JP2016156404A - Rubber composition, and oil seal - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition which can maintain a low friction property for the long term, and an oil seal.SOLUTION: A rubber composition for an oil seal comprises a fluorine rubber component and a carbon fiber.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ゴム組成物、及びオイルシールに関する。   The present invention relates to a rubber composition and an oil seal.

近年、省エネルギや環境保全の観点から、自動車用エンジン等に用いられるオイルシールにおいては、低摩擦化の要求が高まっている。
このため、オイルシールの摺動面に固体潤滑剤をコーティングしたり、ゴムに固体潤滑剤を添加したりすることにより、被摺動体との間の摩擦係数を低減することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, from the viewpoint of energy saving and environmental protection, there is an increasing demand for low friction in oil seals used for automobile engines and the like.
For this reason, the friction coefficient between the sliding body and the sliding body is reduced by coating the sliding surface of the oil seal with a solid lubricant or adding a solid lubricant to the rubber ( For example, see Patent Document 1).

特開2000−9236号公報JP 2000-9236 A

ゴムに固体潤滑剤を添加する場合、摩擦係数を効果的に低減させるために固体潤滑剤を多量に添加すると、加硫後のゴムの硬さが上昇し、柔軟性の低下により、オイルシールとしての密封性能を低下させるおそれがある。このため、摩擦係数を効果的に低減させるには限界がある。   When adding a solid lubricant to rubber, adding a large amount of solid lubricant to effectively reduce the coefficient of friction will increase the hardness of the rubber after vulcanization and reduce the flexibility, resulting in an oil seal. There is a risk of lowering the sealing performance. For this reason, there is a limit to effectively reducing the friction coefficient.

また、摺動面に固体潤滑剤をコーティングする場合、固体潤滑剤が摩滅し易いので、長期に亘って低摩擦特性を維持することが困難であるという問題を有している。   Further, when the sliding surface is coated with a solid lubricant, the solid lubricant is easily worn out, and thus it has a problem that it is difficult to maintain low friction characteristics over a long period of time.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、オイルシールの摩擦係数を長期に亘って効果的に低減させることができるゴム組成物、及び前記ゴム組成物を用いたオイルシールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a rubber composition capable of effectively reducing the friction coefficient of an oil seal over a long period of time, and an oil seal using the rubber composition. The purpose is to do.

本発明者は、長期に亘ってオイルシールの低摩擦特性を維持することができるゴム組成物を研究する中で、ゴム成分に加える添加剤に着目し、種々の実験を重ねた。その中で、添加剤として炭素繊維を添加すれば、摩擦係数を長期に亘って効果的に低減することができることを見出し、本願発明に到った。
すなわち、上記目的を達成するための本発明であるオイルシール用ゴム組成物は、フッ素ゴムと、炭素繊維とを含むことを特徴としている。
上記のように構成されたゴム組成物を加硫成形すれば、フッ素ゴムの加硫物からなるマトリックス中に炭素繊維が分散された加硫ゴムを得ることができる。
While studying a rubber composition capable of maintaining the low friction characteristics of an oil seal over a long period of time, the present inventor has focused on an additive added to a rubber component and repeated various experiments. Among these, it was found that if carbon fiber is added as an additive, the friction coefficient can be effectively reduced over a long period of time, and the present invention has been reached.
That is, the rubber composition for oil seals according to the present invention for achieving the above object is characterized by containing fluororubber and carbon fiber.
By vulcanizing and molding the rubber composition configured as described above, a vulcanized rubber in which carbon fibers are dispersed in a matrix made of a vulcanized fluororubber can be obtained.

上記ゴム組成物において、前記炭素繊維の含有比率は、3〜50質量%であることが好ましい。
この場合、炭素繊維の含有比率が、3質量%未満である場合や、50質量%より多い場合と比較して、加硫ゴムとしたときの弾性等の特性がより好適に維持されかつ摩擦係数を低減することができる。
The said rubber composition WHEREIN: It is preferable that the content rate of the said carbon fiber is 3-50 mass%.
In this case, characteristics such as elasticity when vulcanized rubber is more suitably maintained and the coefficient of friction than when the carbon fiber content is less than 3% by mass or more than 50% by mass. Can be reduced.

