JPH0124810B2 - - Google Patents
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- JPH0124810B2 JPH0124810B2 JP55133542A JP13354280A JPH0124810B2 JP H0124810 B2 JPH0124810 B2 JP H0124810B2 JP 55133542 A JP55133542 A JP 55133542A JP 13354280 A JP13354280 A JP 13354280A JP H0124810 B2 JPH0124810 B2 JP H0124810B2
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- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、成形ゴム材料の表面処理方法に関す
る。更に詳しくは、改善された表面特性を有する
成形ゴム材料の表面処理方法に関する。
〔従来の技術〕
従来から、成形ゴム材料の表面特性を改善する
方法として種々の提案がなされており、例えば表
面摩擦抵抗の減少、耐溶剤性、撥水性または耐オ
ゾン性の付与、粘着性の除去などの個々の目的
で、塩化イオウ溶液(特公昭26−134号公報、同
35−4608号公報)、過酢酸溶液(同36−190号公
報)、塩素ガス、臭素ガスまたはスルホン酸ソー
ダ溶液(同37−3807号公報)、アルカリ水溶液
(同45−34706号公報)、アルキルハイポハライド
(同50−27503号公報)、臭素またはヨウ素とペル
オキソ二硫酸(同53−27751号公報)、五フツ化ア
ンチモン(特開昭50−23483号公報)、ポリアミン
(同51−55379号公報)、ポリオルガノシロキサン
(同54−90375号公報)またはグラフアイト(同54
−22482号公報)などの各種薬品類、あるいは熱
(同51−30883号公報)または紫外線(同54−
57576号公報)などで処理する方法が提案されて
いる。
しかしながら、これらの方法のうち、各種の薬
品類で処理されたものの多くはゴム表面が深部迄
固くなるため、これを摺動部材などに用いた場合
その表面に微細なクラツクを生じ、処理条件を厳
しくした場合にはゴム弾性を失ない、成形材料に
大きな割れを生ずるなどのいろいろの欠点がみら
れる。また、グラフアイト処理および紫外線処理
でも、処理の深さが浅いため、長期間の使用に耐
え得ない欠点がみられる。
五フツ化アンチモンによる処理方法では、五フ
ツ化アンチモンを不活性キヤリアガスとの混合気
流として用い、処理後に炭酸アルカリ金属塩水溶
液および水で順次洗浄する方法がとれらており、
このようにして処理されたゴム材料の表面状態は
改善されるが、フツ素ゴムのように化学的に安定
なゴムの場合には、その表面処理は殆んど進行し
ないばかりではなく、有毒元素であるアンチモン
の化合物が用いられているため、作業環境の整備
および廃水処理の問題など好ましくない問題点を
提起する。
〔発明が解決しようとする課題〕
成形ゴム材料をオイルシール、O−リング、バ
ルブなどの摺動または離間を伴なう部材として用
いる場合には、良好なゴム弾性を保持しつつ、な
おその表面の摩擦抵抗が小さく、耐薬品性や耐油
性にすぐれていることが要求される。その上、環
境破壊などの問題を生ずることのないことも必要
である。本出願人は、これらの要求をいずれもみ
たす成形ゴム材料の表面処理方法について種々検
討の結果、前記五フツ化アンチモンを用いる方法
において、五フツ化アンチモンに代えてより反応
性に富むフツ素ガスを用いることにより、これら
の課題が解決されることを見出した(特開昭56−
126146号公報)。
フツ素ガスは、塩素ガスが二重結合などの不飽
和結合のみとしか反応しないのに対し、その良好
な反応性の故に不飽和結合への付加反応にとどま
らず、水素との置換反応をも容易に行うことがで
きる。そのために、ゴム分子中に不飽和結合を有
しないゴムの表面処理にも有効に作用する。しか
も、付加反応して生成した1,2−ジフルオリド
は、1,2−ジクロライドなどと比較して熱的に
安定である。他の1,2−ジハライドは、1,2
−ジクロライド、1,2−ジブロマイド、1,2
−ジアイオダイドの順で脱離し易いことが知られ
ており、脱離したハロゲン分子はそれと接触する
金属などを腐食させる。これに対して、フツ素化
されたものは安定であり、しかもその表面エネル
ギーが小さいので、摩擦係数も小さくなる。
ところで、一般にゴム材料中には各種の充填材
が配合されるが、前記のフツ素ガスによる表面処
理方法にあつては、配合されたカーボンブラツク
充填材が細かい場合には、必ずしも表面処理方法
が円滑に進行しないことが判明した。これは、表
面処理されるゴム材料の種類によつても異なり、
例えばアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム
やフツ素ゴムの場合に特にこうした傾向がみられ
る。この対策として、フツ素ガスの温度を上げる
ことが考えられるが、この表面処理反応が発熱反
応のため反応のコントロールが困難となり、過度
のフツ素化反応が生じてゴム材料の表面にひび割
れを生ずるような事態に至る。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、カーボンブラツク含有アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合ゴムまたはフツ素ゴム製の
成形材料に対するフツ素化反応について種々検討
した結果、フツ素ガスの流速と反応速度との間に
は相関関係のあることが見出され、この関係を利
用して反応温度やガス圧力以外の要因で表面処理
反応を円滑に進行せしめることが可能となつた。
即ち、本発明にあつては、粒径約100μm以下の
カーボンブラツクを含有するアクリロニトリル−
ブタジエン共重合ゴムまたはフツ素ゴム製の成形
材料をフツ素ガス気流中に保持して表面処理する
際に、10〜150℃の処理温度でフツ素ガスを20〜
400cm/分の流速でで循環させることが行われ
る。
このような条件下でフツ素ガスの循環を行なう
と、従来はフツ素化反応を進行させ難かつたこの
種類のカーボンブラツクを含有する配合ゴム材料
についても、フツ素化反応が円滑かつ十分に進行
する。そして、フツ素化反応によるゴム材料表面
の硬化やひび割れ、不均一な表面処理といつた現
象は認められない。循環されるフツ素ガスの量が
20cm/分以下では、所期のフツ素反応が十分進行
せず、また400cm/分以上ではゴム材料表面の硬
化や過度のフツ素との結合反応が生ずる。
表面処理される成形ゴム材料は、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合ゴムまたはフツ素ゴム
に、加硫剤その他の配合剤、例えばカーボンブラ
ツク以外の充填材、補強剤、軟化剤、可塑剤、老
化防止剤、加工助剤などを必要に応じて配合した
ゴム配合物の加硫成形物である。
一般に、ゴム材料は、その使用目的に応じて強
度や硬度を調節する目的で、そこに配合する充填
材の種類、粒径、配合量などを変化させている。
カーボンブラツクについていえば、粒径の小さい
方からHAF(25〜35μm)、FEF(31〜58μm)、
SRF(59〜86μm)、FT(120〜190μm)、MT(250
〜500μm)の順序となり、フツ素ガスはこられの
カーボンブラツクとの親和性に乏しいため、特に
粒子が小さくなつたり、あるいは配合量が多くな
ると、拡散が起り難くなることが考えられる。し
かしながら、本発明に係るフツ素ガスによる表面
処理方法にあつては、SRFより細かい粒径(約
100μm以下)のカーボンブラツクを充填材として
配合したゴム材料についても、有効な表面処理が
行われる点に特徴がみられる。
表面処理剤としてのフツ素ガスは、それ単独の
気流として、あるいはヘリウム、アルゴン、窒
素、四フツ化炭素、六フツ化硫黄などの不活性キ
ヤリアガスによつて約100倍程度迄希釈された混
合気流として、常圧乃至加圧下(〜約20気圧)ま
たは減圧下(〜約1/100気圧)で循環して用いら
れる。処理温度としては、一般に10〜150℃、好
ましくは20〜100℃の範囲内で、成形ゴム材料の
種類および処理の温度に応じて適宜選択される。
また、処理時間は、一般に処理温度が高ければ短
く、低い場合には長くなるが、作業性などを考慮
すれば、流速コントロールの効果を阻害しない範
囲内において、より高い温度でより短い時間であ
ることが望ましい。
フツ素ガス気流またはそれと不活性キヤリアガ
スとの混合気流による循環処理を施した成形ゴム
材料は、その表面に付着しているフツ素ガスを除
去するために、直ちに炭酸アルカリ金属水溶液中
に浸漬して洗浄される。炭酸アルカリ金属塩水溶
液としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭
酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどが約5
〜20%程度の濃度の水溶液として用いられる。浸
漬処理は、約10〜100℃の温度で約5〜30分間、
好ましくは約10〜15分間行われ、その後水で約10
〜15分間程度洗浄し、温風下で乾燥させる。
〔発明の効果〕
本発明方法によれば、粒径約100μm以下のカー
ボンブラツクを含有するアクリロニトリル−ブタ
ジエン共重合ゴムまたはフツ素ゴム製の成形材料
