JPS62112647A - 潤滑性ゴム組成物およびその加硫方法 - Google Patents
潤滑性ゴム組成物およびその加硫方法Info
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- JPS62112647A JPS62112647A JP25194785A JP25194785A JPS62112647A JP S62112647 A JPS62112647 A JP S62112647A JP 25194785 A JP25194785 A JP 25194785A JP 25194785 A JP25194785 A JP 25194785A JP S62112647 A JPS62112647 A JP S62112647A
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- organopolysiloxane
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- fluorine
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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。
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〕
本発明は、潤滑性ゴム組成物およびその加硫方法に関し
、更に詳しくは、ゴム材料に特定の含フッ素ゴム状弾性
体、オルガノポリシロキサンおよびトリメトキシシラン
とからなる組成物とゴム用主要充填剤とが配合されてな
る潤滑性ゴム組成物およびその加硫方法に関するもので
ある。
、更に詳しくは、ゴム材料に特定の含フッ素ゴム状弾性
体、オルガノポリシロキサンおよびトリメトキシシラン
とからなる組成物とゴム用主要充填剤とが配合されてな
る潤滑性ゴム組成物およびその加硫方法に関するもので
ある。
天然ゴムあるいは合成ゴムは一般に弾性、強靭性などの
物理的性質や架橋反応が行なえるなどの化学的性質を有
していて、特に、合成ゴムは耐油性、耐劣化性、耐熱性
などにも優れ、その種類も多く、それぞれ独特の特性を
活かした用途に応用されている。しかしながら、ゴム材
料は、摩擦特性が劣っていて、粘着現象を生ずるなど潤
滑性に欠点があり、この欠点が応用分野に制約を与えて
いて、その特性の向上が応用分野の拡大を決定する重要
な要素の一つとなっている。
物理的性質や架橋反応が行なえるなどの化学的性質を有
していて、特に、合成ゴムは耐油性、耐劣化性、耐熱性
などにも優れ、その種類も多く、それぞれ独特の特性を
活かした用途に応用されている。しかしながら、ゴム材
料は、摩擦特性が劣っていて、粘着現象を生ずるなど潤
滑性に欠点があり、この欠点が応用分野に制約を与えて
いて、その特性の向上が応用分野の拡大を決定する重要
な要素の一つとなっている。
即ち、ゴム材料の摺動部材への応用において、例えば、
回転軸などのオイルシールや各種パルプに使用される場
合には、ゴム材料の摩擦抵抗が大きいことがら、回転軸
部に摩耗現象を生じ、接触部で発熱したり、大きな起動
トルクを必要としたりする問題がある。また、例えば、
車輛用のワイパーブレードなどに使用される場合にも比
較的大きな駆動力を必要としたり、擦り音を発生したり
するという問題もある。
回転軸などのオイルシールや各種パルプに使用される場
合には、ゴム材料の摩擦抵抗が大きいことがら、回転軸
部に摩耗現象を生じ、接触部で発熱したり、大きな起動
トルクを必要としたりする問題がある。また、例えば、
車輛用のワイパーブレードなどに使用される場合にも比
較的大きな駆動力を必要としたり、擦り音を発生したり
するという問題もある。
最近、特に、自動車への応用において、高速化、高性能
化に伴ない、摺動部材としてのゴム材料において、充分
使用に耐える性能の向上が求められている。
化に伴ない、摺動部材としてのゴム材料において、充分
使用に耐える性能の向上が求められている。
従って、ゴム材料の摩擦抵抗を低下させて、潤滑性を向
上せしめる手段として、四フッ化エチレン樹脂、黒鉛、
二硫化モリブテン、窒化ホウ素などの微粉末状固体潤滑
剤を配合したり、常温で液状のシリコン油を配合したり
(特開昭60−105527号公報)、フッ素化油など
の合成油、鉱油などの潤滑油を添加する方法が採用され
ている。
上せしめる手段として、四フッ化エチレン樹脂、黒鉛、
二硫化モリブテン、窒化ホウ素などの微粉末状固体潤滑
剤を配合したり、常温で液状のシリコン油を配合したり
(特開昭60−105527号公報)、フッ素化油など
の合成油、鉱油などの潤滑油を添加する方法が採用され
ている。
更に、ゴム材料からなる摺動部材にフッ素樹′指′4板
を貼り合せる方法(特公昭46−23681号公報)、
摺動面にフッ素樹脂モノマーあるいは共重合性を有する
モノマーとの混合物を処理して被覆層を形成させた材料
(特公昭59−31458号公報、同60−9050号
公報)、あるいは、ゴム成形品の表面に高周波スパッタ
リング法によりフッ素樹脂被膜を形成させた成形品(特
開昭60−67655号公報)などが提案されている。
を貼り合せる方法(特公昭46−23681号公報)、
