本發(fā)明涉及一種氟橡膠管，其組裝至例如管泵、夾管閥等進(jìn)行使用。

背景技術(shù)：

已知有例如管泵、夾管閥，其組裝有由橡膠、軟質(zhì)塑料等構(gòu)成的柔軟的管。

對于該管泵、夾管閥，構(gòu)成流路的管的內(nèi)表面以外不與流體接觸，因此例如使用后通過替換管，能夠始終保持流路清潔，對防止流體的交叉污染等有效。

此外，例如對于混合有固體顆粒的漿料等而言，其不會產(chǎn)生堵塞、動作不良等，存在能夠良好地進(jìn)行使用的優(yōu)點。

因此，上述管泵、夾管閥被廣泛用于例如化學(xué)、半導(dǎo)體、食品、生物等各種領(lǐng)域。

其中，在管泵中，將管在其長度方向向一個方向擠刮，即，從徑向?qū)苌系囊徊糠謪^(qū)域進(jìn)行擠壓，壓扁內(nèi)部的流路，在該狀態(tài)使該壓扁的區(qū)域在管上沿一個方向移動，由此上述流路內(nèi)的流體在同方向送出。

因此，在管泵用的管中，上述區(qū)域通過而解除擠壓后，能夠利用本身具有的彈力性、復(fù)原性，盡可能快速地恢復(fù)至原本的狀態(tài)，確保流路中可容納足夠量的流體的容積，這在該管泵的流體的輸送性方面很重要。

此外，在夾管閥中，在徑向?qū)艿囊徊糠诌M(jìn)行擠壓，將內(nèi)部的流路壓扁而形成閉合的狀態(tài)；解除擠壓，利用本身具有的彈力性、復(fù)原性使上述管恢復(fù)至原本的狀態(tài)而形成開放流路的狀態(tài)，通過選擇狀態(tài)來開關(guān)控制該流路內(nèi)的流體的流通。

因此，在夾管閥用的管中，解除擠壓后，能夠利用本身具有的彈力性、復(fù)原性，盡可能快速地恢復(fù)至原本的狀態(tài)而開放流路，這同樣在該夾管閥的應(yīng)答性的方面很重要。

作為組裝至管泵、夾管閥的管，研究了使用柔軟且化學(xué)穩(wěn)定、耐化學(xué)藥品性等也優(yōu)異的氟橡膠管。

但是，氟橡膠交聯(lián)后的粘合性(粘著性、黏連性)高，因此存在從管在擠壓下被壓扁的狀態(tài)到解除擠壓后如上述那樣利用本身具有的彈力性、復(fù)原性恢復(fù)至原本的狀態(tài)需要花費時間的問題。

因此，例如管泵的情況下，流體的輸送性下降，特別是有可能無法迅速送出微量的流體。此外，夾管閥的情況下，開關(guān)的應(yīng)答性有可能下降。

因此，提出了例如在構(gòu)成流路的氟橡膠管的內(nèi)面形成由氟樹脂等構(gòu)成的被膜來抑制黏連(專利文獻(xiàn)1、2等)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特表2002-502735號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2008-30471號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

但是，在上述構(gòu)成中，管的結(jié)構(gòu)和制造工序有可能復(fù)雜化。

此外，由于與在流路中流動的流體、其中所含的固體顆粒等的摩擦，形成的被膜在短期間內(nèi)發(fā)生磨耗或是剝落，也有可能成為流體污染的原因。

本發(fā)明的目的在于提供一種氟橡膠管，其未形成使管的結(jié)構(gòu)、制造工序復(fù)雜化或是成為污染原因的被膜，抑制了交聯(lián)后的氟橡膠本身的黏連，用于例如管泵的情況下，能夠提高流體的輸送性，此外，用于夾管閥的情況下，能夠提高開關(guān)的應(yīng)答性。

用于解決課題的手段

本發(fā)明為一種氟橡膠管，其由橡膠組合物構(gòu)成，所述橡膠組合物含有多元醇交聯(lián)類型的氟橡膠和多元醇系交聯(lián)劑和炭黑，相對于每100質(zhì)量份該氟橡膠，所述多元醇系交聯(lián)劑為3.8質(zhì)量份以上4.1質(zhì)量份以下，相對于每100質(zhì)量份所述氟橡膠，所述炭黑為3質(zhì)量份以上7質(zhì)量份以下。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種氟橡膠管，其未形成使管的結(jié)構(gòu)、制造工序復(fù)雜化、或是成為污染原因的被膜，抑制了交聯(lián)后的氟橡膠本身的黏連，用于例如管泵的情況下，能夠提高流體的輸送性，此外，用于夾管閥的情況下，能夠提高開關(guān)的應(yīng)答性。

附圖說明

圖1為示出本發(fā)明的實施例、比較例中的多元醇系交聯(lián)劑的混配比例與夾管閥的應(yīng)答時間的關(guān)系的曲線圖。

具體實施方式

<氟橡膠管>

本發(fā)明的氟橡膠管的特征在于，其由橡膠組合物構(gòu)成，所述橡膠組合物含有多元醇交聯(lián)類型的氟橡膠、多元醇系交聯(lián)劑和炭黑，相對于所述氟橡膠100質(zhì)量份，所述多元醇系交聯(lián)劑為3.8質(zhì)量份以上4.1質(zhì)量份以下，相對于所述氟橡膠100質(zhì)量份，所述炭黑為3質(zhì)量份以上7質(zhì)量份以下。

由后述的實施例、比較例的結(jié)果也可知，根據(jù)本發(fā)明，通過使多元醇系交聯(lián)劑的混配比例為上述范圍，能夠在不形成使管的結(jié)構(gòu)、制造工序復(fù)雜化或是成為污染原因的被膜的情況下提高交聯(lián)后的氟橡膠本身的交聯(lián)密度而抑制其黏連。

此外，根據(jù)本發(fā)明，通過使多元醇系交聯(lián)劑的混配比例為上述范圍，同時使炭黑的混配比例為上述范圍，能夠抑制交聯(lián)后的氟橡膠管的柔軟性隨著上述交聯(lián)密度的上升而下降，能夠確保適度的柔軟性。

因此，能夠提供一種氟橡膠管，通過利用上述橡膠組合物形成氟橡膠管，用于例如管泵的情況下，能夠提高流體的輸送性，此外，用于夾管閥的情況下，能夠提高開關(guān)的應(yīng)答性。

(氟橡膠)

作為氟橡膠，可以使用下述各種氟橡膠中能夠利用多元醇系交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)的多元醇交聯(lián)類型的氟橡膠的1種或2種以上，例如偏氟乙烯-三氟氯乙烯二元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯二元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物等偏氟乙烯系橡膠(fkm)、四氟乙烯-丙烯系橡膠(fepm)、四氟乙烯-全氟乙烯基醚系橡膠(ffkm)等分子中具有氟且具有交聯(lián)性且利用交聯(lián)能夠表現(xiàn)出橡膠彈性的各種氟橡膠。

其中，偏氟乙烯系的氟橡膠通用性、操作性等優(yōu)異，而且能夠形成橡膠彈性、耐磨耗性、拉伸強度等優(yōu)異的氟橡膠管，因此優(yōu)選使用偏氟乙烯系氟橡膠。

此外，作為氟橡膠，有在預(yù)先內(nèi)添有多元醇系交聯(lián)劑的狀態(tài)下供給的預(yù)混物類型的氟橡膠和在未內(nèi)添多元醇系交聯(lián)劑的生橡膠的狀態(tài)下供給的生橡膠類型的氟橡膠，在本發(fā)明中，可以使用任一類型的氟橡膠。

作為偏氟乙烯系且多元醇交聯(lián)系的預(yù)混物類型的氟橡膠的具體例，可以舉出例如dupontelastomers(株)制的viton(注冊商標(biāo))系列中的a201c、a401c、b601c、f605c等1種或2種以上。

此外，作為偏氟乙烯系且多元醇交聯(lián)系的生橡膠類型的氟橡膠的具體例，可以舉出上述viton系列中的a200、a500、a700、ahv、al300、al600、b202、b600等1種或2種以上。

(多元醇系交聯(lián)劑)

作為多元醇系交聯(lián)劑，可以舉出例如雙酚af[2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷]等雙酚類。此外，也可以將雙酚類混配至氟橡膠中，以得到的母料的狀態(tài)進(jìn)行使用。

進(jìn)一步，雙酚類等與促進(jìn)劑的混合物也可以用作多元醇系交聯(lián)劑，所述促進(jìn)劑發(fā)揮用于促進(jìn)氟橡膠基于該雙酚類的交聯(lián)反應(yīng)的功能。作為上述混合物，可以舉出例如上述雙酚af與芐基三苯基鏻氯化物的質(zhì)量比約4/1的混合鹽[dupontelastomers(株)制的vc-50]等。

如上所述，相對于氟橡膠100質(zhì)量份，多元醇系交聯(lián)劑的混配比例需要為3.8質(zhì)量份以上4.1質(zhì)量份以下。

多元醇系交聯(lián)劑的混配比例小于該范圍時，無法得到抑制交聯(lián)后的氟橡膠的黏連的效果，從管在擠壓下被壓扁的狀態(tài)到解除擠壓后利用本身具有的彈力性、復(fù)原性恢復(fù)至原本的狀態(tài)需要時間。

