接着剤を使用しないプラスチックとゴムの接着複合化技術

K&K Process
K&Kプロセスプロセス
K&K

VESTORANⓇVESTAMIDⓇ
DAIAMIDⓇ

K&K Process
ポリプラ・エボニックのＫ＆Ｋプロセスは、シールやバイブレーションダンパーのような「ゴムと金属」あるいは「ゴムとプラスチック」で構成される複合部品を製造するすべての産業に、これまでにない画期的な新技術を提案します。

Ｋ＆Ｋプロセスの最も重要な特長は、熱可塑性樹脂とゴムからなる複合材を接着剤を使わずに製造できることです。ポリプラ･エボニックが提供しますＫ＆Ｋ用熱可塑性樹脂を使いますと、樹脂／ゴム間の強固な結合が加硫工程で直接形成されますので、接着剤を全く必要としません。

Ｋ＆Ｋプロセスはプラスチックやゴムを射出・押出成形する在来の装置をそのまま使用できます。あらかじめ成形したプラスチック部品の上に未加硫ゴムを直接射出・押出して複合化しますが、表面処理やプライマー塗布のような中間工程は一切ありません。

Ｋ＆Ｋプロセス
Ｋ＆Ｋプロセスのプロセスのメリット●工程の工程の大幅な
大幅な削減=削減=製造コスト
製造コストのコストの削減
プラスチックの素材価格が金属より高くなることを考慮しても、この製造方式で著しいコスト削減が可能です。
工程数が確実に少なくなります。例えば、金属では時間のかかる表面処理が必要ですが、これが不要になります。全行程の自動化が可能です。

●品質管理の品質管理の容易さ
容易さ
工程数が少ないこと、自動化できることは品質管理が容易な点でも大きなメリットとなります。

●実用特性
実用特性は接着剤を使用したプラスチック／ゴム複合材と変わりありません。金属／ゴム複合材よりも優れている点は従来のプラスチック／ゴム複合材と同じく、成型品は軽量で耐腐食性が遥かに優れています。また、その接着は化学反応によるもので、従来のアンカー効果を利用した接着とは比べものにならないほど強力です。（剥離試験では、事実上凝集破壊しか起こりません。）●環境への環境への対応への対応
環境保護および作業環境の点で望ましくない溶剤を使用する必要がありません。

１

Ｋ＆Ｋ複合部品
Ｋ＆Ｋ複合部品の複合部品の製造Ｋ＆Ｋ複合部品を製造するには、まずプラスチックを成形します。 成形したプラスチックの上に今度はゴムを押出、射出あるいはプレス成形し、ゴムの加硫を行って完了します。 以下に最も一般的な射出成形の例について説明致します。

1 step process

2 step process「ワン・ステップ」プロセスはプラスチック加工技術における二色（二成分）射出成形に似ています。 一つの金型でプラスチックとゴムを連続して射出成形し、そのまま加硫、密着複合化しますから、接着界面の汚れに起因する製造不良が全く発生しません。 金型には回転型もしくは回転プレート型のものが使われます。

「ツー・ステップ」プロセスではプラスチックとゴムで異なる金型が使われ、射出成形機はそれぞれ独立で運転されます。 プラスチック用の成型機で作られたプラスチック部品をゴム用金型にはめ込み、その上にゴムを射出成形します。 自動システムを導入しますと構成要素の数やバッチの大きさに関わらず高効率で安定した品質の製造が可能です。 プラスチック部品を冷めないうちにゴム用金型に移すと、より強い密着が得られます。 残留熱がゴム層の加硫を促進すれば全体のサイクル時間を削減できます。

Ｋ＆Ｋプロセスにおける制限および考慮すべき項目
ポリプラ･エボニックはＫ＆Ｋプロセス用プラスチックとしてポリフェニレンエーテル（VESTORAN）およびポリアミド（VESTAMID）を提供しております。これらはプラスチック／ゴム複合体のために特別に樹脂です。
一連の開発結果については特許申請をしており、一部は認可を受けております。ガラス、カーボン、アラミド等の繊維で補強したポリフェニレンエーテル（VESTORAN）およびポリアミド（VESTAMID）もＫ＆Ｋプロセスに使用できます。

ゴムは一般的に市販されているものをご使用いただけますが、一部配合において配慮していただくことがあります。ゴム配合上の注意点についてはＫ＆Ｋ技術資料「ゴム配合編」を御参照下さい。
これらはあくまでも代表例であり、射出成形に限らず、プレス成形等、目的に応じて様々なプロセスでお使いいただくことができます。尚、Ｋ＆Ｋの接着は、ゴムの分子が自由に動ける状態でないと起こりません。よって加硫後のゴムの接着はできませんのでご注意下さい。

