JPH03220242A - Method for bonding rubber - Google Patents

Method for bonding rubber

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JPH03220242A
JPH03220242A JP11472090A JP11472090A JPH03220242A JP H03220242 A JPH03220242 A JP H03220242A JP 11472090 A JP11472090 A JP 11472090A JP 11472090 A JP11472090 A JP 11472090A JP H03220242 A JPH03220242 A JP H03220242A
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thin film
film
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metal
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秀夫 杉山
Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
Yukihiro Kusano
草野 行弘
Akihiro Maehara
前原 昭広
Yukio Fukuura
福浦 幸男
Toshio Naito
内藤 壽夫
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Abstract

PURPOSE:To improve the adhesive properties by forming a thin cobalt alloy film contg. a cobalt alloy oxide on a substrate material, thermally treating the film, and simultaneously forming and vulcanizing a rubber layer on the film. CONSTITUTION:100 pts.wt. rubber component (e.g. a natural rubber), 0.5-7 pts.wt. sulfur, a filler, a softener, an accelerator, a vulcanization aid, etc., are compounded to give a rubber compsn. Separately, a thin cobalt alloy (e.g. Co-Ni) film contg. a cobalt alloy oxide, with a degree of oxidation of 2-35atom%, and having a thickness of 10Angstrom -100mum is formed on the surface of a substrate material such as a metal, ceramic, or plastic by ion plating, high-frequency magnetron sputtering method, etc., and, if necessary, the film is thermally treated at 100-400 deg.C for 1sec to 3hr. Then, the rubber compsn. is thermally pressed onto the film, vulcanized, and bonded to the film.

Description

【発明の詳細な説明】 11上夙机皿分災 本発明は、スチールコード等の基材に対するゴムの接合
方法の改良に関し、更に詳述すると、基材表面上にドラ
イメツキ法等により金属薄膜を形成した後、ゴム組成物
を加硫接着する場合において、金属薄膜の接着力を改良
して基材とゴムとを接着性よく接合する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in the method of bonding rubber to a base material such as a steel cord. More specifically, the present invention relates to an improvement in the method of bonding rubber to a base material such as a steel cord. The present invention relates to a method for bonding a base material and rubber with good adhesiveness by improving the adhesive strength of a metal thin film when vulcanizing and adhering a rubber composition after formation.

丈来吸14 スチールコードなどの金属基材にゴム組成物を接合する
場合、金属基材とゴム組成物との密着を改善するため、
本発明者らは金属基材表面上にドライめっき法により金
属又は金属合金薄膜を付着形成し、次いでゴム組成物を
加熱圧着して加硫接着する方法を提案した(特開昭62
−87311号、同62−246278号公報)。
14 When joining a rubber composition to a metal base material such as a steel cord, in order to improve the adhesion between the metal base material and the rubber composition,
The present inventors have proposed a method in which a metal or metal alloy thin film is deposited on the surface of a metal substrate by dry plating, and then a rubber composition is bonded under heat and vulcanization (JP-A-62
-87311, 62-246278).

上記接合方法は、接着剤を用いずに金属基材とゴムを強
力に接合できるものであるが、金属又は金属合金のドラ
イめっき薄膜と金属基材との接着性を更に向上させるた
め、通常金属基材に表面処理を施すことが行なわれる。
The above bonding method can strongly bond the metal base material and rubber without using adhesives, but in order to further improve the adhesiveness between the dry plating thin film of metal or metal alloy and the metal base material, A surface treatment is performed on the base material.

即ち、ドライめっきを施す前に金属基材表面を溶剤洗浄
、超音波洗浄、徴、アルカリ洗浄等の湿式法でクリーニ
ングする方法、真空中で行なうプラズマクリーニング(
ボンバード)、逆スパツタ法などのドライ法でクリーニ
ングする方法などが行なわれている。
In other words, there are two methods: cleaning the surface of the metal substrate with a wet method such as solvent cleaning, ultrasonic cleaning, alkali cleaning, etc. before applying dry plating, and plasma cleaning performed in a vacuum (
Dry cleaning methods such as bombardment) and reverse sputtering methods are used.

