JP4873120B2

JP4873120B2 - オイルシール

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Publication number: JP4873120B2
Application number: JP2005180964A
Authority: JP
Inventors: 一記武野; 秀之古山; 昌幸谷田; 宏樹松井; 竜彦渡邉; 忍宗形; 啓山口; 裕賢水田; 賢一國枝; 敏弘東良
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2025-06-21
Also published as: JP2006292160A

Description

本発明は、密封装置の一種であるオイルシールに関するものである。

オイルシールにおけるシールリップの摺動抵抗を低減する手法として、従来から、（１）摺動の相手方である軸に対する緊迫力を低減する方法、または、（２）リップ摺動部の摩擦係数を低下させる方法、が知られている。

しかしながら、前者（１）の方法によると、軸に対する緊迫力を低減するのに伴ってリップ長が短く設定されることから、高偏心下での軸への追随性と両立させるリップ設計が困難であり、よって摺動抵抗を大幅に低減させることができない不都合がある。また、後者（２）の方法については、リップ摺動部に各種皮膜をコーティングする方法が古くから検討されているが、コーティング皮膜の初期摩耗により、かなり早い段階で摺動抵抗が増大する不都合がある。

また、リップ摺動部にフッ素樹脂シートを貼り付ける方法では、リップ母材ゴムと樹脂シートとの接着の耐久性が問題となったり、シール性が損なわれたりする不都合がある（特許文献１または２参照）。

また、リップ摺動部にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をコーティングする方法では、ＰＴＦＥがゴム表面に化学的に反応しないため、ゴムとの密着性が乏しく、持続性が得られない（特許文献３または４参照）。また、ゴムの表面硬度が上昇し、表面粗さが大きく、シール性が損なわれることもある（特許文献５参照）。

また、リップ摺動部における大気側斜面に固体潤滑剤の分散体を結合樹脂（バインダー）にて結合した樹脂層を被覆してなるオイルシールが知られているが、この従来技術においては、摩擦係数を低減させるべくリップ摺動部が樹脂層のみにて軸に接触する構造であることから、リップ摺動部の軸への接触状態を不安定になり、よってシール性が低下する不都合がある。また、この従来技術では上記バインダーとしてポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂を挙げているが、これらの樹脂は一般のフッ素樹脂加工に用いられるバインダーであって、ゴム状弾性材製のシールリップの表面にこれらを適用すると、コーティング層は硬い層となってしまい、摺動時の耐久性（コーティング層の破損、剥がれ等の発生）に問題を生じる虞がある（特許文献６参照）。

尚、リップ摺動部に適用するコーティング層としては、本願出願人も種々のものを提案しているが、これらは何れも本発明とは内容を異にしている（特許文献７、８または９参照）。

実開平６−１６７７１号公報実開平５−５７５２３号公報実開平６−３５７４０号公報特開平９−６８０１１号公報特開平８−４８８００号公報特開平７−２１７７４６号公報特開昭６３−８４２８号公報特許第３３１６９９３号公報特開２００３−２１３１２２号公報

本発明は以上の点に鑑みて、優れた低摩擦化機能を長期間に亙って維持することができ、耐摩耗性に優れ、しかもシール性にも優れたオイルシールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるオイルシールは、リップエッジ部の両側に大気側斜面および密封流体側斜面を設けたゴム状弾性材製のシールリップを有するオイルシールにおいて、前記大気側斜面は、その表面にコーティング皮膜を有し、前記リップエッジ部は、軸への接触部分において密封流体側のゴム部分および大気側のコーティング皮膜が同時に軸に接触し、前記コーティング皮膜は、イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンまたはこれに水酸基含有1,2−ポリブタジエンがブレンドされた1,2−ポリブタジエン混合物100重量部に対し、ポリエチレン樹脂およびフッ素樹脂をそれぞれ10〜160重量部の割合で含有させた有機溶媒溶液よりなる加硫ゴム用コーティング剤であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２によるオイルシールは、上記した請求項１記載のオイルシールにおいて、フッ素樹脂の粒子径は0.1〜10μｍであることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項３によるオイルシールは、上記した請求項１記載のオイルシールにおいて、イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンの分子量は1,000〜3,000であることを特徴とする。
また、本発明の請求項４によるオイルシールは、上記した請求項１記載のオイルシールにおいて、コーティング皮膜の塗布厚みは1〜10μｍであることを特徴とする。

上記したように、オイルシールにおけるシールリップの摺動抵抗を低減する方法としては、軸に対する緊迫力を低減する方法と、リップ摺動部の摩擦係数を低下させる方法があり、後者の方法としては、リップ摺動部に摩擦係数の小さな材料、例えばＰＴＦＥ等を蒸着、塗布または貼り付ける等して、表面にコーティング皮膜を形成する方法が検討されている。一方、リップ摺動部はシール機能を担う重要な部分であるが、従来の手法ではこのリップ摺動部に被着されたコーティング皮膜のみが軸に接触するために、ゴム状弾性材製のシールリップが本来有する優れたシール性能が損なわれる場合がある。そこで本発明は、シールの潤滑およびシール機構に立脚した低トルク化手法ならびに低トルクシールを提案する。

シール摺動面は、軸とシールリップとが密封流体（例えば油）によって隔てられた流体潤滑状態にあるといわれているが、最近の研究によってその流体の膜厚は摺動面全体で一様ではなく、密封流体側（油槽側）から大気側へ向かって油膜が薄くなっていることが判っている（参考文献：トライボロジスト４８、６（２００３）４９４）。シールの摩擦トルクは軸の回転に伴う剪断力が主因子と考えられ、この剪断力は油膜厚さと反比例の関係にある。すなわち、シールの摩擦トルクには油膜厚さの薄い大気側の寄与が大きく、この部分の摩擦係数を低下させることは全体のトルク低下に効果的だと考えられる。

一方、シールの密封作用は、摺動面が適度な粗さを有しており、接触点の圧力分布が密封流体側に偏っていることが必要であり、図１（摺動面変形モデル）および図２（循環流モデル）に示すようなモデルで説明される。すなわち、シール作用は摺動面の粗さがマクロおよびミクロな接触圧力分布によって発現していると考えられており、したがって摺動面へのＰＴＦＥなど低摩擦材の皮膜形成は極力これらに影響を与えないことが好ましい。これを達成する方法としては、皮膜厚さがシールの粗さより十分薄いか、あるいは摺動面の極一部にのみ皮膜が形成されていることが考えられるが、前者の場合、例えば回転用シールの摺動面の粗さが数ミクロンであるため、皮膜厚さはサブミクロンオーダーとなり、耐久性やトルク低減効果の点で問題がある。したがって後者の方法、すなわち摺動面の一部にのみ低摩擦材の皮膜が存在することが望ましく、前述のようにその部分は摺動面の大気側であることが低トルク化には好ましい。

以上のように、シール機構と潤滑機構の観点から、摺動面の大気側のみにＰＴＦＥ等の低摩擦材の皮膜が形成された状態、すなわち、図３に示すように摺動面幅Ｌの大部分は通常のゴムが接しており（ゴム領域をＬ_１にて示す）、大気側の一部のみに低摩擦材の皮膜が接触している状態を作ることで（皮膜領域をＬ_２にて示す）、低トルク化を図り、シール性を維持することもできる（尚、図３では、符号４がゴム製シールリップ、８が大気側斜面、９がリップエッジ部、１０が密封流体側斜面、１３が軸、１４が皮膜、矢印Ｂが摺動方向をそれぞれ示している）。このような状態を達成するためには、表面に被覆された皮膜が母材と強固に密着しており、かつゴムに比べて硬度が高すぎないことが必要である。密着性が低い場合は摺動時に容易に剥離・脱落するため耐久性に劣り、皮膜の硬度が高い場合は摺動面のマクロな接触圧力分布に悪影響を与えるため、シール性を低下させる。

したがって上記のように、シール機構および潤滑機構を鑑みて皮膜の形成領域をリップ大気側の表面に限定することで、シール機能を維持した状態でシールのトルクを効果的に低下させることができる。これは、摺動面でトルクの寄与が大きい大気側に低摩擦材の皮膜を形成すること、皮膜の形成を大気側表面の狭い範囲に限定することでシール機能上重要な摺動面の粗さを極力維持すること、皮膜の硬度を低く抑えることでマクロな接触圧力分布に悪影響を与えないためである。また、密着性に優れる皮膜をリップの大気側斜面に形成することで、摩耗が進行しても摺動面の大気側に低摩擦材の皮膜があるため、長期間に亙って低トルク性を維持することができる。

