JP2700830B2 - ゴム積層体 - Google Patents
ゴム積層体Info
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Description
し、さらに詳しくはシリコーンゴムを含む層と有機ゴム
を含む層とを、中間層または接着剤を使用することな
く、加硫により強固に接着したゴム積層体に関する。
合物(以下、シリコーンゴム複合材という)を含む層
と、有機過酸化物で加硫可能な有機ゴムを含む層との積
層体に関し、シリコーンゴム複合材を含む層と有機過酸
化物で加硫可能な有機ゴムを含む層とを、接着剤を使用
することなく加硫により強固に接着し、さらに熱老化後
も優れた接着力を保持するようにしたゴム積層体に関す
る。
てきており、使用されるゴム素材の種類にも変化が生じ
ている。ゴムのなかでもシリコーンゴムは、耐熱性、耐
寒性および耐候性において他のゴムと比較して抜群の性
能を有しており、工業用品、自動車、航空機、医療分野
などでその需要は年々増加している。
であり、機械的強度が劣るため、使用される分野が限定
されていた。シリコーンゴムの利点を活かし、かつ、欠
点を補なうという相反する要求を同時に満たすために
は、シリコーンゴム単独で対応することは困難であり、
シリコーンゴムと有機ゴムを混合する試み、積層させる
試みがなされてきた。
合、シリコーンゴムと有機ゴムは共架橋しにくいため、
シリコーンゴムと有機ゴムが強固に接着した積層体を得
ることは困難であった。
報にはシリコーンゴムと有機ゴムとの接着に際して、当
該有機ゴムとシリコーンゴムのブレンド体を複数層中間
に入れる方法が開示されているが、これらの方法では中
間層の製造、または接着操作が煩雑となるなどの欠点が
あり、中間層を使用することなく容易に製造可能なシリ
コーンゴムと有機ゴムとが強固に接着した積層体が望ま
れていた。
一材料での限界を解消するため、異種材料を混合した複
合材が使用されてきている。
特開平1−272648号公報などにおいては、シリコーンゴ
ムの欠点を改良するために、シリコーンゴムを各種有機
ゴムと混合することにより複合化することが検討されて
いる。
ムと有機ゴムとを混合複合化しただけでは、まだ性能的
に十分と言えず、さらに他の素材との積層化が必要とさ
れている。
ゴムとの接着性は劣っており、シリコーンゴム複合材に
ついても複合材に用いられた有機ゴム以外の有機ゴムと
の接着性は十分とは言えず、特に積層体を高温雰囲気下
に放置したのちの接着力の低下が問題であり解決が求め
られていた。
たシリコーンゴムと有機ゴムとを、強固に接着させた積
層体を提供することにある。
合材と有機ゴムとを強固に接着させた積層体を提供する
ことにある。
と、有機ゴムを含有している未加硫ゴム層(B)とを重
ね合せて加硫したゴム積層体であって、上記(A)また
は(B)層の少なくとも一方に下記平均単位式(I)で
示される重合度3〜500のオルガノポリシロキサン
(C)がゴム100重量部に対して0.1〜20重量部配合され
ていることを特徴とするゴム積層体 RaSiO(4−a)/2 ……(I) 〔式中、Rは置換または非置換の1価の炭化水素基で、
Rのうち5〜50モル%はビニル基であり、aは0<a<
4の数である。〕、および、 未加硫ゴム層(A)が有機過酸化物で加硫可能なシリ
コーンゴムと有機ゴムとの混合物および有機過酸化物を
含有している層であり、かつ、未加硫ゴム層(B)が有
機過酸化物で加硫可能な(A)層に含まれる有機ゴムと
は異なる有機ゴムおよび有機過酸化物を含有している層
である上記のゴム積層体、 を提供するものである。
いる未加硫ゴム層である。
あり、R′のうち0.02〜5モル%はビニル基、aは1.90
0〜2.004の数である。〕 で表され、重合度が500〜10,000のオルガノポリシロキ
サンであり、主として直鎖のものであるが、その一部が
分岐、三次元構造のものでもよい。また、単独重合体、
共重合体もしくはそれらの混合物であってもよい。この
オルガノポリシロキサンの置換または非置換の1価の炭
化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基、フェニル基、ビニル基およびこれらをハロゲン原
子またはシアノ基で置換した置換炭化水素基などを挙げ
ることができるが、分子中のケイ素に直結するこれらの
炭化水素基の0.02〜5モル%はビニル基であることが必
要である。
シリコーンゴムに添加されているシリカ、加工助剤など
の各種特性向上剤を配合することができる。
加硫ゴム層である。
よく、ポリマー中に不飽和基または3級炭素、臭素、ヨ
ウ素、活性水素基などのラジカルにより引き抜かれ易い
基を有するポリマーであり、例えば以下のポリマーが挙
げられる。
ム、エチレン・α−オレフィン系共重合ゴム、アクリル
ゴム、エチレンおよび/または酢酸ビニルとアクリル酸
エステルとの共重合ゴム、エピハロヒドリンとアリルグ
