JPS5859275A - 耐潤滑油性シ−ル材 - 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】 本発明は、耐潤滑油性シール材に関し、更に詳しくは、
酸化防止剤、清浄剤などの各種添加剤を含む潤滑油に対
する耐性を改良し、苛酷な条件下においてもこれら潤滑
油に対して広く適用可能にしたシール材に関する。

従来より、耐潤滑油性シール材とじては、耐熱性、耐油
性などにすぐれたフッ素コ゛ム、シリコーンコ°ム、二
Ｆリルーブタジエンコ゛ムなど力！使用されてきた。

潤滑油の性能向上の為、一般に、酸化防止４Ｊ、清浄剤
、分散剤、粘度指数向上剤、流動、低降下ｎ１、腐食防
止剤、極圧剤などの各種添加剤ゝ添加されている。たと
えば、酸化防止剤としては、２，６−ジアルキルバラク
レゾール、４．４’−メチレンビス（２，６−ジアルキ
ルフェノール）、４．４′−チオビス（２，６−ジアル
キルフェノール）、４．４−ビス（２，６−ジアルキル
フェノール）、２，６−ジー【−ブチルフェノールなど
のフェノ−７しｉ遊離基抑制剤、Ｎ−フ、エニルーσ−
ナフチルアミン、Ｎ−フェニル−β−ナフチルアミン、
ジーｓｅｃ、　　−ブチルバクフェニレンジアミン、４
．４’−テトラメチルジアミノジフェニルメタンなどの
アミン系遊離基抑制剤、金属ジチオホスフェート、アル
キルサルファイド、五硫化リンテルペン反応生成物など
の過酸化物分解剤およびアンヌフニル酸アリザＩＪては
、金属スルホネート、フイネート、サリチレート、ホス
ホネート、ナフチネートなどの金属型のものおよびコハ
ク酸イミド、ベンジルアミンなどの無灰型のものなどが
挙げられる。

これらの添加剤を含む潤滑油用に前記従来のゴム製シー
ル材を使用するとその材質が劣化し、弾性、機械的性質
の低下やクラックの発生をきたし、ついにはシール性を
損い、使用に耐えなくなるの′が実情である。さらには
ゴム特有の粘着性による固着がふ−こｐｌまた潤滑性に
劣るため、シール材として望ましくないという欠点もあ
る。従って、酸化防止剤などを含む潤滑油に抵抗性を示
し、さらに非粘着性、潤滑性を有するシール材が強く要
求されている。

本発明者らは、かかる要求を満たすべく研究を重ねた結
果、特定のフッ素ゴム塗料から得られる塗膜が、前記酸
化防止剤などの各種添加剤を含む潤滑油により劣化する
ことなく、さらに弾性、シール性も保持し、加えてその
表面に充分な非粘着性と潤滑性をも有してお、す、耐潤
滑油性シール材としてすぐれて′いることを見出し、不
発萌ヲ完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は、フッ素ゴム、フッ素樹脂、
アミノシランおよび液状担体を含んでなるフッ素ゴム塗
料を塗布、硬化せしめてなる塗膜を設けたことを特徴と
する耐潤滑油性シール材に存する。

本発明のシール材を、たとえば自動車用部品の０−リン
グ、オイルシールおよびパルプステムシールなどに使用
した場合、高温条件下、長期の使用においても、クラッ
クが発生したジ、弾性や機械的性質が低下したり、また
シール性が損われたりすることもない。さらに、非粘着
性、潤滑性がすぐれているため、摺動耐久性が大幅に向
上する。

また、本発明に係る前記フッ素ゴム塗料は、その配合組
成の妙を得て基材ゴムとの接着性にすぐれており、容易
に剥離することがない。

本発明のシール材が特に効果を示す潤滑油としては、た
とえば自動車をはじめ各種エンジン用オイル、トランス
ミッションオイル、ギヤーオイルなどが挙げられるが、
これら潤滑油に限られるものではない。

本発明において、特定量のフッ素樹脂の配合により得ら
れたフッ素ゴム塗膜が基材との接着性および機械的性質
を実質上積なうことなくその表面にすぐれた耐潤滑油性
、非粘着性、潤滑性を付与できるのは、それ自体耐潤滑
油性、非粘着性、潤滑性を有するフッ素樹脂が意外にも
フッ素コ゛ム塗膜の表面に集まるため、基材との接着性
および塗膜の機械的性質に悪影響を与えることなく、フ
ッ素樹脂の前記性能がフッ素ゴムの塗膜表面において効
果的に発揮されるものと考えられる。

