(57)【要約】【課題】金属に対する非固着性に優れており、また、耐熱、耐圧縮永久歪み性にも優れており、また、着色も可能であるゴム組成物およびシール部材を提供すること。【解決手段】ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上を含有させたことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上を含有させたことを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上と、シラン処理クレーを主成分に配合したことを特徴とするゴム組成物。
【請求項３】
ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上と、シラン処理クレーを主成分に配合した組成物に過酸化物を架橋剤として含有させたことを特徴とするゴム組成物。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項のゴム組成物によって形成されていることを特徴とするシール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物およびシール部材に係り、オイルシール、Ｏ−リング、パッキン、ガスケット等のシール機能を必要とされる箇所に好適に用いることができ、特に、金属に対する非固着性が必要とされる箇所に好適に用いることができるゴム組成物およびシール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種のシール部材としてゴム製部材が多用されている。特に、エンジンオイルの漏洩防止のためにオイルシール、Ｏ−リング、パッキン、ガスケット等が用いられている。
【０００３】
これらのシール部材は金属に接触した状態で用いられることが多い。
【０００４】
ところが、シール部材において、ゴムが金属へ固着し作動不良につながるケースや、また、寿命となったゴム製品を新規の製品と取り替える際に、ゴムが相手金属に固着して交換が不可能になるケースがしばしば見られ、金属に対し非固着性であるゴムが望まれている。同時に、廉価で長寿命かつ耐熱、耐圧縮永久歪み性が優れることも望まれている。
【０００５】
このゴムの金属への非固着性に対しては、ハロゲン処理や固体潤滑剤コーティングなどの後処理を行うか、また、配合においては酸性リン酸、酸性亜リン酸、ホスホン酸など酸性のリン化合物が用いられている（特許文献１および２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２１９０３５号公報
【特許文献２】特開平１１−２９３０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、金属に対する非固着を得るためにハロゲン処理や固体潤滑剤コーティング等の後処理を施す場合には、コスト高となるという不都合があった。また、酸性リン酸を代表とするリン酸化合物配合物を用いた場合には、鉄系との非固着性を得るには有効であるが、耐熱性や圧縮永久歪み等のゴム物性の低下が見られるという不都合があった。また、硫黄系加硫を施す場合には、銅合金に対し固着の恐れがあり、耐圧縮永久歪み性も不十分であるという不都合があった。また、一般的補強剤であるカーボンブラックを配合したものにおいては、非固着性の確保が不十分であり、耐熱性、耐圧縮永久歪み性も劣っていた。
【０００８】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、金属に対する非固着性に優れており、また、耐熱、耐圧縮永久歪み性にも優れており、また、着色も可能であるゴム組成物およびシール部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】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究し、ＮＢＲゴム配合において架橋助剤として通常３−５ＰＨＲ添加して用いられている酸化亜鉛が、それより多量に配合した場合には、耐熱性に効果を上げることは知られていたが、更に酸化亜鉛を増量することにより、金属との固着防止に効果があることを発見した。更に、白色系補強剤（特に、シラン処理クレー、シリカ等）がカーボンブラックに比べて、金属との固着防止に優れた効果があることを発見した。更に、アミノシランで処理したクレーや架橋剤を添加すると圧縮永久歪み性が優れたものになることを発見した。本発明者らはこれ等の発見に基づいて本発明を完成するに至ったものである。