また5上記公報で提案した方法においては、ドライめっ
き法としてスパッタリング法を採用した場合、真空蒸着
法に比べ、叩き出された金属原子がより高い運動エネル
ギーを有するため、金属基材に対するドライめっき薄膜
の接着力を向上させることができ、一方イオンブレーテ
ィング法を採用した場合は、蒸発原子の一部がイオン化
されるため、基材にバイアス電位を印加して、イオン化
した金属原子を電気的に加速させ、高いエネルギーで基
材に叩きつけることにより、基材に対するドライめっき
薄膜の接着力を向上させることができるなど、ドライめ
っき法を適宜選択採用して基材に対するドライめっき薄
膜の接着力を向上させることができる。
In addition, in the method proposed in the above-mentioned publication, when sputtering is used as the dry plating method, the ejected metal atoms have higher kinetic energy than in vacuum evaporation. On the other hand, when using the ion blating method, some of the evaporated atoms are ionized, so a bias potential is applied to the base material and the ionized metal atoms are electrically ionized. By accelerating and hitting the substrate with high energy, it is possible to improve the adhesion of the dry plating thin film to the substrate.Select and adopt dry plating methods as appropriate to improve the adhesion of the dry plating thin film to the substrate. can be done.

が  しようとする しかしながら、本発明者らが更に検討を行なった結果、
金属基材表面にドライめっき薄膜、特にドライめっき薄
膜としてコバルト金属薄膜を形成した場合、上述した適
宜な前処理、ドライめっき法を採用しても、より厳しい
条件下ではゴム層の破壊が生じる前に基材とゴム層とを
接着する役割を果すドライめっき薄膜部分の破壊が生じ
ることがあり、このためゴム系複合材料の接合強度の低
下が生じる場合があることを見い出した。
However, as a result of further investigation by the present inventors,
When forming a dry plating thin film, especially a cobalt metal thin film as a dry plating thin film, on the surface of a metal substrate, even if the above-mentioned appropriate pretreatment and dry plating method are adopted, under more severe conditions, the rubber layer may not be destroyed. It has been found that the dry plating thin film portion that serves to bond the base material and the rubber layer may be destroyed, resulting in a decrease in the bonding strength of the rubber-based composite material.

即ち、金属基材表面にコバルト金属薄膜を形成した後、
ゴム組成物を加熱圧着して硫黄加硫により接着する場合
、硫黄を例えば5〜6部と多量に配合し、通常40分程
度で行なう加硫を例えば600分程程度長時間加硫し、
得られたゴム系複合材料を一60℃程度の低温雰囲気下
で剥離試験を行なうと、コバルト金属薄膜内の破壊が生
じ。
That is, after forming a cobalt metal thin film on the surface of the metal base material,
When a rubber composition is heat-pressed and bonded by sulfur vulcanization, a large amount of sulfur is blended, for example, 5 to 6 parts, and vulcanization, which normally takes about 40 minutes, is vulcanized for a long time, for example, about 600 minutes.
When the obtained rubber-based composite material was subjected to a peel test in a low temperature atmosphere of about -60° C., destruction occurred within the cobalt metal thin film.

著しく接合強度が低下することを見い出し、更にこれは
長時間加硫接着する際コバルト金属薄膜の強度が低下す
ることが原因であることを見い出した。
It has been found that the bonding strength is significantly lowered, and it has also been found that this is caused by the lowering of the strength of the cobalt metal thin film during long-term vulcanization bonding.

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、金属等の基材
表面に基材とゴム層との接着機能を有する金属薄膜を形
成した後、ゴム組成物を加熱加硫するゴムの接合方法に
おいて、金属薄膜のゴム加硫時の強度低下を防止し、基
材とゴムとを強固に接合する方法を提供することを目的
とする。
The present invention was made in view of the above circumstances, and provides a rubber bonding method in which a metal thin film having an adhesive function between the base material and the rubber layer is formed on the surface of a base material such as metal, and then a rubber composition is heated and vulcanized. The object of the present invention is to provide a method for firmly bonding a base material and rubber by preventing a decrease in the strength of a metal thin film during rubber vulcanization.

