JPH01249874A - セラミックスとゴムの接着方法 - 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〉 本発明は、セラミックスとゴムの接着方法に関し、特に
、特定成分の接着剤を用いてセラミックスとエチレン・
プロピレンゴムとを耐熱的に強固に接着できる接着方法
に関する。

〈従来技術とその問題点〉 セラミックスは、金属材料や有機材料に比べ、優れた耐
摩耗性、耐熱性、耐食性、電気絶縁性等を有している反
面、耐衝撃性や柔軟性の面で、難点があるため、その利
用分野が限定されている。

近年、セラミックスとゴムを複合化する事により、セラ
ミックスの耐衝撃性や柔軟性を改良しようとする試みが
なされており、一部ではセラミックスチップを埋設した
耐摩性ゴムベルト等が実用化されている。

しかしながらセラミックスの耐熱性を利用しようとした
場合、ゴムとセラミックスの接着性、特に耐熱接着性に
問題があり、使用が限定されている。

従来、セラミックスとゴムとの接合にあたっては、塩素
化エチレン・プロピレンゴム系、クロロブレンゴム系ｊ
ハイパロンゴム系、塩素化ブチルゴム系、塩素化ポリプ
ロピレン系等の有機系接着剤を用いて加硫接合する事が
一般に行われている。

しかしながらこれらの接着剤は、耐熱性の良いゴムの１
つであるエチレンプロピレンゴムに対しては接着性に劣
り、特に、耐熱接着性が極端に低下する欠点を有してい
た。

さらに、これらの接着剤は、下塗り上塗りの２種類の接
着剤を積層して、セラミックスとゴムを接着させるもの
で、コンベアベルト等大面積のものに用いるには、接着
剤処理工程が複雑になりすぎる欠点を有していた。

また、セラミックス表面をメタライズ化し、ゴムと接着
させる方法（特開昭６２−８４１２９号）も考案されて
いるが、メタライズ化に新たな設備や費用を要し、実用
性に乏しい欠点があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、セラミックスとエチレン・プロピレン
系ゴムとの接着に際し、耐熱接着性が優れ、且つ、従来
の設備、工程を利用できる簡略化された接着方法を提供
しようとするものである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、セラミックスに接着剤ＣＢ］を塗布し、被接
着ゴム［Ａ］を接触せしめ、加圧・加硫することを特徴
とするセラミックスとゴムの接着方法を提供する。

ここで、被接着ゴム［Ａ］は、 少なくともエチレン・プロピレン系ゴムおよび有機過酸
化物を含有するエチレン・プロピレン系ゴム組成物であ
り、 接着剤［Ｂ］は、 少なくともエチレン・プロピレン系ゴム、炭素−炭素二
重結合を官能基として分子内に有するシランカップリン
グ剤および有機過酸化物を含有するエチレン・プロピレ
ン系ゴム接着剤である。

ここで、前記被接着ゴム［Ａ］が、 少なくともエチレン・プロピレン系ゴム、有機過酸化物
および共架橋剤を含有するエチレン・プロピレン系ゴム
組成物である請求項１に記載のセラミックスとゴムの接
着方法が好ましい。

以下に、本発明の詳細な説明する。

本発明の接着方法によって接着される被接着ゴム［Ａ］
は、少なくともエチレン・プロピレン系ゴムおよび有機
過酸化物を含有するエチレン・プロピレン系ゴム組成物
であれば、特に限定されない。

エチレン・プロピレン系ゴムは、エチレンとプロピレン
を重合したエチレン−プロピレンゴムと、エチレン、プ
ロピレンに少量のジエン成分（第３成分）を重合したエ
チレン・プロピレン・ジエンゴムが代表的に挙げられる
。

エチレン・プロピレン系ゴムは、エチレンとプロピレン
との共重合比や、第３成分の種類や量によって、多種類
のものがあり、本発明は、　−これらのいずれであって
もよい。

有機過酸化物は、ジクミルパーオキサイド、１．１−ビ
ス−ｔ−ブチルパーオキシ−３゜３．５−トリメチルシ
クロヘキサン、１．３−ジ（ｔ−ブチルペルオキシイソ
プロピル）ベンゼン、２．５−ジメチル−２，５−（ｔ
−ブチルペルオキシ）ヘキサン等が挙げらるれが、特に
限定されるものではない。

