【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ゴム成形物に関する。更に詳しく
は、ガス透過性を低減し、密封性にすぐれたゴム
成形物に関する。
〔従来の技術〕
例えば、アキユムレーターには、弾力性の点か
らゴム製の袋状物が使用されることが多い。とこ
ろで、ゴムには、本来気体を透過する性質（浸透
漏洩）があるため、密封性が必要とされる場合に
は、ゴム材料の変更や改質（例えば架橋度を上げ
るなど）によつて、透過性の問題に対処してい
る。
具体的には、ゴム材料と配合剤とを選択するこ
とにより、気体透過性をかなり低減させることは
できるものの、高分子物質であるゴムが本来有す
る性質である気体透過性の改善には限界がある。
また、ゴムの架橋度を上げる方法もよく行われる
が、これにもやはり限界があり、この限界以上の
透過性の低減を求めると、ゴムの特性である柔軟
性などが失われるようになる。従つて、何らかの
方法によつて、ゴム本来の特性を失わせることな
く、気体透過性を更に低減できれば、実用面で非
常に有効である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本出願人は先に、従来用いられているアキユム
レーターのプラダなどのゴム成形物において、材
料などの変更や改質によつても十分に低減するこ
とのできなかつた気体透過性を、フツ素系化合物
のプラズマ重合体層で表面被覆することにより、
ゴム自体の特性を実質的に損うことなしに、有効
に低減し得ることを見出している（特開昭58−
219045号公報）。
かかる処理方法は実際に有効であるが、処理時
間や被覆の密着性などを更に改善することができ
れば、それの工業的価値は更に高められることに
なる。本発明者らは、従来のプラズマ重合法に代
つて、高周波スパツタリング法を採用することに
より、上記課題を効果的に解決することができ
た。
〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕
従つて、本発明はゴム成形物に係り、このゴム
成形物は、その表面にスパツタリング法によりフ
ツ素系重合体の薄膜を形成させてなる。
フツ素系重合体としては、例えばテトラフルオ
ロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオ
ロクロルエチレン、テトラフルオロプロピレンな
どの単独重合体または共重合体が、円板状その他
タ−ゲツトとして電極に取付け可能な形状で用い
られる。
図面の第１図は、高周波スパツタリング法の概
要を示すものである。高周波スパツタリング装置
１内の上部電極２には、取付用のネジ加工を施し
た円板状のフツ素系重合体成形物（直径100mm、
厚さ10mm）をタ−ゲツト３として取付け、一方下
部電極４にはアルコールで脱脂したゴム成形物５
を搭載した。装置内の圧力を排気口６からの排気
で減圧とした後、不活性ガス導入口７から１×
10-3Torrのオーダーのアルゴンガスを導入し、
まずゴム成形物の表面の清浄化のため、高周波電
源８およびマツチングボツクス９からの高周波を
用い、出力約50〜100Wで約１〜５分間スパツタ
エツチングを行なつた後、出力約100〜300Wで約
１〜30分間高周波スパツタリングを行ない、フツ
素系重合体の薄膜を成形物表面に形成させる。な
お、符合１０は、真空計である。
このようにして表面処理されるゴム成形物は、
高周波スパツタリングが気相反応として行われる
のでその形状に格別の制限はなく、またその材質
についても、ニトリルゴム、ブチルゴム、フツ素
ゴム、シリコンゴム、アクリルゴムなどに広く適
用することができる。
〔発明の効果〕
本発明に係るゴム成形物は、その表面にスパツ
タリング法により耐食性および柔軟性を有するフ
ツ素系重合体の薄膜を形成させてなるが、従来公
知のプラズマ重合体層で表面被覆したものと比較
して、次のような点での特徴を有している。
(1) プラズマ重合法のものと同様に、ゴム成形物
のゴム特性を実質的に損うことなく、ガス透過
性を低減することができる。
(2) 高周波スパツタリング法では、同程度のガス
透過低減効果を得るのに、一般に60分間程度処
理されるプラズマ重合法の1/10程度の処理時間
で済み、従つてコスト的に有利である。
(3) ゴム成形物表面と薄膜との密着性も高周波ス
パツタリング法の方が良好で、膜質などの再現
性の点でもすぐれている。
(4) 本発明がアキユムレーターのプラダなどに適
用されると、通常のものよりも気体透過量が少
ないため、封入されているガスの減少速度が大
幅に抑制され、従つて減少分のガスを補給する
システムの場合には、補給するガスの量および
回数を減少させることができ、また補給が行わ
れないシステムでは、その寿命を延ばすことが
できるという効果を奏する。
(5) アキユムレーターのプラダ以外には、例えば
食品製造機械の密封部品、あるいは真空用部品
としてＯ−リング、パツキン、回転シールなど
に適用することができ、いずれもガスの放出防
止効果を奏する。更に、食品製造機械の密封部
品の場合には、こうした効果に加えて、可塑剤
などの滲出を抑制し、それの食品への移行を防
止するという効果をも示す。
〔実施例〕
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例
図示された態様に従つて、ニトリルゴムシート
の表面上へのポリテトラフルオロエチレンの高周
波スパツタリング法による薄膜の形成が行われ
た。高周波スパツタエツチングは、アルゴン圧力
10-2Torr、出力50W、時間２分間の条件下で行
われ、次いで出力100Wで高周波スパツタリング
が行われた。
得られた高周波スパツタリング薄膜形成ニトリ
ルゴムシートについて、東洋精機製ガス透過率測
定器を用い、圧力差860mmHgの条件下で窒素ガス
の透過度を測定すると、３回の平均値として次の
