JP3511114B2 - Method for producing rubber-based composite material - Google Patents

Method for producing rubber-based composite material

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JP3511114B2
JP3511114B2 JP12316595A JP12316595A JP3511114B2 JP 3511114 B2 JP3511114 B2 JP 3511114B2 JP 12316595 A JP12316595 A JP 12316595A JP 12316595 A JP12316595 A JP 12316595A JP 3511114 B2 JP3511114 B2 JP 3511114B2
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rubber
vulcanization
thin film
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oil
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永健 沈
雅人 吉川
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、特に基材とゴム層との
湿潤接着性が優れ、しかも短時間で加硫接合し得るゴム
系複合材の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、金属の硫化反応を用いてゴム加硫時に強固な接合を
得ることができる金属としては黄銅などの銅合金があ
る。これらの金属を用いて強固な接合を得るためには、
ゴム中に配合する硫黄、促進剤等を通常のゴムと比較し
て硫黄の場合は量を増やし、促進剤の場合は速度の遅い
ものを選択し、配合することが必要となる。また、黄銅
との強固で安定した接着を得るためには、ゴム配合中に
ナフテン酸コバルトを代表とする有機コバルト塩、有機
ニッケル塩等を配合する必要がある。しかしながら、硫
黄の増量、有機コバルト塩等の添加はゴムの耐熱物性に
大きく影響を及ぼす。特に湿潤状態で使用する機械の多
い防振ゴム等では接着させるために有機コバルト塩等を
配合すること、硫黄量を増やすことはできない。しか
も、防振ゴム用に一個当たりの単価の安いものの場合、
生産性を上げるために加硫時間を短くする必要がある。
そのためには加硫温度を上げると共に、未加硫ゴム中に
配合する促進剤の量を増やしたり、加硫速度を早くする
ような配合を選んでいる。このような系では、たとえ有
機コバルト塩のような接着を得るためのプロモーターを
配合しても黄銅系の金属とは加硫時に安定した接着を得
ることができない。 【0003】また、防振ゴムなどの複合材を作製するた
めには、早い加硫時間でも接着反応が進む接着剤を使用
している場合が多いが、接着剤の使用は溶剤などによる
公害の問題があり、接着剤を用いずに基材とゴムとを接
着性よく接合することが望まれる。 【0004】本出願人は、このような点から特開昭62
−87311、62−246278号公報において、ド
ライプレーティング法によりコバルト又はコバルト合金
を基材上に成膜することで未加硫ゴム加硫時に基材/ゴ
ムが強固に接合する複合体を製造する方法を提案した。
また、特開平1−290342号公報では基材/ゴム複
合体製造後の耐久性(耐湿熱劣化性)を向上させる目的
でコバルト成膜時及び成膜後の熱処理によりコバルトの
酸化を行っている。 【0005】しかしながら、更に接着剤を用いることな
く基材とゴムとを接合し得、しかも短時間で加硫接合し
得ると共に、防振ゴムの場合、特にタイヤ等と異なり直
接水がかかる場合が多く、湿潤接着性が重要な接着因子
となるが、かかる湿潤接着性が高い接合方法が望まれて
いる。 【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
基材とゴム層との湿潤接着性が優れ、しかも接着剤を用
いずに短時間でゴムの加硫接合を行うことができるゴム
系複合材の製造方法を提供することを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、金属等の
基材とゴムとを接合してゴム系複合材を製造するに当
り、基材表面にCoOx(xは0〜1の範囲の正数を示
す)で示される酸化コバルトの薄膜を形成すること、こ
の薄膜上にN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルス
ルフェンアミド(CZ)を加硫促進剤として用い、かつ
オイルを含有したゴム組成物を加硫接合することが有効
であることを知見した。 【0008】即ち、金属とゴムとを加硫時に直接接着さ
せる場合、ゴム配合にスルフェンアミド系の加硫促進剤
を混ぜることは公知であるが、この系は、他の促進剤に
比べ加硫速度が遅い。しかし、CZを用いる場合、加硫
