JP3193460B2 - 高機能性ゴム複合体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高機能性ゴムと樹脂組
成物とからなる複合体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高機能性ゴムとして知られているアクリ
ルゴム、フッ素ゴム及びエピクロルヒドリンゴムは、い
ずれも優れた耐熱性と耐油性を有するという共通の特長
を有しているため、耐熱性と耐油性の要求される用途、
例えば燃料輸送用ゴムホース等に広く使用されている。
しかしながら、これらの高機能性ゴムから得られるゴム
製品は、薄肉化，軽量化という要請に対しては剛性が低
くなる欠点があり、それによってその応用分野が制限さ
れるという問題があった。

【０００３】この高機能性ゴム製品の応用分野を拡大す
る対策として、高機能性ゴムに比べて高剛性、高強度の
樹脂との複合体にすることができれば、上記高機能性ゴ
ムの優れた耐熱性と耐油性を活かしながら、軽量で高剛
性、高強度にした一層高機能性を有する材料にすること
が可能である。しかしながら、一般に、高機能性ゴムは
樹脂に対する接着性に欠けるとされているため、上述の
ような複合体を得ることは難しいとされ、未だ実現して
いなのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐
油，耐熱性に優れた高機能性ゴムと軽量で高硬度、高強
度の樹脂との直接接着を可能にする高機能性ゴム複合体
の製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、高機能性ゴムとして、アクリルゴム（以
下，ＡＣＭと称する）、フッ素ゴム（以下，ＦＫＭと称
する）及びエピクロルヒドリンゴム（以下，ＣＨＣと称
する）からなる群から選ばれた少なくとも１種類の原料
ゴムを含有する未架橋（架橋）の高機能性ゴム材料と未
硬化のエポキシ樹脂組成物からなる成形材料（以下エポ
キシ樹脂材料と称する）とを直接積層し、共架橋−硬化
することを特徴とするものである。

【０００６】このように上記高機能性ゴム材料は、複合
相手の高機能性樹脂としてエポキシ樹脂を選び、両材料
を未架橋及び未硬化の状態で積層してゴムの架橋とエポ
キシ樹脂の硬化を同時に行わせることにより直接強固に
接着することが可能となる。本発明に使用する高機能性
ゴムのＡＣＭ、ＦＫＭ及びＣＨＣとしては、それぞれ公
知のものが使用され、特に限定されない。これら原料ゴ
ムの高機能性ゴムには、それぞれ架橋（加硫）剤、カー
ボンブラック等の補強剤、老化防止剤、架橋（加硫）促
進剤、その他の各種ゴム薬品が配合され、ゴム組成物と
して使用される。

【０００７】本発明において、上記高機能性ゴム材料と
複合する樹脂組成物としては、エポキシ樹脂組成物を使
用することにより接着が可能である。このエポキシ樹脂
組成物は、特に限定されるものではないが、例えばビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量部に対し両末端
にカルボキシル基を有する液状ブタジエン−アクリロニ
トリル共重合体とグリシジルアミン型エポキシ樹脂との
反応生成物１０〜５０重量部、ニトリルゴム（ブタジエ
ン−アクリロニトリル共重合体ゴム）３〜８重量部、ジ
シアンアミド等の硬化剤と硬化促進剤５〜１６重量部か
らなる組成物が好ましい。このエポキシ樹脂組成物に
は、樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３
０〜７０重量部と臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂の７０〜３０重量部の混合物を使用してもよい。上記
ＡＣＭ、ＦＫＭ及びＣＨＣをそれぞれ含有するゴム組成
物とエポキシ樹脂組成物は、最終用途の複合体の態様に
応じてシート状、板状、筒状等の任意の形状に成形され
る。高機能性ゴム組成物からなる各ゴム材料は、スチー
ルコードのような金属コード、ナイロン、ポリエステ
ル、アラミド等の各種有機繊維からなるコードにより補
強したものであってもよい。また、エポキシ樹脂材料
は、エポキシ樹脂組成物をマトリックスとし、ガラス繊
維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、アラミド
繊維等の繊維を補強繊維とする繊維強化プラスチックス
であってもよい。

【０００８】本発明において、接着処理に当たっては、
高機能性ゴムを含有する各ゴム材料は未架橋の状態で、
エポキシ樹脂材料は未硬化の状態で直接積層させ、共架
橋−硬化するようにしなければならない。ゴム材料が架
橋していたり、エポキシ樹脂材料が硬化していたりする
ときは、強固に接着させることができなくなる。共架橋
−硬化条件としては、高機能性ゴム材料が架橋可能な温
度で、かつエポキシ樹脂組成物の硬化が可能な温度であ
ればよく、特に限定されるものではない。好ましくは５
〜４０ｋｇｆ／ｃｍ² の加圧状態で１３０〜２００℃の
温度で行うのがよい。

