JP2011098541A - ゴム金属積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】NBRと金属とを積層させるに際し、ノボラック型およびレゾール型フェノール樹脂、NBR、ホワイトカーボンおよび炭素数2以上のアルコキシ基を有するビニルトリアルコキシシランカップリング剤を含有する接着剤で接着させたゴム金属積層体。本発明に係るゴム金属積層体は、高温での耐摩擦・摩耗特性にすぐれ、また水や不凍液浸せき後の接着強度の低下が少なく、それによる剥れなどを有効に防止し得る。
【選択図】なし
Description
・特許文献1〜2には、プライマー層およびフェノール樹脂系接着剤層を介してステンレス鋼板上にゴムを積層させたゴム金属積層体であって、プライマー層として有機金属化合物およびシリカを含有する表面処理剤層を設けたものあるいはシランカップリング剤、有機金属化合物およびシリカを含有する下地処理層を設けたものが記載されている。
・特許文献3には、塗布型クロメート処理していない金属板上に接着剤を塗布し、そこにNBRの水性ラテックスとカーボンブラック粒子の水性分散液を含有する水系ゴム塗液を塗布、乾燥させた後プレス加硫して、金属・ゴム複合材料を製造する方法が記載されており、接着剤としてはフェノール系接着剤、シラン系またはチタネート系カップリング剤の少くとも一種が用いられると述べられ、シラン系カップリング剤としてビニル基、アミノ基、メルカプト基等の官能基を有するメトキシシラン類およびエトキシシラン類が代表的な例として挙げられるとされている。
・特許文献4には、基板の所定部位に接着剤を塗布してシール材を接着する際、接着剤をインクジェットヘッドのノズルから吐出して塗布するガスケットの製造方法が記載されており、シール材としてはニトリルゴム等が用いられ、適切なプライマーを任意に塗布した後、接着剤の塗布が行われ、接着剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリス(2-エトキシエトキシ)シラン等のシラン系接着剤、あるいはノボラック型やレゾール型のフェノール樹脂にヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤と充填剤を加え、溶剤を用いて溶液としたものなどが用いられると述べられている。
(1) NBR(JSR製品N235S;CN含量36%) 100重量部
SRFカーボンブラック(I2吸着量29g/kg、DBP吸油量72ml/100g) 60 〃
ホワイトカーボン(日本シリカ製品ニップシールLP; 40 〃
比表面積200m2/g、粒子径0.02μm)
酸化亜鉛 5 〃
ステアリン酸 2 〃
老化防止剤(大内新興化学製品Nocrac 224) 2 〃
トリアリルイソシアヌレート(日本化成製品タイク) 1.2 〃
1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン 6 〃
(三建化工製品サンペロックスTY-13)
ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン 3 〃
(モメンティブ・パーフォーマンス・マテリアルズ社製品A-172)
(合計) 219.2重量部
以上の各配合成分について、ニーダでポリマーを素練りした後、まずカーボンブラック、酸化亜鉛、ステアリン酸および老化防止剤を加えて混練し、次いでホワイトカーボンおよびシランカップリング剤を一緒に入れ、最大温度が130℃となる条件下で混練を行った。その後、オープンロールで有機過酸化物および架橋助剤を加えて混練し、NBRコンパウンドを得た。
(2) 調製後15日間放置したこのNBRコンパウンド250重量部、メチルエチルケトン75重量部およびトルエン675重量部を攪拌混合し、固形分(NBRコンパウンド)濃度25重量%のゴム糊を調製した。
(3) アルカリ脱脂した厚さ0.2mmのステンレス鋼板(日新製鋼製品SUS301)の表面に、チタンテトラ(アセチルアセトネート)1.0重量%、アルコキシシラン加水分解縮合物2.5重量%、水10.0重量%およびメタノール86.5重量%よりなるシラン系プライマーを浸せき法によって塗布し、加熱空気で乾燥させた後、約200℃で約5分間焼付け処理して、プライマー層(目付量250mg/m2)を形成させた。
シクソン715A;有機溶媒溶液中のレゾールフェノール樹脂、
ノボラックフェノール樹脂の固形分濃度38重量%、
NBR 100重量部当りのフェノール樹脂量217重量部に相当)
ヘキサメチレンテトラミン含有硬化剤(同社製品シクソン715-B) 3 〃
前記(2)で得られたゴム糊(固形分濃度25重量%) 68 〃
メチルエチルケトン 969 〃
