JPH02248775A - 水栓用弁装置 - 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、水道水用水栓、温水・冷水混合水栓、便器
用温水洗浄器の流路切換栓等の水栓用弁装置において、
摺動自在に重ね合わせた弁体により止水または流Ｗａｌ
ｌ整を行なうようにした弁装置に関する。

〔従来の技術〕

切欠または開口を有する弁体を摺動自在に重ね合わせて
配置し、この弁体の回転もしくはスライドによって止水
または流量調整を行なうようにした水栓は既によ（知ら
れている。

第１図ないし第４図は、従来の液体混合弁の具体例とし
て家庭用水道に用いられている温水・冷水混合栓の構造
を示したものである。

これらの図において、ハウジング１の側面に流出路２と
パツキンガイドに流入路３と流入路４とが設けられ、こ
れら両流入路のいずれか一方が水道管、他方が湯沸器に
接続されることになる。

そして、上記のハウジング１の内部に設けた弁収納四部
５内に、弁体６と弁体７および案内板８とが下から順に
重なった状態で収納され、ハウジング１上に固定された
上蓋９に弁を操作するレバー１０が取付けられている。

ここで、弁体６は、ハウジング１の内径面およびペース
１２に設けた突起１１との嵌り合いによってベース１２
に固定され、中央に流出路２とその周囲に一対の流入路
１３．１４がハウジング１の流出路２および流入路３．
４と連通ずるように形成されている。また、弁体７は案
内板８と弁体６ではさまれ、弁収納凹部Ｓの内径よりも
小径の円板であり、弁体６および案内板８に対して摺動
が自在になっているとともに、弁体６に対する摺動面に
流出路２七連這する流通路１５が設けられている。

さらに、上記の弁体６とベース１２との間にゴム製のＯ
リング１６が組込まれ、この０リング１６の弾性によ、
って、ベース１２と弁体６、弁体６と弁体７、弁体７と
案内板８の間がそれぞれシールされている。また、前記
の弁体７とレバー１０とはリンク棒１７を介して連動さ
れ、このリンク棒１７が上蓋９にピン１８で支持され、
レバー１０を上下および回動させることによって弁体７
を駆動し、流通路１５の変位により、温水・冷水および
混合水の取出しと閉栓とが行なえるようになっている。

なお、第１図および第２図は弁体７が同図右側に最も変
位し、流通路１５が両流入路１３．１４の何れにも連通
しない閉栓状態を、第３図は流通路１５が一方の流入路
１３と連通ずる弁体７の位置を示し、温水または冷水が
単独で取出される状態を、また、第４図は流通路１５が
両流入路１３および１４と連通する弁体７の位置を示し
、混合水の取り出し状態をそれぞれ示している。

以上述べたような弁装置は、弁体６および７による摺動
面間のすり合わせ状態に応して、流１調整または流路変
更等を行なうものであって、温水・冷水の混合栓に限ら
ず、便器などに設置される温水洗浄器の流路切替等にも
使用することが出来る。

このような従来の混合栓には通常銅合金またはステンレ
ス鋼製の弁体７が用いられている。しかし、金属製の弁
体７では弁体６との摺動面間に配管工事等による切削粉
、さび、砂、小石等の異物が侵入すると摺接面に喰い込
み傷が付き、シール性の劣化による水漏れまたは吐水不
能などの現象が発生する。一方、弁体７と弁体６との高
硬質セラミックスを用いて摺接面の表面粗度を非常に小
さくすることにより、異物の摺接面への喰い込みを防止
しようとする方法も行なわれてはいるが、このような構
造では弁体７の摺動抵抗が大きくなるから、レバー回転
時の駆動力を低減させるための新たな潤滑手段を必要と
すること、衝撃強度が小さいため運搬、組み込み、使用
などの際の温度差によって割れまたはクラシフが発生す
ること、しかも、セラミックスは摺接面の平坦度、面粗
度を極度に高めるための長時間の表面研磨を必要とし、
加工費が高くつくばかりでなく、潤滑剤を塗布して動き
を軽くしても、潤滑剤は使用中に流出して、短期間のう
ちに駆動力が太き（なるなどの問題がある。