を  するための   び 本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた
結果、基材表面にコバルト合金の薄膜を形成する際1例
えばドライめっきを酸化性の雰囲気下で行なって、コバ
ルト合金酸化物が混在するコバルト合金薄膜(以下、部
分酸化コバルト合金薄膜という)を形成することにより
、硫黄を5〜6部といった多量配合したゴム組成物を6
00分程程度長時間加硫してゴム層を形成した場合であ
っても、−60℃程度の低温剥離試験で部分酸化コバル
ト合金薄膜の破壊が生じず、従って該薄膜の基材とゴム
とを接着する機能が損なわれず、十分な機能を発揮させ
て基材とゴムとを強固に接合できることを見い出し、本
発明をなすに至った。
In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have conducted intensive studies and found that when forming a thin film of cobalt alloy on the surface of a substrate, 1, for example, dry plating is performed in an oxidizing atmosphere to remove cobalt. By forming a cobalt alloy thin film in which alloy oxides are mixed (hereinafter referred to as a partially oxidized cobalt alloy thin film), a rubber composition containing a large amount of 5 to 6 parts of sulfur can be mixed with 6 parts of sulfur.
Even when a rubber layer is formed by vulcanization for a long time of about 0.00 minutes, the partially oxidized cobalt alloy thin film does not break in a low-temperature peel test at about -60°C, and therefore the thin film's base material and rubber do not break. The present inventors have discovered that a rubber substrate can be firmly bonded to a base material without impairing its adhesion function, and the present invention has been completed based on this discovery.

従って、本発明は基材表面に部分酸化コバルト合金薄膜
を形成した後、該薄膜上にゴム層を加硫形成することを
特徴とするゴムの接合方法を提供する。
Accordingly, the present invention provides a method for joining rubber, which comprises forming a partially oxidized cobalt alloy thin film on the surface of a base material, and then vulcanizing and forming a rubber layer on the thin film.

以下、本発明について更に詳しく説明する。The present invention will be explained in more detail below.

本発明のゴムの接合方法において、対象となる基材の種
類は特に制限されず、金属、セラミックス、プラスチッ
ク等に適用可能である。この場合。
In the rubber bonding method of the present invention, there are no particular restrictions on the type of base material to be used, and the method is applicable to metals, ceramics, plastics, etc. in this case.

金属基材の種類としては、例えば鉄鋼、ステンレススチ
ール、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、
銅、銅合金、亜鉛、亜鉛合金、アモルファス合金などが
挙げられるが、これらに限定されるものではない。また
、セラミックス、プラスチックとしてもその目的に応じ
て種々のものを選定することができる。
Examples of the types of metal base materials include steel, stainless steel, titanium alloy, aluminum, aluminum alloy,
Examples include, but are not limited to, copper, copper alloys, zinc, zinc alloys, amorphous alloys, and the like. Furthermore, various ceramics and plastics can be selected depending on the purpose.

この基材の形状、サイズなどは目的に応じて適宜選定さ
れるが1例えばスチールワイヤー、スチールコード、ス
チールタイヤコード、スチールケーブル、スチールスト
ランド、スチールロッド、スチールプレート、スチール
フィラメント等(以下、これらをスチールコードと総称
する)、金属板や金属金具などがある。
The shape, size, etc. of this base material can be selected as appropriate depending on the purpose. For example, steel wire, steel cord, steel tire cord, steel cable, steel strand, steel rod, steel plate, steel filament, etc. (generally referred to as steel cord), metal plates, metal fittings, etc.

これらの基材表面に部分酸化コバルト合金薄膜を形成す
る場合、その前処理として上述したクリーニングを基材
に施して部分酸化コバルト合金薄膜との密着性を高める
ことが望ましい。
When forming a partially oxidized cobalt alloy thin film on the surface of these substrates, it is desirable to perform the above-mentioned cleaning on the substrate as a pretreatment to improve the adhesion with the partially oxidized cobalt alloy thin film.

上記基材に対する部分酸化コバルト合金薄膜の形成方法
としては、ドライめっき法を採用することが好ましく、
例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、DC及び
高周波マグネトロンスパッタリング法、2極スパッタリ
ング法、高周波スパッタリング法、アーク放電式スパッ
タリング法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズ
マ法等が挙げられるが、゛特にイオンブレーティング法
、DC及び高周波マグネトロンスパッタリング法、高周
波スパッタリング法が好ましい。
As a method for forming a partially oxidized cobalt alloy thin film on the above-mentioned base material, it is preferable to adopt a dry plating method,
Examples include vacuum evaporation method, ion plating method, DC and high frequency magnetron sputtering method, bipolar sputtering method, high frequency sputtering method, arc discharge sputtering method, electron cyclotron resonance (ECR) plasma method, etc. Preferred are the rating method, DC and high frequency magnetron sputtering method, and high frequency sputtering method.

