JP3933017B2 - Manufacturing method of metal / rubber composite materials - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属・ゴム複合材料の製造法に関する。更に詳しくは、塗布型クロメート処理していない金属板上に水系NBR塗液を適用して金属・ゴム複合材料を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ガスケット等のシール製品としては、金属板上にゴムをコーティングして密封性を付与したものが使用されている。金属板上にコーティングするゴム層の厚みは数10〜数100μm程度であり、そのため従来は未加硫状態のゴム組成物を有機溶剤に溶解したコーティング液を用い、これをコーティング、乾燥および加硫して使用していた。しかしながら、近年環境問題等からゴムの溶解に使用されていた有機溶剤の使用が困難となりつつあり、水系ゴム塗液を用いる方向にある。
【0003】
従来の溶剤希釈タイプの製品から水系ゴム塗液に変更する場合には、従来のものと同等性能を発現し、しかもコスト的にも同等あるいはそれ以下であることが求められる。しかしながら、水系ゴム塗液タイプで従来の溶剤希釈タイプと同等性能を発現するのは容易ではなく、これが製品化する上での障害となっている。
【0004】
また、金属板とゴムとの接着力を上げるために、金属板表面に塗布型クロメート処理を施すことも行われているが、環境問題などの見地からクロムレス化も望まれている。特に、塗布型クロメート処理をしていない金属板を用い、水分散液のゴム塗液を適用する場合には、溶剤希釈タイプと同等性能を発現させることは容易ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、塗布型クロメート処理していない金属板上に水系NBR塗液を適用して金属・ゴム複合材料を製造するに際し、従来の有機溶剤希釈タイプと同等の性能(物性、補強性、非粘着性など)を有するものの製造法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、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、そこに結合アクリロニトリル量が30%以上のNBRの水性ラテックスと粒子径が5〜300nmのカーボンブラックの水分散液を含有する水系ゴム塗液を塗布、乾燥させた後、面圧0.1MPa以上でプレス加硫させて金属・ゴム複合材料を製造する方法によって達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】
金属板としては、ステンレス鋼板、アルミニウム板、亜鉛鋼板等が用いられ、その厚さは限定されないが、一般には約0.1〜2.0mm程度のものが用いられる。十分な性能を発現させるためには、金属板表面をリン酸金属塩処理(ボンデ処理)した上で使用することが好ましく、その場合には塗膜の接着性を向上させるばかりではなく、金属板の耐腐食性向上にも寄与するようになる。
【0008】
金属板上には、ゴム層の形成に先立って、接着剤が塗布される。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。フェノール系接着剤としては、フェノール・ホルムアルデヒド重縮合物が好んで用いられる。シラン系カップリング剤としては、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。また、チタネート系カップリング剤としては、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート等が用いられる。これらを主成分とする接着剤中には、接着力向上のために、必要に応じてエラストマー等の高分子成分、シリカ等の無機添加物、有機金属触媒などが添加されていてもよい。これらの接着剤の金属板上への塗布は、ディッピング法、スプレー法、刷毛塗り法などの任意の方法で行なうことができ、その後所定温度での焼付け処理が行われる。
【0009】
接着剤が塗布された金属板上には、NBRの水性ラテックスとカーボンブラックの水分散液を含有する水系ゴム塗液が塗布される。水性ラテックスの形で用いられるNBRとしては、結合アクリロニトリル量が30%以上、好ましくは35%以上のNBRが用いられる。アクリロニトリルの結合量が30%より少ないものを用いた場合には、十分な物性および非粘着性の塗膜を形成させることができない。NBRは、環境衛生面から有機溶剤レスとするために、固型分濃度が約30〜60重量%の水性ラテックスとして用いられ、実際には市販品のNBR水性ラテックス、例えば日本ゼオン製品Nipolシリーズの1551、1561、1571、1571C、1571E、1571H、1571CL、LX511、LX513、LX517A、LX551等がそのまま用いられる。場合によっては、他のポリマーラテックス、例えばアクリルゴム水性ラテックス、フッ素ゴム水性ラテックスを併用することもできる。
【0010】
