(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素化ニトリルゴム１００質量部に対して、ポリテトラフルオロエチレン粉末２０質量部〜３０質量部、カーボンブラック４５質量部〜５０質量部、及び有機過酸化物を含むシール材用ゴム組成物。
【請求項２】
カーボンブラックがＨＡＦ、ＨＡＦ−ＬＳおよびＦＥＦの群から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載のシール材用ゴム組成物。
【請求項３】
さらにマレイミド系架橋助剤を含む請求項１または２記載のシール材用ゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール材用ゴム組成物を成形し架橋してなるシール材。
【請求項５】
１５０％伸張試験における永久伸びが１０％以下である請求項４に記載のシール材。
【請求項６】
摺動部用シールである請求項４または５に記載のシール材。
【請求項７】
スプールパッキンである請求項４または５に記載のシール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水素化ニトリルゴムを用いたシール材用ゴム組成物、およびそれを用いたシール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
スプール弁、空気圧シリンダ、電磁弁などにおける摺動部分、すなわち、回転や往復運動する部材（ピストン、スプール等）とこれに対面する部材（シリンダ、スリーブ等）間には、その摺動性を損なうことなく、これらの間に流れる流体を密封するために、パッキンなどのシール材が装着される。このような摺動部分に適用される摺動部用シール材においては、摺動抵抗を受けることによって摩耗が起こり、シール性能が低下するという問題がある。かかる摺動部用のシール材には、従来、ニトリルゴム（以下、ＮＢＲという）や、水素化ニトリルゴム（以下、ＨＮＢＲという）などが用いられてきたが（特許文献１）、用途によって耐摩耗性が十分ではない場合があった。そこで、耐摩耗性の向上のために、ＮＢＲやＨＮＢＲに代えて、テトラフルオロエチレンを共重合成分として含有するフッ素ゴムを用いたシール材が提案されている（特許文献２）。しかしながら、フッ素ゴムは高価格であることから、フッ素ゴムと比べて安価なＨＮＢＲを用い、かつ耐摩耗性に優れたシール材が求められていた。そこで、本発明者等は、ＨＮＢＲにフッ素樹脂粉末を配合することでシール材の耐摩耗性を改良することを試みたところ、フッ素樹脂粉末を配合することでシール材の耐摩耗性は向上するが、その反面、永久伸び特性が低下するという問題が生じることがわかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７３９３０４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ゴム成分としてＨＮＢＲを使用しつつ、優れた耐摩耗性及び永久伸び特性を備えたシール材を実現できるゴム組成物およびそれから得られるシール材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、上記の目的を達成するために鋭意研究した結果、ＨＮＢＲに、特定量のフッ素樹脂粉末とともに特定量のカーボンブラックを配合したゴム組成物を有機過酸化物架橋することで、優れた耐摩耗性を有するとともに永久伸び特性が良好な（すなわち、永久伸び及び永久ひずみが十分に小さい）ゴム組成物となり、該ゴム組成物によって高性能のシール材、特に摺動部分に適用するシール材、中でも、電磁弁の摺動部分に用いるスプールパッキンとして好適なシール材を実現できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は以下の通りである。
[１]  水素化ニトリルゴム１００質量部に対して、フッ素樹脂粉末２０質量部〜６０質量部、カーボンブラック２５質量部〜５０質量部、及び有機過酸化物を含むシール材用ゴム組成物。
[２]  フッ素樹脂粉末がポリテトラフルオロエチレン粉末である上記[１]記載のシール材用ゴム組成物。
