JPS60165227A - 超高分子量ポリエチレンとゴムとの接着方法 - Google Patents

超高分子量ポリエチレンとゴムとの接着方法

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JPS60165227A
JPS60165227A JP59019730A JP1973084A JPS60165227A JP S60165227 A JPS60165227 A JP S60165227A JP 59019730 A JP59019730 A JP 59019730A JP 1973084 A JP1973084 A JP 1973084A JP S60165227 A JPS60165227 A JP S60165227A
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rubber
weight polyethylene
molecular weight
ultra
high molecular
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JP59019730A
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Sadao Inoue
貞夫 井上
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Bando Chemical Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

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】 本発明は超高分子量ポリエチレンとゴムとの接着方法に
関する。
従来、ポリオレフィンとゴムとを強力に且つ簡単に接着
し得る接着剤は知ら名でいない。接着剤を用いない接着
方法として、例えば、特公昭50−15269号公報に
は、ワックスを配合したエチレン共重合体ゴムの加硫物
とポリオレフィンとをこのポリオレフィンの軟化点以上
の温度で接触させることにより接着する方法が提案され
ているが、この場合、ポリオレフィンとゴムとの接着強
度は、引張接着力で10〜15 kg/cA、、、18
0 ’剥離接着力で1〜2kg / cmであって尚小
さく、用途によっては接着強度が不足して実用に耐えな
い。
また、上記の方法によれば、ゴムを加硫する工程と接着
工程とを要するので、生産性に劣る。
本発明は、一般にポリオレフィンとゴムとの接着におけ
る上記した問題を解決するためになされたものであって
、特に、超高分子量ポリエチレンとゴムとを強力、簡単
に且つ生産性高く接着することができる方法を提供する
ことを目的とする。
本発明による超高分子量ポリエチレンとゴムとの接着方
法は、有機過酸化物を含有する未加硫ゴムと超高分子量
ポリエチレンとを超高分子量ポリエチレンの軟化点以上
の温度で加熱接着することを特徴とする。
本発明の方法は、ゴムとして天然ゴム、スチレン−ブタ
ジェンゴム、ブタジェンゴム、イソプレンゴム、クロロ
プレンゴム、エチレン−α−オレフィン共重合ゴム、エ
チレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴム等の汎用ゴ
ムを超高分子量ポリエチレンに接着するのに好適である
。ここに、超高分子量ポリエチレンとは、通常、分子量
が数百刃、融点が100℃以上であるポリエチレンをい
い、代表的な超高分子量ポリエチレンとして、例えば分
子量400〜500万、融点約120℃であるものを挙
げることができる。
本発明の方法においては、上記のような超高分子量ポリ
エチレンとゴムとを接着させるに際して、未加硫ゴムに
有機過酸化物を含有させ、この未加硫ゴムと超高分子量
ボ・リエチレンとをこの超高分子量ポリエチレンの軟化
点以上の温度で加熱接着させる。換言すれば、未加硫ゴ
ムを有機過酸化物により加硫すると同時に、このゴムと
超高分子量ポリエチレンとを接着する。即ち、加硫接着
する。
このような過酸化物としては、従来より知られている任
意のものが用いられるが、例えば、ジ−t−ブチルパー
オキサイド、L−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミ
ルパーオキサイド、α、α゛−ビス(t−ブチルパーオ
キシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2
