JP2001162645A - ゴム・ポリアミド複合体及びその製造方法 - Google Patents

ゴム・ポリアミド複合体及びその製造方法

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JP2001162645A JP34887699A JP34887699A JP2001162645A JP 2001162645 A JP2001162645 A JP 2001162645A JP 34887699 A JP34887699 A JP 34887699A JP 34887699 A JP34887699 A JP 34887699A JP 2001162645 A JP2001162645 A JP 2001162645A
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vulcanized
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Jiyunichirou Suzuki
淳一朗 鈴木
Koji Shinohara
幸司 篠原
Hiroaki Ito
弘昭 伊藤
Takehiko Taguchi
武彦 田口
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Sumitomo Riko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムとポリアミドとが一体的に接合・固着せ
しめられてなるゴム・ポリアミド複合体の製造方法にし
て、ゴムとポリアミドとを、それらの間に接着剤を介在
せしめることなく、強固に接合・固着せしめることの出
来る方法を提供する。 【解決手段】 ゴム成分としてジエン系ゴムを用い、こ
れに、硫黄と共にフェノール樹脂を配合してなるゴム組
成物から、所望形状の加硫成形品4を得た後、表面改質
処理を施し、更にその処理された表面8に対して、所定
のポリアミドを溶融状態にて接触せしめることにより、
それらゴム4とポリアミド6とが一体的に接合・固着さ
れてなるゴム・ポリアミド複合体2を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、ゴム・ポリアミド複合体及びそ
の製造方法に係り、特に、ゴム・ポリアミド複合体を構
成するゴムとポリアミドとを、それらの間に接着剤を介
在せしめることなく、強固に一体的に接合・固着するこ
との出来る技術に関するものである。
【0002】
【背景技術】従来から、所定のゴムと樹脂とが一体的に
接合せしめられて、固着されてなるゴム・樹脂複合体
は、各種の分野において、広く用いられてきており、例
えば、管状のゴムと樹脂とが互いに積層形成されてなる
ゴム・樹脂複合ホースや、ゴムホースと樹脂コネクタ、
或いは樹脂ホースとゴムジョイントとの一体複合製品の
他、近年、軽量化や低コスト化を有利に図り得る防振ゴ
ムとして注目されてきている、これまでの金属製支持部
材の代わりに樹脂製支持部材をゴムに取り付けてなるゴ
ム・樹脂複合型の防振ゴム等が、それである。また、最
近では、携帯電話といった防水性の要求される電化製品
等において、互いに組み付けられた複数の樹脂部材間を
ゴム部材にてシールせしめてなる筐体部分としても、か
かるゴム・樹脂複合体が使用されている。
【0003】ところで、そのようなゴム・樹脂複合体を
製造するに際しては、一般に、先ず、所定の樹脂を用い
て、複合体の樹脂部分としての樹脂成形品を形成し、次
いで、その得られた樹脂成形品の所定表面に適当な接着
剤を塗布せしめた後、かかる接着剤塗布面上に、複合体
のゴム部分を与える未加硫のゴム組成物を成形せしめ、
更にそれを加硫接着せしめる手法や、予め未加硫ゴム組
成物の加硫成形により形成された複合体のゴム部分とし
ての加硫ゴムの所定表面に、接着剤を塗布せしめた後、
その塗布面上において、所定の樹脂を成形せしめて複合
体の樹脂部分を形成すると同時に、それを加硫ゴムに接
着せしめる手法が、ゴムと樹脂とを充分な接合力乃至は
接着力をもって相互に接合・固着せしめることが出来る
という理由から、従来より広く用いられてきている。
【0004】しかしながら、このようなゴム・樹脂複合
体の形成手法では、通常、前記接着剤として、有機溶剤
型のものが用いられることとなるところから、かかる接
着剤から生じる有機溶剤のガスによって、作業環境が著
しく悪化し、それにより、作業者の安全性が大きく損な
われることとなったり、また、そのような接着剤を樹脂
成形品の表面上において均一に塗布するには、接着剤の
調製に際して、溶剤中における接着成分濃度について細
心の注意を払うと共に、塗布工程において、その作業時
間や作業環境温度等の作業条件を厳しく管理する必要が
あり、更には溶剤の乾燥工程における作業条件について
も細かな管理が要求されることとなるために、接着剤の
塗布に係る一連の作業が極めて面倒なものとなり、従っ
て、生産性の低下を招来するといった問題があった。
【0005】このため、そのような問題に対処するべ
く、接着剤を使用することなく、ゴムと樹脂とを良好に
接合せしめる各種の手法が、これまでに、明らかにされ
てきている。
【0006】例えば、欧州特許第344427号明細書
においては、脂肪族のポリアミドを30重量%以上の割
合において含む熱可塑性樹脂と、カルボキシル基を含有
するゴム成分に、加硫剤としての過酸化物を所定量にお
いて配合せしめてなるゴム組成物とを、加硫接着により
互いに接合せしめる手法が提案されている。また、特開
平7−11013号公報においては、ポリアミドを30
重量%以上の割合において含有する樹脂を用いて、樹脂
成形品を形成する一方、各種ゴム成分に対して特定のシ
ラン化合物と加硫剤としての過酸化物とを配合せしめて
なるゴム組成物(ゴムコンパウンド)を、先に得られた
樹脂成形品に圧着せしめ、そして加硫接着せしめること
により、ゴム・ポリアミド複合体を形成する技術が明ら
かにされている。更に、特開平8−72203号公報に
は、所定の樹脂に対して適当な表面改質処理を施す一
方、その処理表面上において、所定のゴム成分に、アル
コキシシラン化合物を添加,配合せしめてなるゴム組成
物の未加硫物を積層し、そして加硫せしめることによ
り、目的とするゴム・樹脂積層体を形成する手法が提案
されている。
【0007】しかしながら、本発明者らが検討したとこ
ろ、上記の明細書や公報に記載の手法にあっては、その
何れもが、得られる複合体(積層体)において、ある程
度の接合力を実現することは出来るものの、それは、実
用上において、未だ充分であるとは言い難いものである
という、知見を得たのである。
【0008】
【解決課題】かかる状況下、本発明者らが鋭意研究を重
ねた結果、ゴム材料の中でも、天然ゴムや、ブタジエン
等の如きジオレフィンモノマーの重合、若しくはジオレ
フィンモノマーと他のモノマーとの共重合により得られ
る合成ゴムといった、所謂、ジエン系ゴムに、硫黄とフ
ェノール樹脂とを共に配合せしめてなるゴム組成物を用
いて、加硫ゴム成形品を形成すると共に、その得られた
ゴム成形品に対して、適当な表面改質処理を施した後、
かかるゴム成形品の処理表面に対して、溶融状態と為し
た所定のポリアミドを接触せしめることによって、その
ポリアミドの硬化後において、それらポリアミドとゴム
成形品とが高い接合力をもって接合・固着され得ること
を見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【0009】従って、本発明は、そのような知見に基づ
いて完成されたものであって、その解決課題とするとこ
ろは、ゴムとポリアミドとが一体的に接合・固着せしめ
られてなるゴム・ポリアミド複合体の製造方法にして、
ゴムとポリアミドとを、それらの間に接着剤を介在せし
めることなく、互いに強固に接合・固着せしめることの
出来る方法を提供することにあり、また、本発明は、ゴ
ムとポリアミドとが、接着剤を介することなく、強固に
一体的に接合・固着されてなるゴム・ポリアミド複合体
を提供することも、また、その解決課題としている。
【0010】
【解決手段】そして、本発明にあっては、上記の如き課
題を解決するために、ゴム成分としてジエン系ゴムを用
い、これに、硫黄と共にフェノール樹脂を配合してなる
ゴム組成物から、所望形状の加硫成形品を得た後、表面
改質処理を施し、更にその処理された表面に対して、所
定のポリアミドを溶融状態にて接触せしめることによ
り、それらゴムとポリアミドとを一体的に接合・固着せ
しめることを特徴とするゴム・ポリアミド複合体の製造
方法を、その要旨とするものである。
【0011】すなわち、このような本発明に従うゴム・
ポリアミド複合体の製造方法にあっては、特定のゴム組
成物、具体的には、ゴム成分としてのジエン系ゴムに、
硫黄とフェノール樹脂とを組み合わせて、必須の成分と
して配合せしめてなるゴム組成物を用いて、ゴム・ポリ
アミド複合体のゴム部分を与える加硫成形品を所望の形
状において形成し、そして、その得られた加硫成形品の
表面改質処理を実施した後において、かかる加硫成形品
の処理表面に、溶融した状態のポリアミドを接触せしめ
るところに、格別顕著な特徴があるのであって、これに
より、そのような操作後に硬化されるポリアミドと前記
加硫成形品(ゴム)とにあっては、接着剤を何等介する
ことなく、実用の上で有利な程度の接合力をもって、互
いに接合・固着せしめられ得ることとなるのである。要
するに、かかる本発明手法によれば、ゴムとポリアミド
とが強固に一体的に接合・固着されてなるゴム・ポリア
ミド複合体を、作業環境の悪化や生産性の低下等を何等
惹起することなく、有利に且つ簡便に製造することが出
来るという利点があるのである。
【0012】なお、かくの如き本発明に従うゴム・ポリ
アミド複合体の製造方法における好ましい態様の一つに
よれば、前記フェノール樹脂は、前記ジエン系ゴムの1
00重量部に対して、1〜20重量部の割合において用
いられることが望ましく、それによって、ゴムにおける
物性の低下や製造コストの高騰を効果的に防止しつつ、
上述せる如き優れた接合性を有するゴム・ポリアミド複
合体を一層有利に製造することが出来るのである。
【0013】また、本発明に従う製造手法における他の
好ましい態様の一つによれば、前記ゴム組成物として、
更にメチレン供与体を含んでなるものが有利に用いられ
るのである。
【0014】さらに、本発明に従うゴム・ポリアミド複
合体の製造手法における望ましい態様の一つによれば、
前記加硫成形品の表面改質処理は、紫外線照射処理、プ
ラズマ放電処理、コロナ放電処理、又はプラズマジェッ
ト処理であることが好ましく、これによって、かかる表
面改質処理を、より一層容易に且つ一段と効果的に行な
うことが可能となる。なお、本発明において、前記表面
改質処理としての紫外線照射処理は、有利には、300
nm以下のピーク波長を有する低圧紫外線ランプを用い
て実施されることが望ましく、以て、処理効率や処理効
果が大幅に向上せしめられ得るのである。
【0015】そして、本発明手法の別の望ましい態様の
一つによれば、前記加硫成形品の表面改質処理された表
面上に、前記ポリアミド樹脂を射出成形せしめることに
よって、該加硫成形品の処理表面に対して、ポリアミド
を接触せしめるようにする手法が、有利に採用される。
このような本発明手法を採用すれば、かかるポリアミド