時間は短くなるものである。ところが、CZを用いた場
合、基材表面にCoOx薄膜を形成して接合を行って
も、湿潤接着性が著しく劣るものであった。このため、
更に検討を進めた結果、ゴム組成物中に鉱物油等のオイ
ルを配合した場合、意外なことに湿潤接着性が顕著に向
上することを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。 【0009】従って、本発明は、基材表面にCoO
x(xは0〜1の範囲の正数を示す)薄膜を形成したの
ち、該薄膜上にN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジ
ルスルフェンアミドを加硫促進剤として含有すると共
に、オイルを含有したゴム組成物層を形成し、次いでこ
のゴム組成物を加硫することを特徴とするゴム系複合材
の製造方法を提供する。 【0010】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明のゴム系複合材の製造方法において、対象と
なる基材の種類は特に制限されず、金属、セラミック
ス、プラスチック等に適用可能である。この場合、金属
基材の種類としては、例えば鉄鋼、ステンレススチー
ル、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、
銅、銅合金、亜鉛、亜鉛合金、アモルファス合金などが
挙げられるが、これらに限定されるものではない。ま
た、セラミックス、プラスチックとしてもその目的に応
じて種々のものを選定することができる。この基材の形
状、サイズなどは目的に応じて適宜選定される。 【0011】本発明においては、このような基材のゴム
と接着すべき表面にCoOx(xは0〜1の範囲の正数
を示す)薄膜を形成する。この場合、CoOx薄膜を形
成する方法としては、各種気相めっき法により形成した
り、またCo薄膜を形成した後、これを酸化するなどの
方法で形成することができるが、スパッタリング法、特
にマグネトロンスパッタリング法、対向ターゲット型ス
パッタリング法を採用することが、簡便でかつ密着性に
優れたCoOx薄膜を形成し得る点から好ましい。 【0012】なお、基材表面にCoOx膜を形成する場
合、その前処理としてクリーニング処理をすることが望
ましい。その方法としては、溶剤洗浄、超音波洗浄、
酸、アルカリ洗浄等の湿式法、コロナ放電処理法、不活
性ガス雰囲気で行う大気圧プラズマクリーニング法、真
空中で行うプラズマクリーニング法、逆スパッタ法等の
乾式法が挙げられる。これらの処理により基材とCoO
x膜との密着性を高めることが望ましい。 【0013】また、上記スパッタリング法によりCoO
x膜を形成する場合、成膜時に酸化性を有するガスとス
パッタリングのためのガスを混合し反応させる方法が好
適で、一般には反応性スパッタリング法が採用される。
この場合、酸化するためのガスとして、酸素、オゾン、
空気、水等の酸素原子を有するものを使用できるが、特
に限定するものではない。スパッタリング用の不活性ガ
スとしてはヘリウム、アルゴン等が用いられるが、工業
的に用いることから最も安価なアルゴンが好ましい。こ
れらのガスの混合比を変えることでCoOx膜の酸化度
をコントロールすることができるが、使用する装置の大
きさ、コバルトターゲットの大きさ、真空チャンバーの
到達真空度、スパッタリング方法の違い等により得られ
る酸化度はばらつく。 【0014】この場合、所定真空度(ガス圧力)での種
々の不活性ガスと酸素分子を有するガスとの比率におけ
るターゲットに投入するDCパワーに対する投入電圧の
変化を測定し、投入パワー対ターゲット及び基材間の電
圧(投入電圧)曲線を作成し、該電圧が急激に変化(上
昇)するパワーの変移点を求めると共に、スパッタリン
グを、この変移点以上のパワーで成膜を行う方法を採用
することが好ましい。この場合、変移点近傍では接着性
にばらつきが生じるおそれがあるため、好ましくは少な
くともパワー変移点より30W以上、より好ましくは5
0W以上、更に好ましくは100W以上のパワーでスパ
ッタリングを行う。これにより、酸化コバルトの酸化度
が高く、優れた接着性を有する酸化コバルト薄膜が得ら
れる。 【0015】なお、スパッタリングのその他の条件は公
知の通常の条件とすることができるが、真空度は1mT
orr〜1Torrとすることが好ましく、また不活性
ガスに対する酸素分子を有するガスの混合割合は投入す
る電力により異なるが、容量比として不活性ガス:O2
=1:0〜1:1の範囲とすることが望ましい。 【0016】酸化コバルト膜の膜厚は目的に応じて選定
することができるが、通常10Å〜100μmが薄膜の
生産性から好ましく、特に50Å〜1μmが好ましい。 【0017】一方、本発明で用いるゴム組成物中のゴム
成分としては、天然ゴム(NR)、及び構造式中に炭素
−炭素二重結合を有する合成ゴムを単独で或いは2種以
上ブレンドして使用できる。上記合成ゴムには、イソプ
レン、ブタジエン、クロロプレン等の共役ジエン化合物
の単独重合体であるポリイソプレンゴム(IR)、ポリ
ブタジエンゴム(BR)、ポリクロロプレンゴム等、前
