JPH0218041A - 積層シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体遮断性又はガスバリヤ性を有するシート
又は接着複合材の引布のような積層シート及びその製法
に関する発明であり、さらに詳しくは、当該引布の用途
は酸素ガスを遮断する純水タンクダイヤフラム用シート
、ガス貯蔵用袋いわゆるガスホルダー、ボート、筏等水
上使用の気密袋用シート、飛行船及びアトバルーン等空
中浮体用シート、液体貯蔵用袋物用ガス又は液体の遮断
用シートその他のガス又は液体の透過を抑える気密袋、
隔膜シート材として用いる積層シートに関する。

［従来の技術］ 従来より、ガス又は液体の透過を抑える有機材料として
は、タイヤ及びタイヤチューブの如きゴム製品、ダイヤ
フラム及びガスホルダー、ポート筏等の袋物製品は、ゴ
ム引布又は有機材引布又はゴム及びプラスチックシート
を、糊接着、未加硫接着、加硫接着、縫製、リベット止
め等各種接着方法にて接着し製品としている。

しかし、これら製品の材料は有機物である以上必ずガス
又は液体の透過が起こる。

特に、発電所内純水タンク等は、酸素の透過をｐｐｍオ
ーダーで極度に嫌うもので、通常の有機物シートではタ
ンク内の溶存酸素をｐｐｍ以下のオーダーに抑えること
ができない。

これを解決するために、ゴム又は有機材に気体及び液体
を完全に遮断できる金属フィルムを積層したシートを作
成しようとすると次のような種々の問題点が発生する。

■　金属フィルムに伸度がないため使用時に外層が伸び
たときに内部で破損する。

■　未加硫成型における金属フィルムと有機材との接着
が弱いので、金属フィルム層が剥離する。

■　耐ガス透過性の優れた樹脂を内層シートとした場合
はゴム等のンートとの接着が弱く、この間で剥離しやす
い。

■　金属フィルムをカレンダー及びラミネーター等設備
でゴム引布等に挿入する場合、テンションにより切れ易
い。

■　ゴム又は合成樹脂引布等に、金属箔を未加硫時に挿
入し、挿入後加熱し、引布等製品を作る時、ゴム又は合
成樹脂と金属箔の接着力がその流動により低下する。

■　ゴムシートの場合、未加硫複合材を加硫缶又はプレ
ス等にて加硫する場合、金属フィルムが切れてガスや液
体の遮断性能を落とす。

■　接着が堅固でない金属フィルム内蔵の引布け、製品
を製作するとき、例えば、プレス法にて接着加硫し製品
を作る場合、接着不良部がずれて発泡等不具合を生じる
。

■　接着が堅固でない金属箔内蔵の引布を使用した製品
は、屈曲等疲労環境に於いて接着部が剥離し、最終的に
は破壊に至る。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、金属フィルムを内層とする積層シートにおい
て、上記問題点を解消した製品を提供することを目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、金属フィルムを内層にした場合は、該フ
ィルムが破れる欠点を伸度の少ない樹脂に良好な接着に
より積層することにより、該樹脂により外層の伸縮応力
を吸収し、金属フィルムの破壊を防止することにより、
柔軟性のあるダイヤフラム等の良好な材料として気液遮
断積層シートをを製造できることを見いだし、本発明を
完成しＩこ　。

すなわち、本発明は、ゴム７−ト、合成樹脂シート、ゴ
ム引布又は合成樹脂引布を外層としてなる積層シートの
内層に、保護用樹脂フィルムを両面又は片面に接漕剤に
より接着して保護した金属フィルムを有する積層シート
並びに金属フィルムと保護用樹脂フィルムを架橋型接着
剤により、温度１３０℃以上で２０秒以上加熱して初期
的接着を行い、これに未加硫のゴムシート又は未加硫の
ゴム引布をゴム系接着剤で接着し、これを加熱して加硫
することを特徴とする積層シートの製造方法を提供する
ものである。

本発明に用いる積層シートの寸法は、特に制限はないが
、通常、厚さ０．５〜５ｍｍで、６０〜２４０ｃｍの幅
で長さは所望に応じ長尺のものがどのようなものでも製
造することができ、この積層シートを接着剤などを用い
る公知の接合方法により張り合わせて、前記の用途４に
応じて種々の形状に製作することができる。

