專利名稱：密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封裝置。更加詳細(xì)地，本發(fā)明涉及一種能夠合適地用于例如車(chē) 輪軸承等的密封裝置，所述車(chē)輪軸承用于支撐汽車(chē)車(chē)輪。
背景技術(shù)：
通常，在丁腈橡膠中混合有添加劑的橡膠組合物被用于彈性部件，所述彈性部件 用于為汽車(chē)車(chē)輪的滾動(dòng)軸承所用的密封裝置。然而，因?yàn)橛糜谄?chē)車(chē)輪的滾動(dòng)軸承是在室 外使用的，所以它可能被暴露于大量的灰塵或者被雨水或者清洗時(shí)的水潑濺，此外，它還可 能被浸入泥漿水中。作為即使在這種惡劣的狀態(tài)中也具有良好密封性的密封裝置，提出了 一種具有可硫化橡膠組合物制成的彈性部件的密封裝置，該橡膠組合物在羧基丁腈橡膠中 混合有碳黑(例如見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 JP-A-2002-37206
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題然而，通常，用于彈性部件的橡膠根據(jù)潤(rùn)滑狀態(tài)而使摩擦系數(shù)大幅變動(dòng)，并且存在 以下可能性，即，當(dāng)它處于不良潤(rùn)滑狀態(tài)和干燥狀態(tài)中時(shí)，它對(duì)接觸配合部件的表面的粘附 性增加，或者它咬入在接觸配合部件的表面上存在的微細(xì)凹凸中。還存在以下可能性，即由 于橡膠自身具有的粘彈性，造成摩擦系數(shù)突然地變大。鑒于以上，在摩擦系數(shù)突然變大的情 形中，存在以下可能性，即發(fā)生異常磨損，或者由于所謂的粘滑運(yùn)動(dòng)而發(fā)生異常振動(dòng)或者噪 音。結(jié)果，存在以下顧慮，即該密封裝置被嚴(yán)重?fù)p壞，或者它由于噪音或者振動(dòng)而不利地影 響周?chē)h(huán)境。鑒于前面的現(xiàn)有技術(shù)而作出了本發(fā)明。本發(fā)明的課題在于提供一種密封裝置，其 中在該密封裝置中使用的彈性部件的粘附性受到抑制，并且在該密封裝置中滑動(dòng)的部件的 摩擦系數(shù)得以降低。解決問(wèn)題的手段本發(fā)明涉及(1) 一種密封裝置，包含第一部件、相對(duì)于所述第一部件運(yùn)動(dòng)的第二部件，和被固定至第一部件并且相對(duì)于第二部件滑動(dòng)的彈性部件，其特征在于該彈性部件由包含金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子的橡膠組合物形成；(2)如以上在⑴中所述的密封裝置，其中金屬皂是硬脂酸鋰；(3)如以上在⑴或者⑵中所述的密封裝置，其中金屬皂的含量是0.05質(zhì)量％ 以上；(4)如以上在(1)到(3)的任何一項(xiàng)中所述的密封裝置，其中有機(jī)酸酰胺是不飽和 脂肪酸單酰胺；
(5)如以上在(4)中所述的密封裝置，其中不飽和脂肪酸單酰胺是油酸單酰胺；(6)如以上在⑴到(5)的任何一項(xiàng)中所述的密封裝置，其中有機(jī)酸酰胺的含量是 0.5質(zhì)量％以上；(7)如以上在⑴到(6)的任何一項(xiàng)中所述的密封裝置，其中含油粒子是負(fù)載有硅 油的二氧化硅粒子；和(8)如以上在⑴到(7)的任何一項(xiàng)中所述的密封裝置，其中含油粒子的含量是 0.5質(zhì)量％以上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的密封裝置產(chǎn)生的效果使得其中使用的彈性部件的粘附性受到抑制，并且 在該密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)得以降低。


圖1是示出本發(fā)明密封裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖解截面視圖。圖2是當(dāng)由實(shí)施例1中獲得的橡膠組合物制成的樣本的接觸壓力是0. 2MPa并且 油脂已被擦除時(shí)，示出在滑動(dòng)速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的圖。圖3是當(dāng)由實(shí)施例1中獲得的橡膠組合物制成的樣本的接觸壓力是0. 5MPa并且 油脂已被擦除時(shí)，示出在滑動(dòng)速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的圖。