また、本発明によれば併せて、イソシアネート変性ポリブタジエン樹脂がリップ母材ゴムの官能基と化学的に反応することから、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）ひいてはコーティング皮膜の剥離や脱落が抑制される。また、コーティング皮膜を熱処理により形成することから、リップ母材ゴムとコーティング皮膜との密着性が強固になる。また、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）とポリエチレン樹脂により、低摩擦化が実現され、ポリブタジエン樹脂とポリエチレン樹脂により、表面硬度の上昇が抑えられ、表面粗さが大きくならず、シール性が損なわれない。

したがって以上のことから、コーティング皮膜は摺動摩擦によって容易に剥離せず、比較的長期間に亙って低摩擦特性を維持することができる。また、ゴム硬度や表面粗さに変化は少なく、リップ形状を変更することなく低摩擦化が達成されるために、シール基本性能を維持したうえで低摩擦化を実現することができる。また、摩擦低減効果が極めて大きいことから摺動発熱が低減されるために、密封対象油やリップ母材ゴム等の熱劣化を抑制することが可能となり、より長寿命なオイルシールを提供することができる。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。

実施形態１・・・
上記従来手法の欠点を回避するために、母材との結合力が強固で、摺動による初期剥離の無い低摩擦の皮膜をリップ摺動面にコーティングする方法を以下に示す。
（１）ＰＴＦＥにゴム基材と強固に結合する成分バインダー（イソシアネート変性ポリブタジエン樹脂）を配合し、溶剤で希釈した溶液を用いる。
（２）メスカット前のリップ摺動面大気側に上記（１）項にて示した溶液をスプレー塗布する。
（３）空気加熱により、乾燥、硬化させる。
（４）上記（３）項の処理後、メスカットにより主リップの仕上げを行なう。
上記（２）〜（４）項のコーティング剤の塗布、熱処理、主リップ仕上げの工程とすることにより、大気側摺動面のみにコーティング面を形成する。

実施形態２・・・
オイルシールにおけるシールリップの低摩擦化を実現する方法であって、フッ素樹脂とポリエチレン樹脂とイソシアネート変性ポリブタジエン樹脂と溶剤からなるコーティング液をシールリップの大気側摺動面に塗布する工程と、塗布後、焼付け乾燥を行なう工程と、乾燥後、メスカットによりシールリップに密封流体側摺動面を形成する工程とを有することを特徴とする。

実施形態３・・・
本発明において、使用に好適なコーティング皮膜の詳細は、以下のとおりである。

すなわち、イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンまたはこれに水酸基含有1,2−ポリブタジエンがブレンドされた1,2−ポリブタジエン混合物100重量部に対し、ポリエチレン樹脂およびフッ素樹脂をそれぞれ10〜160重量部の割合で含有させた有機溶媒溶液よりなる加硫ゴム用コーティング剤をリップ摺動部の大気側斜面にコーティングする。

イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンとしては、末端基としてイソシアネート基が付加された分子量1,000〜3,000程度のものが用いられ、これは市販品、例えは日本曹達製品日曹TP-1001（酢酸ブチル50重量％含有溶液）等をそのまま用いることができる。このポリブタジエン樹脂は、同様のイソシアネート基で反応高分子化するポリウレタン樹脂よりも、ゴムとの相性、相溶性が良いため、ゴムとの密着性が良く、特に耐摩擦摩耗特性が良いのが特徴である。

また、このイソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンは、末端基にイソシアネート基が付加されているため、加硫ゴム表面の官能基や水酸基含有1,2−ポリブタジエンと反応させることで高分子化し、水酸基含有1,2−ポリブタジエンの硬化剤としても使用することができる。この際用いられる末端基として水酸基が付加された水酸基含有1,2−ポリブタジエンとしては、分子量1,000〜3,000程度のものが用いられ、市販品、例えは日本曹達製品日曹G-1000、C-1000、GQ-1000、GQ-2000等をそのまま用いることができる。イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンと水酸基含有1,2−ポリブタジエンが混合して用いられる場合には、イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンが25重量％以上、好ましくは40〜100重量％、水酸基含有1,2−ポリブタジエンが75重量％以下、好ましくは0〜60重量％の割合で用いられる。イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンがこれより少ない場合には、ゴムとの密着性が低下することになり、ひいては滑り性が低下し、耐摩擦摩耗特性が低下するようになる。

