JPH04176831A - ゴムの直接加硫接着用材料、ゴムと金属の直接加硫接着法、及び金属にゴムを直接加硫接着してなる複合材料 - 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、ゴムの直接加硫接着用材料、ゴムと金属の直
接加硫接着方法、及び金属上にゴムを直接加硫接着して
なる複合材料に関する。

従来の技術及びその課題 最近、ＯＡ機器や防振材料の分野においてゴム−金属機
能部品が注目されている。これらの部品における金属材
料としては、強度及びコストの観点からニッケル又は亜
鉛をめっきした鉄鋼製品、又はステンレス鋼及びアルミ
ニウムが使用されている。これらの金属材料にゴムを直
接加硫接着することは難しく、はとんどの場合には金属
表面にプライマー、接着剤を塗布し、ゴム成型加硫時に
接着剤層を介しての接着が行われている。

しかし、微細で複雑な形状の部品への接着剤の塗布は難
しく、作業性及び作業環境にも問題があり、直接加硫接
着法の適用が期待されている。

ゴムと金属との直接加硫接着に関する研究は、古くから
行なわれており、直接加硫が可能な金属材料としては黄
銅がよく知られている。また、亜鉛の直接加硫接着にお
いては、ゴム中にナフテン酸コバルト等を添加すること
によって接着力が向上することが報告されている。

これら黄銅、亜鉛以外の金属とゴムとの加硫接着に関す
る報告は極めて少なく、このためゴムの直接加硫接着が
可能な材料の種類は非常に限定されている。依って、ゴ
ムの直接加硫接着の可能な材料の開発が望まれているの
が現状である。

課題を解決するための手段 本発明者は、ゴムの直接加硫接着に適する金属材料を見
出すべく、鋭意研究を重ねてきた。その結果、接着対象
の金属材料としてＮｉ−Ｃｕ合金材料、またはＮ　１−
Ｃｕ合金めっき皮膜を用いる場合に、ゴムとの直接加硫
接着により強い接着強度が得られることを見出し、ここ
に本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は以下に示すゴムの直接加硫接着用材料、
ゴムと金属との直接加硫接着方法、及び金属上にゴムを
直接加硫接着してなる複合材料を提供するものである。

■　Ｎｉ５〜９５重■％及びＣｕ９５〜５重量％からな
るゴムの直接加硫接着用Ｎｉ−Ｃｕ合金材料。

■　基材上に、Ｎｉ５〜９５重世％及びＣｕ９５〜５重
量％からなるＮｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜を形成してなる
ゴムの直接加硫接着用材料。

■　ゴムと金属の直接加硫接着において、金属として、
Ｎｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５〜５重量％からなるＮ
ｉ−Ｃｕ合金材料を用いることを特徴とする接着方法。

■　ゴムと金属の直接加硫接着において、金属として、
基材上に形成したＮｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５〜５
重量％からなるＮｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜を用いること
を特徴とする接着方法。

■　Ｎｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５〜５重量％からな
るＮｉ−Ｃｕ合金材料上に、ゴムを直接加硫接着してな
る複合材料。

■　基材上に形成したＮｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５
〜５重量％からなるＮｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜上に、ゴ
ムを直接加硫接着してなる複合材料。

本発明において、ゴムの直接加硫接着の対象となる金属
材料は、Ｎｉ−Ｃｕ合金材料又は基材上に形成したＮｉ
−Ｃｕ合金めっき皮膜である。

Ｎｉ−Ｃｕ合金材料としてはＮｉ５〜９５重量％及びＣ
ｕ９５〜５重量％、好ましくはＮｉ　１０〜９０重量％
及びＣｕ９０〜１０重量％からなるＮ　１−Ｃｕ合金が
適当である。該Ｎｉ−Ｃｕ合金は、上記した範囲の組成
を有するものであれば特に限定はなく、通常の合金材料
の製造法に従って得ることができ、形状も必要に応じて
任意のものとすることができる。Ｎｉ−Ｃｕ合金は、上
記した組成範囲において、ゴムの直接加硫接着により、
高い接着強度を得ることができるが、Ｎｉ又はＣＵの含
有率が所定量を下回ると、ゴムとの接着強度が不足する
ので好ましくない。

Ｎｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜は、各種の金属材料又は非金
属材料からなる基材上に形成することができ、これによ
って、各種の基材を幅広い分野に応用することが可能と
なる。めっき皮膜を形成する基材となる金属材料又は非
金属材料としては、特に限定はなく、Ｎｉ−Ｃｕ合金め
っき皮膜を形成し得るものであればよく、例えば金属材
料としては、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等を用
いることができ、非金属材料としては、セラミックス、
プラスチックス等を用いることができる。

Ｎｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜の形成方法は常法に従えばよ
い。例えば基材として金属材料を用いる場合には、必要
に応じて下地めっきを施した後、Ｎ　１−Ｃｕ合金めっ
きを行えばよい。下地めっきとしては、通常鋼めっき、
Ｎｉめっき等を０．５〜２μｍ程度の厚さで行なえばよ
い。下地めっきとしての銅めっき、Ｎｉめっき等は公知
のめつき液を用いて形成することができる。基材とＮｉ
−Ｃｕ合金めっきとの密着性が確保できる場合には、こ
れらの下地めっきは特に必要はない。基材として非金属
材料を用いる場合には、センシタイジング・アクセレー
ター法、キャタリスト・アクセレータ法等の公知の方法
によって触媒を付与した後、無電解めっき皮膜を形成し
、必要に応じて下地めっきを行ない、次いでＮｉ−Ｃｕ
合金めっきを行なえばよい。無電解めっき皮膜は、公知
の無電解ニッケルめっき液、無電解銅めっき液等を用い
て、常法に従って形成すればよい。無電解めっき皮膜の
厚さは、特に限定はないが、通常０．５〜２μｍ程度と
すればよい。

Ｎｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜は、Ｎｉ５〜９５重量％及び
Ｃｕ９５〜５重量％、好ましくはＮｉ１０〜９０重量％
及びＣｕ９０〜１０重量％の範囲の組成のものが適当で
ある。めっき液の種類は特に限定はなく、公知のＮｉ−
Ｃｕ合金めっき液をいずれも用いることができる。

Ｎｉ−Ｃｕ合金めっき液の浴組成及び電解条件の例とし
ては下記のものを挙げることができる。

０６０〜７０％Ｎｉ含有合金を得る場合ニッケル　　　
　　　　　　　　１００ｇ／Ｉ！銅　　　　　　　　　
　　　　　　　　　６．５ｇ／ｌ遊離ピロリン酸カリＫ
Ａ　Ｐ　２０７　６６　ｇ　／　１０ツシエル塩ＫＮａ
Ｃ４Ｈ４０６４Ｈ２０２５−’３０ｇ／ｌ カソード電流密度　　　０．５−ＩＡ／ｄｍ２ｐＨ９，
２−９，６ 温度　　　　　　　　　　　　　　　　６０℃０２０％
Ｎｉ含有合金を得る場合 ニッケル　　　　　　　　　　　　６７ｇ／ｌ銅　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　３’３ｇ／ｌ遊離
ピロリン酸カリに４Ｐ２０．　６６ｇ／１ロッシェル塩
Ｋ　Ｎ　ａ　ＣＡ　Ｈａ　Ｏｓ　・４　Ｈ２０２５−３
０ｇ／／ カソード電流密度　　　１．５−２Ａ／ｄｍ２ｐＨ９，
２−９，６ 温度　　　　　　　　　　　　　　　　６０℃本発明に
おけるゴムと金属材料との直接加硫接着は、常法に従っ
て行なうことができる。

