JP2781204B2 - オイルシール用シール部材およびその製造方法 - Google Patents
オイルシール用シール部材およびその製造方法Info
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- JP2781204B2 JP2781204B2 JP1126488A JP12648889A JP2781204B2 JP 2781204 B2 JP2781204 B2 JP 2781204B2 JP 1126488 A JP1126488 A JP 1126488A JP 12648889 A JP12648889 A JP 12648889A JP 2781204 B2 JP2781204 B2 JP 2781204B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオイルシール用シール部材およびその製造方
法に関し、特に、回転又は往復動する軸の外周に摺動し
て軸の油側と大気側とをシールするオイルシール用シー
ル部材およびその製造方法に関するものである。
法に関し、特に、回転又は往復動する軸の外周に摺動し
て軸の油側と大気側とをシールするオイルシール用シー
ル部材およびその製造方法に関するものである。
一般に、オイルシールは、第３図に示すように、軸５
の外側のハウジング６に配設されて、回転又は往復動す
る軸５の外周に摺動して軸５の油側と大気側とをシール
する環状のシールリップ部２を有する弾性材からなるシ
ール部材１と、このシール部材１のシールリップ部２に
軸５への抱き締め力を付与するばね３と、前記シール部
材１に埋設されてシール部材１を補強する金属環４とか
ら構成されている。
の外側のハウジング６に配設されて、回転又は往復動す
る軸５の外周に摺動して軸５の油側と大気側とをシール
する環状のシールリップ部２を有する弾性材からなるシ
ール部材１と、このシール部材１のシールリップ部２に
軸５への抱き締め力を付与するばね３と、前記シール部
材１に埋設されてシール部材１を補強する金属環４とか
ら構成されている。
そして、前記シール部材１は、従来、基材となるゴム
材11に、充填剤12および加硫剤その他の助剤などを添加
し混練したものを加硫成形することにより製造されてお
り、オイルシールとしてのシール機能は、前記軸５の外
周に接触するシールリップ部２の摺動面の形態、すなわ
ち、その摺動面に表出する前記充填剤12の粒径やその形
状などにより左右されることが知られている。〔中村研
八；日ゴム協誌,62,74〜83（1989）参照〕 一般に、前記充填剤12としては、偏平形状の天然の無
機化合物の微粒子が用いられているが、この無機化合物
の微粒子は、その粒径分布が大きく、また、アスペクト
比も広い分布を持っており、このため無機化合物の微粒
子を充填剤12としてゴム剤11中に分散配合したシール部
材１にあっては、そのシールリップ部２の摺動面に表出
する無機化合物の微粒子が均一な粒径およびアスペクト
比を持っていないので、所望のシール性能を有するもの
を再現性よく加硫成形することが非常に困難であった。
材11に、充填剤12および加硫剤その他の助剤などを添加
し混練したものを加硫成形することにより製造されてお
り、オイルシールとしてのシール機能は、前記軸５の外
周に接触するシールリップ部２の摺動面の形態、すなわ
ち、その摺動面に表出する前記充填剤12の粒径やその形
状などにより左右されることが知られている。〔中村研
八；日ゴム協誌,62,74〜83（1989）参照〕 一般に、前記充填剤12としては、偏平形状の天然の無
機化合物の微粒子が用いられているが、この無機化合物
の微粒子は、その粒径分布が大きく、また、アスペクト
比も広い分布を持っており、このため無機化合物の微粒
子を充填剤12としてゴム剤11中に分散配合したシール部
材１にあっては、そのシールリップ部２の摺動面に表出
する無機化合物の微粒子が均一な粒径およびアスペクト
比を持っていないので、所望のシール性能を有するもの
を再現性よく加硫成形することが非常に困難であった。
また、前記シール部材１を射出成形により製造する工
程は、第４図に示すように、（１）それぞれ計量したゴ
ム材11と無機化合物の微粒子からなる充填剤12とをバッ
チで混練するバッチ混練工程、（２）前記（１）の工程
で得られた混練物を冷却して加硫剤を投入してロールで
混練するロール混練工程、（３）前記（２）の工程で得
られた混練物を冷却して押出し機により押出し、帯状の
生地ゴムを得る工程、（４）前記（３）の工程で得られ
た帯状の生地ゴムを射出成形機に入れ加硫成形する成形
工程とからなっている。
程は、第４図に示すように、（１）それぞれ計量したゴ
ム材11と無機化合物の微粒子からなる充填剤12とをバッ
チで混練するバッチ混練工程、（２）前記（１）の工程
で得られた混練物を冷却して加硫剤を投入してロールで
混練するロール混練工程、（３）前記（２）の工程で得
られた混練物を冷却して押出し機により押出し、帯状の
生地ゴムを得る工程、（４）前記（３）の工程で得られ
た帯状の生地ゴムを射出成形機に入れ加硫成形する成形
工程とからなっている。
しかしながら、上記のようなシール部材１の製造工程
にあっては、前記（２）のロール混練工程において、人
手作業が必要になるとともに、そのロールに作業員が挟
みこまれる危険性が大きく、また、（３）の工程で製造
した生地ゴムを次の（４）の工程の射出成形機に入れる
際に、生地ゴムの運搬、投入の作業もあって煩雑であ
り、さらに、前記（２）〜（４）の工程において、ゴム
材11中に化学的および物理的に安定化した状態で充填剤
12を混練配合する操作は、熟練した作業員の経験とかん
とによって行われており、従来のシール部材１の製造工
程では、熟練した作業員の人手が多く必要であり、作業
の危険性も大きく、さらに、（１）〜（３）の工程は約
100分程度の長時間の工程であるため、その製造工程の
簡略化および短縮化が要求されているという問題点を有
していた。
にあっては、前記（２）のロール混練工程において、人
手作業が必要になるとともに、そのロールに作業員が挟
みこまれる危険性が大きく、また、（３）の工程で製造
した生地ゴムを次の（４）の工程の射出成形機に入れる
際に、生地ゴムの運搬、投入の作業もあって煩雑であ
り、さらに、前記（２）〜（４）の工程において、ゴム
材11中に化学的および物理的に安定化した状態で充填剤
12を混練配合する操作は、熟練した作業員の経験とかん
とによって行われており、従来のシール部材１の製造工
程では、熟練した作業員の人手が多く必要であり、作業
の危険性も大きく、さらに、（１）〜（３）の工程は約
100分程度の長時間の工程であるため、その製造工程の
簡略化および短縮化が要求されているという問題点を有
していた。
本発明は上記のような従来のもののもつ問題点を解決
したものであって、従来の天然の無機化合物の微粒子か
らなる充填剤に代えて、室温でゴム状弾性を示すポリマ
ー中でミルロ分散相を形成する室温で固体のポリマーを
充填剤として用いて、その室温で固体のポリマーの微粒
子を前記ゴム状弾性を示すポリマー中に均一に分散する
とともに、このミクロ分散相を所定の条件下で配向させ
ることにより、充填剤であるポリマーの微粒子の粒径、
分散状態およびアスペクト比などをその製造工程におい
て任意に制御可能とし、混練から加硫成形まで一貫した
製造工程で管理でき、製造工程を大幅に簡略化できるオ
イルシール用シール部材およびその製造方法を提供する
ことを目的としている。
したものであって、従来の天然の無機化合物の微粒子か
らなる充填剤に代えて、室温でゴム状弾性を示すポリマ
ー中でミルロ分散相を形成する室温で固体のポリマーを
充填剤として用いて、その室温で固体のポリマーの微粒
子を前記ゴム状弾性を示すポリマー中に均一に分散する
とともに、このミクロ分散相を所定の条件下で配向させ
ることにより、充填剤であるポリマーの微粒子の粒径、
分散状態およびアスペクト比などをその製造工程におい
て任意に制御可能とし、混練から加硫成形まで一貫した
製造工程で管理でき、製造工程を大幅に簡略化できるオ
イルシール用シール部材およびその製造方法を提供する
ことを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明のオイルシール用
シール部材は、回転又は往復動する軸の外周に摺動して
軸の油側と大気側とをシールする環状のシールリップ部
を有する弾性材からなるオイルシール用シール部材であ
って、前記シールリップ部の摺動面に、室温で固体であ
る第１のポリマーの微粒子が、該第１のポリマーと非相
溶性の室温でゴム状弾性を示す第２のポリマー中に、偏
平に変形して配向された状態で均一に分散されているよ
うに構成した手段を採用したものである。また、回転又
は往復動する軸の外周に摺動して軸の油側と大気側とを
シールする環状のシールリップ部を有する弾性材からな
るオイルシール用シール部材の製造方法であって、室温
で固体である第１のポリマーと、この第１のポリマーと
非相溶性の室温でゴム状弾性を示す第２のポリマーと
を、両ポリマーの融点温度以上で混練して、第１のポリ
