JP7253781B2 - 軸受用シール部材及びその製造方法 - Google Patents

軸受用シール部材及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7253781B2
JP7253781B2 JP2019051861A JP2019051861A JP7253781B2 JP 7253781 B2 JP7253781 B2 JP 7253781B2 JP 2019051861 A JP2019051861 A JP 2019051861A JP 2019051861 A JP2019051861 A JP 2019051861A JP 7253781 B2 JP7253781 B2 JP 7253781B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
mass
parts
carbon black
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019051861A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020152796A (ja
Inventor
敬子 池田
義彦 山口
智久 山本
竜雄 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uchiyama Manufacturing Corp
Original Assignee
Uchiyama Manufacturing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uchiyama Manufacturing Corp filed Critical Uchiyama Manufacturing Corp
Priority to JP2019051861A priority Critical patent/JP7253781B2/ja
Priority to US16/813,015 priority patent/US11371611B2/en
Priority to DE102020001604.9A priority patent/DE102020001604A1/de
Priority to FR2002420A priority patent/FR3093949B1/fr
Priority to CN202010194932.XA priority patent/CN111718552B/zh
Publication of JP2020152796A publication Critical patent/JP2020152796A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7253781B2 publication Critical patent/JP7253781B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/26—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings
    • F16J15/30—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings with sealing rings made of carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0003—Discharging moulded articles from the mould
    • B29C37/0007—Discharging moulded articles from the mould using means operable from outside the mould for moving between mould parts, e.g. robots
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/7833—Special methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/26—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings
    • F16J15/28—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings with sealing rings made of metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/328—Manufacturing methods specially adapted for elastic sealings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0067—Using separating agents during or after moulding; Applying separating agents on preforms or articles, e.g. to prevent sticking to each other
