密封環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和與對象材料的適合性、即使在極低油壓下也能夠有效地防止油的泄漏并且滑動特性優(yōu)良的密封環(huán)，利用樹脂組合物來制造密封環(huán)，該樹脂組合物含有(A)聚鄰苯二甲酰胺以及(B)選自彈性體、交聯(lián)橡膠和動態(tài)交聯(lián)樹脂中的至少一種。樹脂組合物中也可以進(jìn)一步添加(C)選自碳纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維、鈦酸鉀纖維、硼纖維、碳化硅纖維、碳納米管、蒙脫土、膨潤土、滑石、云母、云母、二硫化鉬、玻璃珠、石墨、富勒烯、無煙炭粉末、氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、鈦酸鉀、氮化硼及PTFE粉末中的至少一種填充材料。
【專利說明】密封環(huán)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及密封環(huán)，更詳細(xì)而言，本發(fā)明涉及安裝于汽車的自動變速器(Automatic Transmission,以下稱為“AT”)等中的密封環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]AT中，密封環(huán)安裝在設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸的外周面的分離的位置的兩個(gè)環(huán)槽中。密封環(huán)的外周面與收納離合踏板、制動踏板的殼體的內(nèi)周面滑動接觸，由兩密封環(huán)中的一個(gè)密封環(huán)的受壓側(cè)面和內(nèi)周面接受從設(shè)置在兩環(huán)槽之間的油路供給的工作油(AutomaticTransmission Fluid,以下稱為“ATF”)，由相反側(cè)的接觸側(cè)面和外周面對環(huán)槽的側(cè)面和殼體內(nèi)周面進(jìn)行密封。
[0003]近年來，對汽車的低燃料效率化及低成本化的市場要求變高，對AT用密封環(huán)也要求進(jìn)一步的低摩擦力化、高密封性能及低成本化。為了實(shí)現(xiàn)低摩擦力化，認(rèn)為不僅要使用油中的摩擦系數(shù)低的材料，而且使用容易形成油膜的密封環(huán)形狀是有效的。因此，作為密封環(huán)用材料，期望能夠注射成形的成形性優(yōu)良的樹脂材料。
[0004]另外，為了降低由汽車起步時(shí)的漏油引起的能量損失，要求即使在極低油壓下也能夠防止ATF的泄漏的密封特性優(yōu)良的材料。另外，近年來，作為汽車部件的輕量化的一個(gè)環(huán)節(jié)，AT的旋轉(zhuǎn)軸、殼體也進(jìn)行從鐵基材料向鋁合金材料的轉(zhuǎn)換。因此，密封環(huán)期望由與鋁合金材料的相容性良好的材料構(gòu)成。
[0005]在以往的鐵基材料的旋轉(zhuǎn)軸、殼體中，使用鑄鐵或聚四氟乙烯(PolytetrafluoroethyIene,以下稱為“PTFE”)制的密封環(huán)。但是，伴隨著旋轉(zhuǎn)軸、殼體的向鋁合金材料的轉(zhuǎn)換，密封環(huán)材料也采用與鋁合金的相容性比PTFE良好的聚酰亞胺(Polyimide,以下稱為 “PI ”)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone,以下稱為 “PEEK”)、聚酸胺酰亞胺(polyamide-1mide,以下稱為“PAI”)、聚苯硫醚(Polyphenylenesulfide,以下稱為“PPS”)。