表面のフツ素ガス処理を円滑に行なうことがで
き、このようにして表面処理された成形ゴム材料
は、ゴム弾性を保持したまま、表面摩擦抵抗の小
さいオイルシール、O−リング、バルブなどの摺
動または離間を伴なう部材を与えることができ
る。
〔実施例〕
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例 1
内径80mm、長さ300mmの円筒形ステンレス製反
応容器中に、筒状に丸めた2×60×120mmの大き
さのアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム
(共重合ゴム100重量部当りSRFカーボンブラツ
ク73重量部を配合)シートおよびフツ化ナトリウ
ム(直径約2mm、長さ約5mm程度のペレツト状物
をフツ素ガス出口側に充填し、フツ化水素ガスを
吸収せしめる)10gを入れ、窒素ガスで3倍に希
釈されたフツ素ガスを約1/3気圧の圧力で充満す
る。反応容器中のガスは、ベローズ型ポンプ(常
温常圧で約6/分の能力)を用いて120cm/分
の流速で循環させ、その後で30℃に昇温する。30
〜38℃の温度で1.5時間ガスを循環させた後、中
のガスを排出し、ゴムシートを取り出して10%炭
酸ナトリウム水溶液および流水でそれぞれ10分間
ずつ洗浄し、乾燥する。
このようにして処理されたゴムシートは、外観
的にはひび割れがみられず、また均一な表面状態
を示し、後記表1〜2に示されるように摩擦抵抗
の明らかな減少がもたらされる。物性値を測定す
ると、次のような値が得られた。なお、カツコ内
に併記したデーターは、無処理のゴムシートにつ
いての値である。
100%モジユラス:26Kg/cm2(28Kg/cm2)
破断強度:174Kg/cm2(178Kg/cm2)
破断時伸び:560%(569%)
参考例
実施例1において、SRFカーボンブラツクの
代りに粒径が250〜300μmのMTカーボンブラツ
ク80重量部を配合した共重合ゴムシートを用い、
循環ガスの流速を15cm/分でフツ素ガス処理を行
なつた。処理されたゴムシートの摩擦係数は、試
験開始直後0.6、また試験開始1時間後0.8であつ
た。
実施例 2
実施例1において、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合ゴムシートの代りにフツ素ゴムシート
(フツ素ゴム100重量部当りFEFカーボンブラツ
ク25重量部、水酸化カルシウム5重量部、酸化マ
グネシウム3重量部、ビスフエノールAF2重量部
および1−ベンジルピリジニウムクロライド0.5
重量部を配合し、180℃、5分間のプレス加硫お
よび230℃、22時間のオーブン可硫を行つた加硫
シート)を用い、反応容器中に窒素ガスで3倍に
希釈されたフツ素ガスを130℃で約1/2気圧の圧力
で充満し、その温度で6時間ガスを同じ流速で循
環させ、ガス排出後は同様に処理した。
このようにして処理されたゴムシートは、表面
にひび割れがなく、また後記表3に示されるよう
に摩擦抵抗の明らかな減少がみられた。物性値を
測定すると、次のような値が得られた。なお、カ
ツコ内に併記したデータは、無処理のゴムシート
についての値である。
硬度:85(85)
破断強度:155Kg/cm2(158Kg/cm2)
破断時伸び:232%(235%)
比較例 1
実施例1において、ガスの循環は行わずに、希
釈フツ素ガスを40℃で4時間反応容器中に静置さ
せ、ガス排出後は同様に処理した。
このように処理されたゴムシートは、その外観
は処理前と殆んど変らず、また摩擦抵抗の減少も
みられない。
比較例 2
比較例1において、反応容器中に充満した希釈
フツ素ガスの圧力を約1気圧とした。
このように処理されたゴムシートは、その表面
に硬化がみられ、更に炭素様粉末が浮き上つてい
るのが認められた。物性値を測定すると、次のよ
うな値が得られた。
100%モジユラス:32Kg/cm2
破断強度:168Kg/cm2
破断時伸び:474%
比較例 3
実施例1において、窒素ガスで9倍に希釈され
たフツ素ガスを40℃で約1気圧の圧力で反応容器
中に充満し、その後流速15cm/分でガスの循環を
同じ温度で4時間行ない、以下同様に処理した。
このようにして処理されたゴムシートは、その
表面に殆んど変化が認められず、また次の表1に
示されるように摩擦抵抗の減少も殆んどみられな
い。
実施例1および比較例3のアクリロニトリル−
ブタジエン共重合ゴムシートまたは実施例2のフ
ツ素ゴムシートについて、それぞれ摩擦抵抗試験
を鈴木式摩擦試験機を用いて行なつた。試験条件
は、次の如くである。
荷 重:2Kg
相手金属材質:S45C
面 粗 さ:1.5S
外 周:71.6mm
接触面積:2cm2
回 転 数:100rpm
