JPS61152749A - 複合材用ゴム組成物 - 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〉 本発明は布や金属、特に鋼板と鋼板間に介在させたり、
金属部品と金属ボデー間等に介在させて、接着剤なしに
強固な複合体をつくることのできる複合材用ゴム組成物
に関するもので、主として。

ゴムと布との接着による高弾性かつ高強度な複合材を製
造したり、各種機械、各種構造物等より発生する騒音対
策用の制振鋼板を得る目的で開発したものである。

〈従来の技術〉 金属と金属間にゴム弾性を有したゴム又は合成樹脂を介
在させる試みは、主として制振を目的として実施されつ
つある。その最も身近な例は自動車において騒音防止目
的から鋼板と鋼板間に弾性高分子物質を挾み込んだ複合
制振材料の開発にみられる。その目的のために従来提案
された構造は、ゴムの両面に熱接着性を有したフィルム
を貼り付けて二枚の鋼板内へサンドインチ状に挟んだも
の（特開昭５９−７３９４５号、同５９−１４６８３７
号）とか、粘弾性高分子物質としてポリビニルアセター
ル樹脂を使用するもの（同５９−１２４８４７号）、同
じく架橋ポリオレフィンシートを使用するもの（同５９
−１５２８４７号）等である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 これら従来のものは使用されるゴム弾性を有した高分子
物質が特殊なものに限定され、汎用性に欠けるとか、熱
的安定性を有した温度範囲が狭い。

層間接着力が弱い、高価、充填剤の混入が少量に限られ
る等の難点を有している。

く問題点を解決するための手段〉 そこで１本発明者は一般に使用されているゴムの内から
、使用目的によって、耐油性、耐熱性、振動減衰特性等
を備えたものを自由に選択使用可能な複合材用ゴム組成
物について検討し、ここに完成をみたものである。

本発明の特徴は、ゴム原料、充填剤、架橋剤等からなる
汎用ゴム組成物に、ジエン系ポリマーをゴム原料１００
部当り１〜４０部、多官能性上ツマ−を０．１〜３０部
混合してなるものである。

ここで、ジエン系ポリマーはポリブタジェン又はブタジ
ェン共重合体（ＮＢＲ，ＳＢＲ等）の末端官能基が、エ
ーテル化による水酸基、エステル化によるカルボキシル
基、エポキシ変性によるエポキシ基、アミノ基、無水マ
レイン化による無水カルボン酸基、メルカプト基、ハロ
ゲン原子、アクリル変性によるビニル基等の一種又は二
種以上を有するものである。

また、多官能性上ツマ−は、カルボキシル基等の官能基
を複数有したものとか、官能基が単数で他に不飽和結合
を複数有したものであって、多価アルコールメタクリレ
ート、多価アルコールアクリレート、トリアリルトリメ
リテート、Ｎ、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド等の
一種又は二種以上の混合物である。

使用可能な原料ゴムは、ＳＢＲ，ＢＲ，Ｉ　ＩＲ。

ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＩＲ，ＮＢＲ，ＣＲ１等の汎用ゴム
や、他にエピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、プロ
ピレンゴム等の特殊なゴムも目的によって自由に選択使
用可能である。

これらに添加する配合剤もそれぞれの原料ゴムに適した
架橋剤（加硫促進剤）、老化防止剤を自由に選択使用可
能である。また、充填剤も炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、カーボン等の適量を自由に添加することができ
る。必要であれば発泡を抑えるために脱水剤として酸化
カルシウムの使用、柔かくするために適宜のオイル又は
可塑剤の使用も可能である。

く作用〉 上記のような複合材用ゴム組成物は、布や金属層間等に
介在させ、適当な熱と圧力を加えることにより、　おそ
らく、Ｉ　Ｐ　Ｎ　（Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎ
ｇＰｏｌｙｍｅｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　：相互侵入高分子
網目）となって。

