(57)【要約】【課題】  ジメチルエーテルを燃料として使用する自動車燃料系等に好適に用いられるシール材料を提供する。【解決手段】  (1) パーフルオロポリエーテル骨格と分子鎖両末端に加水分解性シリル基とを有する直鎖状含フッ素エラストマー  または  (2) テトラフルオロエチレン−パーフルオロ(低級アルキルビニルエーテル)共重合体の加硫成形品よりなる耐ジメチルエーテル性シール材料。このシール材料は、耐ジメチルエーテル性および耐潤滑油性にすぐれ、また低温特性にもすぐれているので、ジメチルエーテルを用いた自動車用燃料系のシール材料として好適に用いられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーフルオロポリエーテル骨格と分子鎖両末端に加水分解性シリル基とを有する直鎖状含フッ素エラストマーの加硫成形品よりなる耐ジメチルエーテル性シール材料。
【請求項２】
テトラフルオロエチレン−パーフルオロ(低級アルキルビニルエーテル)共重合体の加硫成形品よりなる耐ジメチルエーテル性シール材料。
【請求項３】
自動車用燃料系シール材料として用いられる請求項１または２記載のシール材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐ジメチルエーテル性シール材料に関する。さらに詳しくは、自動車燃料系シール材料などとして好適に用いられる耐ジメチルエーテル性シール材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン用燃料噴射装置のOリング、ガスケット、パッキン、オイルシールなどのシール材料としては、フッ素ゴム、EPDM、ブチルゴム等のエラストマーが使用されている。これらの材料には、その使用環境から耐溶剤性、耐熱性等が求められる。ところで近年、ディーゼルエンジンに用いられる軽油が、粒子状物質の低減等の環境問題の観点から使用制限される傾向にある。
【０００３】
軽油に代わる次世代燃料としては、軽油と同程度のセタン価を有し、かつ空気よりも比重が大きく、一般に空気中で分解しやすく無毒といわれているジメチルエーテル(DME CH3OCH3；沸点-25.7℃)が注目されており、DMEを燃料として使用するエンジンの開発がすすめられている(特開平11-107871〜2号公報等)。DMEは、燃焼時に黒鉛や硫黄酸化物(SOx)が発生せず、窒素酸化物(NOx)の発生量が軽油や液化石油ガス(LPG)に比べて少ないことが特徴としてあげられる。
【０００４】
しかるに、軽油に対して用いられるシール材料、例えば一般に用いられているフッ素ゴムを、そのままDMEを燃料とした場合にも用いると、DMEは軽油と比較して粘性が低いため、DMEがシール材料のゴム内部に侵入して膨潤が顕著となり、ゴムが劣化してシール漏れを発生しやすいといった問題がある。
【０００５】
DMEは、常温常圧で気体であり、これをディーゼルエンジンに適用しようとする場合、DMEを加圧、一般には約0.5MPa(約5Kgf／cm2)またはそれ以上に加圧して、燃料タンク内部に液体として供給し、保持される。このような加圧状態では、DMEの粘性が低いため、各摺動部でのDMEの漏れが発生するのを、従来のフッ素ゴム製シール材料では避けることができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ジメチルエーテルを燃料として使用する自動車燃料系等に好適に用いられるシール材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる本発明の目的は、
(1) パーフルオロポリエーテル骨格と分子鎖両末端に加水分解性シリル基とを有する直鎖状含フッ素エラストマー
または
(2) テトラフルオロエチレン−パーフルオロ(低級アルキルビニルエーテル)共重合体
の加硫成形品よりなる耐ジメチルエーテル性シール材料によって達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るシール材料は、耐ジメチルエーテル性および耐潤滑油性にすぐれ、また低温特性にもすぐれているので、ジメチルエーテルを用いた自動車用燃料系のシール材料として好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ジメチルエーテルを用いた自動車用燃料系のシール材料としては、主鎖または側鎖にポリエーテル結合を有する含フッ素エラストマーが用いられ、主鎖にポリエーテル結合を有する含フッ素エラストマーとしては、主鎖中にパーフルオロポリエーテル骨格と分子両末端に加水分解性シリル基を有する直鎖状含フッ素エラストマーが用いられ、また側鎖にポリエーテル結合を有する含フッ素エラストマーとしては、テトラフルオロエチレン-パーフルオロ(低級アルキルビニルエーテル)共重合体が用いられる。
【００１０】
