【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材とゴムとが接合されてなるゴム系複合材料の製造方法に関し、特に、ゴムと複合される基材上に接着膜を形成し、次いでこの接着膜上にゴム組成物を積層して加硫することによりゴム系複合材料を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ、ベルト等の補強材などに用いられる金属、セラミックス、樹脂等の基材とゴムとが接合された複合材料としては、基材にゴム組成物を加硫圧着することにより基材とゴムを接合したものがあるが、このような材料の場合、基材やゴムの特性と共に、基材とゴムとの接着性が材料としての特性を大きく左右する。特に、このようなゴム系複合材料においては、接着直後から経時後にわたり、高い接着強度を示すことが必要である。
【０００３】
このようなゴム系複合材料の製造方法としては、例えば、ゴムとプラスチックとを複合した材料において、プラスチック基材の表面に金属や金属化合物の薄膜を形成し、この薄膜を接着膜としてゴム組成物を加硫圧着することによりゴムとプラスチックとの複合材料を製造する方法がある（下記特許文献１：特開昭６２−１８９１１７号公報、特許文献２：特開２００２−１７２７２１号公報参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−１８９１１７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７２７２１号公報
【０００５】
上記公報においては合金接着膜を用いることも報告されており、ターゲットとしてこれらの金属成分からなる合金を用いている。このようなゴム系複合材料の場合、基材やゴムの種類に合わせて接着膜の金属組成を変更することになるが、そのためには、組成の異なる合金を多数準備し、接着膜が目的の組成となるようにその都度交換する必要がある。しかしながら、ターゲットを交換するためには、その都度減圧を解除する必要がある上、ターゲット交換時にはチャンバー内への外気の混入や残留を避ける必要もあるため、この作業は極めて繁雑で効率が悪いものであった。それ故、複数の金属成分を含む接着膜の金属組成を基材やゴムの種類に合わせて最適化することは容易でなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、基材とゴムとの高い接着性を有するゴム系複合材料を効率よく製造することができる方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、ゴムと複合される基材上に、チャンバー内に互いに異なる金属元素を含有する金属又は金属化合物からなる複数のターゲットを設け、これらターゲットに電力を同時に印加することにより形成されたスパッタリング雰囲気中、上記基材を回転させながらスパッタリングすることにより複数の金属元素を含有する接着膜を形成し、次いでこの接着膜上にゴム組成物を積層して加硫することによりゴム系複合材料を製造すれば、複数の金属元素を含有する接着膜の組成を基材やゴムの種類に合わせてターゲットをその都度交換することなく容易に変更することが可能であり、基材とゴムとの高い接着性を有するゴム系複合材料を効率よく製造することができることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、ゴムと複合される基材上に複数の金属元素を含有する接着膜を形成し、次いでこの接着膜上にゴム組成物を積層して加硫することによりゴム系複合材料を製造する方法であって、上記接着膜を、チャンバー内に互いに異なる金属元素を含有する金属又は金属化合物からなる複数のターゲットを設け、これらターゲットに電力を同時に印加することにより形成されたスパッタリング雰囲気中、上記基材を回転させながらスパッタリングすることにより形成することを特徴とするゴム系複合材料の製造方法を提供する。
【０００９】
この場合、各々のターゲットに印加する電力を変更することにより、金属組成を自由に変更することができ、従来、合金ターゲットを用いた場合には得ることが困難であった金属組成を精密に調整した接着膜を容易に得ることができる。更に、スパッタリング時に各々のターゲットに印加する電力を連続的又は段階的に変化させれば、金属組成が厚さ方向に連続的又は段階的に変化した接着膜を形成することもでき、基材側とゴム側とで組成が異なる接着膜により基材とゴム各々に特に強い接着力を有するゴム系複合材料を得ることも可能である。
【００１０】
以下、本発明につき更に詳述する。
本発明において、ゴム系複合材料は、ゴムと複合される基材上に接着膜を形成し、次いでこの接着膜上にゴム組成物を積層して加硫することにより製造するものである。
【００１１】
本発明において、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、樹脂等が適用可能であるが、特に樹脂基材であることが好ましい。この場合、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。また、セラミックス基材、樹脂基材もその目的に応じて種々のものを選定することができ、セラミックス基材としては石英ガラスなど、樹脂基材としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の炭化水素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。なお、これら基材の形状、サイズなども特に限定されず、基材の形状としては、プレート状、シート状、フィルム状、粒状、繊維状等の種々の形状が適用可能である。
【００１２】
本発明のゴム系複合材料の製造方法において、接着膜は、チャンバー内に互いに異なる金属元素を含有する金属又は金属化合物からなる複数のターゲットを設け、これらターゲットに電力を同時に印加することにより形成されたスパッタリング雰囲気中、上記基材を回転させながらスパッタリングすることにより形成する。特に、上記ターゲットのスパッタリング面を上記基材の接着膜を形成する面に向けて傾斜させて設けることが好ましい。
【００１３】