上記方法で形成される部分酸化コバルト合金薄膜は、コ
バルトをベースとしこれと他の金属からなり、合金の一
部が均一に酸化されたものである。
The partially oxidized cobalt alloy thin film formed by the above method is made of cobalt as a base and other metals, and a portion of the alloy is uniformly oxidized.

ここで、部分酸化コバルト合金薄膜の合金組成は5例え
ばGo −Ni、 Co −Cr、 Co −Ti、 
C。
Here, the alloy composition of the partially oxidized cobalt alloy thin film is 5, for example, Go-Ni, Co-Cr, Co-Ti,
C.

−Fe、 Co −Zr、 Co −Zn、 Co −
Sn、 Co −P等が挙げられるが、勿論三元、四元
合金等であってもよい。これらの組成は、コバルトが5
0原子%以上であることが好ましく、またその上限は9
9g子%であることが望ましく、その範囲で種々選定で
きる。具体的にはGo−Niの場合、 Niが5〜40
原子%、特に10〜25原子%、C。
-Fe, Co-Zr, Co-Zn, Co-
Examples include Sn, Co-P, etc., but of course ternary, quaternary alloys, etc. may also be used. These compositions contain 5 cobalt
It is preferably 0 atomic % or more, and the upper limit is 9
It is desirable that the content be 9g%, and various selections can be made within that range. Specifically, in the case of Go-Ni, Ni is 5 to 40
% C, especially 10-25 atomic %.

−Crの場合、Crが5〜25原子%、特に7〜15原
子%、Co−Tiの場合、T1が5〜40原子%、特に
10〜30原子%、Co−Feの場合、Feが1〜40
原子%、特に3〜30原子%、 C。
In the case of -Cr, Cr is 5 to 25 at%, especially 7 to 15 at%, in the case of Co-Ti, T1 is 5 to 40 at%, especially 10 to 30 at%, and in the case of Co-Fe, Fe is 1 ~40
atomic %, especially 3 to 30 atomic %, C.

−Zrの場合、Zrが5〜40原子%、特に10〜30
原子%、Co−Znの場合、Znが5〜40原子%、特
に10〜25原子%、Co−3nの場合、Snが5〜4
0原子%、特に10〜25原子%の範囲が好ましい。
- In the case of Zr, Zr is 5 to 40 at%, especially 10 to 30
%, in the case of Co-Zn, Zn is 5 to 40 atomic %, especially 10 to 25 atomic %, and in the case of Co-3n, Sn is 5 to 4 atomic %.
A range of 0 atom %, particularly 10 to 25 atom %, is preferred.

また、部分酸化コバルト合金薄膜の酸素含有量(酸化度
)は2〜357!子%、特に5〜20原子%が好ましく
、2%未満の酸化度では接合強度向上効果が現われない
場合があり、一方35原子%より酸化度を高くすると接
合強度が低下する場合がある。なお、部分酸化コバルト
合金薄膜の酸化度は全合金元素中の酸素原子の原子%で
ある。
In addition, the oxygen content (degree of oxidation) of the partially oxidized cobalt alloy thin film is 2 to 357! An oxidation degree of less than 2% may not produce an effect of improving bonding strength, while an oxidation degree higher than 35 atom% may result in a decrease in bonding strength. Note that the oxidation degree of the partially oxidized cobalt alloy thin film is the atomic % of oxygen atoms in all alloy elements.

上述したドライめっき法により上記部分酸化コバルト合
金薄膜を形成する場合1合金薄膜は例えばスパッタリン
グ法でターゲットとして合金ターゲットを用いたり、ベ
ース金属ターゲット上に別金属片を載せるチップターゲ
ツト法などを採用して行なうことができる。一方、該合
金薄膜を部分酸化する方法としては、成膜時に酸化性を
有するガスと反応させる方法が好適で、一般には反応性
スパッタリング法が採用される。また、予め酸化物を含
む物質より成膜する方法、例えば酸化物ターゲットのス
パッタリング法などによっても行なうこともできる。上
記反応性スパッタリング法を採用する場合、雰囲気ガス
中に空気や酸素ガスを混合し、その濃度を変えることに
よって薄膜の酸化度をコントロールすることができる。
When forming the partially oxidized cobalt alloy thin film by the above-mentioned dry plating method, the first alloy thin film can be formed by, for example, using an alloy target as a target in a sputtering method, or by using a chip target method in which another metal piece is placed on a base metal target. can be done. On the other hand, as a method for partially oxidizing the alloy thin film, a method of reacting with an oxidizing gas during film formation is suitable, and a reactive sputtering method is generally adopted. Alternatively, a method of forming a film from a substance containing an oxide in advance, such as a sputtering method using an oxide target, can also be used. When employing the above-mentioned reactive sputtering method, the degree of oxidation of the thin film can be controlled by mixing air or oxygen gas into the atmospheric gas and changing its concentration.