ポリエチレン樹脂としては、市販品が用いられる。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体などが挙げられ、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が用いられる。これらのフッ素樹脂粒子としては、塊状重合、懸濁重合、溶液重合、乳化重合などで得られたフッ素樹脂を粒子径0.1〜5μｍ程度に分級したものや、懸濁重合、溶液重合、乳化重合などで得られた分散液を剪断撹拌などにより、0.1〜5μｍ程度に微粒子分散させたもの、上記重合で得られたものを凝析・乾燥後、乾式粉砕や冷却粉砕により、10μｍ以下に微粒子化したものが用いられる。0.1〜10μｍに設定される粒子径において、粒子径がより小さい場合には、塗布厚みを小さくでき、シール性を悪化させないメリットがあるが、塗布表面の凹凸が小さくなることにより接触面積が小さくなり、摩擦係数が大きくなる傾向があり、一方、粒子径がより大きい場合には、塗布厚みが大きくなり、シール性が損なわれる傾向があるが、相手材との接触面積が小さくなり、摩擦係数が下がるようになる。したがって、粒子径は使用要求によって適宜調整され、オイルシール部品では、シール性を考慮して決定され、好ましくは0.5〜5μｍ程度のものが用いられる。ポリエチレン樹脂もフッ素樹脂と同等である。

1,2−ポリブタジエン100重量部に対して、ポリエチレン樹脂が10〜160重量部の割合で、またフッ素樹脂が10〜160重量部の割合で、有機溶剤の溶液にして用いられる。ポリエチレン樹脂の割合がこれより多いと、ゴムとの密着性、耐摩擦摩耗特性が悪くなり、一方この範囲より少ないと、シール性、滑り性が悪くなるようになる。また、フッ素樹脂の割合がこれより多いと、ゴムとの密着性、耐摩擦摩耗特性、シール性が悪くなり、皮膜の柔軟性が損なわれ、硬化塗膜にヒビ割れが発生し、一方この範囲より少ないと、滑り性が悪くなるようになる。好ましくは、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂はそれぞれ、25〜120重量部が好適である。

有機溶剤としては、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が用いられ、これは一般的に市販されている溶剤をそのまま用いることができる。有機溶剤による希釈量は、塗布厚みに応じて、適宜選択される。なお、塗布厚みは、通常1〜10μｍ、好ましくは2〜7μｍであり、塗布厚みがこれより小さい場合には、ゴム表面凹凸をすべて被覆することができず、滑り性を損なうことがある。一方、塗布厚みがこれより大きいと、塗布表面の剛性が高くなり、シール性、柔軟性を損なうことがある。

上記コーティング剤により処理が可能なゴムとしては、フッ素ゴム、二トリルゴム、水素化ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ステレン−ブタジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、天然ゴム等の一般的なゴム材料が挙げられ、このうち好ましくは、ゴムに配合している老化防止剤、オイル等のゴム表面層へのブルームミングが少ないゴム材料が用いられる。なお、ゴム材質、目的に応じて、上記各成分の配合比率および有機溶剤の種類、有機溶剤量、有機溶剤混合比率は適宜選択される。

オイルシールへの塗布方法としては、スプレー、ロールコータ、フローコータ、インクジェット等の塗布方法が挙げられる。オイルシールでは外周部分にコーティングすると、組み込み後、固定ができなくなるため、シールリップのみに部分塗布する。塗布方式はこれらの方法に限定されるものではないが、スプレー塗布は容易に部分塗布でき、好ましい。

実施形態４・・・
図４は、当該実施形態に係るオイルシール１の要部断面を示しており、当該オイルシール１は以下のようにして製造される。

すなわち先ず、金型を用い、フッ素ゴムを成形材料として、全体を符号２で示すゴム弾性体部を成形する。成形と同時に金属環３に被着（加硫接着）されるゴム弾性体部２には、主に密封流体（シール媒体）をシールするための主リップ（シールリップ）４と、主に外部ダストをシールするためのダストリップ５とを形成し、主リップ４には、ガータスプリング７の装着溝６を形成する。また、この主リップ４の摺動部には、大気側斜面（大気側摺動面）８を形成するが、リップエッジ部９と、このリップエッジ部９を挟んで軸方向反対側の密封流体側斜面（密封流体側摺動面）１０は、後（のち）に実施するメスカットＣにてこれを形成することにし、金型による成形段階では該部にバリ部１１を一体成形する。

