(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫ゴムの被接着面に紫外線を照射した後、該加硫ゴムと金属とを接着剤で接着する方法において、
該加硫ゴムが、ゴム１００重量部に対してフェノール樹脂を３〜１０重量部含有するゴム組成物を加硫してなることを特徴とする加硫ゴムと金属の接着方法。
【請求項２】
請求項１において、該接着剤がエポキシ系接着剤であることを特徴とする加硫ゴムと金属の接着方法。
【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金属の接着方法に係り、特に、加硫ゴムの被接着面を紫外線照射処理した後、エポキシ系接着剤を用いて金属と強固に接着する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
防振、免震ゴム、ゴムクローラ、防舷材、その他自動車部品等で使用される金属−ゴム複合製品は、一般に、金属と未加硫ゴムとを接着剤を介して加熱加圧することにより、ゴムを加硫すると共にゴムと金属とを接着する加硫同時接着法により製造されている。
【０００３】
この加硫同時接着法によれば、ゴムと金属とを比較的強固に接着することができるが、加硫前の未加硫ゴムにしか適用できず、既に加硫されたゴムの接着には適用できない；ゴムの加硫と接着とを同時に行うため、加硫にも接着にも有効な条件の選定が容易ではない；接着工程での未加硫ゴムの取り扱い性の問題があり、また、ゴムの成形形状に制約を受ける；といった不具合がある。
【０００４】
これに対して、加硫ゴムと金属との接着方法も知られており、例えば、加硫ゴムの被接着面を紫外線照射処理した後、エポキシ系接着剤により金属と接着する方法が提案されている。この方法では、紫外線を照射することにより加硫ゴムの被接着面に、エポキシ系接着剤との親和性が良好な官能基を生成させることで加硫ゴムと金属との接着強度を高めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の加硫ゴムと金属との接着方法でも、十分な接着強度は得られておらず、加硫ゴムと金属との接着界面で剥離が起き易いという欠点がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、加硫ゴムと金属とを強固に接着する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の加硫ゴムと金属の接着方法は、加硫ゴムの被接着面に紫外線を照射した後、該加硫ゴムと金属とをエポキシ系接着剤等の接着剤で接着する方法において、該加硫ゴムが、ゴム１００重量部に対してフェノール樹脂を３〜１０重量部含有するゴム組成物を加硫してなることを特徴とする。
【０００８】
このように加硫ゴムにフェノール樹脂を配合しておくことにより、加硫ゴムと金属との接着強度を著しく高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明において、ゴム組成物に配合するフェノール樹脂としては特に制限はなく、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂のいずれでも良い。このフェノール樹脂としてはゴム配合用として市販されているものを利用することができる。例えば、ゴム配合用フェノール樹脂として市販されている「スミライトレジン」（住友ベークライト（株）製）には、次のようなタイプのものがあるが、これらのいずれのタイプのものでも使用可能である。
【００１１】
▲１▼  熱可塑性樹脂（ノボラック）
▲２▼  熱硬化性二段法樹脂（ノボラック＋メチレン基供与体）
▲３▼  熱硬化性一段法樹脂（レゾール）
▲４▼  熱反応性アルキルフェノール樹脂
▲５▼  非熱反応性アルキルフェノール樹脂
▲６▼  テルペン変性フェノール樹脂
本発明において、このようなフェノール樹脂の配合量は、ゴム１００重量部に対して３〜１０重量部とする。この配合量が３重量部未満では、フェノール樹脂を配合したことによる接着性の向上効果を十分に得ることができず、１０重量部を超えると加硫前の練りゴムの粘着性が高くなって、成形性、加工性、取り扱い性が損なわれ、いずれの場合も好ましくない。
【００１２】
本発明に係るゴム組成物は、上記範囲においてフェノール樹脂を含有すること以外は、通常の成分配合とすることができ、ゴムとしても特に制限はない。一般的には、天然ゴム、又は各種の合成ゴム或いはこれらのゴムを２種以上混合したブレンドゴムに、フェノール樹脂とカーボンブラック、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、オイル、その他の通常のゴム用添加剤を配合したゴム組成物として適用される。
【００１３】
また、このようなゴム組成物を用いて加硫ゴムを製造する方法にも特に制限はなく、通常の加硫条件のもとに、モールド加硫、プレス加硫、ロートキュア等、目的形状に応じて各種の加硫方法を採用することができる。
【００１４】
