JP2023112869A - 正・逆両回転用オイルシール - Google Patents
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Abstract
Description
1.フッ素ゴム100重量部当り平均粒子径が0.2~4.0μmの充填剤を10~50重量部含有せしめ、加硫成形物の断面粗さの算術平均高さSaが0.1~1.0μmとなるゴム成形物。
2.充填剤が珪藻土またはポリテトラフルオロエチレン樹脂の粉末である1.記載のゴム成形物。
3.加硫成形物の断面粗さの最大高さSz が10~20μmである1.記載のゴム成形物。
4.1.記載のゴム成形物からなるシール材。
5.オイルシールとして用いられる4.記載のシール材。
である。
VdF-HFP共重合体(デュポン製品バイトンA500) 100重量部
カーボンブラック(CANCARB社製品THERMAX N990 LSR) 2 〃
珪藻土(中央シリカ製品オプライトW3005K; 20 〃
平均粒子径 2.7μm)
酸化マグネシウム(協和化学工業製品スターマグ CX-150) 5 〃
水酸化カルシウム(近江化学工業製品CALDIC#1000) 5 〃
ビスフェノールAF 50重量%フッ素ゴム希釈品 2.3 〃
(ユニマテック製品CHEMINOX AF-50)
35重量%リン酸塩系加硫促進剤希釈品(同社製品B-35F) 1 〃
以上の各成分を密閉式混練機およびオープンロールを用いて混練し、2RT-35tプレス機を用いて、180℃、4分間のプレス加硫および200℃、15時間のオーブン加硫(二次加硫)を行って、厚さ2mmの粗さ測定用試験片およびオイルシールを加硫成形した。
実施例1において、カーボンブラック量が13.5重量部に、また珪藻土量が14.1重量部にそれぞれ変更されて用いられた。
実施例1において、カーボンブラック量が18重量部に変更され、また珪藻土の代わりにPTFE樹脂(AGC社製品FLUON PTFE L-172JE;平均粒子径0.24μm)が同量(20重量部)用いられた。
実施例3において、カーボンブラック量が30重量部に変更されて用いられた。
実施例1において、珪藻土として中央化成製品SILIKA ♯6B(平均粒子径12.6μm)が同量(20重量部)用いられた。
実施例1において、珪藻土が用いられなかった。
実施例1において、珪藻土の代わりにカーボンビーズ(群栄化学工業製品Marilin GC-025;平均粒子径25μm)が同量(20重量部)用いられた。
比較例1において、珪藻土量が70重量部に変更して用いられた。
メスカット面粗さ:JIS B0601、ISO 4287準拠、
カットオフ;λs 2.5μm、λc 0.8mm
ゴム組成物の加硫成型品をスライサー等を用いてカットし、その
平滑な断面をレーザー顕微鏡を用いて非接触法により観察算術平
均高さの算出および最大高さの計測を行った
軸耐久性試験:オイルシールを回転試験機にセットし、粒径 2.0μmのアルミナ(市場
回収油の金属異物を想定)含有タービン油を回転軸を中心とした状態
で密封し、試験油温度 120℃、回転数 1500rpmの条件下で、正転1時
間および休止5分間を1サイクルとして120時間 の運転を行い、軸の摩
耗深さを測定
軸の摩耗深さが20μm未満のものを○、20μm以上のものを×と評価
シール性:オイルシールを回転試験機にセットし、タービン油を回転軸を中心とした
状態で密封し、試験油温度 100℃、回転数 2000rpmの条件下で、逆転で15
分間ならし運転をした後にオイルシールのリップ部大気側からシリンジで
一定量注油して油側への油送り込み量を測定、続けて正転で15分間ならし
運転をした後に油送り込み量を測定
下記式によりK値を算出することでシール性の評価とした
Q=KUD2G1/2
Q:単位時間当たりの流体送り込み量、U:軸周速、
D:軸径、G:無次元特性数(=μub/Pr、μ:流体粘度、u:軸周速、
b:シールの接触幅、Pr:緊迫力)
K値が1.0×10-5以上のものを〇、0.5×10-5以上1.0×10-5未満のも
のを△、0.5×10-5未満のものを×と評価
表
実 施 例 比 較 例
測定・評価項目 1 2 3 4 1 2 3 4
〔メスカット面粗さ〕
算術平均高さ(μm Sa) 0.79 0.53 0.68 0.55 1.16 - 2.70 -
最大高さ (μm Sz) 17.6 16.7 13.6 15.2 21.7 - 45.7 -
〔軸耐久性〕
軸摩耗深さ評価 ○ ○ ○ ○ × - × -
〔シール性〕
ポンプ量測定 △ ○ ○ ○ 〇 × 〇 -
(1) 各実施例では、微細な充填剤を使用し、材料表面の粗さを小さくすることにより、リップシール摺動面に異物が噛み込み難くなり、軸耐久性が向上している。
(2) 充填剤の平均粒子径が大きい場合、異物が噛み込み易く、所望の軸耐久性を担保することができない(比較例1、3)。
(3) 充填剤を配合しない場合には、オイルのポンプ機能が低下してしまい、十分なシール性を得ることができない(比較例2)。
(4) 充填剤の配合量が多すぎると、混練時に砂状になりやすく、混練ができなくなってしまう(比較例4)。
1.フッ素ゴム100重量部当り平均粒子径が0.2~4.0μmの珪藻土、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ウォラストナイトまたはグラファイトである充填剤を10~50重量部含有せしめ、加硫成形物の断面粗さの算術平均高さSaが0.1~1.0μmであり、最大高さSzが10~20μmであるゴム成形物。
