JP4651202B2

JP4651202B2 - Sealing material using rubber composition for sealing material

Info

Publication number: JP4651202B2
Application number: JP2001005521A
Authority: JP
Inventors: 伸雄慶上; 正記川東; 一彦木挽; 康文福島
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: JP2002212361A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシール材用ゴム組成物およびそれを成形してなるゴム成形物を有するシール材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアコンディショナ機などの冷却装置や空調装置の冷凍機用コンプレッサなどにおいて、冷媒漏れ防止用の密封体として多くのシール材が使用されている。シール材は、基本的には、硬さ、伸び、引張強さ、耐熱性、耐油性にすぐれ、かつ圧縮永久歪みが小さいというような良好なシール性を呈するための数々の特性を備えることが要求される。さらに、冷媒に対する耐性を有し、冷媒に接触しても発泡（ブリスタ）や割れ（クラック）が生じにくいことが要求される。
【０００３】
上記の冷媒としては、従来、ＣＦＣ１２（ＣＣｌ₂Ｆ₂）が主として用いられてきたが、フロンによるオゾン層の破壊が環境問題となり、近年ではＣＦＣ１２に換えてオゾン層を破壊しないＨＦＣ１３４ａ（ＣＨ₂ＦＣＦ₃）などのフルオロ炭化水素が用いられている。しかしながら環境問題の観点から、フロン系の冷媒は今後全廃の方向に向かうとされており、これに代替し得る冷媒として、二酸化炭素が検討されている。
【０００４】
上記のように、シール材は冷媒に対する耐性を有することが要求されるが、従来のシール材はフロン系の冷媒への耐性を前提として開発されてきたものであって、冷媒種が変わると、新たなシール材を一から開発せねばならない。すなわち、冷媒との接触によってクラックやブリスタが生じないということは勿論、冷媒種が変わるとその使用条件も変わるため、その条件下における耐性を備えることも考慮する必要がある。たとえばフロン系冷媒は、従来約１０ｋｇｆ／ｃｍ²（＝約０．９８ＭＰａ）の圧力で使用されてきたが、二酸化炭素を冷媒として用いる場合は約７０ｋｇｆ／ｃｍ²（＝約６．８６ＭＰａ）とより高圧で使用される。したがって新たなシール材としては、上記のような高圧下においても、変形することなく良好なシール性を保持し得ることが必要である。またフロン系冷媒と二酸化炭素とでは、シール材への溶解度も異なるため、このことも考慮して新たなシール材を設計する必要がある。このように冷媒種が変わると、新たに模索するところからシール材を開発せねばならず、従来あったシール材を応用すれば上記の要求を満たす新たなシール材が簡単に得られるというようなものではない。
【０００５】
また、電子関連部品、光学機器、精密機械部品の分野で、表面処理、蒸着、接着などの前工程や最終仕上げ工程などとして行われる精密洗浄に、洗浄媒体として超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素を利用した洗浄法が知られている。超臨界二酸化炭素とは、圧力が臨界圧力（７．４ＭＰａ）を超え、かつ温度が臨界温度（３１.１℃）を超える臨界点近傍の高密度な状態の二酸化炭素のことをさす。また亜臨界二酸化炭素は、臨界点手前近傍の圧縮液体と圧縮気体とが併存した物性的に不安定な状態の二酸化炭素であって、上記の超臨界二酸化炭素とは区別される。二酸化炭素は、比較的簡便に超臨界状態または亜臨界状態にでき、さらに無毒で工業的に安全な使用が可能であるため、上記精密洗浄の洗浄媒体として最も利用されている。
【０００６】
上記超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素を利用した洗浄は、通常、２５℃の温度で１０ＭＰａ〜１５ＭＰａの圧力で行われる。したがって超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素を利用した洗浄装置において、被洗浄物を洗浄する洗浄槽は高圧容器であり、該洗浄槽の気密性を高めるために、シール材が必要となる。
【０００７】
またさらにシールすべき相手部材がたとえば回転軸のような可動部材であり、これと摺動するように使用される場合、シール材には優れた耐磨耗性を備えることがさらに要求される。
【０００８】
しかしながら現状においては、硬さ、伸び、引張強さ、耐熱性に優れ、かつ圧縮永久歪みが小さいというような数々の特性を備えるとともに、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素に対する耐性を充分に備え、さらに耐磨耗性にも優れるようなシール材は未だなく、その開発が望まれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、二酸化炭素に接触するように使用されても劣化しにくく、かつ優れたシール性を保持できる長寿命なシール材、および該シール材用のゴム組成物を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため、ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴムなど多くのゴム材に関して、二酸化炭素の接触に耐え得るかどうかを調査した。その結果、シリコーンゴムは発泡しなかったが、その他の材料は発泡した。しかしシリコーンゴムは、機械的強度に劣り、耐磨耗性が低いという欠点があり、適当ではなかった。さらに研究を重ねた結果、エチレン−プロピレン系ゴムを主成分とする特定のゴム組成物から得られたゴム成形物が二酸化炭素に接触するように使用されても劣化しにくく、かつ優れたシール性を有し、かつ６．９ＭＰａもの高圧の二酸化炭素にも耐え、しかも優れた耐磨耗性を有することを見出し、さらなる鋭意研究の結果、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は以下のとおりである。
（１）二酸化炭素漏れ防止用の密封体として使用されるシール材用のゴム組成物であって、
エチレン−プロピレン系ゴム１００重量部あたり、１重量部〜１０重量部の有機過酸化物および６０重量部〜１５０重量部のカーボンブラックを含有することを特徴とするシール材用ゴム組成物。
（２）上記（１）に記載のシール材用ゴム組成物を成形してなるゴム成形物を有するシール材。
（３）冷媒として二酸化炭素を用いる冷凍機用コンプレッサにおける、該冷媒漏れ防止用の密封体として使用されることを特徴とする上記（２）に記載のシール材。
（４）洗浄媒体として超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄装置における、該洗浄媒体漏れ防止用の密封体として使用されることを特徴とする上記（２）に記載のシール材。
（５）相手部材と摺動するように使用されることを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに記載のシール材。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のシール材用ゴム組成物は、基本的には、エチレン−プロピレン系ゴムと、有機過酸化物と、カーボンブラックとを各々特定の配合比にて含有する。本発明における「エチレン−プロピレン系ゴム」は、エチレンとプロピレンとの二元共重合体であるＥＰＭ（エチレン−プロピレンゴム）、エチレンとプロピレンと架橋用ジエンモノマーとの三元共重合体であるＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）、ならびにこれらの混合物、さらには本発明の諸特性が損なわれない範囲でたとえばクロロプレンゴム、塩素化ポリエチレンなどの他の成分を混合させた混合物を含めて指すものとする。上記ＥＰＭおよびＥＰＤＭは、通常の重合手段によって得られ、その手段に特別の限定はない。
【００１３】
本発明のゴム組成物において、エチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対して１重量部〜１０重量部、好ましくは３重量部〜８重量部の有機過酸化物が配合される。上記有機過酸化物の配合量が１重量部未満であると、たとえば該ゴム組成物を用いたシール材の圧縮永久歪みが大きい、引張強さが低い、伸びが大きいなど機械的強度が低くなり過ぎてしまう不具合がある。またエチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対して１０重量部を超えて有機過酸化物を配合しても、それによる効果がみられないため意味がない。
【００１４】
本発明において用いられる有機過酸化物は、一般にゴムに架橋剤として配合される有機過酸化物であれば、特別の制限なく用いることができる。該有機過酸化物としては、特に制限はないが、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ｔ−ブチルパーオキシクメンなどが挙げられる。
【００１５】
また本発明のゴム組成物においては、上記エチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対して６０重量部〜１５０重量部、好ましくは７０重量部〜１３０重量部のカーボンブラックが配合される。該カーボンブラックの配合量がエチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対し６０重量部未満であると、得られたシール材が二酸化炭素に対する耐クラック性に劣る。該カーボンブラックの配合量がエチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対して１５０重量部を超えると、得られたシール材が硬くなり過ぎたり、伸びが小さくなるなど機械的特性に劣る。
【００１６】
上記カーボンブラックとしては、一般にゴムに使用されるものであれば特には限定はない。カーボンブラックの例としては、ＨＡＦカーボンブラック、ＭＡＦカーボンブラック、ＦＥＦカーボンブラック、ＳＲＦカーボンブラック、ＧＰＦカーボンブラックなどのファーネスブラックや、ＦＴカーボンブラック、ＭＴカーボンブラックなどのサーマルブラックが挙げられる。これらのカーボンブラックは、単独又は２種以上組み合わせて用いられるが、上記中でも特に、耐磨耗性、加工性の観点からは、ＳＲＦカーボンブラック、ＦＥＦカーボンブラック、ＧＰＦカーボンブラックなどのファーネスブラックを使用するのが好ましい。
【００１７】
本発明に用いられるエチレン−プロピレン系ゴムがジエン成分を有する場合、ゴム全体に対するジエン成分の含有量は、特に限定されるものではないが、４重量％〜１１重量％のものが好ましい。使用されるジエンモノマーとしては、特に限定されないが、たとえばエチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、メチルテトラヒドロインデン、５−メチレン−２−ノルボルネン、５−（２−メチル−２−ブテニル）−２−ノルボルネンなどが挙げられ、中でもエチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエンを使用するのが加硫速度の観点から好ましい。ジエンモノマーは、上記で例示したものを単独で使用していてもよいし、また上記で例示したものの中から二種以上を使用していてもよい。
【００１８】
また本発明におけるエチレン−プロピレン系ゴムは、ムーニー粘度〔ＭＬ₁₊₄（１００℃）〕が好ましくは４０〜１００、より好ましくは６０〜９０である。
該ムーニー粘度が４０未満であると、得られたシール材が耐ブリスタ性に劣る傾向にあるため好ましくない。また該ムーニー粘度が１００を超えると、得られたシール材の加工性が悪くなってしまう傾向にあるため好ましくない。ここで上記ムーニー粘度〔ＭＬ₁₊₄（１００℃）〕は、ＪＩＳＫ６３００に規定される未加硫ゴムの物理試験方法に従って、１００℃でラージロータを用い、予熱１分、回転開始後４分の場合のムーニー粘度計で測定した値を指す。一般に、組成物の主成分となるゴムが高ムーニー粘度である程、圧縮永久歪みの小さいゴム成形物を得ることができる。
【００１９】
本発明のシール材は、上述のように配合されたゴム組成物を成形して得られたゴム成形物を有する。該ゴム成形物は、上記ゴム組成物を従来公知のインタミックス、ニーダー、バンバリーミキサーなどの混練機あるいはオープンロールなどを用いて混練した後、射出成形機、圧縮成形機、押出成形機などを用いて所望の形状に成形して得ることができる。ゴムの架橋は、たとえば１４０℃〜２００℃で２分間〜３０分間の一次加硫を施した後、必要に応じて１５０℃〜１８０℃で１時間〜２４時間の二次加硫を施すというような条件が好ましい。二次加硫を施すことで、一次加硫のみの場合のゴム成形物と比較して圧縮永久歪みをより小さくできる。
【００２０】
本発明のシール材におけるゴム成形物の形状は特に限定されず、Ｏリング、パッキン、リップシール（軸シール）などその目的に応じて適宜選ばれる。またゴム成形物の大きさも特に限定はなく、目的に応じ適宜選ばれる。
【００２１】
上記ゴム組成物を成形してなるゴム成形物を用いることで、硬さ、伸び、引張強さ、耐磨耗性に優れ、圧縮永久歪みの小さいシール材を実現できる。すなわち本発明のシール材は、ＪＩＳＫ６２５３に規定される測定方法にしたがって測定されたショアＡ硬度がたとえば７０〜９５程度、ＪＩＳＫ６２５１に規定される測定方法にしたがって測定された伸びがたとえば１４０％〜３５０％程度、ＪＩＳＫ６２５１に規定される測定方法にしたがって測定された引張強さがたとえば１２ＭＰａ〜２５ＭＰａ程度、ＪＩＳＫ６２６２に規定される測定方法にしたがって測定された圧縮永久歪み（老化条件：１５０℃、７０時間）がたとえば１０％〜４０％程度に実現される。また本発明のシール材は、二酸化炭素に接触しても、他のゴム材料、たとえばシリコーンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ヒドリンゴム、ブチルゴムなどで形成されたシール材と比較して、膨潤しにくく、また発泡しにくいため経時的な劣化が少なく、たとえば６．９ＭＰａ程度の高圧下の使用においても変形することなく優れたシール性を保持できるシール材として好適に使用できる。
【００２２】
本発明のシール材の、二酸化炭素を密封するような使用例の一つとして、たとえば冷媒として二酸化炭素を用いる冷凍機用のコンプレッサにおける、該冷媒漏れ防止用の密封体としての使用が挙げられる。本発明のシール材は、硬さ、伸び、耐熱性、耐油性にすぐれ、圧縮永久歪みが小さく、かつ二酸化炭素に接触してもブリスタやクラックが発生しにくく、良好なシール性を保持できる。また本発明のシール材は、冷媒である二酸化炭素と、これに通常併用されるたとえばポリアルキレングリコール、エステルなどの冷凍機油との混合物に対しても優れた耐性を示す。さらに本発明のシール材は、たとえば６．９ＭＰａ程度の圧力下で使用するような場合であっても、該圧力による不所望な変形を抑制でき、シール性の劣化を抑制できる。なお上記「冷凍機」は、エアコンディショナ機を含んでさすものとする。
【００２３】
また二酸化炭素を密封するような他の使用例として、たとえば洗浄媒体として超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄装置における、該洗浄媒体漏れ防止用の密封体としての使用が挙げられる。該洗浄装置においては、通常、温度が２５℃、圧力が１０ＭＰａ〜１５ＭＰａの条件下で行われるが、本発明のシール材を用いることで上記圧力下での超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素の衝撃圧によっても不所望な変形を起こしにくく、シール性の劣化を抑制できる。
【００２４】
また上記ゴム成形物は耐磨耗性に優れるので、本発明のシール材は、該ゴム成形物にて相手部材と摺動するように好適に使用できる。すなわち本発明のシール材は、シールすべき相手部材がたとえば回転軸のような可動部材でありこれとゴム成形物が摺動するように使用されても、磨耗して厚みが薄くなってしまう部分がゴム成形物に生じにくく、良好なシール性を長寿命で実現できる。
【００２５】
また本発明のゴム組成物には、必要に応じて、従来公知の架橋助剤、可塑剤、老化防止剤、滑剤などを適宜添加してもよい。
架橋助剤としては、たとえば従来公知のマレイミド系架橋助剤、硫黄、液状ポリブタジエン、アリル系架橋助剤、メタアクリレート系架橋助剤などを好適に用いることができる。マレイミド系架橋助剤の例としては、たとえばＮ，Ｎ−ｍ−フェニレンジマレイミドが挙げられ、アリル系架橋助剤の例としては、たとえばトリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、テトラアリルオキシエタンなどが挙げられる。またメタアクリレート系架橋助剤の例としては、たとえばエチレングリコールメタアクリレート、トリエチレングリコールジメタアクリレート、テトラエチレングリコールジメタアクリレート、ポリエチレングリコールジメタアクリレート、トリメチロールプロペントリメタアクリレートなどが挙げられる。架橋助剤は、必要に応じて単独又は上記の中から２種以上組み合わせて、通常、エチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対して０．２重量部〜１０重量部配合される。
【００２６】
可塑剤としては、たとえばジ−（２−エチルヘキシル）セバケート、プロセスオイル、ジオクチルセバケート、ジブチルセバケートなどのセバケート系の可塑剤が挙げられる。またフタル酸ジエステル、アジピン酸ジエステル、イソフタル酸ジエステル、トリメリット酸トリエステルなどを用いてもよく、それ以外にもポリエステルエーテル、ポリエーテル、アジピン酸ポリエステルなどの低揮発性のものが好適に用いられる。このような可塑剤は、上述した中から単独または二種以上組み合わせて、通常、エチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対して３重量部〜１５重量部配合される。
【００２７】
老化防止剤としては、たとえば２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体などのアミン−ケトン系老化防止剤、４，４'−（α，α−ジメチルベンジル）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などの芳香族第二級アミン系老化防止剤、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどのモノフェノール系老化防止剤、２−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、２−メルカプトベンズイミダゾールなどのベンズイミダゾール系老化防止剤などが挙げられる。これらの老化防止剤は、上述した中から単独または二種以上組み合わせて用いられ、通常、エチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対して０．５重量部〜５重量部配合される。
【００２８】
滑剤としては、たとえば従来公知のパラフィンおよび炭化水素樹脂系、脂肪酸系、脂肪酸アミド系、脂肪酸エステル系、脂肪アルコール系などの滑剤が好適に用いられる。パラフィンおよび炭化水素樹脂系としては、たとえばパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、流動パラフィン、パラフィン系合成ワックス、ポリエチレンワックス、複合ワックス、モンタンワックスなどが挙げられる。脂肪酸系としては、たとえばステアリン酸、硬化油、ヒドロキシステアリン酸などが挙げられる。脂肪酸アミド系としては、たとえばステアロアミド、オキシステアロアミド、オレイルアミド、ラウリルアミド、ベヘンアミド、ステアリルオレイルアミドなどが挙げられる。脂肪酸エステル系としては、たとえばｎ−ブチルステアレート、多価アルコール脂肪酸エステル、飽和脂肪酸エステル、エステル系合成ワックスなどが挙げられる。脂肪アルコール系としては、たとえば高級アルコール、高級アルコールエステルなどが挙げられる。滑剤は、必ずしも配合されていなくてもよいが、配合される場合には、単独又は上記の中から２種以上組み合わせて用いられ、通常、エチレン−プロピレン系ゴム１００重量部に対して０．２重量部〜４重量部配合される。
【００２９】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
実施例１
エチレン−プロピレン系ゴムであるＥＰＤＭ（ＥＰＴ３０４５、三井化学社製、エチリデンノルボルネン（ジエン）含有量：６．２重量％、ムーニー粘度〔ＭＬ₁₊₄（１００℃）〕：４０）に、有機過酸化物としてジクミルパーオキサイド、カーボンブラックとしてＦＥＦカーボンブラックを用いて、下記の配合比にてゴム組成物を調製した。