また、上記ゴム組成物において、前記炭素繊維は、平均直径が1〜20μmであることが好ましい。
この場合、炭素繊維の平均直径が1μm未満である場合や、20μmより大きい場合と比較して、炭素繊維をマトリックス中により均一に分散させることができ、マトリックス表面から適切な状態で露出させることができる。
In the rubber composition, the carbon fiber preferably has an average diameter of 1 to 20 μm.
In this case, compared with the case where the average diameter of the carbon fibers is less than 1 μm or larger than 20 μm, the carbon fibers can be more uniformly dispersed in the matrix and exposed in an appropriate state from the matrix surface. it can.

また、上記ゴム組成物において、前記炭素繊維は、平均繊維長が1〜200μmであることが好ましい。
この場合、炭素繊維の平均繊維長が1μm未満である場合や、200μmより大きい場合と比較して、炭素繊維をマトリックス中により均一に分散させることができ、マトリックス表面から適切な状態で露出させることができる。
In the rubber composition, the carbon fiber preferably has an average fiber length of 1 to 200 μm.
In this case, compared with the case where the average fiber length of the carbon fibers is less than 1 μm or more than 200 μm, the carbon fibers can be more uniformly dispersed in the matrix and exposed from the matrix surface in an appropriate state. Can do.

上記ゴム組成物において、前記炭素繊維のアスペクト比は1〜200であることが好ましい。
この場合、炭素繊維のアスペクト比が1未満である場合や、200より大きい場合と比較して、炭素繊維をマトリックス表面からより適切な状態で露出させることができる。
なお、上記炭素繊維のアスペクト比とは、炭素繊維の平均繊維長を平均直径で除した値である。
In the rubber composition, the carbon fiber preferably has an aspect ratio of 1 to 200.
In this case, compared with the case where the aspect ratio of the carbon fiber is less than 1 or greater than 200, the carbon fiber can be exposed from the matrix surface in a more appropriate state.
The aspect ratio of the carbon fiber is a value obtained by dividing the average fiber length of the carbon fiber by the average diameter.

また、本発明のオイルシールは、上述のゴム組成物を加硫成形して得られたものである。
上記オイルシールによれば、摩擦係数を長期に亘って効果的に低減することができる。
The oil seal of the present invention is obtained by vulcanization molding of the above rubber composition.
According to the oil seal, the friction coefficient can be effectively reduced over a long period of time.

本発明のゴム組成物、及びこのゴム組成物を用いたオイルシールによれば、摩擦係数を長期に亘って効果的に低減することができる。   According to the rubber composition of the present invention and the oil seal using this rubber composition, the friction coefficient can be effectively reduced over a long period of time.

本発明の一実施形態に係るオイルシールの断面図である。It is sectional drawing of the oil seal which concerns on one Embodiment of this invention. 摩擦摩耗試験に用いた試験装置の模式図である。It is a schematic diagram of the test apparatus used for the friction abrasion test. 摩擦係数の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of a friction coefficient. 摺動面の温度の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the temperature of a sliding face.

本実施形態のオイルシール用ゴム組成物は、フッ素ゴムと、炭素繊維とを含む。
フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系のフッ素ゴム(FKM)が用いられる。上記フッ化ビニリデン系のフッ素ゴムとしては、特に限定されず、従来から公知なものを用いることができる。
The rubber composition for oil seal of this embodiment contains fluororubber and carbon fiber.
As the fluororubber, a vinylidene fluoride fluororubber (FKM) is used. The vinylidene fluoride-based fluororubber is not particularly limited, and conventionally known ones can be used.

