JP6550487B1 - Bonding method of perfluoroelastomer and silicone rubber and its joined body - Google Patents
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Abstract
【課題】全体の厚みを増加させないで、パーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着する方法と接着構造を提供すること。【解決手段】未加硫のパーフロオロエラストマーを成形する工程と、上記パーフロオロエラストマーにシランカップリング剤とフッ素溶剤との混合溶液を塗布する工程と、上記フッソゴムの溶液塗布面に未加硫のシリコーンゴムを積層し加圧加熱する工程と、を含むパーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着方法を用いる。また、パーフロオロエラストマーと、シリコーンゴムと、上記パーフロオロエラストマーと上記シリコーンゴム間の間と、を含み、上記中間層では、Ｆ，Ｓｉ、Ｏ、Ｃが入れ込んでいるパーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接合体を用いる。【選択図】図１An object of the present invention is to provide a method and an adhesive structure for bonding a perfluoroelastomer and a silicone rubber without increasing the overall thickness. SOLUTION: A step of molding an unvulcanized perfluoroelastomer, a step of applying a mixed solution of a silane coupling agent and a fluorine solvent to the perfluoroelastomer, and an unvulcanized surface of the fluororubber solution-coated surface. A method of adhering a perfluoroelastomer and a silicone rubber, including the steps of laminating silicone rubber and heating under pressure is used. Moreover, the perfluoroelastomer and silicone rubber which contain perfluoroelastomer, silicone rubber, and between the said perfluoroelastomer and the said silicone rubber, and F, Si, O, and C are contained in the said intermediate | middle layer. And a joined body. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、パーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着方法とその接合体に関する。 The present invention relates to a method of bonding a perfluoroelastomer and a silicone rubber and a joined body thereof.
異種のゴム間の接着は、より高機能なゴム製品を作製するにあたって重要である。
高機能ゴム製品の１つに、耐溶剤性が良いパーフルオロエラストマーと、伸縮性の良いシリコーンゴムとを組み合わせて使用することで、それぞれのゴムの長所を活かした製品を作ることができると考えられる。
Adhesion between different rubbers is important in making more functional rubber products.
By using perfluoroelastomer with high solvent resistance and silicone rubber with high stretchability in combination with one of high-performance rubber products, we believe that products can be made that take advantage of the advantages of each rubber. Be
特許文献１では、パーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着で、別体の中間層であるシリコーンゴム層を設けている。 In patent document 1, the silicone rubber layer which is another intermediate | middle layer is provided by adhesion | attachment of perfluoro elastomer and silicone rubber.
しかし、特許文献１では、別体の分厚い中間層を設ける必要があり、全体厚みが増加する。
よって、本願発明の課題は、全体の厚みを増加させないで、フッ素ゴムとシリコーンゴムとの接着する方法と接合体とを提供することである。
However, in patent document 1, it is necessary to provide another thick intermediate layer, and the whole thickness increases.
Therefore, an object of the present invention is to provide a method and a bonded body for bonding fluororubber and silicone rubber without increasing the overall thickness.
上記課題を解決するため、未加硫のフッ素ゴムを成形する工程と、上記フッ素ゴムにシランカップリング剤とフッ素溶剤との混合溶液を塗布する工程と、上記フッソゴムの溶液塗布面に未加硫のシリコーンゴムを積層し加圧加熱する工程と、を含むフッ素ゴムとシリコーンゴムとの接着方法を用いる。 In order to solve the above problems, a step of forming an unvulcanized fluororubber, a step of applying a mixed solution of a silane coupling agent and a fluorinated solvent to the fluororubber, and an unvulcanized solution coated surface of the fluororubber And (f) laminating and pressurizing and heating the silicone rubber, and using the bonding method of the fluororubber and the silicone rubber.
また、フッ素ゴムと、シリコーンゴムと、上記フッ素ゴムと上記シリコーンゴム間の間と、を含み、上記中間層では、Ｆ，Ｓｉ、Ｏ、Ｃが入れ込んでいるフッ素ゴムとシリコーンゴムとの接合体を用いる。 Further, it comprises a fluororubber, a silicone rubber, and between the fluororubber and the silicone rubber, and in the intermediate layer, bonding of the fluororubber and the silicone rubber in which F, Si, O, and C are embedded. Use the body.
本発明のパーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着する方法と接着構造では、全体の厚みを増加させないで、パーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着ができる。 The bonding method and bonding structure of the perfluoroelastomer and silicone rubber according to the present invention can bond the perfluoroelastomer and silicone rubber without increasing the overall thickness.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態）
実施の形態の方法を、図１（ａ）〜図１（ｅ）のプロセスを説明する断面図を用
いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.
Embodiment
The method of the embodiment will be described with reference to cross sectional views for explaining the processes of FIGS. 1 (a) to 1 (e).
以下の３つの工程からなる。
（１）仮成形工程：図１（ａ）
未加硫のパーフロオロエラストマー１０を成形し、形状を作製する工程である。
It consists of the following three steps.
(1) Temporary forming process: FIG. 1 (a)
It is a step of molding the unvulcanized perfluoroelastomer 10 to produce a shape.
未加硫のパーフロオロエラストマーは、テトラフルオロエチレン由来の構成単位、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）または、パーフルオロエラストマー（アルコキシアルキルビニルエーテル）由来の構成単位を主とした構成を含有もつパーフルオロエラストマーである。 The unvulcanized perfluoroelastomer is a perfluoroelastomer having a constitution mainly composed of a constituent unit derived from tetrafluoroethylene, a perfluoro (alkyl vinyl ether) or a perfluoroelastomer (alkoxyalkyl vinyl ether). .
（２）溶剤塗布工程：図１（ｂ）
上記未加硫のパーフロオロエラストマー１０の表面に、溶液１１を塗布する工程である。溶液は、アミノシランとフッ素系溶剤とを混合した溶液である。
(2) Solvent application process: FIG. 1 (b)
This is a step of applying the solution 11 on the surface of the unvulcanized perfluoroelastomer 10. The solution is a solution in which an aminosilane and a fluorinated solvent are mixed.
アミノシランとしては、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、フッ素系溶剤としては、１，１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６−トリデカフルオロオクタンを用いることができる。
アミノシランについては分子内に第一級、第二級、または第三級アミンまたはベンジルアミノ基、またはそれらが保護基で保護された官能基を少なくとも一つ有し、シリコン原子に１〜３個のアルコキシ基（主にメトキシ、あるいは、エトキシ基）が結合したものである。
As aminosilane, 3-aminopropyltriethoxysilane is used. As a fluorinated solvent, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-tridecafluorooctane is used. be able to.
The aminosilane has at least one primary, secondary or tertiary amine or benzylamino group or a functional group protected with a protective group in the molecule and 1 to 3 silicon atoms. Alkoxy groups (mainly methoxy or ethoxy groups) are bonded.
なお、アミノシランが好ましいが、ビニル基を有するシラン（ビニルシラン、スチリルシラン、メタクリルシラン、アクリルシラン）も用いることが可能である。
フッ素系溶剤については未加硫のゴムを溶解することができるものであり、溶解性が大きいほうが好ましい。パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロカーボン類、パーフルオロカーボンが挙げられるが、パーフルオロポリエーテルよりもフッ素原子が多いハイドロフルオロカーボン類が好ましく、さらに好ましくはパーフルオロポリエーテルが好ましい。また、溶剤の分子量が小さい方が好ましい。
In addition, although an aminosilane is preferable, it is also possible to use the silane (vinylsilane, styrylsilane, methacrylsilane, acrylic silane) which has a vinyl group.
The fluorine-based solvent can dissolve unvulcanized rubber, and the solubility is preferably high. Perfluoropolyethers, hydrofluorocarbons and perfluorocarbons may be mentioned, but hydrofluorocarbons having more fluorine atoms than perfluoropolyethers are preferable, and perfluoropolyethers are more preferable. Moreover, the one where the molecular weight of a solvent is small is preferable.
