JPH0672155A

JPH0672155A - ドアガラスラン

Info

Publication number: JPH0672155A
Application number: JP4228919A
Authority: JP
Inventors: Kozo Kakehi; 幸三筧
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1994-03-15

Abstract

(57)【要約】【目的】耐摩耗性に優れ、長期にわたってシール材と
しての性能を保持できるドアガラスランを提供する。【構成】ドアのウィンドフレーム１に装着され、摺動
可能に設けられるドアガラス２とウィンドフレーム１と
の間に介在するドアガラスラン３において、少なくとも
ドアガラス３と接触する部分が、熱可塑性フルオロ樹
脂、フッ素ゴムおよび低分子量含フッ素重合体を主成分
とする潤滑性ゴム組成物から形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ドアガラスランに関
し、特に、自動車のドアウィンドフレームに装着され、
ドアガラスとドアウィンドフレームとの間をシールする
ため用いられるドアガラスランに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】図１
に示すように、自動車用ドアガラスラン３は、ドアウィ
ンドフレーム１に装着され、ドアガラス２を支えてその
昇降を案内するとともに、自動車室内への風雨の侵入を
防ぐシール材としての役割を有している。

【０００３】従来のドアガラスランには、たとえば図２
および図３に示すようなものが用いられている。図２に
示すドアガラスラン１３は、ドアウィンドフレーム１に
装着されたゴム材１１においてドアガラス２と接触する
部分にナイロンパイル１２が静電植毛されたものであ
る。

【０００４】図２に示すようなドアガラスランは、その
製造においてナイロンパイルを植毛する装置および工程
が必要であり、しかもドアガラスの昇降によってナイロ
ンパイルに摩耗が生じると、摺動抵抗が大きくなってド
アガラスがスムーズに動かなくなる。さらに、ドアガラ
スランの摩耗が進行すると、シール材としての性能が極
端に低下し、風雨の侵入を防ぐことが困難になる。

【０００５】図３に示すドアガラスラン２３は、ドアウ
ィンドフレーム１に装着されたゴム材２１において少な
くともドアガラス２と接触する部分にウレタン、シリコ
ンまたはフッ素等の塗料を塗布してなるコーティング層
２２を設けたものである。しかしながら、このようなド
アガラスランも、耐久性に劣り、コーティング層が剥れ
ると著しく摩耗が進行するという欠点を有している。

【０００６】この発明の目的は、上述した従来のドアガ
ラスランにおける問題点を解決し、ドアガラスをスムー
ズに昇降させることができ、しかもシール材としての性
能を長期にわたって維持することができるドアガラスラ
ンを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、ドアのウィ
ンドフレームに装着され、摺動可能に設けられるドアガ
ラスとウィンドフレームとの間に介在するドアガラスラ
ンにおいて、ドアガラスとの接触部を含む一部または全
体が、第１必須成分としての熱可塑性フルオロ樹脂、第
２必須成分としてのフッ素ゴムおよび第３必須成分とし
ての低分子量含フッ素重合体を配合した潤滑性ゴム組成
物から形成されることを特徴とする。

【０００８】この発明に従うドアガラスランは、ドアウ
ィンドフレームに装着され、ドアガラスの摺動を案内す
るものであればその用途について限定されないが、特に
自動車用ドアガラスランとして適用することができる。

【０００９】この発明において、潤滑性ゴム組成物の第
１必須成分である熱可塑性フルオロ樹脂は、主鎖に炭素
鎖を持ち、側鎖にフッ素の結合を持つポリマーである。
この発明に係る熱可塑性フルオロ樹脂として、たとえ
ば、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（以下ＰＦＡと略記する）、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（以下ＦＥＰと略記する）およびテトラフルオロエチ
レン・エチレン共重合体（以下ＥＴＦＥと略記する）か
らなる群から選択される１種以上の重合体であることが
望ましい。上述したいずれの樹脂も、触媒乳化重合、懸
濁重合、触媒溶液重合、気相重合および電離性放射線照
射重合などの各種重合方式により製造することができ
る。熱可塑性フルオロ樹脂の分子量は、５０，０００以
下が望ましく、５，０００〜２０，０００が特に望まし
い。

【００１０】以上の条件に該当する熱可塑性フルオロ樹
脂の代表例として、ＰＦＡである三井・デュポンフロロ
ケミカル社製ＰＦＡＭＰ１０、ＦＥＰである三井・デ
ュポンフロロケミカル社製テフロンＦＥＰ１００、ＥＴ
ＦＥである旭硝子社製アフロンＣＯＰなどを挙げること
ができる。

【００１１】この発明において、潤滑性ゴム組成物の第
２必須成分であるフッ素ゴムは、平均して１個以上のフ
ッ素原子を含む単位モノマーの重合体または共重合体で
あって、ガラス転位点が室温以下であり、室温でゴム状
弾性を有するものであれば、特に限定されるものではな
く、広範囲のものを用いることができる。

【００１２】フッ素ゴムの重合方式としては、塊状重
合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合、触媒重合、電離性
放射線重合およびレドックス重合などを挙げることがで
きる。また、フッ素ゴムの分子量は、通常５０，０００
以上が望ましく、可及的に高分子量のものが良好な結果
をもたらすことから、７０，０００以上がより望まし
く、１００，０００〜２５０，０００程度が特に望まし
い。

【００１３】以上の条件に該当するフッ素ゴムの代表例
として、テトラフルオロエチレン・プロピレン共重合体
である旭硝子社製アフラス、フッ化ビニリデン・ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体であるデュポン・昭和電工
社製バイトン、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロ
ピレン・テトラフルオロエチレン共重合体であるモンテ
フルオス社製テクノフロン、フルオロシリコーン系エラ
ストマーであるダウコーニング社製シラスティックＬ
Ｓ、パーフルオロ系エラストマーであるダイキン工業社
製ダイエルパーフロなどを挙げることができる。

【００１４】上述した熱可塑性フルオロ樹脂およびフッ
素ゴムを混合した組成物は、弾性体としての特性を有す
る。この発明において、第３必須成分である低分子量含
フッ素重合体は、このような弾性体にさらに優れた摺動
特性を付与するため配合される。

【００１５】この発明において、低分子量含フッ素重合
体とは、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）等のフルオ
ロオレフィン重合体、主要構造単位−Ｃ_nＦ_2n−Ｏ−
（ｎは１〜４の整数）を有するフルオロポリエーテル、
主要構造単位

【００１６】

【化１】

【００１７】などを有するポリフルオロアルキル基含有
化合物（炭素数２〜２０）のうち分子量５０，０００以
下のものをいう。優れた摺動特性を付与するためには、
低分子量含フッ素重合体の分子量が５，０００以下であ
ることがとくに望ましい。このような低分子量含フッ素
重合体のうち、次式で示されるテトラフルオロエチレン
重合体の平均粒径５μｍ以下のものが特に好ましい。

【００１８】

【化２】

【００１９】このようなものとして、たとえば、デュポ
ン社製バイダックスＡＲ、および旭硝子社製フルオンル
ブリカントＬ１６９などを挙げることができる。

【００２０】次に、−Ｃ_nＦ_2n−Ｏ（ｎは１〜４の整
数）の主要構造単位を有する平均分子量５０，０００以
下のフルオロポリエーテルとしては、

【００２１】

【化３】

【００２２】などを例示することができる。このような
重合体は、他の配合材料および添加剤に対する親和性
（密着性）の向上のために、イソシアネート基、水酸
基、カルボキシル基、およびエステル基などの官能基を
含む構造単位を有するものが望ましい。

【００２３】このようなフルオロポリエーテルの具体例
としては、以下のようなものが挙げられる。

【００２４】

【化４】

【００２５】これらのフルオロポリエーテルは、単独で
使用してもよいし、併用してもよい。また、官能基に活
性化水素が含まれているフルオロポリエーテルとポリフ
ルオロポリエーテル基を含有しないイソシアネート化合
物とを併用してもよい。また、イソシアネート基を有す
るフルオロポリエーテルと、各種のフルオロポリエーテ
ル基を含有しないジアミン類、トリアミン類、または各
種のフルオロポリエーテル基を含有しないジオール類、
トリオール類を併用するなどの方法を採用してもよい。

【００２６】特に、官能基同士が反応して分子量の増大
が起こるようなフルオロポリエーテルを組合せて使用す
ることが望ましい。このようなものとして、たとえばイ
ソシアネート基を含む単位を有するものと、水酸基を含
む単位を有するものとを組合せることは同様に望ましい
ことである。

