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JPH07122059B2 - 液圧シリンダー用シール部品 - Google Patents

液圧シリンダー用シール部品

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Publication number
JPH07122059B2
JPH07122059B2 JP62265238A JP26523887A JPH07122059B2 JP H07122059 B2 JPH07122059 B2 JP H07122059B2 JP 62265238 A JP62265238 A JP 62265238A JP 26523887 A JP26523887 A JP 26523887A JP H07122059 B2 JPH07122059 B2 JP H07122059B2
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JP
Japan
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weight
ethylene
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less
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Nissan Motor Co Ltd
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    • F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車の液圧ブレーキおよび液圧クラッチ
システムのマスターシリンダー、ホイールシリンダー中
のゴムカップ及びディスクブレーキシステムのディスク
シール等の液圧シリンダー用シール部品に関する。
（従来の技術） 従来、上記シール部品の構成材料としては天然ゴムやス
チレン−ブタジエンゴム（SBR）が用いられていたが、
近年エンジンルームの高温化及びブレーキ液の高沸点化
に伴ない、むしろ、エチレン−αオレフィン−ジエン共
重合体ゴム（EPDM）が主流になりつつある。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、EPDMはその性質から大量生産における混
練性が悪く、特にロール混練性に劣る。それがため、ゴ
ムムーニー粘度を低下させ、上記の欠点をカバーする方
策がとられるが、ムーニー粘度を低下させることはEPDM
分子量を低くすることであり、物性の低下は免れ得な
い。一方で、EPDMシール部品には、長期にわたり、安定
でシール機能に優れるというニーズがある。
本発明者はこのニーズを満足せしめるEPDMシール部品を
得るためには、混練性を良好にしつつ、かつ、耐ヘタリ
性を改善すればよいことを確かめた。しかし、よく知ら
れているように、耐ヘタリ性を改良するためには、EPDM
の分子量を高くし、分子量分布をシャープにするという
前記の混練性の改善策とは相反する方策をとらねばなら
ず、この方法を採用すると、EPDMの混練成形性が悪くな
り、コストアップにつながるばかりではなく、分散不良
等の重大な欠陥を生じる可能性があるという問題点があ
る。
（問題点を解決するための手段） この発明は上述の相反する性能のバランスを両立させた
ものである。すなわち本発明の液圧シリンダー用シール
部品は、エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体ゴム
100重量部、カーボンブラック30〜80重量部を主成分と
するゴム組成物で形成されてなる液圧シリンダー用シー
ル部品において、該カーボンブラックの粒子径が25ミリ
ミクロン以上55ミリミクロン以下であり、かつ成型され
たゴム組成物の沸騰ベンゼン中抽出分が10重量％以下で
あり、かつ前記エチレン−αオレフィン−ジエン共重合
体ゴムが次の（ｉ）（ii）（iii）の要件 （ｉ）エチレン含量50重量％以上、65重量％未満、α−
オレフィン含量35重量％以上、50重量％未満、ムーニー
粘度35〜60 （ii）エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体のシク
ロヘキサン不溶分が５〜10重量％ （iii）エチレンの組成分布が、分子量分布の両側20重
量％ポリマー中におけるそれぞれのエチレン含有量を高
分子量側CH、低分子量側CLとしたとき、9.0重量％＞CH
−CL＞5.0重量％ を満すことを特徴とする。
上記EPDMポリマーは不活性溶剤中に適当な触媒の存在下
でエチレン、αオレフィンさらにジエンを導入して常圧
又は若干の加圧下で重合させて得られる。上記α−オレ
フィンとしては通常プロピレンを用いるが、１−ブテ
ン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１デ
セン、４−メチル−１−ペンテン等でも良い。
また上記ジエン成分の例としては、1,4−ヘキサジエ
ン、1,6−オクタジエン、２−メチル−1,5−ヘキサジエ
