３に示す結果から明らかなように、本発明の方法を用
いることにより、従来接着が難しく煩雑な工程を必要と
していたポリエチレンと鉄板との接着が節易にかつ短時
間で行うことができた。

（効果） 以上説明したように、この発明によれば、金属の表面に
接着剤を塗布する工程と、ゴムと超品分子量ポリエチレ
ンとから成るポリマーアロイ配合物を金属に塗布された
接着剤に積層する工程と、オレフィン系樹脂成形体を、
ポリマーアロイ配合物に積層する工程と、これら積層体
を加熱加圧する工程とを備えたので、オレフィン系樹脂
成形体と金属とを容易かつ強固に接着することが＝Ｓ能
になつた・

【図面の簡単な説明】

第１図は金属にポリマーアロイ配合物を積層した状態を
示す断面図、第２図はオレフィン系樹脂成形体と金属と
をポリマーアロイ配合物を介して積層した状態を示す断
面図である。 ｌ　・・・金　属、 ２　・・・接着剤、 ３　・・・ポリマーアロイ配合物、 ４　・・・オレフィン系樹脂成形体。 出願人　株式会社　ブリデストン 代理人　弁理士　増　１）１ノ１　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属の表面に接着剤を塗布する工程と、ゴムと超高
   分子量ポリエチレンとから成るポリマーアロイ配合物を
   金属に塗布された接着剤に積層する工程と、 オレフィン系樹脂成形体をポリマーアロイ配合物に積層
   する工程と、 これら積層体を加熱加圧する工程とを備えたことを特徴
   とするオレフィン系樹脂成形体と金属とが接着された積
   層体の製造方法。 ２、ポリマーアロイ配合物はゴムと超高分子量ポリエチ
   レンとをラジカル開始剤及び架橋剤の存在下で混練りし
   て得られることを特徴とする請求項１項に記載のオレフ
   ィン系樹脂成形体と金属とが接着された積層体の製造方
   法。