(57)【要約】【課題】十分な弾性と高い耐薬品性を備え、かつ、応力が繰り返し加わっても劣化しない弁用シートリング並びに弁体の製造方法を提供すること。【解決手段】ボール弁１０のシートリング１５は、リング状のエラストマー硬化体１５１と、このエラストマー硬化体１５１の流体と接する面側に積層されたフッ素系の樹脂シート１５２とを備えた複合部材から構成されている。この複合部材でシートリング１５を製造するにあたって、樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、この改質面に接合補強剤を塗布し、しかる後に、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を樹脂シートの接合補強剤塗布面に接した状態で金型内で加熱加圧することにより、樹脂シートとエラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、シートリング１５を成形する。【選択図】      図１
2004251368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体内壁と弁体との接触部分に介在して流体の移動を封止する弁用シートリングであって、リング状のエラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁用シートリングの製造方法において、
前記樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、当該改質面に対して接合補強剤を介して、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を重ねた状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする弁用シートリングの製造方法。
【請求項２】
弁本体内壁と弁体との接触部分に介在して流体の移動を封止する弁用シートリングであって、リング状のエラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁用シートリングの製造方法において、
樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、当該改質面に接合補強剤を塗布し、しかる後に、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を前記樹脂シートの接合補強剤塗布面に接した状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする弁用シートリングの製造方法。
【請求項３】
弁本体内壁と弁体との接触部分に介在して流体の移動を封止する弁用シートリングであって、リング状のエラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁用シートリングの製造方法において、
樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質し、接合補強剤および加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を前記樹脂シートの改質面に接した状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする弁用シートリングの製造方法。
【請求項４】
弁本体内で流体通路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御する弁体であって、エラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁体の製造方法において、
前記樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、当該改質面に対して接合補強剤を介して、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を重ねた状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする弁用シートリングの製造方法。
【請求項５】
弁本体内で流体通路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御する弁体であって、エラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁体の製造方法において、
樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、当該改質面に接合補強剤を塗布し、しかる後に、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を前記樹脂シートの接合補強剤塗布面に接した状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする弁体の製造方法。
【請求項６】
弁本体内で流体通路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御する弁体であって、エラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁体の製造方法において、
樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質し、接合補強剤および加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を前記樹脂シートの改質面に接した状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする弁体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁箱の弁座と弁体の弁座との接触線に介在して流体の移動を封止する弁用シートリングの製造方法、および流体通路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御する弁体の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、弁用シートリングあるいは弁体において、流体と接する樹脂シートと、該樹脂シートを裏打ちするエラストマー硬化体とを備えた複合部材の製造技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボール弁において、弁箱の弁座と弁体の弁座との接触線に介在して流体の移動を封止する弁用シートリング、あるいはダイヤフラム弁において、流体通路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御するダイヤフラム（弁体）などでは、エラストマー硬化体単体、あるいはＰＴＦＥ単体が用いられている。
【０００３】
しかしながら、エラストマー硬化体では、耐薬品性が十分でないため、劣化、あるいは流体中への成分の溶出が問題となる。また、長期間、接触している状態が続くと、粘着性が発現し、離間させるときに劣化、損傷しやすいという問題点ある。
【０００４】
一方、ＰＴＦＥ単体は、耐薬品性が高く、かつ、粘着性の発現もないが、エラストマー硬化体と比較して弾性などの面で劣る。また、ＰＴＦＥ単体でボール弁のシートリングを構成すると、膨張係数が高く、かつ、硬質であるため、シートリングが拘束されていると高温時に膨張して弁体を押圧し、弁体の回転トルクが高くなり開閉が困難になるという問題点がある。
【０００５】
そこで、流体と接する側を樹脂シートで構成し、かつ、この樹脂シートをエラストマー硬化体で裏打ちした複合部材を弁用シートリングや弁体に用いることが提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１６１５０５
【特許文献２】
特開平９−１９６２００
【０００７】
また、放電処理を利用して、フッ素樹脂シートと、軟質塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、あるいはステンレス板とを接着する技術が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００８】
【特許文献３】
特開平１０−２７３５４６号公報（第３頁−第４頁）
【特許文献４】
特開平１０−３０６１６６号公報（第３頁−第４頁）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１、２に記載の複合部材を製造するにあたって、エラストマー硬化体の表面に樹脂シートを単に接着剤で貼り付けたものを、弁用シートリングや弁体など、応力が繰り返し加わるものに用いると、樹脂シートがエラストマー硬化体から剥がれてしまうという問題点がある。
【００１０】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、十分な弾性と高い耐薬品性を備え、かつ、応力が繰り返し加わっても劣化しない弁用シートリング並びに弁体の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、弁本体内壁と弁体との接触部分に介在して流体の移動を封止する弁用シートリングであって、リング状のエラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁用シートリングの製造方法において、前記樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、当該改質面に対して接合補強剤を介して、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を重ねた状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする。例えば、樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、当該改質面に接合補強剤を塗布し、しかる後に、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を前記樹脂シートの接合補強剤塗布面に接した状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形する。
【００１２】
また、本発明では、弁本体内で流体通路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御する弁体であって、弁本体内で流体通路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御する弁体であって、エラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁体の製造方法において、前記樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、当該改質面に対して接合補強剤を介して、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を重ねた状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする。例えば、樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、当該改質面に接合補強剤を塗布し、しかる後に、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を前記樹脂シートの接合補強剤塗布面に接した状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形する。
【００１３】
ここで、樹脂シートしてのフッ素系樹脂シートの少なくとも一方の面を、ガス雰囲気下０．１〜１．１ｋｇ／ｃｍ２の圧力下で低温プラズマ処理によって改質した後、フッ素系樹脂シートの改質面に接合補強剤としてのシランカップリング剤を塗布し、しかる後に、加硫剤が含有された未加硫エラストマー組成物をフッ素系樹脂シートのシランカップリング剤塗布面に接した状態で加熱加圧することにより、フッ素系樹脂シートとエラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することが好ましい。
【００１４】
本発明の別の形態では、弁本体内壁と弁体との接触部分に介在して流体の移動を封止する弁用シートリングであって、リング状のエラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁用シートリングの製造方法において、樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質し、接合補強剤および加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を前記樹脂シートの改質面に接した状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする。
【００１５】
また、弁本体内で流体通路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御する弁体であって、エラストマー硬化体と、該エラストマー硬化体の流体と接する側に積層された樹脂シートとを備えた複合部材からなる弁体の製造方法において、樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質し、接合補強剤および加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を前記樹脂シートの改質面に接した状態で加熱加圧することにより、前記樹脂シートと前記エラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することを特徴とする。
【００１６】
ここで、フッ素系樹脂シートの少なくとも一方の面を、ガス雰囲気下０．１〜１．１ｋｇ／ｃｍ２の圧力下で低温プラズマ処理によって改質した後、接合補強剤としてのシランカップリング剤、および加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物をフッ素系樹脂シートの改質面に接した状態で加熱加圧することにより、フッ素系樹脂シートとエラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、前記複合部材を成形することが好ましい。
【００１７】
本発明に係る複合部材は、基体がエラストマー硬化体で構成されているため、十分な弾性を備え、かつ、その表面に樹脂シートが積層されている。このため、流体は、樹脂シートに接触するが、エラストマー硬化体には接触しないので、エラストマー硬化体に含まれる成分が流体に溶出することがなく、また、エラストマー硬化体が劣化することもない。また、本発明では、樹脂シートの表面を所定のガス雰囲気下での放電処理によって改質し、かつ、シランカップリング剤や接着剤などの接合補強剤を用いたので、加硫剤を含む未加硫エラストマー組成物を樹脂シートの表面に接触させた状態で金型内で加熱加圧、あるいはロール等で圧延後、加熱するだけで、樹脂シートとエラストマー硬化体とを強固に接合一体化することができる。それ故、複合部材に応力が繰り返し加わっても、樹脂シートがエラストマー硬化体から剥がれるということがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
［ボール弁への構成］
図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明が適用されるボール弁の構造を示す半断面図、およびこのボール弁に用いられたシートリングの断面図である。
【００２０】
図１（Ａ）に示すように、本形態のボール弁１０では、弁本体１１内に、穴１２が形成されたボール状の弁体１３を備えており、弁体１３を回転させることにより、流路を開閉する。弁本体１１内には、弁本体１１の内壁と弁体１３との接触部分に介在して流体の移動を封止するシートリング１５（弁用シートリング）が配置されている。
【００２１】
本形態において、シートリング１５は、図１（Ｂ）に示すように、弁本体１１の内壁などに接する部分が直交する平坦面になっている一方、液体が接する側の面１５３は、湾曲した面になっている。ここで、シートリング１５は、リング状のエラストマー硬化体１５１と、このエラストマー硬化体１５１の流体と接する側の面１５３に積層されたフッ素系の樹脂シート１５２とを備えた複合部材から構成されている。
【００２２】
従って、本形態のボール弁１０において、シートリング１５を構成する複合部材は、十分な弾性を備えている。また、シートリング１５において、エラストマー硬化体１５１の表面が樹脂シート１５２で覆われているので、流体は、樹脂シート１５２に接触するが、エラストマー硬化体１５１には接触しない。それ故、エラストマー硬化体１５１に含まれる成分が流体に溶出することがなく、また、エラストマー硬化体１５１が流体によって劣化することもない。
【００２３】
さらに、弁体１５が接するのは、樹脂シート１５２であるため、シートリング１５と弁体１３とが接触している状態が長期間、続いても、シートリング１５と弁体１３とが粘着してしまうこともない。しかも、シートリング１５は、基体がエラストマー硬化体１５１で構成されているので、シートリング１５が高温時に膨張して弁体１３の回転トルクが高くなるという問題を回避することもできる。
【００２４】
［ダイヤフラム弁の構成］
図２は、本発明が適用されるダイヤフラム弁の構造を示す断面図である。
【００２５】
図２において、本形態のダイヤフラム弁２０は、弁本体２１の内部に入口流路２２と出口流路２３とが形成されており、両流路の中間に仕切壁２４が形成されている。また、弁本体２１の上部には、コンプレッサー２５が配置され、このコンプレッサー２５は、スピンドル２６の下端部に固定されている。コンプレッサー２５の下部には、弁本体２１内で流路の開方向および閉方向に駆動されて流体の移動を制御するダイヤフラム２８（弁体）が固定されており、本形態において、ダイヤフラム２８は、シート状のエラストマー硬化体２８１と、このエラストマー硬化体２８１の流体と接する面側に積層されたフッ素系の樹脂シート２８２とを備えた複合部材から構成されている。
【００２６】
このように構成したダイヤフラム弁２０では、ハンドルを回転させると、このハンドルの回転によってスピンドル２６が下降すると共に、コンプレッサー２５が下降する。そして、コンプレッサー２５が下降すると、ダイヤフラム２８が押圧され、ダイヤフラム２８は、仕切壁２４に押圧されて流路２２、２３が閉鎖される結果、ダイヤフラム弁２０は閉状態となる。
【００２７】
このように本形態のダイヤフラム弁２０では、ダイヤフラム２８の基体がエラストマー硬化体２８１で構成されているので、十分な弾性を備えている。また、ダイヤフラム２８において、エラストマー硬化体２８１の表面が樹脂シート２８２で覆われているので、流体は、樹脂シート２８２に接触するが、エラストマー硬化体２８１には接触しない。それ故、エラストマー硬化体２８１に含まれる成分が流体に溶出することがなく、また、エラストマー硬化体２８１が流体によって劣化することもない。
【００２８】
［第１の製造方法］
このようなシートリング１５あるいはダイヤフラム２８を製造するにあたって、本形態では、樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質した後、改質面に接合補強剤をシランカップリング剤を塗布し、しかる後に、加硫剤が含有された未加硫エラストマー組成物を樹脂シートの接合補強剤塗布面に接した状態で金型内で加熱加圧することにより、樹脂シートとエラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、複合部材を成形する。具体的には、樹脂シートしてのフッ素系樹脂シートの少なくとも一方の面を、ガス雰囲気下０．１〜１．１ｋｇ／ｃｍ２の圧力下で低温プラズマ処理によって改質した後、フッ素系樹脂シートの改質面に接合補強剤としてのシランカップリング剤を塗布し、しかる後に、加硫剤が含有された未加硫エラストマー組成物をフッ素系樹脂シートのシランカップリング剤塗布面に接した状態で金型内で加熱加圧することにより、フッ素系樹脂シートとエラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、複合部材を成形する。
【００２９】
ここで行う低温プラズマ処理とは、電子温度は高いがガス温度が低い領域で発生するプラズマ（非平衡プラズマともいう）を利用して行う処理であり、プラズマ中を活性種であるイオン、電子、ラジカル、真空紫外線等を素材表面に作用させ、エッチング、インプランテーション、ラジカル生成等の表面改質を行い、表面を活性化する技術である。このインプランテーションの際、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基等の官能基が素材表面に導入され、密着性の改善、濡れ性の向上効果が得られる。これらは、シランカップリング剤と未加硫エラストマー組成物の加硫剤に作用して、密着性を著しく向上させるのみならず、様々な応力に耐えうる強固な複合界面を生成する。
【００３０】
この低温プラズマ処理に用いるガスとしては、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス、ＣＯ２、ＣＯ等の炭素酸化物ガス、Ｏ２等の酸化性ガス、ＣＦ４等の反応ガス、エチレン、プロピレン等の重合性不飽和化合物ガス、空気等があげられる。これらは、目的に応じて、適宜に選択され、単独もしくは組み合わせて用いられる。ただし、本発明では、低温プラズマ処理を、０．１〜１．１ｋｇ／ｃｍ２の圧力下で行うことから、なかでも、不活性ガスと、炭素酸化物ガスと、重合性不飽和化合物ガスとを組み合わせた混合ガス用いることが好適であり、なかでも特に、ＡｒとＣＯ２とエチレンの混合ガスを用いることが好適である。
【００３１】
そして、混合ガスを用いる場合、不活性ガス１００モルに対し、重合性不飽和化合物ガスを１〜１５モル、炭素酸化物ガスを１〜２０モル配合することが好ましく、最も好ましいのは、不活性ガス１００モルに対し、重合性不飽和化合物ガスを３〜１０モル、炭素酸化物ガスを１〜１２モル配合することである。重合性不飽和化合物ガスと炭素酸化物ガスの配合割合が多くなると、初期放電電圧が高くなり、放電処理しにくくなるからである。
