(57)【要約】本発明は、低い摩擦係数を有するコーティングでエラストマ構成要素をコーティングする方法、および方法によって形成される品目に関する。方法は、エラストマ・コーティング（１０）を準備する工程と、コーティング（１０）を基板に塗布する工程と、コーティングした基板をエラストマ配合物に接触させる工程と、コーティング（１０）をエラストマ配合物に接触させて、コーティングしたエラストマ配合物（１４）を形成するために、エラストマ配合物およびコーティングした基板を加圧状態で加熱する工程とを含む。
2005522323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマ構成要素をコーティングする方法であって、
摩擦係数を有するエラストマ材料および潤滑成分を備えるエラストマ・コーティングを準備する工程と、
コーティングを基板に塗布する工程と、
コーティングした基板をエラストマ配合物と接触させる工程と、
コーティングをエラストマ配合物に結合させ、コーティングしたエラストマ構成要素を形成するため、加圧状態でエラストマ配合物およびコーティングした基板を加熱する工程とを含む方法。
【請求項２】
コーティングした基板をエラストマ配合物で封入する、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項３】
エラストマ配合物をコーティングした基板で封入する、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項４】
さらに、封入する前にコーティングした基板を型に入れる工程を含む、請求項２に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項５】
エラストマ・コーティングが、エチレンプロピレンジエンモノマエラストマ、エチレンプロピレン・ゴム、アクリロニトリルブタジエン・ゴム、天然ゴム、ブタジエン・ゴム、イソプレン・ゴム、クロロスルフォニルポリエチレン、ビニルシリコン、フェニルメチルビニルシリコン、フルオロメチルビニルシリコンおよびエピクロロヒドリン・ゴムで構成されたグループから選択したポリマを備える、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項６】
潤滑成分が、エラストマ材料の摩擦係数より小さい摩擦係数を有する粉末状材料である、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項７】
エラストマ材料が、過酸化物で硬化可能なエラストマ・ポリマである、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項８】
エラストマ配合物が過酸化物を備える、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項９】
コーティングが０．０００５から０．０２０インチの厚さを有する、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項１０】
潤滑成分が、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジメチルシロキサン、ポリエステル、パーフルオロポリエーテル、二酸化シリコン、ガラスのマイクロビーズ、砂、二硫化モリブデン、金属粉末、グラファイト、雲母および滑石で構成されたグループから選択される、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項１１】
エラストマ・コーティングまたはエラストマ配合物が触媒を備える、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項１２】
触媒が過酸化物である、請求項１１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項１３】
さらに、コーティングしたエラストマ構成要素を潤滑剤に接触させることを含む、請求項１に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項１４】
