JPH0721075B2 - 加硫ゴム成形品の表面処理方法 - Google Patents
加硫ゴム成形品の表面処理方法Info
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- JPH0721075B2 JPH0721075B2 JP13061487A JP13061487A JPH0721075B2 JP H0721075 B2 JPH0721075 B2 JP H0721075B2 JP 13061487 A JP13061487 A JP 13061487A JP 13061487 A JP13061487 A JP 13061487A JP H0721075 B2 JPH0721075 B2 JP H0721075B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加硫ゴム成形品の表面処理方法に関する。更
に詳しくは、加硫フッ素ゴム成形品の低摩擦化ならびに
非粘着化を達成させる為の表面処理方法に関する。
に詳しくは、加硫フッ素ゴム成形品の低摩擦化ならびに
非粘着化を達成させる為の表面処理方法に関する。
加硫フッ素ゴム成形品は、合成ゴムの中でも耐熱性・耐
薬品性に優れ、自動車部品、航空機部品、プラント部品
中で苛酷な条件にさらされる部分に用いられ、バルブ部
材、Ｏリング、オイルシール、パッキングなどの形で使
用されている。しかしながら、この様な部品に加硫フッ
素ゴムを用いた場合、特にバルブ部材に使用された場
合、ゴム成形品が相手材料である金属、樹脂等に粘着す
るという不具合が発生し易い。従って、加硫フッ素ゴム
成形品表面の非粘着化ならびに低摩擦化の要請が、近年
とみに高まっている。
薬品性に優れ、自動車部品、航空機部品、プラント部品
中で苛酷な条件にさらされる部分に用いられ、バルブ部
材、Ｏリング、オイルシール、パッキングなどの形で使
用されている。しかしながら、この様な部品に加硫フッ
素ゴムを用いた場合、特にバルブ部材に使用された場
合、ゴム成形品が相手材料である金属、樹脂等に粘着す
るという不具合が発生し易い。従って、加硫フッ素ゴム
成形品表面の非粘着化ならびに低摩擦化の要請が、近年
とみに高まっている。
非粘着化・低摩擦化の為の従来技術としては、加硫フッ
素ゴム表面を薬品により硬化処理する方法があるが、か
かる方法はゴム弾性を甚しく低下させたり、処理に加熱
を要したりする欠点がある。又、加硫フッ素ゴム表面に
ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂の分散液を用いて
コーティング処理を施す方法もあるが、スプレー塗布、
ハケ塗り等の工程が煩雑で手間のかかる作業であり、か
つ基材であるフッ素ゴムに対する接着性が問題であっ
た。
素ゴム表面を薬品により硬化処理する方法があるが、か
かる方法はゴム弾性を甚しく低下させたり、処理に加熱
を要したりする欠点がある。又、加硫フッ素ゴム表面に
ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂の分散液を用いて
コーティング処理を施す方法もあるが、スプレー塗布、
ハケ塗り等の工程が煩雑で手間のかかる作業であり、か
つ基材であるフッ素ゴムに対する接着性が問題であっ
た。
本発明者等は、加硫フッ素ゴム基材のもつ好ましい性質
を実質的に損なうことなく、非粘着性・低摩擦化を簡単
な工程で実施する方法について鋭意検討の結果、アミノ
基を含有するアルコキシシランを必須成分とする処理液
を基材に塗布し、基材表面において、アルコキシシラン
の加水分解に伴う鎖状、網目状あるいは立体的なシロキ
サン結合を形成させ、同時にアミノ基による、フッ素ゴ
ム、即ちフッ化ビニリデン共重合体からの脱フッ化水素
反応を誘発させてアミノ基と基材との結合を生ずる様な
表面処理によって、かかる課題が効果的に達成されるこ
とを見出し本発明に至った。
を実質的に損なうことなく、非粘着性・低摩擦化を簡単
な工程で実施する方法について鋭意検討の結果、アミノ
基を含有するアルコキシシランを必須成分とする処理液
を基材に塗布し、基材表面において、アルコキシシラン
の加水分解に伴う鎖状、網目状あるいは立体的なシロキ
サン結合を形成させ、同時にアミノ基による、フッ素ゴ
ム、即ちフッ化ビニリデン共重合体からの脱フッ化水素
反応を誘発させてアミノ基と基材との結合を生ずる様な
表面処理によって、かかる課題が効果的に達成されるこ
とを見出し本発明に至った。
従って、本発明は加硫ゴム成形品の表面処理方法に係
り、表面処理は、加硫フッ素ゴム成形品にアミノ基を含
有するアルコキシシランを必須成分とする処理液を塗布
後、水処理することにより行われる。
り、表面処理は、加硫フッ素ゴム成形品にアミノ基を含
有するアルコキシシランを必須成分とする処理液を塗布