試験開始直後およびその1時間後の摩擦係数
を、それぞれ無処理の加硫シートについての値と
併記して、次の表1に示す。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for surface treatment of molded rubber materials. More particularly, it relates to a method for surface treatment of molded rubber materials with improved surface properties. [Prior Art] Various proposals have been made to improve the surface properties of molded rubber materials, such as reducing surface friction resistance, imparting solvent resistance, water repellency or ozone resistance, and reducing tackiness. For individual purposes such as removal, sulfur chloride solution (Japanese Patent Publication No. 26-134,
No. 35-4608), peracetic acid solution (No. 36-190), chlorine gas, bromine gas or sodium sulfonate solution (No. 37-3807), aqueous alkali solution (No. 45-34706), alkyl Hypohalide (Japanese Patent Publication No. 50-27503), bromine or iodine and peroxodisulfuric acid (Japanese Patent Publication No. 53-27751), antimony pentafluoride (Japanese Patent Publication No. 50-23483), polyamine (Japanese Patent Publication No. 51-55379) ), polyorganosiloxane (Publication No. 54-90375) or graphite (Publication No. 54-90375),
Various chemicals such as heat (Publication No. 51-30883) or ultraviolet rays (Publication No. 54-22482),
57576) and other methods have been proposed. However, in many of these methods treated with various chemicals, the rubber surface becomes hard deep down, so when this is used for sliding parts, fine cracks occur on the surface, making it difficult to adjust the treatment conditions. If the conditions are made too severe, there are various drawbacks such as loss of rubber elasticity and large cracks in the molding material. Furthermore, graphite treatment and ultraviolet treatment also have the disadvantage that they cannot withstand long-term use because the treatment depth is shallow. In the treatment method using antimony pentafluoride, antimony pentafluoride is used as a mixed air stream with an inert carrier gas, and after treatment, the treatment is sequentially washed with an aqueous alkali metal carbonate solution and water.