（ゴム組成物の配合比）
エチレン−プロピレン系ゴム１００重量部
有機過酸化物３重量部
カーボンブラック７０重量部
硫黄０．２重量部
金属酸化物５重量部
可塑剤５重量部
老化防止剤２重量部
滑剤０．５重量部
なお金属酸化物としては酸化亜鉛、可塑剤としてはジ−（２−エチルヘキシル）セバケートを用いた。また老化防止剤としては２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体、滑剤としてはステアリン酸を用いた。
上記のように配合したゴム組成物を、オープンロールで混練して調製した後、１７５℃で２０分間加硫を施してゴム成形物とし、Ｏリング状のシール材の試供品を得た。
【００３０】
実施例２
ＦＥＦカーボンブラックを８０重量部配合した以外は実施例１と同様にして、シール材の試供品を得た。
【００３１】
実施例３
ＦＥＦカーボンブラックを１００重量部配合した以外は実施例１と同様にして、シール材の試供品を得た。
【００３２】
実施例４
エチレン−プロピレン系ゴムとして、ＥＰＤＭ（ＥＰ２５、ＪＳＲ製、エチリデンノルボルネン含有量：５．１重量％、ムーニー粘度〔ＭＬ₁₊₄（１００℃）〕：９０）を用いた以外は実施例２と同様にして、シール材の試供品を得た。
【００３３】
実施例５
ＳＲＦカーボンブラックを８０重量部配合した以外は、実施例１と同様にして、シール材の試供品を得た。
【００３４】
実施例６
エチレン−プロピレン系ゴムとして、ＥＰＤＭ（ＥＰＴ１０７０、三井化学社製、ジシクロペンタジエン含有量：５．２重量％、ムーニー粘度〔ＭＬ₁₊₄（１００℃）〕：６７）を用い、かつＧＰＦカーボンブラックを８０重量部配合した以外は実施例と同様にして、シール材の試供品を得た。
【００３５】
比較例１
クロロプレンゴム（ネオプレンＷＲＴ、昭和電工・デュポン社製）を用いて、下記の配合比にてゴム組成物を調製した。
（ゴム組成物の配合比）
クロロプレンゴム１００重量部
架橋剤０．７５重量部
カーボンブラック７０重量部
金属酸化物９重量部
可塑剤１．５重量部
老化防止剤２重量部
滑剤０．５重量部
なお架橋剤としてはエチレンチオウレア、カーボンブラックとしてはＳＲＦカーボンブラックを用いた。金属酸化物としては、４重量部の酸化マグネシウムおよび５重量部の酸化亜鉛を用いた。可塑剤としてはプロセスオイル、老化防止剤としては２−メルカプトベンズイミダゾール、滑剤としてはステアリン酸を用いた。
上記のように配合したゴム組成物を、オープンロールで混練して調製した後、１６５℃で２０分間加硫してゴム成形物とし、シール材の試供品を得た。
【００３６】
比較例２
フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン系フッ素ゴム（バイトンＢ、デュポン社製）を用いて、下記の配合比にてゴム組成物を調製した。
（ゴム組成物の配合比）
フッ素ゴム１００重量部
架橋剤１．４重量部
カーボンブラック２０重量部
金属酸化物１５重量部
なお架橋剤としてはヘキサメチレンジアミンカルバメート、カーボンブラックとしてはＭＴカーボンブラック、金属酸化物としては酸化マグネシウムを用いた。
上記のように配合したゴム組成物を、オープンロールで混練して調製した後、１５０℃で２０分間一次加硫した後、２００℃で２４時間二次加硫してゴム成形物とし、シール材の試供品を得た。
【００３７】
比較例３
シリコーンゴム（ＳＭ８２ＵＤ、（株）東レ−ダウコーニング−シリコーン製）１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイドを０．６重量部を配合し、オープンロールで混練して調製した後、１５０℃で１５分間一次加硫した後、２００℃で４時間二次加硫してゴム成形物とし、シール材の試供品を得た。
【００３８】
比較例４
ＦＥＦカーボンブラックを５０重量部配合した以外は実施例１と同様にして、シール材の試供品を得た。
【００３９】
上記の実施例１〜６ならびに比較例１〜４で得られた試供品それぞれの常態特性として硬さ、引張強さおよび伸びを測定した。硬さは、ＪＩＳＫ６２５３に規定される測定方法にしたがいショアＡ硬度を測定した。引張強さおよび伸びは、ＪＩＳＫ６２５１に規定される測定方法によって測定した。
【００４０】
また上記で得られた試供品について、下記の（１）〜（３）の各試験を行い、その特性を評価した。
（１）圧縮永久歪み
上記の実施例１〜６ならびに比較例１〜４で得られた試供品それぞれについて、ＪＩＳＫ６２６２に規定される測定方法によって、各試供品について圧縮永久歪みを測定した。なお、実施例１〜６および比較例４については、１５０℃で７０時間という老化条件にて行った。また比較例１については１００℃で７０時間、比較例２、３については１７５℃で２２時間という老化条件にて行った。
圧縮率はいずれも２５％であった。
【００４１】
（２）耐発泡性
実施例１〜６および比較例１〜４の組成の厚さ２ｍｍ、幅２５ｍｍ、長さ４５ｍｍのゴムシート状物を三枚ずつ用意し、オートクレーブにて圧力６．９ＭＰａの二酸化炭素中で２４時間加圧した。その後、圧力を抜き、直ちに１５０℃のオーブンで１時間加熱後、各ゴムシート状物の表裏の亀裂の数をカウントした。
【００４２】
（３）耐磨耗性
実施例１〜６および比較例１〜４とそれぞれ同様の組成の試料について、一定引張方式磨耗試験機を用いて下記の条件で磨耗量を測定した。まずクランク軸の駆動により相手金属板を往復動させ、この相手金属板の往復動する方向に垂直な方向に荷重をかけながら、試料を相手金属板に摺動させた。試料と相手金属板と間の接触荷重の作用には、エアシリンダの推力を用いた。各条件は以下の通りであった。
・試料：円柱状（直径＝６．３ｍｍ、高さ＝８ｍｍ）
・相手金属板材料：ＳＳ４００
・相手金属板表面粗さ：３．２Ｓ
・往復動方向：相手金属板の仕上げ方向と直角に往復動
・駆動速度：６０ｒｐｍ
・ストローク：１０ｍｍ
・荷重：０．８ＭＰａ
・作動回数：１０万サイクル
・潤滑の有無：無
・温度：常温（２５℃）
磨耗量＝[（Ｗ１−Ｗ２）／Ｓ]／Ａ）
〔Ｗ１：試験前の試料重量（ｇ）、Ｗ２：試験後の試料重量（ｇ）、Ｓ：試料の比重、Ａ：試料の底面積（ｍｍ²）〕
の式にて、各磨耗量（ｍｍ）を算出した。
実施例１〜６の結果を表１に、比較例１〜４の結果を表２に示す。
【００４３】
【表１】

【００４４】
【表２】

【００４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、二酸化炭素に接触するように使用されても劣化しにくく、かつ優れたシール性を保持できる長寿命なシール材、および該シール材用のゴム組成物を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rubber composition for a sealing material and a sealing material having a rubber molded product formed by molding the rubber composition.
[0002]
[Prior art]
In a cooling device such as an air conditioner machine or a compressor for a refrigerator of an air conditioner, many sealing materials are used as a sealing body for preventing refrigerant leakage. The sealing material basically has a number of characteristics for exhibiting good sealing properties such as excellent hardness, elongation, tensile strength, heat resistance, oil resistance and low compression set. Required. Further, it is required to have resistance to a refrigerant and to be less likely to cause foaming (blisters) or cracks (cracks) even when in contact with the refrigerant.
[0003]
Conventionally, the above-mentioned refrigerant is CFC12 (CCl12). ₂ F ₂ ) Has been mainly used, but the destruction of the ozone layer by chlorofluorocarbon has become an environmental problem. In recent years, the HFC134a (CH ₂ FCF _Three ) And other hydrocarbons are used. However, from the viewpoint of environmental problems, it is said that chlorofluorocarbon-based refrigerants are going to be abolished in the future, and carbon dioxide is being studied as a refrigerant that can replace them.
[0004]
As described above, the sealing material is required to have resistance to the refrigerant, but the conventional sealing material has been developed on the premise of resistance to the refrigerant of chlorofluorocarbon, and when the refrigerant type changes, A new sealant must be developed from scratch. That is, not only cracks and blisters do not occur due to contact with the refrigerant, but also the use conditions change when the refrigerant type changes, so that it is necessary to consider having resistance under those conditions. For example, a fluorocarbon refrigerant has conventionally been about 10 kgf / cm. ² (= Approx. 0.98 MPa), but when carbon dioxide is used as the refrigerant, it is about 70 kgf / cm. ² (= About 6.86 MPa) and higher pressures. Therefore, as a new sealing material, it is necessary to be able to maintain a good sealing property without deformation even under the high pressure as described above. In addition, since the fluorocarbon refrigerant and carbon dioxide have different solubility in the sealing material, it is necessary to design a new sealing material in consideration of this. In this way, if the refrigerant type changes, a seal material must be developed from a new search, and if a conventional seal material is applied, a new seal material that satisfies the above requirements can be easily obtained. It is not a thing.
[0005]
Supercritical carbon dioxide or subcritical carbon dioxide is also used as a cleaning medium for precision cleaning performed in the fields of electronic parts, optical equipment, precision machine parts as pre-processes such as surface treatment, vapor deposition, and adhesion, and final finishing processes. There is known a cleaning method using a slag. Supercritical carbon dioxide refers to carbon dioxide in a high density state near the critical point where the pressure exceeds the critical pressure (7.4 MPa) and the temperature exceeds the critical temperature (31.1 ° C.). Subcritical carbon dioxide is a carbon dioxide in a physically unstable state in which a compressed liquid and a compressed gas near the critical point coexist, and is distinguished from the above supercritical carbon dioxide. Since carbon dioxide can be brought into a supercritical state or a subcritical state relatively easily, and is non-toxic and can be used industrially safely, it is most utilized as a cleaning medium for the above-described precision cleaning.
[0006]
Cleaning using the supercritical carbon dioxide or subcritical carbon dioxide is usually performed at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 10 MPa to 15 MPa. Therefore, in a cleaning apparatus using supercritical carbon dioxide or subcritical carbon dioxide, a cleaning tank for cleaning an object to be cleaned is a high-pressure vessel, and a sealing material is required to improve the airtightness of the cleaning tank.
[0007]
Further, when the mating member to be sealed is a movable member such as a rotating shaft and is used so as to slide therewith, the sealing material is further required to have excellent wear resistance.
[0008]
However, at present, it has various properties such as excellent hardness, elongation, tensile strength, heat resistance and low compression set, and it has sufficient resistance to supercritical carbon dioxide or subcritical carbon dioxide. Furthermore, there is still no seal material that has excellent wear resistance, and development of such a seal material is desired.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a long-life seal material that is hardly deteriorated even when used so as to come into contact with carbon dioxide and that can maintain excellent sealing properties, and a rubber composition for the seal material. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have investigated whether many rubber materials such as nitrile rubber, silicone rubber, fluorine rubber, and acrylic rubber can withstand contact with carbon dioxide. As a result, silicone rubber did not foam, but other materials foamed. However, silicone rubber is not suitable because it has poor mechanical strength and low wear resistance. As a result of further research, even if a rubber molded product obtained from a specific rubber composition containing ethylene-propylene rubber as a main component is used so as to come into contact with carbon dioxide, it is hardly deteriorated and has excellent sealing properties. In addition, the present invention has been found to withstand carbon dioxide at a high pressure of 6.9 MPa and has excellent wear resistance. As a result of further earnest research, the present invention has been completed.
[0011]
That is, the present invention is as follows.
(1) A rubber composition for a sealing material used as a sealing body for preventing carbon dioxide leakage,
A rubber composition for a sealing material comprising 1 to 10 parts by weight of an organic peroxide and 60 to 150 parts by weight of carbon black per 100 parts by weight of an ethylene-propylene rubber.
(2) A sealing material having a rubber molded product obtained by molding the rubber composition for a sealing material according to (1).
(3) The sealing material according to (2) above, which is used as a sealing body for preventing leakage of refrigerant in a compressor for a refrigerator using carbon dioxide as a refrigerant.