[0006]在這些樹脂材料中添加有纖維狀填充材料等的密封環(huán)具有優(yōu)良的耐熱性及滑動特性，但為了進(jìn)一步的高性能化，提出了多種樹脂組合物。例如，在專利文獻(xiàn)I中，提出了一種由以PPS樹脂為代表的聚芳硫醚(以下稱為“PAS”)樹脂、熱塑性彈性體、芳香族馬來酰亞胺及二硫化鑰等構(gòu)成的樹脂組合物作為滑動材料。專利文獻(xiàn)I的樹脂組合物顯示出如下效果:不會損害PAS樹脂原有的機(jī)械特性、耐熱性、耐化學(xué)品性及電絕緣性等，具有良好的耐沖擊性、拉伸性及撓性,并且發(fā)揮優(yōu)良的滑動特性。
[0007]另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了由聚酰胺(以下稱為“PA”)樹脂和重量平均粒徑為I~500nm的橡膠或彈性體構(gòu)成的樹脂組合物。記載了:對于該樹脂材料而言，機(jī)械物性及摩擦特性、磨損特性等滑動特性優(yōu)良，因此可以適合作為滑動構(gòu)件使用。
[0008]在專利文獻(xiàn)I的材料中，通過添加彈性體，PPS的脆性得到改善，因此,在應(yīng)用于密封環(huán)的情況下，能夠得到優(yōu)良的機(jī)械特性和滑動特性。但是，由于PPS是硬質(zhì)材料，因此與對象材料的適合性(密合性)存在極限，在極低油壓下難以防止ATF的泄漏。通過使彈性體添加量增加而對樹脂材料賦予柔軟性，能夠使適合性提高。但是，配合大量的彈性體時(shí)，會產(chǎn)生材料強(qiáng)度下降、在混合時(shí)或成形時(shí)彈性體熱解而產(chǎn)生氣體等問題，因此添加量存在極限。另外，對于專利文獻(xiàn)I中記載的由硬質(zhì)材料構(gòu)成的密封環(huán)而言，可能會因存在于油中的切削粉等異物(污染物質(zhì))的咬入而引起磨料磨損。
[0009]另一方面，專利文獻(xiàn)2的材料以柔軟的聚酰胺(Polyamide，以下稱為“PA”)為基質(zhì)，因此與對象材料的適合性優(yōu)良，在極低油壓下也能夠發(fā)揮優(yōu)良的密封特性。另外認(rèn)為，通過將油中的切削粉等異物包入柔軟的密封環(huán)材料中，也能夠防止磨料磨損的發(fā)生。另外，PA具有自潤滑性，因此滑動特性也優(yōu)良。但是，一般而言，與PPS及PEEK等相比，PA類材料的吸水性高，因吸水而引起體積膨脹，因此難以應(yīng)用于要求嚴(yán)格的尺寸精度的AT用密封環(huán)。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特開平6-80875號公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-119581號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明所要解決的問題
[0015]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和與對象材料的適合性、即使在極低油壓下也能夠有效地防止漏油并且滑動特性優(yōu)良的密封環(huán)。
[0016]用于解決問題的方法
[0017]鑒于上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于含有(A)聚鄰苯二甲酰胺(Poly (phthalamide)，以下稱為“PPA”)以及(B)彈性體、交聯(lián)橡膠及動態(tài)交聯(lián)樹脂中的至少一種(以下稱為“彈性體等”)的樹脂組合物而言，吸水性低，能夠得到優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，并且柔軟且與對象材料的適合性優(yōu)良，且在油中的摩擦系數(shù)低，因此，由該樹脂組合物構(gòu)成的密封環(huán)能夠?qū)崿F(xiàn)高密封性能及低摩擦力，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的密封環(huán)的特征在于由樹脂組合物構(gòu)成，所述樹脂組合物含有(A)聚鄰苯二甲酰胺以及(B)彈性體、交聯(lián)橡膠及動態(tài)交聯(lián)樹脂中的至少一種。
[0018]發(fā)明效果
[0019]含有PPA及彈性體等的本發(fā)明的密封環(huán)的吸水性低，因此得到優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明的密封環(huán)由柔軟的材料構(gòu)成，因此與對象材料的適合性優(yōu)良，即使在低油壓下也能與對象材料密接，即使在極低油壓下也能夠有效地防止漏油。因此，在安裝在AT中的情況下，能夠?qū)⑵鸩綍r(shí)的能量損失抑制為最小限度。另外，本發(fā)明的密封環(huán)含有具有自潤滑性的PPA，在油中的摩擦系數(shù)μ低，因此能得到優(yōu)良的滑動特性。另外，對于本發(fā)明的密封環(huán)而言，通過將切削粉等異物包入柔軟的密封環(huán)材料中，能夠防止磨料磨損的發(fā)生，從而減少對象材料的磨損。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示摩擦力及漏油量測定裝置的概略圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021 ] 以下，對本發(fā)明的密封環(huán)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]本發(fā)明的密封環(huán)由含有PPA及彈性體等的混合物構(gòu)成。在本發(fā)明中，PPA與彈性體等的混合方法沒有特別限定，考慮生產(chǎn)率等時(shí)，優(yōu)選機(jī)械混合。作為機(jī)械混合法，通常進(jìn)行使用輥式混煉機(jī)、擠壓成形機(jī)等強(qiáng)力的混合機(jī)的熔融混合。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用通過這種制法得到的聚合物合金。
[0023]在考慮樹脂材料的硬度及彈性模量時(shí)，本發(fā)明的密封環(huán)中的PPA與彈性體等的混合比(質(zhì)量)優(yōu)選為2:8~8:2。通過將PPA與彈性體等的混合比設(shè)定為上述范圍，能夠得到與對象材料的適合性優(yōu)良、吸水性低的樹脂材料，因此，密封環(huán)在極低油壓下的密封特性進(jìn)一步提高。PPA與彈性體等的混合比更優(yōu)選為7:3~5:5。
[0024]作為本發(fā)明中使用的PPA，可以使用:聚間苯二甲酰己二胺(尼龍61)、聚對苯二甲酰己二胺(尼龍6T)、聚對苯二甲酰己二胺/聚間苯二甲酰己二胺共聚物(尼龍6T/6I)、聚己內(nèi)酰胺/聚對苯二甲酰己二胺共聚物(尼龍6/6T)、聚己內(nèi)酰胺/聚間苯二甲酰己二胺共聚物(尼龍6/61)、聚己二酰己二胺/聚對苯二甲酰己二胺共聚物(尼龍66/6T)、聚己二酰己二胺/聚間苯二甲酰己二胺共聚物(尼龍66/61)、聚對苯二甲酰三甲基己二胺(尼龍TMDT)、聚對苯二甲酰壬二胺(尼龍9T)，聚對苯二甲酰十一碳二胺(尼龍11T)，聚對苯二甲酰-2-甲基戊二胺(尼龍M5T)，聚間苯二甲酰-2-甲基戊二胺(尼龍M5I)，聚對苯二甲酰己二胺/聚對苯二甲酰-2-甲基戊二胺共聚物(尼龍6T/M5T)等。這些PPA可以單獨(dú)使用，也可以混合使用兩種以上。
[0025]在上述PPA中，從吸水性低的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選尼龍9T，考慮滑動特性時(shí)，優(yōu)選尼龍6T/61、尼龍 6T/M5T。
[0026]作為PPA的市售品，可以列舉:蘇威先進(jìn)聚合物株式會社制7 ? r ^ U 7夕；^7 ^ K (ET-1001)、杜邦株式會社制吁^ r ^ (HTNFE18502)、株式會社可樂麗制'7'工木^夕(N1001A)、三井化學(xué)株式會社制7 — > > (AE4200)等。
[0027]本發(fā)明的密封環(huán)通過將PPA與彈性體、交聯(lián)橡膠和動態(tài)交聯(lián)樹脂中的至少一種混合而得到。本發(fā)明中使用的彈性體沒有特別限定，優(yōu)選使用以下的熱塑性彈性體等。彈性體的熔點(diǎn)優(yōu)選與混合的PPA的熔點(diǎn)接近，優(yōu)選為200°C以上。另外，分解溫度優(yōu)選為320°C以上，維卡軟化點(diǎn)優(yōu)選為125°C以上，表面硬度(肖氏硬度A)優(yōu)選為80以下，彈性模量優(yōu)選為300MPa以下。通過使用這種熱塑性彈性體，在混合后也不會損害熱物性，能夠得到柔軟且滑動性優(yōu)良的聚合物合金。
[0028]作為熱塑性彈性體，可以列舉:聚酯類彈性體、聚烯烴類彈性體、含氟彈性體、有機(jī)硅類彈性體、丁二烯類彈性體、聚酰胺類彈性體、聚苯乙烯類彈性體、氨基甲酸酯類彈性體等。這些彈性體可以使用一種，也可以混合使用兩種以上。上述彈性體中，從注射成形性及耐熱性優(yōu)良的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選聚酯類彈性體及聚酰胺類彈性體。
[0029]作為聚酯類彈性體的市售品，可以列舉:東麗杜邦株式會社制“〃 ^卜 > >”、東洋紡織株式會社制“~> - > > ”及三菱化學(xué)株式會社制“ 71 7 口 4 ”等，作為聚酰胺類彈性體的市售品，可以列舉=ARKEMA公司制“~^ >”、宇部興產(chǎn)株式會社制“UBESTAXPA”等。
[0030]也可以添加交聯(lián)橡膠來代替彈性體或者將其與彈性體一起添加。作為交聯(lián)橡膠，可以列舉:天然橡膠、合成異戊二烯橡膠(IR)、含氟橡膠、丁二烯橡膠(BR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、氯丁橡膠(CR)、丙烯腈-丁二烯共聚橡膠(NBR)、丁基橡膠(IIR)、鹵化丁基橡膠、氨基甲酸酯橡膠、有機(jī)硅橡膠等。這些交聯(lián)橡膠可以使用一種，也可以混合使用兩種以上。
[0031]也可以添加動態(tài)交聯(lián)樹脂來代替彈性體及交聯(lián)橡膠，或者將其與彈性體、交聯(lián)橡膠一起添加。動態(tài)交聯(lián)樹脂具有在熱塑性樹脂相中分散有交聯(lián)橡膠相的結(jié)構(gòu)。動態(tài)交聯(lián)樹脂中使用的熱塑性樹脂沒有特別限定，可以列舉聚酯、聚酰胺(PA)等。另一方面，橡膠沒有特別限定，可以列舉例如:天然橡膠、順-1，4-聚異戊二烯、高順聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠、乙烯-丙烯橡膠(EPM)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)、氯丁橡膠、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠、丙烯酸類橡膠等。
[0032]動態(tài)交聯(lián)樹脂可以通過公知的方法來進(jìn)行制造。例如，預(yù)先在未交聯(lián)的橡膠成分中混合交聯(lián)劑，使用雙螺桿擠出機(jī)將熱塑性樹脂成分和未交聯(lián)的橡膠成分熔融混煉，由此，能夠同時(shí)進(jìn)行橡膠成分的分散和交聯(lián)。這種動態(tài)交聯(lián)樹脂可以以市售品的形式獲得。例如，作為在聚酯樹脂中分散有丙烯酸類橡膠的動態(tài)交聯(lián)樹脂的市售品，可以列舉:杜邦株式會社制“ETPV”、日油株式會社制“V 7 7.口 4 ”等。另外，作為在聚酰胺樹脂中分散有丙烯酸類橡膠的動態(tài)交聯(lián)樹脂的市售品，可以列舉日本瑞翁株式會社制“力' 才寸一 等。
[0033]在構(gòu)成本發(fā)明的密封環(huán)的樹脂組合物中，作為無機(jī)填充材料，優(yōu)選添加碳纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維、鈦酸鉀纖維、硼纖維、碳化硅纖維等纖維狀無機(jī)填充材料。通過添加纖維狀無機(jī)填充材料，密封環(huán)的耐磨損性、機(jī)械強(qiáng)度及耐蠕變特性提高，得到優(yōu)良的密封特性，也能夠在PV值高的區(qū)域內(nèi)使用。在上述纖維狀無機(jī)填充材料中，優(yōu)選碳纖維、玻璃纖維，作為碳纖維，優(yōu)選PAN基碳纖維、浙青基碳纖維。這些纖維狀無機(jī)填充材料的平均纖維長度優(yōu)選為50 μ m?500 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為100?300 μ m。