の射出成形と同時に、加硫成形品(ゴム)に対して予備
圧縮を加えることが出来るのであり、従って、かくの如
き手法にあっては、ゴム・樹脂複合型防振ゴム等の如
き、ゴムにおいて、耐久性の向上を目的とした予備圧縮
の必要とされるゴム・樹脂複合製品の製造において、特
に有利に用いられ得るのである。
【0016】一方、本発明にあっては、ゴム成分として
ジエン系ゴムを用い、これに、硫黄と共にフェノール樹
脂を配合してなるゴム組成物から得られた所望形状の加
硫成形品の表面改質処理表面上に、所定のポリアミドが
溶融状態にて接触せしめられて、それらゴムとポリアミ
ドとが一体的に接合・固着されていることを特徴とする
ゴム・ポリアミド複合体も、また、その要旨とするもの
である。
【0017】この本発明に従うゴム・ポリアミド複合体
にあっては、ゴムとポリアミドとが一体的に接合・固着
された構造をもって構成されるものであるが、本発明で
は、そのゴムが、ジエン系ゴムからなるゴム成分に、必
須の2種類の成分、即ち、硫黄とフェノール樹脂とを組
み合わせて配合せしめてなるゴム組成物を用いて形成さ
れた加硫成形品にて構成されていると共に、前記ポリア
ミドが、そのような加硫成形品(ゴム)の表面改質処理
表面上に、溶融状態において接触せしめられ、以て接合
・固着されているという大きな特徴によって、それらゴ
ムとポリアミドとが、接着剤を何等介することなく、互
いに強固に接合・固着され得たものとなっているのであ
り、従って、このような本発明製品にあっては、防振ゴ
ムやホース、電化製品用の筐体等の各種の分野におい
て、有利に用いられ得るのである。
【0018】
【発明の実施の形態】ところで、上述の如き本発明に従
うゴム・ポリアミド複合体の基本的な積層構造の構成
が、図1に示されているが、そこでは、ゴム・ポリアミ
ド複合体2は、ゴム成分としてのジエン系ゴムに、特定
の2種類の成分を必須の成分として配合せしめてなるゴ
ム組成物にて形成された加硫ゴム成形体4と、所定のポ
リアミドからなるポリアミド成形体6とが、一体的に接
合されて固着せしめられた構造をもって形成されてい
る。そして、本発明にあっては、そのようなゴム・ポリ
アミド複合体2の形成手法に、大きな特徴を有している
のである。
【0019】すなわち、本発明においては、(1)先
ず、前記必須の2種類の成分として、硫黄とフェノール
樹脂とを組み合わせて用い、それらをジエン系ゴムから
なるゴム成分に配合せしめることにより得られたゴム組
成物を用いて、その成形・加硫操作により、所望の形状
の加硫ゴム成形体4を形成し、(2)次いで、かくして
得られた加硫ゴム成形体4に対して、適当な表面改質処
理を施した後、(3)その改質処理の施された加硫ゴム
成形体4の処理表面8に対して、所定のポリアミドを溶
融状態において接触せしめ、そしてそれを硬化させるこ
とにより、該処理表面8上に所望形状のポリアミド成形
体6を形成せしめることによって、加硫ゴム成形体4と
ポリアミド成形体6とが一体的に接合・固着されてな
る、目的とするゴム・ポリアミド複合体2が形成される
のである。
【0020】なお、このような本発明における加硫ゴム
成形体4とポリアミド成形体6との固着メカニズムにつ
いては、未だ充分に明らかにされてはいないのである
が、本発明に従って、上記せる如き(1),(2),
(3)の操作を順に実施することにより、目的とするゴ
ム・ポリアミド複合体2を形成するようにすれば、加硫
ゴム成形体4とポリアミド成形体6とを、接着剤を何等
使用することなく、高い接合力をもって強固に相互固着
せしめ得ることは、確かな事実であり、従って、そのよ
うにして比較的に容易に得られるゴム・ポリアミド複合
体2にあっては、その形状を適宜に設定することによ
り、例えば、ゴム・樹脂複合型の防振ゴムやゴム・樹脂
複合ホース、ゴムホースと樹脂コネクタ、若しくは樹脂
ホースとゴムジョイントとの一体複合製品の他、携帯電
話の如き電化製品等に用いられる防水性を備えた筐体部
分等として、有利に用いられ得るのである。
【0021】ところで、かかる本発明に従うゴム・ポリ
アミド複合体2の加硫ゴム成形体4を与えるゴム組成物
にあっては、前記せるように、そのゴム成分としてジエ
ン系ゴムを含有するものであるが、このジエン系ゴムと
しては、天然ゴム(NR)の他、ブタジエン,イソプレ
ン,クロロプレン等といった2個のエチレン結合を有す
るジオレフィンモノマーの重合により、或いはそのよう
なジオレフィンモノマーと、それと共重合可能なモノマ
ーとの共重合により得られる各種合成ゴム、例えば、ブ
タジエンゴム(BR)、アクリロニトリル・ブタジエン
ゴム(NBR)、スチレン・ブタジエンゴム(SB
R)、ビニルピリジン・ブタジエンゴム(PBR)、ア
クリレート・ブタジエンゴム(ABR)、クロロプレン
ゴム(CR)、ニトリル・クロロプレンゴム(NC
R)、スチレン・クロロプレンゴム(SCR)、ポリイ
ソプレンゴム(IR)、ニトリル・イソプレンゴム(N
IR)、スチレン・イソプレンゴム(SIR)、ブチル
ゴム(IIR)等の公知の各種のものを挙げることが出
来、通常、ゴム・ポリアミド複合体2の用途等に応じ
て、それらの中から適当なものが選定されて、単独で或
いはその複数を組み合わせて、用いられることとなる。
【0022】また、このようなジエン系ゴムに添加,配
合せしめられる、前記ゴム組成物の必須の構成成分の一
つたる硫黄は、一般に、上記ジエン系ゴムの種類等に応
じて、適宜な量において用いられるものであるが、通
常、その使用量としては、目的とするゴム・ポリアミド
複合体2において所期の接合性が充分に確保され得るよ
うに、ジエン系ゴムの100重量部に対して、0.5〜
10重量部程度の割合となる量が、有利に採用されるこ
ととなる。なお、本発明において、硫黄は、かかる量的
範囲内であれば、その添加,配合方法が何等問われるこ
とはなく、例えば、ジエン系ゴムの加硫剤として配合さ
れる他、ジエン系ゴムの加硫を過酸化物加硫系において
行なう場合における加硫促進剤として配合したり、或い
は、熱により活性硫黄を解離,放出し得るチウラムポリ
スルフィド類やモルホリンジスルフィド等の公知の硫黄
供与剤を加硫剤として配合することにより、硫黄がゴム
組成物中に添加せしめられるように為すことも、可能で
ある。
【0023】一方、本発明に従うゴム組成物の必須成分
として、上記の硫黄と共に、ジエン系ゴムに配合せしめ
られるフェノール樹脂とは、フェノール,クレゾール,
キシレノール,レゾルシン等の如きフェノール類と、ホ
ルムアルデヒド,アセトアルデヒド,フルフラール等の
アルデヒド類とを、酸触媒下乃至はアルカリ触媒下にお
いて反応させることにより得られる樹脂、或いはそれら
を変性して得られる変性樹脂を意図するものである。そ
して、その具体的なものとしては、例えば、フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−フルフラール樹
脂、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂等を挙げること
が出来、それらのうちの1種乃至は複数の混合物が用い
られることとなる。
【0024】なお、このようなフェノール樹脂の使用量
(配合量)としては、ゴム・ポリアミド複合体2に求め
られる接合性や用いるジエン系ゴムの種類等を考慮し
て、適宜に設定されるものであるが、一般に、フェノー
ル樹脂は、ジエン系ゴムの100重量部に対して、1〜
20重量部の割合となるように、好適には2〜10重量
部の割合において用いられるのである。これは、フェノ
ール樹脂の使用量が少なくなり過ぎると、最終的に得ら
れるゴム・ポリアミド複合体2における接合性が大きく
低下するようになるからであり、逆に、余りにも多い使
用量にあっては、そのようなゴム組成物にて与えられる
加硫ゴム成形体4において、その硬度が高くなり過ぎる
等の、ゴム物性の悪化を惹起したり、また、コストアッ
プの要因となるからである。
【0025】そして、本発明においては、上述の如き配
合組成のゴム組成物に対して、更に、従来よりメチレン
供与体として知られている各種の化合物を配合せしめる
ことが、望ましいのである。即ち、かかるメチレン供与
体は、フェノール樹脂における架橋反応を促進せしめ
て、フェノール樹脂を硬化させる働きを奏し得るもので
あって、本発明では、特に、ゴム組成物の調製に際し、
前記フェノール樹脂としてノボラック系樹脂を使用する
場合において、有利に用いられることとなる。
【0026】なお、この種のメチレン供与体としては、
ヘキサメチレンテトラミン、パラホルムアルデヒド、メ
ラミン系樹脂等を例示することが出来、それらのうちの
1種又は2種以上の混合物が用いられることとなるが、
その使用量としては、通常、ゴム組成物中におけるフェ
ノール樹脂の1重量部に対して、0.03〜1重量部程
度の割合となるように定められるのである。けだし、か
かる使用量が0.03重量部未満の場合には、その配合
効果を充分に期待し得なくなるからであり、また一方、
それが1重量部を超えると、それに見合うだけの効果が
得られなくなるからである。
【0027】また、このようなメチレン供与体の他に
も、加硫ゴム成形体4を与えるゴム組成物には、更に必
要に応じて、公知の各種のゴム用配合剤、例えば、過酸
化物や硫黄供与剤といった加硫剤、加硫促進剤、加硫促
進助剤、カーボンブラック等の補強剤、オイル等の軟化
剤、可塑剤、老化防止剤、安定剤、難燃剤等を、通常の
量的範囲において適宜に配合せしめても、何等差し支え
ない。
【0028】そして、本発明にあっては、前記操作
(1)として、上述の如くして調製されたゴム組成物の
未加硫物を用いて、それを所望の形状となるように成形
せしめる一方、加硫せしめることにより、加硫ゴム成形
体4が形成されることとなる。なお、そのような加硫ゴ
ム成形体4の形成に際して用いられるゴム組成物の成
形,加硫方法としては、一般的なゴムの加工において用
いられている各種の手法が適宜に採用され得、例えば、
押出成形やカレンダー加工等によりゴム組成物を成形せ
しめた後、時間をおいて又は連続して、かかるゴム組成
物を直接加硫、間接加硫、かん加硫等により加硫せしめ
る手法や、圧縮成形加硫、トランスファー成形加硫、射
出成形加硫の如きプレス加硫手法等が、有利に用いられ
る。また、ゴム組成物の加硫時における温度、時間等の
加硫条件としては、対象とするゴム組成物の配合組成等
を加味して、適宜に設定される。
【0029】次いで、本発明においては、前記の操作
(2)に従って、上記で得られた加硫ゴム成形体4の外
表面に対する表面改質処理が、実施されるのである。
【0030】ここにおいて、かかる表面改質処理は、加
硫ゴム成形体4における、少なくとも前記ポリアミド成
形体6が接触せしめられる表面(8)に対して施される
ものであって、従来よりエラストマーや樹脂といった高
分子化合物の表面を改質せしめるに際して一般的に用い
られている各種の手法にて、有利に行なわれ得るもので
あるが、本発明においては、特に、紫外線照射処理、プ
ラズマ放電処理、コロナ放電処理、又はプラズマジェッ
ト処理によって、加硫ゴム成形体4の表面を改質せしめ
ることが好ましく、これにより、高い改質効果を有利に
且つ容易に得ることが出来るのである。
【0031】なお、そのような表面改質処理として採用
される紫外線照射処理は、従来と同様に、水銀ランプ、
ハロゲンランプ、エキシマランプ、エキシマレーザ等の
