JPH0473140A - 金属部材表面のゴムライニング - 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］ 本発明は、鋼板にめっきや酸洗等の薬液処理する装置の
金属部材表面のゴムライニングに関する。

［従来の技術］ 従来、鋼板の電気めっきや酸洗を行う処理槽等では、耐
食性や絶縁性を確保するために、５Ｓ４１などの金属の
表面に天然硬質ゴムなどの硬質ゴムをライニイングして
いる。

このような硬質ゴムは加熱、冷却の繰返しによる熱疲労
に弱く１例えば第４図に示すように、型鋼材ｌのライニ
ング２には、コーナ一部にクラック３が入りやすい。

これは硬質ゴムの熱膨張（収り率が金属に比べて約１０
倍太き（、特に冷却時において、硬質ゴムの収縮が金属
に拘束されてゴム内部に引張り応力が発生し、硬質ゴム
は伸びが小さいことからクラック発生に至るものである
。

第６図に、６０℃からＩＯ’Ｃに冷却した時の天然硬質
ゴムに発生するミーゼス応力分布の計算結果を示した。

応力はコーナ一部表層が最も大きく、最大２．５８ｋｇ
／ｍｒｒｉ’に達している。天然硬質ゴムの引張り強さ
は第２表に特性を示すように、ｌＯｏＣてほぼ４．０　
ｋ　ｇ　／　ｍ　ｒｎ’であることから、この応力は十
分に高い値であり、この温度変イヒが繰返されるところ
では熱疲労によるクラックの発生が避けられない。この
ようなりラックが発生すると金属の１食性や絶縁性が低
下するという問題がある。

〔発明が解決しようとする課題］ 近年、例えば鋼板のめつきでは、合金めっき等の開発に
より、一つのめつき槽で多種類のめっきを行うようにな
った。このため、硬質ゴムは、操業（例えば処理液温度
６０℃）のあと液抜き・水洗（常温、例えば冬期の場合
１０℃）を経て処理液替後、操業（例えば６０℃）とい
うように前述した温度変化を繰返して受けるため、クラ
ックの発生を避けることができないという問題があった
。

このようなりラックの発生に対する対策としては、伸び
の大きい軟質ゴムをライニングすれば防止することがで
きるが、一般に軟質ゴムは硬質ゴムに比べて耐熱性、′
ｔＦｔ薬品性に劣り、短期間で劣化することから使用で
きないという問題もあった。

本発明はこのような問題点を解決したライニング方法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段ｊ クラックの発生を防止するには、硬質ゴムと金属の熱膨
張差を吸収するが、又は高い応力が発生するのはごく表
層部のみであるから、この表層部分のみゴム材質を改善
することの２つが考えられる。

本発明は、金属部材表面に、軟質ゴムと硬質ゴムとの互
層のライニングを施すことを特徴とする。この互層は、
いずれが金属側であってもよい。

（作用ｊ 第１図に本発明のゴムライニング構造を示す。

第１図（ａ）は金属１表面に先ず軟質ゴム４を張りその
上に硬質ゴム５を張った構造である。金属ｌと硬質ゴム
５の熱膨張差を中間の軟質ゴム４て吸収することにより
、クラックの発生を防止することができる。また、耐熱
性、耐薬品性などについては硬質ゴム５て持たせている
。

ここで、軟質ゴムとは、２０℃において硬度ＨＡ≦８０
（ショアへタイプ）で伸び１００％以上のもの、また、
硬質ゴムとは一２０’ＣＪこおいで硬度ＨＯ≧６５（シ
ョアＤタイプ）で、伸び５０％以下のものである。

第１図（ｂ）は、金属ｌの表面にまず硬質ゴム５を張り
、その上に軟質ゴム４を張った構造である。

ゴムの加硫時、硬質ゴム５の表層は、軟質ゴム４との融
合で、準硬質の中間的な性質を持ったゴムに変化し、ク
ラックが発生にくいゴムとなる。

なお、表面の軟質ゴム４は劣化しやすいという欠点を持
っているが、たとえ軟質ゴム４が劣化しても下層の硬質
ゴム５で１食性や絶縁性を維持することができる。

［実施例］ 第１図によって本発明の１実施例を説明する。

第１図（ａ）は金属１表面にまず厚み２ｍｍで硬度ＨＡ
＝５０前後（ショアへタイプ）の天然軟質ゴム４を張り
、その上に厚み２ｍｍ、硬度）１０＝８０１Ｔｉ７後（
ショアＤタイプ）の天然硬質ゴム５を張ったものである
。

第１図（ｂ）は、金属１表面に厚み３ｍｍの天然硬質ゴ
ム５を張り、その上に厚み５　ｍ　ｍ、硬度Ｈ＾＝６０
前後のブチルゴム４を張ったものである。

ここでまず、これらゴムライニングの耐クラツク性を評
価するために、第２図にフローシートを示すヒートサイ
クルテストを行った。テストビスは、第３図に示すよう
に、長さ２５０ｍｍ、断面７５ｍｍＸ７５ｍｍＸ６ｍｍ
のＳＳ４１製等辺山形鋼６に前述の第１図（ａｌ　、第
１図（ｂ）に示したうイニングを施したもの及び比較材
として既設天然硬質ゴムをライニングしたものの３種を
作成した。これらのテストピースをそれぞれを順次−２
０°Ｃ１９０℃、常温、−２０°Ｃに温度変化させるヒ
ートサイクルを繰返して、クラックの発生をｉ認した。

結果を第１表に示す。既設天然硬質ゴムライニングを施
したテストビー又はヒートサイクル１回目で、コーナ部
全長にクラックが発生した。これに対し、第１図（ａ）
、第１図（ｂ）のライニングを施したテストピースはヒ
ートサイクル１５回の繰返しでもクラック等の発生は全
（認められず、これらゴムライニングは大幅な耐クラツ
ク性向上効果があることを確認した。

つぎに、実操業での効果を確認するために、第１図（ａ
）、第１図（ｂ）に示す両タイプのゴムライニングを施
しためっき槽を製作し、実機として使用した。実操業に
おいても、クラック等は発生せず、大幅な耐クラツク性
向上を示している。

なお、第１図（ａ）のゴムライニング構造において、表
面の天然硬質ゴム５が２ｍｍと薄く、機械的衝撃による
クラックが発生することがある。

したがって、硬質ゴム５表面にさらに軟質ゴムを張って
３層とし、硬質ゴム５の機械的衝撃を保護すると一層望
ましい。

また、第１図（ｂ）のタイプのゴムライニングにおいて
は、表層の軟質ゴム４が劣化しやすいという欠点をもっ
ているため、ブチルゴム、ハイパロン、クロロブレン等
の耐薬品性に優れる軟質ゴムを用いるとさらに好適であ
る。

なお、硬質ゴムとしては、上記天然硬質ゴム以外に、Ｓ
ＢＲ系硬質ゴム、ＳＢＲ系硬質ゴムなどの合成ゴムや、
これらのブレンドゴムでもよい。

第 表 〔発明の効果１ 本発明のゴムライニングを施すことにより、ゴムライニ
ングのクラック発生による設備腐食劣化や絶縁の低下が
皆無となり、操業の安定化、設備の安定化及び補修費の
大幅な削減が可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゴムライニング構造を示す部分断面図
、第２図はヒートサイクルテスト方法のフローシート、
第３図はテストピースの説明図、第４図はゴムライニン
グのクラック発生の説明図、第５図はゴムライニング熱
応力計算結果のモデル図、第６図はその計算結果を示す
応力分布線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　軟質ゴムと硬質ゴムとの互層のライニングからなる
   ことを特徴とする金属部材表面のゴムライニング。