[0034]另外，碳納米管不僅作為發(fā)揮增強(qiáng)功能的纖維狀無機(jī)填充材料發(fā)揮作用，而且如后所述作為用于提高滑動特性的填充材料也有效。
[0035]在本發(fā)明中，出于使耐磨損性、滑動特性等提高的目的，可以添加其他粒狀填充材料來代替上述纖維狀無機(jī)填充材料，或者將其與上述纖維狀無機(jī)填充材料一起添加。作為其他填充材料，可以列舉:蒙脫土、膨潤土、滑石、云母、云母、二硫化鑰、玻璃珠、石墨、富勒烯、無煙炭粉末、氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、鈦酸鉀、氮化硼、PTFE粉末等。其中，二硫化鑰、石墨、氮化硼、PTFE粉末作為賦予潤滑性的填充材料有效，通過添加這些填充材料，即使在苛刻的使用環(huán)境中也能得到優(yōu)良的滑動特性。
[0036]粒狀填充材料的平均粒徑優(yōu)選為40 μ m以下，更優(yōu)選為10?30 μ m。此外，平均粒徑為亞微米級的微粒及平均粒徑為100 μ m以上的大粒子也可能成為材料變脆的原因，因此，在這種情況下，優(yōu)選將其從粒狀填充材料中除去。
[0037]上述填充材料的合計(jì)添加量相對于構(gòu)成密封環(huán)的樹脂組合物整體的質(zhì)量優(yōu)選為10質(zhì)量％?50質(zhì)量％。通過在該范圍內(nèi)添加填充材料，能夠得到優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度及滑動特性，能夠長期維持優(yōu)良的密封特性。
[0038]本發(fā)明的密封環(huán)的表面硬度優(yōu)選以通過后述的方法測定的肖氏硬度計(jì)為60?75的范圍。通過將密封環(huán)的表面硬度設(shè)定為該范圍，即使在油中存在切削粉等污染物質(zhì)，也能夠?qū)⑽廴疚镔|(zhì)包入到密封環(huán)材料的內(nèi)部。因此，能夠有效地防止磨料磨損的發(fā)生，能夠大幅減少對象材料的磨損。另外，表面硬度為上述范圍時(shí)，具有足夠的彈性，因此組裝性也良好。
[0039]上述材料的混合方法沒有特別限定，可以使用公知的方法?？梢粤信e例如利用單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、軋輥、捏合機(jī)、班伯里混合機(jī)等的加熱熔融混煉等。
[0040]另外，考慮安裝性時(shí)，本發(fā)明的密封環(huán)優(yōu)選設(shè)置開口。開口形狀沒有特別限定，除了直角(直線)開口、傾斜(角形)開口、階梯(臺階)開口以外，還可以采用雙角開口、雙切割開口及三層臺階開口等。為了阻斷油向開口間隙部流通從而使密封性提高，優(yōu)選雙角開口、雙切割開口及三層臺階開口。
[0041]實(shí)施例
[0042]通過以下的實(shí)施例更詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。
[0043](實(shí)施例1?5)
[0044]以表I所示的配合比例將PPA及彈性體等投入到擠出機(jī)中，在溫度320°C、螺桿轉(zhuǎn)速IOOrpm、粉體供給轉(zhuǎn)速65rpm的條件下進(jìn)行混合而得到顆粒。所得到的顆粒的直徑為約3mm,長度為3?4_。接著,將該顆粒和表I所示配合比例的填充材料投入到擠出機(jī)中，在溫度320°C、螺桿轉(zhuǎn)速50rpm、粉體供給轉(zhuǎn)速65rpm的條件下進(jìn)行混合而得到復(fù)合樹脂顆粒。PPA、彈性體及填充材料使用以下的市售品。
