(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン系化成剤を５〜１５％含む表面処理剤を一次加硫後のフッ素ゴム表面に適用する工程、前記表面処理剤中の溶媒を飛散させる工程、前記表面処理剤が設けられたフッ素ゴムを加熱して表面処理層を形成するとともに、前記フッ素ゴムを二次加硫する工程、前記表面処理層上にフッ素樹脂をコーティングする工程を含むことを特徴とするフッ素ゴムコーティング方法。
【請求項２】
前記リン系化成剤は末端にフッ素ゴムの加硫を開始するためのリンを含むことを特徴とする請求項１記載のフッ素ゴムコーティング方法。
【請求項３】
前記リン系化成剤はビスフェノールホスホニウム塩の一種以上であることを特徴とする請求項２記載のフッ素ゴムコーティング方法。
【請求項４】
一次加硫は１４０〜２００℃の温度で３〜３０分行うことを特徴とする請求項１から３記載のいずれかのフッ素ゴムコーティング方法。
【請求項５】
前記表面処理剤を適用する工程は前記フッ素ゴムを表面処理剤溶液中に浸漬することによって行われ、前記溶液の温度は１０〜３０℃であり、浸漬時間は２〜３０分であることを特徴とする請求項１から４記載のいずれかのフッ素ゴムコーティング方法。
【請求項６】
表面処理層を形成し、フッ素ゴムを二次加硫する工程は、２００〜２３０℃の温度で、１６〜２４時間加熱することにより行うことを特徴とする請求項１から５記載のいずれかのフッ素ゴムコーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はフッ素ゴムコーティング方法、さらに詳細にはフッ素ゴムに対しコーティングを行うに際し、前記コーティング膜との密着性を良好にするためのフッ素ゴム表面処理剤を使用したコーティング方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び問題点】
たとえば、図２に示すように金属製の弁軸１にフッ素ゴム製の弁本体２を設けた弁が知られている。このようなフッ素ゴム製の弁本体２を有する弁は良好な耐油性、耐候性を有し優れた性能の弁であるが、一方において、通常の使用において弁座と粘着しやすい性質を持っていることが知られている。このように粘着性を示すようになると、弁座と粘着して弁の開放が困難になり、使用ができなくなる恐れを生じる。
【０００３】
上述のような粘着性の発現を防止するために、前記弁本体２の表面にフッ素樹脂系のコーティングを行うことが行われている。しかしながら一部のフッ素ゴムではコーティング膜３と密着性が劣悪であり、前記コーティング膜が剥離するという欠点がある。このため、表面の粗面化洗浄などで密着力を改善する方法が行われている。
【０００４】
しかしながら、上述のような従来の表面処理も十分とは言えず、新規な表面処理剤が希求されているのが現状である。
【０００５】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、コーティング膜と十分な密着性を確保可能な表面処理剤およびこの表面処理剤を使用したコーティング方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明によるフッ素ゴムコーティング方法は、リン系化成剤を５〜１５％含む表面処理剤を一次加硫後のフッ素ゴム表面に適用する工程、前記表面処理剤中の溶媒を飛散させる工程、前記表面処理剤が設けられたフッ素ゴムを加熱して表面処理層を形成するとともに、前記フッ素ゴムを二次加硫する工程、前記表面処理層上にフッ素樹脂をコーティングする工程を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明によるフッ素ゴムのコーティング方法によれば、請求項１記載のフッ素ゴムコーティング方法であって前記リン系化成剤は末端にフッ素ゴムの加硫を開始するためのリンを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、末端基にリン系化合物部分を有するリン系化合物によってフッ素ゴム表面を処理することによって、密着した硬く、塑性的な樹脂状の層を形成することが可能になる。この表面処理層にフッ素樹脂をコーティングすることによって密着性の良好なコーティング膜を形成できるという利点がある。
【０００９】
本発明に使用するフッ素ゴム表面処理剤は、前述のようにリン系化成剤を５〜１５％含むことを特徴としている。このようなリン系化成剤は、末端にフッ素ゴムの加硫を開始させるリンを含むものであり、このリンの作用によってフッ素ゴム表面を加硫することによって相互に接着して密着性の良好な表面処理層を形成する。表面処理層は比較的硬く、かつ樹脂的な性質を持った層であり、フッ素ゴムの特性を損なうことなく、後述のコーティング膜を良好に形成することが可能になる。
【００１０】
上述のリン系化成剤は、基本的にフッ素ゴムの加硫促進剤として使用されるものであればいかなるものでもよく、たとえば、下記に構造式を示すようなビスフェノールホスホニウム塩の一種以上を使用することができる。
【００１１】
【化１】
0003688885.tif 000002
ただし、Ｒはアルキル基を示す。
【００１２】
上述のようなリン系化成剤が溶解される溶媒は、基本的に前記リン系化成剤が溶液状となり、変質しないようなものであればいかなるものでもよい。たとえば、水、アルコール系溶剤などの一種以上を使用することが可能である。
【００１３】
上述のようなフッ素ゴム表面処理剤を使用するに当たっては、上述のフッ素ゴム表面処理剤をフッ素ゴム表面に適用する。適用の方法は本発明において基本的に限定されるものではなく、たとえば溶液状の表面処理剤中に浸漬してもよいし、塗布してもよい。
