JPH02261850A - フッ素ゴム成形品の製造方法 - 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】 発明の技術分野 本発明はパツキン、ガスケットなどのシール用部材とし
て用いられるフッ素ゴム成形品およびその製造方法に関
する。

発明の技術的背景およびその問題点 フッ素ゴム成形品は、耐熱性、耐薬品性、耐油性などに
優れているため、パツキン、ガスケットなどの流体シー
ル用部材として広く利用されている。

ところが、このようなフッ素ゴム成形品を摺動部でのシ
ール用部材として用いた場合、摩擦係数が充分には小さ
くなく、さらに摩擦係数が小さいフッ素ゴム成形品の出
現、が望まれていた。

そこでフッ素ゴムに加硫剤および充填剤とともにフッ素
樹脂などの固体潤滑剤の粉末を配合してフッ素ゴム配合
物を調製し、次いでこの配合物を加硫成形して成形品を
製造することにより、このフッ素ゴム成形品の摩擦係数
を減少させる方法が提案されている。この方法によれば
、得られるフッ素ゴム成形品は、フッ素ゴム配合物に配
合されるフッ素樹脂粉末の量を増加させるほど摩擦係数
が小さくなるが、現状ではこのフッ素樹脂粉末の充填量
に制限があるため、未だ摩擦係数が充分に小さなフッ素
ゴム成形品が得られていない。

すなわち、フッ素ゴム１００重量部に対して３０重量部
以上のフッ素樹脂粉末を混入させたフッ素ゴム配合物を
用いた場合、混線時に粘度が高くなりすぎて混練しにく
くなり、混線工程においてフッ素樹脂粉末が繊維化した
り、凝集したりして練り上り配合物が列理方向に層を形
成し、またゴム分散不良を引き起す。そのため、得られ
た成形品の機械的強度が著しく低下し、たとえば列理と
直角の方向に裂けやすいなどの問題点があった。

発明の目的 本発明はこのような従来技術に伴なう問題点を解決しよ
うとするものであって、フッ素樹脂粉末を多量に含むた
め摩擦係数が小さく、かつ機械的特性に優れたフッ素ゴ
ム成形品を提供することを目的としており、またこのよ
うなフッ素ゴム成形品を容易に製造できるフッ素ゴム成
形品の製造方法を提供することを目的とする。

発明の概要 本発明に係るフッ素ゴム成形品は、フッ素ゴム１００重
量部に対して３０〜１５０重量部のフッ素樹脂粉末を含
むことを特徴としてい乙。

本発明に係るフッ素ゴム成形品の製造方法は、フッ素ゴ
ム１００重量部に対して、フッ素樹脂粉末３０〜１５０
重量部、有機溶剤２〜４０重量部、加硫剤および充填剤
を混練してフッ素ゴム配合物を調製し、次いでこのフッ
素ゴム配合物を熱処理した後成形することを特徴として
いる。

本発明に係るフッ素ゴム成形品は、多量のフッ素樹脂粉
末を含んでいるため、摩擦係数が小さく摺動部のシール
用部材として好適である。

また本発明に係るフッ素ゴム成形品の製造方法は、フッ
素ゴム配合物に有機溶剤を加えたため、混線が容易であ
り、短時間に効率よく均一な練」二り配合物を得ること
ができ、摩擦係数が小さく機械的特性に優れた成形品を
製造できる。

発明の詳細な説明 以下本発明に係るフッ素ゴム成形品およびその製造方法
について具体的に説明する。

本発明に係るフッ素ゴム成形品の製造方法では、フッ素
ゴム、フッ素樹脂粉末、有機溶剤、加硫剤および充填剤
を含むフッ素ゴム配合物が原料として用いられる。

本発明ではフッ素ゴムとしては、従来フッ素ゴム成形品
を製造する際に用いられるフッ素ゴムが広く用いられる
が、具体的には下記式［１１、［１１］で示されるフッ
素ゴムが好ましく用いられ、このようなフッ素ゴムで市
販されている。

−ｆＣＦ　　Ｃ１ｌ　　廿−−（ＣＦ　　ＣＦ２←７　
　　　　・・・［１］２ｘ ＣＦ３ −ｆｆｃＦ　　ＣＨ廿−責ＣＦＣＦ２廿７云ＣＦ２ＣＦ
２ヒフ２ｘ ・・・　［ＩＩ］ 本発明ではフッ素樹脂粉末としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）　、テトラフルオロエチレン−
パーフルかロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ
）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体（ＰＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチ
レン共重合体（ＥＴＰＥ）、三フッ化塩化エチレン（Ｃ
ＴＦＥ）　、フッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂の粉末
が用いられ、このうちＰＴＦＥ粉末が好ましく用いられ
、特に低分子量たとえば１０００〜３０，０００の分子
量を有するＰＴＦＥ粉末が好ましく用いられる。

このようなフッ素樹脂粉末は、通常、平均粒径が０，５
〜５０　ｍｍ　ｓ好ましくは３〜３０　ｍｒａであるこ
とが望ましい。

本発明で用いられるフッ素ゴム配合物では、このような
フッ素樹脂粉末は、フッ素ゴム１００重量部に対して３
０〜１５０重量部、好ましくは５０〜１００重量部の量
で用いられる。

フッ素ゴム１００重量部に対して５０重量部以上のフッ
素樹脂粉末を用いることにより、摩擦特性および摩耗特
性が優れたフッ素ゴム成形品を得ることができる。そし
て、この効果はフッ素樹脂粉末の充填量が増加するほど
顕著であるが、フッ素樹脂の充填量が１５０重量部を超
えるとフッ素ゴム成形品の機械的強度が低下する傾向が
生ずる。

本発明に係るフッ素ゴム配合物に用いられる有機溶剤と
しては、フッ素ゴムとの相溶性が良好であるとともに、
沸点が低く成形前の熱処理の温度で蒸発させて容易に除
去でき、成形品中に残留することのない有機溶剤が好ま
しく用いられる。このような有機溶剤としては、具体的
には、アセトン、トルエン、四塩化炭素、ジエチルケト
ン、ベンゼン、クロロホルム、メチルエチルケトンなど
を用いることができる。

本発明で用いられるフッ素ゴム配合物では、このような
有機溶剤は、フッ素ゴム１００重量部に対して、通常２
〜４０重量部好ましくは５〜３０重１部の１で用いられ
る。

フッ素ゴム１００重量部に対して２重量部以上の有機溶
剤を用いることにより、フッ素ゴム配合物の粘度を低下
させ、フッ素樹脂粉末、加硫剤などの分散を向上させる
ことができる。また、４０重量部以下の有機溶剤を用い
ることにより、成形品に有機溶剤が残留することを防止
できる。

本発明に係るフッ素ゴム配合物に用いられる加硫剤とし
ては、従来フッ素ゴムの加硫に用いられる公知の加硫剤
のいずれを用いてもよい。このような加硫剤としては、
具体的には、Ｎ、Ｎ−ジシンナミリデンー１．６−ヘキ
ザンジアミン、ヘキサメチレンジアミン・カルバメート
などのアミン系加硫剤、ビスフェノールＡＦ、４．４−
ジヒドロキジルジフェニルなどのポリオール系加硫剤、
２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ
）ヘキサン、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）ヘキシン−３などのパーオキサイド加硫
剤、などを用いることができる。

本発明に係るフッ素ゴム配合物では、このような加硫剤
は、フッ素ゴム１００重量部に対して０．５〜７．０重
量部の量で用いられる。

上記したようなフッ素ゴム、フッ素樹脂粉末、有機溶媒
および加硫剤を含むフッ素ゴム配合物は、これら以外に
充填剤を含んでいてもよい。このような充填剤としては
、フッ素ゴム成形品に用いられる公知の充填剤のいずれ
を用いてもよく、具体的にはカーボン、マグネシア、炭
酸カルシウム、マイカ、シリカなどを挙げることができ
る。

このような充填剤は、フッ素ゴム１００重量部に対して
１〜１００重量部の量で用いられることが好ましい。

上記のようなフッ素ゴム配合物を調製するには、以下の
ようにすればよい。

すなわち本発明に係るフッ素ゴム配合物は、まずフッ素
ゴムに有機溶剤を加えて混合してフッ素ゴムを膨潤させ
、次いでこの、膨潤されたフッ素ゴムに、フッ素樹脂粉
末および加硫剤と、必要に応じて充填剤とを配合し、ロ
ール練りを行なうことにより調製することができろ。

このようにして調製されたフッ素ゴム配合物からフッ素
ゴム成形品を製造するには、フッ素ゴム配合物を６０〜
１３０℃の温度に加熱して５〜６０分間熱処理して、有
機溶剤を蒸発させて除去し、次いで金型内に有機溶剤が
除去されたフッ素ゴム配合物を供給して通常の加硫成形
を行なえばよい。

発明の効果 本発明に係るフッ素ゴム成形品は、フッ素ゴム１００重
量部に対して５０〜１５０重量部のフッ素樹脂を含んで
いるため、摩擦係数が小さく摺動部のシール用部材とし
て好適である。

本発明に係るフッ素ゴム成形品の製造方法では、フッ素
ゴム１００重量部に対して、フッ素樹脂粉末５０〜１５
０重量部、有機溶剤２〜４０重量部および加硫剤を含む
フッ素ゴム配合物を用いてフッ素ゴム成形品を製造して
おり、該フッ素ゴム配向物は混線が容易で短時間に効率
よく均一な線上り配合物を得ることができ、したがって
摩擦係数が小さく、また機械的特性に優れたフッ素ゴム
成形品を得ることができる。

以下本発明に係るフッ素ゴム成形品およびその製造方法
について実施例により説明するが、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。

実施例１ ］−００重量部のフッ素ゴムと、１００重量部のポリテ
トラフルオロエチレン粉末（平均粒径５μｍ）と、２０
重量部のアセトンと、５重量部の加硫剤と、１５重量部
の充填剤とを含むフッ素ゴム配合物をロール練りして線
上り配合物を得た。

この線上り配合物を１００℃の温度に加熱して３０分間
熱処理した後、金型内に充填して加硫成形しフッ素ゴム
成形品を得た。

次いで、得られたフッ素ゴム成形品の機械的特性、すな
わち摩擦係数、テーパー摩耗指数、硬さ、列理方向の引
張強さ、列理方向の伸び、列理方向の１００％伸び率に
対するモジュラスおよび粘着性とを測定した。

得られた結果を表１に示す。

テーパー摩耗指数、硬さ、引張強さ、伸びおよび１００
％伸び率に対するモジュラスは、ＪＩＳＫ６３０１に規
定される方法に準拠して測定した。

また、摩擦係数はＪＩＳ　Ｋ　１５００に規定される方
法に準拠して測定し、粘着性はＡＳ丁Ｍ　１８２４に規
定される方法に準拠して測定した。なお表１に示される
値は１０個の成形品に対して得られた値の平均である。

比較例１ １００重量部のフッ素ゴムと、２５重量部のポリテトラ
フルオロエチレン粉末と、５重量部の加硫剤と、および
１５重量部の充填剤とを含むフッ素ゴム配合物をロール
練りして線上り配合物を得た。

得られた線上り配合物を用いて実施例１と同様にして熱
処理および加硫成形を行ない、フッ素ゴム成形品を製造
した。

次いで得られたフッ素ゴム成形品機械的特性を実施例１
と同様にして測定した。得られた結果を表１に示す。

表１ 実施例２ １００重量部のフッ素ゴムと、１００重量部のポリテト
ラフルオロエチレン粉末（平均粒径５μｍ）と、２０重
量部のアセトンと、５重量部の加硫剤とを含むフッ素ゴ
ム配合物をロール練りして線上り配合物を得た。

得られた線上り配合物を用いて実施例１と同様にして熱
処理および加硫成形を行ないフッ素ゴム成形品を製造し
た。

次いで得られたフッ素ゴム成形品の列理方向の引張強さ
および伸びと、列理と直角をなす方向の引張強さおよび
伸びとを実施例１と同様にして測定した。

得られた結果をロール練りに要した時間とともに表２に
示す。

比較例２ １００重量部のフッ素ゴムと、１００重量部のポリテト
ラフルオロエチレン粉末と、５重量部の加硫剤とを含む
フッ素ゴム配合物をロール練りして線上り配合物を得た
。

［ 得られた線上り配合物を用いて実施例１と同様にして熱
処理および加硫成形を行ないフッ素ゴム成形品を製造し
た。

次いで得られたフッ素ゴム成形品の列理方向の引張強さ
および伸びと、列理と一直角をなず方向の引張強さおよ
び伸びとを実施例１と同様にして測定した。

得られた結果をロール練りに要した時間とともに表２に
示す。

表２ この表２から、本発明に係るフッ素ゴム成形品は、列理
方向と列理に直角方向とで機械的性質の差が小さいこと
がわかる。このことは、本発明に係るフッ素ゴム成形品
では、フッ素ゴム中にフッ素樹脂粉末が均一に配合され
ていることを意味していると考えられる。これに対して
比較例２に係るフッ素ゴム成形品は、列理方向と列理に
直角方向とで機械的性質の差が大きく、このことは比較
例ではフッ素ゴム中にフッ素樹脂粉末が均一には配合さ
れず、シート平面と平行にフッ素樹脂粉末の層が形成さ
れていることを意味していると考えられる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フッ素ゴム１００重量部に対して３０〜１５０重
   量部のフッ素樹脂粉末を含むことを特徴とするフッ素ゴ
   ム成形品。
2. （２）フッ素ゴム１００重量部に対して、フッ素樹脂粉
   末３０〜１５０重量部、有機溶剤２〜４０重量部および
   加硫剤を混練してフッ素ゴム配合物を調製し、次いでこ
   のフッ素ゴム配合物を熱処理した後成形することを特徴
   とするフッ素ゴム成形品の製造方法。