[３]  カーボンブラックがＨＡＦ、ＨＡＦ−ＬＳおよびＦＥＦの群から選ばれる少なくとも１種である上記[１]または[２]記載のシール材用ゴム組成物。
[４]  さらにマレイミド系架橋助剤を含む上記[１]〜[３]のいずれか一つに記載のシール材用ゴム組成物。
[５]  上記[１]〜[４]のいずれか一つに記載のシール材用ゴム組成物を成形し架橋してなるシール材。
[６]１５０％伸張試験における永久伸びが１０％以下である上記［５］に記載のシール材。
[７]  摺動部用シールである上記［５］または［６］に記載のシール材。
[８]  プールパッキンである上記［５］または［６］に記載のシール材。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フッ素ゴムと比べて安価な水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）をベース成分としながら、優れた耐摩耗性が有し、しかも永久伸び特性も良好なシール材用ゴム組成物を提供することができる。本発明のシール材用ゴム組成物は、摺動部分に適用するシール材用として好適であり、なかでも、スプール弁における摺動部分に用いるスプールパッキンとして特に好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明のシール材用ゴム組成物（以下、単に「ゴム組成物」ともいう）は、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）１００質量部に対し、フッ素樹脂粉末２０質量部〜６０質量部、カーボンブラック２５質量部〜５０質量部、及び有機過酸化物を配合したことが主たる特徴である。
【０００９】
本発明のゴム組成物を構成するＨＮＢＲとしては、ニトリル−共役ジエン共重合ゴムの共役ジエン単位部分を水素化したもの；ニトリル−共役ジエン−エチレン性不飽和モノマー三元共重合ゴムの共役ジエン単位部分を水素化したもの；ニトリル−エチレン性不飽和モノマー系共重合ゴムなどが挙げられる。このようなＨＮＢＲの具体例として、ブタジエン−アクリロニトリル共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合ゴム、イソプレン−アクリロニトリル共重合ゴム、ブタジエン−メチルアクリレート−アクリロニトリル共重合ゴムなどを水素化したもの；ブチルアクリレート−エトキシエチルアクリレート−ビニルクロロアセテート−アクリロニトリル共重合ゴム；ブチルアクリレート−エトキシエチルアクリレート−ビニルノルボルネン−アクリロニトリル共重合ゴムなどが例示される。ＨＮＢＲは、これらの１種もしくは２種以上を組合せて用いることができる。これらの中で、ブタジエン−アクリロニトリル共重合ゴムを水素化したものが好適に用いられる。
【００１０】
ＨＮＢＲの結合アクリロニトリル量は、重合体全体当たり好ましくは１０〜６０重量％、より好ましくは２０〜６０重量％、更に好ましくは３０〜５０重量％である。１０重量％以上であると、目的のゴム組成物およびシール材の耐摩耗性がより良好であり、６０重量％以下であると目的のゴム組成物およびシール材の永久伸びがより良好になる。該結合アクリロニトリル量はＪＩＳ  Ｋ  ６３８４に準拠した測定方法で測定することができる。
【００１１】
ＨＮＢＲのヨウ素価は、好ましくは１〜６０ｍｇ／１００ｍｇ、より好ましくは１〜４０ｍｇ／１００ｍｇ、更に好ましくは５〜２５ｍｇ／１００ｍｇである。１ｍｇ／１００ｍｇ以上であると目的のゴム組成物およびシール材の永久伸びがより良好であり、６０ｍｇ／１００ｍｇ以下であると目的のゴム組成物の耐オゾン性がより良好にある。該ヨウ素価はＪＩＳ  Ｋ  ６２３５に準拠した測定方法で測定することができる。
【００１２】
ＨＮＢＲのムーニー粘度（ＭＬ１＋４１００℃）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは５０〜１７０、更に好ましくは７０〜１６０である。２０以上であると目的のゴム組成物およびシール材の耐摩耗性がより良好であり、２００以下であると目的のゴム組成物をシール材に加工する際の加工性が良好である。該ムーニー粘度はＪＩＳ  Ｋ  ６３８４に準拠した測定方法で測定することができる。
【００１３】
