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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fluor enthaltendes Gummigemisch, welches als ein Material zum Formen von Dichtungsteilen, wie bspw. Öldichtungen, geeignet ist, und ein Dichtungsteil, welches durch Verwendung des Fluors enthaltenden Gummigemischs ausgebildet ist.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Als ein Material zum Formen von Dichtungsteilen, wie bspw. Öldichtungen, ist vorzugsweise ein Fluor enthaltendes Gummi verwendet, das z. B. hervorragende Hitzebeständigkeit, Ölbeständigkeit, und chemische Beständigkeit aufweist (siehe z. B. japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2008-138017 (
JP 2008-138017A )). Ein Verstärkungseffekt des Fluor enthaltenden Gummis aufgrund von Ruß bzw. Carbon Black, welches als ein Verstärkungsmaterial dient, ist etwa zweimal größer als Verstärkungseffekte von anderen Gummis, und somit kann das Mischverhältnis des Rußes reduziert werden. Dennoch. vom gegenüberliegenden Standpunkt aus, macht eine übermäßige Beimischung des Rußes zur Verstärkung das Vulkanisat übermäßig hart, wodurch sich die Gummielastizität verschlechtert. Hinsichtlich dessen kann gesagt werden, dass der Mischanteil des Rußes beschränkt ist.
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Der Fluor enthaltende Gummi ist teurer als andere Gummis. Folglich, wenn bspw. Kostenreduzierung von Dichtungsteilen betrachtet wird, ist es erwünscht, den Anteil des Fluor enthaltenden Gummis so weit wie möglich zu reduzieren, indem eine große Menge an Ruß oder anderen Bestandteilen als Füllstoff beigemischt werden. Angesichts dessen ist es üblich, dass Ruß mit großem Partikeldurchmesser mit einem Partikeldurchmesser von 90 nm oder mehr und mit einem relativ kleinen Verstärkungseffekt in so großen Mengen wie möglich als ein Verstärkungsmaterial beigemischt wird, welches als ein Füllstoff dient, innerhalb eines Bereichs, in dem verhindert werden kann, dass die Härte des Vulkanisats zunimmt und die Gummielastizität erhalten bleiben kann.
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Allerdings, da die Interaktion bzw. Wechselbeziehung zwischen Partikeln eines solchen Rußes mit großem Partikeldurchmesser schwach ist und der Ruß leicht von dem Vulkanisat abfällt, verschlechtert sich die Abnutzungsbeständigkeit des Vulkanisats problematisch, insbesondere, wenn der Ruß in einer großen Menge beigemischt ist. Um diese Verschlechterung der Abnutzungsbeständigkeit zu verhindern, ist weiteres Beimischen von Festschmierstoffen, wie bspw. Polytetrafluorethylen (PTFE) und Graphit untersucht worden. Jedoch hat der Festschmierstoff generell eine niedrige Affinität zu dem Fluor enthaltenden Gummi und wird leicht ein Startpunkt für Brüche. Somit, wenn der Festschmierstoff beigemischt wird, tritt ein neues Problem auf, dass die Zugfestigkeit des Vulkanisats sich verschlechtert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Fluor enthaltendes Gummigemisch bereitzustellen, welches ein Vulkanisat mit hervorragender Abnutzungsbeständigkeit, mit einem minimalen Anteil an Fluor enthaltendem Gummi ausbilden kann, der verhindern kann, dass die Härte des Vulkanisats zunimmt, um die Gummielastizität, selbst ohne Beimischen eines Festschmierstoffs, welcher die Zugfestigkeit reduziert, zu erhalten, und ein Dichtungsteil bereitzustellen, welches aus dem Vulkanisat des Fluor enthaltenden Gummigemischs hergestellt ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, beinhaltet ein Fluor enthaltendes Gummi Ruß mit großem Partikeldurchmesser, welcher einen Partikeldurchmesser von 90 nm oder mehr aufweist und Ruß zum Einfärben, welcher einen Partikeldurchmesser von 30 nm oder weniger aufweist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorhergehenden und weiteren Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen dazu benutzt werden, gleiche Elemente zu repräsentieren und wobei:
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1 einen Graphen darstellt, der Ergebnisse von Abriebprüfungen und Härteprüfungen nach DIN der Beispiele 1 bis 4 der vorliegenden Erfindung, des Vergleichsbeispiels 1, und dem Stand der Technik-Beispiel 1 darstellt; und
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2 einen Graphen darstellt, der Ergebnisse von Abriebprüfungen und Härteprüfungen nach DIN der Beispiele 1 und 5 der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik-Beispiel 1 abbildet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein Fluor enthaltendes Gummigemisch der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Fluor enthaltenden Gummi, Ruß mit großem Partikeldurchmesser, welcher einen Partikeldurchmesser von 90 nm oder mehr aufweist, und Ruß zum Einfärben, welcher einen Partikeldurchmesser von 30 nm oder weniger aufweist. Als der Fluor enthaltende Gummi, werden ein oder zwei oder mehr Typen von unterschiedlichen Polymeren verwendet, die Fluor in Molekülen aufweisen, vulkanisierbar sind, und auch Gummielastizität aufweisen, wenn sie vulkanisiert sind. Beispiele für den Fluor enthaltenden Gummi umfassen vinylidenfluorid-basierte (FKM) Polymere, wie bspw. ein binäres Vinylidenfluorid-Chlortrifluorethylen Copolymer, ein binäres Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen Copolymer, und ein Vinylidenfluor-ternäres Hexafluorpropylen-Tetrafluorethylen Copolymer/Vinylidenfluor-Hexafluorpropylen-Tetrafluorethylen Terpolymer; tetrafluorethylen-propylen-basierte (FEPM) Polymere; und tetrafluorethylen-perfluorvinylether-basierte (FFKM) Polymere.
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Die Fluor enthaltenden Gummis sind nach ihren Vulkanisationsarten klassifiziert in bspw. ein Polyol-Vulkanisationssystem, ein Peroxid-Vulkanisationssystem, ein Isocyanat-Vulkanisationssystem, und ein Polyamin-Vulkanisationssystem, und ein jedes davon kann verwendet werden. Manche der Fluor enthaltenden Gummis enthalten bereits ein eventuell hinzugefügtes Härtemittel bzw. einen eventuell hinzugefügten Härter. Es kann also ein Härtemittel enthaltender Gummi verwendet werden. Unter diesen sind insbesondere ein vinylidenfluorid-basierter Fluor enthaltender Gummi des Polyol-Vulkanisationssystems und auch der Härter enthaltende Typ für den Gebrauch geeignet, da er ein Vulkanisat ausbilden kann, welches bspw. herausragende Einsatzflexibilität und Handhabbarkeit aufweist und auch herausragende Gummielastizität, Abnutzungs- bzw. Abriebbeständigkeit, und Zugfestigkeit aufweist.
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Der Partikeldurchmesser des Rußes mit großem Partikeldurchmesser ist auf 90 nm oder mehr beschränkt. Denn Ruß zur Verstärkung mit einem Partikeldurchmesser kleiner als dieser Bereich hat einen großen Verstärkungseffekt, und demzufolge ist der totale/gesamte Mischanteil des Rußes, der verhindern kann, dass die Härte des Vulkanisats ansteigt, um die Gummielastizität zu erhalten, beschränkt, so dass der Effekt einer relativen Reduzierung des Anteils an Fluor enthaltendem Gummi nicht erreicht werden kann.
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In Anbetracht des Niederhaltens/Unterdrückens des Verstärkungseffekts, um die Härte des Vulkanisats weiter daran zu hindern zuzunehmen, ist der Partikeldurchmesser des Rußes mit großem Partikeldurchmesser bevorzugt, insbesondere auch innerhalb des Bereichs größer zu wählen und beträgt vorzugsweise 100 nm oder mehr, und insbesondere vorzugsweise 120 nm oder mehr. Indes, noch innerhalb des Bereichs, beträgt der Partikeldurchmesser des Rußes mit großem Partikeldurchmesser vorzugsweise 150 nm oder weniger, und insbesondere vorzugsweise 130 nm oder weniger.
