(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＪＩＳ−Ｋ６３０１によるゴム硬度が９０度以下である合成ゴム成型品表面に、ポリフッ化オレフィン粒子を分散した非晶性石英膜を５μｍ以下の厚さで有することを特徴とする非粘着性ゴム成型品。
【請求項２】
ＪＩＳ−Ｋ６３０１によるゴム硬度が９０度以下である合成ゴム成型品表面に、ポリフッ化オレフィン粒子を分散したポリパーヒドロシラザンを塗布し、その後８０℃〜１８０℃に加熱し、表面にポリフッ化オレフィン粒子を分散した非晶性石英膜を５μｍ以下の厚さに形成することを特徴とする非粘着性ゴム成型品の製造方法。
【請求項３】
上記ポリフッ化オレフィン粒子が、ポリフッ化エチレンの粒径0.３〜５μｍの粒子であり、上記石英膜に対し、重量比で１０〜３０％の割合で使用されることを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】
ポリパーヒドロシラザンの分子量が６００〜１０００である請求項２又は３の方法。
【請求項５】
上記ゴムがフッ素ゴム、フロロシリコン、ニトリルゴム、ブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムである請求項２〜４いずれか１項の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーリング性等に富んだ硬度の低いゴム成型品の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体を制御するゴム成型品は、充分なシーリング性と鋭い作動感度が必要であるため、一般に硬度の低い軟らかいゴム成型品を用いる必要があるが、軟らかいゴムは粘着性を有するため、ゴム配合成分を工夫したり、またはゴム成型品表面にフッ素系樹脂膜を形成するなどの試みがなされている。
しかし、このような方法では、ゴムの機械的強度や耐溶媒性が低下し、またフッ素系樹脂の張り合わせでは、密着性が不十分であるなどの問題があり、ゴム成型品のシーリング性と低粘着性を両立させることは困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、軟らかいゴム成型品を、その機械的性質や耐溶媒性等を損なうことなく、非粘着性とし、シーリング性よく、流体の制御部材として使用できるものとすることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、軟らかいゴム成型品の表面に、ポリフッ化オレフィン粒子を分散した非晶性石英膜を形成することにより、上記課題を解決した。
【０００５】
即ち、本発明の製品は、ＪＩＳ−Ｋ６３０１によるゴム硬度が９０度以下である合成ゴム成型品で、表面に、ポリフッ化オレフィン粒子を分散した非晶性石英膜を５μｍ以下の厚さで有することを特徴とするものである。
【０００６】
この製品は、ＪＩＳ−Ｋ６３０１によるゴム硬度が９０度以下である合成ゴム成型品の表面に、ポリフッ化オレフィン粒子を分散したポリパーヒドロシラザンを塗布し、その後８０℃〜１８０℃、好ましくは１３０〜１５０℃に加熱し、該表面にポリフッ化オレフィン粒子を分散した非晶性石英膜を５μｍ以下の厚さに形成することによって得られる。
【０００７】
かかる非晶性石英膜は、0.５〜３μｍの厚さに形成されるのが好ましく、また石英膜に分散させるポリフッ化オレフィン粒子としては、ポリフッ化エチレンの粒径0.３μｍ〜５μｍの粒子を使用するのが好ましい。なお、ポリフッ化オレフィン粒子は一般に石英膜に対し、重量比１０〜３０％程度の割合で使用されるのがよい。
【０００８】
また、本発明のゴム成型品に使用されるゴムとしては、例えばフッ素ゴム、フロロシリコン、ニトリルゴム、ブチルゴム及びエチレンプロピレンゴム等が有効である。
【０００９】
更に、本発明の非晶性石英薄膜を形成するには、分子量６００〜１５００のポリパーヒドロシラザンの１〜３％溶液を使用するのが好ましく、溶媒としては、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキセン等の極性有機溶媒が適当である。
【００１０】
かかる本発明で得られるゴム成型品は、表面に形成した石英膜により、ゴムに含まれる粘着性抽出物を遮断すると共に、表面に存在するポリフッ化オレフィン粒子により、安定した非粘着性が得られ、しかもゴム成型品としてシーリング性が良く、且つ耐熱性、耐ガソリン性も向上し、後に実施例に示すように、固着が起こらず、軽く作動し、かつ定常作動中の機械的抵抗も著しく改善される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明する。
実施例１
図１の製品は、エンジンに必要とする適量の燃料を供給するニードルバルブであるが、このバルブは、ガソリン油面を常に一定に保つ正確な作動が求められる。
