密封材料的製作方法

2023-09-23 08:48:55 2

專利名稱：密封材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及密封材料，詳細而言，涉及兼具密封性和處理性的密封材料。
背景技術：
一直以來，通過在由橡膠或熱塑性彈性體形成的製品、成型體或顆粒等被防粘物表面塗布防粘劑來防止這些被防粘物彼此粘合。作為這種外部添加防粘劑，一直以來使用包含碳酸鈣、滑石、碳酸鎂、雲母等天然物的無機物、以及矽油、矽酮聚合物等矽酮類。然而， 包含天然物的無機物由於吸溼性及吸油性大，所以會吸收配混於欲賦予防粘性的由橡膠或熱塑性彈性體形成的製品等中的油等低分子量成分，因此，很多情況下製品等無法長期使用。此外，矽酮類由於昂貴、且引起電接觸不良的可能性、揮發的可能性高，所以擔心由外部添加有矽酮類的橡膠或熱塑性彈性體來製作光學部件、精密部件時存在問題。因此，為了提供吸溼性、吸油性及揮發性小、能夠賦予由橡膠或熱塑性彈性體形成的製品等被防粘物以穩定的防粘性能的外部添加防粘劑，專利文獻1中公開了一種橡膠用或熱塑性彈性體用外部添加防粘劑，其由平均粒徑為500 μ m以下的有機系粒狀物質構成。另一方面，為了容易地進行成型品的取出，專利文獻2中公開了一種組合模，其通過噴射處理(blasting treatment)，以Ra為0. 5 3. 0的表面粗糙度形成應當保留成型後的該熱塑性彈性體製品的組合模的內表面。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2001-64445號公報(權利要求書等)專利文獻2 日本特開2006-297811號公報(權利要求書等)

發明內容
發明要解決的問題然而，專利文獻1記載的方法存在如下問題為了塗布防粘劑而增加了一道工序， 需要花費機械成本及運行成本。此外，儘管作為防粘劑，有固體狀、蠟狀、乳液狀等，進而，作為材料的組成，有矽系、氟系、烯烴系等，但是還會有如下無法使用防粘劑的情況發生例如材料物性因含有防粘劑而發生變化，或者由於固體的防粘劑在潔淨室內飛散而無法使用， 以及無法在成型品中含有防粘劑組合物其本身等。另一方面，通常對於使用粘合性高的熱塑性彈性體通過注射成型等而製作的密封材料而言，期望在密封部具有高粘合性，但從操作性的觀點出發，期望在非密封部粘合性低。專利文獻2記載的方法雖然能夠用於各種成型品、能夠提高成型品的處理性，但是成型品的表面粗糙度的分布沒有差異，因此，期望更良好的處理性。因此，本發明的目的在於提供一種兼具密封性和處理性的密封材料。用於解決問題的方案本發明人為了解決上述課題而進行了深入研究，結果發現，通過調節密封部和非密封部的表面粗糙度以調節粘合性，能夠提高密封性及處理性，從而完成了本發明。即，本發明的密封材料是一種通過將熱塑性彈性體注射成型而成型的、具有至少1 個接觸面的密封材料，其特徵在於，在前述接觸面上具有密封部和非密封部，前述密封部的表面粗糙度Ras為0. 2 μ m以上且1. 4 μ m以下，前述非密封部的表面粗糙度Rah大於3. 0 μ m且為7. 0 μ m以下。在本發明中，優選的是，前述密封部的表面粗糙度Ras為0. 2 μ m以上且0. 5 μ m以下，前述非密封部分的表面粗糙度Rah大於5. 0 μ m且為7. 0 μ m以下，此外，在本發明中，優選的是，前述熱塑性彈性體含有由至少一個以乙烯基芳香族化合物為主體的聚合物鏈段、 和至少一個以共軛二烯化合物為主體的聚合物鏈段形成的共聚物的熱塑性彈性體，進而， 在本發明中，優選的是，注射成型時使用的模具是通過噴射處理來設定了表面粗糙度的模具。發明的效果根據本發明，通過設置上述構成，能夠提供兼具密封性和處理性的密封材料。


