JPH09314751A - 複合積層体の製造方法 - Google Patents
複合積層体の製造方法Info
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- JPH09314751A JPH09314751A JP13242196A JP13242196A JPH09314751A JP H09314751 A JPH09314751 A JP H09314751A JP 13242196 A JP13242196 A JP 13242196A JP 13242196 A JP13242196 A JP 13242196A JP H09314751 A JPH09314751 A JP H09314751A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゴム材料と金属又は合成樹脂材料との接着
性に優れ、免震ゴムにも用いうる破断特性に優れた複合
積層体を、特殊な金型を必要とせず、短時間で、生産性
良く製造する方法を提供する。 【解決手段】 ゴム材料と金属又は合成樹脂材料とを積
層した複合積層体の製造方法であって、ゴム材料の表面
に21000Å以下の波長の紫外線照射処理を施し、ゴ
ム材料の処理面と隣接する金属等の材料とを、ウレタン
系及びエポキシ系接着剤からなる群より選択される少な
くとも1種の接着剤により接着することを特徴とする。
紫外線の照射光量としては、2537Åの波長におい
て、50〜50000mJ/cm2 の光量範囲が好まし
い。
性に優れ、免震ゴムにも用いうる破断特性に優れた複合
積層体を、特殊な金型を必要とせず、短時間で、生産性
良く製造する方法を提供する。 【解決手段】 ゴム材料と金属又は合成樹脂材料とを積
層した複合積層体の製造方法であって、ゴム材料の表面
に21000Å以下の波長の紫外線照射処理を施し、ゴ
ム材料の処理面と隣接する金属等の材料とを、ウレタン
系及びエポキシ系接着剤からなる群より選択される少な
くとも1種の接着剤により接着することを特徴とする。
紫外線の照射光量としては、2537Åの波長におい
て、50〜50000mJ/cm2 の光量範囲が好まし
い。
Description
【0001】
【発明の属する分野】本発明はゴム材料と金属又は合成
樹脂材料との複合積層体の製造方法に関するものであ
る。
樹脂材料との複合積層体の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ゴムなどの軟質材料と金属や樹脂
製保持部材などの異種材料とを積層した複合積層体が各
種の目的で使用されており、特に、防振ゴムや建築分野
で用いられる免震構造体等に広く用いられている。
製保持部材などの異種材料とを積層した複合積層体が各
種の目的で使用されており、特に、防振ゴムや建築分野
で用いられる免震構造体等に広く用いられている。
【0003】これらは、一般的に未加硫ゴム材料と金属
又は合成樹脂材料とを積層した後、ゴム材料を加硫し
て、接着させる方法により製造されており、加硫工程に
要する多大な設備や加硫工程の均一化などの様々な問題
を含んでいた。
又は合成樹脂材料とを積層した後、ゴム材料を加硫し
て、接着させる方法により製造されており、加硫工程に
要する多大な設備や加硫工程の均一化などの様々な問題
を含んでいた。
【0004】このため、前記の如き複合積層体の各材料
を積層した後、ゴム材料を加硫接着する方法に換えて、
加硫ゴムの如き予め成形されたゴム板と金属等からなる
硬質板とを接着剤で接着する方法も試みられているが、
ゴム材料や硬質板と接着剤との適合性、接着強度の持続
性などの問題から、汎用されるに至っていないのが現状
である。
を積層した後、ゴム材料を加硫接着する方法に換えて、
加硫ゴムの如き予め成形されたゴム板と金属等からなる
硬質板とを接着剤で接着する方法も試みられているが、
ゴム材料や硬質板と接着剤との適合性、接着強度の持続
性などの問題から、汎用されるに至っていないのが現状
である。
【0005】このゴム材料と金属又は合成樹脂材料など
の異種材料(以下、適宜、硬質材料と称する)との接着
性を改良するために、ゴム材料の表面に接着性向上処理
を行うことが試みられており、例えば、ゴム材料の表面
の接着阻害物質を除去するための脱脂処理、接着阻害物
質を除去し、表面を粗面化するバフ掛け処理、表面に溶
剤に溶解した塩素系物質を塗布して表面性状を変化させ
る塩素化処理等が代表的なものとして挙げられ、なかで
も、接着強度と持続性の観点から、塩素化処理が汎用さ
れている。
の異種材料(以下、適宜、硬質材料と称する)との接着
性を改良するために、ゴム材料の表面に接着性向上処理
を行うことが試みられており、例えば、ゴム材料の表面
の接着阻害物質を除去するための脱脂処理、接着阻害物
質を除去し、表面を粗面化するバフ掛け処理、表面に溶
剤に溶解した塩素系物質を塗布して表面性状を変化させ
る塩素化処理等が代表的なものとして挙げられ、なかで
も、接着強度と持続性の観点から、塩素化処理が汎用さ
れている。
【0006】この塩素化処理は、塩素をゴム材料に与え
得る有機化合物をゴム材料成形体の表面に塗布して行う
のが一般的であり、使用する有機溶剤の大気中へ拡散、
有機溶剤に起因する作業従事者の汚染や火災発生等を防
止するために多大な設備を要し、設備コストが高くなる
等の問題があった。
得る有機化合物をゴム材料成形体の表面に塗布して行う
のが一般的であり、使用する有機溶剤の大気中へ拡散、
有機溶剤に起因する作業従事者の汚染や火災発生等を防
止するために多大な設備を要し、設備コストが高くなる
等の問題があった。
【0007】さらに、この塩素化処理がゴム材料自体に
影響を与え、ゴム材料に剪断力が加わった場合のクラッ
ク発生の起点となったり、ゴム材料を金属製の材料と接