このようなＨＮＢＲは、従来公知の方法によって適宜製造することができるが、市販品を用いることができる。市販品としては例えば日本ゼオン（株）製の以下のものが挙げられる。ゼットポール１０２０（結合アクリロニトリル量４４．２％、ヨウ素価が２４ｍｇ／１００ｍｇ、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４１００℃）７８のＨＮＢＲ）、ゼットポール２０００（結合アクリロニトリル量３６．２％、ヨウ素価が４ｍｇ／１００ｍｇ、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４１００℃）８５のＨＮＢＲ）、ゼットポール２０１０（結合アクリロニトリル量３６．２％、ヨウ素価が１１ｍｇ／１００ｍｇ、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４１００℃）８５のＨＮＢＲ）、ゼットポール２０１０Ｈ（結合アクリロニトリル量３６．２％、ヨウ素価が１１ｍｇ／１００ｍｇ、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４１００℃）１２７のＨＮＢＲ）、ゼットポール２０２０（結合アクリロニトリル量３６．２％、ヨウ素価が２８ｍｇ／１００ｍｇ、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４１００℃）７８のＨＮＢＲ）。
【００１４】
本発明のゴム組成物に含まれるフッ素樹脂粉末としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、及び、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等の粉末が挙げられる。フッ素樹脂粉末は、これらの１種もしくは２種以上を組合せて用いることができる。これらの中でも、ＰＴＦＥ粉末が好適である。フッ素樹脂粉末の粒径としては、例えば、平均粒径が２μｍ〜２５μｍが好ましく、１４μｍ〜２０μｍがより好ましい。平均粒径が２μｍ以上であると組成物中での分散性が良好であり、２５μｍ以下であると目的のゴム組成物およびシール材の引張強さと耐摩耗性がより向上する。
【００１５】
フッ素樹脂粉末の平均粒径とは、レーザー回折散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径（メジアン径）を意味する。
【００１６】
フッ素樹脂粉末は、市販品を使用でき、具体的には、例えば、ダイキン工業（株）製のルブロンＬ−２（平均粒径３．２μｍ）、Ｌ−５（平均粒径５．０μｍ）、Ｌ−５Ｆ（平均粒径４．５μｍ）等、旭硝子（株）製のフルオンＬ１６９Ｅ（平均粒径１６μｍ）、Ｌ１５０Ｊ（平均粒径９μｍ）、Ｌ１７３Ｊ（平均粒径７μｍ）等、住友スリーエム（株）製のＴＦ９２０１Ｚ（平均粒径６μｍ）、ＴＦ９２０５（平均粒径８μｍ）、ＴＦ９２０７Ｚ（平均粒径４μｍ）等が挙げられる。
【００１７】
本発明において、フッ素樹脂粉末の配合量は、１００質量部のＨＮＢＲに対して、２０質量部〜６０質量部である。２０質量部未満では、目的のゴム組成物およびシール材が所望する耐摩耗性を示さず、６０質量部を超えると、永久伸びが大きくなりすぎるという問題がある。より好ましくは、２０質量部〜４０質量部、さらに好ましくは２５質量部〜３０質量部である。
【００１８】
本発明のゴム組成物に含まれるカーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックおよびチャンネルブラックなどを用いることができる。中でも、オイルファーネス法により作製されたファーネスブラックが好ましい。具体的には、例えば、ＨＡＦ（ハイアブレーションファーネスブラック）、ＨＡＦ−ＬＳ（ハイアブレーションファーネスブラック−ロウストラクチャー）、ＦＥＦ（ファストエクストルージョンファーネスブラック）、ＧＰＦ（ゼネラルパーパスファーネスブラック）、ＳＲＦ（セミレインフォーシングファーネスブラック）、ＦＴ（ファインサーマルブラック）およびＭＴ（ミディアムサーマルブラック）等などの品種が挙げられる。カーボンブラックは、これらの１種もしくは２種以上を組合せて用いることができる。
【００１９】
