(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にゴムが加硫接着される加硫接着用金属部材において、ブラスト処理により該接着表面の明度指数が６０以上となっていることを特徴とする加硫接着用金属部材。
【請求項２】
請求項１において、該明度指数が６３以上であることを特徴とする加硫接着用金属部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、該ブラスト処理表面に接着剤が塗布されていることを特徴とする加硫接着用金属部材。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、鋼材であることを特徴とする加硫接着用金属部材。
【請求項５】
請求項４において、焼入れ処理が施された鋼材であることを特徴とする加硫接着用金属部材。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、ゴムクローラ製造用の金属部材であることを特徴とする加硫接着用金属部材。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、ブラスト処理により該接着表面の明度指数が６３〜７０となっていることを特徴とする加硫接着用金属部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴムとの加硫接着に用いられる加硫接着用金属部材に係り、特に、ブラスト処理により表面の酸化物層が確実に除去され、ゴムとの加硫接着性、接着界面の耐腐食劣化性に優れた加硫接着用金属部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
防振ゴム、免震ゴム、ゴムクローラ、防舷材等の金属部材−ゴム複合製品は、一般に、金属部材と未加硫ゴムとを接着剤を介して加熱加圧してゴムを加硫すると共にゴムと金属部材とを接着する加硫同時接着法により製造される。
【０００３】
このようなゴムと金属部材との加硫接着方法としては、一般に、１つの接着剤を用いる接着剤一液塗工式と、金属部材表面にプライマーとして下塗り接着剤を塗布した後、更に上塗り接着剤を塗布する接着剤二液塗工式とがあり、汎用ゴムと金属部材の加硫同時接着では、接着剤二液塗工式が広く用いられている。
【０００４】
ところで、金属部材、特に鋼材の表面には、その加工工程で生じる酸化物層（スケール）が付着している。また、金属部材の保管中に表面が腐食して酸化物層（サビ）が形成される場合もある。
【０００５】
一方で、ゴムと金属部材との加硫接着に当たり、接着力は、金属部材の表面に塗布した接着剤の化学反応により得られるため、金属部材の表面は、このような化学反応が生起し易いように活性な金属面にしておく必要がある。また、金属部材の表面に部分的に酸化物層が残留していると、接着界面において金属と金属酸化物との間で局部的な電池作用が起こり、これにより腐食が促進され、接着界面の劣化が進行し易いという問題もある。
【０００６】
このようなことから、金属部材は加硫接着に先立ち、その表面の酸化物層を十分に除去しておく必要がある。
【０００７】
特に、防振ゴム、免震ゴム、ゴムクローラ、防舷材等の金属部材−ゴム複合製品にあっては、いずれもその耐久性の確保の上で、金属部材とゴムとが強固に接着され、しかも金属部材の腐食に起因する接着劣化が確実に防止されていることが要求される。従って、接着に用いる金属部材は、確実に表面の酸化物層が除去されている必要がある。とりわけ、ゴムクローラ用の金属部材としては、焼入れ処理を施した高硬度の鋼材が用いられる場合があり、このような鋼材には焼入れ処理により、表面に非常に硬い酸化物層が形成されているため、加硫接着に先立ち、これを十分に除去しておく必要がある。
【０００８】
従来、鋼材等の金属部材の表面の酸化物層を除去するためには、ブラスト処理が採用されており、ブラスト処理後の酸化物層の除去の程度は、多くの場合、目視判定により確認されている。特に定量的な判断が要求される場合には、ブラスト処理後の金属部材の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｚ又はＲｍａｘ）、或いはブラストメーターによる反射率の測定が行われ、この結果に基づいて酸化物層の除去の程度が判定される場合もある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラスト処理後の金属部材の酸化物層の除去の程度を判定する際、目視判定では定量的な判断が難しく、確実な評価を行えない。また、表面粗さの測定は金属部材の表面の凹凸形状の測定であって、必ずしも酸化物層の有無を判定できるものではない。更に、ブラストメーターは測定精度が悪く、接着性に影響し得る程度の少量の酸化物層は測定できず、また、焼入れした高硬度の鋼材に見られるような硬く光沢のある酸化物層の測定には有効ではない。