紫外線を発し得る光源を備えた紫外線照射装置乃至は露
光器を用いて、空気中において、或いは窒素ガス等の所
定ガス雰囲気下において実施されるものであるが、有利
には、紫外線照射装置(露光器)として、300nm以
下のピーク波長を持つ紫外線を放射し得る低圧紫外線ラ
ンプを備えてなるものを用いて、加硫ゴム成形体4の処
理を行なうことが、推奨されるのである。一般に、紫外
線の波長が低ければ低い程、そのエネルギーが高くなる
ことは、よく知られているところであり、従って、前記
せる如きピーク波長を有する紫外線にて処理を行なえ
ば、その処理効率や処理効果の大幅な向上が、有利に達
成され得るからである。なお、このような紫外線照射処
理における処理時間や温度、紫外線の強度、光源から加
硫ゴム成形体4表面までの距離等の処理条件について
は、光源の種類に応じて、ゴム・ポリアミド複合体2に
要求される接合性の程度、加硫ゴム成形体4を構成する
ゴム組成物の配合組成等を加味しつつ、通常の範囲内
で、適宜に設定されることとなる。
【0032】また、前記プラズマ放電処理又はコロナ放
電処理による加硫ゴム成形体4の表面改質処理に際して
は、一般に、適当な放電処理装置を用いて、所定の気体
雰囲気下、電極間においてプラズマ放電乃至はコロナ放
電を発生させることによって、加硫ゴム成形体4の外表
面を改質せしめる手法が、採用されるのであるが、これ
らの放電処理において、放電時間や放電に要する電力値
(出力)等の処理条件は、採用する放電の種類に応じ、
ゴム・ポリアミド複合体2に求められる接合性の程度、
加硫ゴム成形体4を構成するゴム組成物の配合組成、用
いる気体の種類等を考慮して、適宜に設定されることと
なる。なお、このような放電処理において使用する気体
としては、コロナ放電処理では、それが、大気圧下又は
減圧下の何れにおいても実施され得るものであることか
ら、空気、酸素ガス、窒素ガスの他、アルゴンガス等の
不活性ガス等を用いることが出来る一方、プラズマ放電
処理にあっては、通常、それが低圧雰囲気下で行なわれ
る必要があるものであることにより、放電処理装置とし
て、真空容器とそれの内部に電極を有してなるものを用
いて、その真空容器内を減圧せしめた後に、かかる容器
内に所定気体を注入,充填した状態で実施されることと
なるところから、一般に、そのような真空容器内に充填
する気体としては、酸素ガス、窒素ガス、不活性ガス等
が用いられることとなる。
【0033】さらに、前記表面改質処理としてのプラズ
マジェット処理は、放電等を利用して、所定の気体を電
離・プラズマ化せしめつつ、かかるプラズマを加速し
て、ノズルよりジェット状に噴射せしめ得るようにした
公知の各種のプラズマジェット処理装置を用いて、その
ノズルより噴射されたプラズマジェットを加硫ゴム成形
体4の表面に吹き付けることにより、実施されるもので
ある。そして、このようなプラズマジェット処理におい
て使用される気体としては、空気、酸素ガス、窒素ガ
ス、不活性ガス等を挙げることが出来、それらの中か
ら、使用するプラズマジェット処理装置の種類等に応じ
て、適切なものが選定されることとなり、また、その処
理条件としては、用いるプラズマジェット処理装置や気
体の種類の他に、求められる接合性の程度、加硫ゴム成
形体4を構成するゴム組成物の配合組成等に応じて、適
宜に設定される。
【0034】そして、本発明においては、上記に例示し
たものの中でも、好適には、空気中での処理が可能な紫
外線照射処理、コロナ放電処理、又はプラズマジェット
処理により、更に好適には、紫外線照射処理により、加
硫ゴム成形体4の表面改質を行なうことが望ましく、こ
れによって、生産性の大幅な向上と低コスト化とが有利
に図られ得るのである。
【0035】一方、本発明に係るゴム・ポリアミド複合
体2を構成するポリアミド成形体6は、前記した操作
(3)に従って、上述の如くして改質せしめられた加硫
ゴム成形体4の処理表面8に対して、溶融状態と為した
所定のポリアミドを接触せしめて、硬化させることによ
り形成されるものであるが、本発明において、そのよう
なポリアミド成形体6を与える前記ポリアミドとして
は、アミド結合(−CONH−)を繰り返し単位に持つ
公知の各種のポリマーの中から、複合体2の用途に応じ
て、適宜なものが選定されて、単独で若しくは複数を組
み合わせて用いられることとなるのである。
【0036】なお、かかるポリアミドとして採用される
ポリマーとしては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、
デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,
2,4−又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジ
アミン、1,3−又は1,4−ビス(アミノメチル)シ
クロヘキサン、ビス(p−アミノシクロヘキシルメタ
ン)、m−又はp−キシリレンジアミン等の如き脂肪
族,脂環族又は芳香族ジアミンと、アジピン酸、スベリ
ン酸、セバシン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレ
フタル酸、イソフタル酸等の如き脂肪族,脂環族又は芳
香族ジカルボン酸に代表される二塩基酸との重縮合によ
り得られるポリマー;6−アミノカプロン酸、11−ア
ミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸の如きアミ
ノカルボン酸の重縮合により得られる結晶性乃至は非結
晶性ポリマー;ε−カプロラクタム、ω−ドデカラクタ
ム等のラクタムの開環重合により得られるポリマー;共
重合ポリアミド等が挙げられ、また、その具体的なもの
としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン61
0、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12や、
芳香族ナイロン、非晶質ナイロン等を例示することが出
来る。また、この種のポリアミドに対して、それ以外の
公知の各種樹脂材料を配合せしめることも可能であり、
更に、ポリアミドには、従来よりポリアミドの添加剤と
して知られているガラス繊維等を、適宜に配合すること
も出来る。
【0037】そして、このようなポリアミドを用いて、
目的とする形状のポリアミド成形体6を形成するに際し
ては、例えば、加硫ゴム成形体4の処理表面8上に、加
熱により溶融せしめたポリアミドを射出し、或いは押出
して、その溶融状態とされたポリアミドを該処理表面8
に接触せしめる一方、所望の形状に成形せしめる手法の
他、先ず、上記のポリアミドを用いて、目的とするポリ
アミド成形体6と略同形状のポリアミド成形物を、各種
成形手法により形成せしめた後、その得られたポリアミ
ド成形物の、少なくとも加硫ゴム成形体4に接触させる
面を加熱し、溶融せしめて、かかる成形物を加硫ゴム成
形体4の処理表面8上に重ね合わせ、更に必要に応じて
プレスせしめる手法等を用いて、行なうことが出来る。
従って、そのような成形操作の後、ポリアミド(成形
物)を冷却により硬化させることによって、目的とする
ポリアミド成形体6が形成され、以て、かかるポリアミ
ド成形体6と加硫ゴム成形体4とが一体的に接合・固着
されてなるゴム・ポリアミド複合体2が、形成されるこ
ととなるのである。
【0038】なお、本発明においては、上記したポリア
ミド成形体6の形成手法の中でも、加硫ゴム成形体4の
処理表面8上において、ポリアミドを射出成形せしめる
手法の採用が、特に推奨されるのである。かくの如く、
ポリアミド成形体6の形成に射出成形を利用すれば、ポ
リアミドを加硫ゴム成形体4の処理表面8に接触させる
と同時に、かかるポリアミドを成形することが出来ると
共に、射出圧力に基づいて、加硫ゴム成形体4に予備圧
縮を加えることも出来るという利点があるのであって、
それ故に、このような手法にあっては、ゴムの耐久性を
上げるための予備圧縮が必要とされるゴム・樹脂複合型
防振ゴム等としてのゴム・ポリアミド複合体(2)の製
造において、特に好適に採用され得るのである。
【0039】従って、上述の如くして得られるゴム・ポ
リアミド複合体2にあっては、加硫ゴム成形体4とポリ
アミド成形体6とが、実用上充分となる接合力をもっ
て、強固に接合・固着され得たものとなるのであるが、
そのような接合性は、加硫ゴム成形体4とポリアミド成
形体6との間の接合界面に、接着剤を何等介在せしめる
ことなく実現され得るものであるところから、このよう
な本発明に従うゴム・ポリアミド複合体2の製造におい
ては、作業環境が悪化して、作業者の安全性が損なわれ
るようなことが効果的に阻止乃至は解消され得ると共
に、良好な生産性も、また、有利に実現することが出来
るのである。
【0040】なお、本発明に従うゴム・ポリアミド複合
体は、図1に示される如き形状のものに限定されるもの
では決してなく、その用途に応じて、それを構成するゴ
ム(加硫ゴム成形体4)及びポリアミド(ポリアミド成
形体6)の形状を適宜に設定することにより、種々なる
形状をもって形成され得るものであって、それ故に、か
かる本発明製品にあっては、上記に例示したゴム・樹脂
複合型防振ゴムを始めとする各種ゴム・樹脂複合製品と
して、有利に用いられ得るのである。
【0041】
【実施例】以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも
受けるものでないことは、言うまでもないところであ
る。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には
上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、
修正、改良等を加え得るものであることが、理解される
べきである。
【0042】先ず、下記表1及び表2に示される如き各
種配合組成に従って、未加硫のゴム組成物(No.1〜1
1)をそれぞれ調製,準備した。なお、かかるゴム組成
物の調製に際して、ゴム成分としては、天然ゴム(N
R)、又はスチレン・ブタジエンゴム(SBR)を用い
た。また、フェノール樹脂としては、カシュー変性フェ
ノール樹脂(住友ベークライト株式会社製スミライトレ
ジン PR12686)、オイル変性フェノール樹脂(住友ベー
クライト株式会社製スミライトレジン PR13349)、レゾ
ルシン系フェノール樹脂(住友化学株式会社製スミカノ
ール 620)を用い、下記表中においては、それらを、そ
れぞれフェノール樹脂,,として示した。更に、
メチレン供与体として、メラミン系樹脂(住友化学株式
会社製スミカノール 507A )を用いる一方、加硫剤とし
て、硫黄乃至は過酸化物たるジクミルパーオキシドを用
いた。この他、加硫促進剤として、N−シクロヘキシル
−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、
又はベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS)を用い
る一方、加硫促進助剤としては、亜鉛華及びステアリン
酸を用い、更に、補強剤及び軟化剤としては、それぞ
れ、カーボンブラック及びパラフィン系オイルを使用し
た。
【0043】次いで、ゴムとポリアミドとの接合性試験
を行なうために、上記で得られた各種ゴム組成物(No.