着する場合に、処理液が金属材料に接触して、その部分
に錆が発生し、商品価値を著しく低下させる虞があっ
た。
影響を与え、ゴム材料に剪断力が加わった場合のクラッ
ク発生の起点となったり、ゴム材料を金属製の材料と接
着する場合に、処理液が金属材料に接触して、その部分
に錆が発生し、商品価値を著しく低下させる虞があっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の技術に鑑みてなされたものであり、ゴム材料と金
属等の硬質材料間の接着性に優れた複合積層体、特に、
免震ゴムに用いられる破断特性に優れた複合積層体を、
過大な設備を必要とせず、安全性高く、生産性良く製造
する方法、さらに、該複合積層体のさまざまな形状やサ
イズのものを、特殊な金型を製造することなく、短時間
で製造する方法の提供を目的とするものである。
従来の技術に鑑みてなされたものであり、ゴム材料と金
属等の硬質材料間の接着性に優れた複合積層体、特に、
免震ゴムに用いられる破断特性に優れた複合積層体を、
過大な設備を必要とせず、安全性高く、生産性良く製造
する方法、さらに、該複合積層体のさまざまな形状やサ
イズのものを、特殊な金型を製造することなく、短時間
で製造する方法の提供を目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の複合積層体の製
造方法は、ゴム材料と金属又は合成樹脂材料とを積層し
た複合積層体の製造方法であって、該ゴム材料の表面に
2100Å以下の波長の紫外線照射処理を施し、該ゴム
材料の処理面と隣接する金属又は合成樹脂材料とを、ウ
レタン系及びエポキシ系接着剤からなる群より選択され
る少なくとも1種の接着剤により接着することを特徴と
する。
造方法は、ゴム材料と金属又は合成樹脂材料とを積層し
た複合積層体の製造方法であって、該ゴム材料の表面に
2100Å以下の波長の紫外線照射処理を施し、該ゴム
材料の処理面と隣接する金属又は合成樹脂材料とを、ウ
レタン系及びエポキシ系接着剤からなる群より選択され
る少なくとも1種の接着剤により接着することを特徴と
する。
【0010】また、本発明の請求項2記載の複合積層体
の製造方法は、ゴム材料からなるゴム板と剛性を有する
金属又は合成樹脂材料からなる硬質板とを積層した複合
積層体の製造方法であって、該ゴム板の表面に2100
Å以下の波長の紫外線照射処理を施し、該ゴム板の処理
面と隣接する硬質板とを、ウレタン系及びエポキシ系接
着剤からなる群より選択される少なくとも1種の接着剤
により接着することを特徴とする。
の製造方法は、ゴム材料からなるゴム板と剛性を有する
金属又は合成樹脂材料からなる硬質板とを積層した複合
積層体の製造方法であって、該ゴム板の表面に2100
Å以下の波長の紫外線照射処理を施し、該ゴム板の処理
面と隣接する硬質板とを、ウレタン系及びエポキシ系接
着剤からなる群より選択される少なくとも1種の接着剤
により接着することを特徴とする。
【0011】前記製造方法において、前記粘弾性的性質
を有する軟質材料は、予め加硫されたゴム材料、好まし
くは、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエン
ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプ
ロピレンゴムからなる群より選択される少なくとも1種
であることを特徴とする。
を有する軟質材料は、予め加硫されたゴム材料、好まし
くは、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエン
ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプ
ロピレンゴムからなる群より選択される少なくとも1種
であることを特徴とする。
【0012】さらに、前記2100Å以下の波長の紫外
線処理が、前記ゴム材料表面に紫外線を照射して、化学
変化を生起させ、ゴム材料の表面に前記接着剤との親和
性を有する官能基を生成させる処理であることを特徴と
する。
線処理が、前記ゴム材料表面に紫外線を照射して、化学
変化を生起させ、ゴム材料の表面に前記接着剤との親和
性を有する官能基を生成させる処理であることを特徴と
する。
【0013】本発明の複合積層体の製造方法において
は、ゴム材料の表面に特定波長の紫外線照射処理を施し
た後、特定の接着剤で硬質材料と接着するため、ゴム材
料表面に、接着剤との親和性が良好な官能基が生成し、
前記特定の公知の接着剤を用いてゴム材料と硬質材料と
を均一に、且つ、強固に接着することができる。この作
用は明らかではないが、ゴム材料表面に紫外線を照射す
ることにより、ゴム材料表面の分子結合が切断され、こ
れに大気中の酸素が結合し、過酸化物構造を経由するな
どして、表面にカルボニル基、カルボキシル基、水酸基
等の官能基が生成し、表面の極性が高くなって、良好な
接着性が得られると推定される。従って、従来の製造方
法の如く、特殊な金型や大規模な製造設備を必要とせ
ず、短時間で、安全に、異種材料間の接着性及び、破断
特性に優れた複合積層体を製造することができる。
は、ゴム材料の表面に特定波長の紫外線照射処理を施し
た後、特定の接着剤で硬質材料と接着するため、ゴム材
料表面に、接着剤との親和性が良好な官能基が生成し、
前記特定の公知の接着剤を用いてゴム材料と硬質材料と
を均一に、且つ、強固に接着することができる。この作
用は明らかではないが、ゴム材料表面に紫外線を照射す
ることにより、ゴム材料表面の分子結合が切断され、こ
れに大気中の酸素が結合し、過酸化物構造を経由するな
どして、表面にカルボニル基、カルボキシル基、水酸基
等の官能基が生成し、表面の極性が高くなって、良好な
接着性が得られると推定される。従って、従来の製造方
法の如く、特殊な金型や大規模な製造設備を必要とせ
