JP2018158972A

JP2018158972A - シール材

Info

Publication number: JP2018158972A
Application number: JP2017055870A
Authority: JP
Inventors: 耕生平野; Kosei Hirano; 池原　潤一郎; Junichiro Ikehara; 潤一郎池原; 寛西村; Hiroshi Nishimura; 智己西川; Tomomi Nishikawa; 浩己宮代; Hiroki Miyashiro
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2018-10-11
Anticipated expiration: 2037-03-22
Also published as: EP3378894A1; EP3378894B1; CN108623869A; CN108623869B; JP6500053B2; KR102103634B1; TW201835195A; KR20180107744A; TWI671346B

Abstract

【課題】ドレンに対して膨潤の小さいシール材を提供する。
【解決手段】シール材１０は、水素化ニトリルゴムをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されている。ゴム成分は、アクリロニトリル含量が４８質量％以上５２質量％以下の第１水素化ニトリルゴムと、それよりもアクリロニトリル含量が低い第２水素化ニトリルゴムとを含む。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明はシール材に関する。

水素化ニトリルゴムをゴム成分とするゴム組成物でシール材を形成することが知られている。特許文献１には、水素化ニトリルゴムにフッ素樹脂粉末及びカーボンブラックを配合すると共に水素化ニトリルゴムを有機化酸化物で架橋したゴム組成物で摺動部用のシール材を形成することが開示されている。

特開２０１３−１４２１４７号公報

ところで、空気圧用電磁弁では、スプールに外嵌め或いは内嵌めされるシール材のパッキンが圧縮空気に含まれる水と油とが混在したドレンに接触して膨潤すると、ハウジングとの間の摺動抵抗が高まり、その結果、作動性が低下して製品の短寿命化を招くという問題がある。

本発明の課題は、ドレンに対して膨潤が小さく且つ成形性が優れるシール材を提供することである。

本発明は、水素化ニトリルゴムをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されたシール材であって、前記ゴム成分は、アクリロニトリル含量が４８質量％以上５２質量％以下の第１水素化ニトリルゴムと、前記第１水素化ニトリルゴムよりもアクリロニトリル含量が低い第２水素化ニトリルゴムとを含む。

本発明によれば、水素化ニトリルゴムをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成され、そのゴム成分が、アクリロニトリル含量が４８質量％以上５２質量％以下の第１水素化ニトリルゴムと、それよりもアクリロニトリル含量が低い第２水素化ニトリルゴムとを含むことにより、ドレンに対して低膨潤で且つ優れた成形性を得ることができる。

実施形態に係るシール材の正面図である。図１ＡにおけるIB-IB断面図である。空気圧用電磁弁の動作を示す第１の説明図である。空気圧用電磁弁の動作を示す第２の説明図である。耐摩耗性の試験方法の説明図である。

以下、実施形態について詳細に説明する。

図１Ａ及びＢは、実施形態に係るシール材１０を示す。この実施形態に係るシール材１０は、例えば、空気圧用電磁弁のスプールに外嵌めされて往復運動用パッキンとして用いられる断面Ｄ形状のものである。

実施形態に係るシール材１０は、水素化ニトリルゴム（以下「ＨＮＢＲ」という。）をゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されている。より具体的には、実施形態に係るシール材１０は、ＨＮＢＲを主体とするゴム成分に架橋剤を含むゴム配合剤を配合して混練した未架橋ゴム組成物を調製し、その未架橋ゴム組成物を所定形状に成形して加熱及び加圧することによりゴム成分を架橋剤で架橋させたゴム組成物で形成されている。

ここで、ゴム成分はＨＮＢＲを主体とする。ゴム成分におけるＨＮＢＲの含有量は５０質量％よりも多く、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、最も好ましくは１００質量％である。ＨＮＢＲ以外のゴム成分としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。

そして、このＨＮＢＲを主体とするゴム成分は、アクリロニトリル含量が４８．０質量％以上５２．０質量％以下の第１水素化ニトリルゴム（以下「第１ＨＮＢＲ」という。）と、それよりもアクリロニトリル含量が低い第２水素化ニトリルゴム（以下「第２ＨＮＢＲ」という。）とを含む。このような実施形態に係るシール材１０によれば、ＨＮＢＲをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成され、そのゴム成分が、アクリロニトリル含量が４８．０質量％以上５２．０質量％以下の第１ＨＮＢＲと、それよりもアクリロニトリル含量が低い第２ＨＮＢＲとを含むことにより、ドレンに対して低膨潤で且つ優れた成形性を得ることができる。また、加えて、高い伸び特性を有し、例えば、空気圧用電磁弁のスプールに外嵌めする際に伸ばしたときの切断が抑制されるので、優れた作業性と共に高い歩留まりを得ることができる。これは、ゴム成分中のアクリロニトリル含量の高い第１ＨＮＢＲによってドレンに対する低膨潤及び高い伸び特性が得られる一方、第１ＨＮＢＲの低い成形性がアクリロニトリル含量の低い第２ＨＮＢＲによって補われることによるものであると推測される。

第１及び第２ＨＮＢＲとしては、例えば、ニトリル−共役ジエン共重合ゴムの共役ジエン単位部分を水素化したもの；ニトリル−共役ジエン−エチレン性不飽和モノマー三元共重合ゴムの共役ジエン単位部分を水素化したもの；ニトリル−エチレン性不飽和モノマー系共重合ゴム等が挙げられる。より具体的には、例えば、ブタジエン−アクリロニトリル共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合ゴム、イソプレン−アクリロニトリル共重合ゴム、ブタジエン−メチルアクリレート−アクリロニトリル共重合ゴムなどを水素化したもの；ブチルアクリレート−エトキシエチルアクリレート−ビニルクロロアセテート−アクリロニトリル共重合ゴム；ブチルアクリレート−エトキシエチルアクリレート−ビニルノルボルネン−アクリロニトリル共重合ゴム等が挙げられる。第１及び第２ＨＮＢＲのそれぞれは、これらのうちの１種又は２種以上を含んで構成されていることが好ましい。

ゴム成分における第１ＨＮＢＲの含有量は、ドレンに対する低膨潤、優れた成形性、及び高い伸び特性を得る観点から、好ましくは３０質量％以上９０質量％以下、より好ましくは６０質量％以上８５質量％以下である。ゴム成分における第２ＨＮＢＲの含有量は、ドレンに対する低膨潤、優れた成形性、及び高い伸び特性を得る観点から、好ましくは１０質量％以上７０質量％以下、より好ましくは１５質量％以上４０質量％以下である。

第１ＨＮＢＲの含有量の第２ＨＮＢＲの含有量に対する質量比（第１ＨＮＢＲの含有量／第２ＨＮＢＲの含有量）は、好ましくは３０（第１ＨＮＢＲ）／７０（第２ＨＮＢＲ）以上９０（第１ＨＮＢＲ）／１０（第２ＨＮＢＲ）以下、より好ましくは６０（第１ＨＮＢＲ）／４０（第２ＨＮＢＲ）以上８５（第１ＨＮＢＲ）／１５（第２ＨＮＢＲ）以下、更に好ましくは７０（第１ＨＮＢＲ）／３０（第２ＨＮＢＲ）以上８０（第１ＨＮＢＲ）／２０（第２ＨＮＢＲ）以下である。ドレンに対する低膨潤、優れた成形性、及び高い伸び特性に加えて、優れた耐摩耗性を得る観点から、ゴム成分における第１ＨＮＢＲの含有量は第２ＨＮＢＲの含有量よりも多いことが好ましい。

第１ＨＮＢＲのアクリロニトリル含量は、ドレンに対する低膨潤及び優れた成形性を得る観点から、好ましくは４８．５質量％以上５１．０質量％以下、より好ましくは４９．０質量％以上５０．０質量％以下である。第２ＨＮＢＲのアクリロニトリル含量は、ドレンに対する低膨潤及び優れた成形性を得る観点から、好ましくは１８質量％以上４７.９質量％以下、より好ましくは３６質量％以上４５質量％以下である。第１又は第２ＨＮＢＲが複数種のＨＮＢＲで構成される場合、そのアクリロニトリル含量は、第１又は第２ＨＮＢＲの含有量における各ＨＮＢＲの分率にそのアクリロニトリル含量を乗じたものの総和である。

第１及び第２ＨＮＢＲの平均アクリロニトリル含量は、ドレンに対する低膨潤及び優れた成形性を得る観点から、好ましくは２７質量％以上４９質量％以下、より好ましくは３４質量％以上４８質量％以下である。第１及び第２ＨＮＢＲの平均アクリロニトリル含量は、全ＨＮＢＲの含有量における第１ＨＮＢＲの分率に第１ＨＮＢＲのアクリロニトリル含量を乗じたものと第２ＨＮＢＲの分率に第２ＨＮＢＲのアクリロニトリル含量を乗じたものとの和である。

第１ＨＮＢＲのヨウ素価は、圧縮永久ひずみ等の優れた物性を得る観点から、好ましくは１１ｍｇ／１００ｍｇ以上５０ｍｇ／１００ｍｇ以下、より好ましくは２０ｍｇ／１００ｍｇ以上４０ｍｇ／１００ｍｇ以下である。第２ＨＮＢＲのヨウ素価は、圧縮永久ひずみ等の優れた物性を得る観点から、好ましくは７ｍｇ／１００ｍｇ以上６０ｍｇ／１００ｍｇ以下、より好ましくは２０ｍｇ／１００ｍｇ以上４０ｍｇ／１００ｍｇ以下である。第１又は第２ＨＮＢＲが複数種のＨＮＢＲで構成される場合、そのヨウ素価は、第１又は第２ＨＮＢＲの含有量における各ＨＮＢＲの分率にそのヨウ素価を乗じたものの総和である。

第１及び第２ＨＮＢＲの平均ヨウ素価は、圧縮永久ひずみ等の優れた物性を得る観点から、好ましくは１１ｍｇ／１００ｍｇ以上５０ｍｇ／１００ｍｇ以下、より好ましくは２０ｍｇ／１００ｍｇ以上４０ｍｇ／１００ｍｇ以下である。第１及び第２ＨＮＢＲの平均ヨウ素価は、全ＨＮＢＲの含有量における第１ＨＮＢＲの分率に第１ＨＮＢＲのヨウ素価を乗じたものと第２ＨＮＢＲの分率に第２ＨＮＢＲのヨウ素価を乗じたものとの和である。

第１ＨＮＢＲの１００℃におけるムーニー粘度は、ドレンに対する低膨潤及び優れた成形性を得る観点から、好ましくは５０ＭＬ_１＋４（１００℃）以上１００ＭＬ_１＋４（１００℃）以下、より好ましくは６０ＭＬ_１＋４（１００℃）以上９０ＭＬ_１＋４（１００℃）以下である。第２ＨＮＢＲの１００℃におけるムーニー粘度は、ドレンに対する低膨潤及び優れた成形性を得る観点から、好ましくは５０ＭＬ_１＋４（１００℃）以上１２０ＭＬ_１＋４（１００℃）以下、より好ましくは６０ＭＬ_１＋４（１００℃）以上９０ＭＬ_１＋４（１００℃）以下である。このムーニー粘度は、ＪＩＳＫ６３００に基づいて測定されるものである。

ゴム配合剤としては、老化防止剤、加工助剤、補強剤、可塑剤、架橋剤、共架橋剤等が挙げられる。

老化防止剤としては、例えば、芳香族第二級アミン系老化防止剤、アミン−ケトン系老化防止剤、ベンズイミダゾール系老化防止剤等が挙げられる。芳香族第二級アミン系老化防止剤としては、例えば、スチレン化ジフェニルアミン、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン、アルキル化ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、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が挙げられる。その他にもキノリン系、ヒドロキノン誘導体、モノフェノール系、ビス，トリス，ポリフェノール系、チオビスフェノール系、ヒンダートフェノール系等の老化防止剤も挙げられる。実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物は、これらのうちの１種又は２種以上を含有することが好ましく、ドレンに対する低膨潤及び優れた成形性を得る観点から、芳香族第二級アミン系老化防止剤を含有することがより好ましく、スチレン化ジフェニルアミンを含有することが更に好ましい。ゴム組成物における老化防止剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．５質量部以上１０質量部以下である。

加工助剤としては、例えば、ステアリン酸、ポリエチレンワックス、脂肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪アルコール等が挙げられる。実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物は、これらのうち１種又は２種以上を含有することが好ましい。ゴム組成物における加工助剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．５質量部以上１０質量部以下である。

補強剤としては、例えば、カーボンブラックやシリカが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ−３３９、ＨＡＦ、Ｎ−３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ−２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラック等が挙げられる。シリカは乾式法シリカや湿式法シリカ等が挙げられる。実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物は、これらのうち１種又は２種以上を含有することが好ましい。ゴム組成物における補強剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば１０質量％以上１００質量％以下である。

