JPH093249A

JPH093249A - 潤滑性ゴム組成物

Info

Publication number: JPH093249A
Application number: JP15634795A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Oki; 芳郎沖; Mari Kataoka; 真理片岡
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】シール性と共に摺動性が必要な潤滑性ゴム組
成物に、長時間安定した低摩擦係数と、主成分のゴム本
来の機械的特性とを維持させ、しかも摺動状態で初期か
ら摩擦係数（μ）を低い値で安定させることである。【構成】アクリロニトリルブタジエンゴム、フッ素ゴ
ム、またはクロロスルフォン化ポリエチレンなどの合成
ゴム１００重量部に対して、比表面積が５００〜２００
０ｍ²／ｇの活性炭５〜５０重量部と、式｜δｅ−δｓ｜＞１．０（式中、δｅはゴムの溶
解度係数を表わす。）の関係を満足する溶解度係数δｓの潤滑油５〜４０重量
部と、球状黒鉛を５〜８０重量部を添加して潤滑性ゴム
組成物を調製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえばシール部品
等に適用される弾性および摺動性を備えた潤滑性ゴム組
成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ゴム素材および成形品は、その
弾性を利用した振動吸収用部材、シール部材として利用
されているが、シール性と共に摺動性も必要な場合があ
り、そのようなシール部材を例示すると以下のものが挙
げられる。

【０００３】すなわち、自動車・二輪車用オイルに接す
るオイルシール、ガソリン供給系統のオイルシール、吸
・排気系統のシール、空気調整装置の冷媒に接するシー
ル、自動車のワイパーブレード、グラスラン、電子写真
装置のトナーブレードなどのシール、カップジュース自
動販売機の切替えバルブ用シール、浄水器・混合栓用の
シール、製造ラインの切替えバルブ用シール、食品混練
機用シール、バタフライバルブ用シール、医療用注射器
のピストンシールなどである。シール部材は、密着性を
高めるようにゴムの弾性を調整してシール性を高め、さ
らに摺動面に潤滑油またはグリースを塗布して摺動に耐
えるようにして使用する場合が多い。

【０００４】しかし、このようなシール部材は、摺動時
に大きな剪断力がはたらいて発熱し易く、このためにオ
イルやグリースが低粘度化して摺動面から排出され、ス
ティックスリップ現象が発生したり、摩耗したり、異音
が発生したりして、正常に摺動し難いものであった。

【０００５】低摩擦化および耐摩耗性を改良するには、
摺動面にフッ素樹脂シートを貼着したものが知られてい
る（特公昭４６−２３６８１号）が、このようなシート
は剥離し易く、また弾性体でないのでシール性が劣る欠
点がある。

【０００６】シール性を比較的耐久性よく発揮するシー
ル素材としては、ジエン系ゴムに潤滑油と熱硬化性樹脂
と二硫化モリブデンを充填した含油ゴム組成物（特開平
４−３０４２４８号）、ジエン系ゴムに潤滑性油と合成
樹脂粉末を充填した含油ゴム組成物（特開平５−１７６
２７号）が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した含油
ゴム組成物は、摺動面に油の滲み出し速度を充分に調整
できないので、長時間安定して低摩擦係数の状態を維持
できないという問題点がある。

【０００８】また、主成分であるゴムに潤滑油を多量に
保持させることができれば比較的長時間の潤滑は可能で
あるが、所要量の潤滑油を保持したゴム組成物は、機械
的強度が低下しており、引っ張り強度、引き裂き強度、
永久圧縮歪みなどの諸特性は主成分であるゴム本来の特
性より低下するという問題点がある。

【０００９】また、このようなシール部材は、摩擦係数
（μ）が低い値で安定するまでに、摺動状態の初期から
３０〜５０時間という長時間を要するので、摺動と停止
を繰り返すようなシール部材としての性能は不充分であ
った。

【００１０】そこで、この発明は上記した問題点を解決
して、シール性と共に摺動性が必要な潤滑性ゴム組成物
において、このものに長時間安定した低摩擦係数を維持
させると共に、主成分であるゴム本来の引っ張り強度、
引き裂き強度、永久圧縮歪みなどの機械的特性を維持さ
せ、しかも摺動状態の初期から摩擦係数（μ）を低い値
で安定させることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、合成ゴムを主成分として、比
表面積が５００〜２０００ｍ²／ｇの活性炭と、式｜δｅ−δｓ｜＞１．０（式中、δｅはゴムの溶
解度係数を表わす。）の関係を満足する溶解度係数δｓの潤滑油とを添加して
潤滑性ゴム組成物を調製したのである。

【００１２】または、合成ゴム１００重量部に対して、
比表面積が５００〜２０００ｍ²／ｇの活性炭５〜５０
重量部と、式｜δｅ−δｓ｜＞１．０（式中、δｅはゴムの溶
解度係数を表わす。）の関係を満足する溶解度係数δｓの潤滑油５〜４０重量
部を添加して潤滑性ゴム組成物を調製したのである。

【００１３】また、前記潤滑性ゴム組成物に、球状黒鉛
を５〜８０重量部添加してもよい。

【００１４】また、前記した合成ゴムは、アクリロニト
リルブタジエンゴム、フッ素ゴム、クロロスルフォン化
ポリエチレンまたはウレタンゴムを採用することができ
る。

【００１５】

【作用】この発明に係る潤滑性ゴム組成物は、組成物中
の所定の比表面積の活性炭成分が多量の潤滑油を吸着し
ており、この活性炭が合成ゴム中に潤滑油を、適当な滲
み出し速度で供給する。

【００１６】合成ゴム中に供給された潤滑油は、合成ゴ
ムに対して適当に相溶しない程度の所定の溶解度係数の
ものであるから、合成ゴムから分離して適当な速度で摺
動面に滲み出し、その潤滑性によって摩擦係数を安定し
て低く維持する。

【００１７】球状黒鉛は、合成ゴムとの親和性が良好な
物性を有し、組成物に所要の機械的強度と耐摩耗性を付
与する。

【００１８】

【実施例】この発明に用いる合成ゴムとしては、有機合
成法によって合成される周知の固形ゴムまたは液状ゴム
を適宜に採用することができる。固形状の合成ゴムの分
子量は、通常では５万以上であるが、可及的に高分子量
のもので良好な結果を得ることから、７万以上のものを
採用することが好ましく、１０万〜５０万程度のものを
採用することがより好ましい。

【００１９】合成ゴムの代表例としては、アクリロニト
リルブタジエンゴム（ニトリルゴムとも称される、以
下、ＮＢＲと略記する。）、フッ素ゴム（以下、ＦＫＭ
と略記する。）、クロロスルフォン化ポリエチレン（以
下、ＣＳＭと略記する。）、イソプレンゴム、スチレン
ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴ
ム、アクリルゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレ
ンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリン
ゴム、ウレタンゴムが挙げられる。また、このような合
成ゴムとしては、熱可塑性エラストマーであるウレタン
ゴム、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラスト
マー、塩化ビニル系エラストマー、ポリブタジエン系エ
ラストマー、軟質ナイロン系エラストマーも挙げられ
る。

【００２０】また、液状エラストマーとして、液状ブタ
ジエン、ポリウレタン、クロロプレン、シリコーンなど
も採用できる。

【００２１】この発明に用いるＮＢＲの市販品として
は、以下のものを例示できる。日本合成ゴム社製：ＪＳＲ−Ｎ日本ゼオン社製：ＮＩＰＯＬグッドイヤー社製：ＣＨＥＭＩＧＵＭ。

【００２２】この発明に用いるＣＳＭの市販品として
は、以下のものを例示できる。電気化学社製：デンカＣＳＭ昭和ネオプレン社製：ハイパロン東洋ソーダ社製：ＴＯＳＯ−ＣＳＭ。

【００２３】この発明に用いるＦＫＭの市販品として
は、以下のものを例示できる。四フッ化エチレン−プロピレン共重合体（旭硝子社製：
アフラス）フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレン共重合体（昭和
電工社製：バイトン）フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレン共重合体（モン
テフルオス社製：テクノフロン）フッ化シリコーンゴム（東芝シリコーン社製）フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレン共重合体（住友
スリーエム社製：フローレル）また、この発明に用いるウレタンゴムの市販品として
は、ＴＳＥ社製：ミラセン（ポリエーテル系）またはミ
ラセン（ポリエステル系）などを例示できる。

【００２４】この発明に用いる活性炭は、粒状、繊維状
または粉状のいずれの形態であってもよく、それらの製
造方法は、薬品賦活法またはガス賦活法のいずれの方法
であってもよい。粒状の活性炭は、通常ではガス賦活法
で製造されており、一方、粉末状活性炭は、薬品賦活法
およびガス賦活法で製造されている。

【００２５】因みに、薬品賦活法は、原料に適当な化学
薬品（塩化亜鉛など）を混和し、浸透させた後、酸素を
含まない不活性ガス中で徐々に温度を上げて炭化し、賦
活する方法である。また、ガス賦活法は、原料を不活性
ガス中で炭化した後、水蒸気、炭酸ガス、燃焼ガスなど
によって賦活する方法である。

【００２６】通常の活性炭は、１０００〜３０００ｍ²
／ｇの比表面積を有するが、この発明では、比表面積が
５００〜２０００ｍ²／ｇの活性炭を用いる。前記所定
範囲に限定する理由は、５００ｍ²／ｇ未満の配合量で
は、潤滑剤（油）を充分に吸着できず、これを添加した
潤滑性ゴム組成物が摩擦特性を充分に発揮しないものと
なる。２０００ｍ²／ｇを越える配合量では、潤滑剤
（油）を吸着しすぎたり、活性炭自身の強度が弱くな
り、混練時に崩壊して潤滑性ゴム組成物の強度を低下さ
せることにつながり、好ましくないからである。このよ
うな傾向から、より好ましい比表面積は、５００〜１０
００ｍ²／ｇである。

【００２７】上記の比表面積の条件を満足する市販の活
性炭としては、大阪ガスケミカル社製：スーパー活性炭
Ｍ２０、Ｍ１０、武田薬品工業社製：白鷺Ａ、白鷺Ｍ、
白鷺Ｃが挙げられる。

【００２８】上記の活性炭を合成ゴムに配合する量は、
合成ゴム１００重量部に対して、５〜５０重量部であ
る。なぜなら、５重量部未満の少量では、組成物中に潤
滑油を充分に吸着できず、このために組成物が摩擦特性
を充分に発揮しない。また、５０重量部を越えて配合す
ると、組成物のゴム硬度が高くなり過ぎて、シールに必
要なゴム状弾性がなくなり、また機械的強度が極端に低
下するからである。

【００２９】また、この発明に用いる潤滑油は、前記し
たゴムの物性の溶解度係数δｅに対して式、｜δｅ−δｓ｜＞１．０の関係を満足する溶解度係数δｓを有する潤滑油であ
る。

【００３０】ここで、δで表わされる溶解度係数（ＳＰ
値とも呼ばれる）は、通常は液体間の混合性の尺度とな
る液体の特性値であって、分子凝集エネルギーをＥ、分
子容をＶとすると、δ＝（Ｅ／Ｖ）^1/2で与えられる定
数である。なお、Ｅ／Ｖは、物質の凝集エネルギー密度
である。

【００３１】このような物質定数で合成ゴムの溶解度係
数δｅを表わし、潤滑油の溶解度係数をδｓで示すと、
両係数値が近似するほどゴムと潤滑油は相溶し、相溶と
不相溶の関係は両値の差１．１（絶対値）を目安とする
ことができる。

【００３２】そして、｜δｅ−δｓ｜≦１．０では、合
成ゴムと潤滑油は相溶してしまい、摩擦面に滲み出さな
くなるので、いわゆるブリードタイプのゴム材料として
の潤滑性を発現し得なくなる。この発明においては、両
者が全く相溶しない場合でも前記した活性炭が潤滑油を
保持するため、｜δｅ−δｓ｜の最大値を限定しないの
であるが、合成ゴムと潤滑油は、１０．０＞｜δｅ−δ
ｓ｜＞１．０関係を満足しているものを用いて好ましい
結果を得ている。

【００３３】潤滑油の種類としては、流動パラフィン、
シリコーンオイル、フッ素オイル、エステル油、鉱物
油、ポリアルキレングリコール油などがあり、それらの
具体例を挙げれば以下の通りである。

【００３４】フッ素油（モンテカチーニ社製：ガルデ
ン、フォンブリン、δｓ＝７．０１）シリコーン油（信越シリコーン社製：ＫＦ９６−３０
０、δｓ＝７．５）エステル油（チバガイギー社製：レオルーブ、δｓ＝
８．０）この発明に用いる潤滑油は、ゴム組成物に対して５〜４
０重量部配合することが好ましい。なぜなら、５重量部
未満の少量では、組成物に充分な摩擦特性を与えるだけ
の滲みだし油量が確保できず、４０重量部を越える多量
では、組成物の機械的強度が低下してシール部材として
の使用に耐えないからである。

【００３５】この発明においては、潤滑性ゴム組成物に
球状黒鉛を添加することが好ましく、その場合に用いる
球状黒鉛としては、ピッチから紡糸する工程で副生する
球状黒鉛またはフェノール樹脂を触媒下にてパラホルム
アルデヒドと反応させて球状に重合したもの、またはそ
の後、焼成し、粉砕したいわゆるカーボンビーズと称さ
れるような球状黒鉛である。

【００３６】このような球状黒鉛を採用するのは、鱗片
状の黒鉛または土壌状の黒鉛では、混練時のせん断力に
て崩壊し易く、潤滑性ゴム組成物の強度が劣化して好ま
しくないからである。

【００３７】そして、この発明に用いる球状黒鉛の平均
粒径は、５〜５００μｍが好ましい。なぜなら、所定粒
径未満の小径のものでは、潤滑性ゴム組成物の強度を低
下させたり、摩擦特性が不充分となり好ましくなく、所
定粒径を越えるものではゴム材としての弾性となくな
り、好ましくない。

【００３８】この発明に使用可能な市販の球状黒鉛を列
挙すれば、以下の通りである。大阪ガスケミカル社製：メソカーボンビーズ、平均粒径
５μｍ、鐘紡社製：ベルパール、平均粒径１０μｍ、ユニチカ社製：ユニベックス、平均粒径１０μｍ、日本カーボン社製：マイクロカーボンビーズ、平均粒径
１０μｍ。

【００３９】上記した球状黒鉛の合成ゴム１００重量部
に対する配合割合は、５〜８０重量部である。なぜな
ら、５重量部未満の少量では、ゴム組成物に充分な耐摩
耗性を付与できず、８０重量部を越える多量では、ゴム
硬度が高くなりゴム状弾性がなくなると共に、機械的強
度が低下してシール部材としての実際の使用に耐えられ
ないからである。

【００４０】そして、活性炭と潤滑油との配合比率は、
活性炭の比表面積に応じて変動するため、一般的には限
定できないが、活性炭の比表面積が１０００ｍ²／ｇの
場合に、重量比で活性炭：潤滑油が１：１から１：２の
範囲として好ましい結果を得ている。さらに、摩擦摩耗
特性の安定化の目的で、固体潤滑剤ＰＴＦＥを添加する
ことが好ましい。

【００４１】なお、この発明の目的を損なわない範囲
で、以下に列挙するような、公知の充填剤を添加するこ
とができる。

【００４２】（１）補強剤：カーボンブラック、シリ
カ、クレー、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、水酸化
マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウ
ム、カオリン、ベントナイト、シラス、ウォラストナイ
ト、炭化ケイ素、ガラス粉末、カーボン粉末、ボロン繊
維、アラミド繊維など、（２）加硫助剤：亜鉛華、脂肪酸など、（３）加硫促進剤：グアニジン類、イオウ類、アルデヒ
ド−アミン類、亜鉛類など、（４）可塑剤：ジメチルフタレート、ジオクチルフタレ
ートなど、（５）老化防止剤：アミン類、フェノール類など、（６）加硫剤：イオウ、イオウ化合物など、（７）軟化剤：鉱物油、植物油など、（８）潤滑剤：ＰＴＦＥ、ＧＲＰ、ＭｏＳ₂など、その他、難燃剤、着色剤など。

【００４３】以上の各種原材料は、混合し、成形し、加
硫する各工程を経て潤滑性ゴム組成物に製造する。前記
混合する方法は、通常のゴム製造工程において広く用い
られている方法であり、例えば主原料および各種の充填
剤を個別に、または一括してロール混合機、プロペラ混
合機、ニーダ混合機、二軸溶融混合機などで混合すれば
良い。このとき、温度調節機を設置して摩擦による発熱
を防止して混合することが好ましく、ロール混合機を使
用する場合には、仕上げ混合としていわゆる薄通しを行
なうことが好ましい。

【００４４】〔実施例１〜８、比較例１〜５〕実施例１
〜８および比較例１〜５に用いた合成ゴムの基本配合お
よび潤滑剤を以下に示した。なお、各成分の配合割合
は、ゴム材１００重量部に対する重量部（以下、単に部
と略記する）である。

【００４５】実施例または比較例に用いたＮＢＲの基本
配合Ａ、Ｂ、Ｃを以下に列記する。（１）基本配合Ａ＝ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、δｅ＝９．２５ＮＢＲ（中ニトリルタイプ、ニトリル量２５〜３０％）日本合成ゴム社製：ＪＳＲ２４０Ｓ）１００部ステアリン酸ナトリウム（一般工業材）１部カーボンＨＡＦ）３０部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：ＴＴ）２部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：Ｍ）２部活性亜鉛華（一般工業材）５部加硫剤イオウ０．５部（２）基本配合Ｂ＝ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、δｅ＝９．３１ＮＢＲ（中高ニトリルタイプ、ニトリル量３１〜３５％）日本合成ゴム社製ＪＳＲ２３０Ｓ）１００部ステアリン酸ナトリウム（一般工業材）１部カーボンＦＥＦ３０部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：ＴＴ）２部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：Ｍ）２部活性亜鉛華（一般工業材）５部加硫剤イオウ０．５部（３）基本配合Ｃ＝ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、δｅ＝１０．３９ＮＢＲ（高ニトリルタイプ、ニトリル量３６〜４２％）日本合成ゴム社製ＪＳＲ２２０Ｓ）１００部ステアリン酸ナトリウム（一般工業材）１部カーボンＦＥＦ３０部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：ＴＴ）２部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：Ｍ）２部活性亜鉛華（一般工業材）５部加硫剤イオウ０．５部［潤滑剤］（１）ＰＴＦＥ（喜多村社製：ＫＴＬ６１０）（２）球状活性炭（大阪ケミカル社製：スーパー活性炭
Ｍ１０）（３）粉末状活性炭（武田薬品工業社製：白鷺Ａ）（４）フッ素オイル（モンテカチーニ社製：ガルデンＤ
４０）（５）シリコーンオイル（信越シリコーン社製：ＫＦ９
６−３００）（６）シリコーンオイル（信越シリコーン社製：ＫＦ９
６−３９３、アミノ基変性）（７）球状黒鉛（鐘紡社製：ベルパールＣ２０００）（８）球状黒鉛（大阪ガス社製：メソカンーボンビーズ
ＭＰ２８００）（９）フェノール樹脂（三井東圧化学社製：ミレック
ス）（１０）二硫化モリブデン（住友金属鉱山社製：モリパ
ウダーＰＳ）（１１）ポリエチレングリコール（一般工業材）実施例１〜８については、まず、ロール間隔５〜１０ｍ
ｍに調整したロール混合機に基本配合物のＮＢＲを巻き
付け、次いで前記した基本配合に示した割合で無機充填
剤、老化防止剤、カーボン、硫黄、加硫促進剤を順次混
合し、さらに表１または表２に示す割合で活性炭、フッ
素オイルおよびその他の充填剤を混練した。

【００４６】その後、ロール間隔を１ｍｍに調整して薄
通しを１０回行なった。この時、摩擦熱の発生による過
熱を防止するため、ロール内に冷却水を通じてロール温
度を６０℃以下に保持した。次に、ロール内に加熱蒸気
を通じてロール温度を７０〜９０℃に保持し、次いでロ
ール間隔を１ｍｍに調整して薄通しを１０回行ない、１
０ｋｇのコンパウンドを得た。

【００４７】その後、各コンパウンドに対して、縦３０
０ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さ１ｍｍの金型を用いたプレ
ス成形によって、１次加硫を１７０℃、１０分間、プレ
ス圧１２０ｋｇｆ／ｃｍ²の条件で行ない、さらに２次
加硫をフリー加熱１５０℃×４時間の条件で行ない、加
硫が終わった各シートについて摩擦・摩耗特性および弾
性体の諸特性を調べ、これらの結果を表３および表４に
まとめて示した。各試験方法は、以下の通りである。

【００４８】（Ａ）摩擦摩耗試験シートを内径φ１７ｍｍ、外径φ２１ｍｍのリング状に
打ち抜き、これをアルミ合金製リング（内径φ１７ｍ
ｍ、外径φ２１ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）に接着して摩擦試
験片とした。摺接する相手材は、軸受鋼（ＳＵＪ２）の
研磨品とし、スラスト型摩擦摩耗試験にて評価した。試
験条件は周速１．０ｍ／分、面圧３．０ｋｇｆ／ｃｍ²
とした。摩擦係数については、初期（測定開始直後）、
５０時間後、５００時間後にそれぞれ測定した。

【００４９】（Ｂ）弾性体特性シートから成形した試験片を用い、ＪＩＳ−Ｋ６３０１
に準拠して、引張り強度、伸び、硬度（ＪＩＳ−Ａ）を
測定した。

【００５０】（Ｃ）圧縮成形歪み外径φ３０ｍｍ、厚さ１２．５ｍｍの円盤形試験片を金
型を用いて、プレス成形条件１６０℃、３０分、圧力１
２０ｋｇｆ／ｃｍ²にて作成した。その他の試験条件
は、ＪＩＳ−Ｂ２４０１に準拠して行なった。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】

【表３】

【００５４】

【表４】

【００５５】表３および表４の結果からも明らかなよう
に、基本配合ゴムに活性炭と球状黒鉛のみを配合し、潤
滑油を配合しなかった比較例１、２は、摩擦係数が初期
から高かった。活性炭を配合せずに潤滑油を配合した比
較例３、４は、初期の摩擦係数が高く、しかも５０時間
後でも不安定であった。活性炭を配合せずに固体潤滑剤
を配合した比較例５は、伸び率や引張り強度が劣ってい
た。

【００５６】これに対して、全ての条件を満足する実施
例１〜８は、機械的強度の維持、初期摩擦係数の安定性
および耐摩耗性の全てに良好な結果が得られた。

【００５７】次に、基本配合がクロロスルフォン化ポリ
エチレン（ＣＳＭ）系の組成物の実施例および比較例に
ついて、さらに詳細に説明する。

【００５８】〔実施例９〜１４、比較例６〜１０〕実施
例または比較例に用いたＣＳＭの基本配合Ｉを以下に示
した。（４）基本配合Ｄ＝クロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、δｅ＝９．８ＣＳＭ（東洋曹達社製：ＴＯＳＯ−ＣＳＭ）１００部ステアリン酸（一般工業材）１部カーボンＨＡＦ５部硫黄（一般工業材）０．５部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：ＴＴ）２部老化防止剤２部加硫助剤（一般工業材酸化マグネシウム）４部加硫助剤（一般工業材ペンタエリスリトール）３部表５または表６に示す配合割合で原材料を配合し、実施
例１〜８と全く同じ方法で、混合およびシート形成およ
び１次加硫を行なった。そして、試験片の調製および諸
特性の試験についても実施例１〜７と全く同様に行な
い、結果を表７または表８に示した。

【００５９】

【表５】

【００６０】

【表６】

【００６１】

【表７】

【００６２】

【表８】

【００６３】表７および表８の結果からも明らかなよう
に、基本配合ゴムに活性炭と球状黒鉛のみを配合し、潤
滑油を配合しなかった比較例６、７は、摩擦係数が高か
った。活性炭を配合せずに潤滑油を配合した比較例８、
９および活性炭を配合せずに固体潤滑剤を配合した比較
例１０は、初期摩擦係数が高く耐摩耗性も劣っていた。

【００６４】これに対して、全ての条件を満足する実施
例９〜１４は、機械的強度の維持、摩擦係数が初期から
安定し、耐摩耗性も良好であった。

【００６５】次に、基本配合がフッ素ゴム（ＦＫＭ）系
の組成物の実施例および比較例について、さらに詳細に
説明する。

【００６６】〔実施例１５〜２２、比較例１１〜１５〕
実施例または比較例に用いたＦＫＭの基本配合Ｅ、Ｆ、
Ｇを以下に列記する。（５）基本配合Ｅ＝フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＫＭ）、δｅ＝９．３ＦＫＭ（モンテカチーニ社製：テクノフロンＦ５３５０）１００部ステアリン酸（一般工業材）２部カーボンＭＴ５部酸化マグネシウム（一般工業材）３部水酸化カルシウム（一般工業材）６部（６）基本配合Ｆ＝フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＫＭ）、δｅ＝９．３ＦＫＭ（昭和電工社製：バイトンＡ１００部ステアリン酸（一般工業材）２部カーボンＭＴ５部酸化マグネシウム（一般工業材）１５部Ｄｉａｋ No．３（一般工業材）３部（７）基本配合Ｇ＝四フッ化エチレン・プロピレン共重合体（ＦＫＭ）、δｅ＝６．０ＦＫＭ（旭硝子社製：アフラス１５０１００部ステアリン酸（一般工業材）２部カーボンＭＴ５部有機過酸化物（一般工業材）１部ＴＡＩＣ（一般工業材）５部表９または表１０に示す配合割合で原材料を配合し、実
施例１〜８と全く同じ方法で、混合およびシート形成お
よび１次加硫を行ない、２次加硫については、フリー加
熱、２３０℃、１６時間の加熱条件で行なった。そし
て、試験片の調製および諸特性の試験についても実施例
１〜８と全く同様に行ない、結果を表１１または表１２
に示した。

【００６７】

【表９】

【００６８】

【表１０】

【００６９】

【表１１】

【００７０】

【表１２】

【００７１】表１１および表１２の結果からも明らかな
ように、基本配合ゴムに活性炭と球状黒鉛のみを配合
し、潤滑油を配合しなかった比較例１１、１２は、摩擦
係数が初期から高かった。活性炭を配合せずに潤滑油を
配合した比較例１３、１４は、摩擦係数と引っ張り強度
が劣っており、活性炭を配合せずに固体潤滑剤を配合し
た比較例１５は、摩擦係数が初期から高く、耐摩耗性も
不良であった。

【００７２】これに対して、全ての条件を満足する実施
例１５〜２２は、機械的強度の維持、初期摩擦係数の安
定性および耐摩耗性の全てに良好な結果が得られた。

【００７３】〔実施例２３〕［基本配合Ｈ］エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、δｅ＝９．１ＥＰＤＭ（日本合成ゴム社製：ＥＰ３３）１００部ステアリン酸（一般工業材）１部カーボン（ＨＡＦ）３０部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：ＴＳ）０．５部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：Ｍ）０．５部軟化剤（プロセス油）１０部酸化亜鉛（一般工業材）１部加硫剤（硫黄）１．５部ゴムの基本配合を上記ＥＰＤＭとして、表１３に示す配
合割合で原材料を配合し、実施例１〜８と全く同じ方法
で、混合およびシート形成を行なった。そして、試験片
の調製および諸特性の試験についても実施例１〜８と全
く同様に行ない、結果を表１４中に併記した。

【００７４】

【表１３】

【００７５】

【表１４】

【００７６】〔実施例２４〕［基本配合Ｉ］熱可塑性ポリウレタン（Ｕ）、δｅ＝１０．０Ｕ（ＴＳＥ社製：ミラクトランＥ２７０ＰＥＮＤ）１００部ステアリン酸（一般工業材）０．５部カーボン（ＨＡＦ）３０部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：ＴＴ）１部過酸化物（パーヘキサ３Ｍ）０．５部ゴムの基本配合を上記の熱可塑性ポリウレタンゴムとし
て、表１３に示す配合割合で原材料を配合し、ロール加
熱温度を１５０℃に設定したこと以外は実施例１〜８と
全く同じ方法で、混合、シート成形および加硫を行なっ
た。そして、試験片の調製および諸特性の試験について
も実施例１〜８と全く同様に行ない、結果を表１４中に
併記した。

【００７７】〔実施例２５〕［基本配合Ｊ］液状ウレタンゴム＋液状ブタジエンゴム、δｅ＝９．２液状ウレタンゴム（日本ポリウレタン社製：コロネートＣ４０７８１００部硬化剤（４，４−メチレン−ビス−２−クロロアニリンステアリン酸（一般工業材）１部カーボン（一般工業材）ＨＡＦ３０部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：ＴＴ２部加硫促進剤（大内新興化学工業社製：Ｍ２部可塑剤ＤＯＰ１０部酸化亜鉛（一般工業材）１部硫黄５部液状ブタジエンゴム（出光石油化学社製：PolybdＲ−４５ＨＴ）１０部ＴＤＩプレポリマー（日本ポリウレタン社製）５部ゴムの基本配合を上記の液状ウレタンゴムと液状ブタジ
エンゴムのプレポリマーとして、表１３に示す配合割合
で原材料を配合し、加熱減圧発泡後、硬化剤（ジアミン
化合物）を加熱融解したものを添加し、攪拌機を用いて
混合した後、注型し加熱硬化して試験片を得た。その
後、試験片の形状の調製および諸特性の試験については
実施例１〜８と全く同様に行ない、結果を表１４中に併
記した。

【００７８】〔比較例１６、１７〕ゴムの基本配合を上
記のＥＰＤＭとして、表１３に示す配合割合で原材料を
配合し、加熱減圧発泡後、硬化剤（ジアミン化合物）を
加熱融解したものを添加し、攪拌機を用いて混合した
後、注型し加熱硬化して試験片を得た。その後、試験片
の形状の調製および諸特性の試験については実施例１〜
８と全く同様に行ない、結果を表１４中に併記した。

【００７９】表１４の結果からも明らかなように、基本
配合ゴムに活性炭のみを配合し、潤滑油を配合しなかっ
た比較例１６は、初期摩擦係数が高く不安定であった。
活性炭を配合せずに潤滑油のみを配合した比較例１７
は、初期摩擦係数が高く不安定であった。また、活性炭
または潤滑油のいずれかが欠ける配合では、球状黒鉛を
配合しても全ての項目に良い結果は、得られなかった。

【００８０】これに対して、全ての条件を満足する実施
例２３〜２５は、機械的強度の維持、初期摩擦係数の安
定性および耐摩耗性の全てに良好な結果が得られた。

【００８１】

【効果】この発明は、以上説明したように、合成ゴムを
主成分として、所定の比表面積の活性炭と、前記合成ゴ
ムに対して所定の溶解度係数δｓの潤滑油を添加した潤
滑性ゴム組成物としたので、潤滑油が適当な速度で摺動
面に滲み出して長時間安定して低摩擦係数を維持でき、
主成分のゴム本来の引っ張り強度、引き裂き強度（伸び
率）、永久圧縮歪みに代表される機械的特性は維持され
ており、しかも摺動状態で初期から摩擦係数（μ）が低
い値で安定するという利点がある。

【００８２】また、球状黒鉛を配合した組成物では、よ
り優れた機械的強度と耐摩耗性が備わるという利点もあ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成ゴムを主成分として、比表面積が５
００〜２０００ｍ²／ｇの活性炭と、式｜δｅ−δｓ｜＞１．０（式中、δｅはゴムの溶
解度係数を表わす。）の関係を満足する溶解度係数δｓの潤滑油を添加してな
る潤滑性ゴム組成物。
【請求項２】合成ゴム１００重量部に対して、比表面
積が５００〜２０００ｍ²／ｇの活性炭５〜５０重量部
と、式｜δｅ−δｓ｜＞１．０（式中、δｅはゴムの溶
解度係数を表わす。）の関係を満足する溶解度係数δｓの潤滑油５〜４０重量
部を添加してなる潤滑性ゴム組成物。
【請求項３】請求項２記載の潤滑性ゴム組成物に、球
状黒鉛を５〜８０重量部添加してなる潤滑性樹脂組成
物。
【請求項４】合成ゴムが、アクリロニトリルブタジエ
ンゴム、フッ素ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン
またはウレタンゴムである請求項１〜３のいずれか１項
に記載の潤滑性ゴム組成物。