以上の各成分よりなる接着剤組成物溶液(固形分濃度5重量%)を、上記(3)で得られたプライマー層形成ステンレス鋼板上に浸せき塗布し、室温条件下で風乾させた後、約200℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
(5) プライマー層および接着剤層形成ステンレス鋼板上に、前記(2)で得られたゴム糊をナイフコータで塗布、乾燥させて、厚さ約20μmの未加硫ゴム層を形成させ、次いで180℃、6分間のプレス加硫を行って、NBRゴム層を形成させた。
(6) イソシアネート変性1,2-ポリブタジエン 25重量部
(日本曹達製品TP1001;50重量%酢酸ブチル溶液)
水酸基含有1,2-ポリブタジエン 25 〃
(同社製品GQ-1000;45重量%キシレン溶液)
ポリエチレンワックス(分子量2000、融点110℃、粒子径 125 〃
1μm、15重量%トルエン溶液)
ポリテトラフルオロエチレン 125 〃
(粒子径1μm、15重量%トルエン分散液)
トルエン 950 〃
上記組成を有する表面コート剤を、上記(5)で得られた加硫ゴム層形成ステンレス鋼表面に浸せき塗布し、200℃、5分間に空気加熱による加熱処理を行い、厚さ5μmの粘度防止層を形成させて、ゴム金属積層体を作製した。
(7) このようにして得られたゴム金属積層体について、次の各項目の測定を行った。
ゴム糊の粒度:JIS K5400準拠
混練直後または25℃に10日間放置後のNBRコンパウンドを裁断し
た後溶剤中に溶解させ、未溶解粒子の粒度を測定
高温摩擦摩耗試験:混練後25℃に10日間放置したNBRコンパウンドを用いて調製
されたゴム糊を使用して作製したゴム金属積層体について、
JIS K7125、P8147に準拠して測定
新東科学製表面性試験機を用い、
相手材:硬質Crめっき製鋼球(直径10mm)
移動速度:400mm/分
往復動移動幅:30mm
温度:150℃
荷重:2.5kg
の条件下での往復動試験により摩擦摩耗試験を行い、ゴムが
摩耗して、接着剤層が露出する迄の回数を測定
圧縮試験:ゴム金属積層体のゴム面に、ステンレス鋼製凸状体を150℃、2トンf/
cm2(98MPa)、5分間の条件下で圧縮したときのゴムの状態(剥れの有
無)を目視により評価
接着強度:JIS K6850準拠(万能材料試験機を用い、雰囲気温度:常温、引張速度
50mm/分、チャック間距離:50mmの設定条件下で測定)
初期、水中浸せき後(95℃、120時間浸せき)および不凍液(トヨタ純正
LLCと水との容積比1:1混合液)浸せき後(100℃、120時間浸せき)の接
着強度を測定
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリ(イソプロポキシ)シラン(東レ・ダウコーニング製品Z-6550)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリエトキシシラン(モメンティブ・パーフォーマンス・マテリアルズ社製品A-151)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン CH2=C(CH3)COOC3H6Si(OCH3)3(東レ・ダウコーニング製品Z-6030)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、n-オクチルトリエトキシシラン CH3(CH2)7Si(OC2H5)(モメンティブ・パーフォーマンス・マテリアルズ社製品A-137)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤を用いないで、NBRコンパウンドを得た。
実施例1(1)において、ホワイトカーボンおよびシラン系カップリング剤を用いないで、NBRコンパウンドを得た。
実施例1(4)において、次の各成分よりなる接着剤組成物溶液が用いられた。
フェノール樹脂系接着剤溶液(大日本インキ化学製品 97重量部
フェノライトPNレジン;メタノール溶媒溶液中のノボラック
フェノール樹脂の固形分濃度38重量%)
ヘキサメチレンテトラミン含有硬化剤(シクソン715-B) 3 〃
メチルエチルケトン 967 〃
実施例1(4)において、次の各成分を順次添加し、
メチルエチルケトン 90重量部
未加硫NBR(NSR製品N-237;中高ニトリル) 2 〃
レゾール型フェノール樹脂(ロードファーイースト社製品 5 〃
ケムロックTS1677)
塩素化ポリエチレン(ダイソー製品SE-200Z) 3 〃
調製された接着剤組成物溶液をプライマー層形成ステンレス鋼板上に塗布し、室温条件下で風乾させた後、約200℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリメトキシシラン(モメンティブ社製品A171)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリアセトキシシラン(東レ・ダウコーニング製品Z-6075)が同量用いられた。
