JPH0663568B2

JPH0663568B2 - ダイヤフラムおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0663568B2
Application number: JP6495886A
Authority: JP
Inventors: 力吉住
Original assignee: Fujikura Rubber Ltd
Current assignee: Fujikura Composites Inc
Priority date: 1986-03-25
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPS62221537A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はダイヤフラムおよびその製造方法、さらに詳細
には、ダイヤフラムの膜厚を極少とせしめ微圧に対する
応動性を改良したダイヤフラムおよびその製造方法に関
するものである。

〔発明の技術的背景〕

ダイヤフラムは、第１図に示すように圧力応動装置のセ
ンタープレート１に接続するセンタープレート部２、こ
のセンタープレート部２を囲むようにして盛り上がった
コンボリューション部３、このダイヤフラムを圧力応動
装置本体に装着するためのビード部４とよりなり、セン
タープレート１の作動軸５よりの圧力に応動して作動す
るものである。

上述のようなダイヤフラム６は、基本的にダイヤフラム
５に強度を付与するための基布７の両面または片面にゴ
ム層８を形成した構造になっている。

このようなダイヤフラム６を製造する場合、前述の基布
７にディッピングないし糊びきによって薄いゴム膜を設
けて接着層を形成し、この後、さらにカレンダーによっ
て0.1mm以上のゴム層を形成し、基布７の目止めを行
う。しかるのち、これを所定形状の金型に未加硫ゴムと
ともにセットし、加圧加熱（150〜160℃）して上記ゴム
層上にさらにゴム層を積層させるとともに、加硫してダ
イヤフラム６を製造するものである。

前述のようなダイヤフラム６の製造方法によれば、金型
中にセットしたのち、未加硫ゴムを添加し、加硫してダ
イヤフラム６を製造するものであるため、ダイヤフラム
６の膜厚が小さくなりにくいという欠点があった。すな
わち、微圧によって応動可能なダイヤフラムは、ダイヤ
フラムそれ自身の膜厚が小さいことが要求されるが、上
述のような方法で製造されたダイヤフラム６は、金型に
おいて製造するために、どうしても所定厚以上にならざ
るえなかった。このため微圧応動可能なダイヤフラムを
製造することは、不可能であるか、極めて困難であっ
た。

微圧応動可能なダイヤフラムとしては、強度が良好なゴ
ムを平膜状にしたものが知られている。このような単な
るゴム膜製のダイヤフラムは、薄く製造可能であり、こ
のため微圧応動可能であるという利点を有する。しかし
ながら、いかに良好な強度のゴムを使用したとしても、
補強材としての基布がゴム膜内に埋設されていないため
に、耐久性に劣るという欠点を生じざるえなかった。

〔発明の概要〕

本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、前述のよ
うあ微圧応動可能で、かつ耐久性の良好なダイヤフラム
およびその製造方法を提供することを目的とする。

したがって、本発明によるダイヤフラム、補強用の基布
とこの基布の織条を目止めするためのゴム目止め層と、
このゴム目止め層が半加硫状態のときに積層され、前記
ゴム目止め層が加硫硬化したときに一体化された耐溶剤
性樹脂膜とを有することを特徴とするものである。

また、本発明によるダイヤフラムの製造方法によれば、
補強用の基布の織条に未加硫ゴムを埋設し目止めする工
程、この目止め層を半加硫状態にする工程、半加硫状態
の目止め層に耐溶剤性樹脂膜を積層する工程、前記半加
硫状態の目止め層を完全に加硫し、前記耐溶剤性樹脂膜
と目止め層を一体化する工程を含むことを特徴とするも
のである。

本発明によるダイヤフラムによれば、基布の織条を目止
めするゴム目止め層とこの目止め層と一体化した耐溶剤
性樹脂膜とよりなるために、ほぼ基布の厚さしかないダ
イヤフラムであるという利点がある。このため、微圧応
動可能であるとともに、基布が埋設されているために耐
久性の優れたダイヤフラムとなる。

