JP2015030819A - アクリルゴム組成物およびこれを備えたシール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性、耐圧縮永久歪み性、耐油性および耐寒性を向上できるアクリルゴムおよびシール装置を提供すること。
【解決手段】シート３０は、ＡＣＭ２０からなっている。ＡＣＭ２０の骨格モノマーがエチルアクリレートとブチルアクリレートとを混合したものであって、エチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、０．８〜１．３である。ＡＣＭ２０の架橋点モノマーは、カルボキシル基を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、アクリルゴム組成物およびシール装置に関する。

従来、アクリルゴム組成物としては、特開２００６−０３６８２６号公報（特許文献１）に記載されているものがある。このアクリルゴム組成物は、エチレンアクリルゴムを含有している。このエチレンアクリルゴムによって、軸受シールなどに要求される耐熱性や耐圧縮永久歪み性を得ている。

特開２００６−０３６８２６号公報

ところで、アクリルゴム組成物は、骨格モノマーと架橋点モノマーとからなっている。これら骨格モノマーと架橋点モノマーの種類および組合せにより、アクリルゴム組成物の材料特性を変化させることはできる。ここで、軸受シールなどに要求される耐熱性、耐圧縮永久歪み性、耐油性および耐寒性の要求を全て満たす材料は知られていない。このため、耐油性が低いエチレンアクリルゴムに添加剤を添加して、耐油性を向上させ、さらには耐寒性を向上させることが試みられている。

しかし、エチレンアクリルゴムの耐熱性、耐圧縮永久歪み性、耐油性および耐寒性を向上させる方策が知られていないのが現状である。

また、複数の骨格モノマーを混合する場合、混合されるいずれかの骨格モノマーの不利な特性の影響を強く受ける傾向があるが、相乗効果を効果的に発揮させる方策も知られていないのが現状である。

そこで、本発明の課題は、耐熱性、耐圧縮永久歪み性、耐油性および耐寒性を向上できるアクリルゴム組成物およびシール装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のアクリルゴム組成物は、
骨格モノマーがエチルアクリレートとブチルアクリレートとを混合したものであって、エチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、０．８〜１．３であり、
架橋点モノマーがカルボキシル基を有する第１のポリマーからなることを特徴としている。

本発明者は、ポリマーの骨格モノマーと架橋点モノマーの種類および組合せを多角的な視点に基づいて様々な試験を行い、検討した。

そして、ポリマーの骨格モノマーをエチルアクリレートとブチルアクリレートとを混合したものとし、エチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比を０．８〜１．３とすると共に、ポリマーの架橋点モノマーをカルボキシル基に固定すると、エチルアクリレートとブチルアクリレートとカルボキシル基との相乗効果を発揮できることを発見した。

上記構成のアクリルゴム組成物によれば、上記第１のポリマーの骨格モノマーがエチルアクリレートとブチルアクリレートとを混合したものであって、エチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、０．８〜１．３であり、上記第１のポリマーの架橋点モノマーがカルボキシル基を有する。このため、エチルアクリレートとブチルアクリレートとカルボキシル基の相乗効果を発揮できる。すなわち、エチルアクリレートによって耐熱性および耐油性を付与し、ブチルアクリレートによって耐寒性および耐圧縮永久歪み性を付与し、カルボキシル基を有する架橋点モノマーによって耐熱性、耐圧縮永久歪み性、加工性（成形性）、および貯蔵安定性を付与し、これらの相乗効果によって、アクリルゴム組成物の耐熱性、耐寒性、耐油性および耐圧縮永久歪み性を向上できる。

また、一実施形態のアクリルゴム組成物では、
上記第１のポリマーの骨格モノマーのエチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、０．９５〜１．０５である。

上記実施形態によれば、上記第１のポリマーの骨格モノマーのエチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、０．９５〜１．０５であるので、エチルアクリレートとブチルアクリレートとの重量比を最適化できて、アクリルゴム組成物の耐熱性、耐圧縮永久歪み性、耐油性および耐寒性をさらに向上できる。

また、一実施形態のアクリルゴム組成物では、
骨格モノマーがエチレンメチルアクリレートからなり、架橋点モノマーがカルボキシル基を有し、ガラス転移温度が−４０℃以下である第２のポリマーを、上記第１のポリマーに混合したものであり、
上記第１のポリマーと上記第２のポリマーとの全体を１００重量％とすると、上記第１のポリマーが６０〜８０重量％である一方、上記第２のポリマーが２０〜４０重量％であり、
上記第１のポリマーの骨格モノマーのエチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、１．０〜１．２である。

