(57)【要約】【課題】ステンレス鋼と加硫接着剤層との密着性を向上させることができるステンレス鋼付きゴム部材およびその製法を提供する。【解決手段】円筒状の防振ゴム１の内周面に、円筒状の内筒ステンレス鋼２が同軸的に加硫接着剤層４を介して接着一体化されているとともに、上記円筒状の防振ゴム１の外周面に、円筒状の外筒ステンレス鋼が同軸的に加硫接着剤層を介して接着一体化されている。そして、上記内筒ステンレス鋼２の外周面および外筒ステンレス鋼の内周面は、十点平均粗さ（Ｒｚ）１０．０〜４５．０μｍの範囲内の粗面に形成されている。【選択図】図２
2006266370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼とゴム材とが加硫接着剤層を介して一体に形成されたステンレス鋼付きゴム部材であって、上記ステンレス鋼と加硫接着剤層との界面におけるステンレス鋼表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０．０〜４５．０μｍの範囲内に設定されていることを特徴とするステンレス鋼付きゴム部材。
【請求項２】
上記ステンレス鋼が、ＳＵＳ３０４またはＳＵＳＸＭ７であり、上記ゴム材が、天然ゴムである請求項１記載のステンレス鋼付きゴム部材。
【請求項３】
上記請求項１記載のステンレス鋼付きゴム部材の製法であって、ステンレス鋼の表面に加硫接着剤層を形成するのに先立って、上記ステンレス鋼の表面を、粒度♯２０〜♯７０の研磨材を用いたサンドブラスト処理により、上記ステンレス鋼表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を１０．０〜４５．０μｍの範囲内になるようにしたことを特徴とするステンレス鋼付きゴム部材の製法。
【請求項４】
上記ステンレス鋼が、ＳＵＳ３０４またはＳＵＳＸＭ７であり、上記ゴム材が、天然ゴムである請求項３記載のステンレス鋼付きゴム部材の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用のブッシュ，エンジンマウント、産業機械用の防振部材等のステンレス鋼付きゴム部材およびその製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用のブッシュ，エンジンマウント、産業機械用の防振部材等は、金具とゴム材とが一体化して形成された金具付きゴム部材となっており、フレーム，エンジン等の各種構成品同士の連結部材として用いられている。
【０００３】
上記防振部材等の金具付きゴム部材では、金具とゴム材との界面において、金具表面が腐食すると、金具とゴム材との密着性が低下するため、その機能が発揮されなくなるおそれがある。そこで、金具として、耐腐食性を有するステンレス鋼やアルミニウム材を用いたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
例えば、ステンレス鋼付きゴム部材の作製は、通常、ステンレス鋼表面にブラスト処理を行った後、加硫接着剤を塗布し、その加硫接着剤層の表面にゴム材を加硫成形することにより行われる。
【特許文献１】特開平７−１９０１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、金具としてステンレス鋼を用いると、加硫接着剤層との密着性が安定せず、ステンレス鋼付きゴム部材としての機能が充分に発揮されなくなり、製品の信頼性を損ねるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ステンレス鋼と加硫接着剤層との密着性を向上させかつ安定させることができるステンレス鋼付きゴム部材およびその製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、ステンレス鋼とゴム材とが加硫接着剤層を介して一体に形成されたステンレス鋼付きゴム部材であって、上記ステンレス鋼と加硫接着剤層との界面におけるステンレス鋼表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０．０〜４５．０μｍの範囲内に設定されているステンレス鋼付きゴム部材を第１の要旨とする。
【０００８】
また、本発明は、上記ステンレス鋼付きゴム部材の製法であって、ステンレス鋼の表面に加硫接着剤層を形成するのに先立って、上記ステンレス鋼の表面を、粒度♯２０〜♯７０の研磨材を用いたサンドブラスト処理により、上記ステンレス鋼表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を１０．０〜４５．０μｍの範囲内になるようにしたステンレス鋼付きゴム部材の製法を第２の要旨とする。
【０００９】