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Ruß mit großem Partikeldurchmesser, welcher einen Partikeldurchmesser oberhalb dieses Bereichs aufweist, kann keine ausreichende Interaktion bzw. Wechselwirkung zwischen Partikeln erhalten, selbst wenn sie zusammen mit Ruß zum Einfärben verwendet werden, sodass der Ruß mit großem Partikeldurchmesser einfach von dem Vulkanisat abfallen kann, was zu einer Reduktion der Abriebbeständigkeit führt. Die Dibutylphthalat(DBP)-Ölabsorption des Rußes mit großem Durchmesser beträgt vorzugsweise 20 ml/100 g oder mehr, und insbesondere vorzugsweise 40 ml/100 g oder mehr. Diese DBP-Ölabsorption beträgt auch vorzugsweise 70 ml/100 g oder weniger, und insbesondere vorzugsweise 45 ml/100 g oder weniger.
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Ruß mit großem Partikeldurchmesser, dessen DBP-Ölabsorption kleiner ist als dieser Bereich, ist schwer gleichmäßig in dem Fluor enthaltenden Gummi zu verteilen. Diese Schwierigkeit kann Ungleichgewichte in der Verteilung des Rußes verursachen, wodurch bspw. Ungleichmäßigkeit in Festigkeit oder Härte des Vulkanisats verursacht werden. Ruß mit großem Partikeldurchmesser, dessen DBP-Ölabsorption größer ist als der Bereich, hat einen größeren Verstärkungseffekt. Dieser größere Verstärkungseffekt kann den totalen Mischanteil des Rußes beschränken, um zu verhindern, dass die Härte des Vulkanisats zunimmt. Dadurch wird die Gummielastizität erhalten, sodass der Teil des Fluor enthaltenden Gummis nicht verhältnismäßig reduziert werden muss.
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Im Gegensatz dazu kann der Ruß mit großem Partikeldurchmesser durch Verwendung von Ruß mit großem Partikeldurchmesser, dessen DBP-Ölabsorption dem vorher beschriebenen Bereich entspricht, so gleichmäßig wie möglich in dem Fluor enthaltenden Gummi verteilt werden, wodurch ein Vulkanisat ausgebildet werden kann, dessen Festigkeit und Härte, zum Beispiel, gleich sind. Selbst wenn der Mischanteil weiter gesteigert wird, kann verhindert werden, dass die Härte des Vulkanisats zunimmt, um die bevorzugte Gummielastizität zu erhalten, und somit kann der Anteil des Fluor enthaltenden Gummis weiter verhältnismäßig/relativ reduziert werden.
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Der Mischanteil des Rußes mit großem Partikeldurchmesser beträgt vorzugsweise 20 Massenteile oder mehr, und insbesondere vorzugsweise 25 Massenteile oder mehr pro 100 Massenteile des Fluors enthaltenden Gummis. Dieser Mischanteil beträgt auch vorzugsweise 40 Massenteile oder weniger, und insbesondere vorzugsweise 35 Massenteile oder weniger.
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Wenn der Mischanteil unterhalb dieses Bereichs liegt, kann der Verstärkungseffekt der Beimischung des Rußes mit großem Partikeldurchmesser nicht ausreichend erhalten werden, so dass sich bspw. die Abnutzungsbeständigkeit oder die Zugfestigkeit des Vulkanisats verschlechtern können.
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Wenn der Mischanteil den vorher beschriebenen Bereich übersteigt, ist es wahrscheinlich, dass der übermäßig beigemischte Ruß mit großem Partikeldurchmesser von dem Vulkanisat abfällt, und sich demzufolge die Abnutzungsbeständigkeit verschlechtern kann. Des Weiteren kann das Vulkanisat so hart werden, dass die Gummielastizität verloren geht. Wenn ein Fluor enthaltender Gummi des vorher beschriebenen Härter enthaltenden Typs als der Fluor enthaltende Gummi, welcher die Referenz für den Mischanteil darstellt, verwendet wird, muss der Mischanteil des Rußes mit großem Partikeldurchmesser innerhalb des vorher beschriebenen Bereichs festgelegt sein, unter der Annahme, dass die totale/gesamte Menge an Fluor enthaltendem Gummi mit dem enthaltenen Härter 100 Massenteile beträgt. Dies bezieht sich bspw. auf einen Vulkanisationsbeschleuniger, einen Säureakzeptor, und einen Verarbeitungshilfsstoff, welche später beschrieben werden.