ン、６−メチル−1,5−ヘプタジエン、７−メチル−1,6
−オクタジエンのような鎖状非共役ジエン；シクロヘキ
サジエン、ジシクロペンタジエン、メチルテトラヒドロ
インデン、５−ビニルノルボルネン、５−エチリデン−
２−ノルボルネン、５−メチレン−２−ノルボルネン、
５−イソプロピリデン−２−ノルボルネン、６−クロロ
メチル−５−イソプロペニル−２−ノルボルネンのよう
な環状非共役ジエン;2,3−ジイソプロピリデン−５−ノ
ルボルネン−２−エチリデン−３−イソプロピリデン−
５−ノルボルネン、２−プロペニル−2,2−ノルボルナ
ジエン、1,3,7−オクタトリエン、1,4,9−デカトリエン
のようなトリエンを例示することができる。これらの中
でも、好ましいポリエンは環状非共役ジエンおよび1,4
−ヘキサジエン、とにわけジシクロペンタジエン又は５
−エチリデン−２−ノルボルネンである。
用いる架橋剤はパーオキサイドが望ましく、特に、特開
昭60−149645号公報で規定されるベンゾイルパーオキサ
イド等のパーオキサイドが望ましいが特定されるもので
はない。
前記方法で得られるEPDMポリマーの中で、この発明を達
成するためには、下記の要件を満たす必要がある。
（ｉ）エチレン含量:50重量％以上65重量％未満65重量
％以上ではポリエチレンによる結晶が生成してヘタリ性
が悪くなり、また50重量％より低いと耐熱老化性が著し
く悪くなる。
（ii）ムーニー粘度:35〜60 60より高いと混練性が悪くなり、また35より低いと引張
強さ等が著しく悪化する。
（iii）シクロヘキサン不溶分:5〜10重量％ 10重量％より高いとポリエチレン分が多くなりすぎ、結
晶性を持ちヘタリ性が悪くなり、また５重量％より低い
と混練性が悪化する。
（iv）エチレン組成分布:9.0＞CH−CL＞3.0重量％ 9.0重量％より高いとポリエチレンによる結晶性が現わ
れヘタリ性が悪化し、また5.0重量％より低いと混練性
が悪くなる。
（ｖ）用いるカーボンブラックの平均粒子径は25ミリミ
クロン〜55ミリミクロンであること。平均粒子径が25ミ
リミクロン以下ではEPDMへの分散性が悪く、本発明によ
る効果を発揮できない。一方、55ミリミクロン以上では
液圧シリンダー用シール部品に要求される機能（引張強
さ、伸び）を満足出来ない。
（vi）カーボンブラック量は30〜80重量部。
30重量部以下では硬さ、引張強さ等の要求性能を満足し
ない。一方、80重量部以上では耐ヘタリ性が低下するた
め、本発明の効果を発揮出来ない。
（vii）沸騰ベンゼン中における抽出が10重量％以下で
あること。
ベンゼン中における抽出分が10重量％よりも大きいゴム
組成物は、架橋が不十分で耐ヘタリ性に劣り、さらにブ
レーキ液による抽出作用により、シールが収縮するた
め、本発明の効果を充分に発揮出来ない。
（viii）パーオキサイド量は1.0〜5.0重量部。
パーオキサイド量が1.0重量部以下では架橋が不充分で
耐ヘタリ性に劣る。一方5.0重量部以上ではシール部品
に必要な引張強さ、伸び等が満足出来ない。また、炭酸
カルシウム、シリカ等の白色系充填材は10重量部以下が
特に好ましい。これ以上では耐ヘタリ性を著しく悪化さ
せる。
ここで特に重要なのは（iii）及び（iv）項である。本
項は共に、EPDM中のポリエチレン組成分布にかかわる項
である。本発明に依るEPDMポリマーは高分子量側にポリ
エチレンが多く含有している必要があり、これがため、
シクロヘキサン不溶分及び組成分布が生ずる。このポリ
エチレンリッチポリマーが適量含まれていると、耐ヘタ
リ性を維持しつつ混練性能を向上させることができる。
混練性が向上するのは、混練温度（90℃〜140℃）では
ポリエチレンリッチポリマーが溶解し、ゴム生地が柔化
するためと考えられる。この組成分布を意識してエチレ
ン−αオレフィン−ジエン共重合体にもたせることに依
り、耐ヘタリ性に優れ、キズ付き性等にも優れた混練良
好な液圧シリンダー用シール部品を成形させることがで
きる。
さらに、この発明においてはEPDMポリマーを２種類のEP
DMのブレンドで用いても良く、混練性能と耐ヘタリ性の
バランスに優れたシール部品を成形することが可能とな
る。２種類のEPDMを用いる場合には、第１のEPDM（EPDM
1）及び第２のEPDM（EPDM2）が下記要件（イ），（ロ）
および（ハ）を満たすことが特に好ましい。
（イ）EPDM1のエチレン含量をC1とし、EPDM2のエチレン
含有量をC2とした時|C2−C1|≦12重量％であること。
（ロ）C1およびC2が共に50重量％以上70重量％以下であ
ること。
（ハ）エチレンの組成分布が、分子量分布の両側20重量
％ポリマー中におけるそれぞれのエチレン含有量を高分
子量側CH1（EPDM1）,CH2（EPDM2），低分子量側CL1（EP
DM1）,CL2（EPDM）とした時、以下を満足する。
|CH1−CL1）｜≦12.1重量％ |CH2−CL2）｜≦12.1重量％ （実施例） 以下この発明を実施例および比較例により説明する。
実施例１〜5,比較例１〜５ エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体は第１表に示
すものを用い、下記に示すゴムの基本配合に従い実施例