The surface condition of rubber materials treated in this way is improved, but in the case of chemically stable rubber such as fluorocarbon rubber, the surface treatment not only hardly progresses, but also contains toxic elements. The use of antimony compounds, which are known as antimony, poses undesirable problems such as problems in the preparation of the working environment and wastewater treatment. [Problems to be Solved by the Invention] When using a molded rubber material as a member that involves sliding or separation, such as an oil seal, an O-ring, or a valve, it is necessary to maintain good rubber elasticity while still maintaining its surface. It is required to have low frictional resistance and excellent chemical and oil resistance. Furthermore, it is also necessary that it does not cause problems such as environmental destruction. As a result of various studies on surface treatment methods for molded rubber materials that meet all of these requirements, the applicant has found that in the method using antimony pentafluoride, a more reactive fluorine gas can be used instead of antimony pentafluoride. It was discovered that these problems could be solved by using
126146). While chlorine gas only reacts with unsaturated bonds such as double bonds, fluorine gas reacts not only with addition reactions to unsaturated bonds but also with hydrogen due to its good reactivity. It can be done easily. For this reason, it also effectively acts on the surface treatment of rubbers that do not have unsaturated bonds in their rubber molecules. Moreover, the 1,2-difluoride produced by the addition reaction is thermally stable compared to 1,2-dichloride and the like. Other 1,2-dihalides are 1,2
-dichloride, 1,2-dibromide, 1,2
- It is known that the halogen molecules are easily desorbed in the order of diaiodide, and the desorbed halogen molecules corrode metals etc. that come into contact with them. On the other hand, fluorinated materials are stable and have low surface energy, resulting in a low coefficient of friction. By the way, various fillers are generally mixed into rubber materials, but in the case of the above-mentioned surface treatment method using fluorine gas, if the blended carbon black filler is fine, the surface treatment method is not necessarily suitable. It turned out that things were not going smoothly. This also varies depending on the type of rubber material being surface treated.
For example, this tendency is particularly seen in the case of acrylonitrile-butadiene copolymer rubber and fluorocarbon rubber. One possible countermeasure to this problem is to raise the temperature of the fluorine gas, but this surface treatment reaction is exothermic, making it difficult to control the reaction, resulting in an excessive fluorination reaction and cracks on the surface of the rubber material. This leads to a situation like this. [Means for solving the problem] Therefore, as a result of various studies on fluorination reactions for molding materials made of carbon black-containing acrylonitrile-butadiene copolymer rubber or fluorine rubber, we found that the relationship between the flow rate of fluorine gas and the reaction rate was It has been found that there is a correlation between the two, and by utilizing this relationship, it has become possible to make the surface treatment reaction proceed smoothly using factors other than reaction temperature and gas pressure. That is, in the present invention, acrylonitrile containing carbon black with a particle size of about 100 μm or less is used.
When surface-treating a molding material made of butadiene copolymer rubber or fluorine rubber by holding it in a fluorine gas stream, fluorine gas is applied at a treatment temperature of 10 to 150°C for 20 to 30 minutes.
Circulation is carried out at a flow rate of 400 cm/min. When fluorine gas is circulated under these conditions, the fluorination reaction can be carried out smoothly and sufficiently, even for compounded rubber materials containing this type of carbon black, which was difficult to proceed with in the past. proceed. Furthermore, no phenomena such as hardening, cracking, or uneven surface treatment of the rubber material surface due to the fluorination reaction were observed. The amount of fluorine gas being circulated is
If it is less than 20 cm/min, the desired fluorine reaction will not proceed sufficiently, and if it is more than 400 cm/min, hardening of the rubber material surface or excessive bonding reaction with fluorine will occur. The molded rubber material to be surface-treated includes acrylonitrile-butadiene copolymer rubber or fluorocarbon rubber, a vulcanizing agent and other compounding agents, such as fillers other than carbon black, reinforcing agents, softeners, plasticizers, anti-aging agents, It is a vulcanized molded product of a rubber compound mixed with processing aids etc. as necessary. Generally, in order to adjust the strength and hardness of rubber materials depending on the intended use, the type, particle size, amount, etc. of the filler added thereto are changed.
Regarding carbon black, from the smallest particle size, HAF (25 to 35 μm), FEF (31 to 58 μm),
SRF (59-86μm), FT (120-190μm), MT (250
~500 μm), and since fluorine gas has poor affinity with these carbon blacks, it is thought that diffusion becomes difficult to occur, especially as the particles become smaller or the amount blended increases. However, in the surface treatment method using fluorine gas according to the present invention, the particle size is smaller than that of SRF (approximately
Rubber materials containing carbon black (100 μm or less) as a filler are also characterized by effective surface treatment. Fluorine gas as a surface treatment agent can be used as an air stream alone or as a mixed air stream diluted to about 100 times with an inert carrier gas such as helium, argon, nitrogen, carbon tetrafluoride, or sulfur hexafluoride. It is used by circulating under normal pressure to increased pressure (~20 atmospheres) or reduced pressure (~1/100 atmospheres). The processing temperature is generally selected within the range of 10 to 150°C, preferably 20 to 100°C, depending on the type of molded rubber material and the processing temperature.