ず、短時間で、安全に、異種材料間の接着性及び、破断
特性に優れた複合積層体を製造することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の複合積層体の製造方法に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
【0015】複合積層体を構成するゴム材料とは、熱可
塑性ゴム、ウレタンゴム、各種の加硫ゴム、微架橋ゴ
ム、エラストマー、プラスチックス等の有機材料、これ
らの発泡体、及び、これらの混合材料など各種の材料を
用いることができるが、特に、従来、積層後の加硫接着
によらなければ、硬質材料との良好な接着特性が得難か
った、予め加硫されたゴム材料、例えば、予め加硫され
た天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロ
ピレンゴムからなる群より選択される少なくとも1種を
用いた場合に、本発明の効果が著しい。
塑性ゴム、ウレタンゴム、各種の加硫ゴム、微架橋ゴ
ム、エラストマー、プラスチックス等の有機材料、これ
らの発泡体、及び、これらの混合材料など各種の材料を
用いることができるが、特に、従来、積層後の加硫接着
によらなければ、硬質材料との良好な接着特性が得難か
った、予め加硫されたゴム材料、例えば、予め加硫され
た天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロ
ピレンゴムからなる群より選択される少なくとも1種を
用いた場合に、本発明の効果が著しい。
【0016】積層体を構成するゴム板の製造方法として
は、公知の製造方法を適用できる。即ち、ゴム材料の場
合、段プレスによるモールド加硫による製造方法、プレ
ス加硫、ロートキュア等によりゴムシートを製造し、所
定の形状に打抜く製造方法等が挙げられ、他の粘弾性的
性質を有する材料の場合も、汎用のモールド成形、シー
ト状に加工した後の打抜き成形などが適用できる。
は、公知の製造方法を適用できる。即ち、ゴム材料の場
合、段プレスによるモールド加硫による製造方法、プレ
ス加硫、ロートキュア等によりゴムシートを製造し、所
定の形状に打抜く製造方法等が挙げられ、他の粘弾性的
性質を有する材料の場合も、汎用のモールド成形、シー
ト状に加工した後の打抜き成形などが適用できる。
【0017】また、この複合積層体を構成する硬質材料
としては、金属、プラスチックス、FRP、ポリウレタ
ン等所要の剛性を有する各種の材料を挙げることができ
る。ここで、所要の剛性とは、設計条件により大きく変
わるが、剪断変形した時、座屈現象が生じにくい剛性を
意味する。一般には、強度、耐久性の観点から、鋼板、
鉄板、アルミニウム板などの金属材料からなる平板が広
く使用されている。(以下、硬質材料からなる平板を単
に、硬質板と称する。)硬質板の厚み、形状には特に制
限はなく、複合積層体が用いられる目的に応じて選択で
きるが、その厚みは、一般には、0.5〜5mm程度の
厚みのものが使用される。
としては、金属、プラスチックス、FRP、ポリウレタ
ン等所要の剛性を有する各種の材料を挙げることができ
る。ここで、所要の剛性とは、設計条件により大きく変
わるが、剪断変形した時、座屈現象が生じにくい剛性を
意味する。一般には、強度、耐久性の観点から、鋼板、
鉄板、アルミニウム板などの金属材料からなる平板が広
く使用されている。(以下、硬質材料からなる平板を単
に、硬質板と称する。)硬質板の厚み、形状には特に制
限はなく、複合積層体が用いられる目的に応じて選択で
きるが、その厚みは、一般には、0.5〜5mm程度の
厚みのものが使用される。
【0018】接着工程においては、まず、ゴム材料表面
の接着性を向上するために、軟質板表面に紫外線照射処
理を施す。
の接着性を向上するために、軟質板表面に紫外線照射処
理を施す。
【0019】紫外線照射処理は、ゴム材料表面に表面改
質を施すために行われ、照射した光がゴム材料の構成分
子に吸収され、吸収されたエネルギーが化学結合を切断
しうる大きさもつことが必要である。このため、波長の
短い(即ち、エネルギーの大きい)領域を利用すること
が好ましく、その意味では紫外線、X線、γ線等を用い
ることができるが、安全性や設備コストの観点から、紫
外線を採用するものである。
質を施すために行われ、照射した光がゴム材料の構成分
子に吸収され、吸収されたエネルギーが化学結合を切断
しうる大きさもつことが必要である。このため、波長の
短い(即ち、エネルギーの大きい)領域を利用すること
が好ましく、その意味では紫外線、X線、γ線等を用い
ることができるが、安全性や設備コストの観点から、紫
外線を採用するものである。
【0020】ゴム材料の改質に用いられる紫外線は、遠
紫外線領域の短波長光、即ち、波長2100Å以下のも
のであることを要し、1700〜2100Å、さらに1
700〜1900Å程度の波長光を主な作用波長として
もつ紫外線を用いることが好ましい。このような紫外線
を照射して、化学変化を生起させ、軟質板材料の表面に
カルボニル基、カルボキシル基、水酸基などの接着剤と
の親和性を有する官能基を生成させるものであるが、照
射する光量としては、例えば、2537Åの波長の場
合、50〜50000mJ/cm2 の光量範囲とするこ
とが好ましく、500〜30000mJ/cm2 の光量
範囲とすることがさらに好ましい。紫外線照射の光量が
50mJ/cm2 未満であると改質が不十分で所望の接
着強度を得られず、50000mJ/cm2 を超えると
軟質板材料自体を劣化させる虞があるため、いずれも好
ましくない。
紫外線領域の短波長光、即ち、波長2100Å以下のも
のであることを要し、1700〜2100Å、さらに1
700〜1900Å程度の波長光を主な作用波長として
もつ紫外線を用いることが好ましい。このような紫外線