炭素繊維としては、例えば、PAN系カーボンファイバー、ピッチ系カーボンファイバー等が用いられる。
炭素繊維は、その平均直径が1〜20μmのものが好適に用いられる。
ゴム組成物を加硫成形すれば、フッ素ゴムの加硫物からなるマトリックス中に炭素繊維が分散された加硫ゴムを得ることができるが、炭素繊維の平均直径が20μmより大きい場合、炭素繊維をマトリックス中に均一に分散させることができないおそれがある。また、炭素繊維の平均直径が1μm未満である場合、炭素繊維をマトリックス表面から適切な状態で露出させることができないおそれがある。
このため、炭素繊維の平均直径を1〜20μmとすることで、炭素繊維の平均直径が1μm未満である場合や、20μmより大きい場合と比較して、炭素繊維をマトリックス中により均一に分散させることができ、マトリックス表面から適切な状態で露出させることができる。
さらに、炭素繊維は、その平均直径が5〜15μmであることがより好ましい。
この場合、炭素繊維をマトリックス中にさらに均一に分散させることができ、マトリックス表面からより適切な状態で露出させることができる。
Examples of the carbon fiber include PAN-based carbon fiber and pitch-based carbon fiber.
Carbon fibers having an average diameter of 1 to 20 μm are preferably used.
If the rubber composition is vulcanized and molded, a vulcanized rubber in which carbon fibers are dispersed in a matrix made of a fluororubber vulcanizate can be obtained. If the average diameter of the carbon fibers is greater than 20 μm, the carbon fibers May not be uniformly dispersed in the matrix. Moreover, when the average diameter of the carbon fibers is less than 1 μm, the carbon fibers may not be exposed from the matrix surface in an appropriate state.
For this reason, by setting the average diameter of the carbon fiber to 1 to 20 μm, the carbon fiber is more uniformly dispersed in the matrix as compared with the case where the average diameter of the carbon fiber is less than 1 μm or larger than 20 μm. And can be exposed in an appropriate state from the surface of the matrix.
Furthermore, as for carbon fiber, it is more preferable that the average diameter is 5-15 micrometers.
In this case, the carbon fibers can be more uniformly dispersed in the matrix, and can be exposed from the matrix surface in a more appropriate state.

また、炭素繊維は、その平均繊維長が1〜200μmのものが好適に用いられる。
炭素繊維の平均繊維長が1μm未満である場合や、200μmより大きい場合、炭素繊維をマトリックス中に均一に分散させることができないおそれがある。
このため、炭素繊維の平均繊維長を1〜200μmとすることで、炭素繊維の平均繊維長が1μm未満である場合や、200μmより大きい場合と比較して、炭素繊維をマトリックス中により均一に分散させることができ、マトリックス表面から適切な状態で露出させることができる。
炭素繊維の平均繊維長は、より好ましい数値範囲は、30〜150μmである。
この場合、炭素繊維をマトリックス中にさらに均一に分散させることができ、マトリックス表面からより適切な状態で露出させることができる。
Carbon fibers having an average fiber length of 1 to 200 μm are preferably used.
When the average fiber length of the carbon fibers is less than 1 μm or more than 200 μm, the carbon fibers may not be uniformly dispersed in the matrix.
For this reason, by setting the average fiber length of the carbon fibers to 1 to 200 μm, the carbon fibers are more uniformly dispersed in the matrix than when the average fiber length of the carbon fibers is less than 1 μm or more than 200 μm. And can be exposed in an appropriate state from the matrix surface.
A more preferable numerical range of the average fiber length of the carbon fibers is 30 to 150 μm.
In this case, the carbon fibers can be more uniformly dispersed in the matrix, and can be exposed from the matrix surface in a more appropriate state.

本実施形態のゴム組成物において、炭素繊維のアスペクト比は1〜200であることが好ましい。
この場合、炭素繊維のアスペクト比が1未満である場合や、200より大きい場合と比較して、炭素繊維をマトリックス表面からより適切な状態で露出させることができる。
さらに、炭素繊維のアスペクト比は、2〜30であることがより好ましい。
この場合、炭素繊維をマトリックス中にさら適切な状態で露出させることができる。
なお、上記炭素繊維のアスペクト比とは、炭素繊維の平均繊維長を平均直径で除した値である。
In the rubber composition of the present embodiment, the aspect ratio of the carbon fiber is preferably 1 to 200.
In this case, compared with the case where the aspect ratio of the carbon fiber is less than 1 or greater than 200, the carbon fiber can be exposed from the matrix surface in a more appropriate state.
Furthermore, the aspect ratio of the carbon fiber is more preferably 2-30.
In this case, the carbon fiber can be exposed in a more appropriate state in the matrix.
The aspect ratio of the carbon fiber is a value obtained by dividing the average fiber length of the carbon fiber by the average diameter.