リシジルエーテルなどの不飽和基含有モノマーとの共重
合ゴム、ポリエチレンのハロゲン化またはクロルスルホ
ン化物、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、臭素、ヨ
ウ素、3級炭素および/または不飽和二重結合を有する
フッ素ゴムが挙げられる。
の少なくとも一方にオルガノポリシロキサン(C)が配
合される。
(I): RaSiO(4−a)/2 ……(I) 〔式中、Rは置換または非置換の1価の炭化水素基であ
り、Rのうち5〜50モル%はビニル基、aは0<a<4
の数である。〕 で表され、重合度が3〜500のものである。
ビニル基以外の1価の炭化水素基としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、フェニル基およびそれらをハロ
ゲン原子またはシアノ基で置換した炭化水素基などを挙
げることができる。ケイ素原子に直結するビニル基は、
ケイ素原子に結合した炭化水素基の5〜50モル%であ
り、好ましくは10〜50モル%である。
を得ることができない。またオルガノポリシロキサン
(C)の重合度が高すぎると、十分な接着力が得られ
ず、低すぎると揮発しやすく取り扱いにくい。オルガノ
ポシロキサン(C)は、主として直鎖または環状のもの
であるが、その一部が分岐していてもよく、共重合体ま
たはこれらの混合物であってもよい。オルガノポリシロ
キサン(C)の添加量は、シリコーンゴムまたは有機ゴ
ム100重量部に対して0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜1
0重量部の範囲である。オルガノポリシロキサンの添加
量が少なすぎると、十分な接着が得られず、多すぎると
シリコーンゴムまたは有機ゴムの特性を損なうことにな
る。
重ね合せて加硫を行なう。
橋剤(加硫剤)として好ましくは、有機過酸化物を用い
ることができ、その例としては、次のものが挙げられ
る。
サイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5
−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、
α,α′−ビス(t−ブチルパーオキシ)p−ジイソプ
ロピルベンゼンなどのアルキルパーオキサイド、t−ブ
チルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソ
プロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシベンゾエ
ートのごときパーオキシエステルなどである。これらは
1種単独または2種以上混合して使用されうる。これら
有機過酸化物は、ゴム(シリコーンゴムまたは有機ゴ
ム)100重量部に対して0.1〜10重量部の範囲で使用され
る。
使用することができる。
トのごとき多官能アリル化合物、エチレングリコールジ
メタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリ
レート、ポリエチレングリコールジアクリレートのごと
き多官能アクリルまたはメタクリル酸エステル、m−フ
ェニレンビスマレイミド、オキシム化合物、イオウ化合
物、1,2−ポリブタジエンのごとき多官能性のポリマー
などである。
通常有機ゴムの配合剤として使用される配合剤、例え
ば、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、炭酸亜鉛、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸
カルシウム、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物、ガラス
フレーク、ガラス繊維、その他粒状、盤状、繊維状の無
機および有機フィラーのような補強材、充填材、パラフ
ィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイル、液
状高分子のような軟化剤、フタル酸エステル、アジピン
酸エステル、マレイン酸エステル、フマル酸エステル、
リン酸エステルなどの可塑剤、ステアリン酸、ステアリ
ン酸ナトリウム、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドなどの
加工助剤、滑剤、各種顔料、カップリング剤、難燃剤な
どを配合することができる。
出成形または押出し成形機により、同時または異時点に
成形し、重ね合わせ同時加硫させることにより製造する
ことができる。
加硫時間は使用する有機過酸化物の種類により決まる
が、通常は100〜200℃、1〜60分の条件下に行なわれ
る。
熱処理することにより、1次加硫時間の短縮、接着力の
向上を図ることも可能である。
ついて説明する。
可能なシリコーンゴムと有機ゴムの混合物(以下、シリ
コーンゴム複合材という)および有機過酸化物を含有し
