本發(fā)明涉及一種氫化丁腈橡膠組合物以及從該橡膠組合物中得到的動力傳動系統(tǒng)用油封。
背景技術(shù)：
在以往的動力傳動系統(tǒng)用油封中，從適應使用環(huán)境溫度(-35℃～150℃)的觀點出發(fā)，開始使用丙烯酸橡膠(acm)。
但是，行駛在像中南美洲這種淹水路這樣的環(huán)境中，由于泥水浸入，導致密封滑動部卡入異物，發(fā)生由密封的磨損導致的漏油。
另一方面，提出了在密封技術(shù)中利用氫化丁腈橡膠(hnbr)。在專利文獻1中，記載了將并用了hnbr和nbr的組合物利用在密封墊的基材中。而且，在專利文獻2中記載了將在hnbr等橡膠中配合了硅油、含氟聚合物的組合物利用在滾動軸承中。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開平9-111048號公報
專利文獻2：日本特開2003-166547號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明人研究了在動力傳動系統(tǒng)用油封中，在與用于密封油的主唇相比的大氣側(cè)設置側(cè)唇，進一步使用對泥水、灰塵耐受強的氫化丁腈橡膠(hnbr)作為密封的材質(zhì)。
由此，能夠防止在主唇中浸入泥水、灰塵，抑制密封壽命的降低。
然而，發(fā)現(xiàn)了在側(cè)唇滑動部位，具體而言，在側(cè)唇與該側(cè)唇滑接的導流板之間產(chǎn)生密封噪音的新課題。
為了防止由潤滑不良導致的摩擦、磨損，在側(cè)唇滑動部位涂布潤滑脂，但是，由于潤滑脂被泥水沖走或潤滑脂因經(jīng)年使用而變得沒有殘留，導致密封磨損的進行、潤滑狀態(tài)惡化及因側(cè)唇/導流板間的潤滑不良而產(chǎn)生密封噪音。
于是，本發(fā)明的課題在于，提供一種即使進行密封磨損、或在無潤滑脂的干潤滑下也能夠抑制密封噪音的氫化丁腈橡膠組合物以及動力傳動系統(tǒng)用油封。
另外，本發(fā)明的其他課題通過以下記載而明確。
上述課題通過以下各發(fā)明解決。
用于解決問題的方案
(方案1)
一種氫化丁腈橡膠組合物，相對于氫化丁腈橡膠100重量份，含有10～55重量份的硅灰石和10～55重量份的石墨作為填充劑，所述填充劑的總量為50～110重量份。
(方案2)
如方案1所述的氫化丁腈橡膠組合物，其中，進一步含有碳黑。
(方案3)
一種動力傳動系統(tǒng)用油封，其使方案1或2所述的氫化丁腈橡膠組合物交聯(lián)而得到。
(方案4)
如方案3所述的動力傳動系統(tǒng)用油封，其中，其用于將側(cè)唇的端面作為滑動密封面的動力傳動系統(tǒng)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即使進行密封磨損、或者在無潤滑脂的干潤滑下也能夠抑制密封噪音的橡膠組合物以及動力傳動系統(tǒng)用油封。
另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種還能夠抑制壓縮永久變形的增大的橡膠組合物以及動力傳動系統(tǒng)用油封。
即，發(fā)現(xiàn)了特別是在摩擦系數(shù)變高的低速區(qū)域中因粘滑而產(chǎn)生密封噪音的見解，通過以特定的配合量在hnbr中配合兩種填充材料，控制摩擦特性，從而能夠抑制密封噪音，謀求壓縮永久變形的增大的抑制。
附圖說明
圖1是表示具備動力傳動系統(tǒng)用油封的密封結(jié)構(gòu)的一個實例的剖面圖。
具體實施方式
以下，對用于實施本發(fā)明的方式進行說明。
對于本發(fā)明的氫化丁腈橡膠組合物而言，相對于作為聚合物的氫化丁腈橡膠(hnbr)100重量份，作為填充劑，含有10～55重量份的硅灰石和10～55重量份的石墨，這些填充劑的總量為50～110重量份。
由使所述氫化丁腈橡膠組合物交聯(lián)而得到的交聯(lián)體構(gòu)成的動力傳動系統(tǒng)用油封，得到以下效果：即使進行密封磨損、或者無潤滑脂的干潤滑下，也能夠抑制密封噪音、進一步地還能夠抑制壓縮永久變形的增大。
作為氫化丁腈橡膠，能夠優(yōu)選使用結(jié)合丙烯腈為15～45重量％的物質(zhì)。
氫化丁腈橡膠能夠作為市售品獲得，例如，能夠優(yōu)選使用日本瑞翁公司制造的“zetpol2010”、“zetpol2020”、“zetpol4310”等。
另外，在顯著地發(fā)揮本發(fā)明的效果方面，優(yōu)選不并用氫化丁腈橡膠和丁腈橡膠(nbr)。由此，特別是在動力傳動系統(tǒng)用油封等這樣的使用環(huán)境溫度為高溫的用途中，能夠提高耐熱抗老化性。
硅灰石是硅酸鈣(casio3)，能夠作為市售品獲得，例如，可以優(yōu)選使用nyco公司制造的“nyad400”(纖維長35μm，纖維徑7μm，縱橫比5)等。
石墨能夠作為市售品獲得，例如，可以優(yōu)選使用日電碳(日電カーボン)公司制造的“石墨a-0”等。
另外，優(yōu)選在本發(fā)明的氫化丁腈橡膠組合物中配合碳黑。
作為碳黑，例如，能夠優(yōu)選使用fef碳黑等。在本發(fā)明的氫化丁腈橡膠組合物中使用fef碳黑時，得到以下效果：該組合物的混煉加工性優(yōu)異，此外在從該組合物得到的橡膠的常態(tài)物理性質(zhì)、抗永久變形性等的平衡上也優(yōu)異。
在配合碳黑的情況下，對其配合量沒有特別的限定，相對于氫化丁腈橡膠100重量份，優(yōu)選為50重量份以下。
在本發(fā)明的橡膠組合物中，除上述成分以外，也可以合適地配合交聯(lián)上、物性上需要的成分。
作為交聯(lián)上需要的成分，可舉出交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑等。
作為物性上需要的成分，例如，可舉出抗老化劑等。