摺動面にフッ素樹脂モノマーあるいは共重合性を有する
モノマーとの混合物を処理して被覆層を形成させた材料
(特公昭59−31458号公報、同60−9050号
公報)、あるいは、ゴム成形品の表面に高周波スパッタ
リング法によりフッ素樹脂被膜を形成させた成形品(特
開昭60−67655号公報)などが提案されている。
しかしながら、前記の固体潤滑剤や潤滑油を添加、配合
する方法では配合が困難であったり不均質となったり、
また、ゴム材料の有する自己の特性が低下したりして、
十分な潤滑性を付与するには至っていな℃・。
する方法では配合が困難であったり不均質となったり、
また、ゴム材料の有する自己の特性が低下したりして、
十分な潤滑性を付与するには至っていな℃・。
また、ゴム材料にフッ素樹脂板を貼り合せる方法の場合
、ゴム材料と樹脂板とを好適に接着せしめる接着剤がな
く、使用中に、しばしば剥離が起り、耐久性に劣るとい
う欠点がある。更に、表面にフッ素樹脂モノマーを処理
して被覆層を形成させる場合、ゴム材料に被覆材料を充
分に浸透あるいは吸着させることが困難であり、しかも
、被覆材料を重合硬化させるために特殊な処理を必要と
し、これが工程を煩雑なものとし、しかも、ゴム材料に
好ましくない影響を与え、被覆層が形成されているにも
拘らず、ゴム材料の変質に起因して、被覆層が剥離し易
(なり、耐久性を維持し得ることができないという問題
点がある。
、ゴム材料と樹脂板とを好適に接着せしめる接着剤がな
く、使用中に、しばしば剥離が起り、耐久性に劣るとい
う欠点がある。更に、表面にフッ素樹脂モノマーを処理
して被覆層を形成させる場合、ゴム材料に被覆材料を充
分に浸透あるいは吸着させることが困難であり、しかも
、被覆材料を重合硬化させるために特殊な処理を必要と
し、これが工程を煩雑なものとし、しかも、ゴム材料に
好ましくない影響を与え、被覆層が形成されているにも
拘らず、ゴム材料の変質に起因して、被覆層が剥離し易
(なり、耐久性を維持し得ることができないという問題
点がある。
本発明者は、前記問題点の認識に基づいて、ゴム材料に
好適な潤滑性を付与せしめる方法てついて種々研究、検
討を行なった。その結果、ゴム材料に特定の含フッ素ゴ
ム状弾性体、オルガノポリシロキサンなどを配合せしめ
てなるゴム組成物がゴム材料の自己特性を損うことなく
潤滑性に優れ、かつ長期間にわたって潤滑性を維持する
との知見を得るに至った。
好適な潤滑性を付与せしめる方法てついて種々研究、検
討を行なった。その結果、ゴム材料に特定の含フッ素ゴ
ム状弾性体、オルガノポリシロキサンなどを配合せしめ
てなるゴム組成物がゴム材料の自己特性を損うことなく
潤滑性に優れ、かつ長期間にわたって潤滑性を維持する
との知見を得るに至った。
かくして本発明は前記知見に基づいて完成されたもので
あり、含フッ素ゴム状弾性体(A)、オルガノボリシロ
キサン(B)、およびトリメトキシシラン(C)からな
る三成分組成物5〜20重量部とゴム用主要充填剤50
〜100重量部とからなる配合物がゴム材料100重量
部に配合されてなることを特徴とする潤滑性ゴム組成物
およびその加硫方法を提供するものである。
あり、含フッ素ゴム状弾性体(A)、オルガノボリシロ
キサン(B)、およびトリメトキシシラン(C)からな
る三成分組成物5〜20重量部とゴム用主要充填剤50
〜100重量部とからなる配合物がゴム材料100重量
部に配合されてなることを特徴とする潤滑性ゴム組成物
およびその加硫方法を提供するものである。
本発明においては、ゴム材料に含フッ素ゴム状弾性体、
オルガノポリシロキサンなどからなる三成分組成物が配
合されることが重要であり、しかもかかる組成物を予め
ゴム用主要充填剤に配合して、15o℃乃至250℃の
温度で熱処理した後にゴム材料に配合して加硫せしめる
加硫方法に特徴がある。
オルガノポリシロキサンなどからなる三成分組成物が配
合されることが重要であり、しかもかかる組成物を予め
ゴム用主要充填剤に配合して、15o℃乃至250℃の
温度で熱処理した後にゴム材料に配合して加硫せしめる
加硫方法に特徴がある。
本発明における、含フッ素ゴム状弾性体としては、含フ
ッ素オレフィンの重合した単位を少なくとも一種含有す
るものであり、且つ重合した二種以上の単位からなる弾
性状重合体が好適である。かかる含フッ素ゴム状弾性体
で好ましいのは、例えば、四フッ化エチレン・プロピレ
ン系共重合体からなる2元系共重合体ならびに反応サイ
トとしてグリシジルエーテル基を含ム単位からなる3元
系の四フッ化エチレン・プロピレン系共重合体が挙げら
れる。その他、四フッ化エチレン・パーフルオロアルキ
ルパーフルオロビニルエーテル系共重合体、フッ化ビニ
リデン・六フッ化プロピレン系共重合体、フッ化ビニリ
デン・五フッ化プロピレン系共重合体、フッ化ビニリデ
ン・三フッ化塩化エチレン系共重合体、四フッ化エチレ
ン・エチレン・インブチレン系共重合体、エチレン・六
フッ化プロピレン系共重合体、四フッ化エチレン・ブテ
ン−1系共重合体、四フッ化エチレン・エチルビニルエ
ーテル系共重合体などが例示される。含フッ素ゴム状弾
性体において、前記の如き成分の含有割合は、弾性状共
重合体である限り広範囲にわたって選定され得る。例え
ば40〜70モルチの四フッ化エチレンおよび60〜3
0モルチのプロピレンからなる共重合体、50〜90モ
ルチのフッ化ビニリデン、10〜50モルチの六フッ化
プロピレン、および0〜30モルチの四フッ化エチレン
からなる共重合体、30〜90モル係の四フッ化エチレ
ンおよび70〜10モルチッパ−フルオロアルキルパー
フルオロビニルエーテルからなる共重合体、50〜90
モル係のフッ化ビニリデンおよび10〜50モルチの五
フッ化プロピレンからなる共重合体などが例示され得る
。勿論、かかる含フッ素ゴム状弾性体は、前記成分単位
および反応サイトの他に、更に他の単位を含有していて
もよい。即ち、四フッ化エチレン・プロピレン系共重合
体が、フッ化ビニリデン、エチレン、イソブチレン、ア
クリル酸およびそのアルキルエステル、メタクリル酸お
よびそのアルキルエステル、六フッ化プロピレン、三フ
ッ化塩化エチレン、クロロエ、チルビニルエーテル、パ
ーフルオロアルキルビニルエーテルなどの単位を適当に
含有していてもよいなどである。そして、四フッ化エチ
レン・プロピレン共重合体に含有される反応サイトはグ
リシジルビニルエーテル基を含む単位からなり、グリシ
ジルビニルエーテルであるのが好ましく、グリシジルア
クリレートも例示さね得る。その他、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、2−クロロエチルビニルエーテルナ
トテアってもよい。
ッ素オレフィンの重合した単位を少なくとも一種含有す
るものであり、且つ重合した二種以上の単位からなる弾
性状重合体が好適である。かかる含フッ素ゴム状弾性体
で好ましいのは、例えば、四フッ化エチレン・プロピレ
ン系共重合体からなる2元系共重合体ならびに反応サイ
トとしてグリシジルエーテル基を含ム単位からなる3元
系の四フッ化エチレン・プロピレン系共重合体が挙げら
れる。その他、四フッ化エチレン・パーフルオロアルキ
ルパーフルオロビニルエーテル系共重合体、フッ化ビニ
リデン・六フッ化プロピレン系共重合体、フッ化ビニリ
デン・五フッ化プロピレン系共重合体、フッ化ビニリデ
ン・三フッ化塩化エチレン系共重合体、四フッ化エチレ
ン・エチレン・インブチレン系共重合体、エチレン・六
フッ化プロピレン系共重合体、四フッ化エチレン・ブテ
ン−1系共重合体、四フッ化エチレン・エチルビニルエ
ーテル系共重合体などが例示される。含フッ素ゴム状弾
性体において、前記の如き成分の含有割合は、弾性状共
重合体である限り広範囲にわたって選定され得る。例え
ば40〜70モルチの四フッ化エチレンおよび60〜3
0モルチのプロピレンからなる共重合体、50〜90モ
ルチのフッ化ビニリデン、10〜50モルチの六フッ化
プロピレン、および0〜30モルチの四フッ化エチレン
からなる共重合体、30〜90モル係の四フッ化エチレ
ンおよび70〜10モルチッパ−フルオロアルキルパー
フルオロビニルエーテルからなる共重合体、50〜90
モル係のフッ化ビニリデンおよび10〜50モルチの五
フッ化プロピレンからなる共重合体などが例示され得る
。勿論、かかる含フッ素ゴム状弾性体は、前記成分単位
および反応サイトの他に、更に他の単位を含有していて
もよい。即ち、四フッ化エチレン・プロピレン系共重合
体が、フッ化ビニリデン、エチレン、イソブチレン、ア
クリル酸およびそのアルキルエステル、メタクリル酸お
よびそのアルキルエステル、六フッ化プロピレン、三フ
ッ化塩化エチレン、クロロエ、チルビニルエーテル、パ
ーフルオロアルキルビニルエーテルなどの単位を適当に
含有していてもよいなどである。そして、四フッ化エチ
レン・プロピレン共重合体に含有される反応サイトはグ
リシジルビニルエーテル基を含む単位からなり、グリシ
ジルビニルエーテルであるのが好ましく、グリシジルア
クリレートも例示さね得る。その他、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、2−クロロエチルビニルエーテルナ
トテアってもよい。
三成分組成物のオルガノポリシロキサンは、従来より公
知乃至周知のオルガノポリシロキサンが特に限定される
ことなく使用され得る。例えば、ジメチルシロキサン、
メチルトリフルオロプロピルシロキサンの如き各種オル
ガノシロキサンの単独重合体あるいはこれら二種以上の
共重合体などである。そして、かかるオルガノポリシロ
キサンは分子中に反応サイトとしてアミノ基を含む単位
を有するものが好ましい。
知乃至周知のオルガノポリシロキサンが特に限定される
ことなく使用され得る。例えば、ジメチルシロキサン、
メチルトリフルオロプロピルシロキサンの如き各種オル
ガノシロキサンの単独重合体あるいはこれら二種以上の
共重合体などである。そして、かかるオルガノポリシロ
キサンは分子中に反応サイトとしてアミノ基を含む単位
を有するものが好ましい。
而して、反応サイトを含有する含フッ素ゴム状弾性体お
よびオルガノポリシロキサンは、各種の手段によって合
成することができるが、通常は前記の如き、それぞれの
主成分単位に前記の如き適当な反応サイト単位を共重合
声しめることによって容易に合成し得る。例えば、四フ
ッ化エチレン、プロピレンなどの主成分単量体混合物と
反応ナイトとしてのグリシジルビニルエーテル基を含有
する単量体とを共1合せしめることによって、反応サイ
ト含有の四7ツ化エチレン・プロピレン!n性共重合体
が得られる。
よびオルガノポリシロキサンは、各種の手段によって合
成することができるが、通常は前記の如き、それぞれの
主成分単位に前記の如き適当な反応サイト単位を共重合
声しめることによって容易に合成し得る。例えば、四フ
ッ化エチレン、プロピレンなどの主成分単量体混合物と
反応ナイトとしてのグリシジルビニルエーテル基を含有
する単量体とを共1合せしめることによって、反応サイ
ト含有の四7ツ化エチレン・プロピレン!n性共重合体
が得られる。
また、ジメチルシロキプンなどの主成分と反応サイトと
してのアミノ基を含有する単量体とを共重合せしめるこ
とによって反応サイト含有のオルガノポリシロキサンが
得られる。
してのアミノ基を含有する単量体とを共重合せしめるこ
とによって反応サイト含有のオルガノポリシロキサンが
得られる。
アミノ基を含有する単位を反応サイトとするオルガノポ
リシロキサンを例示すれば、次のような構造式を有する
ものを例示し得る。
リシロキサンを例示すれば、次のような構造式を有する
ものを例示し得る。
CH3CH3
1;
m:50〜10,000.n:20〜50本発明におい
て、含フッ素ゴム状弾性体およびオルガノポリシロキサ
ンそれぞれにおける反応サイトの含有割合は、広範囲に
わたって変更可能である。通常はそれぞれの分子を構成
する単位の総モル基準で反応サイト単位が001〜20
モルチ程度、好ましくは0.1〜5モル%程度の範囲か
ら選定される。含フッ素ゴム状弾性体、およびオルガノ
ポリシロキサンに含有される反応サイトは化学反応して
、グラフト重合体を形成せしめるのに有用なものである
が、反応サイトの含有割合が余りに少なすぎる場合には
化学反応の進行が困難となり、また、余りに多すぎる場
合には、グラフト反応の際に三次元網状化の生起の割合
が多(なり、いずれも優れた性能が与えられない。そし
て、かかる反応サイトの含有割合は、含フッ素ゴム状弾
性体、オルガノポリシロキサンそれぞれの平均重合度、
それら分子や反応サイトの種類、両者のモル比などに応
じて選定されるのが望ましい。
て、含フッ素ゴム状弾性体およびオルガノポリシロキサ
ンそれぞれにおける反応サイトの含有割合は、広範囲に
わたって変更可能である。通常はそれぞれの分子を構成
する単位の総モル基準で反応サイト単位が001〜20
モルチ程度、好ましくは0.1〜5モル%程度の範囲か
ら選定される。含フッ素ゴム状弾性体、およびオルガノ
ポリシロキサンに含有される反応サイトは化学反応して
、グラフト重合体を形成せしめるのに有用なものである
が、反応サイトの含有割合が余りに少なすぎる場合には
化学反応の進行が困難となり、また、余りに多すぎる場
合には、グラフト反応の際に三次元網状化の生起の割合
が多(なり、いずれも優れた性能が与えられない。そし
て、かかる反応サイトの含有割合は、含フッ素ゴム状弾
性体、オルガノポリシロキサンそれぞれの平均重合度、
それら分子や反応サイトの種類、両者のモル比などに応
じて選定されるのが望ましい。
含フッ素コム状弾性体とオルガノポリシロキサンの数平
均重合度は広範囲にわたって選択可能であるが、通常は
含フッ素ゴム状弾性体が50〜10,000、オルガノ
ポリシロキサンが50〜50.000程度である。
均重合度は広範囲にわたって選択可能であるが、通常は
含フッ素ゴム状弾性体が50〜10,000、オルガノ
ポリシロキサンが50〜50.000程度である。
本発明において、含フッ素ゴム状弾性体(A)、オルガ
ノポリシロキサン(B)およびトリメトキシシラン(C
)をそれぞれ単独に配合して、三成分組成物としてもよ
いが、それらの態様は必ずしも限定されるものではなく
、例えば、含フッ素ゴム状弾性体(A)とオルガノポリ
シロキサンとにそれぞれ含有される反応サイトにより、
相互に化学結合してなる弾性を有するグラフト共重合体
を配合してもよい。グラフト重合体において含フッ素ゴ
ム状弾性体を幹にしてオルガノポリシロキサンを枝にし
たり、あるいはこの逆にしたり、更にはこれらの中間、
または混合態様にすることができる。例えば、数平均重
合度100以上の含フッ素ゴム状弾性体と数平均重合度
3、 OOO未満のオルガノポリシロキサンとの組合せ
、あるいは数平均重合度1.OOO以下の含フッ素ゴム
状弾性体と数平均重合度3. OO0以上のオルガノポ
リシロキサンとの組合せなどが例示できる。好ましくは
、数平均重合度は、含フッ素ゴム状弾性体が100〜5
. OOO程度、オルガノポリシロキサンが100〜3
0. OOO程度の範囲から選定される。そして、グラ
フト共重合体における枝数は枝の数/幹の構成単位の数
で表わして+/s o、o o o〜1/10程度、好
ましくは1 /30,000〜1/100程度の割合で
存在するのが好適である。
ノポリシロキサン(B)およびトリメトキシシラン(C
)をそれぞれ単独に配合して、三成分組成物としてもよ
いが、それらの態様は必ずしも限定されるものではなく
、例えば、含フッ素ゴム状弾性体(A)とオルガノポリ
シロキサンとにそれぞれ含有される反応サイトにより、
相互に化学結合してなる弾性を有するグラフト共重合体
を配合してもよい。グラフト重合体において含フッ素ゴ
ム状弾性体を幹にしてオルガノポリシロキサンを枝にし
たり、あるいはこの逆にしたり、更にはこれらの中間、
または混合態様にすることができる。例えば、数平均重
合度100以上の含フッ素ゴム状弾性体と数平均重合度
3、 OOO未満のオルガノポリシロキサンとの組合せ
、あるいは数平均重合度1.OOO以下の含フッ素ゴム
状弾性体と数平均重合度3. OO0以上のオルガノポ
リシロキサンとの組合せなどが例示できる。好ましくは
、数平均重合度は、含フッ素ゴム状弾性体が100〜5
. OOO程度、オルガノポリシロキサンが100〜3
0. OOO程度の範囲から選定される。そして、グラ
フト共重合体における枝数は枝の数/幹の構成単位の数
で表わして+/s o、o o o〜1/10程度、好
ましくは1 /30,000〜1/100程度の割合で
存在するのが好適である。
本発明における三成分組成物はトリメトキシシラン(C
)を配合することによって、一層温滑性を向上し得る。
)を配合することによって、一層温滑性を向上し得る。
トリメトキシシランは一般に市販されているシランカッ
プリング剤から任意に選定し得るものであるが、グリシ
ドキシ基を含含むトリメトキシシランが最も効果的であ
って、他のトリメトキシシランは効果が若干劣る。グリ
シドキシ基を含むトリメトキシシランとしてはγ−グリ
シドキシプロビルトリメトキシシランが最も好適なもの
の一つとして例示し得る。
プリング剤から任意に選定し得るものであるが、グリシ
ドキシ基を含含むトリメトキシシランが最も効果的であ
って、他のトリメトキシシランは効果が若干劣る。グリ
シドキシ基を含むトリメトキシシランとしてはγ−グリ
シドキシプロビルトリメトキシシランが最も好適なもの
の一つとして例示し得る。
本発明において三成分組成物はゴム材料に潤滑性を付与
するのに有用な潤滑性配合物として重要なものである。
するのに有用な潤滑性配合物として重要なものである。
而して、三成分組成物における、それぞれの配合割合は
、含フッ素ゴム状弾性体(A) 1に対してオルガノポ
リシロキサン(B)1〜5、トリメトキシシラン(c)
o1〜0.7の重量比に配合されてなることが効果的で
あり、好ましくは】:2〜4:0.2〜0.6である。
、含フッ素ゴム状弾性体(A) 1に対してオルガノポ
リシロキサン(B)1〜5、トリメトキシシラン(c)
o1〜0.7の重量比に配合されてなることが効果的で
あり、好ましくは】:2〜4:0.2〜0.6である。
かかる比の範囲の若干の変動は大きく彫物を与えること
はないが、大きく変化させるとゴム材料との混練が困難
となり、更にゴム成形物において機械的強度の低下や、
潤滑性の向上効果は認められず、実用上から好ましくな
い。
はないが、大きく変化させるとゴム材料との混練が困難
となり、更にゴム成形物において機械的強度の低下や、
潤滑性の向上効果は認められず、実用上から好ましくな
い。
本発明の潤滑性ゴム組成物は前記三成分組成物とゴム用
主要充填剤とからなる配合物がゴム材料に配合されてな
るが、ゴム用主要充填剤としては、天然ゴム、合成ゴム
を問わず、カーボンブラックをはじめとする充填剤が比
較的大量に配合されることは公知であり、本発明のゴム
用主要充填剤とは、かかる充填剤であって、例えばハー
ドカーボン、ソフトカーボンなどのカーボンブラック、
ホワイトカーボン、タルク、クレー、四フッ化エチレン
樹脂粉末などが単独あるいは併用して用いられる。かか
る充填剤の配合割合は通常、ゴム材料の種類、充填剤の
種類、分散性などによってゴム成形物の性能が巾広く支
配されることが知られていることから特に限定されるこ
となく、所望性能に従って適宜選定される。通常は、例
えば、ゴム材料に対して1:1〜】: 0.5 (重量
比)である。
主要充填剤とからなる配合物がゴム材料に配合されてな
るが、ゴム用主要充填剤としては、天然ゴム、合成ゴム
を問わず、カーボンブラックをはじめとする充填剤が比
較的大量に配合されることは公知であり、本発明のゴム
用主要充填剤とは、かかる充填剤であって、例えばハー
ドカーボン、ソフトカーボンなどのカーボンブラック、
ホワイトカーボン、タルク、クレー、四フッ化エチレン
樹脂粉末などが単独あるいは併用して用いられる。かか
る充填剤の配合割合は通常、ゴム材料の種類、充填剤の
種類、分散性などによってゴム成形物の性能が巾広く支
配されることが知られていることから特に限定されるこ
となく、所望性能に従って適宜選定される。通常は、例
えば、ゴム材料に対して1:1〜】: 0.5 (重量
比)である。
ゴム材料には充填剤の他に加硫剤、加硫促進剤などはも
とより、他の多くの配合剤が添加されるが、例えば、老
化防止剤、可塑剤、粘着防止剤、酸化防止剤、分散剤、
離型剤などをゴム成形物の特性の改良を目的として適宜
配合されてもよいことは勿論である。
とより、他の多くの配合剤が添加されるが、例えば、老
化防止剤、可塑剤、粘着防止剤、酸化防止剤、分散剤、
離型剤などをゴム成形物の特性の改良を目的として適宜
配合されてもよいことは勿論である。
本発明にお℃・て、ゴム材料としては、天然コ゛ム、合
成ゴムいずれであってもよく、合成ゴムとしては、合成
イソプレンゴム(工R)、スチレンブタジェンゴム(S
BR) 、ブタジェンゴム(BR)、ニトリルゴム(N
BR)、クロロブレンゴム(CR)、アクリルゴム(A
R)、ウレタンゴム(UR)、フッ素ゴム(FR)、多
硫化ゴム(TR)、エチレン・プロピレン共重合体(B
p)などが例示され得る。
成ゴムいずれであってもよく、合成ゴムとしては、合成
イソプレンゴム(工R)、スチレンブタジェンゴム(S
BR) 、ブタジェンゴム(BR)、ニトリルゴム(N
BR)、クロロブレンゴム(CR)、アクリルゴム(A
R)、ウレタンゴム(UR)、フッ素ゴム(FR)、多
硫化ゴム(TR)、エチレン・プロピレン共重合体(B
p)などが例示され得る。
本発明の潤滑性ゴム組成物はその調製及びそれに続く加
硫方法において、三成分組成物を予めゴム用主要充填剤
に配合して、150℃〜250°Cの温度で熱処理し、
次にゴム材料に配合して加硫処理することが重要である
。かかる熱処理を施こすことなく、三成分組成物及びゴ
ム用主要充填剤をゴム材料に配合した場合、混練性が悪
く、しかも続℃・て加硫処理によってコ゛ム成形物を得
ても成形物は良好な潤滑性を有するには至らず、摺動部
材としては不適当なものとなる。
硫方法において、三成分組成物を予めゴム用主要充填剤
に配合して、150℃〜250°Cの温度で熱処理し、
次にゴム材料に配合して加硫処理することが重要である
。かかる熱処理を施こすことなく、三成分組成物及びゴ
ム用主要充填剤をゴム材料に配合した場合、混練性が悪
く、しかも続℃・て加硫処理によってコ゛ム成形物を得
ても成形物は良好な潤滑性を有するには至らず、摺動部
材としては不適当なものとなる。
前記の配合による熱処理の粂件としては150″C以上
の温度が必要であり、これより低いのは好ましくなく、
一方、250°C以上の温度では三成分組成物の分解を
生ずる。したがって、好ましくは180℃〜220℃の
範囲である。処理時間は40分〜1時間20分で充分で
あり、若干の変化は温度との関係に依存する。
の温度が必要であり、これより低いのは好ましくなく、
一方、250°C以上の温度では三成分組成物の分解を
生ずる。したがって、好ましくは180℃〜220℃の
範囲である。処理時間は40分〜1時間20分で充分で
あり、若干の変化は温度との関係に依存する。
三成分組成物はゴム材料100重量部に対して5〜20
重量部であるのが好適である。また、ゴム用主要充填剤
の配合割合はゴム(材料に対しては前記の通りであり、
その範囲から選定された量が三成分組成物に予め配合さ
れる。三成分組成物とゴム用主要充填剤の配合手段は、
特に限定されることなく、三成分組成物のそれぞれ及び
ゴム用主要充填剤の所要量を例えばバンバIJ Sキ
サ−などを用いて混合することによって行なわれる。
重量部であるのが好適である。また、ゴム用主要充填剤
の配合割合はゴム(材料に対しては前記の通りであり、
その範囲から選定された量が三成分組成物に予め配合さ
れる。三成分組成物とゴム用主要充填剤の配合手段は、
特に限定されることなく、三成分組成物のそれぞれ及び
ゴム用主要充填剤の所要量を例えばバンバIJ Sキ
サ−などを用いて混合することによって行なわれる。
かくして、三成分組成物に予めゴム用主要充填剤が配合
され、熱処理された後、冷却されて、ゴム材料に配合さ
れ、加硫処理される。ゴム材料は通常、切断され、素線
されてから、各種の配合剤が加えられ、混線、カレンダ
ーリング、加工、加硫という工程を経て成形物とされる
が、本発明においても、かかる工程が採用され、配合剤
の添加工程において三成分組成物に予めゴム用主要充填
剤が配合され、熱処理された配合物がゴム材料に加えら
れ、更に通常用いられる加硫剤、例えば粉末イオウ、沈
降イオウ、コロイドイオウなとのイオウ、チウラム類、
モルホリン・ジサルファイドなどの含イオウ有機化合物
及び加硫促進剤、例えばチアゾール類、スルフェンアミ
ド類、ジチオ酸塩、グアニジン類、チオウレア類、アル
デヒドアンモニウム類あるし・は亜鉛華、脂肪酸などが
単独もしくは併用して加えられる。また、充填剤、補強
剤、その他の配合剤が同時に加えられる。
され、熱処理された後、冷却されて、ゴム材料に配合さ
れ、加硫処理される。ゴム材料は通常、切断され、素線
されてから、各種の配合剤が加えられ、混線、カレンダ
ーリング、加工、加硫という工程を経て成形物とされる
が、本発明においても、かかる工程が採用され、配合剤
の添加工程において三成分組成物に予めゴム用主要充填
剤が配合され、熱処理された配合物がゴム材料に加えら
れ、更に通常用いられる加硫剤、例えば粉末イオウ、沈
降イオウ、コロイドイオウなとのイオウ、チウラム類、
モルホリン・ジサルファイドなどの含イオウ有機化合物
及び加硫促進剤、例えばチアゾール類、スルフェンアミ
ド類、ジチオ酸塩、グアニジン類、チオウレア類、アル
デヒドアンモニウム類あるし・は亜鉛華、脂肪酸などが
単独もしくは併用して加えられる。また、充填剤、補強
剤、その他の配合剤が同時に加えられる。
混線、カレンダーリング、加工などは通常手段が採用さ
れる。加硫は、前記の如く、三成分組成物に予めゴム用
主要充填剤が配合され、熱処理が行なわれている限りに
おいて、特に限定されず、加硫処理は140℃〜180
°Cの温度で】0分〜】時間で充分である。
れる。加硫は、前記の如く、三成分組成物に予めゴム用
主要充填剤が配合され、熱処理が行なわれている限りに
おいて、特に限定されず、加硫処理は140℃〜180
°Cの温度で】0分〜】時間で充分である。
かくして得られた、ゴム成形物はゴム成形物としての特
性を損なうことなく、極めて良好な潤滑性を示す。この
ような潤滑性を示す理由については必ずしも明らかでは
ないが、潤滑性ゴム組成物においては、共存するオルガ
ノポリシロキサンと含フッ素ゴム状弾性体及びトリメト