実施例1(4)において、次の各成分を順次添加し、
メチルエチルケトン 95重量部
レゾール型フェノール樹脂(ロードファーイースト社製品 5 〃
ケムロックTS1677)
調製された接着剤組成物溶液をプライマー層形成ステンレス鋼板上に塗布し、室温条件下で風乾させた後、約150℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
表
実施例 比較例
測定・評価項目 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ゴム糊の粒度
混練直後(μm) 50 50 50 50 50 60 70 50 50 60 60 50
10日間後(μm) 80 80 80 >200 >200 >200 80 80 80 >200 >200 80
高温摩擦摩耗試験
接着層露出迄 250 230 220 90 70 80 80 200 150 110 100 60
の回数
圧縮試験
ゴム面剥れ なし なし なし なし なし なし あり なし なし なし なし あり
の有無
接着強度
初期 (MPa) 23 25 24 14 16 15 20 23 18 25 24 15
水中浸せき後 21 22 19 9 11 10 8 18 15 14 15 12
(MPa)
不凍液浸せき後 22 24 18 8 10 9 10 5 17 11 12 13
(MPa)
・特許文献1〜2には、プライマー層およびフェノール樹脂系接着剤層を介してステンレス鋼板上にゴムを積層させたゴム金属積層体であって、プライマー層として有機金属化合物およびシリカを含有する表面処理剤層を設けたものあるいはシランカップリング剤、有機金属化合物およびシリカを含有する下地処理層を設けたものが記載されている。
・特許文献3には、塗布型クロメート処理していない金属板上に接着剤を塗布し、そこにNBRの水性ラテックスとカーボンブラック粒子の水性分散液を含有する水系ゴム塗液を塗布、乾燥させた後プレス加硫して、金属・ゴム複合材料を製造する方法が記載されており、接着剤としてはフェノール系接着剤、シラン系またはチタネート系カップリング剤の少くとも一種が用いられると述べられ、シラン系カップリング剤としてビニル基、アミノ基、メルカプト基等の官能基を有するメトキシシラン類およびエトキシシラン類が代表的な例として挙げられるとされている。
・特許文献4には、基板の所定部位に接着剤を塗布してシール材を接着する際、接着剤をインクジェットヘッドのノズルから吐出して塗布するガスケットの製造方法が記載されており、シール材としてはニトリルゴム等が用いられ、適切なプライマーを任意に塗布した後、接着剤の塗布が行われ、接着剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリス(2-エトキシエトキシ)シラン等のシラン系接着剤、あるいはノボラック型やレゾール型のフェノール樹脂にヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤と充填剤を加え、溶剤を用いて溶液としたものなどが用いられると述べられている。
(1) NBR(JSR製品N235S;CN含量36%) 100重量部
SRFカーボンブラック(I2吸着量29g/kg、DBP吸油量72ml/100g) 60 〃
ホワイトカーボン(日本シリカ製品ニップシールLP; 40 〃
比表面積200m2/g、粒子径0.02μm)
酸化亜鉛 5 〃
ステアリン酸 2 〃
老化防止剤(大内新興化学製品Nocrac 224) 2 〃
トリアリルイソシアヌレート(日本化成製品タイク) 1.2 〃
1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン 6 〃
(三建化工製品サンペロックスTY-13)
ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン 3 〃
(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製品A-172)
(合計) 219.2重量部
以上の各配合成分については、ニーダでポリマーを素練りした後、まずカーボンブラック、酸化亜鉛、ステアリン酸および老化防止剤を加えて混練し、次いでホワイトカーボンおよびシランカップリング剤を一緒に入れ、最大温度が130℃となる条件下で混練を行った。その後、オープンロールで有機過酸化物および架橋助剤を加えて混練し、NBRコンパウンドを得た。
(2) 調製後10日間放置したこのNBRコンパウンド250重量部、メチルエチルケトン75重量部およびトルエン675重量部を攪拌混合し、固形分(NBRコンパウンド)濃度25重量%のゴム糊を調製した。