したがって、このような問題を解決するためには高硬質
セラミックス自体に潤滑性をもたせばよいことになるが
、潤滑剤が成形温度に耐えられず熱分解してしまうｋめ
、この方法も現実的には不可能である。また、セラミッ
クスの弱点である、非潤滑性、機械的または熱的な衝撃
によるクラック発生等を一掃するために、弁体をフッ素
樹脂、超高分子量ポリエチレン等の自己潤滑性を有する
樹脂または二硫化モリブデン、カーボン等の自己潤滑性
を有するフィラーを充填した樹脂で構成するという試み
（たとえば特開昭６３−３６７６５号公報）もあるが、
自己潤滑性樹脂を用いたものは確かに潤滑性には優れる
が、耐クリープ性に劣り、たとえ繊維類で補強しても、
樹脂と補強剤とのヌレ性の悪さから充分な補強効果が得
られず、結果として低い水圧にしか耐えられないか、ま
たは、この樹脂弁体の肉厚を実用レベルとはかけ離れた
大きなものとする必要があった。また、補強効果の大き
い樹脂に、自己潤滑性を有するフィラーを充填した系に
おいても、充分な潤滑性を得るためには相当量の潤滑性
フィラーを使用する必要があり、その結果、衝撃強度ま
たは耐クリープ性は著しく低下し、クランク発生または
止水不良等の問題が起こり、逆に潤滑性フィラーの量が
少な過ぎると、弁体摺接面の潤滑性が悪くなり、そのた
めに弁装置を操作するレバー等のハンドルトルクが大き
くなって問題が生じる。さらに、水栓用弁装置の弁体の
摺接面で確実に止水出来るようにするためには、弁体摺
接面の面粗さ（中心線平均粗さＲａで）および平面度を
ともに１．０−以下、好ましくは０．５μ以下にするこ
とが必要であって、樹脂成形品において成形面の面粗さ
をこの範囲に入れることは金型の面粗さをおさえれば容
易であるが、平面度を満足させることは樹脂の溶融固化
に伴う収縮率が大きいことから難しく、量産化に対して
非常に有利な方法である射出成形法においては、射出流
れ方向による。収縮率の異方性の大きさまたは肉厚によ
る固化速度の差から収縮率の大きさに差が生じやすく、
特に難しい成形上の問題もあった。

また、充填剤類により充分に補強した樹脂の摺動面の摩
擦抵抗を小さくするために、その樹脂成形体の表面に、
フッ素樹脂フィルムを貼り合わせる方法（以下貼着法と
略記する）、オレフィン系樹脂を熱融着させる方法（以
下融着法と略記する）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、エポキシ樹脂のような密着性の良い造膜性重
合体を溶解した有機溶剤中にフッ素樹脂（たとえば四フ
ッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン六フッ化プロピレ
ン樹脂、パーフルオロアルコキシ樹脂など）等の固体潤
滑剤を分散させた液を塗布して焼き付ける方法（以下塗
布法と略記する）を試みたが、これらの方法にはそれぞ
れつぎのような欠点がある。

すなわち、貼着法または融着法においては、フッ素樹脂
フィルムもしくはオレフィン樹脂フィルムの基材に対す
る接着性が非常に悪く、特にフッ素樹脂フィルムの場合
は予め表面処理（アルカリ金属もしくはイオンスパッタ
リング等による処理）をする必要があり、たとえ表面処
理が施されているフッ素樹脂フィルムであっても、また
オレフィン系樹脂の場合であっても、接着性は不充分で
あって、使用中にフィルムはよく剥離するし、またフィ
ルムの膜厚が大きいために水圧が少し大きくなると水漏
れが生じた。そして、塗布法においては、接着力の点で
は前記の貼着法、融着法よりは勝っているが、前述した
ごとく密着性の良い造膜性樹脂中に潤滑性樹脂を分散さ
せであるため、摺動面側には潤滑性に富む樹脂等の層を
、また弁体基材に接する側には密着性に富む樹脂層を形
成することが望ましいことは言うまでもないことであっ
て、そのためには潤滑剤の粒径以上の膜厚にしなければ
ならないことはもとより、凝集エネルギー密度等の差を
利用するなどして形成しなければならなくなる。その結
果形成される被膜は必然的に厚くなり、平担度等の寸法
精度が悪く、止水性に劣る。このような場合に、摺接面
に施された被膜を研磨またはラッピング等の後加工によ
って仕上げることも、不可能とはいえないが、被膜を厚
（する必要があり、さらに後加工すると基材に接する側
の反対側の被膜の相当量を取り除く結果、潤滑成分に冨
んだ部分がなくなり、ハンドルトルクが重くなるという
問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べたように、従来の技術においては、駆動操作が
長期にわたって軽快であり、機械的または熱的な衝撃に
強く、水漏れ、吐水不能などの事故を未然に防止できる
ような水栓用弁装置は得られていないという問題があり
、さらにこれを構成する弁体を安価に量産するという方
法が確立されていないという問題もあり、これらを解決
することが課題となっていた。

