JPH0320466B2 - - Google Patents

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JPH0320466B2
JPH0320466B2 JP58174744A JP17474483A JPH0320466B2 JP H0320466 B2 JPH0320466 B2 JP H0320466B2 JP 58174744 A JP58174744 A JP 58174744A JP 17474483 A JP17474483 A JP 17474483A JP H0320466 B2 JPH0320466 B2 JP H0320466B2
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JP
Japan
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coating
film
mixture
rubber
fluororesin
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JP58174744A
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JPS6067655A (ja
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Kazuyuki Ozaki
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Nok Corp
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Nok Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、表面被膜を設けたゴム成形品に関す
る。更に詳しくは、高周波スパツタリング法によ
り表面被膜を形成せしめたゴム成形品に関する。
加硫ゴムは、広い温度範囲にわたつて高弾性を示
すが、その反面摩擦特性が劣つたりあるいは粘着
現象がみられるなどの欠点を有している。従つ
て、これらの欠点が克服されれば、更にその機能
が向上し、ゴム成形品の製品用途上の有用性が更
に一層増加することになる。 現在、これらの欠点が問題となつている例とし
ては、自動車のワイパーブレードやシール端面が
ゴムである各種のバルブおよびオイルシールなど
が挙げられる。現在ワイパーブレードに用いられ
ているゴム成形品は、動摩擦係数(垂直荷重/引
張力)が大きく、この値は一般に1以上である。
このため、これの使用に際しては比較的大きな駆
動力を要するばかりではなく、擦り音を発した
り、あるいはステイツクスリツプのためクリーン
な掃面にならないなどの問題を有している。ま
た、バルブの場合には、ゴムシール部分でゴムと
金属面などとの間で生ずる粘着が問題となつてい
る。更に、オイルシールの場合には、ゴムの摩擦
が大きいため、大きな起動トルクを必要とし、ま
たワイパーブレードと同様に音を発するような場
合もある。 本発明者は、こうした問題を解決するためには
鋭意研究の結果、ゴム成形品の表面に、高周波ス
パツタリング法により、特定の複合被膜を形成せ
しめることが有効であることを見出した。 従つて、本発明は表面被覆を設けたゴム成形品
に係り、このゴム成形品は、その表面の一部また
は全部に、高周波スパツタリング法により、フツ
素樹脂被膜を下層に、また(a)フツ素樹脂および(b)
銅、亜鉛、炭素、ガラス、二硫化モリブデンまた
は窒化ホウ素の少くとも一種よりなる混合物被膜
を上層にそれぞれ形成せしめてなる。 本発明の対象とされるゴム成形品は、ワイパー
ブレード、各種バルブ、オイルシールなどであ
り、これらのゴム成形品の表面処理を必要とする
部分、例えばワイパーブレードにあつてはそれの
自動車フロントガラス摺動面について、また他の
ゴム成形品にあつてはそれらのシール面などにつ
いて、複合被膜の形成が行われる。 複合被膜の下層を形成するフツ素樹脂として
は、一般にテトラフルオロエチレン樹脂が用いら
れる。このような下層被膜層が設けられるのは、
一般にゴム成形品を処理する際に成形品内部に含
まれる水分やステアリン酸などがガスとして放出
され、そのため被膜の堆積速度を低下させたりあ
るいは膜厚を不均一にさせるなど被膜形成に悪影
響を及ぼすことが多いが、これを防止することに
ある。即ち、これらの悪影響を抑え、堆積速度お
よび膜厚の均一性を損うことがないように、放出
ガスの影響をあまり受けないフツ素樹脂単体の被
膜が下層として形成される。また、フツ素樹脂
は、硬度や伸びの点において、成形品を形成する