２

Ｋ＆Ｋプロセス複合材用熱可塑性プラスチック
VESTORAN Ⓡ VESTAMID 特殊グレード
特殊グレード
Ｋ＆Ｋプロセスに使える樹脂の条件は、 １．ゴムと良好な接着層を形成できること、 ２．ゴムの加硫条件において変形しないこと、 ３．金属等既存材料を代替するに足る良好な機械物性を有すること、の３点です。 以下に御紹介致しますVESTORAN、VESTAMIDは、この３点を満たした特殊グレードです。

ポリフェニレンエーテル（PPE）

ポリアミド（ＰＡ６１２）

半芳香族ポリアミド（PPA）

VESTORAN Ⓡ

VESTAMIDⓇ HTplus●軟化点が高いVESTAMIDⓇ
DAIAMIDⓇ
X7099、、ZX2900、X7099
ZX2900、DX9323●高剛性●耐温水性が優れる●耐油性に優れる●高い耐熱変形性●吸水性が非常に低い●耐磨耗性に優れる●耐油性に優れる●密度が低い●耐衝撃性に優れる●寸法安定性に優れる

1900、1900、1900 GF20

R1033, R1035●耐金属塩化物性に優れる
ポリフェニレンエーテル

PA612系
ZX2900DX9323
GF20

芳香族PA(PPA)

物性項目

測定法

単位

融点 / ガラス転移温度
ガラス転移温度

（DSC）

℃

フィラー量
フィラー量

－wt%

非強化GF20

GF20

GF20

GF35

GF30

GF50

比 重ISO1183

-

1.06

1.19

1.23

1.23

1.31

1.44

1.64

MPa

55

84

120

120

140

171

211

%

20

355522

MPa

2400

5300

5500

5500

8300

10500

16500

ISO
2
シャルピー
ノッチ付ノッチ付 23℃ 179/1eA kJ/m
衝撃強度

33

108820

79168

180

190

190

196

288

295

破断強度
引張破断伸度ISO 527

引張弾性率

HDT

1.8 MPa荷重---℃

接着実績のあるゴム種

ベストラン ベストラン
1900
1900GF20 X7099

R1033

210 / 55－／190

NR/SBREPDM
X-NBR、H-NBR
FKM

R1035

310 / 125EPDM
X-NBR、H-NBR
FKM
VMQ

H-NBR
FKM

Ｋ＆Ｋのの適応組み
適応組み合わせ範囲
わせ範囲
Ｋ＆Ｋ
VESTORAN,VESTAMID とゴムとのゴムとの組との組み合わせ一覧
わせ一覧： 硫黄を含む加硫材、あるいは硫黄供与剤を架橋剤として使用する系

Ｒ-Ｏ・ ： フリーラジカルを形成する加硫剤（例えば過酸化加硫剤）を 架橋剤として使用する系A： アミン系の加硫剤を架橋剤として使用する系

致しております。また、右表以外の組み合わせについても検討中です。より詳細な内容につきましては、K&K技術資料「ゴム配合編」の御参照、ならびに弊社開発営業部まで御相談下さい。

VESTAMID
Htplus (PPA)R-O・

S もしくは R-O・

NR/SBRS もしくは R-O・

NR/EPDM

R-O・

EPDM

R-O・

R-O・ (ZX29000)

X-NBR

R-O・

R-O・

H-NBR

R-O・

R-O・

SBR/EPDM
ポリプラ･エボニックでは上表に関するゴム配合例を用意

VESTAMID(PA612)

SBR： Ｋ＆Ｋプロセスに適応する組み合わせS

VESTORAN(m-PPE)

ACM

R-O・

S もしくは R-O・
R-O・

A

FPM

R-O・ もしくは A

VMQ

R-O・ (ZX2900)

R-O・

３

Ｋ＆Ｋにおける
Ｋ＆Ｋにおける接着
における接着の接着の機構
Ｋ＆Ｋにおける接着は、分子拡散や化学結合に起因するもので、従来のアンカー効果を利用した接着剤による接着とは比べものにならない程、強力です。

Ｋ＆Ｋプロセス
Ｋ＆Ｋプロセスにおけるプロセスにおける VESTORAN とゴムのゴムの接着の接着の機構①スチレンセグメントを有するゴムはVESTORAN側に拡散する。
明確な接着界面がないため、極めて強固な接着が得られます。

Ｋ＆Ｋプロセス
Ｋ＆Ｋプロセスにおけるプロセスにおける VESTAMID とゴムのゴムの接着の接着の機構②過酸化物加硫の場合、VESTORAN、VESTAMIDとゴムの接触界面にラジカルによる化学結合が生じ強固な接着が得られます。
VESTORANの場合、ゴムの種類により①の拡散と並行して②の反応が起こります。
VESTAMIDの場合は、過酸化物由来のラジカルによる反応の他に、ゴムの有する酸とVESTAMIDの官能基との反応が起こります。
①②いずれの接着機構においても、その接着は極めて強固で、剥離試験においても凝集破壊しか起こりません（ポリプラ・エボニック実験結果）。