圖1是表示本發明的密封材料的一個例子的俯視圖。圖2是圖1的密封材料的A-A剖視圖。圖3是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖。圖4是圖3的密封材料的B-B剖視圖。圖5是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖。圖6是圖5的密封材料的C-C剖視圖。圖7是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖。圖8是圖7的密封材料的D-D剖視圖。圖9是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖。圖10是圖9的密封材料的E-E剖視圖。圖11是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖。圖12是圖11的密封材料的F-F剖視圖。圖13是表示處理性及密封性評價中的樣品的剖視圖。附圖標記說明
1密封材料2密封部3非密封部4上表面部5 腿部6布膠帶
具體實施例方式以下，對本發明的優選實施方式進行詳細說明。
圖1是表示本發明的密封材料的一個例子的俯視圖，圖2是圖1的密封材料的A-A 剖視圖。本發明的密封材料1是通過將熱塑性彈性體注射成型而成型的、具有至少1個接觸面的密封材料，在接觸面上具有密封部2和非密封部3。對本發明的密封材料1而言重要的是，密封部2的表面粗糙度Ras為0. 2 μ m以上且1. 4 μ m以下，非密封部3的表面粗糙度Rah大於3. 0 μ m且為7. 0 μ m以下。通過製成所述構成，密封部2表面光滑、粘合性高、密封性優異，另一方面，非密封部3與密封部2相比表面具有凹凸，粘合性較低，不發粘，所以處理性變得良好。為了良好地獲得上述效果，密封部2的表面粗糙度Ras優選為0. 2 μ m以上且0. 5 μ m以下，非密封部3的表面粗糙度Rah 優選大於5. Oym且為7. Oym以下。這裡，表面粗糙度是JIS B 0601-1994中規定的算術平均粗糙度。此外，本發明的密封材料是具有至少1個接觸面的密封材料，只要在接觸面上具有密封部2和非密封部3，則對其形狀沒有限定。圖3是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖，圖4是圖3的密封材料的B-B剖視圖。可以的是，如圖3及圖4所示，密封材料1呈圓形，在中央部具有密封部2，在該密封部2的周圍具有非密封部3。進而，本發明的密封材料是具有至少1個接觸面的密封材料，只要在接觸面上具有密封部2和非密封部3，則可以根據作為部件的用途而製成自由的形狀。圖5是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖，圖6是圖5的密封材料的C-C剖視圖。可以的是， 如圖5及圖6所示，密封材料1在上表面部4上具備具有密封部2的接觸面，並具有支撐該上表面部4的腿部5。此外，圖7是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖，圖8 是圖7的密封材料的D-D剖視圖。可以的是，如圖7及圖8所示，在密封材料1的端部的凸部具有密封部2。此外，圖9及圖11是表示本發明的密封材料的另外一個例子的俯視圖，圖10及圖 12分別是圖9的密封材料的E-E剖視圖及圖11的密封材料的F-F剖視圖。如圖9 12所示，也可以在密封材料1的凹部具有密封部2，進而還可以如圖11及圖12所示在凹部的一部分中具有密封部2。在本發明中，密封材料1的密封部2及非密封部3的表面粗糙度可以通過調節注射成型時所使用的模具的表面粗糙度並實施壓花加工來獲得。