（！！題を解決するための手段〕 上記の課題を解決するために、この発明は、水栓用弁装
置の弁体の少なくとも一つがガラス転移点が１００°Ｃ
以上の熱可塑性樹脂の成形品からなり、その摺接面に炭
素数２〜２０のポリフルオロアルキル基を有するポリフ
ルオロアルキル重合体またはフルオロポリエーテル重合
体から選ばれる含フッ素重合体からなるｇＩＭを形成し
た水栓用弁装置とする手段を採用するものである。以下
その詳細を述べる。

まず、この発明において少なくとも一つの弁体を構成す
る熱可塑性樹脂においては、水栓用弁装置として、冷水
から熱湯まで広い水温差のある水に対して、確実に止水
し、流量調整できるようにするために、使用温度範囲で
熱膨張率などの物理的性質および弾性率などの機械的強
度が安定していることが重要である。すなわち、示差走
査熱量計（以下ＤＳＣａ略記する）で測定した吸熱開始
点であるガラス転移点が１００℃以上のものである。

また、後述する薄膜形成時の熱処理温度も１００°Ｃ以
上が好ましい、したがって、この発明で使用される熱可
塑性樹脂の具体例としては、ポリエーテルイミド樹脂、
ポリエーテルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等の非品性熱可塑性樹脂、さらにはポリ
エーテルケトン樹脂、耐熱性ポリアミド樹脂、耐熱性ポ
リエチレンテレフタレート樹、脂等の結晶性熱可塑樹脂
を挙げることができる。そして、これらガラス転移点が
１００℃以上の熱可塑性樹脂の中で、非品性のものは溶
融冷却固化に伴う収縮が小さいので、有利であり好まし
い。

しかし、これらの熱可塑性樹脂単独では、かなり低圧の
水もしくは湯の止水または流量調整の場合は別として、
止水のための充分な弾性率、耐クリープ性を有していな
いので、通常の場合、補強剤または増量剤等として用い
られる充填剤類を添加する。繊維状充填剤としては、炭
素繊維、ガラス繊維、ウオラストナイト、チタン酸カリ
ウムホイスカー、シリコンカーバイドホイスカーなどの
無機繊維類および芳香族ポリアミド繊維などの耐熱性有
機繊維類等を、また粉末状充填剤としては、マイカ、タ
ルク、カオリン、炭酸カルシウム、カーボン、グラファ
イト、炭酸マグネシウム、二酸化アンチモン、ガラスピ
ーズ、ガラスバルーン等の無機粉末およびポリイミド樹
脂粉末、オキシベンゾイルポリエステル樹脂粉末、フッ
素樹脂粉末などの耐熱性有機粉末等を挙げることができ
る。

そして、これら充填剤類の配合量は特に限定するもので
はないが、充分に止水または流星調整が出来る弾性率を
最低限確保出来る量を下限とし、また成形性、衝撃強度
に悪影響を及ぼさない量、実質的には、７５重量％を上
限とすることが望ましい。

上記の充填剤類と熱可塑性樹脂とを混合する方法は、特
に限定されるものでな（、たとえば、諸原材料をそれぞ
れ別個に、または二種以上を同時にヘンシェルミキサー
、ボールミル、タンブラ−ミキサー等の混合機を用いて
乾式混合した後に、熱ロール、ニーダ、バンバリーミキ
サ−１溶融押出機等で溶融混合したものを所是の形状に
溶融成形すればよい。

また、この発明の弁装置の弁体を溶融成形する方法は、
特に限定するものではなく、いずれの方法でもよいが、
量産性、低コスト化を考えれば射出成形法が好ましい、
しかし射出成形だけで最終形状を得ることは非常に難し
いので、射出成形直後に同金型内で圧縮成形をも併用す
るいわゆる射出圧縮成形を利用することは有効である。