一般的に、異なるポリマーを混合する場合、混合されるいずれかのポリマーの不利な特性の影響を強く受ける傾向がある。そこで、本発明者は、異なるポリマーの種類および組合せを多角的な視点に基づいて様々な試験を行い、検討した。

そして、上記第２のポリマーを上記第１のポリマーに混合し、第１のポリマーが６０〜８０重量％である一方、第２のポリマーが２０〜４０重量％であり、第１のポリマーの骨格モノマーのエチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、１．０〜１．２であるとき、第１のポリマーと第２のポリマーとの相乗効果を効果的に発揮できることを発見した。

上記実施形態によれば、上記第２のポリマーを、上記第１のポリマーに混合したものであり、上記第１のポリマーと上記第２のポリマーとの全体を１００重量％とすると、上記第１のポリマーが６０〜８０重量％である一方、上記第２のポリマーが２０〜４０重量％であり、上記第１のポリマーの骨格モノマーのエチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、１．０〜１．２である。このため、第１のポリマーと第２のポリマーとの相乗効果を効果的に発揮できる。すなわち、第１のポリマーの耐熱性、耐寒性、耐油性および耐圧縮永久歪み性に、第２のポリマーの耐熱性および耐磨耗性を付与し、耐磨耗性と耐油性とを両立させて、アクリルゴム組成物の耐熱性、耐寒性、耐油性、耐圧縮永久歪み性および耐磨耗性を向上できる。

本発明のシール装置は、
芯金部材と、
上記芯金部材に固着された弾性部材と
を備え、
上記弾性部材は、
上記芯金部材に固着された基部と、
上記基部から延在すると共に、被摺動部材に摺動するリップ部と
を有し、
上記弾性部材は、上記アクリルゴム組成物からなることを特徴としている。

上記構成のシール装置によれば、上記弾性部材は、上記アクリルゴム組成物からなるので、耐熱性、耐寒性、耐油性および耐圧縮永久歪み性を向上できる。

本発明のアクリルゴム組成物およびシール装置によれば、上記第１のポリマーの骨格モノマーがエチルアクリレートとブチルアクリレートとを混合したものであって、エチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、０．８〜１．３であり、第１のポリマーの架橋点モノマーがカルボキシル基を有するので、耐熱性、耐寒性、耐油性および耐圧縮永久歪み性を向上できる。

本発明の第１実施形態であるアクリルゴム組成物のシートの概略図である。 上記アクリルゴム組成物のＡＣＭの化学構造を説明する図である。 上記ＡＣＭの骨格モノマーの化学構造を説明する図である。 上記ＡＣＭの２種類の骨格モノマーの化学構造を説明する図である。 上記アクリルゴム組成物を有するシール装置の周辺の模式断面図である。 第２実施形態のアクリルゴム組成物のシートの概略図である。 上記アクリルゴム組成物のＡＥＭの化学構造を説明する図である。 上記アクリルゴム組成物の実験例と比較例の評価結果を説明する図である。

以下、本発明を図示の実施形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるアクリルゴム組成物のシートについての概略図である。

図１に示すように、このアクリルゴム組成物は、第１のポリマーの一例としてのアクリルゴム（ＡＣＭ）２０からなっている。ＡＣＭ２０は、平板状のシート３０を形成している。なお、アクリルゴム組成物は、大別すると、主にＡＣＭと、エチレンアクリレートゴム（ＡＥＭ）とがある。

図２は、ＡＣＭ２０の化学構造を示す。

図２に示すように、ＡＣＭ２０は、骨格モノマー２１と、架橋点モノマー２２とからなっている。骨格モノマー２１は、エチルアクリレート（ＥＡ）およびブチルアクリレート（ＢＡ）を混合したものであって、ＥＡに対するＢＡの重量比は、０．８〜１．３であり、より好ましくは、０．９５〜１．０５である。架橋点モノマー２２は、カルボキシル基を有している。

カルボキシル基を有する架橋点モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、２−ペンテン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等が挙げられる。