これらのNBR水性ラテックスと共に水系ゴム塗液を構成する成分であるカーボンブラックとしては、粒子径が5〜300nm、好ましくは20〜250nmのものが用いられる。粒子径がこれ以上のものを用いると、塗膜に十分な補強性および非粘着性を確保することができず、一方これ以下の粒子径のものを用いると、分散液の取り扱いが困難となる。このような範囲の粒子径を有するカーボンブラックとしては、SAF、ISAF、HAF、FEF、SRF、MT等のグレードのものが挙げられる。
【0011】
カーボンブラックは、水性ラテックス中のNBR100重量部に対し40〜160重量部、好ましくは60〜140重量部の割合で用いられ、形成される塗膜に十分な補強性および非粘着性を付与すると共に、廉価なカーボンブラックの配合割合を多くすることによって、製品の低コスト化をも達成せしめる。
【0012】
水系ゴム塗液中には、NBRの加硫に用いられるパーオキサイド系または硫黄系加硫剤、その他の必要な配合剤が添加されて用いられる。加硫剤の選定に際しては、加硫物性と加硫速度とが重要であるため、それらの点を考慮することが望ましい。加硫速度の点からは、約160〜260℃、好ましくは約180〜230℃の温度範囲において約5〜300秒、好ましくは約10〜200秒間で加硫するような加硫剤が望ましく、これを実現させるようなパーオキサイド系化合物の市販品としては、例えば日本油脂製品パーブチルZ、パーヘキサZ、パーブチルP、パークミルD、パーヘキサ25B、パーブチルC、パーブチルD、パークミルP等が挙げられ、また硫黄系化合物としては、硫黄の他に例えばテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等のチウラム類化合物、2-メチカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール類化合物、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛等のジチオ酸塩類等が挙げられる。特にパーオキサイド系化合物を用いた場合には、塗膜の耐熱耐久性が向上する。これらの加硫剤、加硫促進剤以外にも、上記加硫条件を満足させるような加硫促進剤を組合せて使用してもよい。
【0013】
以上の各成分を含有する水系ゴム塗液の金属板上への塗布は、ロールコート法、ナイフコート法、フローコート法、ダイコート法、ディッピング法またはこれらの方法の組合せ方法等の公知の方法で行われる。塗布後には、約50〜250℃で数〜数10分間程度の乾燥が行われ、その後プレス加硫が行われる。
【0014】
プレス加硫は、0.1MPa以上、好ましくは約0.2〜10MPaの面圧をかけた状態で、約160〜260℃で約5〜300秒間加熱して行われ、金属板上に膜厚約20〜400μm、好ましくは約20〜200μmの加硫ゴム層を形成させる。
【0015】
このようにして行われる金属・ゴム複合材料の製造法は、例えば100m以上の長さを有する長尺金属板にも適用することができ、塗布型クロメート処理していない長尺の接着剤塗布金属板上に水系ゴム塗液を塗布する工程、水分を乾燥させる工程および金属板と塗膜とをプレスにより加硫接着させる工程という一連の工程を連続ライン方式として行なうことができ、この場合にも所望の物性、補強性、非粘着性などを備えた長尺金属・ゴム複合材料を得ることができる。
【0016】
【発明の効果】
本発明方法では、ゴム塗液として有機溶媒を用いず、また金属板の表面処理に塗布型クロメート処理を施していないにも拘らず、従来の有機溶媒希釈タイプゴム塗液あるいは塗布型クロメート処理金属板を用いた場合と同等の性能を示す金属・ゴム複合材料が得られる。
【0017】
より具体的には、次のような効果が得られる。
(1)加硫方式としてプレス加硫方式をとることにより、加硫温度にもよるが5〜300秒間という短時間で加硫接着が完了する。
(2)これによって、膜厚が20〜400μm程度と薄いにも拘らず、製品表面が平滑になり、シール性が向上するばかりではなく、大気中では加硫阻害が起るようなパーオキサイド加硫系でも加硫することができる。
(3)また、加硫時の熱による添加剤等の揮発散逸を抑えることができるので、環境衛生上有利になる。
(4)金属板上にクロム酸塩の化成皮膜を設けなくとも製品機能が良好となるのはプレス加硫方式をとったためと考えられる。
(5)短時間でのプレス加硫は、製造方式を連続ライン方式とすることを可能とし、これによって低コスト化も図られる。
【0018】
製法方式を連続ライン方式とすることに関連して、次のようなことがいえる。連続ライン方式では、バッチ毎のプレス加硫方式と違い、連続的にゴム製品をプレス加硫していく際に短時間加硫できなければならないことは勿論であるが、ゴムのプレス金型面への粘着という不具合が起らないようにしておくことも重要である。このような点が満足されていないと、製造速度が遅くなり、製品表面に異物が付着し易くなるなど品質の維持も難かしくなり、結果としてコストアップにつながってしまうが、本発明方法ではこのような点が十分に満足されるので、連続ライン方式を可能としているのである。
【0019】
このような特徴を有する本発明の金属・ゴム複合材料は、ガスケット等の液体や気体等の密封用シール製品として有効に用いることができる。
【0020】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【0021】
実施例1〜3、参考例1〜2、比較例1〜
接着剤塗布鋼板I:ボンデ処理を施したSPCC鋼板上にフェノール系接着剤をディッピング法により塗布し、180℃で5分間の接着剤の焼付処理をした
接着剤塗布鋼板II:SUS鋼板(SUS304)上にシラン系接着剤(Dygussa社製品
Dynasilan DAMO)をディッピング法により塗布し、60℃で20分間の乾燥後に180℃で5分間の焼付処理をした
接着剤塗布鋼板III:塗布型クロメート処理を施したSUS鋼板(SUS304)上にシラン系接着剤(Dynasilan DAMO)をディッピング法により塗布し、60℃で20分間の乾燥後に180℃で5分間の焼付処理をした
ゴム塗液A:NBR水性ラテックス(日本ゼオン製品Nipol 1571E;固形分濃度40重量%)250g中に攪拌下でHAFグレードのカーボンブラックの水分散物(カーボンブラック濃度:30重量%)200g、亜鉛華10g、硫黄系加硫剤の水分散物(日本ゼオン製品SD-1)6gを順次添加し、60分間攪拌を続けてゴム塗液を得た
ゴム塗液B:NBR水性ラテックス(日本ゼオン製品Nipol 1571C;固形分濃度45重量%)222g中に攪拌下でMTグレードのカーボンブラックとHAFグレードのカーボンブラックの水分散物(MT/HAF=7/3、カーボンブラック濃度:40重量%)200g、亜鉛華10g、パーオキサイド系加硫剤(日本油脂製品パーブチルP)の水分散物(パーオキサイド濃度:40重量%)8gを順次添加し、60分間攪拌を続けてゴム塗液を得た
ゴム塗液C:NBR水性ラテックス(日本ゼオン製品Nipol LX513;固形分濃度45重量%)222g中に攪拌下でHAFグレードのカーボンブラックの水分散物(カーボンブラック濃度:30重量%)200g、亜鉛華10g、硫黄系加硫剤の水分散物(SD-1)6gを順次添加し、60分間攪拌を続けてゴム塗液を得た
ゴム塗液D:NBR水性ラテックス(Nipol 1571E;固形分濃度40重量%)250g中に攪拌下でHAFグレードのカーボンブラックの水分散物(カーボンブラック濃度:30重量%)100g、亜鉛華10g、硫黄系加硫剤の水分散物(SD-1)6gを順次添加し、60分間攪拌を続けてゴム塗液を得た
ゴム塗液E:NBRポリマー(日本合成ゴム製品N220S)100gに対し、HAFグレードのカーボンブラック60g、亜鉛華10g、ステアリン酸1g、老化防止剤(3C) 1g、硫黄1g、促進剤TS-10 2.5gを混練し、得られた生地をトルエン525g中に溶解した
【0022】
上記接着剤焼付処理済みの鋼板I〜IIIを200×200mmの大きさに切断し、その上面に上記ゴム塗液A〜Eをナイフコーターで、乾燥後の塗膜厚みが60μmまたは100μmとなるように塗布した。次いで、80℃に加熱したホットプレート上で6分間の脱水乾燥を行ない、乾燥後の試料にSUS304板の当て板をかぶせ、200℃に加熱したプレス機を用いて、2MPa、2分間のプレス加硫を行った(ただし、比較例3〜4ではオーブン加硫が行われたが、200℃では揮発ガスの発生が顕著なため、180℃のオーブン加硫とした)。
【0023】
得られた試料について、次の各項目の測定または評価を行った。
型への非粘着性:SUS304板の剥れ易さで評価して、粘着性なしを〇、粘着性大を×と評価
ゴバン目試験(接着性):初期およびロングライフクーラント(トヨタ純正LLC)液中に130℃で72時間浸せきした後、ゴバン目テープ試験を実施し、評点10〜0で、初期は10、9が合格、浸せき後は8以上を合格とする
屈曲試験(塗膜の割れ抵抗性):JIS K-5400準拠;初期および130℃、50時間または200時間の熱暴露後に180°折曲げを実施し、割れや剥れが認められないときを〇、剥がれには至っていないが、部分的に割れが認められるときを△、これらが認められたときを×と評価
表面粗さ(表面平滑性):塗膜表面粗さを表面粗さ計で測定し、粗さRaおよび最大粗さRmaxを測定
【0024】
以上の測定および評価結果は、次の表に示される。なお、比較例3(加硫時間3分間)では加硫されず、また比較例4(加硫時間20分間)では加硫時に多量の悪臭ガスが発生した。

Figure 0003933017
【0025】
以上の結果から、次のようなことがいえる。
(1)各実施例では水系ゴム塗液が用いられているが、塗布型クロメート処理を施した場合(参考例1)および溶剤希釈タイプの場合(参考例2)に相当する性能が得られている。
(2)プレス加硫の場合、比較例1〜2のゴム塗液では当て板への粘着性が大であった。
(3)初期ゴバン目評価はどれも殆んど問題なかったが、LLC液浸せき試験後の評価では比較例1、2、4にはゴム剥れがみられた。
(4)200時間の耐熱暴露試験では、比較例1、2、4でゴムの脆化に伴う破壊がみられた。
(5)オーブン加硫物では、プレス加硫物と比較して製品表面粗さが粗かった。
【0026】
実施例4
実施例3の条件を長さ1000mの接着剤焼付け処理済みの鋼板に適用し、ゴム溶液塗布-乾燥-加硫-巻取りの各工程が連続している連続ラインで実施したところ、製品機能評価結果は上記表の結果と変らなかった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a metal / rubber composite material. More specifically, the present invention relates to a method for producing a metal / rubber composite material by applying an aqueous NBR coating solution on a metal plate not subjected to coating-type chromate treatment.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a sealing product such as a gasket, a metal plate coated with rubber to provide a sealing property has been used. The thickness of the rubber layer to be coated on the metal plate is about several tens to several hundreds of μm. Therefore, conventionally, a coating solution obtained by dissolving an unvulcanized rubber composition in an organic solvent is used for coating, drying and vulcanization. I was using it. However, in recent years, it has become difficult to use an organic solvent that has been used for dissolving rubber due to environmental problems and the like, and a water-based rubber coating solution is being used.
[0003]
When changing from a conventional solvent-dilution type product to a water-based rubber coating solution, it is required that the same performance as that of the conventional one is developed and that the cost is equivalent or lower. However, it is not easy for the water-based rubber coating liquid type to exhibit the same performance as the conventional solvent dilution type, and this is an obstacle to commercialization.
[0004]
Further, in order to increase the adhesion between the metal plate and the rubber, a coating type chromate treatment is performed on the surface of the metal plate. However, from the viewpoint of environmental problems and the like, the use of chromeless is also desired. In particular, when using a metal plate that has not been subjected to coating-type chromate treatment and applying a rubber coating solution of an aqueous dispersion, it is not easy to exhibit the same performance as the solvent dilution type.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to produce a metal / rubber composite material by applying an aqueous NBR coating solution on a metal plate that has not been subjected to coating-type chromate treatment. , Non-tackiness, etc.).
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to apply an adhesive on a metal plate that has not been subjected to coating-type chromate treatment, to which an aqueous latex of NBR having a bound acrylonitrile amount of 30% or more and a water of carbon black having a particle size of 5 to 300 nm. This is achieved by a method of producing a metal / rubber composite material by applying a water-based rubber coating solution containing a dispersion and drying, followed by press vulcanization at a surface pressure of 0.1 MPa or more.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the metal plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, a galvanized steel plate or the like is used, and the thickness is not limited, but generally about 0.1 to 2.0 mm is used. In order to develop sufficient performance, it is preferable to use the metal plate surface after being treated with a metal phosphate (bonding), in which case the metal plate not only improves the adhesion of the coating, It will also contribute to the improvement of corrosion resistance.
[0008]
An adhesive is applied onto the metal plate prior to the formation of the rubber layer. As the adhesive, at least one of a phenol-based adhesive, a silane-based or titanate-based coupling agent is used. As the phenolic adhesive, a phenol / formaldehyde polycondensate is preferably used. Typical examples of the silane coupling agent include methoxysilanes and ethoxysilanes having a functional group such as a vinyl group, an amino group, and a mercapto group. Examples of titanate coupling agents include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctylpyrophosphate) titanate, and tetraisopropylbis (dioctyl phosphite) titanate. In the adhesive containing these as a main component, a polymer component such as an elastomer, an inorganic additive such as silica, an organometallic catalyst, or the like may be added as necessary to improve the adhesive strength. Application of these adhesives onto the metal plate can be performed by any method such as dipping, spraying, or brushing, followed by baking at a predetermined temperature.
[0009]
An aqueous rubber coating solution containing an aqueous latex of NBR and an aqueous dispersion of carbon black is applied on the metal plate to which the adhesive has been applied. As NBR used in the form of aqueous latex, NBR having a bound acrylonitrile amount of 30% or more, preferably 35% or more is used. When one having an acrylonitrile bond amount of less than 30% is used, a coating film having sufficient physical properties and non-adhesiveness cannot be formed. NBR is used as an aqueous latex having a solid concentration of about 30 to 60% by weight in order to eliminate organic solvents from the viewpoint of environmental hygiene. Actually, NBR aqueous latex such as Nipol series of Nippon Zeon products 1551, 1561, 1571, 1571C, 1571E, 1571H, 1571CL, LX511, LX513, LX517A, LX551 and the like are used as they are. In some cases, other polymer latex such as acrylic rubber aqueous latex and fluororubber aqueous latex may be used in combination.
[0010]
Carbon black having a particle diameter of 5 to 300 nm, preferably 20 to 250 nm, is used as a component constituting the aqueous rubber coating solution together with these NBR aqueous latexes. If a particle size larger than this is used, sufficient reinforcing properties and non-adhesiveness cannot be secured for the coating film, whereas if a particle size smaller than this is used, handling of the dispersion becomes difficult. . Examples of the carbon black having a particle diameter in such a range include SAF, ISAF, HAF, FEF, SRF, MT grades and the like.
[0011]
Carbon black is used in a proportion of 40 to 160 parts by weight, preferably 60 to 140 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of NBR in the aqueous latex, and gives sufficient reinforcement and non-stickiness to the formed coating film. By increasing the blending ratio of inexpensive carbon black, the cost of the product can be reduced.
[0012]
In the water-based rubber coating solution, a peroxide-based or sulfur-based vulcanizing agent used for vulcanization of NBR and other necessary compounding agents are added and used. In selecting a vulcanizing agent, vulcanization physical properties and vulcanization speed are important, and it is desirable to consider these points. From the viewpoint of vulcanization speed, a vulcanizing agent that vulcanizes in a temperature range of about 160 to 260 ° C., preferably about 180 to 230 ° C. for about 5 to 300 seconds, preferably about 10 to 200 seconds, is desirable, Examples of commercially available peroxide compounds that can realize this include Japanese oil products Perbutyl Z, Perhexa Z, Perbutyl P, Park Mill D, Perhex 25B, Perbutyl C, Perbutyl D, Park Mill P, etc. Examples of the system compound include sulfur, for example, thiuram compounds such as tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, and tetramethylthiuram monosulfide, thiazole compounds such as 2-methcaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, and dimethyldithiocarbamic acid. Zinc, zinc diethyldithiocarbamate, dibutyldithiocarbamine Dithio acid salts such as zinc. In particular, when a peroxide compound is used, the heat resistance of the coating film is improved. In addition to these vulcanizing agents and vulcanization accelerators, vulcanization accelerators that satisfy the above vulcanization conditions may be used in combination.