【００１０】
本発明のゴム組成物は、ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上を含有させたことを特徴とする。
【００１１】
本発明のゴム組成物においては、酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上を含有させることにより、金属に対する非固着性を得ることができる。
【００１２】
また、本発明のゴム組成物は、前記の組成に更にシラン処理クレーを主成分に配合したことを特徴とする。
【００１３】
本発明のゴム組成物においては、更にシラン処理クレーを主成分に配合させることにより、より一層優れた金属に対する非固着性を得ることができる。また、シラン処理クレーを主成分に配合した組成物は白色であるために、顔料等の発色剤を添加することにより容易に色づけすることができる。
【００１４】
また、本発明のゴム組成物は、前記の組成に更に過酸化物架橋剤を含有させたことを特徴とする。
【００１５】
本発明のゴム組成物においては、更に過酸化物架橋剤を含有させることにより、圧縮永久歪み性が優れたものを得ることができる。
【００１６】
本発明のシール部材は、前記のいずれかのゴム組成物によって形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明のシール部材においては、金属に対する優れた非固着性を発揮し、また、優れた圧縮永久歪み性を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように、本発明のゴム組成物は、ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上を含有させたり、更にシラン処理クレーを主成分に配合させたり、更に過酸化物架橋剤を含有させているので、金属に対する非固着性に優れており、また、耐熱、耐圧縮永久歪み性にも優れており、また、着色も可能である。
【００１９】
また、本発明のシール部材は、前記特徴を備えたゴム組成物によって形成されているので、金属に対する非固着性に優れており、また、耐熱、耐圧縮永久歪み性にも優れており、また、着色も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のゴム組成物の実施形態は、ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上を含有させたり、更にシラン処理クレーを主成分に配合させたり、更に過酸化物架橋剤とを含有させていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のシール部材の実施形態は、前記の構成を有するゴム組成物によって形成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明に用いる原料ゴムは、ＮＢＲ若しくはそれを主成分とするものである。
【００２３】
このＮＢＲとしては公知の組成のものを用いることができる。具体的には、例えば、バイエル株式会社製商品名：ペルブナン２８４５をあげることができる。
【００２４】
また、架橋助剤としての酸化亜鉛は１０ＰＨＲ以上、更に好ましくは１５ＰＨＲ以上用いるとよい。１０ＰＨＲ未満であると、金属に対する非固着性の効果が少なくなる。上限は定めないが、２００ＰＨＲを超えると圧縮永久歪みが悪くなる。ゴム用に用いられる酸化亜鉛としては、例えば、亜鉛華、活性亜鉛華、複合亜鉛華、複合活性亜鉛華等をあげることができる。いずれを用いても良いが、活性度の高い活性亜鉛華が特に好ましい。
【００２５】
また、補強剤・充填割としては、白色系のシランカップリング剤処理を施したクレーを主成分とした物を用いる。これらは、例えば、バーゲスピグメントカンパニー製商品名：バーゲスクレーＫＥをあげることができる。この補強剤は非固着性に優れており、また、耐熱・耐圧縮永久歪み性および加工性のバランスに優れている。このシランカップリング剤処理を施したクレーをを主成分とした補強剤を５〜２００ＰＨＲ、好ましくは４０〜１５０ＰＨＲとした配合がよく、また、シリカ等との併用でもよい。それらは５ＰＨＲより少ないと非固着性・耐熱性が悪くなり、２００ＰＨＲを超えると物性や加工性を損なう恐れがあるからである。また、通常の補強剤・充填剤として用いられるカーボンブラックは２０ＰＨＲ以下、好ましくは５ＰＨＲ以下とすとよい。カーボンブラックが２０ＰＨＲを超えると非固着・耐熱性が悪くなるからである。
【００２６】