圖4是當(dāng)由實(shí)施例1中獲得的橡膠組合物制成的樣本的接觸壓力是1. OMPa并且 油脂已被擦除時(shí)，示出在滑動(dòng)速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的圖。圖5是當(dāng)在實(shí)施例1中獲得的橡膠組合物制成的樣本的接觸壓力是0. 2MPa并且 涂布油脂時(shí)，示出在滑動(dòng)速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的圖。圖6是當(dāng)由實(shí)施例1中獲得的橡膠組合物制成的樣本的接觸壓力是0. 5MPa并且 涂布油脂時(shí)，示出在滑動(dòng)速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的圖。圖7是當(dāng)由實(shí)施例1中獲得的橡膠組合物制成的樣本的接觸壓力是1. OMPa并且 涂布油脂時(shí)，示出在滑動(dòng)速度和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的圖。圖8是示出摩擦系數(shù)隨著由實(shí)施例2中獲得的橡膠組合物制成的樣本的金屬皂含 量而變化的圖。圖9是示出摩擦系數(shù)隨著由實(shí)施例2中獲得的橡膠組合物制成的樣本的有機(jī)酸酰 胺含量而變化的圖。圖10是在由實(shí)施例2中獲得橡膠組合物制成的樣本中聯(lián)合使用金屬皂和有機(jī)酸 酰胺時(shí)，示出摩擦系數(shù)隨著有機(jī)酸酰胺的含量而變化的圖。圖11是示出摩擦系數(shù)隨著由實(shí)施例2中獲得的橡膠組合物制成的樣本的含油粒 子的含量而變化的圖。圖12是在由實(shí)施例2中獲得橡膠組合物制成的樣本中聯(lián)合使用金屬皂和含油粒 子時(shí)，示出摩擦系數(shù)隨著含油粒子的含量而變化的圖。圖13是在由實(shí)施例2中獲得橡膠組合物制成的樣本中聯(lián)合使用有機(jī)酸酰胺和含 油粒子時(shí)，示出摩擦系數(shù)隨著含油粒子的含量而變化的圖。圖14是在由實(shí)施例2中獲得橡膠組合物制成的樣本中聯(lián)合使用金屬皂、有機(jī)酸酰 胺和含油粒子時(shí)，示出摩擦系數(shù)隨著含油粒子的含量而變化的圖。
圖15是示出在實(shí)驗(yàn)例中，在密封裝置的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)扭矩之間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的密封裝置是一種包含第一部件、相對(duì)于所述第一部件運(yùn)動(dòng)的第二部件、 和被固定至第一部件并且相對(duì)于第二部件滑動(dòng)的彈性部件的密封裝置，其特征在于該彈性 部件是由包含金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子的橡膠組合物制成的。圖1是示出本發(fā)明密封裝置的實(shí)施方式的圖解截面視圖。如在圖1中所示，本發(fā) 明的密封裝置被構(gòu)造成包含第一部件1、相對(duì)于所述第一部件1運(yùn)動(dòng)的第二部件2和被固定 至第一部件1并且相對(duì)于第二部件2滑動(dòng)的彈性部件3。第一部件1被形成為環(huán)形，并且是例如通過(guò)使金屬板例如低碳鋼板等經(jīng)受沖裁例 如壓力加工等或者塑性加工而形成的。第一部件1例如設(shè)有外徑側(cè)圓筒部11和內(nèi)側(cè)環(huán)部 12，并且它的截面形狀是基本L形的，外徑側(cè)圓筒部11可以自由地內(nèi)嵌固定至構(gòu)成滾動(dòng)軸 承的外環(huán)相應(yīng)部件(未示出)的端部?jī)?nèi)部周面上，內(nèi)側(cè)環(huán)部12沿著外徑側(cè)圓筒部11的軸 向方向，從內(nèi)端邊緣起以徑向方向向內(nèi)彎曲。第二部件2被形成為環(huán)形并且是例如通過(guò)使得具有優(yōu)良耐腐蝕性的金屬板例如 不銹鋼板等經(jīng)受壓力加工、沖裁加工、塑性加工等而形成的。第二部件2設(shè)有內(nèi)徑側(cè)圓筒部 21和外側(cè)環(huán)部22，并且它的截面形狀是基本L形的，內(nèi)徑側(cè)圓筒部21可自由地外嵌并固定 至構(gòu)成滾動(dòng)軸承的內(nèi)部環(huán)(未示出)的外端部外周面上，外側(cè)環(huán)部22沿著內(nèi)徑側(cè)圓筒部21 的軸向方向，從外端邊緣起以徑向方向向外彎曲。