JP6519286B2 - ゴム−金属積層構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]金属の一面又は両面にゴム層を積層させたゴム−金属積層構造体において、上記金属に接する第1接着剤層と上記ゴム層に接する第2接着剤層とからなる2層構造の接着剤層が上記の金属とゴム層との間に形成されるものであり、且つ、上記第1接着剤層が、塩化ゴムを主材とする接着剤により形成され、該第1接着剤層の厚さが5〜20μmであると共に、上記第2接着剤層が、臭素化ポリ−2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエンと架橋剤とを含有する接着剤により形成されるものであり、液体封入タイプの防振ゴム部材に用いられることを特徴とするゴム−金属積層構造体。
[2]上記の臭素化ポリ−2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエンが、接着剤固形分中(乾燥時)に60〜80質量%の範囲で含有する[1]記載のゴム−金属積層構造体。
[3]上記架橋剤がポリジニトロソベンゼンを含む[1]又は[2]記載のゴム−金属積層構造体。
[4]上記ポリジニトロソベンゼンが接着剤固形分中に1〜5質量%の範囲で含有する[3]記載のゴム−金属積層構造体。
[5]金型の内部に金属を配置し、該金属の一面又は両面に接着剤を塗工して第1接着剤層を形成し、次いで該第1接着剤層上に接着剤を塗工して第2接着剤層を積層すると共に、上記金型内に未加硫ゴムを充填し、加硫接着させることにより、上記の金属とゴム層が2層構造の接着剤層を介して接着一体化したゴム−金属積層構造体を製造する方法であって、上記第1接着剤層の接着剤として、塩化ゴムを主材とする接着剤を用い、該第1接着剤層の厚さを5〜20μmとすると共に、上記第2接着剤層の接着剤として、臭素化ポリ−2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエンと架橋剤とを含有する接着剤を用いるものであり、液体封入タイプの防振ゴム部材に用いられることを特徴とするゴム−金属積層構造体の製造方法。
本発明のゴム−金属積層構造体は、金属の一面又は両面にゴム層を積層させたゴム−金属積層構造体であり、例えば、図1に示した構造を有する。即ち、図1は、金属2と、ゴム層3と、これらの間には接着剤層5が形成されており、更に、接着剤層5は、上記金属に接する第1接着剤層51と上記ゴム層に接する第2接着剤層52とからなる2構造の接着剤層である。
所定の金属の一面又は両面に接着剤を塗工して第1接着層を形成する。次いで、第1接着剤層上に接着剤を塗工して第2接着層を積層する。その後、接着剤を塗工した金属を金型内部にセットする。
化成皮膜の種類については、特に制限はないが、例えば、リン酸亜鉛、リン酸亜鉛カルシウム、リン酸マンガン、リン酸スズ等の化成皮膜が例示される。特に、リン酸亜鉛の化成皮膜を採用することが、接着性及び防錆性を良好に得ることができる点から好適に採用される。なお、化成皮膜を形成するための溶液は、リン酸亜鉛皮膜を形成する場合、リン酸第1亜鉛と亜硝酸塩等の酸化剤とを含むpH2〜3の水溶液が用いられ、リン酸亜鉛の濃度を10〜20質量%の範囲内に設定することが好適である。
ゴム層に接する第2接着剤層(上塗り接着剤層)の接着剤として、下記の表1の配合成分の接着剤をそれぞれ使用した(実施例Iの接着剤:商品名「ケムロックXJ−477」(ロード社製)、比較例Iの接着剤:商品名「ケムロック6108」(ロード社製)。
また、金属に接する第1接着剤層(下塗り接着剤層)の接着剤としては、実施例I,比較例Iに共通する商品名「ケムロック205」(ロード社製)を採用した。
商品名「ケムロック205」(ロード社製)
〈配合成分〉
・塩化ゴム 5〜10質量%
・フェノール樹脂 5〜10質量%
・カーボンブラック 0.1〜1.0質量%
・酸化チタン 1〜5質量%
・シリカ 1〜5質量%
・有機溶剤 74〜84質量%
