JP2001193730A - High speed rotational composite member - Google Patents

High speed rotational composite member

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JP2001193730A
JP2001193730A JP2000001293A JP2000001293A JP2001193730A JP 2001193730 A JP2001193730 A JP 2001193730A JP 2000001293 A JP2000001293 A JP 2000001293A JP 2000001293 A JP2000001293 A JP 2000001293A JP 2001193730 A JP2001193730 A JP 2001193730A
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JP
Japan
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soft
rubber
soft part
hard
composite member
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Application number
JP2000001293A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuteru Rokuta
充輝 六田
Hajime Komada
肇 駒田
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Daicel Evonik Ltd
Original Assignee
Daicel Huels Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high speed rotational composite member capable of reducing the deflection of the center axis of a soft part, and suppressing the noise caused by the deformation and vibration of the soft part when rotated at high speed about the center axis of the soft part. SOLUTION: This high speed rotational composite member consists of a soft part formed of a cylindrical or columnar rubber elastic material and a hard part formed of the thermoplastic resin joined to the soft part. The soft part and hard part are chemically joined. The hard part may be of flat plate shape symmetrical with respect to the center axis of the soft part, and may be joined to the end of the soft part. The rubber elastic material contains the vulcanized rubber or thermoplastic elastomer. The soft part and hard part may be joined by a direct chemical reaction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、機械部品などに使
用される軟質部と硬質部とで構成された高速回転複合部
材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-speed rotating composite member composed of a soft part and a hard part used for machine parts and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱可塑性樹脂からなる硬質部材に筒状又
は柱状の長躯形状の軟質部材を固定して高速回転部品と
して用いることはよく行われている。従来、このような
高速回転部品における軟質部と硬質部との固定は、結合
の信頼性を求めるため、機械的なビス止めにより行われ
ていた。しかし、この方法では、結合は確実であるもの
の、ビス締めの強弱により、しばしば軟質部の中心が実
際の回転対称軸からずれて、高速回転時に軟質部が変形
したり振動が発生するという問題があった。
2. Description of the Related Art It is common practice to fix a tubular or columnar long soft member to a hard member made of a thermoplastic resin and use it as a high-speed rotating part. Conventionally, the fixing of the soft part and the hard part in such a high-speed rotating component has been performed by mechanical screwing in order to obtain the reliability of the connection. However, in this method, although the connection is secure, the center of the soft part is often shifted from the actual axis of rotational symmetry due to the strength of the screw tightening, and the soft part is deformed or vibrates at high speed rotation. there were.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、軟質部の中心軸を中心として高速回転させた際に、
軟質部の中心軸のぶれを小さくでき、軟質部の変形や振
動による騒音の発生を抑制できる高速回転複合部材を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a soft part which is rotated at a high speed around the central axis.
It is an object of the present invention to provide a high-speed rotating composite member that can reduce the displacement of the central axis of the soft part and suppress the generation of noise due to deformation and vibration of the soft part.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するため鋭意検討した結果、軟質部と硬質部とを化
学的に結合すると、高速回転に耐えることができると共
に、軟質部の中心軸のぶれを著しく低減できることを見
出し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to achieve the above object. As a result, when the soft part and the hard part are chemically bonded, they can withstand high-speed rotation and have the soft part. The present inventors have found that the displacement of the central axis can be significantly reduced, and completed the present invention.

【0005】すなわち、本発明は、中心軸の回りに回転
する筒状又は柱状のゴム状弾性材からなる軟質部と、前
記軟質部に接合された熱可塑性樹脂からなる硬質部とで
構成された高速回転複合部材であって、前記軟質部と硬
質部とが化学的結合により接合している高速回転複合部
材を提供する。前記硬質部は、軟質部の中心軸に対して
対称な平板形状であって且つ軟質部の端部に接合されて
いてもよい。前記ゴム状弾性材には加硫ゴム、熱可塑性
エラストマーなどが含まれる。前記軟質部と硬質部とは
直接の化学反応により接合していてもよい。
That is, the present invention comprises a soft portion made of a cylindrical or columnar rubber-like elastic material which rotates around a central axis, and a hard portion made of a thermoplastic resin joined to the soft portion. A high-speed rotating composite member, wherein the soft part and the hard part are joined by a chemical bond. The hard portion may have a flat plate shape symmetric with respect to a central axis of the soft portion, and may be joined to an end of the soft portion. The rubbery elastic material includes a vulcanized rubber, a thermoplastic elastomer and the like. The soft part and the hard part may be joined by a direct chemical reaction.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、必
要に応じて図面を参照しつつ、詳細に説明する。図1は
本発明の高速回転複合部材の一例を示す縦断面図であ
り、図2は前記高速回転複合部材の平面図を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings as necessary. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of the high-speed rotating composite member of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the high-speed rotating composite member.

