CN103534517A - 密封环 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供具有优良的尺寸稳定性和与对象材料的适合性、即使在极低油压下也能够有效地防止油的泄漏并且滑动特性优良的密封环，利用树脂组合物来制造密封环，该树脂组合物含有(A)聚邻苯二甲酰胺以及(B)选自弹性体、交联橡胶和动态交联树脂中的至少一种。树脂组合物中也可以进一步添加(C)选自碳纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、钛酸钾纤维、硼纤维、碳化硅纤维、碳纳米管、蒙脱土、膨润土、滑石、云母、云母、二硫化钼、玻璃珠、石墨、富勒烯、无烟炭粉末、氧化铝、氧化钛、氧化镁、钛酸钾、氮化硼及PTFE粉末中的至少一种填充材料。

Description

密封环
技术领域
本发明涉及密封环，更详细而言，本发明涉及安装于汽车的自动变速器(Automatic Transmission，以下称为“AT”)等中的密封环。
背景技术
AT中，密封环安装在设置在旋转轴的外周面的分离的位置的两个环槽中。密封环的外周面与收纳离合踏板、制动踏板的壳体的内周面滑动接触，由两密封环中的一个密封环的受压侧面和内周面接受从设置在两环槽之间的油路供给的工作油(Automatic Transmission Fluid，以下称为“ATF”)，由相反侧的接触侧面和外周面对环槽的侧面和壳体内周面进行密封。
近年来，对汽车的低燃料效率化及低成本化的市场要求变高，对AT用密封环也要求进一步的低摩擦力化、高密封性能及低成本化。为了实现低摩擦力化，认为不仅要使用油中的摩擦系数低的材料，而且使用容易形成油膜的密封环形状是有效的。因此，作为密封环用材料，期望能够注射成形的成形性优良的树脂材料。
另外，为了降低由汽车起步时的漏油引起的能量损失，要求即使在极低油压下也能够防止ATF的泄漏的密封特性优良的材料。另外，近年来，作为汽车部件的轻量化的一个环节，AT的旋转轴、壳体也进行从铁基材料向铝合金材料的转换。因此，密封环期望由与铝合金材料的相容性良好的材料构成。
在以往的铁基材料的旋转轴、壳体中，使用铸铁或聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，以下称为“PTFE”)制的密封环。但是，伴随着旋转轴、壳体的向铝合金材料的转换，密封环材料也采用与铝合金的相容性比PTFE良好的聚酰亚胺(Polyimide，以下称为“PI”)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone，以下称为“PEEK”)、聚酰胺酰亚胺(polyamide-imide，以下称为“PAI”)、聚苯硫醚(Polyphenylenesulfide，以下称为“PPS”)。
在这些树脂材料中添加有纤维状填充材料等的密封环具有优良的耐热性及滑动特性，但为了进一步的高性能化，提出了多种树脂组合物。例如，在专利文献1中，提出了一种由以PPS树脂为代表的聚芳硫醚(以下称为“PAS”)树脂、热塑性弹性体、芳香族马来酰亚胺及二硫化钼等构成的树脂组合物作为滑动材料。专利文献1的树脂组合物显示出如下效果：不会损害PAS树脂原有的机械特性、耐热性、耐化学品性及电绝缘性等，具有良好的耐冲击性、拉伸性及挠性，并且发挥优良的滑动特性。
另外，在专利文献2中公开了由聚酰胺(以下称为“PA”)树脂和重量平均粒径为1～500nm的橡胶或弹性体构成的树脂组合物。记载了：对于该树脂材料而言，机械物性及摩擦特性、磨损特性等滑动特性优良，因此可以适合作为滑动构件使用。
在专利文献1的材料中，通过添加弹性体，PPS的脆性得到改善，因此，在应用于密封环的情况下，能够得到优良的机械特性和滑动特性。但是，由于PPS是硬质材料，因此与对象材料的适合性(密合性)存在极限，在极低油压下难以防止ATF的泄漏。通过使弹性体添加量增加而对树脂材料赋予柔软性，能够使适合性提高。但是，配合大量的弹性体时，会产生材料强度下降、在混合时或成形时弹性体热解而产生气体等问题，因此添加量存在极限。另外，对于专利文献1中记载的由硬质材料构成的密封环而言，可能会因存在于油中的切削粉等异物(污染物质)的咬入而引起磨料磨损。
另一方面，专利文献2的材料以柔软的聚酰胺(Polyamide，以下称为“PA”)为基质，因此与对象材料的适合性优良，在极低油压下也能够发挥优良的密封特性。另外认为，通过将油中的切削粉等异物包入柔软的密封环材料中，也能够防止磨料磨损的发生。另外，PA具有自润滑性，因此滑动特性也优良。但是，一般而言，与PPS及PEEK等相比，PA类材料的吸水性高，因吸水而引起体积膨胀，因此难以应用于要求严格的尺寸精度的AT用密封环。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-80875号公报
专利文献2：日本特开2007-119581号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供具有优良的尺寸稳定性和与对象材料的适合性、即使在极低油压下也能够有效地防止漏油并且滑动特性优良的密封环。
用于解决问题的方法
鉴于上述目的，本发明人进行了深入研究，结果发现，对于含有(A)聚邻苯二甲酰胺(Poly(phthalamide)，以下称为“PPA”)以及(B)弹性体、交联橡胶及动态交联树脂中的至少一种(以下称为“弹性体等”)的树脂组合物而言，吸水性低，能够得到优良的尺寸稳定性，并且柔软且与对象材料的适合性优良，且在油中的摩擦系数低，因此，由该树脂组合物构成的密封环能够实现高密封性能及低摩擦力，从而完成了本发明。即，本发明的密封环的特征在于由树脂组合物构成，所述树脂组合物含有(A)聚邻苯二甲酰胺以及(B)弹性体、交联橡胶及动态交联树脂中的至少一种。
发明效果
含有PPA及弹性体等的本发明的密封环的吸水性低，因此得到优良的尺寸稳定性。另外，本发明的密封环由柔软的材料构成，因此与对象材料的适合性优良，即使在低油压下也能与对象材料密接，即使在极低油压下也能够有效地防止漏油。因此，在安装在AT中的情况下，能够将起步时的能量损失抑制为最小限度。另外，本发明的密封环含有具有自润滑性的PPA，在油中的摩擦系数μ低，因此能得到优良的滑动特性。另外，对于本发明的密封环而言，通过将切削粉等异物包入柔软的密封环材料中，能够防止磨料磨损的发生，从而减少对象材料的磨损。
附图说明
图1是表示摩擦力及漏油量测定装置的概略图。
具体实施方式
以下，对本发明的密封环进行详细说明。
本发明的密封环由含有PPA及弹性体等的混合物构成。在本发明中，PPA与弹性体等的混合方法没有特别限定，考虑生产率等时，优选机械混合。作为机械混合法，通常进行使用辊式混炼机、挤压成形机等强力的混合机的熔融混合。在本发明中，优选使用通过这种制法得到的聚合物合金。
在考虑树脂材料的硬度及弹性模量时，本发明的密封环中的PPA与弹性体等的混合比(质量)优选为2:8～8:2。通过将PPA与弹性体等的混合比设定为上述范围，能够得到与对象材料的适合性优良、吸水性低的树脂材料，因此，密封环在极低油压下的密封特性进一步提高。PPA与弹性体等的混合比更优选为7:3～5:5。
作为本发明中使用的PPA，可以使用：聚间苯二甲酰己二胺(尼龙6I)、聚对苯二甲酰己二胺(尼龙6T)、聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6T/6I)、聚己内酰胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6/6T)、聚己内酰胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙6/6I)、聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6T)、聚己二酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(尼龙66/6I)、聚对苯二甲酰三甲基己二胺(尼龙TMDT)、聚对苯二甲酰壬二胺(尼龙9T)，聚对苯二甲酰十一碳二胺(尼龙11T)，聚对苯二甲酰-2-甲基戊二胺(尼龙M5T)，聚间苯二甲酰-2-甲基戊二胺(尼龙M5I)，聚对苯二甲酰己二胺/聚对苯二甲酰-2-甲基戊二胺共聚物(尼龙6T/M5T)等。这些PPA可以单独使用，也可以混合使用两种以上。
在上述PPA中，从吸水性低的观点而言，优选尼龙9T，考虑滑动特性时，优选尼龙6T/6I、尼龙6T/M5T。
作为PPA的市售品，可以列举：苏威先进聚合物株式会社制アモデルポリフタルアミド(ET-1001)、杜邦株式会社制ザイテル(HTNFE18502)、株式会社可乐丽制ジェネスタ(N1001A)、三井化学株式会社制アーレン(AE4200)等。
本发明的密封环通过将PPA与弹性体、交联橡胶和动态交联树脂中的至少一种混合而得到。本发明中使用的弹性体没有特别限定，优选使用以下的热塑性弹性体等。弹性体的熔点优选与混合的PPA的熔点接近，优选为200℃以上。另外，分解温度优选为320℃以上，维卡软化点优选为125℃以上，表面硬度(肖氏硬度A)优选为80以下，弹性模量优选为300MPa以下。通过使用这种热塑性弹性体，在混合后也不会损害热物性，能够得到柔软且滑动性优良的聚合物合金。
作为热塑性弹性体，可以列举：聚酯类弹性体、聚烯烃类弹性体、含氟弹性体、有机硅类弹性体、丁二烯类弹性体、聚酰胺类弹性体、聚苯乙烯类弹性体、氨基甲酸酯类弹性体等。这些弹性体可以使用一种，也可以混合使用两种以上。上述弹性体中，从注射成形性及耐热性优良的观点出发，优选聚酯类弹性体及聚酰胺类弹性体。
作为聚酯类弹性体的市售品，可以列举：东丽杜邦株式会社制“ハイトレル”、东洋纺织株式会社制“ペルプレン”及三菱化学株式会社制“プリマロイ”等，作为聚酰胺类弹性体的市售品，可以列举：ARKEMA公司制“ペバックス”、宇部兴产株式会社制“UBESTAXPA”等。
也可以添加交联橡胶来代替弹性体或者将其与弹性体一起添加。作为交联橡胶，可以列举：天然橡胶、合成异戊二烯橡胶(IR)、含氟橡胶、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯共聚橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶、氨基甲酸酯橡胶、有机硅橡胶等。这些交联橡胶可以使用一种，也可以混合使用两种以上。
也可以添加动态交联树脂来代替弹性体及交联橡胶，或者将其与弹性体、交联橡胶一起添加。动态交联树脂具有在热塑性树脂相中分散有交联橡胶相的结构。动态交联树脂中使用的热塑性树脂没有特别限定，可以列举聚酯、聚酰胺(PA)等。另一方面，橡胶没有特别限定，可以列举例如：天然橡胶、顺-1,4-聚异戊二烯、高顺聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯橡胶(EPM)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、氯丁橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丙烯酸类橡胶等。
动态交联树脂可以通过公知的方法来进行制造。例如，预先在未交联的橡胶成分中混合交联剂，使用双螺杆挤出机将热塑性树脂成分和未交联的橡胶成分熔融混炼，由此，能够同时进行橡胶成分的分散和交联。这种动态交联树脂可以以市售品的形式获得。例如，作为在聚酯树脂中分散有丙烯酸类橡胶的动态交联树脂的市售品，可以列举：杜邦株式会社制“ETPV”、日油株式会社制“ノフアロイ”等。另外，作为在聚酰胺树脂中分散有丙烯酸类橡胶的动态交联树脂的市售品，可以列举日本瑞翁株式会社制“ゼオサ－ム”等。
在构成本发明的密封环的树脂组合物中，作为无机填充材料，优选添加碳纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、钛酸钾纤维、硼纤维、碳化硅纤维等纤维状无机填充材料。通过添加纤维状无机填充材料，密封环的耐磨损性、机械强度及耐蠕变特性提高，得到优良的密封特性，也能够在PV值高的区域内使用。在上述纤维状无机填充材料中，优选碳纤维、玻璃纤维，作为碳纤维，优选PAN基碳纤维、沥青基碳纤维。这些纤维状无机填充材料的平均纤维长度优选为50μm～500μm，进一步优选为100～300μm。
另外，碳纳米管不仅作为发挥增强功能的纤维状无机填充材料发挥作用，而且如后所述作为用于提高滑动特性的填充材料也有效。
在本发明中，出于使耐磨损性、滑动特性等提高的目的，可以添加其他粒状填充材料来代替上述纤维状无机填充材料，或者将其与上述纤维状无机填充材料一起添加。作为其他填充材料，可以列举：蒙脱土、膨润土、滑石、云母、云母、二硫化钼、玻璃珠、石墨、富勒烯、无烟炭粉末、氧化铝、氧化钛、氧化镁、钛酸钾、氮化硼、PTFE粉末等。其中，二硫化钼、石墨、氮化硼、PTFE粉末作为赋予润滑性的填充材料有效，通过添加这些填充材料，即使在苛刻的使用环境中也能得到优良的滑动特性。
