JP4122619B2

JP4122619B2 - Fluoro rubber composition

Info

Publication number: JP4122619B2
Application number: JP09565299A
Authority: JP
Inventors: 博光矢本; 好文小島; 健一藤本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: JP2000290453A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ素ゴム組成物に関する。更に詳しくは、磁気ディスク装置用ガスケット成形材料などとして好適に用いられるフッ素ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュタシステムに対する社会的要求は、なお一層の高速化と小型化にあり、磁気ディスク装置(HDD)に対しても記憶容量が大きく、また外観形状もより小型化、軽量化したものが求められている。
【０００３】
大容量記憶で小型化したHDDを実現するためには、磁気記憶媒体である磁気ディスク媒体への記憶密度を高める必要があり、そのために磁気ディスク媒体表面上を浮上走行する磁気ヘッドの浮上高さを低くする必要がある。現在、その浮上高さはサブミクロンのオーダーであり、この場合にはHDD内部に残留するほこりや内部で発生する不用なガスによって、ヘッドクラッシュが発生するのを避けることができない。
【０００４】
このため、HDDの組立作業はクリーンルーム内で行われ、外部からほこりが侵入しないように、ガスケットを介して密閉することが行われている。しかるに、ここで用いられるガスケットから発生するガスより主としてなる内部発生ガスを防止しなければならないという問題があり、このような問題を解決するために、ポリウレタンやクロロプレンゴムの架橋物を用いる方法(特開平2-50385号公報)やフッ素ゴムを用いる方法(同4-132072号公報)などが提案されている。しかしながら、後記比較例3〜4に示されるように、単にフッ素ゴム製ガスケットを用いたのみでは、内部発生ガス量を十分に低下させることができない。
【０００５】
また、大記憶容量化、小型化という更なる性能の向上は、HDDが帯電したり、外部から来る電磁波など、従来はあまり影響のなかったものによっても、トラブル発生の原因となり得ることもあり、これらが新たに問題となっている。
【０００６】
より具体的には、HDDは絶縁体であるガスケットを介して、上下の金属蓋によって構成されており、コンピュタの使用中に何らかの原因により帯電して、上蓋と下蓋との間で電位差を生ずることがある。電位差をなくすためには、ガスケットに導電性を付与し、例えばフッ素ゴム製ガスケットの体積固有抵抗を10¹³〜10¹⁴Ω・cmの水準から帯電防止レベルである10⁶Ω・cm以下に下げることが必要となってくる。しかしながら、導電性カーボンブラックを添加したフッ素ゴムでは、後記比較例3の結果に示されるように、体積固有抵抗を下げることができても、硬度が高くなりすぎてしまい好ましくない。
【０００７】
更に、HDDの上下蓋の金属部分は電磁波をシールドし得るものの、有機物であるガスケット部分は外部からの電磁波を内部に侵入させてしまうのを避けることができない。そのため、ガスケット部分に金属並みの電磁波シールド性、より具体的には体積固有抵抗を10¹Ω・cmの水準迄低下させ得ることも同時に求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、内部発生ガス量が少なく、帯電防止レベルの体積固有抵抗を有し、従って磁気ディスク装置用ガスケット成形材料などとして有効に用いられるフッ素ゴム組成物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、フッ素ゴムに粒径5〜100μmの表面銀被覆ガラスビーズを組成物中20〜60体積%を占める量で添加したフッ素ゴム組成物によって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
フッ素ゴムとしては、ポリオール系、オニウム塩系、パーオキサイド系等の任意の架橋系で架橋し得るものをいずれも用いることが、好ましくはフッ化ビニリデンと他の含フッ素モノマー、例えばヘキサフルオロプロペン、テトラフルオロエチレン、ペンタフルオロプロペン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニル、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)等の少くとも一種との共重合体が用いられる。これらの各種共重合体の中では、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロペン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロペン-テトラフルオロエチレン3元共重合体が好んで用いられる。また、これらのフッ素ゴムは、その数平均分子量Mnが約10000〜1000000程度のものが用いられる。
【００１１】
フッ素ゴムに添加される表面銀被覆ガラスビーズは、その表面が金属で被覆されているため、全体として金属と同程度の導電性を有するばかりではなく、金属単体と比較して比重が小さく、より廉価でもある。
【００１２】
ここで用いられる表面銀被覆ガラスビーズとしては、粒径（平均粒径）が5〜100μm、好ましくは10〜70μmのものであって、一般には球状体が用いられる。これ以下の粒径のものでは、均一に精製することが困難であり、一方これ以上の粒径のものを用いると、精度が必要とされる小さな成形品の成形を不可能とさせる。無機物表面への金属の被覆は、蒸着法、スパッタリング法などによって行われる。
【００１３】
表面銀被覆ガラスビーズは、フッ素ゴムに架橋剤その他必要な配合剤を添加した組成物中、20〜60体積%、好ましくは40〜50体積%を占めるような割合で用いられる。これの配合割合によって加硫フッ素ゴムの硬さが左右されるが、ガスケットとしてのシール性を維持するためには、硬さ(JIS A)が50〜90、好ましくは60〜85であることが求められる。硬さがこれよりも低い加硫物はヘタリが大きく、ガスケットとしてのシール性に問題があり、一方これ以上の硬さの加硫物ではガスケットとしては硬すぎるため、組付け時の締付けに大きな力が必要となるので好ましくない。
【００１４】
表面銀被覆ガラスビーズの添加割合は、まず加硫物の硬さとの関係で決められるが、体積固有抵抗および内部発生ガス量との関係からも決められる。体積固有抵抗に関していえば、帯電防止レベルである10⁶Ω・cm以下に下げることが求められており、上記添加割合範囲ではこれを満足させるばかりではなく、特に45体積%以上では10¹Ω・cm以下という金属並みの電磁波シールド性がみられる。また、内部ガス発生量に関しても、上記添加割合範囲ではその量を半減させている。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に係るフッ素ゴム組成物は、導電性にすぐれ、また内部発生ガス量も少ないため、コンピュタシステムのファイル装置として使用する磁気ディスク装置用ガスケットの成形材料などとして好適に用いることができる。なお、表面銀被覆ガラスビーズの添加に代えて、金属粒子、例えば銀粒子（平均粒径約50μm）を添加したゴムからガスケットを成形すると、各種測定値には殆ど差が認められないが、比重が２倍以上になり、コストも大幅に高くなる。
【００１６】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００１７】