潤滑剤がポリジメチルシロキサン（シリコーン油）、パーフルオロポリエーテル、フルオロシリコーン、フェニルメチルポリシロキサンまたはアクリメチルポリシロキサンである、請求項１３に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項１５】
電気ケーブル・アクセサリの製造方法で、
電気ケーブル・アクセサリに関して望ましい輪郭を有する基板を設けるステップと、
コーティングした基板を形成するために、潤滑成分を含むエラストマ材料で基板をコーティングするステップと、
コーティングした基板を未硬化のエラストマ化合物に接触させるステップと、
エラストマ材料をエラストマ化合物に変化させて、化学的に結合するのに十分な熱および圧力を加えることにより、エラストマ材料およびエラストマ化合物を硬化するステップとを含む電気ケーブル・アクセサリを製造する方法。
【請求項１６】
コーティングした基板をエラストマ化合物で封入するか、エラストマ化合物をコーティングした基板で封入する、請求項１５に記載の電気ケーブル・アクセサリを製造する方法。
【請求項１７】
エラストマ・コーティングが、エチレンプロピレンジエンモノマエラストマ、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロスルフォニルポリエチレン、ビニルシリコーン、フェニルメチルビニルシリコーン、フルオロメチルビニルシリコーンおよびエピクロロヒドリンゴムからなる群から選択されるポリマを含む、請求項１５に記載の電気ケーブル・アクセサリを製造する方法。
【請求項１８】
潤滑成分が、エラストマ材料の摩擦係数より小さい摩擦係数を有する粉末状材料である、請求項１５に記載の電気ケーブル・アクセサリを製造する方法。
【請求項１９】
エラストマ材料が過酸化物で硬化可能なエラストマ・ポリマである、請求項１５に記載の電気ケーブル・アクセサリを製造する方法。
【請求項２０】
潤滑成分が、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジメチルシロキサン、ポリエステル、パーフルオロポリエーテル、二酸化シリコン、ガラスのマイクロビーズ、砂、二硫化モリブデン、金属質粉末、グラファイト、雲母および滑石からなる群から選択される、請求項１５に記載の電気ケーブル・アクセサリを製造する方法。
【請求項２１】
エラストマ・コーティングまたはエラストマ化合物が過酸化物を備える、請求項１５に記載の電気ケーブル・アクセサリを製造する方法。
【請求項２２】
さらに、コーティングしたエラストマ構成要素を潤滑剤と接触させることを含む、請求項１５に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項２３】
潤滑剤がポリジメチルシロキサン（シリコーン油）、パーフルオロポリエーテル、フルオロシリコーン、フェニルメチルポリシロキサンまたはアルキメチルポリシロキサンである、請求項２２に記載のエラストマ構成要素をコーティングする方法。
【請求項２４】
電気ケーブルを接続する製造品であって、エラストマ材料を備え、これが、エラストマ材料と接触し、それと同時にエラストマ構成要素およびエラストマ材料を硬化させる間に、エラストマ構成要素を成形することにより、前記エラストマ構成要素に変化し、それと化学的に結合する潤滑成分を有するものである製造品。
【請求項２５】
電気ケーブル・アクセサリであって、
コーティングで形成したエラストマ材料部分を備え、エラストマ材料が潤滑成分を含み、さらに、
前記エラストマ材料部分と接触している間に成形されたエラストマ構成要素部分を備え、
前記エラストマ材料部分と前記エラストマ構成要素部分とを同時に硬化して、前記エラストマ材料部分の前記エラストマ構成要素部分への変化を化学的結合によって実行する電気ケーブル・アクセサリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００２年４月１０日出願の米国暫定特許出願第６０／３７１，３７１号および２００２年４月１６日出願の米国暫定特許出願第６０／３７３，１２９号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は電気ケーブル・アセンブリに関する。特に、本発明は永久潤滑した表面をエラストマ電気ケーブル・アセンブリに適用するプロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
