JPH0737046B2 - 複合成形体の製造方法 - Google Patents

複合成形体の製造方法

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JPH0737046B2 JP8024890A JP8024890A JPH0737046B2 JP H0737046 B2 JPH0737046 B2 JP H0737046B2 JP 8024890 A JP8024890 A JP 8024890A JP 8024890 A JP8024890 A JP 8024890A JP H0737046 B2 JPH0737046 B2 JP H0737046B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複合成形体の製造方法に係わり、詳しくは、フ
ッ素ゴムと、変性ポリフェニレンエーテル(以下、「PP
E」という)樹脂とを加硫接着してなるところの、例え
ばフランジ、カップリング、防振ゴム、防振ダンパー、
パイプコネクター、スプリングエレメント、車輪、シー
ト材、ハウジング、補強ホース、コイル、ローラ、自動
車用パッキン、ガスケット、オイルシールなど、特に機
械的強度と耐熱性、耐油性、耐薬品性などが併せて要求
される部材に用いて好適な複合成形体の容易な製造方法
に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
近時、金属とゴムとを複合接着して、金属の有する機械
的強度とゴムの有する弾性とを併有する金属とゴムとか
らなる複合成形体(以下、「金属/ゴム複合成形体」と
いう)が、積層体などの形状で、ローラ、自動車用パッ
キン、ガスケット、オイルシール、防振ダンパー、車
輪、フランジなどに用いられている。
この金属/ゴム複合成形体は、ゴムと金属との間に、接
着剤を介在させ、加硫接着することにより製造されてい
るが、金属とゴムとはそのままでは接着剤により接着し
難くい。このため、一般に、金属面にプライマーを塗布
して接着可能な面に改質することが行われている。
しかしながら、このプライマー処理にあたっては、予め
サンドプラストなどにより金属表面を研磨して活性化し
ておく必要があり、また研磨により生じた金属粉などを
洗浄除去する必要があるなど、製造が煩雑であり、ひい
ては製造コストが高くつくという問題があった。
また、アルミニウムや鋼等の汎用金属は、着色し難くい
他、比重が大きく、腐食し易いため自動車部材などの如
き着色性、軽量性、耐蝕性などが要求される用途には不
向きであるという問題もあった。
このため、最近では、金属に代えて、着色性に富み比重
が小さく耐蝕性に優れる樹脂を、ゴムと複合接着してな
る樹脂とゴムとからなる複合成形体(以下「樹脂/ゴム
複合成形体」という)が、上記金属/ゴム複合成形体に
とって代わる新部材として脚光を浴びつつあり、例えば
車輪などに6−ナイロンや66−ナイロンとゴムとの複合
成形体が用いられている。
従来、樹脂/ゴム複合成形体は、ゴムと樹脂との間に、
接着剤を介在させ、加硫接着することにより製造されて
おり、サンドプラストなどによる研磨工程が通常は必要
とされない点で、上述の金属/ゴム複合成形体に比べて
製造が容易ではある。
しかしながら、強固な接着を確保するには通例プライマ
ー処理を必要とする点では、上記金属/ゴム複合成形体
と何ら相違するところがないものである。
このため、樹脂/ゴム複合成形体のより簡便な製造方法
の出現が嘱望されていた。
そこで、本発明者らは以上の事情に鑑み、とりわけ近年
需要が高まりつつなる耐熱性、耐薬品性、耐水性、機械
的強度などに優れる樹脂/ゴム複合成形体としてPPE樹
脂/フッ素ゴム複合成形体を研究対象として選び、元来
接着することが困難とされていたPPE樹脂とフッ素ゴム
との接着方法について鋭意研究した結果、フッ素ゴムの
加硫の際に、このフッ素ゴム期加硫接着可能なように変
性された変性PPE樹脂を樹脂として用い、これとフッ素
ゴムとを加硫接着すれば、強固な接着が接着剤を用いる
ことなく容易に実現されることを見出した。
本発明はかかる知見に基づきなされたものであって、そ
の目的とすところは、上述の如き優れた物性を有する変
性PPE樹脂/フッ素ゴム複合成形体を容易に得ることが
可能な製造方法を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明に係る複合成形体の製
造方法(以下、「本発明方法」という)は、変性ポリフ
ェニレンエーテル樹脂を射出成形して樹脂成形体とな
し、次いで該樹脂成形体上に未加硫のフッ素ゴムを射出
し、金型内で該未加硫のフッ素ゴムを加硫してゴム成形
体とすると同時にこれと前記樹脂成形体とを加硫接着す
ることを骨子とする。
本発明における変性PPE樹脂としては、フッ素ゴムの加
硫の際に該フッ素ゴムと加硫接着可能なように変性され
ているものであればよく、例えばポリ(2,6−ジメチル
−1,4−フェニレンエーテル)をシクロオクテンのメタ
シス重合物で変性したものがあげられ、上市品としては
ヒュルス社の製造に係る「ベストラン2000」、「ベスト
ラン1900」、「ベストランX4880」(いずれも商品名)
などがある。
加硫剤としては、フッ素ゴムの加硫用として従来既用の
ものを用いることができ、例えばポリアミン系加硫剤、
ポリオール系加硫剤、過酸化物系加硫剤などを用いるこ
とができる。
また、本発明におけるフッ素ゴムは、特に制限されない
が、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン二元共重合
体またはフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン−四フ
ッ化エチレン三元共重合体が、変性PPE樹脂との加硫接
着性が良いので好ましい。
本発明方法における複合成形体の成形条件は、使用する
フッ素ゴムおよび樹脂の種類などによって変動するが、
通常、変性PPE樹脂を射出する際の加熱シリンダーの温
度は280〜320℃程度、フッ素ゴムを射出するときの加熱
シリンダーの温度は70〜100℃程度、また金型温度は150
〜180℃程度である。
〔実施例〕
以下、本発明を図を参照しつつさらに詳細に説明する
が、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではな
く、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実
施することが可能なものである。
第1図は、本発明方法により得られた複合成形体の一例
を示し、図に示す複合成形体1は変性PPE樹脂2とフッ
素ゴム3との鉢状積層体であり、加硫接着により両部材
が強固に一体化されたものである。
かかる複合成形体1は、例えば次の如き方法により製造
することができる。
すなわち、先ず、フッ素ゴム3の加硫時に該フッ素ゴム
3と加硫接着可能な変性PPE樹脂2の融液を、射出成形
機の金型内に射出して変性PPE樹脂成形体4を作製し、
次いでその変性PPE樹脂成形体4を別の金型内に移し、
その変性PPE樹脂成形体4上に、未加硫のフッ素ゴム3
の融液を射出し、加熱加圧してフッ素ゴム3を加硫する
と同時にフッ素ゴム3と変性PPE樹脂成形体4とを加硫
接着して一体成形することにより得られる。
なお、予め予備成形された未加硫のフッ素ゴム生地を上
記変性PPE樹脂成形体4上に重ね、これを加熱加圧して
加硫接着してもよい。
その他、所謂2色射出成形機を用いれば、連続的に複合
成形体1を製造することができる。
第2図はこの場合に用いる2色射出成形機の一例を示
し、図における2色射出成形機5は、支持軸6に回転可
能に支持される反転盤7と、反転盤7の左右両側にそれ
ぞれ金型を臨ませて配された一次側雌金型8および二次
側雌金型9などからなる。
反転盤7は回転基台10とそれに装着された1対の雄金型
11,11からなっており、型閉時には、一次側雌金型8及
び二次側雌金型9との間に所定の大きさのキャビティー
が形成されるようになっている。
また、一次側雌金型8および二次側雌金型9には、それ
ぞれ図示しないノズルが挿通されて、型閉時に加熱シリ
ンダー(図示せず)から変性PPE樹脂2またはフッ素ゴ
ム3の融液を各金型のキャビティー内に射出し得るよう
に構成されている。
なお、図示の2色射出成形機5は、一次側雌金型8およ
び二次側雌金型9が、同期して進入退却するように構成
されたものであるが、各々独立して進入退却する構造の
ものを用いることもできる。
以上の如き構成の2色射出成形機5を用いて第1図に示
す如き複合成形体1を製造するには、先ず、金型を閉型
した後、一次側金型のキャビティー内に変性PPE樹脂2
の融液を射出させて変性PPE樹脂成形体4を作製する。
第2図はこのときの2色射出成形機5の状態を示す。
次いで、一次側雌金型8および二次側雌金型9を退却さ
せて型開した後、変性PPE樹脂成形体4を雄金型11に保
持した反転盤7を、180度回転(図では、右回り)させ
て、雄金型11の金型面を二次側雌金型9に臨ませる。第
3図はこのときの2色射出成形機5の状態を示す。
その後、第4図に示すように、一次側雌金型8および二
次側雌金型9を進入させて型閉した後、第5図に示すよ
うに、二次側金型のキャビティー内にフッ素ゴムの融液
を射出させて、加熱加圧して未加硫のフッ素ゴムを加硫
すると同時に、フッ素ゴム3と変性PPE樹脂成形体4と
を加硫接着した後、冷却する。なお、このとき一次側金
型のキャビティー内に変性PPE樹脂2の融液を射出させ
て次サイクルの変性PPE樹脂成形体4を作製しておく。
最後に、第6図に示すように、一次側雌金型8および二
次側雌金型9を退却させて型開し、二次側雌金型9に保
持された複合成形体1を製品として取り出す。
以後、第3図〜第6図に示す動作が繰り返し行われるよ
うに2色射出成形機5を操作すれば、連続的に複合成形
体1,1,…を製造することができる。
なお、以上の実施例では、変性PPE樹脂2とフッ素ゴム
3とからなる鉢状積層体の製造方法について説明した
が、本発明方法は、その他シート状積層体など種々の形
状のものを製造することができる。
また、変性PPE樹脂2およびフッ素ゴム3が一層ずつ積
層された2層構造のものについて説明したが、変性PPE
樹脂成形体4をフッ素ゴム3がサンドイッチ状に包んだ
3層構造のもの、或いはフッ素ゴム3を変性PPE樹脂成
形体4がサンドイッチ状に包んだ3層構造のものを製造