溶液１１を塗布後、５分程度置くことで、溶液１１はパーフロオロエラストマー１０に染み込み、含浸層１２ができる（図１（ｃ））。
なお、上記では、未加硫のパーフロオロエラストマー１０の表面に、溶液１１を塗布したが、次の工程で示すシリコーンゴム１３に塗布してもよい。
By placing the solution 11 for about 5 minutes after application, the solution 11 penetrates into the perfluoroelastomer 10 to form the impregnated layer 12 (FIG. 1 (c)).
In the above, the solution 11 is applied to the surface of the unvulcanized perfluoroelastomer 10, but may be applied to the silicone rubber 13 shown in the next step.
（３）積層加圧工程：図１（ｄ）
パーフロオロエラストマー１０の含浸層１２上にシリコーンゴム１３を置き、積層し熱プレスする工程である。
(3) Stacking pressure process: FIG. 1 (d)
In this step, the silicone rubber 13 is placed on the impregnated layer 12 of the perfluoroelastomer 10, laminated and heat-pressed.
含浸層１２に、シリコーンゴム１３を置いてプレスする。このことにより、パーフロオロエラストマー１０とシリコーンゴム１３とが相溶し強い接着性が得られる。
シリコーンゴム１３は、ポリオルガノソロキサンを主とし、架橋成分を共重合させたポリマーと、架橋触媒を含みもので、シリカ系充填剤等の充填剤を含むものもある。
The silicone rubber 13 is placed on the impregnated layer 12 and pressed. As a result, the perfluoroelastomer 10 and the silicone rubber 13 are compatible with each other to obtain strong adhesion.
The silicone rubber 13 is mainly composed of polyorganothoroxane, and contains a polymer obtained by copolymerizing a crosslinking component, and a crosslinking catalyst, and also includes a filler such as a silica based filler.
最終、含浸層１２は、パーフロオロエラストマー１０とシリコーンゴム１３とが混じりあった薄い中間層１５となる（図１（ｅ））。 Finally, the impregnated layer 12 becomes a thin intermediate layer 15 in which the perfluoroelastomer 10 and the silicone rubber 13 are mixed (FIG. 1 (e)).
なお、この方法では、アミノシランとフッ素系溶剤との溶液により、パーフロオロエラストマーを均質に溶かし、その後、シリコーンゴムと接合している。このため、均質で薄い膜厚でも、接合強度が強い接着ができる。
＜実施例１＞
In this method, the perfluoroelastomer is homogeneously dissolved by a solution of aminosilane and a fluorine-based solvent, and thereafter, it is bonded to the silicone rubber. For this reason, even if it is a homogeneous and thin film thickness, adhesion | attachment with strong joint strength is possible.
Example 1
（１）仮成形工程
１００℃にした金型内にアルカリ系洗浄液で洗浄したアルミ基材を入れ、その上に未加硫のパーフロオロエラストマーを乗せ、１００℃、１分間の条件で、９０°剥離試験用の厚さ６ｍｍのパーフロオロエラストマーを仮成形した。
(1) Temporary forming step Place the aluminum base washed with the alkaline cleaning liquid in the mold set at 100 ° C, put the unvulcanized perfluoroelastomer on it, and 90 ° at 100 ° C for 1 minute. A 6 mm thick perfluoroelastomer for peel testing was preformed.
（２）溶剤塗布工程
溶液作製として、アミノ基を有するシランカップリング剤と常温で液体であるハイドロフルオロカーボンを質量比で１：１０の割合で混合した。混合した溶液をセルロース繊維に染み込ませ、仮成型したパーフロオロエラストマーの表面に擦って塗布した。
(2) Solvent application process As solution preparation, the silane coupling agent which has an amino group and the hydrofluorocarbon which is liquid at normal temperature were mixed in the ratio of 1:10 by mass ratio. The mixed solution was impregnated into cellulose fiber and rubbed and applied to the surface of the preformed perfluoroelastomer.