本実施形態のゴム組成物において、前記炭素繊維の含有比率は、3〜50質量%であることが好ましく、5〜25質量%であることがより好ましい。
炭素繊維の含有比率が50質量%より多い場合、加硫ゴムとしたときのゴムの硬さが上昇し、柔軟性が低下する。また、炭素繊維の含有比率が3質量%未満である場合、摩擦係数を効果的に低減できないおそれがある。このため、炭素繊維の含有比率を3〜50質量%、より好ましくは5〜25質量%とすることで、加硫ゴムとしたときのゴムの硬さがより好適に維持されかつ摩擦係数を効果的に低減することができる。
炭素繊維の含有比率のさらに好ましい数値範囲は、7〜21質量%である。
これにより、加硫ゴムとしたときのゴムの硬さがより好適に維持されかつ摩擦係数をより効果的に低減することができる。
In the rubber composition of the present embodiment, the content ratio of the carbon fiber is preferably 3 to 50% by mass, and more preferably 5 to 25% by mass.
When the content ratio of carbon fiber is more than 50% by mass, the hardness of the rubber when vulcanized rubber is increased, and the flexibility is decreased. Moreover, when the content ratio of the carbon fiber is less than 3% by mass, the friction coefficient may not be effectively reduced. For this reason, by setting the content ratio of the carbon fiber to 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, the hardness of the rubber when vulcanized rubber is more suitably maintained and the friction coefficient is effective. Can be reduced.
A more preferable numerical range of the carbon fiber content ratio is 7 to 21% by mass.
Thereby, the hardness of rubber | gum when it is set as vulcanized rubber is maintained more suitably, and a friction coefficient can be reduced more effectively.

上記成分を含むゴム組成物には、カーボンブラック等の充填剤、加硫剤、加硫助剤、加硫促進助剤、加工助剤等が添加される。
上記各成分が配合されたゴム組成物は、一般的な混練方法によって混練される。
混練されたゴム組成物は、射出成型機や圧縮成型機を用いて、約170〜180℃、約3〜10分間で一次加硫を行った後、さらにオーブンにて約200〜230℃、約12〜24時間といった条件下で二次加硫を行うことにより、所望の形状に加硫成形される。
上記ゴム組成物が加硫成形すれば、フッ素ゴムからなるマトリックス中に炭素繊維が分散された加硫ゴムを得ることができる。
A filler such as carbon black, a vulcanizing agent, a vulcanization aid, a vulcanization acceleration aid, a processing aid, and the like are added to the rubber composition containing the above components.
The rubber composition containing the above components is kneaded by a general kneading method.
The kneaded rubber composition is subjected to primary vulcanization at about 170 to 180 ° C. for about 3 to 10 minutes using an injection molding machine or a compression molding machine, and further in an oven at about 200 to 230 ° C., about By performing secondary vulcanization under conditions such as 12 to 24 hours, vulcanization is formed into a desired shape.
If the rubber composition is vulcanized, a vulcanized rubber in which carbon fibers are dispersed in a matrix made of fluororubber can be obtained.

上記ゴム組成物を加硫成形することで得られる加硫ゴムは、摩擦係数を長期に亘って効果的に低減することができるため、自動車のエンジンにおけるクランクシャフトと、エンジンブロックとの間をシールするオイルシールに好適に用いることができる。   Vulcanized rubber obtained by vulcanizing and molding the rubber composition can effectively reduce the coefficient of friction over a long period of time, and therefore seals between the crankshaft and the engine block in an automobile engine. It can be suitably used for an oil seal.

図1は、上記加硫ゴムを用いたオイルシールの断面図である。
このオイルシール1は、自動車用エンジンのエンジンブロック2に設けられたハウジング3と、ハウジング3から突出したクランクシャフト4の端部4aとの間の環状空間に取り付けられており、ハウジング3と、端部4aとの間からエンジンブロック2内の潤滑油が外部に漏洩しないように密封している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an oil seal using the above vulcanized rubber.
The oil seal 1 is attached to an annular space between a housing 3 provided on an engine block 2 of an automobile engine and an end 4a of a crankshaft 4 protruding from the housing 3, and the oil seal 1 The lubricating oil in the engine block 2 is sealed from the portion 4a so as not to leak to the outside.