本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)用油封由使以上說明的橡膠組合物交聯(lián)而得到的交聯(lián)體構(gòu)成。
以下，基于附圖，對本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)用油封的一個實例進行說明。
圖1是表示具備動力傳動系統(tǒng)用油封的密封結(jié)構(gòu)的一個實例的剖面圖。
在圖1中，1是動力傳動系統(tǒng)用油封。動力傳動系統(tǒng)用油封1整體形成為環(huán)狀。
動力傳動系統(tǒng)用油封1具備3個密封唇11、12以及13。第一密封唇11以及第二密封唇12設置于環(huán)狀的動力傳動系統(tǒng)用油封1的內(nèi)周側(cè)，第三密封唇13設置于動力傳動系統(tǒng)用油封1的側(cè)方。
另外，14是采用第一密封唇11幫助密封的彈簧環(huán)，例如，可以由金屬等構(gòu)成。另外，15是金屬環(huán)。
在圖示的密封結(jié)構(gòu)中，動力傳動系統(tǒng)用油封1固定于外殼2，以密封外殼2與軸3之間的間隙的方式配置。
第一密封唇11作為主唇發(fā)揮功能，在三個密封唇11、12以及13中，配置于最靠近油側(cè)。第一密封唇11與軸3滑接，能夠密封油。
第二密封唇12配置于相比于第一密封唇11靠近大氣側(cè)。第二密封唇12與軸3滑接，能夠使油的密封穩(wěn)定。
第三密封唇13作為側(cè)唇發(fā)揮功能，在三個密封唇11、12以及13中，配置于最靠近大氣側(cè)。將第三密封唇13的端面作為滑動密封面，與固定于軸3的導流板4滑接，能夠防止泥水、灰塵從大氣側(cè)浸入至油側(cè)。
第三密封唇13，以相對于導流板4規(guī)定的過盈量x安裝，由此，按壓導流板4，發(fā)揮密封功能。
第一密封唇11以及第二密封唇12將軸3向該密封1的徑向(圖中的下方)按壓，發(fā)揮密封功能，與此相對，第三密封唇13將導流板4向與該密封1的徑向正交的方向(該密封1的側(cè)方，圖中的左方)按壓，發(fā)揮密封功能。
該密封1的第一密封唇11以及第二密封唇12，通過作為密封對象的油，容易保持密封面(滑動部位)的潤滑效果，而第三密封唇13由于難以得到這種潤滑效果，因此使用額外的潤滑脂等，保持潤滑。
在以往的動力傳動系統(tǒng)用油封中，潤滑脂被泥水沖走、潤滑脂因經(jīng)年使用而變得沒有殘留，導致進行密封磨損，潤滑狀態(tài)惡化，因側(cè)唇/導流板間的潤滑不良而容易產(chǎn)生密封噪音，但是根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)用油封，得到以下效果：即使密封進行磨損、或在無潤滑脂的干潤滑下，也能夠抑制密封噪音，此外也能夠抑制壓縮永久變形的增大。
實施例
以下，對本發(fā)明的實施例進行說明，但本發(fā)明不限定于所述實施例。
(實施例1)
·氫化丁腈橡膠
結(jié)合丙烯腈：36重量％
通過混煉機和開煉機對以上的各成分進行混煉，通過150℃～200℃、3～30分鐘的加壓交聯(lián)(一次交聯(lián))以及200℃～230℃、9～22小時的烘箱交聯(lián)(二次交聯(lián))使混煉物交聯(lián)，得到氫化丁腈橡膠組合物的交聯(lián)體。
＜評價方法＞
1.硬度(duroa)
對得到的氫化丁腈橡膠組合物的交聯(lián)體，基于jisk6253：1997，用a型硬度計(瞬時)進行測定。
2.拉伸強度(mpa)
對得到的氫化丁腈橡膠組合物的交聯(lián)體，基于jisk6251：2010進行測定。
3.切斷時伸長率(％)
對得到的氫化丁腈橡膠組合物的交聯(lián)體，基于jisk6251：2010進行測定。
4.異音(密封噪音)確認
作為上述氫化丁腈橡膠組合物的交聯(lián)體，使動力傳動系統(tǒng)用油封交聯(lián)成型，如圖1所示地，將動力傳動系統(tǒng)用油封納入密封結(jié)構(gòu)。
將側(cè)唇的前段磨損0.7mm，在無潤滑脂的干潤滑下，將過盈量x設定為約5mm，以低速區(qū)域的旋轉(zhuǎn)速度(10rpm～250rpm)確認有無產(chǎn)生異音(密封噪音)。
5.壓縮永久變形
作為上述化丁腈橡膠組合物的交聯(lián)體，使截面為o形(圓形)的環(huán)狀密封部件(環(huán)的
將以上的評價結(jié)果表示于表1。
(實施例2)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為40重量份，石墨的配合量設為10重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為50質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(實施例3)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為10重量份，石墨的配合量設為40重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為50質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(實施例4)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為40重量份，石墨的配合量設為40重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為35質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