活性塩素基を有する架橋点モノマー２２としては、例えば２−クロルエチルビニルエーテル、２−クロルエチルアクリレート、ビニルベンジルクロライド、ビニルクロルアセテート、アリルクロルアセテート等が挙げられる。

図３は、ＡＣＭ２０の骨格モノマー２１の化学構造を説明する図である。図４は、ＡＣＭ２０の骨格モノマー２１のエチルアクリレート（ＥＡ）およびブチルアクリレート（ＢＡ）の化学構造を示す。

図３に示すように、骨格モノマー２１は、主鎖２５と、側鎖のエステル構造（極性）２６と、側鎖のアルキル基２７とを有している。主鎖２５は、耐熱性に関係している。側鎖のエステル構造２６および側鎖のアルキル基２７は、耐油性、耐寒性、および耐熱性に関係している。

ＡＣＭ２０の骨格モノマー２１は、ＥＡおよびＢＡからなっている。ＥＡおよびＢＡの組み合わせが、ＡＣＭ２０の基本的な特性を決定している。なお、ＡＣＭ２０の骨格モノマー２１として、他に、メトキシエチルアクリレート（ＭＥＡ）がある。

表１は、一般的なＡＥＭおよびＡＣＭの骨格モノマーの耐環境特性、具体的には耐寒性、耐油性、および耐熱性を示している。表２は、一般的なＡＥＭおよびＡＣＭの架橋点モノマーの特性、具体的には耐熱性、耐圧縮永久歪み性、加工性を示している。

表１，２において、「◎」は、上記特性が特に優れていることを示している。同様に、「○」は、特性が優れていること、「△」は、特性がやや劣っていること、「×」は、特性が劣っていることをそれぞれ示している。

表１，２に示すように、ＡＣＭは、骨格モノマーや架橋点モノマーの種類によって、上記特性が大きく異なっている。

例えば、表１に示すように、ＢＡから成るＡＣＭの耐油性は、劣っているが、ＭＥＡからなるＡＣＭの耐油性は特に優れている。

表２に示すように、カルボキシル系の架橋点モノマーを有するＡＣＭは、耐熱性および耐圧縮永久歪み性が特に優れている。また、カルボキシル系の架橋点モノマーを有するＡＥＭは、耐熱性が特に優れている。

次に、シート３０の製造方法について説明する。

ＡＣＭ２０は、骨格モノマー２１および架橋点モノマー２２を、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合等の公知の方法で共重合させて得られる。ここで、架橋点モノマー２２は、骨格モノマー２１全体を１００重量％とすると、１〜５重量％である。

ＡＣＭ２０には、要求される特性に応じて、カーボンブラック、シリカなどの補強材や、グラファイト、ＰＴＦＥ、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤を単独、もしくは複数併用して添加される。

補強材は、主に補強性を高める目的で添加される。補強材の添加量は、ＡＣＭ２０全体を１００重量％とすると、６０〜８０重量％であるのが好ましい。補強材の添加量が６０重量％以下では、補強効果が低く、補強材の添加量が８０重量％以上では、ＡＣＭ２０の柔軟性が低下し、硬くて脆くなるので好ましくない。

固体潤滑剤は、主に磨耗性を高める目的で添加される。固体潤滑剤の添加量は、ＡＣＭ２０全体を１００重量％とすると、１０〜２０重量％であるのが好ましい。固体潤滑剤の添加量が１０重量％以下では、潤滑効果がほとんど得られず、固体潤滑剤の添加量が２０重量％以上では、ＡＣＭ２０は、硬くて脆くなるので、好ましくない。

上記添加物以外に、例えば、アセチレンブラック、アタバルジャイト、アルミナ、カオリンクレー、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ケイ酸カルシウム（ウォラストナイト）、ケイ酸カルシウム（ゾノトライト）、ケイ酸カルシウム（合成、アモルファス）、ケイ酸ジルコン、酸化亜鉛ウィスカー、ゼオライト、セビオライト、セリナイト、タルク、炭酸マグネシウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、長石粉、ハイドロタルサイト、バイロフィライト（ロー石クレー）、ファーネスブラック、ベントナイト、ホウ酸アルミニウム、マイカ（フロゴバイト）、マイカ（マスコバイト）、硫酸マグネシウム（モスハイジ）、亜硫酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、珪石粉末、珪藻土、合成シリカ（乾式）、合成シリカ（湿式）、黒鉛粉末、三酸化アンチモン、酸化ジルコン、酸化チタン（アナターゼ）、酸化チタン（ルチル）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛（乾式）、酸化亜鉛（湿式）、酸化鉄、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭化ケイ素、炭酸カルシウム（コロイド）、炭酸カルシウム（胡粉）、炭酸カルシウム（重質）、炭酸カルシウム（軟質）、炭酸バリウム、炭素繊維、窒化珪素、硫酸カルシウム（無水）、硫酸バリウム（バライト）、硫酸バリウム（沈降性）が、必要に応じて適宜添加されて用いられる。