ような値が得られた。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a rubber molded product. More specifically, the present invention relates to a rubber molded product with reduced gas permeability and excellent sealing properties. [Prior Art] For example, rubber bags are often used in accumulators due to their elasticity. By the way, since rubber inherently has the property of permeating gas (permeation leakage), when sealing performance is required, the rubber material can be changed or modified (for example, by increasing the degree of crosslinking). It addresses the issue of transparency. Specifically, although it is possible to considerably reduce gas permeability by selecting rubber materials and compounding agents, there is a limit to the improvement of gas permeability, which is an inherent property of rubber, which is a polymeric substance. be.
In addition, methods of increasing the degree of crosslinking of rubber are often used, but this method also has a limit, and if the permeability is reduced beyond this limit, the flexibility, which is a characteristic of rubber, will be lost. Therefore, it would be very effective in practical terms if the gas permeability could be further reduced by some method without losing the original properties of rubber. [Problems to be Solved by the Invention] The applicant has previously discovered that in rubber molded products such as Prada, an accumulator, which has been used in the past, it is not possible to sufficiently reduce the problem by changing or modifying the materials. By coating the surface with a plasma polymer layer of a fluorine-based compound, the gas permeability was improved.
It has been discovered that the reduction can be effectively achieved without substantially impairing the properties of the rubber itself (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1999).
Publication No. 219045). Although such a treatment method is actually effective, its industrial value would be further increased if the treatment time, coating adhesion, etc. could be further improved. The present inventors were able to effectively solve the above problem by employing a high frequency sputtering method in place of the conventional plasma polymerization method. [Means for Solving the Problems] and [Operation] Therefore, the present invention relates to a rubber molded article, which is formed by forming a thin film of a fluoropolymer on the surface of the rubber molded article by a sputtering method. . Examples of fluorine-based polymers include homopolymers or copolymers such as tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, and tetrafluoropropylene, which have a disc shape or other shape that can be attached to an electrode as a target. used in FIG. 1 of the drawings shows an overview of the high frequency sputtering method. The upper electrode 2 in the high-frequency sputtering device 1 is made of a disc-shaped fluoropolymer molded material (100 mm in diameter,
10mm thick) was attached as the target 3, while a rubber molded article 5 degreased with alcohol was attached to the lower electrode 4.