接着剤なしに布や金属、プラスチック等と接着可能とな
っている。そして、この複合材用ゴム組成物を金属板間
に介在させて形成した金属複合材は吸音や制振の作用を
有している。

以下実施例によって本発明の詳細な説明する。

〈実施例１〉 容量１．６Ｑの小型バンバリーミキサ−中に、ＩＩＲ（
臭素化ブチルゴム）１００部 炭酸カルシウム　　　　　　　１００部液状キシレン樹
脂（軟化剤）　　５部 を入れて通常の方法で６分間混練した（なお、本実施例
及び以後に示す文中において部とは重量部である）０次
に混練物をロールへ移してその上から。

亜鉛華（加硫剤）　　　　５部 ＣａＯ（脱水剤）１０部 これにジエン系ポリマーとして末端水酸基液状ポリブタ
ジェンゴムを１０重量部、多官能性上ツマ−としてトリ
アリルトリメリテートを５重量部加えて混練して、厚さ
約５ｍのシート状（以下複合材用シート状ゴム組成物と
称す）にした。

次に、金属との接着試験のために、複合材用未加硫シー
ト状ゴム組成物を厚さ６．０膿、長さ１００＋ｍ、幅２
５■の短冊状とし、長さ６０ｍ、幅２５ｍ、厚み２゜０
−の金属板へ１６０℃で３０分間圧着した。接着試験は
ＪＩＳ　−Ｋ　−６３０１に基づいて剥離試験機により
行なった。その結果を第１表に示した。

更に、この複合材用ゴム組成物を制振鋼板としての金属
複合材として使用する場合の絞り加工性について試験し
た。そのための試験方法はエリクセン試験（ＪＩＳ　−
Ｚ　−２２４７）に準じたもので、予めトリクレン脱脂
された０、２■厚の鋼板を７０　Ｘ　７０ｍ角とし、こ
れに、前記複合材用シート状ゴム組成物を１．０−厚に
なるよう接着した。接着は熱プレス中で１６０℃、３０
分間加熱による。　このようなゴムと鋼板との複合材に
対して対角線方向にゴム面へ切断線をカッターで入れた
後、鋼板背面から金属突起で押し、ゴム付着面側へ膨出
させて鋼板に亀裂が入るまで押して、接着面の応力剥離
度をみたものである。その結果を同じく第１表中に示し
た。

〈実施例２〜１３〉 第１表中に示したように、ゴム原料、充填剤、加硫剤、
脱水剤、ジエン系ポリマー二多官能性モノマーの添加組
成を変化させて実施例１と同様に複合材用ゴム組成物の
実施例２〜１３を調製した。

また、比較例１．２としてジエン系ポリマー又は多官能
性上ツマ−が添加されない場合についても調製している
。

これらの実施例について前記実施例１と同様に金属との
接着試験及び絞り加工性について試験を行った結果を第
１表下欄に示した。

次に実施例２に示した複合材用ゴム組成物と鋼板との複
合体について、熱老化試験をした。接着強度変化と硬さ
変化の試験法は前記ＪＩＳ　−Ｋ　−６３０１法に準じ
た。

第１図は温度一定（１００℃）で硬さと鋼板との接着強
度についてみたものである。この結果にみられるように
、時間が経つとともに接着強度が上り、１００時間開俵
からゴム破壊するに至り、接着力は平衡状態となり、一
般に経時劣化が生じるのと対照的に接着強度の低下がみ
られないという良好な結果が得られている。

第２図は複合材用ゴム組成物と鋼板の接着物を時間一定
（７０時間）で、加熱条件を変えて硬さと鋼板との接着
強度についてみたものである。この結果で明らかなよう
に、硬さの緩やかな上昇と、ゴム破壊（Ｒ）に至るまで
の接着強度の急激な上昇が特徴的であって、一般にこの
ような複合材は高温になるにつれて接着強度が低下する
のと対照的である。

以上の結果からも導かれるのであるが、経時劣化とか高
温時の接着強度低下がみられないので。

このような本発明の複合材用ゴム組成物を鋼板間にサン
ドイッチ状に積層してなる制振鋼板は高温下に長期に亘
って防音効果を発揮する。

その様子を第３図に示した。第３図は実施例２に示した
複合材用ゴム組成物を０．２■鋼板でサンドインチ状に
した複合鋼板の１００℃での、５００Ｈｚにおける損失
係数（η）の経時変化をみたものである。

比較例は、ポリオレフィン系シート（０，５＋ｍ）を貼
り合わせ、その両側を０．２ｍ鋼板でサンドインチ状と
した制振用複合鋼板である。

この結果にみられるように、従来品は高温時における損
失係数の低下がみられるが１本発明の複合材用ゴム組成
物を用いた割振用複合鋼板は常に高い損失係数を長期に
亘って保つことができる。

したがって、自動車のオイルパン、エンジンカバーのよ
うに高温にさらされる場所に使用する制振鋼板に好適で
ある。

〈実施例１４〉 実施例１のゴム組成物の６ｍｍレシート片側へ（Ａ）ポ
リエステル布（１５番手単糸４３　Ｘ　４Ｇ）を貼布し
たもの、ＣＢ）綿布（１６番手双糸４２　Ｘ　４２）を
貼布したもの、（Ｃ）フェノール樹脂板を、１６０℃、
３０分間加圧加熱接着したものをＪＩＳ−に−６３０１
の接着試験にかけた。

その結果、剥離強度は、平均値で （Ａ）　　　１１．９　ｋｇ／１ｎ（２５，４ｍ）ＣＢ
）　　　１２．０　ｋｇ／１ｎ（２５，４ｍ）（Ｃ）　
　　１４．５　ｋｇ／１ｎ（２５，４ｍ）であった。

一方、汎用のブチルゴムのみのｉ合は、周知のとおり簡
単に剥がれた。

第１表に示した試験結果及び前記実施例１４の結果から
も明らかなように、汎用ゴムを用いた複合材を形成する
に際して１本発明の複合材用ゴム組成物は、従来のゴム
組成のままでは困難であった金属、繊維、プラスチック
、更には実施例で示すことを省くが他の木材、セラミッ
クス等との強固な接着を可能とした。

〈発明の効果〉 以上詳述した構造の本発明の複合材用ゴム組成物は下記
のような長所を有している。

■未加硫生地のポットライフが長い、すなわち、保存安
定性が大である。

■複合材の製造に際して、接着剤又は接着剤層フィルム
を必要としないで、充分な接着力が得られる。

■金属複合材とした場合に絞り加工ができ、また、制振
材としての性能を発揮できる。

■耐熱、耐油、防音、制振等の目的に合わせて原料ゴム
を自由に選択配合できる。

■これまで不可能であった素材とゴムとの接着を可能と
したので、特殊な機能を有した複合材の開発が展開でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度一定時の硬さと接着強度を示すグラフであ
り、第２図は温度を変えたときの硬さと接着強度変化を
示すグラフである。第３図は損失係数の経時変化を示す
グラフである。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ゴム原料、充填剤、架橋剤等からなる汎用ゴム組成
   物に、ジエン系ポリマーをゴム原料１００部当り１〜４
   ０部、多官能性モノマーを０．１〜３０部混合してなる
   複合材用ゴム組成物。 ２　ジエン系ポリマーはポリブタジエン又はブタジエン
   共重合体の末端又は分子内官能基が水酸基、カルボキシ
   ル基、エポキシ基、アミノ基、無水カルボン酸基、メル
   カプト基、ハロゲン原子、ビニル基の一種又は二種以上
   を有する特許請求の範囲第１項記載の複合材用ゴム組成
   物。 ３　多官能性モノマーは多価アルコールメタクリレート
   、多価アルコールアクリレート、トリアリルトリメリテ
   ート、Ｎ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミドの一種又
   は二種以上の混合物である特許請求の範囲第１項記載の
   複合材用ゴム組成物。