彈性部件3被形成為環(huán)形并且在徑向方向的外側(cè)中設(shè)有第一軸向密封唇31，并且 還在徑向方向的內(nèi)側(cè)中設(shè)有第二軸向密封唇32 ；并且它的基端部33與第一部件1聯(lián)合并 且與其固定。通過(guò)使得第一軸向密封唇31的尖端邊緣34與構(gòu)成第二部件2的外側(cè)環(huán)部22 的內(nèi)側(cè)面形成滑動(dòng)接觸并且還使得第二軸向密封唇32的尖端邊緣35與構(gòu)成第二部件2的 外側(cè)環(huán)部22的內(nèi)側(cè)面形成滑動(dòng)接觸，防止了在內(nèi)封裝的油脂發(fā)生泄漏；并且防止了灰塵、 水、泥漿水等發(fā)生從外部侵入軸承內(nèi)部。而且，當(dāng)?shù)诙S向密封唇32的尖端邊緣35已被磨 損時(shí)，由于第二軸向密封唇32的彈性而使得突出邊緣36與構(gòu)成第二部件2的內(nèi)徑側(cè)圓筒 部21形成滑動(dòng)接觸。本發(fā)明具有一個(gè)重要的特征性特點(diǎn)，要點(diǎn)在于彈性部件3是由包含金屬皂、有機(jī) 酸酰胺和含油粒子的橡膠組合物制成的。鑒于以上，在本發(fā)明中，彈性部件3由前面的橡膠 組合物構(gòu)成，并且金屬皂和有機(jī)酸酰胺與含油粒子聯(lián)合使用；由此顯示出如下的優(yōu)良效果， 艮口，由于利用這種聯(lián)合而產(chǎn)生的協(xié)同效果，使得彈性部件的粘附性受到抑制，并且在該密封 裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)得以顯著地降低。金屬皂的實(shí)例包括如下金屬皂，所述金屬皂包括堿金屬例如鋰、鈉、鉀等，堿土金 屬例如鈣、鍶、鋇等，或者金屬例如鋁、鋅、銅、鉛等。金屬皂的具體實(shí)例包括具有12到24個(gè)碳原子并可以有羥基的脂族單羧酸的堿金 屬鹽、堿土金屬鹽或者鋁鹽；具有12到24個(gè)碳原子并可以具有羥基的脂族單羧酸和具有2 到11個(gè)碳原子 的脂族單羧酸的鈣絡(luò)鹽；具有12到24個(gè)碳原子的脂族單羧酸和具有7到24 個(gè)碳原子的芳香族單羧酸的鋁絡(luò)鹽；具有12到24個(gè)碳原子并可以有羥基的脂族單羧酸并 且至少一個(gè)成員選自具有2到12個(gè)碳原子的脂族二羧酸或者其二酯、具有7到24個(gè)碳原子的芳香族單羧酸或者其酯、磷酸酯和硼酸酯的鋰絡(luò)鹽；等等。然而，不應(yīng)該理解為本發(fā)明 限于這些例示材料。合適的金屬皂的實(shí)例包括鋰金屬皂例如硬脂酸鋰、山崳酸鋰、12-羥基硬脂酸鋰 等；鈣金屬皂例如月桂酸鈣、硬脂酸鈣、12-羥基硬脂酸鈣等；鋅皂例如月桂酸鋅、硬脂酸 鋅、山崳酸鋅等；鋇皂例如硬脂酸鋇等；鎂皂例如硬脂酸鎂、山崳酸鎂、12-羥基硬脂酸鎂 等；等等。在這些當(dāng)中，從抑制彈性部件的粘附性和降低摩擦系數(shù)的觀點(diǎn)而言，鋰金屬皂是 優(yōu)選的，并且硬脂酸鋰是更加優(yōu)選的。從抑制彈性部件的粘附性和降低在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)這一觀點(diǎn) 來(lái)看，金屬皂在橡膠組合物中的含量?jī)?yōu)選是0. 05質(zhì)量％以上，并且更加優(yōu)選0. 1質(zhì)量％以 上。但當(dāng)金屬皂在橡膠組合物中的含量太大時(shí)，不能預(yù)期顯著的效果增強(qiáng)，反而經(jīng)濟(jì)性趨向 于被顯著降低；因此，金屬皂在橡膠組合物中的含量?jī)?yōu)選不超過(guò)5質(zhì)量％，更加優(yōu)選不超過(guò) 3質(zhì)量％，并且進(jìn)一步優(yōu)選不超過(guò)2質(zhì)量％。有機(jī)酸酰胺的實(shí)例包括不飽和脂肪酸單酰胺例如油酸單酰胺等；飽和脂肪酸雙酰 胺例如亞乙基雙硬脂酸酰胺等；取代酰胺例如N-硬脂酰基芥酸酰胺等；等等。在這些當(dāng)中， 從抑制彈性部件的粘附性和降低摩擦系數(shù)的觀點(diǎn)而言，不飽和脂肪酸單酰胺是優(yōu)選的，并 且油酸單酰胺是更加優(yōu)選的。從抑制彈性部件的粘附性和降低在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)這一觀點(diǎn) 來(lái)看，有機(jī)酸酰胺在橡膠組合物中的含量?jī)?yōu)選為0. 