なお、ＡＣＭ２０は、要求される特性に応じて、添加されるそれぞれの補強材、固体潤滑剤などの種類や添加量が異なっていてもよい。

ＡＣＭ２０は、インターミックス、加圧式ニーダー、密閉式バンバリーミキサー等の混練機または、オープンロール等を用いて製造される。

（実験例）
表３は、シート３０のＡＣＭ２０の骨格モノマー２１のＥＡとＢＡとの配合比率を変えた実験例１〜５の評価材料（ポリマーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）について、それぞれのＥＡとＢＡとの配合比率および特性の評価を示している。表４は、実験例１〜５の原料の配合を示している。

実験例１〜５の特性の評価は、以下のように行った。

耐寒性については、ＤＳＣ（Differential scanning calorimetry；示差走査熱量計）を用いて、シート３０のガラス転移温度を測定した。

耐熱性については、試験片の引張強さの変化率を算出した。具体的には、ＪＩＳ Ｋ６２５１に基づいて、シート３０からダンベル状３号形の試験片を作成し、この試験片の加熱前後における引張強さを測定し、その変化率を算出した。上記加熱は、１５０℃の環境下で、７２時間の条件で行った。

耐油性については、試験片の評価材料の引張強さの変化率を算出した。具体的には、ＪＩＳ Ｋ６２５１に基づいて、上記試験片を作成し、この試験片のＩＲＭ９０３オイルの浸漬前後における引張強さを測定し、その変化率を算出した。ＩＲＭ９０３オイルの浸漬は、１５０℃の環境下で、７２時間の条件で行った。

耐圧縮永久歪み性については、試験片の圧縮永久歪み率を算出した。具体的には、ＪＩＳ Ｋ６２６２に基づいて、シート３０から円筒型試験片を作成し、この試験片を２５％圧縮させた状態で、１７５℃の環境下で７２時間放置し、次いで、圧縮を開放した後の試験片の圧縮永久歪み率を測定した。

（実験例１）
骨格モノマーがＥＡとＢＡとを混合したものであって、ＥＡに対するＢＡの重量比が、０．５であり、架橋点モノマーがカルボキシル基を有するポリマーＡ１００重量％、補強材のカーボンブラック（ＦＥＦ）６０重量％、老化防止剤の４，４’ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン２重量％、架橋剤のヘキサメチレンジアミンカーバメイト０．６重量％、架橋促進剤のジオルトトリルグアニジン１重量％、加工助剤のステアリン酸（飽和脂肪酸）２重量％を、公知である加圧式ニーダーおよびオープンロールで混練した。そして、一次加硫を１８０℃で１０分間から１５分間行い、二次加硫を１８０℃で４時間行ってシート３０を作成した。得られたシート３０を用いて、上記耐寒性、耐熱性、耐油性および耐圧縮永久歪み性の測定および算出をした。結果を表３に示す。

（実験例２）
ポリマーＡの代わりに、骨格モノマーがＥＡとＢＡとを混合したものであって、ＥＡに対するＢＡの重量比が、０．８であり、架橋点モノマーがカルボキシル基を有するポリマーＢを用いた以外は、実験例１と同様にして、シート３０を作成し、同様に評価を行った。結果を表３に示す。

（実験例３）
ポリマーＡの代わりに、骨格モノマーがＥＡとＢＡとを混合したものであって、ＥＡに対するＢＡの重量比が、１．０であり、架橋点モノマーがカルボキシル基を有するポリマーＣを用いた以外は、実験例１と同様にして、シート３０を作成し、同様に評価を行った。結果を表３に示す。

（実験例４）
ポリマーＡの代わりに、骨格モノマーがＥＡとＢＡとを混合したものであって、ＥＡに対するＢＡの重量比が、１．３であり、架橋点モノマーがカルボキシル基を有するポリマーＤを用いた以外は、実験例１と同様にして、シート３０を作成し、同様に評価を行った。結果を表３に示す。