エラストマ電気ケーブル・アセンブリは通常、ケーブル、金属接点に設置するか、エルボ、ブッシュ、コネクタ、スプライス、スイッチ、ヒューズ、接合部および広範囲の他の構成など、相補的設計と結合することができる。ほぼ全ての設計で、設置には、対応する摩擦力で相互に対して滑動するインタフェースが必要である。構成要素はエラストマであるので、この摩擦力は非常に高い。したがって、このようなインタフェースの潤滑が必要である。最も一般的な潤滑剤は、通常は潤滑を必要とするエラストマのタイプとの適合性に基づき、オイルおよびグリースである。シリコン・オイルおよびグリースは、優れた電気的特性を呈し、エチレンプロピレン系エラストマとの適合性が高い。これらの潤滑剤は通常、ケーブル・アクセサリとともに別個のパッケージとして有意の費用で製造業者から供給される。
【０００４】
大多数のケーブル・アセンブリは、エチレンプロピレン・ゴム（ＥＰＲ）およびエチレンプロピレンジエンモノマ（エチレンプロピレンジエンメチルまたはＥＰＤＭとも呼ぶ）などのエチレンプロピレンエラストマをベースとし、通常はシリコン系オイルおよびグリースで潤滑する。ＥＰＲは、エチレン、プロピレン、および多くの場合は第３のモノマから合成する熱硬化性材料である。エチレンおよびプロピレンのみが使用された場合、そのポリマをＥＰＭと呼ぶ。３つのモノマを使用する場合、その結果生じるポリマをＥＰＤＭと呼ぶ。過酸化物は、ＥＰＲ化合物の優勢な架橋剤である。
【０００５】
ケーブル・アクセサリは３０から４０年の寿命を有し、多くは接続および切断に使用する分離可能なインタフェースを有する。多くのオイルおよびグリースは高い品質であり、長い使用寿命にわたって効果的に使用されるが、時間の経過とともに潤滑能力を喪失することが多い。これらの潤滑剤に使用されるオイルに固有の流動性のため、これはインタフェースから離れて「流出」かつ／または移動する傾向がある。その結果、インタフェースが「干からび」、高い摩擦係数のエラストマ表面が露出する。その結果は、構成要素の付着であり、これは産業で主要問題とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、エラストマ電気ケーブル・アクセサリにより永続的な潤滑表面を提供するため、より確実かつ費用効果が高い配合コーティングおよび適用プロセスに対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エラストマ構成要素をコーティングする方法、および方法によって形成される品目に関する。方法は、エラストマ材料および潤滑成分を含むエラストマ・コーティングを準備する工程と、コーティングを基板に適用する工程と、コーティングした基板をエラストマ配合物と接触させる工程と、コーティングをエラストマ配合物に接着し、コーティングしたエラストマ構成要素を形成するために、エラストマ配合物およびコーティングした基板を加圧状態で加熱する工程とを含む。
【０００８】
コーティングの配合は、コーティングしたエラストマ構成要素の表面が、コーティングしていないエラストマ構成要素の表面の摩擦係数より小さい摩擦係数を有するよう潤滑性を与える成分を含む。コーティングは、０．０００５から０．０２０インチの厚さを有し、構成要素の形成に使用するエラストマ配合物に潤滑剤を添加する必要なく、構成要素の表面に潤滑を提供する。
【０００９】
コーティングした表面をエラストマ配合物で封入するか、エラストマ配合物をコーティングした表面で封入することができる。コーティングした基板は、封入する前に型に入れることが好ましい。コーティングしたエラストマ構成要素を形成した後、ポリジメチルシロキサン（シリコン・オイル）、ペルフルオロポリエーテル、フルオロシリコン、フェニルメチルポリシロキサンまたはアルキメチルポリシロキサンなどの潤滑剤に表面を接触させることにより、追加の潤滑を提供することができる。
【００１０】
好ましい実施形態では、エラストマ・コーティングは、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマ）エラストマ、ＥＰＲまたはＥＰＭ（エチレンプロピレン・ゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエン・ゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＢＲ（ブタジエン・ゴム）、ＩＲ（イソプレン・ゴム）ＣＳＭ（クロロスルフォニルポリエチレン）、ＶＭＱ（ビニルシリコン）、ＰＶＭＱ（フェニルメチルビニルシリコン）、ＦＶＭＱ（フルオロメチルビニルシリコン）、およびＥＣＯ（エピクロロヒドリン・ゴム）などのポリマを含む。特に好ましいエラストマ材料は、過酸化物で硬化可能なエラストマ・ポリマである。
