JP3637118B2 - Non-adhesive rubber molded product and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーリング性等に富んだ硬度の低いゴム成型品の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
流体を制御するゴム成型品は、充分なシーリング性と鋭い作動感度が必要であるため、一般に硬度の低い軟らかいゴム成型品を用いる必要があるが、軟らかいゴムは粘着性を有するため、ゴム配合成分を工夫したり、またはゴム成型品表面にフッ素系樹脂膜を形成するなどの試みがなされている。
しかし、このような方法では、ゴムの機械的強度や耐溶媒性が低下し、またフッ素系樹脂の張り合わせでは、密着性が不十分であるなどの問題があり、ゴム成型品のシーリング性と低粘着性を両立させることは困難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、軟らかいゴム成型品を、その機械的性質や耐溶媒性等を損なうことなく、非粘着性とし、シーリング性よく、流体の制御部材として使用できるものとすることを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明では、軟らかいゴム成型品の表面に、ポリフッ化オレフィン粒子を分散した非晶性石英膜を形成することにより、上記課題を解決した。
【0005】
即ち、本発明の製品は、JIS−K6301によるゴム硬度が90度以下である合成ゴム成型品で、表面に、ポリフッ化オレフィン粒子を分散した非晶性石英膜を5μm以下の厚さで有することを特徴とするものである。
【0006】
この製品は、JIS−K6301によるゴム硬度が90度以下である合成ゴム成型品の表面に、ポリフッ化オレフィン粒子を分散したポリパーヒドロシラザンを塗布し、その後80℃〜180℃、好ましくは130〜150℃に加熱し、該表面にポリフッ化オレフィン粒子を分散した非晶性石英膜を5μm以下の厚さに形成することによって得られる。
【0007】
かかる非晶性石英膜は、0.5〜3μmの厚さに形成されるのが好ましく、また石英膜に分散させるポリフッ化オレフィン粒子としては、ポリフッ化エチレンの粒径0.3μm〜5μmの粒子を使用するのが好ましい。なお、ポリフッ化オレフィン粒子は一般に石英膜に対し、重量比10〜30%程度の割合で使用されるのがよい。
【0008】
また、本発明のゴム成型品に使用されるゴムとしては、例えばフッ素ゴム、フロロシリコン、ニトリルゴム、ブチルゴム及びエチレンプロピレンゴム等が有効である。
【0009】
更に、本発明の非晶性石英薄膜を形成するには、分子量600〜1500のポリパーヒドロシラザンの1〜3%溶液を使用するのが好ましく、溶媒としては、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン等の極性有機溶媒が適当である。
【0010】
かかる本発明で得られるゴム成型品は、表面に形成した石英膜により、ゴムに含まれる粘着性抽出物を遮断すると共に、表面に存在するポリフッ化オレフィン粒子により、安定した非粘着性が得られ、しかもゴム成型品としてシーリング性が良く、且つ耐熱性、耐ガソリン性も向上し、後に実施例に示すように、固着が起こらず、軽く作動し、かつ定常作動中の機械的抵抗も著しく改善される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明する。
実施例1
図1の製品は、エンジンに必要とする適量の燃料を供給するニードルバルブであるが、このバルブは、ガソリン油面を常に一定に保つ正確な作動が求められる。
まず、黄銅品である弁座本体の先端に、ゴム硬度90度のフッ素ゴム(藤倉ゴム製FN903)成型品2−先端の径が10mmで、底部の径が35.4mmであり、厚さが10mmである実質的に円錐形の成型品−を装着した弁座1を、キシレンに浸漬し、脱脂洗浄した。
次に、分子量900のポリパーヒドロシラザン(東燃ポリシラザンPHPS−2)の20%キシレン溶液に粒径0.3〜2μmのポリフッ化エチレンを固形分重量比20%の割合に分散した溶液を、更に10倍量のキシレンで希釈してコーティング液を製造した。
上述の如く脱脂洗浄したゴム成型品2を装着した弁座1を、このコーティング液に浸漬した後、遠心分離機で余分のコーティング液を振り切り、80℃に加熱して脱溶媒した後、更に150℃で30分加熱して、ゴム成型品2の表面に非晶性石英膜3を形成した。
【0012】
得られた製品の表面を顕微鏡下で測定した結果、ポリフッ化エチレン粒子の分散した高純度非晶性石英膜0.6μmが密着していることが判った。
次に、上記石英膜コーティングされた弁座1のゴム成型品2とコーティングしていない弁座のゴム成型品の粘着性を下記の方法で測定した。
図2のA〜Cの手順に従って、それぞれの作動特性を測定するもので、まず、図2のAの如く弁座1に弁シート4を被せ、Bで13.5gの荷重5を置き、Cでガソリンを弁シート4上に滴下し、次に、この状態で、室温20℃で15時間放置した後、80℃の恒温槽で8時間加熱し、更に20℃で2時間放置した後、弁座1と弁シート4の固着性を測定するため、弁シート4の入口から空気圧を加え、剥離した時の圧力を測定する。
【0013】
コーティングしない弁座1と弁シート4の剥離圧は0.062〜0.044 kg/m2(n=20)であるのに対し、本発明のコーティングをした場合の剥離圧は0.012〜0.018 kg/m2(n=20)と非常に低く、非粘着性は著しい効果があることが分かった。
【0014】
実施例2
図3に示す弁シート一体ダイヤフラムをゴム硬度60度の水素添加ニトリルゴム(藤倉ゴム製NEN605)で成型し、シクロヘキセンで脱脂、洗浄した。
次に、分子量800のポリパーヒドロシラザン(東燃ポリシラザンPHPS−1)の20%シクロヘキセン溶液に粒径0.3〜2μmのポリフッ化エチレン粉末を固形分重量比15%の割合に分散した液を、更に10倍量のシクロヘキセンで希釈してコーティング液を作成した。