このような方法としては、例えば、図１に示されるように、チャンバー３内に、互いに異なる金属成分からなる２つのターゲット１，２を配設し、これらターゲット１，２に電力を同時に印加することによって生じるスパッタリング雰囲気（主に、第１ターゲット及び第２ターゲット１，２のスパッタリング面から基材４側に向かう空間に形成される）中、接着膜を形成する基材４を、その接着膜を形成する面をターゲット１，２のスパッタリング面に向けて回転させながらスパッタリングすることにより形成することができる。なお、図１中、５は磁石、６はターゲット電極、７はガス導入口、８はガス排気口（減圧口）、９は回転台、１０は電源を示す。
【００１４】
このような方法により、接着膜を形成すれば、接着膜は複数の金属元素を含有するものとなり、基板を回転させているので、接着膜の面方向の金属組成も均一とすることができる。更に、この場合、各々のターゲットに印加する電力を変更することにより、金属組成を自由に変更することができ、従来、合金ターゲットを用いた場合には得ることが困難であった金属組成を精密に調整した接着膜を容易に得ることが可能となる。
【００１５】
また更に、スパッタリング時に各々のターゲットに印加する電力を連続的又は段階的に変化させれば、金属組成が厚さ方向に連続的又は段階的に変化した接着膜を形成することも可能である。
【００１６】
この方法を図１に示すような２つのターゲットを用いる場合を例に、具体的に説明すると、この場合、例えば、一方のターゲット１には、電力をスパッタリング開始時を最大としてスパッタリング終了時にほぼ０となるように徐々に減少させて印加すると共に、他方のターゲット２には、電力をスパッタリング開始時をほぼ０としてスパッタリング終了時に最大となるように徐々に増加させて印加することにより、厚さ方向に沿ってターゲット１を構成する金属成分が、基材４側からゴムが接着される側に向かうに従い徐々に減少し、ターゲット２を構成する金属成分が、基材４側からゴムが接着される側に向かうに従い徐々に増加する接着膜が形成され、接着膜がその厚さ方向に金属組成の勾配を有するものとなる。
【００１７】
接着膜をこのように金属組成の勾配をもたせて形成することにより、基材側とゴム側とで接着膜に接触する面の組成を変えることができ、特に、基材側に基材との接着性がよい金属成分、ゴムと接着する側にゴムとの接着性がよい金属成分が多くなるように接着膜を形成すれば、接着膜と基材及び接着膜とゴムの双方の接着を同時に強固なものとすることができる。
【００１８】
上記接着膜の形成においては、ターゲットは、互いに異なる金属元素を含有する金属又は金属化合物からなるものであるが、ターゲットとしては、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、シリコン、コバルト、ニッケル、銅、銀、タンタル若しくはタングステン又はこれらの合金等の金属が好ましい。なお、各々のターゲットは金属成分が異なるものを用いる。
【００１９】
また、本発明においてスパッタリングガスは特に制限されず、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスのみを用いれば、金属成分のみからなる金属（合金）接着膜を形成することができる。また、酸素ガス、窒素ガス、メタンガス等の酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上の元素を含む反応性ガスを共に用いれば、これらのスパッタリングは、いわゆる反応性スパッタリングとなり、ターゲットを構成する金属成分の金属酸化物、金属窒化物又は金属炭化物からなる金属化合物接着膜を形成することができる。この場合、反応性ガスはヘリウム、アルゴン等の不活性ガスと共に用いることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の接着膜の形成において、ターゲットへの電力の印加方式は特に限定されず、形成する接着膜の種類に応じて選定されるが、ＤＣ電源を用いることが好ましい。
【００２１】
なお、接着膜の厚さは適宜選定されるが、１ｎｍ〜１００μｍ、特に５ｎｍ〜１μｍであることが好ましい。
【００２２】
一方、上記基材に積層されて加硫されるゴム組成物中のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、及び構造式中に炭素−炭素二重結合を有する合成ゴムから選ばれるゴム成分を単独で或いは２種以上ブレンドして使用できる。上記合成ゴムには、イソプレン、ブタジエン、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）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリクロロプレンゴム等、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、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エン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ビニルピリジンブタジエンスチレン共重合ゴム、アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム、アクリル酸ブタジエン共重合ゴム、メタアクリル酸ブタジエン共重合ゴム、メチルアクリレートブタジエン共重合ゴム、メチルメタアクリレー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−シクロペンタジエン三元共重合体、エチレン−プロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン三元共重合体、エチレン−プロピレン−１，４−ヘ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（Ｃｌ−ＩＩＲ）、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、上述のゴムにエピクロロヒドリンゴム、ポリプロピレンオキシドゴム、クロロ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。
