JPS5863432A - 摩擦抵抗を改良した摺動用ゴム - 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】 本発明は、摺動部に用いるのく適した摩擦抵抗を改良し
光ゴムに関する。

便器のポーｗｖ−ｔｗパツキν、自動車用のツイバープ
Ｖ−ド、ウェザ−メトリツブ等の摺動１１ｔＣ＃−ては
、ダンー＊性が要求される為にゴムが用−られて＊３ス
、このゴムの摺動１１については摩擦抵抗の小さｔヒと
が必要であ艶、ζΦ為に種々の処理が行なわれている。

′従来、摩擦抵抗を下げ為ためにラックス、グｇ　−ｘ
及び噴出しくプμｍミンダ）を起ζす油脂、例えばパラ
フィン、鉱物油尋、ある−はグツ、ファイト又は薄片状
のアル電＝ケム等を充填剤として配会することが行なわ
れている。しかし、これらの方法は潤滑剤が外観をそζ
ねた艶、或いは接触面を汚染し九しする丸めに、実際に
は利用できなかつ九−１或いは、貴の足をＩＩ資ざるを
えなかつえ艶すゐことがあ為、このような点から最近で
は、フッ素樹脂を配会し丸もの又は表面をへロゲン化処
理を施しえもの等があるが、前者Ｋ）いては製品表面の
摩擦抵抗は改良されず、使用にあ九うては製品表面を削
−取って、製品内部のフッ素樹脂を製品表面に露出させ
ねばならず、叉、後者のへロゲシ化処理にかいては、製
品表面の摩擦抵抗は改良されるが、製品表面が摩擦によ
って１１１や取られ先後は摩擦抵抗は大暑＜＊ａ、いず
れも満足のできるものではない。

本発明はこのよう電点に鍾みて１にされ丸もので、フッ
素樹脂粉末の混入と八−ゲシ化処Ｓを組み会わせて併用
することにより、使用初期層び表面が摩Ｉ＠により１１
１−取られ要談に門は為摩−抵抗゛を改良したゴムを提
供するものである。

以下本発軒のｌＩ糟例を説明する。

第１図は本発明による摩擦抵抗を改良し九摺動用ゴムの
一爽繍例の断面図で６９．１はフッ素樹脂粉末を轟入し
九ゴム、２は指動ＮＩＩに設は九へログシ化旭理層であ
る０本発明に用いられるゴムは、天然ゴム（ＮＲ）　（
括弧内の記号は略号、以下同じ、〕及び金成ゴムである
０合成プ五にハ、イノプレン、プ＃Ｖエン、クロロプレ
ン等の共役Ｖエン化合物の単独重合体であるがリインプ
レンゴム（ＩＲ）、メリプｌ５）ｘνゴム（ＢＲ）、ｔ
ｔｒｌＪクロロプレンゴム（ＯＲ）前記共役Ｖエン化合
物とスチレン、アクリロニドｌｌ＆Ｉ、ビニ〃ビリＶン
等のビニル化合物との共重合体であるスナレンプｐｙエ
ン共重合ゴム（ＳＢＲ）、７ｊＰ　１ｔｆｓ）９１ｋｔ
プ１Ｎｚｙ共腫金ゴム（ＮＢＲ）、ビニルビＩＧ’ン１
りＶ工シスチシン＾重舎ゴム、及びエチレン、ブービレ
ν、イソブチシン等のｔレフイン類とＶエン化合物との
共重合体、例えばイｙプナレンイソプレン共璽金ゴム（
エエＲ）、オシツイン類と非共役ジエンとの＃ｔｔ会体
（ＥＰＤＭ）、例えばエチレン−プロピレン−νり―ベ
ンＩｖニジ三元共重合体等が使用可能であるが、特に本
発明では、ＮＲ１ＳＢＲ％ＮＢＲ，ＯＲ，及び１ｉＢＲ
とボｇ箇化ビニル（ｐｖ、ｃ）と６屋舎ゴムが好ましい
。