上記脱脂洗浄したダイヤフラムの弁シート4にコーティング液をスプレー塗布し、80℃で10分、更に140℃で30分加熱して非晶性石英膜3を形成した。なお、この石英膜3は、弁シート4の裏面で、弁座1と当たる部分に環状に設けた。
このようにして得られたコーティングダイヤフラムとコーティングしていないダイヤフラムをそれぞれ図4に示すように66ナイロン樹脂で成型した流量制御器6に組み込み、水圧による開閉試験を行った。なお、図3及び4における符号7はスプリングガイド部、8は作動膜部、9はケース取り付け用シール部を示し、また、図4における1は弁座、10はスプリングを示す。図4のAは弁が閉じた状態、Bは開いた状態を示す。
【0015】
コーティングしていない通常のダイヤフラムは水温25℃の場合、圧力200mmaqで開となったが、水温を60℃に上げるとダイヤフラム粘着のため、圧力300mmaqではじめて作動した。
しかし、本発明に従ってコーティングしたダイヤフラムを装着した場合には、水温25℃で圧力100mmaqで開となり、水温を60℃に上げても100mmaqで変化なく、10回/秒で繰り返し作動しても圧力は変わらなかった。
【0016】
【発明の効果】
本発明で得られるゴム成型品は、表面に形成した石英膜により、ゴムに含まれる粘着性抽出物を遮断すると共に、表面に存在するポリフッ化オレフィン粒子により、安定した非粘着性が得られ、しかもゴム成型品としてシーリング性が良く、且つ耐熱性、耐ガソリン性も向上するため、バルブの弁座や弁シートにシーリング性に富んだ硬度の低いゴム成型品の適用が可能となり、固着が起こらず、軽く作動し、しかも定常作動中の機械的抵抗も著しく改善されたバルブを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例における弁座の断面図である。
【図2】図1の弁座のゴム成型品の粘着性の試験方法の説明図である。
【図3】本発明の一例におけるダイヤフラムの断面図である。
【図4】図3のダイヤフラムの試験方法の説明図である。
【符号の説明】
1 弁座
2 ゴム成型品
3 石英膜
4 弁シート
5 荷重
6 流量制御器
7 スプリングガイド部
8 作動膜部
9 ケース取り付け用シール部
10 スプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a rubber molded product having a low hardness and rich sealing properties.
[0002]
[Prior art]
Rubber molded products that control fluids must have sufficient sealing properties and sharp operating sensitivity, so it is generally necessary to use soft rubber molded products with low hardness, but soft rubber has adhesive properties, so rubber compounding components Attempts have been made to devise the above, or to form a fluororesin film on the surface of a rubber molded product.
However, with such a method, the mechanical strength and solvent resistance of the rubber are lowered, and there are problems such as insufficient adhesion when the fluororesin is laminated, and the sealing property of the rubber molded product is low. It was difficult to achieve both tackiness.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to make a soft rubber molded article non-adhesive without impairing its mechanical properties, solvent resistance, etc., and can be used as a fluid control member with good sealing properties.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the above problem is solved by forming an amorphous quartz film in which polyfluorinated olefin particles are dispersed on the surface of a soft rubber molded product.
[0005]
That is, the product of the present invention is a synthetic rubber molded product having a rubber hardness of 90 degrees or less according to JIS-K6301, and has an amorphous quartz film having polyfluorinated olefin particles dispersed on its surface with a thickness of 5 μm or less. It is characterized by.