可塑剤としては、例えば、ポリエーテルエステル系可塑剤、アジピン酸エーテルエステル系可塑剤、トリメリット酸イソノニルエステル可塑剤等が挙げられる。ポリエーテルエステル系可塑剤としては、例えば、ポリエチレングリコールブタン酸エステル、ポリエチレングリコールイソブタン酸エステル、ポリエチレングリコールジ（２−エチルブチル酸）エステル、ポリエチレングリコール（２−エチルヘキシル酸）エステル、ポリエチレングリコールデカン酸エステル、アジピン酸ジブトキシエタノール、アジピン酸ジ（ブチルジグリコール）、アジピン酸ジ（ブチルポリグリコール）、アジピン酸ジ（２−エチルヘキシロキシエタノール）、アジピン酸ジ（２−エチルヘキシルジグリコール）、アジピン酸ジ（２−エチルヘキシルポリグリコール）、アジピン酸ジオクトキシエタノール、アジピン酸ジ（オクチルジグリコール）、アジピン酸ジ（オクチルポリグリコール）等が挙げられる。実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物は、これらのうち１種又は２種以上を含有することが好ましく、ドレンに対する低膨潤及び優れた成形性を得る観点から、ポリエーテルエステル系可塑剤を含有することがより好ましい。ゴム組成物における可塑剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．５質量％以上２０質量％以下である。

架橋剤としては、硫黄及び有機過酸化物が挙げられる。これらのうち有機化酸化物を用いることが好ましい。有機過酸化物を用いる場合、その配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば１質量部以上１０質量部以下である。

共架橋剤としては、例えば、液状ポリブタジエンゴムや液状ニトリルゴム等の液状ゴム、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド等が挙げられる。実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物は、これらのうち１種又は２種以上を含有することが好ましい。ドレンに対する低膨潤及び優れた成形性を得る観点からは、液状ゴムを含有することが好ましく、液状ポリブタジエンを含有することがより好ましい。ゴム組成物における共架橋剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば１質量％以上２０質量％以下である。

実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物のゴム硬さは、好ましくは６０Ｈｓ（ＪＩＳＡ）以上９５Ｈｓ（ＪＩＳＡ）以下であり、より好ましくは７０Ｈｓ（ＪＩＳＡ）以上９０Ｈｓ（ＪＩＳＡ）以下である。このゴム硬さは、ＪＩＳＫ６２５３におけるスプリング式硬さ試験に基づいて測定されるものである。

実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物の引張強さＴ_Ｂは、好ましくは１０ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であり、より好ましくは１５ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下である。実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物の伸びＥ_Ｂは、好ましくは１００％以上５００％以下であり、より好ましくは３００％以上４００％以下である。実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物の１００％伸び時における引張応力Ｍ_１００は、好ましくは５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であり、より好ましくは７ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下である。これらの引張強さＴ_Ｂ、伸びＥ_Ｂ、及び１００％伸び時における引張応力Ｍ_１００は、ＪＩＳＫ６２５１に基づいて測定されるものである。

実施形態に係るシール材１０を形成するゴム組成物の圧縮永久ひずみは、好ましくは５０％以下、より好ましくは３０％以下である。この圧縮永久ひずみは、ＪＩＳＫ６２６２に基づいて、試験温度を１２０℃及び試験時間を７２時間として測定されるものである。

次に、実施形態に係るシール材１０の製造方法について説明する。

まず、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロール等のゴム混練機に第１及び第２ＨＮＢＲを含むゴム成分を投入して素練りし、そこに各種のゴム配合剤を添加して混練することにより未架橋ゴム組成物を調製する。

次いで、調製した未架橋ゴム組成物の所定量を金型に形成されたシール材１０の形状のキャビティに充填した後、金型を型締めして所定時間の加熱及び加圧を行うことにより未架橋ゴム組成物を一次加硫した一次加硫物を得る。このときの加工温度は例えば１６０℃以上１９０℃以下、及び加工時間は例えば３分以上３０分以下である。

そして、一次加硫物を金型から脱型した後、それをオーブンに入れて所定時間の加熱を行うことにより一次加硫物を二次加硫した実施形態に係るシール材１０を得る。このときのオーブンの設定温度は例えば１３０℃以上１８０℃以下、及び加熱時間は例えば０．５時間以上１０時間以下である。

図２Ａ及びＢは、実施形態に係るシール材１０を用いた空気圧用電磁弁２０を示す。

この空気圧用電磁弁２０は、ハウジング２１を備え、そのハウジング２１にはスプール挿通孔２２が形成されており、そのスプール挿通孔２２にスプール２３が挿通されている。また、ハウジング２１には、スプール挿通孔２２に連通した第１ポート２４１が穿孔されていると共に、そのスプール挿通孔２２の軸方向に沿った両側に同様にスプール挿通孔２２に連通した第３及び第５ポート２４３，２４５が穿孔されている。また、第１、第３、及び第５ポート２４１，２４３，２４５にして開口するように、第１ポート２４１と第３ポートとの間に対応する位置に第２ポート２４２、及び第１ポート２４１と第５ポート２４５との間に対応する位置に第４ポート２４４が、それぞれスプール挿通孔２２に連通して穿孔されている。第１ポート２４１は図示しない空気圧源に接続されており、第２ポート２４２はエアシリンダ３０内に設けられた可動部材３１で仕切られた一方の空間３２に連通しており、第４ポート２４４はエアシリンダ３０内に設けられた可動部材３１で仕切られた他方の空間３３に連通している。スプール２３には、長さ方向の中央に太径及び細幅の第１節部２５１が形成されていると共に、その両側に間隔をおいて太径及び太幅の第２及び第３節部２５２，２５３が形成されている。第１節部２５１の幅方向の中央には周方向に全周に延びるコの字状溝が形成され、そのコの字状溝に実施形態に係るシール材１０が外嵌めされている。また、第２及び第３節部のそれぞれの幅方向の両側にも周方向に全周に延びるコの字状溝が形成され、各コの字状溝に実施形態に係るシール材１０が外嵌めされている。そして、スプール２３に外嵌めされた５個の実施形態に係るシール材１０は、ハウジング２１とスプール２３との間に介設されて、スプール挿通孔２２の内壁に摺接するように構成されている。

以上の構成の空気圧用電磁弁２０は、図２Ａに示すように、スプール２３をハウジング２１内の左側に配置させたとき、第１ポート２４１と第２ポート２４２とを連通させると共に、第４ポート２４４と第５ポート２４５とを連通させ、且つ実施形態に係るシール材１０が設けられた第１節部２５１によって第１及び第２ポート２４１，２４２と第４及び第５ポート２４４，２４５とを遮断し、また、実施形態に係るシール材１０が設けられた第２節部２５２によって第３ポート２４３を封鎖する。そして、第１ポート２４１からの圧縮空気を第２ポート２４２を介してエアシリンダ３０の一方の空間３２に流入させて可動部材３１を左側に移動させると共に、他方の空間３３内の空気を第４ポート２４４を介して第５ポート２４５に排出する。

一方、図２Ｂに示すように、スプール２３をハウジング２１内の右側に配置させたとき、第１ポート２４１と第４ポート２４４とを連通させると共に、第２ポート２４２と第３ポート２４３とを連通させ、且つ実施形態に係るシール材１０が設けられた第１節部２５１によって第１及び第４ポート２４１，２４４と第２及び第３ポート２４２，２４３とを遮断し、また、実施形態に係るシール材１０が設けられた第３節部２５３によって第５ポート２４５を封鎖する。そして、第１ポート２４１からの圧縮空気を第４ポート２４４を介してエアシリンダ３０の他方の空間３３に流入させて可動部材３１を右側に移動させると共に、一方の空間３２内の空気を第２ポート２４２を介して第３ポート２４３に排出する。

これらの動作において、第１ポート２４１から供給される圧縮空気に水と油とが混在したドレンが含まれていても、実施形態に係るシール材１０はドレンに対して低膨潤であるので、シール材１０の膨潤によりスプール２３のハウジング２１との間の摺動抵抗が高まるのを抑制することができ、その結果、製品の空気圧用電磁弁２０の長寿命化を図ることができる。また、実施形態に係るシール材１０が高い伸び特性を有し、スプール２３に外嵌めする際に伸ばしたときの切断が抑制されるので、優れた作業性と共に高い歩留まりを得ることができる。

なお、上記実施形態では、断面Ｄ形状のシール材１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、いわゆる断面円形のＯリング等のスクイーズパッキンであってもよく、Ｕパッキン等のリップパッキンであってもよい。