通常、成形後には摺動面の平面度を出すために後加工を
行なうが、それは具体的には平面研削盤または両頭研削
盤等で成形品の平行度および平面度をそろえた後、ラッ
プ機で１０〜５０μ程表面を磨き取って表面粗さも小さ
くするなどの操作であり、射出成形時に平面度が５０＃
ｍ以下であれば研削工程を省くこともできる。そして、
ラップ機に用いる砥粒は、特に限定するものでなく、ア
ルミナ、炭化ケイ素などを主成分とした通常のものを用
いることができる。また、砥粒の粒度は非常に細かいも
のほどよく、＃２０００以下、好ましくは＃４０００以
下が適当である。ここで金属よりも軟質の樹脂を硬質の
砥粒でラップした際に、樹脂に砥粒がめり込んでしまう
のではないかと危惧されたが、上記のような微細な粒度
のものを用いるならば、砥粒が樹脂にめり込むことはほ
とんどなく、小さ（て良好な平面度および表面粗さが得
られたことはおどろきであった。この理由は定かではな
いが、一つには硬質の方がかえって被ラップ材料の発熱
が少なく、表面硬度または降伏点応力の低下が少なくな
って、砥粒の埋没が小さいからかもしれない。

また、この時平面度も同時に仕上げるが、このような研
削機およびラップ機は、多数個取りが容易であり、また
樹脂であることからセラミックまたは金属に比べて非常
に短時間で加工することが出・来るため低コストで製品
化することができる。

以上の熱可塑性樹脂弁体成形品（摺動面後加工するもの
・も含む）の摺動面に含、フッ素重合体からなる薄膜を
形成すれば弁体としての寸法精度を損うことな（優れた
摺動特性が付加され、その被膜ははく離されることなく
摺動特性を長期間保持できるようになる結果、弁装置の
ハンドルトルクは長期にわたって軽快に作動するととも
に、確実な止水、流量調整ができるようになる。

この発明で使用する含フッ素重合体は、炭素数２〜２０
のポリフルオロアルキル基を有するポリフルオロアルキ
ル重合体またはフルオロポリエーテル重合体などである
。そしてポリフルオロアルキル重合体とは炭素数２〜２
０のポリフルオロアルキル基、たとえば、 ＣＦｓ　　（ＣＦ−？−１Ｈ（ＣＦｉ　）　ｈ−１ＣＦ
Ｉ　Ｃ１（ＣＦｔ　）　ｏ−１平均分子量１０００〜５
０００の重合体である。このような含フッ素重合体は、
弁体を構成する母材樹脂に対して親和性の高い官能基、
たとえばエポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、水酸
基、メルカプト基、イソシアネート基、スルフォン基等
を有しているものが望ましく、具体的にはつぎに示すよ
うなものを挙げることができる。すなわち、。

Ｃｈ　Ｆ＋５ＣＯＯＨ，Ｃｍ　ＦｕＣｚ　Ｈａ　ＯＨＳ
　Ｃｓ　ＦｎＣｚ　Ｈ４５Ｈ。

Ｃ６Ｆ＋ｓＣｍ　Ｈａ　０ＣＮＨ（ＣＨｔ　）　ｈ　Ｎ
Ｃ０１などのポリフルオロアルキル基を有する重合体で
あり、また、フルオロポリエーテル重合体は、−般式 −Ｃｘ　Ｆ　ｔ　ｘ　−０（ここで、Ｘは１〜４の整数
）で示される単位を主要構造単位とし、好ましくはＣＭ
　Ｆ＋２５ＣＨｍ　ＣＨｔ　ＱＣ（ＣＨｔ）ｓ　ＮＨｔ
、ＣｎＦ＊＋Ｃ０ＮＨＣｔ　Ｈ４０Ｈ，Ｃｈ。Ｆ□３０
３　Ｈ。

ＨＯＯＣＣＦｉＯ＋Ｃ！　ＦａＯ→１−←ＣＦ□０→−
ＣＦｔ　Ｃ０ＯＨ。

ＨＯＯＣＣＦｉ　Ｏ−＋ＣＦｔ−ＣＦ−０七−＋ＣＦ、
０七ＣＦｓ。

　Ｆ　５ ＣＨｓ　ＯＯＣＣＦｚ　Ｏ−＋−Ｃｍ　Ｆａ　Ｏ±ｒ十
ｃｐｓ０→、ＣＦｇＣＯＯＣＨｓ、ＨＯＣＨｇ　−ＣＦ
ｉ　Ｏ−＋　ｃｔ　Ｆａ　０　＋ｆ−＋ＣＦ＊　Ｏ七Ｃ
Ｆｔ　−ＣＨｔ　ＯＨ。