上記部分酸化コバルト合金の膜厚は目的に応じ適宜選定
することができるが、通常10人〜100−が薄膜の生
産性から好ましく、特に50人〜1−が好ましい。
The film thickness of the partially oxidized cobalt alloy can be appropriately selected depending on the purpose, but it is usually preferably 10 to 100 mm from the viewpoint of thin film productivity, and particularly preferably 50 to 1 mm.

なお、部分酸化コバルト合金薄膜を加硫して基材とゴム
層を接合する前に、必要により部分酸化コバルト合金薄
膜を100〜400℃、好ましくは150〜300℃で
1秒〜3時間熱処理することができる。
Note that before vulcanizing the partially oxidized cobalt alloy thin film and joining the base material and the rubber layer, if necessary, the partially oxidized cobalt alloy thin film is heat-treated at 100 to 400°C, preferably 150 to 300°C for 1 second to 3 hours. be able to.

本発明方法は、このように基材表面に部分酸化コバルト
合金薄膜を形成した後、ゴム組成物を加硫して基材とゴ
ム1を接合するものである。
In the method of the present invention, after forming a partially oxidized cobalt alloy thin film on the surface of a base material, the rubber composition is vulcanized to bond the base material and the rubber 1.

ここで、ゴム組成物中のゴム成分は、天然ゴム(NR)
 、および構造式中に炭素−炭素二重結合を有する合成
ゴムを単独あるいは2種以上ブレンドしたものが使用で
きる。上記合成ゴムにはイソプレン、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)、ポリブタジェンゴム(BR)
、ポリイソプレンゴム等、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。
Here, the rubber component in the rubber composition is natural rubber (NR)
, and a synthetic rubber having a carbon-carbon double bond in its structural formula can be used alone or in a blend of two or more. The above synthetic rubbers include polyisoprene rubber (IR), which is a homopolymer of conjugated diene compounds such as isoprene, butadiene, and chloroprene, and polybutadiene rubber (BR).
, polyisoprene rubber, etc., the above conjugated diene compounds and styrene, acrylonitrile, vinylpyridine, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylates.

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
ニトリルブタジェン共重合ゴム、アクリル酸ブタジェン
共重合ゴム、メタア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、メチルメタア
クリレ−トブタジエン共重合ゴム等、エチレン、プロピ
レン、イソブチレン等のオレフィン類とジエン化合物と
の共重合体〔例えばイソブチレンイソプレン共重合ゴム
(IIR))、オレフィン類と非共役ジエンとの共重合
体(EPDM)(例えばエチレン−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−/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〕、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〔例えばポリペンテナマー〕、オキシラン環の開環
重合によって得られるゴム〔例えば硫黄加硫が可能なポ
リエピクロロヒドリンゴム〕、ポリプロピレンオキシド
ゴム等が含まれる。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(C
Q−IrR)、臭素化イソブチレンイソプレン共重合ゴ
ム(Br−IIR)等も含まれる。更に、ノルボルネン
の開環重合体も用い得る。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て用いることもできる。
Styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), which is a copolymer with vinyl compounds such as alkyl methacrylates, vinylpyridine-butadiene-styrene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylic acid-butadiene copolymer rubber, methacrylic acid Copolymers of olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, and diene compounds such as butadiene copolymer rubber, methyl acrylate butadiene copolymer rubber, methyl methacrylate butadiene copolymer rubber [e.g. isobutylene isoprene copolymer rubber ( IIR)), copolymers of olefins and non-conjugated dienes (EPDM) (e.g. ethylene-propylene-cyclopentadiene terpolymer, ethylene-propylene-5-
ethylidene-2-/rubornene terpolymer, ethylene propylene-1,4-hexadiene terpolymer], polyalkenamer obtained by ring-opening polymerization of cycloolefin [e.g. polypentenamer], ring-opening polymerization of oxirane ring (e.g., polyepichlorohydrin rubber that can be sulfur-cured), polypropylene oxide rubber, and the like. In addition, halides of the various rubbers mentioned above, such as chlorinated isobutylene isoprene copolymer rubber (C
Q-IrR), brominated isobutylene isoprene copolymer rubber (Br-IIR), and the like are also included. Furthermore, ring-opened polymers of norbornene may also be used. Furthermore, as a blended rubber, a saturated elastic material such as epichlorohydrin rubber, polypropylene oxide rubber, or chlorosulfonated polyethylene may be blended with the above-mentioned rubber.

