JPH03250085A - エチレンプロピレン系ゴム・金属複合体ガスケット及びその製造方法 - Google Patents

エチレンプロピレン系ゴム・金属複合体ガスケット及びその製造方法

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JPH03250085A
JPH03250085A JP34370089A JP34370089A JPH03250085A JP H03250085 A JPH03250085 A JP H03250085A JP 34370089 A JP34370089 A JP 34370089A JP 34370089 A JP34370089 A JP 34370089A JP H03250085 A JPH03250085 A JP H03250085A
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ethylene
metal
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Teruo Okamoto
岡本 照男
Kazuo Tabuchi
田渕 和夫
Kanko Ishizaki
石崎 鑑古
Tsutomu Hagisako
萩迫 勉
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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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〕 この発明は、各社バルブ等の用途に使用されるF、 P
系ゴム・金属複合体ガスケット及びその製造方法に関し
、詳細には、耐久性の優れたEP系ゴムに支持材として
金属を接合一体化したEP系ゴム・金属複合体ガスケッ
ト並びに接合強度の優れた上記複合体ガスケソ]・を能
率良く製造する方法に関するものである。
〔従来の技術〕
チエツクバルブ、エアゾルバルブ、再閉可能な圧抜きバ
ルブ、安全弁、落電池のガス抜き弁等の種々のバルブに
は、弁体と弁座が当接する流路開閉部分に各種ゴム材料
を用いて作られたシール部材(ガスケット)が使用され
ている。これらのシール部材は、弁体と弁座が当接する
シール部分及びその近傍にあって、弁閉鎖時、弁体ある
いは弁座に緊密に接してシール部分からの気体あるいは
液体の漏れを防止する。
上記シール部材は、弁体あるいは弁座に対して緊密に接
触する必要性のあるところから柔軟なゴム材料で形成す
ることが要請され、またシール状態を確実に維持しよう
とすると、弁体と弁座に相当の当接圧力を加えなければ
ならず、その為にシール部材には上記当接圧力に耐え得
る強度並びに耐久性が要請される。こうした要請に対応
して、前記シール部材の分野では、弾性材料であるゴム
材料に補強用の金属材料を積層した複合部材が汎用され
ており、例えばEPM、EPDM、NBR。
SBR,CR等のゴム材料とAI板、 Cu板、ステン
レス板、 Znめっき鋼板、 Niめっき鋼板等の金属
板を接合したシール部材が使用されている。
このようなゴム・金属複合体の製造方法としては、種々
の方法があり、例えば前記金属板あるいは加硫ゴムシー
トの表面に、エポキシ樹脂系や合成樹脂系の液状接着剤
を、ロールコータ−やこてを用いて塗布した後、金属板
と加硫ゴムシートを貼り合せ、次いで平盤プレスやロー
ルプレス等で圧締して接着剤を硬化・接合する方法があ
る。
尚、ゴム材料においては所定の物性を有するゴムシート
を得る為に加硫させることが必要であり、上記の如く加
硫済みのゴムシートを利用するのが、一般的な考え方で
ある。
これに対し、予め加硫したゴムシートを使用するのでは
なく、未加硫ゴムシートを使用して加硫]二程と接合工
程を同時に実施する方法も提案されている。即ちこの方
法は、前記金属板の表面に刷七塗り、スプレー塗布、デ
ィッピング塗布等の方法で液状接着剤を塗布し、乾燥後
、未加硫ゴムを接着剤塗布面の上に載置して平盤熱プレ
ス等で加熱・圧締する方法であり、このとき、未加硫ゴ
ムが流動し得るプレス圧力及び未加硫ゴムが加硫する温
度で所定時間をかけて加熱・圧締する。これによりゴム
材料は加硫されて強度が高くなると共に接着剤とも反応
してゴムと金属板の強固な接合状態を得ることができる
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに前者の方法は、金属板あるいはゴムシートに液