記共役ジエン化合物とスチレン、アクリロニトリル、ビ
ニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルア
クリレート類、アルキルメタクリレート類等のビニル化
合物との共重合体であるスチレンブタジエン共重合ゴム
(SBR)、ビニルピリジンブタジエンスチレン共重合
ゴム、アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム、アクリ
ル酸ブタジエン共重合ゴム、メタアクリル酸ブタジエン
共重合ゴム、メチルアクリレートブタジエン共重合ゴ
ム、メチルメタアクリレートブタジエン共重合ゴム等、
エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類
とジエン化合物との共重合体〔例えばイソブチレンイソ
プレン共重合ゴム(IIR)〕、オレフィン類と非共役
ジエンとの共重合体(EPDM)〔例えばエチレン−プ
ロピレン−シクロペンタジエン三元共重合体、エチレン
プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン三元共
重合体、エチレンプロピレン−1,4−ヘキサジエン三
元共重合体〕、シクロオレフィンを開環重合させて得ら
れるポリアルケナマー〔例えばポリペンテナマー〕、オ
キシラン環の開環重合によって得られるゴム〔例えば硫
黄加硫が可能なポリエピクロロヒドリンゴム〕、ポリプ
ロピレンオキシドゴム等が含まれる。また、前記各種ゴ
ムのハロゲン化物、例えば塩素化イソブチレンイソプレ
ン共重合ゴム(Cl−IIR)、臭素化イソブチレンイ
ソプレン共重合ゴム(Br−IIR)等も含まれる。更
に、ノルボルネンの開環重合体も用い得る。また更に、
ブレンドゴムとしては上述のゴムにエピクロロヒドリン
ゴム、ポリプロピレンオキシドゴム、クロロスルフォン
化ポリエチレン等の飽和弾性体をブレンドして用いるこ
ともできる。 【0018】本発明で用いるゴム組成物には、更に硫
黄、有機硫黄化合物、その他の架橋剤を上記ゴム成分1
00部(重量部、以下同様)当り好ましくは0.01〜
10部、より好ましくは0.1〜6部が配合され、また
加硫促進剤として本発明ではCZ(N−シクロヘキシル
−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)が配合され
る。この場合、CZの配合量はゴム成分100部に対し
て0.01〜10部、特に0.1〜5部とすることが好
ましく、本発明においてはCZを用いることで加硫時間
を短くすることができる。 【0019】更に、本発明のゴム組成物には、例えばパ
ラフィン系、ナフテン系、芳香族系プロセスオイル、エ
チレン−α−オレフィンのコオリゴマー、パラフィンワ
ックス、流動パラフィン等の鉱物油、ひまし油、綿実
油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、
落花生油等の植物油などのオイルを配合するもので、こ
れによりCZの使用に伴う上記CoOx薄膜上における
ゴムとの湿潤接着性を向上させることができる。オイル
の配合量はゴム成分100部に対して3〜50部、特に
4〜10部とすることが好ましい。オイルの配合量が少
なすぎると湿熱接着性改善効果が少なく、多すぎるとゴ
ム自身のバネ特性が大きく変化する。特に防振ゴムの場
合、振動を減衰させるために重要なtanδが大きく変
化する傾向がある。 【0020】上記ゴム成分には、更に常法に従い、目
的、用途などに応じてカーボンブラック、シリカ、炭酸
カルシウム、硫酸カルシウム、クレイ、マイカ等の充填
剤、亜鉛華、ステアリン酸等の加硫促進助剤等を添加し
てゴム組成物を調製することができる。なお、本発明に
おいては、部分酸化コバルトとゴムとの加硫接着促進剤
として有機コバルト塩類を特に配合する必要はない。 【0021】上記ゴム組成物と基材表面のCoOx薄膜
との接合は、該薄膜上にゴム組成物を加熱圧着して加硫
接着するものであるが、加硫法は硫黄加硫のほか、ジチ
オモルフォリン、チウラム加硫等の有機硫黄化合物によ
る有機硫黄加硫などが採用され、常法に従って加硫する
ことができる。これらの中では特に硫黄加硫による方法
が好ましい。この場合、硫黄や有機硫黄化合物中の硫黄
の配合量はゴム成分100部に対して0.5〜7部、特
に1〜6部とすることが好ましい。 【0022】本発明方法では、上記硫黄を例えば5〜6
部といった多量配合したゴム組成物で、長時間加硫接着
を行った後、例えば−60℃程度の低温雰囲気下で剥離
試験を行った場合でもCoOx薄膜内の破壊が生じず、
基材とゴムとを強固に接合でき、このため本発明方法は
金属等の基材とゴムとの接合強度を必要とするタイヤ、
動力伝達ベルト、コンベアベルト、ホース等の繊維状金
属を芯材に用いたゴム系複合材や防振ゴム、免振材、ゴ
ムクローラ、ラバースクリーン、ゴムロールなどの各種
ゴム製品や部品類の製造に広く応用できる。特に、本発
明は、湿潤接着性が良好であるため、防振ゴム等の製造
に有効である。 【0023】 【発明の効果】本発明によれば、基材とゴム層との湿潤
接着性が優れ、かつ加硫時間が短い上、接着剤を用いず
とも強固に接合することができるものである。 【0024】 【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。 【0025】〔実施例、比較例〕基材として10×75
×0.5mmのアルミニウム試験片を用い、まず表面を
アセトンで洗浄した後、高周波13.56MHz、10
0Wで5分間減圧アルゴンプラズマ処理を行った。上記
基材上にマグネトロンスパッタリング法でCoOx膜を
目標厚み500Åで形成した。スパッタリング時の条件
は、スパッタ用ガスとしてアルゴン18ml/分、酸化
用として酸素6ml/分をスパッタ装置内に流し、ガス
圧力5mTorrで、ターゲット投入パワーを800W
として30秒間成膜を行った。 【0026】次に、表1に示す配合系のゴム組成物を用
いて接着性を検討した。加硫時間はそれぞれ配合後最適
加硫時間をキュラストメーターで測定し、その時間を2
倍した時間をテストピースの加硫時間として150℃で
加硫した。表2に接着のデータを示す。 【0027】 【表1】 【0028】 【表2】 【0029】なお、ドライ接着は上記ゴム組成物を加硫
接着して得られたゴム系複合材につき、引張試験機によ
り50mm/分の引張強度にて90度剥離試験を室温、
大気中で行った。ウエット接着は、上記接着試験におい
て、ゴム−基材界面に水を滴下し、界面に水が存在する
中で90度剥離テストを行った。 【0030】表1の結果より、加硫促進剤A、即ちCZ
を用いた場合に加硫速度が速く、防振ゴムのような小型
製品を製造する場合に有利であることがわかる。しか
し、表2の配合ナンバーAの結果に見られるように、オ
イル無配合の系ではウエット接着(湿潤接着性)が悪
い。ところが、これにオイルをある程度以上添加するこ
とで湿潤接着性が向上することが認められる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the production of a rubber-based composite material which has excellent wet adhesion between a substrate and a rubber layer and can be vulcanized and bonded in a short time. About the method. 2. Description of the Related Art Generally, copper alloys such as brass are metals capable of obtaining a strong bond during rubber vulcanization by using a metal sulfidation reaction. In order to obtain a strong joint using these metals,
Compared with ordinary rubber, it is necessary to increase the amount of sulfur, accelerator and the like to be blended in the rubber in the case of sulfur and to select and blend a slower accelerator in the case of the accelerator. In addition, in order to obtain strong and stable adhesion to brass, it is necessary to compound an organic cobalt salt, an organic nickel salt typified by cobalt naphthenate, and the like in the rubber compounding. However, increasing the amount of sulfur and adding an organic cobalt salt or the like greatly affects the heat resistance of rubber. In particular, in the case of an anti-vibration rubber or the like which has many machines used in a wet state, it is not possible to mix an organic cobalt salt or the like for adhesion and to increase the amount of sulfur. In addition, if the price per unit is low for vibration isolating rubber,
It is necessary to shorten the vulcanization time to increase the productivity.
