JPS6067655A - 表面被膜を設けたゴム成形品 - Google Patents

表面被膜を設けたゴム成形品

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JPS6067655A
JPS6067655A JP58174744A JP17474483A JPS6067655A JP S6067655 A JPS6067655 A JP S6067655A JP 58174744 A JP58174744 A JP 58174744A JP 17474483 A JP17474483 A JP 17474483A JP S6067655 A JPS6067655 A JP S6067655A
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rubber molded
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Kazuyuki Ozaki
和行 尾崎
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Nippon Oil Seal Industry Co Ltd
Nok Corp
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

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、表面被膜を設けたゴム成形品に関する。更に
詳しくは、高周波スパッタリング法により表面被膜を形
成せしめたゴム成形品に関する。
加硫ゴムは、広い温度範囲にわたって高弾性を示すが、
その反面摩擦特性が劣ったりあるいは粘着現象がみられ
るなどの欠点を有している。従って、これらの欠点が克
服されれば、更にその機能が向上し、ゴム成形品の製品
用途上の有用性が更に一層増加することになる。
現在、これらの欠点2:問題となっている例としては、
自動車のワイパーブレードやシール端面がゴムである各
種のバルブおよびオイルシールなどが挙げられる。現在
ワイパーブレードに7I+いられているゴム成形品は、
動摩擦係数(垂直荷爪/す1張力)が大きく、この値は
一般に1以上である。
このため、これの使用に除しては比較的大きな駆動力を
要するばかりではなく、擦り音を発したり、あるいはス
ティックスリップのためクリーンな掃面眞ならないなど
の問題を有している。丑1こ、バルブの場合には、ゴム
シール部分でゴムと金属面などとの間で生ずる粘着が問
題となっている。更に、オイルシールの場合には、ゴム
の摩ル4が大きいため、大きな起動トルクを必要とし、
井たワイパーブレードと同様に音を発するような場合も
ある。
本発明者は、こうした問題をfヂr決する7こめに鋭意
研究の結果、ゴム成形品の表面に、高周波スパッタリン
グ法により、特定の複合被膜を形成せしめることが有効
であることを見出した。
従って、本発明は表面被膜を設けたゴム成形品に係り、
このゴノ、成形品は、その表面の一部または全部に、高
周波スパッタリング法により、フッ素樹脂被膜を下層に
、ま1こ(a)フッ素樹脂および(b)鉤、亜鉛、炭素
、ガラス、二硫化モリブデンまたは窒化ホウ素の少くと
も−m J:りなる混合物被膜を上層にそれぞれ形成セ
しめてなる□ 本発明の対象とされるゴム成形品は、ワイパーブレード
、各種バルブ、オイルシールなどであり、これらのゴム
成形品の表面処理を必要とする部分、例、t if ワ
イパーブレードにあってはそれのD動MXフロントガラ
スJj17動而について、また他のゴム成形品にあって
はそれらのシール面などについて、複合破膜の形成が行
われる。
複合被膜の下層を形成するフッ素樹脂としては、一般に
テトラフルオロエチレン樹脂が用いられる。
このような下層被膜層が設けられるのは、一般にゴム成
形品を処理する際に成形品内部に含まれる水分やステア
リン酸などがガスとして放出され1、そのため被膜の堆
積速度を低下させたりあるいは膜厚を不均一にさせるな
ど被膜形成に悪影響を及ぼすことが多いが、これを防止
することにある。
即ち、これらの悪影響−r抑え、堆積速度および膜厚の
均一性を損うことがないように、放出カスの影響をあま
り受けない7ツ累樹脂単体の被膜が下層として形成さ1
する。また、フッ素樹脂は、硬度や伸びの点において、
成形品を形成するゴムと上層をプレ成する混合物被膜と
の中1i、fJ的な特性を有する1こめ、形成された被
膜がゴム成形品の変形によく追従し、そのため剥離や?
