(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に加硫ゴム成形体を配置した金型内に、加熱溶融した合成樹脂を射出することにより、加硫ゴムと合成樹脂との複合体を製造する方法において、前記加硫ゴム成形体の合成樹脂との接触面にクロロスルフォン化ポリエチレンを主成分とする第１加硫接着剤層を形成し、さらに該第１加硫接着剤層面にフェノール系樹脂を主成分とする第２加硫接着剤層を形成して、合成樹脂成形金型を100〜130℃に加熱した状態において、合成樹脂を射出することを特徴とする加硫ゴム-合成樹脂複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加硫ゴムと合成樹脂との複合体の製造方法に係り、特に加硫ゴムと合成樹脂とを極めて強固に接合することができる加硫ゴム-合成樹脂複合体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジニアリングプラスチックはその優れた機械的強度、耐熱性、耐油性、耐クリープ性等の特性から、金属の代替材料として広く使用されている。防振ゴム等のゴムと金属とからなる複合体の分野においても、金属に代わる材料として、エンジニアリングプラスチックなどの熱可塑性樹脂材料が採用されている。例えば、自動車のエンジンマウント等に用いられる防振ゴムについても、従来の金属ブラケットにゴムを加硫接着複合したものから、合成樹脂ブラケットにゴムを接着したものに変更されつつある。
【０００３】
従来、一般のゴムと合成樹脂の複合体の製造方法としては、合成樹脂成形品の表面に含塩素系加硫接着剤を塗布し、未加硫ゴムを当接して加硫接着する方法が採用されている。また、樹脂製ブラケットの防振ゴムの製造方法としては、ブッシュ形加硫ゴムを樹脂成形金型内の所定位置に配置した後、金型内に溶融合成樹脂材料を射出成形する方法が提案されている(特公昭49-46155号)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
当然のことながら、ゴムと合成樹脂の複合体においてゴムと合成樹脂とを強固に接着することは非常に重要である。特に合成樹脂製防振ゴムにおいて、ゴムと合成樹脂製ブラケット本体とは極めて強固に接合される必要がある。
【０００５】
本来、ゴムと合成樹脂とは接着性が悪く、単に加硫ゴム面に溶融合成樹脂を射出成形したのみでは十分な接着強度が得られない。合成樹脂成形品と未加硫ゴムとの加硫接着法では、接着強度は得られるが、加硫接着工程での熱履歴により、合成樹脂成形品の物性低下を引き起こす可能性がある。
【０００６】
また、溶融温度の低い樹脂を適用した成形品においては、加硫接着工程における熱履歴で成形品の変形などの不具合を発生する。なお、製造コストが割高になるという欠点もある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、加硫ゴムと合成樹脂とを極めて強固に接着することができる、加硫ゴムと合成樹脂との複合体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明者らは加硫ゴムと合成樹脂とを強固に接着する方法について鋭意検討を重ねた結果、加硫ゴムに予め接着性向上のための加硫接着剤層を形成した後、これを金型内に配置して、金型温度を100〜130℃と高温に加熱した状態で、溶融樹脂を射出することにより、両者が極めて強固に接着された加硫ゴムと合成樹脂との複合体が得られることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明の加硫ゴム-合成樹脂複合体の製造方法の詳細は、内部に加硫ゴム成形体を配置した金型内に、加熱溶融した合成樹脂を射出することにより、加硫ゴムと合成樹脂との複合体を製造する方法において、前記加硫ゴム成形体の合成樹脂との接触面にクロロスルフォン化ポリエチレンを主成分とする第１加硫接着剤層を形成し、さらにこの第１加硫接着剤層面にフェノール系樹脂を主成分とする第２加硫接着剤層を形成して、合成樹脂成形金型を加熱した状態において、合成樹脂を射出することを特徴とする。
【００１０】
本発明の方法においては、金型内に配置する加硫ゴム成形体の少なくとも合成樹脂と接する面に、まずクロロスルフォン化ポリエチレンを主成分とする加硫接着剤を刷毛又はスプレー等により塗布した後、風乾燥して第１加硫接着剤層を形成する。次に、上記接着剤層面にフェノール系樹脂を主成分とする加硫接着剤を上記同様の方法で塗布して第２加硫接着剤層を形成する。この接着剤層の厚さ等には特に制限はなく、製品寸法、製造条件、要求特性などに応じて適宜決定される。
