JP2008281023A - シール部材形成用ゴム組成物及びそれを用いてなるシール部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水素化ニトリルゴム(I)と、ポリフッ化ビニリデン(II)と、架橋剤とを含み、(I)と(II)との含有割合が重量比(I/II)で95/5〜85/15であることを特徴とするシール部材形成用ゴム組成物、及びそれを加硫してなるシール部材。
【選択図】なし
Description
例えば、特許文献1には、NBR及び/又はその水素化物と、ポリフッ化ビニリデンとを重量比95/5〜40/60で含有するゴム組成物が記載されており、耐ガソリン性、耐ガソホール性、耐サワーガソリン性、耐圧縮永久歪特性などに優れるとされている。また、特許文献2には、メチルエチルケトンに不溶なゲル分30%を含むNBR90〜10重量%と、ポリフッ化ビニリデン10〜90重量%を含有する、成形加工時に加硫不要の熱可塑性エラストマー組成物が記載されており、リサイクル可能で耐圧縮永久歪特性や耐油性に優れるとされている。更に、特許文献3には、90〜30重量%のNBRと、10〜70重量%のポリフッ化ビニリデンとを含む組成物100重量部に対し、5〜50重量部のポリ塩化ビニル又はポリメタクリル酸メチルを含有するゴム組成物であって、NBRとポリフッ化ビニリデンとのブレンド時に剪断変形を与えながらポリフッ化ビニリデンを架橋させたゴム組成物が記載されており、耐ガソリン透過性、耐候性、耐寒性、耐圧縮永久歪特性などに優れるとされている。
(1)水素化ニトリルゴム(I)と、ポリフッ化ビニリデン(II)と、架橋剤とを含み、(I)と(II)との含有割合が重量比(I/II)で95/5〜85/15である、シール部材形成用ゴム組成物。
(2)エアコンディショナ又は冷凍機のコンプレッサのシール部材の形成に使用されるものである、上記(1)記載のシール部材形成用ゴム組成物。
(3)上記(1)又は(2)記載のシール部材成形用ゴム組成物を加硫してなる、シール部材。
本発明のシール部材形成用ゴム組成物は、水素化ニトリルゴム(I)と、ポリフッ化ビニリデン(II)と、架橋剤とを含み、(I)と(II)との含有割合が重量比(I/II)で95/5〜85/15であることを特徴とする。
ポリフッ化ビニリデンの融点は、好ましくは120〜200℃、より好ましくは160〜180℃である。120℃未満であると、耐圧縮永久歪特性が低下する傾向にあり、他方、200℃を超えると、混練時にHNBRが劣化する傾向にある。
このようなポリフッ化ビニリデンは、従来公知の手法により製造することが可能であるが、例えば、KYNAR(アルケマ社製)、KFポリマー(クレハ社製)等として商業的に入手してもよい。
ポリフッ化ビニリデンをHNBRに混合すると、ポリフッ化ビニリデンが凝集しやすく、凝集した場合には耐ガス透過性及び耐ブリスタ性の改善効果は小さくなるものと考えられる。しかしながら、本願発明者らの知見によれば、HNBRと、ポリフッ化ビニリデンとの含有割合(I/II)を95/5〜85/15にすれば、相溶化剤などの添加なしに凝集が起こり難く、微分散することが可能になる。これにより、耐圧縮永久歪特性を低下させることなく、極めて優れたガス透過抑制が実現でき、更には耐ブリスタ性も向上させることが可能になる。(I/II)の含有割合は、これより小さくても大きくてもガス透過抑制効果は小さくなり、耐ブリスタ性の改善効果も小さくなる。なお、ポリフッ化ビニリデンの代わりに、耐ガス透過性に優れる樹脂(例えば、エチレンビニルアルコール樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂)を用いても、耐圧縮永久歪特性の低下を招き、ガス透過性の抑制効果も小さくなることを本発明者らは確認している。
架橋剤の含有量は、HNBR及びポリフッ化ビニリデンの合計100重量部に対して、好ましくは1〜10重量部、より好ましくは1.5〜5重量部である。1重量部未満であると、シール部材に耐圧縮永久歪特性や機械的特性を付与し難くなる傾向にあり、他方、10重量部を超えると、ゴム組成物が硬くなり過ぎる傾向にある。
