JP2898550B2 - Epdmラミネート鋼板の製造法 - Google Patents

Epdmラミネート鋼板の製造法

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  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ニッケル・カドミウ
ム二次電池やニッケル・水素二次電池等に使用される防
爆弁の弁体(封口体)として好適なEPDMラミネート
鋼板の製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ニッケル・カドミウム二次電池やニッケ
ル・水素二次電池等に使用される防爆弁には、冷間圧延
鋼板にニッケルめっきを施して耐アルカリ性を付与し、
このニッケルめっき鋼板にEPDMを積層したラミネー
ト板が使用されているが、上記のニッケルめっき鋼板に
EPDMからなるゴムシートを接着する手段として、E
PDM組成物でゴムシートを成形し、ニッケルめっき鋼
板の片面に一液型もしくは二液型のゴム・金属加硫接着
剤を塗布し、この塗布面に上記のEPDMゴムシートを
重ねて加熱し、上記ゴムシートの加硫と接着を同時に行
う加硫接着、並びに上記ゴムシートを加硫した後、この
加硫ゴムシートを接着剤、例えばホットメルト接着剤、
ウレタン系接着剤または粘着テープ等で接着する接着剤
接着が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
加硫接着したものは、従来のゴム・金属加硫接着剤が前
記の電池に使用されているアルカリ電解液に対して耐性
がないため、アルカリ電解液が漏洩した場合にニッケル
めっき鋼板からゴムシートが剥離する危険があり、また
ゴム・金属加硫接着剤の保管、濃度、塗布量、乾燥条件
等の管理が煩雑である等の問題があった。また、ウレタ
ン系接着剤や粘着テープにも同様の問題があった。一
方、ホットメルト系接着剤には、耐アルカリ性の良好な
ものもあるが、耐アルカリ性が良好なものは、耐熱性に
乏しく、100℃前後で融けて接着力が失われるという
問題があった。
【0004】この発明は、ニッケルめっき鋼板との接着
力が強く、かつ耐アルカリ性および耐熱性に優れ、上記
のニッケル・カドミウム二次電池やニッケル・水素二次
電池等に使用される防爆弁の弁体、すなわち封口体とし
て好適なラミネート鋼板の製造法を提供するものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、ニッケル
めっき鋼板の片面にEPDM組成物からなるゴム層を備
えたEPDMラミネート鋼板を製造する方法において、
上記EPDM組成物の架橋剤として有機過酸化物架橋剤
を使用すると共に、無水マレイン酸付加ポリブタジエン
をEPDM100重量部に対して2〜15重量部配合し
て混練し、得られたゴム組成物でゴムシートを成形し、
このゴムシートを上記ニッケルめっき鋼板の片面に重ね
てプレス加硫することによって解決される。
【0006】この発明のEPDM組成物には、常法にし
たがって亜鉛華、老化防止剤、カーボンブラック等の各
種の添加剤がそれぞれ適量配合されるが、この発明は、
架橋剤として有機過酸化物架橋剤を使用し、特に無水マ
レイン酸付加ポリブタジエンを配合することにより、従
来のようにゴムシートの接合面に加硫接着剤を塗布する
ことなく、加硫接着する点に特徴がある。
【0007】上記無水マレイン酸付加ポリブタジエンの
配合量は、EPDM100重量部に対して2〜15重量
部であり、この配合量が2重量部未満の場合は、接着力
が不足して剥離し易くなり、反対に15重量部を超えた
場合は、耐熱老化性が低下する。なお、上記の無水マレ
イン酸付加ポリブタジエンにおける無水マレイン酸の付
加量は、5重量%以上、特に10重量%以上が好まし
い。また、ポリブタジエンの1,2ビニル含有量は、5
0%以上、特に60%以上が好ましい。また、有機過酸
化物架橋剤の好ましい配合量は、EPDM100重量部
に対して2〜6重量部である。
【0008】
【作用】EPDM組成物に無水マレイン酸付加ポリブタ
ジエンを配合することにより、この無水マレイン酸付加
ポリブタジエンが加硫接着剤として作用し、プレス加硫
を行って加圧しながら加熱することにより、EPDM組
成物からなるゴムシートがニッケルめっき鋼板のめっき
面に強力に接着される。ただし、鋼板にニッケルめっき
が施されていない場合は、接着されない。また、上記の
とおり、無水マレイン酸付加ポリブタジエンの配合量が
少ないと、所望の接着力が得られず、多過ぎると、耐熱
老化性が低下する。
【0009】そして、得られたラミネート鋼板は、ニッ
ケルめっき鋼板が良好な耐アルカリ性および耐酸化性を
有し、上記の加硫接着剤が耐アルカリ性および耐熱性に
優れるため、ニッケルめっき鋼板として厚み0.2〜
0.3mmのものを、またEPDMのゴムシートを厚み
0.2〜0.7mmに成形し、上記ラミネート鋼板を厚み
0.4〜1.0mmに形成し、直径3〜9mmの円板に打ち
抜くことにより、該円板をアルカリ二次電池の封口体用
として好適に使用することができる。
【0010】
【実施例】
実施例 下記の表1に記載された配合のEPDM組成物によって
厚み0.5mmのゴムシートを成形した。また、厚み0.