前者の主鎖にポリエーテル結合を有する含フッ素エラストマーの詳細については、下記公報に記載されており、実際には市販品、例えば信越化学製品サイフェルシリーズのもの等をそのまま用いることができる。この含フッ素エラストマーは、１分子中にシラノール基を少なくとも2個有する有機けい素化合物および加水分解性シリル基とシラノール基との縮合反応を促進する触媒、例えば有機金属化合物を用いることによって室温硬化が可能であり、あるいは白金触媒を用いることによっても室温硬化が可能であり、したがって圧縮成形法、注入成形法、射出成形法などによっても加硫成形が可能である。
【特許文献１】特開平9-77944号公報
【００１１】
また、後者の側鎖にポリエーテル結合を有する含フッ素エラストマー、すなわちテトラフルオロエチレンと低級アルキル基がメチル基、エチル基、プロピル基等であるパーフルオロ(低級アルキルビニルエーテル)共重合体については、有機過酸化物加硫が約150〜200℃で約3〜60分間程度行われ、必要に応じて約150〜250℃で約1〜24時間程度のオーブン加硫も行われる。なお、この含フッ素エラストマーについては、市販品、例えばデュポン社製品カルレッツシリーズのもの等をそのまま用いることができる。
【００１２】
次に、実施例について本発明を説明する。
【実施例】
【００１３】
実施例１
パーフルオロポリエーテル骨格と分子鎖末端に加水分解性シリル基とを有する直鎖状含フッ素エラストマー(信越化学製品サイフェル3701)について、液状ゴム用射出成形機で白金触媒による付加加硫を行って試験片を成形し、得られたシート状試験片(150×150×2mm)について、次の各項目の測定が行われた。
常態物性：JIS K-6253、6251準拠
浸漬試験：JIS K-6258準拠
DME(25℃、0.6MPa、70時間浸漬)
潤滑油No.3(150℃、70時間浸漬)
低温試験：JIS K-6261(TR試験)準拠
【００１４】
実施例２
実施例１において、含フッ素エラストマーとしてテトラフルオロエチレン−パーフルオロ(低級アルキルビニルエーテル)共重合体(デュポン社製品カルレッツ1050LF)が用いられ、パーオキサイド加硫された後、実施例１と同様の測定が行われた。
【００１５】
比較例１
実施例１において、含フッ素エラストマーとして他のフッ素ゴム(デュポンダウエラストマー社製品バイトンA)が用いられ、ポリオール加硫された後、実施例１と同様の測定が行われた。
【００１６】
比較例２
実施例１において、含フッ素エラストマーとして他のフッ素ゴム(デュポンダウエラストマー社製品バイトンGLT)が用いられ、パーオキサイド加硫された後、実施例１と同様の測定が行われた。
【００１７】
比較例３
実施例１において、含フッ素エラストマーの代わりにEPDMゴム(三井化学製品EPT1070) が用いられ、パーオキサイド加硫された後、実施例１と同様の測定が行われた。
【００１８】
比較例４
実施例１において、含フッ素エラストマーの代わりにブチルゴム(エッソ化学製品ブチル365) が用いられ、樹脂加硫された後、実施例１と同様の測定が行われた。
【００１９】
以上の各実施例および比較例における測定結果は、次の表に示される。
表
実施例              比較例          
測定項目           1     2     1     2     3     4  
[常態物性]
硬さ        (Duro A)      70     81       72     73     80     60
引張強さ       (MPa)     7.5   15.6     14.6   15.5   13.5   12.4
伸び             (%)     180    190      190    190    200    570
[耐溶液性]
DME浸漬体積変化率(%)      +8     +4     ＞+100 ＞+100  +31    +30
潤滑油No.3   〃  (%)      +1     +1       +3     +2   ＞+100 ＞+100
[低温特性]
TR-10           (℃)     -50     -5      -17    -30    -48    -49
【００２０】
以上の結果から、次のようなことがいえる。
(1) ディーゼル燃料系シール材料として従来から使われてきたフッ素ゴムは、耐DME性に劣る(比較例１および２)。
(2) 現在、DME等への耐性が知られているEPDMあるいはブチルゴムは、フッ素ゴムに比べて耐DME性を有し、かつ低温特性にもすぐれているものの、潤滑油への耐性がみられない(比較例３および４)。
(3) 本発明で用いられたパーフルオロエラストマーを用いた場合には、すぐれた耐DME性および耐潤滑油性を備えており、さらに低温特性にもすぐれているので、DME燃料系シール材料として好適である(実施例１および２)。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
ポリエーテル結合を有する含フッ素エラストマーは、自動車燃料系の耐ジメチルエーテル性シール部品、例えばOリング、ガスケット、パッキン、オイルシール等に加硫成形され、ジメチルエーテル単体ばかりではなく、ジメチルエーテルを主成分とし、潤滑油等を副成分とする混合物に対してもすぐれた耐性を示している。