For this purpose, the vulcanization temperature is increased, the amount of the accelerator to be blended in the unvulcanized rubber is increased, or the blending is selected so as to increase the vulcanization rate. In such a system, even if a promoter for obtaining adhesion such as an organic cobalt salt is blended, stable adhesion with a brass-based metal cannot be obtained during vulcanization. Further, in order to produce a composite material such as a vibration-proof rubber, an adhesive which allows an adhesive reaction to proceed even in a short vulcanization time is often used. There is a problem, and it is desired to bond the base material and the rubber with good adhesiveness without using an adhesive. The applicant of the present invention has disclosed in
-87331, 62-246278, a method for producing a composite in which a base material / rubber is firmly joined at the time of vulcanization of unvulcanized rubber by forming a film of cobalt or a cobalt alloy on a base material by a dry plating method. Suggested.
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-290342, cobalt is oxidized at the time of forming a cobalt film and by a heat treatment after the film formation in order to improve the durability (wet heat deterioration resistance) after the production of the base material / rubber composite. . [0005] However, the base material and the rubber can be bonded without using an adhesive, and vulcanization bonding can be performed in a short period of time. In many cases, wet adhesion is an important adhesion factor, and a bonding method having high wet adhesion is desired. The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a method for producing a rubber-based composite material which has excellent wet adhesion between a base material and a rubber layer and can perform vulcanization bonding of rubber in a short time without using an adhesive. The present inventor has made intensive studies to achieve the above object, and as a result, manufactured a rubber-based composite material by bonding a base material such as metal to rubber. In doing so, a thin film of cobalt oxide represented by CoO x (x is a positive number in the range of 0 to 1) is formed on the substrate surface, and N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfur is formed on the thin film. It has been found that it is effective to use phenamide (CZ) as a vulcanization accelerator and vulcanize and bond a rubber composition containing oil. That is, when a metal and a rubber are directly adhered to each other during vulcanization, it is known that a sulfenamide-based vulcanization accelerator is mixed into the rubber compound, but this system is more vulcanizable than other accelerators. Sulfurization rate is slow. However, when CZ is used, the vulcanization time is shortened. However, when CZ was used, even when a CoO x thin film was formed on the surface of the substrate and joined, the wet adhesion was extremely poor. For this reason,
As a result of further study, it was found that when an oil such as a mineral oil was blended into the rubber composition, the wet adhesion was unexpectedly remarkably improved, and the present invention was accomplished. [0009] Accordingly, the present invention provides a method for forming a substrate on the surface of CoO.