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Der Partikeldurchmesser des Rußes zum Einfärben ist auf 30 nm oder weniger begrenzt. Dies beruht darauf, dass Ruß zum Einfärben mit einem Partikeldurchmesser oberhalb dieses Bereichs einen großen Verstärkungseffekt aufweist, und dadurch der totale Mischanteil des Rußes, welcher verhindern kann, dass die Härte des Vulkanisats zunimmt, um die Gummielastizität zu erhalten, begrenzt ist, sodass der Effekt des relativen Reduzierens des Anteils des Fluor enthaltenden Gummis nicht erhalten werden muss.
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Dies beruht auch darauf, dass die Wechselwirkung schwach wird, sodass der Effekt der Verbesserung der Abnutzungsbeständigkeit des Vulkanisats durch Verstärkung der Wechselwirkung zwischen Rußpartikeln mit großem Partikeldurchmesser, um zu verhindern, dass der Ruß abfällt, nicht erhalten werden kann. Um diese Effekte, noch innerhalb des Bereichs, weiter zu verbessern, beträgt der Partikeldurchmesser des Rußes zum Einfärben vorzugsweise 26 nm oder weniger. Die untere Grenze des Partikeldurchmessers des Rußes zum Einfärben, ist nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Jeder der verschiedenen Ruße zum Einfärben kann verwendet werden, der als ein Ruß zum Einfärben eingeordnet ist, welcher einen minimalen Partikeldurchmesser aufweist, insbesondere einen solchen Partikeldurchmesser, der im Bereich von etwa 10 nm liegt.
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Dennoch neigen kleinere Partikeldurchmesser des Rußes zum Einfärben dazu, den Verstärkungseffekt zu verstärken, wodurch die Härte des Vulkanisats ansteigt. Um zu verhindern, dass die Härte zunimmt, noch innerhalb des Bereichs, beträgt der Partikeldurchmesser des Rußes zum Einfärben vorzugsweise 15 nm oder mehr, und insbesondere vorzugsweise 18 nm oder mehr.
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Die DBP-Ölabsorption des Rußes zum Einfärben beträgt vorzugsweise 40 ml/100 g oder mehr, und insbesondere vorzugsweise 50 ml/100 g oder mehr. Diese DBP-Ölabsorption beträgt ebenfalls vorzugsweise 120 ml/100 g oder weniger.
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Ruß zum Einfärben, dessen DBP-Ölabsorption geringer ist als dieser Bereich, ist schwer in dem Fluor enthaltenden Gummi gleichmäßig zu verteilen. Diese Schwierigkeit kann Ungleichgewichte in der Verteilung des Rußes verursachen, wodurch eine Ungleichmäßigkeit des Effekts der Wechselwirkungsverstärkung des Rußes mit großem Partikeldurchmesser in dem Vulkanisat verursacht wird. Folglich kann der Ruß mit großem Partikeldurchmesser nur teilweise daran gehindert werden, von dem Vulkanisat abzufallen, sodass sich die Abnutzungsbeständigkeit des Vulkanisats verschlechtern kann.
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Ruß zum Einfärben, dessen DBP-Ölabsorption oberhalb des Bereichs liegt, weist einen größeren Verstärkungseffekt auf. Dieser größere Verstärkungseffekt kann den totalen Mischanteil des Rußes begrenzen, um zu verhindern, dass die Härte des Vulkanisats zunimmt, um die Gummielastizität zu erhalten, sodass der Anteil des Fluor enthaltenden Gummis eventuell nicht relativ reduziert werden muss. Im Gegensatz dazu, ist es einfach, den Ruß zum Einfärben gleichmäßig zu verteilen, dessen DBP-Ölabsorption dem vorher beschriebenen Bereich in dem Fluor enthaltenden Gummi entspricht. Die Wechselwirkung des Rußes mit großem Partikeldurchmesser kann in dem Vulkanisat gleichmäßig verstärkt/gestärkt werden, um ein teilweises Abfallen zu verhindern. Somit kann die Abnutzungsbeständigkeit des Vulkanisats verbessert werden, und auch der Anteil des Fluor enthaltenden Gummis kann durch Erhöhen des Mischanteils verhältnismäßig reduziert werden, da der Verstärkungseffekt klein ist.