（実験例５）
ポリマーＡの代わりに、骨格モノマーがＥＡとＢＡとを混合したものであって、ＥＡに対するＢＡの重量比が、１．５であり、架橋点モノマーがカルボキシル基を有するポリマーＥを用いた以外は、実験例１と同様にして、シート３０を作成し、同様に評価を行った。結果を表３に示す。

実験例３の耐寒性、耐熱性、耐油性および耐圧縮永久歪み性の実測値を基準として、他の実験例１〜２および４〜５の実測値の比率を算出した。結果を表３に示す。この比率が１以上であれば、耐熱性，耐油性および耐圧縮永久歪み性が優れている。また、この比率が１より小さく、実測値が小さいほど、耐寒性が優れている。

表３に示すように、ＥＡに対するＢＡの重量比が０．５から１．５まで大きくなるにつれて、ガラス転移温度が低下し、耐寒性が向上している。耐熱性については、ＥＡに対するＢＡの重量比が大きくなるにつれて、引張強さの変化率が増加し、耐熱性が向上している。一方、耐油性については、ＥＡに対するＢＡの重量比が大きくなるにつれて、引張強さの変化率が減少し、耐油性が低下している。また、耐圧縮永久歪み性については、ＥＡに対するＢＡの重量比が大きくなるにつれて、圧縮永久歪み率が減少し、耐圧縮永久歪み性が向上している。

したがって、ＥＡに対するＢＡの重量比が、０．８〜１．３であり、さらに好ましくは、１．０であるとき、耐熱性、耐寒性、耐油性および耐圧縮永久歪み性を向上できる。ＥＡに対するＢＡの重量比が０．５の場合は、耐寒性、耐熱性、耐圧縮永久歪み性が低くなる。ＥＡに対するＢＡの重量比が１．５の場合は、耐油性が低くなる。

上記構成のシート３０によれば、ＡＣＭ２０の骨格モノマー２１がＥＡとＢＡとを混合したものであって、ＥＡに対するＢＡの重量比が、０．８〜１．３であり、ＡＣＭ２０の架橋点モノマー２２がカルボキシル基を有する。このため、ＥＡとＢＡとカルボキシル基の相乗効果を発揮できる。すなわち、ＥＡによって耐熱性および耐油性を付与し、ＢＡによって耐寒性および耐圧縮永久歪み性を付与し、カルボキシル基を有する架橋点モノマーによって耐熱性、耐圧縮永久歪み性、加工性（成形性）、および貯蔵安定性を付与し、これらの相乗効果によって、シート３０の耐熱性、耐寒性、耐油性および耐圧縮永久歪み性を向上できる。さらに、シート３０の長寿命化が図れる。

また、ＡＣＭ２０の骨格モノマー２１のＥＡに対するＢＡの重量比が、０．９５〜１．０５であるとき、ＥＡとＢＡとの重量比を最適化できて、シート３０の耐熱性、耐圧縮永久歪み性、耐油性および耐寒性をさらに向上できる。

図５は、シート３０を有するシール装置６０の周辺の模式断面図である。

図５に示すように、シール装置６０は、被摺動部材としての軸部材７０と、ハウジング８０との間における軸方向の一端部側の開口付近に配置されている。シール装置６０は、軸部材７０とハウジング８０との間における軸方向の一端部側の開口を密封（シール）している。軸部材７０とハウジング８０とシール装置６０とで囲まれた空間には、例えば潤滑油が封入されている。

シール装置６０は、環状の芯金部材６１および弾性部材６２を備える。

芯金部材６１は、断面略Ｌ字状の形状を有している。芯金部材６１は、筒状部６１Ａと、径方向延在部６１Ｂとからなる。筒状部６１Ａは、略軸方向に延在している。筒状部６１Ａは、ハウジング８０の内周面に内嵌されて固定されている。径方向延在部６１Ｂは、筒状部６１Ａの内周面の一端部から径方向の内方に延在している。

弾性部材６２は、基部６２Ａおよびリップ部６２Ｂを有する。基部６２Ａは、筒状部６１Ａの外周面と、径方向延在部６１Ｂの軸方向の外側の端面および内側の端面の一部と、および径方向延在部６１Ｂの径方向の内方の端面とを覆うように、芯金部材６１に固着されている。弾性部材６２は、シート３０を成形したＡＣＭ２０からなる環状の一体部材である。