x After forming a thin film (x represents a positive number in the range of 0 to 1), N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide is contained on the thin film as a vulcanization accelerator and oil is contained. A method for producing a rubber-based composite material, comprising forming a rubber composition layer formed as described above, and then vulcanizing the rubber composition. Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the method for producing a rubber-based composite material of the present invention, the type of the target substrate is not particularly limited, and the present invention is applicable to metals, ceramics, plastics, and the like. In this case, as the type of the metal substrate, for example, steel, stainless steel, titanium alloy, aluminum, aluminum alloy,
Examples include, but are not limited to, copper, copper alloys, zinc, zinc alloys, amorphous alloys, and the like. Various ceramics and plastics can be selected according to the purpose. The shape, size and the like of the substrate are appropriately selected according to the purpose. In the present invention, a CoO x (x is a positive number in the range of 0 to 1) thin film is formed on the surface of the substrate to be bonded to the rubber. In this case, as a method of forming the CoO x thin film, it can be formed by various vapor phase plating methods, or by forming a Co thin film and then oxidizing the Co thin film. Adopting a magnetron sputtering method or a facing target type sputtering method is preferable in that a CoO x thin film which is simple and has excellent adhesion can be formed. When a CoO x film is formed on the surface of a substrate, it is desirable to perform a cleaning process as a pre-treatment. The methods include solvent cleaning, ultrasonic cleaning,
Examples include wet methods such as acid and alkali cleaning, corona discharge treatment, atmospheric pressure plasma cleaning in an inert gas atmosphere, plasma cleaning in a vacuum, and dry methods such as reverse sputtering. By these processes, the base material and CoO
It is desirable to increase the adhesion to the x film. Further, CoO is formed by the sputtering method.
When the x film is formed, a method of mixing and reacting a gas having an oxidizing property and a gas for sputtering at the time of film formation is preferable, and a reactive sputtering method is generally employed.
In this case, oxygen, ozone,
Although those having oxygen atoms such as air and water can be used, they are not particularly limited. Helium, argon, or the like is used as the inert gas for sputtering, but argon, which is the least expensive, is preferable because it is used industrially. The degree of oxidation of the CoO x film can be controlled by changing the mixing ratio of these gases, but depending on the size of the equipment used, the size of the cobalt target, the ultimate vacuum degree of the vacuum chamber, the difference in the sputtering method, etc. The degree of oxidation obtained varies. In this case, the change of the input voltage with respect to the DC power applied to the target at the ratio of various inert gases and the gas containing oxygen molecules at a predetermined degree of vacuum (gas pressure) is measured, and the input power versus the target and the target are measured. A voltage (input voltage) curve between the base materials is created, a transition point of the power at which the voltage is rapidly changed (increased) is obtained, and a method of forming a film by sputtering at a power equal to or higher than the transition point is adopted. Is preferred. In this case, there is a possibility that the adhesiveness may vary near the transition point. Therefore, it is preferable that the power transition point is at least 30 W or more, more preferably 5 W or more.
Sputtering is performed at a power of 0 W or more, more preferably 100 W or more. As a result, a cobalt oxide thin film having a high degree of oxidation of the cobalt oxide and excellent adhesiveness can be obtained. The other sputtering conditions can be the same as those known in the art, but the degree of vacuum is 1 mT
it is preferable that the Orr~1Torr, Although the mixing ratio of the gas having an oxygen molecule to the inert gas varies depending power applied, the inert gas as a volume ratio: O 2
= 1: 0 to 1: 1. The thickness of the cobalt oxide film can be selected according to the purpose, but it is usually preferably from 10 to 100 μm from the viewpoint of productivity of the thin film, and particularly preferably from 50 to 1 μm. On the other hand, as the rubber component in the rubber composition used in the present invention, natural rubber (NR) and synthetic rubber having a carbon-carbon double bond in the structural formula alone or as a blend of two or more kinds are used. Can be used. Examples of the synthetic rubber include polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), and polychloroprene rubber, which are homopolymers of conjugated diene compounds such as isoprene, butadiene, and chloroprene, and the conjugated diene compound and styrene, acrylonitrile, and vinyl. Styrene butadiene copolymer rubber (SBR) which is a copolymer with vinyl compounds such as pyridine, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylates and alkyl methacrylates, vinyl pyridine butadiene styrene copolymer rubber, acrylonitrile butadiene copolymer rubber, acrylic Acid butadiene copolymer rubber, methacrylic acid butadiene copolymer rubber, methyl acrylate butadiene copolymer rubber, methyl methacrylate butadiene copolymer rubber,
