密封材料制造技术

本发明专利技术提供密封材料，该密封材料不仅在高温环境下的密封性优异、而且在高温高压缩下的耐龟裂性也优异。本发明专利技术的密封材料具有通过对含有氟橡胶(A)和炭黑(B)的氟橡胶组合物进行交联而得到的交联氟橡胶层，交联氟橡胶层在动态粘弹性试验(测定温度：160℃、拉伸应变：1%、初始载荷：157cN、频率：10Hz)中的损耗模量E”为600kPa以上6000kPa以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
(与关联申请的相互参照)本申请请求2010年8月25日提交的美国临时专利申请第61/377，034号的基于35U.S.C.§ 119(e)的利益，该美国临时专利申请的全部内容以参照的形式并入到本说明书中。本专利技术涉及传感器用密封材料等密封材料。
技术介绍
密封材料的用途之一为用于检测氧浓度的氧传感器(O2传感器)，该氧传感器例如被用于检测从汽车内燃机排出的气体中的氧浓度。汽车用氧传感器通常利用金属等进行保护，但由于其安装于高温排气管等中、传感器内部暴露在含有大量氧化性物质的高温尾气流中，因而需要其耐热性、耐化学药品性等优异。对于汽车用氧传感器，有安装在用于净化尾气的催化剂下游的氧传感器、为了检测催化剂的劣化所需要的氧传感器等，多安装在车体底板下侧。这种情况下，由于汽车用氧传感器要承受来自发动机或路面的振动冲击、石飞溅、溅水等外部冲击，因而还要求其具备耐机械冲击性、耐热冲击性、防水性等。汽车用氧传感器通常为筒状，为了将作为氧浓度基准的大气导入到氧传感器的氧浓度检测部、将位于筒深处的氧浓度检测元件的电输出取出到外部，内置有数根引线。在汽车用氧传感器的取出部分，为了使引线不相互接触而进行固定，对引线进行配置以使其贯穿被称为衬套(bush)的密封材料。该密封材料通常以圆柱为基本形状，在进行使用时，在使引线穿过数个预先设置的在圆柱的高度方向延伸的贯通孔并贯通后，在径方向施加压力进行紧固(加締* )。该密封材料通过紧固而被一定程度地压缩、可确实地进行引线的固定，为了发挥出防水性、气密性等密封性，优选其具有弹性；另外，由于设置位置，还优选与汽车用氧传感器主体同样地具有耐热性、耐冲击性等特性。因而，作为密封材料，以往多使用对于由具有这些特性的氟橡胶形成的氟橡胶组合物进行交联而成的密封材料。另外，作为密封材料，若因紧固而残存有应力应变，则易于产生龟裂(割& )，因而优选其压缩永久变形小，以显示出优异的密封特性。但是，在现有的氟橡胶组合物中，通过增加所添加的交联剂的量会提高交联密度，从而能够使密封材料的压缩永久变形减小，但由于密封材料的高压缩，具有耐龟裂性反而会变差的问题。反之，在减小交联剂的量来降低交联密度时，密封材料的耐龟裂性可能得到改善，但密封材料的压缩永久变形会增大；因而在基于交联剂的量的调整中不可能取得满足耐压缩永久变形性与耐龟裂性这两者的高度平衡。作为解决这些问题 的手法，有文献公开了对于添加在氟橡胶中的各种添加剂的配合比进行了限定的橡胶组合物(例如，参见专利文献I)。但是，在同时满足耐压缩永久变形性与耐龟裂性方面均不充分。进一步地，作为密封材料，有文献提出了由含有下述含氟弹性体的组合物形成的密封材料(例如，参见专利文献2)，该含氟弹性体由下述共聚物形成、且质均分子量为40万 70万，所述共聚物是由含有偏二氟乙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的单体成分而得到的共聚物。但是，密封材料的耐压缩永久变形性不充分，在氟橡胶或氟橡胶组合物的加工性中，其缺乏流动性以至于无法进行门尼粘度的测定，具有实质上无法加工这样的问题。另外有文献提出了下述的橡胶组合物，该橡胶组合物由氟橡胶与交联剂形成、门尼粘度(ML1+20、1400C )为70 150 (例如，参见专利文献3)。此外还提出了含有氟橡胶与热裂法炭黑的氟橡胶交联成型品(例如，参见专利文献4)。但是，密封材料的耐压缩永久变形性依然不充分，在耐龟裂性方面还有改善的余地。另外，近年来，随着发动机或机器类的高性能化、环境保护的高意识化等，要求有更高精度的传感器控制，汽车用氧传感器的安装位置被移至尾气流的上游侧，但尾气流的上游侧为高温。另外，随着汽车发动机舱内的密集化，为了扩大室内居住空间，希望进行发动机的小型化。发动机的小型化也有助于汽车的轻量化及低油耗定额化，因而开发需求高；但其会使发动机内部高温化。也有设置在这样的高温部位的氧传感器。从而，在现有技术中，越为高温，则高压缩下的耐龟裂性及耐压缩永久变形性越有变差的倾向；作为密封材料中所用的氟橡胶，要求其即使在高于以往的高温使用环境下也不会使这些特性受损。