【００２３】
本発明のゴム系複合材料は、接着膜を形成した基材上に、上記ゴム組成物を加熱圧着して加硫接着することにより製造されるものであるが、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。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。
【００２４】
また、上記ゴム組成物には、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、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。
【００２５】
更に、上記ゴム組成物には、例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族系プロセスオイル、エチレン−α−オレフィンのコオリゴマー、パラフィンワックス、流動パラフィン等の鉱物油、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油等の植物油などのオイルを配合することもできる。オイルの配合量はゴム成分１００重量部に対して３〜５０重量部、特に４〜１０重量部とすることが好ましい。
【００２６】
なお、加硫条件は適宜選定され、例えば、ゴム組成物の種類や配合によっても異なるが、例えば、加硫温度は１４０〜１６０℃、特に１４０〜１５０℃、加硫時間は５〜１２０分、特に１０〜６０分の範囲で加硫するとより高い接着性を得ることができるため好ましい。
【００２７】
また、本発明の製造方法は、樹脂、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。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００２９】
［実施例１〜３］
図１に示されるようなスパッタリング装置を用い、ターゲット（３インチφ：円型）としてＣｕ及びＺｎを用い、スパッタリングガスとしてＡｒを５０ｃｃ／ｍｉｎ導入して、各々のターゲットにＤＣ電源により電力（Ｃｕターゲット：３００Ｗ、Ｚｎターゲット：２５Ｗ）を同時に印加し、圧力を０．７Ｐａとして、ＰＥＴフィルムをＣｕターゲット及びＺｎターゲットにより形成されたスパッタリング雰囲気中、ＰＥＴフィルムを回転台により回転（回転速度２０ｒｐｍ）させながらスパッタリング（放電時間３分）して、ＰＥＴフィルム上に接着膜を形成した。この接着膜の組成はＣｕ：Ｚｎ＝７：３（原子比）であった。
【００３０】
次いで、表１に示す配合のゴム組成物を上記接着膜を形成したＰＥＴフィルム上に積層して加硫（温度：１４５℃、時間：１０分（実施例１），３０分（実施例２），６０分（実施例３））圧着することによりゴムとＰＥＴとの複合材料を得た。
【００３１】
【表１】
【００３２】
得られたゴム−ＰＥＴ複合材料の接着性を、ゴム−ＰＥＴ間の剥離試験により評価した。結果を表２に示す。なお、剥離試験結果は、剥離後にＰＥＴフィルム上に付着したゴムの割合を目視で確認し１０段階で評価したものである。
【００３３】
【表２】
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、基材とゴムとの高い接着性を有するゴム系複合材料を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るゴム系複合材料の製造方法における接着膜をスパッタリングにより形成するためのスパッタリング装置の概略平面図である。
【符号の説明】
１，２ ターゲット
３ チャンバー
４ 基材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a rubber-based composite material in which a base material and rubber are joined, and in particular, an adhesive film is formed on a base material that is combined with rubber, and then a rubber composition is formed on the adhesive film. The present invention relates to a method for producing a rubber-based composite material by laminating and vulcanizing.
[0002]
[Prior art]
As a composite material in which a rubber and a base material such as metal, ceramics, and resin used for reinforcing materials such as tires and belts are bonded to a base material, the base material and the rubber are vulcanized and pressure-bonded to the base material. There are bonded materials, but in the case of such a material, the properties of the base material and the rubber, as well as the adhesion between the base material and the rubber, greatly affect the properties of the material. In particular, such a rubber-based composite material needs to exhibit a high adhesive strength immediately after the bonding and after a lapse of time.
[0003]
As a method for producing such a rubber-based composite material, for example, in a composite material of rubber and plastic, a thin film of a metal or a metal compound is formed on the surface of a plastic substrate, and the thin film is used as an adhesive film to form a rubber composition. (See Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-189117 and Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-172721).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-62-189117 [Patent Document 2]
JP-A-2002-172721
The above publication also reports the use of an alloy adhesive film, and uses an alloy composed of these metal components as a target. In the case of such a rubber-based composite material, the metal composition of the adhesive film is changed in accordance with the type of the base material and the rubber. It must be replaced each time to obtain the composition. However, in order to replace the target, it is necessary to release the decompression each time, and it is also necessary to avoid mixing or remaining outside air in the chamber when replacing the target, so this work is extremely complicated and inefficient. Met. Therefore, it has not been easy to optimize the metal composition of the adhesive film containing a plurality of metal components according to the type of the base material or rubber.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method capable of efficiently producing a rubber-based composite material having high adhesion between a substrate and rubber.
[0007]
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention
The present inventor has conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, on a substrate that is combined with rubber, provided a plurality of targets made of a metal or a metal compound containing different metal elements in a chamber, In a sputtering atmosphere formed by simultaneously applying power to these targets, an adhesive film containing a plurality of metal elements is formed by sputtering while rotating the base material, and then a rubber composition is formed on the adhesive film. If a rubber-based composite material is manufactured by laminating and vulcanizing, the composition of the adhesive film containing multiple metal elements can be easily changed according to the type of substrate and rubber without changing the target each time It has been found that it is possible to efficiently produce a rubber-based composite material having high adhesion between the base material and rubber, and the present invention It came to be.
[0008]
That is, the present invention provides a rubber-based composite material by forming an adhesive film containing a plurality of metal elements on a substrate to be composited with rubber, and then laminating and vulcanizing a rubber composition on the adhesive film. Wherein the adhesive film is provided in a chamber with a plurality of targets made of a metal or a metal compound containing different metal elements, and a sputtering atmosphere formed by simultaneously applying power to these targets. And providing a method for producing a rubber-based composite material, wherein the method is formed by sputtering while rotating the base material.
[0009]
In this case, the metal composition can be freely changed by changing the power applied to each target, and the metal composition, which was conventionally difficult to obtain when using an alloy target, is precisely adjusted. The adhesive film thus obtained can be easily obtained. Furthermore, if the power applied to each target at the time of sputtering is changed continuously or stepwise, an adhesive film in which the metal composition changes continuously or stepwise in the thickness direction can be formed, and the base material side can be formed. It is also possible to obtain a rubber-based composite material having particularly strong adhesion to each of the base material and the rubber by using an adhesive film having a different composition between the rubber and the rubber side.
[0010]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, the rubber-based composite material is produced by forming an adhesive film on a substrate to be composited with rubber, and then laminating and vulcanizing a rubber composition on the adhesive film.
[0011]
In the present invention, the type of the target substrate is not particularly limited, and metals, ceramics, resins, and the like can be applied, but a resin substrate is particularly preferable. In this case, examples of the type of the metal substrate include steel, stainless steel, titanium alloy, aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, zinc, zinc alloy, and amorphous alloy. In addition, various types of ceramic bases and resin bases can be selected depending on the purpose. Quartz glass is used as the ceramic base, and hydrocarbon-based resins such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene are used as the resin base. And polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyamide resins, and polycarbonate resins. The shape and size of the substrate are not particularly limited, and various shapes such as a plate, a sheet, a film, a grain, and a fiber can be applied as the shape of the substrate.
[0012]
In the method for producing a rubber-based composite material of the present invention, the adhesive film is formed by providing a plurality of targets made of a metal or a metal compound containing different metal elements in a chamber and applying power to these targets simultaneously. The substrate is formed by sputtering in a sputtering atmosphere while rotating the substrate. In particular, it is preferable that the sputtering surface of the target is provided so as to be inclined toward the surface of the substrate on which the adhesive film is formed.