【００１１】
このようにして接着処理された加硫ゴム成形体を100〜130℃に加熱した樹脂成形用金型、特に好ましくは120℃前後に加熱した金型内の所定位置に配置し常法に従って、加熱溶融した合成樹脂を射出して一体成形する。金型の温度が100℃より低い場合も、また130℃より高い場合も良好な接着状態とならない。
【００１２】
本発明の方法において、加硫ゴム成形体を構成する加硫ゴムのゴム成分としては特に制限はないが、天然ゴムあるいは構造式中に炭素−炭素二重結合を有する合成ゴム、例えば、ＥＰＤＭ,ＳＢＲ,ＮＢＲなどが好ましく、これらは１種単独あるいは２種以上を併用して用いることができる。
【００１３】
加硫ゴム成形体はこのようなゴム成分にカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、マイカ等の充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、架橋剤等の通常用いられる各種ゴム用添加剤を配合し、混練機で十分に混練した後、適切な加硫条件で加硫して製造される。
【００１４】
一方、射出成形する合成樹脂としては、通常の場合、熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド等が挙げられる。
【００１５】
これらのうち、特にポリアミド樹脂が好ましく、とりわけ主鎖構造にアミド基を有するポリアミド樹脂を主成分とするもの、例えばナイロン６,11,12,66,610,あるいはこれらの共重合物、ブレンド品、あるいは、ポリアミドの官能基を一部変性したものなどが好適である。これらのポリアミド樹脂は、各種物性の改良の目的で、その他の熱可塑性樹脂及びゴム成分などをブレンドして用いることもできる。更に、ガラス繊維、炭素繊維、各種ウイスカー等の補強材、炭酸カルシウム、タルク等の無機フィラー等を添加して用いることもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の加硫ゴム-合成樹脂複合体の製造方法の応用例を示す自動車のブラケットが樹脂製の防振ゴムの正面図である。図２は図１の側面図である。また図３は図１中のＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
防振ゴム１は樹脂(例えばポリアミド樹脂)製ブラケット本体２と、加硫ゴム製ブッシュ形防振ゴム弾性体３と、鋼製内筒金具４とで構成され、取付け用鋼製ボルト５が樹脂製ブラケット本体２に埋設されたものである。この防振ゴム１の加硫ゴム製ブッシュ形防振ゴム弾性体３はエンジン等の振動を吸収する目的として装着されており、合成樹脂製ブラケット本体２はボルト５により車体に取り付けられる。本発明の加硫ゴム-合成樹脂複合体の製造方法は、このような防振ゴム１の製造に特に有用である。
【００１８】
合成樹脂ブラケット本体２とブッシュ形防振ゴム弾性体３との接着に、本発明ではクロロスルフォン化ポリエチレンを主成分とする加硫接着剤を刷毛又はスプレー等により塗布した後、風乾燥して第１加硫接着剤層を形成する。次に、上記接着剤層面にフェノール系樹脂を主成分とする加硫接着剤を上記同様の方法で塗布して第２加硫接着剤層を形成するのである。第１加硫接着剤層は加硫ゴムに対して強い接着作用を有し、第２加硫接着剤層は第１加硫接着剤層と合成樹脂との間で強固な接着作用を発揮する。これらによって、強固な接着能力を有する加硫接着剤層がブッシュ形防振ゴム弾性体(加硫ゴム成形体)３と合成樹脂ブラケット本体２との間に介在して、耐久性のある防振ゴムとなる。
【００１９】
本発明の方法においては、加硫ゴム成形体を樹脂成形金型内に配置して、この加硫ゴム成形体の表面に特有の接着剤層を形成し、加熱溶融した合成樹脂を射出成形するため、極めて効率的に加硫ゴム-合成樹脂複合体を製造することができる。しかも、用いる加硫ゴム成形体は、接着性向上のための加硫接着剤層を形成して、樹脂成形金型温度を常法成形より100〜130℃のかなり高温に保ち、高温成形法とすることにより加硫ゴム成形体と射出された合成樹脂とは極めて強固に接着し、エンジンマウントのように著しく接合強度の高い加硫ゴムと合成樹脂の複合体が要求される分野において有用なものとなっている。
