JP2001200281A - 摺動性シール部材 - Google Patents

摺動性シール部材

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JP2001200281A
JP2001200281A JP2000006862A JP2000006862A JP2001200281A JP 2001200281 A JP2001200281 A JP 2001200281A JP 2000006862 A JP2000006862 A JP 2000006862A JP 2000006862 A JP2000006862 A JP 2000006862A JP 2001200281 A JP2001200281 A JP 2001200281A
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JP
Japan
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slidable
surface treatment
thermoplastic elastomer
glass
seal member
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JP2000006862A
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Hiroyuki Okuda
浩之 奥田
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Nishikawa Rubber Co Ltd
Original Assignee
Nishikawa Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の上下動ガラスのガラスランチャンネ
ルのように、摺接表面を持つ摺接性シール部材の滑り性
を向上し、異音発生を低下させる。 【解決手段】 ガラス14や板金に接触する面に摺動性
表面処理層22,23を設けたところの熱可塑性エラス
トマーAより成る摺動性シール部材本体21に、粘度1
00〜2000cStのフッ素系オイル0.1〜10重
量%を配合したところの熱可塑性エラストマーBより成
る摺動性表面処理層22,23を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 この発明は、自動車の上下
動ガラスのガラスランチャンネルのように、摺接表面を
持つ摺接性シール部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 摺接表面を持つところの摺接性シール
部材の1つとして自動車用ウエザーストリップが挙げら
れる。自動車用ウエザーストリップにおいて、それらを
構成する材料には通常エチレン・プロピレン・ターポリ
マーゴム(略称:EPDMゴム)もしくは塩化ビニル樹
脂(略称:PVC)が使用されているが、近年リサイク
ル性の向上などの目的のために、これらの材料を、熱可
塑性エラストマーへ変換する活動が盛んに行われてい
る。ここで、熱可塑性とは、加熱すると軟化して流動
し、冷却すると再び硬くなる性質をいい、エラストマー
とはゴム類のような弾性の顕著な高分子材料をいう。
【0003】従来、EPDMゴムもしくはPVCより成
るウエザーストリップにおいては、ガラスや板金に接触
する部位に、シリコーン或いはウレタン系などの塗料を
施すか、ナイロン製あるいはポリエステル系などの植毛
を施し、基材の摩耗や異音の発生などを防止している。
【0004】物体の上を他の物体が滑る際、摩擦力が振
動的に変化することをスティック−スリップ現象とい
い、結果としてキューキューという音や、ギシギシとい
う音が発生する。ゴムの上をガラスが滑る場合、その環
境をドライ,ウェット及びセミウェット(半乾き状態)
の3つに大別すると、セミウェット時に最もスティック
−スリップ現象が発生しやすい。これはドライ状態とウ
ェット状態での滑りが連続的に繰り返されることから、
ドライ時とウェット時の摩擦係数の差が大きいことが原
因とされている。
【0005】それ故ウエザーストリップ本体を熱可塑性
エラストマーへ変更した場合にも、ウエザーストリップ
本体の摩耗やスティック−スリップ現象発生防止のた
め、当然ガラスや板金に接触するウエザーストリップ本
体の部位には表面処理を施す必要がある。
【0006】ウエザーストリップの中で熱可塑性エラス
トマーへの材料変更が顕著な製品にガラスランチャンネ
ルがあり、この熱可塑性エラストマーAより成るガラス
ランチャンネルのガラス摺接部にはシリコーンポリマー
や脂肪酸アミドなどの有機系滑材や、二硫化モリブデン
やグラファイトなどの無機系滑材を各種配合された熱可
塑性エラストマーCが表面処理材として適用されてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】 ガラスや板金に接触
する箇所に適用される表面処理材は、特に水に濡れた際
にガラスや板金と摩擦すると、スティック−スリップ現
象が顕著となり、摩擦振動によって“キュー”という音
や、“ギシギシ”というきしみ音などの異音が発生する
可能性が高くなることである。本発明は、異音の発生が
低い表面処理材を提供しようとするものである。本発明
は、長期に亘って異音の発生が低い表面処理材を提供し
ようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】 まずJIS K228
3に準じて、動粘度cStについて説明する。一定容量
の液体が規定条件で粘度計の毛管を流れる時間を測定
し、この流出時間と粘度計定数から動粘度を算出する。
また粘度は動粘度を測定したときの同一の温度における
密度を測定し、この密度と動粘度との積として求める。
まず粘度計校正用標準液(動粘度既知試料)を用意し、
規定の粘度計内に充填し、自然流出させた際の流出時間
を測定する。 C=ξ/t C:粘度計定数(cSt/sec) ξ:標準液の動粘度(cSt) t:流出時間(sec) 次に測定したい試料を用意し、同様の方法にて流出時間
を測定する。 ν=C×t ν:動粘度(cSt) C:粘度計定数(cSt/sec) t:流出時間(sec)
【0009】請求項1の発明に係る摺動性シール部材
は、ガラスや板金に接触する面に摺動性表面処理層を設
けたところの熱可塑性エラストマーAより成る摺動性シ
ール部材本体に、粘度1〜10000cSt好ましくは
100〜2000cStのフッ素系オイル0.1〜10
重量%を配合したところの熱可塑性エラストマーBより
成る摺動性表面処理層を設けたものである。
【0010】請求項2の発明に係る摺動性シール部材
は、ガラスや板金に接触する面に摺動性表面処理層を設
けたところの熱可塑性エラストマーAより成る摺動性シ
ール部材本体に、粘度100〜2000cStのフッ素
系オイル0.1〜10重量%と、摺動性表面処理層の層
厚以下の粒子径を持ち吸油性を示すシリコーンゴムパウ
ダーやフッ素系樹脂パウダーなどの有機粉末あるいは炭
酸カルシウムや粘土などの無機系フィラーを0.1〜1
0重量%を配合したところの熱可塑性エラストマーBよ
り成る摺動性表面処理層を設けたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】 図1乃至図3において、10は
自動車、11はガラスランチャンネルで、摺動性シール
部材20を構成している。12はリヤドアの前縁に取付
けられフロントドアの後縁の板金に接触するウエザース
トリップで、摺動性シール部材20を構成している。
【0012】基材となる摺動性シール部材本体21のガ
ラス14や板金15に接触する面に摺動性表面処理層2
2,23が設けられて摺動性シール部材20が形成され
る。
【0013】摺動性シール部材本体21と、摺動性表面
処理層22,23には、いずれも熱可塑性エラストマー
が用いられているので、前者を熱可塑性エラストマー
A、また後者を熱可塑性エラストマーBとして区別す
る。
【0014】図4に示す摺動性シール部材20の摺動性
表面処理層22は、フッ素オイルとして例えば化1
【化1】 等の構造式を持ち、粘度1〜10000cSt好ましく
は100〜2000cStのフッ素系オイル24を0.
1〜10重量%を配合したところの熱可塑性エラストマ
ーより成る。
【0015】図6に示す摺動性シール部材20の摺動性
表面処理層23はフッ素系オイルとして例えば化1
【化2】 等の構造式を持ち、粘度100〜2000cStのフッ
素系オイル24を0.1〜10重量%と、摺動性表面処
理層23の層厚D以下の粒子径dを持ち吸油性を示すシ
リコーンゴム樹脂パウダーやフッ素系樹脂パウダーなど
の有機粉末あるいは炭酸カルシウムや粘土などの無機系
フィラー25を0.1〜10重量%を配合したところの
熱可塑性エラストマーより成る。
【0016】
【実施例】(イ)水濡れ時異音発生の抑制 ガラスなどが摺動部材上を摺動する場合、ドライ時(乾
いた状態)よりもウェット時(水に濡れた状態)に異音
の発生が起こりやすい。その中でもややウェット(半乾
き状態)が最も顕著となる。これはドライ時とウェット
時の摺動抵抗に大きな差異があるためと考えられる。実施例1 フッ素未配合品とフッ素配合品の配合例を表1に示す。
【表1】
【0017】図7及び図8のような摺動抵抗測定機を使
用して表1の配合品の摺動抵抗を測定した。ガラス面圧
はガラスとガラスランチャンネルとの間に面圧測定シー
トを挟み込み、測定した。またガラス面圧の調整はガラ
スを図8の矢印方向に平行に移動させることによってお
こなった。摺動抵抗測定も、面圧測定も、片側リップの
みで実施した。
【0018】表1の配合品のドライ時(乾いた状態)、
ウェット時(水に濡れた状態)の摺動抵抗を図9,図1
0に示す。図9は低圧縮時(3N/100mm;1N=
11cgf)の摺動抵抗を示し、図10は高圧縮時(4
0N/100mm)の摺動抵抗を示す。図10からわか
る通り、フッ素系配合品の高圧縮状態での摺動抵抗は未
配合品に比べ低くなり、またウェット時でもその上昇率
は少ない。このことからフッ素系配合品はセミウェット
時に異音が発生しにくいといえる。
【0019】(ロ)吸油性フィラー配合による効果 フッ素系オイルと吸油性フィラー充填材を併用すること
によって、表面処理材内に滑材成分をとどめ、摺動性能
の長期的な効果をもたらすことが可能となる。実施例2 配合例を表2に示す。
【表2】
【0020】表2の配合例甲,乙,丙について、図11
による摩擦試験を行った。また、図12のヘイドン摩擦
試験機を使用し、図13に示す状態で5000回毎に摩