ている層である。
ムと同様のものであり、上記有機ゴムは、請求項(1)
の発明において、ゴム層(B)に含有されている有機ゴ
ムと同様のものである。
いて、シリコーンゴムおよび有機ゴムの架橋剤として用
いた有機過酸化物と同様のものである。
ムとの混合比は、シリコーンゴム3〜70重量%、有機ゴ
ム97〜30重量%、好ましくはシリコーンゴム3〜50重量
%、有機ゴム97〜50重量%である。
ンゴムと有機ゴムをロール、バンバリーミキサ、ニーダ
ーのようなインターナルミキサーで混合する方法、混合
中に反応させシリコーンゴムを架橋させる方法、または
シリコーンゴムエマルジョンの存在下に有機ゴムのモノ
マーをグラフト重合させる方法などが挙げられる。得ら
れたシリコーンゴム複合材の形態としては、有機ゴム中
に粒子径20μm以下のシリコーンゴム粒子が分散したも
のが好ましい。
可能な有機ゴムおよび有機過酸化物を含有している層で
ある。
(A)に含有されている有機ゴムおよび有機過酸化物と
同様のものである。
項(1)の発明と同様である。
が、本発明はこれに限定されるものではない。
に示す配合処方に従って40℃のロールミル上で架橋剤お
よびオルガノポリシロキサンを添加した。
サーを使用して混練りした有機ゴムに、架橋剤をロール
ミルで添加した。
ムを、各々約2mmの厚さの未加硫シートとし、互いに接
触させ、プレス成形により4mmの加硫シートとした。な
お、加硫は170℃、10分間とした。
したがってT型剥離試験を行った。
ブチルパーオキシ)ヘキサン 50% 3) 重合度=4、ビニル基 50モル%、環状オルガノ
ポリシロキサン 表−3に示す結果から明らかなように、シリコーンゴ
ムおよび有機ゴムの少なく一方にオルガノポリシロキサ
ンが含まれている実施例1〜14においては、シリコーン
ゴムを含有している層と有機ゴムを含有している層との
接着性が極めて良好である。
コーンゴムおよび有機ゴムは、いずれもオルガノポリシ
ロキサンを含有していないものであり、シリコーンゴム
を含有している層と有機ゴムを含有している層との接着
性が劣っている。
コーンゴム複合材料(A)〜(E)を調製した。
ニル基含有量0.1モル%、残余の有機基−メチル基、末
端基−トリメチルシリル基 (2) EPDM:ムーニー粘度(ML1+4,100℃)=47、プ
ロピレン単位含有量43重量%、沃素価=6 (3) 微粉末シリカ:平均粒径16mμ、比表面積240m2
/gの湿式シリカ (4) 軟化剤:比重0.877、流動点−15℃、アニリン
点144℃、98℃での粘度30cStのパラフィン系オイル (5) 老化防止剤:チバガイギ社製、lrganox1010 (6) 加硫剤:α,α′−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)p−ジイソプロピルベンゼン (7) 亜鉛華:ゴム用1号 (8) ステアリン酸:通常の有機ゴムに使用されるグ
レード配合処方 (重量部) ポリジオルガノシロキサン 25 EPDM 75 微粉末シリカ 40 軟化剤 10 亜鉛華 5 ステアリン酸 1 老化防止剤 2 加硫剤 1.5 混練り機として1.7バンバリーミキサーを使用し、
ローターの回転数60rpm、スタート温度70℃で混練りを
行った。第1段階の混練り温度は約100℃、第2段階の
混練り温度は約130℃である。
間プレス加硫後、150℃で2時間の2次加硫を行った。
合した有機基の0.1モル%がビニル基で、残余がメチル
基であり、前記平均組成式中のaの値が2,000で、かつ
平均重合度が6,000の直鎖状ポリメチルビニルシロキサ
ン100重量部に、表面をオルガノポリシロキサンで処理
して疏水化した微粉末シリカ35重量部をニーダーで均一
になるまで配合したものである。
末端がトリメチルシリル基で封鎖されており、20個のメ
チルハイドロジェンシロキサン単位からなる直鎖状のも
のである。
リコーンゴム組成物(イ)およびポリメチルハイドロジ
ェンシロキサン(ロ)を、順次、ゴムミキサー(60〜80
℃に加熱し、60rpmに設定)内に投入、混練りし、均一
状態になった時点で、塩化白金酸1重量%を含むイソプ
ロパノール溶液を加えてさらに混練りし、再び均一状態
になったのち、排出した。排出時のゴム組成物の温度
は、150〜200℃であった。
50モル%の環状オルガノポリシロキサン5重量部を添加
したものである。
サーを使用して混練りした有機ゴムに、架橋剤をロール
ミルで添加した。
び有機ゴムを用いて、表−4に示すような、ゴム積層体
を作製し、接着強度の試験を行なった。
mmのシートとし、互いに接触させプレス成形により厚さ
6mmの加硫シートにした。なお、シリコーンゴム複合材
と接着させる有機ゴムがジエン系ゴムの場合は約2mmの
シートとし、さらに飽和ゴム層をその外側に接触させ加
硫シートを作製した。加硫は170℃で20分行なった。加
硫シートを1cm幅に打ち抜き、JIS K6854に従ってT型剥