[0045]對所得到的復(fù)合顆粒進(jìn)行注射成形，制作各種測定試樣。為了測定表面硬度，制作啞鈴試驗(yàn)片(JIS-K71132號形試驗(yàn)片)，為了測定沖擊值及彎曲彈性模量，制作長條試驗(yàn)片(IS0178、179、80X10X4mm)。另外，為了測定在油中的摩擦系數(shù)μ、在極低油壓下的漏油量及磨損量，制作公稱直徑(外徑)50.0mm、寬度2.0mm、厚度2.0mm的具有特殊臺階開口的環(huán)狀試驗(yàn)片。注射成形時(shí)的模具溫度為150°C，成形溫度為310?330°C，注射速度為50mm/秒。另外，成形壓力在環(huán)狀試驗(yàn)片中設(shè)定為75MPa，在啞鈴試驗(yàn)片及長條試驗(yàn)片中設(shè)定為llOMPa。通過以下的方法測定各試樣的表面硬度、沖擊值、彎曲彈性模量、在油中的摩擦系數(shù)μ、在極低油壓下的漏油量及在污染條件下的自磨損量和對象材料磨損量。將結(jié)果不于表I。
[0046]Α.樹脂
[0047]Α-1.尼龍 6Τ/Μ-5Τ:HTN FE18502 (杜邦株式會社制)
[0048]Α-2.尼龍9Τ:Ν1001Α (株式會社可樂麗制)
[0049]Α-3.尼龍66:A1030BRL (尤尼吉可株式會社制)
[0050]A-4.PPS:卜> 1J f A900 (東麗株式會社制)
[0051]B.彈性體
[0052]B-1.聚酯類彈性體:/、4卜 > > (東麗杜邦株式會社制)
[0053]B-2.聚酯樹脂/丙烯酸類橡膠類動態(tài)交聯(lián)樹脂:ETPV90A0 INCO10，硬度肖氏A87 (杜邦株式會社制)
[0054]C.填充材料
[0055]C-1.碳纖維:HT C413(東邦特耐克斯株式會社制)
[0056]C-2.玻璃纖維:MF06JBl-20 (旭玻璃纖維制)
[0057]C-3.石墨:GA-50 (新日本科技碳素株式會社制)
[0058](比較例I及比較例2)[0059]如表I所示，分別使用PPS (比較例I)及PA (比較例2)來代替PPA，除此以外，與實(shí)施例2同樣操作，得到混合顆粒。在與實(shí)施例2相同的條件對所得到的顆粒進(jìn)行注射成形，由此制作測定試樣。通過與實(shí)施例2同樣的方法測定各試樣的表面硬度、沖擊值、彎曲彈性模量、在油中的摩擦系數(shù)μ、在極低油壓下的漏油量及在污染條件下的自磨損量和對象材料磨損量。將結(jié)果示于表I。
[0060]此外，作為密封環(huán)用樹脂，通常除了 PPS以外，還可以使用PEEK。但是，就通常的熱塑性彈性體而言，熱解溫度低于PEEK的熔點(diǎn)，無法與PEEK熔融混合，因此將其從評價(jià)的對象中排除。
[0061](表面硬度的測定)
[0062]基于JIS K7215，測定肖氏硬度。
[0063](沖擊值的測定:夏比沖擊強(qiáng)度帶缺口)
[0064]基于JIS K7077，測定夏比沖擊強(qiáng)度。
[0065](彎曲彈性模量的測定)
[0066]基于JIS K7171，測定彎曲強(qiáng)度、彎曲應(yīng)變，并算出彎曲彈性模量。此外，對放置于后述的相對濕度80?85%的高濕度條件下的試樣也同樣地測定彎曲強(qiáng)度、彎曲應(yīng)變,并算出彎曲彈性模量。
[0067](在油中的摩擦系數(shù)μ及在極低油壓下的漏油量的測定)
[0068]如圖1所示，將實(shí)施例1?5及比較例1、比較例2的環(huán)狀試驗(yàn)片安裝到形成在設(shè)置有油壓回路的鋁合金壓鑄件制(S1:10質(zhì)量％)固定軸的外周面上的軸槽中，設(shè)置到試驗(yàn)裝置中。接著，安裝鋁合金壓鑄件制(S1:10質(zhì)量％)殼體，使其以轉(zhuǎn)速2680rpm(7.0m/s)旋轉(zhuǎn)，根據(jù)由安裝在試驗(yàn)裝置中的扭矩檢測器檢測出的旋轉(zhuǎn)扭矩/損耗算出在油中的摩擦系數(shù)μ。另外，同時(shí)測定漏油量。此外，在此，油使用ATF，油溫為120°C，使油壓在0.1?