【００１１】
潤滑成分は、コーティングに使用するエラストマ材料の摩擦係数より小さい摩擦係数を有する材料である。好ましい潤滑材料は、エラストマ材料の摩擦係数より小さい摩擦係数を有する粉末状材料、好ましくは熱可塑性樹脂、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、シリカ、ガラスのマイクロビーズまたは細かい砂である。
【００１２】
好ましい実施形態では、エラストマ・コーティングまたはエラストマ配合物が触媒を含む。触媒は、硬化中にコーティングとエラストマ構成要素との架橋を促進する。好ましい触媒は過酸化物を含む。エラストマ・コーティングの配合は、トルエン、キシレン、ケトンなどの溶剤、またはコーティングの配合に使用する他の既知の溶剤も含むことができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態は、電気ケーブル・アクセサリを製造する方法で、電気ケーブル・アクセサリに対して所望の輪郭を有する基板を設ける工程と、コーティングした基板を形成するために潤滑成分を含むエラストマ材料で基板をコーティングする工程と、コーティングした表面を硬化していないエラストマ配合物と接触させる工程と、化学結合によりエラストマ材料をエラストマ配合物に変化させるのに十分な熱および圧力を加えることにより、エラストマ材料およびエラストマ配合物を硬化する工程とを含む方法である。コーティングした基板をエラストマ配合物で封入するか、エラストマ配合物をコーティングした基板で封入することができる。
【００１４】
本発明の別の実施形態は、電気ケーブルを接続するための製造品目である。製造品目は、エラストマ材料と接触している間にエラストマ構成要素を成形し、それと同時にエラストマ構成要素およびエラストマ材料を硬化させることにより、エラストマ構成要素に転移し、それと化学的に結合する潤滑成分を有するエラストマ材料を含む。
【００１５】
本発明の別の好ましい実施形態は、電気ケーブル・アクセサリで、コーティングで形成したエラストマ材料部分を含み、エラストマ材料は潤滑成分を含み、さらにエラストマ材料部分と接触している間に成形されるエラストマ構成要素部分を含む電気ケーブル・アクセサリである。エラストマ材料部分およびエラストマ構成要素部分は同時に硬化して、化学結合によりエラストマ材料部分のエラストマ構成要素部分への変化を実行する。
【００１６】
本発明のコーティングしたエラストマ構成要素は、現在使用されているコーティングしていないエラストマ構成要素より低い摩擦係数を有する表面潤滑エラストマ成分を提供する。
【００１７】
本発明の他の目的および多くの付随する特徴は、以下の詳細な説明を参照し、添付図面との関連で考察することにより本発明がさらによく理解されるので、容易に評価される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、エラストマ構成要素へのエラストマ・コーティング、特に潤滑用エラストマ・コーティングの適用に関する。本発明は、配合したエラストマ潤滑コーティング、およびエラストマ構成要素の硬化中にこのコーティングを中間基板からエラストマ構成要素の表面へと転移させるプロセスとで構成される。その結果生じるコーティングは、摩擦係数を低下させることにより、エラストマ表面への永久的な潤滑を提供し、オイルまたはグリースなどの外部潤滑剤を使用せずに構成要素を設置できるようにする。あるいは、オイルまたはグリースがなお望ましい場合、オイルまたはグリースが「干からびた」場合に、コーティングが永久バックアップ潤滑として存在する。
【００１９】