(實施例5)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為50重量份，石墨的配合量設為50重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為30質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(實施例6)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為10重量份，石墨的配合量設為55重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為45質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(實施例7)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為55重量份，石墨的配合量設為10重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為45質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例1)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為30重量份，省略石墨的配合(0重量份)，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為60質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例2)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為30重量份，石墨的配合量設為10重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為55質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例3)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為40重量份，省略石墨的配合(0重量份)，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為55質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例4)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為60重量份，省略石墨的配合(0重量份)，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為45質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例5)
省略實施例1中的硅灰石的配合(0重量份)，將石墨的配合量設為30重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為60質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例6)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為10重量份，石墨的配合量設為30重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為55質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例7)
省略實施例1中的硅灰石的配合(0重量份)，將石墨的配合量設為40重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為55質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1進行同樣地操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例8)
省略實施例1中的硅灰石的配合(0重量份)，將石墨的配合量設為60重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為45質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1同樣地進行操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
(比較例9)
將實施例1中的硅灰石的配合量設為60重量份，石墨的配合量設為60重量份，進一步將碳黑的配合量調(diào)整為25質(zhì)量份，從而成為與實施例1相同程度的橡膠硬度，除此以外，與實施例1同樣地進行操作，進行評價。將其結(jié)果表示于表1。
表1
＜評價＞
根據(jù)表1可知，在使用實施例1～7的氫化丁腈橡膠組合物的情況下，不產(chǎn)生異音。推定通過降低側(cè)唇/導流板間的摩擦系數(shù)，能夠抑制噪音。此外，可知在使用實施例1～7的橡膠組合物的情況下，將壓縮永久變形抑制到低值。
另一方面，可知在使用比較例1～8的氫化丁腈橡膠組合物的情況下，產(chǎn)生異音。
另外，可知在使用比較例9的氫化丁腈橡膠組合物的情況下，不產(chǎn)生異音，但是壓縮永久變形增大。
附圖標記說明：
1：動力傳動系統(tǒng)用油封
11：第一密封唇(主唇)
12：第二密封唇
13：第三密封唇(側(cè)唇)
14：彈簧環(huán)
15：金屬環(huán)
2：外殼
3：軸
4：導流板
x：過盈量