JPS5933610B2 - 工業的ラバ−物品表面の改質方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高分子量化合物から成形された物品の表面上の
被覆物の生成に関すると共に更に詳細には工業的ラバー
物品の表面の改質方法に関するものである。

本発明は低い摩擦率と増加された摩損抵抗とを具えたラ
バー工業製品製造のためのラバー工業において有用であ
る。

改質されたラバー物品は広範囲にわたる機械、装置、ベ
アリング及びその他の摩擦単位（ｆｒｉｃｔｉｏｎｕｎ
ｉｔｓ）の静止及び可動の構造物に使用され得る。

改質された工業的ラバー製品の作業表面の低摩擦性と化
学的不活性とは空気中、真空・・中及び水中における金
属に対するラバーの付着を完全に除く。機械的制御系に
おいてかような工業的ラバー物品の使用は該系の信頼性
と感受性とを実質的に改善することを可能にする。

改善された工業的ラバー製品は又医療産業においても有
用であり得る。

工業用ラバー物品の表面の照射による改質方法は当業で
既知である（米国特許第３１４２７５４号ＣＬ２５０−
５２、１９６４年；英国特許第１１２０８０３号Ｃｌ，
Ｃ３Ｅ） １９６５年参照）。

これらの諸方法は非処理ラバー物品表面の付着性に比し
より高い付着性を有する表面の上に改質層を形成させる
ことによりラバー物品の改良された物理的機械的諸特性
を提供する。しかしながら上記方法においてはラバーの
摩擦抵抗性が非有意に変えられるに過ぎない。

先行技術の諸方法のうち特許請求の範囲及び技術的成果
の点で本発明方法と最も類似するものは工業的ラバー物
品に対するイオン化放射線処理及び該表面上へのポリマ
ー層の適用を包含する工業的ラバー物品の表面の改質方
法である（英国特許第１１２０８０３号ＣＬＣ３Ｅ）
１９６５年参照）。

しかしながら上記方法は材質の摩擦抵抗性即ち摩擦率の
所要の程度の改良を達成しない。

本発明の目的は工業的ラバー物品の摩擦率を減少させ得
る該物品の表面の改質方法を提供するにある。

本目的は、イオン化照射及び工業的ラバー物品の表面へ
のポリマー層の適用による該物品の処理を含む該物品表
面の改質方法において、本発明方法に従いグロー放電の
形でのイオン化放射線を、工業的ラバー製品を予め入れ
ておき１Ｐａ以下の残留圧となるまで空気を抜いて減圧
した真空室の中で発生させ、工業的ラバー物品を０．５
〜２時間だけグロー放電の処理に付すると同時に工業的
ラバー物品の表面に対し弗素化アルコールのメタクリル
酸エステルの蒸気を該室内へ該室内圧力が１０〜１００
００Ｐａとなるまで施用することにより該表面上にポリ
マー層を適用することにもとづいて達成される。

本発明は出発原料の処方と出発ラバー物品製造の操作と
を変更することなくラバーの独目の摩擦率をもつ工業的
ラバー物品の製造を可能とする。

この事実は機械的び装置の操作性例えば自動車単位のパ
ッキング アセムブリ（ ｐａｃｋｉｎｇａｓｓｅｍｂ
ｌｉｅｓ）の実質上長期の使用寿命をかなりの程度に増
すことを可能にする。工業的ラバー製品の表面の改質方
法はイオン化放射及び該表面へのポリマー層の適用によ
る該製品処理を包含する。

残留圧１Ｐａ以下にまで空気を抜いた真空室の中へ物品
を置き該室内に位置する電極（複）に電圧をかけること
により電気的グローを発生させる。工業的ラバー物品の
表面上のグロー放電の効果の下に活性中心即ち遊離基及
び遊離原子価が形成される。次に該ラバー物品表面上へ
のグロー放電を遮ることなく真空室内圧力が１０〜１０
０００Ｐａに達するまで弗素化アルコールのメタクリル
酸エステルの蒸気を該室中へ施用することによりポリマ
ー層を適用する。

１０Ｐａ以下の室内圧の下では物品表面の改質の効率は
著しく低い。

蒸気の圧力を１００００Ｐａ以上に増加させると室内で
のグロー放電の消滅（ｅｘｆｉｎｃｔｉｏｎ）を招く〇
グロー放電帯内でメタクリル酸エステルと弗素化アルコ
ールとの分子の解難が起る。これらの分子のフラグメン
ト（ｆｒａｇｍ印ｔｓ）がラバー表面の活性中心（複）
上で及びそれらの相互間で重合化し、かようにしてラバ
ーと化学的に結合した境界的固形潤滑フィルムが形成さ
れる；これは工業的ラバー製品の摩擦抵抗性を改良する
。即ちラバー物品の摩擦抵抗性を改良する。即ちラバー
物品の摩擦率を低減させる。グロー放電処理を０．５〜
２時間かけて行う。

０００．５時間以下の処理時間は改質効果を減少させる
。

一方２時間以上の処理は工業的ラバー物品表面の摩擦抵
抗性達成のレベルを変化させ得ないので適当でない。本
発明に従いエチレン−プロピレン−三成分ラハー、フル
オロシロキサン、ブタジエン−ニトリル及び弗素化ラバ
ーに基づくラバー物品表面の改質が達成される。

本発明に従つて使用されるフッ素化アルコールのメタク
リル酸エステルは下記の一般式を有する：（但し式中ｎ
は１〜４の数値であり；ＲはＣＨ３又はＨ３である）。

以下に特記する諸例により本発明は更に例証される。

例１ 本発明に従い１５０×１５０×２ｍｍの寸法をもつブタ
ジエンーニトリルラバーに基づく加硫ラバー試料の形の
ラバー製工業的物品の表面の改質を行つた。

試料を真空室中へ入れてから該室から空気を抜いて残留
圧Ｏ．１Ｐａに達せしめ、該室内に位置する電極（複）
に電圧をかけることによりグロー放電を該室内に発生さ
せて該室内に認め得べきグローが現われるに至らせた。

次にグロー放電を停止させることなく該室内へ１０Ｐａ
の圧力となるまで弗素化アルコールのアクリル酸エステ
ル（ｎ＝１）の蒸気を供給した。酸素の存在によるエス
テル分子の重合化の進行の妨害を除くために該室から空
気を１Ｐａ以下の圧となるまで予め排除せねばならず；
本例では該圧はＯ．１Ｐａに等しかつた。グロー放電処
理を２時間行い、その後に該室から改質された工業的ラ
バー製品を取出した。かように処理された物品の摩擦率
は２倍だけ減少した。例２ 本発明のラバー物品表面改質方法に従い１５０×１５０
×２ｍｍの寸法をもつブタジエンーニトリルラバーに基
づく加硫ラバー試料の表面を改質させた。

この試料を真空室中に置いてから残留圧Ｏ．１Ｐａとな
るまで該室から空気を排除し、グロー放電の形でイオン
化放射線を該室内に発生させた。

次に１０Ｐａの圧力となるまで弗素化アルコールのアク
リル酸エステルの蒸気を該室内へ導入し、それと同時に
該試料をグロー放電の中で処理した。該室内で酸素が存
在することによりエステル分子の重合化を更に妨害する
ことを除くために残留圧１Ｐａ以下となるまで予め空気
を該室から除いて減圧すべきである；本例で該残留圧は
Ｏ．１Ｐａであつた。グロー放電下の処理を２時間行つ
てから物品を該室から取出した。かように処理された物
品の摩擦率は５倍だけ減少した。例４ 本発明の表面改質方法に従い１５０×１５０×２ｍｍの
寸法をもつブタジエンーニトリルラバーに基づく加硫ラ
バー試料の表面を改質させた。

