JPH02229029A - バタフライ弁用シートリングの成型方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、バタフライ弁用シートリングの成型方法に
関するものである。

（従来の技術） バタフライ弁として、その短円筒形の弁ケース本体の内
側に、短円筒形の胴部の両端にフランジ状鍔を設けて断
面Ｕ字形に形成し、かつ」上記胴部の直径に沿って弁棒
の挿通孔を形成したゴム製のシートリングを固定したも
のが知られている（実公昭５１−３６７４４号公報参照
）。そして、上記ゴム製シートリングの表面、すなわち
上記胴部の内面、この内面に続くフランジ状鍔の端面お
よび上記弁棒挿通孔の内面をフッ素樹脂製のライナで被
覆し、シートリングの耐薬品性を向上し、摩擦抵抗を軽
減することが知られている（特公昭４、８−１９１−２
　Ｊ号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ゴム製シー１−リングのライナに使用す
るフッ素樹脂は、インジェクション成型が不可能であり
、また切削加工では材料コス［−が高くなるので、特公
昭４．８−１９１２４号公報に記載のように、あらかじ
めフッ素樹脂製の円筒を用意し、これを加熱しながら別
に用意した治具を用いて塑性変形をさせる必要があって
所望の形状に成型するのが困難であると共に、ゴム製リ
ングの加硫と同時に接着することができず、そのため接
着剤を用いて接着する必要があり、更に上記フッ素樹脂
で裏貼りされたシー１ヘリングをスラリーや粉体の輸送
路用に用いた場合に耐摩耗性に乏しく、耐久性が不十分
であった。

この発明は、フッ素樹脂に代えて平均分子量７０万以」
二の超高分子量ポリエチレンを用いることにより、耐薬
品性とｔ＋摩耗性にすぐれ、ゴム製リングとの加硫接着
が可能なバタフライ弁用シトリングを提供するものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、この発明においては、短円
筒形の胴部の両端にフランジ伏動が突設され、上記胴部
の直径方向に沿って弁棒の挿通孔を有するゴム製リング
と、上記胴部の内面、この内面に続く上記フランジ伏動
の端面および上記挿入孔の内面を被覆する合成樹脂製の
ライナとからなるバタフライ弁用シートリングを成型す
るに当り、平均分子量７０万以上の超高分子量ポリエチ
レンレこよ−って上記のライナをあらかじめ成型し、次
いでシートリングの加硫成型用金型の成型空間に上記の
ライナをその弁棒挿通孔以外の部分と金型表面との間に
隙間が形成されるように上記弁棒挿通孔に嵌合される支
持体によって外型に固定し、しかるのち」−記ゴム製リ
ングの胴部に対応する成型空間に外型側から有機過酸化
物が架橋剤として配合されたゴム組成物を注入し、加硫
する。なお、この加硫後に、窒素、アルゴン、ヘリウ１
１、空気等の住居：の気体中で１８０°Ｃ以上に再加熱
することができる。この再加熱は、空気の減圧下でもよ
く、また再加熱の時間は、口径や形状によって異なるが
、２００℃では８〜１５分が好ましい。

平均分子量７０万以上の超高分子量ポリエチレンによる
ライナの成型は、インジェクション成型その他の任意の
方法で行なうことができる。そして、上記のライナは、
シー１−リングの口径に応して厚さ０．５〜５　、０　
ｎｕｔの範囲で成型される。例えば、口径］○Ｏｎ＋ｎ
の場合、好ましい厚みは０．５〜］−、５ｎｕｎである
。

上記のライナを金型の成型空間に取付（づる場合、ライ
ナは、外型に固定された支持体の先端をライナの弁棒挿
通孔に嵌合することによって支持され、このときライナ
の弁棒挿通孔以外の部分の表面、すなわちゴム製リング
に接着される面の反対側の面が金型表面に接触しないよ
うに金型表面とライナとの間に好ましくは０．３〜５　
、０　ｍｍの間隙が形成される。

金型の成型空間に注入されるゴムは、エチレンプロピレ
ンゴム（Ｅ　Ｉ）　ＩＢＭ、　Ｅ　ＰＭ）　、二１〜リ
ルゴム（ＮＢＲ）、臭素化ブチルゴＩｓ　（Ｂ　Ｆ　　
Ｉ　Ｉ’、　Ｒ）および塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）
等の耐熱性にすくれたゴムが好ましい。そして、上記の
ゴムには、架橋剤として有機過酸化物が配合される。

この有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、
２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチルパーオキシ
）ヘキサンおよび１．３−ビス（第３ブチル・パーオキ
シ・イソプロピル）ベンヤン等が例示され、その配合量
は２．０〜］、０．０ＰＩＩＲが好ましい。