(3) アルカリ脱脂した厚さ0.2mmのステンレス鋼板(日新製鋼製品SUS301)の表面に、チタンテトラ(アセチルアセトネート)1.0重量%、アルコキシシラン加水分解縮合物2.5重量%、水10.0重量%およびメタノール86.5重量%よりなるシラン系プライマーを浸せき法によって塗布し、加熱空気で乾燥させた後、約200℃で約5分間焼付け処理して、プライマー層(目付量250mg/m2)を形成させた。
シクソン715A;有機溶媒溶液中のレゾールフェノール樹脂、
ノボラックフェノール樹脂の固形分濃度38重量%、
NBR 100重量部当りのフェノール樹脂量217重量部に相当)
ヘキサメチレンテトラミン含有硬化剤(同社製品シクソン715-B) 3 〃
前記(2)で得られたゴム糊(固形分濃度25重量%) 68 〃
メチルエチルケトン 969 〃
以上の各成分よりなる接着剤組成物溶液(固形分濃度5重量%)を、上記(3)で得られたプライマー層形成ステンレス鋼板上に浸せき塗布し、室温条件下で風乾させた後、約200℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
(5) プライマー層および接着剤層形成ステンレス鋼板上に、前記(2)で得られたゴム糊をナイフコータで塗布、乾燥させて、厚さ約20μmの未加硫ゴム層を形成させ、次いで180℃、6分間のプレス加硫を行って、NBRゴム層を形成させた。
(6) イソシアネート変性1,2-ポリブタジエン 25重量部
(日本曹達製品TP1001;50重量%酢酸ブチル溶液)
水酸基含有1,2-ポリブタジエン 25 〃
(同社製品GQ-1000;45重量%キシレン溶液)
ポリエチレンワックス(分子量2000、融点110℃、 125 〃
粒子径1μm、15重量%トルエン溶液)
ポリテトラフルオロエチレン 125 〃
(粒子径1μm、15重量%トルエン分散液)
トルエン 950 〃
上記組成を有する表面コート剤を、上記(5)で得られた加硫ゴム層形成ステンレス鋼表面に浸せき塗布し、200℃、5分間に空気加熱による加熱処理を行い、厚さ5μmの粘着防止層を形成させて、ゴム金属積層体を作製した。
(7) このようにして得られたゴム金属積層体について、次の各項目の測定を行った。
ゴム糊の粒度:JIS K5400準拠
混練直後または25℃に10日間放置後のNBRコンパウンドを裁断し
た後溶剤中に溶解させ、未溶解粒子の粒度を測定
高温摩擦摩耗試験:混練後25℃に10日間放置したNBRコンパウンドを用いて調製
されたゴム糊を使用して作製したゴム金属積層体について、
JIS K7125、P8147に準拠して測定
新東科学製表面性試験機を用い、
相手材:硬質Crめっき製鋼球(直径10mm)
移動速度:400mm/分
往復動移動幅:30mm
温度:150℃
荷重:2.5kg
の条件下での往復動試験により摩擦摩耗試験を行い、ゴムが
摩耗して、接着剤層が露出する迄の回数を測定
圧縮試験:ゴム金属積層体のゴム面に、ステンレス鋼製凸状体を150℃、2トンf/
cm2(98MPa)、5分間の条件下で圧縮したときのゴムの状態(剥れの有
無)を目視により評価
接着強度:JIS K6850準拠(万能材料試験機を用い、雰囲気温度:常温、引張速度
50mm/分、チャック間距離:50mmの設定条件下で測定)
初期、水中浸せき後(95℃、120時間浸せき)および不凍液(トヨタ純正
LLCと水との容積比1:1混合液)浸せき後(100℃、120時間浸せき)の接
着強度を測定
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリ(イソプロポキシ)シラン(東レ・ダウコーニング製品Z-6550)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリエトキシシラン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製品A-151)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン CH2=C(CH3)COOC3H6Si(OCH3)3(東レ・ダウコーニング製品Z-6030)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、n-オクチルトリエトキシシラン CH3(CH2)7Si(OC2H5) 3 (モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製品A-137)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤を用いないで、NBRコンパウンドを得た。
実施例1(1)において、ホワイトカーボンおよびシラン系カップリング剤を用いないで、NBRコンパウンドを得た。