本発明者は、ステンレス鋼とゴム材とが加硫接着剤層を介して一体形成されたステンレス鋼付きゴム部材について、ステンレス鋼と加硫接着剤との密着性を向上させかつ安定させるべく、ステンレス鋼の表面を中心に研究を重ねた。その結果、上記ステンレス鋼と加硫接着剤層との界面におけるステンレス鋼表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を１０．０〜４５．０μｍの範囲内にすると、ステンレス鋼と加硫接着剤との密着性が向上するとともに安定することを突き止めた。また、上記粗面形成には、粒度♯２０〜♯７０の研磨材を用いたサンドブラスト処理が好適であることを見出し、本発明に到達した。なお、本発明における「粒度♯２０〜♯７０」は、ＪＩＳ  Ｒ６００１によるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のステンレス鋼付きゴム部材は、ステンレス鋼と加硫接着剤層との界面におけるステンレス鋼表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０．０〜４５．０μｍの範囲内に設定されているため、ステンレス鋼と加硫接着剤との密着性が高くかつ安定したものとなっている。
【００１１】
そして、本発明のステンレス鋼付きゴム部材の製法は、ステンレス鋼の表面に加硫接着剤層を形成するのに先立って、ステンレス鋼の表面を、粒度♯２０〜♯７０の研磨材を用いてサンドブラスト処理しているため、ステンレス鋼表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を容易に１０．０〜４５．０μｍの範囲内にすることができ、ステンレス鋼と加硫接着剤との密着性を高めるとともに安定させることができる。
【００１２】
特に、上記ステンレス鋼が、ＳＵＳ３０４またはＳＵＳＸＭ７であり、上記ゴム材が、天然ゴムである場合には、ステンレス鋼と加硫接着剤との密着性がより向上する。なお、本発明における「ＳＵＳ３０４」，「ＳＵＳＸＭ７」等のステンレス鋼の種類は、ＪＩＳ  Ｇ４３０３によるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１４】
図１は、本発明のステンレス鋼付きゴム部材の一実施の形態を示している。この実施の形態では、本発明のステンレス鋼付きゴム部材の一例として、自動車用の円筒状ブッシュについて説明する。この円筒状ブッシュは、円筒状の防振ゴム（ゴム材）１の内周面に、円筒状の内筒ステンレス鋼（ステンレス鋼）２が同軸的に接着一体化されているとともに、上記円筒状の防振ゴム１の外周面に、円筒状の外筒ステンレス鋼（ステンレス鋼）３が同軸的に接着一体化されている。そして、上記内筒ステンレス鋼２の外周面および外筒ステンレス鋼３の内周面は、十点平均粗さ（Ｒｚ）１０．０〜４５．０μｍの範囲内の粗面に形成されている。
【００１５】
また、上記内筒ステンレス鋼２と防振ゴム１との界面部分は、その拡大図を図２に示すように、内筒ステンレス鋼２の外周面に、加硫接着剤層４が接して形成され、この加硫接着剤層４の外周面に、上記防振ゴム１が接して形成されている。外筒ステンレス鋼３と防振ゴム１との界面部分についても、同様である。
【００１６】
このような円筒状ブッシュは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、まず、内筒ステンレス鋼２と外筒ステンレス鋼３とを準備し、内筒ステンレス鋼２の内周面および両端開口面ならびに外筒ステンレス鋼３の外周面および両端開口面をマスキングした後、内筒ステンレス鋼２の外周面および外筒ステンレス鋼３の内周面を、粒度♯２０〜♯７０の研磨材を用いてサンドブラスト処理する。これにより、その処理面の酸化皮膜を除去し、その下の活性されたステンレスを表面に出現させるとともに、上記処理面を十点平均粗さ（Ｒｚ）１０．０〜４５．０μｍの粗面に形成する。ついで、その粗面部分に加硫接着剤をスプレー等により塗布し、その後、乾燥させ〔２５℃（室温）×６０分間程度〕、加硫接着剤層４（厚み１０〜２０μｍ程度）を形成する。そして、これら内筒ステンレス鋼２および外筒ステンレス鋼３から上記マスキングを取り除いた後、これら内筒ステンレス鋼２および外筒ステンレス鋼３を成形用金型内に同軸的に配設し、内筒ステンレス鋼２と外筒ステンレス鋼３と金型とで囲まれる成形空間内に、上記防振ゴム１形成用の未加硫ゴムを充填し、その後、加硫する（１００〜２００℃×５〜１５分間程度）。このようにして、上記円筒状ブッシュを作製することができる。
【００１７】
上記サンドブラスト処理について、より詳しく説明すると、研磨材としては、アルミナが用いられる。そして、その研磨材として粒度♯２０のものを用いる場合は、サンドブラスト処理機により、１分間処理すると、被処理面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を約１０．０μｍにすることができる。また、粒度♯７０の研磨材を用いる場合は、サンドブラスト処理機により、１分間処理すると、被処理面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を約４５．０μｍにすることができる。なお、上記十点平均粗さ（Ｒｚ）は、表面粗さ計（東京精密社製、サーフコム１４００Ｄ）を用いて測定することができる。
【００１８】