【０００９】

【実施例】

実施例１〜３、比較例１，２ 表１に示す配合組成を有するＡＣＭ、ＦＫＭ及びＣＨＣ
をそれぞれ原料ゴムとして含有するゴム組成物１，２及
び３を調製した。これら各ゴム組成物１，２及び３を用
いて、それぞれ１５０ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍの大きさ
の未架橋のゴムシートを成形した。

【００１０】一方、未硬化のエポキシ樹脂組成物とし
て、シェル化学社製のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂，エピコート８２８を５００ｇ、ダウケミカル社製の
臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ＤＥＲ５１１
を５００ｇ、両末端にカルボキシル基を有するブタジエ
ン−アクリロニトリル共重合体とグリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂との反応生成物〔この反応生成物は、１５０
ｇのＢ．Ｆ．グッドリッチ社製のハイカーＣＴＮＢ，１
３００×１３と、１００ｇのチバガイギー社製のエポキ
シ樹脂アラルダイトＭＹ７２０とからなる混合物に、
０．４ｇのトリフェニルホスフィンを添加し、１７０℃
で１時間反応させたもの〕を１５０ｇ、日本ゼオン社製
ニトリルゴム、ニポール１０７２を５０ｇ、硬化剤のジ
シアンアミド（ＤＩＣＹ）を４０ｇ、硬化促進剤の３−
（３，４−ジクロルフェノール）−１，１’−ジメチル
尿素（ＤＭＵ）を５０ｇを、それぞれ配合したものを使
用した。このエポキシ樹脂組成物は、アセトンとセロソ
ルブとの混合溶剤に溶解し、５０重量％の濃度の溶液と
した。この溶液を平織カーボン繊維クロスに２００ｇ／
ｍ ² の量含浸させた後、１時間乾燥して樹脂含有量４２
体積％、１５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．０５ｍｍの大きさ
の未硬化の平織カーボン繊維クロスプリプレグに成形し
た。

【００１１】上記ゴム組成物１，２及び３からなる未架
橋のゴムシートと未硬化の平織カーボン繊維クロスプリ
プレグとを、それぞれ直接積層し、加圧下に１７０℃で
２０分間加熱し、上記ゴムシートを架橋すると共に、平
織カーボン繊維クロスプリプレグを硬化させ、実施例
１，２及び３の複合体を製作した。また、比較のため、
実施例１において平織カーボン繊維クロスプリプレグを
予め硬化させたものを使用した以外は同一の比較例１の
複合体、実施例２において未架橋のゴムシートを予め架
橋させたものを使用した以外は同一の比較例２の複合体
をそれぞれ製作した。

【００１２】 表１中の数値は、いずれも重量部である。

【００１３】＊１：日本ゼオン社製ＮＩＰＯＬ ＡＲ
７２ＬＳ ＊２：日本ゼオン社製フッ素ゴム“テクノフロン”ＦＯ
Ｒ ６５Ｂ１（ポリオール系の架橋剤と促進剤含有） ＊３：日本ゼオン社製ＧＥＣＨＲＯＮ ３１０２ ＊４：レビタルマスターＰb₃ Ｏ₄ ＊５：老化防止剤４４５ ＊６：老化防止剤ＮＢＣ ＊７：ノンサールＳＮ−１ ＊８：ノンサールＴＫ−１ ＊９：レビタルマスター＃２２（エチレンチオウレアの
マスター） これら実施例１，２，３及び比較例１，２の複合体の接
着性を、それぞれ下記の方法により評価した。その結果
を表２に示した。接着性の評価方法 ：高機能性ゴム複合体の接着性は、接
着力の大きさで評価するのは正確ではない。そこで、幅
２０ｍｍのサンプルを作製して剥離テストを行い、界面
剥離が起こった場合にはたとえ接着力が高くても不良
（×）と評価した。他方、界面剥離を起さなかった場合
は、高機能性ゴム複合体の接着界面を中心にして約５ｍ
ｍの厚さのシートをカミソリにて切り出し、このシート
の接着界面付近にカミソリで傷を付けて剥離テストを行
い、ゴムシートが内部で凝集破壊を起こすほどに強固に
接着していた場合を接着性良好（○）と評価した。

【００１４】 表２から、実施例１〜３の高機能性ゴム複合体はいずれ
も強固に接着一体化していたが、比較例１，２の高機能
性ゴム複合体は接着が不十分で容易に界面剥離した。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、ＡＣＭ，ＦＫＭ及びＣ
ＨＣから選ばれた１種類の未架橋の高機能性ゴム材料に
対し、未硬化のエポキシ樹脂材料を直接積層し、共架橋
−硬化することにより、両者を強固に接着させることが
でき、エポキシ樹脂に基づく軽量で高剛性、高強度を具
備し、耐油，耐熱性に優れた高機能性ゴム複合体を製造
することが可能である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリルゴム、フッ素ゴム及びエピクロ
   ルヒドリンゴムから選ばれた少なくとも１種類の原料ゴ
   ムを含有する未架橋のゴム材料と未硬化のエポキシ樹脂
   組成物からなる成形材料とを積層し、共架橋−硬化する
   ことを特徴とする高機能性ゴム複合体の製造方法。