離試験を行なった。剥離速度は5mm/分とした。
出し機を用いて、内径約15mm、内層に約0.5mmのシリコ
ーンゴム複合材を、外層に約2mmの有機ゴム配合物を同
時に押出し成形した。外層にジエン系ゴムを使用した場
合は、さらにその外側に1mmの飽和ゴム層を押出し成形
した。押出し機のヘッド温度は60℃とした。成形後ホー
スを蒸気圧7kgf/cm2の加硫下で20分加硫した。
で切り出し、手で引き離し界面で剥離するかどうかを試
験した。
ーブンに24時間放置後、1)、2)項の試験を行なっ
た。
シロキサンを添加した系はすべて熱老化後も優れた接着
力を有しているが、無添加の系は熱老化前後共に接着力
は劣っている。
ム層またはシリコーンゴム複合材層と有機ゴムを含有す
る層が強固に加硫接着されたゴム積層体が得られる。
ては、例えば 送水用、自動車用、空気用、吸上用、高圧用、酸素・
アセチレン用耐油用の二層、三層ゴムホース類 搬送用のコンベアベルト、動力を伝達する伝導ベルト
などのゴムベルト類 自動車用、鉄道車両用、産業機械用、航空機用、電気
・電子機器用、船舶港湾用などの防振ゴム 製鉄、製紙、印刷、紡績・染色、事務機器、電気音響
製品、農機具、プラスチック製造業用などのゴムロー
ル、ブランケット 化学工業、水処理装置、大気汚染防止、食品工業など
でのゴムライニング パッキン・ガスケットの素材、ルーフィング、フロア
ー材などでのゴム板、一般住宅、建築、土木、車両、自
動車、航空機、船舶などでのシーリング材、 パッキン、オイルシール、ダイヤフラム、バルブ、緩
衝ゴムなどの型物ゴム製品 ガス用、水道用、医療用などのゴム管、チューブ、自
動車用のウエザーストリップ、水切りゴム、ドアの窓
枠、トランクシール、ワイパーゴムなどおよび電線被覆
材などの押出ゴム製品 その他、運動競技用品、ゴム引布製品、フレキシブル
コンテナ、ゴム手袋、スポンジゴム製品などへの利用が
挙げられる。
む)体が考えられる。
Claims (2)
- 【請求項1】シリコーンゴムを含有している未加硫ゴム
層(A)と、有機ゴムを含有している未加硫ゴム層
(B)とを重ね合せて加硫したゴム積層体であって、上
記(A)または(B)層の少なくとも一方に下記平均単
位式(I)で示される重合度3〜500のオルガノポリシ
ロキサン(C)がゴム100重量部に対して0.1〜20重量部
配合されていることを特徴とするゴム積層体。 RaSiO(4−a)/2 ……(I) 〔式中、Rは置換または非置換の1価の炭化水素基で、
Rのうち5〜50モル%はビニル基であり、aは0<a<
4の数である。〕 - 【請求項2】未加硫ゴム層(A)が有機過酸化物で加硫
可能なシリコーンゴムと有機ゴムの混合物および有機過
酸化物を含有している層であり、かつ、未加硫ゴム層
(B)が有機過酸化物で加硫可能な(A)層に含まれる
有機ゴムとは異なる有機ゴムおよび有機過酸化物を含有
している層であることを特徴とする請求項(1)記載の
ゴム積層体。
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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JPH03197135A JPH03197135A (ja) | 1991-08-28 |
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Family
ID=18327979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP33949289A Expired - Lifetime JP2700830B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | ゴム積層体 |
Country Status (1)
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JPH07227936A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Kasei Kogyo Kk | ゴム積層品及びその製造方法 |
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CN113717475B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-06-16 | 铁科纵横(天津)科技发展有限公司 | 橡胶地板原料组合物、橡胶地板及其制备方法与应用 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33949289A patent/JP2700830B2/ja not_active Expired - Lifetime
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