(4) The above (2), wherein the cleaning medium is used as a sealing body for preventing leakage of the cleaning medium in a cleaning apparatus for cleaning an object to be cleaned using supercritical carbon dioxide or subcritical carbon dioxide as a cleaning medium. The sealing material as described in.
(5) The sealing material according to any one of (2) to (4), wherein the sealing material is used so as to slide with a mating member.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The rubber composition for a sealing material of the present invention basically contains an ethylene-propylene rubber, an organic peroxide, and carbon black at a specific compounding ratio. The “ethylene-propylene rubber” in the present invention is an EPM (ethylene-propylene rubber) which is a binary copolymer of ethylene and propylene, or EPDM which is a terpolymer of ethylene, propylene and a diene monomer for crosslinking. (Ethylene-propylene-diene rubber), and mixtures thereof, as well as mixtures in which other components such as chloroprene rubber and chlorinated polyethylene are mixed as long as the properties of the present invention are not impaired. . The above EPM and EPDM are obtained by ordinary polymerization means, and the means is not particularly limited.
[0013]
In the rubber composition of the present invention, 1 to 10 parts by weight, preferably 3 to 8 parts by weight of an organic peroxide is blended with 100 parts by weight of ethylene-propylene rubber. If the amount of the organic peroxide is less than 1 part by weight, for example, the compression strength of the sealing material using the rubber composition is large, the tensile strength is low, the mechanical strength is low, such as high elongation. There is a bug that will pass. Moreover, even if it mix | blends an organic peroxide exceeding 10 weight part with respect to 100 weight part of ethylene-propylene-type rubber | gum, since the effect by it is not seen, it is meaningless.
[0014]
The organic peroxide used in the present invention can be used without any particular limitation as long as it is an organic peroxide generally blended in rubber as a crosslinking agent. The organic peroxide is not particularly limited, and examples thereof include benzoyl peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t- Butylperoxy) cyclododecane, n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, dicumyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, di-t-butylperoxide, 1,3-bis (T-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne- 3, t-butyl peroxycumene and the like.
[0015]
In the rubber composition of the present invention, 60 parts by weight to 150 parts by weight, preferably 70 parts by weight to 130 parts by weight of carbon black is blended with respect to 100 parts by weight of the ethylene-propylene rubber. When the blending amount of the carbon black is less than 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene-propylene rubber, the obtained sealing material is inferior in crack resistance against carbon dioxide. When the blending amount of the carbon black exceeds 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene-propylene rubber, the obtained sealing material becomes too hard and the mechanical properties are inferior, such as elongation becomes small.
[0016]
The carbon black is not particularly limited as long as it is generally used for rubber. Examples of the carbon black include furnace black such as HAF carbon black, MAF carbon black, FEF carbon black, SRF carbon black, and GPF carbon black, and thermal black such as FT carbon black and MT carbon black. These carbon blacks are used singly or in combination of two or more. Among them, furnace blacks such as SRF carbon black, FEF carbon black, and GPF carbon black are used particularly from the viewpoint of wear resistance and workability. It is preferable to do this.
[0017]
When the ethylene-propylene rubber used in the present invention has a diene component, the content of the diene component relative to the whole rubber is not particularly limited, but is preferably 4% by weight to 11% by weight. The diene monomer to be used is not particularly limited, but for example, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, methyltetrahydroindene, 5-methylene-2-norbornene, 5- (2-methyl-2-butenyl) -2-Norbornene and the like are mentioned, and among them, ethylidene norbornene and dicyclopentadiene are preferably used from the viewpoint of vulcanization rate. As the diene monomer, those exemplified above may be used alone, or two or more kinds of those exemplified above may be used.
[0018]
Further, the ethylene-propylene rubber in the present invention has Mooney viscosity [ML _{1 + 4} (100 ° C.)] is preferably 40 to 100, more preferably 60 to 90.
If the Mooney viscosity is less than 40, the resulting sealing material tends to be inferior in blister resistance, such being undesirable. On the other hand, when the Mooney viscosity exceeds 100, the workability of the obtained sealing material tends to deteriorate, which is not preferable. Here, the Mooney viscosity [ML _{1 + 4} (100 ° C.)] is a value measured with a Mooney viscometer in accordance with a physical test method for unvulcanized rubber specified in JIS K 6300, using a large rotor at 100 ° C. for 1 minute preheating and 4 minutes after starting rotation. Point to. In general, the higher the Mooney viscosity of the rubber as the main component of the composition is, the smaller the compression set can be obtained.
[0019]
The sealing material of the present invention has a rubber molded product obtained by molding the rubber composition blended as described above. The rubber molded product is obtained by kneading the rubber composition using a kneader such as a conventionally known intermix, kneader or Banbury mixer or an open roll, and then using an injection molding machine, a compression molding machine, an extrusion molding machine, or the like. Can be obtained by molding into a desired shape. The rubber is crosslinked, for example, by performing a primary vulcanization at 140 ° C. to 200 ° C. for 2 minutes to 30 minutes, and then performing a secondary vulcanization at 150 ° C. to 180 ° C. for 1 hour to 24 hours as necessary. These conditions are preferable. By performing the secondary vulcanization, the compression set can be further reduced as compared with the rubber molded product in the case of only the primary vulcanization.
[0020]
The shape of the rubber molded product in the sealing material of the present invention is not particularly limited, and is appropriately selected according to the purpose such as O-ring, packing, lip seal (shaft seal). The size of the rubber molded product is not particularly limited, and is appropriately selected according to the purpose.
[0021]
By using a rubber molded product obtained by molding the rubber composition, it is possible to realize a sealing material that is excellent in hardness, elongation, tensile strength, and abrasion resistance and has a small compression set. That is, the sealing material of the present invention has a Shore A hardness of, for example, about 70 to 95 measured according to the measurement method defined in JIS K 6253, and an elongation measured in accordance with the measurement method defined in JIS K 6251 is, for example, 140. % To 350%, compression set measured according to the measurement method specified in JIS K 6262, for example, the tensile strength measured in accordance with the measurement method specified in JIS K 6251 (aging conditions) : 150 ° C., 70 hours) is realized, for example, at about 10% to 40%. In addition, the sealing material of the present invention swells even when it comes into contact with carbon dioxide as compared with sealing materials formed of other rubber materials such as silicone rubber, chloroprene rubber, fluorine rubber, nitrile rubber, hydrin rubber, and butyl rubber. It is difficult to foam and is difficult to foam, so there is little deterioration over time. For example, it can be suitably used as a sealing material that can maintain excellent sealing properties without deformation even when used under a high pressure of about 6.9 MPa.