また、上記工程とは別に、コーティング剤を用意し、これを上記成形後の主リップ４の大気側斜面８およびダストリップ９の密封流体側斜面１２にそれぞれ塗布する。コーティング剤としては、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、イソシアネート変性ポリブタジエン樹脂および溶剤からなるものを用いる。塗布厚みは、2〜20μｍ程度とする。図では、塗布領域をそれぞれ点線で示している。塗布厚みがこれより小さいと、低摩擦化とならず、これより大きいと、密封流体の漏れが生じる場合がある。

次いで、塗布後、150〜250℃、1分〜24時間の乾燥、硬化処理を行なってコーティング剤を斜面８，１２に化学的に接着させ、次いで、メスカットＣによりバリ部１１を切断除去して、主リップ４にリップエッジ部９および密封流体側斜面１０を形成する。この密封流体側斜面１０にコーティング剤は塗布されていないので、大気側斜面８のみにコーティング皮膜が形成される。

そして、以上によりリップエッジ部９は、図５に拡大して示すように軸１３への接触部分において、上記ゴム状弾性体部２の一部（密封流体側斜面１０の表面）である密封流体側のゴム部分２’と大気側のコーティング皮膜１４とが同時にそれぞれ所定の接触幅をもって軸１３の周面に接触することになる（ゴム部分２’の接触幅をＬ_１、コーティング皮膜１４の接触幅をＬ_２で示す）。

上記硬化処理が、上記150〜250℃、1分〜24時間の範囲よりも低い温度、短い時間の場合には、ゴムとの密着性および皮膜の硬化不足となり、低摩擦化もしくは耐摩耗性（低摩擦持続性）が損なわれる。好ましくは、150〜250℃、5分〜15時間の乾燥、硬化処理を行なう。また硬化処理がこの範囲よりも高い温度、長い時間の場合には、皮膜およびゴムの硬化劣化が進み、密封流体の漏れが発生し、シール性が損なわれる。したがって各種基材の耐熱性に応じて、加熱温度、加熱時間を適宜設定する必要がある。乾燥、硬化処理は一般的な空気加熱方式の密閉型オーブン、連続型トンネル炉等の市販機を使用する。

上記工程を経て製造されるオイルシール１によれば、コーティング皮膜１４とこれを塗布した斜面８，１２とが強固に結合されるために、コーティング皮膜１４は軸１３との摺動摩擦によって容易に剥離することがなく、比較的長期間に亙って低摩擦特性を維持することができる。また、各リップ４，５の形状を変更することなく低摩擦化が達成されるために、シール基本性能を維持したうえで低摩擦化を実現することができる。摩擦低減効果は、コーティング無し品対比にて−30〜−60％を達成することが可能である。また、摩擦低減効果が極めて大きいことから摺動発熱が低減されるために、密封流体である油やリップ母材ゴム等の熱劣化を抑制することが可能となり、より長寿命なオイルシール１を提供することができる。また好ましくは、コーティング剤塗布後に主リップ４をメス仕上げすることにより、リップエッジ部９の尖鋭度が充分に確保されるために、良好なシール性能を発揮することもできる。

実施形態５・・・
本発明は、換言すると、リップ摺動部より密封流体側のリップ表面へコーティング剤が塗布されていないことを特徴とするものである。

また、上記実施形態４では、コーティング剤の塗布後にメスカットＣすることで特徴を満たしているが、メスカットＣ後にコーティング剤を塗布する場合においても、リップ４の密封流体側斜面１０をマスキングした状態で大気側斜面８のみに塗布する、あるいは筆塗り等によって大気側斜面８のみに部分塗布する等の手段により同様の効果が得られるため、これらの方法も本発明の範疇とする。したがって製造方法としては、以下の２つの態様が考えられる。

製法態様１・・・
上記した請求項１乃至４のオイルシールを製造する方法であって、大気側斜面８を設けたバリ部１１付きシールリップ４を塗布対象として前記大気側斜面８にコーティング剤を塗布する工程と、塗布後、加熱処理により前記コーティング剤を硬化させてコーティング皮膜１４を形成する工程と、形成後、メスカットＣによりリップエッジ部９および密封流体側斜面１０を形成する工程とを有することを特徴とするオイルシールの製造方法。

製法態様２・・・
上記した請求項１乃至４のオイルシールを製造する方法であって、大気側斜面８、リップエッジ部９および密封流体側斜面１０を設けたシールリップ４を塗布対象として前記大気側斜面８のみにコーティング剤を塗布する工程と、塗布後、加熱処理により前記コーティング剤を硬化させてコーティング皮膜１４を形成する工程とを有することを特徴とするオイルシールの製造方法。

尚、この製法態様２において、シールリップ４の密封流体側斜面１０をマスキングした状態で大気側斜面８のみにコーティング剤を塗布する場合には、次のような方法で密封流体側斜面１０をマスキングするのが好適である。

すなわち、図６に示すように、シールリップ４の密封流体側斜面１０に接触してこれを被覆するマスキング治具２１を用いて密封流体側斜面１０をマスキングし、そのうえでシールリップ４の大気側斜面８にコーティング剤を塗布する。図示するマスキング治具２１は、シールリップ４の密封流体側斜面１０の全面に接触して全面を被覆する環状の斜面２２を有している。

または、図７（Ａ）もしくは（Ｂ）に示すように、円筒面状または円錐面状の表面２４を有する軸状のマスキング治具２３にシールリップ４を嵌合し、そのうえでシールリップ４の大気側斜面８にコーティング剤を塗布する。軸状のマスキング治具２３としては、軸１３そのものを用いても良い。何れにしてもこの軸状のマスキング治具２３はシールリップ４の密封流体側斜面１０に直接には接触せずこの斜面１０を直接には被覆しないが、リップエッジ部９に接触して大気側斜面８と密封流体側斜面１０とを仕切ることから、密封流体側斜面１０を実質的にはマスキングすることになる。

また、リップ４のコーティングは、摺動部を先端として、大気側斜面８のできるだけ狭い範囲に塗られていることを特徴とする。膜厚が厚い場合、コーティング剤が広範囲に塗られていると緊迫力を上昇させ、コーティングによるトルク低減効果を抑制する懸念があるため、コーティングの範囲は必要な部分（摩耗してなくなる範囲）にのみ塗布してあれば良い。例えば、図８に示すようなリップ４の大気側斜面８に、平行突起１６および船底形突起１７の組み合わせよりなるネジ部１５が設けられているオイルシール１においては、平行突起１６の全部と船底形突起１７の中程までを塗布範囲Ｅとする。寸法的な目安としては１．５ｍｍ以下である。膜厚について、ネジ無しリップ品は２０μｍ以下、ネジ有りリップ品は平行ネジ山高さ（５０±２０μｍ）以下とする。

実施例１・・・
（ａ）イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエン（日本曹達製品日曹TP1001；酢酸ブチル50％含有） 50重量部
（ｂ）水酸基含有1,2−ポリブタジエン（日本曹達製品日曹GQ1000；キシレン５５％含有） 50重量部
（ｃ）ポリエチレン樹脂（分子量2000、融点110℃、粒子径1μｍ；トルエン85％含有） 250重量部
（ｄ）ポリテトラフルオロエチレン（粒子径1μｍ；トルエン85％含有） 250重量部
（ｅ）トルエン 1000重量部
以上の各成分を混合し、このトルエン溶液を圧縮加硫成形したフッ素ゴムにスプレーを用いて6μｍの厚さで塗布し、200℃で30分間熱処理した後、以下のような動摩擦測定試験、摩擦摩耗試験および表面粗さ測定を行なった。また、加硫フッ素ゴム製のオイルシール（内径85ｍｍ、外径105ｍｍ、幅13ｍｍ）の大気側斜面８に上記トルエン溶液を部分塗布し、熱処理後、メスカットＣにより密封流体側摺動面９を形成し、以下のようなオイルシール回転試験（オイルシール摩擦トルク測定試験）を行なった。