（作用） ライナを金型表面から離して支持することにより、ライ
ナが金型からその伝熱により直接加熱されて変形するこ
とが防止さ］する。そして、上記のライナが平均分子量
７０万以上の超高分子量ポリエチレンの成型品であり、
かつ注入されるゴムに有機過酸化物が配合されているの
で、従来のフッ素樹脂が化学的に安定であって有機過酸
化物等のゴム用架橋剤では化学結合を生じさせて接着す
ることができなかったのとは異なり、上記のゴムは、金
型の加熱に伴ってその成型空間の形状に加硫成型される
と共に、上記ライナとの接触面でライナと化学的に結合
され、その結果、ゴム製リンクとこれを被覆する超高分
子量ポリエチレン製のライナとが化学結合により一体化
されたシートリングが得られる。

この発明で使用する超高分子量ポリエチレンは、あらか
じめ成型しておかれるが、この成型をインジェクション
成型によって行なった場合、表面に易剥離層（デラミ層
）を生じるが、上記加硫後のシートリングを前記の不活
性ガスや空気中で、または減圧した空気中で再加熱し、
上記のデラミ層を再溶融させることにより、易剥離性が
改善される。ただし、再加熱の温度が１８０℃未満の場
合は効果がなく、反対に温度が３００℃を超えたり、空
気中での再加熱時間が３０分を超えたりした場合は、ポ
リエチレンの分解が生じ、変色したり、耐摩耗性が低下
したりして目的のシートリングが得られない。

（実施例） 第１図および第２図は、バタフライ弁用シートリングの
一例を示す。この第１図および第２図において、ゴム製
リング１は、短い円筒形の胴部１ａとその両端のフラン
ジ伏動１ｂ、１ｂとからなり、これらの胴部１ａおよび
フランジ伏動１ｂ、１ｂによってゴム製リング１の外周
に断面Ｕ字形の周方向溝１ｃが形成され、この周方向溝
１Ｃが短円筒形の弁ケース本体（図示されていない）の
内周に嵌合する。そして、上記ゴム製リング１の胴部１
ａに直径方向の弁棒挿通孔１ｄが開口し、この上下の弁
棒挿通孔１ｄに円板状の弁Ａの上下の軸部が挿通される
。一方、上記ゴム製リング１を被覆する超高分子量ポリ
エチレン製ライナ２は、上記ゴム製リング１の胴部１ａ
の内面、フランジ伏動１ｂの端面および弁棒挿通孔１ｄ
の内面にそれぞれ対応して接する短円筒形の胴部２ａ、
両端のフランジ伏動２ｂ、２ｂおよび弁棒挿通用の小円
筒部２ｃからなり、これらが一体に形成されている。

第３図は、上記第１図、第２図のシートリングを成型す
るのに適した金型１０の一例を示す。この金型１０は、
中央に突起１１ａを有する下型１１、上記の突起１］−
ａの上に置かれる中型１２、上記下型１１の外周部に重
ねられる分割可能な外型１３、この外型１３の上面凹部
の内側に嵌合される背面型１４、この背面型１４の外周
部に嵌合される背面リング１５、上記の中型１２、外型
１３、背面型１４および背面リング１５にまたがって重
ねられる上型１６、並びに上型１６の上面に形成された
リング状のゴム溜め１６ａに嵌合するプランジャ１７に
よって構成され、下型１１の中央突起１１ａおよび中型
１２の外面と、外型１３、背面型１４の内面と、上型１
６の下面との間にゴム組成物Ｂの注入される成型空間１
８が形成される。そして、この成型空間１８および上記
のゴム溜め１６ａを連通させる複数本のランナ１９およ
び注入ゲート２０が設けられる。

上記の成型空間１８は、前記ゴム製リンク１の胴部１ａ
およびフランジ伏動１ｂにそれぞれ対応する胴部１８ａ
およびフランジ部１８ｂを有し、ゴム製リング１の弁棒
挿通孔１ｄに対応する部分が外型１３の内周から中心に
向かって突設した栓状突起１３ａによって塞がれている
。そして、この栓状突起１３ａの部分を除く胴部１８ａ
の中間に位置するように上記外型１３と背面型１４の合
わせ面に沿って注入ゲート２０が形成され、この注入ゲ
ー１−２０に続くＬ字形のランナ１９が外型１３と背面
型１４の水平方向の合わせ面および背面型１４と背面リ
ング１５の上下方向の合わせ面に沿って、更に上型１６
を上下に貫通して連通状に形成される。

上記の装置を用い、第１図および第２図に示す口径１０
０ｎｎのシートリングを製造した。ただし、上記の成型
空間１８が第１図および第２図のシートリングの外形よ
りも若干大きく形成され、あらかじめ成型されたライナ
２が上記成型空間１８内に浮くように取付けられる。す
なわち、あらかじめ成型された超高分子量ポリエチレン
製のライナ２の直径方向に対向する２個の弁棒挿通孔２
ｃ、２ｃに、それぞれ外型１３の栓状突起１３ａ、１３
ａを嵌合することにより、上記ライナ２を水平に支持し
、このライナ２の外面と下型１１の中央突起１１．　ａ
および中型１２の各周面との間に約０．３〜５．Ｏｍｎ
の隙間を形成する。

次いで、上型１−６上のゴム溜め１．６　ａにあらかじ
め調製されているエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）
を充填し、プランジャ１７を押下げることにより、」上
記のゴムＢをランナー９、注入ゲート２０を通して上記
成型空間千８に注入した。

」上記ゴムＢの配合例を下記の表に示す。

表 ＥＰＤＭ　　　　　　　　１００重量部亜鉛華（加硫助
剤）　　　　５重置部 ステアリン酸　　　　　　　１重量部 ワックス　　　　　　　　　１重量部 カーボンブラック　　　　５５重量部 プロセスオイル　　　　　　７重量部 有機過酸化物　　　　　　　５重量部 上記の金型１０を加熱し、１５０°Ｃで３０分間の加硫
成型を行なったのち、プランジャ］−７、上型１６、中
型コ２、背面リンク１５、背面型１４を順に取外し、し
かるのちゴム製リンク１と超高分子量ポリエチレン製ラ
イナ２とからなるシートリングを取出した。

得られたシートリングのライナ２の周囲に発しているパ
リを除去したのち、このシー１〜リングを２００°Ｃの
空気中で１５分間の再加熱を行なった。

得られたシートリングは、ゴム製リング１とライナ２と
が強固に接着し、かつライナ２の表層のデラミ層がほと
んど認められなかった。そして、上記のシー１へリング
を、スラリを含む液体の輸送用管路中に配置して実験し
たところ、１万時間の運転後において何の異常も生じな
かった。これに対して、ライナをフッ素樹脂で成型し、
ウレタン系接着剤でゴム製リングに接着し一体化したも
のは、接着剤を必要とし、かつ１５００時間の使用によ
り接着面が剥離したり、上記ライナ表面が摩耗したりし
て使用不能になった。

（発明の効果） この発明は、ライナに平均分子量７０万以上の超高分子
量ポリエチレン製のものを用い、ゴムに架橋剤として有
機過酸化物を配合するので、従来のフッ素樹脂製ライナ
を使用する場合に比べてライナの成型が容易になり、か
つゴム製リングとライナとの接着に接着剤を必要とせず
、加硫成型と同時に化学結合による接着が行なわれ、し
かも耐摩耗性が向上し、粉体やスラリ等の輸送路に使用
したときの寿命が延長される。

【図面の簡単な説明】

第１図はシートリングの一部破砕正面図、第２図は第１
図の■−■線断面図、第３図は上記第１図および第２図
のシートリングを成型するための金型の上記第２図に対
応する断面図である。 １：ゴム製リング、１ａ：胴部、１ｂ＝フランジ状鍔、
１ｄ：弁棒挿通孔、２：超高分子量ポリエチレン製のラ
イナ、２　ａ　：　胴部、２ｂ：フランジ、２ｃ：弁棒
挿通孔、１０：金型、］−８＝成型空間、１９：ランナ
、２０：注入ゲート、Ｂ：注入用ゴム組成物。 特許出願人　　呉羽ゴム工業株式会社 株式会社巴技術研究所 代理人　弁理士　　吉　１）Ｙ　司

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕短円筒形の胴部の両端にフランジ状鍔が突設され
   、上記胴部の直径方向に沿って弁棒の挿通孔を有するゴ
   ム製リングと、上記胴部の内面、この内面に続く上記フ
   ランジ状鍔の端面および上記挿通孔の内面を被覆する合
   成樹脂製のライナとからなるバタフライ弁用シートリン
   グを成型するに当り、平均分子量７０万以上の超高分子
   量ポリエチレンによって上記のライナをあらかじめ成型
   し、次いでシートリングの加硫成型用金型の成型空間に
   上記のライナをその弁棒挿通孔以外の部分と金型表面と
   の間に隙間が形成されるように上記弁棒挿通孔に嵌合さ
   れる支持体によって外型に固定し、しかるのち上記ゴム
   製リングの胴部に対応する成型空間に外型側から有機過
   酸化物が架橋剤として配合されたゴム組成物を注入し、
   加硫することを特徴とするバタフライ弁用シートリング
   の成型方法。 〔２〕加硫後に任意の気体中で１８０〜３００℃に再加
   熱する請求項１記載のバタフライ弁用シートリングの成
   型方法。