上記ゴム成分には、更に常法に従い、目的、用途などに
応じてカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、硫
酸カルシウム、クレイ、マイカ等の充填剤、鉱物油、植
物油等の軟化剤、硫黄その他の架橋剤、加硫促進剤、亜
鉛華、ステアリン酸等の加硫促進助剤等を添加してゴム
組成物を調製することができる。
In addition to the above rubber components, according to the purpose and use, fillers such as carbon black, silica, calcium carbonate, calcium sulfate, clay, and mica, softeners such as mineral oil and vegetable oil, crosslinkers such as sulfur, etc. A rubber composition can be prepared by adding a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerating aid such as zinc white, and stearic acid.

なお1本発明↓こおいては1部分酸化コバルト合金とゴ
ムとの加硫接着促進剤として有機コバルト塩類を特に配
合する必要はない。
Note that in the present invention, it is not necessary to specifically incorporate organic cobalt salts as a vulcanization adhesion promoter between the partially cobalt oxide alloy and the rubber.

上記ゴム組成物と基材表面の部分酸化コバルト合金薄膜
との接合は、該薄膜上にゴム組成物を加熱圧着して加硫
接着するものであるが、加硫法は硫黄加硫のほか、ジチ
オモルフォリン、チウラム加硫等の有機硫黄化合物によ
る有機硫黄加硫などが採用され、常法に従って加硫する
ことができる。
The above rubber composition and the partially oxidized cobalt alloy thin film on the surface of the base material are bonded by heat-pressing the rubber composition onto the thin film and vulcanizing the film. Organic sulfur vulcanization using an organic sulfur compound such as dithiomorpholine or thiuram vulcanization is employed, and vulcanization can be carried out according to a conventional method.

これらの中では特に硫黄加硫による方法が好ましい。こ
の場合、硫黄や有機硫黄化合物中の硫黄の配合量はゴム
成分100重量部に対して0.5〜7重量部、特に1〜
6重量部とすることが好ましい。
Among these, a method using sulfur vulcanization is particularly preferred. In this case, the amount of sulfur or sulfur in the organic sulfur compound is 0.5 to 7 parts by weight, especially 1 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component.
The amount is preferably 6 parts by weight.

本発明方法では、上記硫黄を例えば5〜6部といった多
量配合したゴム組成物で、長時間加硫接着を行なった場
合でも、部分酸化コバルト合金薄膜内の強度低下が生じ
ず、基材とゴムとを強固に接合でき、このため、本発明
方法は金属等の基材とゴムとの接合強度を必要とするタ
イヤ、動力伝達ベルト、コンベアベルト、ホース等の繊
維状金属を芯材に用いたゴム系複合材料や防振ゴム、免
振材、ゴムクローラ、ラバースクリーン、ゴムロールな
どの各種ゴム製品や部品類の製造に広く応用できる。
In the method of the present invention, even when vulcanization bonding is performed for a long time with a rubber composition containing a large amount of sulfur, for example, 5 to 6 parts, the strength within the partially oxidized cobalt alloy thin film does not decrease, and the base material and rubber For this reason, the method of the present invention uses fibrous metal as the core material for tires, power transmission belts, conveyor belts, hoses, etc. that require strong bonding strength between base materials such as metal and rubber. It can be widely applied to the production of various rubber products and parts such as rubber composite materials, vibration-proof rubber, vibration-isolating materials, rubber crawlers, rubber screens, and rubber rolls.

114す1辰 以上説明したように、本発明方法は基材表面に部分酸化
コバルト合金薄膜を形成した後、該薄膜上にゴム層を加
硫形成したことにより、ゴムの加硫剤である硫黄の配合
量や加硫接着時間に影響されないで基材とゴム層とを強
固に接合できるものである。
As explained above, the method of the present invention involves forming a partially oxidized cobalt alloy thin film on the surface of a substrate, and then vulcanizing and forming a rubber layer on the thin film. The base material and the rubber layer can be firmly bonded without being affected by the blending amount or vulcanization adhesion time.

