密封材制造技术

本发明专利技术提供一种密封材，其保持机械强度的同时，具有即使在残酷的条件下被使用的施工机械中也能够使用的耐磨性。该密封材是由含有下述(1)和(2)且还含有(3)或(4)的氟树脂组合物构成的密封材。(1)氟树脂、(2)青铜、(3)四氧化三钴、(4)含有钴和铝，且还含有从由铬、钛、镁、钙、锂组成的组中所选择的任意一种以上的金属的复合金属氧化物。优选所述氟树脂是聚四氟乙烯。另外，所述密封材能够用于施工机械。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封材
本专利技术涉及一种密封材。
技术介绍
液压破碎锤作为液压挖掘机的附件被安装，其通过使凿杆(chisel)(仅杆)连续地进行撞击，而被用于铺装路面、混凝土结构物的解体、岩块的敲碎、岩盘的掘凿等。图1中示出了安装液压破碎锤2来作为液压挖掘机1的附件的状况。液压破碎锤2具有气缸和活塞，活塞和气缸以高速进行相对的往复移动，使安装于活塞顶端的凿杆以高速往复运动。在液压破碎锤2内的活塞与气缸之间的环状间隙设置有对油液等进行密封的密封件。图2中示出了液压破碎锤2的内部结构的概略图。液压破碎锤2具有：筒状的气缸10，其具有轴孔；和活塞11，其以与轴孔的内周面具有空隙(微小间隙)的方式插入到该气缸10的轴孔内。在活塞11的顶端安装有用于粉碎混凝土、岩盘的凿杆12。在气缸10的后端侧，以同轴的方式固定有有底筒状的后盖(backhead)。在该后盖组装有油液的取出口、气体的进气阀，在其内部填充有氮气。为了对液压破碎锤2的设置于气缸10的轴孔与活塞11之间的环状间隙进行密封，而在后端侧和顶端侧分别设置有第一密封系统4和第二密封系统3，并设置有密封件。油液被封在第一密封系统4与第二密封系统3之间。第一密封系统4防止该油液的泄漏，并且具有防止上述的氮气泄漏的作用。另外，第二密封系统3防止油液的泄漏，并且具有防止灰尘从外部侵入的作用。密封护圈(sealretainer)5为了固定密封件而设置在第一密封系统4。在如上那样构成的液压破碎锤2中，通过液压和气压，使桩子状的凿杆12与活塞11一起以高速沿轴向往复移动6，来将凿杆12的顶端撞击在破坏对象(混凝土、岩盘等)上，从而能够粉碎破坏对象。由于设置于上述液压破碎锤2内的第一密封系统4与第二密封系统3之间的密封件在严重的灰尘环境下暴露在高压且高速的激烈的往复运动中，因此，密封件的破损、磨损等相当严重。以往，使用填充了青铜和碳黑等的氟树脂组合物作为通常的施工用机械的密封件。该氟树脂组合物在使用于通常的施工机械时具有足够的强度和耐磨性。但是，在上述那样的液压破碎锤用密封件等的用途中，密封件被暴露在与通常的施工机械用途相比极为残酷的条件(高压且高速的工作条件)下，因此，希望进一步提高耐磨性。例如，在专利文献1中公开了一种用于建筑机械等的液压驱动用气缸的密闭装置(活塞密封护圈)。该密闭装置具有由抵接于活塞的外周面的环状部件(内周部件)和抵接于气缸的内周面的环状部件(外周部件)构成的双层环状结构。并且，环状部件的一方是含有填充剂的聚四氟乙烯树脂制环状部件，另一方是橡胶制环状部件，其中，填充剂包含比聚四氟乙烯硬的成分。【现有技术文献】【专利文献】专利文献1：日本专利技术专利授权公报特许第4894107号
技术实现思路
【专利技术所要解决的技术问题】然而，专利文献1所记载的密闭装置针对上述目的不能说具有足够的耐磨性，还具有进一步改良的余地。本专利技术是鉴于上述状况而创作出的。即，本专利技术的课题在于，提供一种密封材，其在保持机械强度的同时，具有即使在残酷的条件下被使用的施工机械中也能够使用的耐磨性。【用于解决技术问题的技术方案】本专利技术的专利技术者们对以氟树脂为基底树脂且含有青铜并用于使耐磨性进一步提高的成分进行了反复研究。其结果，发现钴类的特定金属氧化物或含有钴和铝的特定的复合金属氧化物在保持机械强度的同时，具有优异的耐磨性提高效果，从而能够实现本专利技术。即，本专利技术的密封材是由含有下述(1)和(2)且还含有(3)或(4)的氟树脂组合物构成的密封材。(1)氟树脂、(2)青铜、(3)四氧化三钴、(4)含有钴和铝，且还含有从由铬、钛、镁、钙、锂组成的组中所选择的任意一种以上的金属的复合金属氧化物。另外，优选所述氟树脂是聚四氟乙烯。另外，本专利技术的密封材是能够用于施工机械的密封材。