JP2008290372A

JP2008290372A - 積層体及びその製造方法

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Publication number: JP2008290372A
Application number: JP2007139062A
Authority: JP
Inventors: Tomosuke Tanaka; 友輔田中; Masato Tadokoro; 眞人田所; Haruo Imafuku; 春夫今福; Masayuki Suzuki; 政之鈴木
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2027-05-25
Also published as: JP4967815B2

Abstract

【課題】加硫ゴム層と繊維強化樹脂層との接着を容易且つ確実に行うことのできる積層体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に布材層２０を一体化するとともに、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に布材層２０を覆うようにエポキシ樹脂層３０を成形しており、布材層２０はエポキシ樹脂層３０と接着性が良好であることから、加硫ゴム層１０とエポキシ樹脂層３０が布材層２０を介して良好に接着する。また、繊維強化樹脂層４０はエポキシ樹脂層３０における加硫ゴム層１０と反対側の面上に成形されることから、繊維強化樹脂層４０が加硫ゴム層１０の加硫剤の影響を受けることなく硬化し、エポキシ樹脂層３０と繊維強化樹脂層４０が良好に接着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加硫ゴム層と繊維強化樹脂層とから成り、各種構造物の壁材等に用いられる積層体及びその製造方法に関する。

一般に、この種の積層体としては、加硫ゴム層と繊維強化樹脂層とから成る船舶の外壁が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−２３９０８９号公報

ところで、前記積層体を製造する場合は、所定形状の加硫ゴムシートを成形するとともに、その加硫ゴムシートを繊維強化樹脂を成形するための成形用型内に配置し、成形用型内の加硫ゴムシートの上にガラス繊維等から成る強化繊維基材を配置するとともに、成形用型内に不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等のラジカル反応を伴う熱硬化性樹脂を注入し、熱硬化性樹脂の硬化によって加硫ゴムシートと繊維強化樹脂とを接着させるようにしているが、加硫ゴムシートの加硫剤が熱硬化性樹脂の硬化を阻害し、加硫ゴムシートと繊維強化樹脂とを確実に接着させることができないという問題点があった。

また、所定形状に成形された加硫ゴムシートと所定形状に成形された繊維強化樹脂とを接着剤によって接着する場合もあるが、接着の際に加硫ゴムシートと繊維強化樹脂との間に空気が介在し易く、また、加硫ゴムシートや繊維強化樹脂の面積が大きい場合は、接着剤の硬化に時間がかかるとともに加硫ゴムシートと繊維強化樹脂との位置合わせを行うのに手間がかかるので、加硫ゴムシートと繊維強化樹脂との接着が困難であった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加硫ゴム層と繊維強化樹脂層との接着を空気が介在しないように容易且つ確実に行うことのできる積層体及びその製造方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、加硫ゴム層と繊維強化樹脂層とから成る積層体において、前記加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に一体化された布材層と、布材層を覆うように加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に成形されたエポキシ樹脂層とを備え、エポキシ樹脂層における加硫ゴム層と反対側の面に接着するように繊維強化樹脂層を成形している。

これにより、加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に布材層を一体化するとともに、加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に布材層を覆うようにエポキシ樹脂層を成形していることから、加硫ゴム層とエポキシ樹脂層が布材層を介して良好に接着する。また、繊維強化樹脂層はエポキシ樹脂層における加硫ゴム層と反対側の面に接着するように成形されていることから、繊維強化樹脂層が加硫ゴムの加硫剤の影響を受けることなく硬化するとともに、エポキシ樹脂層と繊維強化樹脂層が良好に接着する。

また本発明は、加硫ゴム層と繊維強化樹脂層とから成る積層体の製造方法において、前記加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に布材層を一体化するとともに、布材層が覆われるように加硫ゴム層の厚さ方向一方の面にエポキシ樹脂層を成形し、エポキシ樹脂層における加硫ゴム層と反対側の面上に繊維強化樹脂層を成形するようにしている。

これにより、加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に布材層を一体化するとともに、加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に布材層を覆うようにエポキシ樹脂層を成形していることから、加硫ゴム層とエポキシ樹脂層が布材層を介して良好に接着する。また、繊維強化樹脂層はエポキシ樹脂層における加硫ゴム層と反対側の面上に成形されることから、繊維強化樹脂層が加硫ゴムの加硫剤の影響を受けることなく硬化するとともに、エポキシ樹脂層と繊維強化樹脂層が良好に接着する。

本発明によれば、加硫ゴム層とエポキシ樹脂層とを良好に接着させることができるとともに、エポキシ樹脂層と繊維強化樹脂層とを良好に接着させることができるので、加硫ゴム層と繊維強化樹脂層との接着を確実に行うことができる。また、繊維強化樹脂層が加硫ゴム層の加硫剤の影響を受けることなく硬化することから、例えばエポキシ樹脂層が成形された加硫ゴム層の上に強化繊維基材を配置するとともに、強化繊維基材にポリオール樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて繊維強化樹脂層を成形することにより、加硫ゴム層と繊維強化樹脂層との接着を空気が介在しないように容易に行うことができる。

