JPH0572929B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 本発明は布や金属、特に鋼板と鋼板間に介在さ
せたり、金属部品と金属ボデー間等に介在させ
て、接着剤なしに強固な複合体をつくることので
きる複合材用ゴム組成物に関するもので、主とし
て、ゴムと布との接着による高弾性かつ高強度な
複合材を製造したり、各種機械、各種構造物等よ
り発生する騒音対策用の制振鋼板を得る目的で開
発したものである。 〈従来の技術〉 金属と金属間にゴム弾性を有したゴム又は合成
樹脂を介在させる試みは、主として制振を目的と
して実施されつつある。その最も身近な例は自動
車において騒音防止目的から鋼板と鋼板間に弾性
高分子物質を挟み込んだ複合制振材料の開発にみ
られる。その目的のために従来提案された構造
は、ゴムの両面に熱接着性を有したフイルムを貼
り付けて二枚の鋼板内へサンドイツチ状に挟んだ
もの（特開昭59−73945号、同59−146837号）と
か、粘弾性高分子物質としてポリビニルアセター
ル樹脂を使用するもの（同59−124847号）、同じ
く架橋ポリオレフインシートを使用するもの（同
59−152847号）等である。 〈発明が解決しようとする問題点〉 これら従来のものは使用されるゴム弾性を有し
た高分子物質が特殊なものに限定され、汎用性に
欠けるとか、熱的安定性を有した温度範囲が狭
い、層間接着力が弱い、高価、充填剤の混入が少
量に限られる等の難点を有している。 〈問題点を解決するための手段〉 そこで、本発明者は一般に使用されているゴム
の内から、使用目的によつて、耐油性、耐熱性、
振動減衰特性等を備えたものを自由に選択使用可
能な複合材用ゴム組成物について検討し、ここに
完成をみたものである。 本発明の特徴は、ゴム原料、充填剤、架橋剤等
からなる汎用ゴム組成物に、(イ)ジエン系ポリマー
をゴム原料100部当り１〜40部、(ロ)多官能性モノ
マーを0.1〜30部混合してなるものである。 ここで、(イ)のジエン系ポリマーはポリブタジエ
ン又はブタジエン共重合体（NBR，SBR等）の
末端官能基が、エーテル化による水酸基、エステ
ル化によるカルボキシル化基、エポキシ変性によ
るエポキシ基、アミノ基、無水マレイン化による
無水カルボン酸基、メルカプト基、ハロゲン原
子、アクリル変性によるビニル基等の一種又は二
種以上を有するものである。 また、(ロ)の多官能性モノマーは、カルボキシル
基等の官能基を複数有したものとか、官能基が単
数で他に不飽和結合を複数有したものであつて、
多価アルコールメタクリレート、多価アルコール
アクリレート、トリアリルトリメリテート、Ｎ，
N′−メチレンビスアクリルアミド等の一種又は
二種以上の混合物である。 使用可能な原料ゴムは、SBR，BR，IIR，
EPM，EPDM，IR，NBR，CR，等の汎用ゴム
や、他にエピクロルヒドリンゴム、アクリルゴ
ム、プロピレンゴム等の特殊なゴムも目的によつ
て自由に選択使用可能である。 これらに添加する配合剤もそれぞれの原料ゴム
に適した架橋剤（加硫促進剤）、老化防止剤を自
由に選択使用可能である。また、充填剤も炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、カーボン等の適量
を自由に添加することができる。必要であれば発
泡を抑えるために脱水剤として酸化カルシウムの
使用、柔かくするために適宜のオイル又は可塑剤
の使用も可能である。 〈作用〉 上記のような複合材用ゴム組成物は、布や金属
層間等に介在させ、適当な熱と圧力を加えること
により、おそらく、IPN（Interpenetrating
Polymer Network：相互侵入高分子網目）とな
つて、接着剤なしに布や金属、プラスチツク等と
接着可能となつている。そして、この複合材用ゴ
ム組成物を金属板間に介在させて形成した金属複
合材は吸音や制振の作用を有している。 以下実施例によつて本発明を詳細に説明する。 〈実施例 １〉 容量1.6の小型バンバリーミキサー中に、 IIR（臭素化ブチルゴム） 100部 炭酸カルシウム 100部 液状キシレン樹脂（軟化剤） ５部 を入れて通常の方法で６分間混練した（なお、本
実施例及び以後に示す文中において部とは重量部
である）。次に混練物をロールへ移してその上か
ら、 亜鉛華（加硫剤） ５部 CaO（脱水剤） 10部 これにジエン系ポリマーとして末端水酸基液状ポ
リブタジエンゴムを10重量部、多官能性モノマー
としてトリアリルトリメリテートを５重量部加え
て混練して、厚さ約５mmのシート状（以下複合材
用シート状ゴム組成物と称す）にした。 次に、金属との接着試験のために、複合材用末
加硫シート状ゴム組成物を厚さ6.0mm、長さ100
mm、幅25mmの短冊状とし、長さ60mm、幅25mm、厚
み2.0mmの金属板へ160℃で30分間圧着した。接着
試験はJIS−Ｋ−6301に基づいて剥離試験機によ
り行なつた。その結果を第１表に示した。 更に、この複合材用ゴム組成物を制振鋼板とし
ての金属複合材として使用する場合の絞り加工性
について試験した。そのための試験方法はエリク
セン試験（JIS−Ｚ−2247）に準じたもので、予
めトリクレン脱脂された0.2mm厚の鋼板を70×70
mm角とし、これに、前記複合材用シート状ゴム組
成物を1.0mm厚になるよう接着した。接着は熱プ