粒状填充材料的平均粒径优选为40μm以下，更优选为10～30μm。此外，平均粒径为亚微米级的微粒及平均粒径为100μm以上的大粒子也可能成为材料变脆的原因，因此，在这种情况下，优选将其从粒状填充材料中除去。
上述填充材料的合计添加量相对于构成密封环的树脂组合物整体的质量优选为10质量%～50质量%。通过在该范围内添加填充材料，能够得到优良的机械强度及滑动特性，能够长期维持优良的密封特性。
本发明的密封环的表面硬度优选以通过后述的方法测定的肖氏硬度计为60～75的范围。通过将密封环的表面硬度设定为该范围，即使在油中存在切削粉等污染物质，也能够将污染物质包入到密封环材料的内部。因此，能够有效地防止磨料磨损的发生，能够大幅减少对象材料的磨损。另外，表面硬度为上述范围时，具有足够的弹性，因此组装性也良好。
上述材料的混合方法没有特别限定，可以使用公知的方法。可以列举例如利用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、轧辊、捏合机、班伯里混合机等的加热熔融混炼等。
另外，考虑安装性时，本发明的密封环优选设置开口。开口形状没有特别限定，除了直角(直线)开口、倾斜(角形)开口、阶梯(台阶)开口以外，还可以采用双角开口、双切割开口及三层台阶开口等。为了阻断油向开口间隙部流通从而使密封性提高，优选双角开口、双切割开口及三层台阶开口。
实施例
通过以下的实施例更详细地对本发明进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1～5)
以表1所示的配合比例将PPA及弹性体等投入到挤出机中，在温度320℃、螺杆转速100rpm、粉体供给转速65rpm的条件下进行混合而得到颗粒。所得到的颗粒的直径为约3mm，长度为3～4mm。接着，将该颗粒和表1所示配合比例的填充材料投入到挤出机中，在温度320℃、螺杆转速50rpm、粉体供给转速65rpm的条件下进行混合而得到复合树脂颗粒。PPA、弹性体及填充材料使用以下的市售品。
对所得到的复合颗粒进行注射成形，制作各种测定试样。为了测定表面硬度，制作哑铃试验片(JIS-K71132号形试验片)，为了测定冲击值及弯曲弹性模量，制作长条试验片(ISO178、179、80×10×4mm)。另外，为了测定在油中的摩擦系数μ、在极低油压下的漏油量及磨损量，制作公称直径(外径)50.0mm、宽度2.0mm、厚度2.0mm的具有特殊台阶开口的环状试验片。注射成形时的模具温度为150℃，成形温度为310～330℃，注射速度为50mm/秒。另外，成形压力在环状试验片中设定为75MPa，在哑铃试验片及长条试验片中设定为110MPa。通过以下的方法测定各试样的表面硬度、冲击值、弯曲弹性模量、在油中的摩擦系数μ、在极低油压下的漏油量及在污染条件下的自磨损量和对象材料磨损量。将结果示于表1。
A.树脂
A-1.尼龙6T/M-5T：HTN FE18502(杜邦株式会社制)
A-2.尼龙9T：N1001A(株式会社可乐丽制)
A-3.尼龙66：A1030BRL(尤尼吉可株式会社制)
A-4.PPS：トレリナA900(东丽株式会社制)
B.弹性体
B-1.聚酯类弹性体：ハイトレル(东丽杜邦株式会社制)
B-2.聚酯树脂/丙烯酸类橡胶类动态交联树脂：ETPV90A01NC010，硬度肖氏A87(杜邦株式会社制)
C.填充材料
C-1.碳纤维：HT C413(东邦特耐克斯株式会社制)
C-2.玻璃纤维：MF06JB1-20(旭玻璃纤维制)
C-3.石墨：GA-50(新日本科技碳素株式会社制)
(比较例1及比较例2)
如表1所示，分别使用PPS(比较例1)及PA(比较例2)来代替PPA，除此以外，与实施例2同样操作，得到混合颗粒。在与实施例2相同的条件对所得到的颗粒进行注射成形，由此制作测定试样。通过与实施例2同样的方法测定各试样的表面硬度、冲击值、弯曲弹性模量、在油中的摩擦系数μ、在极低油压下的漏油量及在污染条件下的自磨损量和对象材料磨损量。将结果示于表1。
此外，作为密封环用树脂，通常除了PPS以外，还可以使用PEEK。但是，就通常的热塑性弹性体而言，热解温度低于PEEK的熔点，无法与PEEK熔融混合，因此将其从评价的对象中排除。
(表面硬度的测定)
基于JIS K7215，测定肖氏硬度。
(冲击值的测定：夏比冲击强度带缺口)
基于JIS K7077，测定夏比冲击强度。