【0007】この高速回転複合部材は、円錐台筒状の回
転体本体1aと該回転体本体1aの長さ方向の一方の端
部に、前記回転体本体1aの中心軸Xに対して垂直に設
けられたフランジ部1bとからなる軟質部(柔軟部)1
と、中央部が円状に空いた円盤状の硬質部2とで構成さ
れており、この硬質部2は軟質部1の端部、すなわち前
記フランジ部1bの外表面に化学的結合により接合され
ている。硬質部2は軟質部1の中心軸Xに対して対称な
平板状であり、且つ硬質部2の径は軟質部1の回転体本
体1aの径より大きく形成されている。また、軟質部1
は柔軟なゴム状弾性材で形成され、前記硬質部2は熱可
塑性樹脂で形成されている。この高速回転複合部材は、
前記中心軸Xの回りに回転させて使用する。
This high-speed rotating composite member is provided with a frustum-shaped cylindrical body of rotation 1a and one end in the longitudinal direction of the body of rotation 1a perpendicular to the center axis X of the body of rotation 1a. Soft part (flexible part) 1 comprising the provided flange part 1b
And a disk-shaped hard portion 2 having a circular center portion. The hard portion 2 is joined to an end of the soft portion 1, that is, an outer surface of the flange portion 1 b by chemical bonding. ing. The hard part 2 is a flat plate symmetrical with respect to the central axis X of the soft part 1, and the diameter of the hard part 2 is formed larger than the diameter of the rotating body 1 a of the soft part 1. In addition, soft part 1
Is formed of a soft rubber-like elastic material, and the hard portion 2 is formed of a thermoplastic resin. This high-speed rotating composite member
It is used by being rotated around the central axis X.

【0008】硬質部2を構成する熱可塑性樹脂として
は、特に限定されないが、溶融ゴム等との接触で変形が
起こらないという観点などから、ISO 75で規定さ
れた0.455MPa荷重下での荷重たわみ温度が14
0℃以上、特に150℃以上である熱可塑性樹脂が好ま
しい。より具体的には、ポリ(2,6−ジメチルフェニ
レンオキサイド)及びその変性物などのポリフェニレン
エーテル(PPE)、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリアミド66やポリアミ
ド612を代表とするポリアミド類、ポリオキシメチレ
ン(POM)、及びこれらの樹脂と他の樹脂とのポリマ
ーブレンド又はポリマーアロイなどが好ましい熱可塑性
樹脂として挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で
又は2種以上組み合わせて使用できる。
[0008] The thermoplastic resin constituting the hard portion 2 is not particularly limited, but from the viewpoint that deformation does not occur upon contact with molten rubber or the like, a load under a 0.455 MPa load specified in ISO 75 is used. Deflection temperature is 14
A thermoplastic resin having a temperature of 0 ° C. or higher, particularly 150 ° C. or higher is preferable. More specifically, polyphenylene ether (PPE) such as poly (2,6-dimethylphenylene oxide) and a modified product thereof, polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate, polyamides such as polyamide 66 and polyamide 612, and polyoxymethylene (POM) and polymer blends or polymer alloys of these resins with other resins are preferred thermoplastic resins. These thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more.

【0009】前記硬質部2には、前記熱可塑性樹脂に加
え、部材の特性を高めるため、必要に応じて、各種安定
剤、可塑剤、加工助剤、フィラー、着色剤、帯電防止
剤、難燃剤など、通常樹脂への添加剤として使用される
物質を添加してもよい。
In the hard portion 2, in addition to the thermoplastic resin, various stabilizers, plasticizers, processing aids, fillers, coloring agents, antistatic agents, Substances that are usually used as additives to resins, such as flame retardants, may be added.

【0010】前記軟質部1を構成するゴム状弾性材とし
ては、いわゆるゴム的粘弾性挙動を示す高分子化合物で
あれば特に限定されず、例えば、加硫ゴム、熱可塑性エ
ラストマー(スチレン系、ポリウレタン系、ポリエステ
ル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系熱可塑性エラス
トマー等)などが挙げられる。なお、前記ゴム状弾性材
は、硬質部2の構成成分との間に化学結合を形成する前
にゴム的粘弾性挙動を示す必要は必ずしもなく、化学結
合を形成すると同時に、或いは化学結合を形成した後に
ゴム的粘弾性挙動を示すようになればよい。例えば、加
硫剤を含有した未加硫ゴムを熱可塑性樹脂と接触させて
化学的に結合させる場合には、化学結合の形成と同時に
ゴムの加硫が進行してゴム的粘弾性挙動を示すようにな
る。
The rubbery elastic material constituting the soft portion 1 is not particularly limited as long as it is a polymer compound having a so-called rubbery viscoelastic behavior. For example, vulcanized rubber, thermoplastic elastomer (styrene, polyurethane) , Polyester, polyamide, and polyolefin thermoplastic elastomers). Note that the rubber-like elastic material does not necessarily need to exhibit a rubber-like viscoelastic behavior before forming a chemical bond with the constituent components of the hard part 2; The rubber-like viscoelastic behavior may be obtained after the above. For example, when an unvulcanized rubber containing a vulcanizing agent is chemically bonded by contact with a thermoplastic resin, the vulcanization of the rubber proceeds simultaneously with the formation of a chemical bond and exhibits a rubber-like viscoelastic behavior. Become like

【0011】加硫ゴムを構成するゴムとしては、広範囲
の天然及び合成ゴムが使用でき、その代表的な例とし
て、例えば、天然ゴム(NR)、ニトリルゴム(NB
R;アクリロニトリル−ブタジエンゴム)、スチレン−
ブタジエンゴム(SBR)、エチレン−プロピレンゴム
(EPR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EP
DM)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(II
R)、水素添加NBR(H−NBR)、アクリロニトリ
ル−イソプレンゴム(NIR)、アクリロニトリル−イ
ソプレン−ブタジエンゴム(NBIR)、シリコンゴム
(MVQ)、フッ素ゴム(FPM)などが挙げられる。
これらのゴムには、例えば、(メタ)アクリル酸、マレ
イン酸、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸などの
酸をコモノマーとして含有させたカルボキシル化ゴム等
の酸変性ゴム、その他の変性ゴムも含まれる。これらの
ゴムは、単独で又は2種以上混合して使用できる。
As the rubber constituting the vulcanized rubber, a wide range of natural and synthetic rubbers can be used. Typical examples thereof include natural rubber (NR) and nitrile rubber (NB).
R: acrylonitrile-butadiene rubber), styrene-
Butadiene rubber (SBR), ethylene-propylene rubber (EPR), ethylene-propylene-diene rubber (EP
DM), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (II
R), hydrogenated NBR (H-NBR), acrylonitrile-isoprene rubber (NIR), acrylonitrile-isoprene-butadiene rubber (NBIR), silicon rubber (MVQ), fluorine rubber (FPM) and the like.
These rubbers include, for example, acid-modified rubbers such as carboxylated rubbers containing, as a comonomer, acids such as unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride, and other modified rubbers. It is. These rubbers can be used alone or in combination of two or more.

【0012】なお、硬質部2を構成する熱可塑性樹脂が
ポリアミドである場合には、軟質部1を構成する加硫ゴ
ムのゴム成分として、例えば、カルボキシル化EPR、
カルボキシル化EPDM、カルボキシル化NBR等のカ
ルボキシル化ゴム(カルボキシル基含有ゴム)などの酸
変性ゴムを用いるのが好ましい。また、硬質部2を構成
する熱可塑性樹脂がポリフェニレンエーテル組成物であ
る場合には、軟質部1を構成する加硫ゴムのゴム成分
は、好ましくは、NR、SBR、BR、IR、IIR、
EPDM、これらの混合物、又はこれらと他のゴムとの
混合物などであり、さらに好ましくは、(i)SBR又
はその他のゴムとSBRとの組成物で、過酸化物加硫又
は硫黄加硫系のものや、(ii)EPDM又はその他のゴ
ムとEPDMとの組成物で、過酸化物加硫系のものであ
る。熱可塑性樹脂とゴムとをこれらの組み合わせで用い
ると、硬質部2と軟質部1との界面で化学的な結合が生
じるため、極めて強固な接合が可能となる。
When the thermoplastic resin forming the hard portion 2 is polyamide, the rubber component of the vulcanized rubber forming the soft portion 1 may be, for example, carboxylated EPR,
It is preferable to use acid-modified rubber such as carboxylated rubber (carboxyl group-containing rubber) such as carboxylated EPDM and carboxylated NBR. When the thermoplastic resin forming the hard part 2 is a polyphenylene ether composition, the rubber component of the vulcanized rubber forming the soft part 1 is preferably NR, SBR, BR, IR, IIR,
EPDM, a mixture thereof, or a mixture of these with other rubbers, and more preferably (i) a composition of SBR or other rubber and SBR, of a peroxide-cured or sulfur-cured type. And (ii) a composition of EPDM or other rubber and EPDM, which is a peroxide-cured type. When a thermoplastic resin and a rubber are used in combination, a chemical bond is generated at the interface between the hard part 2 and the soft part 1, so that extremely strong bonding is possible.

【0013】また、硬質部2を構成する熱可塑性樹脂と
して、ポリアミドやポリフェニレンエーテルなどの樹脂
を用いる場合、軟質部1を構成する加硫ゴムのゴム成分
としてシリコンゴムを用いるのも好ましい。この場合に
は、シラン系のプライマーを使用することにより、硬質
部2と軟質部1とを化学的に結合させることができ、大
きな接合強度を得ることができる。シリコンゴムは繰り
返し疲労に強いため、高速回転部材の材料として特に適
している。
When a resin such as polyamide or polyphenylene ether is used as the thermoplastic resin forming the hard portion 2, it is preferable to use silicone rubber as a rubber component of the vulcanized rubber forming the soft portion 1. In this case, by using a silane-based primer, the hard part 2 and the soft part 1 can be chemically bonded, and a large bonding strength can be obtained. Silicon rubber is particularly suitable as a material for high-speed rotating members because it is resistant to repeated fatigue.

【0014】前記軟質部1には、例えば硬度や耐久性等
の特性を向上させるため、ゴム製品に通常使用される添
加剤、例えば、加硫剤のほか、加硫促進剤、軟化剤、可
塑剤、充填剤、加硫促進助剤、老化防止剤、補強剤、シ
ラン化合物などが添加されていてもよい。
In order to improve properties such as hardness and durability, the soft portion 1 contains additives usually used in rubber products, such as vulcanizing agents, vulcanization accelerators, softening agents, plasticizers, and the like. Agents, fillers, vulcanization accelerators, antioxidants, reinforcing agents, silane compounds, and the like may be added.

【0015】加硫剤としては、慣用の加硫剤、例えば、
硫黄、硫黄含有化合物、有機過酸化物、金属酸化物など
が使用される。加硫剤の配合量は、例えば、ゴム100
重量部に対して1〜10重量部程度である。
As the vulcanizing agent, a conventional vulcanizing agent, for example,
Sulfur, sulfur-containing compounds, organic peroxides, metal oxides and the like are used. The amount of the vulcanizing agent is, for example, 100 rubbers.
It is about 1 to 10 parts by weight based on parts by weight.

【0016】また、加硫促進剤としては、加硫剤の種類
に応じて選択できる。硫黄又は硫黄含有化合物を加硫剤
として用いる場合は、加硫促進剤として、例えば、ベン
ゾチアゾール類、ベンゾチアゾールスルフェンアミド
類、ジチオカーバメート塩類、キサントゲン類、チオウ
レア類、ジチオカルバミルスルフェンアミド類、グアニ
ジン類、チウラム類などが使用される。また、有機過酸
化物を加硫剤として用いる場合は、加硫促進剤として、
1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレートやトリ
メチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどの
(メタ)アクリレート類、トリアリルシアヌレートなど
のトリアリレート類、メタフェニレンジマレイミド類な
どが用いられる。加硫促進剤の配合量は、要求されるゴ
ムの物性、加硫速度、加硫剤との組み合わせなどによっ
て選択でき、例えば、ゴム100重量部に対して0.5
〜5重量部程度である。
The vulcanization accelerator can be selected according to the type of the vulcanizing agent. When using sulfur or a sulfur-containing compound as a vulcanizing agent, as a vulcanization accelerator, for example, benzothiazoles, benzothiazole sulfenamides, dithiocarbamate salts, xanthogens, thioureas, dithiocarbamyl sulfenamides , Guanidines, thiurams and the like are used. When using an organic peroxide as a vulcanizing agent, as a vulcanization accelerator,
(Meth) acrylates such as 1,4-butanediol di (meth) acrylate and trimethylolpropane tri (meth) acrylate, triarylates such as triallyl cyanurate, and metaphenylenedimaleimides are used. The compounding amount of the vulcanization accelerator can be selected depending on the required physical properties of the rubber, the vulcanization rate, the combination with the vulcanizing agent, and the like.
About 5 parts by weight.

【0017】軟化剤としては、一般の石油系プロセス油
などが用いられる。具体的には、パラフィン油、ナフテ
ン油、芳香族油などである。また、可塑剤として、例え
ば、フタル酸エステル、セバシン酸エステル、アジピン
酸エステル、リン酸エステルなどの低分子可塑剤のほ
か、種々のポリエステル系可塑剤、塩素化ポリプロピレ
ン等も用途に応じて使用できる。軟化剤及び可塑剤の配
合量は、要求されるゴムの物性に応じて、例えば、ゴム
100重量部に対し0〜150重量部程度の範囲で任意
に選択できる。
As the softener, a general petroleum-based process oil or the like is used. Specific examples include paraffin oil, naphthenic oil, and aromatic oil. In addition, as a plasticizer, for example, in addition to low molecular weight plasticizers such as phthalate ester, sebacate ester, adipic acid ester, and phosphate ester, various polyester-based plasticizers, chlorinated polypropylene, and the like can also be used according to applications. . The blending amounts of the softener and the plasticizer can be arbitrarily selected, for example, in the range of about 0 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber according to the required physical properties of the rubber.

【0018】充填剤としては、ゴム組成物に用いられる
一般的なもの、例えば、カーボンブラック、ケイ酸、ケ
イ酸塩、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫
酸マグネシウム、タルク、カオリンなどを用いることが
できる。充填剤の配合量は、要求されるゴムの物性に応
じて、ゴム100重量部に対して10〜300重量部程
度の範囲で選択できる。
As the filler, general ones used in rubber compositions, for example, carbon black, silicic acid, silicate, calcium carbonate, zinc oxide, barium sulfate, magnesium sulfate, talc, kaolin and the like can be used. Can be. The amount of the filler can be selected in the range of about 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber, depending on the required physical properties of the rubber.

【0019】なお、軟質部1の回転体本体1aの形状
は、上記の例に限らず、円筒状、角柱筒状、角錐台筒状
などの筒状;又は、円柱状、円錐台状、角錐台状などの
柱状であればよく、特に回転対称な形状であるのが好ま
しい。前記回転体本体1aは、中心軸X方向に長い長躯
形状である場合が多い。
The shape of the rotating body 1a of the soft portion 1 is not limited to the above example, but may be cylindrical, prismatic, truncated pyramid, or the like; or cylindrical, truncated cone, pyramid, or the like. A columnar shape such as a trapezoidal shape may be used, and a rotationally symmetric shape is particularly preferable. The rotator main body 1a often has a long frame shape that is long in the central axis X direction.

【0020】硬質部2は、必ずしも軟質部1の中心軸X
に対して対称な形状に設けられていなくてもよいが、高
速回転時の軟質部1のぶれを抑制するため、前記中心軸
Xに対して対称であるのが好ましい。また、硬質部2の
形状は、他の部材との結合の容易性の観点から、平板な
形状であるのが望ましい。硬質部2は、軟質部1の回転
体本体1aの端部のほか、長さ方向の中央部など任意の
部位に設けることができる。
The hard part 2 is not necessarily the center axis X of the soft part 1.
May not be provided symmetrically with respect to the central axis X, but is preferably symmetrical with respect to the central axis X in order to suppress the deflection of the soft portion 1 during high-speed rotation. Further, the shape of the hard portion 2 is desirably a flat shape from the viewpoint of easy connection with other members. The hard portion 2 can be provided at an arbitrary portion such as an end portion of the rotating body 1a of the soft portion 1 or a central portion in a longitudinal direction.

【0021】軟質部1と硬質部2とを化学的に結合する
方法としては、特に限定されず、慣用乃至公知の手法等
を採用できる。例えば、(i)軟質部1と硬質部2の少
なくとも一方の表面に軟質部1及び硬質部2と化学的な
結合を形成可能な接着剤又はシラン系プライマー(シラ
ンカップリング剤)などのプライマーを適用し、両者を
接合させる方法、(ii)軟質部1及び硬質部2の接触界
面での共加硫により両部位を化学的に結合させる方法、
(iii)軟質部1及び硬質部2の接触界面での高分子−
高分子拡散により両部位を化学的に結合させる方法(拡
散領域での化学結合)などが挙げられる。これらの方法
は、軟質部1を構成するゴム状弾性材と硬質部2を構成
する熱可塑性樹脂との組み合わせに応じて適宜選択でき
る。上記方法の中でも、軟質部1と硬質部2とを直接の
化学反応により接合する(ii)又は(iii)の方法が特
に好ましい。
The method of chemically bonding the soft part 1 and the hard part 2 is not particularly limited, and a common or known method can be adopted. For example, (i) a primer such as an adhesive or a silane-based primer (silane coupling agent) capable of forming a chemical bond with the soft part 1 and the hard part 2 on at least one surface of the soft part 1 and the hard part 2. (Ii) a method of chemically bonding the two parts by co-vulcanization at the contact interface between the soft part 1 and the hard part 2;
(Iii) Polymer at contact interface between soft part 1 and hard part 2
A method in which both sites are chemically bonded by polymer diffusion (chemical bonding in a diffusion region) is exemplified. These methods can be appropriately selected according to the combination of the rubber-like elastic material forming the soft portion 1 and the thermoplastic resin forming the hard portion 2. Among the above methods, the method (ii) or (iii) of joining the soft part 1 and the hard part 2 by a direct chemical reaction is particularly preferable.

【0022】上記構成の高速回転複合部材によれば、軟
質部1と硬質部2とが化学的結合により接合しているの
で、ビスを用いる機械的な接合法と比較して高い対称性
(均質性)を保持できる。そのため、高速で回転して
も、軸のぶれがなく、軟質部1が変形したり、振動によ
り騒音が発生するのを抑制できる。本発明は、硬質部2
が軟質部1の中心軸X方向の端部に設けられている場合
や、硬質部2が軟質部1の中心軸Xに対して垂直な平板
形状を有する場合など、機械的な接合法ではぶれが生じ
やすい場合に特に有用である。
According to the high-speed rotating composite member having the above-described structure, the soft part 1 and the hard part 2 are joined by a chemical bond. Sex) can be maintained. Therefore, even when rotating at a high speed, the shaft is not deflected, and it is possible to suppress deformation of the soft portion 1 and generation of noise due to vibration. The present invention relates to the hard part 2
Is provided at the end of the soft portion 1 in the direction of the central axis X, or when the hard portion 2 has a flat plate shape perpendicular to the central axis X of the soft portion 1. This is particularly useful in cases where liable to occur.