フッ素樹脂粉末としては、ポリテトラフルオーエチレン
、ポリクリルフルオロエチレン、７ツ化ビニリデン等が
用いられるが、特にポリテトラフルオロエチレンが摩擦
抵抗を低下させる効果に優れている。Ｓ入するフッ素樹
脂粉末の大きさは、６０μ以下が好ましく、１走風人量
としては、ゴムに対して６０乃至５０重量％が好會しい
、フッ素樹脂粉末が大きすぎると分散が悪くなり、ゴム
の物性を低下させ、又墨入割舎が少なすぎると摩擦抵抗
を下ける効果が現われなく、多すぎるとゴムの墨線ｔｆ
ｔ１業性が悪くな炒、更に物性の低下をも来たすので、
前記の範囲の大きさ及び量が適している。

フッ素樹脂は、非粘着性にすぐれ、摩擦抵抗が小さい特
長を有しているので、フッ素樹脂粉末を轟入することに
よ艶、ゴムの摩擦抵抗を下げることがで自重が、製品表
面はゴムがフッ素樹脂粉末を覆う形に形成されるえめに
、製品表面Ｋかいては摩擦抵抗の改良は見られない。

したがって、フッ素樹脂粉末を１入したゴムの表［Ｋ　
／′Ｓａゲシ化旭環層を設けて、製品表面の摩擦抵抗を
改良し九のである。ハロゲン化処環層は、表面摩擦が減
少した、滑らかで可撓性の表面層を有し、非粘着性であ
るので、使用中もきれ％／′ｈ１に會ｔで、外ｇも悪く
ならないので、実用に適するものであみ。

このようにフッ素樹脂粉末をゴムＫｍ入することにより
ゴムの内部の摩擦抵抗を改良し、更にゴム＊ｔｇｙにハ
ロゲン化旭珊層を設けた゛ことにより、ゴム表面の摩擦
抵抗を減少させ、製品の使用初期層び表面のへロゲシ化
処場層が摩耗後の摩擦抵抗をも改良したのである。

次に本発明の摩擦抵抗を改良した摺動量ゴムの製造につ
いてＩａ＠する０通常のプム墨練操作Ｋｓｐいて、！ｓ
ＯＩ臘下のフッ素樹脂粉末６０乃Ｉ２５０重量優（ゴム
に財して）を、加硫促進剤、充填剤、顔料等とともＫａ
Ｈりし、仁の配合物を必要に応じて適宜の金層に仕込ん
だ後、通常の加硫条件下で加硫成形し先後にへｐゲン化
処理を行ない、へロゲン化９＆環層を設ける。

本発明に用いられるへロゲン化％環の方法は、ゴム表面
をへロゲン付加訃よび置換させるもので、従東公知の方
法でよく、例えばへログンガスを用いる方法、発生期の
へ習ゲンで処理する方法があげられる。へ費ゲシ化会物
としては、次璽檎素酸撫又は次ｌ臭票＋１１＃１が好適
であり、仁の方法の例として、次厘箇素酸撫、さらし粉
勢の発生期の複素を与え得る物質の処ｍｓ中にゴムを浸
漬するものがある。この処理液は、次Ｍ樵素酸檎、例え
ば次厘撫索酸す）ｌ？ムの水ＷＩｆＩｌと濃櫨酸の馬合
港液である。この場合、発生期の複索を与える物質の処
理液の濃度、浸漬時開等は使用するゴムの種１１によっ
て決定され、特に隈ｊｉ！されるものではないが、一般
には次璽櫨素酸複の水ＷＩ掖は檎素量５乃！！７優の４
のが適尚で６抄、濃塩酸は市販の６７ｇ６濃度のもので
よく、又、処理液の組成は前記次Ｍ樵素酸ナト響つムＡ
Ｏ乃Ｉｆ　？、口■と前記濃塩酸α５乃至１、　Ｏｏｏ
を水ｔｏｏｏｏｔｃｍ合し丸ものでＴｏａ、浸漬時間は
１乃Ｍ５分で、液温は１８乃至２４℃が適蟻である０表
面に形成する八ツゲン化処理層の厚さは、主として処理
液の濃度、浸漬時間、処理液の液温に関係するが、生成
される層の性質、構造には変動なく、次璽複素酸す）１
７ウムの濃度が増大すると、複素置換を行なう九めの浸
漬時間は煙くなる。＊素置換を過度に行なうと、へリゲ
ン化処理層に亀裂を生じた艶する郷の好ましくない現象
を生じる。

実施例 ＮＢＲとｐｖｃ島合コム５６ ゼ９テトツフルオーエチレン粉末６６ 亜鉛華　　　　　　６ 碑　・　　　黄　　　　　　　　　　　　　　　　　１
加硫促進剤　　　　　　　　　　　　１顔　　　　料　
　　　　　　　　　　　　　　　　５助　　　　剤　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１（重量比） 前記の魁方に従い一％Ｎ　Ｂ　Ｒ／Ｐ　Ｖ　Ｏゴム１０
０部に／９テトファ〃オａエチレン粉末６８部を添加し
、通常のゴム属練操乍に準じ丸方法で、前記の量の硫黄
等の充填剤とともＫａ練９する。

ついで、上記配置物を金層に仕込み、加硫プレスにより
１６０℃１０分間の条件で加硫する。

加硫後パリ等を除き外形を整え先後、下記の処理液に２
分間２６１：で浸漬する。

処理液 次Ｍ樵素酸ナトリウム　　　　ＡＱ（ｌｏ。

（複素量５．２５４） 樵　　　　酸　　（８７ｇ６）　　　　　　α５　　　
ｏ。

水　　　　　　　　　　　　　　　１０Ｑ　　　　ｏ。

％珈後、ゴム成履物を処理液から引き上げ、十分に水洗
し、表面に付着し九処理液を除いえ後、加熱乾燥しえ。

次に応用例について記す、第２ｓ７！ｒｉ［第４図は、
本発明による摩擦抵抗を改良し九摺動用ゴムを便器のボ
ールシールパツキンに用いた応用例を説明する図で、第
２１１蝋ボールν−ルパツ幹νの斜＠閣、第６＠及び第
４１ＩはポーＪ＆ｖ　−ルパツ命νの使用状−を説−す
るための便器の蕩分断画閣である。これらの図ＫｓＰい
て、環状のポーｐｖｖ−ルパッキン１０は前記の実施例
に基づく配合のもので、）ＩＢＲ／ＰＶＣゴムからなる
ボー声Ｖ−ルパッキン保持部１２に接合されている。ボ
ーｋＶ−ルバツキν１０とポール？−μパツ午ン保持部
１！との接合は、金型を用い九同時加硫接着で佇なわれ
る。この加＊＊着後に前記の熱１液により＾−ゲシ化処
瑠を施し、ボールシールパツキン表ｗｉにハロゲン化魁
理層を形成する。尚、ハーゲン化処理は、前記接合部へ
膠響を与えず、ＪＩ舎部におけ為強度低下も生じない、
このボールシールパツキン１０は、第８１１に示すよう
に、ボールシールパツキン保持１１１２を便器本体１１
に固定することによって、便一本体の所定位置に装着さ
れる。

１６は一すテトラフルオ賞エナレνからなる中空半球状
の回転ボールで、ボールシールパツキン１０と密着し、
開口１Ｂ１４゛をＶ−ルしている。

この回転ボール１６は、べ〆ル（図示せず）を踏むこと
Ｋよって９０°回転し、第４図の状態にな９、便器内の
汚物及び水を開口部１４よ抄下へ流し、ぺ〆ルを元に戻
すことにより、回転ボー＊ＩＳＨポーＡ／ｖ−ルパッキ
ンとの接触面〜を滑りながらｌｌＮ５ＩＩの状１１ＫＪ
ＩＩ！Ｉす、再び開口部をシールする。尚、回転ボール
１６が接触するボールシールパツキンの接触面の形状は
、回転ボールが摺動し為く、且つシール性が良好なよう
に、回転ボールの外形に合わせ九孤状に形成されるのが
好ましい。

