ホーム > 特許ランキング > 株式会社ジェイテクト
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-01
(45)【発行日】2024-04-09
(54)【発明の名称】密封部材
(51)【国際特許分類】
F16J 15/3284 20160101AFI20240402BHJP
C08L 27/20 20060101ALI20240402BHJP
C08L 27/16 20060101ALI20240402BHJP
C08K 3/22 20060101ALI20240402BHJP
C08K 5/56 20060101ALI20240402BHJP
C09K 3/10 20060101ALI20240402BHJP
【ＦＩ】
F16J15/3284
C08L27/20
C08L27/16
C08K3/22
C08K5/56
C09K3/10 M
C09K3/10 Q
C09K3/10 Z
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020084084
(22)【出願日】2020-05-12
(65)【公開番号】P2021178907
(43)【公開日】2021-11-18
【審査請求日】2023-04-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川野 友嗣
【審査官】常見 優
(56)【参考文献】
【文献】特開平０８－１９３１９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０１９７７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０５５５７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－０３０７６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１４４０６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０３９１５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０５１５８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－３３７６８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－３３７６８９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｊ １５／００－ １５／５６
Ｃ０８Ｌ １／００－１０１／１６
Ｃ０８Ｋ ３／００－ １３／０８
Ｃ０９Ｋ ３／１０
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
未加硫のフッ素ゴム、アルミナ、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネート、及び加硫剤を含み、各成分の含有量は、前記フッ素ゴム１００質量部に対して、
前記アルミナが１０～５０質量部、
前記イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートが０．２～３質量部、
前記加硫剤が０．４～２０質量部、
であるゴム組成物の加硫物からなる摺動部を有する密封部材。
【請求項2】
前記未加硫のフッ素ゴムは、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重体である請求項１に記載の密封部材。
【請求項3】
前記ゴム組成物は、受酸剤を更に含み、前記加硫剤がポリオール系加硫剤であり、
前記受酸剤は、前記フッ素ゴム１００質量部に対する含有量が、３～１０質量部の水酸化カルシウム及び１～５質量部の酸化マグネシウムである、請求項１又は２に記載の密封部材。
【請求項4】
前記ゴム組成物は、前記フッ素ゴム１００質量部に対する含有量が、３～５０質量部のカーボンブラックを更に含有する、請求項１～３のいずれかに記載の密封部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オイルシール等の密封部材に関する。
【背景技術】
【0002】
トランスミッションやディファレンシャルギヤ用のオイルシールをはじめ、自動車では多くのオイルシールが用いられている。
自動車用途のオイルシールは、オイルの密封性とともに低燃費化の要求に伴い低トルク化が求められている。
自動車用途のオイルシールは、オイルの密封性とともに低燃費化の要求に伴い低トルク化が求められている。
【0003】
密封部材の低トルク化を図る手法としては、相手部材と摺動するゴム部材を低摩擦化する手法が提案されている。
具体的には、例えば、黒鉛、二硫化モリブテン、ポリテトラフルオロエチレンなどの固体潤滑剤を上記ゴム部材に配合する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、固体潤滑剤は通常、オイルが切れた状態等の貧潤滑状態になってはじめて自己潤滑性を発現する。そのため、内部空間に封入した多量のオイルによる良好な潤滑下で常時使用されるオイルシールに上記固体潤滑剤を配合しても、更なる低摩擦化を図ることは困難であった。
具体的には、例えば、黒鉛、二硫化モリブテン、ポリテトラフルオロエチレンなどの固体潤滑剤を上記ゴム部材に配合する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、固体潤滑剤は通常、オイルが切れた状態等の貧潤滑状態になってはじめて自己潤滑性を発現する。そのため、内部空間に封入した多量のオイルによる良好な潤滑下で常時使用されるオイルシールに上記固体潤滑剤を配合しても、更なる低摩擦化を図ることは困難であった。
【0004】
また、オイルシールの低トルク化を図る手法として、例えば、特許文献２は、オイルシールの摺動部に梨地加工とコーティング処理とを施す手法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００１－３４８４６０号公報