（イ）動摩擦測定試験：上記のごとくコーティングされた2ｍｍのフッ素ゴム製シートについて、JIS K7125、P8147に準じ、表面試験機（新東科学製）を用いて、相手材として直径10ｍｍのクロム鋼球摩擦子を用い、移動速度50ｍｍ／分、荷重50ｇの条件下で動摩擦係数を測定した。
（ロ）摩擦摩耗試験：上記のごとくコーティングされた2ｍｍのフッ素ゴム製シートについて、JIS K7125、P8147に準じ、表面試験機（新東科学製）を用いて、相手材としてステンレス鋼製直径0.4ｍｍの引っ掻き針を用い、移動速度400ｍｍ／分、往復動移動幅30ｍｍ、荷重300ｇの条件下での復動試験により、試験後のゴム表面の摩耗状態を顕微鏡観察により、下記の３段階で判定した。
○：表面にゴム基材の露出がみられない
△：コーティング剤が摩耗し、摩耗面のゴム基材が一部露出
×：コーティング剤が摩耗し、摩耗面のゴム基材が全面露出、またはゴム基材の摩耗がみられる
（ハ）表面粗さ：上記のごとくコーティングされた2ｍｍのフッ素ゴム製シートについて、JIS B0601に準じ、表面粗さ形状測定機（東洋精密製）を用いて、十点平均粗さＲ_Ｚを測定した。
（ニ）オイルシール摩擦トルク測定試験：加硫フッ素ゴム製オイルシール（内径85ｍｍ、外形105ｍｍ、幅13ｍｍ）に、上記コーティングを施し、試験温度100℃、回転数2000ｒｐｍの条件下、油密封状態で試験開始直後の初期摩擦トルクと、試験開始1時間後の摩擦トルクを測定し、油漏れがあるか確認した。

実施例２・・・
（ａ）イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエン（TP1001；酢酸ブチル50％含有） 100重量部
（ｂ）ポリエチレン樹脂（分子量2000、融点110℃、粒子径1μｍ；トルエン85％含有） 250重量部
（ｃ）ポリテトラフルオロエチレン（粒子径1μｍ；トルエン85％含有） 250重量部
（ｄ）トルエン 1000重量部
以上の各成分からなるトルエン液を用いて塗布および加熱を行ない、実施例１と同様に各種試験を行なった。

実施例３・・・
実施例２において、ポリエチレン樹脂を50重量部に、ポリテトラフルオロエチレンを50重量部にそれぞれ変更して用いた。

実施例４
実施例２において、ポリエチレン樹脂を500重量部に、ポリテトラフルオロエチレンを500重量部にそれぞれ変更して用いた。

以上の各実施例における測定結果は、次の表１に示される。

比較例１・・・
実施例２において、ポリエチレン樹脂を30重量部に、ポリテトラフルオロエチレンを30重量部にそれぞれ変更して用いた。

比較例２・・・
実施例２において、ポリエチレン樹脂を600重量部に、ポリテトラフルオロエチレンを600重量部にそれぞれ変更して用いた。

比較例３・・・
（ａ）ポリエステルポリオール樹脂（大日本インキ化学工業製品D6-439） 100重量部
（ｂ）ポリイソシアネート樹脂（大日本インキ化学工業製品DN980） 60重量部
（ｃ）ポリテトラフルオロエチレン（粒子径5μｍ） 100重量部
（ｄ）メチルエチルケトン 350重量部
以上の各成分からなるメチルエチルケトン溶液を圧縮成形した加硫フッ素ゴムにスプレーを用いて15μｍの厚さで塗布し、80℃で30分間熱処理した後、実施例１と同様に各種試験を行なった。

比較例４・・・
比較例３において、ポリテトラフルオロエチレンを60（50）重量部に変更し、さらに２硫化モリブデン（プレーサードーム社製品UP-15）20重量部、カーボンブラック5重量部および分散剤（トーケムプロダクツ社製品EF-352）1重量部を加えたメチルエチルケトン溶液を塗布に用いた。

比較例５・・・
（ａ）水酸基含有フルオロオレフィン−アルキルビニルエーテル 100重量部
共重合樹脂（大日本インキ化学工業製品フルオネートK-702）
（ｂ）ポリイソシアネート樹脂（DN980） 12重量部
（ｃ）ポリテトラフルオロエチレン（粒子径5μｍ） 150重量部
（ｄ）メチルエチルケトン 1000重量部
以上の各成分からなるメチルエチルケトン溶液を用いて塗布および加熱を行ない、比較例３と同様に各種試験を行なった。

比較例６・・・
比較例５において、ポリテトラフルオロエチレンを130重量部に変更し、さらにシリコーンゴムパウダー（信越化学工業製品KMP-594）60重量部およびグラファイト（エスイーシー社製品SGO-GB）130重量部を加えたメチルエチルケトン溶液を塗布に用いた。

比較例７・・・
（ａ）イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエン（TP1001；酢酸ブチル50％含有） 50重量部
（ｂ）水酸基含有1,2−ポリブタジエン（GQ1000；キシレン55％含有） 50重量部
（ｃ）ポリエチレン樹脂（分子量2000、融点110℃、粒子径1μｍ；トルエン85％含有） 500重量部
（ｄ）トルエン 1000重量部
以上の各成分からなるトルエン溶液を圧縮成形した加硫フッ素ゴムにスプレーを用いて5μｍの厚さで塗布し、200℃で10分間熱処理した後、実施例１と同様に各種試験を行なった。

比較例８・・・
（ａ）ポリテトラフルオロエチレン（粒子径1μｍ；トルエン85％含有） 600重量部
（ｂ）トルエン 1000重量部
以上の各成分からなるトルエン溶液を圧縮成形した加硫フッ素ゴムにスプレーを用いて5μｍの厚さで塗布し、溶剤乾燥後、実施例１と同様に各種試験を行なった。

比較例９・・・
実施例１において、コーティングが行なわれなかった。

比較例１０・・・
実施例１のオイルシールをメスカット後、大気側摺動面８と密封流体側摺動面９に実施例１のコーティング液を塗布、熱処理後、オイルシール回転試験を行なった。

以上の各比較例における測定結果は、次の表２に示される。

以上、表１と表２の測定結果に表われるとおり、本発明による上記効果を確認することができた。

摺動面変形モデルの説明図循環流モデルの説明図摺動面イメージの説明図本発明の実施の形態に係るオイルシールの製造工程を示す要部断面図同オイルシールの軸への接触状態を示す要部拡大断面図マスキング方法の一例を示すオイルシールの要部断面図（Ａ）および（Ｂ）ともそれぞれマスキング方法の他の例を示すオイルシールの要部断面図本発明の他の実施の形態に係るオイルシールの要部断面図

符号の説明

１オイルシール
２ゴム弾性体部
２’ ゴム部分
３金属環
４主リップ（シールリップ）
５ダストリップ
６装着溝
７ガータスプリング
８大気側斜面
９リップエッジ部
１０，１２密封流体側斜面
１１バリ部
１３軸
１４コーティング皮膜
１５ネジ部
１６平行突起
１７船底形突起
２１，２３マスキング治具
２２斜面
２４表面
Ｃメスカット

Claims

リップエッジ部（９）の両側に大気側斜面（８）および密封流体側斜面（１０）を設けたゴム状弾性材製のシールリップ（４）を有するオイルシール（１）において、
前記大気側斜面（８）は、その表面にコーティング皮膜（１４）を有し、
前記リップエッジ部（９）は、軸（１３）への接触部分において密封流体側のゴム部分（２’）および大気側のコーティング皮膜（１４）が同時に軸（１３）に接触し、
前記コーティング皮膜（１４）は、イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンまたはこれに水酸基含有1,2−ポリブタジエンがブレンドされた1,2−ポリブタジエン混合物100重量部に対し、ポリエチレン樹脂およびフッ素樹脂をそれぞれ10〜160重量部の割合で含有させた有機溶媒溶液よりなる加硫ゴム用コーティング剤であることを特徴とするオイルシール。
請求項１記載のオイルシールにおいて、
フッ素樹脂の粒子径は0.1〜10μｍであることを特徴とするオイルシール。
請求項１記載のオイルシールにおいて、
イソシアネート基含有1,2−ポリブタジエンの分子量は1,000〜3,000であることを特徴とするオイルシール。
請求項１記載のオイルシールにおいて、
コーティング皮膜（１４）の塗布厚みは1〜10μｍであることを特徴とするオイルシール。