オイルシール1は、金属製の芯金10と、上記加硫ゴムからなるシール部11とを備えている。
芯金10は、シール部11の本体部11aを介してハウジング3に圧入嵌合されており、これによって、オイルシール1は、ハウジング3に固定されている。
シール部11は、芯金10に加硫接着されており、芯金10の外側面に沿って形成された上述の本体部11aと、端部4aの外周面4bに摺接する主リップ12と、主リップ12よりもエンジンブロック2の外側方向に位置している補助リップ13とを備えている。
The oil seal 1 includes a metal cored bar 10 and a seal part 11 made of the vulcanized rubber.
The cored bar 10 is press-fitted into the housing 3 via the main body part 11 a of the seal part 11, whereby the oil seal 1 is fixed to the housing 3.
The seal portion 11 is vulcanized and bonded to the core metal 10, and the main body portion 11a formed along the outer surface of the core metal 10 and the main lip 12 slidably in contact with the outer peripheral surface 4b of the end portion 4a, And an auxiliary lip 13 positioned on the outer side of the engine block 2 with respect to the main lip 12.

主リップ12の外周面側には、当該主リップ12を径方向内側に押圧して密封性を高めるためのガータスプリング14が装着されている。   A garter spring 14 is mounted on the outer peripheral surface side of the main lip 12 to press the main lip 12 inward in the radial direction to improve sealing performance.

主リップ12は、径方向内側に突出した山形の断面形状に形成されている。主リップ12は、山形の先端である環状の摺接部12aをクランクシャフト4の外周面4bに摺接することで、回転するクランクシャフト4と、ハウジング3との間からエンジンブロック2内部の潤滑油が外部に漏れないように密封している。   The main lip 12 is formed in a mountain-shaped cross-sectional shape protruding inward in the radial direction. The main lip 12 has an annular sliding contact portion 12a, which is an angled tip, in sliding contact with the outer peripheral surface 4b of the crankshaft 4, so that the lubricating oil in the engine block 2 is interposed between the rotating crankshaft 4 and the housing 3. Is sealed to prevent leakage.

ここで、主リップ12の摺接部12aは外周面4bと摺接するが、主リップ12は上述の加硫ゴムによって形成されている。よって、このオイルシール1によれば、摩擦係数を長期に亘って効果的に低減することができ、クランクシャフト4との摩擦抵抗を低減することができる。   Here, the sliding contact portion 12a of the main lip 12 is in sliding contact with the outer peripheral surface 4b, and the main lip 12 is formed of the above vulcanized rubber. Therefore, according to this oil seal 1, the friction coefficient can be effectively reduced over a long period of time, and the frictional resistance with the crankshaft 4 can be reduced.

次に、実施例及び比較例について説明する。
下記表1は、実施例に係るゴム組成物及び比較例に係るゴム組成物それぞれの配合組成を示している。
Next, examples and comparative examples will be described.
Table 1 below shows the compounding compositions of the rubber composition according to the example and the rubber composition according to the comparative example.

Figure 2016156404
Figure 2016156404

表1に示すように、フッ素ゴムとしては、FKMポリマー(デュポン社社製)を用いた。
加硫材としては、キュラティブA(デュポン社製)を用いた。また、加硫助剤としては、キュラティブB(デュポン社製)を用いた。
加硫促進剤としては、酸化マグネシウム(協和化学工業社製)、及び水酸化カルシウム(近江化学工業社製)を用いた。
充填材としては、カーボンブラック(カンカーブ社製)を用いた。
カーボンファイバーとしては、PAN系カーボンファイバー「ミルドファイバーHT M100 40MU」(東邦テナックス社製、単繊維の平均直径7±0.2ミクロン、平均繊維長40±10ミクロン)を用いた。
加工助剤としては、ワックス(デュポン社社製)を用いた。
As shown in Table 1, as the fluororubber, FKM polymer (manufactured by DuPont) was used.
As the vulcanizing material, Curative A (manufactured by DuPont) was used. Further, Curative B (manufactured by DuPont) was used as a vulcanization aid.
As the vulcanization accelerator, magnesium oxide (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) and calcium hydroxide (manufactured by Omi Chemical Industry Co., Ltd.) were used.
As the filler, carbon black (manufactured by Cancarb) was used.
As the carbon fiber, a PAN-based carbon fiber “Milled fiber HT M100 40MU” (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., single fiber average diameter 7 ± 0.2 microns, average fiber length 40 ± 10 microns) was used.
Wax (manufactured by DuPont) was used as a processing aid.