まず、黄銅品である弁座本体の先端に、ゴム硬度９０度のフッ素ゴム（藤倉ゴム製ＦＮ９０３）成型品２−先端の径が１０mmで、底部の径が３5.４mmであり、厚さが１０mmである実質的に円錐形の成型品−を装着した弁座１を、キシレンに浸漬し、脱脂洗浄した。
次に、分子量９００のポリパーヒドロシラザン（東燃ポリシラザンＰＨＰＳ−２）の２０％キシレン溶液に粒径0.３〜２μｍのポリフッ化エチレンを固形分重量比２０％の割合に分散した溶液を、更に１０倍量のキシレンで希釈してコーティング液を製造した。
上述の如く脱脂洗浄したゴム成型品２を装着した弁座１を、このコーティング液に浸漬した後、遠心分離機で余分のコーティング液を振り切り、８０℃に加熱して脱溶媒した後、更に１５０℃で３０分加熱して、ゴム成型品２の表面に非晶性石英膜３を形成した。
【００１２】
得られた製品の表面を顕微鏡下で測定した結果、ポリフッ化エチレン粒子の分散した高純度非晶性石英膜0.６μｍが密着していることが判った。
次に、上記石英膜コーティングされた弁座１のゴム成型品２とコーティングしていない弁座のゴム成型品の粘着性を下記の方法で測定した。
図２のＡ〜Ｃの手順に従って、それぞれの作動特性を測定するもので、まず、図２のＡの如く弁座１に弁シート４を被せ、Ｂで１3.５ｇの荷重５を置き、Ｃでガソリンを弁シート４上に滴下し、次に、この状態で、室温２０℃で１５時間放置した後、８０℃の恒温槽で８時間加熱し、更に２０℃で２時間放置した後、弁座１と弁シート４の固着性を測定するため、弁シート４の入口から空気圧を加え、剥離した時の圧力を測定する。
【００１３】
コーティングしない弁座１と弁シート４の剥離圧は0.０６２〜0.０４４ kg/m2（ｎ＝２０）であるのに対し、本発明のコーティングをした場合の剥離圧は0.０１２〜0.０１８ kg/m2（ｎ＝２０）と非常に低く、非粘着性は著しい効果があることが分かった。
【００１４】
実施例２
図３に示す弁シート一体ダイヤフラムをゴム硬度６０度の水素添加ニトリルゴム（藤倉ゴム製ＮＥＮ６０５）で成型し、シクロヘキセンで脱脂、洗浄した。
次に、分子量８００のポリパーヒドロシラザン（東燃ポリシラザンＰＨＰＳ−１）の２０％シクロヘキセン溶液に粒径0.３〜２μｍのポリフッ化エチレン粉末を固形分重量比１５％の割合に分散した液を、更に１０倍量のシクロヘキセンで希釈してコーティング液を作成した。
上記脱脂洗浄したダイヤフラムの弁シート４にコーティング液をスプレー塗布し、８０℃で１０分、更に１４０℃で３０分加熱して非晶性石英膜３を形成した。なお、この石英膜３は、弁シート４の裏面で、弁座１と当たる部分に環状に設けた。
このようにして得られたコーティングダイヤフラムとコーティングしていないダイヤフラムをそれぞれ図４に示すように６６ナイロン樹脂で成型した流量制御器６に組み込み、水圧による開閉試験を行った。なお、図３及び４における符号７はスプリングガイド部、８は作動膜部、９はケース取り付け用シール部を示し、また、図４における１は弁座、１０はスプリングを示す。図４のＡは弁が閉じた状態、Ｂは開いた状態を示す。
【００１５】
コーティングしていない通常のダイヤフラムは水温２５℃の場合、圧力２００mmaqで開となったが、水温を６０℃に上げるとダイヤフラム粘着のため、圧力３００mmaqではじめて作動した。
しかし、本発明に従ってコーティングしたダイヤフラムを装着した場合には、水温２５℃で圧力１００mmaqで開となり、水温を６０℃に上げても１００mmaqで変化なく、１０回／秒で繰り返し作動しても圧力は変わらなかった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明で得られるゴム成型品は、表面に形成した石英膜により、ゴムに含まれる粘着性抽出物を遮断すると共に、表面に存在するポリフッ化オレフィン粒子により、安定した非粘着性が得られ、しかもゴム成型品としてシーリング性が良く、且つ耐熱性、耐ガソリン性も向上するため、バルブの弁座や弁シートにシーリング性に富んだ硬度の低いゴム成型品の適用が可能となり、固着が起こらず、軽く作動し、しかも定常作動中の機械的抵抗も著しく改善されたバルブを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例における弁座の断面図である。
【図２】図１の弁座のゴム成型品の粘着性の試験方法の説明図である。
【図３】本発明の一例におけるダイヤフラムの断面図である。
【図４】図３のダイヤフラムの試験方法の説明図である。
【符号の説明】
１  弁座
２  ゴム成型品
３  石英膜
４  弁シート
５  荷重
６  流量制御器
７  スプリングガイド部
８  作動膜部
９  ケース取り付け用シール部
１０  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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