請求項１の発明に用いる金属フィルムは、アルミニュウ
ム、亜鉛、銅、錫、ステンレスなどの厚さ５〜１０（ｌ
ｕｍのフィルムを使用することができる。

この厚さが大きくなり過ぎると、シートの柔軟性を失い
重くなる。また、薄すぎるときは、金属フィルムが破れ
やすくなる。

金属フィルムは表面を光沢消し処理したものの方が保護
樹脂との接着性が良好となるので望ましい。

請求項１の発明の金属フィルムと接着積層する保護用樹
脂フィルムは、積層シートの種類に応じて適宜選択して
使用することができる。

例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコ
ールなどの酸素バリヤ性のある樹脂フィルム又はポリプ
ロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンのような
耐水性の樹脂フィルム及びこれらの２種以上を積層した
積層フィルムを使用することができる。

このうち、請求項１の発明の積層シートを酸素バリヤ性
積層シートとして用いる場合は、酸素バリヤ性樹脂フィ
ルムを使用すれば、金属フィルムが万一破損した場合で
も酸素バリヤ性能を維持することができる利点がある。

また、耐水性樹脂フィルムを外側に積層した樹脂フィル
ムを使用すれば、吸水性のある酸素バリヤ性樹脂、例え
ば、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重
合体などが吸湿して酸素バリヤ性能が低下するのを防止
することができる。

この場合、耐水性樹脂フィルムの中にシリカゲルのよう
な乾燥剤をブレンドしておくとさらに効果的である。

このような保護用樹脂フィルムの厚さは５〜５０μｍで
あり、このフィルムは金属フィルムの両面又は片面に接
着剤により固く固定しである。

請求項１の発明は、接着剤により保護用樹脂フィルムと
金属フィルムがしっかりと接着していることが必要であ
り、金属と樹脂との間の接着性の良好な接着剤を使用す
るのが望ましい。

このような接着剤として、エポキシ系接着剤、ウレタン
系接着剤、フェノール系接着剤などの架橋型接着剤が適
しており、エポキシ系接着剤が特に適しており、これに
より強固に接着して強度の大きい積層シートを得ること
ができる。

請求１ｒＪｌの発明の場合、これら樹脂で保護した金属
積層フィルムの外側に、未加硫ゴムシート又は未加硫ゴ
ム力引き布のようなものを積層してから、加熱して加硫
工程にかけるときは、金属フィルムと保護フィルムとの
接着工程と加硫工程を同時に行うことができる。

しかし、この場合においても、金属フィルムと保護樹脂
フィルムとの接着は前以て実施しておくのが望ましく、
すなわち、これらを接着剤により積層し前以て加熱処理
して初期に相当強固に接着させ、加硫工程において該硬
化接着をさらに完結させるのが望ましい。

最初の積層工程での接着が悪いと後の工程における応力
により接着部がずれて緩み、積層シ１−トの強度が低下
する。

このような初期の強固な接着は、金属フィルムと保護樹
脂フィルムとの接着工程の初期温度を上げることにより
行うことができる。

エポキシ系接着剤を使用した場合、金属フィルムと樹脂
フィルムをラミネーターにより積層して、温度１３０℃
以上、好ましくは、１５０℃以上で２０秒以上、好まし
くは、３０秒以上加熱するのが望ましい。

請求項３の発明は、気液の遮断用積層シートの製造方法
に関するものであり、ガス又は液体の透過を抑える金属
フィルムと柔軟なゴムシート等との複合材の製造方法で
ある。

本発明の製造方法は、まず、金属フィルムをカレンダー
又はラミネーター等で接着剤を用いて二枚の有機フィル
ムの間に金属箔をラミネートしてラミネートシートを作
り、これに接着処理して用いる。

すなわち、金属フィルム又はＥＶＡ等の樹脂フィルムの
少なくとも一方にエポキシ系、ウレタン系、フェノール
系などの有機接着剤を塗布又はコーティングして、ラミ
ネーター、カレンダー等にてラミネートする。ラミネー
ト前には接着剤層を加温乾燥させる。ラミーネートは片
側を貼り次に反対側を貼る。

この場合、接着剤は、エポキシ系接着剤が特に望ましい
。

次に、予備的に積層したラミネートフィルムを圧着前に
１３０℃〜１７０’Ｃ，２０秒〜３０分加温して直ちに
ニップロール又はカレンダーロール等で圧着することに
より初期接着を確保する。

ニップロール又はカレンダーロールの温度を上げること
で加温時間を短く又は省略することができる。

別法として、仮積層したシートをオーブン又はセッター
等で加熱することにより初期接着力を確保する。

オーブン又はセッター等の加熱処理温度は、１３０℃以
上２００℃以下、２０秒〜１２０分の範囲が有効である
。

このようにして、金属フィルムに保護用樹脂フィルムを
積層した積層フィルムを外層のゴムシート等と接着する
第二工程にかける。

上記ラミネートフィルムの内面にゴム系接着剤、好まし
くは、フェノール系樹脂及びインシアネート含有ゴム糊
を塗布又はコーティングする。

ゴム系接着剤としては、例えば、ＮＢＲの２０重量％の
ＭＥＫ溶液１００重量部にインシアネート２〜ｉｏ重量
部及びフェノール樹脂１〜１０重量部含有したものを使
用することができる。塗布コーティングはローラー等で
行うことができる。

次に、接着剤塗布処理したラミネートシートをカレンダ
ー又はラミネーターにて二枚のゴムシート等の外層シー
トの中間又は−枚の外層シートの片側にカレンダー又は
ラミネーター等により貼り付けて積層シートを形成する
。

本発明の積層シートの外層には、ゴムシート若しくは合
成樹脂シート又はゴム引布若しくは樹脂引布を使用する
ことができ、さらに、これらの２種以上を積層したもの
を使用することができる。

この場合、この外層のさらに外側に他の層を設けること
も本発明の実施態様として有効である。

本発明積層シートの外層シートにゴムシート若しくはゴ
ム引布を使用する場合は、加硫法材料を用いることがで
きるが、未加硫ゴムシート製品も使用することができる
。

本発明積層シートがゴム系外層の場合、複合材を堅固な
ものにするため、加圧加硫を行うのが有効である。

加硫方法としては缶加硫又はロートキュアープレス等で
行う。未加硫ゴム又はゴム糊を加硫するために加硫条件
は１３０℃〜１８０℃、５分〜５時間の範囲で実施する
ことができる。

このように有機系保護用樹脂フィルムにはさまれた金属
箔は、単なる金属フィルムと異なり、有機フィルムを介
在させ外層とゴム又は樹脂系接着剤にて簡単に接着加工
ができる。

熱硬化型の接着剤の場合、初期加熱硬化を行っておくと
、ラミネート引布製作時の加硫がアフターキュアーとな
り、総合的に良好な接着を得ることができる。

初期加熱で接着剤の完全硬化を行うと、アフターキュア
ーにより接着剤が老化の方向に進み良くないことがある
。

当該ラミネートフィルムはカレンダー又はラミネーター
で２枚の外層の間に又は−枚の外層の内側の片面に内層
として貼り付けることができる。

その際金属箔だけを入れた場合は通常シワや切断が生じ
るが、本方法ではシワ及び切断が皆無となる。

当該複合材を加圧加熱などの各種方法にて加硫した場合
、金属フィルムの切断が観察されない。

未加硫ゴム又は軟質合成樹脂シートの加硫による移動が
有機フィルム上で吸収されるので、金属フィルムが保護
される。

万が−プレス又は使用等により金属箔にクラックが発生
しても有機フィルムがあるため、有機フィルムの種類及
び厚さによっては、ガス又は液体の遮断性能を相当程度
維持することができる。

［実施例］ 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ 巾寸法１００ｃｍｘの厚さ７μｍの両面非光沢アルミニ
ウム箔の両面にＥＶＡフィルム（厚さ０．０９ｍｍ、密
度１．１９、クラレ株式会社製商品名、エバールＦ）を
エポキシｉ接、ＩＩ剤（コニシ株式会社製、商品名Ｂ−
８）により予備的にラミネー　ト　し　ｔこ　。