キシシランとが反応して三次元網目構造を形成したり、
グラフトしたりしてオルガノポリシロキサンの潤滑性を
持った網目が細かく分散して存在するために摩擦係数が
小さく、しかも基質中から抜は落ちることなく組織内に
留ることにより、その潤滑性は安定して維持されるもの
と考えられる。
性を損なうことなく、極めて良好な潤滑性を示す。この
ような潤滑性を示す理由については必ずしも明らかでは
ないが、潤滑性ゴム組成物においては、共存するオルガ
ノポリシロキサンと含フッ素ゴム状弾性体及びトリメト
キシシランとが反応して三次元網目構造を形成したり、
グラフトしたりしてオルガノポリシロキサンの潤滑性を
持った網目が細かく分散して存在するために摩擦係数が
小さく、しかも基質中から抜は落ちることなく組織内に
留ることにより、その潤滑性は安定して維持されるもの
と考えられる。
まず、以下に示す実施例および比較例に使用した原材料
は次の通りである。尚〔〕内は略号を示す。
は次の通りである。尚〔〕内は略号を示す。
ゴム材料
〔1) 二) IJルゴム(日本合成ゴム社製品:J
SRN220S)[NBFt] (2) ブタジェンゴム(日本合成ゴム社製品: J
SRBRo+)[:BR] ′3) スチレンブタジェンゴム(日本合成コム社製
品: JSR1500)[5BR)(4) イソプレ
ンゴム(日本合成ゴム社製品: JSRIR2200)
[工R〕 15) エチレン・プロピレン共重合体 (日本合成
ゴム社製品: JSREp2oo)(:gP)(6)
フッ素ゴム(旭硝子社製品:アフラス150)〔FR
〕 ゴム用主要充填剤 (7)MTカーボン(バンダービルト社製品)〔MT〕 (8) SRFカーボン(旭カーボン社製品:旭+5
0〕〔SRF〕 (9) HAFカーボン(旭カーボン社製品:旭+7
0)[HAF] QOAu5tin Black (ニア 0ラドコ一
ポ社製品)CAN αD タルク [4Ar、x〕 a2)四フッ化エチレン樹脂粉末(旭フロロポリマー社
製品:フルオレン L171)〔PTFE〕 含フッ素ゴム状弾性体 θ3) 四フッ化エチレン・プロピレン・グリシジルビ
ニルエーテル共TJ合体(モル比54:43:2. ム
ーニー粘度60−ML ]+4(1006C)) オルガノポリシロキサン 側 アミノ基含有オルガノポリシロキサンA(構造式: (I5)上記と同B (構造式; のもの) (16)上記と同C(構造式: %式% ジシラン(日本二二カ社製品: A187)実施例 1
〜12 先ず、三成分組成物として、含フッ素ゴム状弾性体の0
3)四フッ化エチレン・プロピレン・グキシプロビルト
リメトキシシランを選び、次にゴム用主要充填剤として
、(71M Tカーボン、(8)SRFカーボン、(9
) HA Fカーボン、(To) Aus tlnBl
ack、0Dタルク及び(12)四フッ化エチレン樹脂
粉末のいずれか、または組み合せて第1表に水熱処理さ
れた上記配合物をゴム材料の(1)ニトリルゴムに配合
し、更に加硫剤及び加硫促進剤などを第1表に示すよう
に配合し、ヘンシェルミキサーで充分混合した後、加硫
プレスを用℃160℃の温度で5 o Kq/c++!
の圧力下に40分間加硫を行いゴム成形物試験片を作成
した。その試験片は】0crn×10cm×厚さ2mm
の板状体、であり、潤滑度試験に供した。
SRN220S)[NBFt] (2) ブタジェンゴム(日本合成ゴム社製品: J
SRBRo+)[:BR] ′3) スチレンブタジェンゴム(日本合成コム社製
品: JSR1500)[5BR)(4) イソプレ
ンゴム(日本合成ゴム社製品: JSRIR2200)
[工R〕 15) エチレン・プロピレン共重合体 (日本合成
ゴム社製品: JSREp2oo)(:gP)(6)
フッ素ゴム(旭硝子社製品:アフラス150)〔FR
〕 ゴム用主要充填剤 (7)MTカーボン(バンダービルト社製品)〔MT〕 (8) SRFカーボン(旭カーボン社製品:旭+5
0〕〔SRF〕 (9) HAFカーボン(旭カーボン社製品:旭+7
0)[HAF] QOAu5tin Black (ニア 0ラドコ一
ポ社製品)CAN αD タルク [4Ar、x〕 a2)四フッ化エチレン樹脂粉末(旭フロロポリマー社
製品:フルオレン L171)〔PTFE〕 含フッ素ゴム状弾性体 θ3) 四フッ化エチレン・プロピレン・グリシジルビ
ニルエーテル共TJ合体(モル比54:43:2. ム
ーニー粘度60−ML ]+4(1006C)) オルガノポリシロキサン 側 アミノ基含有オルガノポリシロキサンA(構造式: (I5)上記と同B (構造式; のもの) (16)上記と同C(構造式: %式% ジシラン(日本二二カ社製品: A187)実施例 1
〜12 先ず、三成分組成物として、含フッ素ゴム状弾性体の0
3)四フッ化エチレン・プロピレン・グキシプロビルト
リメトキシシランを選び、次にゴム用主要充填剤として
、(71M Tカーボン、(8)SRFカーボン、(9
) HA Fカーボン、(To) Aus tlnBl
ack、0Dタルク及び(12)四フッ化エチレン樹脂
粉末のいずれか、または組み合せて第1表に水熱処理さ
れた上記配合物をゴム材料の(1)ニトリルゴムに配合
し、更に加硫剤及び加硫促進剤などを第1表に示すよう
に配合し、ヘンシェルミキサーで充分混合した後、加硫
プレスを用℃160℃の温度で5 o Kq/c++!
の圧力下に40分間加硫を行いゴム成形物試験片を作成
した。その試験片は】0crn×10cm×厚さ2mm
の板状体、であり、潤滑度試験に供した。
潤滑度試験方法は次の通りである。
上記のゴム成形品である板状試験片に対し、ブチルゴム
の通常加硫製品(直径2cm、厚さ2σの円筒状であっ
て、−面には直径]crn、深さ1crnの凹部が形成
され、円筒面と、上、下面との境界部は5Rに形成され
ている)を手で督く押しつけながら、下記の評価基準に
よつ〔判定した。試験片及びブチ、’l/ゴム加硫製品
の試、装面(押しつげる摺動面)は予めアセトンにより
、油性分を除去しておく。尚、ブチルゴム加硫製品は粘
着性を有するために、一般のゴム製品に対しては、いわ
ゆる” 5tick 5lip ’現像を呈し、潤滑性
を示さない。
の通常加硫製品(直径2cm、厚さ2σの円筒状であっ
て、−面には直径]crn、深さ1crnの凹部が形成
され、円筒面と、上、下面との境界部は5Rに形成され
ている)を手で督く押しつけながら、下記の評価基準に
よつ〔判定した。試験片及びブチ、’l/ゴム加硫製品
の試、装面(押しつげる摺動面)は予めアセトンにより
、油性分を除去しておく。尚、ブチルゴム加硫製品は粘
着性を有するために、一般のゴム製品に対しては、いわ
ゆる” 5tick 5lip ’現像を呈し、潤滑性
を示さない。
潤滑度 評価基準
5 対テフロンと同程度の潤滑性を示す。
4 はとんど摩擦抵抗を認めない。
3 摩擦抵抗を認めるが、滑りがある。
2 はとんど滑らない。
1 滑りを認めないっ
0 粘着性を示す。
潤滑度3以上であれば潤滑性部材として合格である。
以上、実施例1〜12のそれぞれの潤滑度試験結果を第
1表に示した。
1表に示した。
比奴例1〜5
実施例1〜1#における三成分組成物の配合割合を第2
表に示すように変化させ、また、三成分組成物に予めゴ
ム用主要充填剤を配合してま し、潤滑度試験を行なった。その結果を第2表′に示し
た。
表に示すように変化させ、また、三成分組成物に予めゴ
ム用主要充填剤を配合してま し、潤滑度試験を行なった。その結果を第2表′に示し
た。
実施例 13〜】7
実施例1〜】2におけろゴム材料の(1)[’NBR]
を他のゴム材料に変え、また、加硫剤・加硫促進剤を変
化させて、第3表に示すように配合し、実施例1〜12
と同様の方法でゴム成形物試験片を作製し、潤滑度試験
を行なった。その結果を第3表に示した。
を他のゴム材料に変え、また、加硫剤・加硫促進剤を変
化させて、第3表に示すように配合し、実施例1〜12
と同様の方法でゴム成形物試験片を作製し、潤滑度試験
を行なった。その結果を第3表に示した。
実施例と比較例との対比において、本発明の潤滑性ゴム
組成物によるゴム成形物は擾れた潤滑性を有することが
認められる。特に、三成分組成物を予めゴム用主要充填
剤に配合して熱処理することによって、ゴム材料の混線
が容易となり、その熱処理の有無が潤滑性及び混線性に
影響を与え、熱処理が極めて有効であることが認められ
る。
組成物によるゴム成形物は擾れた潤滑性を有することが
認められる。特に、三成分組成物を予めゴム用主要充填
剤に配合して熱処理することによって、ゴム材料の混線
が容易となり、その熱処理の有無が潤滑性及び混線性に
影響を与え、熱処理が極めて有効であることが認められ
る。
本発明は、多くの種類のゴム材料に潤滑性を付与せしめ
ることを可能とし、潤滑性ゴム組成物を得ることができ
る。潤滑性組成物の加硫処理によるゴム成形物はゴム材
料の有する特性が損なわれることなく、潤滑性、非粘着
性が付与される。このような優れた潤滑性、非粘着性は
、従来になし・ゴム材料からなる摺動部材を提供し得る
という効果を有するものである。したがって、その使用
形態は、近望の成形品として、例えば回転軸のオイルシ
ール、Q IJングナトノ密封摺動部品、ワイパーブ
レードなど広範囲の用途に適用され得るものである。
ることを可能とし、潤滑性ゴム組成物を得ることができ
る。潤滑性組成物の加硫処理によるゴム成形物はゴム材
料の有する特性が損なわれることなく、潤滑性、非粘着
性が付与される。このような優れた潤滑性、非粘着性は
、従来になし・ゴム材料からなる摺動部材を提供し得る
という効果を有するものである。したがって、その使用
形態は、近望の成形品として、例えば回転軸のオイルシ
ール、Q IJングナトノ密封摺動部品、ワイパーブ
レードなど広範囲の用途に適用され得るものである。
Claims (6)
- (1)含フッ素ゴム状弾性体(A)、オルガノポリシロ
キサン(B)およびトリメトキシシラン(C)からなる
三成分組成物5〜20重量部とゴム用主要充填剤50〜
100重量部とからなる配合物がゴム材料100重量部
に配合されてなることを特徴とする潤滑性ゴム組成物。 - (2)三成分組成物が含フッ素ゴム状弾性体(A)1に
対してオルガノポリシロキサン(B)1〜5、トリメト
キシシラン(C)0.1〜0.7の重量比に配合されて
なることを特徴とする特許請求の範囲1記載の潤滑性ゴ
ム組成物。 - (3)含フッ素ゴム状弾性体(A)が四フッ化エチレン
・プロピレンの二元系ならびに反応サイトとしてグリシ
ジルビニルエーテルを含む単位からなる三元系共重合体
である特許請求の範囲第1項記載の潤滑性ゴム組成物。 - (4)オルガノポリシロキサン(B)が重合したジメチ
ルシロキサンおよびメチルトリフルオロプロピルシロキ
サンの少なくとも1種ならびに反応サイトとしてアミノ
基を含む単位からなるアミノ基含有オルガノポリシロキ
サンである特許請求の範囲第1項記載の潤滑性ゴム組成
物。 - (5)トリメトキシシラン(C)がγ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシランである特許請求の範囲第1項
記載の潤滑性ゴム組成物。 - (6)含フッ素ゴム状弾性体(A)、オルガノポリシロ
キサン(B)およびトリメトキシシラン(C)からなる
三成分組成物を予めゴム用主要充填剤に配合して、15
0℃乃至250℃の温度で熱処理した後にゴム材料に配
合して加硫せしめることを特徴とする潤滑性ゴム組成物
の加硫方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25194785A JPS62112647A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 潤滑性ゴム組成物およびその加硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25194785A JPS62112647A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 潤滑性ゴム組成物およびその加硫方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62112647A true JPS62112647A (ja) | 1987-05-23 |
JPH0220655B2 JPH0220655B2 (ja) | 1990-05-10 |
Family
ID=17230346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25194785A Granted JPS62112647A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 潤滑性ゴム組成物およびその加硫方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62112647A (ja) |
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