【文献】特開２０１１－２４１８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献２で提案されたオイルシールによれば、摺動部に梨地加工とコーティング処理とが施されているため、相手部材との接触面積を低減してオイルシールの低トルク化を図ることができる。しかしながら、コーティング層が磨滅すると、その後は早期に低トルク化効果が消失するという問題があった。
【0007】
本発明は、このような状況のもと、密封性を維持しつつ、長期間に亘って低トルク化を図ることができる密封部材を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の密封部材は、未加硫のフッ素ゴム、アルミナ、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネート、及び加硫剤を含み、
各成分の含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、
上記アルミナが１０～５０質量部、
上記イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートが０．２～３質量部、
上記加硫剤が０．４～２０質量部、
であるゴム組成物の加硫物からなる摺動部を有する。
各成分の含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、
上記アルミナが１０～５０質量部、
上記イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートが０．２～３質量部、
上記加硫剤が０．４～２０質量部、
であるゴム組成物の加硫物からなる摺動部を有する。
【0009】
本発明の密封部材は、密封部材の摺動部を構成する上記ゴム組成物の加硫物が、フッ素ゴムをゴム成分とし、このゴム成分中に、充填剤としてのアルミナと、カップリング剤であるイソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートとを組み合わせて含有している。そのため、上記密封部材は、密封性を維持しつつ、長期間に亘って低トルク化を図ることができる。
この理由は、以下のように考えている。
上記密封部材を構成する加硫物は、架橋したフッ素ゴム中にアルミナが含まれているため硬さが確保されており、当該加硫物からなる摺動部の低トルク化を図ることができる。
また、上記ゴム組成物の加硫物は、アルミナを特定のカップリング剤と併用しているため、上記アルミナが摺動時に摺動面から脱落しにくく、アルミナの脱落による硬さの低下や摺動面における凹凸の形成が回避される。そのため、上記加硫物からなる摺動部を備えた密封部材は、リップ先端と回転軸等の相手部材との間の隙間が過大にならず、アルミナをしゅう動部に保持し続けるため、長期間に亘って密封性と低トルク性能とを維持することができる。
この理由は、以下のように考えている。
上記密封部材を構成する加硫物は、架橋したフッ素ゴム中にアルミナが含まれているため硬さが確保されており、当該加硫物からなる摺動部の低トルク化を図ることができる。
また、上記ゴム組成物の加硫物は、アルミナを特定のカップリング剤と併用しているため、上記アルミナが摺動時に摺動面から脱落しにくく、アルミナの脱落による硬さの低下や摺動面における凹凸の形成が回避される。そのため、上記加硫物からなる摺動部を備えた密封部材は、リップ先端と回転軸等の相手部材との間の隙間が過大にならず、アルミナをしゅう動部に保持し続けるため、長期間に亘って密封性と低トルク性能とを維持することができる。
【0010】
上記密封部材において、上記未加硫のフッ素ゴムは、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重体であることが好ましい。
また、上記密封部材において、上記ゴム組成物は、受酸剤を更に含み、
上記加硫剤がポリオール系加硫剤であり、
上記受酸剤は、上記フッ素ゴム１００質量部に対する含有量が、３～１０質量部の水酸化カルシウム及び１～５質量部の酸化マグネシウムである、ことが好ましい。
更に、上記密封部材において、上記ゴム組成物は、上記フッ素ゴム１００質量部に対する含有量が、３～５０質量部のカーボンブラックを更に含有する、ことが好ましい。
これらの場合、要求される密封性を確保しつつ、密封部材の低トルク化を図るのにより好適である。
また、上記密封部材において、上記ゴム組成物は、受酸剤を更に含み、
上記加硫剤がポリオール系加硫剤であり、
上記受酸剤は、上記フッ素ゴム１００質量部に対する含有量が、３～１０質量部の水酸化カルシウム及び１～５質量部の酸化マグネシウムである、ことが好ましい。
更に、上記密封部材において、上記ゴム組成物は、上記フッ素ゴム１００質量部に対する含有量が、３～５０質量部のカーボンブラックを更に含有する、ことが好ましい。
これらの場合、要求される密封性を確保しつつ、密封部材の低トルク化を図るのにより好適である。
【発明の効果】
【0011】
本発明の密封部材によれば、密封性を維持しつつ、長期間に亘って低トルク化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態にかかる密封部材について図面を参照しながら詳述する。
［第１実施形態］
図１は、本実施形態にかかるオイルシールの断面図である。
オイルシール１０は環状に形成され、その外周部の外周面が、例えばトランスミッションのハウジング３５等に固定され、内周部のリップ先端２４が回転軸３６等の相手部材の軸表面のリップ当たり面３６ａに摺接し、ハウジング３５と回転軸３６との間の空間内に封入した潤滑油等を密封する。
オイルシール１０は、金属環１１と弾性部材１２とを加硫接着してなる。金属環１１は、軸方向に平行な部分１４と、垂直な部分１５とによって断面Ｌ字形状に屈曲して形成されている。弾性部材１２は、金属環１１の平行部分１４の外周面及び垂直部分１５の軸方向一側面を覆うように接着されるとともに、径方向内側に保護リップ１９及び回転軸３６との摺接部となるリップ先端２４を備えるリップ頭部１８を備えている。リップ頭部１８の外周面には、締め付け力を補助するためのガータばね１３が設けられている。
［第１実施形態］
図１は、本実施形態にかかるオイルシールの断面図である。
オイルシール１０は環状に形成され、その外周部の外周面が、例えばトランスミッションのハウジング３５等に固定され、内周部のリップ先端２４が回転軸３６等の相手部材の軸表面のリップ当たり面３６ａに摺接し、ハウジング３５と回転軸３６との間の空間内に封入した潤滑油等を密封する。
オイルシール１０は、金属環１１と弾性部材１２とを加硫接着してなる。金属環１１は、軸方向に平行な部分１４と、垂直な部分１５とによって断面Ｌ字形状に屈曲して形成されている。弾性部材１２は、金属環１１の平行部分１４の外周面及び垂直部分１５の軸方向一側面を覆うように接着されるとともに、径方向内側に保護リップ１９及び回転軸３６との摺接部となるリップ先端２４を備えるリップ頭部１８を備えている。リップ頭部１８の外周面には、締め付け力を補助するためのガータばね１３が設けられている。
【0014】
保護リップ１９は、回転軸３６に向かって延び、回転軸３６との間の粉塵の通過を阻止している。また、保護リップ１９は、リップ頭部１８から離れる方向へ向けて斜めに延びている。
リップ頭部１８は、金属環１１の平行部分１４の内周側に配置されるとともに、その外周面にガータばね１３を嵌合するばね溝１８ａを有し、内周面は、径方向内方に向けて先細り形状となっている。したがって、リップ頭部１８の内周面には、先細り形状のリップ先端（境界縁）２４を境として軸方向両側に、互いに反対方向側に傾斜する２つのリップ側面２０，２３が形成されている。
リップ頭部１８は、金属環１１の平行部分１４の内周側に配置されるとともに、その外周面にガータばね１３を嵌合するばね溝１８ａを有し、内周面は、径方向内方に向けて先細り形状となっている。したがって、リップ頭部１８の内周面には、先細り形状のリップ先端（境界縁）２４を境として軸方向両側に、互いに反対方向側に傾斜する２つのリップ側面２０，２３が形成されている。
【0015】
保護リップ１９から離れて配置された一方のリップ側面２０は、密封流体側に配置されたリップ密封液側面とされ、保護リップ１９側に配置された他方のリップ側面２３は、リップ大気側面とされている。リップ頭部１８では、主にリップ先端２４が、回転軸３６のリップ当たり面（軸の表面）３６ａに摺接する。なお、リップ頭部１８は、リップ先端２４が回転軸３６のリップ当たり面３６ａに接触することによって径外方向に湾曲し、変形したリップ先端２４とその近傍のリップ密封液側面２０とリップ大気側面２３とがリップ当たり面３６ａに接触するが、図１では、湾曲していない状態のリップ頭部１８を示している。
【0016】
リップ頭部１８を含む弾性部材１２は、ゴム組成物の加硫物からなる。上記ゴム組成物は、未加硫のフッ素ゴムと、アルミナと、特定のカップリング剤とを含む。
オイルシール１０は、弾性部材１２が上記加硫物からなるため、優れた密封性を維持しつつ、長期間に亘って低トルク化を図ることができる。
オイルシール１０のリップ先端２４は、上記加硫物からなるため摩擦係数が低く、また、回転軸３６のリップ当たり面３６ａとの摺接によってアルミナの脱落が生じにくい。そのため、オイルシール１０は、トルクが低く、かつ十分な密封性を備えた状態を長期間に亘って維持することができると考えている。
オイルシール１０は、弾性部材１２が上記加硫物からなるため、優れた密封性を維持しつつ、長期間に亘って低トルク化を図ることができる。
オイルシール１０のリップ先端２４は、上記加硫物からなるため摩擦係数が低く、また、回転軸３６のリップ当たり面３６ａとの摺接によってアルミナの脱落が生じにくい。そのため、オイルシール１０は、トルクが低く、かつ十分な密封性を備えた状態を長期間に亘って維持することができると考えている。
【0017】
以下、上記ゴム組成物について詳述する。
上記ゴム組成物は、原料ゴムとしての未加硫のフッ素ゴムと、アルミナと、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートと、加硫剤とを含有する。
上記ゴム組成物は、アルミナと特定のカップリング剤とがこの組み合わせで含まれていることが重要であり、これによってオイルシールとしての密封性を維持しつつ、当該オイルシールの低トルク化を図ることができる。
以下、本明細書では、単にフッ素ゴムと記載した場合、未加硫のフッ素ゴムを指すこととする。
上記ゴム組成物は、原料ゴムとしての未加硫のフッ素ゴムと、アルミナと、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートと、加硫剤とを含有する。
上記ゴム組成物は、アルミナと特定のカップリング剤とがこの組み合わせで含まれていることが重要であり、これによってオイルシールとしての密封性を維持しつつ、当該オイルシールの低トルク化を図ることができる。
以下、本明細書では、単にフッ素ゴムと記載した場合、未加硫のフッ素ゴムを指すこととする。
【0018】
上記フッ素ゴムとしては、例えば、フッ化ビニリデン系ゴム（ＦＫＭ）、４フッ化エチレン－プロピレン系ゴム（ＦＥＰＭ）、４フッ化エチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル系ゴム（ＦＦＫＭ）等が挙げられる。
これらの中では、フッ化ビニリデン系ゴムが好ましい。
これらの中では、フッ化ビニリデン系ゴムが好ましい。
【0019】
上記フッ化ビニリデン系ゴム（ＦＫＭポリマーとも呼ばれる）としては、例えば、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体（ＶＤＦ－ＨＥＰ）、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンと４フッ化エチレンとの共重合体（ＶＤＦ－ＨＥＰ－ＴＦＥ）、フッ化ビニリデンとパーフルオロアルキルビニルエーテルと６フッ化プロピレンと４フッ化エチレンとの共重合体等が挙げられる。
上記フッ化ビニリデン系ゴムとしては、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体（ＶＤＦ－ＨＥＰ）がより好ましい。オイルシールに必要な耐環境性(耐熱・耐寒)や耐油性に優れるからである。
上記フッ素ゴムは、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
上記フッ素ゴムは、市販品を用いることもできる。