[0013]
The aqueous rubber coating solution containing each of the above components is applied to the metal plate by a known method such as a roll coating method, a knife coating method, a flow coating method, a die coating method, a dipping method, or a combination of these methods. Done. After coating, drying is performed at about 50 to 250 ° C. for several to several tens of minutes, and then press vulcanization is performed.
[0014]
The press vulcanization is performed by heating at about 160 to 260 ° C. for about 5 to 300 seconds under a surface pressure of 0.1 MPa or more, preferably about 0.2 to 10 MPa, and a film thickness of about 20 to A vulcanized rubber layer of 400 μm, preferably about 20 to 200 μm is formed.
[0015]
The metal / rubber composite material manufacturing method performed in this way can be applied to, for example, a long metal plate having a length of 100 m or more, and is a long adhesive-coated metal that is not subjected to coating-type chromate treatment. A series of processes, a process of applying a water-based rubber coating solution on a plate, a process of drying moisture, and a process of vulcanizing and bonding a metal plate and a coating film by a press can be performed as a continuous line system. A long metal / rubber composite material having desired physical properties, reinforcing properties, non-adhesiveness, and the like can be obtained.
[0016]
【The invention's effect】
In the method of the present invention, an organic solvent is not used as the rubber coating liquid, and the conventional organic solvent dilution type rubber coating liquid or coating type chromate-treated metal is used even though the surface treatment of the metal plate is not subjected to the coating chromate treatment. A metal / rubber composite material exhibiting the same performance as when using a plate is obtained.
[0017]
More specifically, the following effects can be obtained.
(1) By adopting the press vulcanization method as the vulcanization method, vulcanization adhesion is completed in a short time of 5 to 300 seconds depending on the vulcanization temperature.
(2) Despite the thin film thickness of about 20 to 400 μm, the surface of the product becomes smooth and the sealing performance is improved. In addition, peroxide addition that inhibits vulcanization in the atmosphere occurs. Vulcanization can also be performed in a sulfur system.
(3) Moreover, since the volatilization and dissipation of additives and the like due to heat during vulcanization can be suppressed, it is advantageous in terms of environmental hygiene.
(4) It is considered that the product function is improved without using a chromate conversion coating on the metal plate because of the press vulcanization method.
(5) Press vulcanization in a short time enables the production system to be a continuous line system, thereby reducing costs.
[0018]
The following can be said in connection with the production method being a continuous line method. Unlike the press vulcanization method for each batch, the continuous line method must be able to vulcanize for a short time when continuously vulcanizing a rubber product. It is also important to prevent the problem of sticking to the skin. If these points are not satisfied, the production speed will be slow, and it will be difficult to maintain the quality such as foreign matter will easily adhere to the product surface, resulting in an increase in cost. Since such a point is sufficiently satisfied, a continuous line system is possible.
[0019]
The metal / rubber composite material of the present invention having such characteristics can be effectively used as a sealing product for sealing liquid or gas such as a gasket.
[0020]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples.