また、本発明に用いる過酸化物架橋剤としは公知のものを用いることができ、例えば、日本油脂株式会社製商品名：パーヘキサ２．５Ｂ／４０をあげることができる。
【００２７】
また、本発明においては、過酸化物加硫が望ましく、硫黄系加硫とした場合には銅や銅合金に対してゴム部材が固着する恐れがあるからである。過酸化物は通常ゴムに用いられるものであればよく、その量はゴムニトリル量、過酸化物の種類によって最適量は異なるが、ゴム１００ＰＨＲに対し、２〜１０ｍｍｏｌが好ましい。２ｍｍｏｌ以下であると非固着性が悪くなり、１０ｍｍｏｌを超えると物性や加工性を損なう恐れがあるからである。
【００２８】
なお、その他に老化防止剤やＷＡＸ類、可塑剤、共架橋剤、シランカップリング剤等の一般的に用いられるゴム配合剤を用いることもできる。
【００２９】
次に、本発明のゴム組成物の製造方法を説明する。
【００３０】
本発明のゴム組成物の素材であるＮＢＲ若しくはそれを主成分とする原料ゴム１００ＰＨＲに対して、ゴム組成物の製造目的に応じて酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上を含有させたり、更にシラン処理クレーを主成分に配合した補強剤を含有させたり、更に過酸化物架橋剤を含有させるとともに、その他の添加剤としての補強剤、充填剤、可塑剤、滑剤、加工助剤、架橋促進剤、共架橋剤などをバンバリーミキサーまたはニーダー機、ミキシングロール機等で３０℃〜１４０℃で混練する。その後、１８０℃ｘ６分加硫することにより加硫ゴムを得る。
【００３１】
本発明のシール部材は、混練によって得られたゴム組成物を金型によって射出成形することによりシール部材として製造される。具体的にはシール部材の成形形状を金属との非固着性が必要なシール部材として利用される例えば、オイルクリーナーガスケット、エアクリーナーガスケット等の各種ガスケツト、各種Ｏ−リング、各種オイルシール等の製品の形状として製造される。
【実施例】
【００３２】
このようにして形成されている本発明のゴム組成物およびシール部材の物性および機能等の評価を以下の実施例と比較例とをもって説明する。
＜試料の作成＞
本発明の実施例１〜６および比較例１〜６の試料として、表１に示すゴム組成物を１８０℃ｘ６分の条件でプレス加硫し、線径２．４ｍｍで輪の直径が１６．８ｍｍのＯ−リングとシート状との２種類を作成した。
【００３３】
以下に本発明の実施例と比較例の組成を更に具体的に説明する。
【００３４】
（実施例１）
ＮＢＲ（ペルブナン２８４５）を１００ＰＨＲ、酸化亜鉛（境化学工業株式会社製品名：活性亜鉛華）を１５ＰＨＲ、シラン処理クレーを主成分に配合した過酸化物（バーゲスクレーＫＥ）を９０ＰＨＲ、架橋剤（パーヘキサ２．５Ｂ／４０）を２．５ＰＨＲとを主成分とし、加えて老化防止剤（川口化学工業株式会社製商品名：アンテージＭＢ）、同老化防止剤（白石カルシウム株式会社製商品名：ナウガード４４５）、補強剤（塩野義製薬株式会社製商品名：カープレックス１１２０）、可塑剤（旭電化工業株式会社製商品名：可塑剤ＲＳ１０００）、共架橋剤（三菱レイヨン株式会社製商品名：アクリル酸エステルＴＭＰＭＡ）を表１の成分量に応じて混合し、最終的に加硫させてシートとＯ−リングを得た。
【００３５】
（実施例２）
酸化亜鉛（活性亜鉛華）を３０ＰＨＲとした他は実施例１と同様である。
【００３６】
（実施例３）
酸化亜鉛（活性亜鉛華）を１０ＰＨＲとした他は実施例１と同様である。
【００３７】
（実施例４）
酸化亜鉛として境化学工業株式会社製品名：亜鉛華２種を１５ＰＨＲとした他は実施例１と同様である。
【００３８】
（実施例５）
シラン処理クレーを主成分に配合した補強剤（バーゲスクレーＫＥ）を６０ＰＨＲとし、新たに補強剤（旭カーボン株式会社製商品名：ＨＡＦカーボン）を２０ＰＨＲ添加した他は実施例１と同様である。
【００３９】
（実施例６）
シラン処理クレーを主成分に配合した補強剤（バーゲスクレーＫＥ）を添加しないで、新たに補強剤（ＨＡＦカーボン）を５０ＰＨＲ添加した他は実施例２と同様である。
【００４０】
（比較例1）
シラン処理クレーを主成分に配合した補強剤（バーゲスクレーＫＥ）を添加しないで、新たに補強剤（ＨＡＦカーボン）を５０ＰＨＲ添加した他は実施例１と同様である。
【００４１】
（比較例２）
酸化亜鉛（活性亜鉛華）を５ＰＨＲとした他は実施例１と同様である。
【００４２】
（比較例３）
酸化亜鉛（亜鉛華２種）を５ＰＨＲとした他は実施例４と同様である。
【００４３】
（比較例４）