ＣＦｉ　　　　　　　　　ＣＦｓ などである。

このような含フッ素重合体は単独で用いてもよいが、エ
ポキシ基を用いるときはアミン類、酸無水物等を加えて
エポキシ基同士を反応させるとよい、また、イソシアネ
ート基を単独で用いる場合はスズ化合物などイソシアネ
ート三量化触媒を加えるとよい。

また、含フッ素重合体を２種類以上併用してもよいが、
その際にはエポキシ基含有のものとアミノ基、カルボキ
シル基、水酸基、メルカプト基などの少なくとも１種類
の基を有するものとを組合わせるか、またはカルボキシ
ル基を含有するものとアミノ基、水酸基の少なくとも１
種類の基を含むものとを組合わせるか、さらにはイソシ
アネート基含有のものと水酸基、アミノ基、メルカプト
基、カルボキシル基などの少なくとも１種類の基を含む
ものとを組合わせるかして、組合わせた基を互いに反応
させて重合体をより高分子量化し、耐摩耗性の優れた膜
が得られるような配慮をすることがのぞましい。

また、これら官能基を有する含フッ素重合体に対して、
それぞれの官能基と化学反応を起こす官能基を有する有
機化合物を加えて高分子量化させてもよい、このような
組合わせの好適な例としてイソシアネート基含有含フッ
素重合体にエチレングリコールもしくはジアミノジフェ
ニルメタンなどを加える組合わせ、または水酸基含有含
フッ素重合体にイソシアネート化合物などを加える組合
わせなどを挙げることができる。

以上述べた含フッ素重合体はそれ自体で弁体の材料表面
に対してかなりの親和性を示すものであるが、弁体を構
成する材料の種類によりては必ずしも充分な被着強度を
示すとは限らないので、このようなときには被膜と相手
材との間に両者に対して親和性のある薄膜（ブライマー
と呼ぶ）を介在させることが好ましく、そのプライマー
の一つの例としてポリメチルメタクリレートを枝成分と
し、メチルメタクリレート単位またはヒドロキシルエチ
ルメタクリレート単位を幹成分とするグラフト重合体を
挙げることができる。

そして、このような含フッ素重合体を塗布する方法は、
通常の塗装に用いられる方法でよく特に限定されるもの
ではないが、スプレー法、浸漬法などは簡便で実用的で
あり、塗装液の歩留りの点からは浸漬法が最も好ましい
といえる。これらの塗装に際しては、含フッ素重合体を
適当な溶剤に溶解させて適度の濃度に調整した塗液が用
いられるが、このような重合体の溶液濃度は通常０，３
〜１０．０重量％、特に薄膜塗装を行なうときは０．３
〜３．０重量％が好ましい、なぜならば、分散液の濃度
が１０重量％を越えると塗膜が厚くなり、その結果、弁
体を構成する材料との反応性、親和性に関与しない遊離
反応性末端基を多くすることになって、潤滑性が劣る恐
れがある。また、弁体表面の寸法精度を悪くさせないた
めにも、被覆する膜厚は３ＩＩｍ以下、好ましくはｌ−
以下である。なお、塗装が終われば溶剤を除去するため
に乾燥（たとえば溶剤としてフレオンを使用したときは
５０°Ｃ程度の熱風乾燥炉などを利用して）、さらには
充分な乾燥および塗膜中の重合体の官能基と弁体を構成
する樹脂との反応または親和性促進を兼ねた高温（１０
０℃以上）で熱処理を行なうことが望ましく、このよう
な高温処理によってさらに耐久性（密着強度）に優れた
被膜が得られることになる。