,5−ジメチルジ(1−ブチルパーオキシ)ヘキサン−
3,2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオ
キシ)ヘキサン、し−ブチルパーオキシイソプロピルカ
ーボネート、l11−ビス(t−ブチルパーオキシ) 
−3,5,5−)リメチルシクロヘキサン等が好適に用
いられる。
未加硫ゴムにおける有機過酸化物の配合量は、ゴム10
0g当りに0.00 ’05〜0.05モル、好ましく
は0.001〜0.01モルである。即ち、本発明によ
れば、極めて少量の有機過酸化物によって未加硫ゴムと
超高分子量ポリエチレンとを強固に加硫接着することが
でき、従って、ゴムの物性を損なうことがない。有機過
酸化物の配合量が上記範囲よりも少ないときは、加硫接
着によって超高分子量ポリエチレンとの間に十分な接着
強度が得られず、一方、上記範囲を越えるときは、却っ
て接着強度が低下するからである。
加硫接着温度は、使用する有機過酸化物の分解温度とゴ
ムに接着される超高分子量ポリエチレンの軟化点による
が、通常、120〜180°C程度が適当である。20
0℃を越えるときは、通常、超高分子量ポリエチレンが
分解し、従ってまた、接着面に気体が発生するおそれが
ある。
未加硫ゴムと超高分子量ポリエチレンとの加硫接着は、
従来より知られている通常の方法によって行なうことが
できる。例えば、未加硫ゴムと超高分子量ポリエチレン
とを所定の温度に加熱された熱板の間に挟み、所定の圧
力にて所定時間加熱加圧する。
本発明においては、ゴムを多層構造として超高分子量ポ
リエチレンと接着することもできる。即ち、有機過酸化
物を含有する未加硫ゴムをシート状又は糊状の接着ゴム
として超高分子量ポリエチレンに接触させ、この接着ゴ
ム層に他の未加硫ゴムを接触させて加硫接着することに
より、超高分子量ポリエチレンと多層ゴムとが強固に一
体に接着された接着物を得ることができる。この場合、
最外層の未加硫ゴムは、加硫剤として最も一般的なイオ
ウを含有するゴムを使用することができる。
また、加硫剤としてイオウと共に有機過酸化物を併用す
るゴムも使用することができる。
また、上記のような接着ゴムを介して超高分子量ポリエ
チレンを積層し、加硫接着すれば、超高分子量ポリエチ
レンを相互に強固に接着することもできる。
以上のように、本発明によれば、有機過酸化物を含有す
る未加硫ゴムと超高分子量ポリエチレンとをこの超高分
子量ポリエチレンの軟化点以上の温度で加硫接着するこ
とにより、強固に超高分子量ポリエチレンとゴムとを接
着することができる。
しかも、本発明によれば、従来の方法と異なり、ゴムと
して未加硫ゴムを用い、超高分子量ポリエチレンと加硫
接着するので、−挙に加硫ゴム−超高分子量ポリエチレ
ン接着物を得ることができ、かくして種々のゴムー超高
分子量ポリエチレン複合体を高い生産性で得ることがで
きる。
尚、この超高分子量ポリエチレンは、その摩擦係数が非
常に小さいところから、例えば、粉体処理における付着
防止用ライニング材として用いられているが、大きい粒
子を含む粉体の処理においては、超高分子量ポリエチレ
ンが耐衝撃摩耗性が劣るために、比較的短期間に消耗し
、或いは破損する。従って、このような超高分子量ポリ
エチレンにゴムを加硫接着し、超高分子量ポリエチレン
をライニング材として被ライニング材に取り付ければ、
超高分子量ポリエチレンに対する衝撃力がゴムの歪エネ
ルギーにて吸収緩和され、かくして、ライニング材の超
高分子量ポリエチレンの摩耗が防止され、その耐久性が
著しく向上する。
また、超高分子量ポリエチレン表面に耐摩耗性のライニ
ングを施す場合に、本発明に従って、耐摩耗性にすぐれ
るゴムを接着すれば、従来の金属ライニングに比べて軽
量化することができる。
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。尚、以
下において、部は重量部を示す。
また、得られた接着物の剥離強度は、オートグラフ(島
津製作所製)を用いて、2.5 cm幅の試料について
剥離速度50mm/分の速度で測定した値である。
実施例1 配合物1 天然ゴム 100 部 カーボンブラック N330 50 部数化亜鉛 5 
部 ステアリン酸 1 部 上化防止剤 3 部 イオウ 1.5部 加硫促進剤 1.5部 ジクミルパーオキサイド (第1表) 上記の配合物1を試験ロールにて混練して、厚み3.5
熊の未加硫ゴムシートとし、超高分子量ポリエチレン(
分子量約500万、融点120°C)からなる厚み3.