Ｋ＆Ｋプロセスにおけるゴム配合剤についての留意点
項目
留 意 点
NR/SBRではSBRを10p以上、
原料ゴム
NBR/SBR、EPDM/SBRではSBRを50p以上配合する。
補強剤
60phrを上限。
アロマティックオイル、ナフテンオイルが好ましく、10～20phr。
軟化剤
好ましくは15phr以下。
可塑剤
DOPの場合は20～40phr。
老化防止剤
オゾンワックスに代表されるワックス類は、3phr未満。
無機系
・・・ 1～5phr。 ただし、酸変性ゴム使用の際は、酸化亜鉛は使用不可。
加硫促進助剤
脂肪族系
・・・ 1～8phr。
アミン系
・・・ 0～2phr。 ただし、酸変性ゴム使用の際は、使用不可。
概ね 1～3phr。
加硫促進剤
ただし、過酸化物加硫のみが適応できる系では、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオカルバメート系などの、硫黄系の加硫剤用の促進剤は使用不可。
加硫剤「ゴムとプラスチックとの組み合わせ一覧」参照。

４

Ｋ＆ＫのＫ＆Ｋの採用例● Volkswagen / Audi
スプリングプレート

VW Passat, Audi A6

VESTORAN 1900

振動吸収ブッシュ

VW Golf, Audi A3,
Skoda Oktavia

VESTORAN 1900

パワーウィンドウ用
モーターカバー

VW Passat, Audi A6

VESTAMID X7099

Ope, Vauxhall,
GM, Saab

VESTORAN 1900

後軸スタビライザー

BMW 5シリーズ･
7シリーズ

VESTORAN 1900

振動吸収ブッシュBMW

VESTORAN 1900

スパークカバーBMW

TROGAMID BX9727

モンデオ

VESTORAN 1900

● Opel / GM
ドアロック部材● BMW
ドアロック部材
ドアロック部材
DoorDoor-lock parts
VESTORAN/SBR
VESTAMID/XVESTAMID/X-NBR● Fordラジエターマウント

ギアシャフトVESTAMID X7099

スプリングプレート
Spring plate
VESTORAN/NR+SBR

後軸スタビライザー
後軸スタビライザー
Rear axle stabilizer
VESTORAN/NR+SBR

５ギアシャフト
Gear shift
VESTAMID/XVESTAMID/X-NBR

ラジエターマウント
Radiator suspension
上部：
上部：VESTORAN/EPDM
下部：
下部：VESTORAN/NR+SBR

スパークカバーSpark cover
TROGAMID/FKM

パワーウィンドウ用
パワーウィンドウ用モーターカバー
Electrical motor cover
VESTAMID/XVESTAMID/X-NBR

ブッシング
Bushings
VESTORAN/NR+SBR

６ポリプラ · エボニック株式会社
東京本社

Polyplastics-Evonik Corporation
Head Office〒163-0913 東京都新宿区西新宿2-3-1
新宿モノリス13階
Phone 03-5324-6332（営）Fax 03-5324-6336（営）Shinjuku Monolith 13F
2-3-1 Nishi-shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 163-0913, Japan
Phone 81-3-5324-6332
Fax 81-3-5324-6336

大阪営業所

Osaka Ofﬁce
31th Floor, Grand Front Osaka Tower B,
3-1 Ofuka-cho, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka 530-0011, Japan〒530-0011 大阪府大阪市北区大深町3-1
グランフロント大阪タワーB 31階

Phone 06-7639-6930
Fax 06-7639-6939
名古屋営業所

Phone 81-6-7639-6930
Fax 81-6-7639-6939
Nagoya Office〒450-6325 名古屋市中村区名駅1-1-1
JPタワー名古屋25階
Phone 052-307-8578
Fax 052-582-7943

JP tower Nagoya 25F
1-1-1 Meieki, Nakamura-ku, Nagoya, 450-6325, Japan
Phone 81-52-307-8578
Fax 81-52-582-7943

網干工場

Aboshi Plant〒671-1281兵庫県姫路市網干区新在家

1239
Phone 079-274-3872
Fax 079-274-3927

テクニカルセンター〒671-1281 兵庫県姫路市網干区新在家
1239
Phone 079-273-7034
Fax 079-274-2446

1239 Shinzaike, Aboshi-ku, Himeji, Hyogo 671-1281Japan
Phone 81-79-274-3872
Fax 81-79-274-3927

Technical Center
1239 Shinzaike, Aboshi-ku, Himeji, Hyogo 671-1281
Japan
Phone 81-79-273-7034
Fax 81-79-274-2446

www.pp-evonik.com