エラストマ・コーティングは、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマ）エラストマ、ＥＰＲまたはＥＰＭ（エチレンプロピレン・ゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエン・ゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＢＲ（ブタジエン・ゴム）、ＩＲ（イソプレン・ゴム）ＣＳＭ（クロロスルフォニルポリエチレン）、ＶＭＱ（ビニルシリコン）、ＰＶＭＱ（フェニルメチルビニルシリコン）、ＦＶＭＱ（フルオロメチルビニルシリコン）、およびＥＣＯ（エピクロロヒドリン・ゴム）などのポリマを他の成分および１つまたは複数の溶剤と化合させることにより準備する。他の成分には酸化亜鉛、パラフィンろう、焼成クレー、ポリテトラフルオロエチレン粉末、パラフィン油およびシランがある。バッチ材料が粗い（つまり２ＮＳ未満の磨砕度を有する）場合は、２ＮＳより大きい磨砕度まで粉砕することができる。好ましい実施形態では、コーティングを適用するエラストマ配合物は、コーティングとエラストマ配合物との間の架橋を実行する過酸化物を含む。
【００２０】
エラストマ・コーティングは、刷毛塗り、浸漬噴霧、ドローダウン・コーティングおよびローラ・コーティングを含む周知の方法で基板に塗布する。塗布したコーティングは、０．０００５から０．０２０インチ、好ましくは０．０００５から０．０１０インチ、最も好ましくは０．０００５から０．００５インチの厚さを有する。エラストマ・コーティングは、エラストマ構成要素のエラストマ材料の係数より小さい摩擦係数を有する潤滑成分を含む。このような潤滑成分は通常、粉末の形態であり、熱可塑性樹脂、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、シリカ、ガラスのマイクロビーズまたは細かい砂を含むことができる。別の実施形態では、エラストマ・コーティングが触媒、好ましくは過酸化物を含む。
【００２１】
本発明のプロセスは、従来通りに塗布し、中間基板からの潤滑成分を含むエラストマ・コーティングを、コーティングおよびエラストマ構成要素の硬化中にエラストマ構成要素に転移させることを含む。図１は、鋼製マンドレル１２の形態を有する基板上に形成された潤滑剤入りエラストマ・コーティング１０を示す。エラストマ・コーティング１０を形成し、溶剤が気化（つまり蒸発）した後、これをエラストマ配合物で形成したキャビティに入れる。エラストマ・コーティング１０とエラストマ配合物との組合せを成形して、図２に示したエラストマ構成要素１４を形成し、マンドレル１２を取り外す。成形プロセス中に、エラストマ・コーティングおよびエラストマ配合物を硬化し、相互に化学結合する。
【００２２】
図３および図４は、型２２の内面にエラストマ・コーティング２０を形成する本発明の別の実施形態を示す。一実施形態では、エラストマ・コーティングをスリーブ（図３には図示せず）の内面に形成し、次にこれを型に入れる。硬化していないエラストマ配合物２６がコーティング２０と接触する。次に、エラストマ・コーティング２０および未硬化の配合物を硬化して、コーティングしたエラストマ構成要素２４を形成する。
【００２３】
「転移」プロセス中に、エラストマ構成要素をエラストマ配合物の成形または「加硫」によって形成する場合、コーティングを硬化または「加硫」し、エラストマ構成要素の表面に化学結合する。コーティングの硬化または「加硫」、およびエラストマ構成要素への化学結合は、塊状エラストマ配合物から過酸化物触媒がコーティングへ拡散した結果として生じる。エラストマ配合物中には触媒、好ましくは過酸化物が存在するので、エラストマ・コーティングの配合には触媒が必要ない。
【００２４】
好ましい実施形態では、塊状エラストマ配合物とほぼ同じ基本成分からコーティングを作成し、その結果生じるコーティングは、同じ物理、電気および環境特性を呈する。また、コーティングは、エラストマ構成要素の表面にコーティングしていないエラストマ配合物より高い潤滑性および低い摩擦係数を提供する。
【００２５】
コーティングしたエラストマ構成要素およびそれを作成するプロセスは、先行技術のエラストマ・コーティングが主にエラストマ構成要素または基板への機械的接着に依拠するという点で、先行技術で見られるコーティング済みエラストマ構成要素とは異なる。エラストマ構成要素に化学的に結合できる幾つかのコーティングが入手可能であるが、このようなコーティングは、エラストマ構成要素の加硫後に塗布され、その後の工程でエラストマ構成要素とは別個に加硫しなければならない。このような２段階の加硫プロセスは、本発明のプロセスよりコーティングとエラストマ構成要素間の化学結合の有効性が低い。本発明の「転移」プロセスの結果、エラストマ構成要素と「同時加硫」されるコーティングになり、したがって形成されるエラストマ構成要素の一体部分になる。