3mmの冷間圧延鋼板(SPCC、JIS−G−314
1)に電解ニッケルめっきを施し、厚み4μmのメッキ
層を形成し、得られたニッケルめっき鋼板に上記のゴム
シートを重ね、プレス加硫(面圧20kgf/cm2 、温度
170℃、時間25分)を行い、実施例のラミネート鋼
板を製造した。
【0011】 表 1 EPDM(住友化学工業社製、商品名「エスプレン505A」) 100重量部 亜鉛華1号(堺化学工業社製) 10重量部 ステアリン酸(花王社製、商品名「ルナックS−20」) 1重量部 老化防止剤A (大内新興化学工業社製、商品名「ノクラックCD」) 0.5重量部 老化防止剤B (大内新興化学工業社製、商品名「ノクラックMB」) 2重量部 カーボンブラック (東海カーボン社製、商品名「シースト116(MAF)) 50重量部 共架橋剤(日本化成社製、トリアリルイソシアヌレート) 1重量部 有機過酸化物架橋剤 (化薬ヌーリー社製、商品名「パーカドックスBC/40MB 」) 13重量部 無水マレイン酸付加ポリブタジエン (RICON RESINS,INC. 社製、商品名「RICOBOND 1756 」) 5重量部
【0012】比較例1 上記実施例の組成において、無水マレイン酸付加ポリブ
タジエンを省略する以外は、実施例と同様にして比較例
1のラミネート鋼板を製造した。
【0013】比較例2 上記実施例の組成において、無水マレイン酸付加ポリブ
タジエンの配合量を1重量部に減少する以外は、実施例
と同様にして比較例2のラミネート鋼板を製造した。
【0014】比較例3 上記実施例の組成において、無水マレイン酸付加ポリブ
タジエンの配合量を20重量部に増大する以外は、実施
例と同様にして比較例3のラミネート鋼板を製造した。
【0015】上記の実施例、比較例1〜3のラミネート
鋼板につき、状態値の引張強さ、伸び、100%引張応
力、硬度を、また耐熱老化性(120℃×168時間ギ
アー式老化)の引張強さ変化率、伸び変化率、100%
引張応力変化率、硬度変化率を、また圧縮永久歪(25
%圧縮×120℃×70時間圧縮)の歪み率を、また接
着性として剥離強度をJIS−K−6301に準じて測
定し、比較した。ただし、引張強さ、伸びの試験片は、
ゴムシートをニッケルめっき鋼板に重ねる際に部分的に
離型用フィルムを挟み、プレス加硫後にゴムシートから
切り取って作成した。また、剥離強度の試験片は、幅2
5mm、長さ100mmのニッケルめっき鋼板に同じ大きさ
のゴムシートを重ね、長さ50mmの部分に上記同様に離
型用フィルムを挟んでプレス加硫を行い、加硫後に引張
試験機を使用し、180度方向に引張って測定した。そ
の結果を下記の表2に示す。
【0016】 表 2 実施例 比較例1 比較例2 比較例3 状態値 引張強さ(MPa) 16.1 14.9 16.4 16.8 伸び (%) 140 120 160 140 100%引張応力(MPa) 8.4 10.7 7.2 10.6 硬度(JIS A ) 73 76 72 82 耐熱老化性 引張強さ変化率(%) + 7 + 4 +16 + 7 伸び変化率(%) − 7 − 8 − 6 −14 100%引張応力変化率(%) +27 +17 +30 +33 硬度変化(−) + 5 + 4 + 5 + 5 圧縮永久歪 歪率(%) 15 11 11 42 接着性 剥離強度(kgf/25mm) 2.69 0.46 0.29 1.66 剥離状況 ゴム破断 界面剥離 界面剥離 ゴム破断
【0017】上記の表2から明らかなように、比較例1
は無水マレイン酸付加ポリブタジエンを省略したので、
また比較例2は無水マレイン酸付加ポリブタジエンの配
合量が少ないので、いずれも接着力がほとんど発生しな
