JPWO2017081716A1 - 接着剤シート - Google Patents

Abstract

接着剤シートは、未加硫ゴムを金属に接合する接着剤シートであって、前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を含浸した基布層と、前記金属と反応性を有する接着剤層とを備える。

Description

この発明は、未加硫ゴムを金属に接合する際に使用する改良型接着剤シートに関する。

従来、たとえば特許文献１に開示されるように、金属と未加硫のゴムとを接着剤を介して接着する際に、その接着剤を加熱および加圧して、ゴムを加硫し、ゴムと金属とを接着する方法がある。

このような接着方法では、まず、金属表面に、刷毛やスプレーなどで溶剤分散型加硫接着剤を塗布する必要がある。ここで、溶剤分散型加硫接着剤とは、接着性を有する高分子化合物に充填剤、架橋剤、安定剤などを有機系混合溶剤に分散または溶解したものである。この作業では、接着剤の溶剤として、揮発性有機化合物（以下、「ＶＯＣ」）が使用される。近年では、作業者の健康の面および環境に対する配慮の面からＶＯＣの排出量の抑制が必要となっており、法律や行政指導による排出規制に加え、各事業者においての自主的な削減の取組が求められている。したがって、接着を行う作業場において、ＶＯＣの排出量の抑制する具体的な手段が必要となる。ＶＯＣの排出量の抑制するためには設備や場所などの作業環境の整備が必要となるが、接着を行う作業場においてこれを行うとその規模が大きくなる。また、溶剤分散型加硫接着剤を薄く塗布する必要があるが、刷毛やスプレーなどで薄い接着剤の塗布層を形成しようとすると、膜厚を均一に管理することが困難となる。さらに塗着効率も悪く、金属面に塗着せずに散逸する接着剤の量も多くなってしまう問題があった。

これに対し、特許文献２には、未加硫ゴムを金属に接合する接着剤シートとして、高分子化合物からなる離型フィルムと、その離型フィルムの一方の面上にゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤の塗布を行って乾燥させた上塗接着剤層と、その上塗接着剤層の乾燥後に、その上塗接着剤層の離型フィルムと反対側の面上に金属と反応性を有する接着剤の塗布を行って乾燥させた下塗接着剤層とを備えるものが開示されている。

この接着剤シートは、ゴムを貼り付ける金属をセットし、その金属の上面にその接着剤シートの下塗接着剤層の上塗接着剤層と反対側の面をその金属に押し付けて固定し、この状態でその離型フィルム上にゴムマットを載せて均一に加圧しながら金属を加熱する。続いて、金属に下塗接着剤層が固着した後に、その接着剤シートの離型フィルムを上塗接着剤層から剥がす。その離型フィルムを剥がした面上に、未加硫ゴムを加熱しながら加圧して未加硫ゴムの加硫とともに上塗接着剤層とゴムとを固着させて、ゴムを金属に接着させるように機能するものである。この接着剤シートでは、接着剤シートの製造段階で、予め、ＶＯＣが除去されるので、ゴムを金属に接着する際におけるＶＯＣを低減化できる利点がある。

特開２００１−２６０２３３号公報 特許第４６８１６３４号公報

特許文献２に示す接着剤シートにおいては、上塗接着剤層と下塗接着剤層とを、とりあえず保持するために、これらの接着剤層を離型フィルム上に形成させている。そのため、特許文献２に開示される接着剤シートにおいては、金属に下塗接着剤層が固着した後に、その接着剤シートの離型フィルムを剥がして除去しなければいけない。そのために、離形フィルム除去のための工程が余分に必要となる。

この対策としては、接着を阻害する離型フィルムではなく、接着力を確保しながら接着剤層を保持する構造を有する接着剤シートが求められる。

未加硫ゴムを金属に接合する接着剤シートであって、前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を含浸した基布層と、前記金属と反応性を有する接着剤層とを備える接着剤シートにより解決する。

未加硫ゴムを金属に接合する接着剤シートの製造方法であって、基布に前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を含浸して乾燥させて基布層を形成する工程と、前記基布層の上に、前記金属と反応性を有するプライマを塗布して、プライマの層を形成させる工程とを備える接着剤シートの製造方法により解決する。

未加硫ゴムを金属に接合する接着剤シートの製造方法であって、基布に前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を含浸して乾燥させて基布層を形成する工程と、前記基布層の上に、前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を塗布して乾燥して接着剤層を形成する工程と、前記接着剤層の上に、前記未加硫ゴムと反応性を有するプライマを塗布して、プライマの層を形成させる工程とを備える接着剤シートの製造方法により、解決する。