5韻のシートを重ね、温度160℃、圧力30kg/c
ntにて30分間加熱加圧して加硫接着した。得られた
接着物における剥離強度を第1表に示す。
また、有機過酸化物を含有しないほかは、上記配合物1
と同じ配合物から調製した厚み3.51の未加硫ゴムシ
ートと、上記と同じ超高分子量ポリエチレンシートとを
加硫接着させた。結果を比較例1として第1表に併せて
示す。
本発明の方法によれば、実験番号1〜4の結果から明ら
かなように、ゴムシートは超高分子量ポリエチレンシー
トに強固に接着されている。しかし、比較例1にみられ
るように、未加硫ゴムが有機過酸化物を含有しないとき
は、超高分子量ポリエチレンと接着しない。
実施例2 第2表に示す有機過酸化物を含有する種々のゴム配合物
を実施例1と同様にして厚み3.5酊のゴムシートとし
、実施例1と同じ超高分子量ポリエチレンと加硫接着し
た。得られた接着物における剥離強度を第2表に示す。
ゴムシートは超高分子量ポリエチレンシートに強固に接
着されている。
実施例3 実施例1の実験番号2の配合物において、有機過酸化物
として1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,5
,5−)リメチルシクロヘキサンを用いた以外は、同じ
配合物から同様にしてゴムシートを調製し、加硫温度1
48℃として実施例1と同じ超高分子量ポリエチレンシ
ートと加硫接着した。
このようにして得られた接着物の剥離強度は51、0 
kg / 2. ’5 amであって、ゴム層が破壊さ
れた。
比較例2 父金惣↓ 天然ゴム 50 部 ブタジェンゴム 50 部 カーボンブラック N220 60 部酸化亜鉛 5 
部 ステアリン酸 1 部 上化防止剤 3 部 イオウ 1.5部 加硫促進剤 1.5部 芳香族系プロセスオイル 15 部 上記配合物2を厚み3,5龍のシートとし、これを実施
例1と同じ超高分子量ポリエチレンシートに加硫接着し
た。ゴムシートと超高分子量ポリエチレンシートとの間
の剥離力は2.0 kg / 2.5 cmであって、
界面剥離を生じて、ゴムと超高分子量ポリエチレンシー
トとは殆ど接着していない。
実施例4 実施例1における実験番号2の配合物を混練して厚み1
顛の接着ゴムシートとし、また、これと同じ接着ゴムを
トルエンに20重Nz濃度で溶解させてゴム糊を調製し
た。
実施例1と同じ厚み3.5鰭の超高分子量ポリエチレン
シートと比較例2の配合物2から調製した厚み3.5鰭
のゴムシート(以下、被着ゴムシートという。)との間
に上記接着ゴムシートを介在させてこれらを積層し、実
施例1と同じ条件下に加硫接着した。この結果、2層の
ゴムが相互に接着されていると共に、このゴム層と超高
分子量ポリエチレンシートも強固に接着されており、ポ
リエチレンシートとゴム層との剥離力は62.0 kg
/ 2゜5 cmであって、ゴム層が破壊された。
尚、厚み3.5鰭の上記接着ゴムシートと上記被着ゴム
シートとを実施例1と同じ条件下で加硫接着させたとき
、これらゴムシート間の剥離力は50、0 kg/ 2
.5 cmであって、接着ゴム層が破壊された。この事
実から上記3層構造の接着物において、接着ゴムシート
と被着ゴムシートが加硫接着されることが確認される。
また、上記と同じ超高分子量ポリエチレンシート表面に
上記ゴム糊を刷毛塗りし、室温で乾燥させた後、これに
上記被着ゴムシートを積層して加硫接着させた。
このようtこして得られた接着物のゴム層と超高分子量
ポリエチレンシートとの間の剥離強度は60、0 kg
/ 2.5 cnであって、ゴム層が破壊された。
実施例5 比較例2の配合物2にゴム100部当りについてジクミ
ルパーオキサイド1部を添加し、厚み3゜5鶴のシート
とした。このゴムシートを実施例1と同じ厚み3.5 
mmの超高分子量ポリエチレンシートに積層し、同様に
加硫接着したところ、剥離強度は47.0 kg/ 2
.5 cmであって、ゴL’i−)ニ破壊が起こった。
実施例6 実施例1実験番号1の組成を有する厚み3.5fiノ未
加硫ゴムシートに、超高分子量ポリエチレン(分子量約
400万)シートを重ね、実施例1と同じ条件にてこれ
らを加硫接着した。
このようにして得られた接着物の剥離強度は50 kg
/ 2.5 crnであって、ゴム層が破壊された。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (11有機過酸化物を含有する未加硫ゴムと超高分子量
    ポリエチレンとを超高分子量ポリエチレンの軟化点以上
    の温度で加熱接着することを特徴とする超高分子量ポリ
    エチレンとゴムとの接着方法。
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