［作用〕 二の発明の水栓用弁装置は、各弁体の一部または全部が
樹脂で構成されているため、機械的または熱的な衝撃に
強く、耐腐食性に優れるばかりでなく、含フッ素重合体
からなる薄膜を弁体の摺接面に施すことによって、確実
な止水に必要な高弾性、耐クリープ性および摺接面の寸
法精度等弁体基材自体の性質を全く劣化させることなく
、長期にわたって良好な潤滑特性を発現させることが可
能となる。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例を示すが、原材料の配合割合
はすべて重量％である。樹脂製弁体は、二軸押出機で溶
融ブレンドを行ない造粒し、得られたベレットを金型に
射出成形し、第１図から第４図に示した弁体７を得た。

また、膜厚、実用的機能試験の測定法はつぎのとおりで
ある。

（１）膜厚： 塗膜を形成した各実施例および比較例の弁体成形品に対
して、弁体基材の成形時、後加工時および塗膜成形時の
いずれの場合においても弁体の摺接面の約半分の面に塗
膜を形成させ残る約半分の面に塗膜を形成させないよう
にして、塗膜を形成した部分と形成しない部分との膜厚
の段差を表面粗さ計（日本真空技術社製：　Ｄａｋｔａ
ｋ　ＩＩ　Ａ型）で測定する。なお、油膜状の被膜にワ
いては測定しない。

（２）実用的機能試験： 孔付バルブ社製のシングルレバー式混合水栓に１３０Ｏ
Ｎを用い、第１図の弁体７にあたるディスクをこの実施
例の樹脂製とし、摺接する弁体６をアルミナ製または樹
脂製として取付け、耐久試験前の初期のトルク試験と止
水試験とを行なった。トルク試験においては、レバーの
上下（止水、流れ、流！調節）、左右（温水、冷水の温
度１！１Ｉｆｆ）のトルクを、シンポ工業社製のデジタ
ルフォースゲージ叶Ｇ−２Ｋを用いて測定し、止水試験
においては、レバーを中央下部（止水状態）とし、ポン
プによって水圧を最大１７．５　ｋｇｆ／ｃ４までかけ
、１分間全（水漏れしない最大水圧を測定した。

これらの初期試験において、止水試験で水圧１７゜５ｋ
ｇｆ／ｄにおいて完全に止水したものについて、シング
ルレバー式混合水栓耐久試験機（図示省略）に初期試験
したものと同じシングルレバー式混合栓のレバー１０を
連結し、第５図に示すように、レバー１０を右端上部Ｒ
ｕから右端下部Ｒｄ　（冷水）→左端下部圓（熱湯９０
℃）→左端上部Ｌｕ（止水）→左端下部Ｌｄ　（熱湯９
０℃）→中央下部Ｃｄ　（温水）→中央上部Ｃｕ　（止
水）→中央下部Ｃｄ　（温水）右端下部Ｒｄ　（冷水）
→右端上部Ｒｕ　（止水）を１サイクル（所用時間約２
５秒）として、２０万サイクルの耐久試験を行ない、１
０万サイクルおよび２０万サイクルの試験後のトルクと
止水性とを初期と同様の方法で確認した。なお、止水性
の低下したものについては、それ以上の耐久試験は行な
わなかった。

さらに、各実施例および比較例に使用した主要原材料は
つぎのとおりである。なお、これら原材料をそれぞれに
付記した番号および〔〕内に示す略号によって表わし簡
略化することとする。

潤滑性被膜形成用材料： ■（ＰＦＣ−１） ■（ＰＦＣ−２） ■（ＰＦＣ−３） ■（ＰＦＣ−４） ｃ、Ｆ、、Ｃｍ　Ｈ，Ｏｆ（ ■　不官能性オルガノポリシロキサン〔ポリシロキサン
〕 （信越化学工業社製：シリコーンオイルＫＦ９６、粘度
３０００ｃｐ　）、 ■　水酸基含有オルガノポリシロキサン〔シリコーンジ
オール〕 （同上社製：シリコーンジオールＸ−２２−１６０Ｃ）
、■〔触媒〕 （ジブチルシンジラウレート） ■（ＦＡＩ） （洋ベア・ルーロン工業社製：　Ｒ６００、ポリアミド
イミド樹脂にフッ素樹脂を分散させたもの）、 樹脂弁体成形用材料： ■　ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ−１）ポリエーテ
ルイミド樹脂（米国ジー・イー社製：ウルテム１０００
、ガラス転移点２１７℃）７０％と炭素繊維（東邦レー
ヨン社製：ベスファイ）ＨＴＡ、繊維径７．２　ｍ、引
張り弾性率２４０００Ｋｇ／ａｍ”）　３０％との溶融
ブレンド組成物、［相］　ポリエーテルイミド樹脂（Ｐ
ＥＩ−２）上記のポリエーテルイミド樹脂７０％とガラ
ス繊Ｉ！（旭ファイバーグラス社製、繊維径１３ｐ、繊
維長３曽−）３０％との溶融ブレンド組成物、 ■　ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ−３３上記のポリ
エーテルイミド樹脂６０％と炭素繊維（東邦レーヨン社
製：ベスファイトＨＴＡ、繊維径７．２μ、引張り弾性
率２４０００Ｋｇ／＋ｓｍ″）２０％と、マイカ（カナ
ダマイカ社製：マイカＳ−３２５、平均粒径１３ｍ、５
０ｎ以下焼＜９９％）２０％との溶融ブレンド組成物、 ■　ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ）ポリエーテル
サルホン（英国アイ・シー・アイ社製：ピクトレックス
Ｐ　Ｅ　５４８００Ｐ　、ガラス転移点２００℃）２０
％と、炭素繊維（東邦レーヨン社製：ベスファイトＨＴ
Ａ、繊維径７．２ｎ、引張り弾性率）３０％との溶融ブ
レンド組成物、 ［相］　耐熱製ポリアミド樹脂（ＰＡ）ポリアミド樹脂
（三井石油化学工業社製；アーレン＾＾−３００、ガラ
ス転移点１２５°ｃ）７０％、炭素繊維（東邦レーヨン
社製：アスファイトＨＴＡ、繊維径７．２μ、引張り弾
性率２４０００ｋｇ／＊鑵９３０％との溶融ブレンド組
成物。

実施例１〜１０＝ 第１図から第４図に示すような構造の止材パルプ社製ニ
シングルレバー混合栓ＫＭ３０ＯＮの弁体（第１図の弁
体７）を、第１表に示す成形用材料■〜＠を用いて射出
成形し、成形後その摺接面を平面研削盤によって平面度
を出し、さらにラップ機で表面粗さを出した。ついで、
第１表に示すような含フッ素重合体■〜■を実施例２以
外はそれぞれ１．０％濃度（ただし実施例６については
■と■との和、また実施例２は４．０％濃度になるよう
に溶解したフレオン１１３溶液に弁体７を浸漬し、取り
出した後、これを５０°Ｃで乾燥、さらに実施例１〜９
においては２００°Ｃ１実施例１０においては１００℃
で熱処理し、潤滑性被膜の形成を弁体７の摺接面上に完
成させ、膜厚の測定（実施例Ｉを除く）および弁体６の
材料をアルミナとしたときの実用的機能試験を行なった
。得られた結果を第１表に併記した。

実施例１１および１３： 弁体７はいずれの場合も実施例３と全（同様にし、また
弁体６を、第１表に示すように実施例１１および１２に
おいては■とし、実施例１３においては＠としたこと以
外は実施例１〜４と全く同様の操作を行ない、得られた
弁体７の被膜の膜厚測定と、実用的機能試験を行なった
。得られた結果を第１表に併記した。

比較例１〜１０： 実施例１〜１３におけると同じ弁体７を第２表に示す原
材料■〜＠を用いて射出成形し、成形後その摺接面を平
面研削盤にて平面度を出し、さらにラップ機で表面粗さ
を出した。比較例６〜９においては、さらに弁体７に第
２表に示すような潤滑性被膜形成材料■、■および■を
用いて被膜を形成させたが、比較例６〜Ｂにおいてはそ
れぞれ１．０％濃度になるように、比較例９においては
１２％濃度になるように溶解したフレオン１１３溶液に
弁体７を浸漬し、取り出した後５０℃で乾燥さらに比較
例６．７および９については２００℃、比較例８につい
ては１００°Ｃで熱処理をして潤滑性被膜を弁体７の摺
接面に形成させた。また、比較例１０においては第２表
に示すようなフッ素樹脂含有重合体■をスプレーコート
し、２００’Ｃで焼き付けた。これら被膜の膜厚測定お
よび弁体６をアルミナとしたときの実用的機能試験を行
ない、その結果を第２表に併記した。

比較例１１および１２： 弁体７を比較例１１および１２においては比較例７と全
（同様にした。なお、弁体６は、比較例１１においては
■を、また比較例１２においては＠をそれぞれ成形材料
として射出成形した後、摺接面を平面研削盤にて平面度
を出し、さらにラップ機で表面粗さを出したものであり
、前記の実施例、比較例と同様に膜厚と実用的機能試験
を行なった。得られた結果を第２表に併記した。

第１表および第２表からつぎのことが明らかである。す
なわち、実施例１〜１３は実用的機能試験における２０
万サイクル後の耐久試験結果も耐久試験開始前と同様に
、最大１７．５ｋｇ／ｃｄの水圧で全く漏れがなく、ハ
ンドルトルクも非常に小さく優れている。中でもこの発
明において特定した潤滑性被膜形成材料の中で、樹脂に
対して親和性の高い官能基を含有しているものを使用し
た実施例２〜１３は、２０万サイクルの試験においても
ハンドルトルクの変化率が小さく特に優れている。

これに対して、弁体の摺接面に潤滑性被膜を施さなかっ
た比較例１〜５の中で、比較例２以外は止水性に問題が
なかったもののハンドルトルクが初期から非常に大きく
、比較例２においては、ハンドルトルクも初期から太き
（、さらに止水性も１０万サイクル後に１７．５ｋｇｆ
／ｃｄの水圧を止水することが出来なかった。この発明
において特定した潤滑性薄膜が用いられた比較例６．７
．８．１１および１２は止水性については問題はないが
、ハンドルトルクについては初期は非常に小さい値を示
していたが耐久試験の進行に伴って急激に増大した。

さらにこの発明において特定した潤滑性薄膜が用いられ
てもその膜厚が厚過ぎる比較例９、およびこの発明以外
のバインダー樹脂にフッ素樹脂が分散させである厚膜の
潤滑性被膜を用いた比較例１０は耐久試験前から１７．
５　ｋｇｆ／ｄの水圧を止水することが出来なかった。

このように比較例１〜１２は、実施例１〜１３と比較し
て、いずれも遥かに劣った結果を示した。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の摺接面に潤滑性薄膜を有
する樹脂弁体は、潤滑性および耐摩耗性に優れ、機械的
および熱的な衝撃に強く、薄膜であることから、摺接面
の表面粗さ、平面度においてもきわめて精度の高いもの
に仕上がった弁体の表面精度になんら悪影響を及ぼすこ
とがない。その結果、この弁体を使用した水栓用弁装置
は、冷水から熱水までの幅広い温度領域において、レバ
ー等による駆動操作が長期にわたって軽快であり、落し
たり乱暴な取り扱いをしても亀裂が入ることはなく、冷
水と熱水のくり返しくサーマルショック）にもきわめて
強いので、水漏れ、吐水不能などを１１実に防止できて
信頼性は高く、弁体の製造も射出成形法で安価に量産で
き、後加工する場合にも多数個を短時間で処理すること
が出来るものである。したがって、この発明の意義はき
わめて大きいということが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は家庭用水道に用いられる温水・冷水混合栓の構
造を例示する縦断面図、第２〜４図はその弁体の作動機
構を示すための弁体横断面図、第５図は第１図の外観を
示すための斜視図である。 １・・・・・・ハウジング、　　　２・・・・・・流出
路、３．４・・・・・・流入路、　　５・・・・・・弁
収納凹部、６．７・・・・・・弁体、　　　８・・・・
・・案内板、９・・・・・・上蓋、　　　　　　１０・
・・・・・レバー１１・・・・・・突起、　　　　　１
２・・・・・・ベース、１３．１４・・・・・・流入路
、１５・・・・・・流通路、１６・・・・・・Ｏリング
、　　　１７・・・・・・リンク棒、１８・・・・・・
ピン。 特許出願人　　　洋ヘア・ルーロン工業株式会社同　代
理人 鎌 田 文

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）摺動自在に重ね合わされた切欠または開口を有す
   る少なくとも二つ以上の弁体の組み合わせによって止水
   または流量調整を行なう水栓用弁装置において、この弁
   体の少なくとも一つが、ガラス転移点が１００℃以上の
   熱可塑性樹脂の成形品からなり、その摺接面に炭素数２
   〜２０のポリフルオロアルキル基を有するポリフルオロ
   アルキル重合体またはフルオロポリエーテル重合体から
   選ばれる含フッ素重合体からなる薄膜を形成したことを
   特徴とする水栓用弁装置。