（３）積層加圧工程
アルカリ系洗浄液で洗浄したアルミ基材にシリコーンゴム用プライマーを塗布し、１６５℃にした金型内にアルミ基材を入れた。アルミ基材上に、同様の面積の厚さ１ｍｍの未加硫のシリコーンゴムをのせた。その上に、（２）の溶液が塗布されたパーフロオロエラストマーをのせ、１６５℃、１５分間、１００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で成型した（１次加硫）。
(3) Lamination pressing process A primer for silicone rubber was applied to the aluminum substrate washed with an alkaline cleaning solution, and the aluminum substrate was placed in a mold heated to 165 ° C. An aluminum substrate was loaded with 1 mm thick unvulcanized silicone rubber of the same area. A perfluoroelastomer coated with the solution of (2) was placed thereon, and molded at 165 ° C. for 15 minutes under the conditions of 100 kgf / cm 2 (primary vulcanization).
＜評価＞
成型後、１８０℃、４時間の条件で２次加硫した。２次加硫後、パーフロオロエラストマーとシリコーンゴムの間でテンシロンにて９０°剥離して接着強度を測定した。
剥離箇所に関して、シリコーンゴムで破壊する割合が５０％以上であるもの、ばらつきは、±１０％以内であるものを合格とした。なお、シリコーンゴムで破壊するということは、界面がしっかり接合されていることを示す。
<Evaluation>
After molding, secondary vulcanization was performed at 180 ° C. for 4 hours. After the secondary vulcanization, the adhesive strength was measured by peeling 90 ° between tenselon between the perfluoroelastomer and the silicone rubber.
With respect to the peeled portion, those having a breaking rate of 50% or more by silicone rubber and having a variation of within ± 10% were regarded as passed. Note that breaking with silicone rubber indicates that the interface is firmly bonded.
剥離強度に関して、１６０Ｎ以上で、ばらつきが２０Ｎ以内、つまり、±１０Ｎ以内であるものを合格とした。
ここでばらつきが大きいと、不均質なものができ、接合が不安定となる。また、大面積での接合の場合に、一部に、弱いところがあると、その部分から接合が剥離しやすい。以下、比較例もこの合否で判断した。
Regarding the peel strength, one having 160 N or more and a variation of 20 N or less, that is, ± 10 N or less was accepted.
Here, if the variation is large, it is inhomogeneous and the bonding becomes unstable. In addition, in the case of bonding in a large area, if there is a weak portion in a part, the bonding is easily peeled off from that portion. Hereinafter, the comparative example was also judged by this yes or no.
＜比較例１＞
（１）仮成形工程
１００℃にした金型内にアルカリ系洗浄液で洗浄したアルミ基材を入れた。その上に未加硫のパーフロオロエラストマーを乗せた。１００℃、１分間の条件で、９０°剥離試験用の厚さ６ｍｍのパーフロオロエラストマーを仮成形した。
Comparative Example 1
(1) Temporary Forming Step The aluminum base washed with an alkaline cleaning liquid was placed in a mold set to 100 ° C. An unvulcanized perfluoroelastomer was placed thereon. A 6 mm-thick perfluoroelastomer for 90 ° peel test was preformed at 100 ° C. for 1 minute.
（２）積層加圧工程
アルカリ系洗浄液で洗浄したアルミ基材に、シリコーンゴム用プライマーを塗布し、１６５℃にした金型内にアルミ基材を入れた。
アルミ基材上に同様の面積の厚さ１ｍｍの未加硫のシリコーンゴムをのせた。その上に仮成形したパーフロオロエラストマーをのせ、１６５℃、１５分間、１００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で成型した。
(2) Lamination pressing process A primer for silicone rubber was applied to the aluminum substrate washed with an alkaline cleaning solution, and the aluminum substrate was placed in a mold heated to 165 ° C.
An aluminum substrate was loaded with 1 mm thick unvulcanized silicone rubber of similar area. The preformed perfluoroelastomer was placed thereon, and molded at 165 ° C. for 15 minutes under the conditions of 100 kgf / cm 2 .
＜評価＞
成型後、１８０℃、１２時間の条件で２次加硫した。２次加硫後、パーフロオロエラストマーとシリコーンゴムの間でテンシロンにて９０°剥離して接着強度を測定した。
＜比較例２＞
（１）仮成形工程
１００℃にした金型内にアルカリ系洗浄液で洗浄したアルミ基材を入れ、その上に未加硫のパーフロオロエラストマーを乗せ、１００℃、１分間の条件で、９０°剥離試験用の厚さ６ｍｍのパーフロオロエラストマーを仮成形した。
<Evaluation>
After molding, secondary vulcanization was performed at 180 ° C. for 12 hours. After the secondary vulcanization, the adhesive strength was measured by peeling 90 ° between tenselon between the perfluoroelastomer and the silicone rubber.
Comparative Example 2
(1) Temporary forming step Place the aluminum base washed with the alkaline cleaning liquid in the mold set at 100 ° C, put the unvulcanized perfluoroelastomer on it, and 90 ° at 100 ° C for 1 minute. A 6 mm thick perfluoroelastomer for peel testing was preformed.
（２）常温で液体であるハイドロフルオロカーボンをセルロース繊維に染み込ませ、仮成型したパーフロオロエラストマーの表面に擦って表面を溶解した。
（３）積層加圧工程
アルカリ系洗浄液で洗浄したアルミ基材にシリコーンゴム用プライマーを塗布し、１６５℃にした金型内にアルミ基材を入れた。
(2) The hydrofluorocarbon which was liquid at normal temperature was impregnated into the cellulose fiber and rubbed against the surface of the temporarily molded perfluoroelastomer to dissolve the surface.
(3) Lamination pressing process A primer for silicone rubber was applied to the aluminum substrate washed with an alkaline cleaning solution, and the aluminum substrate was placed in a mold heated to 165 ° C.
アルミ基材上に、同様の面積の厚さ１ｍｍの未加硫のシリコーンゴムをのせた。その上に仮成形したパーフロオロエラストマーをのせ、１６５℃、１５分間、１００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で成型した。
＜評価＞
成型後、１８０℃、１２時間の条件で２次加硫した。２次加硫後、パーフロオロエラストマーとシリコーンゴムの間でテンシロンにて９０°剥離して接着強度を測定した。
An aluminum substrate was loaded with 1 mm thick unvulcanized silicone rubber of the same area. The preformed perfluoroelastomer was placed thereon, and molded at 165 ° C. for 15 minutes under the conditions of 100 kgf / cm 2 .
<Evaluation>
After molding, secondary vulcanization was performed at 180 ° C. for 12 hours. After the secondary vulcanization, the adhesive strength was measured by peeling 90 ° between tenselon between the perfluoroelastomer and the silicone rubber.
＜比較例３＞
（１）仮成形工程
１００℃にした金型内にアルカリ系洗浄液で洗浄したアルミ基材を入れ、その上に未加硫のパーフロオロエラストマーを乗せ、１００℃、１分間の条件で、９０°剥離試験用の厚さ６ｍｍのパーフロオロエラストマーを仮成形した。
Comparative Example 3
(1) Temporary forming step Place the aluminum base washed with the alkaline cleaning liquid in the mold set at 100 ° C, put the unvulcanized perfluoroelastomer on it, and 90 ° at 100 ° C for 1 minute. A 6 mm thick perfluoroelastomer for peel testing was preformed.
（２）アミノ基を有するシランカップリング剤をセルロース繊維に染み込ませ、仮成型したパーフロオロエラストマーの表面に擦って表面を溶解した。
（３）積層加圧工程
アルカリ系洗浄液で洗浄したアルミ基材にシリコーンゴム用プライマーを塗布し、１６５℃にした金型内にアルミ基材を入れた。
(2) A silane coupling agent having an amino group was impregnated into the cellulose fiber and rubbed against the surface of the temporarily molded perfluoroelastomer to dissolve the surface.
