JP3210444B2 - Oil seal for power steering - Google Patents

Oil seal for power steering

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JP3210444B2 JP29310192A JP29310192A JP3210444B2 JP 3210444 B2 JP3210444 B2 JP 3210444B2 JP 29310192 A JP29310192 A JP 29310192A JP 29310192 A JP29310192 A JP 29310192A JP 3210444 B2 JP3210444 B2 JP 3210444B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高飽和型ニトリル系ゴ
ムと、エチレン−プロピレン共重合ゴム(またはエチレ
ン−プロピレン非共役ジエンの共重合ゴム)と、ニトリ
ルゴムとのブレンドにより得られるゴム弾性体を用いた
オイルシールに関する。更に詳しくは、この三者ブレン
ドによる耐寒性,耐熱性,耐油性などの改良されたパワ
ーステアリング用オイルシールに関する。
The present invention relates to a rubber elasticity obtained by blending a highly saturated nitrile rubber, an ethylene-propylene copolymer rubber (or an ethylene-propylene non-conjugated diene copolymer rubber), and a nitrile rubber. The present invention relates to an oil seal using a body. More specifically, the present invention relates to an oil seal for power steering, which is improved in cold resistance, heat resistance, oil resistance and the like by using the three-member blend.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、上記パワーステアリング用オイ
ルシールは、使用される高圧のパワーステアリング油を
内部に密封保持し、且つ外部からのダストや水等がパワ
ーステアリングの内部に侵入するのを防止してパワース
テアリングが円滑に作動するために使用されている。こ
のオイルシール材料としては耐熱性,耐油性,耐寒性の
見地より、ニトリルゴムが一般的に用いられているが、
自動車の長寿命化要求に対応して、更に耐熱性の高いゴ
ム材料によるオイルシールが求められている。
2. Description of the Related Art Generally, the above-mentioned power steering oil seal seals and holds a high-pressure power steering oil to be used, and prevents external dust and water from entering the inside of the power steering. Power steering is used for smooth operation. As the oil seal material, nitrile rubber is generally used from the viewpoint of heat resistance, oil resistance, and cold resistance.
In response to the demand for longer life of automobiles, an oil seal made of a rubber material having higher heat resistance is required.

【0003】この要求に対して耐熱性,耐油性の特性か
らはアクリルゴム,シリコーンゴム,ふっ素ゴム,そし
て高飽和型ニトリル系ゴムがあるものの、アクリルゴ
ム,シリコーンゴム,ふっ素ゴムは機械的な強度がニト
リルゴムに比べ小さいため高圧下での使用に耐えられな
いといった欠点があった。
[0003] In response to this requirement, acrylic rubber, silicone rubber, fluorine rubber, and highly saturated nitrile rubber are considered from the viewpoint of heat resistance and oil resistance, but acrylic rubber, silicone rubber, and fluorine rubber have mechanical strength. However, it has a drawback that it cannot be used under high pressure because it is smaller than nitrile rubber.

【0004】また、高飽和型ニトリル系ゴムは機械的な
強度は強いものの、耐寒性が乏しいため一部の使用条件
下では密封性が維持できない問題点があるために、一部
では使用できるものの使用条件によって使い分ける必要
があった。また、エチレン−プロピレン共重合ゴム(ま
たはエチレン−プロピレン非共役ジエンの共重合ゴム)
は、ニトリルゴムに較べ耐熱性は優れるものの、使用油
中での体積変化が大きいため単独としてはオイルシール
に使用できなかった。
[0004] Although highly saturated nitrile rubber has high mechanical strength, it has a problem in that it cannot maintain hermetic seal under some use conditions due to poor cold resistance. It was necessary to use them properly depending on the use conditions. In addition, ethylene-propylene copolymer rubber (or ethylene-propylene non-conjugated diene copolymer rubber)
Although is superior in heat resistance as compared with nitrile rubber, it cannot be used alone as an oil seal due to a large change in volume in the used oil.

【0005】その他、従来の高飽和型ニトリル系ゴムで
は耐寒性が不足しているために様々な耐寒性を付与する
配合がなされている。最も一般的な方法として可塑剤を
配合することにより耐寒性を向上させる方法があるが、
この方法は油に浸せきされた場合、可塑剤が抽出され体
積が減少することによりオイルシール現品の内径及び外
径寸法変化を招き、各々の締代が低下するという問題が
生じる。また、別の方法として耐寒性の良い他のゴムを
ブレンドすることにより耐寒性を向上させる方法があ
る。その一つとして、ニトリルゴムをブレンドすること
により効果的に耐寒性を向上できる。しかし、ニトリル
ゴムをブレンドした場合には、実際に使用するパワース
テアリング油等の油中に含まれる添加剤の影響及び耐熱
性の低下により、その油中でのゴム材料の硬さ上昇が大
きくなるという問題が生じる。
[0005] In addition, conventional high-saturation type nitrile rubbers are insufficient in cold resistance, so that various types of compounds for imparting cold resistance are used. The most common method is to improve cold resistance by incorporating a plasticizer,
According to this method, when immersed in oil, the plasticizer is extracted and the volume is reduced, which causes a change in the inner and outer diameters of the actual oil seal, thereby causing a problem that the interference of each is reduced. Another method is to improve the cold resistance by blending another rubber with good cold resistance. As one of them, cold resistance can be effectively improved by blending a nitrile rubber. However, when nitrile rubber is blended, the hardness of the rubber material in the oil increases due to the effect of additives contained in the oil such as power steering oil and the like and the decrease in heat resistance. The problem arises.

【0006】その他、エチレン−プロピレン共重合ゴ
ム,エチレン−プロピレン非共役ジエンの共重合ゴム,
天然ゴム,イソプレンゴム,プチルゴムの中の1種のゴ
ムとブレンドする方法もある。この方法においても耐寒
性を向上できるものの、実際に使用するパワーステアリ
ング油中での体積変化が大きく、且つこれに伴い硬さの
低下も大きくなる。特に、大きな硬さの低下はオイルシ
ールの耐摩耗性,耐圧性等の機能を低下させるという欠
点がある。
In addition, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene non-conjugated diene copolymer rubber,
There is also a method of blending with one of natural rubber, isoprene rubber and butyl rubber. Although this method can also improve the cold resistance, the change in volume in the power steering oil actually used is large, and the decrease in the hardness is accordingly large. In particular, there is a disadvantage that a large decrease in hardness lowers the functions of the oil seal such as wear resistance and pressure resistance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ニトリルゴ
ムよりも耐熱性が優れ、且つ高飽和型ニトリル系ゴムよ
り耐寒性が向上できるという特性を有するゴム弾性体か
らなるパワーステアリング用オイルシールを提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an oil seal for power steering made of a rubber elastic material having characteristics of being superior in heat resistance to nitrile rubber and capable of improving cold resistance more than highly saturated nitrile rubber. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために種々の検討した結果、高飽和型ニト
リル系ゴムとニトリルゴム、更にはエチレン−プロピレ
ン共重合ゴム(またはエチレン−プロピレン非共役ジエ
ンの共重合ゴム)の3種類のゴムをブレンドすることに
より耐熱性,耐寒性,耐油性の優れたオイルシールが提
供されることをみいだし、本発明を完成させたものであ
る。
The present inventors have conducted various studies to achieve the above object, and as a result, have found that highly saturated nitrile rubber and nitrile rubber, and ethylene-propylene copolymer rubber (or ethylene-propylene copolymer rubber) -Propylene non-conjugated diene copolymer rubber) to provide an oil seal excellent in heat resistance, cold resistance and oil resistance by blending the three types of rubbers. is there.

【0009】すなわち、本発明のオイルシールは、高飽
和型ニトリル系ゴム60〜80重量部と、エチレン-プロピ
レン共重合ゴムまたはエチレン-プロピレン非共役ジエ
ンの共重合ゴムのいずれか10〜20重量部と、ニトリルゴ
ム10〜20重量部との三種ブレンドゴム材料を用いてなる
パワーステアリング用オイルシールである。ここで、高
飽和型ニトリル系ゴムは、NBRのブタジエン単位の二重
結合部分を約80から100%水素添加したもので、市販品と
して日本ゼオン(株)のZetpol(商品名)などがある。
That is, the oil seal of the present invention comprises 60 to 80 parts by weight of a highly saturated nitrile rubber and 10 to 20 parts by weight of either ethylene-propylene copolymer rubber or ethylene-propylene non-conjugated diene copolymer rubber. And an oil seal for power steering using a three-type blend rubber material of 10 to 20 parts by weight of nitrile rubber. Here, the highly saturated nitrile rubber is obtained by hydrogenating the double bond portion of the butadiene unit of NBR by about 80 to 100%, and commercially available products include Zetpol (trade name) of Zeon Corporation.

【0010】なお、高飽和型ニトリル系ゴムは、上記炭
化水素系のゴムとは異質でほとんど相溶性を示さないと
いわれてきたので、これらを互いに混合することは、当
業者といえども予想できないことであったが、意外にも
安定的に分散できることがわかり、上記のとおり本発明
に到ったのである。
It has been said that highly saturated nitrile rubbers are different from the above-mentioned hydrocarbon rubbers and hardly exhibit compatibility. Therefore, it is impossible for those skilled in the art to mix these rubbers with each other. However, it was surprisingly found that the dispersion can be stably performed, and the present invention has been achieved as described above.

【0011】そして、本発明のオイルシールにおいて
は、高飽和型ニトリル系ゴムは主成分であり、全体を10
0重量部としたとき60〜80重量部の範囲で用いられる。
In the oil seal of the present invention, the highly saturated nitrile rubber is a main component,
When it is 0 parts by weight, it is used in the range of 60 to 80 parts by weight.

【0012】また、エチレン-プロピレン共重合ゴム等
第二成分の量は、100重量部当り10〜20重量部の範囲が
好ましい。更に第三成分のニトリルゴムは、耐寒性のす
ぐれた低ニトリルゴム(結合アクリロニトリル量25%未
満)が望ましく、その量は10〜20重量部の範囲が好適で
ある。これらの範囲の選択使用により初めて得られるオ
イルシールの耐熱性、耐油性及び耐寒性をバランスよく
向上させることができるからである。
The amount of the second component such as ethylene-propylene copolymer rubber is preferably in the range of 10 to 20 parts by weight per 100 parts by weight. Further, the nitrile rubber of the third component is preferably a low nitrile rubber having excellent cold resistance (the amount of bound acrylonitrile is less than 25%), and the amount is preferably in the range of 10 to 20 parts by weight. This is because the heat resistance, oil resistance and cold resistance of the oil seal obtained for the first time by selectively using these ranges can be improved in a well-balanced manner.

【0013】これらのブレンドゴム材料の加硫用過酸化
物は種々のものが使用できるが、例えば1,3−ビス−
(t−ブチルペロキシ−イソプロピル)ベンゼンが好ま
しく、配合量はブレンドゴム材料100重量部当り1〜
15重量部、特に1〜5重量部が好適である。この過酸
化物は低圧縮永久ひずみを得るために最適のものであ
る。
Various peroxides for vulcanization of these blended rubber materials can be used. For example, 1,3-bis-
(T-butylperoxy-isopropyl) benzene is preferred, and the amount is 1 to 100 parts by weight of the blended rubber material.
15 parts by weight, especially 1 to 5 parts by weight, is preferred. This peroxide is optimal for obtaining low compression set.