マーの微粒子を第２のポリマー中に均一に分散させた混
練物を調製し、さらに、この混練物を所定の温度に降温
させて加硫剤を添加して混練し、さらに、この加硫剤を
添加した混練物に第１のポリマーの軟化点温度付近で剪
断応力を作用させて、第１のポリマーの微粒子を配向さ
せ、この状態で加硫成形することにより前記シールリッ
プ部の摺動面に、第１のポリマーの微粒子が第２のポリ
マー中に偏平に変形して配向された状態で均一に分散さ
れているように構成した手段を採用したものである。
シール部材は、回転又は往復動する軸の外周に摺動して
軸の油側と大気側とをシールする環状のシールリップ部
を有する弾性材からなるオイルシール用シール部材であ
って、前記シールリップ部の摺動面に、室温で固体であ
る第１のポリマーの微粒子が、該第１のポリマーと非相
溶性の室温でゴム状弾性を示す第２のポリマー中に、偏
平に変形して配向された状態で均一に分散されているよ
うに構成した手段を採用したものである。また、回転又
は往復動する軸の外周に摺動して軸の油側と大気側とを
シールする環状のシールリップ部を有する弾性材からな
るオイルシール用シール部材の製造方法であって、室温
で固体である第１のポリマーと、この第１のポリマーと
非相溶性の室温でゴム状弾性を示す第２のポリマーと
を、両ポリマーの融点温度以上で混練して、第１のポリ
マーの微粒子を第２のポリマー中に均一に分散させた混
練物を調製し、さらに、この混練物を所定の温度に降温
させて加硫剤を添加して混練し、さらに、この加硫剤を
添加した混練物に第１のポリマーの軟化点温度付近で剪
断応力を作用させて、第１のポリマーの微粒子を配向さ
せ、この状態で加硫成形することにより前記シールリッ
プ部の摺動面に、第１のポリマーの微粒子が第２のポリ
マー中に偏平に変形して配向された状態で均一に分散さ
れているように構成した手段を採用したものである。
本発明は上記の手段を採用したことにより、シール部
材は、母材となる室温でゴム状弾性を示す第２のポリマ
ー中に、室温で固体の第１のポリマーの微粒子が、ほぼ
均一な粒径で、かつ、配向された状態で分散され、この
状態がシールリップ部の摺動面においても得られること
になるので、シールリップ部の摺動面に所望のシール機
能を付与することができることになる。また、このシー
ル部材の製造に際しては、第２のポリマー中における第
１のポリマーの微粒子の粒径、分散状態及び配向状態
を、その製造工程における混練時及び成形時の温度、時
間、剪断応力等を制御することにより、任意に制御でき
ることになるので、シールリップ部の摺動面に所望のシ
ール性能を付与することができることとなる。
材は、母材となる室温でゴム状弾性を示す第２のポリマ
ー中に、室温で固体の第１のポリマーの微粒子が、ほぼ
均一な粒径で、かつ、配向された状態で分散され、この
状態がシールリップ部の摺動面においても得られること
になるので、シールリップ部の摺動面に所望のシール機
能を付与することができることになる。また、このシー
ル部材の製造に際しては、第２のポリマー中における第
１のポリマーの微粒子の粒径、分散状態及び配向状態
を、その製造工程における混練時及び成形時の温度、時
間、剪断応力等を制御することにより、任意に制御でき
ることになるので、シールリップ部の摺動面に所望のシ
ール性能を付与することができることとなる。
以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。
第１図には本発明のオイルシール用シール部材の製造
工程が示されていて、まず、室温で固体である第１のポ
リマーＡの所定量と、室温でゴム状弾性を示す第２のポ
リマーＢの所定量とをそれぞれ溶融化した状態で混練機
の中に入れる。
工程が示されていて、まず、室温で固体である第１のポ
リマーＡの所定量と、室温でゴム状弾性を示す第２のポ
リマーＢの所定量とをそれぞれ溶融化した状態で混練機
の中に入れる。
そして、上記の第１および第２のポリマーＡ、Ｂを、
両ポリマーＡ、Ｂの融点温度以上で単軸または２軸の混
練機で混練する第１の混練工程により、前記第１のポリ
マーＡの微粒子が第２のポリマーＢ中に均一に分散した
ミクロ分散相を形成した混練物を調製する。
両ポリマーＡ、Ｂの融点温度以上で単軸または２軸の混
練機で混練する第１の混練工程により、前記第１のポリ
マーＡの微粒子が第２のポリマーＢ中に均一に分散した
ミクロ分散相を形成した混練物を調製する。
次いで、この第１の混練工程で調製した混練物を所定
温度に降温した後、加硫剤を添加し、第２の混練工程に
より混練する。
温度に降温した後、加硫剤を添加し、第２の混練工程に
より混練する。
さらに、この加硫剤を添加して混練した加硫剤混練物
を、プレス成形機、射出成形機などの成形機に入れ、前
記第１のポリマーＡの軟化点温度付近に加熱した状態で
剪断応力を作用し、前記第２のポリマーＢ中に分散した
ミクロ分散相である第１のポリマーＡの微粒子を配向さ
せ、その状態で加硫成形する。
を、プレス成形機、射出成形機などの成形機に入れ、前
記第１のポリマーＡの軟化点温度付近に加熱した状態で
剪断応力を作用し、前記第２のポリマーＢ中に分散した
ミクロ分散相である第１のポリマーＡの微粒子を配向さ
せ、その状態で加硫成形する。
上記の第１の混練工程から加硫成形工程の前までの時
間は、20〜30分程度である。
間は、20〜30分程度である。
上記の室温で固体の第１のポリマーＡおよび室温でゴ
ム状弾性を示す第２のポリマーＢは、それぞれ複数のポ
リマーからなってもよい。
ム状弾性を示す第２のポリマーＢは、それぞれ複数のポ
リマーからなってもよい。
前記第１のポリマーＡと第２のポリマーＢの組合せの
例としては、第１のポリマーＡとしてのポリスチレン
（PS）の第２のポリマーＢとしてのポリエチルアクリレ
ート（PEA）、第１のポリマーＡとしてのポリプロピレ
ン（PP）と第２のポリマーＢとしてのエチレン−プロピ
レンゴム（EPDM）、第１のポリマーＡとしてのポリスチ
レン（PS）と第２のポリマーＢとしてのポリジメチルシ
ロキサン（PDMS）、第１のポリマーＡとしてのポリエチ
レン（PE）と第２のポリマーＢとしてのイソプレンゴム
（IR）またはブタジエンゴム（BR）、第１のポリマーＡ
としてのポリエチレン（PE）と第２のポリマーＢとして
のエチレン−プロピレンゴム（EPDM）、第１のポリマー
Ａとしてのポリスチレンまたはポリエチレンと第２のポ
リマーＢとしてのフッ素ゴムなどが代表的なものとして
挙げられる。
例としては、第１のポリマーＡとしてのポリスチレン
（PS）の第２のポリマーＢとしてのポリエチルアクリレ
ート（PEA）、第１のポリマーＡとしてのポリプロピレ
ン（PP）と第２のポリマーＢとしてのエチレン−プロピ
レンゴム（EPDM）、第１のポリマーＡとしてのポリスチ
レン（PS）と第２のポリマーＢとしてのポリジメチルシ
ロキサン（PDMS）、第１のポリマーＡとしてのポリエチ
レン（PE）と第２のポリマーＢとしてのイソプレンゴム
（IR）またはブタジエンゴム（BR）、第１のポリマーＡ
としてのポリエチレン（PE）と第２のポリマーＢとして
のエチレン−プロピレンゴム（EPDM）、第１のポリマー
Ａとしてのポリスチレンまたはポリエチレンと第２のポ
リマーＢとしてのフッ素ゴムなどが代表的なものとして
挙げられる。
また、上記の第１ポリマーＡと第２のポリマーＢとの
混合割合は、前記第２のポリマーＢ中に第１のポリマー
Ａの微粒子が相分離した状態で分散配合されてミクロ分
散相を形成する範囲であればいずれの割合でもよいが、
両ポリマーＡ、Ｂの合計量に対して第２のポリマーＢの
割合が60重量部以上であり、好ましくは70重量部以上で
あり、さらに好ましくは70〜85重量部である。
混合割合は、前記第２のポリマーＢ中に第１のポリマー
Ａの微粒子が相分離した状態で分散配合されてミクロ分
散相を形成する範囲であればいずれの割合でもよいが、
両ポリマーＡ、Ｂの合計量に対して第２のポリマーＢの
割合が60重量部以上であり、好ましくは70重量部以上で
あり、さらに好ましくは70〜85重量部である。
前記第１の混練工程における混練温度および剪断応力
は、第１のポリマーＡと第２のポリマーＢのそれぞれの
溶融状態における固有粘度および目的とする第１のポリ
マーＡの微粒子の粒径などを考慮して適宜の条件を選択
することができる。
は、第１のポリマーＡと第２のポリマーＢのそれぞれの
溶融状態における固有粘度および目的とする第１のポリ
マーＡの微粒子の粒径などを考慮して適宜の条件を選択
することができる。
前記第１の混練工程の後、加硫剤を添加する前に混練
物を所定温度に降温するが、この時の温度は混練物中の
第１のポリマーＡの微粒子の分散状態が安定に保持され
るとともに、加硫剤を混練配合が可能な温度であり、降
温の方法は、前記第１のポリマーＡの微粒子の凝集がお
きないように、徐々に降温するより短時間で降温するこ
とが好ましい。
物を所定温度に降温するが、この時の温度は混練物中の
第１のポリマーＡの微粒子の分散状態が安定に保持され
るとともに、加硫剤を混練配合が可能な温度であり、降
温の方法は、前記第１のポリマーＡの微粒子の凝集がお
きないように、徐々に降温するより短時間で降温するこ
