JPH0759686B2 - ゴムと金属との複合体の製造方法 - Google Patents
ゴムと金属との複合体の製造方法Info
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- JPH0759686B2 JPH0759686B2 JP62081745A JP8174587A JPH0759686B2 JP H0759686 B2 JPH0759686 B2 JP H0759686B2 JP 62081745 A JP62081745 A JP 62081745A JP 8174587 A JP8174587 A JP 8174587A JP H0759686 B2 JPH0759686 B2 JP H0759686B2
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- Japan
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- rubber
- metal
- adhesive
- treatment
- composite
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は自動車部品例えばダンパプーリ、ブッキング等
に使用されるゴムと金属との複合体の製造方法に関する
ものである。
に使用されるゴムと金属との複合体の製造方法に関する
ものである。
（従来の技術） 従来、自動車部品等として利用されている防振ゴムはゴ
ムと金属との組み合わせで構成されている。このような
防振ゴムは苛酷な使用条件にも耐えられるように、まず
金属表面をブラスト処理し、次いで下塗り接着剤（プラ
イマー）としてフェノール樹脂系接着剤を施し、その上
に上塗り接着剤としてハロゲン化エラストマー系接着剤
を施して、これをゴムと重ね合わせて接着することによ
って製造されていた。
ムと金属との組み合わせで構成されている。このような
防振ゴムは苛酷な使用条件にも耐えられるように、まず
金属表面をブラスト処理し、次いで下塗り接着剤（プラ
イマー）としてフェノール樹脂系接着剤を施し、その上
に上塗り接着剤としてハロゲン化エラストマー系接着剤
を施して、これをゴムと重ね合わせて接着することによ
って製造されていた。
（発明が解決しようとする問題点） 上記従来技術においては、接着に際して金属表面をブラ
スト処理する必要があるとともに、プライマーが必要で
あり、また水や塩水がかかるような環境下でゴムと金属
との間の接着性が大きく低下するという問題点があっ
た。
スト処理する必要があるとともに、プライマーが必要で
あり、また水や塩水がかかるような環境下でゴムと金属
との間の接着性が大きく低下するという問題点があっ
た。
発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために、金属の表面を窒
化処理後酸化処理し、次いで接着剤を施してゴムと接着
するという構成（以下第１発明という）及び金属の表面
を窒化処理後酸化処理し、さらにラッピング処理と酸化
処理を施し、次いで接着剤を施してゴムと接着するとい
う構成（以下第２発明という）の採用している。
化処理後酸化処理し、次いで接着剤を施してゴムと接着
するという構成（以下第１発明という）及び金属の表面
を窒化処理後酸化処理し、さらにラッピング処理と酸化
処理を施し、次いで接着剤を施してゴムと接着するとい
う構成（以下第２発明という）の採用している。
（作用） 上記第１発明及び第２発明の構成を採用したことによ
り、金属表面に金属の窒化物が形成され、それに加えて
金属の酸化物も形成され、それらが接着剤を施したとき
水又は塩水がかかる環境下においてもゴムと金属との間
の接着性を十分に保持させる。
り、金属表面に金属の窒化物が形成され、それに加えて
金属の酸化物も形成され、それらが接着剤を施したとき
水又は塩水がかかる環境下においてもゴムと金属との間
の接着性を十分に保持させる。
以下に第１発明及び第２発明を具体化した実施例を図を
用いて説明する。
用いて説明する。
下記の実施例１及び２で得られるゴムと金属との複合体
は図に示すように、ゴム３の上下両接着面3aが接着剤層
２を介して金属１の接着面1aと接合されている。そし
て、上下両金属１の上下両端面1bには把持部４が形成さ
れている。
は図に示すように、ゴム３の上下両接着面3aが接着剤層
２を介して金属１の接着面1aと接合されている。そし
て、上下両金属１の上下両端面1bには把持部４が形成さ
れている。
（実施例１） 次に、第１発明を具体化した実施例について説明する。
まず、金属１としての熱間圧延鋼板（SPHC）の接着面1a
に対し窒化処理を行う。同窒化処理は鋼の表面層を高窒
素状態にして硬化させる方法であり、具体的には580〜6
60℃の温度のシアン酸カリウム塩浴中へ金属１を浸漬す
る液体窒化法によって行われる。その時、次のような反
応によって窒素が生成し、これが鉄と化合して窒化鉄を
生成する。従って、金属１の接着面1aの表面には窒化鉄
（Fe2N、Fe3N、Fe4N）の膜が形成される。
に対し窒化処理を行う。同窒化処理は鋼の表面層を高窒
素状態にして硬化させる方法であり、具体的には580〜6
60℃の温度のシアン酸カリウム塩浴中へ金属１を浸漬す
る液体窒化法によって行われる。その時、次のような反
応によって窒素が生成し、これが鉄と化合して窒化鉄を
生成する。従って、金属１の接着面1aの表面には窒化鉄
（Fe2N、Fe3N、Fe4N）の膜が形成される。
3KOCN→KCN＋K2CO3＋Ｃ＋2N 続いて、その上に酸化処理を行う。同酸化処理は230〜4
00℃の温度の硝酸塩浴中に浸漬することによって行われ
る。酸化処理は硝酸塩浴以外に硫酸塩や塩酸塩等の無機
酸塩浴によって行うことができる。
00℃の温度の硝酸塩浴中に浸漬することによって行われ
る。酸化処理は硝酸塩浴以外に硫酸塩や塩酸塩等の無機
酸塩浴によって行うことができる。
次にこのように処理された接着面1aの表面に塩素化系ポ
リマーとしてクロルスルホン化ポリエチレンを主成分と
する一液型接着剤であるケムロック252（ロードコーポ
レーション社製商品名）を塗布し、加熱することによっ
て接着面1aと接着面3aとが接合される。
リマーとしてクロルスルホン化ポリエチレンを主成分と
する一液型接着剤であるケムロック252（ロードコーポ
レーション社製商品名）を塗布し、加熱することによっ
て接着面1aと接着面3aとが接合される。
上記一液型接着剤としては、塩素化系ポリマーを主成分
とする接着剤が好適に使用され、同塩素化系ポリマーと
しては塩化ゴム、塩素化ポリプロピレン、塩素化エチレ
ン−プロピレンコポリマー、クロロプレンゴム、塩化ビ
ニル系エラストマー等があげられる。
とする接着剤が好適に使用され、同塩素化系ポリマーと
しては塩化ゴム、塩素化ポリプロピレン、塩素化エチレ
ン−プロピレンコポリマー、クロロプレンゴム、塩化ビ
ニル系エラストマー等があげられる。
さて、金属１とゴム３との間の初期接着性及び耐水性を
次のようにして測定した。
次のようにして測定した。
まず、金属１とゴム３との複合体の試験片の作成方法を
説明する。
説明する。
金属１の接着面1aに付着した油等をトリクロルエタン
によって取り除く。
によって取り除く。
上記接着面1aに前記した液体窒化法による処理を行
う。
う。
続いて同接着面1aに前記した硝酸塩浴による酸化処理
を施す。
を施す。
次に、ゴム用接着剤として、前記ケムロック252を同
接着面1aにスプレー塗布し、50℃で10分間乾燥して接着
剤層２を形成する。同接着剤層２の厚さは約10μｍであ
る。なお、ケムロック252の塗布は、はけ、ローラー等
で行ってもよい。
接着面1aにスプレー塗布し、50℃で10分間乾燥して接着
剤層２を形成する。同接着剤層２の厚さは約10μｍであ
る。なお、ケムロック252の塗布は、はけ、ローラー等
で行ってもよい。
次に、下記の表−１に示す配合の未加硫の天然ゴム材
料よりなるゴム３を作成し、同ゴム３を前記２枚の金属
１間に配置し、プレスにより150℃で30分間加熱、加圧
し、ゴム３と金属１とを加硫接着させる。
料よりなるゴム３を作成し、同ゴム３を前記２枚の金属
１間に配置し、プレスにより150℃で30分間加熱、加圧
し、ゴム３と金属１とを加硫接着させる。
上記のようにして作成されたゴム３と金属１との複合体
の試験片について、把持部４を万能引張試験機に挟んで
25mm/minの速度で上下に引っ張り、接着強度と破壊状態
を調べた。また、耐水性についても同様に接着強度と破
壊状態を調べた。その結果を後記表−２に示す。
の試験片について、把持部４を万能引張試験機に挟んで
25mm/minの速度で上下に引っ張り、接着強度と破壊状態
を調べた。また、耐水性についても同様に接着強度と破
壊状態を調べた。その結果を後記表−２に示す。
なお、表−２中における用語の意味は次のとおりであ
る。
る。
初期接着性：接着面積1.1cm2、引張速度25mm/min、接着
強度の単位はkg/cm2である。
強度の単位はkg/cm2である。
耐水性：接着面積1.1cm2、10％伸長状態で60℃の温水中
に10日間浸漬した後、接着強度を測定し破壊状態を調べ
た。
に10日間浸漬した後、接着強度を測定し破壊状態を調べ
た。
破壊状態:R…ゴム３が破壊 RC…ゴム３と接着剤層２の間で破壊 Ｍ…接着剤層２と金属１との間の破壊 （実施例２） 次に、第２発明を具体化した実施例について説明する。
前記実施例１における酸化処理に引き続いてラッピング
処理を行った。同ラッピング処理は精密仕上げの一種で
あり、通常研削による以上の精密を要する場合に用いる
仕上げ法であって、ラップという工具と工作物との間に
炭化ケイ素等のラップ剤を入れてすり動かし、両者間の
摩耗作用を利用して平滑面を得るものである。同ラッピ
ング処理は手作業によるものとラップ盤によるものとが
ある。
処理を行った。同ラッピング処理は精密仕上げの一種で
あり、通常研削による以上の精密を要する場合に用いる
仕上げ法であって、ラップという工具と工作物との間に
炭化ケイ素等のラップ剤を入れてすり動かし、両者間の
摩耗作用を利用して平滑面を得るものである。同ラッピ
ング処理は手作業によるものとラップ盤によるものとが
ある。
このようなラッピング処理の後、前記した酸化処理を再
度行う。
度行う。
上記のようにして得られたゴム３と金属１との複合体に
ついて、前記実施例１と同様に接着性を評価した。その
結果を後記表−２に示す。
ついて、前記実施例１と同様に接着性を評価した。その
結果を後記表−２に示す。
（比較例１） 金属１と接着面1aにグリットブラスト処理のみを施し
た。
た。
同グリットブラスト処理は0.2mm程度の鉄粉を用いて上
記接着面1aを研磨するものであり、同接着面1aに微小な
凹凸をつけるものである。
記接着面1aを研磨するものであり、同接着面1aに微小な
凹凸をつけるものである。
このようにして得られたゴム３と金属１との複合体につ
いて前記実施例１と同様にして接着性を評価した。その
結果を後記表−２に示す。
いて前記実施例１と同様にして接着性を評価した。その
結果を後記表−２に示す。
（比較例２） 金属１の接着面1aに窒化処理のみを施した。同窒化処理
は前記実施例１と同様にして行った。
は前記実施例１と同様にして行った。
このようにして得られたゴム３と金属１との複合体につ
いて実施例１と同様にして接着性を評価した。その結果
を表−２に示す。
いて実施例１と同様にして接着性を評価した。その結果
を表−２に示す。
上記表−２から明らかなように、金属１の接着面1aに対
してグリットブラスト処理のみ（比較例１）又は窒化処
理のみ（比較例２）では、耐水性において金属１の接着
面1aと接着剤層２との間で剥がれ接着強度が０になるの
に対し、実施例１及び２では耐水性においてゴム３が破
壊するほどの十分な接着強度を示している。
してグリットブラスト処理のみ（比較例１）又は窒化処
理のみ（比較例２）では、耐水性において金属１の接着
面1aと接着剤層２との間で剥がれ接着強度が０になるの
に対し、実施例１及び２では耐水性においてゴム３が破
壊するほどの十分な接着強度を示している。
このように、第１発明又は第２発明によって接着強度特
に耐水性が向上する理由は、金属１の接着面1aに窒化鉄
（Fe3N、Fe4N等）や酸化鉄（Fe3O4等）の強固な被膜が
形成されるので、水分の存在下においても金属１の表面
から水酸イオン（OH-）が発生しにくいためと推定され
る。
に耐水性が向上する理由は、金属１の接着面1aに窒化鉄
（Fe3N、Fe4N等）や酸化鉄（Fe3O4等）の強固な被膜が
形成されるので、水分の存在下においても金属１の表面
から水酸イオン（OH-）が発生しにくいためと推定され
る。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次のよ
うに構成することもできる。
うに構成することもできる。
（１）窒化処理としては、一酸化炭素（CO）、メタン
（CH4）及びアンモニア（NH3）の混合ガス中で約500℃
の温度で行うガス窒化法や１〜10mmHgの減圧下で窒素
（N2）と水素（H2）の混合ガス中で炉壁を陽極、被処理
鋼を陰極とし、グロー放電して鋼の表面を加熱して行う
イオン窒化法も採用される。
（CH4）及びアンモニア（NH3）の混合ガス中で約500℃
の温度で行うガス窒化法や１〜10mmHgの減圧下で窒素
（N2）と水素（H2）の混合ガス中で炉壁を陽極、被処理
鋼を陰極とし、グロー放電して鋼の表面を加熱して行う
イオン窒化法も採用される。
（２）酸化処理としては、高温の空気による酸化法も採
用され、同酸化法は窒化処理としてガス窒化法をとった
ときに行われる。そして、同酸化法によれば例えば鉄の
表面に四酸化三鉄（Fe3O4）の層が形成される。
用され、同酸化法は窒化処理としてガス窒化法をとった
ときに行われる。そして、同酸化法によれば例えば鉄の
表面に四酸化三鉄（Fe3O4）の層が形成される。
（３）ゴム３と金属１との接着は、あらかじめゴム３を
加硫しておき、次いで表面が窒化処理後酸化処理される
か又は窒化処理後酸化処理され、さらにラッピング処理
と酸化処理を施された金属１に接着剤を塗布してゴム３
と金属１を重ね合わせた後、加熱，加圧して行うことも
できる。
加硫しておき、次いで表面が窒化処理後酸化処理される
か又は窒化処理後酸化処理され、さらにラッピング処理
と酸化処理を施された金属１に接着剤を塗布してゴム３
と金属１を重ね合わせた後、加熱，加圧して行うことも
できる。
（４）ゴム３としては、天然ゴム（NR）以外に各種合成
ゴム例えば塩素化ブチルゴム、クロロプレンゴム（C
R）、クロルスルホン化ポリエチレン、エチレン−ブタ
ジエンゴム（SBR）、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム（NBR）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合
ゴム（EPDM）、エチレン−プロピレン共重合ゴム（EP
M）等が使用される。
ゴム例えば塩素化ブチルゴム、クロロプレンゴム（C
R）、クロルスルホン化ポリエチレン、エチレン−ブタ
ジエンゴム（SBR）、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム（NBR）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合
ゴム（EPDM）、エチレン−プロピレン共重合ゴム（EP
M）等が使用される。
（５）第１発明又は第２発明で得られるゴム３と金属１
との複合体の用途としては、ゴム３と金属１とが接着剤
で接合された部材ならばいずれでもよいが、具体的には
自動車部品における防振ゴム例えばエンジンマウント、
ブッシング、ダンパプーリ、ボディマウント等があげら
れる。
との複合体の用途としては、ゴム３と金属１とが接着剤
で接合された部材ならばいずれでもよいが、具体的には
自動車部品における防振ゴム例えばエンジンマウント、
ブッシング、ダンパプーリ、ボディマウント等があげら
れる。
発明の効果 第１発明及び第２発明によれば、接着に際して金属表面
のブラスト処理が不要となるとともに、プライマーが不
要となり、得られたゴムと金属との複合体は接着性に優
れ、特に水や塩水がかかる腐食環境下でもゴムと金属と
の間の接着力が十分であるという優れた効果を奏する。
のブラスト処理が不要となるとともに、プライマーが不
要となり、得られたゴムと金属との複合体は接着性に優
れ、特に水や塩水がかかる腐食環境下でもゴムと金属と
の間の接着力が十分であるという優れた効果を奏する。
図はゴムと金属との複合体を示す断面図である。 １……金属、1a……接着面、３……ゴム
Claims (4)
- 【請求項１】金属（１）の表面（1a）を窒化処理後酸化
処理し、次いで接着剤を施してゴム（３）と接着するこ
とを特徴とするゴムと金属との複合体の製造方法。 - 【請求項２】接着剤は塩素化系ポリマーを主成分とする
一液型接着剤である特許請求の範囲第１項に記載のゴム
と金属との複合体の製造方法。 - 【請求項３】金属（１）の表面（1a）を窒化処理後酸化
処理し、さらにラッピング処理と酸化処理を施し、次い
で接着剤を施してゴム（３）と接着することを特徴とす
るゴムと金属との複合体の製造方法。 - 【請求項４】接着剤は塩素化系ポリマーを主成分とする
一液型接着剤である特許請求の範囲第３項に記載のゴム
と金属との複合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62081745A JPH0759686B2 (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | ゴムと金属との複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62081745A JPH0759686B2 (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | ゴムと金属との複合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248884A JPS63248884A (ja) | 1988-10-17 |
| JPH0759686B2 true JPH0759686B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=13754974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62081745A Expired - Lifetime JPH0759686B2 (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | ゴムと金属との複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759686B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102807831B (zh) * | 2012-07-12 | 2013-12-04 | 同济大学 | 一种金属与天然橡胶粘接用热硫化面涂胶黏剂 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57142344A (en) * | 1981-01-16 | 1982-09-03 | Lord Corp | Method of pasting rubber onto metallic base body |
-
1987
- 1987-04-01 JP JP62081745A patent/JPH0759686B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57142344A (en) * | 1981-01-16 | 1982-09-03 | Lord Corp | Method of pasting rubber onto metallic base body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63248884A (ja) | 1988-10-17 |
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