硫化橡胶用表面处理剂制造技术

本发明专利技术涉及硫化橡胶用表面处理剂，其包含以下有机溶剂溶液，所述溶液相对于固体成分为100重量份的含有异氰酸酯基的1,2‑聚丁二烯，以10~160重量份的比例含有氟树脂粒子，且使用2.5~20重量份的含有全氟烷基的低聚物系含氟表面活性剂作为分散剂。该硫化橡胶用表面处理剂可提高有机溶剂溶液的溶液稳定性，且可进一步提高由其形成的涂层被膜整体的硬度、耐磨损性和制品扭矩评价，可有效地作为油封的密封唇口部的涂层剂等使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硫化橡胶用表面处理剂
本专利技术涉及硫化橡胶用表面处理剂。更详细而言，涉及可进一步提高涂层被膜整体的硬度、耐磨损性和制品扭矩评价的硫化橡胶用表面处理剂。
技术介绍
一直以来，在被覆橡胶的金属制垫圈的橡胶层或轴承密封、油封等橡胶制弹性体滑动部的表面，为了防止粘着、防止粘连和提高耐磨损性，形成石墨的涂层膜，或脂肪酸的金属盐或酰胺、石蜡等蜡、硅油等的涂层膜，或含有乙基纤维素、酚醛树脂等作为粘结剂的涂层膜。发动机垫圈等在高面压、高温度条件下使用，若在此基础上进一步加上发动机的振动，则垫圈表面的橡胶被覆层磨损，有时会发生漏气。另外，轴承密封或油封等橡胶制弹性体滑动部的橡胶被覆层因反复滑动而磨损，有时会发生漏油。因此，本申请人之前提出了以下硫化橡胶用表面处理剂，其是在作为发动机汽缸盖垫圈的使用环境的高面压、高温度下，甚至在如加上振动之类的苛刻的使用条件下，也几乎看不到在垫圈表面的橡胶被覆层产生磨损或破坏的现象，能够形成对气体密封有效的垫圈等的橡胶层的硫化橡胶用表面处理剂，其中，在液态1,2-聚丁二烯的含羟基成分及作为其固化剂的1,2-聚丁二烯含异氰酸酯基成分中添加聚烯烃树脂的水性分散液(专利文献1)。在这里，提出的硫化橡胶用表面处理剂虽然达成提高橡胶被覆层的耐磨损性的所期望的目的，但由于使用水性分散液，所以水促进1,2-聚丁二烯的羟基与异氰酸酯基之间的反应，另外水与异氰酸酯基本身也起反应，因此引起表面处理分散液的粘度上升和胶凝，发现有涂布加工时的操作性差的问题。另外，水与异氰酸酯基的反应会妨碍1,2-聚丁二烯的高分子量化，还发现有表面处理层的耐磨损性、耐剥离性和滑动性差的缺点。为了解决上述问题，本申请人进一步提出了将聚烯烃树脂的水性分散液变更为聚烯烃树脂的有机溶剂分散液的硫化橡胶用表面处理剂(专利文献2)。但是，由于在该方法中不含有聚四氟乙烯等氟树脂，所以会有因高温压缩时的粘着或高面压下的摩擦磨损而发生涂膜剥落的问题。本申请人进一步提出了以下硫化橡胶用表面处理剂，其是不损害以往的防止粘着、防止粘连和提高耐磨损性的硫化橡胶用表面处理剂所要求的性能，且不因高温压缩时的粘着或高面压下的摩擦磨损而发生涂膜剥落的硫化橡胶用表面处理剂，其包含以下有机溶剂溶液，所述有机溶剂溶液相对于100重量份的含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯或在其中共混含有羟基的1,2-聚丁二烯的1,2-聚丁二烯混合物，分别以10~160重量份的比例含有软化点为40~160℃的蜡和氟树脂(专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平3-252442号公报专利文献2：日本特开平7-165953号公报专利文献3：日本特开2003-213122号公报专利文献4：日本特许第4997708号公报专利文献5：日本特开2011-89074号公报专利文献6：日本特许第3449014号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于，提供以含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯和氟树脂粒子的有机溶剂溶液为必要成分，且可进一步提高有机溶剂溶液的溶液稳定性、由其形成的涂层被膜整体的硬度、耐磨损性和制品扭矩评价的硫化橡胶用表面处理剂。解决课题的手段上述本专利技术的目的可通过以下硫化橡胶用表面处理剂达成，所述表面处理剂包含以下有机溶剂溶液，所述溶液相对于固体成分为100重量份的含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯，以10~160重量份的比例含有氟树脂粒子，且使用2.5~20重量份的含有全氟烷基的低聚物系含氟表面活性剂作为分散剂。专利技术的效果在以往的技术中，通过掺混氟树脂粒子作为涂层剂的填充剂成分，提高低摩擦化和耐磨损性，但由于专利文献3中记载的作为氟树脂粒子的分散剂掺混的蜡成分降低粘结剂成分的硬度，所以难以使涂层被膜变硬。在本专利技术中，通过将蜡成分替代为特定的含氟表面活性剂分散剂，可不降低粘结剂成分的硬度，而得到硬的涂层被膜。同时，提高作为有机溶剂溶液制备的硫化橡胶用表面处理剂的溶液稳定性，即将氟树脂粒子有效地分散在有机溶剂溶液中，可有效地抑制粒子的沉降，结果提高涂布涂层时的操作性，另外形成均匀且稳定的被膜。此外，即使添加少量的分散剂也有效，可不降低涂层被膜的硬度，而良好地分散氟树脂粒子。