我々の研究によれば、たとえば３００℃で３０分間硬化
した膜厚５０μｍの塗膜表面と、基材との接着面とにお
けるフッ素含有量を螢光Ｘ線分析により測定すると、後
者に対゛し前者が約１．５倍量を示すことを確認して２
す、硬化温度が高い程、後者に対する前者の比率が増加
する傾向を示す。

不発′明で使用するフッ素ゴムは高度にフッ素化された
弾性状の共重合体であって、就中好ましいフッ素ゴムと
しては通常４０〜８５モル％のビニリデンフルオフイド
とこれと共重合しうる少なくとも一種の他のフッ素含有
エチレン性不飽和単量体との弾性状共重合体が挙げらｎ
る。また、フッ素ゴムとしてポリマー鎖にヨウ素を含む
フッ素ゴムは例えばポリマー鎖末端に０．００１〜１０
重量％、好ましくは００１〜５重量％のヨウ素を結合し
、前記と同じ４０〜８５モル％のビニリデンフルオライ
ドとこれと共重合しうる少くとも一種の他のフッ素含有
エチレン性不飽和単量体とからなる弾性状共重合体を主
組成とするフッ素ゴム（特開昭５２−４０５４８号参照
）である。ここにビニリデンフルオライドと共重合して
弾性状共重合体を与える他のフッ素含有エチレン性不飽
和単量体トシてはへ々サフルオロプロピレン、ペンタフ
ルオロプロピレン、トリフルオロエーチレン、トリフル
オロクロロエチレン、テトラフルオロエチレン、ビニル
フルオフイド、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）
、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）、パーフルオ
ロ（）゛ロビルビニルエーテル）などが代表的なものと
して例示される。特に望ましいフッ素ゴムはビニリデン
フルオフイド／ヘキサフルオロプロピレン二元弾性状共
重合体オヨヒヒニリデンフルオライド／テトヲフルオロ
エチレン／ヘキサフルオロプロピレン三元弾性状共重合
体である。また、本発明で用いるフッ素樹脂としてはポ
リテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンお
よびこれと共重合可能な少なくとも１種の他のエチレン
性不飽和単量体（例えばエチレン、プロピレンなどのオ
レフィン類、ヘキサフルオロプロピレン、ビニリデンフ
ルオライ′　ド、クロロトリフルオロエチレン、ビニル
フルオライドなどのハロゲン化オレフィン類、パーフル
オロアルキルビニルエーテル類など）との共重合体、ポ
リクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデイフルオ
ライドなどが挙げられる。就中、好マシイフッ素樹脂は
ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン
とへキサフルオロプロピレン、パーフルオロメチルビニ
ルエーテル、パーフルオロエチルビニルエーテルおよび
パーフルオロプロピルぜニルエーテルの少なくとも１種
（通常テトラフルオロエチレンに対し４０モル％以下含
まれる）との共重合体である。さらに本発明に用いるア
ミノシラン化合物はフッ素ゴムの加硫剤としての機能を
果すと共に、基材との接着性の向上にも大きく寄与する
もので液状媒体に対しても安全に用いられるものである
。その代表的な化合物を例示するとｒ−アミノ１０ピル
トリエトキシシラン（以下Ａ−１１００という）、Ｎ−
β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、Ｎ−（）リメトキシシリルプロビル）エチレンジ
アミン、Ｎ−β−アミノエチル−ｒ−７ミノデロビルメ
チルジメトキシシラン、γ−ウレイドグロビルトリエｔ
キシシラン、β−アミノエチル−β−アミノエチル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる
。

また、本発明に用いる液状担体は低級ケトン類、低級エ
ステル類、環状エーテルなどの有機溶剤、水、および水
と水溶性有機液体との混合物から選ばれ、水溶性有機液
体としてはアルコール類が例示できる。これら液状担体
のうち、塗装作業性、基材のゴム層を害しないなどの点
から、水が最も好ましい。