リップ部６２Ｂは、略筒状の形状を有し、基部６２Ａの径方向の内方の端部から軸方向に突出している。リップ部６２Ｂの内周面は、径方向の内方に突出する環状の突出部６２Ｃを有し、この突出部６２Ｃが、被摺動部材としての軸部材７０に摺動するようになっている。リップ部６２Ｂの外周面において、突出部６２Ｃに径方向に重なる部分には、ばね嵌入溝６５が形成されている。このばね嵌入溝には、ばね６９が嵌入されている。ばね６９により、突出部６２Ｃを軸部材７０側に押圧して、シール装置６０の密封性能を向上するようにしている。

上記構成のシール装置によれば、弾性部材６２は、シート３０からなるので、シール装置６０の耐熱性、耐寒性、耐油性および耐圧縮永久歪み性を向上できる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態であるアクリルゴム組成物のシートについての概略図である。

上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、アクリルゴム組成物は、ＡＣＭ２０に、第２のポリマーの一例としてのＡＥＭ１０を混合したものからなっていて、平板状のシート３１を形成している。

ここで、ＡＣＭ２０とＡＥＭ１０との全体を１００重量％とすると、ＡＣＭ２０が６０〜８０重量％である一方、ＡＥＭ１０が２０〜４０重量％である。ＡＣＭ２０の骨格モノマー２１のＥＡに対するＢＡの重量比は、１．０〜１．２である。

図７は、ＡＥＭ１０の化学構造を示す。

図７に示すように、ＡＥＭ１０は、骨格モノマー１１と、架橋点モノマー１２とからなっている。ＡＥＭ１０の骨格モノマー１１は、エチレンおよびメチルアクリレートからなるエチレンメチルアクリレート（ＥＭＡ）である。ＡＥＭ１０の架橋点モノマー１２は、カルボキシル基を有している。

表５は、ＡＣＭの試作材と、ＡＥＭであるベイマックＧ，ベイマックＧＬＳ，ベイマックＤＰ，およびベイマックＵｌｔｒａ ＬＴ（いずれもデュポン社製）とのそれぞれのガラス転移温度を示している。上記ＡＣＭの試作材は、骨格モノマーがＥＡとＢＡとを混合したものであって、ＥＡに対するＢＡの重量比が、１．１であり、架橋点モノマーがカルボキシル基を有している。

ＡＥＭ１０は、ガラス転移温度が−４０℃以下であるベイマックＵｌｔｒａ ＬＴからなっている。

（実験例）
表６は、実験例１〜５および比較例１〜３の原料の配合を示している。表７は、実験例１〜５および比較例１〜３の主な配合比率と特性の評価を示している。

実験例１〜５および比較例１〜３の特性の評価は、以下のように行った。

磨耗試験については、試験片の磨耗体積を測定した。具体的には、ＪＩＳ Ｋ７２０４に基づいて、シート３１から円板の試験片を作成し、この試験片を雰囲気温度が室温の環境下で、磨耗輪Ｈ−２２、回転速度６０ｒｐｍ、試験回数１０００回、荷重９．８Ｎとして、試験片の磨耗体積を測定した。この磨耗体積の目標値は、７０ｍｍ^３以下である。

耐熱試験については、試験片の引張強さの変化率、硬さ変化、圧縮永久歪み率を算出した。具体的には、ＪＩＳ Ｋ６２５１に基づいて、シート３１からダンベル状３号形の試験片を作成し、この試験片の加熱前後における引張強さを測定し、その変化率を算出した。上記加熱は、１５０℃の環境下で、７２時間の条件で行った。

圧縮永久歪み率については、具体的には、ＪＩＳ Ｋ６２６２に基づいて、シート３１から大形円板試験片を作成した。この試験片を２５％圧縮させた状態で、１７５℃の環境下で７２時間放置し、次いで、圧縮を開放した後の試験片の圧縮永久歪み率を算出した。この圧縮永久歪み率の目標値は、２５％以下である。