【００３２】
また、放電処理の方法としては、所定のガス雰囲気中に樹脂シートの処理すべき面を曝し、電極間に、例えば３〜４０ｋＨｚといった高周波電圧を印加することにより行われる。なお、放電処理時の温度は、特に制限はないが、通常１０〜８０℃の範囲が好ましく、特に２５〜６０℃の範囲が好適である。
【００３３】
本発明において、低温プラズマ処理を、０．１〜１．１ｋｇ／ｃｍ２の圧力下で行うのは、つぎのような理由による。すなわち、０．１ｋｇ／ｃｍ２未満の圧力下で行おうとすれば、系を真空に保つ必要から特殊な装置が必要となり、設備コストが高くなることと、ガス密度が低くなるため、均一かつ充分な改質面が得られないからである。一方、１．１ｋｇ／ｃｍ２を超えると、ガスの消費量が増大するにもかかわらずそれ以上の処理効果は得られず、経済的でない。
【００３４】
また、複合部材を製造するにあたって、樹脂シートの表面を所定のガス雰囲気下での低温プラズマ処理によって改質し、かつ、シランカップリング剤や接着剤などの接合補強剤を用いたので、加硫剤を含む未加硫エラストマー組成物を樹脂シートの表面に接触させた状態で金型内で加熱加圧するだけで、樹脂シートとエラストマー硬化体とを強固に接合一体化することができる。それ故、複合部材に応力が繰り返し加わっても、樹脂シートがエラストマー硬化体から剥がれるということがない。なお、加硫剤を含む未加硫エラストマー組成物を樹脂シートの表面に接触させた状態でロール等で圧延後、加熱する方法でも、樹脂シートとエラストマー硬化体とを強固に接合一体化することができる。
【００３５】
このような複合部材において、樹脂シートとしては、シート状のフッ素系樹脂シートを用いることが好ましい。フッ素系樹脂シートは、耐候性、耐汚染性、摺動性、耐薬品性、耐熱性、耐熱水性に優れている。なお、必要に応じて各種の充填剤（グラファイト、カーボンやガラス等の短繊維、二硫化モリブデン等）を配合したものであってもよい。特に、耐折り強さ、高引き裂き強さ等の特性が要求される場合には、これらに留意して、他の配合成分を選択することが好適である。
【００３６】
具体的なフッ素系樹脂としては、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等があるが、なかでも、取扱いの容易さ、入手のし易さ、価格等の点から、特にＥＴＦＥやＰＦＡが好適である。
【００３７】
また、未加硫エラストマー組成物としては、未硬化のエラストマー成分と、加硫剤と、必要に応じて適宜の充填剤等を配合してなる組成物があげられる。このエラストマー成分としては、各種のものが用いられるが、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ＩＩＲ、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴムなどが適している。
【００３８】
そして、エラストマー成分と組み合わせて用いる加硫剤としては、有機過酸化物、金属酸化物、ポリオール等があげられる。有機過酸化物としては、各種のものが用いられるが、なかでも、ジアルキル系過酸化物が好適である。
【００３９】
このジアルキル系過酸化物の具体例としては、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ−ｔ−アミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−（３）、α，α´−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシ）プロパン、２，２−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、１，１−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン等があげられる。なかでも、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンは、取扱いが比較的容易で、一般に入手しやすいことから特に好適である。また、金属酸化物としては、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、Ｐｂ３Ｏ４等があげられる。
【００４０】
さらに、低温プラズマ処理によって得られた樹脂シートの改質面に塗布するシランカップリング剤（接合補強剤）の具体例としては、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトシキシラン、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシププロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等があげられる。ただし、これらのシランカップリング剤のうち、アミノ官能性シラン化合物は、有効な接着促進剤であるが、多量に使用すると、１００℃程度の高温に連続的に曝されると顕著な変色を引き起こしたり、硬化劣化が進んで接着力が低下したりするので、なるべく単独で用いないのが好ましい。また、イソシアネート系シランカップリングを用いると、接合しようとする材料、接合形態にかかわらず、ほぼ一定以上の高強度の接合面が得られるので、適用範囲が広く、好適である。
【００４１】
そして、これらのシランカップリング剤は、そのまま用いてもよいし、そのままでは用いにくい場合は塗布作業性の点から、水、溶剤等によって希釈して用いてもよい。その場合、希釈倍率は、シランカップリング剤の種類や接合させるエラストマー成分の種類にもよるが、通常、１．１〜２０倍に設定することが、作業性の上で好適である。
【００４２】
シランカップリング剤（希釈液を含む）の樹脂シートの改質面への塗布量は、特に限定されるものではないが、通常、１０〜４０ｇ／ｍ２に設定することが好適である。すなわち、塗布量が１０ｇ／ｍ２より少ないと、接着力が安定しにくく、逆に４０ｇ／ｍ２を超えると、射出成形や圧縮成形の際、圧力によって塗布面と平行な方向に滲み出して成形金型を汚損し、成形物の取り出しに支障をきたすおそれがあるからである。
【００４３】
また、シランカップリング剤の塗布方法は、特に限定するものではなく、どのような塗布方法によっても差し支えはないが、均一に塗布する点で、スプレー塗布か好適である。
【００４４】
なお、通常、シランカップリング剤を二つの素材間の接合補強に用いる場合、片方の素材面にシランカップリング剤を塗布し、その塗布面を乾燥してから、もう一つの素材との接合を行うことが一般的であるが、本発明では、樹脂シートの改質面に塗布したシランカップリング剤が未乾燥の状態で、この面を直ちに未加硫エラストマー組成物と接するようにして、加熱もしくは加熱加圧により両者の一体成形を行うと、より高強度の接合界面が得られ、好適である。
【００４５】
すなわち、樹脂シートとエラストマー硬化体を高強度で接合するには、未加硫エラストマー組成物の、樹脂シートに対する濡れ性が大きく影響すると考えられるが、シランカップリング剤を未乾燥の濡れた状態のまま加硫エラストマー組成物と接触させ、加熱または加熱加圧によって一工程で成形一体化すると、未加硫エラストマー組成物の接触圧を受けて、樹脂シートの改質面に対するシランカップリング剤の濡れと未加硫エラストマー組成物に対するシランカップリング剤の濡れとが同時に実現し、このとき、シランカップリング剤と未加硫エラストマー組成物とが、互いの接触圧と未加硫エラストマー組成物の流動によって相互に混合・拡散し合う。これにより、低温プラズマ処理面／シランカップリング剤／未加硫エラストマー組成物の界面は、加硫剤の働きにより三者が混在した状態で架橋され、従来にない高強度の接合界面が得られると考えられる。
【００４６】
なお、シランカップリング剤が「未乾燥の状態」とは、乾燥のためにシランカップリング剤塗布面を放置したり風乾等に供することなく、塗布作業終了後すぐの状態をいう。
【００４７】
そして、前記のシランカップリング剤のうち、メタクリロキシ基を含むメタクリロキシ系シランカップリング剤は、一般に、その水溶液を調製した上で、その調製液を目的とする面に吹き付け、乾燥させてカップリング効果を発現させるようにしているが、本発明では、このメタクリロキシ系シランカップリング剤を原液のまま、樹脂シートの改質面に塗布するだけで、樹脂シートと未加硫エラストマー組成物に対し、強固な接合界面を形成することができる。また、メタクリロキシ系シランカップリング剤によれば、工程が大幅に簡略化でき、かつ非常に接合強度に優れたものが得られる。これは、メタクリロキシ系シランカップリング剤のメタクリロキシ基が、加水分解することなくそのまま改質面に供給され、加硫剤を介して、直接架橋に関与するためと考えられる。
【００４８】
なお、本発明において、未加硫エラストマー組成物を硬化させるための加熱もしくは加熱加圧条件は、エラストマー組成物の種類や目的とする硬化体の大きさや厚みにもよるが、通常、加熱温度を１２０〜１８０℃とし、加熱時間を１〜６０分とすることが好適である。加圧条件は、成形装置の種類等に応じて適宜設定される。
【００４９】
成形装置は、特に限定するものはでないが、一般的な射出成形機や、加圧成形機等を用いることができる。
【００５０】
このようにして得られた複合部材では、樹脂シートとしてフッ素系樹脂シートを用いた場合であっても、特殊な圧力範囲で行う低温プラズマ処理による緻密かつ均一な表面処理と、シランカップリング剤と、未加硫エラストマー組成物に含有される加硫剤との複合的な架橋効果とが相俟って、フッ素系樹脂シートとエラストマー硬化体の接合面が、従来にない高強度で一体化される。
【００５１】
［第１の製造方法の変形］
上記第１の製造方法では、樹脂シートを放電処理によって改質した後、この改質面に接合補強剤を塗布したが、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物の方に接合補強剤を塗布することにより、樹脂シートの改質面に対して接合補強剤を介して、加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物を重ね、しかる後に加熱加圧する方法でもよい。
【００５２】
［第２の製造方法］
図１および図２を参照して説明したシートリング１５あるいはダイヤフラム２８を構成する複合部材を製造するにあたっては、樹脂シートの少なくとも一方の面を所定のガス雰囲気下で放電処理によって改質し、接合補強剤としてのシランカップリング剤、および加硫剤が含有された未加硫エラストマー組成物を樹脂シートの改質面に接した状態で金型内で加熱加圧することにより、樹脂シートとエラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、複合部材を成形してもよい。具体的には、フッ素系樹脂シートの少なくとも一方の面を、ガス雰囲気下０．１〜１．１ｋｇ／ｃｍ２の圧力下で低温プラズマ処理によって改質した後、接合補強剤としてのシランカップリング剤、および加硫剤を含有する未加硫エラストマー組成物をフッ素系樹脂シートの改質面に接した状態で金型内で加熱加圧することにより、フッ素系樹脂シートとエラストマー硬化体とを接合一体化するとともに、複合部材を成形する。
【００５３】
この場合、シランカップリング剤としては前記のものを用いることができる。ただし、シランカップリング材を塗布する方法の場合には、その塗布作業性を考慮して、シランカップリング剤をそのまま用いる以外に、溶剤希釈されたものを用いる場合を含んでいたが、未加硫エラストマー組成物に含有させる場合には、シランカップリング剤を希釈することなく、そのまま配合すればよい。
【００５４】
ここで、シランカップリング剤の配合割合は、特に限定されるものではないが、なかでも特に、未加硫エラストマー組成物１００重量部（以下「部」と略す）に対し０．１〜２．０部に設定することが好適である。すなわち、配合割合が０．１部より少ないと、得られる複合材の接合界面強度が安定しないおそれがあり、逆に２．０部を超えると、得られる複合材において、エラストマー硬化体の機械的特性が損なわれるおそれがあるからである。
【００５５】
［別の製造方法］
上記形態では、放電処理として、低温プラズマ処理を行ったが、アルゴンガス、窒素ガスおよび炭酸ガスからなる混合ガス中での放電処理を利用してもよい。ここで、アルゴンガスの役割は、フッ素系樹脂シート表面の劣化物を取り除き、かつ、フッ素系樹脂の主鎖切断を抑えながら表面を活性化させ、窒素ガスおよび炭酸ガスによる反応を引き起こすことにある。また、窒素ガスおよび炭酸ガスの役割は、放電処理面に効果的に酸素含有官能基および窒素含有官能基を導入することにある。なお、混合ガスの組成としては、アルゴンガス１００モルに対して窒素ガスは１〜１０モル、炭酸ガスは１〜１５モルが好ましく、最も好ましいのは、アルゴンガス１００モルに対して窒素ガス３〜５モル、炭酸ガスは３〜１０モルである。アルゴンガスに対して窒素ガスと炭酸ガスの量が多くなると、初期放電電圧が高くなり、放電処理しにくくなる。また、この雰囲気下に、空気が混入した場合、放電しにくくなるため、空気の混入を避ける必要がある。
【００５６】
また、不活性ガス、重合性不飽和化合物ガスおよび炭素酸化物ガスの混合ガス中での放電処理を利用してもよい。この場合、不活性ガスの役割は、放電を安定化させ、フッ素系樹脂シート表面の劣化物を取り除き、かつポリマー主鎖の切断を抑えながらフッ素系樹脂シート表面を活性化させ、重合性不飽和化合物ガスおよび炭素酸化物ガスによる反応を引き起こすことにある。この場合、不活性ガスとしては、ヘリウムガス、アルゴンガス、ネオンガス、クリプトンガス、キセノンガス、ラドンガスなどが挙げられるが、ヘリウムガス、アルゴンガスが好ましく、特にアルゴンガスが好ましい。また、重合性不飽和化合物ガスとしては、例えばエチレンガス、プロピレンガスなどの二重結合を有する化合物ガスが挙げられ、エチレンガスが好ましい。また、炭素酸化物ガスとしては、表面重合物に効果的に酸素官能基を導入する役割であるから、炭酸ガス、一酸化炭素が挙げられ、特に炭酸ガスは、フッ素系樹脂シート表面に強固に密着する表面反応物が得られるので好ましい。また、混合ガスの組成としては、不活性ガス１００モルに対して重合性不飽和化合物ガスは１〜１５モル、炭素酸化物ガスは１〜２０モルが好ましく、最も好ましいのは、不活性ガス１００モルに対して重合性不飽和化合物ガスは３〜１０モル、炭素酸化物ガスは１〜１２モルである。不活性ガスに対して重合性不飽和化合物ガスと炭素酸化物ガスの量が多くなると、初期放電電圧が高くなり、放電処理しにくくなる。また、この雰囲気下に、空気が混入した場合、放電しにくくなるため、空気の混入を避ける必要がある。
【００５７】
また、放電処理としては、プラズマ放電の他にも、コロナ放電（火花放電）、グロー放電などを適用できる。いずれの場合も、ガス雰囲気中に処理表面を曝し、電極間に３ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの高周波電圧を印加することにより放電処理する。放電の形態は混合ガスの組成により異なり、先述したようにアルゴンガスに対する窒素ガスと炭酸ガスの量が多くなるとプラズマ放電またはグロー放電からコロナ放電（火花放電）に変わる。またＭ放電処理時の圧力は、混合ガスをガス状に維持できる圧力であれば特に制限ないが、通常０．９〜１．１ｋｇ／ｃｍ２の範囲であればよい。大気圧下で行う表面処理であるため、高価な装置を必要としない点で好ましい。放電処理時の温度は、特に制限ないが、通常１０〜８０℃の範囲であればよく、好ましくは２５〜６０℃の範囲である。
【００５８】
また、上記形態では、接合補強剤としてシランカップリング剤を用いたが、ポリエステル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ナイロン系接着剤、エチレン−酢酸ビニル系接着剤、アクリル系接着剤、ゴム系接着剤等の接着剤を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用したボール弁の半断面図、およびこのボール弁に用いたシートリングの説明図である。
【図２】本発明を適用したダイヤフラム弁の断面図である。
【符号の説明】
１０  ボール弁
１１  弁本体
１３  ボール状の弁体
１５  シートリング（弁用シートリング）
１５１  エラストマー硬化体
１５２  樹脂シート
２０  ダイヤフラム弁
２２  入口流路
２３  出口流路
２４  仕切壁
２５  コンプレッサー
２６  スピンドル
２８  ダイヤフラム（弁体）
２８１  エラストマー硬化体
２８２  樹脂シート
【図１】
2004251368.tif 000003
【図２】
2004251368.tif 000004