(3) Lamination pressing process A primer for silicone rubber was applied to the aluminum substrate washed with an alkaline cleaning solution, and the aluminum substrate was placed in a mold heated to 165 ° C.
同様の面積の厚さ１ｍｍの未加硫のシリコーンゴムをのせた。その上に仮成形したパーフロオロエラストマーをのせ、１６５℃、１５分間、１００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で成型した。
＜評価＞
成型後、１８０℃、１２時間の条件で２次加硫した。２次加硫後、パーフロオロエラストマーとシリコーンゴムの間でテンシロンにて９０°剥離して接着強度を測定した。
A 1 mm thick unvulcanized silicone rubber of similar area was applied. The preformed perfluoroelastomer was placed thereon, and molded at 165 ° C. for 15 minutes under the conditions of 100 kgf / cm 2 .
<Evaluation>
After molding, secondary vulcanization was performed at 180 ° C. for 12 hours. After the secondary vulcanization, the adhesive strength was measured by peeling 90 ° between tenselon between the perfluoroelastomer and the silicone rubber.
＜評価結果＞
表１に各試料の剥離試験の評価結果を示す。
<Evaluation result>
Table 1 shows the evaluation results of the peeling test of each sample.
シランカップリング剤のみを塗布した場合（比較例３）は、接着力が大きく向上し、シリコーンゴムでの凝集破壊も生じている。しかし、シランカップリング剤が形成する層は脆く、実用性がない。つまり、耐薬品性に乏しく、衝撃に弱いため実用性がない。さらに、ばらつきが大きく、安定した接合ができない。 When only the silane coupling agent is applied (Comparative Example 3), the adhesive strength is greatly improved, and cohesive failure in the silicone rubber also occurs. However, the layer formed by the silane coupling agent is brittle and is not practical. That is, it is poor in chemical resistance and is not practical because it is weak to impact. Furthermore, the variation is large and stable bonding can not be performed.
フッ素系溶剤にシランカップリング剤を分散させた実施の形態の手法の場合（実施例１）は、シランカップリング剤のみを塗布した場合（比較例３）と平均値で同程度の剥離強度を示している。さらに、実施例１では、シリコーンゴムでの凝集破壊も生じており、測定毎のバラツキも小さく、安定性がある強い接着が得られている。 In the case of the method of the embodiment in which the silane coupling agent is dispersed in the fluorine-based solvent (Example 1), the same peel strength as that in the case of applying only the silane coupling agent (Comparative Example 3) is obtained. It shows. Furthermore, in Example 1, cohesive failure in the silicone rubber also occurs, the variation between measurements is also small, and strong adhesion with stability is obtained.
＜構造＞
図２（ａ）に実施例１のパーフロオロエラストマーとシリコーンゴムの界面のＳＥＭ像を示す。
図２（ｂ）〜図２（ｅ）に、図２（ａ）のライン上のＥＤＸ分析結果を示す。図２（ｂ）は、Ｆ（フッ素）、図２（ｃ）は、Ｃ（炭素），図２（ｄ）は、Ｓｉ（シリコン）、図２（ｅ）は、Ｏ（酸青）のライン上の元素分布を示す。
なお、図２（ａ）には、分析した場所であるラインとＯ（酸素）の信号強度（元素分布）を表示している。酸素および他の元素の分布は、図２（ｂ）〜図２（ｅ）に示している。
<Structure>
The SEM image of the interface of the perfluoro elastomer of Example 1 and silicone rubber is shown to Fig.2 (a).
FIGS. 2 (b) to 2 (e) show EDX analysis results on the line of FIG. 2 (a). 2 (b) is F (fluorine), FIG. 2 (c) is C (carbon), FIG. 2 (d) is Si (silicon), and FIG. 2 (e) is O (acid blue). The upper element distribution is shown.