これは、アルミニウム箔面に接着剤を塗布しラミネータ
ーで圧着し接着させた。

その後ニップロールで圧着して得たラミネートシートを
、１６０°Ｃの温度で３０秒間、センターで加熱して初
期硬化接着を行わせた。

このようにして得た金属含有積層フィルムの両面にゴム
片貼りゴム引布の布面の方を向けて接着し　Ｉこ　。

接着剤としては、ＮＢＲを２０重量％溶解したＭＥＫ溶
液１００重量部にフェノール樹脂１０重量部及びチオホ
スホリンクトリス−（パライソシアネートフェニルエス
テル）［バイエル社製、デスモジュールＲＦ］　５重量
部からなる混合物を用いて、ＥＶＡの両面に塗布して使
用した。

かくして得た積層シートを１５０°Ｃの温度で６０分間
加熱加圧して加硫工程を行った。

得られた積層シートの２枚のＥＶＡフィルムの間の接着
を１８０°剥離試験法（ＪＩＳＫ６３２８）により接着
力を評価し、ｌＯ万回の屈曲試験により内層の金属フィ
ルムの耐久性を試験し　Ｉこ　。

接着力は、剥離に要する力及び剥離面の状態を観察して
行った。

屈曲試験は、試験後、金属フィルム含有樹脂フィルムを
取り出し、金属フィルムの状態を観察して評価した。

結果を表に示す。

実施例２〜５及び比較例１〜２ 実施例１と同じ材料を用いて、ラミネートの加工条件を
表示のように変えて、表示の加硫条件により加硫して、
剥離試験及び屈曲試験を行った。

結果を表に示す。

比較例３ 保護用樹脂フィルムを使用しないで、表示の条件で、金
属フィルムを内層に積層したものを製造して屈曲試験を
行った。屈曲部分の金属フィルムは、破損していた。

（以下余白） 実用試験実施例 実施例１〜３のシートを用いて、高さ８０ｃｍ。

直径１３５ｃｍの模擬ダイヤフラム試作して実用テスト
を行った。

溶存酸素なしの純水を入れて６力月大気中に保持したが
、溶存酸素は全く増加しなかった。

溶存酸素は、比色法（ＪＩＳ　　Ｂ−８２４４）なる方
法で測定した。

また、積層シート接合部は、ＥＶＡフィルムと外層の間
を糊代弁だけ段違いとしてこの部分を接着したが、接着
の強度も良好であり、この部分からの酸素漏れもなかっ
た。

［発明の効果］ 本発明の積層シートは、気液を遮断する効果は大きく、
また、金属フィルムの破損または皺の発生を防止するこ
とができるので、丈夫で耐久性のある遮断用シート材料
として有用である。

また、本発明積層シートを純水用ダイヤフラムのような
酸素遮断用に使用する場合は、保護用樹脂フィルムとし
て、酸素バリヤ性樹脂を使用すれば、万一、金属フィル
ムが部分的に破損しても、大部分の面積で金属フィルム
の遮断効果は残っていて、破損部分は保護用樹脂フィル
ムで遮断しているので酸素遮断効果を相当程度有効に維
持できるので、安全である。

酸素バリア用以外の用とにおいても同様の作用効果を達
成することができる。

また、本発明の積層シートの製造によれば金属フィルム
及び保護樹脂フィルムとの接着が非常に強固になるので
、積層シートの内層に含有される金属フィルムの破壊を
防止することができる。

特許出願人　東洋ゴム工業株式会社 特許出願人　三菱重工業株式会社 代　　理　　人　　　内　　山　　　　充手続補正書 平成１年３月２４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ゴムシート、合成樹脂シート、ゴム引布又は合成樹
   脂引布を外層としてなる積層シートの内層に、保護用樹
   脂フィルムを両面又は片面に接着剤により接着して保護
   した金属フィルムを有する積層シート。 ２　金属フィルムと樹脂フィルムを架橋型接着剤により
   、接着したことを特徴とする請求項１記載の積層シート
   。 ３　金属フィルムと保護用樹脂フィルムを架橋型接着剤
   により、温度１３０℃以上で２０秒以上加熱して初期的
   接着を行い、これに未加硫のゴムシート又は未加硫のゴ
   ム引布をゴム系接着剤で接着し、これを加熱して加硫す
   ることを特徴とする積層シートの製造方法。４　ゴム系
   接着剤がゴム溶液にフェノール系樹脂とイソシアネート
   を混合した接着剤であることを特徴とする請求項３記載
   の製造方法。 ５　保護用樹脂フィルムが耐酸素バリヤー性樹脂フィル
   ムである請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４項
   記載の積層シート又はその製造方法。