(57)【要約】【課題】高温下においてもねずみ鋳鉄に固着することがなく、加工性に優れており、圧縮永久歪みが小さく、耐油性・耐熱性・耐寒性にも優れている非固着性ゴム組成物およびシール部材を提供することる。【解決手段】エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトにカルポキシル基を含有する原料ゴムにジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤とを含有することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトにカルポキシル基を含有する原料ゴムにジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤とを含有することを特徴とする非固着性ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１の非固着性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、非固着性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、エンジンオイル中におけるねずみ鋳鉄との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非固着性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】
従来のシール部材としては、通常ニトリルゴムが用いられていたが、近年のエンジンの高温化に伴い、ニトリルゴムの耐熱性ではシール部材として要求される製品寿命に達しないことからアクリルゴムが使用されている。
【０００４】
ところが、このアクリルゴムは、エンジンの構成素材として多用されているねずみ鋳鉄に固着してしまう性質があるために、固着しないアルミニウム製エンジンに用いられていた。
【０００５】
そこで、アクリルゴムの表面に非固着性膜をコーティングしてねずみ鋳鉄に固着しないようにするシール部材（特許文献１参照）や、キレート剤を添加すること（特許文献２参照）が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−１４８４７６号公報
【特許文献２】特開平０６−０８８００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、アクリルゴム製のシール部材の表面に非固着性膜をコーティングする場合には、非常にコストが高くなるという不都合があった。
【０００８】
部品交換時に一旦シール部材がねずみ鋳鉄製のエンジン側に固着してしまうと、装着するシール面を阻害させてエンジン側を損傷させてしまい、復元に更に高価なコストが必要とされてしまう等の不都合があった。
【０００９】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、高温下においてもねずみ鋳鉄に固着することがなく、加工性に優れており、圧縮永久歪みが小さく、耐油性・耐熱性・耐寒性にも優れている非固着性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】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究し、エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトとしてカルボキシル基を含有する３元系の変成アクリルゴムを原料ゴムとして使用することによりねずみ鋳鉄との固着性がなくなることを発見し、更に、ジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤を含有させることによりゴム組成物の耐油性・耐熱性・耐寒性、耐圧縮永久歪み性を向上させることができることを見いだして、本発明を完成するに至ったものである。
【００１１】
本発明の非固着性ゴム組成物は、エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトにカルポキシル基を含有する原料ゴムにジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤とを含有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のシール部材は、エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトにカルポキシル基を含有する原料ゴムにジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤とを含有することを特徴とする非固着性ゴム組成物によって形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、本発明の非固着性ゴム組成物は、エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトにカルポキシル基を含有する３元系の変成アクリルゴムを原料ゴムとして使用しているので、ねずみ鋳鉄に固着することを皆無とすることができ、更に、ジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤を含有させることによりゴム組成物の耐油性・耐熱性・耐寒性、耐圧縮永久歪み性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明のシール部材は、前記特徴を備えた非固着性ゴム組成物によって形成されているので、ねずみ鋳鉄に固着することが皆無であり、更に、耐油性・耐熱性・耐寒性、耐圧縮永久歪み性を向上させたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の非固着性ゴム組成物の実施形態は、エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトにカルポキシル基を含有する原料ゴムにジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤とを含有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のシール部材の実施形態は、エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトにカルポキシル基を含有する原料ゴムにジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤とを含有することを特徴とする非固着性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】
本発明に用いる原料ゴムは、エチレン・メチルアクリレートに架橋サイトにカルポキシル基を含有したものである。この素材としては、例えば、ベイマックＧ、ベイマックＧＬＳ、ベイマックＨＶＧ、ベイマックＧＸＦ（ともに三井・デュポンケミカル株式会社製商品名）をあげることができる。
【００１８】
架橋剤として用いられるジアミン系架橋剤としては、ヘキサメチルジアミン、ヘキサメチルジアミンカルバメート、エチレンジアミンカルバメート、Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデン−１，６−ヘキサンジアミンを用いることができる。この素材としては、例えば、Ｄｉａｋ  １（昭和ディー・ディー・イー製造株式会社製商品名）をあげることができる。
【００１９】
この架橋剤の架橋促進剤としてのグアニジン系架橋促進剤としては、ジフェニルグアニジン（商品名：アクセルＤ）、ジオルトトリルグアニジン（商品名：ノクセラーＤＴ〉、２−メルカブトベンゾチアゾールの亜鉛塩（商品名：アクセルＭＺ）を用いることができる。
【００２０】
本発明の非固着性ゴム組成物には、前記の３元系の変成アクリルゴムからなる原料ゴムとジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤との他に、必要に応じて種々の素材を添加することができる。その添加量は当該素材の通常の添加量に応じて設定するとよい。
【００２１】
具体的には、ゴム原料、補強剤、充填剤、可塑剤、滑剤、加工助剤、架橋剤、加硫促進剤等がある。
【００２２】
含有させる他の原料ゴム成分としては、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム等が挙げられる。
【００２３】
含有させる補強剤の種類としては、例えば、カーボンブラック、無機補強剤、無機充填剤を使用することができる。
【００２４】
このカーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラック、フアーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックをあげることができる。具体的な商品名としては、例えば、ダイアブラックＡ、旭＃６０、旭＃８０、旭＃８０Ｈ、旭＃８０Ｌ、旭＃７８、旭＃７０、旭＃７０Ｈ、旭＃７０Ｌ、旭＃６０Ｈ、旭＃６０Ｌ、旭＃５０、旭＃３５、旭＃５５、旭＃６５、旭Ｓ５００、旭サーマル（ともに旭カーボン株式会社製商品名）、サーマックス電化アセチレンブラックをあげることができる。
【００２５】
また、無機補強剤としては、例えば、ホワイトカーボンシリカ、塩基性炭酸マグネシウム、活性化炭酸カルシウム、特殊炭酸カルシウム、超徴粉珪酸マグネシウム、ハードクレー、硫酸バリウム等をあげることができる。
【００２６】
また、無機充填剤としては、例えば、塩基性炭酸マグネシウムとして、例えば、商品名Ｔ、ＴＴ等がある。塩基性炭酸力ルシウムとしては、例えば、商品名白艶華Ｃ、白艶華Ｏ等、特殊炭酸カルシウムとしては、例えば、商品名白艶華Ａ、白艶華ＡＡ、ＡＣＴＩＦＲＯＴ７００等をあげることができる。
【００２７】
また、可塑剤としては、例えば、フタル酸誘導体のジ−（２−エテレヘキシル）フタレートジ−ｎ−オクチル・フタレート、ジブチル・フタレート等、セバシン酸誘導体のジ−（２一エチルヘキシル）セバケート、ジ−ｎ−ブチル・セバケート等、トリメリット酸誘導体のトリ−（２一エチルヘキシル）トリメリテート、トリイソオクチル・トリメリテート、トリメリット酸エステル系等、リン酸誘導体のトリメチル・ホスフェート、トリブチル・ホスフェー卜、トリクレジル・ホスフェー等をあげることができる。
【００２８】