実施例1(4)において、次の各成分よりなる接着剤組成物溶液が用いられた。
フェノール樹脂系接着剤溶液(大日本インキ化学製品 97重量部
フェノライトPNレジン;メタノール溶媒溶液中のノボラック
フェノール樹脂の固形分濃度38重量%)
ヘキサメチレンテトラミン含有硬化剤(シクソン715-B) 3 〃
メチルエチルケトン 967 〃
実施例1(4)において、次の各成分を順次添加し、
未加硫NBR(JSR製品N-237;中高ニトリル) 2重量部
レゾール型フェノール樹脂(ロードファーイースト社製品 5 〃
ケムロックTS1677)
塩素化ポリエチレン(ダイソー製品SE-200Z) 3 〃
メチルエチルケトン 90 〃
調製された接着剤組成物溶液をプライマー層形成ステンレス鋼板上に塗布し、室温条件下で風乾させた後、約200℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリメトキシシラン(モメンティブ社製品A171)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリアセトキシシラン(東レ・ダウコーニング製品Z-6075)が同量用いられた。
実施例1(4)において、次の各成分を順次添加し、
レゾール型フェノール樹脂(ロードファーイースト社製品 5重量部
ケムロックTS1677)
メチルエチルケトン 95 〃
調製された接着剤組成物溶液をプライマー層形成ステンレス鋼板上に塗布し、室温条件下で風乾させた後、約150℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
表
実施例 比較例
測定・評価項目 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ゴム糊の粒度
混練直後(μm) 50 50 50 50 50 60 70 50 50 60 60 50
10日間後(μm) 80 80 80 >200 >200 >200 80 80 80 >200 >200 80
高温摩擦摩耗試験
接着層露出迄 250 230 220 90 70 80 80 200 150 110 100 60
の回数
圧縮試験
ゴム面剥れ なし なし なし なし なし なし あり なし なし なし なし あり
の有無
接着強度
初期 (MPa) 23 25 24 14 16 15 20 23 18 25 24 15
水中浸せき後 21 22 19 9 11 10 8 18 15 14 15 12
(MPa)
不凍液浸せき後 22 24 18 8 10 9 10 5 17 11 12 13
(MPa)
・特許文献1〜2には、プライマー層およびフェノール樹脂系接着剤層を介してステンレス鋼板上にゴムを積層させたゴム金属積層体であって、プライマー層として有機金属化合物およびシリカを含有する表面処理剤層を設けたものあるいはシランカップリング剤、有機金属化合物およびシリカを含有する下地処理層を設けたものが記載されている。
・特許文献3には、塗布型クロメート処理していない金属板上に接着剤を塗布し、そこにNBRの水性ラテックスとカーボンブラック粒子の水性分散液を含有する水系ゴム塗液を塗布、乾燥させた後プレス加硫して、金属・ゴム複合材料を製造する方法が記載されており、接着剤としてはフェノール系接着剤、シラン系またはチタネート系カップリング剤の少くとも一種が用いられると述べられ、シラン系カップリング剤としてビニル基、アミノ基、メルカプト基等の官能基を有するメトキシシラン類およびエトキシシラン類が代表的な例として挙げられている。
・特許文献4には、基板の所定部位に接着剤を塗布してシール材を接着する際、接着剤をインクジェットヘッドのノズルから吐出して塗布するガスケットの製造方法が記載されており、シール材としてはニトリルゴム等が用いられ、適切なプライマーを任意に塗布した後、接着剤の塗布が行われている。接着剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリス(2-エトキシエトキシ)シラン等のシラン系接着剤、あるいはノボラック型やレゾール型のフェノール樹脂にヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤と充填剤を加え、溶剤を用いて溶液としたものなどが用いられると述べられている。
(1) NBR(JSR製品N235S;CN含量36%) 100重量部
SRFカーボンブラック(I2吸着量29g/kg、DBP吸油量72ml/100g) 60 〃
ホワイトカーボン(日本シリカ製品ニップシールLP; 40 〃
比表面積200m2/g、粒子径0.02μm)
酸化亜鉛 5 〃
ステアリン酸 2 〃
老化防止剤(大内新興化学製品Nocrac 224) 2 〃