を照射して、化学変化を生起させ、軟質板材料の表面に
カルボニル基、カルボキシル基、水酸基などの接着剤と
の親和性を有する官能基を生成させるものであるが、照
射する光量としては、例えば、2537Åの波長の場
合、50〜50000mJ/cm2 の光量範囲とするこ
とが好ましく、500〜30000mJ/cm2 の光量
範囲とすることがさらに好ましい。紫外線照射の光量が
50mJ/cm2 未満であると改質が不十分で所望の接
着強度を得られず、50000mJ/cm2 を超えると
軟質板材料自体を劣化させる虞があるため、いずれも好
ましくない。
【0021】紫外線の照射光量は、1849Åの波長の
光は常法で測定できないため、2537Åの波長の光を
測定して代用する。紫外線の光量は紫外線照度計(モデ
ルUVR−2436、センエンジニアリング社製)など
を用いて常法により測定しうる。
光は常法で測定できないため、2537Åの波長の光を
測定して代用する。紫外線の光量は紫外線照度計(モデ
ルUVR−2436、センエンジニアリング社製)など
を用いて常法により測定しうる。
【0022】本発明に係る複合積層体が上下に金属製の
フランジなどを有する場合には、ゴム材料のフランジと
の接着面にも前記の接着向上のための表面処理を行うこ
とが好ましい。
フランジなどを有する場合には、ゴム材料のフランジと
の接着面にも前記の接着向上のための表面処理を行うこ
とが好ましい。
【0023】これらの表面処理にあたっては、ゴム板の
表面に予め、洗浄、脱脂などの前処理を施すこともでき
るが、本発明に係る紫外線照射処理においては、これら
の前処理を施さなくても所望の処理効果が得られ、前処
理における脱脂用の有機溶剤の使用も省略することがで
き、環境的にも好ましい。
表面に予め、洗浄、脱脂などの前処理を施すこともでき
るが、本発明に係る紫外線照射処理においては、これら
の前処理を施さなくても所望の処理効果が得られ、前処
理における脱脂用の有機溶剤の使用も省略することがで
き、環境的にも好ましい。
【0024】次に、この表面処理したゴム板を、接着剤
を用いて硬質板と接着する。接着剤は、前記ゴム板の表
面処理した面に塗布してもよく、硬質板の前記ゴム板と
接着する面に塗布してもよく、その両方に塗布してもよ
い。
を用いて硬質板と接着する。接着剤は、前記ゴム板の表
面処理した面に塗布してもよく、硬質板の前記ゴム板と
接着する面に塗布してもよく、その両方に塗布してもよ
い。
【0025】ここで用いる接着剤としては、ウレタン系
及びエポキシ系接着剤からなる群より選ばれる1種以上
であることが接着性の観点から好ましい。ウレタン系接
着剤としては、ポリエステルポリオール若しくはポリエ
ーテルポリオールとイソシアネート化合物の2液混合型
接着剤、ポリエステルポリオール若しくはポリエーテル
ポリオールとイソシアネートとを反応させたプレポリマ
ーからなる湿気硬化型、前記プレポリマーとポリオール
との2液混合型接着剤等を挙げることができる。エポキ
シ系接着剤としては、エポキシ樹脂を主剤とし、硬化剤
と混合して用いる2液混合型接着剤が一般的であり、使
用しうるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型、
F型、AD型等のビスフェノール型エポキシ樹脂或いは
ポリエチレングリコール型、ポリプロピレングリコール
型等のアルコール系グリシジルエーテル型エポキシ樹脂
等の2官能型グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が挙げ
られ、硬化剤としては、ジエチレントリアミン、テトラ
エチレンテトラミン等の脂肪族アミン、ダイマー酸変性
により得られるポリアミド、ケテミン或いはイソホロン
ジアミン、パラメンタンジアミン等の脂環式アミン、ジ
アミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン
酸等の芳香族アミン等のアミン系硬化剤、ドデセニル無
水コハク酸、ポリアゼライン酸無水物等の脂肪族、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸等の脂環族、無水トリメリット
酸、無水ピロメリット酸などの芳香族、或いはハロゲン
系の酸無水物等の硬化剤が挙げられ、これら硬化剤は、
少なくとも1種を前記エポキシ樹脂のエポキシ当量に合
わせ、組み合わせて用いられる。これらの接着剤は、硬
化後の破断伸びが0.5%以上のものが好ましい。
及びエポキシ系接着剤からなる群より選ばれる1種以上
であることが接着性の観点から好ましい。ウレタン系接
着剤としては、ポリエステルポリオール若しくはポリエ
ーテルポリオールとイソシアネート化合物の2液混合型
接着剤、ポリエステルポリオール若しくはポリエーテル
ポリオールとイソシアネートとを反応させたプレポリマ
ーからなる湿気硬化型、前記プレポリマーとポリオール
との2液混合型接着剤等を挙げることができる。エポキ
シ系接着剤としては、エポキシ樹脂を主剤とし、硬化剤
と混合して用いる2液混合型接着剤が一般的であり、使
用しうるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型、
F型、AD型等のビスフェノール型エポキシ樹脂或いは
ポリエチレングリコール型、ポリプロピレングリコール
型等のアルコール系グリシジルエーテル型エポキシ樹脂
等の2官能型グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が挙げ
られ、硬化剤としては、ジエチレントリアミン、テトラ
エチレンテトラミン等の脂肪族アミン、ダイマー酸変性
により得られるポリアミド、ケテミン或いはイソホロン
ジアミン、パラメンタンジアミン等の脂環式アミン、ジ
アミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン
酸等の芳香族アミン等のアミン系硬化剤、ドデセニル無
水コハク酸、ポリアゼライン酸無水物等の脂肪族、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸等の脂環族、無水トリメリット
酸、無水ピロメリット酸などの芳香族、或いはハロゲン
系の酸無水物等の硬化剤が挙げられ、これら硬化剤は、
少なくとも1種を前記エポキシ樹脂のエポキシ当量に合
わせ、組み合わせて用いられる。これらの接着剤は、硬
化後の破断伸びが0.5%以上のものが好ましい。
【0026】表面処理を施したゴム板と硬質板とを接着
剤を介して積層し、複合積層体を接着成形するには、常
法により、ピンや合わせ治具等の位置決め治具を使用し
て位置を定めながら積層して行うことができる。この場
合、ボルトにより上下の位置決め治具又は複合積層体に
備えられた上下フランジを加圧固定するなど、被接着体
にある程度の圧力を作用させて接着することが好まし
い。接着は、接着剤の種類に適する温度雰囲気下で所定
時間放置して行い、ピンや合わせ治具等を取り外して複
合積層体を得る。接着の際の雰囲気温度は、接着剤の種
類に合わせて室温〜200℃程度を選択し得る。接着に
要する時間は、通常、数分間から数時間程度である。接
着する際に、被接着体を予熱し、その後、積層して接着
することが、熱処理時間を短縮し、接着を短時間で完了
させるという観点から好ましい。
剤を介して積層し、複合積層体を接着成形するには、常
法により、ピンや合わせ治具等の位置決め治具を使用し
て位置を定めながら積層して行うことができる。この場
合、ボルトにより上下の位置決め治具又は複合積層体に
備えられた上下フランジを加圧固定するなど、被接着体
にある程度の圧力を作用させて接着することが好まし
い。接着は、接着剤の種類に適する温度雰囲気下で所定
時間放置して行い、ピンや合わせ治具等を取り外して複
合積層体を得る。接着の際の雰囲気温度は、接着剤の種
類に合わせて室温〜200℃程度を選択し得る。接着に
要する時間は、通常、数分間から数時間程度である。接
着する際に、被接着体を予熱し、その後、積層して接着
することが、熱処理時間を短縮し、接着を短時間で完了
させるという観点から好ましい。
【0027】また、本発明の製造方法においては、ゴム
板のみならず、接着される金属又は合成樹脂材料からな
る硬質板の表面にも接着性向上処理を施すことができ
る。硬質板の表面に施す接着性向上処理としては、サン
ドブラスト、ショットブラスト等の物理的表面処理或い
はリン酸亜鉛、リン酸亜鉛カルシウム等の無機被膜を表
面に施す化成処理が挙げられる。さらに、硬質板が金属
板である場合には、表面に熱硬化性樹脂系塗料を焼付塗
装することも好ましい。これらの表面処理は、金属製フ
ランジにおける軟質板との接着面に行うことも好適であ
る。また、この熱硬化性樹脂系塗料を焼付塗装した表面
に紫外線照射を施した後に、加硫ゴムとの接着を行う
と、その接着品質はさらに向上する。
板のみならず、接着される金属又は合成樹脂材料からな
る硬質板の表面にも接着性向上処理を施すことができ
る。硬質板の表面に施す接着性向上処理としては、サン
ドブラスト、ショットブラスト等の物理的表面処理或い
はリン酸亜鉛、リン酸亜鉛カルシウム等の無機被膜を表
面に施す化成処理が挙げられる。さらに、硬質板が金属
板である場合には、表面に熱硬化性樹脂系塗料を焼付塗
装することも好ましい。これらの表面処理は、金属製フ
ランジにおける軟質板との接着面に行うことも好適であ
る。また、この熱硬化性樹脂系塗料を焼付塗装した表面
に紫外線照射を施した後に、加硫ゴムとの接着を行う
と、その接着品質はさらに向上する。
【0028】サンドブラスト、ショットブラスト等の物
理的表面処理は、常法により行うことができる。
理的表面処理は、常法により行うことができる。
【0029】化成処理としては、リン酸亜鉛、リン酸亜
鉛カルシウム等の無機被膜を結晶粒径0.5〜50μ
m、好ましくは10μm以下で、1〜20g/cm2 、
好ましくは2〜5g/cm2 で施すことが好ましい。
鉛カルシウム等の無機被膜を結晶粒径0.5〜50μ
m、好ましくは10μm以下で、1〜20g/cm2 、
好ましくは2〜5g/cm2 で施すことが好ましい。
【0030】熱硬化性樹脂系塗料を焼付塗装する方法と
しては、エポキシ樹脂系カチオン塗料等を20〜100
μm程度塗布したのち、160〜180℃程度の温度で
焼付処理する方法などが挙げられる。
しては、エポキシ樹脂系カチオン塗料等を20〜100
μm程度塗布したのち、160〜180℃程度の温度で
焼付処理する方法などが挙げられる。
【0031】硬質板に表面処理を行う場合にも、硬質板
の表面に予め、洗浄、脱脂などの前処理を施すことがで
きる。
の表面に予め、洗浄、脱脂などの前処理を施すことがで
きる。
【0032】
【実施例】以下に本発明を図面を参照して実施例につい
て具体的に説明するが、本発明はこの実施例には制限さ
れるものではない。
て具体的に説明するが、本発明はこの実施例には制限さ
れるものではない。
【0033】(実施例1)下記表1に示す配合のゴム組
成物をゴム材料とし、鋼材を剛性を有する異種材料とし
て用いた。図1は本発明の製造方法により得られる複合
積層体10の概略断面図を示す。複合積層体10はJI
S K 6256(93年版)において規定される丸型
の複合積層体であり、2枚の鋼材からなる円板12、1
4の間にゴム材料からなるゴム板16が配置されてい
る。
成物をゴム材料とし、鋼材を剛性を有する異種材料とし
て用いた。図1は本発明の製造方法により得られる複合
積層体10の概略断面図を示す。複合積層体10はJI
S K 6256(93年版)において規定される丸型
の複合積層体であり、2枚の鋼材からなる円板12、1