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Der Mischanteil des Rußes zum Einfärben beträgt vorzugsweise 3 Massenteile oder mehr, ferner vorzugsweise 5 Massenteile oder mehr, und insbesondere vorzugsweise 8 Massenteile oder mehr pro 100 Massenteile des Rußes mit großem Partikeldurchmesser. Dieser Mischanteil beträgt auch vorzugsweise 20 Massenteile oder weniger, ferner vorzugsweise 15 Massenteile oder weniger, und insbesondere vorzugsweise 12 Massenteile oder weniger. Wenn der Mischanteil unterhalb dieses Bereichs liegt, kann der Effekt der Verbesserung der Abnutzungsbeständigkeit des Vulkanisats durch Verwendung des Rußes zum Einfärben, kombiniert mit der Verstärkung der Wechselwirkung zwischen Partikeln des Rußes mit großem Partikeldurchmesser, und ein Verhindern des Abfallens des Rußes möglicherweise nicht ausreichend erhalten werden.
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Wenn der Mischanteil diesen Bereich übersteigt, wird das Vulkanisat so hart, dass die Gummielastizität verloren gehen kann. In dem Fluor enthaltenden Gummigemisch der vorliegenden Erfindung, können bspw. ein Vulkanisationsbeschleuniger, ein Säureakzeptor, und ein Verarbeitungshilfsstoff wie üblich beigemischt werden.
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Darunter wird als Vulkanisationsbeschleuniger bspw. Calciumhydroxid zweckmäßig für den Fluor enthaltenden Gummi eines Polyol-Vulkanisationssystems verwendet. Der Mischanteil des Calciumhydroxids beträgt vorzugsweise 3 Massenteile oder mehr, und beträgt vorzugweise 10 Massenteile oder weniger pro 100 Massenteile des Fluor enthaltenden Gummis. Beispiele des Säureakzeptors umfassen Magnesiumoxid und Bleioxid (Bleiglätte).
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Der Mischanteil des Säureakzeptors beträgt vorzugsweise 1 Massenteil oder mehr, und beträgt vorzugsweise 5 Massenteile oder weniger pro 100 Massenteile des Fluor enthaltenden Gummis. Beispiele des Verarbeitungshilfsstoffs umfassen verschiedene Wachse bzw. Paraffine. Insbesondere werden eine Reihe verschiedenartiger/verschiedengradiger Karnaubawachse bevorzugt. Der Mischanteil des Verarbeitungshilfsstoffs beträgt vorzugsweise 0,5 Massenteile oder mehr, und beträgt vorzugsweise 5 Massenteile oder weniger pro 100 Massenteile des Fluor enthaltenden Gummis.
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Beispiele des Dichtungsteils der vorliegenden Erfindung umfassen eine Reihe von Öldichtungen, Dichtungen, O-Ringe, und Dichtungsscheiben. Diese Dichtungsteile werden durch Ausbilden des Fluor enthaltenden Gummigemischs, welches durch Beimischen der vorher beschriebenen Bestandteile in bestimmten Anteilen erlangt wird, in einer bestimmten Form durch beliebige Formgebungsverfahren, wie bspw.
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Spritzgießen, Strangpressen, und Pressen, und anschließendes Vulkanisieren des resultierenden Fluor enthaltenden Gummigemischs hergestellt.
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Beispiel 1
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In 100 Massenteilen eines vinylidenfluorid-basierten Fluor enthaltenden Gummis eines Polyol-Vulkanisationssystems und auch eines Härter enthaltenden Typs [Dyneon (eingetragene Marke) FE5641 Q hergestellt von Sumitomo 3M Ltd., binäres Copolymer, Fluorgehalt: 65,9%], wurden die unten in Tabelle 1 gegebenen Bestandteile beigemischt und durchgeknetet, um ein Fluor enthaltendes Gummigemisch vorzubereiten. Tabelle 1
| Bestandteil | Massenteile |
| Ruß mit großem Partikeldurchmesser | 30 |
| Ruß zum Einfärben | 3 |
| Vulkanisationsbeschleuniger | 6 |
| Säureakzeptor | 3 |
| Verarbeitungshilfsstoff | 1 |
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Im Folgenden werden die jeweiligen Bestandteile aus Tabelle 1 beschrieben.