レス中で160℃、30分間加熱による。このような
ゴムと鋼板との複合材に対して対角線方向にゴム
面へ切断線をカツターで入れた後、鋼板背面から
金属突起で押し、ゴム付着面側へ膨出させて鋼板
に亀裂が入るまで押して、接着面の応力剥離度を
みたものである。その結果を同じく第１表中に示
した。 〈実施例 ２〜13〉 第１表中に示したように、ゴム原料、充填剤、
加硫剤、脱水剤、ジエン系ポリマー、多官能性モ
ノマーの添加組成を変化させて実施例１と同様に
複合材用ゴム組成物の実施例２〜13を調整した。
また、比較例１，２としてジエン系ポリマー又は
多官能性モノマーが添加されない場合についても
調整している。

【表】

【表】 これらの実施例について前記実施例１と同様に
金属との接着試験及び絞り加工性について試験を
行つた結果を第１表下欄に示した。 次に実施例２に示した複合材用ゴム組成物と鋼
板との複合体について、熱老化試験をした。接着
強度変化と硬さ変化の試験法は前記JIS−Ｋ−
6301法に準じた。 第１図は、温度一定（100℃）で硬さと鋼板と
の接着強度についてみたものである。この結果に
みられるように、時間が経つとともに接着強度が
上り、100時間程度からゴム破壊するに至り、接
着力は平衡状態となり、一般に経時劣化が生じる
のと対照的に接着強度の低下がみられないという
良好な結果が得られている。 第２図は複合材用ゴム組成物と鋼板の接着物を
時間一定（70時間）で、加熱条件を変えて硬さと
鋼板との接着強度についてみたものである。この
結果で明らかなように、硬さの緩やかな上昇と、
ゴム破壊Ｒに至るまでの接着強度の急激な上昇が
特徴的であつて、一般にこのような複合材は高温
になるにつれて接着強度が低下するのと対照的で
ある。 以上の結果からも導かれるのであるが、経時劣
化とか高温時の接着強度低下がみられないので、
このような本発明の複合材用ゴム組成物を鋼板間
にサンドイツチ状に積層してなる制振鋼板は高温
下に長期に亘つて防音効果を発揮する。 その様子を第３図に示した。第３図は実施例２
に示した複合材用ゴム組成物を0.2mm鋼板でサン
ドイツチ状にした複合鋼板の100℃での、500Hzに
おける損失係数ηの経時変化をみたものである。
比較例は、オリオレフイン系シート（0.5mm）を
貼り合わせ、その両側を0.2mm鋼板でサンドイツ
チ状とした制振用複合鋼板である。 この結果にみられるように、従来品は高温時に
おける損失係数の低下がみられるが、本発明の複
合材用ゴム組成物を用いた制振用鋼板は常に高い
損失係数を長期に亘つて保つことができる。した
がつて、自動車のオイルパン、エンジンカバーの
ように高温にさらされる場所に使用する制振鋼板
に好適である。 〈実施例 14〉 実施例１のゴム組成物の６mm厚シートの片側へ
(A)ポリエステル布（15番手単糸43×40）を貼布し
たもの、(B)綿布（16番手双糸42×42）を貼布した
もの、(C)フエノール樹脂板を、160℃、30分間加
圧加熱接着したものをJIS−Ｋ−6301の接着試験
にかけた。 その結果、剥離強度は、平均値で (A) 11.9Kg／in（25.4mm） (B) 12.0Kg／in（25.4mm） (C) 14.5Kg／in（25.4mm） であつた。 一方、汎用のブチルゴムのみの場合は、周知の
とおり簡単に剥がれた。 第１表に示した試験結果及び前記実施例14の結
果からも明らかなように、汎用ゴムを用いた複合
材を形成するに際して、本発明の複合材用ゴム組
成物は、従来のゴム組成のままでは困難であつた
金属、繊維、プラスチツク、更には実施例で示す
ことを省くが他の木材、セラミツクス等との強固
な接着を可能とした。 〈発明の効果〉 以上詳述した構造の本発明の複合材用ゴム組成
物は下記のような長所を有している。 未加硫生地のポツトライフが長い。すなわ
ち、保存安定性が大である。 複合材の製造に際して、接着剤又は接着剤層
フイルムを必要としないで、充分な接着力が得
られる。 金属複合材とした場合に絞り加工ができ、ま
た、制振材としての性能を発揮できる。 耐熱、耐油、防音、制振等の目的に合わせて
原料ゴムを自由に選択配合できる。 これまで不可能であつた素材とゴムとの接着
を可能としたので、特殊な機能を有した複合材
の開発が展開できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度一定時の硬さと接着強度を示すグ
ラフであり、第２図は温度を変えたときの硬さと
接着強度変化を示すグラフである。第３図は損失
係数の経時変化を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゴム原料、充填剤、架橋剤等からなる汎用ゴ
   ム組成物に、ポリブタジエン又はブタジエン共重
   合体の末端又は分子内官能基が水酸基、カルボキ
   シル基、エポキシ基、アミノ基、無水カルボン酸
   基、メルカプト基、ハロゲン原子、ビニル基の一
   種又は二種以上を有するジエン系ポリマー、多価
   アルコールメタクリレート、多価アルコールアク
   リレート、トリアリルトリメリテート、Ｎ，
   N′−メチレンビスアクリルアミドの一種又は二
   種以上の混合物からなる多官能性モノマーを添加
   し、前記ジエン系ポリマーをゴム原料100部当り
   １〜40部、多官能性モノマーを0.1〜30部混合し
   てなる複合材用ゴム組成物。