上記フッ化ビニリデン系ゴムとしては、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体（ＶＤＦ－ＨＥＰ）がより好ましい。オイルシールに必要な耐環境性(耐熱・耐寒)や耐油性に優れるからである。
上記フッ素ゴムは、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
上記フッ素ゴムは、市販品を用いることもできる。
【0020】
上記未加硫のフッ素ゴムは、ムーニー粘度（ＭＬ１＋１０（１００℃））が１０～１００であることが好ましく、２０～８０であることがより好ましく、３０～６０であることが更に好ましい。
加硫成型時、フッ素ゴムを含む上記ゴム組成物は、金型内の空間に、熱により軟化・流動して充填される。このとき、上記ムーニー粘度が小さいと、フッ素ゴムの軟化が過大になり、金型間の隙間から漏れたり、内圧の不足によって狙いとしたゴム組成物の加硫物(オイルシール)が得られなかったりする場合がある。一方、上記ムーニー粘度が大きいと、加硫成型時の上記ゴム組成物の流動速度が著しく低下し、金型内の空間に充填される前にフッ素ゴムの加硫反応が進行してしまい、狙いとしたゴム組成物の加硫物(オイルシール)が得られない場合がある。そのため、本発明の実施形態では、上記範囲のムーニー粘度を有するフッ素ゴムを用いることが好ましい。
上記ムーニー粘度（ＭＬ１＋１０（１００℃））は、ＪＩＳ Ｋ ６３００－１に準拠して測定される値である。
加硫成型時、フッ素ゴムを含む上記ゴム組成物は、金型内の空間に、熱により軟化・流動して充填される。このとき、上記ムーニー粘度が小さいと、フッ素ゴムの軟化が過大になり、金型間の隙間から漏れたり、内圧の不足によって狙いとしたゴム組成物の加硫物(オイルシール)が得られなかったりする場合がある。一方、上記ムーニー粘度が大きいと、加硫成型時の上記ゴム組成物の流動速度が著しく低下し、金型内の空間に充填される前にフッ素ゴムの加硫反応が進行してしまい、狙いとしたゴム組成物の加硫物(オイルシール)が得られない場合がある。そのため、本発明の実施形態では、上記範囲のムーニー粘度を有するフッ素ゴムを用いることが好ましい。
上記ムーニー粘度（ＭＬ１＋１０（１００℃））は、ＪＩＳ Ｋ ６３００－１に準拠して測定される値である。
【0021】
上記ゴム組成物を加硫する場合、その加硫系は、ポリオール加硫系、パーオキサイド加硫系、ポリアミン加硫系のいずれであってよい。
よって、上記加硫剤としては、例えば、ビスフェノール等のポリオール系加硫剤、有機過酸化物、モノアミン、ジアミン、ポリアミン等のアミン化合物が挙げられる。
上記加硫系は、ビスフェノールを用いたポリオール加硫系が好ましい。この理由は、上記ゴム組成物の加硫物からなるオイルシールのリップ先端が回転軸等と摺動したとき、当該リップ先端が摩耗しにくく、オイルシールによる長期密封性が良好だからである。
よって、上記加硫剤としては、例えば、ビスフェノール等のポリオール系加硫剤、有機過酸化物、モノアミン、ジアミン、ポリアミン等のアミン化合物が挙げられる。
上記加硫系は、ビスフェノールを用いたポリオール加硫系が好ましい。この理由は、上記ゴム組成物の加硫物からなるオイルシールのリップ先端が回転軸等と摺動したとき、当該リップ先端が摩耗しにくく、オイルシールによる長期密封性が良好だからである。
【0022】
上記ビスフェノールとしては、例えば、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン［ビスフェノールＡ］、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）パーフルオロプロパン［ビスフェノールＡＦ］、ビス（４－ヒドロキシフェニル）スルホン［ビスフェノールＳ］、ビスフェノールＡ－ビス（ジフェニルホフェート）、４，４′－ジヒドロキシジフェニル、４，４′－ジヒドロキシジフェニルメタン、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）ブタン等が挙げられる。これらのポリヒドロキシ芳香族化合物は、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩などであってもよい。
これらのなかでは、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＦが好ましい。
これらのなかでは、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＦが好ましい。
【0023】
上記加硫剤の含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、０．４～２０質量部である。
上記加硫剤の含有量が０．４質量部未満では、上記ゴム組成物の加硫物の架橋密度が小さく、硬さが低くなる。そのため、オイルシールの緊迫力が低くなり、密封性に劣ることがある。一方、上記加硫剤の添加量が２０重量部を超えると、上記加硫物の架橋密度が大きく、硬さが高くなる。そのため、オイルシールのリップ先端の追随性が低くなり、この場合も密封性に劣ることがある。
上記加硫剤がビスフェノールの場合、その含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、０．５～１０質量部で好ましく、１～５質量部がより好ましい。
上記加硫剤の含有量が０．４質量部未満では、上記ゴム組成物の加硫物の架橋密度が小さく、硬さが低くなる。そのため、オイルシールの緊迫力が低くなり、密封性に劣ることがある。一方、上記加硫剤の添加量が２０重量部を超えると、上記加硫物の架橋密度が大きく、硬さが高くなる。そのため、オイルシールのリップ先端の追随性が低くなり、この場合も密封性に劣ることがある。
上記加硫剤がビスフェノールの場合、その含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、０．５～１０質量部で好ましく、１～５質量部がより好ましい。
【0024】
上記ゴム組成物は、加硫系がポリオール加硫系又はアミン加硫系の場合、受酸剤を含有することが好ましい。
上記受酸剤は、ポリオール加硫やアミン加硫の際に発生する酸性物質を中和するために用いられるものである。
上記受酸剤としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、ハイドロタルサイト等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
