(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム部材が金属又は合成樹脂によって形成された被着部材に加硫接着してなるゴム系複合体であって、
上記ゴム部材と被着部材との接着面中央部の接着剤の架橋密度よりも該接着面周縁部の接着剤の架橋密度の方が高くなっているゴム系複合体。
【請求項２】
請求項１に記載されているゴム系複合体において、
上記被着部材には上記ゴム部材の周縁に沿って延びる溝が形成され、
上記溝に上記ゴム部材と被着部材との接着界面を側方から覆うシーリング材が設けられているゴム系複合体。
【請求項３】
ゴム部材が金属又は合成樹脂によって形成された被着部材に加硫接着してなるゴム系複合体の製造方法であって、
上記被着部材に上記ゴム部材を形成するための未加硫ゴム材を、接着剤を介して重ね、
上記ゴム部材を加硫成形するための成形面と該成形面の周縁に沿って延びる突起とを有する熱盤を上記未加硫ゴム材の上から上記被着部材に加圧することにより、
上記未加硫ゴム材を上記成形面で加熱する一方、上記突起によって上記被着部材に溝を形成するとともに、上記接着剤を該突起によって側面から加熱して、上記ゴム部材と被着部材との接着面周縁部の接着剤の架橋密度を接着面中央部の接着剤の架橋密度よりも高めるゴム系複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴム系複合体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属部材又は合成樹脂部材にゴム部材が加硫接着されているゴム系複合体は広く知られている。その加硫接着にあたっては、金属部材又は合成樹脂部材の接着面に接着剤を塗布してその上に未加硫ゴム材を重ね、該未加硫ゴム材を成形用熱盤で加圧加熱する、あるいは加硫缶に入れて加圧加熱する、という方法が一般に採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、得られるゴム系複合体は、金属部材又は合成樹脂部材とゴム部材とが全面にわたって接着されているものの、オイル飛沫に晒される雰囲気や、オイルに浸漬した状態で長期間使用すると、その接着界面にオイルが侵入してゴム部材が剥離し易い、という問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、ゴム系複合体におけるゴム部材の接着強度を高めることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、このような課題に対して、接着剤の架橋密度が接着面周縁部で高くなるようにすれば、上記剥離の問題を解消することができることを見出し、本発明を完成したものである。
【０００６】
すなわち、請求項１に係る発明は、ゴム部材が金属又は合成樹脂によって形成された被着部材に加硫接着してなるゴム系複合体であって、
上記ゴム部材と被着部材との接着面中央部の接着剤の架橋密度よりも該接着面周縁部の接着剤の架橋密度の方が高くなっていることを特徴とする。
【０００７】
接着剤の架橋密度が高いということはそれだけゴム部材と被着部材との接着強度が高いということであり、特に接着面周縁部においてその架橋密度が高くなっているから、ゴム系複合体がオイル雰囲気に晒されてもオイルはゴム部材と被着部材との接着界面に侵入し難くなり、ゴム部材が被着部材から剥離することが防止される。
【０００８】
また、仮に接着面全面にわたって接着剤の架橋密度を高めるのであれば、そのために例えばゴム部材を加熱加圧する時間を長くする必要を生じてゴム部材全体の物性を損なうおそれがある。これに対して、請求項１に係る発明は、接着面周縁部の接着剤の架橋密度を接着面中央部のそれよりも高くする構成であるから、ゴム部材全体を余分に加熱する必要がなく、従ってゴム部材の物性を損なうことなく、該ゴム部材の剥離を防止することができることになる。
【０００９】
すなわち、従来はゴム部材の物性上の要求から加硫条件が定められ、そのために接着剤の架橋密度については特に問題にされておらず、結果的には比較的低い架橋密度で接着剤の加硫が止められていたものである。これに対して、本発明は、接着剤の架橋密度をさらに高めることができ、そのことによって、ゴム部材と被着部材との接着強度が高まる、という観点からゴム系複合体を見直し、接着面周縁部の接着剤の架橋密度を接着面中央部のそれよりも高めるようにすれば、ゴム物性を損なうことなく、その接着強度を高めることができることを見出したものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載されているゴム系複合体において、
上記被着部材には上記ゴム部材の周縁に沿って延びる溝が形成され、
上記溝に上記ゴム部材と被着部材との接着界面を側方から覆うシーリング材が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
従って、この発明の場合は、オイルが上記ゴム部材と被着部材との接着界面に側方から侵入することが上記シーリング材によって阻止されるから、ゴム部材の剥離がより確実に防止されることになる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、ゴム部材が金属又は合成樹脂によって形成された被着部材に加硫接着してなるゴム系複合体の製造方法であって、
上記被着部材に上記ゴム部材を形成するための未加硫ゴム材を、接着剤を介して重ね、
上記ゴム部材を加硫成形するための成形面と該成形面の周縁に沿って延びる突起とを有する熱盤を上記未加硫ゴム材の上から上記被着部材に加圧することにより、
上記未加硫ゴム材を上記成形面で加熱する一方、上記突起によって上記被着部材に溝を形成するとともに、上記接着剤を該突起によって側面から加熱して、上記ゴム部材と被着部材との接着面周縁部の接着剤の架橋密度を接着面中央部の接着剤の架橋密度よりも高めることを特徴とする。
【００１３】
従って、この発明によれば、熱盤の一部である突起によって、被着部材に未加硫ゴム材の周縁に沿った溝を形成するようにしたから、該未加硫ゴム材と被着部材との接着界面を該突起によって側面から直接加熱することができる。よって、この接着界面の周縁部に存する接着剤の架橋密度が中央部よりも高くなって硬化する。そして、この接着剤周縁部の硬化により、ゴム部材の周縁部と被着部材との間にオイルの侵入を阻止する強い接着力が得られる。
【００１４】
被着部材に接着剤を介して未加硫ゴム材を重ねるにあたっては、該被着部材のゴム部材接着面に接着剤を塗布し、その上に未加硫ゴム材を重ね、しかる後に熱盤を未加硫ゴム材の上から被せる、という方法、被着部材のゴム部材接着面に接着剤を塗布し、熱盤を被着部材に被せて該熱盤の成形面と被着部材との間にゴム部材成形用のキャビティを形成した後に、該キャビティに未加硫ゴム材を注入する、という方法のいずれでも採用することができる。
【００１５】
また、上記熱盤の成形面の周縁に全周にわたって連続した突起を形成した場合には、該突起を被着部材に食い込ませて上記溝を形成すると、そのことによって熱盤の成形面と被着部材との間が全周にわたって確実にシールされ、接着剤及び未加硫ゴム材が成形面周縁から漏れることがなくなる。このことは、接着剤にとっては、その周縁部も中央部と同様に高い圧力で加圧されることを意味するから、上記突起による加熱と相俟って周縁部の架橋密度を高める上で有利に働く。また、未加硫ゴム材にとっても、その全体に圧力が均一に加わることになるため均質なゴム部材を得る上で有利に働く。
【００１６】
なお、請求項１に係るゴム系複合体は、上記製造方法に限らず、例えば次の方法によっても製造することができる。
【００１７】
すなわち、それは、
上記被着部材に上記ゴム部材を形成するための未加硫ゴム材を、接着剤を介して重ね、
上記未加硫ゴム材を加圧加熱して上記ゴム部材の加硫成形を行なった後、
上記ゴム部材と被着部材との接着界面を該ゴム部材の周囲から加熱することにより、
上記ゴム部材と被着部材との接着面周縁部の接着剤の架橋密度を接着面中央部の接着剤の架橋密度よりも高める、というものである。
【００１８】
従って、この方法によれば、加硫成形後の局部的な加熱によって、上記接着面周縁部の接着剤の架橋密度を接着面中央部のそれよりも高めることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、この出願のゴム系複合体に関する発明によれば、ゴム部材と被着部材との間の接着剤は、接着面中央部の架橋密度よりも該接着面周縁部の架橋密度の方が高くなっているから、当該ゴム系複合体がオイル雰囲気に晒されても、そのゴム部材と被着部材との接着界面へはオイルが侵入し難くなり、ゴム部材に要求されるゴム物性を損なうことなく、該ゴム部材の剥離を防止することができる。
【００２０】
また、上記被着部材に上記ゴム部材の周縁に沿って延びる溝を形成し、該溝にゴム部材と被着部材との接着界面を側方から覆うシーリング材を設けたものによれば、上記接着界面へのオイルの侵入がシーリング材によって妨げられることになり、上記ゴム部材の剥離防止に有利になる。
【００２１】
また、この出願のゴム系複合体の製造方法に関する発明によれば、ゴム部材を加硫成形するための熱盤にその成形面周縁に沿って延びる突起を設け、該突起によって上記被着部材に溝を形成するとともに、未加硫ゴム材と被着部材との間の接着剤を該突起によって側面から加熱するようにしたから、接着面周縁部の接着剤の架橋密度を接着面中央部の接着剤の架橋密度よりも高めることが容易になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
＜実施形態１＞
図１はゴム系複合体１を示し、これは自動車のブレーキオイルに浸漬された状態で使用されるものであって、ゴム部材２が金属製板状の被着部材３の表面にエラストマー系接着剤を介して加硫接着されてなる。図２に拡大して示すように、被着部材３には、ゴム部材２の周縁に沿って断面Ｖ字形状の溝４が全周にわたって形成されている。溝４にはゴム部材２と被着部材３との接着界面を側方から覆うシーリング材５が充填されている。この場合、シーリング材５は、接着剤２ａを間においてゴム部材２の本体（接着剤２ａを除く部分）と被着部材３とに跨るように設けられている。
【００２４】
上記接着剤２ａの架橋密度は、ゴム部材２と被着部材３との接着面中央部よりも接着面周縁部の方が高くなっている。上記シーリング材５は、イソシアネート基を有するブタジエン系の弾性シーリング材である。
【００２５】
図３は上記ゴム系複合体１を製造するための金型が示されている。同図において、６は下型（熱盤）、７は上型（熱盤）である。下型６の上面には被着部材３を嵌め込む凹部８が形成されている。上型７には上記ゴム部材２を成形するための成形面９が形成されているとともに、該成形面９の周縁には図４に拡大して示すように上記溝４を形成するための下方へ突出した断面Ｖ字形状の突起１０が全周にわたって連続して形成されている。また、上型７の中央には成形時におけるキャビティ内のエアとゴムの逃げを許容する抜き孔１１が形成されている。
【００２６】
上記ゴム系複合体１の製造にあたっては、まず、被着部材３の表面に接着剤２ａの下塗り及び上塗りを行ない、その上に未加硫ゴムを重ねる。これを下型６の凹部８に嵌めて支持し、加熱した上型７を下降させて下型６に対して加圧する。上型７の温度は例えば１５０〜１６０℃とし、加圧時間は例えば２〜３分とする。
【００２７】
これにより、上記未加硫ゴムは上型７の成形面９によって製品（ゴム部材２）形状に成形されるとともに、該成形面９からの熱によって表面から加熱されて加硫が進む。また、上記成形面９の周縁に続く突起１０は、上記未加硫ゴムの周縁において被着部材３の表面に押し当てられて溝４を形成するとともに、未加硫ゴムと被着部材３との接着界面を側面から（側方から）直接加熱する。
【００２８】
すなわち、上型７の成形面９から突起１０に続く部分が上記接着界面に側方から接触して、接着剤２ａの層の周縁部を直接加熱することになるから、接着剤２ａの周縁部の加硫が効率良く進むものである。また、突起１０の側面が被着部材３の溝４の側面を加熱することになり、突起１０の熱が該被着部材３を介して接着剤２ａの層の周縁部に伝わることになるから、該周縁部の加硫が効率良く進むものである。一方、接着面中央部、すなわち、接着剤２ａの層の中央部は未加硫ゴム表面からの伝熱で加熱されるから、該接着面周縁部に比べて加硫の進行が遅くなる。
【００２９】
また、接着剤２ａの層は、上記突起１０と溝４との嵌合（突起１０の食い込み）によって周囲がシールされ、加圧を受けたときの逃げ場がなくなるため、周縁部も中央部と同様に高い圧力で加圧されることになり、該周縁部の接着剤２ａの加硫が効率良く進むことになる。また、未加硫ゴム材もその全体が均一に加圧されるから、均質なゴム部材２に仕上がり易い。
【００３０】
よって、得られるゴム系複合体１は、ゴム部材２の接着面周縁部の架橋密度が該接着面中央部の架橋密度よりも高くなる。この場合、ゴム部材２の周縁部の接着強度（耐剥離強度）が中央部のそれの５〜６倍になるようにする。
【００３１】
しかる後に、シーリング材４を上記接着界面が覆われるように上記溝４に詰めて硬化させる。
【００３２】
従って、ゴム系複合体１がブレーキオイルに浸漬された状態が長時間続いても、上記接着界面にブレーキオイルが侵入することが上記シーリング材５によって阻止される。また、ブレーキオイルが該シーリング材５の周りから侵入して接着界面の周縁に達しても、接着面周縁部の接着剤２ａの架橋密度が高く、ゴム部材２が被着部材３に強い力で接着しているため、そのブレーキオイルは上記接着界面に侵入することができない。このため、ゴム部材２が被着部材３に接着した状態が長期間維持される。
【００３３】
また、被着部材３に接着剤２ａを介して未加硫ゴム材を重ねるにあたっては、被着部材３のゴム部材接着面に接着剤２ａを塗布し、上型７を被着部材３に被せて該上型７の成形面９と被着部材３との間にゴム部材成形用のキャビティを形成した後に、該キャビティに未加硫ゴム材を注入する、という方法を採用することができる。その場合、上型７の中央部にゴム材注入孔を別に形成しておき、該注入孔から未加硫ゴム材をキャビティに注入することになる。
【００３４】
＜実施形態２＞
この形態は、上述の如き溝４を形成せずにゴム部材２の接着面周縁部の架橋密度を接着面中央部の架橋密度よりも高くしたものである。その方法は次の通りである。
【００３５】
すなわち、本形態では図３に示す上型７に突起のない金型を用い、他は実施形態１と同様にして図５に示すゴム部材２が被着部材３に加硫接着してなるゴム系複合体１を得る。しかる後、このゴム系複合体１のゴム部材２と被着部材３との接着界面の周縁部を、ゴム部材２の周囲から電子ビームその他の局部加熱手段１２によって局部的に加熱する。
【００３６】
従って、得られるゴム系複合体１は、実施形態１のものと同様に、ゴム部材２と被着部材３との接着面周縁部の接着剤の架橋密度が接着面中央部よりも高いものになり、実施形態１と同様にゴム部材２の耐剥離性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るゴム系複合体の断面図。
【図２】同ゴム系複合体の一部を拡大して示す断面図。
【図３】同ゴム系複合体を製造する金型を示す断面図。
【図４】同金型の一部を拡大して示す断面図。
【図５】本発明の実施形態２に係るゴム系複合体の加硫成形後の局部加熱状態を示す断面図。
【符号の説明】
１  ゴム系複合体
２  ゴム部材
２ａ  接着剤
３  被着部材
４  溝
５  シーリング材
６  下型
７  上型
８  凹部
９  成形面
１０  突起
１２  局部加熱手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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