密封圈制造技术

本发明专利技术提供高压下的滑动耐久性好、安装性好、确保长期稳定的油封性能、特别是有适合环型的滑动面的密封圈。该密封圈通过将由含有式（Ｉ）：－ＣＦ＃－［２］－ＣＦ（－Ｏ－Ｘ）－（式中，Ｘ是Ｃ＃－［１］－Ｃ＃－［６］的全氟烷基或Ｃ＃－［２］－Ｃ＃－［９］的全氟烷氧基烷基）表示的全氟乙烯基醚单元０．０１－１重量％、不能熔融成型的改性聚四氟乙烯组成且用差示扫描型热量计测定的结晶热１８－２５Ｊ／ｇ的成型用粉末或其造粒粉末进行成型而制造。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及密封圈，尤其是滑动面上的高压滑动耐久性好的密封圈。本专利技术的密封圈特别适合作为汽车动力转向装置中的阀门装置用的油封用密封圈。
技术介绍
聚四氟乙烯(PTFE)利用非粘附性、低滑动性、耐热性等的特性，作为高温高油压下滑动部件使用的油封用密封圈的材料而被利用。有这样的滑动面的油封用密封圈(以下，有时简称“密封圈”)往往是环形物，例如附图说明图1中示意剖面图所示类型，通常在图2示意剖面图所示的情况下使用。即密封圈1是嵌入旋转部分或滑动部分进行相对运动的2个构件(外壳2与密封圈固定体3)之间，将油4进行密封的环状的构件。图2中密封圈1卷绕在密封圈固定体3上，与外壳2之间形成滑动面。使用中，密封圈固定体3相对外壳2进行旋转，从油4产生比较高的油压、再反复施加使之正反进行旋转的负荷时，有时很快破损，发生油4的漏出。另外，将环形的密封圈1卷绕在密封圈固定体3上时，为了安装密封圈，需要一定的弹性，使胶圈拉长，但要求安装后迅速地回到原有的形状。为了对PTFE制密封圈赋予弹性(形状恢复性)，作为过去提出的方法，众知有(1)缩短PTFE的烧制时间的方法(2)PTFE烧制后进行急冷的方法。然而，重点置于安装性(弹性、形状恢复性)时，高压滑动耐久性不充分，重视高压滑动耐久性时，安装性变差。这样密封圈的诸问题，尤其是在汽车动力转向之类重视运转时的感觉或安全性的装置中成为重要的解决课题。本专利技术人为开发具有高压滑动耐久性与安装性两者良好平衡特性的密封圈，反复进行研究的结果，发现采用控制结晶度的方法使密封圈的PTFE的结晶度达到特定的范围，可以获得理想的效果，首先提出了专利申请。追溯这样的在先专利技术后，发现使用特定的改性PTFE时，即使将结晶度设定在更宽的范围，仍能维持所需的高压滑动耐久性，安装性也好，从而完成了本专利技术。
技术实现思路
即，本专利技术涉及作为含有式(I)-CF2-CF(-O-X)-(I)(式中，X是C1-C6的全氟烷基或C2-C9的全氟烷氧基烷基)表示的全氟乙烯基醚单元0.01-1重量％、不能熔融成型的改性PTFE且用差示扫描型热量计测定的结晶热为18-25J/g、优选18.0-23.5J/g的成型用粉末或其造粒粉末加工成型的具有滑动面的密封圈。本专利技术的密封圈可以含填充材料，也可以不含填充材料。配合填充材料时，优选使用芳香族聚对羟基苯甲酸酯(polyoxybenzoylester)系耐热性树脂粉末，石墨粉末，碳纤维，青铜粉末或这些的2种以上。本专利技术的密封圈作为汽车的动力转向的阀门装置特别适用。另外，本专利技术的密封圈在下述条件(1)下增加滑动周期时，20万周期不破损，从高压滑动耐久性的观点考虑是优选的。记录试验装置按齿轮-齿条式动力转向装置的密封圈耐久性评价试验机油压12MPa油温120℃油种动力转向流体周期以正旋转95rpm×2秒与逆旋转95rpm×2秒构成的周期为1周期配对材料铸铝(JIS H 5302)密封圈配套构件碳钢(JIS G 4051) 另外，本专利技术的密封圈，在下述的条件(2)下增加滑动周期时，用20万个周期不破损，从高压滑动耐久性的观点考虑是优选的。记录试验装置按齿轮-齿条式动力转向装置的密封圈耐久性评价试验机油压13MPa油温135℃油种动力转向流体周期以正旋转95rpm×2秒与逆旋转95rpm×2秒构成的周期为1周期配对材料铸铝(JIS H 5302)密封圈配套构件碳钢(JIS G 4051)另外，本专利技术的密封圈，在下述的条件(3)下，增加滑动周期时，用20万个周期不破损，从高压滑动耐久性的观点考虑而优选。