【0014】その他カーボンブラック,酸化亜鉛,ステ
アリン酸,ジオクチルセバケート等の添加剤を任意量混
合して必要な物性を与えることもできる。
Other additives such as carbon black, zinc oxide, stearic acid, and dioctyl sebacate can be mixed in optional amounts to provide necessary physical properties.

【0015】[0015]

【作用】高飽和型ニトリル系ゴムとニトリルゴム、更に
はエチレン−プロピレン共重合ゴム(またはエチレン−
プロピレン非共役ジエンの共重合ゴム)を加えた3材料
のブレンドとすることにより実際に使用されるパワース
テアリング油浸せきにおける体積変化を膨潤傾向(0〜
+15%)とし、この結果オイルシール現品の外径ゴム
部及び内径リップ締代保持性が著しく向上する。この3
種類のゴムをブレンドしたゴム材料から形成されたオイ
ルシールは、体積変化を膨潤傾向(0〜+15%)とな
るにもかかわらず、高飽和型ニトリル系ゴムとエチレン
−プロピレン共重合ゴム,エチレン−プロピレン非共役
ジエンの共重合ゴム,天然ゴム,イソプレンゴム,ブチ
ルゴムの中の1種のゴムとブレンドにより得られるゴム
材料に較べ、硬さの低下は小さくなる。
[Function] Highly saturated nitrile rubber and nitrile rubber, and ethylene-propylene copolymer rubber (or ethylene-
By blending the three materials to which propylene non-conjugated diene copolymer rubber has been added, the volume change in the power steering oil immersion actually used is swelling tendency (0 to 0).
+ 15%). As a result, the outer diameter rubber portion and the inner diameter lip tightening retention of the actual oil seal are remarkably improved. This 3
Oil seals formed from rubber materials in which different types of rubbers are blended have a high saturation nitrile rubber and ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene- The decrease in hardness is smaller than that of a rubber material obtained by blending with one kind of rubber among copolymer rubber of propylene non-conjugated diene, natural rubber, isoprene rubber and butyl rubber.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
詳説する。実施例1〜3、比較例1〜5 表1に示すように、実施例1〜3はすべて高飽和型ニト
リル系ゴム(日本ゼオン(株)製Zetpol202
0)を70重量部用い、ニトリルゴム(日本ゼオン
(株)製Nipol DN401)については実施例1
で10重量部、実施例2で15重量部、及び実施例3で
20部重量部が使用され、エチレン−プロピレン共重合
ゴム(日本合成ゴム(株)製JSR EP35)は、実
施例1で20重量部、実施例2で15重量部、及び実施
例3で10重量部が用いられた。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 As shown in Table 1, Examples 1 to 3 are all highly saturated nitrile rubbers (Zetpol 202 manufactured by Zeon Corporation).
0) was used in Example 1 for nitrile rubber (Nipol DN401 manufactured by Zeon Corporation).
10 parts by weight, 15 parts by weight in Example 2, and 20 parts by weight in Example 3. Ethylene-propylene copolymer rubber (JSR EP35 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) was used in Example 1. Parts by weight, 15 parts by weight in Example 2, and 10 parts by weight in Example 3 were used.

【0017】なお、比較例1、2は高飽和型ニトリル系
ゴムのみ、比較例3は高飽和型ニトリル系ゴム90重量
部とニトリルゴム10重量部との混合物であり、比較例
4は高飽和型ニトリル系ゴム70重量部とニトリルゴム
30重量部との混合物である。また、比較例5は、高飽
和型ニトリル系ゴム70重量部とエチレン−プロピレン
ゴム30重量との混合物である。
Comparative Examples 1 and 2 contain only a highly saturated nitrile rubber, Comparative Example 3 a mixture of 90 parts by weight of a highly saturated nitrile rubber and 10 parts by weight of a nitrile rubber, and Comparative Example 4 shows a highly saturated nitrile rubber. It is a mixture of 70 parts by weight of a mold nitrile rubber and 30 parts by weight of a nitrile rubber. Comparative Example 5 is a mixture of 70 parts by weight of highly saturated nitrile rubber and 30 parts by weight of ethylene-propylene rubber.

