(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリロニトリルブタジエンゴムに、セバケート系可塑剤を添加したゴム組成物を成形してなる弾性部材を備えることを特徴とする転動装置用シール部材。
【請求項２】
自動車用ハブユニット、リニアガイド装置またはボールねじ装置に使用されることを特徴とする請求項１記載の転動装置用シール部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受、自動車用ハブユニット、リニアガイド装置、ボールねじ装置等の転動装置のシール部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、転がり軸受では、封入グリースの漏洩や外部からの異物の侵入を防ぐために、シールが付設されている。例えば、図１に示すシール付き転がり軸受２０では、内輪２１と外輪２２との間に、保持器２３を介して複数個の転動体２４を転動自在に保持してなり、更に外輪２２の内面に設けられた止め溝２５に、シール３０を固着して概略構成されている。このシール３０は、外周に鉤部を有するリング状の芯金３１と、その外側の弾性部材３２とを一体に成形してなり、その機能上から、芯金３１の鉤部以外とその外側の弾性部材とからなる円環状の主部３３と、芯金３１の鉤部とその外側の弾性部材とからなり外輪２２の止め溝２５に係止される加締部３４と、芯かね３１の内周側の弾性部材からなり内輪２１の外周面に設けられた受け溝２６に接触するリップ部３５とから構成されている。尚、図２は、内輪２１の受け溝２５及びシール３０のリップ部３５を拡大して示す図である。
【０００３】
また、自動車や鉄道車両の車輪を支持する車輪用転がり軸受は、通常、雨水や風雪、塵埃等に曝されながら屋外で使用される。極端な場合には、水中に浸漬した状態で使用されることもある。そこで、車輪用転がり軸受では、例えば図３に示されるような密封構造が採られている。図示される転がり軸受Ｏにおいて、固定輪である外輪相当部材１は、その外周面に形成した取付部２により、懸架装置（図示せず）に支持固定される。従ってこの外輪相当部材１は、使用時にも回転しない。この様な外輪相当部材１の内側には回転輪である内輪相当部材３が、外輪相当部材１と同心に設けられ、使用時にこの内輪相当部材３が回転する。この内輪相当部材３は、ハブ４と内輪５とから成る。このうちのハブ４の内周面にはスプライン溝６が、外端（車両への組み付け時に幅方向外側になる端を言い、図３の左端）部外周面には取付フランジ７が、それぞれ形成されている。車両への組み付け時、上記スプライン溝６には等速ジョイントを介して回転駆動される駆動軸が挿入され、上記取付フランジ７には車輪が固定される。
【０００４】
上記外輪相当部材１の内周面には複列の外輪軌道８、８が、上記ハブ４の中間部外周面と上記内輪５の外周面とには内輪軌道９、９が、それぞれ形成されている。そして、これら各外輪軌道８、８と内輪軌道９、９との間に転動体１０、１０を設けて、上記外輪相当部材１の内側での内輪相当部材３の回転を自在としている。また、転動体１０、１０を転動自在に保持するために、保持器１１、１１が設けられている。尚、図示の例では転動体１０、１０として玉を使用しているが、重量が嵩む車両用のハブユニットの場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。更に、上記外輪相当部材１の外端部と上記ハブ４の中間部外周面との間にはシール装置１２ａと１２ｂとが設けられ、上記外輪相当部材１の内周面と上記内輪相当部材３の外周面との間で、上記転動体１０、１０を設置した空間１３部分の外端開口を塞いでいる。
【０００５】
シール装置１２ａは、図４に拡大して示されるように、芯金１０５と、スリンガ１０６と、弾性部材１０７とから構成される。このうちの芯金１０５は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により、一体成形されている。この様な芯金１０５は、転がり軸受Ｏを構成する外輪相当部材１の端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部１０９と、この外径側円筒部１０９の軸方向内端縁（図４の左端縁）から直径方向内方に折れ曲がった内側円輪部１１０を備えた、断面略Ｌ字形で円環状に形成されている。また、上記スリンガ１０６は、ステンレス鋼板等、優れた耐食性を有する金属板に、やはりプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により一体成形されている。この様なスリンガ１０６は、上記転がり軸受Ｏを構成する内輪５の外端部外周面に外嵌固定自在な内径側円筒部１１２と、この内径側円筒部１１２の軸方向外端縁（図４の右端縁）から直径方向外方に折れ曲がった外側円輪部１１３とを備えた、断面Ｌ字形で円環状に形成されている。