’JJ j’Lがそこに生じ難いという大きな効果を有
している。
上層を形成する混合物被膜の形成に用いられる一方の成
分たるフッ素樹脂としては、同様にテトラフルオロエチ
レン樹脂が一般に用いられる。寸だ、他方の成分として
は、銅、亜鉛、炭素、ガラス、二硫化モリブデンまたは
糖化ホウ素の少くとも一種が用いられる。これらの他方
成分は、耐摩耗性を向上させるための成分−(゛あり、
フッ素樹脂と共に摺動性および耐摩耗性が共に要求され
る用途に用いた場合、フッ素樹脂単体では不足する耐摩
耗性を改善さゼる。こうした改善効果を発揮させるため
に、これらの成分は混る成分中約1〜70重に、1%、
好オしくFi約3〜60重、壮%の割合で川底ば、例え
ば図示きれたような態様に従って、次のように行われる
反J’lS”jki 1内圧、互いに対向位置にある上
部電極2および下部電極3をそれぞれ設置し、上部電極
にはフッ素樹脂捷たはそれの混合物ターゲット4を装着
すると共に、下部電極上には処理さるべきゴム成形品5
.5’i、必要に応じて非処理面を覆った状態で、描載
する。
スパッタリング処理は、まず油拡散ポンプなどの真空ポ
ンプ(図示せず)を用いて、反応器内の空気を排気口6
から排気して、10−”l”orrのオーダー迄減圧し
、次いでバリアプルリークバルブ7を調整しながら圧力
調整バルブ8を開け、アルゴンなどの不活性ガスのボン
ベ9からのアルゴンガ10−’ Torrとする。ここ
で、jjii気筒のメインバルブ(図示ゼず)を調整し
て、圧力を5 X 10’−2Torrとする。なお、
符号101d、圧力J1である。
スパッタリング操作は、高〃d波電源(13,56M七
)11およびバリアプルコンデンサー12からy;b振
させた、有効電力約50〜200Wの高層M、放、nに
より行われ、ゴム成形品表面に所定の膜厚、一般にはピ
ンホールの発生防止およびゴム成ルチ品の変形に苅する
追随性の点から約1〜10μmの11;、!厚の1層が
得られL時点て放電を停止し、アルゴンガスなどの導入
を中止し、メインバルブを閉じて、反応器内のターゲッ
トをフッ素描11i1j単体から7ソ素樹脂混合物に代
え、以下同様の操作をイj′ない、1層被膜上に所定の
膜厚、一般にd、約0.5μm以−りの膜厚の混合物被
膜を上層とし”(形成さゼる。
このようにしてゴム成形品の表面の一部1だtま全部に
上層として形成ざゼ1こ混合物被11ケ、は、高周波ス
パッタリングのターゲットとじて用いられたものがフッ
訃:樹脂に他の成分を不均一・に分散さセイー *、/
r)?1 f−ハ ?? w= r−&、l 八fl&
r 7 r:+t 4.−/、! l狐X(−−J−−
h’−で均一に混合されて被膜を形成しているので、し
かも、高周波スパッタリング法によって形成された被膜
は、膜形成時の粒子街突エネルギーが約10〜100 
eVと大きく、ゴム成形品基質および下層被膜への付着
強度が大きいので、被膜寿命が大きく、従って所期の効
果が有効に持続される。
更に、高周波スパッタリング法による複合被膜形成の効
果は、上層を形成する混合物被膜の堆積速度や膜厚のゴ
ロー件の点にも認められる。即ち、高周波スパッタリン
グに際し、フッ素樹脂混合物をターゲットに用いた場合
には、フッ素樹脂単体波スパッタリングすると、前記し
たガス放出量が多くなり、堆積速度の低下、膜厚の不均
一、更にほこのガスが被膜層に取り込まれて被膜の機能
を低下させるなどの悪影響がみられるが、フッ素樹脂下
層被膜を形成さゼると、これが混合物被膜を形成させる
ときのアンダーコートの役目を果し、上記の如き悪影響
を有効に防止することができる。
次に、実施例について本発明の詳細な説明する。
実施例1 ワイパーブレード用ゴム利料として用いられているネオ
ブレンゴムシートテストピースの表面に、図示された態
様に従って、まずテトラフルオロエチレン樹脂から加圧
成形された厚さ10覗、直径100■の円板状ターゲッ
トを用い、有効1[力50Wで5分間、次いで200W
で15分間の高周波スパッタリングを行ない、ゴムシー
ト表面に厚さ10μmの下層被膜を形成させた後、テト
ラフルオロエチレン樹脂40重L%および銅粉末60爪
■%の混合物から加圧焼結された厚さ10闘の円板状タ
ーゲットを用い、有効電力200Wて10分間の高周波
スパッタリングを行ない、上記下層被膜上に厚さ0.5