ゴムと上層を形成する混合物被膜との中間的な特
性を有するため、形成された被膜がゴム成形品の
変形によく追従し、そのため剥離や割れがそこに
生じ難いという大きな効果を有している。 上層を形成する混合物被膜の形成に用いられる
一方の成分たるフツ素樹脂としては、同様にテト
フルオロエチレン樹脂が一般に用いられる。ま
た、他方の成分としては、銅、亜鉛、炭素、ガラ
ス、二硫化モリブデンまたは窒化ホウ素の少くと
も一種が用いられる。これらの他方成分は、耐摩
耗性を向上させるための成分であり、フツ素樹脂
と共に摺動性および耐摩耗性が共に要求される用
途に用いた場合、フツ素樹脂単体では不足する耐
摩耗性を改善させる。こうした改善効果を発揮さ
せるためには、これらの成分は混合成分中約1〜
70重量%、好ましくは約3〜60重量%の割合で用
いられる。 高周波スパツタリング法による複合被膜の形成
は、例えば図示されたような態様に従つて、次の
ように行われる。 反応器1内に、互いに対向位置にある上部電極
2および下部電極3をそれぞれ設置し、上部電極
にはフツ素樹脂またはそれの混合物ターゲツト4
を装着すると共に、下部電極上には処理さるべき
ゴム成形品5,5′を、必要に応じて非処理面を
覆つた状態で、搭載する。 スパツタリング処理は、まず油拡散ポンプなど
の真空ポンプ(図示せず)を用いて、反応器内の
空気を排気口6から排気して、10-5Torrのオー
ダー迄減圧し、次いでバリアブルリークバルブ7
を調整しながら圧力調整バルブ8を開け、アルゴ
ンなどの不活性ガスのボンベ9からのアルゴンガ
スなどを反応器内に導入し、そこでの圧力を5×
10-3Torrとする。ここで、排気筒のメインバル
ブ(図示せず)を調整して、圧力を5×
10-2Torrとする。なお、符号10は、圧力計で
ある。 スパツタリング操作は、高周波電源(13.56M
Hz)11およびバリアブルコンデンサー12から
発振させた、有効電力約50〜200Wの高周波放電
により行われ、ゴム成形品表面に所定の膜厚、一
般にはピンホールの発生防止およびゴム成形品の
変形に対する追随性の点から約1〜10μmの膜厚
の下層が得られた時点で放電を停止し、アルゴン
ガスなどの導入を中止し、メインバルブを閉じ
て、反応器内のターゲツトをフツ素樹脂単体から
フツ素樹脂混合物に代え、以下同様の操作を行な
い、下層被膜上に所定の膜厚、一般には約0.5μm
以上の膜厚の混合物被膜を上層として形成させ
る。 このようにしてゴム成形品の表面の一部または
全部に上層として形成させた混合物被膜は、高周
波スパツタリングのターゲツトとして用いられた
ものがフツ素樹脂に他の成分を不均一に分散させ
たものでありながら、混合物各成分が分子オーダ
ーで均一に混合されて被膜を形成しているので、
摩擦抵抗が小さく、耐摩耗性も良好で、粘着も生
じないというように、ゴムが本来有する欠点を有
しない。しかも、高周波スパツタリング法によつ
て形成された被膜は、膜形成時の粒子衝突エネル
ギーが約10〜100eVと大きく、ゴム成形品基質お
よび下層被膜への付着強度が大きいので、被膜寿
命が大きく、従つて初期の効果が有効に持続され
る。 更に、高周波スパツタリング法による複合被膜
形成の効果は、上層を形成する混合物被膜の堆積
速度や膜厚の均一性の点にも認められる。即ち、
高周波スパツタリングに際し、フツ素樹脂混合物
をターゲツトに用いた場合には、フツ素樹脂単体
を用いた場合よりも、高電力(エネルギー)を供
給する必要がある。このため、ゴム成形品に直接
高周波スツパタリングすると、前記したガス放出
量が多くなり、堆積速度の低下、膜厚の不均一、
更にはこのガスが被膜層に取り込まれて被膜の機
能を低下させるなどの悪影響がみられるが、フツ
素樹脂下層被膜を形成させると、これが混合物被
膜を形成させるときのアンダーコートの役目を果
し、上記の如き悪影響を有効に防止することがで
きる。 次に、実施例について本発明の効果を説明す
る。 実施例 1 ワイパーブレード用ゴム材料として用いられて
いるネオプレンゴムシートテストピースの表面
に、図示された態様に従つて、まずテトラフルオ
ロエチレン樹脂から加圧成形された厚さ10mm、直
径100mmの円板状ターゲツトを用い、有効電力
50Wで5分間、次いで200Wで15分間の高周波ス
パツタリングを行ない、ゴムシート表面に厚さ
10μmの下層被膜を形成させた後、テトラフルオ
ロエチレン樹脂40重量%および銅粉末60重量%の
混合物から加圧焼結された厚さ10mmの円板状ター
ゲツトを用い、有効電力200Wで10分間の高周波
スパツタリングを行ない、上記下層被膜上に厚さ
0.5μmの混合物被膜を形成させた。 このようにして複合被膜を形成させたゴムシー
トについて、その上に半径0.4mmのステンレスス
