TWI671346B - 密封構材 - Google Patents
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Abstract
一種密封構材10密封構材係由以氫化丁腈橡膠為橡膠成分之主體的橡膠組成物形成。橡膠成分包括丙烯腈含量在48.0質量%以上52.0質量%以下的第一氫化丁腈橡膠和丙烯腈含量比第一氫化丁腈橡膠低的第二氫化丁腈橡膠。
Description
本發明係關於一種密封構材。
已知:密封構材是由以氫化丁腈橡膠作橡膠成分的橡膠組成物形成的。日本公開專利公報特開2013-142147號公報中公開了以下內容:用將氟樹脂粉末和碳黑添加到氫化丁腈橡膠中且用有機過氧化物對氫化丁腈橡膠進行了交聯的橡膠組成物形成滑動部用密封構材。
就氣動電磁閥而言,如果外嵌或內嵌於閥柱(spool)之密封構材的密封圈與壓縮空氣中所含有的水與油混合在一起的排液(drain)接觸而膨潤,前述密封構材的密封圈與殼體之間的滑動阻力就會增大。其結果是存在以下問題:工作性下降而導致產品的壽命縮短。
本發明的目的在於:提供一種相對於排液的膨潤小且成型性優異的密封構材。
本發明是一種由以氫化丁腈橡膠為橡膠成分之主體的橡膠組成物形成的密封構材,前述橡膠成分含有:丙烯腈含量在48.0質量%以上52.0質量%以下的第一氫化丁腈橡膠和丙烯腈含量比前述第一氫化丁腈橡膠低的第二氫化丁腈橡膠。
根據本發明,由以氫化丁腈橡膠為橡膠成分之主體的橡膠組成物形成密封構材,前述橡膠成分含有:丙烯腈含量在48.0質量%以上52.0質量%以下的第一氫化丁腈橡膠和丙烯腈含量比前述第一氫化丁腈橡膠低的第二氫化丁腈橡膠,由此而能夠使前述密封構材相對於排液的膨潤低且成型性優異。
10‧‧‧密封構材
20‧‧‧氣動電磁閥
21‧‧‧殼體
22‧‧‧閥柱插孔
23‧‧‧閥柱
241‧‧‧第一閥口
242‧‧‧第二閥口
243‧‧‧第三閥口
244‧‧‧第四閥口
245‧‧‧第五閥口
251‧‧‧第一凸緣部
252‧‧‧第二凸緣部
253‧‧‧第三凸緣部
30‧‧‧氣壓缸
31‧‧‧活動部件
32‧‧‧一空間
33‧‧‧另一空間
41‧‧‧試樣
42‧‧‧固定件
43‧‧‧金屬板
圖1A係實施方式所關係之密封構材的主視圖。
圖1B係沿著圖1A中的IB-IB線剖開的剖視圖。
圖2A係顯示氣動電磁閥之工作情況的第一說明圖。
圖2B係顯示氣動電磁閥的工作情況的第二說明圖。
圖3係說明耐磨性之試驗方法的圖。
下面,對實施方式做詳細的說明。
圖1A和圖1B係顯示實施方式所關係之密封構材10。例如,前述實施方式所關係之密封構材10的截面呈「D」字形,外嵌在氣動電磁閥的閥柱上,為往返運動提供密封。
實施方式所關係之密封構材10由以氫化丁腈橡膠(以下,稱為「HNBR」)為橡膠成分之主體的橡膠組成物形成。更具體而言,實施方式所關係之密封構材10由以下橡膠組成物形成,前述橡膠組成物係如此製備:將含有交聯劑的橡膠添加劑添加到以HNBR為主體的橡膠成分中並進行混煉而得到未交聯橡膠組成物,再使前述未交聯橡膠組成物成型而實現規定的形狀,然後加熱和加壓,用交聯劑對橡膠成分進行交聯即可得到前述橡膠組成物。
這裡,橡膠成分以HNBR為主體。HNBR在橡膠成分中的含量大於50質量%,較佳為在90質量%以上,更佳為在95質量%以上,最佳為100質量%。HNBR以外的橡膠成分例如有丁腈橡膠(NBR)等。
以前述HNBR為主體之橡膠成分含有:丙烯腈含量在48.0質量%以上52.0質量%以下的第一氫化丁腈橡膠(以下,稱為「第一HNBR」)和丙烯腈含量比它低的第二氫化丁腈橡膠(以下,稱為「第二HNBR」)。根據上述實 施方式所關係之密封構材10,其由以HNBR為橡膠成分之主體的橡膠組成物形成,前述橡膠成分含有丙烯腈含量在48.0質量%以上52.0質量%以下的第一HNBR和丙烯腈含量比它低的第二HNBR。其結果是,能夠使前述密封構材10相對於排液的膨潤低且成型性優異。除此以外,密封構材10還具有較高的伸長特性。例如,能夠抑制在將密封構材10外嵌在氣動電磁閥的閥柱上時拉長密封構材10所導致的斷裂,故能夠得到優異的作業性和較高的成品率。推測這是因為:用橡膠成分中之丙烯腈含量較高的第一HNBR能夠使相對於排液的膨潤低且具有較高的伸長特性。另一方面,丙烯腈含量較低的第二HNBR彌補了第一HNBR較低的成型性。
第一和第二HNBR例如有:共軛二烯單元部分被氫化的腈-共軛二烯共聚物橡膠、共軛二烯單元部分被氫化的腈-共軛二烯-二烯性不飽和單體三元共聚物橡膠以及腈-乙烯性不飽和單體型共聚橡膠等共聚物橡膠。更具體而言,例如:氫化後的丁二烯-丙烯腈共聚物橡膠、氫化後的異戊二烯-丁二烯-丙烯腈共聚物橡膠、氫化後的異戊二烯-丙烯腈共聚物橡膠以及氫化後的丁二烯-丙烯酸甲酯-丙烯腈共聚物橡膠等;丙烯酸丁酯-丙烯酸乙氧基乙酯-氯乙酸乙烯酯-丙烯腈共聚物橡膠;丙烯酸丁酯-丙烯酸乙氧基乙酯-乙烯基降冰片烯-丙烯腈共聚物橡膠等。較佳為為,第一和第二HNBR分別含有上述一種或者兩種以上共聚物橡膠。
從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異和伸長特性較高的觀點出發,第一HNBR在橡膠成分中的含量較佳為在30質量%以上90質量%以下,更佳為在60質量%以上85質量%以下。從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異和伸長特性較高的觀點出發,第二HNBR在橡膠成分中的含量較佳為在10質量%以上70質量%以下,更佳為在15質量%以上40質量%以下。
第一HNBR的含量與第二HNBR的含量之質量比(第一HNBR的含量/第二HNBR的含量)較佳為在30(第一HNBR)/70(第二HNBR)以上90(第一HNBR)/10(第二HNBR)以下;更佳為在60(第一HNBR)/40(第二HNBR)以上85(第一HNBR)/15(第二HNBR)以下;進一步較佳為在70(第一HNBR)/30(第二HNBR)以上80(第一HNBR)/20(第二HNBR)以下。從不僅使相對於排液的膨潤低且使成型性優異和伸長特性較高,還要使耐磨性優異的觀點出發,較佳為,第一HNBR在橡膠成分中的含量比第二HNBR在橡膠成分中的含量多。
從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異的觀點出發,較佳為丙烯腈在第一HNBR中的含量在48.5質量%以上51.0質量%以下,更佳為在49.0質量%以上50.0質量%以下。從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異的觀點 出發,較佳為丙烯腈在第二HNBR中的含量在18.0質量%以上47.9質量%以下,更佳為在36.0質量%以上45.0質量%以下。在第一HNBR由多種HNBR構成的情況下,第一HNBR中的丙烯腈含量就是各種HNBR中的丙烯腈含量乘以各種HNBR在第一HNBR中所佔的分率得到的積相加後的總和;在第二HNBR由多種HNBR構成的情況下,第二HNBR中的丙烯腈含量就是各種HNBR中的丙烯腈含量乘以各種HNBR在第二HNBR中所佔的分率得到的積相加後的總和。
從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異的觀點出發,丙烯腈在第一和第二HNBR中的平均含量較佳在27.0質量%以上49.0質量%以下,更佳為在34.0質量%以上48.0質量%以下。丙烯腈在第一和第二HNBR中的平均含量是,第一HNBR中的丙烯腈含量乘以第一HNBR在所有HNBR中所佔的分率後得到的含量值、與第二HNBR中的丙烯腈含量乘以第二HNBR在所有HNBR中所佔的分率後得到的含量值之和。
從得到永久壓縮應變等優異物理性質的觀點出發,第一HNBR的碘值較佳在11mg/100mg以上50mg/100mg以下,更佳為在20mg/100mg以上40mg/100mg以下。從得到永久壓縮應變等優異物理性質的觀點出發,第二HNBR的碘值較佳在7mg/100mg以上60mg/100mg以 下,更佳為在20mg/100mg以上40mg/100mg以下。在第一HNBR由多種HNBR構成的情況下,前述第一HNBR的碘值就是各種HNBR的碘值乘以各種HNBR在第一HNBR的中所佔的分率後得到的積相加後的總和;在第二HNBR由多種HNBR構成的情況下,前述第二HNBR的碘值就是各種HNBR的碘值乘以各種HNBR在第二HNBR的中所佔的分率後得到的積相加後的總和。
從獲得永久壓縮應變等優異物理性質的觀點出發,第一和第二HNBR的平均碘值較佳在11mg/100mg以上50mg/100mg以下,更佳為在20mg/100mg以上40mg/100mg以下。第一和第二HNBR的平均碘值是,第一HNBR的碘值乘以第一HNBR在所有HNBR中所佔的分率後得到的碘值、與第二HNBR的碘值乘以第二HNBR在所有HNBR中所佔的分率後得到的碘值之和。
從使相對於排液的膨潤低且成型性優異的觀點出發,第一HNBR在100℃下的門尼黏度較佳在50ML1+4(100℃)以上100ML1+4(100℃)以下,更佳為在60ML1+4(100℃)以上90ML1+4(100℃)以下。從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異的觀點出發,第二HNBR在100℃下的門尼黏度較佳在50ML1+4(100℃)以上120ML1+4(100℃)以下,更佳為在60ML1+4(100℃)以上90ML1+4(100℃)以下。前述門尼黏度是根據日本工業標準JIS K6300測得的。
橡膠配合劑例如有;抗老化劑、加工助劑、補強劑、增塑劑、交聯劑、共交聯劑等。
形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物所含有的抗老化劑例如有:芳香族仲胺類抗老化劑、胺酮類抗老化劑、苯並咪唑類抗老化劑等。芳香族仲胺類抗老化劑例如有:苯乙烯化二苯胺、N-苯基-1-萘胺、烷基化二苯胺、辛基化二苯胺、4,4'-雙(α,α-二甲基苄基)二苯胺、對(對甲苯磺醯胺)二苯胺、N,N'-二-2-萘基-對苯二胺、N,N'-二苯基對苯二胺、N-苯基-N'-異丙基對苯二胺、N-苯基-N'-(1,3-二甲基丁基)-對苯二胺、N-苯基-N'-(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥丙基)-對苯二胺等。除此以外,還有喹啉類抗老化劑;氫醌衍生物抗老化劑;單酚類抗老化劑;雙酚、三酚以及多酚類防老化劑;硫代雙酚類抗老化劑;受阻酚類抗老化劑等抗老化劑。較佳為,形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物含有上述一種或兩種以上抗老化劑。從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異的觀點出發,更佳為含有芳香族仲胺類抗老化劑,進一步較佳為含有苯乙烯化二苯胺。相對於橡膠成分100質量份,抗老化劑在橡膠組成物中的含量例如在0.5質量份以上10質量份以下。
形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物所 含有的加工助劑例如有:硬脂酸、聚乙烯蠟、脂肪酸金屬鹽、脂肪酸醯胺、脂肪酸酯、脂肪醇等。較佳為,形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物含有上述一種或兩種以上加工助劑。相對於橡膠成分100質量份,加工助劑在橡膠組成物中的含量例如在0.5質量份以上10質量份以下。
形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物所含有的補強劑例如有:碳黑、二氧化矽。碳黑例如有:槽法碳黑;SAF、ISAF、N-339、HAF、N-351、MAF、FEF、SRF、GPF、ECF、N-234等爐法碳黑;FT、MT等熱裂解碳黑;以及乙炔碳黑等。二氧化矽有乾法二氧化矽和濕法二氧化矽等。較佳為,形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物含有上述一種或兩種以上補強劑。相對於橡膠成分100質量份,補強劑在橡膠組成物中的含量例如在10質量份以上100質量份以下。
形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物所含有的增塑劑例如有:聚醚酯類增塑劑、己二酸醚酯類增塑劑、偏苯三酸異壬酯增塑劑等。聚醚酯類增塑劑例如有:聚乙二醇丁酸酯、聚乙二醇異丁酸酯、聚乙二醇二(2-乙基丁酸)酯、乙二醇(2-乙基己酸)酯、聚乙二醇癸酸酯、己二酸二丁氧基乙醇、己二酸二(丁基二甘醇)、己二酸二(丁基聚乙二醇)、己二酸二(2-乙基己氧基乙醇)、 己二酸二(2-乙基己基二甘醇)、己二酸二(2-乙基己基聚乙二醇)、己二酸二辛氧基乙醇、己二酸二(辛基二甘醇)以及己二酸二(辛基聚乙二醇)等。較佳為,形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物含有上述一種或兩種以上增塑劑。從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異的觀點出發,更佳為含有聚醚酯類增塑劑。相對於橡膠成分100質量份,增塑劑在橡膠組成物中的含量例如在0.5質量份以上20質量份以下。
形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物的橡膠成分既可以用有機過氧化物作交聯劑交聯,還可以用硫作交聯劑交聯,又可以同時用有機過氧化物和硫作交聯劑交聯。較佳為,形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物中的橡膠成分,至少使用有機過氧化物作交聯劑交聯。在使用有機過氧化物的情況下,相對於橡膠成分100質量份,其添加量例如在1質量份以上10質量份以下。
較佳為,形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物的橡膠成分不僅用交聯劑進行交聯,還用共交聯劑進行交聯。共交聯劑例如有:液態聚丁二烯橡膠、液態丁腈橡膠等液態橡膠、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、N,N'-間亞苯基雙馬來醯亞胺等。較佳為,使用上述一種或兩種以上的共交聯劑。從使相對於排液的膨潤低且使成型性優異的觀點出 發,較佳為使用液態橡膠,更佳為使用液態聚丁二烯橡膠。相對於橡膠成分100質量份,共交聯劑的添加量例如在1質量份以上20質量份以下。
形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物的橡膠硬度,較佳為在60Hs(日本工業標準JIS A)以上95Hs(日本工業標準JIS A)以下,更佳為在70Hs(日本工業標準JIS A)以上90Hs(日本工業標準JIS A)以下。前述橡膠硬度是按照日本工業標準JIS K6253進行彈簧式硬度試驗而測得的。
形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物的拉伸強度TB,較佳為在10MPa以上50MPa以下,更佳為在15MPa以上40MPa以下。形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物的伸長率EB,較佳為在100%以上500%以下,更佳為在300%以上400%以下。形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物在100%伸長時的拉伸應力M100,較佳為在5MPa以上20MPa以下,更佳為7MPa以上15MPa以下。拉伸強度TB、伸長率EB和100%伸長時的拉伸應力M100是按照日本工業標準JIS K6251測得的。
形成實施方式所關係之密封構材10的橡膠組成物的永久壓縮應變,較佳為在50%以下,更佳為在30%以下。前述永久壓縮應變,是按照日本工業標準JIS K6262在試 驗溫度為120℃、試驗時間為72小時的條件下測得的。
接下來,說明實施方式所關係之密封構材10的製備方法。
首先,將含有第一和第二HNBR的橡膠成分投入萬馬力機、捏合機、開放式煉膠機(mixing open roll)等橡膠混煉機中並進行混煉,再往其中添加各種橡膠添加劑並進行混煉,這樣來製備未交聯橡膠組成物。
接下來,以規定量將已製備出的未交聯橡膠組成物填充到形成在模具上且呈密封構材10的形狀的型腔內,之後將模具合起來進行規定時間的加熱和加壓,這樣來得到對未交聯橡膠組成物進行一次硫化而製成的一次硫化件。此時的加工溫度例如在160℃以上190℃以下,加工時間例如在3分鐘以上30分鐘以下。
從模具中將一次硫化件取出後,再將它放入烘箱中加熱規定時間,這樣來由一次硫化件製成二次硫化件,即實施方式所關係之密封構材10。此時烘箱的設定溫度例如在130℃以上180℃以下,加熱時間例如在0.5小時以上10小時以下。
圖2A和圖2B係顯示使用了實施方式所關係之密封構 材10的氣動電磁閥20。
前述氣動電磁閥20包括殼體21,在前述殼體21上形成有閥柱插孔22,閥柱23插在前述閥柱插孔22內。殼體21上形成有與閥柱插孔22連通的第一閥口241,在沿著前述閥柱插孔22軸向的兩側同樣形成有與閥柱插孔22連通的第三、第五閥口243、245。在與第一閥口241和第三閥口243之間的間隙相對應的位置處形成有第二閥口242,在與第一閥口241和第五閥口245之間的間隙相對應的位置處形成有第四閥口244,前述第二閥口242和第四閥口244分別與閥柱插孔22連通,前述第二閥口242和第四閥口244與第一、第三以及第五閥口241、243以及245相對。第一閥口241與未圖示的氣壓源相連接,第二閥口242與由設置在氣壓缸30內的活動部件31隔出來的一空間32連通,第四閥口244與由設置在氣壓缸30內的活動部件31隔出來的另一空間33連通。在閥柱23的長度方向的中央部位形成有直徑較大且寬度較細的第一凸緣部251,並且,在其兩側形成有直徑較大且寬度較寬的第二、第三凸緣部252、253,且第二、第三凸緣部252、253之間留有間距。在第一凸緣部251的寬度方向的中央部位形成有沿圓周方向繞整個一週延伸的「U」形槽,實施方式所關係之密封構材10外嵌在前述「U」形槽中。在第二和第三凸緣部252、253各自的寬度方向的兩側也形成有沿圓周方向繞整個一週延伸的「U」形槽,實施方式所關係之密封構材 10外嵌在前述各個「U」形槽中。五個實施方式所關係之外嵌在閥柱23上的密封構材10設置在殼體21和閥柱23之間,且前述密封構材10構成為:與閥柱插孔22的內壁滑動接觸。
如圖2A所示,當讓閥柱23位於殼體21內的左側時,結構如上前述之氣動電磁閥20讓第一閥口241和第二閥口242連通,讓第四閥口244和第五閥口245連通,且利用設置有實施方式所關係之密封構材10的第一凸緣部251將第一和第二閥口241、242與第四和第五閥口244、245切斷,還利用設置有實施方式所關係之密封構材10的第二凸緣部252將第三閥口243封閉起來。因此而讓來自第一閥口241的壓縮空氣經第二閥口242流入氣壓缸30的一空間32內而讓活動部件31朝著左側移動,同時讓另一空間33內的空氣經第四閥口244朝著第五閥口245排出。
另一方面,如圖2B所示,當讓閥柱23位於殼體21內的右側時,結構如上前述的氣動電磁閥20讓第一閥口241和第四閥口244連通,讓第二閥口242和第三閥口243連通,並且利用設置有實施方式所關係之密封構材10的第一凸緣部251將第一和第四閥口241、244與第二和第三閥口242、243切斷,利用設置有實施方式所關係之密封構材10的第三凸緣部253將第五閥口245封閉起來。因此而讓來自第一閥口241的壓縮空氣經第四閥口244流入氣壓缸 30的另一空間33內而讓活動部件31朝著右側移動,同時讓一空間32內的空氣經第二閥口242朝著第三閥口243排出。
在上述工作過程中,即使從第一閥口241供來的壓縮空氣中含有水和油混合在一起的排液,實施方式所關係之密封構材10相對於排液的膨潤也較低,因此能夠抑制密封構材10膨潤導致閥柱23與殼體21之間的滑動阻力升高。其結果是,能夠實現產品即氣動電磁閥20的長壽命化。實施方式所關係之密封構材10具有較高的伸長特性,在將密封構材10外嵌在閥柱23上時,能夠抑制拉長密封構材10所導致的密封構材10的斷裂,故作業性優異且成品率高。
需要說明的是,在上述實施方式中使密封構材10的截面呈「D」字形,但並不限於此,還可以是所謂的截面為圓形的O型環等擠壓密封圈,又可以是U密封等唇形密封圈。
(未交聯橡膠組成物)
製備出以下實施例1~7和比較例1~2的未交聯橡膠組成物。各自的構成比如表1和表2所示。
(實施例1)
以第一橡膠成分/第二橡膠成分=90/10的質量比對作為第一HNBR的第一橡膠成分(鍵合丙烯腈量:49.2質量%、碘值:23mg/100mg)和作為第二HNBR的第二橡膠成分(鍵合丙烯腈量:44.2質量%、碘值:24mg/100mg)進行混合而形成橡膠成分,相對於前述橡膠成分100質量份,添加為作芳香族仲胺類抗老化劑用的苯乙烯化二苯胺2質量份、加工助劑4.5質量份、補強劑即碳黑60質量份、聚醚酯類增塑劑5質量份、交聯劑即有機過氧化物5質量份以及共交聯劑即液態聚丁二烯橡膠3質量份並進行了混煉,這樣製備出未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為實施例1。
(實施例2)
製備出除了第一橡膠成分/第二橡膠成分=85/15的質量比以外,其它方面都與實施例1一樣的未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為實施例2。
(實施例3)
製備出除了第一橡膠成分/第二橡膠成分=80/20的質量比以外,其它方面都與實施例1一樣的未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為實施例3。
(實施例4)
製備出除了第一橡膠成分/第二橡膠成分=70/30的 質量比以外,其它方面都與實施例1一樣的未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為實施例4。
(實施例5)
製備出除了第一橡膠成分/第二橡膠成分=60/40的質量比以外,其它方面都與實施例1一樣的未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為實施例5。
(實施例6)
製備出除了第一橡膠成分/第二橡膠成分=50/50的質量比以外,其它方面都與實施例1一樣的未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為實施例6。
(實施例7)
製備出除了第一橡膠成分/第二橡膠成分=30/70的質量比以外,其它方面都與實施例1一樣的未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為實施例7。
<比較例1>
製備出除了橡膠成分僅為第一HNBR即第一橡膠成分以外,其它方面都與實施例1一樣的未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為比較例1。
<比較例2>
製備出除了橡膠成分僅為第二HNBR即第二橡膠成分以外,其它方面都與實施例1一樣的未交聯橡膠組成物,並將前述未交聯橡膠組成物定為比較例2。
(試驗方法)
<橡膠硬度>
用實施例1~7和比較例1~2各例中的未交聯橡膠組成物製作了規定的試樣,並按照日本工業標準JIS K6253進行彈簧式硬度試驗而測量了橡膠硬度。需要說明的是,製作試樣時,一次硫化的加工溫度為170℃,加工時間為20分鐘;二次硫化時烘箱的設定溫度為150℃,加熱時間為4小時(下同)
<拉伸特性>
用實施例1~7和比較例1~2各例中的未交聯橡膠組成物製作了規定的試樣,並按照日本工業標準JIS K6253測量了拉伸強度TB、伸長率EB以及100%伸長時的拉伸應力M100。
按如下前述對伸長率EB做了評價。將密封構材拉長並安裝到閥柱上,此時,如果伸長率EB較小,密封構材就可能斷裂、扭曲等,導致安裝不良。因此,從密封構材相對於閥柱的安裝性的角度來看,伸長率EB是一個非常重要的物理性質。於是,在考慮到物理性質有偏差的基礎上對密封構材的安裝性進行了評價。而且,用A評價EB在300%以上的情況,用B評價EB小於300%的情況。
<永久壓縮應變>
用實施例1~7和比較例1~2各例中的未交聯橡膠組成物製作了規定的試樣,按照日本工業標準JIS K6262測量 了在試驗溫度為120℃、試驗時間為72小時的條件下的永久壓縮應變。
<耐排液性>
用實施例1~7和比較例1~2各例中的未交聯橡膠組成物製作了形狀與上述實施方式一樣的密封構材。將四個上述密封構材外嵌到閥柱上安裝好,在前述狀態下測量了各自的初始安裝外徑。之後,將安裝有前述密封構材的閥柱直接浸漬在試驗管內的溫度被調到70℃的排液中。浸漬了1008小時以後,對試驗管進行冷卻,並從排液中將閥柱取出來。在將四個密封構材安裝在閥柱上的狀態下,再次測量了前述四個密封構材各自的外徑。針對四個密封構材中的每個密封構材,用浸漬前的外徑除外徑在浸漬到排液中前後的變化量得到一個值,並用百分比來表示前述值,將用百分比表示的四個密封構材的前述值平均後得到的值定為尺寸變化率。用A評價前述尺寸變化率小於0.50%的情況,用B評價前述尺寸變化率在0.50%以上的情況。
<耐磨性>
用實施例1~7和比較例1~2各例中的未交聯橡膠組成物製作了直徑6.3mm和高度8.0mm的圓柱狀試樣,如圖3所示,用固定件42將試樣41固定好,並讓前述試樣41與金屬板43壓接,在前述狀態下,讓金屬板43做往返運動,以便讓試樣41的底面與金屬板43滑動接觸。這裡, 金屬板43的材質為SS400,表面粗糙度Ry為3.2,精加工方向為與滑動方向正交的方向。朝著金屬板43推壓試樣41的推壓力為0.1MPa,金屬板43之往返速度為60次/分鐘,金屬板43之往返行程為10mm,金屬板43之往返次數為10萬次。用試樣41的比重和底面積除試樣41試驗前後質量的減少量,計算出磨損量(mm),以比較例2中的磨損量為1,求出了各自的相對值。
按照以下前述對前述磨損量的相對值進行了評價。針對耐磨性而言,確認得知本次實施的試驗結果與實際的產品評價結果之間存在相關性。亦即,得知了以下情況:試驗結果的磨損量的相對值越小,實際產品的耐磨性就越優異。根據到這裡為止的實績,用A評價相對值小於0.50的情況,用B評價在0.50以上的情況。
<成型性>
用實施例1~7和比較例1~2各例中的未交聯橡膠組成物加工成型件時,要將成型件從模具上分離下來。針對將成型件從模具上分離下來的脫模性進行了評價,用A評價用手馬上能夠取出的情況,用B評價用手不能馬上取出的情況。對成型件的外觀進行了評價,用顯微鏡觀察了成型件的表面,用A評價未看到流動(flow)、碎屑(chipping)和流痕(flow marks)等外觀不良的情況,用B評價看到了外觀不良的情況。
(試驗結果)
試驗結果示於表1和表2。
由表1和表2可知,就讓實施例1~7和比較例1~2各例中的未交聯橡膠組成物交聯後得到的橡膠組成物而言,其橡膠硬度、拉伸特性和永久壓縮應變,除了比較例2的伸長率稍小一些以外,其它例都大致滿足了密封構材所需要具有的特性。
由表1可知,讓實施例1~7各例中的未交聯橡膠組成物交聯後得到的橡膠組成物,除了耐磨性很優異以外,耐排液性和成型性也很優異,耐磨性即為密封構材所需要具有的基本特性。相對於此,由表2可知,讓比較例1中的未交聯橡膠組成物交聯後得到的橡膠組成物,儘管耐磨性和耐排液性優異,但成型性不良。而且,讓比較例2中的未交聯橡膠組成物交聯後得到的橡膠組成物,儘管成型性優異,耐磨性和耐排液性卻不良。
(產業可利用性)
本發明對於密封構材這一技術領域很有用。
Claims (14)
- 一種密封構材,由以氫化丁腈橡膠為橡膠成分之主體的橡膠組成物形成;前述橡膠成分含有:丙烯腈含量在48.0質量%以上52.0質量%以下的第一氫化丁腈橡膠、和丙烯腈含量在18.0質量%以上47.9質量%以下的第二氫化丁腈橡膠。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述丙烯腈在前述第一氫化丁腈橡膠中的含量在48.5質量%以上51.0質量%以下。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述丙烯腈在前述第一氫化丁腈橡膠和前述第二氫化丁腈橡膠中的平均含量在27.0質量%以上49.0質量%以下。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述第一氫化丁腈橡膠在前述橡膠成分中的含量在30質量%以上90質量%以下,且前述第二氫化丁腈橡膠在前述橡膠成分中的含量在10質量%以上70質量%以下。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述第一氫化丁腈橡膠在前述橡膠成分中的含量比前述第二氫化丁腈橡膠在前述橡膠成分中的含量多。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述第一氫化丁腈橡膠的碘值在11mg/100mg以上50mg/100mg以下。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述第二氫化丁腈橡膠的碘值在7mg/100mg以上60mg/100mg以下。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述第一氫化丁腈橡膠和前述第二氫化丁腈橡膠的平均碘值在11mg/100mg以上50mg/100mg以下。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述橡膠組成物含有芳香族仲胺類抗老化劑。
- 如請求項9所記載之密封構材,其中前述橡膠組成物含有是芳香族仲胺類抗老化劑的苯乙烯化二苯胺。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述橡膠組成物含有聚醚酯類增塑劑。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述橡膠組成物中的前述橡膠成分用有機過氧化物作交聯劑進行交聯。
- 如請求項1所記載之密封構材,其中前述橡膠組成物中的前述橡膠成分用交聯劑和共交聯劑交聯。
- 如請求項13所記載之密封構材,其中前述橡膠組成物中的前述橡膠成分是用共交聯劑的液態橡膠交聯。
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