耐油試験については、試験片の評価材料の引張強さの変化率、硬さ変化、体積変化率を算出した。具体的には、ＪＩＳ Ｋ６２５１に基づいて、シート３１からダンベル状３号形の試験片を作成し、この試験片のＩＲＭ９０３オイルの浸漬前後における引張強さ、硬さ、および体積を測定し、その変化率を算出した。ＩＲＭ９０３オイルの浸漬は、１５０℃の環境下で、７２時間の条件で行った。上記体積変化率の目標値は、４０％以下である。

（実験例１）
ＡＣＭ２０の上記試作材９０重量部（％）、ＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴ１０重量部、補強材のシーストＧ−ＳＯ（カーボンブラック、東海カーボン社製）６５重量部、ニップシールＥ７４Ｐ（湿式シリカ、東ソー・シリカ社製）９重量部、老化防止剤のノクラックＣＤ（大内新興化学工業社製）２重量部、架橋剤のＤｉａｋ No.１（デュポン社製）１．５重量％、架橋促進剤のノクセラーＤＴ（大内新興化学工業社製）１重量％、加工助剤のルナックＳ−７０Ｖ（花王社製）２重量部、加工助剤のアーミン１８Ｄ（ライオン社製）２重量部、加工助剤のフォスファノールＲＬ２１０（東邦化学工業社製）２重量部、カップリング剤のＡ−１８７Ｔ（日硝産業社製）０．５重量部を、公知である加圧式ニーダーおよびオープンロールで混練した。そして、一次加硫を１８０℃で１０分間から１５分間行い、二次加硫を１８０℃で４時間行ってシート３１を作成した。得られたシート３１を用いて、上記磨耗試験、耐熱試験、耐油試験の測定および算出をした。結果を表７に示す。

（実験例２）
ＡＣＭ２０の試作材を９０重量部から８０重量部に変え、ＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴを１０重量部から２０重量部に変えた以外は、実験例１と同様にして、シート３１を作成し、同様に評価を行った。結果を表７に示す。

（実験例３）
ＡＣＭ２０の試作材を９０重量部から７０重量部に変え、ＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴを１０重量部から３０重量部に変えた以外は、実験例１と同様にして、シート３１を作成し、同様に評価を行った。結果を表７に示す。

（実験例４）
ＡＣＭ２０の試作材を９０重量部から６０重量部に変え、ＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴを１０重量部から４０重量部に変えた以外は、実験例１と同様にして、シート３１を作成し、同様に評価を行った。結果を表７に示す。

（実験例５）
ＡＣＭ２０の試作材を９０重量部から５０重量部に変え、ＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴを１０重量部から５０重量部に変えた以外は、実験例１と同様にして、シート３１を作成し、同様に評価を行った。結果を表７に示す。

（比較例１）
ＡＣＭ２０の試作材を９０重量部から１００重量部に変え、ＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴを１０重量部から０重量部に変えた以外は、実験例１と同様にして、シート３１を作成し、同様に評価を行った。結果を表７に示す。

（比較例２）
ＡＣＭ２０の試作材を９０重量部から７０重量部に変え、ＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴ１０重量部をベイマックＧＬＳ３０重量部に変えた以外は、実験例１と同様にして、シート３１を作成し、同様に評価を行った。結果を表７に示す。

（比較例３）
ＡＣＭ２０の試作材を９０重量部から７０重量部に変え、ＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴ１０重量部をＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）のＴＬＰ１０Ｆ−１（三井・デュポンフロロケミカル社製）３０重量部に変えた以外は、実験例１と同様にして、シート３１を作成し、同様に評価を行った。結果を表７に示す。

図８は、実験例１〜５および比較例１〜３の磨耗体積と体積変化率とを示している。

表３および図８に示すように、ＡＣＭ２０の試作材の重量部が小さくなるにつれて、ＡＣＭ２０の試作材による耐油性が低下して、耐油試験の体積変化率が大きくなる。実験例５のようにＡＣＭ２０の試作材の重量部がベイマックＵｌｔｒａ ＬＴの重量部と同じ５０になると、上記体積変化率が４４％になって、目標値である４０％以下の範囲外となる。

また、実験例１のようにＡＣＭ２０の試作材９０重量部に対してＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴ１０重量部のとき、磨耗試験の磨耗体積は７２ｍｍ^３であって、目標値である７０ｍｍ^３以下の範囲外である。しかし、ＡＣＭ２０の試作材に対するＡＥＭ１０のベイマックＵｌｔｒａ ＬＴの重量比が大きくなるにつれて、ベイマックＵｌｔｒａ ＬＴによる耐磨耗性が向上して、上記磨耗体積は小さくなり、実験例２から５では、上記目標値の範囲内となる。