【００１８】
以上の各配合成分をニーダ中に一括投入し、15分間混練した後排出してフッ素ゴム組成物を調製した。このフッ素ゴム組成物を、170℃、100Kgf/cm²、20分間の条件下でプレス加硫し、得られたシール状加硫物(厚さ2mm)を200℃で20時間オーブン加硫した。
【００１９】
得られた加硫ゴムシートについて、次の各項目の測定を行った。
硬さ：JIS K-6253準拠
引張強さ、切断時伸び：JIS K-6251準拠
圧縮永久歪：JIS K-6262準拠(100℃、70時間)
アウトガス量：パーキン・エルマー社製Q-Mass910マス・スペクトルメーターを使用し、85℃、18時間の条件下で測定
体積固有抵抗：2×2×0.2cm(測定方向)の試験片の上下表面に銅箔を貼り付け、ヒュレット・パッカード社製3457Aマルチメーターを用いて電気抵抗値を測定し、体積固有抵抗値に換算
体積固有抵抗値＝電気抵抗値×表面積/測定方向の長さ
【００２０】
比較例３
実施例1において、表面銀被覆ガラスビーズの代りに、導電性カーボンブラック(ライオン製品ケッチェンブラックEC-600JD)が10重量部用いられた。
【００２１】
比較例４
実施例1において、表面銀被覆ガラスビーズの代りに、HAFカーボンブラック(昭和キャボット製品ショウブラックN330)が30重量部用いられた。
【００２２】
以上の各実施例および比較例における測定結果は、次の表1に示される。なお、比較例2では成形ができなかった。