[0021]
Examples 1-3, Reference Examples 1-2, Comparative Examples 1-4
Adhesive coated steel sheet I: A phenolic adhesive was applied by dipping on SPCC steel sheet that had been subjected to bond treatment, and the adhesive was baked at 180 ° C for 5 minutes. Adhesive coated steel sheet II: SUS steel sheet (SUS304) Silane-based adhesive (Dygussa product)
Dynasilan DAMO) was applied by dipping, dried at 60 ° C for 20 minutes, and then baked at 180 ° C for 5 minutes. Adhesive coated steel sheet III: Silane system on SUS steel sheet (SUS304) that had been subjected to coating-type chromate treatment Adhesive (Dynasilan DAMO) was applied by dipping, dried at 60 ° C for 20 minutes, and then baked at 180 ° C for 5 minutes. Rubber coating solution A: NBR aqueous latex (Nippon ZEON product Nipol 1571E; solid content 40) (Weight%) HAF grade carbon black aqueous dispersion (carbon black concentration: 30% by weight) 200 g, zinc white 10 g, sulfur vulcanizing agent aqueous dispersion (Nihon Zeon SD-1) 6g was added sequentially and stirring was continued for 60 minutes to obtain a rubber coating solution. Rubber coating solution B: NBR aqueous latex (Nippon Zeon product Nipol 1571C; solid content concentration 45% by weight) 222g MT grade carbon under stirring Aqueous dispersion of black and HAF grade carbon black (MT / HAF = 7/3, Bon black concentration: 40% by weight) 200 g, zinc white 10 g, peroxide-based vulcanizing agent (Nippon Yushi Products Perbutyl P) 8 g of water dispersion (peroxide concentration: 40% by weight) were sequentially added and stirred for 60 minutes. Rubber coating solution C: NBR aqueous latex (Nippon ZEON product Nipol LX513; solid content 45% by weight) 222 g of HAF grade carbon black in water dispersion (carbon black concentration: 30 wt%) 200 g, zinc white 10 g, and sulfur-based vulcanizing agent aqueous dispersion (SD-1) 6 g were sequentially added, and stirring was continued for 60 minutes to obtain a rubber coating solution. Rubber coating solution D: NBR aqueous latex (Nipol 1571E; solid content: 40 wt%) HAF grade carbon black water dispersion (carbon black concentration: 30 wt%) 100 g with stirring in 250 g, zinc white 10 g, sulfur vulcanizing agent water dispersion (SD-1) 6g was sequentially added and stirring was continued for 60 minutes to obtain a rubber coating solution. Rubber coating solution E: NBR polymer (Nippon Synthetic Rubber Products N) 220S) 100g, HAF grade carbon black 60g, zinc white 10g, stearic acid 1g, anti-aging agent (3C) 1g, sulfur 1g, accelerator TS-10 2.5g, kneaded with dough 525g toluene Dissolved in [0022]
Cut the steel sheets I to III, which have been subjected to the adhesive baking treatment, into a size of 200 × 200 mm, and apply the rubber coating liquids A to E on the upper surface thereof with a knife coater so that the coating thickness after drying becomes 60 μm or 100 μm. It was applied to. Next, dehydration drying was performed for 6 minutes on a hot plate heated to 80 ° C, and the dried sample was covered with a SUS304 plate, and the press was heated to 200 ° C for 2 minutes at 2 MPa. (However, although oven vulcanization was performed in Comparative Examples 3 to 4, since generation of volatile gas was remarkable at 200 ° C., oven vulcanization was performed at 180 ° C.).
[0023]
The obtained sample was measured or evaluated for the following items.
Non-adhesiveness to mold: Evaluated by ease of peeling of SUS304 plate, evaluated as non-adhesive ○, high adhesiveness as × Gobang test (adhesiveness): initial and long life coolant (Toyota Genuine LLC) After immersing in a liquid at 130 ° C for 72 hours, conduct a gobang eye tape test, with a rating of 10 to 0, initial 10 and 9 passed, and after immersion, a bending test (pass crack) Resistance): Compliant with JIS K-5400; Yes, when it is bent 180 ° after exposure to heat at initial and 130 ° C for 50 hours or 200 hours, no cracks or peeling is observed, but no peeling △ when partial cracking is observed, × when these are recognized Surface roughness (surface smoothness): Measure the surface roughness of the coating film with a surface roughness meter, roughness Ra and maximum Measure roughness Rmax [0024]
The above measurement and evaluation results are shown in the following table. In Comparative Example 3 (vulcanization time 3 minutes), no vulcanization was performed, and in Comparative Example 4 (vulcanization time 20 minutes), a large amount of malodorous gas was generated during vulcanization.
Figure 0003933017
[0025]
From the above results, the following can be said.