【００１０】
このように、従来においては、ブラスト処理後の酸化物層の除去の程度の指標として、簡便かつ確実なものは確立されていないために、ブラスト処理により金属部材表面の酸化物層が確実に除去されたことを判定することができず、このことが接着不良等の製品欠陥を招く原因となっている。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点を解決し、ブラスト処理により表面の酸化物層が十分に除去され、ゴムとの加硫接着性、接着界面の耐腐食劣化性に優れた加硫接着用金属部材を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の加硫接着用金属部材は、表面にゴムが加硫接着される加硫接着用金属部材において、ブラスト処理により該接着表面の明度指数が６０以上となっていることを特徴とする。
【００１３】
本発明では、ブラスト処理後の金属部材表面の酸化物層の除去の程度を、色差計を使用してＪＩＳ  Ｚ８７２９に規定される明度指数（Ｌ値）を測定することにより判定する。即ち、酸化物層の除去が十分であればＬ値が高くなり、これに伴ってゴムとの接着性、接着界面の耐腐食劣化性も向上する。このＬ値が６０以上、好ましくは６３以上であれば、十分な接着性、耐腐食劣化性を得ることができる。
【００１４】
なお、Ｌ値は色差計により簡便に測定することができ、現場での測定にも十分に対応できることから、工業的に極めて有利である。
【００１５】
このような本発明の加硫接着用金属部材は、通常、ブラスト処理面に接着剤が塗布されてゴムとの加硫接着に供され、特に、鋼材、とりわけ焼入れ処理が施された高硬度鋼材、具体的にはゴムクローラ用金属部材として有効である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の加硫接着用金属部材は、ゴムとの加硫接着に供される金属部材であって、接着表面をブラスト処理することによりＬ値が６０以上、好ましくは６３以上とされているものである。このＬ値が６０未満では表面の酸化物層の除去が十分でなく、良好な接着性、耐腐食劣化性を得ることができない。
【００１８】
このようなＬ値が得られるようにブラスト処理する方法としては、特に制限はなく、ブラスト処理に用いる投射材の硬度や粒径、使用量、或いは用いる投射材の硬度、粒径の組み合せ条件や、ブラスト処理時間等を当該金属部材の材質や表面の酸化物層の状況等に応じて適宜制御することにより、容易にＬ値６０以上、好ましくは６３以上を実現することができる。
【００１９】
一般的には、硬度が比較的高いものを多量に用いることにより、ブラスト処理で酸化物層を効率的に除去してＬ値６０以上とすることができる。
【００２０】
本発明に好適なブラスト処理の投射材は次の通りである。
〔投射材条件〕
投射材硬度：ＨＲＣ硬度５６〜６５
投射材粒径：０．２〜１．６ｍｍ
ブラスト処理によりＬ値が６０以上、好ましくは６３以上となるように酸化物層が除去された金属部材は、通常の場合、ブラスト処理面にまず下塗り接着剤を塗布した後上塗り接着剤を塗布し、この接着剤塗布面に未加硫ゴムを当接して加熱加圧する。
【００２１】
本発明において、下塗り接着剤としては、従来一般的に下塗り接着剤として用いられているもの、例えば、ロード社製「ケムロック２０５」や東洋化学研究所製「メタロックＰＣ」等を用いることができる。
【００２２】
この下塗り接着剤の塗布膜厚は、接着力及び経済性の面から１〜３０μｍ程度とするのが好ましい。
【００２３】
下塗り接着剤上に塗布する上塗り接着剤としては、従来一般的に上塗り接着剤として用いられているハロゲン化ポリマー系の接着剤、例えば、ロード社製「ケムロック２２０」、東洋化学研究所製「メタロックＧ」等や、接着剤一液塗工式で用いられている接着剤、例えば、ロード社製「ケムロック２５２」等を用いることができる。
【００２４】
上塗り接着剤の塗布膜厚は、接着力及び経済性の面から５〜３０μｍ程度とするのが好ましい。
【００２５】
金属部材に下塗り接着剤と上塗り接着剤とを塗布した後は、未加硫ゴムを当接し、加熱加圧することにより、ゴムを加硫すると共に金属部材とゴムとを接着する。
【００２６】
この加熱加圧条件は、ゴムの加硫温度等によって適宜決定されるが、通常の場合、１２０〜１８０℃、０．５〜１０ＭＰａで５〜２００分程度とされる。
【００２７】
本発明において、ゴムを接着する金属部材としては、特に制限はなく、鉄鋼、ＳＵＳ、黄銅、アルミニウム或いはこれらの合金部材が挙げられるが、本発明は、特に、焼入れ処理を施したゴムクローラ用途等の高硬度鋼材に対して有効である。勿論、本発明は、防振ゴム、免震ゴム、防舷材用途等の低硬度鋼材にも適用可能である。
【００２８】
また、ゴムとしても特に制限はなく、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が挙げられ、これらのゴムは、カーボンブラック、老化防止剤、架橋剤等、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。
【００２９】
本発明の金属部材は、防振ゴム、免震ゴム、ゴムクローラ、防舷材や各種機械設備のゴムパッドのように、長期耐久性が要求される金属部材−ゴム複合製品用の金属部材に極めて有効であり、酸化物層が確実に除去された金属部材を用いて、耐久性に優れた製品を提供することができる。
【００３０】
【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。
【００３１】
なお、実施例及び比較例で用いた投射材の仕様は次の通りである。
【００３２】
0004304800.tif 000002
【００３３】
実施例１〜４、比較例１，２
鋼材試料として鍛造、焼入れ処理を施した鋼材（２０ｍｍ×６０ｍｍ×５ｍｍ厚さ）を用い、新東工業社製ブラスト装置「ＳＴＢ−１Ｃ」に、表１に示す投射材を投射速度７３ｍ／ｓで表１に示す時間投入してブラスト処理を施した。
【００３４】
ブラスト処理後の材料について、ミノルタ社製色差計「ＣＲ−２００」でＬ値を測定すると共に、（株）小坂研究所製表面粗さ計「ＳＥ−２３００」により表面粗さＲａとＲｚを測定し、結果を表１に示した。
【００３５】
その後、各試料のブラスト処理面に、まず、下塗り接着剤として「メタロックＰＣ」（東洋化学研究所製）又は「ケムロック２０５」（ロード社製）を塗布した。塗布膜厚は平均で１５μｍとした。この下塗り接着剤を乾燥させた後、上塗り接着剤として「ケムロック２２０」（ロード社製）を塗布膜厚１５μｍとなるように塗布し、乾燥させた。
【００３６】
その後、接着剤を塗布した材料と、天然ゴムと合成ゴム（ＳＢＲ）にカーボンブラック、架橋剤等を配合したゴム組成物よりなる未加硫ゴムを積層し、金型で１６０℃、５ＭＰａ、３０分の条件で加熱加圧して加硫同時接着することにより、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準ずる接着試験片を作製した。
【００３７】
この試験片について、図１に示す如く、ゴム１が金属片２に対して９０゜剥離する方向に２０Ｎ／ｃｍの荷重３を加え、５％の食塩水噴霧中に所定時間放置し、鋼材の腐食促進条件下で鋼材の腐食により生じるゴム−鋼材間の剥離長さＬを測定し、結果を表１に示した。
【００３８】
【表１】
0004304800.tif 000003
【００３９】
表１より明らかなように、表面粗さでは酸化物層の除去の程度を十分に判定することはできないが、Ｌ値であれば、酸化物層の除去の程度を的確に判定することができ、ゴムとの接着性、耐腐食劣化性を確保することができることがわかる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、ゴムとの加硫接着性、接着界面の耐腐食劣化性が著しく良好な加硫接着用金属部材が提供される。
【００４１】
本発明の加硫接着用金属部材は、防振ゴム、免震ゴム、ゴムクローラ、防舷材等の高耐久性が要求される金属部材−ゴム複合製品用金属部材として工業的に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜４及び比較例１，２の剥離試験方法を示す正面図である。
【符号の説明】
１  ゴム
２  金属片
３  荷重
【図１】
0004304800.tif 000004