2.0MPa范圍內(nèi)階段性地變化而進(jìn)行計(jì)測。將結(jié)果示于表I。此外，漏油量用將比較例I的漏油量設(shè)為100時(shí)的相對值表示。
[0069]另外，將各個(gè)環(huán)狀試驗(yàn)片在保持為室溫(23°C )、相對濕度80?85%的干燥器中放置42天(1000小時(shí))。放置后，通過上述的方法再次測定漏油量。將測定結(jié)果作為放置后的漏油量示于表I。
[0070](污染條件的自磨損量及對象材料磨損量的測定)
[0071]將實(shí)施例1?5及比較例1、比較例2的環(huán)狀試驗(yàn)片安裝到圖1所示的試驗(yàn)裝置中。將預(yù)定量的污染物質(zhì)投入到油壓入口處，混入到ATF中。污染物質(zhì)為鋁合金壓鑄件的切削粉，通過金屬過濾器除去25 μ m以上的粗大粉末后使用。以如下模式反復(fù)進(jìn)行200小時(shí):使轉(zhuǎn)速從O提高至1340rpm(3.5m/s)，使油壓從O提高至2.0MPa,以1340rpm、2.0MPa運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)，然后停止15分鐘。試驗(yàn)后，測定環(huán)及軸/殼體的磨損量。將結(jié)果示于表I。此夕卜，各磨損量用將比較例I的磨損量設(shè)為100時(shí)的相對值表示。
[0072]確認(rèn)了:使用PPA的實(shí)施例1?5相對于使用PPS的比較例1，表面硬度降低約5%?約15%，沖擊值上升至比較例I的1.2?2.6倍。由此可知，與使用硬質(zhì)的PPS的樹脂組合物相比，含有柔軟的PPA和彈性體的本發(fā)明的樹脂組合物更柔軟且韌性更高。在此，對實(shí)施例1和實(shí)施例2進(jìn)行比較時(shí)，彈性體相對于PPA與彈性體的總和的比例較高的實(shí)施例2觀察到硬度變低、沖擊值變高的傾向。另外，實(shí)施例5與其他實(shí)施例相比，沖擊值大幅增高，可知與通常的聚酯類彈性體相比，動態(tài)交聯(lián)樹脂對提高樹脂組合物的沖擊值有效。
[0073]另一方面，實(shí)施例1?5的彎曲彈性模量低于比較例I的彎曲彈性模量。特別是，使用玻璃纖維替換碳纖維作為填充材料的實(shí)施例4的彎曲彈性模量較低，為其他實(shí)施例的1/2以下的值。另外，確認(rèn)了:實(shí)施例1?5的在油中的摩擦系數(shù)μ低于比較例I。認(rèn)為這是因?yàn)镻PA的自潤滑作用。
[0074]可知，實(shí)施例1?5的在極低油壓下的漏油量(放置前)與比較例I相比減少約10%?約20%。實(shí)施例1?5與比較例I相比，表面硬度及彎曲彈性模量降低。因此，在實(shí)施例中，在更低的油壓下反應(yīng)而密封環(huán)擴(kuò)大，變得容易與對象材料密接，因此認(rèn)為在極低油壓下發(fā)揮了優(yōu)良的密封功能。
[0075]使用PA(尼龍66)的比較例2中，沖擊值及彎曲彈性模量均沒有觀察到與實(shí)施例之間的大的差異。另外可知，放置前的在極低油壓下的漏油量比實(shí)施例多、但比比較例I少。但是，通過將比較例2的試樣在高濕度下放置，體積膨脹，開口間隙(SI)消失，無法組裝到環(huán)槽中，因此中止之后的評價(jià)。此外，比較例2中，在高濕度下放置后，彎曲彈性模量也大幅降低，確認(rèn)到由吸水引起的物性變化。