なかでも、目的のゴム組成物およびシール材の耐摩耗性の向上効果の観点からＨＡＦ、ＨＡＦ−ＬＳ、ＦＥＦが好ましく、目的のゴム組成物およびシール材の耐摩耗性の向上効果に加え、永久伸び特性が優れるという理由からＨＡＦ−ＬＳが最も好ましい。
【００２０】
市販品として、例えば、ＨＡＦカーボンとして、ショウブラックＮ３３０（昭和キャボット（株））、シーストＳ（東海カーボン（株））およびダイアブラックＨ（三菱化学（株））などが挙げられ、ＨＡＦ−ＬＳカーボンとしては、ショウブラックＮ３２６（昭和キャボット製商品名）およびシースト３００（東海カーボン（株））などが挙げられ、ＦＥＦカーボンとして、ショウブラックＮ５５０（昭和キャボット（株））、シーストＳＯ、ＦＭ（以上、東海カーボン（株））、およびダイアブラックＥ、ＥＹ（以上、三菱化学（株））などが挙げられる。
【００２１】
カーボンブラックの平均粒径は好ましくは１０〜１００ｎｍであり、より好ましくは２０〜５０ｎｍである。１０ｎｍ以上であると目的のゴム組成物およびシール材の永久伸びが良好であり、１００ｎｍ以下であると耐摩耗性が良好である。ここでいう、カーボンブラックの平均粒径とは、透過型電子顕微鏡により、無作為に選択した１０００個のカーボンブラック粒子の粒径を計測し、それらを算術平均することで求めることができる。
【００２２】
カーボンブラックの窒素吸着法による比表面積は、好ましくは１０〜２００ｍ２／ｇ、より好ましくは２０〜１５０ｍ２／ｇ、さらに好ましくは４０〜１００ｍ２／ｇである。該比表面積は、ＪＩＳＫ６２１７−２に準拠した測定方法で測定することができる。また、カーボンブラックのヨウ素吸着量は、好ましくは１０〜２００ｍｇ／ｇ、より好ましくは２０〜１５０ｍｇ／ｇ、更に好ましくは４０〜１００ｍｇ／ｇである。該ヨウ素吸着量は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−１に準拠した測定方法で測定することができる。また、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、好ましくは１０〜２００ｃｍ３／１００ｇ、より好ましくは２０〜１５０ｃｍ３／１００ｇ、更に好ましくは４０〜１１０ｃｍ３／１００ｇである。ＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−４に準拠した測定方法で測定することができる。
【００２３】
本発明において、カーボンブラックの配合量は、１００質量部のＨＮＢＲに対して、２５〜５０質量部であり、好ましくは３０〜５０質量部、より好ましくは４０〜５０質量部である。２５質量部未満では、目的のゴム組成物およびシール材の永久伸びが大きくなりすぎ、５０質量部を超えると、切断時伸びが低下するという問題がある。
【００２４】
カーボンブラックとフッ素樹脂粉末の質量比は、カーボンブラック１００に対し、フッ素樹脂粉末が４０〜２４０が好ましく、４０〜１５０がより好ましく、５０〜６０がさらに好ましい。カーボンブラック１００に対してフッ素樹脂粉末が４０以上であると耐摩耗性がより向上し、２４０以下であるとシール材としてより適度な硬さが得られる。
【００２５】
本発明のシール材用ゴム組成物に含まれる有機過酸化物としては、ｏ−メチルベンゾイルパーオキサイド、ビス（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイドおよびα，α’−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン等が挙げられ、これらはいずれか１種を使用しても２種以上を併用してもよい。本発明において、有機過酸化物の使用量は、１００質量部のＨＮＢＲに対して１〜８質量部が好ましく、２〜６質量部がより好ましく、２〜４質量部がさらに好ましい。有機過酸化物の使用量がＨＮＢＲ１００質量部に対して上記範囲内であると、引張強さおよび切断時伸びなどの引張特性、および永久伸び特性がより好ましいものとなる。
【００２６】
