[发明专利]氟橡胶组合物及密封构件

说明书

相关申请的参考

2014年3月13日提出的日本专利申请2014-050313号的包括说明书、附图和摘要在内的公开内容作为整体通过引用并入本说明书中。

技术领域

本发明涉及适合作为油封等的密封构件的形成材料的氟橡胶组合物及使用该氟橡胶组合物形成的密封构件。

背景技术

作为油封等的密封构件的形成材料，优选使用能够构成耐热性、耐油性、耐化学品性等优良的硫化物的氟橡胶(参考日本特开2008-138017号公报等)。氟橡胶的由作为增强材料的炭黑产生的增强效果与其他橡胶相比高约2倍，因此，能够减小其配合比例。但是，从相反的观点出发，过量配合增强用的炭黑时，硫化物变得过硬，橡胶弹性丧失。因此，也可以说该炭黑的配合比例受到限制。

但是，氟橡胶与其他橡胶相比价格高昂。因此，如果考虑密封构件等的低成本化等，则优选大量配合炭黑和其他成分作为填料而尽可能减小氟橡胶的比例。因此，通常在能够抑制硫化物的硬度上升而确保橡胶弹性的范围内，尽可能多地配合增强效果较小的粒径为90nm以上的大粒径炭黑作为兼作填料的增强材料。

但是，大粒径炭黑的粒子间的相互作用弱，容易从硫化物上脱落，因此，特别是较多地配合时，存在硫化物的耐磨损性降低的问题。为了防止耐磨损性的降低，也研究了进一步配合PTFE、石墨等固体润滑剂。但是，固体润滑剂通常与氟橡胶的亲和性低，容易成为断裂起点。因此，在配合该固体润滑剂的情况下，产生硫化物的拉伸强度降低这样的新问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供硫化物的氟橡胶组合物及由该氟橡胶组合物的硫化物构成的密封构件，所述氟橡胶组合物能够尽可能减小能抑制硫化物的硬度上升而确保橡胶弹性的氟橡胶的比例，而且能够在不配合使拉伸强度降低的固体润滑剂的情况下形成耐磨损性优良的硫化物。

本发明的一个方式的氟橡胶的构成上的特征在于，包含粒径为90nm以上的大粒径炭黑及粒径为30nm以下的着色用炭黑。

附图说明

根据后述的参考附图进行的实施方式的说明，本发明的上述特征和优点以及进一步的特征和优点是显而易见的，在此，对相同的要素使用相同的标号。

图1是表示本发明的实施例1～4、比较例1及现有例1的DIN磨损试验以及硬度试验的结果的图。

图2是表示本发明的实施例1、5及现有例1的DIN磨损试验以及硬度试验的结果的图。

具体实施方式

本发明的氟橡胶组合物包含氟橡胶、粒径为90nm以上的大粒径炭黑及粒径为30nm以下的着色用炭黑。作为氟橡胶，可以列举偏氟乙烯-三氟氯乙烯二元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯二元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物等偏氟乙烯类(FKM)、四氟乙烯-丙烯类(FEPM)、四氟乙烯-全氟乙烯基醚类(FFKM)等在分子中具有氟且具有硫化性并且通过硫化而显示橡胶弹性的各种聚合物中的一种或两种以上。

氟橡胶根据硫化体系的种类而分类为多元醇硫化体系、过氧化物硫化体系、异氰酸酯硫化体系、多胺硫化体系等，可以使用其中任意一种。另外，作为氟橡胶，有在已经内添了硫化剂的状态下供给的氟橡胶，也可以使用该硫化剂内添型的氟橡胶。其中，特别是作为偏氟乙烯类且为多元醇硫化体系的硫化剂内添型的氟橡胶，由于通用性、处理性优良，而且能够形成橡胶弹性、耐磨损性、拉伸强度等优良的硫化物，因此优选使用。

大粒径炭黑的粒径限定为90nm以上。其理由在于，粒径小于该范围的增强用的炭黑的增强效果大，因此，能够抑制硫化物的硬度上升而确保橡胶弹性的炭黑的合计的配合比例受到限制，无法得到相对地减小氟橡胶的比例的效果。

需要说明的是，如果考虑抑制增强效果且进一步抑制硫化物的硬度的上升，则大粒径炭黑的粒径即使在上述范围内也越大越优选，优选为100nm以上，特别优选为120nm以上。但是，大粒径炭黑的粒径即使在上述范围内也优选为150nm以下，特别优选为130nm以下。

粒径超过该范围的大粒径炭黑，即使与着色用炭黑并用，在粒子之间也不能得到充分的相互作用，容易从硫化物上脱落，耐磨损性有可能降低。大粒径炭黑的DBP吸油值优选为20ml/100g以上，特别优选为40ml/100g以上，优选为70ml/100g以下，特别优选为45ml/100g以下。