Additionally, the treatment time is generally shorter if the treatment temperature is higher, and longer if the treatment temperature is lower, but if workability is taken into account, the treatment time should be shorter at a higher temperature within a range that does not impede the effectiveness of flow rate control. This is desirable. Molded rubber materials that have been subjected to circulation treatment using a fluorine gas stream or a mixed stream of fluorine gas and an inert carrier gas are immediately immersed in an aqueous alkali metal carbonate solution to remove the fluorine gas adhering to the surface. Washed. Examples of aqueous alkali metal carbonate solutions include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, etc.
It is used as an aqueous solution with a concentration of ~20%. The immersion treatment is performed at a temperature of about 10 to 100°C for about 5 to 30 minutes.
Preferably done for about 10-15 minutes, then washed with water for about 10 minutes
Wash for ~15 minutes and dry under warm air. [Effects of the Invention] According to the method of the present invention, the surface of a molding material made of acrylonitrile-butadiene copolymer rubber or fluorine rubber containing carbon black with a particle size of about 100 μm or less can be smoothly treated with fluorine gas. The molded rubber material whose surface has been treated in this way can provide members that require sliding or separation, such as oil seals, O-rings, and valves, with low surface frictional resistance while retaining rubber elasticity. . [Example] Next, the present invention will be explained with reference to an example. Example 1 Acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (per 100 parts by weight of copolymer rubber) of acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (per 100 parts by weight of copolymer rubber) was placed in a cylindrical stainless steel reaction vessel with an inner diameter of 80 mm and a length of 300 mm. Add 73 parts by weight) sheet and 10 g of sodium fluoride (a pellet-like material with a diameter of about 2 mm and a length of about 5 mm is filled on the fluorine gas outlet side to absorb hydrogen fluoride gas), and then heated with nitrogen gas. It is filled with 3 times diluted fluorine gas at a pressure of approximately 1/3 atmosphere. The gas in the reaction vessel is circulated at a flow rate of 120 cm/min using a bellows type pump (capacity of about 6 min at room temperature and pressure), and then the temperature is raised to 30°C. 30
After circulating the gas for 1.5 hours at a temperature of ~38 °C, the gas inside is discharged, and the rubber sheet is taken out and washed with a 10% aqueous sodium carbonate solution and running water for 10 minutes each, and dried. The rubber sheet treated in this manner has no cracks in appearance and exhibits a uniform surface condition, resulting in a clear reduction in frictional resistance as shown in Tables 1 and 2 below. When physical property values were measured, the following values were obtained. Note that the data listed inside the box are values for untreated rubber sheets. 100% modulus: 26Kg/cm 2 (28Kg/cm 2 ) Breaking strength: 174Kg/cm 2 (178Kg/cm 2 ) Elongation at break: 560% (569%) Reference example In Example 1, instead of SRF carbon black Using a copolymer rubber sheet containing 80 parts by weight of MT carbon black with a particle size of 250 to 300 μm,
Fluorine gas treatment was performed at a circulating gas flow rate of 15 cm/min. The coefficient of friction of the treated rubber sheet was 0.6 immediately after the start of the test, and 0.8 one hour after the start of the test. Example 2 In Example 1, instead of the acrylonitrile-butadiene copolymer rubber sheet, a fluorocarbon rubber sheet (25 parts by weight of FEF carbon black, 5 parts by weight of calcium hydroxide, 3 parts by weight of magnesium oxide, per 100 parts by weight of fluorocarbon rubber) was used. 2 parts by weight of bisphenol AF and 0.5 parts by weight of 1-benzylpyridinium chloride