因此，將氟橡膠管用于例如管泵的情況下，流體的輸送性下降，特別是產(chǎn)生無法迅速送出微量的流體的問題，用于夾管閥的情況下，產(chǎn)生開關(guān)的應(yīng)答性下降的問題。

另一方面，多元醇系交聯(lián)劑的混配比例即使超過上述范圍，也無法得到更好的效果，而且交聯(lián)密度過高，交聯(lián)后的氟橡膠的柔軟性會大幅下降。因此，例如使用與其形狀對應(yīng)的模具通過壓制成型等制造氟橡膠管時，有可能產(chǎn)生無法從上述模具脫模的問題。

與此相對，通過使多元醇系交聯(lián)劑的混配比例為上述范圍，能夠提供一種氟橡膠管，其抑制了交聯(lián)密度過高導(dǎo)致的柔軟性下降，同時盡可能地抑制了黏連，例如用于管泵的情況下，能夠提高流體的輸送性，此外，用于夾管閥的情況下，能夠提高開關(guān)的應(yīng)答性。

需要說明的是，若考慮更進(jìn)一步提高該效果，在上述范圍中，相對于氟橡膠100質(zhì)量份，多元醇系交聯(lián)劑的混配比例優(yōu)選為3.9質(zhì)量份以上，特別優(yōu)選為3.95質(zhì)量份以上。

對于多元醇系交聯(lián)劑的混配比例，單獨使用雙酚類作為該多元醇系交聯(lián)劑的情況下，其僅為該雙酚類的混配比例。

此外，使用雙酚類與促進(jìn)劑的混合物作為多元醇系交聯(lián)劑的情況下，其為該混合物總體的混配比例。

進(jìn)一步，使用母料的情況下，其為該母料中的多元醇系交聯(lián)劑的混配比例。

此外，使用預(yù)混物類型的氟橡膠的情況下，考慮內(nèi)添的多元醇系交聯(lián)劑的量，按照多元醇系交聯(lián)劑總體的混配比例為上述范圍的方式進(jìn)一步添加多元醇系交聯(lián)劑即可。

(炭黑)

作為炭黑，可以使用可作為對于氟橡膠的增強劑、填充劑發(fā)揮功能的各種炭黑。

如上所述，相對于氟橡膠100質(zhì)量份，炭黑的混配比例需要為3質(zhì)量份以上7質(zhì)量份以下。

炭黑的混配比例小于該范圍時，無法得到作為該炭黑的增強劑、填充劑的功能，因此氟橡膠管的強度等有可能下降。

另一方面，炭黑的混配比例即使超過上述范圍，也無法得到更好的效果，而且交聯(lián)后的氟橡膠的柔軟性會大幅下降。因此，例如使用與其形狀對應(yīng)的模具通過壓制成型等制造氟橡膠管時，有可能產(chǎn)生無法從上述模具脫模的問題。

與此相對，通過使炭黑的混配比例為上述范圍，能夠提供一種氟橡膠管，其抑制了交聯(lián)密度過高導(dǎo)致的柔軟性下降，具有適度的強度。

需要說明的是，若考慮更進(jìn)一步提高該效果，在上述范圍中，相對于氟橡膠100質(zhì)量份，炭黑的混配比例優(yōu)選為5質(zhì)量份以上。

(其他成分)

橡膠組合物中可以進(jìn)一步混配促進(jìn)助劑、受酸劑、加工助劑等。

其中，作為促進(jìn)助劑，優(yōu)選使用氫氧化鈣。相對于氟橡膠100質(zhì)量份，氫氧化鈣的混配比例優(yōu)選為3質(zhì)量份以上，優(yōu)選為10質(zhì)量份以下。

作為受酸劑，可以舉出例如氧化鎂等鎂鹽、氧化鉛(密陀僧)等。相對于氟橡膠100質(zhì)量份，受酸劑的混配比例優(yōu)選為1質(zhì)量份以上，優(yōu)選為5質(zhì)量份以下。

作為加工助劑，可以舉出各種蠟等。特別優(yōu)選各種等級的巴西棕櫚蠟。相對于氟橡膠100質(zhì)量份，加工助劑的混配比例優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上，優(yōu)選為5質(zhì)量份以下。

(成型和交聯(lián))

對于將含有上述各成分的橡膠組合物成型為管狀并使其交聯(lián)來制造氟橡膠管的工序，其可以與以往同樣地實施。

即，作為成型方法，例如壓制成型法、擠出成型法、傳塑成型法、注塑成型法等各種成型方法均可采用。在壓制成型法、傳塑成型法中，可以利用與成型同時進(jìn)行的加熱使橡膠組合物交聯(lián)來制造氟橡膠管。此外，在其他成型法中，成型后使用硫化罐等使其交聯(lián)即可。

此外，利用壓制成型法、傳塑成型法與成型同時進(jìn)行交聯(lián)(一次交聯(lián))而得到的氟橡膠管后，可以在脫模后進(jìn)一步進(jìn)行二次交聯(lián)。

成型、交聯(lián)的條件可以任意設(shè)定。

如上所述，上述本發(fā)明的氟橡膠管適合組裝至管泵、夾管閥中進(jìn)行使用。

實施例

<實施例1>

在偏氟乙烯系且多元醇交聯(lián)系的生橡膠類型的氟橡膠[上述dupontelastomers(株)制的vitona700]100質(zhì)量份中混配炭黑[mtcarbon]5質(zhì)量份、氫氧化鈣6質(zhì)量份、氧化鎂3質(zhì)量份和多元醇系交聯(lián)劑[上述dupontelastomers(株)制的vc-50、雙酚af與芐基三苯基鏻氯化物的質(zhì)量比約4/1的混合鹽]3.8質(zhì)量份并進(jìn)行混煉，制備橡膠組合物。

接著，將制備的橡膠組合物填充至模具中，在177℃壓制成型為管狀，同時使其進(jìn)行一次交聯(lián)，進(jìn)一步脫模后，在232℃加熱24小時使其進(jìn)行二次交聯(lián)，制造內(nèi)徑：1mm、外徑：2mm的氟橡膠管。

<實施例2、3、比較例1、2>

使多元醇系交聯(lián)劑相對于氟橡膠100質(zhì)量份的混配比例為2.5質(zhì)量份(比較例1)、3.5質(zhì)量份(比較例2)、3.95質(zhì)量份(實施例2)和4.1質(zhì)量份(實施例3)，除此之外，與實施例1同樣地進(jìn)行，制造氟橡膠管。

<實施例4、5>

使炭黑相對于氟橡膠100質(zhì)量份的混配比例為7質(zhì)量份，除此之外，與實施例1(實施例4)和實施例3(實施例5)同樣地進(jìn)行，制造氟橡膠管。

<比較例3>

使多元醇系交聯(lián)劑的混配比例為4.3質(zhì)量份，除此之外，與實施例1同樣地進(jìn)行，制造氟橡膠管，但壓制成型后無法從模具脫模。

<比較例4、5>

使炭黑相對于氟橡膠100質(zhì)量份的混配比例為10質(zhì)量份，除此之外，與比較例2(比較例4)和實施例1(比較例5)同樣地進(jìn)行，制造氟橡膠管，但壓制成型后均無法從模具脫模。

<應(yīng)答時間的測量>

將上述實施例1～5、比較例1、2中制造的氟橡膠管與螺線管驅(qū)動用的開關(guān)機構(gòu)組合，制作夾管閥，將上述氟橡膠管的一端作為in側(cè)，與空氣的供給部連接，同時將另一端作為out側(cè)，與壓力計連接。

并且，使開關(guān)機構(gòu)動作，在徑向?qū)Ψ鹉z管的一部分進(jìn)行擠壓，將內(nèi)部的流路壓扁，在該流路閉合的狀態(tài)下，在該氟橡膠管的in側(cè)施加100kpa的氣壓，同時再次使開關(guān)機構(gòu)動作解除擠壓，測量從該時刻起至氟橡膠管的流路實際打開、out側(cè)的壓力計檢測到規(guī)定值所需要的時間作為應(yīng)答時間。

將結(jié)果列于表1、表2。此外，將實施例1～3、比較例1、2的結(jié)果示于圖1。

【表1】

【表2】

由表1、表2和圖1的實施例1～5、比較例1～5的結(jié)果可知，為了抑制交聯(lián)后的氟橡膠的黏連，提高用作夾管閥等時的氟橡膠管的開關(guān)應(yīng)答性，需要使多元醇系交聯(lián)劑相對于氟橡膠100質(zhì)量份的混配比例為3.8質(zhì)量份以上，其中，優(yōu)選為3.9質(zhì)量份以上，特別優(yōu)選為3.95質(zhì)量份以上。

此外可知，為了抑制交聯(lián)后的氟橡膠的交聯(lián)密度過高導(dǎo)致的柔軟性下降，可進(jìn)行基于例如壓制成型等的脫模等，在上述范圍中，需要使多元醇系交聯(lián)劑相對于氟橡膠100質(zhì)量份的混配比例為4.1質(zhì)量份以下。

此外可知，為了維持上述效果，同時抑制柔軟性下降，可進(jìn)行上述脫模等，需要炭黑相對于氟橡膠100質(zhì)量份的混配比例為3質(zhì)量份以上7質(zhì)量份以下，其中，優(yōu)選為5質(zhì)量份以上。