JPH06126899A - 接着用複合フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 相互に接着性をもたない異種のゴム間、異種
のプラスチックス間或いはゴムとプラスチックスとの間
を接着可能にする接着用複合フィルムを提供する。 【構成】 ポリノルボルネンフィルムと削り出し方式に
より作製した超高分子量ポリエチレンフィルムとを接着
一体化し、複合フィルムとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相互に接着性をもたな
い異種ゴム間、異種プラスチックス間或いはプラスチッ
クスとゴムとの間を接着可能にする接着用複合フィルム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ、コンベヤベルト、ホース、ライ
ニング製品等のゴム製品は、複数種類の異なるゴム材料
を重ね合わせて製造されている場合がある。この場合、
加硫速度や架橋形態等を著しく異にするゴム同士のとき
は、両ゴム材料の共加硫性が失われるため強固な接着が
困難である。また、別の問題として、重ね合わされたゴ
ム材料中に含まれる配合薬品が相互に拡散移行して加硫
物性を変化させるため、接着複合体の品質や性能が損な
われるという問題もあった。

【０００３】また、高硬度、高剛性のプラスチックスを
ゴムと組み合わせることにより薄肉で軽量化したプラス
チックスとゴムとの複合体を得る試みがある。しかし、
ゴムとプラスチックスの間は接着性が低いため直接接着
させることは困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、相互
に接着性をもたない異種のゴム間、異種のプラスチック
ス間或いはゴムとプラスチックスとの間を接着可能にす
る接着用複合フィルムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の接着用複合フィルムは、ポリノルボルネンフ
ィルムと削り出し方式により作製した超高分子量ポリエ
チレンフィルム（以下超高分子量ＰＥフィルムと称す
る）とを接着一体化した構成からなることを特徴とする
ものである。

【０００６】このように接着一体化した両フィルムのう
ち、超高分子量ＰＥフィルムは、後述するように各種の
未加硫のゴム組成物と加硫接着可能であり、また、ポリ
ノルボルネンフィルムは各種のゴム材料やプラスチック
ス材料に対して同様に優れた接着性を有している。した
がって、上記接着用複合フィルムの一方がゴム又はプラ
スチックスの一方には接着するが、他方には接着しない
場合であっても、これらを選択的に接着可能にすること
ができる。本発明に使用するポリノルボルネンは、下記
化１で示される２−ノルボルネンから得られる非結晶性
のガラス転移点 (Ｔｇ) ３５℃の重合体である。

【０００７】 このポリノルボルネンからフィルムを製作する方法とし
ては、ポリノルボルネンの粉末を加圧シンタリングして
フィルムにする方法、ポリノルボルネン粉末を加圧シン
タリングすることにより予め厚いシート又はロッドを製
作し、これを削り出し方式により薄肉に削り出してフィ
ルムにする方法がある。

【０００８】また、ポリノルボルネンは１００万〜５０
０万の範囲の分子量を有するものであることが望まし
い。分子量が１００万以上であることによりゴム材料に
対する接着性や接着強度をより一層大きくすることがで
きる。他方、その分子量が５００万を越えるものは製造
が困難で工業的に入手し難いため好ましくない。また、
その厚さは１００μｍ〜３ｍｍの範囲にすることが好ま
しい。厚さを１００μｍ以上にすることにより接着強度
を高めることができ、一方、３ｍｍ以下にすることによ
り接着部分の柔軟性を確保するようにする。

【０００９】本発明において、上記ポリノルボルネンフ
ィルムに接着される削り出し方式により製作した超高分
子量ＰＥフィルムとは、超高分子量のポリエチレン粉末
を加熱加圧シンタリングして円柱状の成形物を作製し、
この成形物をその周方向に薄肉に削ってフィルム状に切
り出したものをいう。本発明に使用する超高分子量ＰＥ
フィルムは、分子量１００万以上のポリエチレンからな
るものがよい。この分子量が１００万以上であることに
より、ゴム材料に対する接着性をより一層向上すること
ができる。また、超高分子量ＰＥフィルムの厚さは１０
〜６００μｍの範囲であることが好ましい。この厚さを
１０μｍ以上にすることにより引張強度や弾性率を大き
くし、補強効果を付与することができる。一方、６００
μｍ以下にすることにより接着部分の柔軟性を確保する
ことができる。

【００１０】上述したポリノルボルネンフィルムと超高
分子量ＰＥフィルムとからなる接着用複合フィルムは、
両フィルムを重ね合わせて超高分子量ＰＥの融点（１３
５℃）以上の温度で圧着させることにより製造すること
ができる。このような１３５℃以上の高温圧着処理によ
り、加熱温度がポリノルボルネンフィルムのガラス転移
点（Ｔｇ＝３５℃）以上に達してポリノルボルネンフィ
ルムが軟化してゴム状態になっても、超高分子量ＰＥフ
ィルムの剛性によって接着用複合フィルムは良好な施工
性を確保することができる。

【００１１】本発明の接着用複合フィルムは、そのポリ
ノルボルネンフィルム側が天然ゴム（ＮＲ）、スチレン
−プタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロ
ピレン−ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、クロロ
プレンゴム（ＣＲ）等の汎用ゴム、クロルスルホン化ポ
リエチレンゴム（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、
フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨ
Ｃ）等の高機能性ゴムを原料ゴムとして含有するゴム材
料に対して優れた接着性を有している。また、エポキシ
樹脂組成物、ナイロン１１等からなるプラスチックス材
料、特にエポキシ樹脂組成物からなるプラスチックス材
料に対して優れた接着性を有している。

【００１２】他方、超高分子量ＰＥフィルム側は、臨界
界面張力γｃが２５〜３２ミリニュートン／ミリメート
ル（以下ｍＮ／ｍと略す）の原料ゴム、例えばイソブチ
レン−イソプレン共重合体ゴム (ＩＩＲ, γc ＝２７ｍ
Ｎ／ｍ) 、ＥＰＤＭ（γc ＝２８ｍＮ／ｍ) 、ＮＲ（γ
c ＝３１ｍＮ／ｍ) 、ＳＢＲ（γc ＝３３ｍＮ／ｍ)等
を含有する未加硫のゴム組成物並びにポリプロピレンと
ＥＰＤＭ又はアクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴ
ム（ＮＢＲ）との混合物を含有するゴム材料に対して優
れた接着性を有している。

【００１３】ここで、臨界界面張力γｃとは、昭和53年
８月20日、丸善株式会社発行「化学便覧」基礎編ＩＩ
（第３刷），第６１８頁に記載されているように、固体
面上で液体炭化水素その他の有機液体化合物の同族列が
示す接触角をθ、その液体の表面張力をγとすると、co
s θとγとの関係は同族体の種類に関せず大体一本の直
線となる。このとき、θ＝０、すなわちcos θ＝１に相
当するγc として定義される。ただし、本発明に定義す
る原料ゴムの臨界表面張力γc は、上記固体の代わり
に、γc を測定しようとするゴムを熱プレスにより平坦
にしたゴムサンプルを使用して同様に測定した値をい
う。

【００１４】本発明の接着用複合フィルムの使用方法
は、上記原料ゴムを含有する未加硫のゴム材料相互間、
未硬化のプラスチックス材料相互間又は未加硫のゴム材
料と未硬化のプラスチックス材料との間に介挿し、加圧
状態で、超高分子量ＰＥフィルムの融点（１３５℃）以
上の温度に加熱し、未加硫のゴム材料の共加硫、未硬化
のプラスチックス材料の共硬化及び未加硫のゴム材料と
未硬化のプラスチックス材料の共加硫−硬化により容易
に接着させることができる。また、フィルムであるた
め、ゴム−ゴム間の配合薬品の接着後の拡散移行を防止
するのでゴム−ゴム相互の共加硫性や加硫条件に関係な
く接着させることが可能である。

【００１５】接着条件としては、ポリノルボルネンのガ
ラス転移点（Ｔｇ＝３５℃）プラス５０℃以上で、未加
硫のゴム材料の加硫可能な、かつ未硬化のプラスチック
ス材料の硬化可能な温度で、好ましくはモールドの中で
プレス下に加熱するのがよい。加熱温度の下限は、未加
硫ゴム材料を加硫し、未硬化のプラスチックス材料を硬
化するのに十分な１３０℃以上の温度にするのがよく、
上限はポリノルボルネンフィルムやゴム材料を変質させ
る２４０℃以下の温度にすることが望ましい。

【００１６】

【実施例】

実施例１〜７ 厚さ約０．５ｍｍのポリノルボルネン (分子量約３００
万) フィルムと厚さ約０．２ｍｍの超高分子量ＰＥ (分
子量約３００万) フィルムとを重ね合わせて２０ｋｇｆ
／ｃｍ² の加圧下、１５０℃で１０分間加熱し、接着用
複合フィルムを製造した。

【００１７】表１に示す配合組成を有する５種類のゴム
組成物を調製し、これらゴム組成物Ｎo.１ (原料ゴムＮ
Ｒ／ＳＢＲ) 、Ｎo.２ (原料ゴムＥＰＤＭ) 、Ｎo.３
(原料ゴムＮＢＲ) 、Ｎo.４ (原料ゴムＡＣＭ) 、Ｎo.
５ (原料ゴムＦＫＭ) を用いて、それぞれ１５０ｍｍ×
５０ｍｍ×２. ５ｍｍのゴムシートに成形した。表２に
示す組み合わせのゴムシートの間に、前記接着用複合フ
ィルムをその超高分子量ＰＥフィルム側がゴムシートＡ
に接するように介挿し、２０ｋｇｆ／ｃｍ² の加圧状態
で１７０℃の温度で２０分間加熱共加硫した。得られた
７種類の実施例１〜７のゴム−ゴム接着複合体の接着性
を下記の方法により評価し、その結果を表２に示した。