【００２７】ポリフルオロアルキル基含有化合物として
は、たとえば以下に示すようなポリフルオロアルキル基
を有するものが挙げられる。

【００２８】

【化５】

【００２９】以上のようなポリフルオロアルキル基（炭
素数２〜２０）を有し、平均分子量が５０，０００以下
のものとしては、

【００３０】

【化６】

【００３１】など、反応性基およびポリフルオロアルキ
ル基を有する化合物と、その反応性基と反応する基を有
するエチレン性不飽和化合物との反応物（たとえば、フ
ルオロアルキルアクリレートなど）の重合体、ならびに
反応性基およびポリフルオロアルキル基を有する化合物
とその反応性基と反応する基を有する各種重合体との反
応物、または前述の化合物の重縮合物などが挙げられ
る。

【００３２】ポリフルオロアルキル基含有化合物は、上
述のフルオロポリエーテルと同様に、他の配合材料およ
び添加剤を親和性（密着性）の向上のために親和性の高
い官能基、たとえばイソシアネート基、水酸基、メルカ
プト基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基または
スルホン基などを含む単位を有する化合物が好ましい。

【００３３】これらのポリフルオロアルキル基含有化合
物は、単独での使用または併用のいずれでもよい。ま
た、活性化水素を有する反応基を有するポリフルオロア
ルキル基含有化合物とポリフルオロアルキル基を有しな
いイソシアネート化合物とを併用してもよい。また、イ
ソシアネート基を有するポリフルオロアルキル基含有化
合物と、各種のポリフルオロアルキル基を含有しないジ
アミン類、トリアミン類または各種のポリフルオロアル
キル基を含有しないジオール基、トリオール類を併用す
るなどの方法を採用してもよい。

【００３４】官能基同志の組合せは、強度増加の上から
好ましく、具体的には炭素数２〜２０のポリフルオロア
ルキル基を有し、かつ、水酸基、メルカプト基、カルボ
キシル基、アミノ基から選ばれる少なくとも１種類を含
むフッ素重合体との組合せ、または炭素数２〜２０のポ
リフルオロアルキル基を有し、かつイソシアネート基を
含む単位を有する含フッ素重合体と、炭素数２〜２０の
ポリフルオロアルキル基を有し、さらに活性化水素を有
する反応基を含む単位を有する含フッ素重合体との組合
せを挙げることができる。

【００３５】これらの低分子量含フッ素重合体のうち、
フルオロオレフィン重合体またはフルオロポリエーテル
を用いると、潤滑性において優れた結果が得られ、特に
平均粒径５μｍ以下のテトラフルオロエチレン重合体を
用いると最も望ましい結果を得ることが判明している。

【００３６】この発明において、フッ素ゴム，熱可塑性
フルオロ樹脂および低分子量含フッ素重合体の配合比
は、フッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂の重量比が５
０：５０から９５：５となることが望ましい。熱可塑性
フルオロ樹脂の配合重量比が５０／１００を越えると、
目的の組成物に十分な弾性特性が得られず、５／１００
未満になると十分な耐摩耗性が得られないからである。

【００３７】また、フッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂
の合計１００重量部に対して、低分子量含フッ素重合体
は５〜５０重量部であることが好ましい。低分子量含フ
ッ素重合体の配合比が５重量部未満では、十分な摺動特
性が得られず、５０重量部を越えるとゴム状弾性特性が
損なわれるからである。

【００３８】また、上記の潤滑性ゴム組成物に対し、３
００℃において不溶融な熱硬化性樹脂の硬化粉末、また
はガラス転移点が３００℃以上の耐熱性樹脂粉末を添加
して耐摩耗性を向上させることができる。

【００３９】熱硬化性樹脂の粉末としては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化後の微粉末、ガラス転
移点が３００℃以上である耐熱性樹脂としてはポリイミ
ド樹脂、芳香族アラミド樹脂などの微粉末が挙げられ
る。

【００４０】市販の樹脂粉末のうち、フェノール樹脂の
硬化粉砕品としては、カネボウ社製：ベルパールＨ３０
０，ポリイミド樹脂の硬化粉砕品としては、三笠産業社
製：ＰＷＡ２０、芳香族アラミド樹脂の粉砕品としては
旭化成社製：ＭＰ−Ｐ、ガラス転移点Ｔｇが３００℃以
上の熱硬化性樹脂粉末としては宇部興産社製：ユーピレ
ックスＳ（Ｔｇ＞５００）などがある。