以下に、このボー１ｖｖ−ルパッキンの摩擦抵抗を調べ
九與験結果について記す、＊は、ｒｊＩＪ＠ボールの作
動抵抗を、回転ボールの作動図１ｋＫ対して測定し九結
果を示すものである０表から明らかなように、フッ素樹
脂粉末中混入及びへロゲン化処瑠朱熱理の一般ゴムＫ）
いて杜、回転ボールの作動抵抗は、０〜ｓ　ｏ、ｏ　ｏ
　ｏ図の間纜ぼ一定の約２．４＃の値を示し、八−ゲン
化魁理のみを諭した場合には、試験開始時には（１９麺
と極めて良好な値を示し九〇セあるが、ｔｏｏｏｍｔ時
には２．４＃と中処理のものと同様の値を示し、明らか
にハ田ゲン化処理層が摩耗によ艶削−取られたことを示
している１次にフッ素樹脂粉末のみを属人した場合は、
試験開始時には１．７＃と一般ゴムに比し幾分良好な値
を示し九にすぎないが、作動面数の、増加とともに回転
ボールの作動抵抗は下が艶、５へ０００回時にはａ、９
＃と極めて良好１に作動抵抗となつ九、これは、作動［
Ｉｌｋの増加につれ、ポーＡ／ｌｙ−ルバッ午νの接触
面が摩耗により削抄取られ、内部のフッ素樹脂が接触Ｉ
ｆに露出したえめである。

これらＫｊｔして、本発ＷＲＫよるボー＃Ｖ−ルパッキ
ン、すなわち、フッ素樹脂粉末を属人し、加えてへロゲ
シ化処衰を輸しえものは、試験開始時ＫｓＰいてもα８
＃という極めて良好竜作動ｍ抗を示したのみならず、そ
の後の作動Ｈ数の増加においても作動抵抗を増加させる
ことなく常に一定で、５Ｑ、０００Ｉ！１時においても
試験開始時と同じα８＃を示すという優れ丸性能を示し
本ｉａ＠による摩擦抵抗を改良し九摺動用ゴムは、前記
のように％フッ素樹脂粉末を＾入したゴムの表ｆｆ１Ｋ
八ロゲシ化処薯層を設けえもので、八−ゲン化処理層に
午伽ゴム表面の摩擦抵抗を減少させ、フッ素樹脂粉末に
よりへログシ化処理層の摩耗後の摩ａｍ抗を減少させえ
もので、製品表面を＃ｌり取る必要もなく、八−ゲン化
処暑層の摩耗後ＫｓＰいても良好な摩擦抵抗を示すもの
である。

４、　　［１１１１）簡単１に＠＠ 第１図は本発ｆｉＫよる摩ｍ艇抗を改良し九瘤動用”Ａ
（７）−１１！ｍｌｌ断＊ｌｌ、　１１１１２図ＰＩＭ
Ｍ４Ｅは本ＪＩ＠による摩擦抵抗を改良し九摺動用ゴム
を便−のボールＶ−ルパッ午νに応用し九ａｔ説明する
図で、１１に２＠はボールシールパツキン斜ＩＭ＠、第
６ＷＪｓＰよび第４図社便器の部分断面図である。

１・・・フッ素樹脂粉末を異人したゴム、２・・・へロ
ゲシ化処理層、ＩＱ−ボー＃Ｖ−ルパッキン、１１・・
・便器本体、１２・・・ポールＶ−ルハッ命ン保持部、
１６・・・回転ボール、１４・・・開口部特許出願人　
　井上エムチーピー株式金社第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フッ素樹脂粉末を混入しえびムの表面にハロゲン住処１
   層を設は九ことを特徴とする摩擦抵抗を改良し九摺動用
   ゴム。