Fluorine diluted three times with nitrogen gas was placed in a reaction vessel using a vulcanized sheet prepared by blending parts by weight and press vulcanizing at 180°C for 5 minutes and oven vulcanizing at 230°C for 22 hours. Gas was filled at 130° C. under a pressure of about 1/2 atmosphere, the gas was circulated at the same flow rate for 6 hours at that temperature, and the same treatment was performed after the gas was discharged. The rubber sheet treated in this way had no cracks on the surface, and as shown in Table 3 below, a clear reduction in frictional resistance was observed. When physical property values were measured, the following values were obtained. Note that the data listed inside the box are values for an untreated rubber sheet. Hardness: 85 (85) Breaking strength: 155Kg/cm 2 (158Kg/cm 2 ) Elongation at break: 232% (235%) Comparative example 1 In Example 1, diluted fluorine gas was used without gas circulation. The reaction vessel was allowed to stand at 40° C. for 4 hours, and after the gas was discharged, the same treatment was performed. The appearance of the rubber sheet treated in this manner is almost unchanged from that before treatment, and no decrease in frictional resistance is observed. Comparative Example 2 In Comparative Example 1, the pressure of the diluted fluorine gas filled in the reaction vessel was set to about 1 atmosphere. The rubber sheet treated in this manner showed hardening on its surface, and it was also observed that carbon-like powder was floating on the surface. When physical property values were measured, the following values were obtained. 100% modulus: 32 Kg/cm 2 Strength at break: 168 Kg/cm 2 Elongation at break: 474% Comparative example 3 In Example 1, fluorine gas diluted 9 times with nitrogen gas was heated at 40°C under a pressure of about 1 atm. After that, gas was circulated at the same temperature for 4 hours at a flow rate of 15 cm/min, and the same treatment was carried out thereafter. The rubber sheet treated in this manner shows almost no change in its surface, and as shown in Table 1 below, almost no decrease in frictional resistance is observed. Acrylonitrile of Example 1 and Comparative Example 3
Friction resistance tests were conducted on the butadiene copolymer rubber sheet and the fluorine rubber sheet of Example 2 using a Suzuki friction tester. The test conditions are as follows. Load: 2Kg Mating metal material: S45C Surface roughness: 1.5S Outer circumference: 71.6mm Contact area: 2cm 2 rotations: 100rpm The friction coefficients of the untreated vulcanized sheet immediately after the start of the test and 1 hour later were measured. The values are shown in Table 1 below.
【表】
比較例 4
実施例2において、ガスの循環は高わずに、窒
素ガスで3倍に希釈されたフツ素ガスを150℃で
約1気圧の圧力で充満し、この温度で6時間反応
容器中に静置させ、ガス排出後は同様に処理し
た。
このように処理されたゴムシートは、その表面
に殆んど変化が認められない。
実施例 3〜5
実施例1において、循環する窒素ガス希釈フツ
素ガスの流速を次のように変更し、処理されたゴ
ムシートについて摩擦係数の測定を行なつた。得
られた結果は、次の表2に示される。[Table] Comparative Example 4 In Example 2, the gas circulation was not increased and fluorine gas diluted three times with nitrogen gas was filled at 150°C with a pressure of about 1 atm, and kept at this temperature for 6 hours. The mixture was allowed to stand still in the reaction vessel, and after the gas was discharged, it was treated in the same manner. The rubber sheet treated in this manner shows almost no change in its surface. Examples 3 to 5 In Example 1, the flow rate of the circulating nitrogen gas diluted fluorine gas was changed as follows, and the friction coefficient of the treated rubber sheet was measured. The results obtained are shown in Table 2 below.
【表】
実施例 6〜8
実施例2において、循環する窒素ガス希釈フツ
素ガスの流速を次のように変更し、処理されたゴ
ムシートについて摩擦係数の測定を行なつた。得
られた結果は、次の表3に示される。[Table] Examples 6 to 8 In Example 2, the flow rate of the circulating nitrogen gas diluted fluorine gas was changed as follows, and the friction coefficient of the treated rubber sheet was measured. The results obtained are shown in Table 3 below.