5質(zhì)量％以上，并且更加優(yōu)選1質(zhì)量％以 上。但當(dāng)有機(jī)酸酰胺在橡膠組合物中的含量太大時(shí)，不能預(yù)期顯著的效果增強(qiáng)，反而經(jīng)濟(jì)性 趨向于被顯著降低；因此，有機(jī)酸酰胺在橡膠組合物中的含量?jī)?yōu)選不超過(guò)5質(zhì)量％，更加優(yōu) 選不超過(guò)3質(zhì)量％，并且進(jìn)一步優(yōu)選不超過(guò)2質(zhì)量％。含油粒子的實(shí)例包括負(fù)載有硅油的二氧化硅粒子等等。從抑制彈性部件的粘附性 和降低在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)這一觀點(diǎn)來(lái)看，二氧化硅粒子的粒度優(yōu)選地在 從10到300μπι的范圍內(nèi)。作為硅油，二甲基聚硅氧烷是優(yōu)選的。從抑制彈性部件的粘附 性和降低在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)這一觀點(diǎn)來(lái)看，二甲基聚硅氧烷在25°C的運(yùn) 動(dòng)粘度優(yōu)選從10，000到100，OOOcs,并且更加優(yōu)選從30，000到80，OOOcs0從抑制彈性部 件的粘附性和降低在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)這一觀點(diǎn)來(lái)看，硅油在負(fù)載有硅油 的二氧化硅粒子中的含量?jī)?yōu)選為30到70質(zhì)量％，并且更加優(yōu)選50到65質(zhì)量％。負(fù)載有二甲基聚硅氧烷的二氧化硅易于商業(yè)獲得，并且其代表性實(shí)例包括商品 名T0RAYFIL F-202,由 Dow Corning Toray 有限公司制造；等等。從抑制彈性部件的粘附性和降低在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)這一觀點(diǎn) 來(lái)看，含油粒子在橡膠組合物中的含量?jī)?yōu)選是0. 5質(zhì)量％以上，更加優(yōu)選1質(zhì)量％以上，并 且進(jìn)一步優(yōu)選2質(zhì)量％以上。但當(dāng)含油粒子在橡膠組合物中的含量太大時(shí)，不能預(yù)期顯著 的效果增強(qiáng)，反而經(jīng)濟(jì)性趨向于顯著降低；因此，含油粒子在橡膠組合物中的含量?jī)?yōu)選不超 過(guò)10質(zhì)量％，更加優(yōu)選不超過(guò)5質(zhì)量％，并且進(jìn)一步優(yōu)選不超過(guò)4質(zhì)量％。用于橡膠組合物的橡膠成分的實(shí)例包括丁腈橡膠( NBR)、氫化丁腈橡膠(HNBR)、 異戊二烯橡膠(IR)、丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、氯丁二烯橡膠(CR)、丙烯酸橡膠 (ACM)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM)等等。在這些當(dāng)中，丁腈橡膠(NBR)是優(yōu)選的。通過(guò)加熱橡膠成分、金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子以熔化橡膠成分并且將混合物混煉使得具有均勻的組成，獲得了橡膠組合物。在本發(fā)明的目的不受妨礙的范圍內(nèi)，根據(jù)需要，橡膠組合物可以與適量的添加劑 混合，例如填料、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、硫化促進(jìn)助劑、防老化劑、增強(qiáng)劑、增塑劑、偶聯(lián)劑、力口 工助劑、導(dǎo)電性賦予劑、磨損改進(jìn)劑等?？赏ㄟ^(guò)在形狀與彈性部件的形狀對(duì)應(yīng)的成形模具內(nèi)填充經(jīng)混煉的橡膠組合物并 且使其硫化和壓縮成形，而形成彈性部件。如此獲得的彈性部件由前面的橡膠組合物構(gòu)成，并且因此，它產(chǎn)生了用于抑制粘 附性和降低在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)的優(yōu)良效果。結(jié)果，由于使用該彈性部件的本發(fā)明密封裝置其彈性部件的粘附性受到抑制并且 在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)得以降低這一事實(shí)，因此它能夠合適地被用于例如用 于支撐汽車(chē)車(chē)輪的車(chē)輪軸承等。實(shí)施例 接下來(lái)，參考以下實(shí)施例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，但是不應(yīng)該理解為本發(fā)明限于 這些實(shí)施例。實(shí)施例1在實(shí)施例1中使用的添加劑的細(xì)節(jié)顯示在下表1中。