このように、本発明のシール部材は、高温に長時間曝されても圧縮永久歪が小さく、HFCに接触してもブリスタやクラックが発生し難く、ガスの透過が十分に抑制されることから、優れた耐圧縮永久歪特性、耐ブリスタ性及び耐ガス透過性を兼ね備えることができる。したがって、HFCを密封するためのシール部材、例えば、冷媒としてHFCを用いるエアコンディショナ又は冷凍機のコンプレッサにおける、冷媒漏れ防止用の密封体として好適に使用することができる。また、冷媒としてCO2を用いるエアコンディショナ又は冷凍機のコンプレッサ用シール部材としても同様の効果が期待できる。なお、「HFC」とは、例えば、HFC134a(ハイドロフルオロカーボン、CH2FCF3)、HFC32(CH2F2)、HFC125(CHF2CF3)、HFC143a(C2H3F3)等のハイドロフルオロカーボンやこれらの混合物(例えば、R407C、R410A、R404A)、CFC12(CCl2F2)等の各種フロン系物質を意味する。
・PVDF(A):ポリフッ化ビニリデン(MFR0.6〜0.9g/10min(230℃、5kg))
・PVDF(B):ポリフッ化ビニリデン(MFR18〜26g/10min(230℃、5kg))
・エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂(MFR6.4g/10min(190℃、2160g)、エチレン含有量47mol%)
・ポリアクリロニトリル樹脂(MFR3g/10min(200℃、122.5N)
・老化防止剤:4,4’−ジ(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン
・カーボンブラック:FEFカーボンブラック
・可塑剤:セバシン酸ジオクチル(DOS)
・架橋剤:1,3−ジ(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン
・架橋助剤:N,N’−m−フェニレンビスマレイミド
・金属酸化物:酸化亜鉛
・相溶化剤:ポリメチルメタクリレート グラフト エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体
下記表1に示す割合のHNBR及びPVDFをオープンロールにてロール表面温度約180℃で約5分間混練した後、室温〜60℃で上記以外の配合成分を順次添加し混練してゴム組成物を調製した。次いで、ゴム組成物をプレス成形装置にて165℃で10分間プレス加硫した後、更に150℃で4時間二次加硫してゴム成形物を得た。なお、表1に記載の各成分の配合量は、重量部である。
下記表1に示す割合の配合成分を全て、ロール表面温度が室温〜60℃のオープンロールにて順次添加し、混練したこと以外は、実施例1〜4及び比較例2と同様にしてゴム成形物を得た。
下記表1に示す割合のHNBR及びエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂をオープンロールにてロール表面温度約170℃で約5分間混練したこと以外は、実施例1〜4及び比較例2と同様にしてゴム成形物を得た。
下記表1に示す割合のHNBR及びポリアクリロニトリル樹脂をオープンロールにてロール表面温度約200℃で約5分間混練したこと以外は、実施例1〜4及び比較例2と同様にしてゴム成形物を得た。
下記表1に示す割合のHNBR、PVDF及び相溶化剤をオープンロールにてロール表面温度約180℃で約5分間混練したこと以外は、実施例1〜4及び比較例2と同様にしてゴム成形物を得た。
JIS K 6262に準拠して、150℃で72時間の条件にて圧縮永久歪を測定した。
HFC134a液中に室温で1日間浸漬した後、150℃に加熱しサンプルに発生したブリスタ(発泡)の有無を目視で観察し、下記の基準にて評価した。
○:ブリスタなし
×:ブリスタあり
ASTM D 1434 M法に準拠してHFC134aガスの透過係数を測定し、比較例1のガス透過係数を100として、それぞれのガス透過係数を換算して表示した。
下記の基準にて評価した。
(i)ブリスタなしの場合
下記表2に基づいて、◎:好適、○:適、×:不適を判定した。
(ii)ブリスタありの場合
×:不適と判定した。
Claims (3)
- 水素化ニトリルゴム(I)と、ポリフッ化ビニリデン(II)と、架橋剤とを含み、(I)と(II)との含有割合が重量比(I/II)で95/5〜85/15である、シール部材形成用ゴム組成物。
- エアコンディショナ又は冷凍機のコンプレッサのシール部材の形成に使用されるものである、請求項1記載のシール部材形成用ゴム組成物。
- 請求項1又は2記載のシール部材成形用ゴム組成物を加硫してなる、シール部材。
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