表1に示す配合品を混練してゴム組成物を調製した後、得られたゴム組成物を成型機によって180℃、5分間で一次加硫を行った後、オーブンにて230℃、12時間二次加硫を行い、加硫成形することによって、直径46mm、厚み2mmの円板状の加硫ゴムからなる試験片を作成した。
この試験片を用いて摩擦摩耗試験を行い、摩擦係数及び摺動面の温度を測定し、評価を行った。
After preparing the rubber composition by kneading the blended product shown in Table 1, the obtained rubber composition was subjected to primary vulcanization at 180 ° C. for 5 minutes with a molding machine, and then in an oven at 230 ° C. for 12 hours. By performing secondary vulcanization and vulcanization molding, a test piece made of a disk-shaped vulcanized rubber having a diameter of 46 mm and a thickness of 2 mm was prepared.
A friction and wear test was performed using the test piece, and the coefficient of friction and the temperature of the sliding surface were measured and evaluated.

図2は、摩擦摩耗試験に用いた試験装置の模式図である。
摩擦摩耗試験装置20は、上記試験片と環状の測定治具とを一定の荷重で押圧した状態で相対回転させ、そのときの摩擦係数及び摺動面の温度を測定することができる。
摩擦摩耗試験装置20は、測定治具21を保持する保持部22と、試験片23を支持するステージ24とを備えている。
FIG. 2 is a schematic diagram of a test apparatus used for the frictional wear test.
The frictional wear test apparatus 20 can measure the friction coefficient and the sliding surface temperature at the time when the test piece and the annular measuring jig are rotated relative to each other while being pressed with a constant load.
The friction and wear test apparatus 20 includes a holding unit 22 that holds the measurement jig 21 and a stage 24 that supports the test piece 23.

保持部22は、測定治具21の下面21aを試験片23の上面23aに当接させた状態で、予め設定された値で垂直荷重を加えることができるように構成されている。
ステージ24の上面24aには、試験片23が一体回転可能に固定される。ステージ24は、測定治具21の中心軸S回りに回転可能であり、互いに当接した試験片23と測定治具21とを相対回転させる。これによって、試験片23と測定治具21とは、互いに摺動する。
The holding unit 22 is configured to apply a vertical load with a preset value in a state where the lower surface 21 a of the measuring jig 21 is in contact with the upper surface 23 a of the test piece 23.
The test piece 23 is fixed to the upper surface 24a of the stage 24 so as to be integrally rotatable. The stage 24 is rotatable about the central axis S of the measurement jig 21 and relatively rotates the test piece 23 and the measurement jig 21 that are in contact with each other. Thereby, the test piece 23 and the measuring jig 21 slide with each other.

摩擦摩耗試験装置20は、試験片23と測定治具21とが摺動しているときに両者の間に生じる摩擦力を測定することができるように構成されている。摩擦摩耗試験装置20は、この測定して得た摩擦力を摩擦係数に換算して出力する。
以下に摩擦摩耗試験の試験条件を示す。
The frictional wear test apparatus 20 is configured to measure the frictional force generated between the test piece 23 and the measuring jig 21 when they slide. The frictional wear test apparatus 20 converts the frictional force obtained by this measurement into a friction coefficient and outputs it.
The test conditions for the friction and wear test are shown below.

試験条件
試験装置:摩擦摩耗試験機EFM−III−F(株式会社オリエンテック)
測定治具:外径25.6mm、内径20.0mm、厚み15.0mm、材質S45C、表面粗さRa0.50〜0.52
垂直荷重:5kg
面圧 :2.49kg/cm
回転速度:500rpm
周速 :0.6m/s
試験時間:10min
室温 :25℃
Test conditions Test equipment: Friction and wear tester EFM-III-F (Orientec Co., Ltd.)
Measuring jig: outer diameter 25.6 mm, inner diameter 20.0 mm, thickness 15.0 mm, material S45C, surface roughness Ra 0.50 to 0.52
Vertical load: 5kg
Surface pressure: 2.49 kg / cm 2
Rotation speed: 500rpm
Peripheral speed: 0.6m / s
Test time: 10min
Room temperature: 25 ° C

図3は、摩擦係数の測定結果を示すグラフである。図3中、縦軸は摩擦係数、横軸は試験開始からの経過時間を示している。また、実線は実施例に係るゴム組成物を加硫生成して得た試験片(以下、実施例による試験片ともいう)の測定結果、破線は比較例に係るゴム組成物を加硫成形して得た試験片(以下、比較例による試験片ともいう)の測定結果を示している。   FIG. 3 is a graph showing the measurement results of the friction coefficient. In FIG. 3, the vertical axis represents the friction coefficient, and the horizontal axis represents the elapsed time from the start of the test. The solid line shows the measurement result of the test piece obtained by vulcanizing the rubber composition according to the example (hereinafter also referred to as the test piece according to the example), and the broken line shows the result of vulcanizing and molding the rubber composition according to the comparative example The measurement result of the test piece (henceforth a test piece by a comparative example) obtained in this way is shown.

図3中、試験開始直後は、実施例による試験片及び比較例による試験片いずれの場合においても、摩擦係数が大きくかつ不安定に現れている。この摩擦係数が不安定な範囲は、試験片と測定治具との間で初期摩耗が生じているものと考えられる。
摩擦係数が不安定に現れている範囲の後に現れている、摩擦係数が安定している範囲は、試験片と測定治具との間が定常摩耗の状態にあると考えられる。
In FIG. 3, immediately after the start of the test, the friction coefficient is large and unstable in both the test piece according to the example and the test piece according to the comparative example. It is considered that the range where the friction coefficient is unstable is that initial wear occurs between the test piece and the measuring jig.
The range where the friction coefficient is stable, which appears after the range where the friction coefficient appears unstable, is considered to be in a state of steady wear between the test piece and the measuring jig.

定常摩耗の状態における摩擦係数を実施例と比較例とで比較すると、実施例による試験片の摩擦係数は0.49、比較例による試験片の摩擦係数は1.69と、実施例による試験片の方が摩擦係数がより効果的に低減されることが判る。   When the friction coefficient in the state of steady wear is compared between the example and the comparative example, the friction coefficient of the test piece according to the example is 0.49, and the friction coefficient of the test piece according to the comparative example is 1.69. It can be seen that the friction coefficient is more effectively reduced.

図4は、摺動面の温度の測定結果を示すグラフである。図4中、縦軸は摺動面温度、横軸は試験開始からの経過時間を示している。また、実線は実施例による試験片の測定結果、破線は比較例による試験片の測定結果を示している。   FIG. 4 is a graph showing the measurement result of the temperature of the sliding surface. In FIG. 4, the vertical axis represents the sliding surface temperature, and the horizontal axis represents the elapsed time from the start of the test. The solid line shows the measurement result of the test piece according to the example, and the broken line shows the measurement result of the test piece according to the comparative example.

摺動面温度においても、定常摩耗に移行することで数値の安定化が見られる。
数値が安定した後の摺動面温度を実施例と比較例とで比較すると、実施例による摺動面温度は60〜70℃であるのに対し、比較例による摺動面温度は190℃以上と、実施例の方がより摺動面温度が低くなっており、実施例による試験片の方が摩擦係数がより効果的に低減されていることが裏付けされている。
Even at the sliding surface temperature, the numerical value is stabilized by shifting to steady wear.
When the sliding surface temperature after the numerical value is stabilized is compared between the example and the comparative example, the sliding surface temperature according to the example is 60 to 70 ° C., whereas the sliding surface temperature according to the comparative example is 190 ° C. or more. Thus, the sliding surface temperature is lower in the example, and it is confirmed that the friction coefficient of the test piece according to the example is more effectively reduced.

以上のように、上記試験結果から、実施例のゴム組成物を加硫成形した試験片によれば、摩擦係数をより効果的に低減できることが明らかとなった。   As described above, it has been clarified from the above test results that the friction coefficient can be more effectively reduced according to the test piece obtained by vulcanization molding of the rubber composition of the example.

1:オイルシール   1: Oil seal

Claims (6)

フッ素ゴムと、炭素繊維とを含むことを特徴とするオイルシール用ゴム組成物。   A rubber composition for oil seals, comprising fluororubber and carbon fiber. 前記炭素繊維の含有比率は、3〜50質量%である請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein a content ratio of the carbon fiber is 3 to 50% by mass. 前記炭素繊維は、平均直径が1〜20μmである請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the carbon fiber has an average diameter of 1 to 20 μm. 前記炭素繊維は、平均繊維長が1〜200μmである請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the carbon fiber has an average fiber length of 1 to 200 μm. 前記炭素繊維のアスペクト比は1〜200である請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the carbon fiber has an aspect ratio of 1 to 200. 請求項1に記載のゴム組成物を加硫成形して得られたオイルシール。   An oil seal obtained by vulcanization molding of the rubber composition according to claim 1.
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