[0022]
One example of use of the sealing material of the present invention to seal carbon dioxide is the use of the sealing material as a sealing body for preventing refrigerant leakage in a compressor for a refrigerator using carbon dioxide as a refrigerant. The sealing material of the present invention is excellent in hardness, elongation, heat resistance, and oil resistance, has a small compression set, and does not easily generate blisters or cracks even when in contact with carbon dioxide, and can maintain good sealing properties. In addition, the sealing material of the present invention exhibits excellent resistance to a mixture of carbon dioxide as a refrigerant and a refrigerating machine oil such as polyalkylene glycol and ester which are usually used in combination with the refrigerant. Furthermore, even when the sealing material of the present invention is used, for example, under a pressure of about 6.9 MPa, undesired deformation due to the pressure can be suppressed, and deterioration of sealing performance can be suppressed. The “refrigerator” includes an air conditioner.
[0023]
Further, as another use example for sealing carbon dioxide, for example, as a sealing body for preventing leakage of the cleaning medium in a cleaning apparatus for cleaning an object to be cleaned using supercritical carbon dioxide or subcritical carbon dioxide as a cleaning medium. Use. In the cleaning apparatus, the temperature is usually 25 ° C. and the pressure is 10 MPa to 15 MPa. By using the sealing material of the present invention, supercritical carbon dioxide or subcritical carbon dioxide under the above pressure is used. Undesirable deformation is hardly caused by the impact pressure, and deterioration of the sealing performance can be suppressed.
[0024]
Moreover, since the said rubber molding is excellent in abrasion resistance, the sealing material of this invention can be used conveniently so that it may slide with a counterpart member in this rubber molding. That is, in the sealing material of the present invention, even if the mating member to be sealed is a movable member such as a rotating shaft and the rubber molded product is used so as to slide, the portion that wears and becomes thin Is less likely to occur in rubber moldings, and good sealability can be achieved with a long service life.
[0025]
Moreover, you may add suitably a conventionally well-known crosslinking adjuvant, a plasticizer, anti-aging agent, a lubricant, etc. to the rubber composition of this invention as needed.
As the crosslinking aid, for example, conventionally known maleimide-based crosslinking aid, sulfur, liquid polybutadiene, allyl-based crosslinking aid, methacrylate-based crosslinking aid and the like can be suitably used. Examples of the maleimide crosslinking aid include N, N-m-phenylene dimaleimide, and examples of the allyl crosslinking aid include triallyl cyanurate, diallyl phthalate, tetraallyloxyethane, and the like. It is done. Examples of the methacrylate crosslinking aid include, for example, ethylene glycol methacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropene trimethacrylate, and the like. The cross-linking aid is usually used alone or in combination of two or more of the above, and is usually blended in an amount of 0.2 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the ethylene-propylene rubber.
[0026]
Examples of the plasticizer include sebacate-based plasticizers such as di- (2-ethylhexyl) sebacate, process oil, dioctyl sebacate, and dibutyl sebacate. In addition, phthalic acid diester, adipic acid diester, isophthalic acid diester, trimellitic acid triester and the like may be used, and other low volatile substances such as polyester ether, polyether and adipic acid polyester are preferably used. . Such plasticizers are usually used alone or in combination of two or more of them, and usually 3 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the ethylene-propylene rubber.
[0027]
Examples of the antioxidant include amine-ketone antioxidants such as 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 4,4 ′-(α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine, N, Aromatic secondary amine antioxidants such as N′-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, monophenol antioxidants such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2 -Zinc salt of mercaptobenzimidazole, benzimidazole anti-aging agents such as 2-mercaptobenzimidazole, and the like. These anti-aging agents are used alone or in combination of two or more of them as described above, and are usually blended in an amount of 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the ethylene-propylene rubber.
[0028]
As the lubricant, for example, conventionally known paraffin and hydrocarbon resin-based, fatty acid-based, fatty acid amide-based, fatty acid ester-based and fatty alcohol-based lubricants are preferably used. Examples of paraffin and hydrocarbon resin systems include paraffin wax, microcrystalline wax, liquid paraffin, paraffin synthetic wax, polyethylene wax, composite wax, and montan wax. Examples of the fatty acid type include stearic acid, hydrogenated oil, and hydroxy stearic acid. Examples of fatty acid amides include stearoamide, oxystearoamide, oleylamide, laurylamide, behenamide, stearyl oleylamide, and the like. Examples of fatty acid esters include n-butyl stearate, polyhydric alcohol fatty acid esters, saturated fatty acid esters, and ester synthetic waxes. Examples of fatty alcohols include higher alcohols and higher alcohol esters. The lubricant does not necessarily need to be blended, but when blended, it is used alone or in combination of two or more of the above, and is usually 0.2% relative to 100 parts by weight of the ethylene-propylene rubber. From 4 parts by weight to 4 parts by weight is blended.
[0029]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
Example 1
EPDM (EPT3045, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., ethylidene norbornene (diene) content: 6.2% by weight, Mooney viscosity [ML _{1 + 4} (100 ° C.)]: 40), dicumyl peroxide was used as the organic peroxide, and FEF carbon black was used as the carbon black.
(Rubber composition ratio)
100 parts by weight of ethylene-propylene rubber
3 parts by weight of organic peroxide
70 parts by weight of carbon black
0.2 parts by weight of sulfur
5 parts by weight of metal oxide
5 parts by weight of plasticizer
Anti-aging agent 2 parts by weight
0.5 parts by weight of lubricant
Zinc oxide was used as the metal oxide, and di- (2-ethylhexyl) sebacate was used as the plasticizer. Further, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer was used as an anti-aging agent, and stearic acid was used as a lubricant.
The rubber composition blended as described above was prepared by kneading with an open roll, and then vulcanized at 175 ° C. for 20 minutes to obtain a rubber molded product, whereby a sample of an O-ring sealing material was obtained.
[0030]
Example 2
A sample seal material was obtained in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by weight of FEF carbon black was blended.
[0031]
Example 3
A sample seal material was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of FEF carbon black was blended.
[0032]
Example 4
As an ethylene-propylene rubber, EPDM (EP25, manufactured by JSR, ethylidene norbornene content: 5.1% by weight, Mooney viscosity [ML _{1 + 4} (100 ° C.)]: A sample of a sealing material was obtained in the same manner as in Example 2 except that 90) was used.
[0033]
Example 5
A sealant sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by weight of SRF carbon black was blended.
[0034]
Example 6
As an ethylene-propylene rubber, EPDM (EPT 1070, manufactured by Mitsui Chemicals, dicyclopentadiene content: 5.2% by weight, Mooney viscosity [ML _{1 + 4} (100 ° C.)]: 67) and a sample of a sealing material was obtained in the same manner as in Example except that 80 parts by weight of GPF carbon black was blended.
[0035]
Comparative Example 1
Using chloroprene rubber (neoprene WRT, Showa Denko, manufactured by DuPont), a rubber composition was prepared at the following blending ratio.
(Rubber composition ratio)
Chloroprene rubber 100 parts by weight
0.75 parts by weight of crosslinking agent
70 parts by weight of carbon black
9 parts by weight of metal oxide
1.5 parts by weight of plasticizer
Anti-aging agent 2 parts by weight
0.5 parts by weight of lubricant
Note that ethylenethiourea was used as the cross-linking agent, and SRF carbon black was used as the carbon black. As the metal oxide, 4 parts by weight of magnesium oxide and 5 parts by weight of zinc oxide were used. Process oil was used as the plasticizer, 2-mercaptobenzimidazole was used as the anti-aging agent, and stearic acid was used as the lubricant.
The rubber composition blended as described above was prepared by kneading with an open roll, and then vulcanized at 165 ° C. for 20 minutes to obtain a rubber molded product, thereby obtaining a sample seal material.
[0036]
Comparative Example 2
Using a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-based fluororubber (Viton B, manufactured by DuPont), a rubber composition was prepared at the following blending ratio.
(Rubber composition ratio)
Fluoro rubber 100 parts by weight
Cross-linking agent 1.4 parts by weight
20 parts by weight of carbon black
15 parts by weight of metal oxide
Hexamethylenediamine carbamate was used as the crosslinking agent, MT carbon black was used as the carbon black, and magnesium oxide was used as the metal oxide.
The rubber composition blended as described above was prepared by kneading with an open roll, and then primary vulcanized at 150 ° C. for 20 minutes, followed by secondary vulcanization at 200 ° C. for 24 hours to form a rubber molded product, and a sealing material A free sample was obtained.
[0037]
Comparative Example 3
After blending 0.6 parts by weight of dicumyl peroxide as a crosslinking agent with 100 parts by weight of silicone rubber (SM82UD, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), kneading with an open roll, 150 ° C. After 15 minutes of primary vulcanization, secondary vulcanization was performed at 200 ° C. for 4 hours to obtain a rubber molded product, and a seal material sample was obtained.
[0038]
Comparative Example 4
A sample seal material was obtained in the same manner as in Example 1 except that 50 parts by weight of FEF carbon black was blended.
[0039]
Hardness, tensile strength, and elongation were measured as normal characteristics of the samples obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, respectively. As for the hardness, the Shore A hardness was measured according to a measuring method specified in JIS K 6253. The tensile strength and elongation were measured by a measuring method defined in JIS K 6251.
[0040]
Moreover, about the sample obtained above, each test of following (1)-(3) was done, and the characteristic was evaluated.
(1) Compression set
For each of the samples obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, the compression set was measured for each sample by the measurement method defined in JIS K 6262. In addition, about Examples 1-6 and the comparative example 4, it performed on 150 degreeC and the aging conditions of 70 hours. Further, Comparative Example 1 was performed under an aging condition of 100 ° C. for 70 hours, and Comparative Examples 2 and 3 were performed at 175 ° C. for 22 hours.
The compression rate was 25% in all cases.
[0041]
(2) Foam resistance
Three rubber sheet-like materials having a thickness of 2 mm, a width of 25 mm, and a length of 45 mm having the compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared, and the autoclave was used in carbon dioxide at a pressure of 6.9 MPa for 24 hours. Pressurized. Thereafter, the pressure was released, and immediately after heating in an oven at 150 ° C. for 1 hour, the number of cracks on the front and back of each rubber sheet was counted.
[0042]
(3) Abrasion resistance
About the sample of the composition similar to Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4, the amount of wear was measured on condition of the following using the constant tension type abrasion tester. First, the counter metal plate was reciprocated by driving the crankshaft, and the sample was slid on the counter metal plate while applying a load in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the counter metal plate. The thrust of the air cylinder was used for the action of the contact load between the sample and the mating metal plate. Each condition was as follows.
Sample: cylindrical shape (diameter = 6.3 mm, height = 8 mm)
-Counter metal plate material: SS400
-Rough metal plate surface roughness: 3.2S
・ Reciprocating direction: Reciprocating perpendicular to the finish direction of the mating metal plate
・ Drive speed: 60rpm
・ Stroke: 10mm
・ Load: 0.8MPa
・ Operating frequency: 100,000 cycles
・ With or without lubrication: None
・ Temperature: normal temperature (25 ℃)
Amount of wear = [(W1-W2) / S] / A)
[W1: Sample weight (g) before test, W2: Sample weight (g) after test, S: Specific gravity of sample, A: Bottom area of sample (mm ² )]
Each wear amount (mm) was calculated by the following formula.
The results of Examples 1 to 6 are shown in Table 1, and the results of Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 2.
[0043]
[Table 1]

[0044]
[Table 2]

[0045]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, a long-life seal material that is not easily deteriorated even when used so as to come into contact with carbon dioxide, and that can maintain excellent sealing properties, and for the seal material A rubber composition can be provided.

Claims

Et styrene - propylene rubber per 100 parts by weight, molding the Cie Lumpur material for a rubber composition to contain carbon black in 1 organic peroxide to 10 parts by weight and 60 parts by weight to 150 parts by weight A sealing material that is used as a sealing body for preventing leakage of refrigerant in a compressor for a refrigerator that uses carbon dioxide as a refrigerant .

The sealing material according to claim 1 , wherein the sealing material is used so as to slide with a mating member.