とが好ましい。
したがって、加硫剤を添加した後の第２の混練工程に
おける混練温度および剪断応力は、加硫剤を混練配合す
るとともに、第１のポリマーＡの微粒子の分散状態が保
持される範囲で適宜の条件を選択することができる。
おける混練温度および剪断応力は、加硫剤を混練配合す
るとともに、第１のポリマーＡの微粒子の分散状態が保
持される範囲で適宜の条件を選択することができる。
前記加硫成形工程においては、前記第１のポリマーＡ
の軟化点温度付近に加熱した状態で加硫剤添加混練物に
剪断応力を作用するが、この時の剪断応力の大きさは、
前記第２のポリマーＢ中の第１のポリマーＡの微粒子を
配向させる大きさであればよく、目的とする配向の程度
に応じて、温度などを考慮して適宜の大きさの剪断応力
を選択することができ、具体的な剪断応力を作用させる
手段としては、二軸または単軸押し出し成形機などを用
いて、成形機内に加硫剤混練物を装填する際の押出し圧
などによっても配向させることができ、また、シールリ
ップ部２の摺動面を形成する成形機内の部分を回転可能
としてその回転力により剪断応力を作用させてもよい。
の軟化点温度付近に加熱した状態で加硫剤添加混練物に
剪断応力を作用するが、この時の剪断応力の大きさは、
前記第２のポリマーＢ中の第１のポリマーＡの微粒子を
配向させる大きさであればよく、目的とする配向の程度
に応じて、温度などを考慮して適宜の大きさの剪断応力
を選択することができ、具体的な剪断応力を作用させる
手段としては、二軸または単軸押し出し成形機などを用
いて、成形機内に加硫剤混練物を装填する際の押出し圧
などによっても配向させることができ、また、シールリ
ップ部２の摺動面を形成する成形機内の部分を回転可能
としてその回転力により剪断応力を作用させてもよい。
上記の工程で製造された本発明によるオイルシール用
シール部材にあっては、第１の混練工程で、母材となる
室温でゴム状弾性を示す第２のポリマーＢ中に室温で固
体の第１のポリマーＡの微粒子が、第２図（ａ）に示す
ように、ミクロ分散相としてほぼ均一な粒径で均一に分
散されており、次の第２の混練工程ではその状態が保持
され、次いで、最後の加硫成形工程で前記第１のポリマ
ーＡの微粒子が変形して配向する剪断応力が作用して、
第２図（ｂ）に示すように、第１のポリマーＡの微粒子
が偏平な一定のアスペクト比を有した状態となり、その
状態で加硫成形されるものであり、得られた本発明によ
るシール部材１の摺動面には、第１のポリマーＡの微粒
子が第２のポリマーＢ中に偏平に変形して配向された状
態で均一に分散しており、軸５の外周に摺動する際に所
定の安定したシール機能を有することとなる。
シール部材にあっては、第１の混練工程で、母材となる
室温でゴム状弾性を示す第２のポリマーＢ中に室温で固
体の第１のポリマーＡの微粒子が、第２図（ａ）に示す
ように、ミクロ分散相としてほぼ均一な粒径で均一に分
散されており、次の第２の混練工程ではその状態が保持
され、次いで、最後の加硫成形工程で前記第１のポリマ
ーＡの微粒子が変形して配向する剪断応力が作用して、
第２図（ｂ）に示すように、第１のポリマーＡの微粒子
が偏平な一定のアスペクト比を有した状態となり、その
状態で加硫成形されるものであり、得られた本発明によ
るシール部材１の摺動面には、第１のポリマーＡの微粒
子が第２のポリマーＢ中に偏平に変形して配向された状
態で均一に分散しており、軸５の外周に摺動する際に所
定の安定したシール機能を有することとなる。
また、本発明のオイルシール用シール部材の製造方法
にあっては、従来の天然の無機化合物の微粒子を充填剤
として含有したオイルシール用シール部材に比べて、オ
イルシール用シール部材としてのシール性能を左右する
充填剤である第１のポリマーＡの微粒子の粒径、分散状
態およびアスペクト比を、混練工程における温度、剪断
応力の大きさ、混練時間および加硫成形工程における剪
断応力の大きさなどを変化させることで確実に制御する
ことができるので、熟練作業員の経験やかんなどの不確
定要素がなく、品質が一定で安定したシール性能を有す
るシール部材を安定的に供給することができることとな
る。
にあっては、従来の天然の無機化合物の微粒子を充填剤
として含有したオイルシール用シール部材に比べて、オ
イルシール用シール部材としてのシール性能を左右する
充填剤である第１のポリマーＡの微粒子の粒径、分散状
態およびアスペクト比を、混練工程における温度、剪断
応力の大きさ、混練時間および加硫成形工程における剪
断応力の大きさなどを変化させることで確実に制御する