試料を真空室内に置き残留圧Ｏ．５Ｐａとなるまで、該
室から空気を排除し、該室内に設けられた電極（複）に
電圧をかけて認め得るグローが該室内に現われるに至ら
せることによりグロー放電の形でのイオン化放射線を該
室内に発生させた。その後に弗素化アルコールのメタク
リル酸エステル（ｎ＝４）の蒸気を１００Ｐａの圧を達
するまで該室中へ供給し、それと同時にグロー放電の下
でラバー物品処理を行つた。エステル分子重合化の進行
を妨害する酸素の存在を除くために１Ｐａ以下の圧力と
なるまで空気を予め該室から排除せねばならない。グロ
ー放電処理を１時間行つた。かように処理された物品の
摩擦率は３倍だけ減少した。例５ 本発明の表面改質方法に従い１５０×１５０×２ｍｍの
寸法をもつブタジエンーニトリルラバーに基づく加硫ラ
バー試料表面を改質させた。

この試料を真空室内に置き、圧力０．５゛Ｐａとなるま
で該室から空気を排除し、認め得るグローが現われるま
で該室中に設けられた電極（複）への電圧適用により該
室内にイオン化放射線を発生させた。

次にこの室中へ弗素化アルコールのアクリル酸エステル
（ｎ＝４）の蒸気を供給して１０００ｐａの圧力に到達
させ、それと同時にグロー放電下のラバー物品処理を行
つた。

エステル分子の重合化工程の進行を妨害する酸素の存在
を阻止するために１Ｐａ以下の圧となるまで該室から予
め空気を排除せねばならない。グロー放電下の処理を１
時間行つた。次に該室から物品を取出した。処理された
物品の摩擦率は５倍だけ減少した。例６本発明の物品表
面改質方法に従い１５０×１５０×２ｗＬｍの寸法をも
つブタジエンーニトリルラバーに基づく加硫ラバー試料
を改質させた。

この試料を真空室の中へ置いて該室から残留圧Ｏ．５Ｐ
ａとなるまで空気を排除し認め得るグローが観察される
まで該室内に位置する電極に電圧をかけることによりイ
オン化放射線を該室内に発生させた。次に該室中へ弗素
化アルコールのアクリル酸エステル（ｎ＝４）の蒸気を
１０００Ｐａの圧となるまで供給しグロー放電下のラバ
ー物品処理を同時に行つた。

エステル分子の重合化工程の進行を防害する酸素存在を
阻止するために１Ｐａ以下の圧となるまで該室から予め
空気を排除せねばならない。グロー放電下の処理をｌ時
間行つた。次に該室から物品を取出した。処理された物
品の摩擦率は５倍だけ減ぜられた。例６ 本発明の物品表面改質方法に従い１５０×１５０×２ｍ
ｍの寸法をもつブタジエンーニトリルラバーに基づく加
硫ラバー試料を改善させた。

この試料を真空室中へ置き、残留圧Ｏ．５Ｐａとなるま
で該室から空気を排除し、認め得るグローが該室内に観
察されるまで該室内に位置する電極（複）に電圧をかけ
ることによりグロー放電の形のイオン化放射線を該室内
に発生させた。次に１００００Ｐａの圧となるまで該室
中へ弗素化アルコールのメタクリル酸エステル（ｎ＝４
）の蒸気を供給すると同時にグロー放電下のラバー物品
処理を行つた。

エステル分子の重合化工程の進行を妨害する室内酸素の
存在を排除するために１Ｐａ以下の残留圧となるまで室
内空気を予め除去せねばならない。グロー放電下の処理
を０．５時間だけ行つた。次の物品を該室から取出した
。処理された物品の摩擦率は５倍だけ減ぜられた。例７
本発明の表面改質方法に従い１５０×１５０×２ｍＴｆ
Ｌの寸法をもつ三成分系エチレンープロピレンラバーに
基づく試料の形の加硫ラバー物品の表面を改質させた。

この試料を真空室中へ置いて残留圧Ｏ．１Ｐａとなるま
で排気し、該室内に認め得るグローが現われるまで該室
内に具えられた電極（複）に電圧をかけることによりグ
ロー放電の形のイオン化放射線を該室内に発生させた。
次に１００００Ｐａの圧力に達するまで該室中へ弗素化
アルコールのメタクリル酸エステル（ｎ＝４）の蒸気を
供給し、同時に該グロー放電下にラバー物品を処理した
。

エステル分子の重合化の進行を妨害する室内酸素の存在
を除くために１Ｐａ以下の残留圧となるまで室内空気を
予め排除すべきであつて本例では該圧はＯ．１Ｐａであ
つた。グロー放電下の処理を０．５時間行いその後に物
品を該室からとり出した。かように処理された物品の摩
擦率は４倍だけ減ぜられた。例８ 本発明に従うラバー物品表面改質方法に従い１５０×１
５０×２ｍｍの寸法をもつフルオローシロキサンラバー
に基づく加硫ラバー試料の表面を改質させた。

この試料を真空室へ入れ次に残留圧Ｏ．１Ｐａとなるま
で該室を排気し認め得るグローが該室に観察されるまで
該室内に設けられた電極（複）に電圧をかけることによ
りグロー放電の形のイオン化放射線を発生させた。次に
該室中へ弗素化アルコールのメタクリル酸エステル（ｎ
＝４）の蒸気を圧力１００００Ｐａとなるまで導入し同
時にラバー物品をグロー放電下に処理した。

エステル分子の重合化の進行を妨害する室内酸素の存在
を排除するために１Ｐａ以下の残留圧となるまで室内空
気を除かねばならない。グロー放電下の物品処理を０．
５時間行つた。次に物品を該室から取出した。かように
処理された物品の摩擦率は２０倍だけ減少した。例９ 本発明に従うラバー物品表面改質方法に従い１５０×１
５０×２ｍｍの寸法をもつ弗素化ラバーに基づく加硫ラ
バー試料表面を改質させた。

この試料を真空室内に置き残留圧Ｏ．１Ｐａとなるまで
該室を排気し室内に認め得るグロー発現に要する電圧値
に達するまで該室に備えられた電極（複）に電圧をかけ
た。弗素化アルコールのアクリル酸エステル（ｎ＝４）
の蒸気を１００００Ｐａの圧となるまで該室へ供給し同
時にグロー放電下の処理を行つた。

エステル分子の重合化の進行を妨害する室内酸素の存在
を除去するために１Ｐａ以下の圧力にまで予め該室を排
気せねばならず；本例で該圧力はＯ．１Ｐａであつた。
グロー放電下のこの処理を０．５時間行つた。かように
処理された物品の摩擦率は１０倍だけ減じた。本発明の
方法はラバーの性質に依存するがラバー物品の摩擦率を
２〜２０倍だけ減することを可能にする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イオン化放射線及び工業的ラバー物品の表面へのポ
   リマー層の適用による該物品の処理を含む該物品の表面
   改質方法において、工業的ラバー製品を予め入れておき
   １Ｐａ以下の残留圧となるまで空気を抜いて減圧したイ
   オン化室内でイオン化放射線をグロー放電の形で発生さ
   せ、工業的ラバー物品を０．５〜２時間かけてグロー放
   電処理に付すると同時に工業的ラバー物品の表面に対し
   弗素化アルコールのアクリル酸エステルの蒸気を該室内
   圧力が１０〜１００００Ｐａに達するまで該室内へ施用
   することにより該工業的ラバー物品表面上にポリマー層
   を適用することを特徴とする上記の方法。 ２ 蒸気が弗素化アルコールのメタクリル酸エステルの
   蒸気であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。