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Description

本発明は、ゴム成形品と芯金とを備える軸受用シール部材に関する。また、本発明は当該シール部材の製造方法に関する。
自動車の車軸は転がり軸受によって支持されていて、この軸受にはグリースの漏出や泥水の浸入を防止するためにシール部材と呼ばれる部品が備わっている。シール部材はリング状の芯金の表面がゴム成形品で被覆されたものであり、このシール部材には電磁ノイズ低減対策として導電性のゴム成形品が用いられる。シール部材に用いられる導電性ゴム組成物としては、例えば特許文献１又は２に記載のニトリルゴム組成物が挙げられる。
特許文献１には、ニトリルゴム１００重量部に対して、カーボンブラック５～５０重量部、平均粒子径５μｍ以下のグラファイト５～６０重量部およびこれら以外の導電性カーボン５～５０重量部を含有してなり、カーボンブラック、グラファイトおよびこれら以外の導電性カーボンの合計量が、ニトリルゴム１００重量部に対して１０～１００重量部であるニトリルゴム組成物から加硫された成形品を転がり軸受用オイルシールに用いることが記載されている。
特許文献２には、アクリロニトリルブタジエンゴムに、導電性カーボンブラックと、直径が０．２～１．０μｍの針状導電性充填材を配合して成る、導電性ゴム材料組成物を加硫した成形品からなるシールリングを備えた車軸支持用転がり軸受ユニットが記載されている。
ところで、自動車は過酷な環境下で使用されることも少なくないため、シール部材に用いられるゴム成形品には、高温な環境でも使用に耐えうる物性が要求される。アクリルゴムは、ニトリルゴムに比べて耐熱性に優れているため、軸受用シール部材への使用が検討されている。
ここで、シール部材は、通常、芯金と導電性材料が添加されたゴム組成物とを金型に充填して加熱加圧することにより得られる。しかしながら、導電性材料が添加されたアクリルゴム組成物は、ニトリルゴム組成物に比べて金型からの離型性が悪いという問題があった。金型からの離型性が悪いと生産性が低下するだけでなく、芯金の表面に被覆されたゴム成形品が破損するおそれもあった。
特開２０１２－９７２１３号公報 特開２００４－３５３７０９号公報
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、優れた導電性を有するとともに、製造時において金型からの離型性が良好なシール部材を提供することを目的とするものである。
上記課題は、ゴム成形品と芯金とを備える軸受用シール部材であって;前記ゴム成形品が、アクリル酸エステルを主成分とするゴム（Ａ）１００質量部、炭素材料（Ｂ）１～３０質量部、及びＤＢＰ吸油量が２０ｍｌ／１００ｇ以上１５０ｍｌ／１００ｇ未満のカーボンブラック（Ｃ）１０～１００質量部を含有するゴム組成物を加硫成形してなり、炭素材料（Ｂ）が、カーボンナノチューブ（Ｂ１）、又はＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上１０００ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ２）、かつ前記ゴム成形品の体積抵抗値が１×１０６Ω・ｃｍ以下であることを特徴とするシール部材を提供することによって解決される。
このとき、前記ゴム組成物が、さらに白色系充填材（Ｄ）５～１００質量部を含有することが好ましい。前記ゴム組成物が、さらに加工助剤（Ｅ）１～１０質量部を含有することも好ましい。
上記課題は、上記シール部材の製造方法であって；ゴム（Ａ）、炭素材料（Ｂ）及びカーボンブラック（Ｃ）を混練してゴム組成物を得る混練工程と、前記ゴム組成物を芯金上で加硫成形する加硫工程とを有するシール部材の製造方法を提供することによっても解決される。
このとき、前記混練工程において、白色系充填材（Ｄ）をさらに混練することが好ましい。前記混練工程において、加工助剤（Ｅ）をさらに混練することも好ましい。
本発明のシール部材に用いられるゴム成形品は優れた導電性を有しているので、このシール部材を用いた軸受は電磁ノイズを効果的に抑制することができる。また、本発明のシール部材は、その製造時において金型からの離型性が良好であるので生産性に優れている。
本発明のシール部材に含まれるゴム成形品は、アクリル酸エステルを主成分とするゴム（Ａ）、炭素材料（Ｂ）及びカーボンブラック（Ｃ）を含有するゴム組成物を加硫成形してなるものである。
本発明で用いられるゴム（Ａ）は、アクリル酸エステルを主成分とするゴムである。アクリル酸エステルを主成分とするとは、ゴム（Ａ）における、アクリル酸エステルに由来する単位の含有量が５０質量％以上であることを意味する。アクリル酸エステルに由来する単位の含有量は６０質量％以上であることが好ましい。
アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシエチルなどが好適に用いられる。アクリル酸エステルと共重合させる単量体としては、アクリロニトリル、エチレンなどが例示される。具体的には、アクリル酸エステルと架橋性モノマーを共重合してなるアクリルゴム（ＡＣＭ）、アクリル酸エステル、エチレン及び架橋性モノマーを共重合してなるアクリルゴム（ＡＥＭ）、アクリル酸エステル、アクリロニトリル及び架橋性モノマーを共重合してなるアクリルゴム（ＡＮＭ）などが用途に応じて使い分けられる。架橋性モノマーとしては、エポキシ基を含有する架橋性モノマーやカルボキシル基を含有する架橋性モノマー、活性塩素基を含有する架橋性モノマー、複数の炭素－炭素二重結合を含有する架橋性モノマーなどが挙げられる。
本発明で用いられる炭素材料（Ｂ）は、カーボンナノチューブ（Ｂ１）、又はＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上１０００ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ２）である。炭素材料（Ｂ）は、ゴム成形品に対して導電性を付与するために配合されるものであり、これを用いることにより体積抵抗値の低いゴム成形品を得ることができる。
本発明で用いられる炭素材料（Ｂ）は、カーボンナノチューブ（Ｂ１）である。カーボンナノチューブ（Ｂ１）（以下、カーボンナノチューブのことをＣＮＴと略記することがある）としては、単層カーボンナノチューブや多層カーボンナノチューブが挙げられる。導電性を重視する場合には単層ＣＮＴが好適であり、コストを重視する場合には多層ＣＮＴが好適である。ＣＮＴ（Ｂ１）の平均直径は特に限定されないが、１ｎｍ以上であることが好ましい。一方、平均直径は１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましく、２０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。アスペクト比（平均長さ／平均直径）は特に限定されないが、１００～１０００００であることが好ましい。単層ＣＮＴとしては日本ゼオン株式会社製「ZEONANO SG101」、オクサイアル社製「TUBALL」などが挙げられ、多層ＣＮＴとしては、ＣＮａｎｏ社製「FloTube 7000」、「FloTube 9000」、ナノシル社製「NC7000」などが挙げられる。
本発明で用いられる炭素材料（Ｂ）は、ＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上１０００ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ２）である。ＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラック１００ｇが吸収可能なフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）の量（ｍＬ）を示すものである（ＪＩＳ Ｋ６２１７－４に準拠）。ＤＢＰ吸油量は、カーボンブラック（Ｂ２）においてアグリゲートやアグロメートの構造が発達しているほど大きくなる。そして、導電性に優れた炭素材料は、一般的に大きいＤＢＰ吸油量を有している。
カーボンブラック（Ｂ２）のＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ未満の場合、ゴム成形品の導電性が不十分となる。より優れた導電性を得るためには、カーボンブラック（Ｂ２）のＤＢＰ吸油量は３００ｍＬ／１００ｇ以上であることが好ましく、４００ｍＬ／１００ｇ以上であることがより好ましい。一方、ＤＢＰ吸油量が１０００ｍＬ／１００ｇを超えると、ゴム組成物の流動性が悪化するおそれがある。ＤＢＰ吸油量は８００ｍＬ／１００ｇ以下であることが好ましい。
カーボンブラック（Ｂ２）の種類は特に限定されず、ＤＢＰ吸油量が上記の範囲のものであって、得られるゴム成形品の体積抵抗値が一定以下の値になるものであればよい。具体的には、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「ケッチェンブラック EC300J」、「ケッチェンブラック EC600JD」、デンカ株式会社製「アセチレンブラック」、キャボット社製「バルカン XC-72」、コロンビアン・インターナショナル社製「Conductex 7055 Ultra」、エボニック・デグッサ社製「Printex XE2 B」などが挙げられる。カーボンブラックは、アグリゲートやアグロメートの構造が高度に発達するとともに、一次粒子が中空構造になっており、少量の添加によって導電性を付与することができる。
炭素材料（Ｂ）の含有量は、ゴム（Ａ）１００質量部に対して１～３０質量部である。炭素材料（Ｂ）の含有量が１質量部未満の場合、ゴム成形品の導電性が不十分となる。より優れた導電性を得るためには、炭素材料（Ｂ）の含有量は、３質量部以上であることが好ましく、５質量部以上であることがより好ましく、８質量部以上であることがさらに好ましい。一方、炭素材料（Ｂ）の含有量が３０質量部を超えると、金型からの離型性が悪化する。炭素材料（Ｂ）の含有量は２５質量部以下であることが好ましい。
ゴム成形品の導電性を重視する場合には炭素材料（Ｂ）がＣＮＴ（Ｂ１）であることが好適であり、コストを重視する場合には炭素材料（Ｂ）がカーボンブラック（Ｂ２）であることが好適である。
本発明で用いられるカーボンブラック（Ｃ）のＤＢＰ吸油量は２０ｍｌ／１００ｇ以上１５０ｍｌ／１００ｇ未満である。このカーボンブラック（Ｃ）は、炭素材料（Ｂ）ほどアグリゲートやアグロメートの構造が発達していないものである。一般的なゴム組成物に配合されるカーボンブラックの大半がこれに含まれる。
カーボンブラック（Ｃ）のＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上の場合、ゴム組成物の成形性が悪化する場合がある。カーボンブラック（Ｃ）のＤＢＰ吸油量は、１００ｍＬ／１００ｇ以下であることが好ましく、５０ｍＬ／１００ｇ以下であることがより好ましい。一方、カーボンブラック（Ｃ）のＤＢＰ吸油量は、２２ｍＬ／１００ｇ以上であることが好ましく、２５ｍＬ／１００ｇ以上であることがより好ましい。
カーボンブラック（Ｃ）の種類は特に限定されず、ＤＢＰ吸油量が上記の範囲のものであればよい。具体的には、ＭＴ、ＦＴ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＭＡＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等を用いることができ、性能とコストのバランスの点から、ＭＴ、ＦＴ、ＳＲＦ、ＧＰＦが好適である。カーボンブラック（Ｃ）として、２種類以上のものを組み合わせて用いても良い。
カーボンブラック（Ｃ）の含有量は、ゴム（Ａ）１００質量部に対して１０～１００質量部である。カーボンブラック（Ｃ）の含有量が１０質量部未満の場合、金型からの離型性が悪化する。カーボンブラック（Ｃ）の配合量は、１５質量部以上であることが好ましい。炭素材料（Ｂ）がカーボンブラック（Ｂ２）である場合、カーボンブラック（Ｃ）の含有量は、３０質量部以上であることがより好ましく、５０質量部以上であることがさらに好ましい。一方、カーボンブラック（Ｃ）の配合量が１００質量部を超えると、ゴム組成物の成形性が悪化する。カーボンブラック（Ｃ）の配合量は９５質量部以下であることが好ましく、８０質量部以下であることがより好ましい。
本発明のシール部材において、ゴム成形品と芯金との接着性を向上させる観点から、前記ゴム組成物が、ゴム（Ａ）１００質量部に対して白色系充填材（Ｄ）５～１００質量部を含有することが好ましい。白色系充填材（Ｄ）の含有量が５質量部未満の場合、前記接着性を向上させる効果が得られないおそれがある。白色系充填材（Ｄ）の含有量は８質量部以上であることがより好ましい。一方、白色系充填材（Ｄ）の含有量が１００質量部を超えると、ゴム成形品の導電性が低下するおそれがある。白色系充填材（Ｄ）の含有量は７０質量部以下であることがより好ましく、３０質量部以下であることがさらに好ましい。
白色系充填材（Ｄ）の種類は特に限定されず、ゴム組成物において通常使用される充填剤が挙げられる。このような充填剤としては、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、珪藻土、ウォラストナイト、硫酸バリウム、酸化チタンなどの無機充填剤、セルロース粉、再生ゴム、粉末ゴムなどの有機充填剤が挙げられる。中でも、無機充填剤で好適に用いられ、接着性の向上の観点から、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、珪藻土がより好適に用いられる。白色系充填材（Ｄ）として、２種類以上のものを組み合わせて用いても良い。
本発明において、前記ゴム組成物が加工助剤（Ｅ）１～１０質量部を含有することが好ましい。ゴム組成物が加工助剤（Ｅ）を含有することにより、金型からの離型性がより向上する。加工助剤（Ｅ）の含有量が１質量部未満の場合、前記離型性を向上させる効果が得られないおそれがある。加工助剤（Ｅ）の含有量は２質量部以上であることがより好ましい。一方、加工助剤の含有量が１０質量部を超えると、接着阻害や外観不良のおそれがある。加工助剤（Ｅ）の含有量は８質量部以下であることがより好ましい。加工助剤（Ｅ）の種類は特に限定されず、各種ワックスや脂肪酸類が挙げられる。
前記ゴム組成物は、本発明の効果が阻害されない範囲において、ゴム（Ａ）、炭素材料（Ｂ）及びカーボンブラック（Ｃ）以外の他の成分を含んでいてもかまわない。他の成分としては、上述した白色系充填材（Ｄ）や加工助剤（Ｅ）の他に、加硫剤、加硫助剤、共架橋剤、加硫促進剤、加硫遅延剤、接着剤、受酸剤、着色剤、フィラー、可塑剤、老化防止剤、カップリング剤、腐食防止剤、タッキーファイヤーなど、各種の添加剤が挙げられる。
本発明のシール部材において、前記ゴム成形品の体積抵抗値が１×１０６Ω・ｃｍ以下である。前記ゴム成形品の体積抵抗値が１×１０６Ω・ｃｍを超える場合、電磁ノイズを効果的に抑制することができない。体積抵抗値は８×１０５Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１×１０３Ω・ｃｍ以下であることがより好ましく、１×１０２Ω・ｃｍ以下であることがさらに好ましく、１０Ω・ｃｍ以下であることが特に好ましい。ここでいう体積抵抗値とは、ＪＩＳ Ｋ６２７１－２方法３に準拠した測定で得られる値である。
本発明のシール部材に含まれるゴム成形品のＡ硬度が、５０～９０であることが好ましい。Ａ硬度は６０以上であることがより好ましく、６５以上であることがさらに好ましい。一方、Ａ硬度は８０以下であることがより好ましく、７５以下であることがさらに好ましい。
本発明のシール部材の製造方法は特に限定されないが、好適な製造方法は、ゴム（Ａ）、炭素材料（Ｂ）及びカーボンブラック（Ｃ）を混練してゴム組成物を得る混練工程と、前記ゴム組成物を芯金上で加硫成形する加硫工程とを有する方法である。
前記混練工程において、ゴム（Ａ）、炭素材料（Ｂ）及びカーボンブラック（Ｃ）は上述したものが好適に用いられる。また、これらの配合量も上述した量にすることが好適である。また、前記混練工程において、白色系充填材（Ｄ）をさらに混練することがより好ましい。前記混練工程において、加工助剤（Ｅ）をさらに混練することも好ましい。白色系充填材（Ｄ）及び加工助剤（Ｅ）は上述したものが好適に用いられる。また、これらの配合量も上述した量にすることが好適である。
前記混練工程において、上記の成分を混合する方法は特に限定されず、オープンロール、ニーダ、バンバリーミキサ、インターミキサ、押出機などを用いて混練することができる。中でも、オープンロール又はニーダを用いて混練することが好ましい。混練時の温度は２０～１６０℃とすることが好ましい。
そして、次の加硫工程において、前記混練工程で得られた前記ゴム組成物を芯金上で加硫成形することで、ゴム成形品と芯金とを備える本発明のシール部材が得られる。このとき用いられる芯金としては、鉄、アルミニウム、ステンレス等からなる金属板又はこれらの合金板が挙げられる。これらの芯金は、めっきなどの表面処理が施されたものであってもかまわない。例えばＪＩＳ Ｇ３３１３で示されるＳＥＣＣ、ＪＩＳ Ｇ４３０５で示されるＳＵＳ３０１、ＪＩＳ Ｇ３１４１で示されるＳＰＣＣなどが挙げられる。ゴム成形品と芯金との接着性を向上させる観点から、芯金は、その表面に接着剤が塗布されたものであってもかまわない。接着剤としてはフェノール系接着剤、エポキシ系接着剤、シランカップリング剤などが挙げられる。
芯金の形状は特に限定されないが通常リング状である。また、芯金の厚さ及びゴム成形品の厚さは特に限定されず、転がり軸受けの大きさなどに応じて適宜設定することができる。
ゴム組成物の成形方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、ロール成形などが挙げられる。中でも射出成形と圧縮成形が好適である。このとき、予め成形した後に加硫させてもよいし、成形と同時に加硫させてもよい。また、成形と同時に加硫させ、その後さらに二次加硫させてもよい。加硫温度は、通常１５０～２３０℃であることが好ましい。加硫時間は、通常０．１～６０分である。加硫させるための加熱方法としては、ヒーター加熱、スチーム加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのゴムの加硫に用いられる一般的な方法が用いられる。
また、ゴム成形品の形状や寸法などによっては、表面が加硫していても内部まで十分に加硫していない場合があるので、さらに加熱して二次加硫を行ってもよい。
加硫（架橋）の方法は特に限定されず、硫黄加硫、過酸化物加硫、アミン加硫、トリアジン加硫、エポキシ基による架橋などが挙げられる。硫黄加硫する際の加硫剤としては、硫黄や硫黄含有化合物が用いられる。また、過酸化物加硫する際の加硫剤としては有機過酸化物が用いられる。このとき用いられる加硫剤の量はゴム（Ａ）１００質量部に対して通常０．１～１０質量部である。加硫促進剤の量はゴム（Ａ）１００質量部に対して通常０．１～１０質量部である。
・アクリルゴム （ＡＣＭ （Ａ１））
日本ゼオン株式会社製のエポキシ基含有アクリルゴム「Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１」
アクリル酸エステル単位の含有量：９０質量％以上
・アクリルゴム （ＡＣＭ （Ａ２））
日本ゼオン株式会社製のカルボキシル基含有アクリルゴム「Ｎｉｐｏｌ ＡＲ１４」
アクリル酸エステル単位の含有量：９０質量％以上
・アクリルゴム （ＡＣＭ （Ａ３））
日本ゼオン株式会社製のカルボキシル基含有アクリルゴム「Ｎｉｐｏｌ ＡＲ１２」
アクリル酸エステル単位の含有量：９０質量％以上
・エチレンアクリルゴム （ＡＥＭ（Ａ４））
デュポン株式会社製のエチレンアクリルゴム「ＶＡＭＡＣ ＵＬＴＲＡ ＬＳ」
アクリル酸エステル単位の含有量：６０質量％以上
・アクリルゴム （ＡＮＭ（Ａ５））
アクリルゴム（アクリル酸エステル、アクリロニトリル及びエポキシ基を含有する架橋性モノマーを共重合してなるアクリルゴム）
アクリル酸エステル単位の含有量：８０質量％以上
・炭素材料 （ｂ１）
ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「ケッチェンブラック ＥＣ３００Ｊ」
ＤＢＰ吸油量が３６５ｍＬ／１００ｇのカーボンブラックである。
・炭素材料 （ｂ２）
ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「ケッチェンブラック ＥＣ６００ＪＤ」
ＤＢＰ吸油量が４９５ｍＬ／１００ｇのカーボンブラックである。
・炭素材料 （ｂ３）
キャボット社製「バルカンＸＣ－７２」
ＤＢＰ吸油量が１７５ｍＬ／１００ｇのカーボンブラックである。
・炭素材料 （ｂ４）
デンカ社製「アセチレンブラック」
ＤＢＰ吸油量が２１２ｍＬ／１００ｇのカーボンブラックである。
・炭素材料 （ｂ５）