（未架橋ゴム組成物）
以下の、実施例１〜７及び比較例１〜２の未架橋ゴム組成物を調製した。それぞれの構成については表１及び２にも示す。

＜実施例１＞
第１ＨＮＢＲとしての第１ゴム成分（結合アクリロニトリル量：４９．２質量％、ヨウ素価：２３ｍｇ／１００ｍｇ）と、第２ＨＮＢＲとしての第２ゴム成分（結合アクリロニトリル量：４４．２質量％、ヨウ素価：２４ｍｇ／１００ｍｇ）とを、第１ゴム成分／第２ゴム成分＝９０／１０の質量比で混合してゴム成分を構成し、このゴム成分１００質量部に対して、芳香族第二級アミン系老化防止剤であるスチレン化ジフェニルアミン２質量部、加工助剤４．５質量部、補強剤のカーボンブラック６０質量部、ポリエーテルエステル系可塑剤５質量部、架橋剤の有機化酸化物５質量部、及び共架橋剤の液状ポリブタジエンゴム３質量部を配合して混練した未架橋ゴム組成物を実施例１とした。

＜実施例２＞
第１ゴム成分／第２ゴム成分＝８５／１５の質量比としたことを除いて実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を実施例２とした。

＜実施例３＞
第１ゴム成分／第２ゴム成分＝８０／２０の質量比としたことを除いて実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を実施例３とした。

＜実施例４＞
第１ゴム成分／第２ゴム成分＝７０／３０の質量比としたことを除いて実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を実施例４とした。

＜実施例５＞
第１ゴム成分／第２ゴム成分＝６０／４０の質量比としたことを除いて実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を実施例５とした。

＜実施例６＞
第１ゴム成分／第２ゴム成分＝５０／５０の質量比としたことを除いて実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を実施例６とした。

＜実施例７＞
第１ゴム成分／第２ゴム成分＝３０／７０の質量比としたことを除いて実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を実施例７とした。

＜比較例１＞
ゴム成分を第１ＨＮＢＲの第１ゴム成分のみで構成したことを除いて実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を比較例１とした。

＜比較例２＞
ゴム成分を第２ＨＮＢＲの第２ゴム成分のみで構成したことを除いて実施例１と同一構成の未架橋ゴム組成物を比較例２とした。

（試験方法）
＜ゴム硬さ＞
実施例１〜７及び比較例１〜２のそれぞれの未架橋ゴム組成物を用いて所定の試験片を作製し、ＪＩＳＫ６２５３におけるスプリング式硬さ試験に基づいてゴム硬さを測定した。なお、試験片作製時の一次加硫における加工温度は１７０℃、及び加工時間は２０分とし、二次加硫におけるオーブンの設定温度は１５０℃、及び加熱時間は４時間とした（以下、同様）。

＜引張特性＞
実施例１〜７及び比較例１〜２のそれぞれの未架橋ゴム組成物を用いて所定の試験片を作製し、ＪＩＳＫ６２５３に基づいて引張強さＴ_Ｂ、伸びＥ_Ｂ、及び１００％伸び時における引張応力Ｍ_１００を測定した。

また、伸びＥ_Ｂについて次のような評価を行った。スプールにはシール材を引き伸ばして装着するが、このとき、伸びＥ_Ｂが小さいと、シール材の切断やねじれが生じて装着不良となる虞がある。従って、伸びＥ_Ｂは、シール材のスプールへの装着性にとって非常に重要な物性である。そこで、シール材の装着性について物性のバラツキを考慮して、Ｅ_Ｂが３００％以上をＡ評価及び３００％未満をＢ評価とした。

＜圧縮永久ひずみ＞
実施例１〜７及び比較例１〜２のそれぞれの未架橋ゴム組成物を用いて所定の試験片を作製し、ＪＩＳＫ６２６２に基づいて、試験温度を１２０℃及び試験時間を７２時間として圧縮永久ひずみを測定した。

＜耐ドレン性＞
実施例１〜７及び比較例１〜２のそれぞれの未架橋ゴム組成物を用い、上記実施形態と同様の形状のシール材を作製した。そのシール材４個をスプールに外嵌めして取り付け、その状態でそれぞれの初期装着外径を測定した。その後、そのシール材を取り付けたスプールをそのまま試験管内の７０℃に調温したドレンに浸漬した。１００８時間の浸漬の後、試験管を冷却してドレンからスプールを取り出した。４個のシール材のそれぞれの外径をスプールに取り付けた状態で再度測定した。そして、４個のシール材のそれぞれについて、ドレン浸漬前後の外径の変化量をドレン浸漬前の外径で除して１００倍し、それを４個のシール材で平均したものを寸法変化率とした。また、この寸法変化率について、０．５０％未満をＡ評価及び０．５０％以上をＢ評価とした。