【００２３】

【００２４】
以上の各配合成分を用い、実施例1〜5と同様に、組成物の調製、加硫および測定が行われた。得られた結果は、次の表2に示される。なお、比較例6では成形ができなかった。

[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluororubber composition. More specifically, the present invention relates to a fluororubber composition suitably used as a gasket molding material for a magnetic disk device.
[0002]
[Prior art]
The social demand for computer systems is to further increase the speed and miniaturization, and magnetic disk units (HDDs) are required to have a large storage capacity and a smaller and lighter appearance. Yes.
[0003]
In order to realize a miniaturized HDD with large-capacity storage, it is necessary to increase the storage density of the magnetic disk medium, which is a magnetic storage medium. For that purpose, the flying height of the magnetic head that floats on the surface of the magnetic disk medium Need to be low. At present, the flying height is on the order of submicrons. In this case, it is unavoidable that head crash occurs due to dust remaining inside the HDD and unnecessary gas generated inside.
[0004]
For this reason, the HDD is assembled in a clean room and sealed with a gasket so that dust does not enter from the outside. However, there is a problem that the gas generated mainly from the gas generated from the gasket used here must be prevented.To solve such a problem, a method using a cross-linked product of polyurethane or chloroprene rubber (special Kaihei 2-50385) and a method using fluororubber (4-132072) are proposed. However, as shown in Comparative Examples 3 to 4 to be described later, the amount of internally generated gas cannot be sufficiently reduced by simply using a fluororubber gasket.
[0005]
In addition, further performance improvements such as large storage capacity and miniaturization may cause trouble even if the HDD is charged or electromagnetic waves coming from the outside, such as those that have not had much influence in the past, These are new problems.
[0006]
More specifically, the HDD is composed of upper and lower metal lids through an insulating gasket, and is charged for some reason during use of the computer, causing a potential difference between the upper and lower lids. Sometimes. In order to eliminate the potential difference, make the gasket conductive, for example, lower the volume resistivity of the fluororubber gasket from the level of 10 ¹³ to 10 ¹⁴ Ω · cm to the antistatic level of 10 ⁶ Ω · cm or less. Will be needed. However, the fluororubber to which conductive carbon black is added is not preferable because, as shown in the results of Comparative Example 3 to be described later, even if the volume resistivity can be lowered, the hardness becomes too high.
[0007]
Furthermore, although the metal parts of the upper and lower lids of the HDD can shield electromagnetic waves, it is inevitable that the gasket part, which is an organic substance, invades electromagnetic waves from the outside. For this reason, it is simultaneously required that the gasket part can reduce the electromagnetic shielding property similar to that of metal, more specifically, the volume resistivity can be reduced to a level of 10 ¹ Ω · cm.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a fluororubber composition that has a small amount of gas generated inside and has a volume resistivity of an antistatic level, and thus can be effectively used as a gasket molding material for a magnetic disk device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is achieved by a fluororubber composition in which surface silver-coated glass beads having a particle size of 5 to 100 μm are added to fluororubber in an amount of 20 to 60% by volume in the composition.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the fluororubber, it is preferable to use any of those that can be cross-linked by any cross-linking system such as polyol, onium salt, peroxide, etc., preferably vinylidene fluoride and other fluorine-containing monomers such as hexafluoropropene, A copolymer with at least one of tetrafluoroethylene, pentafluoropropene, trifluoroethylene, vinyl fluoride, perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), perfluoro (propyl vinyl ether) and the like is used. Among these various copolymers, vinylidene fluoride-hexafluoropropene copolymer and vinylidene fluoride-hexafluoropropene-tetrafluoroethylene terpolymer are preferably used. These fluororubbers having a number average molecular weight Mn of about 10,000 to 100,000 are used.
[0011]
The surface silver-coated glass beads added to the fluororubber are not only conductive as much as the metal as a whole because the surface is coated with metal, but also have a lower specific gravity than a single metal, more It is also inexpensive.
[0012]
Is the surface of silver-coated glass beads used here, a particle size (average particle diameter) is 5 to 100 [mu] m, preferably be of 10 to 70 [mu] m, generally spherical body is used. If the particle size is smaller than this, it is difficult to purify uniformly. On the other hand, if a particle size larger than this is used, it is impossible to mold a small molded product that requires high accuracy. The inorganic surface is coated with a metal by vapor deposition, sputtering, or the like.
[0013]
The surface silver-coated glass beads are used in such a ratio that occupies 20 to 60% by volume, preferably 40 to 50% by volume, in a composition obtained by adding a crosslinking agent and other necessary compounding agents to fluororubber. Although the hardness of the vulcanized fluoro rubber depends on the blending ratio, the hardness (JIS A) should be 50 to 90, preferably 60 to 85 in order to maintain the sealing performance as a gasket. Desired. Vulcanizates with lower hardness than that are harsh and have problems with sealing performance as gaskets. On the other hand, vulcanizates with higher hardness are too hard for gaskets, and are therefore difficult to tighten during assembly. It is not preferable because power is required.
[0014]
The addition ratio of the surface silver-coated glass beads is first determined by the relationship with the hardness of the vulcanizate, but is also determined by the relationship with the volume resistivity and the amount of internally generated gas. Regarding volume resistivity, it is required to be reduced to an antistatic level of 10 ⁶ Ω · cm or less, not only satisfying this in the above addition ratio range, but particularly at 45% by volume or more, 10 ¹ Ω · cm. An electromagnetic shielding property similar to that of a metal of cm or less is observed. Further, the amount of internal gas generated is also halved in the above-described addition ratio range.
[0015]
【The invention's effect】
Since the fluororubber composition according to the present invention is excellent in electrical conductivity and has a small amount of gas generated internally, it can be suitably used as a molding material for a gasket for a magnetic disk device used as a file device of a computer system. In addition, when a gasket is formed from rubber added with metal particles, for example, silver particles (average particle diameter of about 50 μm) instead of addition of surface silver-coated glass beads, there is almost no difference in various measured values. Is more than doubled, and the cost is significantly increased.
[0016]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples.
[0017]