下面，将“含有钴和铝，且还含有从由铬、钛、镁、钙、锂组成的组中所选择的任意一种以上的金属的复合金属氧化物”记载为“钴铝类复合金属氧化物”。【专利技术效果】本专利技术的密封材在保持机械强度的同时，具有即使在残酷的条件下被使用的施工机械中也能够使用的耐磨性。附图说明图1是表示安装有液压破碎锤的液压挖掘机的示意性的简图。图2是液压破碎锤的内部结构的概略图。图3是表示实施例和比较例的磨损量的图表。具体实施方式下面，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。但是，本专利技术的范围并不限于下面所要说明的实施方式。本专利技术的密封材以氟树脂为基底树脂，并含有青铜、和四氧化三钴或钴铝类复合金属氧化物。氟树脂具有优异的耐热性、耐磨性、自润滑性和机械强度，且具有作为密封用材料的基本特性。在氟树脂中，有聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)等种类。在这些种类中，基于具有更优异的耐热性、自润滑性的特点，优选聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物，更优选聚四氟乙烯。青铜是铜和锡的合金(英文是bronze)。青铜具有优异的延展性，因此，通过将其微粒子添加到氟树脂中，而能够赋予氟树脂耐磨性、滑动特性和耐热性。优选青铜对氟树脂添加10～70质量％，更优选添加30～50质量％。青铜以微粒子的形式添加。优选青铜的平均粒径为5～80μm，更优选20～60μm。此外，平均粒径可以通过激光衍射型粒度分布测量装置等来测量。作为能够添加到由氟树脂和青铜构成的组合物中从而使之保持机械强度且提高耐磨性的添加剂，本专利技术的专利技术者们集中研究了金属氧化物类的微粒子。其结果，发现四氧化三钴和钴铝类复合金属氧化物具有优异的耐磨性提高效果。四氧化三钴和钴铝类复合金属氧化物可以分别单独地添加，也可以同时添加两者。四氧化三钴是包含二价钴(II)和三价钴(III)这两者的混合价化合物。四氧化三钴的微粒子被推定为与青铜的微粒子一起分散到氟树脂中，从而有利于提高耐磨性和滑动特性。优选四氧化三钴对氟树脂添加0.1～5.0质量％，更优选添加0.5～2.0质量％。四氧化三钴以微粒子形式添加。优选四氧化三钴的平均粒径是0.1～10μm。钴铝类复合金属氧化物是以钴和铝为必需的金属元素，且还含有从由铬、钛、镁、钙、锂组成的组中所选择的任意一种以上的金属元素的复合金属氧化物。该金属氧化物的微粒子被推定为与青铜的微粒子一起分散到氟树脂中，从而有利于提高耐磨性和滑动特性。优选钴铝类复合金属氧化物对氟树脂添加0.1～5.0质量％，更优选添加0.5～2.0质量％。钴铝类复合金属氧化物以微粒子形式添加。优选钴铝类复合金属氧化物的平均粒径是0.1～10μm。将青铜的微粒子和四氧化三钴的微粒子或钴铝类复合金属氧化物的微粒子添加到氟树脂中来制造氟树脂组合物的方法没有特别限定，可以适用公知的混合方法。另外，还可以根据需要，在不损害本专利技术的目的的范围内将无机填料、有机填料、分散剂、防氧化剂、热稳定剂等现有技术中公知的各种添加剂适当地混合到氟树脂组合物中。将含有青铜、和四氧化三钴或钴铝类复合金属氧化物的氟树脂组合物成型为密封形状的方法没有特别限定，可以使用公知的成型方法。实施例下面，示出实施例来进行说明，但是本专利技术不受这些实施例的限制。在实施例、比较例中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密封材，其由含有下述(1)和(2)且还含有(3)或(4)的氟树脂组合物构成，(1)氟树脂(2)青铜(3)四氧化三钴(4)含有钴和铝，且还含有从由铬、钛、镁、钙、锂组成的组中所选择的任意一种以上的金属的复合金属氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.16 JP 2017-026959;2017.02.16 JP 2017-026961.一种密封材，其由含有下述(1)和(2)且还含有(3)或(4)的氟树脂组合物构成，...

【专利技术属性】
技术研发人员：北川敦沙比，铃木祐一，
申请(专利权)人：NOK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP