JP2015224371A - アルミ−ゴム複合体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]アルミニウム及び/又はアルミニウム合金からなるアルミ系金属とゴム材料とを加硫接着してなるアルミ−ゴム複合体において、
上記アルミ系金属と上記ゴム材料との間にチタン、フッ素及びリンを含む化成皮膜が形成されていることを特徴とするアルミ−ゴム複合体。
[2]上記化成皮膜におけるチタンの含有量が0.30〜1.00質量%、フッ素の含有量が1.00〜4.20質量%、リンの含有量が1.00〜3.20質量%である[1]記載のアルミ−ゴム複合体。
[3]上記アルミ系金属に対する化成皮膜の付着量が10〜500mg/m2である[1]又は[2]記載のアルミ−ゴム複合体。
[4]アルミニウム及び/又はアルミニウム合金からなるアルミ系金属とゴム材料とを加硫接着してなるアルミ−ゴム複合体の製造方法であって、
上記アルミ系金属の表面に化成皮膜を形成する化成処理工程と、該化成処理工程で化成皮膜を形成したアルミ系金属とゴム材料とを加硫接着させる接着工程とを含み、
上記化成処理工程において、チタン、フッ素及びリンを含む処理液を用いることを特徴とするアルミ−ゴム複合体の製造方法。
[5]上記処理液のフッ素イオン濃度を25mg/lを超え400mg/l以下とする[4]記載のアルミ−ゴム複合体の製造方法。
[6]上記処理液のpHを2.5〜5.0とする[4]又は[5]記載のアルミ−ゴム複合体の製造方法。
[7]上記化成処理工程において、上記アルミ系金属を上記処理液に30秒〜10分間浸漬させる[4]〜[6]のいずれか1項記載のアルミ−ゴム複合体の製造方法。
本発明のアルミ−ゴム複合体は、表面にチタン、フッ素及びリンを含む化成皮膜を形成したアルミニウム及び/又はアルミニウム合金からなるアルミ系金属とゴム材料とを加硫接着させて一体化することにより得られるものである。
まず、必要とする形状及び合金構成のアルミ系金属、並びに必要とする形状及び材質のゴム材料を選択する。上記アルミ系金属の形状は、その使用目的に応じて任意の形状とすることができ、特に限定されるものではない。次に、上記で選択したアルミ系金属の表面にある酸化皮膜や油脂等の汚れを、脱脂、ブラスト処理、エッチング処理及びスマット除去等を適宜組み合わせた公知の前処理工程を実施して除去する。そして、表面を清浄にしたアルミ系金属を次の化成処理工程に供する。
アルミ−ゴム複合体のアルミ系金属及びゴム材料は以下のものを使用した。
・アルミ系金属
60×25×2mmの板状のADC12材を使用した。
・ゴム材料
表1に示した配合のゴム組成物を常法に従って混練りし、270×150×4mmの板状に成形した。
天然ゴム:RSS#1
カーボンブラック:FEF級カーボンブラック、旭カーボン(株)製「N550」、ヨウ素吸収量43g/kg、DBP吸収量(A法)121ml/100g
WAX:Rhein Chemie社製「Antilux654」
老化防止剤RD:2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業(株)製「ノクラック224」
老化防止剤6PPD:N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」
加硫促進剤:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド(CBS)、大内新興化学工業(株)製「ノクセラーCZ」
前処理として脱脂、エッチングを実施して表面の酸化皮膜や油脂等の汚れを除去した。処理条件は以下の通りである。
・脱脂
処理液:アルカリ性脱脂液
液温:60〜70℃
時間:7〜20分間
・エッチング
処理液:硝酸系エッチング液
液温:室温
時間:1〜2分間
2.化成処理工程
前処理を行ったアルミ系金属を表2に示したpH及びフッ素イオン濃度に調整した温度50℃の処理液に180秒間浸漬させた。処理液としては、ケミボンダー5702(日本シー・ビー・ケミカル社製)を使用した。また、処理液としてコンバーコートNo.1(日本シー・ビー・ケミカル社製)を使用し、6価クロムを含有する化成皮膜を形成したアルミ系金属、及び化成処理を実施せず、ブラスト処理のみとしたアルミ系金属も比較のために用意した。
3.接着工程
上記化成処理工程で化成皮膜を形成したADC12材の接着面に2液性接着剤のCH2000/CH6108(LORD社製)を塗布し、上記で成形したゴム材料を貼り合わせた後、160℃で20分間加熱保持して加硫接着して、アルミ系金属とゴム材料とが加硫接着されたアルミ−ゴム複合体の評価サンプルを得た。また、6価クロムを含有する化成皮膜を形成したアルミ系金属及びブラスト処理のみを実施したアルミ系金属についても上記と同様の手順でゴム材料と接着して評価サンプルを得た。
蛍光X線分析装置により、化成皮膜のチタン、フッ素及びリンの含有量を測定した。測定条件は以下の通りである。
(株)リガク製 ZSX Primus IIを使用。
試料表面φ10mmの測定孔に上面照射真空測定で4.0kw(50kv、60mA)のX線を照射し、FP法で定量した。
接着初期の評価サンプルとJIS Z2371に準拠した塩水噴霧試験(SST)を1000時間実施した後の評価サンプルについてピーリング試験を行い評価した。塩水噴霧試験(SST)及びピーリング試験の条件は以下の通りである。
〔塩水噴霧試験〕
35℃の濃度5%塩化ナトリウム水溶液を連続して1000時間噴霧した。
〔ピーリング試験〕
評価サンプルのゴム材の端部をペンチでつまみ、90°の角度で引きはがし、破断面のゴム材の面積を測定した。そして、その面積から接着面におけるゴム破壊(R)と界面破壊(MC)の面積の割合を求めた。ゴム破壊(R)の面積が大きいほど接着性に優れる。また、塩水噴霧試験後に接着性が低下しにくいものほど接着耐久性に優れる。
Claims (7)
- アルミニウム及び/又はアルミニウム合金からなるアルミ系金属とゴム材料とを加硫接着してなるアルミ−ゴム複合体において、
上記アルミ系金属と上記ゴム材料との間にチタン、フッ素及びリンを含む化成皮膜が形成されていることを特徴とするアルミ−ゴム複合体。 - 上記化成皮膜におけるチタンの含有量が0.30〜1.00質量%、フッ素の含有量が1.00〜4.20質量%、リンの含有量が1.00〜3.20質量%である請求項1記載のアルミ−ゴム複合体。
- 上記アルミ系金属に対する化成皮膜の付着量が10〜500mg/m2である請求項1又は2記載のアルミ−ゴム複合体。
- アルミニウム及び/又はアルミニウム合金からなるアルミ系金属とゴム材料とを加硫接着してなるアルミ−ゴム複合体の製造方法であって、
上記アルミ系金属の表面に化成皮膜を形成する化成処理工程と、該化成処理工程で化成皮膜を形成したアルミ系金属とゴム材料とを加硫接着させる接着工程とを含み、
上記化成処理工程において、チタン、フッ素及びリンを含む処理液を用いることを特徴とするアルミ−ゴム複合体の製造方法。 - 上記処理液のフッ素イオン濃度を25mg/lを超え400mg/l以下とする請求項4記載のアルミ−ゴム複合体の製造方法。
- 上記処理液のpHを2.5〜5.0とする請求項4又は5記載のアルミ−ゴム複合体の製造方法。
- 上記化成処理工程において、上記アルミ系金属を上記処理液に30秒〜10分間浸漬させる請求項4〜6のいずれか1項記載のアルミ−ゴム複合体の製造方法。
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