次に、実施例と比較例を示し、本発明を更に具体的に示
すが1本発明は下記の実施例に限定されるものではない
Next, Examples and Comparative Examples will be shown to further illustrate the present invention, but the present invention is not limited to the following Examples.

〔実施例、比較例〕[Example, comparative example]

基材として黄銅メツキを施したスチールコード(径:0
.18m+、撚構造: 3+9)を用い、このスチール
コード表面を高周波13.56MHz、パワー100W
で5分間アルゴンプラズマ処理した。
Steel cord with brass plating as base material (diameter: 0
.. 18m+, twisted structure: 3+9), the surface of this steel cord was used to generate a high frequency of 13.56MHz and a power of 100W.
Argon plasma treatment was performed for 5 minutes.

上記処理を施したスチールコードにDCマグネトロンス
パッタリング法により、第1表に示す組成の部分酸化コ
バルト合金薄膜を0.05−の厚さで同表に示す酸化度
において形成した。ここで、スパッタリング条件は1合
金ターゲツトを用い、酸素ガスを5〜10容量%含有す
るアルゴンガスにてガス圧力5 mTorr、パワー0
.5Ax400V、時間30秒とした。
A partially oxidized cobalt alloy thin film having a composition shown in Table 1 was formed on the above-treated steel cord by DC magnetron sputtering to a thickness of 0.05-1 and an oxidation degree shown in the table. Here, the sputtering conditions were 1 alloy target, argon gas containing 5 to 10% by volume of oxygen gas, gas pressure of 5 mTorr, and power of 0.
.. The voltage was 5A x 400V and the time was 30 seconds.

次いで、上記コードを第1表に示す組成の未加硫ゴム組
成物と貼り合せた後、145℃で600分の長時間加硫
接着を行なった。
Next, the cord was laminated with an unvulcanized rubber composition having the composition shown in Table 1, and then vulcanization bonding was performed at 145° C. for 600 minutes.

第 表 一60℃の雰囲気下で低温剥離試験を引張り試験機を用
いて行ない、接着力を測定すると共に、破断面のll!
察をして、下記基準で接着性能を評価した。
Table 1: A low-temperature peel test was carried out using a tensile tester in an atmosphere of 60°C to measure the adhesive strength and the ll! of the fractured surface.
The adhesive performance was evaluated based on the following criteria.

楚」111 F(%)ニドライめっき薄膜の破壊面積R(%):ゴム
の破壊面積 F+R=100% なお、合金の組成を発光分析法により、また、ドライめ
っき薄膜の酸化度をX線光電子分光(XPS)法により
ドライメツキ薄膜全体の平均値として測定した。
Chu' 111 F (%) Breakage area of Nidry plating thin film R (%): Breakage area of rubber F + R = 100% The composition of the alloy was determined by emission spectrometry, and the degree of oxidation of the dry plating thin film was determined by X-ray photoelectron spectroscopy. It was measured as the average value of the entire dry plating thin film by the (XPS) method.

以上の結果を第2表に示す。The above results are shown in Table 2.

注1) 注2〉 N−フェニル−N′−イソプロピル−P−フェニレンジ
アミン N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルファ
ミド このようにして得られた加硫接着試料について、第 表 第2表の結果より、コバルト単一金属の場合(比較例)
では、長時間加硫後の低温剥離試験で接着不良であるこ
とが認められる。
Note 1) Note 2>N-phenyl-N'-isopropyl-P-phenylenediamine N-oxydiethylene-2-benzothiazole sulfamide Regarding the vulcanized adhesive sample thus obtained, Table 2 From the results, in the case of cobalt single metal (comparative example)
In this case, poor adhesion was observed in the low-temperature peel test after long-term vulcanization.

これに対して、コバルト合金とした場合、長時間加硫後
でも優れた接着性能を示し、加硫時間に影響されない安
定した複合体が得られることが認められる。
On the other hand, when a cobalt alloy is used, it is recognized that it exhibits excellent adhesion performance even after long-term vulcanization, and a stable composite that is not affected by vulcanization time can be obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、基材表面にコバルト合金酸化物が混在するコバルト
合金薄膜を形成した後、該薄膜上にゴム層を加硫形成す
ることを特徴とするゴムの接合方法。
1. A rubber bonding method, which comprises forming a cobalt alloy thin film containing a cobalt alloy oxide on the surface of a base material, and then vulcanizing and forming a rubber layer on the thin film.
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