1〜11)に対応したゴム・ポリアミド複合体を、それ
ぞれ作製した。
【0044】具体的には、先ず、各ゴム・ポリアミド複
合体のゴム部分を与える加硫成形ゴムを、No.1〜11
の各未加硫ゴム組成物を用いて、そのそれぞれを所定の
円盤形状を有する金型内に導入し、160℃×20分の
加硫条件下、プレス加硫せしめることにより、直径:3
6mmφ及び厚さ:6mmの円盤形状をもって、形成し
た。
【0045】次に、その得られた各加硫成形ゴム(No.
1〜11)に対して、下記表1,2に示される如く、以
下の処理方法A,B,Cの何れかに従って、表面改質処
理を施した。
【0046】・処理方法A:紫外線照射処理 254nmのピーク波長を有する低圧紫外線ランプを備
えた紫外線照射装置(センエンジニアリング株式会社製
フォト・サーフェイス・プロセッサー)を用いて、その
照射装置におけるランプから2cm離れた位置に、処理
対象の加硫成形ゴムを配置せしめた後、空気雰囲気下に
おいて、3分間の紫外線照射処理を行なった。
【0047】・処理方法B:プラズマ放電処理 ガラス製の真空容器内に平行平板電極(直径:150m
mφ、電極間距離:55mm)を備えてなるプラズマ放
電処理装置(日本アイ・ティ・エフ株式会社製)を用い
て、その真空容器内における電極間の略中央となる位置
に、処理すべき加硫成形ゴムを配置せしめた後、該真空
容器内を減圧せしめる一方、かかる容器内にアルゴンガ
スを注入,充填せしめることにより、容器内圧力を約6
7Paと為した状態において、周波数:13.56MH
z及び出力:100Wの処理条件を採用して、1分間、
プラズマ放電処理を実施した。
【0048】・処理方法C:コロナ放電処理 電極間距離が10mmのワイヤー電極を有するコロナ放
電処理装置(デンマーク:TANTEC社製)を用いて、かか
る処理装置の電極間の略中央となる位置に処理対象たる
加硫成形ゴムを配置せしめた状態において、空気雰囲気
下、出力:850Wの条件を採用して、そのゴムに1分
間のコロナ放電処理を施した。
【0049】そして、このようにして表面改質処理の施
されたNo.1〜11の加硫成形ゴム上に、ポリアミドと
してのナイロン66(宇部興産株式会社製 2020GC6)を
溶融して、射出成形せしめることにより、図2の(a)
に示される如き、ゴム(12)の両面全体に対して、互
いに同一形状とされた一対のポリアミド(14,14)
が一体的に接合・固着されてなる略円柱形状のゴム・ポ
リアミド複合体(No.1〜11)を作製した。ここで、
No.1〜9に係るゴム・ポリアミド複合体は、本発明に
従って作製されたものである。
【0050】そして、こうして得られた各種ゴム・ポリ
アミド複合体を用いて、接合性試験を行なった。この接
合性試験においては、先ず、図2の(b)に示されるよ
うに、引張試験機(東洋精機株式会社製オートグラフ)
に設けられた一対のチャック(16,16)に、ゴム・
ポリアミド複合体におけるポリアミド部分(14,1
4)を固定した後、常温下において、下側チャックを位
置固定せしめつつ、上側チャックを、毎分50mmの速
度において下側チャックから隔離する方向(図中、矢印
方向)に変位させることにより、ゴム・ポリアミド複合
体に引張力を作用せしめて、その時に要した引張力
〔N〕を測定し、そしてその測定値の最大値(F
〔N〕)を求めて、それより、接合力(T〔MPa〕)
を、次式:T=F/A(但し、A〔mm2 〕は、ゴムの
一方の面におけるポリアミドとの接合面積である)に従
って算出し、その結果を下記表1及び表2において示し
た。なお、この引張操作は、ゴムが破断する、若しくは
ゴムとポリアミドとが接合界面において剥離するまで行
なった。また、下記表1,2において、前記接合力と共
に併せ示した破壊状態とは、上述の引張操作を実施する
ことにより生じた、「ゴムにおける破断」及び「ゴムと
ポリアミドとの接合界面における剥離」によるゴム・ポ
リアミド複合体の破壊状況のうち、「ゴムにおける破
断」の占める割合〔%〕を示すものであって、例えば、
それが100%であるということは、ゴムとポリアミド
との接合界面における剥離が何等発生しなかったもの
と、解することが出来る。
【0051】
【0052】
【0053】上記表1及び表2の結果からも明らかなよ
うに、本発明に従うNo.1〜9の各ゴム・ポリアミド複
合体にあっては、その何れも、ゴムとポリアミドとの間
において、高い接合力が実現され得て、それらゴムとポ
リアミドとが互いに、非常に剥離され難いものとなって
いることが、認められる。これに対して、No.10及び
No.11に係るゴム・ポリアミド複合体にあっては、そ
れらのゴム部分が、フェノール樹脂乃至は硫黄を何等含
有しないゴム組成物を用いて形成されているところか
ら、双方共に、ゴムとポリアミドとの接合性において、
極めて悪いものとなっていることが分かる。
【0054】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に従うゴム・ポリアミド複合体の製造方法にあっては、
ゴムとポリアミドとを、それらの間に接着剤を何等介在
せしめることなく、実用の上で有効な高い接合力をもっ
て、相互に固着せしめることが出来るという特徴を発揮
し得るものであって、従って、このような本発明手法に
よれば、ゴムとポリアミドとが強固に一体的に接合・固
着されてなるゴム・ポリアミド複合体を、有利に且つ容