另外，通过形成硬的涂层被膜，可抑制油封的密封唇口部的变形，结果可提高耐磨损性和制品扭矩评价。本专利技术所涉及的硫化橡胶用表面处理剂不仅可有效地应用于油封的密封唇口部等密封部件，而且对复印机用的橡胶辊、橡胶带，工业用的橡胶软管、橡胶带，汽车用的刮水器、密封条、门玻璃导槽等橡胶部件的防止粘着、低摩擦化、提高耐磨损性也有效。具体实施方式作为含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯，使用加成异氰酸酯基作为端基的分子量为1,000~3,000左右的材料，其可直接使用固体成分浓度约为3~70重量%的市售品、例如日本曹达制品日曹TP-1001(固体成分浓度为50重量%的醋酸丁酯溶液)等。该聚丁二烯树脂可与硫化橡胶表面的官能团或含有羟基的成分反应，进行粘接、固化，与同样用异氰酸酯基进行反应而高分子化的聚氨基甲酸酯树脂相比，与橡胶的亲和性(相性)、相容性好，因此有与橡胶的粘附性好、特别是耐摩擦磨损特性好的特征。另外，由于该含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯在端基加成异氰酸酯基，所以通过与硫化橡胶表面的官能团或作为任选成分的含有羟基的1,2-聚丁二烯反应来高分子化，也可作为含有羟基的1,2-聚丁二烯的固化剂使用。作为此时使用的加成羟基作为端基的含有羟基的1,2-聚丁二烯，可使用分子量为1000~3000左右的化合物，可直接使用市售品，例如日本曹达制品日曹G-1000、C-1000、GQ-1000、GQ-2000等。在将含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯和含有羟基的1,2-聚丁二烯混合使用的情况下，均以固体成分计，以25重量%以上、优选40~100重量%的比例使用含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯，以75重量%以下、优选0~60重量%的比例使用含有羟基的1,2-聚丁二烯。在含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯比上述比例少的情况下，与橡胶的粘附性会降低，进而滑动性、非粘着性能降低，耐摩擦磨损特性会降低。作为氟树脂粒子，可列举出粒子状的聚四氟乙烯[PTFE]、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、乙烯/四氟乙烯共聚物等。作为这些的氟树脂粒子，使用将通过本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合等得到的氟树脂分级为粒径约为0.1~5μm左右的粒子，或将通过悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合等得到的分散液通过剪切搅拌等来微粒分散为约0.1~5μm左右的粒子，将通过上述聚合得到的树脂进行凝结·干燥后，通过干式粉碎或冷却粉碎来微粒化为约10μm以下的粒子。对于设定为约0.1~10μm的粒径，在粒径更小的情况下，有形成小的涂布厚度的优点，但接触面积因涂布表面的凹凸变小而变小，因此在低面压下摩擦系数有变大的倾向，另一方面在粒径更大的情况下，涂布厚度变大，因此涂布时的成本增加，但凹凸变大，在低面压下与对象材料的接触面积变小，因此摩擦系数会降低。因此，根据使用要求适宜调整粒径，例如在密封部件等中考虑上述优点、缺点来确定，优选使用约0.5~2μm左右的粒子。氟树脂粒子相对于固体成分为100重量份的含有异氰酸酯基的1,本文档来自技高网...

【技术保护点】
硫化橡胶用表面处理剂，其包含以下有机溶剂溶液，所述溶液相对于固体成分为100重量份的含有异氰酸酯基的1,2‑聚丁二烯，以10~160重量份的比例含有氟树脂粒子，且使用2.5~20重量份的含有全氟烷基的低聚物系含氟表面活性剂作为分散剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.22 JP 2014-1922121.硫化橡胶用表面处理剂，其包含以下有机溶剂溶液，所述溶液相对于固体成分为100重量份的含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯，以10~160重量份的比例含有氟树脂粒子，且使用2.5~20重量份的含有全氟烷基的低聚物系含氟表面活性剂作为分散剂。2.权利要求1的硫化橡胶用表面处理剂，其中，相对于固体成分为100重量份的含有异氰酸酯基的1,2-聚丁二烯，以固体成分计，进一步添加100重量份以下的具有以下组成的含有OH基的氟树脂组合物和/或60重量份以下的粘度为8,0...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村奈津美，阿部克己，
申请(专利权)人：NOK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP