JP2779979B2 - 密封シールの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、４フッ化エチレン樹脂と金属及び未加硫ゴ
ム組成物とをゴムの加硫工程時に同時接着させることを
可能にしたものであり、ゴム−４フッ化エチレン樹脂−
金属を一体化することで、柔軟性があり、かつ低マサ
ツ、低トルクが得られる摺動用密封シールの製造方法を
提供するものである。

［従来の技術］ 従来より４フッ化エチレン樹脂は、その優れた低マサ
ツ係数、耐薬品性のために、それらの特徴を生かしたダ
イヤフラム、メカニカルシール、密封シールなどの摺動
用部材として各方面で用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの製品は何れも４フッ化エチレ
ン樹脂の粉末を成形した後焼成したもの、あるいは削り
出したものを金属及び加硫ゴムにエポキシ系あるいはイ
ソシアネート系の接着剤を用いて後接着することにより
製造されるものである。

そのため生産に時間を要し、形状の複雑なものを作り
難いといった問題点を含んでいる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は４フッ化エチレン樹脂を用いた摺動用密封シ
ールを製造するにあたり、特許請求項１）２）３）を包
含する製造工程を適用することにより表記問題点を解決
しようとするものである。

従来、４フッ化エチレン樹脂は構造上非常に安定で不
活性な化合物であり、そのままの状態ではいかなる接着
剤を用いても他の材質と接着させることは不可能であ
る。

しかしながら金属ナトリウムあるいはナトリウムナフ
タリン等のナトリウム錯体を用いることによってフッソ
原子を主鎖から離脱させ、４フッ化エチレン樹脂の表面
を活性な状態とすることで接着は可能となる。

この理由は明確ではないが、これらの媒体に４フッ化
エチレン樹脂が接触するとフッソ原子が主鎖から離脱し
炭素原子に一時的に電子の不足状態が発生し、この状態
のまま、４フッ化エチレン樹脂を空気にさらすと空気中
に存在する水酸基（−OH）、カルボニル基（−Ｃ＝
Ｏ）、カルボルキシル基（−COOH）などの接着に関係の
深い活性基が電子の不足した炭素鎖に反応することによ
り接着可能な活性な表面に変化するものと考えられてい
る。

この表面処理にあたっては金属ナトリウム、ナトリウ
ムナフタリン系のどちらでも使用可能であるが、金属ナ
トリウムを使用した場合、 １）不活性ガス中で処理する必要がある。

２）水の混入による発火の危険性がある。

３）工程管理が難しい。

などの問題点を含んでいるため安全性の高いナトリウム
ナフタリン系の処理剤を使用するのが望ましい。

尚、この表面処理された面は紫外線や日光にあたると
効果が低下するため冷暗所に保管する必要がある。

次にこの処理された４フッ化エチレン樹脂と金属及び
未加硫ゴム組成物とを同時に加硫接着させるために４フ
ッ化エチレン樹脂及び金属表面に接着剤の塗付を行う。

通常、表面処理された４フッ化エチレン樹脂と金属、
あるいは加硫ゴムとの接着においては、エポキシ系、イ
ソシアネート系などの接着剤を片面に塗付して密着させ
ることで接着は可能であるが、エポキシ系の場合は硬化
に時間がかかるという問題を含み、イソシアネート系の
場合は接着面の洗浄度、面の平坦度などが要求され、か
つ耐熱性に劣るという問題点を含んでいる。

さらにこれらのタイプの接着剤に共通する最大の欠点
として、４フッ化エチレン樹脂、金属及び未加硫ゴム組
成物を同時に加硫接着させることが不可能であることが
あげられる。

本発明はかかる問題を克服するためにレゾール系フェ
ノール樹脂を用い、これを４フッ化エチレン樹脂の処理
面及び金属表面の双方に塗付し、コンプレッションある
いはインジェクションにて未加硫ゴム組成物とを同時に
加硫接着させる方法を発明したものである。

ここで用いるレゾール系フェノール樹脂は、従来アク
リロニトリルブタジエンゴム、あるいはアクリルエラス
トマーの加硫接着に用いられるものであるが、４フッ化
エチレン樹脂の表面に焼付塗付しておくことにより、未
加硫ゴム組成物とは加硫時に加硫接着し、金属環とはお
互いに表面に塗布された接着剤同士が加圧、加熱される
ことによって反応し接着するものと考えられる。

この場合、金属と４フッ化エチレン樹脂との接着にお
いて、どちらか片面のみに接着剤を塗付したのではその
接着効果は全く得られず、４フッ化エチレン樹脂、金属
環の双方に塗付することによってのみ接着効果が得られ
る。

又、金属環に対してはリン酸鉄あるいはリン酸アエン
系などの化成処理液によって表面処理を施しておくこと
が、より強固な接着力を得るためには望ましい。

［実施例］ ４フッ化エチレン樹脂をナトリウムナフタリンの溶液
（商品名テトラエッチ）に５〜10秒浸漬した後、処理さ
れた面をアルコールで洗浄し、次いで水にて完全に水洗
を行う。

次にこの処理された４フッ化エチレン樹脂の表面及び
化成処理された金属の表面にレゾール系フェノール樹脂
の溶液を塗付し、170℃〜180℃にて10分間焼付けを行
う。

その後この接着剤を塗付された４フッ化エチレン樹脂
及び金属環を金型に装着し、インジェクションあるいは
コンプレッションにて未加硫ゴムの接着を行う。

このときの加硫条件は用いられる未加硫ゴムの種類に
よって異なるが、アクリロニトリルブタジエンラバーの
場合は通常190℃〜200℃にて60秒、アクリルゴムの場合
には200℃〜210℃にて３分程度で加硫接着が完了し所望
の製品ができあがる。

［発明の効果］ 以上のような工程を経ることにより、発明者は非常に
困難とされていた４フッ化エチレン樹脂と金属及び未加
硫ゴム組成物の同時加硫接着を既存の設備を大巾に変更
することなく短時間でしかも安価に製造することを可能
としたものである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フッ化エチレン樹脂と金属及び未加硫ゴム
   組成物との加硫接着において、 １）金属ナトリウムあるいはナトリウムナフタリン等の
   ナトリウム活性化合物により４フッ化エチレン樹脂表面
   を活性化処理する工程、及び ２）その活性化処理された表面にレゾール系フェノール
   樹脂を塗布する工程、及び ３）未加硫ゴム組成物と４フッ化エチレン樹脂及びあら
   かじめレゾール系フェノール樹脂を焼き付けた金属とを
   同時に加硫接着する工程、 とからなる密封シールの製造方法。