ゴムの種類としては、硫黄及び含硫黄化合物系の加硫促
進剤を用いた硫黄加硫系のゴムを広く用いることが出来
る。このようなゴムとしては、天然ゴム（Ｎ　Ｒ）及び
ジエン系合成ゴム、例えばスチレン−ブタジェン系ゴム
（ＳＢＲ）、ポリブタジェンゴム（ＢＲ）　、ポリイソ
プレンゴム（ＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）　、ブチ
ルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰ
ＤＭ）　、クロロプレンゴム（ＣＲ）等を挙げることが
できる。

含硫黄化合物系の加硫促進剤としては、Ｎ−シクロへキ
シル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−オ
キシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド等のスルフェンアミド系、ジベンゾチアジルジスルフ
ィド、２−　（Ｎ、Ｎ−ジエチルチオカルバモイルチオ
）ベンゾチアゾール等のチアゾール系等の加硫促進剤を
挙げることができる。

上記した各種ゴム類は、使用目的に応じて、通常用いら
れる適当な配合剤、例えば加硫剤、加硫促進剤、老化防
止剤、充填剤、補強剤、可塑剤等を配合し、混練した後
、上記したＮｉ−Ｃｕ合金材料又はＮｉ−Ｃｕ合金めっ
き皮膜と接触した状態で、ゴム組成物の加硫を行なえば
よい。加硫反応の条件は、通常の加硫反応と同様とすれ
ばよく、使用するゴム、加硫剤等の種類に応じて、適宜
設定することができる。

発明の効果 本発明によれば、上記した方法に従って、Ｎｉ−Ｃｕ合
金材料又はＮｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜とゴムとの直接加
硫接着を行なうことによって、非常に簡単に、ゴムと金
属との強固な接着を行なうことができる。

このため、プライマー、接着剤等の塗布のような煩雑な
作業を要することなく微細で複雑な形状の部品に対して
も、容易にゴムを接着することができる。また、各種の
金属材料、非金属材料上にＮｉ−Ｃｕ合金材料皮膜を形
成することによって、これらの材料とゴムとの直接加硫
接着が可能になり、ゴム接着した複合材料としての幅広
い応用が期待される。

実施例 以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 低炭素鋼板に厚さ２μｍの電気ニッケルめっきを施した
材料を用い、これに厚さ約０．５μｍのＮ　１−Ｃｕ合
金めっき皮膜を形成した。めっき液組成及びめっき条件
は以下の通りである。

ニッケル　　　　　　　　　　　１００　ｇ　／　１銅
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６　ｇ／ｌ
遊離ビロリン酸カリＫＡ　Ｐ２０７　　６６ｇ／１ロッ
シェル塩Ｋ　Ｎ　ａ　Ｃ４Ｈ４０６・４　Ｈ２０３０ｇ
／Ｉ！ カソード電流密度　　　　　　　　ＩＡ／ｄｍ２ｐＨ９
，５ 温度　　　　　　　　　　　　　　　　６０℃また、比
較として、同様にしてニッケルめっき皮膜を形成した材
料上に、公知の合金めっき液を用いてＣｕ　−Ｚ　ｎめ
っき、Ｎ　ｉ　−Ｐめっき、Ｎｉ−Ｂめっき又はＮｉ−
Ｗ−Ｐめっきを厚さ０．　５μｍに形成した試料を作製
した。

上記した試料では、いずれのめっき皮膜も鏡面光沢を示
すので、以下の試験において、ゴムとの加硫接着におけ
るアンカー効果は無視できるものと考えられる。

ゴム組成物としては、スチレン・ブタジェン系ゴム（Ｓ
ＢＲ）７０重量部、ポリブタジェンゴム（ＢＲ）３０重
量部、ＨＡＦカーボン８５重量部、ＺｎＯ３，０重量部
、加工油３５重量部、硫黄１．５重量部、ステアリン酸
２．０型口部、及びＮ−シクロへキシル−２−ベンゾチ
アゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）１．２重量部から
なる組成物を用い、これを充分混練した後、厚さ５ｍｍ
のゴムシートとし、これを各めっき皮膜上において、１
６５℃で１０分間加硫を行なった。