擦係数μκを測定し、図14の結果を得た。
【0021】吸油性フィラー未配合である甲は、滑材成
分の表面へのブリードアウトが激しく、摩耗によってそ
のブリード分がかき取られた後の摩擦係数の上昇が顕著
となる。これに対し、吸油性フィラーを配合した乙およ
び丙は、表面処理材内に滑材成分がとどまっているた
め、摩耗による摩擦係数の変化が少なく、長期的な摺動
性能の維持が可能となる。
【0022】
【発明の効果】 請求項1の発明によれば、摺動性シー
ル部材のガラスや板金との摩擦によるスティック−スリ
ップ現象を制御し、異音の発生を防止することが可能と
なる。
【0023】請求項1の発明においては、初期の滑り性
向上や異音防止に大きな効果があるが、ベース材である
熱可塑性エラストマーBとの相溶性に難があるため図5
に示す如く成形品表面にフッ素オイルがブリードアウト
(滲み出し)し易く、長期の使用に問題がある。しか
し、請求項2の発明によれば、パウダーや充填材によ
り、摺動性表面処理層内に、滑材であるフッ素系オイル
を留め置くことが可能となり、滑り性の持続性が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 自動車の側面図である。
【図2】 ガラスランチャンネルの横断平面図である。
【図3】 リヤドアウエザーストリップの横断面図であ
る。
【図4】 本発明摺動性シール部材の一例の拡大断面図
である。
【図5】 長期間使用した摺動性シール部材の一例の拡
大断面図である。
【図6】 本発明摺動性シール部材の他例の拡大断面図
である。
【図7】 実施例1の摺動抵抗測定機の全体斜視図であ
る。
【図8】 図7の摺動抵抗測定機の一部の断面図であ
る。
【図9】 実施例1の配合品の低圧縮時の摺動抵抗であ
る。
【図10】 実施例1の配合品の高圧縮時の摺動抵抗で
ある。
【図11】 実施例2の配合品の摩耗試験方法を示すも
ので、(イ)は側面図、(ロ)は正面図である。
【図12】 ヘイドン摩擦試験機の正面図である。
【図13】 実施例2の配合品動摩擦係数測定方法を示
す正面図である。
【図14】 実施例2の配合品の動摩擦係数の変化図で
ある。
【符号の説明】
10 自動車 11 ガラスランチャンネル 12 ウエザーストリップ 14 ガラス 15 板金 20 摺動性シール部材 21 摺動性シール部材本体 22 摺動性表面処理層 23 摺動性表面処理層 24 フッ素系オイル 25 パウダーやフィラー A 熱可塑性エラストマー B 熱可塑性エラストマー D 摺動性表面処理層の層厚 d パウダーやフィラーの粒径
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年1月17日(2000.1.1
7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】図4に示す摺動性シール部材20の摺動性
表面処理層22は、フッ素オイルとして例えば化1
【化1】 等の構造式を持ち、粘度1〜10000cSt好ましく
は100〜2000cStのフッ素系オイル24を0.
1〜10重量%を配合したところの熱可塑性エラストマ
ーより成る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】図6に示す摺動性シール部材20の摺動性
表面処理層23はフッ素系オイルとして例えば化
【化2】 等の構造式を持ち、粘度100〜2000cStのフッ
素系オイル24を0.1〜10重量%と、摺動性表面処
理層23の層厚D以下の粒子径dを持ち吸油性を示すシ
リコーンゴム樹脂パウダーやフッ素系樹脂パウダーなど
の有機粉末あるいは炭酸カルシウムや粘土などの無機系
フィラー25を0.1〜10重量%を配合したところの
熱可塑性エラストマーより成る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10M 107/38 C10N 40:02 // C10N 40:02 40:34 40:34 B60J 5/00 501H

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスや板金に接触する面に摺動性表面
    処理層を設けたところの熱可塑性エラストマーAより成
    る摺動性シール部材本体に、粘度1〜10000cSt
    好ましくは100〜2000cStのフッ素系オイル
    0.1〜10重量%を配合したところの熱可塑性エラス
    トマーBより成る摺動性表面処理層を設けたことを特徴
    とする摺動性シール部材。
  2. 【請求項2】 ガラスや板金に接触する面に摺動性表面
    処理層を設けたところの熱可塑性エラストマーAより成
    る摺動性シール部材本体に、粘度100〜2000cS
    tのフッ素系オイル0.1〜10重量%と、摺動性表面
    処理層の層厚以下の粒子径を持ち吸油性を示すシリコー
    ンゴムパウダーやフッ素系樹脂パウダーなどの有機粉末
    あるいは炭酸カルシウムや粘土などの無機系フィラーを
    0.1〜10重量%を配合したところの熱可塑性エラス
    トマーBより成る摺動性表面処理層を設けたことを特徴
    とする摺動性シール部材。
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