＜耐摩耗性＞
実施例１〜７及び比較例１〜２のそれぞれの未架橋ゴム組成物を用いて直径６．３ｍｍ及び高さ８．０ｍｍの円柱状の試験片を作製し、図３に示すように、試験片４１を固定具４２で固定すると共に金属板４３に押接し、その状態で試験片４１の底面が金属板４３に摺接するように金属板４３を往復運動させた。ここで、金属板４３の材質はＳＳ４００、表面粗度Ｒｙは３．２、及び仕上げ方向は摺動方向と直交する方法とした。また、試験片４１の金属板４３への押圧圧力は０．１ＭＰａ、金属板４３の往復数は６０回／分、金属板４３の往復のストロークは１０ｍｍ、及び金属板４３の往復回数は１０万回とした。そして、試験前後の試験片４１の質量の減量を試験片４１の比重及び底面積で除すことにより摩耗量（ｍｍ）を算出し、比較例２の摩耗量を１としてそれぞれの相対値を求めた。

また、この摩耗量の相対値について次のような評価を行った。耐摩耗性については、今回実施した試験結果と実際の製品評価の結果との間に相関性があることが確認されている。つまり、試験結果の摩耗量の相対値が小さいほど、実施の製品において優れた耐摩耗性が得られることが分かっている。そこで、これまでの実績に基づいて、相対値が０．５０未満をＡ評価及び０．５０以上をＢ評価とした。

＜成形性＞
実施例１〜７及び比較例１〜２のそれぞれの未架橋ゴム組成物を用いて成形品を作製したときの金型からの離型性について、成形品が手ですぐに取れるものをＡ評価及び成形品が手ですぐに取れないものをＢ評価とした。また、成形品の外観について、表面を顕微鏡観察し、流れ、欠け、及びフローマーク等の外観不良が認められないものをＡ評価及び外観不良が認められるものをＢ評価とした。

（試験結果）
試験結果を表１及び２に示す。

表１及び２によれば、実施例１〜７及び比較例１〜２のいずれの未架橋ゴム組成物を架橋させたゴム組成物も、ゴム硬さ、引張特性、及び圧縮永久ひずみについて、比較例２の伸びがやや小さい点を除いては、シール材に求められる特性は概ね備えていることが分かる。

実施例１〜７のいずれの未架橋ゴム組成物を架橋させたゴム組成物も、シール材として基本的な要求特性である耐摩耗性が優れるのに加えて、耐ドレン性及び成形性も優れることが分かる。これに対し、比較例１の未架橋ゴム組成物を架橋させたゴム組成物は、耐摩耗性及び耐ドレン性は優れるものの、成形性が劣っており、また、比較例２の未架橋ゴム組成物を架橋させたゴム組成物は、成形性は優れるものの、耐摩耗性及び耐ドレン性が劣っていることが分かる。

本発明はシール材の技術分野について有用である。

１０シール材
２０空気圧用電磁弁
２１ハウジング
２２スプール挿通孔
２３スプール
２４１〜２４５第１〜第５ポート
２５１〜２５３第１〜第３節部
３０エアシリンダ
３１可動部材
３２一方の空間
３３他方の空間
４１試験片
４２固定具
４３金属板

Claims

水素化ニトリルゴムをゴム成分の主体とするゴム組成物で形成されたシール材であって、
前記ゴム成分は、アクリロニトリル含量が４８質量％以上５２質量％以下の第１水素化ニトリルゴムと、前記第１水素化ニトリルゴムよりもアクリルニトリル含量が低い第２水素化ニトリルゴムとを含むシール材。
請求項１に記載されたシール材において、
前記第２水素化ニトリルゴムのアクリロニトリル含量が１８質量％以上４７.９質量％以下であるシール材。
請求項１又は２に記載されたシール材において、
前記第１水素化ニトリルゴムの含有量が前記第２水素化ニトリルゴムの含有量よりも多いシール材。
請求項１乃至３のいずれかに記載されたシール材において、
前記ゴム組成物が芳香族第二級アミン系老化防止剤を含有するシール材。
請求項１乃至４のいずれかに記載されたシール材において、
前記ゴム組成物がポリエーテルエステル系可塑剤を含有するシール材。