易に製造することが出来るのである。
【0055】また、本発明に従うゴム・ポリアミド複合
体にあっては、ゴムとポリアミドとの接合界面におい
て、優れた接合性を実現し得るものなのであって、それ
故に、このような本発明製品は、防振ゴムやホース、電
化製品用筐体等の各種の分野において、有利に用いられ
得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従うゴム・ポリアミド複合体の基本的
な積層構造の構成を示す断面説明図である。
【図2】(a)は、実施例において作製したゴム・ポリ
アミド複合体を示す断面説明図であり、(b)は、
(a)に示されるゴム・ポリアミド複合体を、実施例で
用いた引張試験機のチャックに固定した状態を示す断面
説明図である。
【符号の説明】
2 ゴム・ポリアミド複合体 4 加硫ゴム成形体 6 ポリアミド成形体 8 処理表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 7/00 306 C08J 7/00 306 4J002 7/04 CEQ 7/04 CEQF C08K 3/06 C08K 3/06 5/00 5/00 C08L 9/00 C08L 9/00 61/06 61/06 // C08J 5/12 CEQ C08J 5/12 CEQ B29K 21:00 B29K 21:00 77:00 77:00 (72)発明者 伊藤 弘昭 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 田口 武彦 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 Fターム(参考) 4F006 AA04 AB38 BA05 CA04 EA03 4F071 AA11 AA12 AA12X AA13 AA22X AA41 AA71 AA76 AB03 AB04 AB18 AC08 AC09 AE02 AE03 AE04 AE17 AE20 AH03 AH19 BA09 BB13 BC03 BC04 4F073 AA01 BA20 BB01 BB09 CA01 CA21 CA45 CA62 CA63 CA65 CA69 HA12 4F206 AA29 AD05 AD27 JA07 JB12 JF05 4F211 AA29 AA37 AA46 AB22 AD05 AD27 AG03 TA01 TN82 4J002 AC011 AC021 AC051 AC061 AC071 AC081 AC091 BB181 CC032 CC042 CC052 CC062 CC183 DA047 EE016 EN046 FD010 FD147 FD150 FD203 FD206 GL00 GM00 GN00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム成分としてジエン系ゴムを用い、こ
    れに、硫黄と共にフェノール樹脂を配合してなるゴム組
    成物から、所望形状の加硫成形品を得た後、表面改質処
    理を施し、更にその処理された表面に対して、所定のポ
    リアミドを溶融状態にて接触せしめることにより、それ
    らゴムとポリアミドとを一体的に接合・固着せしめるこ
    とを特徴とするゴム・ポリアミド複合体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記フェノール樹脂が、前記ジエン系ゴ
    ムの100重量部に対して、1〜20重量部の割合にお
    いて用いられる請求項1記載のゴム・ポリアミド複合体
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ゴム組成物が、更にメチレン供与体
    を含んでいる請求項1又は請求項2記載のゴム・ポリア
    ミド複合体の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記表面改質処理が、紫外線照射処理、
    プラズマ処理、コロナ放電処理、又はプラズマジェット
    処理である請求項1乃至請求項3の何れかに記載のゴム
    ・ポリアミド複合体の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記紫外線照射処理が、300nm以下
    のピークの波長を有する低圧紫外線ランプを用いて実施
    される請求項4記載のゴム・ポリアミド複合体の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 前記加硫成形品の表面改質処理された表
    面上に、前記ポリアミドが射出成形せしめられる請求項
    1乃至請求項5の何れかに記載のゴム・ポリアミド複合
    体の製造方法。
  7. 【請求項7】 ゴム成分としてジエン系ゴムを用い、こ
    れに、硫黄と共にフェノール樹脂を配合してなるゴム組
    成物から得られた所望形状の加硫成形品の表面改質処理
    表面上に、所定のポリアミドが溶融状態にて接触せしめ
    られて、それらゴムとポリアミドとが一体的に接合・固
    着されていることを特徴とするゴム・ポリアミド複合
    体。
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