このようにして得られた円筒状ブッシュにおいて、内筒ステンレス鋼２の外周面および外筒ステンレス鋼３の内周面に形成された、十点平均粗さ（Ｒｚ）１０．０〜４５．０μｍの粗面は、加硫接着剤層４との密着性が適正なものとなっている。すなわち、上記粗面と加硫接着剤層４との物理吸着面積が充分に確保でき、かつ加硫接着剤層４の厚みが略均一になっている。これにより、上記粗面と加硫接着剤層４との密着性が充分になり、かつ安定したものとなっている。これに対して、上記粗面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０．０μｍ未満（粒度♯２０未満の研磨材を用いたサンドブラスト処理により形成される）であると、物理吸着面積が少なく不充分であり、また、十点平均粗さ（Ｒｚ）が４５．０μｍを上回る（粒度♯７０を上回る研磨材を用いたサンドブラスト処理により形成される）と、加硫接着剤層の厚みが不均一になる。なお、内筒ステンレス鋼２または外筒ステンレス鋼３のいずれかが設けられていない場合（防振ゴム１が内筒ステンレス鋼２と外筒ステンレス鋼３とで挟持されていない場合）でも、上記と同様の作用・効果を奏する。
【００１９】
つぎに、上記製法において用いられる防振ゴム１，内筒ステンレス鋼２および外筒ステンレス鋼３の形成材料、ならびに加硫接着剤の材料等について説明する。
【００２０】
上記防振ゴム１の形成材料としては、通常、下記の材料が用いられる。例えば、天然ゴム（ＮＲ），ブタジエンゴム（ＢＲ），スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），イソプレンゴム（ＩＲ），アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ），カルボキシル変性ＮＢＲ，クロロプレンゴム（ＣＲ），エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ），マレイン酸変性ＥＰＭ，ブチルゴム（ＩＩＲ），ハロゲン化ＩＩＲ，クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ），フッ素ゴム（ＦＫＭ），アクリルゴム，エピクロロヒドリンゴム等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、防振性が良好である観点から、天然ゴムが好ましい。また、必要性能に応じて、上記材料に、カーボンブラック等の補強剤，加硫剤，加硫促進剤，滑剤，助剤，可塑剤，老化防止剤等が適宜に添加される。
【００２１】
上記内外筒ステンレス鋼２，３は、特に限定されるものではなく、例えば、ＳＵＳ２０１，ＳＵＳ２０２，ＳＵＳ３０１，ＳＵＳ３０２，ＳＵＳ３０３，ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０５，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３１７，ＳＵＳ３２１，ＳＵＳ３４７，ＳＵＳＸＭ７，ＳＵＳ４０３，ＳＵＳ４０５，ＳＵＳ４１０，ＳＵＳ４１６，ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４３１，ＳＵＳ４３４，ＳＵＳ６３０，ＳＵＳ６３１等があげられる。なかでも、上記防振ゴム１の形成材料として天然ゴムを用いる場合、加硫接着剤層４との密着性がより向上する観点から、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳＸＭ７等を用いることが好ましい。なお、内筒ステンレス鋼２と外筒ステンレス鋼３とは、同じ種類のステンレス鋼であっても、異なる種類のステンレス鋼であってもよい。
【００２２】
上記加硫接着剤としては、ケムロック２０５（ＬＯＲＤ社製），ケムロック６１０８（ＬＯＲＤ社製）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００２３】
そして、本発明のステンレス鋼付きゴム部材は、上記円筒状ブッシュの他に、自動車や輸送機器（飛行機，フォークリフト，ショベルカー，クレーン等の産業用輸送車両、鉄道車両等）等に用いられる、円筒状以外のブッシュ，エンジンマウント，モータマウント等、または産業機械等の様々な機械に用いられる防振部材等として好適に用いられる。すなわち、ステンレス鋼の形状は、円筒状に限定されず、平板状，波形状等、各種の形状がある。これらの形状のものでは、上下のステンレス鋼の間にゴム材を挟んだサンドイッチ形状が常用されるが、上下のいずれかだけにステンレス鋼が設けられてもよい。
【００２４】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【実施例１】
【００２５】
下記のように、加硫接着剤，未加硫ゴム等を準備し、図３に示す試験サンプルを作製した。このものは、長方形のＳＵＳ３０４製ステンレス鋼板〔２５ｍｍ×６０ｍｍ×２ｍｍ（厚み）〕１２の片面全体に、長方形の防振ゴム板〔２５ｍｍ×６０ｍｍ×１．５ｍｍ（厚み）〕１１を一体形成したものである。