図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は積層体の要部側面断面図、図２は布材層及び未加硫ゴムシートの斜視図、図３は厚さ方向一方の面に布材層が一体化された加硫ゴム層の斜視図、図４は成形用型に載置する前の加硫ゴム層及び強化繊維基材の側面断面図、図５は成形用型に載置された加硫ゴム層及び強化繊維基材の側面断面図である。

本実施形態の積層体は、加硫ゴム層１０と、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に一体化された布材層２０と、布材層２０を覆うように加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に成形されたエポキシ樹脂層３０と、エポキシ樹脂層３０における加硫ゴム層と反対側の面に接着するように成形された繊維強化樹脂層４０とを有する。

前述のような積層体を製造する場合は、先ず、未加硫ゴムシート１０’の上に布材層２０を載置するとともに、未加硫ゴムシート１０’及び布材層２０を図示しない加硫用金型内に配置し、未加硫ゴムシート１０’を布材層２０とともに加硫する（図２及び図３参照）。これにより、加硫時の圧力によって未加硫ゴムが布材層２０の隙間に入り込み、加硫後の加硫ゴム層１０と布材層２０とが一体化するとともに、布材層２０が加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面から露出する。即ち、加硫ゴム層１０を加硫成形する際に布材層２０を加硫用金型内に配置することにより、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に布材層２０が一体化する。ここで、加硫ゴム層１０はクロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、天然ゴム等の周知のゴム材料から成る。また、布材層２０はポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維や、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維から成り、エポキシ樹脂との接着性が良好である。また、布材層２０を例えば網目状に織られた繊維から成形することも可能であり、不織布から成形することも可能である。また、繊維として例えば１μｍ以上１ｍｍ以下の太さのものを使用することが可能であり、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下のものを使用することが好ましい。

続いて、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面にエポキシ樹脂を塗布するとともに、エポキシ樹脂を硬化させる。これにより、布材層２０が覆われるように加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面にエポキシ樹脂層３０が成形される。

続いて、繊維強化樹脂層４０を成形するための成形用型５０のプレート５１上に布材層２０及びエポキシ樹脂層３０が上側になるように加硫ゴム層１０を載置する。プレート５１は上面が平面状に形成され、図示しないヒータによって所定温度に加熱されるようになっている。次に、エポキシ樹脂層３０の上に強化繊維基材４１を載置する。強化繊維基材４１はポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維や、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等の無機繊維から成る。

続いて、加硫ゴム層１０及び強化繊維基材４１を成形用型５０の被覆カバー５２によって被覆するとともに、被覆カバー５２の周縁をプレート５１の上面にシールテープ５３によって貼り付ける。これにより、被覆カバー５２内が密閉される。次に、成形用型５０内の空気を図示しない吸引装置によって吸引しながら、成形用型５０内に強化繊維基材に含浸させるための含浸樹脂４２を注入する。これにより、エポキシ樹脂層３０における加硫ゴム層１０と反対側の面上に繊維強化樹脂層４０が成形される。繊維強化樹脂層４０は成形用型５０の熱等によって硬化し、硬化することによりエポキシ樹脂層３０と接着する。ここで、繊維強化樹脂層４０の含浸樹脂４２は不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂から成り、エポキシ樹脂層３０と良好に接着する材質である。尚、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等のラジカル反応を伴う樹脂を用いることが好ましく、これらの樹脂はラジカル反応のために、主に加熱あるいは光照射によって遊離ラジカルを発生する重合開始剤を含む。加熱により重合を開始する熱重合開始剤の例としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、３，５，５・トリメチルヘキサノイルパーオキサイド等の有機過酸化物を挙げることができる。光照射により重合を開始する光重合開始剤の例としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジルベンゾイン、ベンゾインエーテル、アゾイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジターシャルブチルパーオキサイドを挙げることができる。

以上のように、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に布材層２０を一体化するとともに、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に布材層２０を覆うようにエポキシ樹脂層３０を成形しており、布材層２０はエポキシ樹脂層３０との接着性が良好であることから、加硫ゴム層１０とエポキシ樹脂層３０が布材層２０を介して良好に接着する。また、繊維強化樹脂層４０はエポキシ樹脂層３０における加硫ゴム層１０と反対側の面上に成形されることから、繊維強化樹脂層４０が加硫ゴム層１０の加硫剤の影響を受けることなく硬化し、エポキシ樹脂層３０と繊維強化樹脂層４０が良好に接着する。