【０００６】
また、上記弾性部材１０７は弾性材料からなり、外側、中間、内側の３本のシールリップ１１４、１１５、１１６を備え、上記芯金１０５にその基端部が結合固定されている。そして、最も外側に位置する外側シールリップ１１４の先端縁を上記スリンガ１０６を構成する外側円輪部１１３の内側面に摺接させ、残り２本のシールリップである中間シールリップ１１５及び内側シールリップ１１６の先端縁を、上記スリンガ１０６を構成する内径側円筒部１１２の外周面に摺接させることにより、封入グリースの漏洩を防止するとともに、外部からの塵埃、水、泥水等の軸受内部への侵入を防止する。
【０００７】
シール装置１２ｂは、図５に拡大して示されるように、それぞれが円輪状に形成された芯金２１６と弾性部材２１７とから構成される。このうちの芯金２１６は、金属板により造り、上記外輪相当部材１の外端部に内嵌固定されている。また、上記弾性部材２１７は弾性材料からなり、上記芯金２１６に成形し接着等により接合固定されている。また、この弾性部材２１７は、外径側、内径側、２本のサイドシールリップ２１８、２１９と、１本のラジアルシールリップ２２０とを備える。そして、上記２本のサイドシールリップ２１８、２１９を、先端縁（図３の左端縁）に向かう程直径方向外方（図５の上方）に向かう方向に傾斜させる事により、空間１３内への異物進入防止機能を確保している。また、上記ラジアルシールリップ２２０を、先端縁（図５の右下縁）に向かう程上記空間１３の内側（図５の右側）に向かう方向に傾斜させる事により、グリースの漏洩防止機能を確保している。
【０００８】
更に詳しく説明すると、シール装置１２ｂは、それぞれが円輪状に形成された芯金２１６と弾性部材２１７とから構成されている。シール装置１２ｂの芯金２１６は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により、一体成形されている。この芯金２１６は、転がり軸受Ｏを構成する外輪相当部材１の端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部２２２と、この外径側円筒部２２２の外端縁（図５の左端縁）から直径方向内方に折れ曲がった支持板部２２３とを備える。このうちの外径側円筒部２２２は、内端寄り（図５の右寄り）の大径部２２４と弾性部材２１７とにより、芯金２１６を構成する支持板部２２３の外側面（図５の左側面）全体を覆うと共に、この弾性部材２１７の外周縁部を、上記嵌合筒部２２２から連続する傾斜部２２７の外周面と外輪相当部材１の開口端部内周面との間で挟持している。そして、この構成により、上記芯金２１６と外輪相当部材１との嵌合部を密封している。また、上記大径部２２４の自由状態に於ける外径は、外輪相当部材１の外端開口部の内径よりも僅かに大きく設定されており、この大径部２２４は、外輪相当部材１の外端開口部に、締まり嵌めで内嵌固定自在とされている。また、上記支持板部２２３は、略Ｓ字形の断面形状を有し、直径方向内方（図５の下方）に向かう程空間１３内に設置した転動体１０、１０に近づく方向（図５の右方向）に傾斜している。
【０００９】
一方、上記芯金２１６と共に上記シール装置１２ｂを構成する弾性部材２１７は、上記芯金２１６に対してインサート成型し、接着等により接合固定されている。この様な弾性部材２１７の外周縁部は上記傾斜部２２７の外周面を覆っている。また、この様な弾性部材２１７の一部で傾斜部２２７の外周面を覆っている部分の自由状態での外径は、上記外輪相当部材１の外端開口部の内径よりも少し大きく設定されており、上記大径部２２４をこの外端開口部に内嵌固定した状態では、上記弾性部材２１７の一部で傾斜部２２７の外周面を覆っている部分が、この傾斜部２２７の外周面と上記外端開口部の内周面との間で弾性的に押圧され、当該部分のシール性を確保する。
【００１０】
