JP4681634B2 - 接着シート - Google Patents

Description

この発明は接着シートに関し、特に未加硫ゴムを金属に接合する際に使用する接着シートに関する。

従来、たとえば特許文献１に開示されるように、金属と未加硫のゴムとを接着剤を解して接着する際に、その接着剤を加熱かつ加圧してゴムを加硫し、ゴムと金属とを接着する方法がある。
特開２００１−２６０２３３号公報

このような接着方法では、まず、金属表面に、刷毛やスプレーなどで溶剤分散型加硫接着剤を塗布する必要がある。この作業では、接着剤の溶剤として、揮発性有機化合物（以下、「ＶＯＣ」）が使用される。近年では、作業者の健康の面および環境に対する配慮の面からＶＯＣの排出量の抑制が必要となっており、法律や行政指導による排出規制に加え、各事業者においての自主的な削減の取組が求められている。したがって、接着を行う作業場において、ＶＯＣの排出量の抑制する具体的な手段が必要となる。ＶＯＣの排出量の抑制するためには設備や場所などの作業環境の整備が必要となるが、接着を行う作業場においてこれを行うとその規模が大きくなる。

また、このような接着方法では、溶剤分散型加硫接着剤を薄く塗布する必要があるが、刷毛やスプレーなどで薄い接着剤の塗布層を形成しようとすると、膜厚を均一に管理することが困難となる。さらに塗着効率も悪く、金属面に塗着せずに散逸する接着剤の量も多くなってしまう。そこで、接着工程前に予め、接着剤の揮発性成分を飛ばしてしまうことができれば、便利である。

そこで、溶剤分散型加硫接着剤と塗布して、未加硫ゴムを金属に接合する接着シートにより解決する。

これにより、接着工程前に予め、接着剤の揮発性成分を飛ばしてしまうことができる。また、容易に、接着剤の膜厚を均一するような管理をすることができる。

図１から図３および図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の接着シート１を製造するための装置概略図である。上塗接着剤層および下塗接着剤層のいずれを形成する際にも、同様である。図２は、上塗接着剤層を形成する際における図１のＸ−Ｘ断面を示した図である。図３は、下塗接着剤層を形成する際における図１のＸ−Ｘ断面を示した図であって、完成状態の接着シート１を示している。図６は、接着シート１の製造工程の流れを示した作業フロー図である。

接着シート１は、金属２０と未加硫のゴム３０とを接着するためのシートである。接着シート１は、フィルム１０と、上塗接着剤層１１と、下塗接着剤層１２とを備える。

まず、フィルム１０の材料としては、紙のシートはもとより、ナイロン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエステル、ポリイミドなどの高分子化合物を材料とするシートを広く用いることができる。さらに、耐熱性が高い材料が好ましいので、フィルム１０の材料としては、ポリエステルやポリイミドなどの耐熱性の高い高分子化合物を材料とするフィルムが好ましい。耐熱性と材料の価格の点で、ポリエステルの中でも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）がフィルム１０の材料として最適である。フィルム１０は、ロール状にしてローラ５に巻きつけておくとよい。このローラ５から、フィルム１０を等速で連続的に供給する。

このフィルム１０の一方の面上に、ゴム３０と反応性を有する「溶剤分散型加硫接着剤」を塗布する（Ｓ１０１）。たとえば、図１に示すように、ローラ５から一定の速度で供給されるフィルム１０の一方の面上に、溶剤分散型加硫接着剤を、所定の厚さで均一に塗布する。溶剤分散型加硫接着剤を、所定の厚さで均一に塗布する方法としては、さまざまな方法が考えられる。例えば、塗布ローラを用いて塗布すること、塗布装置に配置されるマイクログラビア（登録商標）ヘッドを用いてマイクルグラビアロールコート法により塗布すること、塗布装置に配置されるスロットダイヘッドを用いたスロットダイコート法をはじめ、塗布装置に配置されるリバースロールコート法や、塗布装置に配置されるナイフコート法を用いて、接着剤を転写ないし吐出する方法等が好ましい。これらの方法を取ることにより，塗膜厚さを精密に管理できる。図１には、これらの一例として、スロットダイ６により、連続的に供給されるフィルム１０の一方の面上に溶剤分散型加硫接着剤を塗布する方法を示している。最終的に形成される上塗接着剤層１１の厚さが１０ミクロンから３０ミクロンぐらいの範囲となるように、溶剤分散型加硫接着剤の塗布厚さを管理することが好ましい。図１の断面Ｘ−Ｘの箇所のフィルム１０には、図２に示すような溶剤分散型加硫接着剤の層が形成される。塗布後，揮発成分の溶剤を蒸発させるように、その接着剤を乾燥させる（Ｓ１０２）。たとえば、図１に示すように、高温の乾燥ガス７を吹き付けて、所定時間加熱する。接着剤を約１分間摂氏８０度で保持して、その後３分間から４分間摂氏１２０度で保持する。これにより、図２に示すように、フィルム１０の一方の面上に溶剤分散型加硫接着剤の上塗接着剤層１１が形成される。上塗接着剤層１１が形成されたフィルム１０をラミネートローラ９により押し付けながらローラ８に巻き取る。

フィルム１０の面上に上塗接着剤層１１が形成された後に、上塗接着剤層１１のさらに上側の面（上塗接着剤層１１の面のうち、フィルム１０と反対側の面）に下塗接着剤層１２を形成する。下塗接着剤層１２は、まず金属と反応性を有する接着剤を塗布する（Ｓ１０３）。下塗接着剤層１２の形成の仕方は、上塗接着剤層１１を形成する場合と同じである。上塗接着剤層１１が形成されたフィルム１０を、図１に示すように、上塗接着剤層１１がノズル６の側となるように、ローラ５から一定の速度でフィルム１０を連続的に供給する。連続的に供給されるフィルム１０の上塗接着剤層１１の面上にスロットダイ６により、所定の厚さで接着剤を塗布する。５ミクロンから２５ミクロンの範囲の厚さで塗布するのが好ましい。塗布厚さは、最終的に形成される下塗接着剤層１２の厚さが１０ミクロンから３０ミクロンぐらいの範囲となるように塗布することが好ましい。図１の断面Ｘ−Ｘの箇所のフィルム１０には、図３に示すような溶剤分散型加硫接着剤の層が形成される。塗布後，揮発成分の溶剤を蒸発させるように、その接着剤を乾燥させる（Ｓ１０４）。図１に示すように、高温の乾燥ガス７を吹き付けて乾燥する。その結果、図３に示すように、フィルム１０の一方の面上に溶剤分散型加硫接着剤の上塗接着剤層１１が形成され、さらにその上に下塗接着剤層１２が形成される。上塗接着剤層１１と下塗接着剤層１２とが形成されたフィルム１０をラミネートローラ９により押し付けながらローラ８に巻き取る。これにより、接着シート１が完成する。

なお、フィルム１０の面上に上塗接着剤層１１を形成する前に、予め、上塗接着剤層１１が形成される側のフィルム１０の面にエンボス加工を行い、または面を荒らしておくなどするとよい。空気の層がフィルム１０と上塗接着剤層１１との間に形成され、接着シート１から接着シート１が剥れやすくなる。または、上塗接着剤層１１が形成される側のフィルム１０の面に離型剤を塗布することが考えられる。

続いて、図４，図５および図７を参照して、接着シート１を用いて、金属２０と未加硫のゴム３０とを接着する方法について説明する。図４および図５は、接着シート１を用いて、金属２０と未加硫のゴム３０とを接着する際の工程を示した図である。図７は、接着シート１を用いて金属２０と未加硫のゴム３０とを接着する工程を示した作業フロー図である。

まず、図４のように、接着対象である金属２０の上に、接着シート１を押し付ける。金属２０からみれば、金属の面上に下塗接着剤層１２の面のうち、上塗接着剤層１１と反対側の面を金属２０に押し付けて固定する（Ｓ２０１）。この状態でフィルム１０上にゴムマット１４を載せて均一に加圧しながら金属２０を加熱して、金属２０に下塗接着剤層１２を転写する（Ｓ２０２）。金属２０に下塗接着剤層１２が転写されて固着した後に、図５に示すように、フィルム１０を上塗接着剤層１１から剥がして、フィルム１０を剥がした面上に接着対象の未加硫ゴム３０を載せる。その後、ゴム３０と上塗接着剤層１１とを加熱しながら加圧して該未加硫ゴムの加硫とともに該上塗接着剤層と該ゴムとを固着させる（Ｓ２０４）。

これにより、接着剤を固化させて接着シート１を形成させる過程と、それを金属２０とゴム３０と圧着さして加圧することにより、ゴム３０との加硫による接合させる過程とを分離することが可能となる。

本発明の接着シート１を製造するための装置概略図である。 上塗接着剤層を形成する際における図１のＸ−Ｘ断面を示した図である。 下塗接着剤層を形成する際における図１のＸ−Ｘ断面を示した図であって、完成状態の接着シート１を示している。 接着シート１を用いて、金属２０と未加硫のゴム３０とを接着する際の工程（フィルム剥離前）を示した図である。 接着シート１を用いて、金属２０と未加硫のゴム３０とを接着する際の工程（フィルム剥離後）を示した図である。 接着シート１の製造工程の流れを示した作業フロー図である。 接着シート１を用いて金属２０と未加硫のゴム３０とを接着する工程を示した作業フロー図である。

符号の説明

１ 接着シート
５，８ ローラ
９ ラミネートローラ
１０ フィルム
１１ 上塗接着剤層
１２ 下塗接着剤層

Claims (6)

1. 未加硫ゴムを金属に接合する接着シートであって、
   高分子化合物からなるフィルムと、
   該フィルムの一方の面上に該ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤の塗布を行って乾燥させた上塗接着剤層と、
   該上塗接着剤層の乾燥後に、該上塗接着剤層の該フィルムと反対側の面上に該金属と反応性を有する接着剤の塗布を行って乾燥させた下塗接着剤層とを備えることを特徴とする接着シート。
2. 請求項１に記載の接着シートであって、該接着シートは、該金属を下側にした状態で、その上面に該下塗接着剤層の該上塗接着剤層と反対側の面を該金属に押し付けて固定し、この状態で該フィルム上にゴムマットを載せて均一に加圧しながら金属を加熱し、金属に下塗接着剤層が固着した後に、該フィルムを該上塗接着剤層から剥がし、該フィルムを剥がした面上に該未加硫ゴムを加熱しながら加圧して該未加硫ゴムの加硫とともに該上塗接着剤層と該ゴムとを固着させることを特徴とする接着シート。
3. 請求項１に記載の接着シートであって、
   前記溶剤分散型加硫接着剤の塗布は、塗布装置に配置される塗布ヘッドから該溶剤分散型加硫接着剤を、連続的に供給される該フィルム上に吐出することにより行い、
   前記金属と反応性を有する接着剤の塗布は、該フィルム上に塗布された該溶剤分散型加硫接着剤を所定時間加熱した後に、塗布装置に配置される塗布ヘッドから前記金属と反応性を有する接着剤を、連続的に供給される該フィルム上に形成された該上塗接着剤層の上に吐出することにより行うことを特徴とする接着シート。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の接着シートであって、該上塗接着剤層を形成する側の該フィルムの面が予め荒らされていることを特徴とする接着シート。
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載の接着シートであって、該上塗接着剤層の厚さは２０ミクロンから３０ミクロンの範囲であって、該下塗接着剤層の厚さは５ミクロンから２５ミクロンの範囲であることを特徴とする接着シート。
6. 未加硫ゴムと金属とを接着シートにより接合する方法であって、
   該接着シートは、
   高分子化合物からなるフィルムと、
   該フィルムの一方の面上に該ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を塗布して乾燥させた上塗接着剤層と、
   該上塗接着剤層の乾燥後に、該上塗接着剤層の該フィルムと反対側の面上に該金属と反応性を有する接着剤を塗布して乾燥させた下塗接着剤層とを備え、
   該接着方法は、
   該金属を下側にした状態で、該金属の上面に、該接着シートの該下塗接着剤層の該上塗接着剤層と反対側の面を該金属に押し付けて固定する工程と、
   該フィルム上にゴムマットを載せて均一に加圧しながら金属を加熱する工程と、
   該金属に下塗接着剤層が固着した後に、該フィルムを該上塗接着剤層から剥がす工程と、
   該フィルムを剥がした面上に該未加硫ゴムを加熱しながら加圧して該未加硫ゴムの加硫とともに該上塗接着剤層と該ゴムとを固着させる工程とを備えることを特徴とする接着方法。

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