後、水処理することにより行われる。
加硫成形品を形成するフッ素ゴムは、フッ化ビニリデン
の共重合体であり、フッ化ビニリデンと、例えばヘキサ
フルオロプロペン、1,1,1,2,3−ペンタフルオロプロペ
ン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、
1,2−ジフルオロエチレン、ジクロルジフルオロエチレ
ン、クロルトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロブテ
ン、フッ化ビニルエーテル類、パーフルオロアクリル酸
エステル等との共重合体である。
の共重合体であり、フッ化ビニリデンと、例えばヘキサ
フルオロプロペン、1,1,1,2,3−ペンタフルオロプロペ
ン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、
1,2−ジフルオロエチレン、ジクロルジフルオロエチレ
ン、クロルトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロブテ
ン、フッ化ビニルエーテル類、パーフルオロアクリル酸
エステル等との共重合体である。
加硫フッ素ゴム成形品は、フッ素ゴム単体に限らず、少
なくとも約５重量％のフッ素ゴムを含有するゴムブレン
ド体をも含むものとする。例えば、NBR、SBR、アクリル
ゴム、EPDM等が、ブレンド用ゴムとして用いられる。
なくとも約５重量％のフッ素ゴムを含有するゴムブレン
ド体をも含むものとする。例えば、NBR、SBR、アクリル
ゴム、EPDM等が、ブレンド用ゴムとして用いられる。
勿論、加硫成形されるフッ素ゴム又はそのブレンド体に
は、加硫系を形成する例えば次の様な各成分が、必要に
応じて配合されて用いられる。
は、加硫系を形成する例えば次の様な各成分が、必要に
応じて配合されて用いられる。
２価の金属の酸化物又は水酸化物： 酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化
鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜
鉛等が少なくとも１種類、フッ素ゴム100重量部当り約
１〜20重量部の割合で用いられ、加硫剤の受酸剤として
作用する。
鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜
鉛等が少なくとも１種類、フッ素ゴム100重量部当り約
１〜20重量部の割合で用いられ、加硫剤の受酸剤として
作用する。
ポリアミン誘導体又はポリオール誘導体： ヘキサメチレンジアミンカーバメート、メチレンビスシ
クロヘキシルカーバメートなどのポリアミン誘導体ある
いは2,2−ビス（４−ヒドロキシフェニル）パーフルオ
ロプロパン、ヒドロキノン、4,4′−ジヒドロキシジフ
ェニルメタン、4,4′−ジヒドロキシフェニルスルホン
などのポリオールの少くとも一種が、フッ素ゴム100重
量部当り約0.5〜５重量部の割合で一般に使用され、こ
れらは加硫剤として作用する。
クロヘキシルカーバメートなどのポリアミン誘導体ある
いは2,2−ビス（４−ヒドロキシフェニル）パーフルオ
ロプロパン、ヒドロキノン、4,4′−ジヒドロキシジフ
ェニルメタン、4,4′−ジヒドロキシフェニルスルホン
などのポリオールの少くとも一種が、フッ素ゴム100重
量部当り約0.5〜５重量部の割合で一般に使用され、こ
れらは加硫剤として作用する。
アンモニウム化合物またはホスホニウム化合物： トリエチルヘキサデシルアンモニウムクロリド、トリエ
チルベンジルアンモニウムブロミド、１−ブチル−1,4
−ジアザビシクロ［2,2,2］オクタニウムクロリドなど
のアンモニウム化合物あるいはトリフェニルベンジホス
ホニウムクロリド、トリオクチルベンジルホスホニウム
クロリド、トリエチルベンジルホスホニウムクロリドな
どのホスホニウム化合物の少くとも一種が、フッ素ゴム
100重量部当り約0.1〜３重量部の割合で一般に使用さ
れ、これらは加硫促進剤として作用する。
チルベンジルアンモニウムブロミド、１−ブチル−1,4
−ジアザビシクロ［2,2,2］オクタニウムクロリドなど
のアンモニウム化合物あるいはトリフェニルベンジホス
ホニウムクロリド、トリオクチルベンジルホスホニウム
クロリド、トリエチルベンジルホスホニウムクロリドな
どのホスホニウム化合物の少くとも一種が、フッ素ゴム
100重量部当り約0.1〜３重量部の割合で一般に使用さ
れ、これらは加硫促進剤として作用する。
なお、加硫促進剤としては、第３ホスフィンまたは第３
アミンとエポキシ化合物とを併用することもできる。
アミンとエポキシ化合物とを併用することもできる。
その他の配合剤： MTカーボンブラック、SRFカーボンブラック、FEFカーボ
ンブラックなどの充填剤、プロセスオイル、ジオクチル
フタレート、イボタロウなどの加工助剤などが適宜配合
される。
ンブラックなどの充填剤、プロセスオイル、ジオクチル
フタレート、イボタロウなどの加工助剤などが適宜配合
される。
加硫系を形成するこれらの各成分を添加して、所定の加
硫速度で加硫されたフッ素ゴム又はそのブレンド体の成
形品に、シランカップリング剤の一種であるアミノ基を
含有するアルコキシシランを必須成分とする処理液を塗
布する。処理液は、アミノ基を含有するアルコキシシラ
ン必須成分とするが、所望ならば、アミノ基を含まない
２官能、３官能及び／又は４官能のアルコキシシラン化
合物を処理液中に含んでも良い。更に、それらをアルコ
ール等の有機溶剤で希釈したものを、処理液としても良
い。
硫速度で加硫されたフッ素ゴム又はそのブレンド体の成
形品に、シランカップリング剤の一種であるアミノ基を
含有するアルコキシシランを必須成分とする処理液を塗
布する。処理液は、アミノ基を含有するアルコキシシラ
ン必須成分とするが、所望ならば、アミノ基を含まない
２官能、３官能及び／又は４官能のアルコキシシラン化
合物を処理液中に含んでも良い。更に、それらをアルコ
ール等の有機溶剤で希釈したものを、処理液としても良
い。
アミノ基を含有するアルコキシシランは、一般式 （式中のＲはCH3−、CH3CH2−等であり、R1はH2NCH2CH2
CH2−、H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2−等であり、またR2はCH3
−、C6H5−等である）で表わされる。
CH2−、H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2−等であり、またR2はCH3
−、C6H5−等である）で表わされる。
具体例としては、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノ
プルピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、この
中少なくとも一種が必須成分として用いられる。
プロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノ
プルピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、この
中少なくとも一種が必須成分として用いられる。
又、上述の必須成分の他、所望の表面性状を達成する
為、一般式 （式中のＲはCH3−、CH3CH2−、（CH3）2CH−、CH3CH2C
H2−等であり、R1,R2はCH3−、C6H5−、Ｈ−、CH2＝CH
−、CF3CH2CH2−、C6H5CH2−、CH3CH2−、（CH3）2CH
−、CH3CH2CH2−等である）で表わされるアルコキシシ
ランを処理液に混合して用いることが出来る。
為、一般式 （式中のＲはCH3−、CH3CH2−、（CH3）2CH−、CH3CH2C
H2−等であり、R1,R2はCH3−、C6H5−、Ｈ−、CH2＝CH
−、CF3CH2CH2−、C6H5CH2−、CH3CH2−、（CH3）2CH
−、CH3CH2CH2−等である）で表わされるアルコキシシ
ランを処理液に混合して用いることが出来る。
その他必要に応じ、メタノール、エタノール、イソプロ
パノール等のアルコール類や、ベンゼン、トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン等の脂
肪族炭化水素を混合しても良い。
パノール等のアルコール類や、ベンゼン、トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン等の脂
肪族炭化水素を混合しても良い。
有機溶剤としては前述の各成分が溶解し得るものであれ
ば任意のもので良いが、熱処理温度より低温で蒸発する
ものが好ましい。
ば任意のもので良いが、熱処理温度より低温で蒸発する
ものが好ましい。
処理液の加硫フッ素ゴム成形品への塗布は、成形品を静
置したまま、あるいは円柱形のタンブラーに成形品を複
数個入れ回転しながら、浸漬、刷毛塗り、スプレー塗布
等により実施される。
置したまま、あるいは円柱形のタンブラーに成形品を複
数個入れ回転しながら、浸漬、刷毛塗り、スプレー塗布
等により実施される。
塗布後、必要があれば処理液を基材になじませ、又混合
した有機溶剤を蒸発させる為、室温あるいは約100℃以
下の低温で、数分間〜数十分例えば風乾により乾燥させ
る。
した有機溶剤を蒸発させる為、室温あるいは約100℃以
下の低温で、数分間〜数十分例えば風乾により乾燥させ
る。
次に、処理液を塗布した加硫フッ素ゴム成形品を、中性
あるいはアルカリ性の水に浸漬撹拌するか、又は中性あ
るいはアルカリ性の流水中に成形品を保持する等により