さらに、本発明のフッ素ゴム塗料に含有される他の物質
としての無機繊維状物質は、フッ素ゴム塗膜の圧縮復元
性を高めるために用いられ、代表的な°ものとしてガラ
ス繊維、カーボン繊維、アスベスト繊維、チタン酸カリ
ウム繊維などがあげられる。この無機繊維状物質は平均
長が少なくとも１μ、好ましくは１〜１００μであるこ
とが望ましい。

また、不発明のフッ素ゴム塗料に所望により添加される
アミン化合物（以下、「アミン化合物」と云う。）は、
主としてフッ素ゴムの加硫剤としての機能を果し、また
前記アミノシラン化合物と共に機械的性質を改良するも
のであり、その代表的な化合物を例示するとエチルアミ
ン、プロピルアミン、ブチルアミン、ベンジルアミン、
アリルアミン、ｎ−アミルアミン、エタノールアミンな
どのモノアミン類、エチレンジアミン、トリメチレンジ
アミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）　−２，４
，８，１０−テトラオキサスピロ〔５，５〕ウンデカン
（以下Ｖ−１１という）などのジアミン類、ジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレン
ペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどのポリアミ
ン類が挙げられ、就中、２個以上の末端アミノ基を有す
るアミン化合物が好ましい。

本発明のフッ素ゴム塗料を調製するには通常、フッ素ゴ
ム、およびフッ素樹脂と液状担体の混合物に顔料、受酸
剤、充填剤等を常法にしたがって配合しく必要に応じ、
さらに界面活性剤を用いてもよい。）、得られる分散液
に前記−←倫辱傘告−アミノシラン化合物および要すれ
ばアミン化合物を添加して（必要に応じ前記顔料、受酸
剤、充填剤などの添加剤を加えてもよい。ン常法により
充分混合することにより、均一なフッ素ゴム塗料とする
。

５〜８５：６５であることが望寸しくフッ素樹脂の割合
が上記下限より少ないときは、目的とする非粘着性およ
び潤滑性の改良は十分でなく逆に上記上限より多いとき
は目的とする厚みの塗膜が得られず、塗膜にクラックや
ピンホールが発生しゃすい。

アミノシラン化合物の添加量は、通常フッ素ゴム１００
重蓋部当ｖ１〜３Ｑ］ｉ量部、好ましくは１〜２０重量
部である。所望によりアミン化合物を添加した場合には
、アミノシフン化合物トアミン化合物の総和が上記の値
をとる様に配合する。

この場合′、アミノシラン化合物とアミン化合物の割合
はモル比で１：９９〜９０：ＩＱの範囲から選ばれる。

前記受酸剤としてはフッ素ゴムの加硫に通常用いられる
ものが同様に使用され、例えば２価金属の酸化物または
水酸化物の１種または２種以上が用いられる。具体的に
はマグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛などの酸化物ま
たは水酸化物が例示される。また前記充填剤としてはシ
リカ、クレー、珪藻土、タルク、カーボンなどが用いら
れる。

本発明に係るフッ素ゴム塗料は塗料の通常の塗装法（ハ
ケ塗り、浸漬、吹付けなど）によって基材に塗布または
含浸され、室温〜゛４００″Ｃ１好ましくは１００〜４
００°Ｃの温度条件下で適当な時間硬化することによっ
て目的とするフッ素ゴム塗膜とすることができる。

本発明にかかるフッ素ゴム塗料の膜厚は、５〜８００μ
であることが好ましく、その膜厚が５ミクロン以下では
基材ゴム全体にムラが生じて被膜されない部分が生じた
りする危惧がある一万、その膜厚が８００ミクロン以上
では基材ゴムに塗布したフッ素ゴム塗料の塗膜にクラッ
クが入ったりあるいは均一な膜が出来難い等の危惧があ
るために、最も好ましい膜厚は１０〜５０ミクロンであ
る。このようにして得られた本発明のフッ素ゴム塗膜は
、フッ素ゴム本来の性能に加えフッ素樹脂の性能をも有
すると同時に基材ゴムとの接着性およびそれ自体の機械
的性質にすぐれており、さらにその表面に耐潤滑油性、
非粘着性、潤滑性が付与される。