(弯曲弹性模量的测定)
基于JIS K7171，测定弯曲强度、弯曲应变，并算出弯曲弹性模量。此外，对放置于后述的相对湿度80～85%的高湿度条件下的试样也同样地测定弯曲强度、弯曲应变，并算出弯曲弹性模量。
(在油中的摩擦系数μ及在极低油压下的漏油量的测定)
如图1所示，将实施例1～5及比较例1、比较例2的环状试验片安装到形成在设置有油压回路的铝合金压铸件制(Si：10质量%)固定轴的外周面上的轴槽中，设置到试验装置中。接着，安装铝合金压铸件制(Si：10质量%)壳体，使其以转速2680rpm(7.0m/s)旋转，根据由安装在试验装置中的扭矩检测器检测出的旋转扭矩/损耗算出在油中的摩擦系数μ。另外，同时测定漏油量。此外，在此，油使用ATF，油温为120℃，使油压在0.1～2.0MPa范围内阶段性地变化而进行计测。将结果示于表1。此外，漏油量用将比较例1的漏油量设为100时的相对值表示。
另外，将各个环状试验片在保持为室温(23℃)、相对湿度80～85%的干燥器中放置42天(1000小时)。放置后，通过上述的方法再次测定漏油量。将测定结果作为放置后的漏油量示于表1。
(污染条件的自磨损量及对象材料磨损量的测定)
将实施例1～5及比较例1、比较例2的环状试验片安装到图1所示的试验装置中。将预定量的污染物质投入到油压入口处，混入到ATF中。污染物质为铝合金压铸件的切削粉，通过金属过滤器除去25μm以上的粗大粉末后使用。以如下模式反复进行200小时：使转速从0提高至1340rpm(3.5m/s)，使油压从0提高至2.0MPa，以1340rpm、2.0MPa运转2小时，然后停止15分钟。试验后，测定环及轴/壳体的磨损量。将结果示于表1。此外，各磨损量用将比较例1的磨损量设为100时的相对值表示。
确认了：使用PPA的实施例1～5相对于使用PPS的比较例1，表面硬度降低约5%～约15%，冲击值上升至比较例1的1.2～2.6倍。由此可知，与使用硬质的PPS的树脂组合物相比，含有柔软的PPA和弹性体的本发明的树脂组合物更柔软且韧性更高。在此，对实施例1和实施例2进行比较时，弹性体相对于PPA与弹性体的总和的比例较高的实施例2观察到硬度变低、冲击值变高的倾向。另外，实施例5与其他实施例相比，冲击值大幅增高，可知与通常的聚酯类弹性体相比，动态交联树脂对提高树脂组合物的冲击值有效。
另一方面，实施例1～5的弯曲弹性模量低于比较例1的弯曲弹性模量。特别是，使用玻璃纤维替换碳纤维作为填充材料的实施例4的弯曲弹性模量较低，为其他实施例的1/2以下的值。另外，确认了：实施例1～5的在油中的摩擦系数μ低于比较例1。认为这是因为PPA的自润滑作用。
可知，实施例1～5的在极低油压下的漏油量(放置前)与比较例1相比减少约10%～约20%。实施例1～5与比较例1相比，表面硬度及弯曲弹性模量降低。因此，在实施例中，在更低的油压下反应而密封环扩大，变得容易与对象材料密接，因此认为在极低油压下发挥了优良的密封功能。
使用PA(尼龙66)的比较例2中，冲击值及弯曲弹性模量均没有观察到与实施例之间的大的差异。另外可知，放置前的在极低油压下的漏油量比实施例多、但比比较例1少。但是，通过将比较例2的试样在高湿度下放置，体积膨胀，开口间隙(S1)消失，无法组装到环槽中，因此中止之后的评价。此外，比较例2中，在高湿度下放置后，弯曲弹性模量也大幅降低，确认到由吸水引起的物性变化。
相对于此，可知，在实施例1～5中，即使在高湿度下放置后，也不会产生比较例2那样的问题，在极低油压下的漏油量低，能维持优良的密封特性。认为这是因为，含有PPA和弹性体的本发明的树脂材料的吸水性低，在高湿度下也几乎不会发生体积膨胀。此外，在实施例1～5中，即使在高湿度下放置后，弯曲弹性模量也几乎未观察到变化。
另外可知，实施例1～5的污染条件的磨损量与比较例1相比，自磨损量减少约5%～约25%，对象材料磨损量减少约40%～约55%。认为这是由于实施例1～5的在油中的摩擦系数μ低而引起的。另外，认为特别是对象材料磨损量的减少率大的原因在于，由于实施例的材料柔软，因此，通过将油中的污染物质包入材料中而抑制了磨料磨损。此外，在不添加污染物质的条件下，与使用尼龙9T的实施例3相比，使用尼龙6T/M-5T的实施例2显示出更优良的滑动特性。