(1) In each example, a water-based rubber coating solution is used, but performance equivalent to that of a coating type chromate treatment (Reference Example 1) and a solvent dilution type (Reference Example 2) was obtained. Yes.
(2) In the case of press vulcanization, the rubber coating liquids of Comparative Examples 1 and 2 had high adhesion to the backing plate.
(3) Although there was almost no problem in the initial evaluation of Gobang, rubber peeling was observed in Comparative Examples 1, 2, and 4 in the evaluation after the LLC immersion test.
(4) In the heat-resistant exposure test for 200 hours, in Comparative Examples 1, 2, and 4, destruction due to embrittlement of rubber was observed.
(5) The oven vulcanized product had a rough product surface roughness compared to the press vulcanized product.
[0026]
Example 4
When the conditions of Example 3 were applied to a steel plate that had been baked with an adhesive having a length of 1000 m, and each of the steps of rubber solution coating, drying, vulcanization, and winding were performed continuously, product function evaluation was performed. The results were not different from the results in the above table.

Claims (10)

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、そこに結合アクリロニトリル量が30%以上のNBRの水性ラテックスと粒子径が5〜300nmのカーボンブラックの水分散液を含有する水系ゴム塗液を塗布、乾燥させた後、面圧0.1MPa以上でプレス加硫することを特徴とする金属・ゴム複合材料の製造法。A water-based rubber containing an aqueous latex of NBR with a bonded acrylonitrile content of 30% or more and a carbon black aqueous dispersion with a particle size of 5 to 300 nm. A method for producing a metal / rubber composite material comprising applying a coating liquid and drying, followed by press vulcanization at a surface pressure of 0.1 MPa or more. リン酸金属塩による表面処理が施された金属板が用いられる請求項1記載の金属・ゴム複合材料の製造法。2. The method for producing a metal / rubber composite material according to claim 1, wherein a metal plate which has been surface-treated with a metal phosphate is used. 接着剤が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である請求項1記載の金属・ゴム複合材料の製造法。2. The method for producing a metal / rubber composite material according to claim 1, wherein the adhesive is a phenol-based adhesive, a silane-based or a titanate-based coupling agent. 水性ラテックス中のNBR分100重量部に対しカーボンブラックが40〜160重量部の割合で用いられる請求項1記載の金属・ゴム複合材料の製造法。2. The method for producing a metal / rubber composite material according to claim 1, wherein carbon black is used in an amount of 40 to 160 parts by weight per 100 parts by weight of NBR in the aqueous latex. パーオキサイドまたは硫黄系加硫剤が添加された水系ゴム塗液が用いられる請求項1記載の金属・ゴム複合材料の製造法。The method for producing a metal / rubber composite material according to claim 1, wherein a water-based rubber coating solution to which a peroxide or a sulfur-based vulcanizing agent is added is used. プレス加硫が160〜260℃で5〜300秒間行われる請求項1記載の金属・ゴム複合材料の製造法。The method for producing a metal / rubber composite material according to claim 1, wherein the press vulcanization is performed at 160 to 260 ° C for 5 to 300 seconds. 膜厚20〜400μmの塗膜を形成させる請求項1記載の金属・ゴム複合材料の製造法。The method for producing a metal / rubber composite material according to claim 1, wherein a coating film having a thickness of 20 to 400 μm is formed. 長尺の接着剤塗布金属板上に水系ゴム塗液を塗布する工程、水分を乾燥させる工程および金属板と塗膜とをプレスにより加硫接着させる工程が連続ライン方式として行われる請求項1記載の金属・ゴム複合材料の製造法。2. The process of applying a water-based rubber coating solution on a long adhesive-coated metal plate, drying the moisture, and vulcanizing and bonding the metal plate and the coating film with a press are performed as a continuous line system. Manufacturing method for metal and rubber composites. 請求項1または8記載の方法により製造された金属・ゴム複合材料。A metal / rubber composite material produced by the method according to claim 1. 液体または気体の密封用シール製品である請求項9記載の金属・ゴム複合材料。10. The metal / rubber composite material according to claim 9, which is a liquid or gas sealing product for sealing.
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