【００２６】
潤滑成分を含むことに加えて、配合したエラストマ・コーティングは、例えばＥＰＤＭエラストマを含むことができる。しかし、配合コーティングは、シリコン（ＶＭＱ）および他のエラストマ・ポリマをベースにしてもよい。
【００２７】
本発明に使用するエラストマ・コーティングは、コーティングの配合に触媒を使用する必要がない。その代わり、エラストマ構成要素の形成に使用する配合物に触媒を提供してよい。触媒、好ましくは過酸化物は、成形プロセス中に転移したエラストマ・コーティングに浸入し、その結果、転移したコーティングが硬化される。
【００２８】
エラストマ・コーティングの成分は、ボール・ミル、ペブル・ミル、または同様の分散機器に直接装填し、２またはそれより細かいＨｅｇｍａｎ磨砕度まで粉砕する。あるいは、この成分をＢＡＮＢＵＲＹ（登録商標）または同様の密閉式混合機で混合し、次に懸濁溶剤に懸濁させてよい。
【００２９】
配合したエラストマ・コーティングは、過酸化物で硬化可能なエラストマ・ポリマをベースにすることが好ましい。最も好ましい過酸化物硬化可能エラストマ・ポリマは、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマ）エラストマ、ＥＰＲまたはＥＰＭ（エチレンプロピレン・ゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエン・ゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＢＲ（ブタジエン・ゴム）、ＩＲ（イソプレン・ゴム）ＣＳＭ（クロロスルフォニルポリエチレン）、ＶＭＱ（ビニルシリコン）、ＰＶＭＱ（フェニルメチルビニルシリコン）、ＦＶＭＱ（フルオロメチルビニルシリコン）、およびＥＣＯ（エピクロロヒドリン・ゴム）である。標準的なメチルシリコンは、単純にＭＱとして知られる。ＭＱの少量（通常は１％未満）の懸濁メチル（ＣＨ３）基をビニル（ＣＨ２ＣＨ）基で置換すると、ビニルメチルシリコン、つまりＶＭＱとして知られるものが生成される。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態は、配合に触媒を使用する必要がない。代わりに、エラストマ配合物中の過酸化物によって反応の触媒が提供される。過酸化物は、成形プロセス中に転移されたコーティング中に拡散し、転移したコーティングの硬化を促進する。
【００３１】
コーティングは、エラストマ系コーティングの技術分野でよく知られている方法を移用して準備する。エラストマ・ポリマ材料を、溶剤および当技術分野でよく知られている他の成分と組み合わせ、ベース・コーティング配合物を形成する。この成分は、以下の材料のうち１つまたは複数を含むことができる。つまり、酸化亜鉛、パラフィンろう、焼成クレー、パラフィン油、シラン、および追加の成分であり、これはポリテトラフルオロエチレン粉末、四酸化鉛、カーボンブラック、ナイロンおよびポリジメチルシロキサンである。好ましい溶剤は、ケトン、トルエン、キシレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、ジクロロメタン、石油蒸留物（様々な沸点および溶解力の溶剤の大きい系統）およびこれらの溶剤のうち２つ以上の混合物を含む。
【００３２】
エラストマ・コーティングの成分は、ボール・ミル、ペブル・ミル、または同様の分散機器に直接装填し、２ＮＳまたはそれより細かい、つまり２より大きいＮＳの磨砕度まで粉砕する。本明細書で言及する磨砕度ゲージは、「Ｈｅｇｍａｎ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ」を表す「ＮＳ」スケールを使用する。この磨砕度ゲージでは、数値の表示が高いほど細かい磨砕を示す。Ｈｅｇｍａｎスケールは、通路がゲージの表面まで通る無数のポイントにて「０」較正から「８」で０．００４インチの深さである。
【表１】
2005522323.tif 000003
【００３３】