得られた加硫品について、ＪＩＳＫ６３０１に従って、
１８０度剥離によるゴムシートとめっき皮膜とのボンデ
ィング強度を測定した結果を下記第１表に示す。

第　　　　１　　　　表 以上の結果から判るように、Ｎｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜
とゴムとの直接加硫接着を行なう場合には、従来高い接
着強度を得られるものとして知られているＣｕ−Ｚｎめ
つき皮膜に対するゴムの接着力と同程度の接着力が得ら
れる。

実施例２ 実施例１と同様にして電気ニッケルめっき皮膜を形成し
た低炭素鋼板に、下記組成のＮｉ−Ｃｕ合金めっき液を
用いて、合金比串の異なる各種のＮｉ−Ｃｕ合金めっき
皮膜を形成した。

ｏＮｉ−Ｃｕ合金めっき液 ニッケル　　　　　　　　　０〜１００ｇ／／銅　　　
　　　　　　　　　　　　０〜５０　ｇ　／　Ｉ！遊離
ピロリン酸カリに４Ｐ２０７　６６ｇ／ｌロッシェル塩
ＫＮａＣ４Ｈ４０６・４Ｈ２０３０ｇ／ｌ カソード電流密度　　　　０．　５〜２Ａ／ｄｍ２ｐＨ
９，５ 温度　　　　　　　　　　　　　　　　６０℃次いで、
実施例１と同様にして、合金めっき皮膜にゴムを直接加
硫接着した。得られたゴムのボンディング強度の測定結
果を下記第２表に示す。

第　　　　２　　　　表 実施例３ 実施例１と同様にしてＮｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜を形成
した試料を用いて、下記第３表及び下記第４表に示す各
配合のゴム組成物の直接加硫接着による接着強度を求め
た。結果を第３表及び第４表に示す。ビール強度は、Ｊ
ＩＳ　　Ｋ　　６３０１に準じて、引張りによる接着力
試験により求めた。

第　　　３　　　表 １）　テトラメチルチウラムジスルフィド２）　ジベン
ゾチアゾリルジスルフィド３）　　Ｎ−シクロへキシル
−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド ４）　ジクミルバーオキサイド 第　　　４　　　表 第　　４　　表（続き） 実施例４ 下記第５表に示す合金組成の厚さ１ｍｍの合金板を試料
として用い、実施例１と同様にしてゴム組成物の直接加
硫接着を行ない、ボンディング強度を測定した。結果を
下記第５表に示す。

第　　　　５　　　　表 （以　上）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５〜５重量％から
   なるゴムの直接加硫接着用Ｎｉ−Ｃｕ合金材料。
2. （２）基材上に、Ｎｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５〜５
   重量％からなるＮｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜を形成してな
   るゴムの直接加硫接着用材料。
3. （３）ゴムと金属の直接加硫接着において、金属として
   、Ｎｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５〜５重量％からなる
   Ｎｉ−Ｃｕ合金材料を用いることを特徴とする接着方法
   。
4. （４）ゴムと金属の直接加硫接着において、金属として
   、基材上に形成したＮｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５〜
   ５重量％からなるＮｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜を用いるこ
   とを特徴とする接着方法。
5. （５）Ｎｉ５〜９５重量％及びＣｕ９５〜５重量％から
   なるＮｉ−Ｃｕ合金材料上に、ゴムを直接加硫接着して
   なる複合材料。
6. （６）基材上に形成したＮｉ５〜９５重量％及びＣｕ９
   ５〜５重量％からなるＮｉ−Ｃｕ合金めっき皮膜上に、
   ゴムを直接加硫接着してなる複合材料。