【0023】本発明の高速回転複合部材は、軟質部1を
構成するゴム状弾性材を含む組成物と、硬質部2を構成
する熱可塑性樹脂を含む組成物とを、化学結合を形成可
能な条件で接触させることにより製造することができ
る。この製造法としては様々な方法を採用できるが、化
学結合形成の観点からは、先に硬質部2を熱可塑性樹脂
を含む組成物から射出成形、押出成形などにより成形
し、必要に応じてこれにプライマー処理などの表面処理
を施した後、該硬質部2に軟質部1を構成するゴム状弾
性材を含む組成物を溶融した状態で接触させて軟質部1
を成形(例えば、射出成形、プレス成形など)する方法
が好ましい。
The high-speed rotating composite member of the present invention can form a chemical bond between the composition containing the rubber-like elastic material constituting the soft portion 1 and the composition containing the thermoplastic resin constituting the hard portion 2. It can be manufactured by contact under conditions. Although various methods can be adopted as this production method, from the viewpoint of forming a chemical bond, the hard portion 2 is first molded from a composition containing a thermoplastic resin by injection molding, extrusion molding, or the like. After a surface treatment such as a primer treatment is performed on the soft portion 1, the hard portion 2 is brought into contact with the composition containing the rubbery elastic material constituting the soft portion 1 in a molten state.
(For example, injection molding, press molding, etc.) is preferable.

【0024】各部位の成形条件は、該部位を構成する材
料等に応じて適宜設定できる。例えば、軟質部1を加硫
条件下に成形する場合、加硫温度は、一般に110〜2
20℃程度、好ましくは160〜180℃程度である。
また、軟質部1をプレス成形により成形する際の圧力
は、例えば50〜2000kgf/cm2(4.91〜
196MPa)程度である。
The molding conditions for each part can be appropriately set according to the material constituting the part. For example, when the soft part 1 is molded under vulcanization conditions, the vulcanization temperature generally ranges from 110 to 2
The temperature is about 20 ° C, preferably about 160 to 180 ° C.
The pressure at which the soft part 1 is formed by press molding is, for example, 50 to 2000 kgf / cm 2 (4.91 to
196 MPa).

【0025】本発明の高速回転複合部材は、例えば、5
0rpm以上(50〜5000rpm程度)の回転数で
回転させる機械や器具の回転部材、より具体的には、ワ
イゼンベルグ効果を利用した粘性液体の移送機器、バラ
ス効果を利用した低粘度液体の移送チューブ、極小口径
ワイヤー状ドリルの外装、モーター等回転駆動力と駆動
軸の結合部等の部材などとして使用できる。
The high-speed rotating composite member of the present invention is, for example, 5
A rotating member of a machine or an instrument that rotates at a rotation speed of 0 rpm or more (about 50 to 5000 rpm), more specifically, a viscous liquid transfer device using the Weissenberg effect, a low-viscosity liquid transfer tube using the ballast effect, It can be used as an outer part of an extremely small diameter wire drill, a member such as a joint between a rotational drive force such as a motor and a drive shaft, and the like.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の高速回転複合部材によれば、軟
質部と硬質部とが化学的結合により接合しているので、
ビスを用いる機械的な接合法と比較して高い対称性(均
質性)を保持でき、高速で回転しても、軸のぶれがな
く、軟質部が変形したり振動が生じるのを抑制できる。
According to the high-speed rotating composite member of the present invention, the soft part and the hard part are joined by a chemical bond.
Higher symmetry (homogeneity) can be maintained as compared with a mechanical joining method using screws, and even when rotating at a high speed, there is no deviation of the shaft, and it is possible to suppress deformation of the soft part and occurrence of vibration.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例により限定される
ものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0028】実施例1 図1に示す高速回転複合部材を次のようにして製造し
た。なお、円錐台筒状の軟質部1の回転体本体1aの上
端部内径aは10mm、下端部内径bは30mm、高さ
hは150mm、厚みは1mmであり、中空きの円盤状
の硬質部2の内径bは30mm、外径cは60mm、厚
みは2mmである。ダイセル・ヒュルス(株)製のベス
トラン1900(変性PPE)を用いて、射出成形によ
り硬質部2を成形した。この硬質部2に、エチレン−プ
ロピレン−ジエンゴム(EPDM)(BUNAAP 4
47、バイエル社製)90重量部、ポリオクテニレン
(ベステナマー8012、デグッサ・ヒュルス社製)5
重量部、オイル(Tudalen Oil B801
3)51重量部、カーボンブラック(N539)72重
量部、老化防止剤(Vulkanox IIS)1重量
部、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TR
IM)1.25重量部及び過酸化物(Perkadox
14/40)5.5重量部を混合したゴム組成物を射
出成形により接触させ、接触界面で共加硫させつつ軟質
部1を形成して前記高速回転複合部材を得た。この複合
部材において、軟質部1と硬質部2との剥離は、凝集破
壊によってでしか果たせなかった。
Example 1 A high-speed rotating composite member shown in FIG. 1 was manufactured as follows. The inner diameter a at the upper end of the rotating body 1a of the soft part 1 having a truncated cone shape is 10 mm, the inner diameter b at the lower end is 30 mm, the height h is 150 mm, and the thickness is 1 mm. 2, the inner diameter b is 30 mm, the outer diameter c is 60 mm, and the thickness is 2 mm. The hard part 2 was formed by injection molding using Best Run 1900 (modified PPE) manufactured by Daicel Huls Co., Ltd. Ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) (BUNAAP 4
47, manufactured by Bayer AG) 90 parts by weight, polyoctenylene (Vestenamer 8012, manufactured by Degussa Huls) 5
Parts by weight, oil (Tudalen Oil B801)
3) 51 parts by weight, 72 parts by weight of carbon black (N539), 1 part by weight of an antioxidant (Vulkanox IIS), trimethylolpropane trimethacrylate (TR)
IM) 1.25 parts by weight and peroxide (Perkadox)
14/40) The rubber composition mixed with 5.5 parts by weight was brought into contact by injection molding, and the soft part 1 was formed while co-vulcanizing at the contact interface to obtain the high-speed rotating composite member. In this composite member, the separation between the soft part 1 and the hard part 2 could be achieved only by cohesive failure.