状接着剤を塗布した後、両者を貼り合せる方法であるの
で、貼り合せ前の準備作業に多くの時間を要し、生産能
率が上がらないという問題点がある。しかもここで使用
されるエポキシ樹脂系接着剤は、接着剤の中でも比較的
高い接着力を示すものであるが、2流況合型であって粘
度が2000cp以上と高く、さらに可使用時間(ポッ
トライフ)が20〜30分と短かいので作業性が著しく
悪いという欠点がある。
一方後者の未加硫ゴムを用いて加硫・接着する方法は、
ゴム材料と金属板を強固に接着することができる方法で
あるが、前述の如く金属板上に液状接着剤を塗布して乾
燥する必要があるので貼り合せ準備作業が煩雑である。
又、加硫・接着に際して平盤熱プレスを使用する必要が
あるので、大面積の複合体を製造しようとすると、平盤
熱プレス機及び金型も大きなものを使用しなければなら
ず設備費が高騰すると共に、長尺複合体はこの方法では
製造困難である。
このように従来方法には解決すべき点がいくつかあるが
、これに加えて前記複合材料のゴム材料としてEP系ゴ
ムを使用する場合、加硫したEP系ゴムは、天然ゴム、
NBR,SBR,CR等の他のゴム材料と異なり、分子
構造が化学的に安定しているので耐久性が優れるという
長所を有する反面、接着剤に対する親和性が低く、金属
板と強固に接着することが難しいという問題点がある。
本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、高耐久性のEP系ゴムと金属材料を強固に接合したE
P系ゴム・金属複合体ガスケットを提供することを第1
の目的とし、71 Ep系ゴム・金属複合体ガスケット
を簡素な設備を用いて能率良く製造することができ、し
かも長尺のEP系ゴム・金属複合体の製造にも適用し得
るような方法の提供を第2の目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
しかして上記目的を達成した本発明のEP系ゴム・金属
複合体ガスケットは、金属材料とEP系ゴム材料を接着
剤層を介して接合一体化したEP系ゴム・金属複合体で
あって、上記接着剤層が、EVA、EMA、EEA、E
AA、酸グラフトEVA、酸グラフトPE、酸グラフト
PPからなる群から選択される1種以上のポリオレフィ
ン系共重合体を含有する熱活性形接着剤組成物からなる
点に要旨を有するものであり、かかるEP系ゴム・金属
複合体を製造する本発明方法は、金属材料と加硫EP系
ゴム成形品を上記熱活性形接着剤シートを介して積層し
、加熱・圧締して接着する点に要旨が存在する。
〔作用〕
本発明においてEP系ゴムと接合される金属材料として
は、前記したAI板、 Cu板、 Fe板、ステンレス
板、 Znめっき鋼板、 Niめっき鋼板等の板材が例
示される。一方、EP系ゴムとしては、EPM。
EPDM等を挙げることができ、これらは加硫剤を加え
て常法に従い架橋されるものである。加硫されたEP系
ゴムは前記した通り耐候性に優れているものの接着剤と
の親和性が低(、金属材料も含めた他の素材と強固に接
合一体化することが難しい。
本発明はこうしたEP系ゴムの欠点を解消すべく種々検
討を重ねた結果、完成されたものであり、本発明におけ
る接着剤は、前記構成に示ずようにト:VA  EMA
、EEA、EAA等の骨格にエチレンを含むエチレン化
合物あるいは酸グラフトEVA、酸グラフ)))E、酸
グラフトP P等の酸変性ポリオレフイン化合物の中か
ら選択される1種以上の化合物を主成分としたポリオレ
フィン系共重合体組成物からなる。該接着剤の主成分で
あるポリオレフィン系共重合体はEP系ゴムに類似した
分子構造を有しており、これに起因してEP系ゴムに対
して優れた親和性を示すのでEP系ゴム表面の微細な空
隙の中までよく浸透して投錨効果を発揮し、強い接着力
を発現する。父上記ポリオレフィン系共重合体は、その
側鎖部分やグラフト重合された酸基部分に強い極性基を
持っているので、これらの極性基がEP系ゴムに対して
強い化学的親和性を示し、良好な浸透性、結合性、接着
性の発現に寄与しているものと考えられる。
−力木発明における接着剤組成物は、成分の1つとして
カルボン酸を含むことができ、この場合にはカルボン酸
基が金属材料に対して良好な親和性を示しファンデルワ
ールス力により金属材料に対しても一層強い接着力を発
現する。
本発明における接着剤組成物は、上記以外の成分として
ロジン、クマロンインデン、フェノール樹脂等の粘着付
与剤、フタル酸エステル、燐酸エステル、塩化パラフィ
ン等の可塑剤、ブチル錫系。