ことができるので、熟練作業員の経験やかんなどの不確
定要素がなく、品質が一定で安定したシール性能を有す
るシール部材を安定的に供給することができることとな
る。
さらに、本発明のオイルシール用シール部材の製造工
程は、ロール状の混練物を人手によって運搬したり、成
形機中に搬入などの操作をする必要がなく、工程の無駄
な時間を省略でき、簡略化できるとともに、ロール混練
時におけるローラーによるまきこみや挟み込みの危険性
がないので工程の安全性を向上でき、混練から加硫成形
まで一貫した製造ラインで製造できるので、その製造工
程をロボットの導入などによる無人化が容易で、工程の
大幅な簡略化が可能となり、さらに、上記の第１の混練
工程から加硫成形工程の前までの時間は、20〜30分程度
であり、従来の製造工程に比べて大幅な工程短縮化が可
能である。
程は、ロール状の混練物を人手によって運搬したり、成
形機中に搬入などの操作をする必要がなく、工程の無駄
な時間を省略でき、簡略化できるとともに、ロール混練
時におけるローラーによるまきこみや挟み込みの危険性
がないので工程の安全性を向上でき、混練から加硫成形
まで一貫した製造ラインで製造できるので、その製造工
程をロボットの導入などによる無人化が容易で、工程の
大幅な簡略化が可能となり、さらに、上記の第１の混練
工程から加硫成形工程の前までの時間は、20〜30分程度
であり、従来の製造工程に比べて大幅な工程短縮化が可
能である。
また、前記第１のポリマーＡとして、たとえば、低温
特性の良好な樹脂材料と耐摩耗特性の良好な樹脂材料と
の２種類を混合したものを用いることにより、両特性に
すぐれたシール部材を得ることも可能となる。
特性の良好な樹脂材料と耐摩耗特性の良好な樹脂材料と
の２種類を混合したものを用いることにより、両特性に
すぐれたシール部材を得ることも可能となる。
以下、実験例により本発明をさらに具体的に説明す
る。
る。
実験例 前記第１のポリマーＡとして、平均分子量7.75×105
の単分散ポリスチレン（融点約200℃、軟化点約180℃）
（東ソ社製）を20重量部と、第２のポリマーＢとして、
平均分子量1.0×106の架橋サイトを有するポリエチルア
クリレート（PA401）（融点約110℃）（日本メクトロン
社製）を80重量部とを窒素雰囲気下、200℃でそれぞれ
溶融し、インターナルミキサーにいれ、40rpmで約10分
間、混練温度200℃で混練した。（前記第１および第２
のポリマーの総量はインターナルミキサーの容量の80％
で行った。） 得られた混練物における第１のポリマーＡの微粒子の
粒径は、光学顕微鏡観察により８〜20μｍの範囲であ
り、非相溶状態で前記第２のポリマーＢ中に第１のポリ
マーＡの微粒子がミクロ相分離構造を有していることを
確認した。
の単分散ポリスチレン（融点約200℃、軟化点約180℃）
（東ソ社製）を20重量部と、第２のポリマーＢとして、
平均分子量1.0×106の架橋サイトを有するポリエチルア
クリレート（PA401）（融点約110℃）（日本メクトロン
社製）を80重量部とを窒素雰囲気下、200℃でそれぞれ
溶融し、インターナルミキサーにいれ、40rpmで約10分
間、混練温度200℃で混練した。（前記第１および第２
のポリマーの総量はインターナルミキサーの容量の80％
で行った。） 得られた混練物における第１のポリマーＡの微粒子の
粒径は、光学顕微鏡観察により８〜20μｍの範囲であ
り、非相溶状態で前記第２のポリマーＢ中に第１のポリ
マーＡの微粒子がミクロ相分離構造を有していることを
確認した。
次に、前記の混練物を100℃に降温した後、この混練
物に、加硫剤および加硫促進剤として、イオウ0.3重量
部、ステアリン酸ナトリウム0.5重量部、ステアリン酸
カリウム0.5重量部を添加し、100℃で10分間混練した。
物に、加硫剤および加硫促進剤として、イオウ0.3重量
部、ステアリン酸ナトリウム0.5重量部、ステアリン酸
カリウム0.5重量部を添加し、100℃で10分間混練した。
次に、上記の加硫剤添加混練物を二軸または単軸押し
出し成形機に入れ、この二軸または単軸押し出し成形機
により、回転数140rpmで総エネルギーが300MJ/m3の剪断
応力を作用した後、180℃で５分間加硫成形した。
出し成形機に入れ、この二軸または単軸押し出し成形機
により、回転数140rpmで総エネルギーが300MJ/m3の剪断
応力を作用した後、180℃で５分間加硫成形した。
上記で得られた加硫成形物であるオイルシール用シー
ル部材１のシールリップ部２の断面および摺動面は、第
２図（ｂ）に示したように、室温でゴム状弾性を示す第