[0013]
As such a method, for example, as shown in FIG. 1, two targets 1 and 2 made of different metal components are arranged in a chamber 3 and power is applied to these targets 1 and 2 simultaneously. In a sputtering atmosphere (mainly formed in a space from the sputtering surfaces of the first and second targets 1 and 2 toward the substrate 4) generated by the above, the substrate 4 on which the adhesive film is to be formed is bonded to the adhesive film. Can be formed by rotating the surface to be formed toward the sputtering surfaces of the targets 1 and 2 while performing sputtering. In FIG. 1, 5 is a magnet, 6 is a target electrode, 7 is a gas introduction port, 8 is a gas exhaust port (decompression port), 9 is a turntable, and 10 is a power supply.
[0014]
If an adhesive film is formed by such a method, the adhesive film contains a plurality of metal elements, and since the substrate is rotated, the metal composition in the surface direction of the adhesive film can be made uniform. Furthermore, in this case, the metal composition can be freely changed by changing the electric power applied to each target, and the metal composition, which has been difficult to obtain conventionally when using an alloy target, can be precisely adjusted. It is possible to easily obtain an adhesive film adjusted to a suitable value.
[0015]
Further, by changing the power applied to each target during sputtering continuously or stepwise, it is possible to form an adhesive film in which the metal composition changes continuously or stepwise in the thickness direction.
[0016]
This method will be described in detail using a case where two targets as shown in FIG. 1 are used as an example. In this case, for example, one target 1 has a maximum power at the start of sputtering and almost zero power at the end of sputtering. The power is applied to the other target 2 by gradually decreasing it so that it becomes almost zero at the start of sputtering and becomes the maximum at the end of sputtering. The metal component constituting the target 1 gradually decreases from the substrate 4 side toward the side to which the rubber is adhered, and the metal component constituting the target 2 adheres to the rubber from the substrate 4 side. An adhesive film that gradually increases toward the side is formed, and the adhesive film has a metal composition gradient in the thickness direction.
[0017]
By forming the adhesive film with a gradient of the metal composition in this way, the composition of the surface in contact with the adhesive film on the base material side and the rubber side can be changed, and particularly, the base material side and the base material side If the adhesive film is formed so that the metal component having good adhesiveness and the metal component having good adhesiveness to rubber on the side to be bonded to rubber are increased, the bonding of the adhesive film and the base material and the bonding of both the adhesive film and rubber can be performed simultaneously. It can be strong.
[0018]
In the formation of the adhesive film, the target is made of a metal or a metal compound containing different metal elements, and the target may be aluminum, chromium, titanium, zinc, silicon, cobalt, nickel, copper, or silver. , Tantalum or tungsten or a metal such as an alloy thereof is preferred. Note that each target has a different metal component.
[0019]
In the present invention, the sputtering gas is not particularly limited, and if only an inert gas such as helium or argon is used, a metal (alloy) adhesive film consisting of only a metal component can be formed. If a reactive gas containing one or more elements selected from oxygen, nitrogen, and carbon such as oxygen gas, nitrogen gas, and methane gas is used together, these sputterings become so-called reactive sputtering, and the metal constituting the target is formed. A metal compound adhesive film comprising a metal oxide, metal nitride or metal carbide as a component can be formed. In this case, the reactive gas is preferably used together with an inert gas such as helium and argon.
[0020]
In the formation of the adhesive film of the present invention, the method of applying power to the target is not particularly limited, and is selected according to the type of the adhesive film to be formed. However, it is preferable to use a DC power supply.
[0021]
Although the thickness of the adhesive film is appropriately selected, it is preferably 1 nm to 100 μm, particularly preferably 5 nm to 1 μm.
[0022]
On the other hand, as the rubber component in the rubber composition laminated and vulcanized on the base material, a rubber component selected from natural rubber (NR) and a synthetic rubber having a carbon-carbon double bond in the structural formula is used. They can be used alone or as a blend of two or more. Examples of the synthetic rubber include polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), and polychloroprene rubber, which are homopolymers of conjugated diene compounds such as isoprene, butadiene, and chloroprene. Styrene butadiene copolymer rubber (SBR) which is a copolymer with vinyl compounds such as pyridine, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylates and alkyl methacrylates, vinyl pyridine butadiene styrene copolymer rubber, acrylonitrile butadiene copolymer rubber, acrylic Acid butadiene copolymer rubber, methacrylate butadiene copolymer rubber, methyl acrylate butadiene copolymer rubber, methyl methacrylate butadiene copolymer rubber, etc., and ethylene such as ethylene, propylene and isobutylene Copolymers of olefins and diene compounds [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-norbornene terpolymer, ethylene-propylene-1,4-hexadiene terpolymer, polyalkenamers obtained by ring-opening polymerization of cycloolefins (eg, polypentenamers), oxiranes Rubbers obtained by ring-opening polymerization of a ring (for example, polyepichlorohydrin rubber capable of sulfur vulcanization), polypropylene oxide rubber, and the like are included. Further, halides of the various rubbers, for example, chlorinated isobutylene isoprene copolymer rubber (Cl-IIR), brominated isobutylene isoprene copolymer rubber (Br-IIR), and the like are also included. Further, a ring-opened polymer of norbornene may be used. Furthermore, a saturated elastic material such as epichlorohydrin rubber, polypropylene oxide rubber, or chlorosulfonated polyethylene can be blended with the above rubber to be used.