オクチル錫系等の安定剤等を含有することができる。
又本発明における上記接着剤は、熱活性型の接着剤であ
り、50℃以下では固体状態にあって接着性を保有せず
、80乃至180℃で溶融して流動性を増し、接着性を
有するようになるものであり、接着後、再び50℃以下
に冷却することにより接着状態のまま固化して強固な接
合状態を形成する。
本発明に係るEP系ゴム・金属複合体ガスケットは、上
記の様な接着剤層を介してEP系ゴムと金属材料を接合
一体化してなるものである。一方該複合体ガスケソトを
製造する本発明方法は、加硫したEP系ゴムと金属材料
の間に上記熱活性形接着剤シートを介装してこれらを積
層状態で加熱・圧締して接合一体化するものであり、シ
ート形状の熱活性形接着剤を使用することができるので
、接着剤塗布工程や乾燥工程等の厄介な準備工程が不必
要となり、能率良く上記複合体を製造することができる
。しかも接着剤シートは一般に均一な厚さのフィルム形
状を呈するのでEP系ゴムと金属材料の間に均一な厚さ
の接着剤層を形成することができ、接着強度のばらつき
が少なく安定した品質の複合体を得ることができる。こ
のように接着性の悪いEP系ゴムと金属材料をシート状
接着剤を用いて強固に接着し得るのは、前記したように
本発明における熱活性形接着剤がEP系ゴム及び金属材
料に対して強い親和性を示すからであり、該熱活性形接
着剤の採用により本発明方法の実施が可能となっている
本発明方法において、接着剤シートを介して積屑した加
硫EP系ゴム及び金属材料を加熱圧締する手段について
は、特に制限はなく、例えば熱ロールプレス等の簡素な
手段を利用することができ、この場合にはロール巻状の
接着剤シートを使用することができるので長尺複合体を
製造することができる。但し平盤熱プレス等の利用も勿
論可能である。
加熱・圧締時の条件は、前記した接着剤の物性に合った
条件を選択すれば良(,80乃至180℃の温度で0.
5〜10kg/c−の圧締力を加えて積層体を加熱・圧
締すればよく、加熱・圧締操作時間は0.5〜5分間と
することが望まれる。加熱温度が80℃未満では接着剤
が十分に溶融しないので良好な接着効果が得られない。
一方180℃を超えて加熱するのは熱経済的に無駄であ
ると共に接着剤が熱分解を起こし易くなるので回避する
ことが望ましい。圧締圧力が0.5 kg/ci未満で
は圧締圧力不足で十分な接合強度を得ることができず、
一方10kg / cIAを超える圧締圧力は、加熱・
圧締手段に過度の負担をかけるだけで無意味であるばか
りでなく、大きな圧締圧力を得ようとすると装置が大型
化することになるので設備コストの上昇を招くことにな
る。加熱・圧締時間について0.5分間より短かいと接
合不十分となり易く、5分間を超えると接合操作は確実
に行なえるが、操作時間が長くなって生産性が低下する
。又本発明方法において使用する接着剤シートの厚みは
30乃至250μmとすることが望ましく、厚みが30
μm未満ではシート厚みが薄すぎる為に加熱・圧締時に
接着剤層が破損し易くなり、十分な接着強度を得ること
ができなくなる想れがある。一方厚みが250μmを超
えるとシート厚さが大きくなりすぎて接着剤層自体の強
度が低下し、接着剤層内での破断によりビーリング強度
が低下する。
〔実施例〕
実施例1 第1表に示す組成のゴム材料をバンバリーミキサ−乃至
ゴム用ミキシングロールで混練し、未加硫のEPDMゴ
ムシートを調製した。この未加硫ゴムシートを平板作成
用金型に装填し、平盤熱プレスで170℃、 180 
kg/catの加熱・圧締条件下に10分間圧締めし、
未加硫ゴムを加硫させて寸法100W X 240L 
X O,5T+inのEPDM加硫ゴムシート3を作製
した。
このEPDM加硫ゴムシート3と厚さ0.55鶴のNi
めっき鋼板1の表面を夫々トルエンで脱脂し、両者の間
にTダイ法で作成した厚さ60μ蒙の熱活性形フィルム
状接着剤(例えばクリアタイ) 5A−01、厚さ60
μ閑、積木化学工業■製)2を挿入し、第1図に示すよ
うに平盤熱ブレス4で150℃、5kg/c1i+の条
件下に2分間加熱・圧締めし、室温で冷却することによ
り第2図に示されるようなEPDM加硫ゴム−金属複合
体ガスケットを製造した。
得られた複合体ガスケントと従来品ガスケットとの18
0℃ビーリング強度の違いを第2表に示した。
尚、従来例1.2は加硫EPDMシートと金属材料を接
合するに当たり、合成ゴム系接着剤あるいはエポキシ樹
脂系接着剤を使用したものである。
印 第1表 第2表 実施例2 第3図に示すように、ロール状に巻取った幅100fl