日本ゼオン社製の単層カーボンナノチューブの粉末「ＺＥＯＮＡＮＯ ＳＧ１０１」
平均直径：３～５ｎｍ、長さ：数１００μｍ
・炭素材料 （ｂ６）
ＣＮａｎｏ社製の多層カーボンナノチューブの粉末「ＦｌｏＴｕｂｅ ７０００」
平均直径：８～１５ｎｍ、長さ：５～２０μｍ
・炭素材料 （ｂ７）
ＣＮａｎｏ社製の多層カーボンナノチューブの粉末「ＦｌｏＴｕｂｅ ９０００」
平均直径：１０～１５ｎｍ、長さ：１０μｍ以下
・カーボンブラック （Ｃ）
旭カーボン株式会社製のＦＴカーボン「アサヒサーマル」
ＤＢＰ吸油量：２８ｍＬ／１００ｇ
・シリカ （Ｄ１）
東ソー・シリカ株式会社製の「Ｎｉｐｓｉｌ ＶＮ３」
・クレー （Ｄ２）
R.T.Vanderbilt Company, Inc.製のデキシークレー
・炭酸カルシウム （Ｄ３）
太陽化学工業株式会社製の軽微性炭酸カルシウム赤玉印
・加工助剤 （Ｅ）
ＮＩケミテック株式会社製のエステル系ワックス「グレック Ｇ－８２０５」
・加硫剤 （Ｆ１）
デュポン社製「Ｄｉａｋ－１」
・加硫剤 （Ｆ２）
大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＰＺ」
・加硫促進剤 （Ｇ１）
大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＴＴＦＥ」
・加硫促進剤 （Ｇ２）
大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＤＴ」
実施例１
（加硫ゴムシートの作製）
表１に示す組成の混合物または一部マスターバッチ化したものを、オープンロールを用いて温度４０～７０℃で１５～３０分間混練し、厚さ２．０～３．０ｍｍの未加硫ゴムシートを作製した。そして、得られた未加硫ゴムシートを１８０℃で１５分間プレス加硫して縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ２ｍｍの加硫ゴムシートを得て、それを１８０℃で４時間オーブンで２次加硫を行った（以下、ゴムシートと略記することがある）。
［評価］
（硬度の測定）
ゴムシートを３枚重ね、タイプＡデュロメータを用いて、２３℃において測定を行い、ピーク値を読み取った。その結果、Ａ硬度は７３であった。結果を表１に示す。
（体積抵抗値の測定）
ＪＩＳ Ｋ６２７１－２方法３に準拠した方法により、得られたゴムシートの体積抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
（金型からの離型性）
オープンロールを用いて、上記「加硫ゴムシートの作製」と同様にして、未加硫ゴムシートを得た。そして、金型の中に芯金（冷間圧延鋼板）を入れ、当該芯金の上に未加硫ゴムシートを載せて１８０℃、１５分、６０ｋｇｆ／ｃｍ２でプレスして加硫成形を行った。そして、加硫成形後、金型とシール部材との離型性を以下の基準で評価した。結果を表１に示す。
Ａ：金型とシール部材とを容易に離型することができた。
Ｂ：シール部材が金型に貼り付くものの、離型は可能であった。
Ｃ：金型とシール部材とを離型することができなかった。
（芯金への接着性）
上記「加硫ゴムシートの作製」と同様にして、未加硫ゴムシートを得た。そして、ＪＩＳ Ｋ６２５６ ９０度剥離試験に準じて評価を行った。評価方法は接着剤を塗布した剛板上に未加硫ゴムシートを載せて１８０℃×１５分、プレスして加硫成形し、接着したゴム成形品を９０度方向に剥離し、剥離前のゴム成形品の面積に対する剛板上に残存するゴム成形品の面積の割合を求めた。評価基準を以下に示すとともに、結果を表１に示す。
Ａ：８０％以上
Ｂ：５０％以上８０％未満
実施例２～１７、比較例１～３
上記「加硫ゴムシートの作製」において、成分の種類及び量を表１～３に示すように変更した以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を得た。そして、得られたゴム組成物を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１～３に示す。
Figure 0007253781000001
Figure 0007253781000002
Figure 0007253781000003

Claims (6)

  1. ゴム成形品と芯金とを備える軸受用シール部材であって;
    前記ゴム成形品が、アクリル酸エステルを主成分とするアクリルゴム（Ａ）１００質量部、炭素材料（Ｂ）１～３０質量部、及びＤＢＰ吸油量が２０ｍｌ／１００ｇ以上１５０ｍｌ／１００ｇ未満のカーボンブラック（Ｃ）１０～１００質量部を含有するゴム組成物を加硫成形してなり、
    炭素材料（Ｂ）が、カーボンナノチューブ（Ｂ１）、又はＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上１０００ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ２）、かつ
    前記ゴム成形品の体積抵抗値が１×１０６Ω・ｃｍ以下であることを特徴とするシール部材。
  2. 前記ゴム組成物が、さらに白色系充填材（Ｄ）５～１００質量部を含有する請求項１に記載のシール部材。
  3. 前記ゴム組成物が、さらに加工助剤（Ｅ）１～１０質量部を含有する請求項１又は２に記載のシール部材。