Ruß mit großem Partikeldurchmesser: Asahi #15 hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd. [mittlerer Partikeldurchmesser: 122 nm, DBP-Ölabsorption (A-Verfahren): 41 ml/100 g]
Ruß zum Einfärben: Sun Black (eingetragene Marke) SB300 hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd. [mittlerer Partikeldurchmesser 18 nm, DBP-Ölabsorption (A-Verfahren): 119 ml/100 g]
Vulkanisationsbeschleuniger: Calciumhydroxid, CALDIC #2000 hergestellt von Ohmi Chemical Industry Co., Ltd.
Säureakzeptor: Magnesiumoxid, Kyowamag (eingetragene Marke) 150 hergestellt von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
Verarbeitungshilfsstoff: gereinigtes Karnaubawachs Nr. 1 Puder
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Anschließend wurde das vorbereitete Fluor enthaltende Gummigemisch in einer Plattenform ausgebildet mit einer Dicke von 6 mm oder mehr, und wurde zuerst bzw. primär durch Erhitzen bei 170°C für 10 Minuten vulkanisiert. Danach wurde die erhaltene Platte zusätzlich bzw. sekundär durch Erhitzen bei 230°C für 10 Stunden vulkanisiert, und wurde dann in eine Scheibenform mit einem Durchmesser von 16,0 ± 0,2 mm geschnitten, um einen Probekörper/Prüfling für die DIN Abriebprüfung herzustellen, welche in der japanischen Industrienorm JIS K6264-2: 2005 „Gummi, vulkanisierte oder thermoplastische Bestimmung der Abnutzungsbeständigkeit – Teil 2: Prüfverfahren" spezifiziert ist.
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Beispiel 2
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Ein Fluor enthaltendes Gummigemisch wurde vorbereitet, um einen Probekörper in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 herzustellen, außer dass Sun Black SB720 [mittlerer Partikeldurchmesser: 20 nm, DBP-Ölabsorption (A-Verfahren): 56 ml/100 g] hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd. in der gleichen Menge beigemischt wurde wie der Ruß zum Einfärben.
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Beispiel 3
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Ein Fluor enthaltendes Gummigemisch wurde vorbereitet, um einen Prüfkörper in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 herzustellen, außer dass Sun Black SB200 [mittlerer Partikeldurchmesser: 26 nm, DBP-Ölabsorption (A-Verfahren): 100 ml/100 g] hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd. in der gleichen Menge beigemischt wurde wie der Ruß zum Einfärben.
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Beispiel 4
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Ein Fluor enthaltendes Gummigemisch wurde vorbereitet, um einen Prüfkörper in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 herzustellen, außer dass Sun Black SB910 [mittlerer Partikeldurchmesser: 14 nm, DBP-Ölabsorption (A-Verfahren): 55 ml/100 g] hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd. in der gleichen Menge beigemischt wurde, wie der Ruß zum Einfärben.
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Vergleichsbeispiel 1
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Ein Fluor enthaltendes Gummigemisch wurde vorbereitet, um einen Prüfkörper in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 herzustellen, außer dass Sun Black SB260 [mittlerer Partikeldurchmesser: 45 nm, DBP-Ölabsorption (A-Verfahren): 114 ml/100 g] hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd., in der gleichen Menge beigemischt wurde wie der Ruß zum Einfärben.
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Stand der Technik-Beispiel 1
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Ein Fluor enthaltendes Gummigemisch wurde vorbereitet, um einen Prüfkörper in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 herzustellen, außer dass Ruß zum Einfärben nicht beigemischt wurde und der Mischanteil des Rußes mit großem Partikeldurchmesser 35 Massenteile betrug.
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DIN Abriebprüfung
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Auf jeden der in den Beispielen 1 bis 4, dem Vergleichsbeispiel 1, und dem Stand der Technik-Beispiel 1 hergestellten Prüfkörper wurde die DIN Abriebprüfung, spezifiziert in der JIS K6264-2: 2005 ausgeführt, um die Abnutzungsbeständigkeit zu evaluieren bzw. zu bewerten.
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Die Testbedingungen waren wie folgt: Schleifleinen bzw. Schleifgewebe (Aluminiumoxid Korngröße P60), Presslast (7,5 N), Roll- bzw. Walz-Drehgeschwindigkeit (40 min–1) und Abnutzungsstrecke (40 m).