對所述使模具的表面粗糙而設定表面粗糙度的方法沒有特別限定，例如可列舉出噴射處理、蝕刻處理、放電處理等，優選為噴射處理。另外，對於所述模具的材質、具體的形狀等沒有特別限制。上述噴射處理通過在空氣流中摻合被稱為投射材料的粉體並對被投射物進行吹送來進行表面處理。本發明中，只要能夠以上述表面粗糙度形成應當保留成型品的模具的內表面，則對噴射處理的條件沒有特別限制，例如可以按照下面的方式來進行處理。投射材料可以根據上述目的而適當選擇，作為材質(硬度)，具體而言，例如可適宜使用由氧化鋁、碳化矽、二氧化矽、炭黑、碳酸鈣、碳酸鎂、滑石、粘土、玻璃纖維、玻璃空心球(glass balloon)、金屬、氧化鐵、含氧化鐵的化合物(鐵素體等)等纖維狀物或粒狀物、 破碎狀物等構成的無機投射材料。此外，也可以使用包含氧化鐵或含氧化鐵的化合物(鐵素體等)的顏料，具體而言，可以使用 α-FeOOH、β-FeOOH、Y -FeOOH, a-Fe2O3、Y -Fe2O3, Fe304、MoFe203、Mo6Fe2O3 等。其中，氧化鋁、二氧化矽、玻璃纖維由於硬度高，所以適合於比較強地進行噴射處理的情況。另一方面，碳酸鈣、碳酸鎂、滑石、粘土由於硬度低，所以適合於比較柔和地進行噴射處理的情況。玻璃空心球適宜在減小投射材料的比重的情況下配混，在配混炭黑的情況下，能夠賦予投射材料以導電性。這些無機投射材料可以單獨使用1種，或者適當混合2 種以上使用。此外，作為投射材料的形狀，在進行有效的噴射處理方面，使用銳利多角形的投射材料是有效的。對投射材料的粒徑沒有特別限制，通常使用平均粒徑為85 500 μ m左右的投射材料。通過使用該程度的平均粒徑的投射材料，能夠更有效地實現上述表面粗糙度。作為用於噴射處理的投射裝置(噴射裝置)，只要是具備能夠將投射材料以一定的速度、以一定的與空氣的混合比進行噴射的機構的裝置，則對其規格沒有特別限制，可以根據用途、使用環境來適當選擇使用。通常，被稱為直噴式的裝置對投射材料的切削效果大、對模具的損傷大，因此對精密模具採用間接式是理想的。本發明中能夠使用的熱塑性彈性體沒有特別限制，只要根據各種狀況適當選擇使用即可，優選JIS A 25度以下的高粘合性熱塑性彈性體。此外，作為所述熱塑性彈性體，例如可以使用苯乙烯系、烯烴系、氨基甲酸酯系、酯系等熱塑性彈性體，特別優選使用含有由至少一個以乙烯基芳香族化合物為主體的聚合物鏈段、和至少一個以共軛二烯化合物為主體的聚合物鏈段形成的共聚物的熱塑性彈性體的彈性體。更具體而言，例如可列舉出(1)將聚丁二烯與丁二烯-苯乙烯無規共聚物的嵌段共聚物氫化而獲得的結晶性聚乙烯與乙烯/丁烯-苯乙烯無規共聚物的嵌段共聚物，(2)將聚丁二烯與聚苯乙烯的嵌段共聚物、以及聚異戊二烯與聚苯乙烯的嵌段共聚物、或者聚丁二烯或乙烯-丁二烯無規共聚物與聚苯乙烯的嵌段共聚物氫化而獲得的、例如結晶性聚乙烯與聚苯乙烯的二嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯的三嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯的三嵌段共聚物(SEPS)等，尤其是苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物等。此外，在本發明中，作為通過對模具進行表面處理的方法，只要可獲得本發明的密封材料，則作為對象的模具、噴射處理的條件等沒有特別限制，可以適當使用前述的投射材料、噴射裝置等來進行。實施例以下，用實施例更詳細地說明本發明。(實施例1 7、比較例1 7)使用下述配混的熱塑性彈性體原料來製作具有下述表1及2所示的表面粗糙度的、圖1及2所示的密封材料。密封材料的製作如下使用經噴射處理的模具，以成型時的模具溫度為45°C，成型溫度為180 220°C進行。