【0029】実施例2 実施例1と同じ形状及び大きさの高速回転複合部材を、
次のようにして製造した。ダイセル・ヒュルス(株)製
のベストラン1900(変性PPE)を用いて、射出成
形により硬質部2を成形した。この硬質部2のうち軟質
部1との接合予定部位にシラン系のプライマーを塗布、
乾燥させた後、加硫剤を含有したシリコンゴムを熱プレ
スにより接触させ、接触界面で共加硫させつつ軟質部1
を形成して前記高速回転複合部材を得た。この複合部材
において、軟質部1と硬質部2との剥離は、凝集破壊に
よってでしか果たせなかった。
Example 2 A high-speed rotating composite member having the same shape and size as in Example 1 was used.
It was manufactured as follows. The hard part 2 was formed by injection molding using Best Run 1900 (modified PPE) manufactured by Daicel Huls Co., Ltd. A silane-based primer is applied to a portion of the hard portion 2 that is to be bonded to the soft portion 1,
After drying, the silicone rubber containing a vulcanizing agent is brought into contact with a hot press, and the soft portion 1 is co-vulcanized at the contact interface.
Was formed to obtain the high-speed rotating composite member. In this composite member, the separation between the soft part 1 and the hard part 2 could be achieved only by cohesive failure.

【0030】実施例3 実施例1と同じ形状及び大きさの高速回転複合部材を、
次のようにして製造した。ダイセル・ヒュルス(株)製
のベスタミドX7094(ポリアミド612)を用い
て、射出成形により硬質部2を成形した。この硬質部2
のうち軟質部1との接合予定部位にシラン系のプライマ
ーを塗布、乾燥させた後、加硫剤を含有したシリコンゴ
ムを熱プレスにより接触させ、接触界面で共加硫させつ
つ軟質部1を形成して前記高速回転複合部材を得た。こ
の複合部材において、軟質部1と硬質部2との剥離は、
凝集破壊によってでしか果たせなかった。
Example 3 A high-speed rotating composite member having the same shape and size as in Example 1 was used.
It was manufactured as follows. The hard part 2 was molded by injection molding using Vestamide X7094 (polyamide 612) manufactured by Daicel Huls Co., Ltd. This hard part 2
After applying and drying a silane-based primer to a portion to be bonded to the soft portion 1, a silicone rubber containing a vulcanizing agent is brought into contact with a hot press, and the soft portion 1 is co-vulcanized at the contact interface. Thus, the high-speed rotating composite member was obtained. In this composite member, the separation between the soft part 1 and the hard part 2
It could only be achieved by cohesive failure.

【0031】比較例1 実施例1と同じ材料を用い、軟質部1と硬質部2とをそ
れぞれ別々に成形して作製した後、軟質部1と硬質部2
とをビスによりネジ止めを行って固定し、実施例1と同
様の形状及び大きさを有する高速回転複合部材を得た。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 A soft portion 1 and a hard portion 2 were formed by using the same material as in Example 1 and separately molded into a soft portion 1 and a hard portion 2.
Were fixed by screwing with screws, and a high-speed rotating composite member having the same shape and size as in Example 1 was obtained.