以上より、上記磨耗体積および上記体積変化率の目標値の範囲内となって、耐磨耗性と耐油性とを両立するのは、実験例２〜４である。

したがって、ＡＥＭ１０を、ＡＣＭ２０に混合したものであり、ＡＣＭ２０とＡＥＭ１０との全体を１００重量％とすると、ＡＣＭ２０が６０〜８０重量％である一方、ＡＥＭ１０が２０〜４０重量％であり、ＡＣＭ２０の骨格モノマー２１のＥＡに対するＢＡの重量比が、１．０〜１．２であるとき、ＡＣＭ２０とＡＥＭ１０との相乗効果を効果的に発揮できる。すなわち、ＡＣＭ２０の耐熱性、耐寒性、耐油性および耐圧縮永久歪み性に、ＡＥＭ１０の耐熱性および耐磨耗性を付与し、耐磨耗性と耐油性とを両立させて、シート３１の耐熱性、耐寒性、耐油性、耐圧縮永久歪み性および耐磨耗性を向上できる。

なお、上記第１，第２実施形態では、ＡＣＭ２０の架橋点モノマー２２は、カルボキシル基のみを有していたが、これに限らず、例えば、ＡＣＭの架橋点モノマーがカルボキシル基に加えて、さらに活性塩素基を有していてもよい。

また、上記第１，第２実施形態では、シール装置６０は、軸部材７０と、ハウジング８０との間に配置されていた。しかしながら、本発明のシール装置は、転がり軸受や、トランスミッションなど、使用環境が−４０℃〜１７０℃で、油中もしくは常に油と接触しているような製品であって、耐熱性、耐油性、耐圧縮永久歪み性、耐磨耗性、および耐寒性が要求される製品に使用されても良い。

また、上記第１，第２実施形態では、シール装置６０の芯金部材６１をハウジング８０に固定したが、本発明では、芯金部材を軸部材の外周面に固定しても良い。また、シール装置を転がり軸受に取り付けて、芯金部材を転がり軸受の外輪、内輪または中間輪に固定しても良い。

また、上記第１，第２実施形態では、シール装置６０の芯金部材６１が、筒状部６１Ａと、径方向延在部６１Ｂとを有していたが、本発明では、芯金部材が筒状部を有していなくても良い。

また、上記第１，第２実施形態では、シール装置６０は、ばね６９を有していたが、本発明では、ばねを有していなくても良く、他の形式のシール装置であっても良い。

１０ ＡＣＭ
１１，２１ 骨格モノマー
１２，２２ 架橋点モノマー
２０ ＡＥＭ
３０，３１ シート
６１ 芯金部材
６２ 弾性部材
６２Ａ 基部
６２Ｂ リップ部
７０ 軸部材

Claims (4)

1. 骨格モノマーがエチルアクリレートとブチルアクリレートとを混合したものであって、エチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、０．８〜１．３であり、
   架橋点モノマーがカルボキシル基を有する第１のポリマーからなることを特徴とするアクリルゴム組成物。
2. 請求項１に記載のアクリルゴム組成物において、
   上記第１のポリマーの骨格モノマーのエチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、０．９５〜１．０５であることを特徴とするアクリルゴム組成物。
3. 請求項１に記載のアクリルゴム組成物において、
   骨格モノマーがエチレンメチルアクリレートからなり、架橋点モノマーがカルボキシル基を有し、ガラス転移温度が−４０℃以下である第２のポリマーを、上記第１のポリマーに混合したものであり、
   上記第１のポリマーと上記第２のポリマーとの全体を１００重量％とすると、上記第１のポリマーが６０〜８０重量％である一方、上記第２のポリマーが２０〜４０重量％であり、
   上記第１のポリマーの骨格モノマーのエチルアクリレートに対するブチルアクリレートの重量比が、１．０〜１．２であることを特徴とするアクリルゴム組成物。
4. 芯金部材と、
   上記芯金部材に固着された弾性部材と
   を備え、
   上記弾性部材は、
   上記芯金部材に固着された基部と、
   上記基部から延在すると共に、被摺動部材に摺動するリップ部と
   を有し、
   上記弾性部材は、請求項１から３のいずれか１つに記載のアクリルゴム組成物からなることを特徴とするシール装置。

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