μmの混合物被膜を形成させた。
このようにして複合被膜を形成ざセだゴムシートについ
て、その上に半径0.4酎のステンレススチール圧子で
、それぞれ5!7.109.15りまたは20りの荷重
をがけ、その圧子を5Q+lff/分の速度で平行にす
1つ張ったときのす1張カを摩擦抵抗(μ)として測定
した。測定結果は、次の表1に示される。なお、そこに
は、全く被膜を形成させないものおよび下層破膜のみを
形成さぜたものについてのデークーが併記されている。
表1 なお、下層被膜を設けることなく、上層混合物被膜のみ
を形成させると、ゴム成形品表面への混合物の堆積速度
が大幅に低下し、下層被膜を設けた場合の%以下の堆積
速度になることがある。また、混合物被j投の膜厚も一
定になり難く、摩擦抵抗(μ)の値も0.4〜1.0の
範囲でばらついている。
実施例2 オイルシール用ゴム材料の一種として用いられている二
) IJルゴム忙ついて、実施例1と同様にして、テス
トピースの摩擦抵抗(μ)の1測定を行な゛つた。得ら
れた結果は、次の表2IC示され0゜表2 工 am 複合被膜 被jMなし 1 59 0.28 0.80 2 109 0.30 0.68 3 15g0.30 0.64 4 209 0.30 0.70 実施例3 実施例1において、工1ヌさ5μ+71のiドラフルメ
ロエチレン樹脂下層被膜および厚ざ1μm+1のテトラ
フルオロエチレン樹脂70取@%と炭素OI:維粉末(
直径6〜15 tan z長ざ10〜50 μto )
 30 I!jtit%との混合物上層被膜の形成が行
わ′hlこ。実施例1と同様に行われたテストピース1
1こついての摩擦抵抗(μ)の測定結果1d1次の表3
シこ示される。
表3 工 RAi 複合被膜 −筈jj力なし1 547 0
.40 (1,80 420qO1400,70 以上の結果から、木兄#Jに従っ゛CC会合被膜設けl
こものは、高周波スパッタリング処理しないものと比較
して、大幅に摩擦抵抗が軽液さノL1またフッ素樹脂単
体の下層被膜を形成させたものと比較しても低摩擦化の
効果のあることが確認された。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明で適用される高周波スパッタリング法に
用いられる装置の概要図である。 (符号の説明) 1・・・・・・反応器 2・・・・・・上部電極 5・・・・・・ゴム成形品 9・・・・・・不活性ガスボンベ 11・・・・・・高周波電源 12・・・・・・バリアプルコンデンツー代理人 弁理士 告 1u 反 夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ゴム成形品表面の一部または全部に、高周波スパッ
    タリング法により、フッ素樹脂被膜を下層に、また(a
    )フッ素樹脂および(b)銅、亜鉛、炭素、ガラス、二
    硫化モリブデンまたは窒化ホウ素の少くとも一種よりな
    る混合物被膜を上層にそれぞれ形成せしめたゴム成形品
JP58174744A 1983-09-21 1983-09-21 表面被膜を設けたゴム成形品 Granted JPS6067655A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999051471A1 (de) * 1998-04-02 1999-10-14 Robert Bosch Gmbh Beschichtungsverfahren eines wischergummis
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DE10113680B4 (de) * 2001-03-21 2007-01-11 Robert Bosch Gmbh Bügelloses Wischblatt
KR100708764B1 (ko) 2005-10-10 2007-04-18 (주) 월드비젼 차량용 와이퍼 제조 방법
JP2009144884A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Nippon Pillar Packing Co Ltd 管継手用シール体

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