【００１８】 表１中の数値は、いずれも重量部である。

【００１９】また、＊1 ：Ｎ−フェニル−Ｎ' −イソプ
ロピル−ｐ−フェニレンジアミン ＊2 ：老化防止剤４４５ ＊3 ：Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェ
ンアミド ＊4 ：テトラメチルチウラムジスルフィド ＊5 ：２−メルカプトベンゾチアゾール ＊6 ：エチレンチオウレア ＊7 ：ジフェニルグァニジン ＊8 ：テトラチウラムモノサルファイド ＊9 ：加硫剤添加ＦＲＭ（日本ゼオン社製ＦＫＭ ＦＯ
Ｒ ６５Ｂ１）接着性の評価方法 ：ゴム−ゴム、プラスチックス−プラ
スチックス、ゴム−プラスチックスの各接着複合体の接
着性は、接着力の大きさで評価するのは正確ではない。
そこで、幅２０ｍｍのサンプルを作製して剥離テストを
行い、界面剥離が起こった場合にはたとえ接着力が高く
ても不良 (×) と評価した。他方、界面剥離を起さなか
った場合は、接着複合体の接着界面を中心にして約０.
５ｍｍの厚さのシートをカミソリにて切り出し、その接
着界面付近にカミソリで傷を入れて剥離テストを行い、
ゴムシートが内部で凝集破壊を起こすほどに強固に接着
している場合を接着性良好 (○) と評価した。

【００２０】 表２から実施例７の汎用ゴム同士、実施例１〜６の汎用
ゴムと特殊ゴムとの組み合わせのいずれのゴム−ゴム接
着複合体も良好な接着性を有していることが判る。

【００２１】実施例８，９、比較例１，２ 未硬化のエポキシ樹脂組成物として、シェル化学社製の
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂，エピコート８２８を
５００ｇ、ダウケミカル社製の臭素化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、ＤＥＲ５１１を５００ｇ、両末端にカ
ルボキシル基を有するブタジエン−アクリロニトリル共
重合体とグリシジルアミン型エポキシ樹脂との反応生成
物〔この反応生成物は、１５０ｇのＢ．Ｆ．グッドリッ
チ社製のハイカーＣＴＮＢ，１３００×１３と、１００
ｇのチバガイギー社製のエポキシ樹脂アラルダイトＭＹ
７２０とからなる混合物に０．４ｇのトリフェニルホス
フィンを添加し、１７０℃で１時間反応させたもの〕を
１５０ｇ、日本ゼオン社製ニトリルゴム、ニポール１０
７２を５０ｇ、硬化剤のジシアンアミド（ＤＩＣＹ）を
４０ｇ、硬化促進剤の３−（３，４−ジクロルフェノー
ル）−１，１’−ジメチル尿素（ＤＭＵ）を５０ｇを、
それぞれ配合したものを使用した。このエポキシ樹脂組
成物は、アセトンとセロソルブとの混合溶剤に溶解し、
５０重量％の濃度の溶液とした。この溶液を平織カーボ
ン繊維クロスに２００ｇ／ｍ² の量含浸させた後１時間
乾燥して樹脂含有量４２体積％、１５０ｍｍ×５０ｍｍ
×０．０５ｍｍの大きさの未硬化の平織カーボン繊維ク
ロスプリプレグに成形した。

【００２２】上記未硬化の平織カーボン繊維クロスプリ
プレグを実施例１〜７の接着用複合フィルムのＢ側に配
置し、Ａ側に実施例１のゴム組成物１，２からなる各未
加硫のゴムシートとを、それぞれ直接積層し、加圧下に
１６０℃で２０分間加熱し、平織カーボン繊維クロスプ
リプレグを硬化させると共に上記ゴムシートを加硫し、
実施例８，９のゴム−プラスチックス接着複合体を製作
した。

【００２３】また、比較のため実施例８において、平織
カーボン繊維クロスプリプレグを予め硬化させたものを
使用した以外は同一の比較例１のゴム−プラスチックス
接着複合体、実施例９において、前記接着用複合フィル
ムを使用しない以外は同一の比較例２のゴム−プラスチ
ックス接着複合体をそれぞれ製作した。これら実施例
８，９及び比較例１，２のゴム−プラスチックス接着複
合体の接着性を上記方法に従って評価し、その結果を表
３に示した。

【００２４】 表３から、実施例８〜９は、いずれも良好な接着性を有
していた。これに対し、比較例１のように、平織カーボ
ン繊維クロスプリプレグを予め硬化させたり、比較例２
のように、接着用複合フィルムを使用しない場合は、良
好な接着性が得られなくなる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、ポリノルボルネンフィ
ルムと超高分子量ＰＥフィルムとを接着一体化した構成
からなるので、相互に接着性をもたない異なるゴムーゴ
ム間、プラスチックス−プラスチックス間及びゴムプラ
スチックス間を接着可能にし、その適用範囲を著しく拡
大することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリノルボルネンフィルムと削り出し方
   式により作製した超高分子量ポリエチレンフィルムとを
   接着一体化した接着用複合フィルム。