[0006]
In this product, polyperhydrosilazane in which polyfluorinated olefin particles are dispersed is applied to the surface of a synthetic rubber molded article having a rubber hardness of 90 degrees or less according to JIS-K6301, and then 80 ° C to 180 ° C, preferably 130 to It is obtained by heating to 150 ° C. and forming an amorphous quartz film having polyfluorinated olefin particles dispersed on the surface to a thickness of 5 μm or less .
[0007]
The amorphous quartz film is preferably formed to a thickness of 0.5 to 3 μm, and the polyfluorinated olefin particles dispersed in the quartz film are particles of polyfluorinated ethylene having a particle diameter of 0.3 to 5 μm. Is preferably used. In general, the polyfluorinated olefin particles are preferably used at a ratio of about 10 to 30% by weight with respect to the quartz film.
[0008]
Further, as the rubber used in the rubber molded product of the present invention, for example, fluorine rubber, fluorosilicone, nitrile rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber and the like are effective.
[0009]
Furthermore, in order to form the amorphous quartz thin film of the present invention, it is preferable to use a 1 to 3% solution of polyperhydrosilazane having a molecular weight of 600 to 1500, and the solvent is polar such as xylene, cyclohexane or cyclohexene. Organic solvents are suitable.
[0010]
Such rubber molded article obtained in the present invention, the silica film formed on the surface, as well as blocking the adhesive extracts contained in the rubber, the poly fluorinated olefin particles present on the surface, stable, non-tacky give In addition, it has good sealing properties as a rubber molded product, and heat resistance and gasoline resistance are improved. As will be shown later in the examples, it does not stick, operates lightly, and has a remarkable mechanical resistance during steady operation. Improved.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
Example 1
The product shown in FIG. 1 is a needle valve that supplies an appropriate amount of fuel required for the engine, but this valve is required to operate accurately to keep the gasoline oil level constant.
First, the tip of the valve seat body, which is a brass product, is a fluororubber (FN903, manufactured by Fujikura Rubber) molded product with a rubber hardness of 90
Next, a solution obtained by dispersing polyfluorinated ethylene having a particle size of 0.3 to 2 μm in a 20% xylene solution of polyperhydrosilazane having a molecular weight of 900 (Tonen polysilazane PHPS-2) in a ratio of 20% by weight of the solid content , A coating solution was prepared by diluting with 10 times the amount of xylene.
After immersing the
[0012]
The results obtained and the surface of the product was measured under a microscope, dispersed high-purity amorphous silica film 0.6μm was poly fluoride ethylene particles were found to be in close contact.
Next, the adhesiveness of the rubber molded
Each operating characteristic is measured in accordance with the procedure of FIGS. 2A to 2C. First, as shown in FIG. 2A, the
[0013]
The peeling pressure between the
[0014]
Example 2
The valve seat integrated diaphragm shown in FIG. 3 was molded with hydrogenated nitrile rubber having a rubber hardness of 60 degrees (NEN605 manufactured by Fujikura Rubber), degreased and washed with cyclohexene.
Next, a liquid obtained by dispersing polyfluorinated ethylene powder having a particle size of 0.3 to 2 μm in a 20% cyclohexene solution of molecular weight 800 polyperhydrosilazane (Tonen polysilazane PHPS-1) at a solid content weight ratio of 15%, Further, a coating solution was prepared by diluting with 10 times the amount of cyclohexene.
A coating liquid was sprayed onto the
The coated diaphragm and the uncoated diaphragm thus obtained were respectively incorporated in a
[0015]
A normal uncoated diaphragm was opened at a pressure of 200 mmaq when the water temperature was 25 ° C. However, when the water temperature was raised to 60 ° C., it was first operated at a pressure of 300 mmaq due to diaphragm adhesion.
However, when the diaphragm coated according to the present invention is mounted, the pressure is 100 mmaq when the water temperature is 25 ° C., and the pressure does not change even when the water temperature is raised to 60 ° C. It didn't change.
[0016]
【The invention's effect】
Rubber molded articles obtained by the present invention, the silica film formed on the surface, as well as blocking the adhesive extracts contained in the rubber, the poly fluorinated olefin particles present on the surface, a stable non-adhesive property can be obtained In addition, because it has good sealing properties as a rubber molded product, and heat resistance and gasoline resistance are also improved, it is possible to apply a low-hardness rubber molded product with excellent sealing properties to the valve seat and valve seat of the valve, and it can be firmly fixed. It is possible to obtain a valve that does not occur, operates lightly, and has a significantly improved mechanical resistance during steady operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve seat in an example of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of a method for testing the adhesiveness of a rubber molded product of the valve seat of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of a diaphragm according to an example of the present invention.
4 is an explanatory diagram of a test method for the diaphragm of FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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- 1995-10-20 JP JP29782395A patent/JP3637118B2/en not_active Expired - Lifetime
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