In FIG. 2A, the line which is the analyzed place and the signal intensity (element distribution) of O (oxygen) are displayed. The distributions of oxygen and other elements are shown in FIGS. 2 (b) -2 (e).
図２（ｂ）〜図２（ｅ）の元素分析結果より、パーフロオロエラストマー１０由来のフッ素がシリコーンゴム１３側に３μ程度拡散しており、中間層１５が生じているのがわかる。これは界面近傍では、アミノシランとフッ素系の溶剤によりゴム同士が相溶したと考えられる。 From the elemental analysis results of FIG. 2 (b) to FIG. 2 (e), it is understood that about 3 .mu.m of fluorine derived from the perfluoroelastomer 10 is diffused to the silicone rubber 13 side, and the intermediate layer 15 is generated. It is considered that, in the vicinity of the interface, the rubbers become compatible with each other by the aminosilane and the fluorinated solvent.
＜従来＞
（１）既存の接着方法では、第３者であるブロックポリマーを用いてゴム同士を相溶させて接着させている。この場合、中間層１５（ブロックポリマー）の厚さが厚くとも数十ｎｍ程度である。
（２）フッ素ゴムと、その他のゴムの接着にはシランカップリング剤が有用である。しかし、シランカップリング剤とパーフルオロエラストマーの濡れ性が非常に悪いため、接着力がでる箇所がまばらであり、不均質である。結果、製品の安定性に欠け、さらに濡れていない部位から剥がれるため接着力が弱い。
<Conventional>
(1) In the existing adhesion method, rubbers are made to be compatible with each other and adhered using a third block polymer. In this case, the thickness of the intermediate layer 15 (block polymer) is as thick as several tens of nm.
(2) Silane coupling agents are useful for bonding fluororubber and other rubbers. However, since the wettability between the silane coupling agent and the perfluoroelastomer is very poor, the area where the adhesive strength is obtained is sparse and nonuniform. As a result, the product lacks in stability, and further, the adhesive force is weak because it peels off from the non-wetted part.
（３）それぞれの樹脂に可溶な２成分をもつブロック共重合体である相溶化剤をそれぞれの未加硫ゴムに混合する方法がある。例えば、ブロックＡにフッ素ゴムのポリマーと同成分、ブロックＢにシリコーンゴムのポリマーと同成分の組成をもつ手法がある。しかし、この方法では、接着力が弱く、コストが高い。 (3) There is a method of mixing a compatibilizer, which is a block copolymer having two components soluble in each resin, into each unvulcanized rubber. For example, there is a method having a composition having the same composition as the fluororubber polymer in block A and having the same composition as the silicone rubber polymer in block B. However, in this method, the adhesion is weak and the cost is high.
（４）未加硫ゴムの表面を溶剤に溶かして加硫接着する手法がある。しかし、パーフルオロエラストマーとその他ゴムの接着の場合には十分な接着力とは言えない。
＜実施の形態＞
一方、本願実施の形態では、相溶化剤として、シランカップリング剤とフッ素系溶剤を用いることで、ゴム同士が相溶し、１μｍ程度の厚さの拡散層（中間層１５）が形成されていることにより、強い接着力が得られていることに特徴がある。
(4) There is a method of dissolving the surface of the unvulcanized rubber in a solvent and bonding by vulcanization. However, in the case of adhesion of perfluoroelastomer and other rubbers, it can not be said that the adhesion is sufficient.
Embodiment
On the other hand, in the embodiment of the present application, by using a silane coupling agent and a fluorine-based solvent as the compatibilizer, the rubbers are mutually dissolved to form a diffusion layer (intermediate layer 15) having a thickness of about 1 μm. It is characterized by the fact that strong adhesion is obtained.