本発明のシール材用ゴム組成物には、架橋助剤を配合することができる。使用される架橋助剤としては、マレイミド系架橋助剤、硫黄、液状ポリブタジエン、アリル系架橋助剤またはメタアクリレート系架橋助剤等を用いることができる。マレイミド系架橋助剤としては、たとえば、Ｎ，Ｎ'−ｍ−フェニレンジマレイミドが挙げられ、アリル系架橋助剤としては、たとえばトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、テトラアリルオキシエタンなどが挙げられる。またメタアクリレート系架橋助剤としては、たとえばエチレングリコールメタアクリレート、トリエチレングリコールジメタアクリレート、テトラエチレングリコールジメタアクリレート、ポリエチレングリコールジメタアクリレート、およびトリメチロールプロペントリメタアクリレートなどが挙げられる。これらのうち、目的のゴム組成物およびシール材の永久伸びの抑制という観点から、マレイミド系架橋助剤が好ましく、なかでも、Ｎ，Ｎ'−ｍ−フェニレンジマレイミドが最も好ましい。なお、架橋助剤は必要に応じて１種または２種以上を併用してもよい。
【００２７】
架橋助剤の添加量は１００質量部のＨＮＢＲ当たり０〜１０質量部が好ましく、特に好ましくは３〜８質量部である。上記範囲内であれば、永久伸びが効果的に抑制できるという効果がある。
【００２８】
本発明のシール材用ゴム組成物には、その優れた耐摩耗性、引張強さおよび切断時伸び等を損なわない範囲で、さらなる特性向上のために、公知の充填剤、顔料、可塑剤、酸化（老化）防止剤、滑剤または安定剤等の添加剤を含有させてもよい。
【００２９】
本発明のシール材用ゴム組成物を用いて得られるシール材は、本発明のシール材用ゴム組成物を、ロール混合、ニーダ混合、バンバリ混合等の公知の方法で混合（混練ということがある）し、得られたゴム混合物を成形とともに架橋させる架橋成形（加硫成形ということがある）、あるいは得られたゴム混合物を所望の形状に成形した後架橋（加硫ということがある）することで製造される。
【００３０】
好ましい態様として、約１４０〜２００℃で約１〜１００分の架橋を行なう架橋方式が挙げられる。架橋後に二次架橋（二次加硫ということがある）を行うのが好ましい。二次架橋は。前記架橋を行った後、約１４０〜２００℃で約１〜１０時間行なうのが好ましい。
【００３１】
成形方法は、射出成形、圧縮（プレス）成形、押出成形等の公知の成形方法で行うことができる。リング状シール材の成形方法の一例を挙げると、まず、本発明のゴム組成物を、ロールなどを用いて混練し、各成分を均一に分散させた後、ロールにて圧延し、紐状に切断する。次に、この紐状のゴム組成物をリング状の金型に入れ、加熱プレスすることで、リング状のシール材を得ることができる。
【００３２】
本発明のシール材の硬さは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に規定するタイプＡデュロメータ硬さが７０〜９０が好ましく、７５〜８５が特に好ましい。７０以上であると耐摩耗性が良好であり、９０以下であると得られるシール材のシール性が良好である。また、スプールパッキンは小径のＯリングであるが故にその装着性が製品性能として特に重要視される。本発明のシール材の硬さがタイプＡデュロメータ硬さで７５〜８５の範囲にある場合、本発明のシール材の装着性が良好であるため、スプールパッキン用として特に好適なものとなる。シール材の硬さは、フッ素樹脂粉末の配合量、カーボンブラックの配合量及び／または有機過酸化物の配合量を制御することにより調整することができる。
【００３３】
本発明のシール材は、切断時伸びが１５０％以上であるのが好ましく、２００％以上であるのがより好ましい。切断時伸びが１５０％以上であることで、優れた装着性を実現することができる。このような切断時伸びを得るためには、有機過酸化物の配合量の調整によって架橋密度を制御することが好ましい。また、シール材の引張強さは特に限定されるものではないが、耐摩耗性の観点から２０ＭＰａ以上が好ましい。
【００３４】
「永久伸び」は、所定条件下で１５０％伸張させる伸張試験により生じる永久ひずみの程度を示す。例えば、永久伸びが大きいシール材を用いると、シール材の装着外径が大きくなりシール材の作動不良やシールの脱落につながる。そのため、永久伸びの抑制は、シール材として重要な項目である。本発明のシール材は、永久伸びが好ましくは１０％以下であり、より好ましくは６％以下である。永久伸びが１０％以下であると、シール材を装着する際の寸法維持性が良好である。