Copolymers of olefins such as ethylene, propylene and isobutylene with diene compounds [eg isobutylene isoprene copolymer rubber (IIR)], copolymers of olefins with non-conjugated dienes (EPDM) [eg ethylene-propylene-cyclo Pentadiene terpolymer, ethylene propylene-5-ethylidene-2-norbornene terpolymer, ethylene propylene-1,4-hexadiene terpolymer], polyalkenamer obtained by ring-opening polymerization of cycloolefin [ For example, polypentenamer], rubber obtained by ring-opening polymerization of an oxirane ring [for example, polyepichlorohydrin rubber capable of sulfur vulcanization], and polypropylene oxide rubber are included. Further, halides of the various rubbers, for example, chlorinated isobutylene isoprene copolymer rubber (Cl-IIR), brominated isobutylene isoprene copolymer rubber (Br-IIR), and the like are also included. Further, a ring-opened polymer of norbornene may be used. Moreover,
As the blended rubber, a blend of a saturated elastic material such as epichlorohydrin rubber, polypropylene oxide rubber, chlorosulfonated polyethylene, or the like with the above rubber can also be used. The rubber composition used in the present invention further comprises sulfur, an organic sulfur compound, and other crosslinking agents.
Preferably from 0.01 to 100 parts by weight (the same applies hereinafter).
10 parts, more preferably 0.1 to 6 parts, is blended, and in the present invention, CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide) is blended as a vulcanization accelerator. In this case, the compounding amount of CZ is preferably 0.01 to 10 parts, particularly preferably 0.1 to 5 parts with respect to 100 parts of the rubber component. In the present invention, the vulcanization time is shortened by using CZ. be able to. Furthermore, the rubber composition of the present invention includes mineral oils such as paraffinic, naphthenic, aromatic process oils, copolymers of ethylene-α-olefins, paraffin wax, liquid paraffin, castor oil, cottonseed oil, and the like. Linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, coconut oil,
An oil such as a vegetable oil such as peanut oil is blended therein, whereby the wet adhesion to rubber on the CoO x thin film accompanying the use of CZ can be improved. The amount of the oil is preferably 3 to 50 parts, more preferably 4 to 10 parts, per 100 parts of the rubber component. If the amount of the oil is too small, the effect of improving the wet heat adhesion is small, and if the amount is too large, the spring characteristics of the rubber itself greatly change. In particular, in the case of a vibration-proof rubber, tan δ, which is important for damping vibration, tends to greatly change. The rubber component may be further used in a conventional manner according to the purpose and application, for example, fillers such as carbon black, silica, calcium carbonate, calcium sulfate, clay and mica, and vulcanization accelerators such as zinc white and stearic acid. A rubber composition can be prepared by adding an auxiliary agent or the like. In the present invention, it is not necessary to particularly add an organic cobalt salt as a vulcanization adhesion promoter between the partially cobalt oxide and the rubber. The bonding between the rubber composition and the CoO x thin film on the surface of the substrate is performed by heating and pressing the rubber composition on the thin film and bonding them by vulcanization. Organic sulfur vulcanization with an organic sulfur compound such as dithiomorpholine or thiuram vulcanization is employed, and vulcanization can be performed according to a conventional method. Among these, the method using sulfur vulcanization is particularly preferred. In this case, the compounding amount of sulfur in the sulfur or the organic sulfur compound is preferably 0.5 to 7 parts, particularly preferably 1 to 6 parts with respect to 100 parts of the rubber component. In the method of the present invention, the above sulfur is, for example, 5 to 6
After performing vulcanization bonding for a long time with a rubber composition blended in a large amount such as a part, even if a peeling test is performed in a low temperature atmosphere of, for example, about −60 ° C., no destruction in the CoO x thin film occurs
The base material and the rubber can be strongly bonded, and therefore the method of the present invention requires a bonding strength between the base material such as a metal and the rubber,
Manufacture of various rubber products and parts such as power transmission belts, conveyor belts, rubber composites using fibrous metal as the core such as hoses, anti-vibration rubber, anti-vibration materials, rubber crawlers, rubber screens, rubber rolls, etc. Can be widely applied. In particular, the present invention is effective in producing vibration-proof rubber and the like because of good wet adhesion. According to the present invention, the wet adhesion between the base material and the rubber layer is excellent, the vulcanization time is short, and strong bonding can be performed without using an adhesive. is there. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. [Examples and Comparative Examples] 10 × 75 as a substrate
Using an aluminum test piece of × 0.5 mm, the surface was first washed with acetone, and then a high-frequency 13.56 MHz,
A vacuum argon plasma treatment was performed at 0 W for 5 minutes. On the substrate, a CoO x film was formed with a target thickness of 500 ° by magnetron sputtering. The sputtering conditions were as follows: 18 ml / min of argon as a gas for sputtering, and 6 ml / min of oxygen for oxidization were flown into the sputtering apparatus, the gas pressure was 5 mTorr, and the target input power was 800 W.
