JPS61174232A - 金属とウレタンエラストマ−の接着方法 - 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） この発明は、耐薬品性特に酸性液に対して優れた接着耐
久性が要求される製鉄用ロールや各種化学装置用ライニ
ングに用いられるウレタンニジストマーの接着方法に関
する。

（従来技術） ウレタンエラストマーはそれ自体価れた耐薬品性と金属
に対する接着性を有するポリマーであるが、加水分解を
起すため製鉄用槽内ロールのように酸性水溶液に直接接
して使用され、且つ回転に、よる動的なシェアーがかか
る用途の場合、内部発熱も加わって長期使用が困難とい
う欠点があった。

このような欠点を改良する目的で、耐熱性、耐薬品性に
優れるフ゛エノール系樹脂や、エポキシ系樹脂のような
熱硬化性樹脂を接着剤としで用いる試″みがなされてき
たが決め手と゛なる接着方法が確定されるには至らなか
った。

（発明が解決しようとする問題点） 本願は、耐酸性、殊に無機酸に対するは勿論、有機酸或
はこれらの混酸に対しても優れた接着耐久性を発揮し得
る金属とウレタンエラストマーとの接着方法を提供する
ことにある。

（発明の構成） 本願が対象とする金属は鉄であるが、銅、ニッケル、亜
鉛等に対しても効果が認められる。

本願で使用される鱗片状無機充填剤配合熱硬化性樹脂と
しては、鱗片状無機充填剤としてガラスフレーク、マイ
カ、グラファイトを樹脂１００重量部に対して１０〜１
５０里量部配合されたエポキシ樹脂又は不飽和ポリエス
テル樹脂である。燐片状無機充填剤の配合量は上記の範
囲に特に限定されるものではないが、１０重量部未満で
は耐薬品性に乏しく、１５０重量部以上になると塗布作
業性が低下する難点がある。鱗片状無機充填剤の粒子径
も特に制限はなく、粗い粒子径を用いる方が耐食性には
好ましいが、塗布作業性に劣るので２４〜２５０メツシ
ユの範囲のものを用いるのが望ましい。この鱗片状無機
充填剤配合熱硬化性樹脂の金属母材への塗布厚みは３０
〜５００μの範囲が好適である。尚鱗片状無機充填剤配
合熱硬化性樹脂を塗布する前に市販の金属接着用プライ
マーを塗布しておくのが望ましい。又プライマー中にも
前記の熱硬化性樹脂の場合よりも少い割合で鱗片状熱機
充填剤を配合しておけば、より耐食性を高めることがで
きるので好ましい。

この熱硬化性樹脂層に積層するイソシアネート末端プレ
ポリマーとしては、公知のトリレンジイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリアルキレンポ
リフェニルイソシアネートのような有機ポリイソシアネ
ートをプロピレングー　リコール、ジプロピレングリコ
ール、ポリオキシプロピレントリオールのような活性水
素含有グリコール類戸モル比でイソシアネート過剰で反
応させて得られるプレポリマーが用いられ、好ましい末
端イソシアネート含有率は２〜１５％の範囲のものであ
る。尚このイソシアネート末端プレポリマーは前記の熱
硬化性樹脂を硬化させてから塗布することが必要で、そ
の塗布厚みは３０〜５００μが好適である。又イソシア
ネート末端プレポリマーを塗布する前に熱硬化性樹脂層
の表面をサンドブラスト又はサンドペーパー掛けを行っ
て粗面化しておくことが望ましい。

本願は、基本的にはこの二層を積層した後、ウレタンニ
ジストマー原液を注入すればよいのであるが、より接着
力を向上させる手段として、鱗片状無機充填剤配合樹脂
層（Ａ）とイソシアネート未端プレポリマー層（Ｂ）と
の間にこの両者の混合中間層を設けることが推奨される
。その場合の両者の混合比率は（Ａ）／（Ｂ）２３０〜
７０／７０〜３０の範囲が好ましく、その塗布厚みは１
０〜１００μの範囲が好適である。

このようにして積層硬化させた金属母材積層体の積層、
面側に所望のウレタンエラストマ一層の厚みに相当する
空間層を設けて型枠を組み、液状のウレタンエラストマ
ー用原液を注入硬化させるのであるが、型枠の離型性を
よくするために、型枠にはシリコン系、ワックス系或は
弗素樹脂系のような公知の離型剤を塗布しておくことが
、望ましい。

又予め、枠組みと共に金属母材積層体を８０℃以上、好
ましくは８５〜１００℃に加熱してシ＜ことが推奨され
る。これは成形性、硬化反応の促進をもたらすだけでな
く接着力を向上させる効果も期待できるからである。

注入用のウレタンエラストマー原液は、市販のポリテト
ラメチレングリコール系、ポリエステル系、ポリエステ
ル系の何れであってもよく、要求性能により適宜選択す
ればよい。

以下実施例により具体的に説明する。

（実施例） 比較例１ 金属として厚み２．５４部ｍ、幅２５．４ｍｍ、長さ６
０＋ｎｍの５Ｓ−４１の平板を用いサンドブラストした
後、ビニールエステル系不飽和ポリ羊ステル梗脂１００
重量部（以下すべて重量部で記載）ガラスフレーク３０
部、ナフテン酸コバルト（６％）０．５部。

メチルエチルケトンパーオキサイド１部の割合で混合し
た組、酸液をプライマーとして約３０μの厚みに塗布し
た。プライマー硬化後プライマー中のガラスフレークの
みを６０部に増量したガラスフレーク充填ビニールエス
テル系不飽和ポリエステル樹脂を１３０μの厚みに塗布
した。室温で２４　。

時間放置して硬化させた後、得られた積層体の塗布面側
にウレタンニジストマ一層の厚みが５１１ＩＩｌとなる
ように５Ｓ−４１の平板にて枠組みをし、ポリテトラメ
チレングリコール系ウレタンエラストマー原液（東洋ゴ
ム工業製ユニプレンＴ−９０）を注入硬化させた。ウレ
タンエラストマーの熟成を待って、５Ｓ−４１とウレタ
ンエラストマーとの接着強度を測定した。その結果は第
１表に示した通りであった。

比較例２〜３ ガラクツレーク充填ビニールエステル系不飽和ポリエス
テル樹脂を塗布硬化後頁にフェノール系樹脂層又はエポ
キシ樹脂層を第１表に記載の厚みで塗布積層した以外は
全く比較例１と同様にして接着強度を測定した。

比較例４ 比較例２〜３におけるフェノール又はエポキシ樹脂の代
りに、プロピレングリコール１モルに対してジフェニル
メタンジイソシアネート１．３モルを反応させて得たイ
ソシアネート末端プレポリマー（ＮＣ０％３．４％）と
ガラスフレーク充填熱硬化性樹脂の１：１混合液を用い
た以外全く比較例１と同様にして接着強度製測定した。

実施例１ 比較例４における混合液の代りにイソシアネート末端プ
レポリマー単独液（Ｂ）を用いた以外全く比較例１と同
様にして接着強度を測定した。

実施例２〜３ 比較例４と同様にして混合液層を形成させた後、更にイ
ソシアネート末端プレポリマー単独液（Ｂ）７一 層を積層した場合（実施例２）、及び実施例２で得た積
層体を枠組と共に１１５℃の恒温槽中にて３時間予熱し
た場合（実施例３）について比較例１と同様ウレタンエ
ラストマーを注入硬化させ接着強度を測定した。

これらの測定結果も第１表にまとめた。

実施例４ 比較例２．実施例１及び実施例２で得たウレタンエラス
トマー貼合せ積層体試片を硫酸、塩酸、酢酸、クエン酸
及びこれら４種類の混酸中に各温度条件下で浸漬試験を
行い耐酸性を目視により調べた。その結果は第２表に示
した通りであった。

（発明の効果） 金属母材近接層に燐片状無機充填剤配合熱硬化性樹脂層
をウレタンエラス１−マーとの近接層にイソシアネート
未端プレポリマー層を配することにより、静的接着強度
を向」ニさせることができた上、従来有機酸或は有機酸
と無機酸との混酸に対する抵抗性の小さかった接着耐久
性を少くとも４倍以−トの期間耐、え得る接着性を与え
ることが可能となり、耐酸性ライニング機器用として工
業的利用価値の極めて高いウレタンエラストマーと金属
の接着方法となし得たものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属母材表面に燐片状無機充填剤配合熱硬化性樹脂層を
   形成硬化させた後、イソシアネート未端プレポリマー層
   を積層硬化させ、該積層体面側にウレタンエラストマー
   原液を注入硬化させることを特徴とする金属とウレタン
   エラストマーの接着方法。