Equipped with. After reducing the pressure inside the device by exhausting from the exhaust port 6, 1×
Introducing argon gas on the order of 10 -3 Torr,
First, in order to clean the surface of the rubber molded product, sputter etching was performed for about 1 to 5 minutes at an output of about 50 to 100 W using high frequency from the high frequency power source 8 and matching box 9, and then sputter etching was performed for about 1 to 5 minutes at an output of about 100 to 100 W. High-frequency sputtering is performed at 300 W for about 1 to 30 minutes to form a thin film of fluoropolymer on the surface of the molded product. In addition, the code|symbol 10 is a vacuum gauge. The rubber molded product whose surface is treated in this way is
Since high frequency sputtering is carried out as a gas phase reaction, there are no particular restrictions on its shape, and it can be widely applied to nitrile rubber, butyl rubber, fluorine rubber, silicone rubber, acrylic rubber, etc. [Effects of the Invention] The rubber molded product according to the present invention has a thin film of a fluorine-based polymer having corrosion resistance and flexibility formed on its surface by a sputtering method. Compared to the previous model, it has the following characteristics: (1) Similar to the plasma polymerization method, gas permeability can be reduced without substantially impairing the rubber properties of the rubber molded product. (2) The high-frequency sputtering method requires about 1/10 the processing time of the plasma polymerization method, which generally takes about 60 minutes, to obtain the same gas permeation reduction effect, and is therefore advantageous in terms of cost. (3) The high-frequency sputtering method also has better adhesion between the surface of the rubber molded product and the thin film, and is also superior in terms of reproducibility of film quality. (4) When the present invention is applied to an accumulator such as Prada, the amount of gas permeation is smaller than that of a normal one, so the rate of decrease in the enclosed gas is greatly suppressed, and therefore the decreased amount of gas can be replenished. In the case of a system in which replenishment is performed, the amount and frequency of gas replenishment can be reduced, and in the case of a system in which replenishment is not performed, the service life can be extended. (5) In addition to the Prada accumulator, it can be applied to, for example, sealing parts for food manufacturing machines, or vacuum parts such as O-rings, packings, and rotary seals, all of which have the effect of preventing gas release. Furthermore, in the case of sealing parts for food manufacturing machines, in addition to these effects, it also exhibits the effect of suppressing the leaching of plasticizers and the like and preventing their transfer to foods. [Example] Next, the present invention will be explained with reference to an example. EXAMPLE According to the illustrated embodiment, a thin film of polytetrafluoroethylene was formed on the surface of a nitrile rubber sheet by high-frequency sputtering. High frequency sputter etching uses argon pressure
This was carried out under the conditions of 10 -2 Torr, an output of 50 W, and a time of 2 minutes, followed by high-frequency sputtering at an output of 100 W. The nitrogen gas permeability of the resulting high-frequency sputtering thin film-forming nitrile rubber sheet was measured using a Toyo Seiki gas permeability meter under conditions of a pressure difference of 860 mmHg, and the following values were obtained as the average value of three measurements: was gotten.
【表】
また、ニトリルゴムシート上に形成された高周
波スパツタリング薄膜について、数回180°屈曲後
セロフアンテープ剥離試験を行なつたが、膜の剥
離はみれらなかつた。[Table] Furthermore, a cellophane tape peeling test was performed on the high-frequency sputtering thin film formed on the nitrile rubber sheet after bending it several times at 180 degrees, but no peeling of the film was observed.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は、高周波スパツタリング装置の一態様
の要部概略図である。
符合の説明、１……高周波スパツタリング装置、
２……上部電極、３……フツ素系重合体ターゲツ
ト、４……下部電極、５……ゴム成形物、７……
不活性ガス導入口、８……高周波電源、９……マ
ツチングボツクス。
FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of one embodiment of a high frequency sputtering device. Explanation of the code, 1...High frequency sputtering device,
2... Upper electrode, 3... Fluorine polymer target, 4... Lower electrode, 5... Rubber molded product, 7...
Inert gas inlet, 8...High frequency power supply, 9...Matching box.