【0032】比較例2 実施例2と同じ材料を用い、軟質部1と硬質部2とをそ
れぞれ別々に成形して作製した後、軟質部1と硬質部2
とをビスによりネジ止めを行って固定し、実施例1と同
様の形状及び大きさを有する高速回転複合部材を得た。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 Using the same material as in Example 2, the soft part 1 and the hard part 2 were separately molded and manufactured.
Were fixed by screwing with screws, and a high-speed rotating composite member having the same shape and size as in Example 1 was obtained.

【0033】比較例3 実施例3と同じ材料を用い、軟質部1と硬質部2とをそ
れぞれ別々に成形して作製した後、軟質部1と硬質部2
とをビスによりネジ止めを行って固定し、実施例1と同
様の形状及び大きさを有する高速回転複合部材を得た。
COMPARATIVE EXAMPLE 3 Using the same material as in Example 3, the soft part 1 and the hard part 2 were separately molded and manufactured.
Were fixed by screwing with screws, and a high-speed rotating composite member having the same shape and size as in Example 1 was obtained.

【0034】評価試験 (回転ぶれ)実施例及び比較例で作製した各複合部材の
硬質部2を電動モータにより回転する回転板に固定し、
1500rpmの速度で回転させた。その時の回転状態
を目視観察し、下記の基準で評価した。 A:回転ぶれは全く見られなかった。 B:回転ぶれが若干見られた。 C:大きくぶれが生じた。 (音)前記回転ぶれの試験において、同時に耳によって
音の大小を判断し、下記の基準で評価した。 A:音は小さかった。 B:大きな音がした。 これらの試験結果を表1に示す。
Evaluation test (Rotation runout) The hard part 2 of each composite member produced in the example and the comparative example was fixed to a rotating plate rotated by an electric motor.
It was rotated at a speed of 1500 rpm. The rotating state at that time was visually observed and evaluated according to the following criteria. A: No rotation blur was observed. B: Some rotation blur was observed. C: Large blur occurred. (Sound) In the rotational shake test, the magnitude of the sound was judged simultaneously by the ears, and evaluated according to the following criteria. A: The sound was low. B: There was a loud noise. Table 1 shows the test results.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の高速回転複合部材の一例を示す縦断面
図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a high-speed rotating composite member of the present invention.

【図2】図1の高速回転複合部材の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the high-speed rotating composite member of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軟質部 1a 回転体本体 1b フランジ部 2 硬質部 1 Soft part 1a Rotating body 1b Flange part 2 Hard part

フロントページの続き Fターム(参考) 3J048 AA01 BB01 BD01 BD04 BD05 BD06 EA29 EA31 3J103 AA04 FA03 FA04 GA02 GA52 HA12 HA41 HA53 4F071 AA10B AA15X AA20X AA21X AA51B AC08A AE02A AE03A AH17 CA02 CA06 CA07 CD03Continued on front page F-term (reference) 3J048 AA01 BB01 BD01 BD04 BD05 BD06 EA29 EA31 3J103 AA04 FA03 FA04 GA02 GA52 HA12 HA41 HA53 4F071 AA10B AA15X AA20X AA21X AA51B AC08A AE02A AE03A A03 CA02 CA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中心軸の回りに回転する筒状又は柱状の
ゴム状弾性材からなる軟質部と、前記軟質部に接合され
た熱可塑性樹脂からなる硬質部とで構成された高速回転
複合部材であって、前記軟質部と硬質部とが化学的結合
により接合している高速回転複合部材。
1. A high-speed rotating composite member comprising a soft portion made of a rubber-like elastic material having a cylindrical or columnar shape and rotating around a central axis, and a hard portion made of a thermoplastic resin joined to the soft portion. A high-speed rotating composite member, wherein the soft part and the hard part are joined by a chemical bond.
【請求項2】 硬質部が、軟質部の中心軸に対して対称
な平板形状であって且つ軟質部の端部に接合されている
請求項1記載の高速回転複合部材。
2. The high-speed rotating composite member according to claim 1, wherein the hard part has a flat plate shape symmetrical with respect to a central axis of the soft part and is joined to an end of the soft part.
【請求項3】 ゴム状弾性材が加硫ゴム又は熱可塑性エ
ラストマーである請求項1記載の高速回転複合部材。
3. The high-speed rotating composite member according to claim 1, wherein the rubber-like elastic material is a vulcanized rubber or a thermoplastic elastomer.
【請求項4】 軟質部と硬質部とが直接の化学反応によ
り接合している請求項1記載の高速回転複合部材。
4. The high-speed rotating composite member according to claim 1, wherein the soft part and the hard part are joined by a direct chemical reaction.
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