以下、本発明を実施例および比較例を示して詳細に説明
する。

実施例１〜２および比較例１〜２ 基材シートとして、実施例１および比較例１ではダイエ
ルＧ７０１（ダイキン工業株式会社製のフッ素ゴム加硫
用組成物）の加硫シーｔを、実施例２および比較例２で
はダイエルＧ９０１（ダイキン工業株式会社製のフッ°
素ゴム加硫用組成物）の加硫シートを用い、実施例では
基材シートに、後記手順で次に示すＡ液およびＢ液をＡ
ｆｆｌＯＯ部（重量部）に対してＢ液５部の割合で配合
して得られた本発明に係るフッ素ゴム塗料を塗布、硬化
してフッ素ゴム塗膜を構成する。

Ａ液 注１） フッ素コム　　　　水性デイヌバージョン（フッ素ゴム
含有貴６０重量％、ノニ オンＭＳ−２０８を含む）　　・・・・・・１６６部注
２） フッ素樹脂　　　　水性ダイスパージョン（フッ素樹脂
としてＦＥＰ含有量５０ 重量％、ノ止オンＨ３−２０８を含む）・・・・・・１
５０部 酸化マグネシウム　　　　　　　・・・・・・　　３部
ミディアムサーマルカーボン　　・・・・・・　２０部
ノニオンＨ３−２１０（日本油脂社製）　・・・・・・
　　２部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・
・・・・　　５０部注性）　　ビニリデンフルオライド
／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン
弾性状共重合体（以下単にフッ素ゴムという）。

注２）テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（以下、ＦＥＰという）ＯＢ液 Ａ−１１００・・・・・・　４０部 Ｖ−１１・・・・・・　２０部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・・　
　４０部Ａ液およびＢ液を均一混合した後、２００メツ
シユの金網でｐ別精製して得たフッ素ゴム塗料を用いて
、前記フッ素ゴム加硫シートから打ち抜いた８号ダンベ
ル全面にヌプレー塗装で塗布を行なつた：ノズル径１．
０　＋＋ｍ　ニスプレー圧２．　ＯＫｙ　／　ａＪ。

その結果ヌプレー塗装に何ら異常はなく、厚さ約３０ミ
クロンの平滑な塗膜が得られた（３００°Ｃで１５分間
硬化）。

この様にして得られたテストピース（比較例で社ａエン
ジンオイル）を試験油とし、これに前記テストピースを
１７５６Ｃで７２時間浸漬放置した後、取り出して室温
に戻し、１８０°折り曲げテストを行なった。結果を第
１表に示す。

第１表 特許出願人　ダイキン工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、虻　フッ素ゴム、フッ素樹脂、アミノシランおよび
   液状担体を含んでなるフッ素ゴム塗料′ｆＩ：塗布、硬
   化せしめてなる塗膜を設けたことを特徴とする耐潤滑油
   性シール材。 ２、上記フッ素ゴムとフッ素樹脂の重量比が９５：５〜
   ８５：６５である特許請求の範囲第１項記載のシール材
   。 ８、上記フッ素ゴム塗料は、アミノシラン化合物がフッ
   素ゴム１００重量部に対して１〜３０重量部となる割合
   で配合されてなる特許請求の範囲第１項記載のシール材
   。 ４、上記フッ素ゴム塗料ば、アミン化合物を更に含有し
   てなる特許請求の範囲第１〜８項のいずれかに記載のシ
   ール材。 ５、上記フッ素ゴム塗料は、少なくとも２個の末端アミ
   ノ基を有するアミン化合物を含有してなる特許請求の範
   囲第３項記載のシール材。 ６、アミノシラン化合物とアミン化合物の割合がモル比
   で１：９９〜９０：１０である特許請求の範囲第４項ま
   たは第５項記載のシール材。 ７、上記フッ素ゴム塗料は、無機繊維状物質を含有して
   なる特許請求の範囲第１項記載のシール材。 ８、上記フッ素ゴム塗料に含有する無機繊維状物質は、
   ガラヌ繊維、カーボン繊維、アスペヌト繊維およびチタ
   ン酸カリウム繊維からなる群から選ばれたものである特
   許請求の範囲第７項記載のシール材。 ９、上記フッ素ゴム塗料に含有する液状担体が水である
   特許請求の範囲第１項記載のシール材。