  4. 請求項１に記載のシール部材の製造方法であって；
    ゴム（Ａ）、炭素材料（Ｂ）及びカーボンブラック（Ｃ）を混練してゴム組成物を得る混練工程と、
    前記ゴム組成物を芯金上で加硫成形する加硫工程とを有するシール部材の製造方法。
  5. 前記混練工程において、白色系充填材（Ｄ）をさらに混練する請求項４に記載の製造方法。
  6. 前記混練工程において、加工助剤（Ｅ）をさらに混練する請求項４又は５に記載の製造方法。
JP2019051861A 2019-03-19 2019-03-19 軸受用シール部材及びその製造方法 Active JP7253781B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019051861A JP7253781B2 (ja) 2019-03-19 2019-03-19 軸受用シール部材及びその製造方法
US16/813,015 US11371611B2 (en) 2019-03-19 2020-03-09 Seal member for bearing and production method therefor
DE102020001604.9A DE102020001604A1 (de) 2019-03-19 2020-03-11 Abdichtungselement für ein lager und herstellungsverfahren dafür
FR2002420A FR3093949B1 (fr) 2019-03-19 2020-03-11 Element d’etancheite pour palier et son procede de production
CN202010194932.XA CN111718552B (zh) 2019-03-19 2020-03-19 轴承用密封部件和其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019051861A JP7253781B2 (ja) 2019-03-19 2019-03-19 軸受用シール部材及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020152796A JP2020152796A (ja) 2020-09-24
JP7253781B2 true JP7253781B2 (ja) 2023-04-07

Family

ID=72333849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019051861A Active JP7253781B2 (ja) 2019-03-19 2019-03-19 軸受用シール部材及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11371611B2 (ja)
JP (1) JP7253781B2 (ja)
CN (1) CN111718552B (ja)
DE (1) DE102020001604A1 (ja)
FR (1) FR3093949B1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022131855A1 (de) 2022-12-01 2024-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Dichtungsanordnung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004353709A (ja) 2003-05-27 2004-12-16 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニット
JP2005090549A (ja) 2003-09-12 2005-04-07 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2011037935A (ja) 2009-08-07 2011-02-24 Nakanishi Metal Works Co Ltd ゴム組成物及びシール材
JP2011231785A (ja) 2010-04-23 2011-11-17 Nsk Ltd 自動車の電装部品・エンジン補機用転がり軸受
JP2015030819A (ja) 2013-08-05 2015-02-16 株式会社ジェイテクト アクリルゴム組成物およびこれを備えたシール装置
WO2017033986A1 (ja) 2015-08-24 2017-03-02 内山工業株式会社 ゴム組成物、ゴム成形品及びその製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001002768A (ja) * 1999-04-23 2001-01-09 Du Pont Toray Co Ltd ポリエステルエラストマ樹脂および樹脂組成物
JP2003222147A (ja) * 2002-01-29 2003-08-08 Nsk Ltd 車輪用転がり軸受
JP2009040931A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Two-One:Kk 加硫可能なゴム組成物および成形品。〔発明の詳細な説明〕