形狀，由此制備樣本。作為對(duì)照試驗(yàn)，在No.7樣本中，制備其中未使用添加劑的樣本[100 質(zhì)量份的NBR[包含二氧化硅基添加劑(非含油粒子)和硫化劑]]。摩擦系數(shù)作為每一個(gè)樣本的物理性質(zhì)，在以下方法中檢查。1.測(cè)量裝置由Rhesca Corporation制造的銷盤(pán)試驗(yàn)器(銷SUJ20 5，尖端R = 5，盤(pán)橡膠樣 本)，摩擦試驗(yàn)儀(fraction player)(在向銷施加載荷并且靠著盤(pán)擠壓它時(shí)將被旋轉(zhuǎn))2.測(cè)量模式單向旋轉(zhuǎn)(在300秒之后)3.測(cè)量溫度25°C
4.在滑動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑劑(1)在盤(pán)上以5mm的厚度涂布油脂[商品名MULTEMP SRL,由Kyodo Yushi有限 公司制造(增粘劑鋰皂，基油酯油)]，并且在經(jīng)過(guò)24小時(shí)之后，擦除油脂，隨后測(cè)量(薄 油脂膜在表面上形成并且滲透到橡膠組合物中)。(2)在盤(pán)上以5mm的厚度涂布油脂[商品名MULTEMP SRL,由Kyodo Yushi有限 公司制造(增粘劑鋰皂，基油酯油)]，并且在經(jīng)過(guò)24小時(shí)之后，在油脂涂布狀態(tài)中執(zhí)行 測(cè)量(當(dāng)使得盤(pán)與銷形成接觸并且旋轉(zhuǎn)時(shí)，油脂被排斥到接觸部的周?chē)?。5.接觸壓力(1)0. 2MPa(2) 0. 5MPa(3) 1. OMPa利用接觸壓力根據(jù)測(cè)定用所施加載荷的導(dǎo)出方法執(zhí)行測(cè)量。根據(jù)以下等式(赫茲 (Hertz' s)接觸方程)計(jì)算所施加的載荷W。 這里，1/R=;并且ζ/Ε = (I-V12)/E1+(I-V22) /E2O在前面的各等式中，R1代表銷尖端的半徑(m) :5. OX 10_3 ;R2代表橡膠薄片接觸部 的半徑(m)(接觸面的垂直方向)⑴屯代表銷的彈性模量(Pa) 2. 06X1011 ;E2代表每一 種橡膠材料的彈性模量(Pa)(根據(jù)基礎(chǔ)橡膠材料的數(shù)值計(jì)算)11. 2Mpa ;Vl代表銷的泊松 比；0.28巧2代表每一種橡膠材料的泊松比0.50;并且P/S(Pa)代表平均接觸壓力(實(shí)際 測(cè)量的接觸壓力)。在以下表2到7和圖2到7中示出在每一個(gè)接觸壓力下擦除油脂或者涂布油脂得 到的摩擦系數(shù)。實(shí)施例2NBR[包含碳黑和石墨]被用作橡膠成分；硬脂酸鋰[產(chǎn)品號(hào)S-7000，由Sakai Chemical Industry有限公司制造]被用作金屬皂；純化的油酸酰胺[商品名=DIAMID 0-200，由Nippon Kasei Chemical有限公司制造]被用作有機(jī)酸酰胺；并且負(fù)載有二甲基 硅油(負(fù)載有二甲基聚硅氧烷)的二氧化硅(有機(jī)硅化合物)[商品名T0RAYFIL F-202,由 DowCorning Toray有限公司制造(油含量50到65質(zhì)量％，油運(yùn)動(dòng)粘度大約60，OOOcs， 粒度10到100 μ m)]被用作含油粒子。以表8所示的量分別混煉橡膠成分、金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子，并且所獲得 的橡膠組合物在伴隨加熱下經(jīng)受硫化并壓縮成形為規(guī)定形狀，由此制備樣本。作為每一個(gè) 樣本的物理性質(zhì)，根據(jù)以下方法檢查摩擦系數(shù)。還在表8中示出結(jié)果。1.測(cè)量單元環(huán)盤(pán)試驗(yàn)器2.滑動(dòng)速度0. lm/s3.環(huán)橡膠樣本，內(nèi)徑20mm，外徑23mm4.盤(pán)不銹鋼制5.油脂[商品名:RAREMAX AF-I,由 Kyodo YushiCo.，Ltd.制造(增粘劑脲化 合物，基油礦物油)6.接觸壓力lMPa
7.測(cè)量溫度25°C，自然升溫在盤(pán)上以5mm的厚度涂布油脂，并且在經(jīng)過(guò)24小時(shí)之后進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量時(shí)，當(dāng) 使得環(huán)與盤(pán)形成接觸并且旋轉(zhuǎn)時(shí)，油脂被排斥到接觸部的周?chē)１? 通過(guò)對(duì)表8所示結(jié)果的分析，理解到以下方面。(1)根據(jù)No. 11到17樣本的結(jié)果能夠掌握摩擦系數(shù)隨著金屬皂含量的變化。該變 化被示于圖8中。如在圖8中所示，理解到當(dāng)在橡膠組合物中不包含金屬皂時(shí)，摩擦系數(shù)是0.80。在 另一方面，理解到在橡膠組合物中包含金屬皂的情形中(圖8中的No. 1線)，摩擦系數(shù)被降 低為大約0. 72。(2)根據(jù)No. 11和18到23樣本的結(jié)果能夠掌握摩擦系數(shù)隨著有機(jī)酸酰胺的含量 的變化。該變化被示于圖9中。如在圖9中所示，理解到當(dāng)在橡膠組合物中不包含有機(jī)酸酰胺時(shí)，摩擦系數(shù)是 0.80。在另一方面，理解到在于橡膠組合物中包含有機(jī)酸酰胺的情形中(圖9中的No. 2 線)，摩擦系數(shù)被降低為大約0. 72。(3)根據(jù)No. 12和24到29樣本的結(jié)果能夠掌握當(dāng)聯(lián)合使用金屬皂和有機(jī)酸酰胺、并且在使得金屬皂的含量恒定地為0.1質(zhì)量％時(shí)改變有機(jī)酸酰胺的含量時(shí)摩擦系數(shù)的變 化。該變化被示于圖10中。如在圖10中所示，理解到在單獨(dú)地使用有機(jī)酸酰胺的情形中(圖10中的黑色三 角形標(biāo)記)，摩擦系數(shù)被降低為大約0. 72，而在進(jìn)一步包含金屬皂、從而聯(lián)合使用金屬皂和 有機(jī)酸酰胺的情形中(圖10中的黑色圓標(biāo)記)，摩擦系數(shù)能夠被降低為大約0. 63。
(4)根據(jù)No. 11和30到35樣本的結(jié)果能夠掌握摩擦系數(shù)隨著含油粒子含量的變 化。該變化被示于圖11中。如在圖11中所示，理解到當(dāng)在橡膠組合物中不包含含油粒子時(shí)，摩擦系數(shù)是 0. 80。在另一方面，理解到在于橡膠組合物中包含含油粒子的情形中(圖11中的No. 7線)， 摩擦系數(shù)被降低為大約0. 72。(5)根據(jù)No. 12和36到41樣本的結(jié)果能夠掌握當(dāng)聯(lián)合使用金屬皂和含油粒子、并 且在使得金屬皂的含量恒定地為0. 質(zhì)量時(shí)改變含油粒子的含量時(shí)摩擦系數(shù)的變化。該 變化被示于圖12中。如在圖12中所示，理解到在單獨(dú)地使用含油粒子的情形中(圖12中的黑色正方 形標(biāo)記)，摩擦系數(shù)被降低為大約0. 72，而在進(jìn)一步包含金屬皂、從而聯(lián)合使用金屬皂和含 油粒子的情形中(圖12中的黑色矩形標(biāo)記)，摩擦系數(shù)能夠被降低為大約0. 63。(6)根據(jù)No. 21和42到47樣本的結(jié)果能夠掌握當(dāng)聯(lián)合使用有機(jī)酸酰胺和含油粒 子、并且在使得有機(jī)酸酰胺的含量恒定地為1.0質(zhì)量％時(shí)改變含油粒子的含量時(shí)摩擦系數(shù) 的變化。該變化被示于圖13中。如在圖13中所示，理解到在單獨(dú)地使用有機(jī)酸酰胺的情形中(圖13中的黑色正 方形標(biāo)記)，摩擦系數(shù)被降低為大約0. 72，而在進(jìn)一步包含含油粒子、從而聯(lián)合使用有機(jī)酸 酰胺和含油粒子的情形中(圖13中的黑色矩形標(biāo)記)，摩擦系數(shù)能夠被降低為大約0. 67。(7)根據(jù)No. 27和48到53樣本的結(jié)果能夠掌握當(dāng)聯(lián)合使用金屬皂、有機(jī)酸酰胺和 含油粒子、并且在使得金屬皂的含量恒定地為0. 1質(zhì)量％并且還使得有機(jī)酸酰胺的含量恒 定地為質(zhì)量％ ι. O時(shí)改變含油粒子的含量時(shí)摩擦系數(shù)的變化。該變化被示于圖14中。如在圖14中所示，理解到在單獨(dú)地使用含油粒子的情形中(圖14中的黑色正方 形標(biāo)記)，摩擦系數(shù)被降低為大約0. 