かった。なお、比較例1において、従来の2液型ゴム・
金属加硫接着剤(ロードファーイースト社製、プライマ
ーの商品名「ケムロック205」、カバーコートの商品
名「ケムロック236」)を塗布した比較例4は、剥離
強度が3.58kgf/25mmとなり、ゴム破断が発生した。
また、比較例3は、無水マレイン酸付加ポリブタジエン
の配合量が過大であるため、接着性は良好であったが、
耐熱老化性で伸びの低下率が大きく、また圧縮永久歪が
著しく低下し、EPDMの過酸化物架橋の特長である耐
熱性が失われる結果になった。
【0018】また、上記実施例のラミネート鋼板を直径
9mmの円板に打抜いて10個の試験片を製作し、この1
0個の試験片を、瓶に入れた26%濃度の苛成ソーダ水
溶液(温度40℃)に1週間浸漬し、毎日一定の時刻に
上記の瓶を強く振とうして剥離を促し、その剥離個数を
計数したところ、剥離したのは5日後で1個であった。
これに対して従来の2液型ゴム・金属加硫接着剤を使用
した上記の比較例4は、8時間後において2個が剥離
し、1日後には全数の10個が剥離した。
【0019】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明は、ニ
ッケルめっき鋼板の片面にEPDM組成物からなるゴム
層を備えたEPDMラミネート鋼板を製造する方法にお
いて、上記EPDM組成物の架橋剤として有機過酸化物
架橋剤を使用すると共に、無水マレイン酸付加ポリブタ
ジエンをEPDM100重量部に対して2〜15重量部
配合して混練し、得られたゴム組成物でゴムシートを成
形し、このゴムシートを上記ニッケルめっき鋼板の片面
に重ねてプレス加硫することを特徴とするEPDMラミ
ネート鋼板の製造法であるから、ニッケルめっき鋼板と
の接着力が強く、かつ耐アルカリ性および耐熱性に優れ
た接着が得られ、EPDMのもつ耐アルカリ性と有機過
酸化物架橋EPDMの耐熱性を損なうことのないEPD
Mラミネート鋼板が得られる。このEPDMラミネート
鋼板は、ニッケル・カドミウム二次電池やニッケル・水
素二次電池等の封口体として好適である。
【0020】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載さた発明において、EPDMラミネート鋼板の用途
をアルカリ二次電池の封口体用に限定したものであるか
ら、ニッケル・カドミウム二次電池やニッケル・水素二
次電池等の使用される防爆弁の弁体の耐熱性および耐ア
ルカリ性が改善され、耐久性が飛躍的に向上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C08L 23/16 C08L 23/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケルめっき鋼板の片面にEPDM組
    成物からなるゴム層を備えたEPDMラミネート鋼板を
    製造する方法において、上記EPDM組成物の架橋剤と
    して有機過酸化物架橋剤を使用すると共に、無水マレイ
    ン酸付加ポリブタジエンをEPDM100重量部に対し
    て2〜15重量部配合して混練し、得られたゴム組成物
    でゴムシートを成形し、このゴムシートを上記ニッケル
    めっき鋼板の片面に重ねてプレス加硫することを特徴と
    するEPDMラミネート鋼板の製造法。
  2. 【請求項2】 EPDMラミネート鋼板がアルカリ二次
    電池の封口体用である請求項1に記載のEPDMラミネ
    ート鋼板の製造法。
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