【００２６】
〔加硫接着剤〕
ケムロック２０５（プライマー、ＬＯＲＤ社製）およびケムロック６１０８（カバーセメント、ＬＯＲＤ社製）を準備した。
【００２７】
〔未加硫ゴム〕
天然ゴム１００重量部に対して、ＨＡＦカーボンブラック（東海カーボン社製、シースト３）３５重量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製、酸化亜鉛１種）５重量部、ステアリン酸（花王社製、ルーナックＳ−３０）２重量部、加硫促進剤（住友化学社製、ソクシノールＣＺ）０．７重量部、硫黄（鶴見化学工業社製、サルファックス２００Ｓ）２重量部をニーダーおよび練りロール機を用いて混練することにより、防振ゴム板１１形成用の未加硫ゴムを調製した。
【００２８】
〔試験サンプルの作製〕
まず、上記ステンレス鋼板１２の片面全体を、粒度♯２０のアルミナ製研磨材を用い、サンドブラスト処理機により、１分間サンドブラスト処理した。これにより、上記ステンレス鋼板１２の片面全体の十点平均粗さ（Ｒｚ）を１０．０μｍにした。つぎに、その粗面に形成された上記ステンレス鋼板１２の片面全体に、上記加硫接着剤のケムロック２０５をスプレーにより塗布した後、上記加硫接着剤のケムロック６１０８をスプレーにより塗布した。その後、乾燥させ（２５℃×６０分間）、加硫接着剤層（厚み１５μｍ）を形成した。そして、成形用金型を用いて、上記ステンレス鋼板１２の片面上の成形空間内に、上記防振ゴム板１１形成用の未加硫ゴムを充填し、加硫した（１５０℃×２０分間）。このようにして、図３に示す試験サンプルを作製した。なお、上記十点平均粗さ（Ｒｚ）は、表面粗さ計（東京精密社製、サーフコム１４００Ｄ）を用いて測定した。また、加硫接着剤層の厚みは、試験サンプルを切断し、その切断面を電子顕微鏡で見て任意の１０個所で測定し、その平均値をとった。
【実施例２】
【００２９】
上記実施例１において、研磨材として粒度♯３６のものを用いた。これにより、上記ステンレス鋼板１２の片面全体の十点平均粗さ（Ｒｚ）を２９．２μｍにした。それ以外は、上記実施例１と同様とした。
【実施例３】
【００３０】
上記実施例１において、研磨材として粒度♯７０のものを用いた。これにより、上記ステンレス鋼板１２の片面全体の十点平均粗さ（Ｒｚ）を４５．０μｍにした。それ以外は、上記実施例１と同様とした。
【００３１】
〔比較例１〕
上記実施例１において、研磨材として粒度♯１６のものを用いた。これにより、上記ステンレス鋼板１２の片面全体の十点平均粗さ（Ｒｚ）を５．０μｍにした。それ以外は、上記実施例１と同様とした。
【００３２】
〔比較例２〕
上記実施例１において、研磨材として粒度♯８０のものを用いた。これにより、上記ステンレス鋼板１２の片面全体の十点平均粗さ（Ｒｚ）を４８．０μｍにした。それ以外は、上記実施例１と同様とした。
【００３３】
〔耐封入液性〕
このようにして得られた実施例１〜３，比較例１，２の各試験サンプルを、１００℃のエチレングリコール液に５００時間浸漬した。その後、各試験サンプルを上記エチレングリコール液から取り出し、各試験サンプルについて、９０度剥離試験を行った。すなわち、各試験サンプルを１０ｍｍ幅で短冊状に切断し、短冊状の先端部のステンレス鋼板１２と加硫接着剤層と防振ゴム板１１をそれぞれ剥離し、その剥離したステンレス鋼板１２と防振ゴム板１１の各先端部を引張試験機（オリエンテック社製）の各チャックに挟み、引張速度５０ｍｍ／分の条件で、ステンレス鋼板１２／防振ゴム板１１間の９０度剥離試験を行った。その結果、ゴム破断率が１００％のものは、耐封入液性に優れるとして○、ゴム破断率が１００％未満のものは、耐封入液性に劣るとして×と評価し、下記の表１に併せて表記した。
【００３４】
〔初期接着性〕
上記９０度剥離試験の結果、ゴム破断率が１００％のものは、初期接着性に優れるとして○、ゴム破断率が１００％未満のものは、初期接着性に劣るとして×と評価し、下記の表１に併せて表記した。
【００３５】
【表１】
2006266370.tif 000003
【００３６】
上記結果から、実施例１〜３の試験サンプルは、比較例１，２の試験サンプルよりも、耐封入液性も初期接着性も優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のステンレス鋼付きゴム部材の一実施の形態である円筒状ブッシュを示す断面図である。
【図２】上記円筒状ブッシュの要部を示す拡大断面図である。
【図３】耐封入液試験および剥離試験に用いた試験サンプルを示す正面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  防振ゴム
２  内筒ステンレス鋼
４  加硫接着剤層
【図１】
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【図２】
2006266370.tif 000005
【図３】
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