トリアリルイソシアヌレート(日本化成製品タイク) 1.2 〃
1,3-ビス(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン 6 〃
(三建化工製品サンペロックスTY-13)
ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン 3 〃
(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製品A-172)
(合計) 219.2重量部
以上の各配合成分については、ニーダでポリマーを素練りした後、まずカーボンブラック、酸化亜鉛、ステアリン酸および老化防止剤を加えて混練し、次いでホワイトカーボンおよびシランカップリング剤を一緒に入れ、最大温度が130℃となる条件下で混練を行った。その後、オープンロールで有機過酸化物および架橋助剤を加えて混練し、NBRコンパウンドを得た。
(2) 調製後10日間放置したこのNBRコンパウンド250重量部、メチルエチルケトン75重量部およびトルエン675重量部を攪拌混合し、固形分(NBRコンパウンド)濃度25重量%のゴム糊を調製した。
(3) アルカリ脱脂した厚さ0.2mmのステンレス鋼板(日新製鋼製品SUS301)の表面に、チタンテトラ(アセチルアセトネート)1.0重量%、アルコキシシラン加水分解縮合物2.5重量%、水10.0重量%およびメタノール86.5重量%よりなるシラン系プライマーを浸せき法によって塗布し、加熱空気で乾燥させた後、約200℃で約5分間焼付け処理して、プライマー層(目付量250mg/m2)を形成させた。
シクソン715A;有機溶媒溶液中のレゾールフェノール樹脂、
ノボラックフェノール樹脂の固形分濃度38重量%、
NBR 100重量部当りのフェノール樹脂量217重量部に相当)
ヘキサメチレンテトラミン含有硬化剤(同社製品シクソン715-B) 3 〃
前記(2)で得られたゴム糊(固形分濃度25重量%) 68 〃
メチルエチルケトン 969 〃
以上の各成分よりなる接着剤組成物溶液(固形分濃度5重量%)を、上記(3)で得られたプライマー層形成ステンレス鋼板上に浸せき塗布し、室温条件下で風乾させた後、約200℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
(5) プライマー層および接着剤層形成ステンレス鋼板上に、前記(2)で得られたゴム糊をナイフコータで塗布、乾燥させて、厚さ約20μmの未加硫ゴム層を形成させ、次いで180℃、6分間のプレス加硫を行って、NBRゴム層を形成させた。
(6) イソシアネート変性1,2-ポリブタジエン 25重量部
(日本曹達製品TP1001;50重量%酢酸ブチル溶液)
水酸基含有1,2-ポリブタジエン 25 〃
(同社製品GQ-1000;45重量%キシレン溶液)
ポリエチレンワックス(分子量2000、融点110℃、 125 〃
粒子径1μm、15重量%トルエン溶液)
ポリテトラフルオロエチレン 125 〃
(粒子径1μm、15重量%トルエン分散液)
トルエン 950 〃
上記組成を有する表面コート剤を、上記(5)で得られた加硫ゴム層形成ステンレス鋼表面に浸せき塗布し、200℃、5分間に空気加熱による加熱処理を行い、厚さ5μmの粘着防止層を形成させて、ゴム金属積層体を作製した。
ゴム糊の粒度:JIS K5400準拠
混練直後または25℃に10日間放置後のNBRコンパウンドを裁断し
た後溶剤中に溶解させ、未溶解粒子の粒度を測定
高温摩擦摩耗試験:混練後25℃に10日間放置したNBRコンパウンドを用いて調製
されたゴム糊を使用して作製したゴム金属積層体について、
JIS K7125、P8147に準拠して測定
新東科学製表面性試験機を用い、
相手材:硬質Crめっき製鋼球(直径10mm)
移動速度:400mm/分
往復動移動幅:30mm
温度:150℃
荷重:2.5kg
の条件下での往復動試験により摩擦摩耗試験を行い、ゴムが
摩耗して、接着剤層が露出する迄の回数を測定
圧縮試験:ゴム金属積層体のゴム面に、ステンレス鋼製凸状体を150℃、2トンf/
cm2(98MPa)、5分間の条件下で圧縮したときのゴムの状態(剥れの有
無)を目視により評価
接着強度:JIS K6850準拠(万能材料試験機を用い、雰囲気温度:常温、引張速度
50mm/分、チャック間距離:50mmの設定条件下で測定)
初期、水中浸せき後(95℃、120時間浸せき)および不凍液(トヨタ純正
LLCと水との容積比1:1混合液)浸せき後(100℃、120時間浸せき)の接
着強度を測定