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Härteprüfung
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Auf jedem der in den Beispielen 1 bis 4, dem Vergleichsbeispiel 1, und dem Stand der Technik Beispiel 1 hergestellten Prüfkörper wurde die Durometer-Härte Typ A gemessen. Härteunterschiede zu der Härte des Stand der Technik-Beispiels 1, welches als eine Referenz (±0) dient, wurden ermittelt, um Härteänderungen zu evaluieren bzw. zu bewerten.
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Die Ergebnisse sind in 1 gegeben.
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Von 1 wurde ersichtlich, dass sowohl in dem Vergleichsbeispiel 1, in dem Ruß mit großem Partikeldurchmesser, welcher einen Partikeldurchmesser von 90 nm oder mehr aufweist, und Ruß zum Einfärben mit einem Partikeldurchmesser über 30 nm beigemischt sind, als auch in dem Stand der Technik-Beispiel 1, in dem Ruß zum Einfärben nicht beigemischt wurde, die Abnutzungsmenge groß und die Abnutzungsbeständigkeit unzureichend war.
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Im Gegensatz dazu, wurde ersichtlich, dass in all den Beispielen 1 bis 4, in denen Ruß mit großem Partikeldurchmesser, welcher einen Partikeldurchmesser von 90 nm oder mehr aufweist, und Ruß zum Einfärben mit einem Partikeldurchmesser von 30 nm oder weniger zusammen verwendet werden, die Abnutzungsbeständigkeit hervorragend war, da die Abnutzungsmengen geringer waren als die des Vergleichsbeispiels 1 und des Stand der Technik-Beispiels 1.
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Ebenfalls wurde von den Ergebnissen der Beispiele 1 bis 4 ersichtlich, dass der Partikeldurchmesser des Rußes zum Einfärben vorzugsweise 15 nm oder mehr betrug, und insbesondere vorzugsweise 18 nm oder mehr, noch innerhalb des Bereichs gleich oder kleiner als 30 nm betrug, um zu verhindern, dass die Härte des Vulkanisats zunimmt.
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Beispiel 5
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Ein Fluor enthaltendes Gummigemisch wurde vorbereitet, um einen Prüfkörper in derselben Weise wie in Beispiel 1 herzustellen, außer dass Asahi #51 [mittlerer Partikeldurchmesser: 91 nm, DBP-Ölabsorption (A-Verfahren): 67 ml/100 g], hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd., in derselben Menge beigemischt wurde wie der Ruß mit großem Partikeldurchmesser.
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Vergleichsbeispiel 2
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Ein Fluor enthaltendes Gummigemisch wurde versucht vorbereitet zu werden, um einen Prüfkörper in derselben Weise wie in Beispiel 1 herzustellen, außer dass Asahi #50 [mittlerer Partikeldurchmesser: 80 nm, DBP-Ölabsorption (A-Verfahren): 63 ml/100 g] hergestellt von Asahi Carbon Co., Ltd., in derselben Menge beigemischt wurde wie der Ruß mit großem Partikeldurchmesser. Jedoch wurde die Herstellung/Vorbereitung des Prüfkörpers und die DIN Abriebprüfung aufgegeben, da die vulkanisierte Platte so hart wurde, dass die Gummielastizität verloren ging.
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Die DIN Abriebprüfung wurde an dem Prüfkörper durchgeführt, der in Beispiel 5 hergestellt wurde, um die Abnutzungsbeständigkeit zu evaluieren/bewerten. Die Härteprüfung wurde ebenfalls durchgeführt, um die Härteänderung zu evaluieren/bewerten.
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Die Ergebnisse sind zusammen mit den Ergebnissen des Beispiels 1 und des Stand der Technik-Beispiels 1 in 2 gegeben.
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Von 2 wurde ersichtlich, dass der Partikeldurchmesser des Rußes mit großem Partikeldurchmesser 90 nm oder mehr betragen muss, und vorzugsweise 100 nm oder mehr beträgt, insbesondere vorzugsweise 120 nm oder mehr, um zu verhindern, dass die Härte des Vulkanisats zunimmt, und um die Gummielastizität zu erhalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- JIS K6264-2: 2005 „Gummi, vulkanisierte oder thermoplastische Bestimmung der Abnutzungsbeständigkeit – Teil 2: Prüfverfahren” [0034]
- JIS K6264-2: 2005 [0040]