このように、本実施形態によれば、加硫ゴム層１０とエポキシ樹脂層３０とを良好に接着させることができ、エポキシ樹脂層３０と繊維強化樹脂層４０とを良好に接着させることができるので、加硫ゴム層１０と繊維強化樹脂層４０との接着を確実に行うことができる。また、繊維強化樹脂層４０が加硫ゴム層１０の加硫剤の影響を受けることなく硬化することから、例えばエポキシ樹脂層３０が成形された加硫ゴム層１０を成形用型５０内に配置するとともに、エポキシ樹脂層３０の上に強化繊維基材４１を配置し、強化繊維基材４１に含浸させるための含浸樹脂４２を成形用型５０内に注入することにより、加硫ゴム層１０と繊維強化樹脂層４０との接着を空気が介在しないように容易に行うことができる。

また、繊維強化樹脂層４０を成形するための成形用型５０内にエポキシ樹脂層３０が成形された加硫ゴム層１０を配置するとともに、エポキシ樹脂層３０における加硫ゴム層１０と反対の面側に強化繊維基材４１を配置し、成形用型５０内の空気を吸引しながら、強化繊維基材４１に含浸させるための含浸樹脂４２を成形用型５０内に注入することにより、エポキシ樹脂層３０における加硫ゴム層１０と反対側の面上に繊維強化樹脂層４０を成形するようにしたので、加硫ゴム層１０と繊維強化樹脂層４０との間に空気が介在することがなく、成形用型５０により加硫ゴム層１０が繊維強化樹脂層４０に対して正確に位置決めされ、生産性の向上を図る上で極めて有利である。

また、加硫ゴム層１０を加硫成形する際に布材層２０を加硫用金型内に配置することにより、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に布材層２０を一体化するようにしたので、加硫ゴム層１０と布材層２０との一体化を容易且つ確実に行うことができる。

尚、本実施形態では、加硫ゴム層１０を加硫成形する際に布材層２０を加硫用金型内に配置することにより、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に布材層２０を一体化するようにしたものを示したが、加硫ゴム層１０の厚さ方向一方の面に布材層２０を接着によって一体化することも可能である。

また、本実施形態では、エポキシ樹脂層３０と繊維強化樹脂層４０とを直接接着するものを示したが、エポキシ樹脂層３０における加硫ゴム層１０と反対側の面にプライマを塗布し、エポキシ樹脂層３０と繊維強化樹脂層４０とをプライマを介して接着することも可能である。ここで、プライマの例としてはアクリル系プライマが挙げられる。

尚、本実施形態では、平面状の積層体を製造するものを示したが、加硫ゴム層１０や繊維強化樹脂層４０を用途に応じた任意の形状に成形することにより、用途の応じた様々な形状の積層体を製造することが可能である。

本発明の一実施形態を示す積層体の要部側面断面図布材層及び未加硫ゴムシートの斜視図厚さ方向一方の面に布材層が一体化された加硫ゴム層の斜視図成形用型に載置する前の加硫ゴム層及び強化繊維基材の側面断面図成形用型に載置された加硫ゴム層及び強化繊維基材の側面断面図

符号の説明

１０…加硫ゴム層、１０’…未加硫ゴムシート、２０…布材層、３０…エポキシ樹脂層、４０…繊維強化樹脂層、４１…強化繊維基材、４２…含浸樹脂、５０…成形用型、５１…プレート、５２…被覆カバー、５３…シールテープ。

Claims

加硫ゴム層と繊維強化樹脂層とから成る積層体において、
前記加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に一体化された布材層と、
布材層を覆うように加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に成形されたエポキシ樹脂層とを備え、
エポキシ樹脂層における加硫ゴム層と反対側の面に接着するように繊維強化樹脂層を成形した
ことを特徴とする積層体。
加硫ゴム層と繊維強化樹脂層とから成る積層体の製造方法において、
前記加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に布材層を一体化するとともに、
布材層が覆われるように加硫ゴム層の厚さ方向一方の面にエポキシ樹脂層を成形し、
エポキシ樹脂層における加硫ゴム層と反対側の面上に繊維強化樹脂層を成形する
ことを特徴とする積層体の製造方法。
前記繊維強化樹脂層を成形するための成形用型内にエポキシ樹脂層が成形された加硫ゴム層を配置するとともに、エポキシ樹脂層における加硫ゴム層と反対の面側に強化繊維基材を配置し、成形用型内の空気を吸引しながら強化繊維基材に含浸させるための含浸樹脂を成形用型内に注入することにより、エポキシ樹脂層における加硫ゴム層と反対側の面上に繊維強化樹脂層を成形する
ことを特徴とする請求項２記載の積層体の製造方法。
前記加硫ゴム層を加硫成形する際に布材層を加硫用金型内に配置することにより、加硫ゴム層の厚さ方向一方の面に布材層を一体化する
ことを特徴とする請求項２または３記載の積層体の製造方法。