比较例2的污染条件的磨损量与比较例1相比增加。特别是，自磨损量超过150%，大幅度增加。作为其原因，认为是PA(尼龙66)的玻璃化转变温度低、尺寸稳定性低。另一方面，对象材料磨损与比较例1相比也进一步增加。作为尽管与比较例1相比表面硬度降低、但对象材料磨损量仍增加的原因，认为是在比较例2中，无法将污染物质包入到材料内部，因此，因污染物质的打滑而容易磨损对象材料。
[表1]
Figure BDA0000404370910000131
产业上的可利用性
能够注射成形且柔软性优良的本发明的密封环也可以应用于无级变速器(Continuously Variable Transmission，以下称为“CVT”)用密封环。
标号说明
1  油飞溅防止罩
2  壳体
3  轴
4  轴槽
5  评价用环
6  排泄孔
7  切换阀
8  泄漏排出管
9  油压入口
10 油压出口

Claims (5)

1.一种密封环，其特征在于，由树脂组合物构成，所述树脂组合物含有(A)聚邻苯二甲酰胺以及(B)选自弹性体、交联橡胶和动态交联树脂中的至少一种。
2.如权利要求1所述的密封环，其特征在于，所述(B)包含动态交联树脂。
3.如权利要求1或2所述的密封环，其特征在于，所述聚邻苯二甲酰胺为选自聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物、聚对苯二甲酰壬二胺及聚对苯二甲酰己二胺/聚对苯二甲酰-2-甲基戊二胺共聚物中的至少一种。
4.如权利要求1～3中任一项所述的密封环，其特征在于，所述树脂组合物还含有(C)选自碳纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、钛酸钾纤维、硼纤维、碳化硅纤维、碳纳米管、蒙脱土、膨润土、滑石、云母、云母、二硫化钼、玻璃珠、石墨、富勒烯、无烟炭粉末、氧化铝、氧化钛、氧化镁、钛酸钾、氮化硼及PTFE粉末中的至少一种填充材料。
5.如权利要求1～4中任一项所述的密封环，其特征在于，所述密封环的表面硬度以肖氏硬度计为60～75。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105754160A (zh) * 2016-03-25 2016-07-13 苏州莱特复合材料有限公司 一种制造汽车座椅套用复合材料及其制备方法
CN106317719A (zh) * 2016-08-23 2017-01-11 江苏中纤管道设备有限公司 一种呼吸阀密封圈材料
CN106317720A (zh) * 2016-08-23 2017-01-11 江苏中纤管道设备有限公司 一种密封圈材料的制备方法
CN107208800A (zh) * 2015-02-05 2017-09-26 Ｋｙｂ株式会社 密封装置
CN114929802A (zh) * 2020-01-07 2022-08-19 Nok株式会社 氟橡胶组合物

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014163116A (ja) * 2013-02-25 2014-09-08 Oiles Ind Co Ltd ゴム支承
KR20150133239A (ko) * 2013-03-22 2015-11-27 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 건식 운전 능력을 갖는 마찰 감소 중합체 재료 및 건식 운전 능력을 갖는 기계식 단부면 시일
CN103304994A (zh) * 2013-06-21 2013-09-18 苏州新区佳合塑胶有限公司 耐磨耐水解增强型尼龙66复合材料
KR102206305B1 (ko) * 2013-11-14 2021-01-22 이엠에스-패턴트 에이지 큰 성형 부품용 폴리아미드 몰딩 컴파운드
US9637996B2 (en) * 2014-03-18 2017-05-02 Baker Hughes Incorporated Downhole uses of nanospring filled elastomers
JP2015218205A (ja) * 2014-05-15 2015-12-07 三菱電線工業株式会社 バックアップリング、並びにそれを用いたシール材及びシール構造
KR20180058300A (ko) 2016-11-24 2018-06-01 평화오일씰공업주식회사 오일 씰 링