【００３５】
本発明のゴム組成物は、水素化ニトリルゴムに対して、フッ素樹脂粉末およびカーボンブラックを上述の特定量配合し、有機過酸化物架橋することによって、永久伸びが１０％以下のシール材を実現することができる。また、有機過酸化物とともに架橋助剤を配合し、これらの種類、配合量を好適化することによって、永久伸びが６％以下のシール材を実現することも可能である。
【００３６】
耐摩耗性は、摺動部に用いられるシール材として重要な特性である。本発明のシール材は、後述の試験方法で得られる摩耗量相対比、すなわち、従来から汎用されているＨＮＢＲ製シール材（標準試料：表１中の比較例１）の摩耗量を１とした場合の摩耗量が０．５以下であることが好ましい。かかる摩耗量相対比が０．５以下であると、摺動部用シール材（例えばスプールパッキン用シール材など）として十分な耐摩耗性が得られる。
【００３７】
本発明のシール材の圧縮永久ひずみは特に限定されるものではないが、１５０℃、７０時間の２５％圧縮後のひずみが２５％以下であることが好ましく、より好ましくは２３％以下であり、さらに一層好ましくは２０％以下である。
【００３８】
本発明のシール材を摺動部に用いる場合、適用すべき摺動部の構造に応じて各種の形状に成形できるが、スプール弁、空気圧シリンダまたは電磁弁などにおける摺動部、すなわち、回転や往復運動するピストンまたはスプールなどに装着するパッキン（Ｏリング）に好適であり、スプールパッキンに特に好適である。スプールパッキンは、例えば、外径が１〜２ｃｍ、断面形状は、直径０．１〜０．５ｃｍの円形のＯリングで、スプール弁体の凹溝に装着して使用される。前記Ｏリングの断面形状は、Ｏ型または外側面側に凸であるＤ型などがある。小径のＯリングであるが故に、その装着の際には容易に拡径できる伸張性（好ましくは、１５０％以上の切断時伸び）が求められる。また、拡径した時の引張時に切断することがないように、十分な引張強さ（好ましくは、２０ＭＰａ以上の引張強さ）が求められる。本発明のシール材をスプールパッキンに使用することで、切断等を生じることなくスプール弁体に容易に装着でき、しかも、実使用時には、摩耗が低減され、良好なシール性能を長期間持続させることができる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明について、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、実施例等における各試料の評価は下記の方法により行った。
【００４０】
［硬さ］
ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠する測定方法でシール材のタイプＡデュロメータ硬さを測定した。
【００４１】
［引張特性］
ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠する測定方法で引張強さ及び切断時伸びを測定した。試験片形状はダンベル状３号形、試験数ｎ＝３個、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎとした。また、引張試験機により１００％の伸びを与えたときの引張応力を測定することで、１００％モジュラスを求めた。
【００４２】
［耐摩耗性］
実施例および比較例で得られたゴム成形物（直径＝６．３ｍｍ、高さ＝８ｍｍの円柱状）について、一定引張方式摩耗試験機を用いて下記の条件で摩耗量を測定した。まず、クランク軸の駆動により相手金属板を往復運動させ、この相手金属板の往復運動する方向に対して垂直な方向に引張荷重をかけながら、円柱状試料の平坦な底面全体を相手金属板上で摺動させた。円柱状試料と相手金属板との間の接触荷重の負荷には、エアシリンダの推力を用いた。測定条件は以下の通りである。
・試料形状：円柱状（直径＝６．３ｍｍ、高さ＝８ｍｍ）
・相手金属板材料：ＳＳ４００鋼板（ＪＩＳＧ３１０１）
・相手金属板表面粗さ：３．２Ｓ（３．２〜６．０μｍ）
・往復動方向：相手金属板の仕上げ方向と直角に往復動
・駆動速度：６０ｃｐｍ
・ストローク：１０ｍｍ
・引張荷重：０．８ＭＰａ
・作動回数：１０万サイクル
・潤滑の有無：無
・温度：常温
・摩耗量：摩耗量は、下式（１）により算出した。
摩耗量＝[（Ｗ１−Ｗ２）／Ｓ]／Ａ      （１）
〔Ｗ１：試験前の試料質量（ｇ）、Ｗ２：試験後の試料質量（ｇ）、Ｓ：試料の比重、Ａ：試料の底面積（ｍｍ２）〕の式にて、各摩耗量（ｍｍ）を算出した。ここで、Ｓ：試料の比重はＪＩＳＫ６２６８（Ｂ法）に準拠して測定した。
さらに、標準試料（比較例１）に対する摩耗量の相対比を、下記（２）式で算出した。
（摩耗量相対比）＝（試験試料の摩耗量）／（標準試料の摩耗量）    （２）  
【００４３】
［圧縮永久ひずみ（２５%圧縮）］
ＪＩＳ  Ｋ６２６２に準拠する測定方法で１５０℃、７０時間圧縮後のひずみを測定した。試験片形状は大型試験片、試験数はｎ=３個であり、潤滑剤は使用しなかった。
【００４４】
［永久伸び］
ＪＩＳ  Ｋ６２５１に規定されるダンベル状１号試験片を用い、室温下、引張速度２〜１０ｍｍ／秒で伸び１５０％まで伸張した状態で静止し、そのまま１０分間保持した後、引張張力を解放し、解放後１０分後の標線間距離（伸張後の標線間距離）を測定し、伸張前の標線間距離に対する伸張後の標線間距離の変化率を算出し、永久伸びの数値を得た。
【００４５】
［実施例１］
ＨＮＢＲ（ゼットポール２０１０、日本ゼオン（株）製）１００質量部、カーボンブラック（ダイアブラックＨ、三菱化学（株）製、ＨＡＦ、窒素比表面積：７９ｍ２／ｇ、ヨウ素吸着量：８１ｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量１０５ｃｍ３／１００ｇ）４５質量部、ＰＴＦＥパウダー（フルオンＬ１６９Ｅ、旭硝子（株）製）２５質量部、α,α'-ジ（tert-ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン（商品名パーブチルＰ、日本油脂（株）製、有機過酸化物）２．４質量部、Ｎ，Ｎ'−ｍ−フェニレンジマレイミド（商品名バルノックＰＭ、大内新興化学工業（株）製、架橋助剤）５．０質量部、酸化防止剤（商品名ノクラックＭＢＺ、大内新興化学工業（株）製）１．０質量部、酸化防止剤（商品名ＮＡＵＧＡＲＤ４４５、Crompton社製）１．５質量部、酸化亜鉛５．０質量部、ステアリン酸０．５質量部、ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル、田岡化学工業（株）製）５．０質量部をロール混練してゴム組成物を作製した。作製した組成物を金型に入れ、加熱プレスにより架橋成形して実施例１の各評価試験に用いる試料を作製した。架橋成形時の温度条件は、１７０℃で２０分とした。
【００４６】
［実施例２］
ＨＮＢＲ（ゼットポール２０１０、日本ゼオン（株）製）１００質量部、カーボンブラック（シースト３００、東海カーボン（株）製、ＨＡＦ−ＬＳ、窒素比表面積：８４ｍ２／ｇ、ヨウ素吸着量：８６ｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量７５ｃｍ３／１００ｇ）４８質量部、ＰＴＦＥパウダー（フルオンＬ１６９Ｅ、旭硝子（株）製）２７質量部、α,α'-ジ（tert-ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン（商品名パーブチルＰ、日本油脂（株）製、有機過酸化物）３．０質量部、Ｎ，Ｎ'−ｍ−フェニレンジマレイミド（商品名バルノックＰＭ、大内新興化学工業（株）製、架橋助剤）５．０質量部、酸化防止剤（商品名ノクラックＭＢＺ、大内新興化学工業（株）製）１．０質量部、酸化防止剤（商品名ＮＡＵＧＡＲＤ４４５、Crompton社製）１．５質量部、酸化亜鉛５．０質量部、ステアリン酸０．５質量部、ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル、田岡化学工業（株）製）５．０質量部をロール混練してゴム組成物を作製した。作製した組成物を金型に入れ、加熱プレスにより架橋成形して実施例２の各評価試験に用いる試料を作製した。架橋成形時の温度条件は、１７０℃で２０分とした。
【００４７】
［実施例３］
実施例２において、ＰＴＦＥパウダー（フルオンＬ１６９Ｅ、旭硝子（株）製）２７質量部の代わりに、ＰＴＦＥパウダー（フルオンＬ１７３Ｊ、旭硝子（株）製）２７質量部を用いた以外は、実施例２と同様にして、各評価試験に用いる試料を作製した。