水処理し、表層部における加水分解反応を進行させる。
ここで用いる水は、室温でも高温でも良く、スチーム状
のものでも差支えない。
あるいはアルカリ性の水に浸漬撹拌するか、又は中性あ
るいはアルカリ性の流水中に成形品を保持する等により
水処理し、表層部における加水分解反応を進行させる。
ここで用いる水は、室温でも高温でも良く、スチーム状
のものでも差支えない。
更に、必要があれば付着した水分を乾燥した後、約100
〜250℃にて数分〜数十分熱処理を行うことにより、表
層での加水分解反応を十分に進行させる。
〜250℃にて数分〜数十分熱処理を行うことにより、表
層での加水分解反応を十分に進行させる。
本発明により、加硫フッ素ゴム成形品が本来有する特性
を実質的に損なうことなく、表面に耐熱性、非粘着性、
低摩擦性かつ基材への接着性の良いシクロキサン結合の
薄膜の形成された加硫成形品を得ることが出来る。
を実質的に損なうことなく、表面に耐熱性、非粘着性、
低摩擦性かつ基材への接着性の良いシクロキサン結合の
薄膜の形成された加硫成形品を得ることが出来る。
次に、実施例について本発明を説明する。
参考例 加硫フッ素ゴム成形品の製造 次の第１表に示される配合処方（重量部）の配合物Ａま
たはＢについて、150℃（配合物Ａ）または180℃（配合
物Ｂ）で10分間のプレス加硫および200℃（配合物Ａ）
または230℃（配合物Ｂ）で24時間のオーブン加硫をそ
れぞれ行い、100×200×2mmの加硫シートＡまたはＢを
成形した。
たはＢについて、150℃（配合物Ａ）または180℃（配合
物Ｂ）で10分間のプレス加硫および200℃（配合物Ａ）
または230℃（配合物Ｂ）で24時間のオーブン加硫をそ
れぞれ行い、100×200×2mmの加硫シートＡまたはＢを
成形した。
実施例１ 前記加硫シートＡを、20×50×20mmの短冊状に切り取
り、その試験片を、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン（液体）に、25℃にて１分間浸漬し引き上げ、25℃
にて10分間放置した。その後、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシランの１重量％水溶液（約pH10）に、室温で
撹拌しながら３分間浸漬した。その後、180℃にて30分
間熱処理を行った。この試料につき、表面の動摩擦係数
及び粘着力を測定した結果を、実施例２〜4,比較例１〜
２の試料についての測定結果と共に、後記表に示した。
り、その試験片を、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン（液体）に、25℃にて１分間浸漬し引き上げ、25℃
にて10分間放置した。その後、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシランの１重量％水溶液（約pH10）に、室温で
撹拌しながら３分間浸漬した。その後、180℃にて30分
間熱処理を行った。この試料につき、表面の動摩擦係数
及び粘着力を測定した結果を、実施例２〜4,比較例１〜
２の試料についての測定結果と共に、後記表に示した。
なお、動摩擦係数は、クロムメッキされた直径2mmの球
と同じ曲率を有する接触子に50gfの荷重をかけ、50mm/
分の速度に試料（加硫シート）を水平に移動させて測定
した。また、粘着力は、直径16mm（面積2cm2）の円板状
に加工した試料に4kgf（2kgf/cm2）の荷重を加え、125
℃で15時間、６−６ナイロン樹脂板に接触静置後室温に
戻し、引離す為に要する力を測定した。
と同じ曲率を有する接触子に50gfの荷重をかけ、50mm/
分の速度に試料（加硫シート）を水平に移動させて測定
した。また、粘着力は、直径16mm（面積2cm2）の円板状
に加工した試料に4kgf（2kgf/cm2）の荷重を加え、125
℃で15時間、６−６ナイロン樹脂板に接触静置後室温に
戻し、引離す為に要する力を測定した。
実施例２ 前記加硫シートＡを、20×50×2mmの短冊状に切り取
り、その試験片を、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシランの50重量％メタノール
ー溶液に、25℃にて10分間浸漬して引き上げ、40℃にて
30分間放置した。その後、Ｎ−（β−アミノエチル）−
γ−アミノプロピルトリメトキシシランの１重量％水溶
液（約pH10）に、室温で撹拌しながら３分間浸漬した。
その後、180℃にて30分間熱処理を行った。
り、その試験片を、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシランの50重量％メタノール
ー溶液に、25℃にて10分間浸漬して引き上げ、40℃にて
30分間放置した。その後、Ｎ−（β−アミノエチル）−
γ−アミノプロピルトリメトキシシランの１重量％水溶
液（約pH10）に、室温で撹拌しながら３分間浸漬した。
その後、180℃にて30分間熱処理を行った。
実施例３ 前記加硫シートＡを、20×50×2mmの短冊状に切り取
り、その試験片を、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン及びジメチルジエトキシシランの1:1（重量）混合
液に、25℃にて５分間浸漬して引き上げ、25℃にて10分
間放置した。次にpH7の水流下に５分間さらし、その後1
80℃にて30分間熱処理を行った。
り、その試験片を、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン及びジメチルジエトキシシランの1:1（重量）混合
液に、25℃にて５分間浸漬して引き上げ、25℃にて10分
間放置した。次にpH7の水流下に５分間さらし、その後1
80℃にて30分間熱処理を行った。
実施例４ 実施例３において、加硫シートＡを加硫シートＢに代え
て実施した。
て実施した。
比較例１ 加硫シートＡを未処理のまま使用した。
比較例２ 加硫シートＢを未処理のまま使用した。
Claims (2)
- 【請求項１】加硫フッ素ゴム成形品に、アミノ基を含有
するアルコキシシランを必須成分とする処理液を塗布
後、水処理することを特徴とする加硫ゴム成形品の表面
処理方法。 - 【請求項２】水処理後更に熱処理を行なう特許請求の範
囲第１項記載の加硫ゴム成形品の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13061487A JPH0721075B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 加硫ゴム成形品の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13061487A JPH0721075B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 加硫ゴム成形品の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63295647A JPS63295647A (ja) | 1988-12-02 |
| JPH0721075B2 true JPH0721075B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=15038431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13061487A Expired - Lifetime JPH0721075B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 加硫ゴム成形品の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721075B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114746520A (zh) * | 2019-12-06 | 2022-07-12 | Nok株式会社 | 涂布液和使用该涂布液的氟橡胶金属层叠板 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002038655A1 (fr) * | 2000-11-13 | 2002-05-16 | Bridgestone Corporation | Procedes de production de caoutchoucs modifies en surface |
| WO2023182389A1 (ja) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 株式会社クレハ | 成形体及び成形体の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP13061487A patent/JPH0721075B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114746520A (zh) * | 2019-12-06 | 2022-07-12 | Nok株式会社 | 涂布液和使用该涂布液的氟橡胶金属层叠板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63295647A (ja) | 1988-12-02 |
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