KR102089483B1 (ko) 2018-09-03 2020-03-16 평화오일씰공업 주식회사 씰 링 열처리용 치구
CN110713726A (zh) * 2019-11-03 2020-01-21 霍山汇能汽车零部件制造有限公司 一种汽车零部件用耐高压密封件的制备方法
KR102360995B1 (ko) 2020-03-11 2022-02-09 평화오일씰공업 주식회사 오일 씰 링
KR102276459B1 (ko) 2020-03-11 2021-07-12 평화오일씰공업 주식회사 씰 링 열처리용 지그
KR102361233B1 (ko) 2020-03-11 2022-02-10 평화오일씰공업 주식회사 오일 씰 링

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86107641A (zh) * 1986-03-21 1987-10-07 微刻印公司 密封环
CN1847315A (zh) * 2004-04-12 2006-10-18 汎塑料株式会社 聚亚芳基硫醚树脂组合物及其模制品
CN101218294A (zh) * 2005-08-08 2008-07-09 日油株式会社 热塑性弹性体合成物
JP2008280514A (ja) * 2007-04-12 2008-11-20 Asahi Kasei Chemicals Corp ポリアミド樹脂組成物及び成形品
CN101918493A (zh) * 2007-12-06 2010-12-15 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 热塑性聚(亚芳基醚)/聚酰胺共混物及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4197379A (en) * 1976-03-03 1980-04-08 Monsanto Company Elastoplastic compositions of rubber and polyamide
JPH0680875A (ja) 1991-06-13 1994-03-22 Tonen Chem Corp ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物
DE19745700A1 (de) * 1997-10-16 1999-04-22 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Thermoplastische Elastomrer-Formmassen
DE19745701A1 (de) * 1997-10-16 1999-04-22 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Flexible thermoplastische Polyamid-Formmassen
JP2000327903A (ja) * 1999-05-18 2000-11-28 Riken Corp シールリング
JP4790923B2 (ja) * 2001-03-22 2011-10-12 三菱電線工業株式会社 シール材
US7022769B2 (en) * 2003-07-15 2006-04-04 Freudenberg-Nok General Partnership Dynamic vulcanization of fluorocarbon elastomers
JP4765628B2 (ja) * 2003-09-29 2011-09-07 日本ゼオン株式会社 熱可塑性エラストマー組成物及び成形物
US8252458B2 (en) * 2003-10-09 2012-08-28 Eveready Battery Company, Inc. Electrolyte-absoring, non-permeable sealing materials
US20060142491A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Freudenberg-Nok General Partnership Thermoplastic vulcanizate with high temperature processing aid
