JPS6126632A - 超高分子量ポリエチレンと金属との接着方法 - Google Patents

超高分子量ポリエチレンと金属との接着方法

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JPS6126632A
JPS6126632A JP59148324A JP14832484A JPS6126632A JP S6126632 A JPS6126632 A JP S6126632A JP 59148324 A JP59148324 A JP 59148324A JP 14832484 A JP14832484 A JP 14832484A JP S6126632 A JPS6126632 A JP S6126632A
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JP
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ultra
weight polyethylene
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high molecular
unvulcanized rubber
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JP59148324A
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Sadao Inoue
貞夫 井上
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Bando Chemical Industries Ltd
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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

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

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金属との接着方法に
関する。
従来より金属とゴムを接着させるための接着剤は既に種
々市販されており、また、接着剤を用いない直接加硫接
着方法として、黄銅メッキした金属にイオウ配合ゴムを
加硫接着する方法のほか、ゴム中に有機酸コバルト塩を
添加する方法、或いはゴム中にレゾルシン系のメチレン
アクセプター、メチレンドナー及びシリカを添加するH
RH法等も知られているが、しかし、ポリオレフィンと
ゴムとを強力に且つ簡単に接着する方法が知られていな
いので、従来、ゴムを介してポリオレフィンと金属とを
接着させることが困難であり、特に、ポリオレフィンが
超高分子量ポリエチレンの場合、一層困難であった。
本発明者らは、ポリオレフィンと金属との接着、特に、
超高分子量ポリエチレンと金属との接着における上記し
た問題を解決するために鋭意研究した結果、有機過酸物
を含有させた未加硫ゴムが超高分子量ポリエチレンとの
加硫接着性にすぐれると共に、超高分子量ポリエチレン
と金属との間に超高分子量ポリエチレン側から上記有機
過酸化物を含有する未加硫ゴム及び接着増強剤を含有さ
せた未含有量ゴムを介在させ、加硫接着することにより
、超高分子量ポリエチレンと金属とを強固に接着し得る
ことを見出して本発明に至ったものである。
本発明による超高分子量ポリエチレンと金属との接着方
法は、超高分子量ポリエチレンと金属とをその間に未加
硫ゴム層を介在させて加硫接着する方法において、有機
過酸化物を含有する未加硫ゴム層を超高分子量ポリエチ
レン側に配し、接着増強剤を含有する未加硫ゴム層を金
属側に配すると共に、超高分子量ポリエチレンの軟化点
以上の温度に加熱して接着することを特徴とする。
本発明の方法において、超高分子量ポリエチレンとは、
通常分子量が数百力、融点が100°C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。また、上記のような超
高分子量ポリエチレンに接着し得る金属としては、例え
ば、亜鉛、鉄、ステンレス、アルミニウム、鉛、及び銅
と亜鉛の合金等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。
本発明の方法によれば、上記のような超高分子量ポリエ
チレンと金属とを接着させるに際して、その間に未加硫
ゴム層を介在させて加硫するが、ここに、未加硫ゴムと
しては通常の汎用ゴムを用いることができ、例えば、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、クロロブレンゴム、エチレン−α−オ
レフィン共重合体ゴム、エチレン−α−オレフィン−ジ
エン共重合体ゴム等が使用される。
本発明の方法においては、上記未加硫ゴム層は二層に形
成され、超高分子量ポリエチレン側に有機過酸化物を含
有した未加硫ゴム(以下、第1の未加硫ゴムと称するこ
とがある。)層を配し、金属側に接着増強剤を含有する
未加硫ゴム(以下、第2の未加硫ゴムと称することがあ
る。)層を配し、超高分子ポリエチレンの軟化点以上の
温度に加熱して、これらを接着させる。換言すれば、上
記第1及び第2の未加硫ゴム層を相互に加硫接着すると
同時に、超高分子量ポリエチレンと第1の未加硫ゴム層
とを接着させ、第2の未加硫ゴム層と金属とを接着させ
、このようにして、超高分子量ポリエチレンと金属とを
未加硫ゴム層を介して強力に加硫接着する。
超高分子量ポリエチレン側に配する第1の未加硫ゴム層
に含有される有機過酸物としては、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、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ
クミルバーオキザイド、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(t−ブチルパーオキシ)ヘキシ
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、t−ブチルパーオキシイソプロピ
ルカーボネート、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等が好適
に用いられる。
第1の未加硫ゴム中の有機過酸化物の含有量は、ゴム1
00g当りにO,OOO’ 5〜0.05モル、好まし
くは0.001〜0.01モルである。即ち、未加硫ゴ
ムに極めて少量の有機過酸化物を含有させることによっ
て、この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る。
有機過酸化物の配合量が上記範囲より少ないときは、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。
また、金属側に配する第2の未加硫ゴム層に含有させる
接着増強剤は既に知られており、例えば、ナフテン酸等
の有機酸のコバルト塩や、レゾルシン系のメチレンアク
セプター、ヘキサメチレンテトラミン等のメチレンドナ
ー及びシリカからなるHRH法による配合剤等が用いら
れる。
加硫接着温度は、第1の未加硫ゴム層に含有される有機
過酸化物の分解温度とこの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
℃程度が適当である。200℃を越えるときは、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
が発生ずるおそれがある。
未加硫ゴム層を介した超高分子量ポリエチレンと金属と
の加硫接着は従来より知られている方法によって行なう
ことができる。例えば、超高分子量ポリエチレン、有機
過酸化物を含有する第1の未加硫ゴム層、接着増強剤を
含有する第2の未加硫ゴム層、及び金属を前記したよう
に積層し、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。尚、第1の未加硫
ゴム層及び第2の未加硫ゴム層は、シートとして積層し
てもよいし、溶剤にて糊状とした糊ゴムとして積層して
もよい。
以上のように、本発明によれば、第1の未加硫ゴム層及
び第2の未加硫ゴム層を介して、超高分子量ポリエチレ
ンと金属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、強固に接着することが
できる。しかも、本発明の方法によれば、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金属とを加
硫接着するので、−挙に超高分子量ポリエチレン−加硫
ゴム−金属の接着物を得ることができ、かくして種々の
金属−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
常に小さいことから、例えば、粉体処理における付着防
止用ライニング剤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
が耐衝撃摩耗性に劣るため、比較的短時間に消耗し、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をゴムを介
し2て金属である被ライニング材に本発明の方法に従っ
て取りつければ、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。
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
超高分子量ポリエチレンシートを剥離速度50mm/分
の速度で剥離して測定した値である。
実施例 (al  配合物1 天然ゴム           100  部カーボン
ブラック N330   50  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 mm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50
0万、融点120℃)からなる厚み3.5 mmのシー
トを重ね、温度160℃、圧力30 kg / cJ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3.5 m++の未加硫
ゴムシートと、」−記と同し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。
第1表実験番号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。
tb+  第2表に示す有機過酸化物を含有する種々の
ゴム配合物を上記ta+と同様にして厚み3.5 in
のゴムシートとし、上記+al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。
(C1上記(al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)−
3,5,5−1−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
硫温度を148℃として上記(al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 cmであって、ゴム層が破壊された
(2)金属と接着増強剤を含有する第2の未加Cムとの
接着 第3表に示す接着増強剤を含有する未加硫ゴム配合物を
それぞれ試験ロールにて混練して、未加硫ゴムシート1
及び2を得た。次に、第3表に示すように表面研摩によ
り脱脂をした金属に上記未加硫ゴムシートを重ね、温度
160℃、圧力30kg / cJにて30分間加熱加
圧して加硫接着した。
このようにして得られた接着物の剥離強度を第3表に示
す。
未加硫ゴムはいずれの金属とも強固に接着されており、
いずれも第3表に示された剥離強度でゴム層が破壊され
た。
(3)  超高分子量ポリエチレンと金属との接着前記
+a)実験番号1の有機過酸化物を含有する厚み2鰭の
未加硫ゴムシートを前記(a)と同じ厚み第  3  
表 (注)(l)  スミカノール620 (2)  スミカノール507 3、5 mmのポリエチレンシート上に積層し、更に、
上記(2)の配合物1からなる厚み21mの未加硫ゴム
シートを積層し、最後に表面研摩により脱脂をした厚さ
1mmの亜鉛板を積層して、温度160℃、圧力30k
g/−にて30分間加熱加圧して加硫接着した。このよ
うにして得られた接着物の剥離強度は45 kg/2.
5cmであって、亜鉛板とゴムシート間においてゴム層
が破壊された。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超高分子量ポリエチレンと金属とをその間に未加
    硫ゴム層を介在させて加硫接着する方法において、有機
    過酸化物を含有する未加硫ゴム層を超高分子量ポリエチ
    レン側に配し、接着増強剤を含有する未加硫ゴム層を金
    属側に配すると共に、超高分子量ポリエチレンの軟化点
    以上の温度に加熱して接着することを特徴とする超高分
    子量ポリエチレンと金属との接着方法。
JP59148324A 1984-07-16 1984-07-16 超高分子量ポリエチレンと金属との接着方法 Granted JPS6126632A (ja)

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JPS6310175B2 JPS6310175B2 (ja) 1988-03-04

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