JPH01108289A - 液圧シリンダー用シール部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車の液圧ブレーキおよび液圧クラッチ
システムのマスターシリンダー、ホイールシリンダー中
のゴムカップ及びディスクブレーキシステムのディスク
シール等の液圧シリンダー用シール部品に関する。

（従来の技術） 従来、上記シール部品の構成材料としては天然ゴムやス
チレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）が用いられていたが
、近年エンジンルームの高温化及びブレーキ液の高沸点
化に伴ない、むしろ、エチレン−αオレフィン−ジエン
共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）が主流になりつつある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ＥＰＤＭはその性質から大量生産におけ
る混練性が悪く、特にロール混練性に劣る。

それがため、ゴムムーニー粘度を低下させ、上記の欠点
をカバーする方策がとられるが、ムーニー粘度を低下さ
せることはＢＰＤＭ分子量を低くすることであり、物性
の低下は免れ得ない。一方で、ＥＰＤＭシール部品には
、長期にわたり、安定でシール機能に優れるというニー
ズがある。

本発明者はこのニーズを満足せしめるεＰＤＭシール部
品を得るためには、混練性を良好にしつつ、かつ、耐ヘ
タリ性を改善すればよいことを確かめた。しかし、よく
知られているように、耐ヘタリ性を改良するためには、
［ＥＰＤＭの分子量を高くし、分子量分布をシャープに
するという前記の混練性の改善策とは相反する方策をと
らねばならず、この方法を採用すると、ＥＰＤＭの混練
成形性が悪くなり、コストアップにつながるばかりでは
なく、分散不良等の型内な欠陥を生じる可能性があると
いう問題点がある。

（問題点を解決するための手段） この発明は上述の相反する性能のバランスを両立させた
ものである。すなわち本発明の液圧シリンター用シール
部品ハ、エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体ゴム
１００重量部、カーボンブラック３０〜８０重量部を主
成分とするゴム組成物で形成されてなる液圧シリンダー
用シール部品において、該カーボンブラックの粒子径が
２５ミリミクロン以上５５　ミリミクロン以下であり、
かつ成型されたゴム組成物の沸騰ベンゼン中抽出分が１
０重量％以下であり、かつ前記エチレン−αオレフィン
−ジエン共重合体ゴムが次の（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）
の要件 （１）　エチレン含量５０重量％以上、６５重量％未満
、α−オレフィン含量３５重量％以上、５０重量％未満
、ムーニー粘度３５〜６０ （ｉｉ　）　　エチレン−αオレフィン−ジエン共１ｆ
ｉ　合体のシクロヘキサン不溶分が５〜１０重量％（ｉ
ｉｉ　）エチレンの組成分布が、分子１分布の両側２０
重量％ポリマー中におけるそれぞれのエチレン含有量を
高分子量側ＣＨｓ低分子量側ＣＬとしたとき、９．０重
量％〉Ｃ，Ｉ−ＣＬ〉５．０重優％ を満すことを特徴とする。

上記ＥＰＤＭポリマーは不活性溶剤中に適当な触媒の存
在下でエチレン、αオレフィンさらにジエンを導入して
常圧又は若干の加圧下で重合させて得られる。上記α−
オレフィンとしては通常プロピレンを用いるが、１−ブ
テン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１
デセン、４−メチル−１−ヘンテン等でも良い。

また上記ジエン成分の例としては、１．４−へキサジエ
ン、１，６−オクタジエン、２−メチル−１゜５−へキ
サジエン、６−メチル−１，５−へブタジェン、７−メ
チル−１，６−オクタジエンのような鎖状非共役ジエン
；シクロへキサジエン、ジシクロペンタジェン、メチル
テトラヒドロインデン、５−ビニルノルボルネン、５−
エチリデン−２−ノルボルネン、５−メチレン−２−ノ
ルボルネン、５−イソプロピリデン−２−ノルボルネン
、６−クロロメチル−５−インプロペニル−２−ノルボ
ルネンのような環状非共役ジエン；２，３−ジイソプロ
ピリデン−５−ノルボルネン−２−エチリデン−３−イ
ンプロピリデン−５−ノルボルネン、２−プロペニル−
２，２−ノルボルナジェン、１．３．７−オクタトリエ
ン、１．４．９−デカトリエンのようなトリエンを例示
することができる。これらの中でも、好ましいポリエン
は環状非共役ジエンおよび１，４−ヘキサジエン、とに
わけジシクロペンタジェン又は５−エチリデン−２−ノ
ルボルネンである。

用いる架橋剤はパーオキサイドが望ましく、特に、特開
昭６０−１４９６４５号公報で規定されるベンゾイルパ
ーオキサイド等のパーオキサイドが望ましいが特定され
るものではない。

前記方法で得られるＥＰＤＭポリマーの中で、この発明
を達成するためには、下記の要件を満たす必要がある。

（ｉ）　エチレン含量：５０重】％以上６５重量％未満
６５重量％以上ではポリエチレンによる結晶が生成して
ヘタリ性が悪くなり、また５０重１％より低いと耐熱老
化性が著しく悪くなる。

（ｉｉ）ムーニー粘度：３５〜６０ ６０より高いと混練性が悪くなり、また３５より低いと
引張強さ等が著しく悪化する。

（ｉｉｉ　）　　シクロヘキサン不溶分：５〜１０重量
％１０重量％より高いとポリエチレン分が多くなりすぎ
、結晶性を持ちへクリ性が悪くなり、また５重量％より
低いと混練性が悪化する。

（ｉｖ）エチレン組成分布：９．Ｏ＞Ｃ）ｌ　−ＣＬ　
＞３．０蜜漬％ ９．０重量％より高いとポリエチレンによる結晶性が現
われへクリ性が悪化し、また５、０重塁％より低いと混
練性が悪くなる。

（Ｖ）用いるカーボンブラックの平均粒子径は２５ミリ
ミクロン〜５５ミリミクロンであること。

平均粒子径が２５ミリミクロン以下ではＥＰＤＭへの分
散性が悪く、本発明による効果を発揮できない。一方、
５５ミリミクロン以上では液圧シリンダー用シール部品
に要求される機能（引張強さ、伸び）を満足出来ない。

（ｖｉ）カーボンブラック量は３０〜８０重量部。

３０重量部以下では硬さ、引張強さ等の要求性能を満足
しない。一方、８０重量部以上では耐ヘタリ性が低下す
るため、本発明の効果を発揮出来ない。

（ｖｉ）沸騰ベンゼン中における抽出が１０重量％以下
であること。

ベンゼン中における抽出分が１０重量％よりも大きいゴ
ム組成物は、架橋が不十分で耐ヘタリ性に劣り、さらに
ブレーキ液による抽出作用により、シールが収縮するた
め、本発明の効果を充分に発揮出来ない。

（ｖｉｉ）パーオキサイド量は１．０〜５．０重量部。

パーオキサイド量が１．０重量部以下では架橋が不充分
で耐ヘタリ性に劣る。一方５．０重量部以上ではシール
部品に必要な引張強さ、伸び等が満足出来ない。また、
炭酸カルシウム、シリカ等の白色系充填材は１０重量部
以下が特に好ましい。これ以上では耐ヘタリ性を著しく
悪化させる。

ここで特に重要なのは（ｉｉｉ　）及び（ｉｖ）項であ
る。本項は共に、ＢＰＤＭ中のポリエチレン組成分布に
かかわる項である。本発明に依るＥＰＤＭポリマーは高
分子量側にポリエチレンが多く含有している必要があり
、これがため、シクロヘキサン不溶分及び組成分布が生
ずる。このポリエチレンリッチポリマーが適量含まれて
いると、耐ヘタリ性を維持しつつ混練性能を向上させる
ことができる。混練性が向上するのは、混練温度（９０
℃〜１４０℃）ではポリエチレンリッチポリマーが溶解
し、ゴム生地が柔化するためと考えられる。この組成分
布を意識してエチレン−αオレフィン−ジエン共重合体
にもたせることに依り、耐ヘタリ性に優れ、キズ付き性
等にも優れた混練良好な液圧シリンダー用シール部品を
成形させることができる。

さらに、この発明においてはＥＰＤＭポリマーを２種類
のＥＰＤＭのブレンドで用いても良く、混練性能と耐ヘ
タリ性のバランスに優れたシール部品を成形することが
可能となる。２種類のＢＰＤＭを用いる場合には、第１
のＢＰＤＭ　（ＥＰＤＭ　１　’）及び第２のＥＰＤＭ
（ＥＰＤＭ　２　’）が下記要件（イ）、（ロ）および
（ハ）を満たすことが特に好ましい。

（イ）ＢＰＤＭ　１のエチレン含量をＣ１とし、ＢＰＤ
Ｍ２のエチレン含有量をＣ２とした時Ｉ　Ｃ２−Ｃｌ　
１≦１２重量％であること。

（ロ）Ｃ１およびＣ２が共に５０重量％以上７０重量％
以下であること。

（ハ）エチレンの組成分布が、分子１分布の両側２０重
量％ポリマー中におけるそれぞれのエチレン含有量を高
分子量側ＣＭ　ｌ（ＥＰＤＭＩ）　。

ＣＦ＋２　（ＢＰＤＭ２）　、低分子量側Ｃｔ＋（ＥＰ
ＤＭＩ）、　ＣＬ２（ＥＰＤＭ）とした時、以下を満足
する。

ＩＣ）１１［’ＬＩ）　　ｌ≦１２．１重量％ＩｃＩ（
２ＣＬ２）　　ｌ≦１２．１重量％（実施例） 以下この発明を実施例および比較例により説明する。

実施例１〜５．比較例１〜５ エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体は第１表に示
すものを用い、下記に示すゴムの基本配合に従い実施例
１〜５および比較例１〜５のゴム組成物を作製した。こ
の時のＣＩＩ−ＣＬはゲルパーミュージョン　クロマト
グラフィー（溶媒二〇−ジクロルベンゼン）により測定
した分子壷分布に基すき分子量ごとに分別して赤外線分
光光度計に依り求めた。