本発明により、接着剤シートを接着させた後に、離形フィルムなどの剥離工程が不要となる。

本発明の実施の形態１の接着剤シートの断面概略図である。 本発明の実施の形態１の接着剤シートの製造フロー図である。 本発明の実施の形態１の接着剤シートの使用方法である。 本発明の実施の形態２の接着剤シートの断面概略図である。 本発明の実施の形態２の接着剤シートの製造フロー図である。 本発明の実施の形態２の接着剤シートの使用方法である。 本発明の実施の形態３の接着剤シートの断面概略図である。 本発明の実施の形態３の接着剤シートの製造フロー図である。 本発明の実施の形態３の接着剤シートの使用方法である。

（実施の形態１）
図１を参照して、本願発明の実施の形態１として、未加硫ゴムを金属に接合するための接着剤シート１について説明する。図１は、本願発明の実施の形態１の接着剤シート１の断面を示している。本願発明の接着剤シート１は、基布１１と、下塗接着剤層１２とを備える。本実施の形態では、基布１１と下塗接着剤層１２とは、下塗接着剤層１２の界面と基布１１の層の界面とが接触するように形成されている。

基布１１は、織布または不織布である。その材料は、代表的には、アクリル，アセテート，アラミド（メタ系，アラミド系），高性能ポリエチレン（超高分子量ポリエチレン），ナイロン，ビニール，フェノール，ポリウレタン，ポリエステル，ポリエチレン，ポリエチレンテレフタレート，ポリビニルアルコール，ポリプロピレン，炭素繊維（ピッチ系，ＰＡＮ系），炭化ケイ素，アルミナ繊維，スチール，セラミック繊維，ガラス繊維，木綿，麻，絹，レーヨンなどである。基布１１の厚みは、代表的に、１マイクロメータから１００マイクロメータである。

基布１１は、未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を含浸して形成される。溶剤分散型加硫接着剤は、代表的には、クロロスルフォン化ポリエチレン，塩素化天然ゴム，マレイミド系化合物，ニトロソ系化合物，酸補足剤，ＣＳＭゴム用架橋剤および架橋促進剤，カーボンブラック，シリカ充填剤などを少なくとも一つ成分として含む接着剤である。

下塗接着剤層１２は、金属と反応性を有する接着剤から形成される。その接着剤は、代表的には、プライマである。プライマを乾燥させたものである。たとえば、フェノール，フェノール系誘導体樹脂，レゾルシノール，ビスフェノール系エポキシ樹脂，多官能芳香族エポキシ樹脂，塩素化天然ゴム，塩素化ポリエチレン，塩素化ポリプロピレン，塩素化ポリオレフィン，酸補足剤，アミン系硬化剤，シリカ系充填剤，カーボンブラックなどを少なくとも一つを成分として含む。

図２を参照して、本願発明の実施の形態１の接着剤シート１の製造方法を説明する。本願発明の実施の形態１の接着剤シート１は、まず基布１１を未加硫ゴムと反応性を有する前記溶剤分散型加硫接着剤を含浸させる（Ｓ１０１）。そして、その層を乾燥させて基布１１の層を形成する（Ｓ１０２）。続いて、基布１１の層の上に、金属と反応性を有する金属と反応性を有する下塗接着剤を塗布する（Ｓ１０３）。下塗接着剤を乾燥し、金属と反応性を有する下塗接着剤層１２を形成する（Ｓ１０４）。

続いて、図３を参照して、本実施の形態１の接着剤シート１を用いて、未加硫ゴム２２を金属２１に接合する方法について説明する。下塗接着剤層１２が金属２１の面に接触するように、接着剤シート１を金属の上に載置する。一方、基布１１が未加硫ゴム２２と接触するように配置する。そして、そのまま、未加硫ゴム２２を金属２１に向かって押圧し、接着する。接着剤シート１を貼り付けた金属２１と未加硫ゴム２２とを、たとえば、天然ゴムとともに、金型に入れて、熱をかけて成形する。

未加硫ゴム２２と接着する側の基布１１の表面は、表面改質処理を行う。たとえば、表面改質処理としては、代表的には、加硫接着剤とよく反応する表面処理剤の塗布による表面改質がある。これは、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス処理（ＲＦＬ処理），レゾルシン−ヘキサメチレンテトラミン−シリカ処理，レゾルシン−ヘキサメチレンテトラミン−エポキシ樹脂処理，イソシアネート処理，エポキシ接着剤処理，シランカップリング処理などの処理である。また物理的、化学的処理による表面改質としては、プラズマ，プラズマ重合処理，グラフト重合処理，ＣＶＤ，ＰＶＤ処理，イオン注入処理がある。また、基布１１がアラミド繊維である場合には、代表的には、多官能アジリジル化合物処理，プラズマ処理，スルフォニアルアジドによる処理，エポキシ系樹脂処理，カルボキシルメチル基の導入処理，カタクリロイルクロライド処理，サイジング処理，熱水処理などがある。

本願発明の実施の形態１の接着剤シート１は、たとえば、ビル用免震ゴム，橋梁用免震ゴム，その他土木建築においてゴムと金属との加硫接着が必要とされる箇所などの土木建築用免震ゴムの金属への接着剤として、使用される。その他、エンジンマウント，ストラットマウント，ウレタンダンパー，ＰＲブッシュ，ＦＲブッシュなどの自動車用防振ゴムとその他自動車用ゴム部品など、で使用される。また、建設機械向けオイルシール，建設機械向けクローラーなどの産業用ゴム部品などに使用される。

（実施の形態２）
続いて、図４を参照して、本願発明の実施の形態２として、未加硫ゴムを金属に接合するための接着剤シート２について説明する。図４は、本願発明の実施の形態２の接着剤シート２の断面を示している。本願発明の接着剤シート２は、基布１１と、下塗接着剤層１２、上塗接着剤層１３とを備える。接着剤シート２の基布１１と下塗接着剤層１２とは、実施の形態１と同様である。本実施の形態では、基布１１と下塗接着剤層１２とにおいて、下塗接着剤層１２の界面と基布１１の層の界面とは接触しない。本実施の形態が、実施の形態１と異なる点は、基布１１と下塗接着剤層１２との間に、上塗接着剤層１３を備える。すなわち、上塗接着剤層１３は前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤の層であり、下塗接着剤層１２の界面と基布１１の層の界面との間に、未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤の上塗接着剤層１３が形成されている。基布１１は、実施の形態１と同様に、織布または不織布である。基布１１の材料は、実施の形態１で説明したとおりである。また、下塗接着剤層１２の下塗接着剤も実施の形態１と同じである。

上塗接着剤層１３は、基布１１に含浸されている接着剤と同じ接着剤により構成される。上塗接着剤層１３は、基布１１に含浸されている接着剤の不足を補う効果を奏する。上塗接着剤層１３の厚さ（量）は、基布１１に応じて、選択される。基布１１の繊維密度が小さく基布１１内における接着剤の含有量が多い場合には、上塗接着剤層１３の厚さ（量）は、少なくすることができる。一方、基布１１の繊維密度が大きく基布１１内における接着剤の含有量が少ない場合には、上塗接着剤層１３の厚さ（量）は多くすることが好ましい。

図５を参照して、本願発明の実施の形態２の接着剤シート２の製造方法を説明する。本実施の形態の接着剤シート２は、まず基布１１を未加硫ゴムと反応性を有する前記溶剤分散型加硫接着剤を含浸させる（Ｓ２０１）。そして、その層を乾燥させて基布１１の層を形成する（Ｓ２０２）。続いて、基布１１の層の上に、基布１１に含浸させた接着剤と同じ成分の未加硫ゴムと反応性を有する前記溶剤分散型加硫接着剤である上塗接着剤を塗布する（Ｓ２０３）。上塗接着剤を乾燥して、上塗接着剤層１３を形成させる（Ｓ２０４）。そして、上塗接着剤層１３の形成後に、金属と反応性を有する金属と反応性を有する下塗接着剤を塗布する（Ｓ２０５）。そして、下塗接着剤を乾燥して、金属と反応性を有する下塗接着剤層１２を形成させる（Ｓ２０６）。

続いて、図６を参照して、本実施の形態２の接着剤シート２を用いて、未加硫ゴム２２を金属２１に接合する方法について説明する。下塗接着剤層１２が金属２１の面に接触するように、接着剤シート２を金属２１の上に載置する。一方、基布１１が未加硫ゴム２２と接触するように配置する。そして、そのまま、未加硫ゴム２２を金属２１に向かって押圧し、接着する。接着剤シート２を貼り付けた金属２１と未加硫ゴム２２とを、たとえば、天然ゴムとともに、金型に入れて、熱をかけて成形する。

実施の形態１に対し、特に、基布１１の材料に応じて、上塗接着剤層１３が基布１１の接着剤の含浸量の不足を補って、未加硫ゴムの金属への接着をさらに強固にする効果を奏する。

（実施の形態３）
続いて、図７を参照して、本願発明の実施の形態３として、未加硫ゴムを金属に接合するための接着剤シート３について説明する。図７は、本願発明の実施の形態３の接着剤シート３の断面を示している。本願発明の接着剤シート３は、基布１１と、下塗接着剤層１２、上塗接着剤層１３とを備える。接着剤シート２の基布１１と下塗接着剤層１２とは、実施の形態１と同様であり、下塗接着剤層１２の界面と基布１１の層の界面とが接触する。本実施の形態が、実施の形態１および２と異なる点は、基布１１において下塗接着剤層１２が形成されている面と反対側の基布１１の面に、上塗接着剤層１３が形成されている点である。上塗接着剤層１３は実施の形態２と同様に、前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤の層である。基布１１は、実施の形態１と同様に、織布または不織布である。基布１１の材料は、実施の形態１で説明したとおりである。下塗接着剤層１２および上塗接着剤層１３のいずれの接着剤も実施の形態１と同じである。