72，而在進(jìn)一步包含金屬皂和有機(jī)酸酰胺、從而聯(lián)合使 用金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子的情形中(圖14中的黑色矩形標(biāo)記)，摩擦系數(shù)能夠被顯 著地降低為不超過(guò)大約0. 40。根據(jù)前面的結(jié)果，理解到以下方面。在金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子中的任一種均不包含在橡膠組合物中的情形 中，樣本的摩擦系數(shù)是0. 80。在另一方面，理解到在橡膠組合物中包含金屬皂的情形中(摩擦系數(shù)大約 0. 72)，樣本的摩擦系數(shù)能夠降低大約0.08 ；在橡膠組合物中包含有機(jī)酸酰胺的情形中(摩 擦系數(shù)大約0. 72)，樣本的摩擦系數(shù)能夠降低大約0. 08 ；并且在橡膠組合物中包含含油粒 子的情形中(摩擦系數(shù)大約0. 72)，樣本的摩擦系數(shù)能夠降低大約0. 08。鑒于這些事實(shí)，可預(yù)期到在聯(lián)合使用金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子的情形中，與 金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子中的任一種均不包含在橡膠組合物中的情形相比，摩擦系 數(shù)能夠降低大約0. 24。
在另一方面，事實(shí)上，在聯(lián)合使用金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子的情形中，摩擦 系數(shù)變?yōu)榇蠹s0. 40，并因此理解到，與金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子中的任一種均不包含 在橡膠組合物中的情形相比，摩擦系數(shù)能夠大幅降低0. 40。從這個(gè)事實(shí)顯然看出，在本發(fā)明中，包括金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子的三種成 分被聯(lián)合使用，由于這些成分的聯(lián)合使用帶來(lái)的協(xié)同效果，使得與預(yù)測(cè)的結(jié)果相比，摩擦系 數(shù)能夠被更顯著地降低。
鑒于以上，本發(fā)明的密封裝置由聯(lián)合使用包括金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子三 種成分的橡膠組合物構(gòu)成，并且摩擦系數(shù)能夠被顯著地降低，因此其能夠合適地被用于例 如用來(lái)支撐汽車(chē)車(chē)輪等的車(chē)輪軸承。實(shí)驗(yàn)例作為實(shí)驗(yàn)例，96. 9質(zhì)量份的NBR[包含碳黑和石墨]作為橡膠成分、0. 1質(zhì)量份的 硬脂酸鋰[產(chǎn)品號(hào)S-7000，由Sakai Chemical Industry有限公司制造]作為金屬皂；1. 0 質(zhì)量份的純化的油酸酰胺[商品名DIAMID 0-200，由Nippon Kasei Chemical有限公司制 造]作為有機(jī)酸酰胺，和2.0質(zhì)量份的負(fù)載有二甲基硅油(負(fù)載有二甲基聚硅氧烷)的二 氧化硅(有機(jī)硅化合物)[商品名T0RAYFIL F-202,由Dow CorningToray有限公司制造 (油含量50到65質(zhì)量％，油運(yùn)動(dòng)粘度大約60，OOOcs，粒度10到100 μ m)]作為含油粒 子，將它們混煉以獲得橡膠組合物，對(duì)應(yīng)于實(shí)施例2的#52號(hào)樣本的橡膠組合物。通過(guò)使用如此獲得的橡膠組合物，利用伴隨加熱的硫化和壓縮成形，與圖1所示 第一部件1 一起形成具有圖1所示形狀的彈性部件(密封部件)3，并且已經(jīng)形成并且被固 定至第一部件1的彈性部件(密封部件)3與第二部件2嵌合，從而制備密封裝置。而且，使用與實(shí)施例2的#11號(hào)樣本的橡膠組合物對(duì)應(yīng)的NBR[含有碳黑和石墨] (其為現(xiàn)有橡膠)作為橡膠成分，用于比較的目的。通過(guò)使用所述NBR，利用伴隨加熱的硫 化和壓縮成形，與圖1所示的第一部件1一起形成具有圖1所示形狀的彈性部件(密封部 件)3，并且已經(jīng)形成并且被固定至第一部件1的彈性部件(密封部件)3與第二部件2嵌 合，從而制備密封裝置。