[0023]
The rubber-based composite material of the present invention is manufactured by heat-pressing and vulcanizing the rubber composition on a substrate on which an adhesive film is formed. In addition, organic sulfur vulcanization using an organic sulfur compound such as dithiomorpholine or thiuram vulcanization is employed, and vulcanization can be performed according to a conventional method. Among these, the method using sulfur vulcanization is particularly preferred. In this case, the compounding amount of sulfur in the sulfur or the organic sulfur compound is preferably 0.5 to 7 parts by weight, particularly preferably 1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.
[0024]
In addition, the rubber composition may further contain a filler such as carbon black, silica, calcium carbonate, calcium sulfate, clay, mica, etc., a vulcanization accelerator, zinc white, stearic acid according to the purpose, application and the like according to a conventional method. A rubber composition can be prepared by adding a vulcanization accelerator or the like.
[0025]
Further, the rubber composition may include, for example, paraffinic, naphthenic, aromatic process oils, cooligomers of ethylene-α-olefins, paraffin wax, mineral oils such as liquid paraffin, castor oil, cottonseed oil, linseed oil, and rapeseed oil. And oils such as vegetable oils such as soybean oil, palm oil, coconut oil, peanut oil and the like. The compounding amount of the oil is preferably 3 to 50 parts by weight, particularly preferably 4 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.
[0026]
In addition, vulcanization conditions are appropriately selected and, for example, vary depending on the type and composition of the rubber composition, but, for example, the vulcanization temperature is 140 to 160 ° C, particularly 140 to 150 ° C, and the vulcanization time is 5 to 120 minutes. In particular, vulcanization in the range of 10 to 60 minutes is preferable because higher adhesiveness can be obtained.
[0027]
Further, the production method of the present invention provides a rubber-based composite using a fibrous metal such as a tire, a power transmission belt, a conveyor belt, and a hose as a core material which requires bonding strength between a base material such as a resin and a metal and rubber. It can be widely applied to the manufacture of various rubber products and parts such as materials, vibration-isolating rubbers, vibration-isolating materials, rubber crawlers, rubber screens and rubber rolls.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[0029]
[Examples 1 to 3]
Using a sputtering apparatus as shown in FIG. 1, Cu and Zn were used as targets (3 inch φ: circular type), Ar was introduced at a rate of 50 cc / min as a sputtering gas, and electric power (Cu The PET film is rotated by a turntable (rotational speed: 20 rpm) in a sputtering atmosphere formed by a Cu target and a Zn target while simultaneously applying a pressure of 0.7 Pa to a target: 300 W and a Zn target: 25 W). An adhesive film was formed on the PET film by sputtering (discharge time: 3 minutes). The composition of this adhesive film was Cu: Zn = 7: 3 (atomic ratio).
[0030]
Next, the rubber composition having the composition shown in Table 1 was laminated on the PET film on which the adhesive film was formed, and vulcanized (temperature: 145 ° C., time: 10 minutes (Example 1), 30 minutes (Example 2)). , 60 minutes (Example 3) to obtain a composite material of rubber and PET.
[0031]
[Table 1]
[0032]
The adhesiveness of the obtained rubber-PET composite material was evaluated by a peel test between rubber and PET. Table 2 shows the results. The results of the peeling test were obtained by visually confirming the ratio of the rubber adhered to the PET film after the peeling, and evaluated on a 10-point scale.
[0033]
[Table 2]
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a rubber-based composite material having high adhesiveness between a substrate and rubber can be efficiently produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a sputtering apparatus for forming an adhesive film by sputtering in a method for producing a rubber-based composite material according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 2 Target 3 Chamber 4 Base material