、厚さ0.3曹lの長尺鋼板1と、幅ttomm+厚さ
100μmのロール巻状の熱活性形接着剤フィルム(例
えばクリアタイト5R−01、厚さ100μm、種水化
学工業($1)M)2及びカレンダーロールで成形した
幅1200.厚さ9.5mmのBP加硫ゴムシート(例
えばEPT−t−160,厚さ0.5鶴、亀戸ゴム工業
■製)3を積層し、120℃に加熱した熱ロールプレス
5の間を30cm/分のスピードで通し、直ちに冷却す
ることによりEP加硫ゴム−鋼板複合板を製作した。
このEP加硫ゴム−鋼板複合板を一層ロール状に巻取っ
ておき、別工程で平盤プレスにより第4図に示す円板状
又は他の形状に切断し、ガスケットとして使用した。
実施例3 幅1000.厚さ0.3 n0Al板6と、幅1001
m。
厚さ60μ鋼の熱活性形フィルム状接着剤(例えばクリ
アタイト5A−01、厚さ60μm、積木化学工業■製
)2と幅110mm、厚さ0.3 m朧のE P加硫ゴ
ムシート (例えばE l−’ T −W−160,厚
さ0.31墓、亀戸ゴム工業側製)3を第5図のように
AIIO2真中にして両側にEP加硫ゴムシート3を配
し、AIIO2EP加硫ゴムシート3の間に熱活性形フ
ィルム状接着剤2を挿入して平盤熱プレスで150℃。
5 kg / cdの条件で2分間圧締し、EP加硫ゴ
ム・AI板板台合板作成した。これを第6図のようなド
ーナツ形状に切断し、ガスケットとして使用した。
〔発明の効果〕
この発明における熱活性形接着剤は、分子構造がEP系
加硫ゴムと類似したポリオレフィン系共重合体組成物を
主成分とするものであり、加熱・溶融した時、EP系加
硫ゴム表面と高い親和性を示し、その表面に十分に浸潤
して強力な接着力を発揮する。又該熱活性形接着剤は、
成分の1つとしてカルボン酸を含有させた場合には、金
属材料に対するカルボン酸基の親和性が高いためファン
デルワールス力により一層強い接着力を発揮する。
かくして上記熱活性形接着剤を用いた本発明EP系ゴム
・金属複合体ガスケットは接合強度が大きく、バルブ等
のガスケットとして強度並びに耐久性の優れたものが得
られる。
この発明に係るEP系ゴム・金属複合体ガスケトの製造
方法では、常温で非粘着性のシート状接着剤を使用する
ので作業性が良好で能率良(上記複合体ガスケットを製
造することができる。又シート状接着剤の利用により長
尺板の製造が可能となり、EP系ゴム・金属複合体ガス
ゲットを大量生産することができる。さらにシート状接
着剤においては、接着剤シートを均一厚さに形成するこ
とができるので均一な接着剤層をEP系ゴムと金属材料
の間に形成することができ、安定した接着強度を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は平盤熱プレスによる加熱・圧締方法を示す断面
図、第2.5図は複合板の構成を示す断面図、第3図は
熱ロールプレスによる長尺品製造方法を示す断面説明図
、第4,6図は本発明に係る複合体ガスケットの使用例
を示す斜視説明図である。 1.6−・金属板、 2−熱活性形接着剤、 3−− E l)加硫ゴム、 4−平盤熱プレス、 5−熱ロールプレス。 特 許 出 願 人  イナバゴム株式会社同 積水化学工業株式会社 代 理 人

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属材料とエチレン・プロピレン(以下EPと表
    記する)系ゴム材料を接着剤層を介して接合一体化した
    EP系ゴム・金属複合体であって、上記接着剤層が、E
    VA、EMA、EEA、EAA、酸グラフトEVA、酸
    グラフトPE、酸グラフトPPからなる群から選択され
    る1種以上のポリオレフィン系共重合体を含有する熱活
    性形接着剤組成物からなることを特徴とするEP系ゴム
    ・金属複合体ガスケット。
  2. (2)金属材料と加硫EP系ゴム成形品を請求項(1)
    に記載の熱活性形接着剤シートを介して積層し、加熱・
    圧締して接着することを特徴とするEP系ゴム・金属複
    合体ガスケットの製造方法。
JP1343700A 1989-11-27 1989-12-28 エチレンプロピレン系ゴム・金属複合体ガスケット及びその製造方法 Expired - Lifetime JP2530232B2 (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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