一実施形態では、様々な量の粗い材料および／または粉末をコーティング配合物に混入して、潤滑性を提供する。エラストマ材料の係数より小さい係数を有する無機材料を使用して、潤滑性を提供できることが判明している。好ましい材料および／または粉末は、ポリアミド（ナイロン）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタール、ポリジメチルシロキサン、ポリエステルおよびパーフルオロポリエーテルなどのポリマ、さらに二酸化シリコン、ガラスのマイクロビーズ、砂、二硫化モリブデン、金属粉末、グラファイト、雲母および滑石などの物質を含む。これらの材料を、所望の潤滑性を提供するのに十分な量だけコーティング配合に添加する。
【００３４】
粉末は、２つの方法でコーティング配合に潤滑特性を与えることができる。粉末は、エラストマ表面の大部分を変位させ、したがって自身の潤滑性を与える固定粉末として作用する。このような粉末の例はナイロン６である。粉末は、溶融し、ほぼ硬化して化学的に結合され、自身の潤滑特性を表面に与える中間物として潤滑特性を提供することもできる。例は、高密度ポリエチレン（「ＨＤＰＥ」）である。
【００３５】
好ましいコーティング配合は、ポリジメチルシロキサン（シリコン油）、パーフルオロポロエーテル、フルオロシリコン、フェニルメチルポリシロキサンまたはアルキメチルＰりシロキサンを処理剤として含む。これらの処理剤は、向上した処理性および潤滑性をコーティングに与える。これは、ＥＰＤＭ中で限られた溶解性を有し、コーティング配合を基板に塗布すると、これはコーティングの表面へと徐々に「開花」し、それによって添加粉末の潤滑性を向上させる。
【００３６】
コーティングは、成形中にコーティングが容易に解放される任意の中間金属または基板に塗布する（図１および図３参照）。任意の金属、特に鋼およびステンレス鋼、ナイロン、テフロン（登録商標）、ガラスおよびＭＹＬＡＲ（登録商標）などの中間基板が効果的であることが判明している。刷毛塗り、浸漬噴霧、ドローダウンまたはローラ・コーティングなどの従来の塗布技術を使用することができる。塗布したコーティングは、常温または高温で空気乾燥し、溶剤を除去する。
【００３７】
コーティングした中間基板を型に入れ、未硬化構成要素配合物で封入するか、その部分を封入する。本発明で使用する「封入」という用語は、封入した物体の少なくとも一部が、封入媒体によって実質的に囲まれている、という意味である。成形技術は、射出、トランスファまたは圧縮成形を含んでよい。加熱および加圧状態で、エラストマ構成要素が硬化中に、コーティングが構成要素の表面に転移、架橋かつ結合する（図２および図４参照）。
【００３８】
本発明に使用するエラストマ構成要素の触媒タイプ（つまり硬化または加硫システム）は過酸化物である。したがって、転移したコーティングを受けるＥＰＤＭエラストマ構成要素の配合物は、遊離基タイプの重合をもたらす過酸化物を含む任意の配合でよい。典型的な過酸化物は、１００％濃度で（ａｔ  １００％  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）１から６ｐｈｒの公称レベルのジクミルペルオキシド、および２，２−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼンを含む。
【００３９】
コーティングは、０．０００５インチから０．０２０インチまで塗布することができ、成形作業は１回しか必要なく、ばりのトリミングまたは洗浄は必要ない。薄いコーティングは、表面上に必要な潤滑剤を集中させる。先行技術の装置では、潤滑成分を塊状エラストマ配合物の他の材料と混合し、したがってこれが成形した構成要素全体に分散する。その結果、潤滑成分は、これが有用となる表面に集中しない。したがって、潤滑した表面を有する本発明の成形構成要素は、ほぼ同じ物理的特性、特に最終製品の曲げ剛性率を構成要素に付与しつつ、使用する潤滑材料の量を大幅に減少させる。
【００４０】
本発明により、幾何学的形状または規則性に関係なく、中間物の外面から内面へとコーティングを転移させることができる。本発明により、幾何学的形状または規則性に関係なく、型などの中間物の内面から外面へとコーティングを転移させることもできる。さらに、コーティングの転移およびその後の架橋は、エラストマ構成要素が硬化する間に同時に実行される。配合した潤滑コーティングは、触媒なしで作成することができるので、貯蔵寿命が無期限になる。
【００４１】
例１および例２では、潤滑特性をコーティング配合物に与える成分は、ポリテトラフルオロエチレンおよびナイロン６である。あるいは、エラストマ・コーティングの摩擦係数を低下させる他の成分の置換または添加を使用して、潤滑性を向上させることができる。これは、高密度および低密度ポリエチレン、ナイロン６／６炭素、二硫化モリブデン、シリカ、ガラスのマイクロビーズおよび金属粉末を含む。他の成分の添加は、エラストマ構成要素に導電性、外観、難燃性、耐摩耗性、紫外線安定性、耐食性および耐化学薬品性などの所望の特性を提供することができる。
【００４２】
配合したエラストマ・コーティングは、過酸化物で架橋可能なエラストマ・ポリマ、好ましくはエチレンプロピレンジエンターポリマ（ＥＰＤＭ）エラストマをベースにする。しかし、エチレンプロピレンコポリマ（ＥＰＭ）、シリコン（ＶＭＱ）、天然ゴム（ＮＲ）およびアクリロニトリルブタジエン（ＮＢＲ）をベースとする配合コーティングで、同様の結果を達成することができる。
【００４３】
一実施形態では、過酸化物を含まない、またはコーティング配合に触媒（過酸化物）を含むことによって十分な過酸化物を含まないエラストマ構成要素とともに、エラストマ・コーティングを使用する。触媒は、コーティングをエラストマ構成要素に塗布し、硬化した場合に、高い架橋密度を提供する。
【００４４】
別の実施形態では、潤滑性を与えるよう選択した媒質は、潤滑剤を保持し、潤滑性を向上させることができる微孔性コーティングを提供する。潤滑剤が十分な隙間空間を有する場合、潤滑剤をコーティングの硬化した表面に塗布することができ、これが空間内に保持される。好ましい潤滑剤は、ポリジメチルシロキサン（シリコン油）、パーフルオロポリエーテル、フルオロシリコン、フェニルメチルポリシロキサおよびアルキメチルポリシロキサンである。捕捉された潤滑剤は、インタフェースから流出および／または移動する傾向が低く、エラストマ構成要素の有効寿命を延長させる。
【００４５】
複数のコーティングを塗布して、別個の効果を組み合わせることができる。例は、組立を補助する潤滑コーティングで覆った電気遮蔽材を提供する導電性コーティングである。両方のコーティングを重ねて塗布し、その後に前述したように構成要素の加硫中に硬化することができる。
【００４６】
［実例］
以下で説明する例は、本発明のさらなる理解を提供する働きをするが、いかなる意味でも本発明の範囲を制限するものではない。
【００４７】
［実例１］
この例では、ＥＰＤＭポリマ、酸化亜鉛、パラフィンろう、ポリテトラフルオロエチレン粉末、焼成クレー、パラフィン油およびＡ１７２シランのバッチ混合物を、トルエンおよびキシレンで構成された溶剤中に溶解させる。この混合物をボール・ミルに直接装填し、ここで２を超える磨砕度（ＮＳ）まで粉砕して、コーティング混合物を形成する。
【００４８】
［実例２］
この例では、ＥＰＤＭポリマ、酸化亜鉛、パラフィンろう、焼成クレー、Ａ１７２シラン、四酸化鉛、パラフィン油、ブラックＭＢ、ポリジメチルシロキサン、およびトルエンおよびキシレンで構成された溶剤のバッチ混合物を、ペブル・ミル中で２ＮＳより大きい磨砕度まで粉砕する。次に、粉末状にしたナイロン６を混合物に添加して、コーティングを形成する。添加する粉末状ナイロン６の量は、所望の潤滑性または処理性依存する。
【００４９】
したがって、本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の精神から逸脱することなく、他の実施形態を作成することができ、請求の範囲に入るようなこのようなさらなる変形および変化を全て含むものであることが、当業者には認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】成形および転移の前に鋼製マンドレル上に形成する潤滑コーティングを示す。
【図２】負荷遮断エルボに転移する潤滑コーティングを示す。
【図３】転移前に鋼製の型で形成した潤滑コーティングを示す。
【図４】負荷遮断ブッシュに転移する潤滑コーティングを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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