JP2010084049A

JP2010084049A - Diaphragm

Info

Publication number: JP2010084049A
Application number: JP2008256005A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Sugino; 榮一杉野
Original assignee: KYORITSU SANGYO KK
Current assignee: KYORITSU SANGYO KK
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2010-04-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that although enhancement in bending durability of a rubber material is an objective for a diaphragm, various conventional techniques for rubber compounding do not exert sufficient results. <P>SOLUTION: The diaphragm improved in bending durability is prepared by adding to a simple rubber substance used therefor, a flame-retardant resin composition comprising polytetrafluoroethylene particles, which are obtained by suspension-polymerization and has an average particle diameter of 1-1,000 μm, bulk density of 0.20-1.00 g/cm<SP>3</SP>and a standard specific density of 2.13-2.23. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、化学、医薬、食品、水の安全、環境、エネルギー等の産業に代表されるポンプ技術分野に用いるダイヤフラムに関するものである。 The present invention relates to a diaphragm used in the field of pump technology represented by industries such as chemical, pharmaceutical, food, water safety, environment and energy.

ゴム単体やゴムと布とを複合した従来のダイヤフラムでは、高機能（負荷の大きい流体に対する）・長寿命を要求される用途においてはその要求に満足できず、比較的短時間の使用で破損するという問題があった。 Conventional diaphragms made of rubber alone or a combination of rubber and cloth cannot satisfy the requirements in applications that require high functionality (for fluids with a large load) and long life, and will be damaged after a relatively short period of use. There was a problem.

ダイヤフラム用ゴム成型品のゴム部の破断は、各種ゴムが繰り返し屈曲により疲労破壊する現象と考えられる。 The rupture of the rubber part of the molded rubber product for the diaphragm is considered to be a phenomenon in which various rubbers undergo fatigue failure due to repeated bending.

ところで従来、懸濁重合で得られるポリテトラフルオロエチレン粒子であって、平均粒径が１〜１０００μｍ、見掛け密度が０．２０〜１．００ｇ／ｃｍ^３、かつ標準比重が２．１３〜２．２３である粒子からなる難燃性樹脂組成物（以下特殊ＰＴＦＥ粒子という）であって、易燃性熱可塑性樹脂にドリップ防止性を付与するためのドリップ防止剤が、特開平１０−０７７３７８号（特許出願人ダイキン工業株式会社）として特許公開公報に開示されている。 Conventionally, polytetrafluoroethylene particles obtained by suspension polymerization, having an average particle diameter of 1-1000 μm, an apparent density of 0.20-1.00 g / cm ³ , and a standard specific gravity of 2.13-2. An anti-drip agent for imparting anti-drip property to a flammable thermoplastic resin, which is a flame-retardant resin composition (hereinafter referred to as special PTFE particles) consisting of particles No. 23, is disclosed in JP-A-10-077378 ( Patent Applicant Daikin Industries, Ltd.) is disclosed in the patent publication.

特開平１０−０７７３７８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-077378

解決しようとする問題点は、ダイヤフラムにおいてはそれに用いるゴム材料の屈曲耐久寿命を向上させることが課題であるが、従来の各種ゴム配合技術では十分な成果が得られていない点である。 The problem to be solved is that, in the diaphragm, it is a problem to improve the bending durability life of the rubber material used therefor, but the conventional various rubber compounding techniques have not obtained sufficient results.

本発明は、屈曲耐久性を従来よりも飛躍的に向上させるため、ダイヤフラムに使用可能なゴムに上記特殊ＰＴＦＥ粒子を配合することを最も主要な特徴とする。 The main feature of the present invention is that the special PTFE particles are blended with rubber that can be used for a diaphragm in order to dramatically improve the bending durability.

ダイヤフラムにおいて、それに用いるゴム材料に特殊ＰＴＦＥを添加することにより、これを添加しない従来のゴム材料に比べて寿命が飛躍的に向上し、特に負荷の大きい流体に用いる高機能ダイヤフラムにおいてその耐久性を著しく増大することが可能となる。 In a diaphragm, the addition of special PTFE to the rubber material used for the diaphragm dramatically improves the service life compared to a conventional rubber material that does not add this, especially in a high-performance diaphragm used for a fluid with a large load. It can be significantly increased.