【0018】[0018]

【表1】表1 [Table 1] Table 1

【0019】[0019]

【発明の効果】高飽和型ニトリル系ゴムはその圧縮永久
ひずみの特性が有効に発揮できるためにはパーオキサイ
ド加硫とし、またこれ単独にて耐寒性TR10値−30℃
に近づくためには可塑剤を使用する必要があり、この場
合実際に使用されるパワーステアリング油浸せきにおけ
る体積変化は、マイナス傾向(収縮傾向)となる。ニト
リルゴムをブレンドすることにより実際に使用されるパ
ワーステアリング油浸せきにおける体積変化は、膨潤傾
向になるものの浸せき時の硬さ上昇が大きくなる。ま
た、エチレン−プロピレン非共役ジエン共重合ゴム(E
PDM)をブレンドした場合にも、実際に使用されるパ
ワーステアリング油浸せきにおける体積変化は、膨潤傾
向となるものの浸せき時の硬さの低下が大きくなる。高
飽和型ニトリル系ゴムにニトリルゴム、更にはEPDM
をブレンドすることにより実際に使用されるパワーステ
アリング油浸せきにおける体積変化は、膨潤傾向にな
り、且つ硬さの変化も小さくすることができる。
High saturated nitrile rubber according to the present invention is a peroxide vulcanization to the characteristics of the compression set can be effectively exerted, also cold resistance TR 10 value -30 ° C. at which alone
, It is necessary to use a plasticizer. In this case, the volume change in the power steering oil immersion actually used has a minus tendency (shrinkage tendency). Although the volume change in the power steering oil immersion actually used by blending the nitrile rubber tends to swell, the hardness increase during immersion increases. In addition, ethylene-propylene non-conjugated diene copolymer rubber (E
Even when PDM) is blended, the volume change in the power steering oil immersion actually used tends to swell, but the decrease in hardness during immersion increases. Highly saturated nitrile rubber, nitrile rubber, and EPDM
The volume change in the power steering oil immersion that is actually used by blending is swelling, and the change in hardness can be reduced.

【0020】以上のように、本発明による三種のゴムの
ブレンド材料を使用することにより、市場要求の長寿命
化,耐寒性要求に応えるパワーステアリング用オイルシ
ールが供給でき、極めて有用である。
As described above, the use of the three rubber blend materials according to the present invention makes it possible to supply an oil seal for power steering meeting the demands for long life and cold resistance required on the market, which is extremely useful.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−153378(JP,A) 特開 平2−124951(JP,A) 特開 昭61−40342(JP,A) 特開 平1−103636(JP,A) 特開 平3−84051(JP,A) 特開 昭58−102508(JP,A) 欧州特許出願公開146068(EP,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16J 15/10 B62D 5/10 C08L 9/02 F16J 15/20 B32B 25/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-62-153378 (JP, A) JP-A-2-124951 (JP, A) JP-A-61-40342 (JP, A) JP-A-1- 103636 (JP, A) JP-A-3-84051 (JP, A) JP-A-58-102508 (JP, A) EP 146068 (EP, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F16J 15/10 B62D 5/10 C08L 9/02 F16J 15/20 B32B 25/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 高飽和型ニトリル系ゴム60〜80重量部
と、エチレン-プロピレン共重合ゴムまたはエチレン-プ
ロピレン非共役ジエン共重合ゴムのいずれか10〜20重量
部と、ニトリルゴム10〜20重量部との三種ブレンドゴム
材料を用いてなるパワーステアリング用オイルシール。
1. 60 to 80 parts by weight of a highly saturated nitrile rubber, 10 to 20 parts by weight of ethylene-propylene copolymer rubber or ethylene-propylene non-conjugated diene copolymer rubber, and 10 to 20 parts by weight of nitrile rubber Oil seal for power steering using three types of blended rubber materials.
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