JP6656854B2 - シール部材 - Google Patents
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Description
上記粒子状充填材の平均粒径が1.0μm以上50μm以下であり、上記繊維状充填材の平均径が5.0μm以上20μm以下であり、平均長さが0.1mm以上8mm以下である。
上記粒子状充填材の含有量が10体積%以上35体積%以下であり、上記繊維状充填材の含有量が5体積%以上15体積%以下である。
この構成により、シール特性及び摺動特性に優れるシール部材を提供することができる。
この構成により、更にシール特性及び摺動特性に優れるシール部材を提供することができる。
この構成により、シール特性及び摺動特性に優れるシール部材を提供することができる。
この構成により、更にシール特性に優れるシール部材を提供することができる。
この構成により、更に摺動特性に優れるシール部材を提供することができる。
この構成により、シール特性及び摺動特性に優れるシールリングを提供することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係るシールリング1の平面図である。シールリング1は、中心軸Cを中心とするリング状に形成されている。シールリング1は、外周面10と、内周面20と、外周面10と内周面20とを接続する側面30a,30bと、を有する。
シールリング1は、ベース材料であるエラストマーと、充填材料である粒子状充填材及び繊維状充填材を含む複合材料から成る。粒子状充填材及び繊維状充填材は、エラストマー中に均一に分散されている。
以下、熱硬化及び射出成形を用いたシールリング1の製造方法の一例について説明する。なお、シールリング1の製造方法は、これらに限定されない。
ベース材料として熱硬化性フッ素系エラストマーを用いる場合、まず硬化前のフッ素系エラストマーペースト(液体)にPTFE粉末(粒子状充填材)とアラミド繊維(繊維状充填材)とを添加し、フッ素系エラストマーとPTFE粉末(粒子状充填材)とアラミド繊維(繊維状充填材)とを十分に混練して混練体を得る。そして、得られた混練体を金型に注入し、金型を加熱することにより金型内の混練体を硬化させる。金型を冷却した後に、金型内からシールリング1が得られる。
ベース材料として熱可塑性フッ素系エラストマーを用いる場合、まずフッ素系エラストマーにPTFE粉末(粒子状充填材)とアラミド繊維(繊維状充填材)とを添加し、フッ素系エラストマーとPTFE粉末(粒子状充填材)とアラミド繊維(繊維状充填材)とを十分に混練して混練体を得る。そして、得られた混練体を加熱し、軟化した混練体を金型に充填する。金型を冷却した後に、金型内からシールリング1が得られる。
本実施例では、フッ素系エラストマーとして、ショアA硬度が高く、耐圧性に優れる信越化学工業株式会社の「SIFEL3705A/B」を用いた。このフッ素系エラストマーは、二液タイプの熱硬化性ペーストである。
具体的には、比較例4,5では粒子状充填材の含有量が上記実施形態の範囲外であり、比較例6,7では繊維状充填材の含有量が上記実施形態の範囲外である。
比較例4〜7では、粒子状充填材にPTFE粉末を用い、繊維状充填材としてアラミド繊維を用いた。
シールリング1を評価するために、動摩擦係数、ショアA硬度、圧縮永久歪み、及び引っ張り強度の測定を行った。なお、動摩擦係数、圧縮永久歪み及び引っ張り強度についてはシールリング1そのものでは測定が困難であるため、シールリング1と同様の性能となるような測定サンプルを作製した。
本測定の測定サンプルとして、長さ100mm、幅10mm、厚さ3mmの試験片をそれぞれ作製した。各サンプルについて、新東化学製トライボギアTYPE38を用い、100℃のオイル中で、面圧1.0MPa、測定速度10mm/秒、測定長10mm、ストローク回数100回の往復動摩擦摩耗試験により測定した。
本測定の測定サンプルは、各シールリング1を適当な形状に切り出すことにより作製した。各測定サンプルについて、タイプAデュロメータを用い、JIS K7215に基づき、ショアA硬度を測定した。
本測定の測定サンプルとしては、射出成型により得られた、長さ5mm、幅15mm、厚さ2mmの試験片を用いた。
(150℃における圧縮永久歪み)=[(t0−t2)/t0−t1]×100 [%]
(ここで、t0:試験前の測定サンプルの厚さ(mm)、t1:スペーサの厚さ(mm)、t2:試験後(室温で30分静置した後)の測定サンプルの厚さ(mm)である。)
本測定は、JIS6251に基づいて行った。測定サンプルとしてJIS3号ダンベルをそれぞれ作製し、引張速度500mm/分にて測定した。
表1は、実施例1〜11及び比較例1〜7に係るシールリング1の評価結果を示している。
10…外周面
20…内周面
30a,30b…側面
40…合口
C…中心軸
Claims (6)
- アクリルエラストマー、水素化ニトリルエラストマー、フッ素エラストマー、フロロシリコーンエラストマーのいずれか1つを主成分とし、粒子状充填材と繊維状充填材の両方を含む複合材料から成り、
前記粒子状充填材の平均粒径が1.0μm以上50μm以下であり、前記繊維状充填材の平均径が5.0μm以上20μm以下であり、前記繊維状充填材の平均長さが0.1mm以上8mm以下であり、
前記粒子状充填材の含有量が10体積%以上35体積%以下であり、前記繊維状充填材の含有量が5体積%以上15体積%以下である
シール部材。 - 請求項1に記載のシール部材であって、
前記粒子状充填材と前記繊維状充填材が表面に露出している
シール部材。 - 請求項1又は2に記載のシール部材であって、
前記粒子状充填材が、フッ素樹脂、カーボン、グラファイト、及び合成シリカの少なくとも1つであり、
前記繊維状充填材が、炭素繊維、アラミド繊維、及びフェノール繊維の少なくとも1つである
シール部材。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のシール部材であって、
前記複合材料の150℃における圧縮永久歪みが70%以下である
シール部材。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のシール部材であって、
前記複合材料のオイル中における動摩擦係数が0.3以下である
シール部材。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のシール部材であって、
リング状に成形されている
シール部材。
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