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平9-188793号公报专利文献2:国际公开第2003/074625号小册子专利文献3:国际公开第2006/040944号小册子专利文献4:日本特开2001-192482号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题氟橡胶在耐热老化性、耐化学药品性、耐油性优异，但在高温高压缩下的耐龟裂性不充分，希望对高温高压缩下使用的氟橡胶密封材料的耐久性进行改善。本专利技术的目的在于提供一种密封材料，该密封材料不仅在高温环境下的密封性优异，而且在高温高压缩下的耐龟裂性也优异。解决课题的手段本专利技术人进行了深入研究，结果发现，若着眼于损耗模量(E”)，制成具有特定损耗模量的氟橡胶密封材料，则其在高温高压缩下的耐龟裂性优异，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术涉及密封材料，其具有通过对含有氟橡胶(A)和炭黑(B)的氟橡胶组合物进行交联而得到的交联氟橡胶层，交联氟橡胶层在动态粘弹性试验(测定温度:160°C、拉伸应变:1%、初始载荷:157cN、频率:10Hz)中的损耗模量E”为600kPa以上6000kPa以下。另外，交联氟橡胶层在动态粘弹性试验(测定温度:160°C、拉伸应变:1%、初始载荷:157cN、频率:10Hz)中的储能模量E’优选为1500kPa以上20000kPa以下。作为可在该交联氟橡胶层中提供上述范围的损耗模量E”、进一步优选提供上述范围的储能模量E’的炭黑(B)，从与氟橡胶形成碳凝胶网络增强结构、有助于提高高温高压缩下的耐龟裂性的方面考虑，优选氮吸附比表面积(N2SA)为20m2/g 180m2/g、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量为50ml/100g 180ml/100g的炭黑。作为氟橡胶(A)，从耐热性、耐压缩永久变形性良好的方面考虑，优选偏二氟乙烯系共聚物橡胶、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物橡胶、或四氟乙烯/丙烯系共聚物橡胶。在上述氟橡胶组合物中，可以进一步配合交联剂(C)和/或交联助剂(D)。本专利技术中，作为密封材料，特别要求高温高压缩下的耐龟裂性的传感器用密封材料是适宜的。专利技术效果根据本专利技术，可以提供不仅高温环境下的密封性优异、而且高温高压缩下的耐龟裂性也优异的密封材料。具体实施例方式本专利技术涉及密封材料，其具有通过对含有氟橡胶(A)和炭黑(B)的氟橡胶组合物进行交联而得到的交联氟橡胶层，交联氟橡胶层在动态粘弹性试验(测定模式:拉伸、夹头间距离:20mm、测定温度:160°C、拉伸应变:1%、初始载荷:157cN、频率:10Hz)中的损耗模量E”为600kPa以上6000kPa以下。下面对各要件进行说明。`作为本专利技术中的氟橡胶(A)，优选含有来源于选自由例如四氟乙烯(TFE)、偏二氟乙烯(VdF)和式(I):CF2=CF-Rfa(I)(式中，Rfa是-CF3或-ORfb(Rfb是碳原子数为I 5的全氟烷基))所表示的全氟烯键式不饱和化合物(例如六氟丙烯(HFP)、全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)等)组成的组中的至少一种单体的结构单元。从其它方面出发，作为氟橡胶优选非全氟氟橡胶或全氟氟橡胶。作为非全氟氟橡胶，可以举出偏二氟乙烯(VdF本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.25 US 61/377,0341.一种密封材料，其中，该密封材料具有对含有氟橡胶(A)和炭黑(B)的氟橡胶组合物进行交联而得到的交联氟橡胶层； 在测定温度为160°C、拉伸应变为1%、初始载荷为157cN、频率为IOHz的动态粘弹性试验中，交联氟橡胶层的损耗模量E”为600kPa以上且6000kPa以下。2.如权利要求1所述的密封材料，其中，在测定温度为160°C、拉伸应变为1%、初始载荷为157cN、频率为IOHz的动态粘弹性试验中，交联氟橡胶层的储能模量E’为1500kPa以上且20000kPa以下。3.如权利要求1或2所述的密封材料，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺田纯平，太田大助，北市雅纪，植田丰，守田滋，川崎一良，森川达也，福冈昌二，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：
国别省市：