本発明によるダイヤフラムの製造方法によれば、補強用
の基布の織条を未加硫ゴムで目止めし、この目止め層を
半加硫状態にし、さらにこの半加硫状態の目止め層に耐
溶剤性樹脂膜を積層し、加硫して一体化するために、極
薄の膜厚を有するダイヤフラムを容易に製造可能になる
という利点を生じる。

〔発明の具体的説明〕

本発明によるダイヤフラム６によれば、ダイヤフラム６
の耐久性を保持するために基布７を有しており、この基
布７の織条に空気などを通過させないようにゴムで目止
めを行っている。そして、このゴム目止め層９上にさら
に、極薄の耐溶剤性樹脂膜10が積層された構造になって
いる。

上述のように、このダイヤフラム６を構成するゴムは、
目止め用に基布７の織条に埋設するものであるため、目
止めゴム層９と基布７の厚さはほぼ基布７単独の厚さに
等しい程度であり、極薄のダイヤフラム６となる。

この実施例においては、前述目止めゴム層９および耐溶
剤性樹脂膜10は基布７の両面に設けられているが、片面
のみでも同様の効果がえられるのは明らかである。

このような本発明に用いられる基布７としては、ダイヤ
フラム６の強度を確保可能な基布７であれば基本的にい
かなるものでもよい。たとえば、テフロン布、ナイロン
布、綿布などであることができる。この基布７の厚さ
は、本発明において基本的に限定されるものではない。
ダイヤフラム６の微動応動性を向上せしめようとすれ
ば、薄くすることが好ましいが、一方、耐久性を考慮す
ると、極端に薄くすることは現実的ではない。この事実
に鑑み、基布７の厚さは、好ましくは0.05〜0.3mmであ
るのが望ましい。0.05mm未満であると、耐久性が劣る虞
があり、0.3mmを超えると、耐久性は良好になるが、微
動応答性が低下することになるからである。

この基布７を目止めするための目止めゴム層９として
は、従来この種のダイヤフラム製造に用いられている汎
用ゴムを使用することができる。たとえば、ヒドリンゴ
ム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロ
プレンゴム、シリコンゴム、アクリルゴムなどであるこ
とができる。

この目止めゴム層９の厚さ（ないし量）は前記基布６を
目止めするのに充分な量（ないし厚さ）であり、かつ最
大基布７厚に等しい厚さ（ないし量）であるのが好まし
い。したがって、基布７の厚さが0.05〜0.3mmであると
きには、0.03〜0.2mmの厚さであるのがよい。0.03mm未
満であると、基布７の目止めが完全でない虞を生じ、一
方0.2mmを超えると、基布７厚を超えてしまい、微圧応
動性に問題を生じる可能性がある。

また、この目止めゴム層９に積層される耐溶剤性樹脂層
10は、前記目止めゴム層９を保護し、さらにはダイヤフ
ラム６の耐溶剤性を向上させるために形成されるもので
ある。すなわち、たとえば自動車用圧力応動装置に用い
る場合などにおいては、ガソリンなどの油にダイヤフラ
ム６が接触する虞があり、このような油などにダイヤフ
ラム６が侵されないように設けられる。

この耐溶剤性樹脂膜10としては、たとえば弗素樹脂膜、
弗素ゴム膜、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体など
を例として挙げることができる。この耐溶剤性樹脂膜10
は、好ましくは0.03〜0.2mmであるのがよい。0.03mm未
満であると、目止めゴム層９の保護および耐溶剤性が充
分に発揮できない虞があり、一方、0.2mmを超えると、
膜の剛性が高くなって、微動応動性が悪化し、その結果
耐久性が悪くなるからである。

次ぎに本発明によるダイヤフラムの製造方法について説
明する。

本発明によるダイヤフラムの製造方法によれば、まず補
強用の基布７を用意し、この基布７に未加硫状態のゴム
を設けて基布７の織条に埋設し、目止めを行なって目止
めゴム層９を形成する。