有機過酸化物の量は、特に限定されないが、エチレン・
プロピレン系ゴム１００重量部に対し、０．００１〜０
．１モルが好ましい。

被接着ゴム［Ａｌは、好ましくは、エチレン・プロピレ
ン系ゴムおよび有機過酸化物の必須成分以外に、第３の
成分として共架橋剤を含有するのが良い。

共架橋剤としては、特に限定されないが、官能基として
炭素−炭素二重結合を官能基として分子内に少なくとも
２つ以上有する共架橋剤が好ましい。

トリエチレングリコール・ジアクリレート、トリメチメ
チロール・プロパン・トリアクリレート等のジアクリレ
ートおよびトリアクリレート、 エチレングリコール・ジメタクリレート、トリメチロー
ル・プロパン・トリメタクリレート等のジメタクリレー
トおよびトリメタクリレート、 アクリル酸およびメタクリル酸の金属塩、Ｎ、Ｎ’−ｍ
−フェニレンビスマレイド等のビスマレイミド、 ジアリルフタレート等のジアリル化合物、トリアリルイ
ソシアヌレート、トリアリルトリメリテート等のトリア
リル化合物が例示される。

共架橋剤の配合量は、特に限定されないが、エチレン・
プロピレン系ゴム１００重量部に対し０．００１〜０．
１モルが好ましい。

本発明に用いる被接着ゴム［Ａｌは、上記の成分以外に
、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可望剤、粘着付与剤、
滑剤、その他の配合剤等を加えることも良い。

本発明の接着方法に用いる接着剤［Ｂ］は、少なくとも
エチレン・プロピレン系ゴム、炭素−炭素二重結合を分
子内に有するシランカップリング剤および有機過酸化物
を含有するエチレン・プロピレンゴム系接着剤であれば
、特に限定されない。

エチレン・プロピレン系ゴムおよび有機過酸化物につい
ては、被接着ゴム［Ａｌですでに述べたとおりである。

用いるエチレンプロピレン系ゴムおよび有機過酸化物が
、被接着ゴム［Ａｌと接着剤［Ｂ］とで異っていてもよ
いし、同じでもよい。

好ましくは、有機過酸化物については被接着ゴムｒＡ］
と接着剤［Ｂ］とで、同種のものを用いるのが良い。　
用いる量としては、前述の被接着ゴム［Ａｌと同様であ
る。

炭素−炭素二重結合を分子内に有するシランカップリン
グ剤は、特に限定されないが、ビニル・トリメトキシシ
ラン、ビニルトリアセチルシラン等のビニルシラン、 γ−メタクリロキシ・プロピル・トリメトキシシラン等
のメタクリル・シラン、 スチリル・ジアミノシラン等のスチリルシランなどが例
示される。

好ましくは、γ−メタクリロキシ・プロピル・トリメト
キシシラン等のメタクリル・シランが良い。

用いる量は、特に限定されないが、エチレン・プロピレ
ン系ゴム（ポリマー）１００ｉ２ｉ部に対して、シラン
カップリング剤１０重量部以上、２００重量部未満が好
ましい。

本発明に用いる接着剤［Ｂ］は、上記成分以外に、老化
防止剤、充填剤、軟化剤、希釈剤、粘着付与剤、その他
の配合剤等を加えることも良い。

接着剤［Ｂ］の製造方法は、特に限定されないが、エチ
レン・プロピレン系ゴムと充填剤とを、パンバリミキサ
ーで混合し、次いで有機過酸化物をロールで混合し、ゴ
ム配合物を得、この配合物をトルエン等の溶媒に溶解し
、この溶液に所定のシランカップリング剤を添加して接
着剤とするのが好ましい。

本発明方法は、セラミックスに上記接着剤［Ｂ］を塗布
し、被接着ゴム［Ａｌを接触せしめ、加圧・加硫して接
着する。

加圧・加硫条件は、通常エチレン・プロピレン系ゴムで
用いられる条件であれば特に限定されないが、好ましく
は、１０〜４０　にｇ／ｃｎｆ加圧下で、１５０〜１８
０℃で０．５〜１．０時間処理するのが良い。

本発明方法が通用されるセラミックスとしては、特に限
定されないが、アルミナ系セラミックス、セメント、ガ
ラス等が挙げられる。

〈実施例〉 以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１） （１）　　ゴム組成物（被接着体）の製造ゴム組成物（
被接着体）として、表１に挙げる配合物のうち、有機過
酸化物を除く、ゴム及び配合剤を、バンバリーミキサ−
で混合し、次いでロールで有機過酸化物を混合し、厚さ
約５ｍｍのシート状ゴム配合物を得た。

表　　　　１ 表１注 ＊１：ＪＳＲＥＰ−１１ ＊２：１，３−ジ（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル
）ベンゼン、４０％品 ＊３ニトリメチロール・プロパン・トリメタクリレート （２）　　接着剤の製造 接着剤として、ＥＰＤＭ（ＪＳＲＥ　　Ｐ　　−２４）
１００重量部、ＦＥＦ−カーボンブラック５０重量部、
Ｚｎ０．５重量部、パラフィンオイル１５重量部をバン
バリーミキサ−で混合し、次いで有機過酸化物（１，３
−ジ（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン４
０％品）６重量部をロールで混合しゴム配合物を得た。