[0018]
Each of the above-mentioned blending components was put all together in a kneader, kneaded for 15 minutes and then discharged to prepare a fluororubber composition. This fluororubber composition was press vulcanized under conditions of 170 ° C. and 100 kgf / cm ² for 20 minutes, and the resulting sealed vulcanizate (thickness 2 mm) was oven vulcanized at 200 ° C. for 20 hours.
[0019]
The obtained vulcanized rubber sheet was measured for the following items.
Hardness: JIS K-6253 compliant tensile strength, elongation at break: JIS K-6251 compliant compression set: JIS K-6262 compliant (100 ° C, 70 hours)
Outgas amount: Using a Q-Mass910 mass spectrometer made by Perkin Elmer, measured at 85 ° C for 18 hours. Volume resistivity: 2 × 2 × 0.2 cm (measurement direction) Paste the copper foil, measure the electrical resistance value using a 3457A multimeter manufactured by Hewlett-Packard Co., and convert it to the volume resistivity value. Volume resistivity value = Electric resistance value × Surface area / Measurement direction length
Comparative Example 3
In Example 1, 10 parts by weight of conductive carbon black (Lion product Ketjen Black EC-600JD) was used in place of the surface silver-coated glass beads.
[0021]
Comparative Example 4
In Example 1, 30 parts by weight of HAF carbon black (Showa Cabot product Show Black N330) was used in place of the surface silver-coated glass beads.
[0022]
The measurement results in the above examples and comparative examples are shown in the following Table 1. In Comparative Example 2, molding was not possible.

[0023]

[0024]
Compositions were prepared, vulcanized, and measured in the same manner as in Examples 1 to 5 using the above-described blending components. The results obtained are shown in Table 2 below. In Comparative Example 6, molding could not be performed.

Claims

A fluororubber composition obtained by adding surface silver-coated glass beads having a particle size of 5 to 100 μm to fluororubber in an amount of 20 to 60% by volume in the composition.

2. The fluororubber composition according to claim 1, which is used as a gasket molding material for a magnetic disk device.