試験方法は、図2(A)〜(C)に示す。即ち、図2(A)に示すように、一面10aに接着剤T(膜厚20μm)を塗布した鋼板(金属)10を、一面10aを上にして170℃に加熱した熱盤30の上に置き、鋼板10の両端にスペーサー50,50(0.5mm)を載置する。次に、図2(B)に示すように、スペーサー50,50を両端に置いた鋼板10の上に、接着剤を塗布されていない鋼板20(リン酸亜鉛系化成処理済み)を、一面20aを下にして載せ、3分間放置する。そして、図2(C)に示すように、3分後、鋼板20を取り出し、鋼板10から発生したガス成分が付着した面20aを上にして、熱盤30に置き、未加硫ゴム[天然ゴム(NR)、semiEV]を載せて加硫を行いゴム層40を形成する。加硫後、ペンチ等でゴム層40を剥がし、鋼板20の面20aの汚れ状態を確認する。
以上の操作を鋼板20の一面20aにゴムが付着するまで繰り返し、ゴムが付着した状態までの繰り返し回数を型汚れ限界回数とする。比較例Iを基準としてインデックス表示し、表2に示す。
図3(A)に示すように、ゴム60を挟んだ2つの円盤状鋼製試験片70,71からなる接着体100を使用する。次に、図3(B)に示すように、ゴム60に100%の引張り歪(図中矢印方向)をかけた状態で、120℃×24時間放置する。24時間経過後、歪を開放し室温まで冷却を行う。冷却が完了したら、図3(C)に示すように、50mm/minでゴム60が破断又は接着界面が剥離するまで、上下方向(図中矢印方向)に引張る。
接着評価については、接着破壊の種類が、(1)ゴム部での破壊、(2)第2接着剤層の接着剤表面とゴム表面の界面剥離、(3)第2接着剤層の接着剤表面と第1接着剤層の接着剤表面との界面剥離、(4)第1接着剤層の接着剤表面と金属表面の界面剥離の4種類がある。この中で、接着剤の性能としては、「(1)ゴム部での破壊」に該当する場合が最も優れている。表2に示すように、実施例Iは、(1)ゴム部での破壊で、その面積の割合が100%であり、比較例Iも同様である。
図4(A)に示すように、ゴム80と鋼板(金属)90との接着体110を100℃に熱した封入液(水)Lへ浸漬する。次に、図4(B)に示すように、500時間経過後、鋼板90を取り出し、室温まで冷却の後、ゴム80を90°方向(図中矢印方向)へ引張る。
比較例Iでは、ゴム破壊の面積割合が80%であるのに対して、実施例Iでは、ゴム破壊の面積が90%となり比較例Iより優れている。
2 金属
3 ゴム層
5 接着剤層
51 第1接着剤層(下塗り接着剤層)
52 第2接着剤層(上塗り接着剤層)
Claims (5)
- 金属の一面又は両面にゴム層を積層させたゴム−金属積層構造体において、上記金属に接する第1接着剤層と上記ゴム層に接する第2接着剤層とからなる2層構造の接着剤層が上記の金属とゴム層との間に形成されるものであり、且つ、上記第1接着剤層が、塩化ゴムを主材とする接着剤により形成され、該第1接着剤層の厚さが5〜20μmであると共に、上記第2接着剤層が、臭素化ポリ−2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエンと架橋剤とを含有する接着剤により形成されるものであり、液体封入タイプの防振ゴム部材に用いられることを特徴とするゴム−金属積層構造体。
- 上記の臭素化ポリ−2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエンが、接着剤固形分中(乾燥時)に60〜80質量%の範囲で含有する請求項1記載のゴム−金属積層構造体。
- 上記架橋剤がポリジニトロソベンゼンを含む請求項1又は2記載のゴム−金属積層構造体。
- 上記ポリジニトロソベンゼンが接着剤固形分中に1〜5質量%の範囲で含有する請求項3記載のゴム−金属積層構造体。
- 金型の内部に金属を配置し、該金属の一面又は両面に接着剤を塗工して第1接着剤層を形成し、次いで該第1接着剤層上に接着剤を塗工して第2接着剤層を積層すると共に、上記金型内に未加硫ゴムを充填し、加硫接着させることにより、上記の金属とゴム層が2層構造の接着剤層を介して接着一体化したゴム−金属積層構造体を製造する方法であって、上記第1接着剤層の接着剤として、塩化ゴムを主材とする接着剤を用い、該第1接着剤層の厚さを5〜20μmとすると共に、上記第2接着剤層の接着剤として、臭素化ポリ−2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエンと架橋剤とを含有する接着剤を用いるものであり、液体封入タイプの防振ゴム部材に用いられることを特徴とするゴム−金属積層構造体の製造方法。
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