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリ(イソプロポキシ)シラン(東レ・ダウコーニング製品Z-6550)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリエトキシシラン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製品A-151)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン CH2=C(CH3)COOC3H6Si(OCH3)3(東レ・ダウコーニング製品Z-6030)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、n-オクチルトリエトキシシラン CH3(CH2)7Si(OC2H5)3(モメンティブ・パーフォーマンス・マテリアルズ社製品A-137)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤を用いないで、NBRコンパウンドを得た。
実施例1(1)において、ホワイトカーボンおよびシラン系カップリング剤を用いないで、NBRコンパウンドを得た。
実施例1(4)において、次の各成分よりなる接着剤組成物溶液が用いられた。
フェノール樹脂系接着剤溶液(大日本インキ化学製品 97重量部
フェノライトPNレジン;メタノール溶媒溶液中のノボラック
フェノール樹脂の固形分濃度38重量%)
ヘキサメチレンテトラミン含有硬化剤(シクソン715-B) 3 〃
メチルエチルケトン 967 〃
実施例1(4)において、次の各成分を順次添加し、
未加硫NBR(JSR製品N-237;中高ニトリル) 2重量部
レゾール型フェノール樹脂(ロードファーイースト社製品 5 〃
ケムロックTS1677)
塩素化ポリエチレン(ダイソー製品SE-200Z) 3 〃
メチルエチルケトン 90 〃
調製された接着剤組成物溶液をプライマー層形成ステンレス鋼板上に塗布し、室温条件下で風乾させた後、約200℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリメトキシシラン(モメンティブ社製品A171)が同量用いられた。
実施例1(1)において、シラン系カップリング剤として、ビニルトリアセトキシシラン(東レ・ダウコーニング製品Z-6075)が同量用いられた。
実施例1(4)において、次の各成分を順次添加し、
レゾール型フェノール樹脂(ロードファーイースト社製品 5重量部
ケムロックTS1677)
メチルエチルケトン 95 〃
調製された接着剤組成物溶液をプライマー層形成ステンレス鋼板上に塗布し、室温条件下で風乾させた後、約150℃で約5分間加熱して、厚さ約2μmの接着剤層を形成させた。
表
実施例 比較例
測定・評価項目 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ゴム糊の粒度(μm)
混練直後 50 50 50 50 50 60 70 50 50 60 60 50
10日間後 80 80 80 >200 >200 >200 80 80 80 >200 >200 80
高温摩擦摩耗試験
接着層露出迄 250 230 220 90 70 80 80 200 150 110 100 60
の回数
圧縮試験
ゴム面剥れ なし なし なし なし なし なし あり なし なし なし なし あり
の有無
接着強度(MPa)
初期 23 25 24 14 16 15 20 23 18 25 24 15
水中浸せき後 21 22 19 9 11 10 8 18 15 14 15 12
不凍液浸せき後 22 24 18 8 10 9 10 5 17 11 12 13
Claims (7)
- NBRと金属とを積層させるに際し、ノボラック型およびレゾール型フェノール樹脂、NBR、ホワイトカーボンおよび炭素数2以上のアルコキシ基を有するビニルトリアルコキシシランカップリング剤を含有する接着剤で接着させたゴム金属積層体。
- 金属がステンレス鋼である請求項1記載のゴム金属積層体。
- 金属がプライマー塗布ステンレス鋼板である請求項2記載のゴム金属積層体。
- 炭素数2以上のアルコキシ基を有するシラン系カップリング剤としてアルコキシアルコキシ基を有するシラン系カップリング剤が用いられた請求項1記載のゴム金属積層体。
- NBRが配合剤を配合したNBRコンパウンドとして用いられ、これの有機溶媒溶液であるゴム糊に、フェノール樹脂、ホワイトカーボンおよびシランカップリング剤を添加した接着剤が用いられた請求項1記載のゴム金属積層体。
- 金属と積層させるNBRおよび接着剤成分としてのNBRとして同じNBRが用いられた請求項1記載または5のゴム金属積層体。
- フェノール樹脂、NBR、ホワイトカーボンおよび炭素数2以上のアルコキシ基を有するビニルトリアルコキシシランカップリング剤を含有する、NBRと金属との積層用接着剤。
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