中間層１５の厚みの範囲は１０ｎｍ〜１０μｍである。好ましくは、厚みは、１００ｎｍ〜５μｍ程度である。さらに好ましくは、厚みは、５００ｎｍ〜３μｍの厚みである。
図３は、図２（ｂ）〜図２（ｅ）の元素分析を元に、中間層１５付近の元素の分布を模式的に示す。なお、中間層１５は、１８〜２１μｍの範囲とした。
The range of thickness of the intermediate layer 15 is 10 nm to 10 μm. Preferably, the thickness is about 100 nm to 5 μm. More preferably, the thickness is 500 nm to 3 μm.
FIG. 3 schematically shows the distribution of elements in the vicinity of the intermediate layer 15 based on the elemental analysis of FIGS. 2 (b) to 2 (e). The intermediate layer 15 was in the range of 18 to 21 μm.
中間層１５では、Ｆ、Ｓｉ、Ｏ、Ｃが入り交ざっていることがわかる。パープロエラストマー１０とシリコーンゴム１３とが一体化されている。
Ｆ、Ｏの分布は、傾斜した分布であり、Ｃ、Ｓｉは一定の分布後、急激に減少する。ＳｉとＣとが入れ替わり、ＦとＯとが入れ替わっている。よって、中間層１５では、パープロエラストマー１０とシリコーンゴム１３とのそれぞれの元素が均等に入れ混じっている。結果、それぞれの層との接合が強い。たとえ薄い層であっても強い。
It can be seen that in the intermediate layer 15, F, Si, O and C are mixed. The perproelastomer 10 and the silicone rubber 13 are integrated.
The distributions of F and O are inclined distributions, and C and Si rapidly decrease after a constant distribution. Si and C are interchanged, F and O are interchanged. Therefore, in the intermediate layer 15, the respective elements of the perproelastomer 10 and the silicone rubber 13 are uniformly mixed. As a result, bonding with each layer is strong. Even thin layers are strong.
この中間層１５により、パーフロエラストマー１０とシリコーンゴム１３との接合が確実にされている。
（全体として）
本願発明のパーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着方法とその構造体は、パーフロオロエラストマーに限定されず、フッ素ゴムに応用できる。
The intermediate layer 15 ensures the bonding between the perfluoroelastomer 10 and the silicone rubber 13.
(as a whole)
The bonding method of the perfluoroelastomer and silicone rubber according to the present invention and the structure thereof are not limited to the perfluoroelastomer, and can be applied to fluororubber.
本発明のパーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着方法とその構造体は、広くフッ素材料とシリコン材料との接合に利用される。 The bonding method of the perfluoroelastomer and silicone rubber of the present invention and the structure thereof are widely used for bonding a fluorine material and a silicon material.
１０ パーフロオロエラストマー
１１ 溶液
１２ 含浸層
１３ シリコーンゴム
１５ 中間層
10 Perfluoroelastomer 11 Solution 12 Impregnation Layer 13 Silicone Rubber 15 Intermediate Layer
Claims (3)
前記パーフロオロエラストマーにシランカップリング剤とフッ素系溶剤との混合溶液を塗
布する工程と、
前記パーフロオロエラストマーの溶液塗布面に未加硫のシリコーンゴムを積層し加圧加熱
する工程と、を含むパーフロオロエラストマーとシリコーンゴムとの接着方法。 Forming an unvulcanized perfluoroelastomer;
Applying a mixed solution of a silane coupling agent and a fluorinated solvent to the perfluoroelastomer;
Laminating an unvulcanized silicone rubber on the solution-coated surface of the perfluoroelastomer and pressurizing and heating the same; and a method of bonding the perfluoroelastomer and the silicone rubber.
マーとシリコーンゴムとの接着方法。 The method for bonding a perfluoroelastomer to a silicone rubber according to claim 1, wherein the silane coupling agent is an aminosilane.
前記フッ素溶剤が、１，１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６−トリデカフ
ルオロオクタンである請求項１または２に記載のフッ素ゴムとシリコーンゴムとの接着方
法。
The silane coupling agent is 3-aminopropyltriethoxysilane,
The fluororubber and silicone rubber according to claim 1 or 2, wherein the fluorine solvent is 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-tridecafluorooctane. How to bond with
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