上記受酸剤は、ポリオール加硫やアミン加硫の際に発生する酸性物質を中和するために用いられるものである。
上記受酸剤としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、ハイドロタルサイト等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【0025】
上記受酸剤としては、水酸化カルシウムと酸化マグネシウムとを組み合わせて用いることが好ましい。
水酸化カルシウムは、ゴム組成物の加硫物の架橋密度を適度に調整することができ、ゴム組成物の加硫物の摩擦係数を低下させ、反発弾性率を低下させることができる。また、水酸化カルシウムは、成形時の発泡を起こしにくい。酸化マグネシウムは、ゴム組成物の加硫物の反発弾性率を低下させたり、ゴム組成物の加硫物の低摩擦係数や低粘着力を確保したりするのに適している。そのため、両者を組み合わせて用いることでこれらの効果を享受することができる。
この場合、上記受酸剤の含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、水酸化カルシウムが３～１０質量部であり、酸化マグネシウムが１～５質量部であることが好ましい。
水酸化カルシウムは、ゴム組成物の加硫物の架橋密度を適度に調整することができ、ゴム組成物の加硫物の摩擦係数を低下させ、反発弾性率を低下させることができる。また、水酸化カルシウムは、成形時の発泡を起こしにくい。酸化マグネシウムは、ゴム組成物の加硫物の反発弾性率を低下させたり、ゴム組成物の加硫物の低摩擦係数や低粘着力を確保したりするのに適している。そのため、両者を組み合わせて用いることでこれらの効果を享受することができる。
この場合、上記受酸剤の含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、水酸化カルシウムが３～１０質量部であり、酸化マグネシウムが１～５質量部であることが好ましい。
【0026】
上記ゴム組成物は、必要に応じて加硫促進剤を含有してもよい。
上記ゴム組成物の加硫系がポリオール加硫系の場合、上記加硫促進剤としては、例えば、第４級ホスホニウム塩を用いることができる。
上記ゴム組成物の加硫系がポリオール加硫系の場合、上記加硫促進剤の含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、０．３～２０質量部が好ましい。
上記加硫促進剤の含有量が少ないと、上記ゴム組成物の加硫物の架橋密度が小さく、硬さが低くなる。そのため、オイルシールの緊迫力が低くなり、密封性に劣ることがある。一方、上記加硫促進剤の添加量が多いと、上記加硫物の架橋密度が大きく、硬さが高くなる。そのため、オイルシールのリップ先端の追随性が低くなり、この場合も密封性に劣ることがある。
上記ゴム組成物の加硫系がポリオール加硫系の場合、上記加硫促進剤としては、例えば、第４級ホスホニウム塩を用いることができる。
上記ゴム組成物の加硫系がポリオール加硫系の場合、上記加硫促進剤の含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、０．３～２０質量部が好ましい。
上記加硫促進剤の含有量が少ないと、上記ゴム組成物の加硫物の架橋密度が小さく、硬さが低くなる。そのため、オイルシールの緊迫力が低くなり、密封性に劣ることがある。一方、上記加硫促進剤の添加量が多いと、上記加硫物の架橋密度が大きく、硬さが高くなる。そのため、オイルシールのリップ先端の追随性が低くなり、この場合も密封性に劣ることがある。
【0027】
上記第４級ホスホニウム塩の具体例としては、例えば、テトラフェニルホスホニウムクロライド、トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド、トリフェニルベンジルホスホニウムブロマイド、トリフェニルメトキシメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルメチルカルボニルメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルエトキシカルボニルメチルホスホニウムクロライド、トリオクチルベンジルホスホニウムクロライド、トリオクチルメチルホスホニウムブロマイド、トリオクチルエチルホスホニウムアセテート、トリオクチルエチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラオクチルホスホニウムクロライド、セチルジメチルベンジルホスホニウムクロライド等が挙げられる。
【0028】
上記ゴム組成物は、充填剤としてのアルミナを含有する。
上記アルミナの形状は特に限定されないが、球状または塊状が好ましい。
上記アルミナの粒子径は、１～６０μｍが好ましい。上記粒子径が１μｍ未満では、オイルシールの摺動部にアルミナが露出し難く、低トルク化の効果を得られにくくなる。一方、上記粒子径が６０μｍを超えるとオイルシールの摺動幅よりもアルミナの粒子径が大きくなってしまい、オイルシールの密封性が損なわれる場合がある。
上記アルミナの粒径は、コールターカウンター法により測定した粒子径ｄ５０である。
上記アルミナは、市販品を用いることができる。市販品のアルミナとしては、例えば、昭和電工社製、アルナビーズ ＣＢシリーズや、ＡＳシリーズ等が挙げられる。
上記アルミナの形状は特に限定されないが、球状または塊状が好ましい。
上記アルミナの粒子径は、１～６０μｍが好ましい。上記粒子径が１μｍ未満では、オイルシールの摺動部にアルミナが露出し難く、低トルク化の効果を得られにくくなる。一方、上記粒子径が６０μｍを超えるとオイルシールの摺動幅よりもアルミナの粒子径が大きくなってしまい、オイルシールの密封性が損なわれる場合がある。
上記アルミナの粒径は、コールターカウンター法により測定した粒子径ｄ５０である。
上記アルミナは、市販品を用いることができる。市販品のアルミナとしては、例えば、昭和電工社製、アルナビーズ ＣＢシリーズや、ＡＳシリーズ等が挙げられる。
【0029】
上記アルミナの含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、１０～５０質量部である。
上記含有量が１０質量部未満では、オイルシールの低トルク化が充分に達成できない。また、上記ゴム組成物の加硫物の硬さが不足し、オイルシールの密封性に劣ることがある。一方、上記含有量が５０質量部を超えると、ロール等を用いた混錬によって、上記ゴム組成物を調製する際に、作業性が著しく損なわれて、均一に混練できないことがある。
上記アルミナの含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、２０～４０質量部が好ましい。
上記含有量が１０質量部未満では、オイルシールの低トルク化が充分に達成できない。また、上記ゴム組成物の加硫物の硬さが不足し、オイルシールの密封性に劣ることがある。一方、上記含有量が５０質量部を超えると、ロール等を用いた混錬によって、上記ゴム組成物を調製する際に、作業性が著しく損なわれて、均一に混練できないことがある。
上記アルミナの含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、２０～４０質量部が好ましい。
【0030】
上記ゴム組成物は、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートを含有する。イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートは、カップリング剤としての機能を有する化合物であり、上記アルミナと併用してフッ素ゴム中に配合することにより、上記加硫物の硬さを維持しつつ、オイルシールを低トルク化する効果を特異的に発揮することができる。
【0031】
上記イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートの含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、０．２～３質量部である。
上記含有量が０．２質量部未満では、オイルシールの低トルク化が充分に達成できず、また、上記ゴム組成物の加硫物の硬さが低下しやすい。一方、上記含有量が３質量部を超えると、混錬後のゴム組成物のムーニー粘度や加硫速度が過大になり、狙いとしたゴム組成物の加硫物(オイルシール)を得られないことがある。
上記イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートの含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、０．７～２.５質量部が好ましい。
上記含有量が０．２質量部未満では、オイルシールの低トルク化が充分に達成できず、また、上記ゴム組成物の加硫物の硬さが低下しやすい。一方、上記含有量が３質量部を超えると、混錬後のゴム組成物のムーニー粘度や加硫速度が過大になり、狙いとしたゴム組成物の加硫物(オイルシール)を得られないことがある。
上記イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートの含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、０．７～２.５質量部が好ましい。
【0032】
上記ゴム組成物は、更に、カーボンブラックを含有することが好ましい。上記カーボンブラックを含有すると、上記ゴム組成物の加硫物の硬さを硬くしやすくなり、オイルシールの回転軸を締め付ける力(緊迫力)を適切な力に調整しやすい。
上記カーボンブラックの種類としては特に限定されず、例えば標準品種であるＭＡＦ-ＨＳ（窒素吸着比表面積：５４～５８ｍ２／ｇ）、ＭＡＦ（４６～５０ｍ２／ｇ）等のＭＡＦ級、ＦＥＦ-ＨＳ（４２～４９ｍ２／ｇ）、ＦＥＦ（４０～４２ｍ２／ｇ）等のＦＥＦ級、ＧＰＦ（２６～２８ｍ２／ｇ）、ＳＲＦ-ＨＳ（２８～３２ｍ２／ｇ）、ＳＲＦ（２６～２８ｍ２／ｇ）、ＳＲＦ-ＬＳ（２３～２６ｍ２／ｇ）等のＳＲＦ級、ＦＴ（１３～１９ｍ２／ｇ）、ＭＴ（６ｍ２／ｇ）等が挙げられる。なお、括弧内の数値は、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）である。
ここで、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７-２：２００１の規定に従い測定される値である。
上記カーボンブラックの種類としては特に限定されず、例えば標準品種であるＭＡＦ-ＨＳ（窒素吸着比表面積：５４～５８ｍ２／ｇ）、ＭＡＦ（４６～５０ｍ２／ｇ）等のＭＡＦ級、ＦＥＦ-ＨＳ（４２～４９ｍ２／ｇ）、ＦＥＦ（４０～４２ｍ２／ｇ）等のＦＥＦ級、ＧＰＦ（２６～２８ｍ２／ｇ）、ＳＲＦ-ＨＳ（２８～３２ｍ２／ｇ）、ＳＲＦ（２６～２８ｍ２／ｇ）、ＳＲＦ-ＬＳ（２３～２６ｍ２／ｇ）等のＳＲＦ級、ＦＴ（１３～１９ｍ２／ｇ）、ＭＴ（６ｍ２／ｇ）等が挙げられる。なお、括弧内の数値は、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）である。
ここで、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７-２：２００１の規定に従い測定される値である。
【0033】
上記カーボンブラックの含有量は、上記フッ素ゴム１００質量部に対して、３～５０質量部が好ましい。上記含有量が３質量部未満では、上記ゴム組成物の加硫物の硬さを硬くしにくく、オイルシールの密封性を保持できないことがある。一方、上記含有量が５０質量部を超えると、ゴム組成物の加硫物の硬さが過大になって、オイルシールの緊迫力が過大になる。さらにオイルシールの摺動トルクが過大になって、オイルシールの摺動部が著しく摩耗し、この場合も密封性を保持できないことがある。
【0034】
上記ゴム組成物は、更に、オイルシールに配合される他の公知の添加剤等を含有してもよい。
上記他の添加剤としては、例えば、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、酸化チタン、硫酸バリウム、硼酸アルミニウム、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、珪藻土、ウォラストナイト等の充填剤；ワックス、金属セッケン、カルナバワックス等の加工助剤；老化防止剤；熱可塑性樹脂；クレー、その他繊維状充填剤などが挙げられる。