【００１４】
本発明によって表面処理されるフッ素ゴムは、基本的に限定されるものではなく、２元系、３元系フッ素ゴムなどを使用することができ、また加硫方法も限定されるものではなく、ポリオール系、アミン系、過酸化物系加硫剤で加硫されたものであってもよい。
【００１５】
このようなフッ素ゴムにフッ素ゴム表面処理剤を適用する場合、前記フッ素ゴムは一次加硫を行ったものである。一次加硫を行っていないとフッ素ゴムの形状を保持することが困難であり、一方二次加硫を行ったものである場合、リン系化成剤が十分フッ素ゴム表面に作用せず、密着性の良好な表面処理層が形成できない恐れがあるからである。
【００１６】
この一次加硫は好ましくは、１４０〜２００℃の温度で、３〜３０分行うのがよい。１４０℃未満であると、加硫性が十分でない恐れがあり、保形性に問題を生じる場合があり、一方２００℃を越えると、加硫が進みすぎて、密着性の十分な表面処理層を形成できない恐れがある。また、加硫時間が４分であると、加硫性が十分でない恐れがあり、保形性に問題を生じる場合があり、一方３０分を越えると、加硫が進みすぎて、密着性の十分な表面処理層を形成できない恐れがある。
【００１７】
上述の一次加硫したフッ素ゴムを表面処理剤中に浸漬してフッ素ゴム表面処理剤をフッ素ゴム表面に設ける場合、好ましくはフッ素ゴム表面処理剤溶液の温度は１０〜４０℃であるのが好ましい。１０℃未満であると、液の相安定が損なわれ、一方４０℃を越えると、浸漬、引上げ後の乾燥状態にバラツキがでやすくなる。
【００１８】
このような溶液への浸漬時間は、好ましくは３〜３０分である。３分未満であると、十分の量のフッ素ゴム表面処理剤がフッ素ゴム表面に設けられない恐れがあり、一方３０分を越えて浸漬してもそれ以上フッ素ゴム表面処理剤の量は増加しないため、実用的ではないからである。
【００１９】
このようにフッ素ゴム表面処理剤をフッ素ゴムに適用した後、好ましくは常温で３〜６時間放置して、溶剤を十分飛散させる。３時間未満であると、溶剤が十分飛散しない恐れがあり、一方６時間を越えて放置しても、それ以上溶媒が飛散するのは困難で実用的ではない。
【００２０】
上述のように溶媒を飛散させた後、たとえばエアーオーブン中で加熱して表面処理層を形成するとともにフッ素ゴムを二次加硫する。このようにフッ素ゴムに表面処理層が形成され、これにコーティングを施した場合良好な密着が得られる。この加熱温度は、好ましくは２００〜２３０℃であり、加熱時間は１６〜２４時間である。加熱温度が２００℃未満であると、フッ素ゴムが十分加硫せず、密着性の良好な表面処理層が形成されない恐れがあり、一方、２３０℃を越えると、表面処理層が変質する恐れがある。また、加熱時間が１６時間未満であると、密着性の良好な表面処理層が形成されない恐れがあり、また２４時間を越えると、表面処理層が変質する恐れがある。
【００２１】
このようにフッ素ゴム表面に表面処理層を形成した後、フッ素樹脂コーティングを行う。コーティングされるフッ素樹脂は、従来フッ素ゴム表面にコーティングするためのものであれば、基本的にいかなるものでもよい。たとえば、変成四フッ化エチレン樹脂塗料などであることができる。
【００２２】
フッ素樹脂は、従来と同様に塗布などの方法によって前記表面処理層上に所定厚さに形成した後、乾燥し、加熱してコーティング膜を形成する。
【００２３】
【実施例】
１７０℃で８〜１０分の条件で一次加硫したフッ素ゴムをビスフェノールホスホニウム塩（リン系化成剤）を５〜１５％含むメチルアルコールなどのアルコール系溶媒（常温）に１０分浸漬させて表面にフッ素ゴム表面処理剤を設けた。常温で６時間放置して溶媒を飛散させた後、エアーオーブン中で２３０℃で１６時間加熱した。
【００２４】
この後、変成四フッ化エチレン樹脂塗料を１５μｍの１５ｇ／ｃｍ2の割合で塗布した後、５分間乾燥し、さらに２４０℃、１時間加熱してフッ素樹脂コーティングを形成した。
【００２５】
このようにして作成した試料Ｔに、図１に示すように賽の目状に切り込みを入れて、複数のブロックＢを形成し、これにセロハンテープを貼着したのち、引き剥がし、前記賽の目状のブロックＢがいくつ剥がれたかによって密着力を測定した（ストレート  プル法）。同様に、同一のフッ素ゴムを使用し、表面処理を行わずに、二次加硫後に同一の条件でフッ素樹脂コーティングを施したコーティング膜の密着力を測定した。この結果を下記の表に示す。
【００２６】
0003688885.tif 000003
【００２７】
以上の結果より、本発明によれば、従来に比較して２０〜５０％密着力が向上することが明らかになった。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるフッ素ゴムコーティング方法によれば、末端基にリン系化合物部分を有するリン系化合物によってフッ素ゴム表面を処理することによって、密着した硬く、塑性的な樹脂状の膜を形成することが可能になる。この表面処理層にフッ素樹脂をコーティングすることによって密着性の良好なコーティング膜を形成できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】密着力の試験をするための試料の平面図。
【図２】弁の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１      弁軸
２      弁本体
３      コーティング膜
【図１】
0003688885.tif 000004
【図２】
0003688885.tif 000005