１〜５および比較例１〜５のゴム組成物を作製した。こ
の時のCH−CLはゲルパーミューション クロマトグラフ
ィー（溶媒:o−ジクロルベンゼン）により測定した分子
量分布に基ずき分子量ごとに分別して赤外線分光光度計
に依り求めた。
ゴムの基本配合配合成分 配合量（重量部） EPDM 100 FEFカーボンブラック 45 （粒径40〜50ミリミクロン） 酸化亜鉛 5 ステアリン酸 1 ジクミルペルオキシド＊１ 6 （但し、40％含有物） ＊１ パークミルＤ−40、日本油脂（株）製、商品名 上記配合の各ゴム組成物を混練した後、トランスファー
成形により、リング状のマスターシリンダー用カップを
得た（加硫温度170℃×10分）。また、混練性はロール
巻き付け性を判定することが評価し、カーボン分散の程
度は製品を鋭利な刃でカットした後、その断面を光学顕
微鏡（100倍）で観察して判定した。
これらを下記の条件で、作動耐久性試験を行い、締代低
下率を測定した。
（条件） （イ）試験液:DDT3ブレーキ液（グリコール系） （ロ）耐久温度:120℃ （ハ）ストローク速度:1500回／時 （ニ）時間:100時間 締代＝ピストン組付時カップ外径−シリンダー内径 締代低下率＝（初期締代−耐久後締代）／初期締代 製品と同一条件でテストピースも作成し、下記の項目の
物性試験を行った。得た結果を第１表に併記する。
（ａ） （ｂ）圧縮永久歪 JIS法 JIS K 6301に準拠し、120℃×22時間の条件下で測定す
る。
（ｃ）圧縮永久歪 Ｎ法 120℃で22時間熱処理した後テストピースを圧縮した状
態で、室温にて22時間放置した後測定する。尚本試験法
は本発明らが考案したものである。
実施例６〜10,比較例６〜８ エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体として第２表
にEPDM1およびEPDM2として示す２種類のものを用い、下
記に示すゴムの基本配合に従い実施例６〜10および比較
例６〜８のゴム組成物を作製した。
ゴムの基本配合配合成分 配合量（重量部） EPDM1 変種変量 EPDM2 変種変量 FEFカーボンブラック 45 （粒径40〜50ミリミクロン） 酸化亜鉛 5 ステアリン酸 1 ジクミルペロオキシド 6 （40％含有物） 上記配合のゴム組成物を、混練した後、トランスファー
成形により、リング状のマスターシリンダー用カップを
得た（加硫温度170℃×10分）。これらを前記の条件
で、作動耐久性試験をし、締代低下率を測定した。また
製品と同一条件でテストピースを作成し、前記の物性試
験を行った。得た結果を第２表に併記する。
（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明によると液圧シリン
ダー用シール部品が、エチレン−αオレフィン−ジエン
共重合体ゴム（EPDM）100重量部、カーボンブラック30
〜80重量部、パーオキサイド1.0〜5.0重量部を主成分と
し、該カーボンブラックの粒子径が25ミリミクロン以上
55ミリミクロン以下であり、かつ成型されたゴム組成物
の沸騰ベンゼン中抽出分が10重量％以下であり、かつEP
DMが（ｉ）エチレン含量50重量部以上、65重量部未満、
α−オレフィン含量35重量％以上、50重量％未満、ムー
ニー粘度35〜60、（ii）EPDMのシクロヘキサン不溶分が
５〜10重量％、（iii）エチレンの組成分布が9.0重量％
＞CH−CL＞5.0重量％である条件を満足するゴム組成物
により形成されているため、ゴム組成物の混練性と耐ヘ
タリ性の著しい改善に基づき、シール部品は長期間にわ
たり、安定でシール機能に優れるという効果が得られ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体
    ゴム100重量部、カーボンブラック30〜80重量部、パー
    オキサイド1.0〜5.0重量部を主成分とするゴム組成物で
    形成されてなる液圧シリンダー用シール部品において、
    該カーボンブラックの粒子径が25ミリミクロン以上55ミ
    リミクロン以下であり、かつ成型されたゴム組成物の沸
    騰ベンゼン中抽出分が10重量％以下であり、かつ前記エ
    チレン−αオレフィン−ジエン共重合体ゴムが次の
    （ｉ）（ii）（iii）の要件 （ｉ）エチレン含量50重量％以上、65重量％未満、α−
    オレフィン含量35重量％以上、50重量％未満、ムーニー
    粘度35〜60 （ii）エチレン−αオレフィン−ジエン共重合体のシク
    ロヘキサン不溶分が５〜10重量％ （ii）エチレンの組成分布が、分子量分布の両側20重量
    ％ポリマー中におけるそれぞれのエチレン含有量を高分
    子量側CH、低分子量側CLとしたとき、9.0重量％＞CH−C
    L＞5.0重量％ を満すことを特徴とする液圧シリンダー用シール部品。
JP62265238A 1987-10-22 1987-10-22 液圧シリンダー用シール部品 Expired - Lifetime JPH07122059B2 (ja)

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