チール圧子で、それぞれ5g、10g、15gまたは
20gの荷重をかけ、その圧子を50mm/分の速度で
平行に引つ張つたときの引張力の摩擦抵抗(μ)
として測定した。測定結果は、次の表1に示され
る。なお、そこには、全く被膜を形成させないも
のおよび下層被膜のみを形成させたものについて
のデーターが併記されている。
【表】 なお、下層被膜を設けることなく、上層混合物
被膜のみを形成させると、ゴム成形品表面への混
合物の堆積速度が大幅に低下し、下層被膜を設け
た場合の1/2以下の堆積速度になることがある。
また、混合物被膜の膜厚も一定になり難く、摩擦
抵抗(μ)の値も0.4〜1.0の範囲でばらついてい
る。 実施例 2 オイルシール用ゴム材料の一種として用いられ
ているニトリルゴムについて、実施例1と同様に
して、テストピースの摩擦抵抗(μ)の測定を行
なつた。得られた結果は、次の表2に示される。 表2 No. 荷重 複合被膜 被膜なし 1 5g 0.28 0.80 2 10g 0.30 0.68 3 15g 0.30 0.64 4 20g 0.30 0.70 実施例 3 実施例1において、厚さ5μmのテトラフルオ
ロエチレン樹脂下層被膜および厚さ1μmのテト
ラフルオロエチレン樹脂70重量%と炭素繊維粉末
(直径6〜15μm、長さ10〜50μm)30重量%との
混合物上層被膜の形成が行われた。実施例1と同
様に行われたテストピースについての摩擦抵抗
(μ)の測定結果は、次の表3に示される。 表3 No. 荷重 複合被膜 被膜なし 1 5g 0.40 0.80 2 10g 0.42 0.68 3 15g 0.40 0.64 4 20g 0.40 0.70 以上の結果から、本発明に従つて複合被膜を設
けたものは、高周波スパツタリング処理しないも
のと比較して、大幅に摩擦抵抗が軽減され、また
フツ素樹脂単体の下層被膜を形成させたものと比
較しても低摩擦化の効果のあることが確認され
た。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明で適用される高周波スパツタリ
ング法に用いられる装置の概要図である。 (符号の説明)、1……反応器、2……上部電
極、3……下部電極、4……フツ素樹脂またはそ
の混合物ターゲツト、5……ゴム成形品、9……
不活性ガスボンベ、11……高周波電源、12…
…バリアブルコンデンサー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ゴム成形品表面の一部または全部に、高周波
    スパツタリング法により、フツ素樹脂被膜を下層
    に、また(a)フツ素樹脂および(b)銅、亜鉛、炭素、
    ガラス、二硫化モリブデンまたは窒化ホウ素の少
    くとも一種よりなる混合物被膜を上層にそれぞれ
    形成せしめたゴム成形品。
JP58174744A 1983-09-21 1983-09-21 表面被膜を設けたゴム成形品 Granted JPS6067655A (ja)

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JP58174744A JPS6067655A (ja) 1983-09-21 1983-09-21 表面被膜を設けたゴム成形品

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JP58174744A JPS6067655A (ja) 1983-09-21 1983-09-21 表面被膜を設けたゴム成形品

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JPS6067655A JPS6067655A (ja) 1985-04-18
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DE19814805A1 (de) * 1998-04-02 1999-10-07 Bosch Gmbh Robert Beschichtungsverfahren eines Wischergummis
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KR100708764B1 (ko) 2005-10-10 2007-04-18 (주) 월드비젼 차량용 와이퍼 제조 방법
JP2009144884A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Nippon Pillar Packing Co Ltd 管継手用シール体

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