本発明において、加硫ゴムの被接着面の接着性向上のための紫外線照射処理は、加硫ゴムの表面を改質するために行うものであるところから、照射した光がゴムの構成分子に吸収され、吸収されたエネルギーで化学結合が切断され、化学変化で加硫ゴムの表面にカルボニル基、カルボキシル基、水酸基などの接着剤に対して親和性を有する官能基を生成させ得ることが必要である。このため、波長が短くエネルギーの大きい領域の紫外線を利用することが好ましく、波長３０００Å以下のもの、特に１７００〜２１００Å、とりわけ１７００〜１９００Å程度の光を主波長とする紫外線を用いることが好ましい。
【００１５】
紫外線の照射量は、２００〜８００００ｍＪ／ｃｍ2特に１０００〜６００００ｍＪ／ｃｍ2が好ましい。紫外線照射量が２００ｍＪ／ｃｍ2未満であると上記改質が不十分で所望の接着強度が得られないことがあり、８００００ｍＪ／ｃｍ2を超えると加硫ゴム自体を劣化させるおそれがある。
【００１６】
本発明においては、このような紫外線照射処理に当って、加硫ゴムの表面に予め、洗浄、脱脂などの前処理を施すこともできるが、本発明に係る紫外線照射処理においては、これらの前処理を施さなくても所望の処理効果を十分に得ることができる。
【００１７】
上記紫外線照射処理を行った後は、加硫ゴムの該処理面及び／又は金属の被接着面に接着剤、好ましくはエポキシ系接着剤を塗布して互いの接着面を当接して接着処理する。なお、このエポキシ系接着剤の塗布量には特に制限はないが、一般的には２〜４００ｇ／ｍ2とりわけ１０〜１００ｇ／ｍ2程度とされる。
【００１８】
なお、本発明において、ゴムと接着する金属としては、特に制限はなく、ステンレスその他の鉄鋼、銅あるいは黄銅などの銅合金のほか、アルミニウム、マグネシウム、チタン、タングステレなどの各種の金属或いはこれらの合金等が例示される。
【００１９】
【実施例】
以下に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。
【００２０】
実施例１，２、比較例１
表１に示す配合のゴム組成物を（株）神戸製鋼所製「ＢＲ型バンバリーミキサー」を用いて練り速度６９ｒｐｍで混練し（練りパターンはオイル３分割の１ステージ練り）、得られた未加硫ゴムの一方の面に図１に示す寸法のＳＳ４００鋼製金属板２を図１の如く重ね合わせ、１００ｋｇ／ｃｍ2×１４５℃×４０ｍｉｎの条件で加硫同時接着した。
【００２１】
その後、加硫ゴム４の他方の面にセンエンジニアリング（株）製紫外線照射装置を用いて、下記照射条件にて紫外線を照射した。
【００２２】
［照射条件］
光源：低圧水銀ランプ（２００Ｗ，主波長２５３７Å）
照射距離：１０ｍｍ
照射時間：３分又は５分
照射量  ：３分の場合    ７６００ｍＪ／ｃｍ2
５分の場合  １２６００ｍＪ／ｃｍ2
次に、この加硫ゴム４の他方の面の全面にエポキシ系接着剤（（株）ロード・ファー・イースト・コーポレイテッド製：主剤Ｆｕｓｏｒ３２０，硬化剤Ｆｕｓｏｒ３１０Ｂ）を約４０ｇ／ｍ2の割合で塗布し、ＳＳ４００鋼製金属板３を重ね合わせ、２ｋｇ／ｃｍ2の押圧力にて１００℃で２０ｍｉｎ静置することにより接着し、加硫ゴム−金属接合体１を得た。４Ａは加硫同時接着面、４Ｂは紫外線照射エポキシ系接着剤使用接着面を示す。
【００２３】
実施例１，２及び比較例１の各加硫ゴム−金属接合体について、（株）鷺宮製作所製ダイナミックサーヴォを用いて、図１の矢印Ｘの方向に剪断速度５０ｍｍ／ｍｉｎで剪断荷重を加えて剪断破壊試験を行った。即ち、金属板２，３をクランプし、金属板２，３をそれらの板面と平行方向に（図１の左右方向に）離反させるように５０ｍｍ／ｍｉｎにて移動させた。
【００２４】
その結果、実施例１，２では接着面４Ａ，４Ｂのいずれにおいても界面では剥離は全く発生せず、加硫ゴム４においてのみ破壊が生じたのに対し、比較例１では接着剤による接着面４Ｂにおいて剥離が生じたことが認められた。
【００２５】
即ち、剪断後の破壊面ないし剥離面について目視観察したところ、実施例１，２では金属板３のエポキシ系接着剤による接着面にゴムが全面的に付着していた。これに対し、比較例１では金属板３のエポキシ系接着剤による接着面にゴムが残存せず全面的に接着剤層が存在しており、加硫ゴム４と金属板３との接着界面で剥離が起きていることが認められた。
【００２６】
この実施例１，２、比較例１の結果より、ゴムにフェノール樹脂を配合することにより、加硫ゴムと金属との接着強度を著しく高めることができることがわかる。
【００２７】
【表１】
0004062777.tif 000002
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の加硫ゴムと金属の接着方法によれば、加硫ゴムと金属とを強固に接着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における剪断試験に用いた加硫ゴム−金属複合体を示す図であって、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は平面図である。
【符号の説明】
１  加硫ゴム−金属複合体
２，３  金属板
４  加硫ゴム
【図１】
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