この目止めゴム層９を設ける方法は、本発明において基
本的に限定されるものではない。たとえば基布７の両面
を目止めするときには、ディッピングによって形成可能
である。また、片面のみに目止めを行う場合は、たとえ
ば糊引きによって目止め層９を形成できる。このような
目止め用の未加硫ゴムは、好ましくは片面に0.03〜0.2m
m厚の割合で基布７上に設ける。未加硫ゴムの量が0.03m
m厚未満であると、充分基布７を目止めできない虞があ
り、一方0.2mm厚を超えると、目止めゴム層９が厚くな
りすぎ、微圧応動性を損なう虞を生じるからである。

このように基布７の織条に未加硫ゴムの目止めを行った
のち、この未加硫ゴムを半加硫状態にする。この半加硫
状態にする工程は、前記未加硫ゴムを加熱することによ
って行われるが、この加熱は好ましくは、50〜100℃で
あるのがよい。50℃未満であると、加硫反応がおそく時
間がかかりすぎる虞があり、一方100℃を超えると、加
硫反応がはやくなりしぎて、所望の加硫度の半加硫状態
がえられにくくなる虞を生じるからである。

さらに、このような加硫時間は、好ましくは３〜10分で
あるのが好ましい。３分未満であると所望の加硫度の半
加硫ゴム層がえられない虞があり、一方10分を超える
と、加硫反応が進行しすぎて、半加硫状態になりにく
い。

前記半加硫目止め層の加硫状態は、好ましくは30〜70％
であるのがよい。前記加硫度が30％未満であると、次工
程（コーティング工程）で、このゴム層が削られる虞が
あり、一方、70％を超えると、耐溶剤性樹脂膜との接着
性が悪化する虞を生じる。

このように半加硫状態にした目止めゴム層８上に、耐溶
剤性樹脂膜10を積層する。

この耐溶剤性樹脂膜10を積層する方法は、本発明におい
て基本的に限定されるものではない。たとえば、耐溶剤
性樹脂の溶液ないしエマルジョンを形成し、これをコー
トすることによって設けてもよいし、また、耐溶剤性樹
脂フィルムを用意しておき、この目止めゴム層９に貼着
してもよい。たとえば、前記耐溶剤性樹脂をコートする
方法においては、好ましくは0.03〜0.15mm厚の割合で均
一に半加硫状態の目止めゴム層９上にコートを行うこと
により積層することができる。前記エマルジョンの塗布
厚が0.03mm未満であると、充分な膜厚の耐溶剤性樹脂膜
10を形成できない虞があり、一方0.15mmを超えると、耐
溶剤性樹脂膜10が厚く成りすぎて、応動の際に亀裂を生
じる虞があるからである。

このように半加硫ゴム目止めゴム層９に耐溶剤性樹脂膜
10を積層したのち、前記目止めゴム層９を完全加硫して
耐溶剤性樹脂膜10と目止めゴム層９を一体化する。

この加硫工程は、好ましくは140〜170℃の温度で、５〜
15分行うのが望ましい。加硫温度が140℃未満である
と、加硫に時間がかかりすぎて現実的ではないし、一
方、170℃を超えると、加硫時間が早すぎ、加工操作の
制御が困難になる。また、加硫時間が５分未満である
と、目止めゴム層９が完全に加硫せずに、耐溶剤性樹脂
膜10と完全に一体化しない虞があり、一方15分を超える
と、接着強度が無くなり、剥離しやすくなる。

この加硫工程において、たとえば第１図に示すような構
造のダイヤフラムのように、複雑な形状のダイヤフラム
を製造したい場合には、半加硫状態のゴム目止め層９に
耐溶剤性樹脂膜10を積層した状態のものを、所定寸法に
打抜き、次いで所定形状にプレスしたまま加硫を行うこ
とによって、上述のような種々の形状のダイヤフラム６
を製造することが可能である。

また、平板状のダイヤフラム６でよいときには上述のよ
うにそのまま加硫し、所定寸法に打抜きダイヤフラムと
する。

実施例下記の組成の未加硫ゴム糊を粘度15〜30センチポイズに
調整し、次いで、0.15mm厚の４−フッ化エチレン基布を
ディッピングし、前記ゴム糊を片面に0.2mm厚の割合で
基布に設け、目止めを行った。

次ぎに、140〜150℃で約３分間加熱して、加硫度が約60
％の半加硫ゴム目止め層を形成した。

組成１ NBR 100重量部トルエン 200重量部老化防止剤４重量部加工助剤３重量部加硫助剤７重量部可塑剤 15重量部加硫促進剤３重量部カーボン 20重量部計 352重量部この半加硫目止めゴム層に下記の組成の弗素樹脂エマル
ジョンをドクターナイフで、厚さ0.03〜0.05mmでコーテ
ィングし、160℃10分で加硫を行いダイヤフラムを製造
した。

組成２弗素樹脂 100重量部（太平化成（株）、商品名エイトシール）エステル系溶媒５重量部硬化剤３重量部計 108重量部このように製造されたダイヤフラムの微圧応動性を試験
したところ、0.3〜0.5kg/cm²で応動することが確かめら
れた。

また、この実施例のダイヤフラムの耐久性を測定したと
ころ、300万回以上の実機応動試験で破壊せず、充分な
耐久性を有していることが分かった。

さらに、この実施例のダイヤフラムの耐溶剤性を測定し
た。すなわち、トルエン、EMK、アセトン溶媒中にそれ
ぞれ浸漬し、72時間経過後、前記ダイヤフラムの状態を
観察した。その結果、膨潤はなく、良好な耐溶剤性を有
していることが確認された。

実施例２実施例１と同様に基布に半加硫状態の目止めゴム層を形
成したのち、厚さ0.05mmの四フッ化エチレンポリマーフ
ィルム（旭硝子（株）、商品名アルフレックス）を貼
り合わせロールによって貼着し、その後、150℃で10分
間、５Kg/m²の圧力下で加硫を行い、一体化した。

このように製造されたダイヤフラムの、微圧応動性、耐
久性、耐溶剤性を測定した結果は、実施例１とほぼ同様
であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるダイヤフラムによれ
ば、極薄であるために微圧応動性が良好であり、かつ基
布を埋設しているので、耐久性も優れているという利点
がある。さらに、耐溶剤性樹脂膜で覆っているために、
耐溶剤性にも優れているという利点もある。

また、本発明によるダイヤフラムの製造方法によれば、
半加硫状態の目止めゴム層と耐溶剤性樹脂膜を加硫一体
化しているので、極薄のダイヤフラムを製造可能になる
ばかりでなく、耐溶剤性および耐久性に優れたダイヤフ
ラムを提供可能になるという利点を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的なダイヤフラムの断面図、第２図は本発
明によるダイヤフラムの一実施例の断面図である。６……ダイヤフラム、７……基布、９……目止めゴム
層、10……耐溶剤性樹脂膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強用の基布とこの基布の織条を目止めす
るためのゴム目止め層と、このゴム目止め層が半加硫状
態のときに積層され、前記ゴム目止め層が加硫硬化した
ときに一体化された耐溶剤性樹脂膜とを有することを特
徴とするダイヤフラム。
【請求項２】補強用の基布の織条に未加硫ゴムを埋設し
目止めする工程、この目止め層を半加硫状態にする工
程、半加硫状態の目止め層に耐溶剤性樹脂膜を積層する
工程、前記半加硫状態の目止め層を完全に加硫し、前記
耐溶剤性樹脂膜と目止め層を一体化する工程を含むこと
を特徴とするダイヤフラムの製造方法。