酸化亜鉛（亜鉛華２種）を５ＰＨＲとし、シラン処理クレーを主成分に配合した補強剤（バーゲスクレーＫＥ）を添加しないで、新たに補強剤（ＨＡＦカーボン）を６０ＰＨＲと酸性リン酸（大八化学工業株式会社製商品名：ＡＰ−４（ブチルアシッドフォスフェート））とを５ＰＨＲ添加した他は実施例４と同様である。
【００４４】
（比較例５）
架橋剤（パーヘキサ２．５Ｂ／４０）および共架橋剤（アクリル酸エステルＴＭＰＭＡ）を添加しないで、新たに加硫剤（鶴見化学工業株式会社製商品名：硫黄）を０．５ＰＨＲ、加硫促進剤（川口化学工業株式会社製商品名：促進剤ＴＭＴ）を２ＰＨＲ、同加硫促進剤（川口化学工業株式会社製商品名：促進剤ＣＺ）を１ＰＨＲ添加した他は実施例１と同様である。
【００４５】
（比較例６）
酸性リン酸（ＡＰ−４（ブチルアシッドフォスフェート））を５ＰＨＲ添加した他は実施例１と同様である。
【００４６】
【表１】
2007269856.tif 000002
【００４７】
＜物性・機能試験＞
この試料に対して常態物性、空気老化試験、圧縮永久歪み試験、ねずみ鋳鉄・銅・アルミニウムとの固着試験を検査して表１に纏めた。
【００４８】
［常態物性］
加硫ゴムのかたさ測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３  加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムのかたさ試験方法に準拠し、引張り強さ、伸び測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１加硫ゴムの引張り試験方法に準拠して測定した。
【００４９】
［空気老化試験］
空気老化の測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５０  に示された試験方法に準拠し、硬さ変化、引張り強さ変化率、伸び変化率を測定した。
【００５０】
［固着試験方法］
Ｏ−リングを半分に切断したものを、２４ｍｍ  ｘ  ２ｍｍ  ｘ  １０ｍｍの大きさを有するねずみ鋳鉄板または銅板またはアルミニウム板の表面を予め＃１８０のサンドペーパーで荒らし、Ｏ−リングを挟み込む。その圧縮率は、２５％とする。それをエンジンオイル中に１４０℃ｘ２００時間浸漬させ、浸漬終了後、試料を冷却後、ねずみ鋳鉄板またはアルミニウム版よりＯ−リングを剥がす。その後、ねずみ鋳鉄板または銅板またはアルミニウム板の表面に加硫ゴムの固着有無を観察する。
【００５１】
表１の各種の試験結果に示すように、実施例１〜６で得られた本発明の実施例の非固着性ゴム組成物およびシール部材（Ｏ−リング）は、高温下のエンジンオイル中におけるねずみ鋳鉄に対する非固着性も良好であった。特に、実施例１〜６においては、ねずみ鋳鉄および銅に全く固着しないものであり、アルミニウムに対しても全く腐食することがないので、非固着性に優れるものであった。
【００５２】
更に、実施例６と比較例１とを比較することにより、本発明においては、ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を少なくとも３０ＰＨＲ以上を含有させることにより、金属に対する優れた非固着性が発揮されることがわかる。
【００５３】
更に、実施例３と比較例２とを比較することにより、本発明においては、ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を少なくとも１０ＰＨＲ以上を含有させることにより、金属に対する優れた非固着性が発揮されることがわかる。
【００５４】
更に、実施例１と比較例５とを比較することにより、本発明においては、ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を少なくとも１０ＰＨＲ以上を含有させ、更にシラン処理クレーを主成分に、過酸化物架橋剤とを含有させることにより、銅、銅合金に対する優れた非固着性が発揮されることがわかる。
【００５５】
以上述べたように、本発明のゴム組成物は、ＮＢＲまたはそれを主成分とするゴム組成物において、ゴム１００ＰＨＲに対し酸化亜鉛を１０ＰＨＲ以上を含有させたり、更にシラン処理クレーを主成分に配合した過酸化物を含有させたり、更に架橋剤を含有させているので、金属に対する非固着性に優れており、また、耐熱、耐圧縮永久歪み性にも優れており、また、着色も可能である。
【００５６】
また、本発明のシール部材は、前記特徴を備えたゴム組成物によって形成されているので、金属に対する非固着性に優れており、また、耐熱、耐圧縮永久歪み性にも優れており、また、着色も可能である。