また、その他可塑剤としては、例えば、ポリエーテル・エステル、エーテル・チオエーテル、エステル・チオエステル等をあげることができる。
【００２９】
また、鉱物油系軟化剤としては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等をあげることができる。
【００３０】
また、滑剤としては、例えば、天然ワックス、ポリエチレンワックス、シリコーン系、パラフィンワックス、脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸の金属塩、脂肪酸窒素誘導体等をあげることができる。天然ワックスとしては、例えば、商品名ＶＰＡＮｏ２等、ポリエチレンワックスとしては、例えば、商品名ハイワックス１１０Ｐ等、シリコーン系ワックスとしては、例えば、商品名ＫＦ９６、ストラクトールＷＳ１８０、ＷＳ２８０等、パラフィンワックスとしては、例えば、商品名１３０。Ｆ等、脂肪酸としては、例えば、商品名ルナックＳ−３０、Ｆ３０等、脂肪酸アミドとしては、例えば、商品名カオーワックスＥＢ−Ｐ等、脂肪酸エステルとしては、例えば、商品名ストラクトールＷＢ２１２、ストラクトールＷＢ２２２、グレッグＧ−８２０５等あげることができる。
【００３１】
また、老化防止剤としては、例えば、ジフェニルアミン系、キノリン系、その他の老化防止剤をあげることができる。このジフェニルアミン系としては、例えば、商品名アンテージＯＤ、ナウガード４４５、ノクラックＢ等、キノリン系としては、例えば、商品名アンテージＲＤ、アンテージＡＷ等、その他の老化防止剤としては、例えば、商品名ノクラックＴＮＰ、アンテージＭＢ等をあげることができる。老化防止剤は１種類単独あるいは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００３２】
また、他の架橋剤としては、例えば、ポリアミン系のトリエチレン・テトラミン、テトラエチレン・ペンタミン等をあげることができる。更に、他の架橋剤としては、例えば、有機過酸化物系のジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第三ブチルペルオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（第三ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第三ブチルペルオキシ）ヘキサン−３、１，１−ビス（第三ブチルペルオキシド）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等をあげることができる。
【００３３】
また、その他の架橋剤に次の架橋剤も併用して、ゴム物性を改善するようにしてもよい。その架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパン・トリメタクリレート、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド、トリアリル・イソシアヌレート等をあげることができる。
【００３４】
次ぎに、本発明の非固着性ゴム組成物の製造方法を説明する。
【００３５】
本発明の非固着性ゴム組成物の素材である３元系の変成アクリルゴムからなる原料ゴム、ジアミン系架橋剤およびグアニジン系架橋促進剤と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、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分加硫したシートまたはＯ−リングを１８０℃ｘ２時間のポストキュアーを行い、加硫ゴムを得る。
【００３６】
このようにして得られたゴム組成物は、ゴム流動性が非常に優れることから作業工数が削減でき、射出成形に好適であることがわかった。
【００３７】
本発明のシール部材は、加硫によって得られた非固着性ゴム組成物を圧縮成形または射出成形することにより非固着性が必要な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】
【００３８】
このようにして形成されている本発明の非固着性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。
【００３９】
＜試料の作成＞
本発明の実施例１〜４および比較例１〜５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、その後１８０℃ｘ２時間の熱を加えて試料を作成した。
【００４０】
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。
【００４１】
（実施例１）
３元系の変成アクリルゴムからなる原料ゴム（ベイマックＧ）、滑剤（花王株式会社製のステアリン酸）、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（旭＃６０）および可塑剤（サンソサイザーＴＯＴＭ）を表１の成分量に応じて混合し、これらを１Ｌニーダー機で混練し、その後更にジアミン系架橋剤（Ｄｉａｋ１）、グアニジン系架橋促進剤（ノクセラーＤＴ）および加工助剤（花王株式会社製商品名：ファーミン８０）を表１の成分量に応じて添加し、その後８インチロール機で混練した。その後、加硫させてシートとＯ−リングを得た。
【００４２】
（実施例２）
３元系の変成アクリルゴムからなる原料ゴムとしてベイマックＧＬＳを用いる他は実施例１と同様である。
【００４３】
（実施例３）
３元系の変成アクリルゴムからなる原料ゴムとしてベイマックＨＶＧを用いる他は実施例１と同様である。
【００４４】
（実施例４）
３元系の変成アクリルゴムからなる原料ゴムとしてベイマックＧＸＦを用いる他は実施例１と同様である。
【００４５】
（比較例1）
２元系の変成アクリルゴムからなる原料ゴム（三井・デュポンケミカル株式会社製商品名：ベイマックＤＰ）、滑剤（ステアリン酸）、老化防止剤（ナウガード４４５）、補強剤（旭＃６０）および可塑剤（サンソサイザーＴＯＴＭ）を表１の成分量に応じて混合し、これらを１Ｌニーダー機で混練し、その後更に架橋剤（日本油脂株式会社製商品名：ペロキシモンＦ４０）および共加硫剤（大内新興化学工業株式会社製商品名：バルノックＰＭ）を表１の成分量に応じて添加し、その後８インチロール機で混練した。その後、加硫させてシートとＯ−リングを得た。
【００４６】
（比較例２）
普通のアクリルゴムからなる原料ゴム（日本ゼオン株式会社製商品名：ニポールＡＲ２２）、滑剤（ステアリン酸）、老化防止剤（ナウガード４４５）および補強剤（旭＃６０）を表１の成分量に応じて混合し、これらを１Ｌニーダー機で混練し、その後更にジアミン系架橋剤（Ｄｉａｋ１）、グアニジン系架橋促進剤（ノクセラーＤＴ）および加工助剤（ファーミン８０）を表１の成分量に応じて添加し、その後８インチロール機で混練した。その後、加硫させてシートとＯ−リングを得た。
【００４７】
（比較例３）
汎用のアクリルゴムからなる原料ゴム（日本ゼオン株式会社製商品名：ニポールＡＲ７２ＬＳ）、滑剤（ステアリン酸）、老化防止剤（ナウガード４４５）および補強剤（旭＃６０）を表１の成分量に応じて混合し、これらを１Ｌニーダー機で混練し、その後更に架橋剤（鶴見化学工業株式会社製商品名：サルファックスＰＭＣ）および架橋剤（花王株式会社製商品名：ＮＳソープ）を表１の成分量に応じ、８インチロール機で混練した。その後、加硫させてシートとＯ−リングを得た。
【００４８】
（比較例４）
汎用のニトリルゴムからなる原料ゴム（日本ゼオン株式会社製商品名：ニポールＤＮ３１３）、滑剤（ステアリン酸）、老化防止剤（ナウガード４４５）、補強剤（旭＃６０）、活性剤（堺化学工業株式会社製商品名：亜鉛華２種）および可塑剤（サンソサイザーＴＯＴＭ）を表１の成分量に応じて混合し、これらを１Ｌニーダー機で混練し、その後更に架橋剤（サルファックスＰＭＣ）、加硫促進剤（川口化学工業株式会社製商品名：アクセルＴＥＴ、アクセルＴＭＴ、アクセルＣＺ）を表１の成分量に応じ、８インチロール機で混練した。その後、加硫させてシートとＯ−リングを得た。
【００４９】
（比較例５）
３元系の変成アクリルゴムからなる原料ゴム（ベイマックＧ）、滑剤（ステアリン酸）、老化防止剤（ナウガード４４５）および補強剤（旭＃６０）を表１の成分量に応じて混合し、これらを１Ｌニーダー機で混練し、その後更に架橋剤（ペロキシモンＦ４０）および共加硫剤（バルノックＰＭ）を表１の成分量に応じて添加し、その後８インチロール機で混練した。その後、加硫させてシートとＯ−リングを得た。
【００５０】
【表１】
2007269855.tif 000002
【００５１】
＜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、ねずみ鋳鉄との固着試験、アルミニウムとの固着試験、加工性を評価して表２に纏めた。
【００５２】
［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。
【００５３】
［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。
【００５４】
［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１５０℃ｘ１６８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板よりＯ−リングを剥がす。その後、ねずみ鋳鉄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。
【００５５】
［加工性］
ニーダー機および８インチロール機におけるゴム組成物の混練性を観測し、加工性：非常によいを◎、よいを○、不十分を△として表示した。
【００５６】
【表２】
2007269855.tif 000003
【００５７】
表２の各種の試験結果に示すように、実施例１〜４で得られた本発明の実施例の非固着性ゴム組成物（シート材）およびシール部材（Ｏ−リング）は、ニーダー機および８インチロール機による混練作業性は良好であり、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１〜４においては、ねずみ鋳鉄に全く固着しないものであり、非固着性に優れるものであった。
【００５８】
更に、実施例１〜４においては、ジアミン系架橋剤とグアニジン系架橋促進剤とを含有させることにより、圧縮永久歪みが小さく、耐熱性もよく、更に耐油性・耐寒性に優れたものとすることができた。