2.1.記載のゴム成形物からなるシール材。
3.オイルシールとして用いられる2.記載のシール材。
である。
1.フッ素ゴム100重量部当り平均粒子径が0.2~4.0μmの珪藻土またはポリテトラフルオロエチレン樹脂である充填剤を10~50重量部含有せしめ、加硫成形物の断面粗さの算術平均高さSaが0.1~1.0μmであり、最大高さSzが10~20μmである正・逆両回転用オイルシール。
VdF-HFP共重合体(デュポン製品バイトンA500) 100重量部
カーボンブラック(CANCARB社製品THERMAX N990 LSR) 2 〃
珪藻土(中央シリカ製品オプライトW3005K; 20 〃
平均粒子径 2.7μm)
酸化マグネシウム(協和化学工業製品スターマグ CX-150) 5 〃
水酸化カルシウム(近江化学工業製品CALDIC#1000) 5 〃
ビスフェノールAF 50重量%フッ素ゴム希釈品 2.3 〃
(ユニマテック製品CHEMINOX AF-50)
35重量%リン酸塩系加硫促進剤希釈品(同社製品B-35F) 1 〃
以上の各成分を密閉式混練機およびオープンロールを用いて混練し、2RT-35tプレス機を用いて、180℃、4分間のプレス加硫および200℃、15時間のオーブン加硫(二次加硫)を行って、厚さ2mmの粗さ測定用試験片およびオイルシールを加硫成形した。
実施例1において、カーボンブラック量が13.5重量部に、また珪藻土量が14.1重量部にそれぞれ変更されて用いられた。
実施例1において、カーボンブラック量が18重量部に変更され、また珪藻土の代わりにPTFE樹脂(AGC社製品FLUON PTFE L-172JE;平均粒子径0.24μm)が同量(20重量部)用いられた。
実施例3において、カーボンブラック量が30重量部に変更されて用いられた。
実施例1において、珪藻土として中央化成製品SILIKA ♯6B(平均粒子径12.6μm)が同量(20重量部)用いられた。
実施例1において、珪藻土が用いられなかった。
実施例1において、珪藻土の代わりにカーボンビーズ(群栄化学工業製品Marilin GC-025;平均粒子径25μm)が同量(20重量部)用いられた。
比較例1において、珪藻土量が70重量部に変更して用いられた。
メスカット面粗さ:JIS B0601、ISO 4287準拠、
カットオフ;λs 2.5μm、λc 0.8mm
ゴム組成物の加硫成型品をスライサー等を用いてカットし、その
平滑な断面をレーザー顕微鏡を用いて非接触法により観察算術平
均高さの算出および最大高さの計測を行った
軸耐久性試験:オイルシールを回転試験機にセットし、粒径 2.0μmのアルミナ(市場
回収油の金属異物を想定)含有タービン油を回転軸を中心とした状態
で密封し、試験油温度 120℃、回転数 1500rpmの条件下で、正転1時
間および休止5分間を1サイクルとして120時間 の運転を行い、軸の摩
耗深さを測定
軸の摩耗深さが20μm未満のものを○、20μm以上のものを×と評価
シール性:オイルシールを回転試験機にセットし、タービン油を回転軸を中心とした
状態で密封し、試験油温度 100℃、回転数 2000rpmの条件下で、逆転で15
分間ならし運転をした後にオイルシールのリップ部大気側からシリンジで
一定量注油して油側への油送り込み量を測定、続けて正転で15分間ならし
運転をした後に油送り込み量を測定
下記式によりK値を算出することでシール性の評価とした
Q=KUD2G1/2
Q:単位時間当たりの流体送り込み量、U:軸周速、
D:軸径、G:無次元特性数(=μub/Pr、μ:流体粘度、u:軸周速、
b:シールの接触幅、Pr:緊迫力)
K値が1.0×10-5以上のものを〇、0.5×10-5以上1.0×10-5未満のも
のを△、0.5×10-5未満のものを×と評価
表
実 施 例 比 較 例
測定・評価項目 1 2 3 4 1 2 3 4
〔メスカット面粗さ〕
算術平均高さ(μm Sa) 0.79 0.53 0.68 0.55 1.16 - 2.70 -
最大高さ (μm Sz) 17.6 16.7 13.6 15.2 21.7 - 45.7 -
〔軸耐久性〕
軸摩耗深さ評価 ○ ○ ○ ○ × - × -
〔シール性〕
ポンプ量測定 △ ○ ○ ○ 〇 × 〇 -
(1) 各実施例では、微細な充填剤を使用し、材料表面の粗さを小さくすることにより、リップシール摺動面に異物が噛み込み難くなり、軸耐久性が向上している。
(2) 充填剤の平均粒子径が大きい場合、異物が噛み込み易く、所望の軸耐久性を担保することができない(比較例1、3)。
(3) 充填剤を配合しない場合には、オイルのポンプ機能が低下してしまい、十分なシール性を得ることができない(比較例2)。
(4) 充填剤の配合量が多すぎると、混練時に砂状になりやすく、混練ができなくなってしまう(比較例4)。
Claims (5)
- フッ素ゴム100重量部当り平均粒子径が0.2~4.0μmの充填剤を10~50重量部含有せしめ、加硫成形物の断面粗さの算術平均高さSaが0.1~1.0μmとなるゴム成形物。
- 充填剤が珪藻土またはポリテトラフルオロエチレン樹脂の粉末である請求項1記載のゴム成形物。
- 加硫成形物の断面粗さの最大高さSzが10~20μmである請求項1記載のゴム成形物。
- 請求項1記載のゴム成形物からなるシール材。
- オイルシールとして用いられる請求項4記載のシール材。
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