【表】
以上の各実施例および比較例の対比から、次の
ようなことがいえる。まず、アクリロニトリル−
ブタジエン共重合ゴムの場合には、処理反応容器
中にガスを循環させると、同様のフツ素ガス濃度
で静置したとき、より高い温度でも表面処理が殆
んど進行しないのに対し、単なる循環だけで表面
処理が進行することが分る(実施例1および3〜
5−比較例1)。ところが、静置した場合であつ
ても、ガスの圧力を上げると途端に表面処理反応
が著しく進行し、表面の硬化および炭化がみられ
るようになり、物性値も低下する(比較例2)。
これに対し、粒径約100μm以下のカーボンブラ
ツクを含有する成形ゴム材料の場合には、例えば
流速15cm/分の循環ガス処理でもフツ素化処理は
円滑に行われて摩擦係数を減少させ、これは粒径
約100μm以下のカーボンブラツクを用いた場合と
対照的な挙動を示している(参考例−比較例3)。
また、フツ素ゴムの場合には、ガスを静置した
場合には処理温度を更に高めても、表面処理反応
は進行しないが(比較例4)、フツ素ガスを循環
させると円滑に表面処理が進行することが分る
(実施例2および6〜8)。[Table] From the comparison of the above examples and comparative examples, the following can be said. First, acrylonitrile-
In the case of butadiene copolymer rubber, when the gas is circulated in the treatment reaction vessel, surface treatment hardly progresses even at higher temperatures when left standing at the same fluorine gas concentration; It can be seen that the surface treatment progresses only by
5-Comparative Example 1). However, even if the product is allowed to stand still, as soon as the gas pressure is increased, the surface treatment reaction progresses significantly, hardening and carbonization of the surface are observed, and physical property values also decrease (Comparative Example 2) . On the other hand, in the case of molded rubber materials containing carbon black with a particle size of approximately 100 μm or less, the fluorination treatment is carried out smoothly even with circulating gas treatment at a flow rate of 15 cm/min, reducing the coefficient of friction and reducing the friction coefficient. shows a behavior that is in contrast to the case where carbon black with a particle size of about 100 μm or less is used (Reference Example - Comparative Example 3). In addition, in the case of fluorine rubber, if the gas is allowed to stand still, the surface treatment reaction will not proceed even if the treatment temperature is further increased (Comparative Example 4), but if the fluorine gas is circulated, the surface treatment will proceed smoothly. It can be seen that this progresses (Examples 2 and 6 to 8).
Claims (1)
するアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムま
たはフツ素ゴム製の成形材料を10〜150℃の処理
温度で、流速20〜400cm/分で循環させたフツ素
ガスの気流中に保持することを特徴とする摺動も
しくは離間を伴なう成形ゴム材料の表面処理方
法。 2 フツ素ガスが不活性ガスで希釈して用いられ
る特許請求の範囲第1項記載の成形ゴム材料の表
面処理方法。[Claims] 1. A molding material made of acrylonitrile-butadiene copolymer rubber or fluorocarbon rubber containing carbon black with a particle size of about 100 μm or less is circulated at a processing temperature of 10 to 150°C at a flow rate of 20 to 400 cm/min. A surface treatment method for a molded rubber material that involves sliding or spacing, characterized by holding the molded rubber material in an airflow of fluorine gas. 2. The method for surface treatment of a molded rubber material according to claim 1, wherein fluorine gas is used after being diluted with an inert gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13354280A JPS5757641A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Surface treatment of formed rubber material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13354280A JPS5757641A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Surface treatment of formed rubber material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5757641A JPS5757641A (en) | 1982-04-06 |
| JPH0124810B2 true JPH0124810B2 (en) | 1989-05-15 |
Family
ID=15107243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13354280A Granted JPS5757641A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Surface treatment of formed rubber material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5757641A (en) |
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| JPS60184531A (en) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | Honda Motor Co Ltd | Wiper blade |
| JPH082981B2 (en) * | 1987-01-14 | 1996-01-17 | 関東電化工業株式会社 | Surface treatment method for molded rubber materials |
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| DE69936456T2 (en) * | 1998-03-25 | 2008-03-13 | Daikin Industries, Ltd. | METHOD FOR CLEANING A DEVICE FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURE MADE FROM FLUOROUS RUBBER |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6050212B2 (en) * | 1978-04-12 | 1985-11-07 | 積水化学工業株式会社 | Rubber packing with excellent microbial deterioration resistance |
-
1980
- 1980-09-25 JP JP13354280A patent/JPS5757641A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5757641A (en) | 1982-04-06 |
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