For 30 seconds. Next, the adhesiveness was examined using the compounded rubber compositions shown in Table 1. For the vulcanization time, the optimum vulcanization time after compounding was measured with a curast meter, and the time was calculated as 2
The multiplied time was the vulcanization time of the test piece at 150 ° C. Table 2 shows the adhesion data. [Table 1] [Table 2] In the dry bonding, a rubber-based composite material obtained by vulcanizing and bonding the above rubber composition was subjected to a 90 ° peel test at room temperature at a tensile strength of 50 mm / min using a tensile tester.
Performed in air. In the wet adhesion, in the above adhesion test, water was dropped on the rubber-substrate interface, and a 90-degree peel test was performed in the presence of water at the interface. From the results shown in Table 1, the vulcanization accelerator A, ie, CZ
When vulcanization is used, the vulcanization rate is high, which is advantageous for producing a small product such as a vibration-proof rubber. However, as can be seen from the results of Formulation No. A in Table 2, the system without oil has poor wet adhesion (wet adhesion). However, it is recognized that the wet adhesiveness is improved by adding oil to this to a certain extent or more.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 21/00 C08L 21/00 91/00 91/00 // C08L 21:00 21:00 (56)参考文献 特開 平7−53783(JP,A) 特開 平4−202233(JP,A) 特開 平3−220241(JP,A) 特開 昭62−189117(JP,A) 特開 昭62−87311(JP,A) 特開 平6−256585(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/12 B32B 15/06,25/04 C08L 7/00 - 21/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C08L 21/00 C08L 21/00 91/00 91/00 // C08L 21:00 21:00 (56) References JP 7 JP-A-5-3783 (JP, A) JP-A-4-202233 (JP, A) JP-A-3-220241 (JP, A) JP-A-62-189117 (JP, A) JP-A-62-87311 (JP, A) JP-A-6-256585 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08J 5/12 B32B 15 / 06,25 / 04 C08L 7 /00-21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 基材表面にCoOx(xは0〜1の範囲
の正数を示す)薄膜を形成したのち、該薄膜上にN−シ
クロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミドを
加硫促進剤として含有すると共に、オイルを含有したゴ
ム組成物層を形成し、次いでこのゴム組成物を加硫する
ゴム系複合材の製造方法であって、前記オイルの配合量
がゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して3〜5
0重量部であることを特徴とするゴム系複合材の製造方
法。
(57) Claims 1. After forming a CoOx (x is a positive number in the range of 0 to 1) thin film on the surface of a substrate, N-cyclohexyl-2-benzo is formed on the thin film. While containing thiazyl sulfenamide as a vulcanization accelerator, a rubber composition layer containing oil is formed, and then the rubber composition is vulcanized.
A method for producing a rubber-based composite material, comprising:
Is 3-5 based on 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition.
A method for producing a rubber-based composite material, which is 0 parts by weight .
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