通過(guò)使用這些密封裝置中的每一個(gè)，將油脂[商品名RAREMAXAF_1，由Kyodo Yushi有限公司制造(增粘劑脲化合物，基油礦物油)]封裝于第一軸向密封唇31和第 二軸向密封唇32之間，從而使得每一個(gè)唇與外側(cè)環(huán)部22的內(nèi)側(cè)面形成滑動(dòng)接觸；在密封裝 置的使用狀態(tài)中軸向干涉是0.6mm的狀態(tài)中(其中第一軸向密封唇31的尖端邊緣34和第 二軸向唇32的尖端邊緣35從與外側(cè)環(huán)部22的內(nèi)側(cè)面接觸的狀態(tài)移動(dòng)，使得在內(nèi)側(cè)環(huán)部12 和外側(cè)環(huán)部22之間的軸向上的間隙接近0. 6mm的狀態(tài))，第二部件2以多個(gè)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速 度(mm O相對(duì)于第一部件1旋轉(zhuǎn)；并且此時(shí)，測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩(mN -m)。結(jié)果示于表9和圖15 中。表9 根據(jù)表9和圖15所示的結(jié)果，理解到在使用實(shí)施例2的No. 52樣本的橡膠組合物 的情形中，與現(xiàn)有的橡膠相比，密封裝置的旋轉(zhuǎn)扭矩能夠被顯著地降低。工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種密封裝置，其中在密封裝置中使用的彈性部件的粘附 性受到抑制，并且在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)得以降低。
權(quán)利要求
一種密封裝置，其包含第一部件、相對(duì)于所述第一部件運(yùn)動(dòng)的第二部件，和被固定至所述第一部件并且相對(duì)于所述第二部件滑動(dòng)的彈性部件，其特征在于所述彈性部件是由包含金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子的橡膠組合物制成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其中所述金屬皂是硬脂酸鋰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密封裝置，其中所述金屬皂的含量是0.05質(zhì)量％以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的密封裝置，其中所述有機(jī)酸酰胺是不飽和脂肪酸單酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的密封裝置，其中所述不飽和脂肪酸單酰胺是油酸單酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的密封裝置，其中所述有機(jī)酸酰胺的含量是0.5 質(zhì)量％以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的密封裝置，其中所述含油粒子是負(fù)載有硅油的二氧化硅粒子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的密封裝置，其中所述含油粒子的含量是0.5質(zhì)量％以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種密封裝置，其中用于密封裝置的彈性部件的粘附性受到抑制，并且在密封裝置中滑動(dòng)的部件的摩擦系數(shù)得以降低。一種密封裝置包含第一部件1、相對(duì)于所述第一部件運(yùn)動(dòng)的第二部件2，和固定至第一部件1并且相對(duì)于第二部件2滑動(dòng)的彈性部件3，并且其特征在于彈性部件3是由包含金屬皂、有機(jī)酸酰胺和含油粒子的橡膠組合物制成的。
文檔編號(hào)C08K9/06GK101868661SQ200880117098
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者並良英治, 多田篤人, 尾崎大輔, 山本和俊, 滿丸道敏, 田幡正裕 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特;光洋密封技術(shù)株式會(huì)社