【００２０】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２１】
実施例１
下記表１に示す配合のゴム組成物を加硫して、図４に示す接着用の加硫ゴム試験片７を製造した。得られた加硫ゴム試験片７の合成樹脂との接触面に、クロロスルフォン化ポリエチレンを主成分とする第１加硫接着剤層９を形成し、さらにこの接着剤層面にフェノール系樹脂を主成分とする第２加硫接着剤層10を形成した。
【００２２】
【表１】
0003649808.tif 000002
【００２３】
このようにして接着処理した加硫ゴム試験片７を樹脂成形用金型内に配置し、ポリアミド樹脂として十分な予備乾燥を施したナイロン66(東レ(株)製「ＣＭ 3001Ｇ-30」)８を用いて、金型温度を60℃に加熱した状態で射出成形し、図４に示す接着用の接着試験片６を製造した。
なお、この試験片６の各部の寸法は次の通りである。
ｄ＝25.2mm，Ｄ1＝18mm，Ｄ2＝27.6mm，ｌ＝26mm，Ｌ1＝５mm，Ｌ2＝12mm
得られた接着用の接着試験片６についてオートグラフ引張試験機を用いてＳ＝50mm/minの速度で接着試験を行った結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
実施例２
樹脂成形用金型内に加硫ゴム試験片７を配置する直前に120℃で30分加硫ゴム試験片７を予熱した以外は、実施例１と同様にして接着試験片６を得、同様に接着試験を行った結果を表２に示す。
【００２６】
実施例３
樹脂成形直後に接着試験片６を120℃で30分加熱処理した以外は、実施例２と同様にして接着試験片６を得、同様に接着試験を行った結果を表２に示す。
【００２７】
実施例４〜15
以下表２中に示すような、樹脂成形金型の温度、加硫ゴムの予熱の有無、試験片の加熱処理の有無等を変えて実施例４〜15とした。その結果を表２に示す。
【００２８】
比較例１,２
前記実施例１に記した表１に示す配合のゴム組成物を加硫して、図４に示す接着用の加硫ゴム試験片７を製造した。
得られた加硫ゴム試験片７の表面に、接着剤による接着処理を施さないで、常法の60℃に加熱された樹脂成形用金型内に配置して、ポリアミド樹脂(ナイロン66)を射出成形し、図４に示す接着用の接着試験片６を製造した。得られた接着用の接着試験片６についてオートグラフ引張り試験機を用いてＳ＝50mm/minの速度で接着試験を行った結果を表２に示す。比較例２は樹脂成形金型を120℃に加熱した状態以外は比較例１と同様である。
【００２９】
比較例３
ナイロン66(東レ(株)製「ＣＭ 3001Ｇ-30」)を試験片８の形状に成形し、この樹脂成形品と実施例１で用いたゴム組成物の未加硫ゴムとを加硫接着剤(LORDCORP社製「ケムロック 252/205」)を用いて加硫接着することにより、図４に示すような形状の接着試験片６を製造した。得られた試験片について、実施例１と同様にして接着試験を行い、その結果を表２に示した。
【００３０】
表２より明らかなように、本発明の方法によれば、射出成形法により容易、かつ、効果的に加硫ゴム-合成樹脂複合体を製造することができ、得られる複合体は、加硫ゴムと合成樹脂との界面の接着性が著しく高く従来の加硫接着法に匹敵する高い接着強度が得られる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の加硫ゴム-合成樹脂複合体の製造方法によれば、加硫ゴムと合成樹脂とが著しく高い接着強度で接着された加硫ゴム-合成樹脂複合体を容易かつ効果的に、また低コストに、しかも高い生産性にて製造することが可能とされる。本発明の方法は、特に自動車用エンジンマウントの樹脂ブラケット等の製造に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】防振ゴムの正面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】図１中Ａ−Ａ断面図である。
【図４】試験片の正面図である。
【符号の説明】
１  防振ゴム
２  合成樹脂製ブラケット
３  防振ゴム弾性体
４  内筒金具
５  鋼製ボルト
６  接着試験片
７  加硫ゴム試験片
８  接着試験片
９  第１加硫接着剤層
10  第２加硫接着剤層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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