また、ダイヤフラムにおける耐薬品性などの特性を阻害せず、耐薬品性などを向上させることができる。 In addition, chemical resistance and the like can be improved without impairing characteristics such as chemical resistance in the diaphragm.

ダイヤフラムにおいてはそれに用いるゴム材料の屈曲耐久寿命を向上させるという目的を、上記特殊ＰＴＦＥ粒子である「懸濁重合で得られるポリテトラフルオロエチレン粒子であって、平均粒径が１〜１０００μｍ、見掛け密度が０．２０〜１．００ｇ／ｃｍ^３、かつ標準比重が２．１３〜２．２３である粒子からなる難燃性樹脂組成物」をダイヤフラムに用いるゴム材料に配合することによって実現した。 The purpose of the diaphragm is to improve the bending durability life of the rubber material used in the diaphragm, which is the above-mentioned special PTFE particle “polytetrafluoroethylene particles obtained by suspension polymerization, having an average particle diameter of 1-1000 μm, apparent density There was achieved by blending 0.20~1.00g / cm ^3, and the standard specific gravity of the flame retardant resin composition consisting of particles is from 2.13 to 2.23 "in a rubber material used for the diaphragm.

この発明は、特殊ＰＴＦＥ粒子（ダイキン工業株式会社製ポリフロンＭＰＡＦＡ５００）である「懸濁重合で得られるポリテトラフルオロエチレン粒子であって、平均粒径が１〜１０００μｍ、見掛け密度が０．２０〜１．００ｇ／ｃｍ^３、かつ標準比重が２．１３〜２．２３である粒子からなる難燃性樹脂組成物」をダイヤフラムのゴム材料に配合することにより、これを添加しない従来のゴム材料に比べて寿命を２０倍以上向上させることができることを見出すことにより、これを完成することに至った。 This invention is special PTFE particles (Daikin Kogyo Co., Ltd. polyflon MPA FA500) “polytetrafluoroethylene particles obtained by suspension polymerization, having an average particle size of 1 to 1000 μm and an apparent density of 0.20 to 0.20. 1.00 g / cm ^3, and by the standard specific gravity is blended a flame retardant resin composition "consisting of particles is from 2.13 to 2.23 in the rubber material of the diaphragm, the conventional rubber materials without the addition of this By finding that the lifetime can be improved by 20 times or more, it has been completed.

本発明の特殊ＰＴＦＥ粒子の添加効果が実験によって確認されたダイヤフラムに用いられるゴム材料としては、各種フッ素ゴム、パーフルオロゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム等に適用することができる。 Examples of rubber materials used in the diaphragm in which the effect of adding the special PTFE particles of the present invention has been confirmed by experiment include various types of fluoro rubber, perfluoro rubber, silicone rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, ethylene propylene rubber, urethane rubber, etc. Can be applied to.

また、特殊ＰＴＦＥ粒子の添加によって得られる本発明の実用上の屈曲耐久性改良の効果は、上記ゴム材料１００に対して０．５〜２０％の範囲が好適であることが分かった。 Moreover, it turned out that the range of 0.5-20% with respect to the said rubber material 100 is suitable for the effect of the practical bending durability improvement of this invention obtained by addition of special PTFE particle | grains.

以下、本発明をダイヤフラムの実機耐久試験並びにテストピースによる屈曲耐久試験に基づいて詳述する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an actual durability test of a diaphragm and a bending durability test using a test piece.

「試験１」
試験に用いたダイヤフラムは、従来品として内径5.5cm、外径20cm、高さ5.65cmのパーフルオロゴム製ダイヤフラム（試料１）を用い、また本発明品としてはパーフルオロゴムに特殊ＰＴＦＥ粒子を２％添加した同一寸法形状のダイヤフラム（試料２）を用いた。 "Test 1"
The diaphragm used for the test is a perfluoro rubber diaphragm (sample 1) having an inner diameter of 5.5 cm, an outer diameter of 20 cm, and a height of 5.65 cm as a conventional product. A diaphragm (sample 2) having the same size and shape with% added was used.

試験機としては、伸和コントロールズ株式会社製Ｃ２４０−Ｂ４Ｅチェックバルブを用い、エアー圧力0.1Mpa 、屈曲周期１５０回／分、常温で上記それぞれのダイヤフラム試料についてそれぞれ同時に繰返し屈曲して耐久試験を行った。 As a tester, a C240-B4E check valve manufactured by Shinwa Controls Co., Ltd. was used, and each of the above diaphragm samples was repeatedly bent at the same time at an air pressure of 0.1 MPa, a bending cycle of 150 times / minute, and a durability test was performed. .

その結果、試料１では約１８時間で破断した。 As a result, Sample 1 broke in about 18 hours.

試料２では５００時間経過しても破断は見られなかった。 In Sample 2, no fracture was observed even after 500 hours had passed.

これらの結果から、特殊ＰＴＦＥ粒子を添加したゴムを用いたダイヤフラムは特殊ＰＴＦＥ粒子を添加しないゴムを用いたものよりも、屈曲耐久性が２０倍以上著しく向上することが分かった。 From these results, it was found that the bending durability of the diaphragm using the rubber added with the special PTFE particles is significantly improved by 20 times or more than that using the rubber not added with the special PTFE particles.

「試験２」
１種のフッ素ゴムを用いて特殊ＰＴＦＥ粒子を添加しない試験片と特殊ＰＴＦＥ粒子の配合量を変えて添加した試験片（ＪＩＳＫ６２６０加流ゴムの屈曲亀裂試験方法による）とをデマッチャ屈曲試験機により温度４０℃で屈曲耐久試験を行った結果を表１に示す（表１において特殊ＰＴＦＥ粒子を単にＰＴＦＥと表示した）。 "Test 2"
A test piece in which special PTFE particles are not added using one kind of fluororubber and a test piece added by changing the blending amount of special PTFE particles (according to the bending crack test method of JISK6260 added rubber) are measured with a dematcher bending tester. The results of the bending durability test at 40 ° C. are shown in Table 1 (in Table 1, special PTFE particles are simply indicated as PTFE).

この試験においてはそれぞれ同じ配合量の試験片を３個用意し、それぞれ同じ条件で試験を行い、その各試験片についてその結果を表１に示した。 In this test, three test pieces each having the same blending amount were prepared and tested under the same conditions. The results for each test piece are shown in Table 1.

また表１において、○は試験片に亀裂なし、△は亀裂有り、×は破断したことを示す。 Moreover, in Table 1, (circle) shows that there was no crack in a test piece, (triangle | delta) has a crack, and x has broken.

表１に示す結果から、特殊ＰＴＦＥ粒子の配合量によって多少数値的に差違があるが、ダイヤフラムに用いるゴム材料に特殊ＰＴＦＥ粒子を添加することにより、特殊ＰＴＦＥ粒子を配合したものでは亀裂が発生してもそれが破断へと進行するのが遅く、破断し難いことが分かった。

From the results shown in Table 1, there are some numerical differences depending on the blending amount of the special PTFE particles. By adding special PTFE particles to the rubber material used for the diaphragm, cracks occur in the blended special PTFE particles. However, it was found that it progressed to break slowly and was difficult to break.

このことは表１の他、品種の異なるフッ素ゴムやシリコーンゴムなどのゴム材料についても同様の試験を行ったが、ほぼ同様の効果が得られることが分かった。 In addition to Table 1, the same test was performed on rubber materials such as fluorine rubber and silicone rubber of different varieties, and it was found that substantially the same effect was obtained.

各種ダイヤフラム、特に負荷の大きい流体に用いる高機能ダイヤフラムに適用することに効果があり、かつ繰り返しゴム材料が屈曲する防振ゴムなどの他のゴム製品への応用も可能である。 It is effective when applied to various diaphragms, particularly high-performance diaphragms used for fluids with a large load, and can also be applied to other rubber products such as anti-vibration rubber in which the rubber material is repeatedly bent.

Claims

Polytetrafluoroethylene particles obtained by suspension polymerization, having an average particle diameter of 1 to 1000 μm, an apparent density of 0.20 to 1.00 g / cm ³ , and a standard specific gravity of 2.13 to 2.23 A diaphragm formed by adding a flame retardant resin composition composed of certain particles to a rubber material for a diaphragm.