更に、上記弾性部材２１７の基部２２６は、上記支持板部２２３の外側面（図５の左側面）を、全周に亙り完全に覆っている。また、この基部２２６の外側面及び内周縁には、外径側、内径側、２本のサイドシールリップ２１８、２１９と、１本のラジアルシールリップ２２０とが形成されていおり、２本のサイドシールリップ２１８、２１９を、先端縁（図５の左端縁）に向かう程直径方向外方（図５の上方）に向かう方向に傾斜させる事により、空間１３内への異物進入防止機能を確保している。また、上記ラジアルシールリップ２２０を、先端縁（図３の右下縁）に向かう程上記空間１３の内側（図５の右側）に向かう方向に傾斜させる事により、グリースの漏洩防止機能を確保している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記に挙げたシール３０やシール装置１２ａ、１２ｂの弾性部材には、従来、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムに、機械的強度を増強させるための充填材に加えて、柔軟性や加工性を高めるためにＤＯＰ（フタル酸ジ（２−エチルヘキシル））等のフタル酸エステル類からなる可塑剤が配合されたゴム材料が広く使用されている。このフタル酸エステル類からなる可塑剤は、プラスチックやゴムに一般的に配合される可塑剤であり、これまで世界各国で広く使用されている。
【００１２】
しかし、近年の環境問題の高揚に伴って所謂「環境ホルモン」が注目されてきており、フタル酸エステル類が環境ホルモンとなる可能性があることが知見されている。シール３０やシール装置１２ａ，１２ｂの弾性部材は相手部材と摺動して摩耗し、摩耗粉とともにフタル酸エステル類が外部に放散するため、環境汚染を引き起こすことが懸念される。
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、従来と同等の物性を有しながら、環境ホルモンの可能性があるフタル酸エステル類を放出することのないゴム組成物、並びに前記ゴム組成物からなる弾性部材を備え、従来と同等のシール性能を有しかつ環境汚染を引き起こすおそれのないシール部材を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、アクリロニトリルブタジエンゴムに、セバケート系可塑剤を添加したゴム組成物を成形してなる弾性部材を備えることを特徴とする転動装置用シール部材を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１６】
本発明のゴム組成物のベース樹脂であるアクリロニトリルブタジエンゴムは、ブタジエンとアクリロニトリルとを共重合した耐油性ゴムとして一般的に広く使用されており、本発明においては市販品を含め制限なく使用することができる。また、アクリロニトリルブタジエンゴムを水素化した水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム、更にイソプレンを共重合させたアクリロニトリルブタジエンイソプレンゴム、分子内にカルボキシル基を導入したカルボキシル化アクリロニトリルブタジエンゴム、更に水素化したカルボキシル化水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム等の各種変性アクリロニトリルブタジエンゴムも使用できる。これらのアクリロニトリルブタジエンゴムは、二種以上を混合して使用することもできる。
【００１７】
また、上記アクリロニトリルブタジエンゴムにおけるアクリロニトリルの含有量は特に制限されるものではなく、含有量が少ない順に低ニトリル、中ニトリル、中高ニトリル、高ニトリル、極高ニトリルに分類されるが、本発明のゴム組成物の主要用途であるシール部材への適用を考慮すると、耐熱性や耐油性、耐摩耗性、耐クリープ性、リップ追従性等から、中ニトリル、中高ニトリル、高ニトリルが好ましく、その場合のアクリロニトリル含有量は２０〜４０％である。より好適には、アクリロニトリル含有量は２５〜３６％であり、この範囲であればバランスの良い特性を示す。
【００１８】
上記アクリロニトリルブタジエンゴムには、可塑剤として、セバケート系可塑剤を含有する。好ましい具体例を以下に例示する。
【００２０】
セバケート系可塑剤としては、例えばジオクチルセバケート、ジブチルセバケート等が挙げられる。
【００２５】
セバケート系可塑剤の添加量は、フタル酸エステル類からなる可塑剤と同様で構わず、ゴム１００重量部に対して１〜２０重量部、好ましくは３〜１０重量部である。
【００２６】
本発明のゴム組成物には、その用途に応じて上記の他に種々の添加物が添加される。以下に、本発明の主用途であるシールやシール装置の弾性部材とする場合に適当な添加物を示す。
【００２７】
補強性充填材として、カーボンブラックや白色系充填材を添加することが好ましい。カーボンブラックは特に制限されるものではないが、例えばSAF(Super Abrasion Furnace Black)、ISAF(Intermediate Super Abrasion Furnace Black)、HAF(High Abrasion Furnace Black)、MAF(Medium Abrasion Furnace Black)、FEF(Fast Extruding Furnace black)、GPF(General Purpose Furnace black)、SRF(Simi-Reinforcing Furnace black)、FT(Fine Thermal Furnace black)、MT(Medium Thermal Furnace black)等を挙げることができる。中でも、補強性と成形加工性のバランスに優れたHAF、MAF、FEF、GPF及びSRFが好ましく、特にFEF、GPF及びSRFが好ましい。
【００２８】
また、白色系充填材としては、各種シリカ、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、超微粒ケイ散マグネシウム、クレー（ケイ酸アルミニウム）、タルク（ケイ酸マグネシウム）、珪藻土、ウォラストナイト（ケイ散カルシウム）等が挙げられる。尚、クレーは、粒子の結晶度、結晶表面の水酸基の活性度を考慮すると、ハードクレーと呼ばれる粒径の細かいもの（特に、２μｍ以下が多く含まれるもの）がより補強効果が大きく好ましい。
【００２９】
補強性充填材の添加量は、カーボンブラックについては、アクリロニトリルブタジエンゴム１００重量部に対して２０〜９０重量部である。添加量が２０重量部未満では十分な補強効果が発現されず、また、９０重量部を越えて添加してもゴム組成物の硬度が高くなるとともに伸びが低下し、本来有するゴム弾性が低下する。一方、白色系充填材については、アクリロニトリルブタジエンゴム１００重量部に対して２０〜１５０重量部である。添加量が２０重量部未満では十分な補強効果が発現されず、また、１５０重量部を越えて添加してもゴム組成物の硬度が高くなるとともに伸びが低下し、本来有するゴム弾性が低下する。また、カーボンブラックと白色系充填材とを混合して添加することもでき、その場合の添加量は、アクリロニトリルブタジエンゴム１００重量部にカーボンブラックを１０〜９０重量部、白色系充填材を１０〜１１０重量部、合計で２０〜２００重量部とすることが好ましい。合計添加量が２０重量部未満では十分な補強効果が得られず、また、２００重量部を超える場合には、硬度が高くなるとともに伸びが低くなり、本来有するゴム弾性が低下する。
【００３０】
また、成形のための加硫剤（架橋剤）、加硫助剤、加硫促進助剤が配合される。加硫剤としては、粉末硫黄、硫黄華、沈降硫黄、高分散性硫黄等の各種硫黄、モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオ−ビス（ヘキサヒドロ−２Ｈ−アゼピノン−２）、チウラムポリスルフィド等の硫黄を排出可能な硫黄化合物、ジクミルパーオキサイド、ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、２，５−ジメチルヘキサン、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物等が挙げられる。中でも、分散性や取り扱いの容易さ、耐熱性の点で、高分散性硫黄やモルホリンジスルフィドを使用することが好ましい。
【００３１】
尚、硫黄系の加硫剤を用いる場合は、グアニジン系化合物、アルデヒド−アンモニア系化合物、チアゾール系化合物、チオウレア系化合物、スルフェンアミド系化合物、チウラム系化合物、ジチオカルバメート系化合物、キサンテート系化合物等を加硫助剤として併用する必要がある。硫黄系の加硫剤の中でも高分散性硫黄を用いる場合には、チウラム系のテトラメチルチウラムジスルフィド等またはスルフェンアミド系のＮ−シクロベンジル−２−ベンゾチアジル・スルフェンアミド等と、チアゾール系の２−メツカプトベンゾチアゾール等とを併用することが好ましい。
【００３２】
加硫促進助剤としては、酸化亜鉛等の金属酸化物、金属炭酸塩、金属水酸化物、ステアリン酸等の有機酸とその誘導体、及びアミン類等が挙げられる。尚、カルボキシル化アクリロニトリルブタジエンゴムを用いる場合には、酸化亜鉛を用いると早期加硫を生じやすいため、過酸化亜鉛とステアリン酸とを併用することが好ましい。過酸化亜鉛は、ゴム組成物の混練り加工時の温度ではそのまま組成物中に存在し、加硫成形時に酸化亜鉛を生じるため、混練り加工時及び保管時に早期加硫を生じることがない。
【００３３】
また、有機過酸化物系加硫剤を用いる場合は、架橋助剤（コエージェント）を併用することもできる。架橋助剤の例としては、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、エチレンジメクリレート、１，３−ブチレンジメタクリレート、１，４−メチレンジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、２，２´−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２´−ビス（４−アクリロキシジエトキシフェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、オリゴエステルアクリレート、アルミニウム（メタ）アクリレート、ジンク（メタ）アクリレート、マグネシウム（メタ）アクリレート、カルシウム（メタ）アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルクロレンデート、ジビニルベンゼン、２−ビニルピリジン、Ｎ，Ｎ´−メチレンビスアクリルアミド、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ´−ジベンゾイルキノンジオキシム、１，２−ポリブタジエン、メタクリル酸金属塩等が挙げられる。これら架橋助剤の配合量は、通常、アクリロニトリルブタジエンゴム１００重量部に対して１〜１０重量部である。
【００３４】
更に、必要に応じて、老化防止剤、カップリング剤、顔料、染料、離型剤、加工助剤、摩耗改良剤、摩擦改良剤、導電性付与剤等を添加することができる。これらは何れも公知のもので構わないが、以下に好ましい例を示す。
【００３５】
摩擦改良剤としては、融点が４０〜１４０℃のワックス（低融点油脂）が挙げられる。具体的には、上記融点範囲にあるパラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックスに代表される石油ワックス、ポリエチレンワックス、モンタンワックス、カルナウワックス、エステル系ワックス、ステアロアミド、オキシステアロアミド、エルシンアミド、ラウリルアミド、パルミチルアミド、ベヘンアミド、メチロールアミド、エチレンビスオレイルアミド、ステアリルオレイルアミド等が挙げられる。中でも、パラフィンやポリエチレンワックスが好ましい。これらワックス類をアクリロニトリルブタジエンゴム１００重量部に対して３〜３０重量部添加すると、摩擦特性が向上する。添加量が３重量部未満では十分な潤滑性が付与されず、３０重量部を超えると十分な引張強度、伸びが得られず、ゴム弾性が低下するだけでなく、シール装置を構成する芯金との接着性が極端に低下するおそれがある。
【００３６】
摩擦改良剤としては、鉱油、エーテル系オイル、シリコーン系オイル、ポリα−オレフィンオイル、フッ素オイル、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。中でも、シリコーン系オイルが好ましい。シリコーン系オイルはポリジメチルシロキサンを主成分とする常温で液体の物質であるが、アクリロニトリルブタジエン系ゴムとの相溶性を高めるために、ポリジメチルシロキサンのメチル基の一部または分子末端がアミノ基、アルキル基、エポキシ基、ポリエーテル基、高級脂肪酸エステル等で置換された変性タイプでもよい。このような官能基を有することにより、官能基がアクリロニトリルブタジエンゴムの主鎖に反応もしくは吸着して弾性部材の表面に一度にブルームすることを防止すると同時に、徐々に恒久的にブルームしてその効果を長期にわたり維持する。これら摩擦改良剤は液状であるため、少量でその効果を発現し、アクリロニトリルブタジエンゴム１００重量部に対して１〜３０重量部添加することにより潤滑性が向上する。添加量が１重量部未満では十分な潤滑性が付与されず、３０重量部を超えると加工時に添加剤の分散不良が起こるだけでなく、シール装置を構成する芯金との接着性が極端に低下するおそれがある。尚、粘度ついては制限がなく、市販されているものが何れ使用できるが、２５℃における動粘度が２〜１００００ｍｍ2／ｓの範囲のものが、配合性の容易さから好ましい。
【００３７】
また、車両に車軸と車輪用転がり軸受との間を通電する機構がない場合、走行中に発生する静電気が車両に残ってラジオノイズ等を発生させることがある。このような不具合に対処するために、シール装置の弾性部材を導電化し、車軸と車輪用転がり軸受との通電を図ることが考えられている。その場合の弾性部材の抵抗値は、制限されるものではないが、体積固有抵抗値で１０5Ω・ｃｍ以下が好ましく、ラジオノイズの発生を十分に抑制することが可能になる。
【００３８】
弾性部材を導電化する方法は、制限されるものではないが、アクリロニトリルブタジエンゴム組成物に導電性粉末や導電性繊維を添加する方法を採ることができる。導電性粉末としては、黄銅、アルミニウム合金、銅、銀、ニッケル、鉄鋼、ステンレス鋼等の金属粉末、黒鉛、導電性カーボンブラック、酸化錫にアンチモンをドープした導電性酸化錫、酸化亜鉛にアルミニウムをドープした導電性酸化亜鉛、酸化インジウムに錫をドープした導電性酸化インジウム等の導電性材料を粉末状にしたもの、マイカ等の絶縁材料の粉末に導電性コーティングを施した導電性無機粉末等が挙げられる。また、導電性繊維としては、カーボン繊維、金属繊維（黄銅、アルミニウム合金、銅、銀、ニッケル、鉄鋼、ステンレス鋼等からなる繊維）、非導電性繊維に導電性コーティングを施したもの等が挙げられる。中でも、アセチレンブラックやケッチェンブラックのように硬度にグラファイト構造が発達した導電性カーボンブラックは、より少量で優れた導電性が得られるため好ましい。これら導電性カーボンブラックの添加量は、制限されるものではないが、アクリロニトリルブタジエンゴム１００重量部に対して１〜２０重量部が好ましい。添加量が１重量部未満では十分な導電性が付与されず、ラジオノイズの抑制も満足する結果が得られない。逆に２０重量部を超えて添加すると、加工性が極端に低下し、実質的に製造が困難になるだけでなく、硬度が高くなりすぎて伸びが低くなり、本来有するゴム弾性が低下する。
【００３９】
老化防止剤としては、アミン・ケトン縮合生成物、芳香族第二級アミン類、モノフェノール誘導体、ビス又はポリフェノール誘導体、ヒドロキノン誘導体、硫黄系老化防止剤、リン系老化防止剤等が挙げられる。このうち、アミン・ケトン縮合生成物系の２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体・ジフェニルアミンとアセトンとの縮合反応物、芳香族第二級アミン系のＮ，Ｎ’−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン・４，４’−ビス−（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）・ｐ−フェニレンジアミン等を挙げることができる。
【００４０】
また、熱分解を防止して耐熱性を向上するため、上記の老化防止剤とともに２次老化防止剤を併用することがより好ましい。２次老化防止剤としては、例えば、硫黄系の２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトメチルベンズイミダゾール及びこれらの亜鉛塩等を例示できる。更に、日光あるいはオゾンの作用による亀裂を抑制させる日光亀裂防止剤として、融点が５５〜７０℃程度のワックス類をアクリロニトリルブタジエンゴム１００重量部に対して０．５〜２重量部程度添加してもよい。
【００４１】
成形加工性を向上させる必要がある場合には、加工助剤として、未架橋ゴムの流動性や離型性を改良するために、高級脂肪酸エステルやその金属塩を適宜添加することができる。
【００４２】
物性面に言及すると、ゴム組成物の硬度は、上記に挙げた各種添加剤の添加量等によって影響を受けるが、シールやのシール装置に適用した際の密封性、追従性から、ＪＩＳ Ｋ６３０１に記載のスプリング硬さＡスケールで、５０〜９０の範囲が好ましい。前記硬さが５０未満の場合には、シールやシール装置の摩擦抵抗が大きくなるとともに耐摩耗性が低下する。また、前記硬さが９０を超えると、前述のようにゴム弾性が低下するので、シールやシール装置のリップ部の密封性、追従性が低下し、塵埃が多い環境や泥水に曝される状況において使用すると、転がり軸受の寿命が低下するおそれがある。
【００４３】
上記の各成分を用いてゴム組成物を得るための方法は、特に限定されないが、アクロリニトリルブタジエンゴムと、可塑剤と、各種添加剤とを、ゴム混練ロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー等の従来から公知のゴム用混練り装置を用いて均一に混練りすることが可能である。混練り条件は特に限定されないが、通常は３０〜８０℃の温度で、５〜６０分間混練りすることによって、各種添加剤の十分な分散を図ることができる。
【００４４】
また、上記ゴム組成物をシールやシール装置の弾性部材とするための方法も特に限定されないが、未加硫のゴム組成物を金型の中で加圧しながら加熱すれば良く、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等の公知のゴム成形方法により製造することができる。例えば、圧縮成形の場合、金型の中に予め接着剤を塗布した芯金（シールやシール装置の芯部を形成）を挿入し、先に述べた方法で製造した未加硫のゴム組成物のシートを乗せ、通常１２０〜２００℃で３０秒〜３０分程度加圧加硫することで製造することができる。また、必要に応じて、１２０〜２００℃で１０分〜１０時間程度後架橋してもよい。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００４６】
[実施例１、比較例１〜５]
表１に示す、有機過酸化物、加硫剤及び加硫助剤を除く各添加剤と、ゴム材料とを加圧ニーダーに投入し、設定温度８０℃にて混練りを行った。次いで，有機過酸化物、加硫剤及び加硫助剤を添加し、６インチロールを用い、設定温度５０℃にて混練りを行い、厚さ２．２ｍｍのシート状（未加硫物）にした。尚、各ロールの回転数は２０ｒｐｍと３２ｒｐｍにした。
【００４７】
【表１】
0004048354.tif 000002
【００４９】
尚、表中に示した配合剤は以下の通りである。
・中高ニトリルゴム：日本ゼオン製「Ｎｉｐｏｌ  １０４２」（アクリロニトリル含有量３３％）
・ステアアリン酸：花王製「Ｌｕｎａｃ  Ｓ−３５」
・亜鉛華：境化学製「フランス法１号」
・加硫剤（硫黄）：鶴見化学製「Ｓｕｌｆａｘ  ＰＭＣ」
・活性剤：吉富製薬製「アクチングＳＬ」
・可塑剤（フタレート系）：花王製「ＤＯＰ（ビニサイザー８０）」
・可塑剤（ポリエステル系）：旭電化製「ＰＮ−３５０」
・可塑剤（ポリエーテル系）：旭電化製「ＲＳ−７００」
・可塑剤（ホスフェート系）：大八化学製「ＴＣＰ」
・可塑剤（アジペート系）：花王製「ビニサイザー４０」
・可塑剤（セバケート系）：大日本インキ化学製「モノサイザーＷ−２８０」
・老化防止剤Ａ：大内新興化学製「ノクラックＣＤ」
・老化防止剤Ｂ：大内新興化学製「サンノック」（特殊ワックス）
・カーボンブラック：三菱化学製「ダイヤブラックＨ」
・加工助剤：三洋貿易製「ＴＥ８０」
・カップリング剤：東芝シリコーン製「ＴＳＬ８３８０」
・加硫促進剤Ａ：川口化学製「アクセル ＴＭＴ」（ＴＭＴＤ）
・加硫促進剤Ｂ：大内新興化学製「ノクセラー ＴＥＴ」（ＴＥＴＤ）
・加硫促進剤Ｃ：川口化学製「アクセル ＣＺ−Ｒ」（ＣＢＣ）
【００５０】
（物性値測定）
１８０℃に加熱した熱プレスに、厚さ２ｍｍ用のシート成形金型を装着し、そこへ上記の未加硫シートを載置し、１８０℃で１５分間、圧力３０kgf／cm2を負荷して縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫ゴムシートを得た。尚、有機過酸化物を架橋剤に用いたものについては、金型から取り出した状態でオーブン中で１５０℃で３時間、後架橋を行った。
【００５１】
そして、各加硫シートについて、室温における１００％引張り強度及びＪＩＳＫ６３０１（スプリング硬さ  Ａスケール）に基づいて硬さを測定した。結果を表２に示す。
【００５２】
【表３】
0004048354.tif 000003
【００５３】
（耐久性試験−１）
図１及び図２に示したシール３０と同形状で、日本精工（株）製の単列深溝玉軸受（呼び番号６２０３）用のシールを作製した。作製に際して、シール金型内に、予め洗浄し、接着剤を塗布して焼付けた冷延鋼板製の芯金３１を挿入し、そこへ上記の未加硫シートを載置し、１８０℃で１０分間、圧力３０kgf／cm2を負荷して加硫成形を行った。尚、有機過酸化物を架橋剤に用いたものについては、金型から取り出した状態でオーブン中で、１５０℃で２時間、後架橋を行った。
【００５４】
そして、得られたシールを日本精工（株）製の単列深溝玉軸受（呼び番号６２０３）の内輪と外輪との間に組み込み、これを日本精工（株）製の軸受回転試験機にかけて試験し、耐久時間を測定した。即ち、下記条件にて軸受を連続回転し、軸受の振動数が２倍になった時点をもって寿命とし、それまでの時間を計測した。結果を表３に示すが、比較例１の組成で作製したシールを組み込んだ軸受の耐久時間を１とし、その相対値で示した。
【００５５】
【表４】
0004048354.tif 000004
【００５６】
（耐久性試験−２）
図３に示した自動車の車輪支持用転がり軸受のシール装置１２ａと同形状で、内径６０mmのシール装置を作製した。作製に際して、シール金型内に、予め洗浄し、接着剤を塗布して焼付けた冷延鋼板製の芯金１０５を挿入し、そこへ上記の未加硫シートを載置し、１８０℃で１０分間、圧力３０kgf／cm2を負荷して加硫成形を行った。得られた部材に、スリンガ１０６を装着し、シール装置を得た。尚、有機過酸化物を架橋剤に用いたものについては、金型から取り出した状態でオーブン中で１５０℃で２時間、後架橋を行った。
【００５７】
作製したシール装置について、図６に示すシール回転試験機を用い、泥水中に浸漬された場合を想定して密封性試験を行った。尚、図示されるシール回転試験機は、軸１０１にシール装置１２ａを組込み、内部に貯留した泥水１０２に浸漬させながら所定の回転速度で回転させる構成となっている。また、シールが破られて泥水１０２が反泥水側に浸入すると、漏電センサ１０３により検知する構成となっている。
【００５８】
試験は、下記条件にて軸１０１を連続して回転させ、シールが破られ漏電センサ１０３が漏水を検知するまでの時間を計測した。結果を表４に示すが、比較例１の組成で作製した弾性部材を組み込んだシール装置の耐久時間を１とし、その相対値で示した。
・回転速度：１０００ｒｐｍ
・軸偏心：０．５ｍｍ  ＴＩＲ
・泥水組成：ＪＩＳ  ８種ダスト２０％
・グリース：ウレア化合物、鉱油
・グリース塗布量：外側シールリップと中間シールリップの間に０．２７ｇ、
中間シールリップと内側シールリップの間に０．９ｇ
【００５９】
【表５】
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【００６０】
上記の各結果から、セバケート系可塑剤を含有するゴム組成物からなる弾性部材は、フタル酸エステル系可塑剤を添加したゴム組成物からなる弾性部材と同等以上の性能を有しており、更にポリエステル系、ポリエーテル系、ホスフェート系、アジペート系の可塑剤と比べても総合的に優れることがわかる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来と同等の物性を有しながら、環境ホルモンの可能性があるフタル酸エステル類を放出することのないゴム組成物、並びに前記ゴム組成物からなる弾性部材を備え、従来と同等のシール性能を有しかつ環境汚染を引き起こすおそれのないシール部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シール付き転がり軸受の一例を示す断面図である。
【図２】図１のリップ部周辺を示す拡大図である。
【図３】車輪用転がり軸受の一例を示す断面図である。
【図４】図３に示し車輪用転がり軸受の一方のシール装置（１２ａ）の拡大図である。
【図５】図３に示した車輪用転がり軸受の他方のシール装置（１２ｂ）の拡大図である。
【図６】実施例において密封性試験に用いた試験装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
Ｏ  転がり軸受
１  外輪相当部材
４  内輪相当部材
１０  転動体
１１  保持器
１２ａ  シール装置
１２ｂ  シール装置
２０  シール付き転がり軸受
２１  内輪
２２  外輪
３０  シール
３１  芯金
３２  弾性部材
１０５  芯金
１０６  スリンガ
１０７  弾性部材
２１７  弾性部材
【図１】
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【図２】
0004048354.tif 000007
【図３】
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【図４】
0004048354.tif 000009
【図５】
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【図６】
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