【００４８】
［実施例４］
実施例１において、ＨＮＢＲとしてゼットポール２０１０（日本ゼオン（株）製）７０質量部とゼットポール１０２０（日本ゼオン（株）製）３０質量部とを用いた以外は、実施例１と同様にして各評価試験に用いる試料を作製した。
【００４９】
［実施例５］
実施例１において、ＰＴＦＥパウダー（フルオンＬ１６９Ｅ、旭硝子（株）製）を２０質量部とし、カーボンブラック（ダイアブラックＨ、三菱化学（株）製）を５０質量部とした以外は、実施例１と同様にして各評価試験に用いる試料を作製した。
【００５０】
［実施例６］
実施例１において、ＨＮＢＲとしてゼットポール２０１０（日本ゼオン（株）製）７０質量部とゼットポール１０２０（日本ゼオン（株）製）３０質量部とを用い、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレート（商品名ＴＡＩＣ、日本化成（株）製）５．０質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして各評価試験に用いる試料を作製した。
【００５１】
［実施例７］
実施例１において、ＨＮＢＲとしてゼットポール２０１０（日本ゼオン（株）製）７０質量部とゼットポール１０２０（日本ゼオン（株）製）３０質量部とを用い、架橋助剤としてトリメチロールプロパントリメタクリレート（商品名ハイクロスＭ、精工化学（株）製）５．０質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして各評価試験に用いる試料を作製した。
【００５２】
［参考例８］
実施例１において、カーボンブラックとしてダイアブラックＨ（三菱化学（株）製）３５質量部、ＰＴＦＥパウダー（フルオンＬ１６９Ｅ、旭硝子（株）製）を４５質量部とした以外は、実施例１と同様にして各評価試験に用いる試料を作製した。
【００５３】
［参考例９］
実施例１において、ＰＴＦＥパウダー（フルオンＬ１６９Ｅ、旭硝子（株）製）を６０質量部とし、カーボンブラック（ダイアブラックＨ、三菱化学（株）製）を２５質量部とした以外は、実施例１と同様にして各評価試験に用いる試料を作製した。
【００５４】
［比較例１］
実施例１において、カーボンブラックとしてダイアブラックＨ（三菱化学（株）製）５０質量部を用い、ＰＴＦＥパウダーを用いない以外は、実施例１と同様にして各評価試験に用いる試料を作製した。
【００５５】
［比較例２］
実施例１において、カーボンブラックとしてダイアブラックＨ（三菱化学（株）製）２５質量部を用い、ＰＴＦＥパウダーを用いず、代わりに黒鉛（ＲＡＳ−１、（株）中越黒鉛工業所製）４０質量部を配合した以外は、実施例１と同様の方法で、各評価試験に用いる試料を作製した。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
表１に示すように、本発明の実施例１〜７、参考例８、９のシール材は、永久伸びが１０％以下で、かつ、摩耗量相対比が０．５以下（摩耗量として０．０３ｍｍ以下）であり、摺動部用シール材として優れた性能を有していた。特に、実施例１〜５のシール材では、永久伸びは６％以下に抑えられていた。これは、架橋助剤にマレイミド系架橋助剤を使用したためと考えられる。しかし、参考例８、９は架橋助剤にマレイミド系架橋助剤を使用しているが永久伸びが８％を超えた。これはカーボンブラックよりもフッ素樹脂粉末（ＰＴＦＥパウダー）の配合量が多くなってることが影響していると考えられる。フッ素樹脂粉末を含まない比較例１は、耐摩耗性が劣っており、フッ素樹脂粉末に代えて黒鉛粉を含む比較例２は永久伸びが１０％よりも著しく大きかった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のシール材用ゴム組成物を用いたシール材は、優れた耐摩耗性と、優れた引張特性および永久伸び特性を兼備することから、スプールパッキン用として好適なシール材であり、空気圧シリンダまたは電磁弁における摺動部材としても用いることができる。また、優れた永久伸び特性と優れた耐摩耗性を生かして、長期の寿命が求められる摺動部のシール材として広く用いることができる。