上塗接着剤層１３は、基布１１に含浸されている接着剤と同じ接着剤により構成される点は実施の形態２と同じであり、上塗接着剤層１３は、基布１１に含浸されている接着剤の不足を補う効果を奏する。上塗接着剤層１３の厚さ（量）は、基布１１に応じて、選択される。基布１１の繊維密度が小さく基布１１内における接着剤の含有量が多い場合には、上塗接着剤層１３の厚さ（量）は、少なくすることができる。一方、基布１１の繊維密度が大きく基布１１内における接着剤の含有量が少ない場合には、上塗接着剤層１３の厚さ（量）は多くすることが好ましい。

図８を参照して、本願発明の実施の形態３の接着剤シート３の製造方法を説明する。本実施の形態の接着剤シート３は、まず基布１１の層を未加硫ゴムと反応性を有する前記溶剤分散型加硫接着剤を含浸させる（Ｓ３０１）。そして、基布１１の層を乾燥させて基布１１の層を形成する（Ｓ３０２）。続いて、基布１１の層の上に、金属と反応性を有する金属と反応性を有する下塗接着剤を塗布する（Ｓ３０３）。そして、下塗接着剤を乾燥させ、金属と反応性を有する接着剤の下塗接着剤層１２を形成させる（Ｓ３０４）。続いて、下塗接着剤層１２が形成されている基布１１の面と反対側の基布１１の面の上に、基布１１に含浸させた接着剤と同じ成分の未加硫ゴムと反応性を有する前記溶剤分散型加硫接着剤である上塗接着剤を塗布する（Ｓ３０５）。上塗接着剤を乾燥して、上塗接着剤層１３を形成させる（Ｓ３０６）。

続いて、図９を参照して、本実施の形態３の接着剤シート３を用いて、未加硫ゴム２２を金属２１に接合する方法について説明する。下塗接着剤層１２が金属２１の面に接触するように、接着剤シート３を金属２１の上に載置する。一方、基布１１が未加硫ゴム２２と接触するように配置する。そして、そのまま、未加硫ゴム２２を金属２１に向かって押圧し、接着する。接着剤シート２を貼り付けた金属２１と未加硫ゴム２２とを、たとえば、天然ゴムとともに、金型に入れて、熱をかけて成形する。

本実施の形態でも、実施の形態２と同様に、特に、基布１１の材料に応じて、上塗接着剤層１３が基布１１の接着剤の含浸量の不足を補って、未加硫ゴムの金属への接着をさらに強固にする効果を奏する。実施の形態３では、上塗接着剤層１３が基布１１の外に形成されるので、特に未加硫ゴムとの接着性が高くなる効果を有する。

１，２，３ 接着剤シート
１１ 基布
１２ 下塗接着剤層
１３ 上塗接着剤層
２１ 金属
２２ 未加硫ゴム

Claims (8)

1. 未加硫ゴムを金属に接合する接着剤シートであって、
   前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を含浸した基布層と、
   前記金属と反応性を有する接着剤層とを備える接着剤シート。
2. 請求項１に記載の接着剤シートであって、
   前記基布層と前記接着剤層とは、前記接着剤層の界面と前記基布層の界面とが接触するように形成されている接着剤シート。
3. 請求項１に記載の接着剤シートであって、
   前記接着剤層の界面と前記基布層の界面との間に、前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤の層が形成されている接着剤シート。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の接着剤シートであって、
   前記接着剤層はプライマの層である接着剤シート。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の接着剤シートであって、
   前記基布層は、前記接着剤層を有する面と反対側の面に、前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤の他の層を有する接着剤シート。
6. 未加硫ゴムを金属に接合する接着剤シートの製造方法であって、
   基布に前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を含浸して乾燥させて基布層を形成する工程と、
   前記基布層の上に、前記金属と反応性を有するプライマを塗布して、プライマの層を形成させる工程とを備える接着剤シートの製造方法。
7. 請求項６に記載の接着剤シートの製造方法であって、
   前記基布層の上に、前記基布層は、前記プライマ層を有する面と反対側の面に、前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を塗布して乾燥させて溶剤分散型加硫接着剤の他の層を形成する接着剤シートの製造方法。
8. 未加硫ゴムを金属に接合する接着剤シートの製造方法であって、
   基布に前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を含浸して乾燥させて基布層を形成する工程と、
   前記基布層の上に、前記未加硫ゴムと反応性を有する溶剤分散型加硫接着剤を塗布して乾燥して接着剤層を形成する工程と、
   前記接着剤層の上に、前記未加硫ゴムと反応性を有するプライマを塗布して、プライマの層を形成させる工程とを備える接着剤シートの製造方法。
   
   
   

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