JP5655511B2 (ja) 2010-11-04 2015-01-21 Nok株式会社 ニトリルゴム組成物
WO2012070677A1 (ja) * 2010-11-26 2012-05-31 内山工業株式会社 耐摩耗性に優れたシール部材及びそれを用いたシール構造
JP6056212B2 (ja) * 2012-06-25 2017-01-11 ダイキン工業株式会社 自動車用トランスミッションオイルシール

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004353709A (ja) 2003-05-27 2004-12-16 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニット
JP2005090549A (ja) 2003-09-12 2005-04-07 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2011037935A (ja) 2009-08-07 2011-02-24 Nakanishi Metal Works Co Ltd ゴム組成物及びシール材
JP2011231785A (ja) 2010-04-23 2011-11-17 Nsk Ltd 自動車の電装部品・エンジン補機用転がり軸受
JP2015030819A (ja) 2013-08-05 2015-02-16 株式会社ジェイテクト アクリルゴム組成物およびこれを備えたシール装置
WO2017033986A1 (ja) 2015-08-24 2017-03-02 内山工業株式会社 ゴム組成物、ゴム成形品及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111718552B (zh) 2022-11-01
CN111718552A (zh) 2020-09-29
US11371611B2 (en) 2022-06-28
JP2020152796A (ja) 2020-09-24
DE102020001604A1 (de) 2020-09-24
FR3093949A1 (fr) 2020-09-25
US20200300363A1 (en) 2020-09-24
FR3093949B1 (fr) 2023-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017033986A1 (ja) ゴム組成物、ゴム成形品及びその製造方法
JP5158917B2 (ja) 耐摩耗性に優れたシール部材及びそれを用いたシール構造
WO2001041162A1 (fr) Composition de caoutchouc magnetique pour codeur
JP5655511B2 (ja) ニトリルゴム組成物
JP7253781B2 (ja) 軸受用シール部材及びその製造方法
JP5761470B2 (ja) ニトリルゴム組成物
JP2007291295A (ja) 耐水性ニトリルゴム組成物
WO2015080114A1 (ja) ゴム組成物およびシール部材
US20150259577A1 (en) Fluorine-contained rubber composition and seal member
WO2018181493A1 (ja) ゴム積層体
US7517931B2 (en) Method for manufacturing rubber product
WO2018110396A1 (ja) ゴム組成物、コンベアベルト用カバーゴム、及び、コンベアベルト
JP2009007422A (ja) ゴム組成物およびタイヤ
JP2007040412A (ja) 車輪用転がり軸受
JP2002265681A (ja) Ｎｂｒ組成物
JP2013181085A (ja) 転がり軸受用シール及びゴム組成物
JP2005036874A (ja) 半導電性ローラ用ゴム組成物及び半導電性ローラ
JP5444549B2 (ja) 導電性駆動ロール
JP5957159B1 (ja) ゴム組成物およびシール部材
JP2022136496A (ja) ニトリルゴム組成物、架橋ニトリルゴム部材、及びシール部材
JP2013177950A (ja) ゴム材料組成物及び転動装置用シール部材
JP2023152389A (ja) 導電性シール用アクリルゴム組成物、及び密封装置
JP6713678B2 (ja) ゴム組成物、ゴム成形品及びゴム成形品の製造方法
JP5495301B2 (ja) サイド補強型ランフラットタイヤ
JP2011236290A (ja) 導電性ゴム組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220927

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230320

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7253781

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150