记录试验装置按齿轮-齿条式动力转向装置的密封圈耐久性评价试验机油压15MPa油温135℃油种动力转向流体周期以正旋转95rpm×2秒与逆旋转95rpm×2秒构成的周期为1周期配对材料铸铝(JIS H 5302)密封圈配套构件钢碳(JIS G 4051)附图的简单说明图1是本专利技术的密封圈的一个实施方案的示意剖面图。图2是安装本专利技术密封圈的装置的部分示意剖面图。实施专利技术的最佳方案本专利技术的密封圈采用压缩成型法、活塞式挤出成型法、糊料挤出成型法、等静压成型法、热压花成型法等公知成型法将改性PTFE粉末成型而制造。作为原料的改性PTFE粉末，含有前述式(I)所示的全氟乙烯基醚单元0.01-1重量％，且用差示扫描热量计测定的结晶热为18-25J/g，不能熔融成型。作为式(1)所示的全氟乙烯基醚的具体例，例如，可列举全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(丁基乙烯基醚)(PBVE)、全氟(戊基乙烯基醚)、全氟(己基乙烯基醚)等的全氟(烷基乙烯基醚)；全氟(2-甲氧基丙基乙烯基醚)、全氟(2-丙氧基丙基乙烯基醚)等的全氟(烷氧基乙烯基醚)等。乙烯基醚单体的价格在这些之中从比较便宜的观点考虑，优选全氟(丙基乙烯基醚)或全氟(2-丙氧基丙基乙烯基醚)。这种全氟乙烯基醚单元的含量为0.01-1重量％，优选0.3-1.0重量％，太少时，有耐蠕变性降低的倾向，太多时，除耐热性降低外，拉伸强度、耐龟裂性也降低，另外，在大量使用昂贵的全氟乙烯基醚时，高压滑动耐久性或耐蠕变性的改善效果小，经济性不好。本专利技术中使用的改性PTFE，其熔融粘度(380℃)优选5.0×109～1×1011泊。具有该熔融粘度的改性PTFE是分子量较大的树脂，不能熔融成型。另外，这种高分子量的改性PTFE，用差示扫描型热量计测定的结晶热是18-25J/g。通过使用具有这些结构与特性的超高分子量改性PTFE，可以宽范围的结晶度提供高压滑动耐久性和安装性好的密封圈。改性PTFE粉末的平均粒径为10-120μm，优选是10-50μm。本专利技术的密封圈中可以含有填充材料。作为最优选的填充材料，可列举芳香族聚对羟基苯甲酸酯系耐热性树脂粉末、石墨粉末、碳纤维、青铜粉末或这些的2种以上。作为芳香族聚对羟基苯甲酸酯系耐热性树脂粉末，例如，有结构单元(II) 的树脂粉末，从耐热性、耐化学品性、耐磨耗性好的观点考虑而优选。除这种结构单元(II)外，也可以含有结构单元(III)与/或(IV) (式中，X是-O-，m是0或1，n是0或1)。作为市售品，例如有スミカス一パ一(商标，住友化学工业公司制)、エコノ一ル(商标，カ一ボランダム公司制)等，作为平均粒径，1-300μm，优选5-150μm，最优选10-50μm，树脂粉末的分散性良好，另外从所得密封圈的强度好的观点考虑而优选。芳香族聚对羟基苯甲酸酯系耐热性树脂粉末也可以用硅烷偶联剂等进行表面处理，另外也可以是用各种疏水处理的粉末。作为石墨粉末，例如，可列举天然石墨、人造石黑、膨胀石墨、氟化石墨、球状炭黑、氟化炭黑、石墨须等。最优选是天然石墨。石墨粉末的平均粒径为0.1-500μm，最优选是5-20μm。作为碳纤维，例如平均纤维直径5-50μm，平均纤维长30-1000μm，最优选平均纤维直径10-20μm，平均纤维长50-200μm。作为青铜粉末，例如，可列举铜-锡合金，或此外还含1种或2种以上的铝、锌、铅、铬、镍、铁、钼、锰、磷等金属元素的合金。平均粒径5-500μm，优选是10-100μm。此外，也可配合二硫化钼、氮化硼、二硫化钨、云母、聚酰亚胺等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封圈，含有改性聚四氟乙烯，所述改性聚四氟乙烯具有式（Ⅰ）： －ＣＦ↓［２］－ＣＦ（－Ｏ－Ｘ）－ （Ⅰ） （式中，Ｘ是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］的全氟烷基或Ｃ↓［２］－Ｃ↓［９］的全氟烷氧基烷基） 表示的全氟乙烯基醚单元０．０１－１重量％，不能熔融成型，所述密封圈是将差示扫描型热量计测定的结晶热为１８－２５Ｊ／ｇ的成型用粉末或其造粒粉末加工成型得到的，并具有滑动面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柳口富彦，助川胜通，浅野道男，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]