上記他の添加剤としては、例えば、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、酸化チタン、硫酸バリウム、硼酸アルミニウム、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、珪藻土、ウォラストナイト等の充填剤；ワックス、金属セッケン、カルナバワックス等の加工助剤；老化防止剤；熱可塑性樹脂；クレー、その他繊維状充填剤などが挙げられる。
【0035】
上記ゴム組成物の加硫物のデュロメータＡ硬さは、Ａ７０～Ａ８０が好ましい。
上記加硫物のデュロメータＡ硬さがＡ７０未満では、弾性部材１２の相手部材（回転軸３６）に対する締め付け力が不十分となりオイル漏れが発生することがある。
一方、上記加硫物のデュロメータＡ硬さがＡ８０を超えると、弾性部材１２の相手部材に対する追従性が不十分となり、この場合もオイル漏れが発生することがある。
上記デュロメータＡ硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２に準拠した方法で測定すればよい。
上記加硫物のデュロメータＡ硬さがＡ７０未満では、弾性部材１２の相手部材（回転軸３６）に対する締め付け力が不十分となりオイル漏れが発生することがある。
一方、上記加硫物のデュロメータＡ硬さがＡ８０を超えると、弾性部材１２の相手部材に対する追従性が不十分となり、この場合もオイル漏れが発生することがある。
上記デュロメータＡ硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２に準拠した方法で測定すればよい。
【0036】
本実施形態に係るオイルシール１０は、例えば下記の工程を経て製造することができる。
（１）まず、未加硫のフッ素ゴム、加硫剤、アルミナ、及び、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートを含み、更には、必要に応じて配合するカーボンブラック、受酸剤、加硫促進剤等を含有するゴム組成物を調製する。このゴム組成物は、予め各配合成分を計量し、ロール、ニーダ等の混錬機で混練することによって調製すればよい。
（１）まず、未加硫のフッ素ゴム、加硫剤、アルミナ、及び、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネートを含み、更には、必要に応じて配合するカーボンブラック、受酸剤、加硫促進剤等を含有するゴム組成物を調製する。このゴム組成物は、予め各配合成分を計量し、ロール、ニーダ等の混錬機で混練することによって調製すればよい。
【0037】
（２）次に、金型内に、上記ゴム組成物を注型し、所定の条件で加熱し、加硫成形する。
この工程では、上記ゴム組成物を加硫成形する際に、金属環１１を金型内に予め設けておき、金属環１１と弾性部材１２とを加硫接着させることが好ましい。これにより、製造工数を低減することができる。
この工程では、上記ゴム組成物を加硫成形する際に、金属環１１を金型内に予め設けておき、金属環１１と弾性部材１２とを加硫接着させることが好ましい。これにより、製造工数を低減することができる。
【0038】
（３）その後、成形品を金型から取り出し、ガータばね１３を嵌合させ、オイルシール１０を完成する。
【0039】
（他の実施形態）
本発明の実施形態に係る密封部材は、オイルシールに限定されず、例えば、ダストシールや、他のシール部材等であってもよい。
本発明の実施形態に係る密封部材は、オイルシールに限定されず、例えば、ダストシールや、他のシール部材等であってもよい。
【実施例】
【0040】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の実施形態は、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例のそれぞれでは、図１に示した形状のオイルシールと、物性を測定するためのシートとを作製した。
実施例及び比較例のそれぞれでは、図１に示した形状のオイルシールと、物性を測定するためのシートとを作製した。
【0041】
実施例及び比較例で、ゴム組成物の調製に用いた原料は、以下の通りである。
・フッ素ゴム（原料ゴム）：Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製、バイトンＡ－５００（ムーニー粘度：４６ＭＬ１＋１０（１００℃））
・カーボンブラック：ｃａｎｃａｒｂ社製、Ｎ９９０
・アルミナ：昭和電工社製、アルミナビーズ ＣＢ－Ｐ４０（粒子径ｄ５０：４４μｍ）
・カップリング剤Ａ：イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネート（味の素ファインテクノ社製、プレンアクト ４４、下記式（１）参照）
・フッ素ゴム（原料ゴム）：Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製、バイトンＡ－５００（ムーニー粘度：４６ＭＬ１＋１０（１００℃））
・カーボンブラック：ｃａｎｃａｒｂ社製、Ｎ９９０
・アルミナ：昭和電工社製、アルミナビーズ ＣＢ－Ｐ４０（粒子径ｄ５０：４４μｍ）
・カップリング剤Ａ：イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネート（味の素ファインテクノ社製、プレンアクト ４４、下記式（１）参照）
【0042】
【化1】
【0043】
・カップリング剤Ｂ：味の素ファインテクノ社製、プレンアクト ＡＬ－Ｍ
・カップリング剤Ｃ：味の素ファインテクノ社製、プレンアクト ４６Ｂ
・加硫剤：ビスフェノールＡＦ（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製、キュラティブ＃３０）
・加硫促進剤：第４級オニウム塩（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製、キュラティブ＃２０）
・受酸剤：水酸化カルシウム（近江化学工業社製、ＣＡＬＤＩＣ ＃２０００）
・受酸剤：酸化マグネシウム（協和化学社製、キョーワマグ ＃１５０）
・カップリング剤Ｃ：味の素ファインテクノ社製、プレンアクト ４６Ｂ
・加硫剤：ビスフェノールＡＦ（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製、キュラティブ＃３０）
・加硫促進剤：第４級オニウム塩（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製、キュラティブ＃２０）
・受酸剤：水酸化カルシウム（近江化学工業社製、ＣＡＬＤＩＣ ＃２０００）
・受酸剤：酸化マグネシウム（協和化学社製、キョーワマグ ＃１５０）
【0044】
（実施例１）
（１）フッ素ゴム（バイトンＡ－５００）１００質量部、カーボンブラック（Ｎ－９９０）５質量部、アルミナ（ＣＢ－Ｐ４０）３０質量部、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネート（プレンアクト ４４）１質量部、加硫剤（キュラティブ＃３０）２．５質量部、加硫促進剤（キュラティブ＃２０）１．２質量部、水酸化カルシウム（ＣＡＬＤＩＣ ＃２０００）６質量部、及び、酸化マグネシウム（キョーワマグ ＃１５０）３質量部をロールで混練し、ゴム組成物を得た。
（１）フッ素ゴム（バイトンＡ－５００）１００質量部、カーボンブラック（Ｎ－９９０）５質量部、アルミナ（ＣＢ－Ｐ４０）３０質量部、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル・アミノエチル）チタネート（プレンアクト ４４）１質量部、加硫剤（キュラティブ＃３０）２．５質量部、加硫促進剤（キュラティブ＃２０）１．２質量部、水酸化カルシウム（ＣＡＬＤＩＣ ＃２０００）６質量部、及び、酸化マグネシウム（キョーワマグ ＃１５０）３質量部をロールで混練し、ゴム組成物を得た。
【0045】
（２－１）金属環を設置した金型に上記（１）で得たゴム組成物を注型した後、１８０℃、１０分間の条件でプレス成型した。この後、オーブン内で、２３０℃、２４時間の条件で加熱（二次加硫）し、図１に示した形状のオイルシールを作製した。
（２－２）上記（２－１）とは別に、上記（１）で得たゴム組成物を金型を用いて上記（２－１）と同条件でシート状に加硫成形し、上記ゴム組成物の加硫物からなる厚さ２ｍｍのシートを作製した。
（２－２）上記（２－１）とは別に、上記（１）で得たゴム組成物を金型を用いて上記（２－１）と同条件でシート状に加硫成形し、上記ゴム組成物の加硫物からなる厚さ２ｍｍのシートを作製した。
【0046】
（比較例１）
カーボンブラックの配合量を３０重量部とし、アルミナを配合しなかった以外は、実施例１と同様にして、オイルシールとシートとを作製した。
カーボンブラックの配合量を３０重量部とし、アルミナを配合しなかった以外は、実施例１と同様にして、オイルシールとシートとを作製した。
【0047】
（比較例２）
カップリング剤Ａ（プレンアクト ４４）を配合しなかった以外は、実施例１と同様にして、オイルシールとシートとを作製した。
カップリング剤Ａ（プレンアクト ４４）を配合しなかった以外は、実施例１と同様にして、オイルシールとシートとを作製した。
【0048】
（比較例３）
カップリング剤Ａ（プレンアクト ４４）に代えて、カップリング剤Ｂ（プレンアクト ＡＬ－Ｍ）を配合した以外は、実施例１と同様にして、オイルシールとシートとを作製した。
カップリング剤Ａ（プレンアクト ４４）に代えて、カップリング剤Ｂ（プレンアクト ＡＬ－Ｍ）を配合した以外は、実施例１と同様にして、オイルシールとシートとを作製した。
【0049】
（比較例４）
カップリング剤Ａ（プレンアクト ４４）に代えて、カップリング剤Ｃ（プレンアクト ４６Ｂ）を配合した以外は、実施例１と同様にして、オイルシールとシートとを作製した。
カップリング剤Ａ（プレンアクト ４４）に代えて、カップリング剤Ｃ（プレンアクト ４６Ｂ）を配合した以外は、実施例１と同様にして、オイルシールとシートとを作製した。
【0050】
実施例及び比較例のそれぞれで作製したオイルシール又はシートを使って下記の評価を行った。結果を表１に示した。
（１）デュロメータＡ硬さ：
この評価は、シートを使って行った。
シートを３０×５０ｍｍの寸法に切り出し、タイプＡデュロメータを使用して「ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２」に準拠した方法でデュロメータＡ硬さを測定した。測定は、試験片を３枚重ねて行った。
（１）デュロメータＡ硬さ：
この評価は、シートを使って行った。
シートを３０×５０ｍｍの寸法に切り出し、タイプＡデュロメータを使用して「ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２」に準拠した方法でデュロメータＡ硬さを測定した。測定は、試験片を３枚重ねて行った。
【0051】
（２）トルク：
この評価は、オイルシールを使って行った。
図２に示したように、オイルシール１０の外周部をシールトルク試験機１００のハウジング１３５に固定しつつ、オイルシール１０の内周部を回転軸１３６に挿通し、オイル１４０を密封した状態で回転軸１３６を回転させ、そのときのトルク[ｍＮ・ｍ]をロードセル（図示せず）で測定した。このとき、試験条件としては、
試験温度：室温（２５℃）
周速：１０ｍ／ｓ
なじみ試験：３０ｍｉｎ
トルク試験：２ｍｉｎ
を採用した。結果を表１に示した。
この評価は、オイルシールを使って行った。
図２に示したように、オイルシール１０の外周部をシールトルク試験機１００のハウジング１３５に固定しつつ、オイルシール１０の内周部を回転軸１３６に挿通し、オイル１４０を密封した状態で回転軸１３６を回転させ、そのときのトルク[ｍＮ・ｍ]をロードセル（図示せず）で測定した。このとき、試験条件としては、
試験温度：室温（２５℃）
周速：１０ｍ／ｓ
なじみ試験：３０ｍｉｎ
トルク試験：２ｍｉｎ
を採用した。結果を表１に示した。
【0052】
【表1】
【0053】
これらの評価により、本発明の実施形態に係るオイルシールによれば、良好な硬さを確保することで密封性を維持したまま、低トルク化を達成できることが明らかとなった。
【符号の説明】
【0054】
１０：オイルシール、１１：金属環、１２：弾性部材、１３：ガータばね、
１８：シール頭部、１９：保護リップ、２０：リップ密封液側面、２３：リップ大気側面
１８：シール頭部、１９：保護リップ、２０：リップ密封液側面、２３：リップ大気側面
【図1】
【図2】