JP4794932B2 (ja) * 2005-07-21 2011-10-19 ニチアス株式会社 シール構造体及びその製造方法
JP2007119581A (ja) 2005-10-27 2007-05-17 Unitika Ltd ポリアミド樹脂組成物および成形品
DE102008012526A1 (de) * 2008-03-04 2009-09-10 Lanxess Deutschland Gmbh Vernetzbare Zusammensetzungen, daraus erhältliche thermoplastische Elastomere und deren Verwendung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86107641A (zh) * 1986-03-21 1987-10-07 微刻印公司 密封环
CN1847315A (zh) * 2004-04-12 2006-10-18 汎塑料株式会社 聚亚芳基硫醚树脂组合物及其模制品
CN101218294A (zh) * 2005-08-08 2008-07-09 日油株式会社 热塑性弹性体合成物
JP2008280514A (ja) * 2007-04-12 2008-11-20 Asahi Kasei Chemicals Corp ポリアミド樹脂組成物及び成形品
CN101918493A (zh) * 2007-12-06 2010-12-15 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 热塑性聚(亚芳基醚)/聚酰胺共混物及其制备方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
彭治汉: "《塑料工业手册（聚酰胺）》", 31 January 2001, 化学工业出版社 *
徐炽焕: "日本热塑性弹性体的发展", 《弹性体》 *
杨鸣波: "《高分子材料手册上》", 31 July 2009, 化学工业出版社 *
查尔斯 A. 哈珀: "《塑料、弹性体、复合材料手册：性能及加工（原著第四版）》", 31 October 2007, 化学工业出版社 *
那洪东: "动态交联技术", 《世界橡胶工业》 *
高学文: "《新型塑料包装薄膜》", 31 July 2006, 化学工业出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107208800A (zh) * 2015-02-05 2017-09-26 Ｋｙｂ株式会社 密封装置
CN105754160A (zh) * 2016-03-25 2016-07-13 苏州莱特复合材料有限公司 一种制造汽车座椅套用复合材料及其制备方法
CN106317719A (zh) * 2016-08-23 2017-01-11 江苏中纤管道设备有限公司 一种呼吸阀密封圈材料
CN106317720A (zh) * 2016-08-23 2017-01-11 江苏中纤管道设备有限公司 一种密封圈材料的制备方法
CN114929802A (zh) * 2020-01-07 2022-08-19 Nok株式会社 氟橡胶组合物
CN114929802B (zh) * 2020-01-07 2023-12-26 Nok株式会社 氟橡胶组合物

Also Published As

Publication number Publication date
US20140097574A1 (en) 2014-04-10
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JP5386052B2 (ja) 2014-01-15
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EP2719928A4 (en) 2015-07-22

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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