(熱塑性彈性體原料配混)將100質量份苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(數均分子量20萬，SP值 (溶解度係數)8. 5)、260質量份石蠟系油(出光興產株式會社製造，商品名PW380，分子量 750，SP值7. 8)和5質量份聚丙烯樹脂混煉，製備熱塑性彈性體原料。該熱塑性彈性體原料的JIS A硬度為4度。對所得密封材料進行下述評價，將結果一併記載於表1及2中。(處理性及密封性評價)
圖13是表示處理性及密封性評價中的樣品的剖視圖。如圖13所示，以接觸面為內側，將2片上述製作的Imm厚的密封材料1重疊，在其外側貼附布膠帶6。從布膠帶6側以30g/cm2進行壓接，放置M小時。將密封材料1與布膠帶6 —起固定，以lOOmm/min的拉伸速度進行拉伸，測定密封材料1的接觸面的剝離力，以非密封部的剝離力評價處理性，以密封部的剝離力評價密封性。關於處理性，用如下4個等級進行評價將25mN以下的情況評價為A，將大於25mN且為70mN以下的情況評價為B，將大於70mN且為145mN以下的情況評價為C，將大於145mN的情況評價為D。關於密封性，用如下3個階段進行評價將IOOOmN 以上的情況評價為B，將616mN以上且不到IOOOmN的情況評價為C，將不到616mN的情況評價為D。但是，密封部表面粗糙度為0. 1 μ m時，由於密封部的處理性差，所以評價為D。(成型性評價)通過成型品內的表面粗糙度之差來評價在注射成型時樹脂是否順暢地流動。將非密封部與密封部的表面粗糙度之差為2 μ m以下的情況評價為A，將大於2 μ m且為4. 5 μ m 以下的情況評價為B，將大於4. 5 μ m且為10以下的情況評價為C，將大於10 μ m的情況評價為D。(綜合評價)在處理性、密封性及成型性的評價結果中，以A為3分、B為2分，C為1分，D為_2 分的方式進行評價，求出總分，進行綜合評價。[表 1]
權利要求
1.一種密封材料，其是通過將熱塑性彈性體注射成型而成型的、具有至少1個接觸面的密封材料，其特徵在於，在所述接觸面上具有密封部和非密封部，所述密封部的表面粗糙度Ras為0. 2 μ m以上且1. 4 μ m以下，所述非密封部的表面粗糙度Rah大於3. 0 μ m且為7. 0 μ m以下。
2.根據權利要求1所述的密封材料，其中，所述密封部的表面粗糙度Ras為0.2 μ m以上且0. 5 μ m以下，所述非密封部分的表面粗糙度Rah大於5. 0 μ m且為7. 0 μ m以下。
3.根據權利要求1所述的密封材料，其中，所述熱塑性彈性體含有由至少一個以乙烯基芳香族化合物為主體的聚合物鏈段、和至少一個以共軛二烯化合物為主體的聚合物鏈段形成的共聚物的熱塑性彈性體。
4.根據權利要求1所述的密封材料，其中，在所述注射成型時使用的模具是通過噴射處理來設定了表面粗糙度的模具。
全文摘要
本發明提供一種兼具密封性和處理性的密封材料。其是通過將熱塑性彈性體注射成型而成型的、具有至少1個接觸面的密封材料(1)，其中，在接觸面上具有密封部(2)和非密封部(3)，密封部(2)的表面粗糙度Ras為0.2μm以上且1.4μm以下，非密封部(3)的表面粗糙度Rah大於3.0μm且為7.0μm以下。優選的是，密封部(2)的表面粗糙度Ras為0.2μm以上且為0.5μm以下，非密封部分(3)的表面粗糙度Rah大於5.0μm且為7.0μm以下。
文檔編號C08J5/00GK102348549SQ20108001165
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月10日 優先權日2009年3月10日
發明者佐野武宏 申請人:株式會社普利司通