4の間にゴム材料からなるゴム板16が配置されてい
る。
【0034】この複合積層体10は、以下のように製造
した。
した。
【0035】
【表1】
【0036】板状ゴムの製造 上記表1に記載の配合のゴム組成物を加硫し、得られた
加硫ゴム表面を塩素系有機溶剤を用いて蒸気脱脂した。
加硫ゴム表面を塩素系有機溶剤を用いて蒸気脱脂した。
【0037】ゴム板の表面処理 得られたゴム板16表面に、以下の条件で短波長紫外線
を照射した。
を照射した。
【0038】(紫外線照射条件) 使用光源:低圧水銀灯(200W、グリッドタイプ) 照射距離:ランプ管壁より20mm 照射時間:100秒 紫外線照度計(モデルUVR−2436、センエンジニ
アリング社製)により測定した水銀灯照射強度は10m
W/cm2 であり、実施例1の2537Åにおける紫外
線光量は、1000mJ/cm2 であった。
アリング社製)により測定した水銀灯照射強度は10m
W/cm2 であり、実施例1の2537Åにおける紫外
線光量は、1000mJ/cm2 であった。
【0039】硬質板の処理 鋼材からなる硬質板12、14は、前記ゴム板16と接
触する側の面に塩素系有機溶剤を用いて蒸気脱脂を行
い、その後、ショットブラストによる表面処理を行っ
た。
触する側の面に塩素系有機溶剤を用いて蒸気脱脂を行
い、その後、ショットブラストによる表面処理を行っ
た。
【0040】積層、接着工程 ゴム板、硬質板の被処理面に市販のエポキシ系接着剤
(HYSOL「FA9460」、デクスター社(THE DE
XTER CORP.) 製)を、乾燥膜厚が300μmとなるよう
に塗布した。
(HYSOL「FA9460」、デクスター社(THE DE
XTER CORP.) 製)を、乾燥膜厚が300μmとなるよう
に塗布した。
【0041】その後、図1に示す如く積層し、圧着下状
態でオーブンに入れ、100℃の雰囲気下で20分間放
置して接着し、複合積層体10を得て本発明品1とし
た。
態でオーブンに入れ、100℃の雰囲気下で20分間放
置して接着し、複合積層体10を得て本発明品1とし
た。
【0042】(実施例2)硬質板12、14及びゴム板
16の表面に、塩素系有機溶剤を用いての蒸気脱脂を行
わなかった他は、実施例1と同様にして複合積層体を得
て本発明品2とした。
16の表面に、塩素系有機溶剤を用いての蒸気脱脂を行
わなかった他は、実施例1と同様にして複合積層体を得
て本発明品2とした。
【0043】(実施例3)紫外線の照射時間を10秒と
した他は、実施例2と同様にして複合積層体を得て本発
明品3とした。実施例3の紫外線光量は、100mJ/
cm2 であった。
した他は、実施例2と同様にして複合積層体を得て本発
明品3とした。実施例3の紫外線光量は、100mJ/
cm2 であった。
【0044】(実施例4)紫外線の照射時間を3000
秒とした他は、実施例2と同様にして複合積層体を得て
本発明品4とした。実施例4の紫外線光量は、3000
0mJ/cm2 であった。
秒とした他は、実施例2と同様にして複合積層体を得て
本発明品4とした。実施例4の紫外線光量は、3000
0mJ/cm2 であった。
【0045】(比較例1)紫外線照射処理を行わなかっ
た他は、実施例1と同様にして複合積層体を得て比較品
1とした。
た他は、実施例1と同様にして複合積層体を得て比較品
1とした。
【0046】(比較例2)紫外線の照射時間を3秒とし
た他は、実施例2と同様にして複合積層体を得て比較品
2とした。比較例2の紫外線光量は、30mJ/cm2
であった。
た他は、実施例2と同様にして複合積層体を得て比較品
2とした。比較例2の紫外線光量は、30mJ/cm2
であった。
【0047】(比較例3)紫外線の照射時間を5000
秒とした他は、実施例2と同様にして複合積層体を得て
比較品3とした。比較例3の紫外線光量は、50000
mJ/cm2 であった。
秒とした他は、実施例2と同様にして複合積層体を得て
比較品3とした。比較例3の紫外線光量は、50000
mJ/cm2 であった。
【0048】(比較例4)紫外線照射処理を行わなわ
ず、下記に示す表面処理を行った他は、実施例2と同様
にして複合積層体を得て比較品4とした。
ず、下記に示す表面処理を行った他は、実施例2と同様
にして複合積層体を得て比較品4とした。
【0049】ゴム板の表面処理 得られたゴム材料からなるゴム板16表面に、塩素系化
合物であるトリクロロイソシアヌル酸の3重量%アセト
ン溶液に浸漬し、自然乾燥をさせて塩素化処理を行っ
た。
合物であるトリクロロイソシアヌル酸の3重量%アセト
ン溶液に浸漬し、自然乾燥をさせて塩素化処理を行っ
た。
【0050】(比較例5)紫外線照射処理を行わなわ
ず、前記比較例4におけるのと同様の塩素化処理を行っ
た他は、実施例1と同様にして複合積層体を得て比較品
5とした。
ず、前記比較例4におけるのと同様の塩素化処理を行っ
た他は、実施例1と同様にして複合積層体を得て比較品
5とした。
【0051】(比較例6)紫外線の照射条件を下記によ
うに変更し、中〜長波長領域の紫外線を照射した他は、
実施例2と同様にして複合積層体を得て比較品6とし
た。比較品6の2537Åにおける紫外線光量は、10
00mJ/cm2 であった。
うに変更し、中〜長波長領域の紫外線を照射した他は、
実施例2と同様にして複合積層体を得て比較品6とし
た。比較品6の2537Åにおける紫外線光量は、10
00mJ/cm2 であった。
【0052】ゴム板の表面処理 得られたゴム板表面に、以下の条件で中〜長波長紫外線
(主な作用波長3650Å)を照射した。
(主な作用波長3650Å)を照射した。
【0053】(紫外線照射条件) 使用光源:高圧水銀灯(200W、グリッドタイプ) 照射距離:ランプ管壁より20mm 照射時間:200秒 (実施例5)紫外線照射処理後のゴム板表面に市販のウ
レタン系接着剤(KU661/662、コニシ(株)
製)を塗布した他は、実施例2と同様にして複合積層体
を得て本発明品5とした。実施例4の紫外線光量は、1
000mJ/cm2 であった。
レタン系接着剤(KU661/662、コニシ(株)
製)を塗布した他は、実施例2と同様にして複合積層体
を得て本発明品5とした。実施例4の紫外線光量は、1
000mJ/cm2 であった。
【0054】(比較例7)紫外線照射処理後のゴム板表
面に市販のアクリル系接着剤(Versilok201
/Acc#17、ロード社製)を塗布した他は、実施例
2と同様にして複合積層体を得て比較品7とした。紫外
線光量は、1000mJ/cm2 であった。
面に市販のアクリル系接着剤(Versilok201
/Acc#17、ロード社製)を塗布した他は、実施例
2と同様にして複合積層体を得て比較品7とした。紫外
線光量は、1000mJ/cm2 であった。
【0055】複合積層体の性能評価 (常態接着性)得られた複合積層体を1週間、常温に放
置し、その後、JIS K 6256に準拠した接着試
験を行った。硬質板(鋼板)に残留、付着したゴム破壊
の割合を求め、結果を表2に示す。R100は、ゴム破
壊の割合が100%で、接着が良好であることを示し、
例えば、R50は、ゴム破壊の割合が50%で、残りの
50%は界面剥離が起こったことを意味する。数値の大
きい方が接着性が良好であると評価する。
置し、その後、JIS K 6256に準拠した接着試
験を行った。硬質板(鋼板)に残留、付着したゴム破壊
の割合を求め、結果を表2に示す。R100は、ゴム破
壊の割合が100%で、接着が良好であることを示し、
例えば、R50は、ゴム破壊の割合が50%で、残りの
50%は界面剥離が起こったことを意味する。数値の大
きい方が接着性が良好であると評価する。
【0056】(接着の耐久性)前記常態接着性評価にお
いて、良好な接着性を示した本発明1〜4と比較例4に
ついて、硬質板の外側に図2に示すような金具18、1
9を固定し、金具19のみを剪断方向に歪み±20%、
周波数3Hzで繰り返し変形を与え、接着面に亀裂が発
生するまでの寿命を測定した。結果を下記表2に示す。
いて、良好な接着性を示した本発明1〜4と比較例4に
ついて、硬質板の外側に図2に示すような金具18、1
9を固定し、金具19のみを剪断方向に歪み±20%、
周波数3Hzで繰り返し変形を与え、接着面に亀裂が発
生するまでの寿命を測定した。結果を下記表2に示す。
【0057】
【表2】
【0058】前記表2に明らかな如く、本発明の製造方
法により得られた本発明1〜4の複合積層体は、常態接
着性、接着の耐久性のいずれも優れていることがわかっ
た。一方、紫外線照射処理による前処理を行わなかった
比較例1の複合積層体は、ゴム板と硬質板とが接着剤を
用いても接着されていないことがわかった。また、紫外
線照射処理を行っても、紫外線照射光量が本発明の範囲
外であった比較品2及び3は、該処理を行わなかった比
較品1に比べて接着性に改良が見られるものの、ゴム板
と硬質板との接着力が不十分であった。接着向上のため
の前処理として塩素化処理を行った比較例4及び5のう
ち、溶剤脱脂処理と塩素化処理とを併用した比較品5の
複合積層体は接着性は十分であったが、繰り返し歪みを
与える耐久性試験において、30万回程度の繰り返しに
おいて塩素系化合物に起因するとみられる亀裂の発生が
見られ、接着の耐久性が不十分であることがわかった。
法により得られた本発明1〜4の複合積層体は、常態接
着性、接着の耐久性のいずれも優れていることがわかっ
た。一方、紫外線照射処理による前処理を行わなかった
比較例1の複合積層体は、ゴム板と硬質板とが接着剤を
用いても接着されていないことがわかった。また、紫外
線照射処理を行っても、紫外線照射光量が本発明の範囲
外であった比較品2及び3は、該処理を行わなかった比
較品1に比べて接着性に改良が見られるものの、ゴム板
と硬質板との接着力が不十分であった。接着向上のため
の前処理として塩素化処理を行った比較例4及び5のう
ち、溶剤脱脂処理と塩素化処理とを併用した比較品5の
複合積層体は接着性は十分であったが、繰り返し歪みを
与える耐久性試験において、30万回程度の繰り返しに
おいて塩素系化合物に起因するとみられる亀裂の発生が
見られ、接着の耐久性が不十分であることがわかった。
【0059】
【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
の複合積層体の製造方法によれば、ゴム等のゴム材料と
金属等の剛性を有する異種材料間の接着性に優れた複合
積層体を、過大な設備を必要とせず、安全性高く、生産
性良く製造することができ、さらに、該複合積層体のさ
まざまな形状やサイズのものを、特殊な金型を製造する
ことなく、短時間で製造することができた。
の複合積層体の製造方法によれば、ゴム等のゴム材料と
金属等の剛性を有する異種材料間の接着性に優れた複合
積層体を、過大な設備を必要とせず、安全性高く、生産
性良く製造することができ、さらに、該複合積層体のさ
まざまな形状やサイズのものを、特殊な金型を製造する
ことなく、短時間で製造することができた。
【図1】 本発明の実施例1により得られた複合積層体
の概略断面図である。
の概略断面図である。
【図2】 接着の耐久性試験のための金具に固定された
状態の複合積層体を示す概略断面図である。
状態の複合積層体を示す概略断面図である。
10:複合積層体 12、14:硬質板 16:ゴム板 18、19:複合積層体に固定する耐久性試験用の金具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B32B 27/16 101 B32B 27/16 101 C08J 7/00 304 C08J 7/00 304
Claims (5)
- 【請求項1】 ゴム材料と金属又は合成樹脂材料とを積
層した複合積層体の製造方法であって、 該ゴム材料の表面に2100Å以下の波長の紫外線照射
処理を施し、 該ゴム材料の処理面と隣接する金属又は合成樹脂材料と
を、ウレタン系及びエポキシ系接着剤からなる群より選
択される少なくとも1種の接着剤により接着することを
特徴とする複合積層体の製造方法。 - 【請求項2】 ゴム材料からなるゴム板と剛性を有する
金属又は合成樹脂材料からなる硬質板とを積層した複合
積層体の製造方法であって、 該ゴム板の表面に2100Å以下の波長の紫外線照射処
理を施し、 該ゴム板の処理面と隣接する硬質板とを、ウレタン系及
びエポキシ系接着剤からなる群より選択される少なくと
も1種の接着剤により接着することを特徴とする複合積
層体の製造方法。 - 【請求項3】 前記ゴム材料が、予め加硫されたゴム材
料であることを特徴とする請求項1又は2に記載の複合
積層体の製造方法。 - 【請求項4】 前記ゴム材料が、天然ゴム、イソプレン
ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロ
ロプレンゴム、エチレンプロピレンゴムからなる群より
選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求
項3に記載の複合積層体の製造方法。 - 【請求項5】 前記2100Å以下の波長の紫外線処理
が、前記ゴム材料表面に紫外線を照射して、化学変化を
生起させ、ゴム材料の表面に前記接着剤との親和性を有
する官能基を生成させる処理であることを特徴とする請
求項1又は2に記載の複合積層体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13242196A JPH09314751A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 複合積層体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13242196A JPH09314751A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 複合積層体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314751A true JPH09314751A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15080990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13242196A Pending JPH09314751A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 複合積層体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09314751A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1568747A1 (en) * | 2004-02-26 | 2005-08-31 | Uvix SLL | Adhesion of reinforcing meshes or rigid sheets to the back of ceramic tiles, natural stone and mosaic composition of any nature used in building by an adhesive cured with ultraviolet lamps. |
| WO2006122749A1 (de) * | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Gummiwerk Kraiburg Gmbh & Co. Kg | Verbundbauteil aus wärmehärtenden harzen und elastomeren, verfahren zur herstellung und verwendung eines solchen verbundteils |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP13242196A patent/JPH09314751A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1568747A1 (en) * | 2004-02-26 | 2005-08-31 | Uvix SLL | Adhesion of reinforcing meshes or rigid sheets to the back of ceramic tiles, natural stone and mosaic composition of any nature used in building by an adhesive cured with ultraviolet lamps. |
| WO2006122749A1 (de) * | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Gummiwerk Kraiburg Gmbh & Co. Kg | Verbundbauteil aus wärmehärtenden harzen und elastomeren, verfahren zur herstellung und verwendung eines solchen verbundteils |
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