ゴムの基本配合 配合成分　　　　　　　配合量（重量部）ＥＰＤＭ　　
　　　　　　　　　１００酸化亜鉛　　　　　　　　　
５ ステアリン酸　　　　　　　１ ＊１　パークミルＤ−４０、日本油脂■製、商品名上記
配合の各ゴム組成物を混練した後、トランスファー成形
により、リング状のマスターシリンダー用カップを得た
（加硫温度１７０℃×１０分）。

また、混練性はロール巻き付き性を判定することが評価
し、カーボン分散の程度は製品を鋭利な刃でカットした
後、その断面を光学顕微鏡（１００倍）で観察して判定
した。

これらを下記の条件で、作動耐久性試験を行い、締代低
下率を測定した。

（条件〉 （イ）試験液：　ＤＯＴ３ブレーキ液（グリコール系）
（ロ）耐久温度：１２０℃ （ハ）ストローク速度＋　１５００回／時（ニ）時間：
１００時間 締代＝ピストン組付時カップ外径−シリンダー内径締代
低下率＝（初期締代−耐久後締式）／初期締代製品と同
一条件でテストピースも作成し、下記の項目の物性試験
を行った。得た結果を第１表に併記する。

（ｂ）圧縮永久歪　ＪＩＳ法 ＪＩＳ　Ｋ　６３０１に準拠し、１２０℃×２２時間の
条件下で測定する。

（ｃ）圧縮永久歪　Ｎ法 １２０℃で２２時間熱処理した後テストピースを圧縮し
た状態で、室温にて２２時間放置した後測定する。尚本
試験法は本発明らが考案したものである。

実施例６〜１０．比較例６〜８ エチレン−αオレフィン−ジエン共重合［して第２表に
ＥＰＤＭ　１およびＥＰＤＭ２として示す２種類のもの
を用い、下記に示すゴムの基本配合に従い実施例６〜１
０および比較例６〜８のゴム組成物を作製した。

ゴムの基本配合 配合成分　　　　　　　配合量（重量部）ＥＰＤＭ　１
　　　　　　　　　　　変種変ｌＥＰＤＭ　２　　　　
　　　　　　　変種変量酸化亜鉛　　　　　　　　　　
　５ ステアリン酸　　　　　　　　　１ 上記配合のゴム組成物を、混練した後、トランスファー
成形により、リング状のマスターシリンダー用カップを
得たく加硫温度１７０℃ＸＩＯ分）。

これらを前記の条件で、作動耐久性試験をし、締代低下
率を測定した。また製品と同一条件でテストピースを作
成し、前記の物性試験を行った。得た結果を第２表に併
記する。

（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明によると液圧シリン
ダー用シール部品が、エチレン−αオレフィン−ジエン
共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）　１００重量部、カーボンブ
ラック３０〜８０重１部、パーオキサイド１．０〜５．
０重量部を主成分とし、該カーボンブラックの粒子径が
２５ミリミクロン以上５５　　ミリミクロン以下であり
、かつ成型されたゴム組成物の沸騰ベンゼン中抽出分が
１０重量％以下であり、かつＥＰＤＭが（ｉ）　エチレ
ン含量５０重量部以上、６５重量部未満、α−オレフィ
ン含量３５重量％以上、５０重量％未満、ムーニー粘度
３５〜６０、（１１）εＰＤＩ、４のシクロヘキサン不
溶分が５〜１０重潰％、（ｉｉｉ　）　エチレンの組成
分布が９．０重１％〉Ｃ□−ｃｔ　＞５．０重量％であ
る条件を満足するゴム組成物により形成されているため
、ゴム組成物の混練性と耐ベタリ件の著しい改善に基づ
き、シール部品は長期間にわたり、安定でシール機能に
優れるという効果が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体ゴム１０
   ０重量部、カーボンブラック３０〜８０重量部、パーオ
   キサイド１．０〜５．０重量部を主成分とするゴム組成
   物で形成されてなる液圧シリンダー用シール部品におい
   て、該カーボンブラックの粒子径が２５ミリミクロン以
   上５５ミリミクロン以下であり、かつ成型されたゴム組
   成物の沸騰ベンゼン中抽出分が１０重量％以下であり、
   かつ前記エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体ゴム
   が次の（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）の要件 （ｉ）エチレン含量５０重量％以上、６５重量％未満、
   α−オレフィン含量３５重量％以上、５０重量％未満、
   ムーニー粘度３５〜６０ （ｉｉ）エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体のシ
   クロヘキサン不溶分が５〜１０重量％ （ｉｉｉ）エチレンの組成分布が、分子量分布の両側２
   ０重量％ポリマー中におけるそれぞれのエチレン含有量
   を高分子量側Ｃ＿Ｈ、低分子量側Ｃ＿Ｌとしたとき、９
   ．０重量％＞Ｃ＿Ｈ−Ｃ＿Ｌ＞５．０重量％ を満すことを特徴とする液圧シリンダー用シール部品。