することも可能であり、さらには用途に応じて4層以上
の構造のものを製造することも可能である。
さらに、必要に応じて、本発明方法による変性PPE樹脂
/フッ素ゴム複合成形体の他の部材を接合して構造強化
等を図ることも可能である。
さらにまた、上記実施例では回転する金型が雄金型で、
一次および二次側金型が雌金型の2色射出成形機を用い
たが、雌雄が逆になっている2色射出成形機を用いるこ
ともできる。
以下、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説
明する。
〔I〕変性PPE樹脂シートおよびフッ素ゴム分出しシート
の作製 250℃に保持した金型内に変性PPE樹脂ペレット(ヒュル
ス社製、商品名「ベストラン1900」)を投入し、180kgf
の圧力をかけて、2.5mm厚の平滑な変性PPE樹脂シートを
得た。
一方、フッ素ゴムに表に示すそれぞれの添加剤を配合
し、これを8インチロールにて混練し、2.5mm厚のフッ
素ゴム分出しシートを得た。
ただし、表中の配合割合は重量部表示である。
また、表1中、注記した〜は、次のものである。
……昭和電工デュポン社製、商品名「バイトンB−5
0」 ……住友スリーエム社製、商品名「フローレル2123」 ……ダイキン工業社製、商品名「ダイエルG902」 ……低活性酸化マグネシウム ……高活性酸化マグネシウム ……日本化成社製、商品名「タイク」 ……昭和電工デュポン社製、商品名「ダイアックNo.
3」 ……水酸化カルシウム ……日本油脂社製、商品名「パーヘキサ25B40」 〔II〕変性PPE樹脂/フッ素ゴム複合成形体の作製 170℃に保持した深さ4mm、縦横100×120mm大の金型内
に、先ず上記〔I〕で得た変性PPE樹脂シートを投入し
約20分加熱した。その後、その変性PPE樹脂シート上
に、上記〔I〕で得た未加硫のフッ素ゴムの分出しシー
トを積層し、加熱加圧し、170℃で20分間かけて加硫接
着して変性PPE樹脂/フッ素ゴム複合成形体を作製し
た。
なお、後述する90度剥離試験の便宜のため、予め接着面
の一部に厚さ0.05mmのテフロンフィルムを剥離用フィル
ムとして挿入しておいた。
〔III〕接着強度試験 上記〔II〕で作製した変性PPE樹脂/フッ素ゴム複合成
形体を約25mm巾に切断して短冊状の試験片を得た。
この試料片について、引っ張り試験機を用いて引っ張り
速度50mm/分で、90度剥離試験を行い、剥離が凝集破壊
によるものか、界面破壊によるものかを目視にて観察
し、接着の良否を判定した。
剥離試験の結果、ポリアミン加硫系フッ素ゴム(A)ま
たは過酸化物加硫系フッ素ゴム(C)を用いたものは、
すべてフッ素ゴム自体が凝集破壊を起こしており、また
ポリオール加硫系フッ素ゴム(B)を用いたものについ
ても一部界面近傍に破壊が生じた程度であり、剥離の殆
どはフッ素ゴム自体の凝集破壊によるものであることが
認められた。
上記試験結果より、本発明方法により得られた複合成形
体は大きな接着強度を有していることが分かる。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明したように、本発明方法によれば、接
着強度が大きく、しかも耐熱性、耐薬品性、機械的強度
に優れる複合成形体を接着剤を用いることなく容易に得
ることができるなど、本発明は優れた特有の効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法により得られた複合成形体の断面
図、第2図は製造開始状態にある2色射出成形機の要部
断面図、第3図は回転金型が回転している状態にある2
色射出成形機の要部断面図、第4図は型閉状態にある2
色射出成形機の要部断面図、第5図は射出・冷却状態に
ある2色射出成形機の要部断面図、第6図は製品取り出
し状態にある2色射出成形機の要部断面図である。 1…複合成形体、2…変性PPE樹脂、3…フッ素ゴム、
4…変性PPE樹脂成形体、5…2色射出成形機、6…支
軸軸、7…反転盤、8…一次側雌金型、9…二次側雌金
型、10…回転基台、11…雄金型

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変性ポリフェニレンエーテル樹脂を射出成
    形して樹脂成形体となし、次いで該樹脂成形体上に未加
    硫のフッ素ゴムを射出し、金型内で該未加硫のフッ素ゴ
    ムを加硫してゴム成形体とすると同時にこれと前記樹脂
    成形体とを加硫接着することを特徴とする複合成形体の
    製造方法。
  2. 【請求項2】前記変性ポリフェニレンエーテル樹脂がポ
    リ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)をシク
    ロオクテンのメタシス重合物で変性したものである請求
    項1記載の複合成形体の製造方法。
  3. 【請求項3】前記未加硫のフッ素ゴムを加硫する際の加
    硫剤がポリアミン系加硫剤または過酸化物系加硫剤であ
    る請求項1または2記載の複合成形体の製造方法。
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