この配合物を、トルエンにその重量比が１５：８５にな
る様溶解してゴム配合物のトルエン溶液を得た。

この溶液に、各シランカップリング剤を、溶液１００重
量部に対して３重量部添加して表２に挙げる接着剤１〜
７を得た。

（３）　　セラミックスと被接着体との接着衣に、アル
ミナ系セラミックスの表面に、市販の接着剤又は接着剤
１〜７を塗布したのち表１に示したゴム組成物Ａのシー
トを、貼り合せ２０　Ｋｇｆ／ｃｒｒｆ、温度１６０℃
、時間６０分で加硫接着させた。

（４）　　評価試験 室温および１５０℃雰囲気で接着力を測定した。　その
結果を表３に示す。　尚、接着力の測定は、ＪＩＳＫ６
３０ｆに準拠し、パクリ方法としては９０°ハクリ方法
によって行った。

表３の結果をグラフとして第１図に示した。

表３に示す結果からも明らかな様に、従来の有機系接着
剤を用いた比較例１．２に比べ、本発明例４，５は優れ
た接着力を示した。　また、本発明以外のシランカップ
リング剤を添加した比較例６〜９および、シランカップ
リング剤を添加しない比較例３は、特に耐熱接着におい
て十分な接着力を示さない。

（実施例２） 次に表１のゴム組成物Ａを用い、表３に示した接着剤３
中のγ−メタクリロキシ・プロピルトリメトキシシラン
の添加量を変えた接着剤を作製し、実施例１と同様に接
着試験を行った。

結果を表４に示し、また、第２図にグラフで示した。

表　　　　　４ 表４の結果から、接着剤中のポリマー１００重量部に対
してシランカップリング剤の添加量が、１０重量部未満
では接着力が不十分であり、また、２００重量部以上で
は接着力が低下するとともに、接着剤塗布後相分離が発
生し、均一な接着剤層を形成できなくなることがわかる
。

（実施例３） ＴＭＰ以外の組成は表１と同様とし、共架橋剤として表
５に示す化合物を、２重量部用いて、ゴム組成物Ｂ、Ｃ
，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを作製し、表２に示す接着剤３を
用いて、実施例１と同様にセラミックスと接着し、同様
の評価を行った。

結果を表５に示す。

表５の結果から共架橋剤としては、官能基が炭素−炭素
二重結合であるものを用いることが、常温及び耐熱接着
に、より優れていることが考察される。

〈発明の効果〉 本発明の接着方法は、下記の効果がある。

（１）従来の有機系接着剤を用いる方法に比べ、エチレ
ン・プロピレン系ゴム組成物を、特に耐熱接着において
強固にセラミックスに接合でき、エチレン・プロピレン
系ゴム組成物とセラミックスの持つ耐熱性を有効に生か
す事ができる。

（２）セラミックスにメタライズ等の特殊な表面処理を
行う必要がなく、低コスト且つ従来、ゴム工業で掻く一
般的に行われている金属〜ゴムの接着処理工程および設
備をそのまま利用する事ができる。

（３）従来の有機系接着剤を用いる方法が、下塗り・上
塗りの２工程を要したのに比べ、１回塗りで強固な接着
が可能であり、工程が簡略化できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、接着力を示すグラフである。 第２図は、シランカップリング剤の添加量と接着力の関
係を示すグラフである。 特許出願人　　横浜ゴム株式会社、。 ”°゛鷹 手理人　弁理士　　渡　辺　望　稔島。 ゛ぐニレ Ｉ″′Ｉ＊′ｌ′″１″　　６１１−臆密Ｓ−：：−、
− ；：Ｉ゛　・ 丑二 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックスに接着剤［Ｂ］を塗布し、被接着ゴ
   ム［Ａ］を接触せしめ、加圧・加硫することを特徴とす
   るセラミックスとゴムの接着方法。 ここで、被接着ゴム［Ａ］は、 少なくともエチレン・プロピレン系ゴムおよび有機過酸
   化物を含有するエチレン・プロピレン系ゴム組成物であ
   り、 接着剤［Ｂ］は、 少なくともエチレン・プロピレン系ゴム、炭素−炭素二
   重結合を官能基として分子内に有するシランカップリン
   グ剤および有機過酸化物を含有するエチレン・プロピレ
   ンゴム系接着剤である。
2. （２）前記被接着ゴム［Ａ］が、 少なくともエチレン・プロピレン系ゴム、有機過酸化物
   および共架橋剤を含有するエチレン・プロピレン系ゴム
   組成物である請求項１に記載のセラミックスとゴムの接
   着方法。