２のポリマーＢ中に、室温で固体の第１のポリマーＡの
微粒子が配向された状態で均一に分散されていた。
ル部材１のシールリップ部２の断面および摺動面は、第
２図（ｂ）に示したように、室温でゴム状弾性を示す第
２のポリマーＢ中に、室温で固体の第１のポリマーＡの
微粒子が配向された状態で均一に分散されていた。
本発明は上記のように構成したことにより、シール部
材のシールリップ部の摺動面には、充填剤となる第１の
ポリマーの微粒子が、ほぼ均一な粒径で分散され、か
つ、配向された状態で位置することになるので、安定し
たシール機能が得られることになる。また、シール性能
を左右する充填剤である第１のポリマーの微粒子の粒
径、分散状態及びアスペクト比を、混練工程における温
度、剪断応力の大きさ、混練時間及び加硫成形工程にお
ける剪断応力等を変化させることで制御できることにな
るので、経験の浅い作業員であっても、品質が一定で安
定したシール性能を有するシール部材を供給することが
可能となる。さらに、ロール状の混練物を人手によって
運搬したり、成形機中に搬入する等の作業が不要となる
ので、工程の無駄な時間を省略できて工程を簡略化する
ことができることになる。さらに、ロール混練時におけ
るローラーによる巻き込みや挟み込み等の危険性がなく
なるので、作業の安全性を高めることができることにな
る。さらに、混練から加硫成形まで一貫した製造ライン
で製造できることになるので、ロボットの導入による製
造過程の無人化が可能となり、工程を大幅に簡略化する
ことが可能となる等の優れた効果を奏するものである。
材のシールリップ部の摺動面には、充填剤となる第１の
ポリマーの微粒子が、ほぼ均一な粒径で分散され、か
つ、配向された状態で位置することになるので、安定し
たシール機能が得られることになる。また、シール性能
を左右する充填剤である第１のポリマーの微粒子の粒
径、分散状態及びアスペクト比を、混練工程における温
度、剪断応力の大きさ、混練時間及び加硫成形工程にお
ける剪断応力等を変化させることで制御できることにな
るので、経験の浅い作業員であっても、品質が一定で安
定したシール性能を有するシール部材を供給することが
可能となる。さらに、ロール状の混練物を人手によって
運搬したり、成形機中に搬入する等の作業が不要となる
ので、工程の無駄な時間を省略できて工程を簡略化する
ことができることになる。さらに、ロール混練時におけ
るローラーによる巻き込みや挟み込み等の危険性がなく
なるので、作業の安全性を高めることができることにな
る。さらに、混練から加硫成形まで一貫した製造ライン
で製造できることになるので、ロボットの導入による製
造過程の無人化が可能となり、工程を大幅に簡略化する
ことが可能となる等の優れた効果を奏するものである。
第１図は本発明のオイルシール用シール部材の製造工程
を示す工程説明図、第２図は本発明の方法により製造し
たオイルシール用シール部材の断面を光学顕微鏡で見た
模式図、第３図は一般のオイルシールの構造を説明する
図、第４図は従来のオイルシール用シール部材の製造工
程を説明する工程説明図である。 １……シール部材 ２……シールリップ部 ３……ばね ４……金属環 ５……軸 ６……ハウジング Ａ……第１のポリマー Ｂ……第２のポリマー 11……ゴム材 12……充填材（無機化合物）
を示す工程説明図、第２図は本発明の方法により製造し
たオイルシール用シール部材の断面を光学顕微鏡で見た
模式図、第３図は一般のオイルシールの構造を説明する
図、第４図は従来のオイルシール用シール部材の製造工
程を説明する工程説明図である。 １……シール部材 ２……シールリップ部 ３……ばね ４……金属環 ５……軸 ６……ハウジング Ａ……第１のポリマー Ｂ……第２のポリマー 11……ゴム材 12……充填材（無機化合物）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｋ Ｚ Ｆ１６Ｊ 15/32 ３１１ Ｆ１６Ｊ 15/32 ３１１Ｖ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 3/10 C08L 21/00,101/12 F16J 15/32
Claims (2)
- 【請求項１】回転又は往復動する軸（５）の外周に摺動
して軸（５）の油側と大気側とをシールする環状のシー
ルリップ部（２）を有する弾性材からなるオイルシール
用シール部材であって、 前記シールリップ部（２）の摺動面に、室温で固体であ
る第１のポリマー（Ａ）の微粒子が、該第１のポリマー
（Ａ）と非相溶性の室温でゴム状弾性を示す第２のポリ
マー（Ｂ）中に、偏平に変形して配向された状態で均一
に分散されているように構成したことを特徴とするオイ
ルシール用シール部材。 - 【請求項２】回転又は往復動する軸（５）の外周に摺動
して軸（５）の油側と大気側とをシールする環状のシー
ルリップ部（２）を有する弾性材からなるオイルシール
用シール部材の製造方法であって、 室温で固体である第１のポリマー（Ａ）と、この第１の
ポリマー（Ａ）と非相溶性の室温でゴム状弾性を示す第
２のポリマー（Ｂ）とを、両ポリマー（Ａ）、（Ｂ）の
融点温度以上で混練して、第１のポリマー（Ａ）の微粒
子を第２のポリマー（Ｂ）中に均一に分散させた混練物
を調製し、さらに、この混練物を所定の温度に降温させ
て加硫剤を添加して混練し、さらに、この加硫剤を添加
した混練物に第１のポリマー（Ａ）の軟化点温度付近で
剪断応力を作用させて、第１のポリマー（Ａ）の微粒子
を配向させ、この状態で加硫成形することにより前記シ
ールリップ部（２）の摺動面に、第１のポリマー（Ａ）
の微粒子が第２のポリマー（Ｂ）中に偏平に変形して配
向された状態で均一に分散されているように構成したこ
とを特徴とするオイルシール用シール部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126488A JP2781204B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | オイルシール用シール部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126488A JP2781204B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | オイルシール用シール部材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02305884A JPH02305884A (ja) | 1990-12-19 |
| JP2781204B2 true JP2781204B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=14936448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1126488A Expired - Lifetime JP2781204B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | オイルシール用シール部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781204B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138489A (ja) * | 1993-11-17 | 1995-05-30 | Bando Chem Ind Ltd | 軸受用樹脂組成物 |
| US6517080B1 (en) * | 1999-07-19 | 2003-02-11 | Caterpillar Inc | Seal material having anisotropic properties |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5147950A (ja) * | 1974-10-22 | 1976-04-24 | Tatsuji Myashita | Danseiseikeishiiringuzai |
| JPS60141743A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | Uchiyama Mfg Corp | 軸受用密封材の材料組成物 |
| JPS6479285A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Komatsu Mfg Co Ltd | Sealing material |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP1126488A patent/JP2781204B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02305884A (ja) | 1990-12-19 |
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