[0076]相對于此，可知，在實(shí)施例1?5中，即使在高濕度下放置后，也不會產(chǎn)生比較例2那樣的問題，在極低油壓下的漏油量低，能維持優(yōu)良的密封特性。認(rèn)為這是因?yàn)?，含有PPA和彈性體的本發(fā)明的樹脂材料的吸水性低，在高濕度下也幾乎不會發(fā)生體積膨脹。此外，在實(shí)施例1?5中，即使在高濕度下放置后，彎曲彈性模量也幾乎未觀察到變化。
[0077]另外可知，實(shí)施例1?5的污染條件的磨損量與比較例I相比，自磨損量減少約5%?約25%，對象材料磨損量減少約40%?約55%。認(rèn)為這是由于實(shí)施例1?5的在油中的摩擦系數(shù)μ低而引起的。另外，認(rèn)為特別是對象材料磨損量的減少率大的原因在于，由于實(shí)施例的材料柔軟，因此,通過將油中的污染物質(zhì)包入材料中而抑制了磨料磨損。此外，在不添加污染物質(zhì)的條件下，與使用尼龍9Τ的實(shí)施例3相比，使用尼龍6Τ/Μ-5Τ的實(shí)施例2顯示出更優(yōu)良的滑動特性。
[0078]比較例2的污染條件的磨損量與比較例I相比增加。特別是，自磨損量超過150%，大幅度增加。作為其原因，認(rèn)為是PA(尼龍66)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低、尺寸穩(wěn)定性低。另一方面，對象材料磨損與比較例I相比也進(jìn)一步增加。作為盡管與比較例I相比表面硬度降低、但對象材料磨損量仍增加的原因，認(rèn)為是在比較例2中，無法將污染物質(zhì)包入到材料內(nèi)部，因此，因污染物質(zhì)的打滑而容易磨損對象材料。
[0079][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種密封環(huán)，其特征在于，由樹脂組合物構(gòu)成，所述樹脂組合物含有(A)聚鄰苯二甲酰胺以及(B)選自彈性體、交聯(lián)橡膠和動態(tài)交聯(lián)樹脂中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的密封環(huán)，其特征在于，所述(B)包含動態(tài)交聯(lián)樹脂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的密封環(huán)，其特征在于，所述聚鄰苯二甲酰胺為選自聚對苯二甲酰己二胺/聚間苯二甲酰己二胺共聚物、聚對苯二甲酰壬二胺及聚對苯二甲酰己二胺/聚對苯二甲酰-2-甲基戊二胺共聚物中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的密封環(huán)，其特征在于，所述樹脂組合物還含有(C)選自碳纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維、鈦酸鉀纖維、硼纖維、碳化硅纖維、碳納米管、蒙脫土、膨潤土、滑石、云母、云母、二硫化鑰、玻璃珠、石墨、富勒烯、無煙炭粉末、氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、鈦酸鉀、氮化硼及PTFE粉末中的至少一種填充材料。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的密封環(huán)，其特征在于，所述密封環(huán)的表面硬度以肖氏硬度計(jì)為60?75。
【文檔編號】C08K7/04GK103534517SQ201280021086
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月9日
【發(fā)明者】齊藤美香 申請人:株式會社理研