【００４１】このような熱硬化性樹脂粉末の粒径は、１
〜１５μｍのものがゴム状弾性の維持と混練工程の容易
性の点で好ましい。熱硬化性樹脂粉末は、第１〜第３の
必須成分に対して、５〜２０重量％添加することが好ま
しい。５重量％未満では耐摩耗性向上の効果がなく、２
０重量％を越える多量ではゴム弾性が低下するので好ま
しくない。

【００４２】なお、この発明の目的を損なわない範囲
で、上記成分の他に各種添加剤を配合してもよい。たと
えばフッ素ゴムの加硫材としてイソシアヌレート、有機
過酸化物など、ステアリン酸ナトリウム、酸化マグネシ
ウム、および水酸化カルシウムなどの酸化防止剤、また
は受酸剤、カーボンなどの帯電防止剤、シリカおよびア
ルミナなどの充填剤、その他金属酸化物、着色剤、およ
び難燃剤など適宜加えてもよいことはいうまでもない。

【００４３】以上の各種原材料を混合する方法は特に限
定されるものではなく、通常広く用いられている方法に
より混合することができる。たとえば、主原料になるエ
ラストマー、その他の原料をそれぞれ個別に順次、また
は同時に、ロール混合機その他の混合機により混合すれ
ばよい。なお、このとき摩擦による発熱を防止する意味
で温調器を設けることが望ましい。

【００４４】また、ロール混合機を使用する場合には、
仕上げの混合として、ロール間隔を３ｍｍ以下程度に締
めて薄通しを行なうとさらによい。

【００４５】また、この発明に従うドアガラスランは、
通常、その成形工程において特別な手段を必要とするも
のではなく、通常のプレス成形方法において一次加硫
（１４０〜１７０℃で１０〜３０分、加圧５〜１０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²）した後、二次加硫（２００〜３００℃で２
〜２０時間、加圧なし）してドアガラスランの形状に成
形することができる。

【００４６】一方、この発明に従うドアガラスランは、
その全体が上記潤滑性ゴム組成物で形成されていてもよ
いし、ドアガラスとの接触部を含む一部が上記潤滑性ゴ
ム組成物で形成されていてもよい。ドアガラスランの一
部を潤滑性ゴム組成物で形成する場合、上記潤滑性ゴム
組成物と他の材料とを複合成形することによってドアガ
ラスランを得ることができる。他の材料としては、一般
合成ゴム等のエラストマーまたは金属等を用いることが
できる。一般合成ゴムとしては、ニトリルゴム、クロロ
プレンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、スチレン
ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、エ
チレンゴム、フッ素ゴムなどの加硫ゴムを用いることが
でき、他のエラストマーとして、ウレタン、ポリエステ
ル、ポリアミド、塩化ビニル、ポリブタジエン、軟質ナ
イロンなどの熱可塑性エラストマー、または液状ウレタ
ン、液状ブタジエンなどの液状エラストマーを用いるこ
とができる。

【００４７】

【発明の作用効果】この発明に従うドアガラスランにお
いて、少なくともドアガラスと接触する部分は、十分な
弾性体特性を有し、耐摩耗性および低摩擦特性を兼ね備
えた潤滑性ゴム組成物で形成される。このため、この発
明のドアガラスランは、ドアガラスに対して耐摩耗性、
低摩擦特性、およびシール性に優れており、しかも優れ
た耐候性を有する。上述した潤滑性ゴム組成物をドアガ
ラスランに用いた場合、スティックスリップ現象が発生
せず、スムーズにドアガラスを昇降させることができ
る。

【００４８】しかも、上記潤滑性ゴム組成物は、シール
材としての性能にも優れており、風雨などの侵入を阻止
するため効果的に用いることができる。特に、本発明に
従うドアガラスランを自動車のウインドフレームに装着
すれば、水圧の高い自動洗車機を使用した場合でも、シ
ールが十分にされ水が車内に侵入することがない。

【００４９】さらに、この発明に従うドアガラスランに
おいて、少なくともドアガラスと接触する部分は、耐摩
耗性および低摩擦特性に優れた潤滑性ゴム組成物で形成
されるため、長期にわたってドアガラスの摺動が繰り返
されたとしても、摩耗が少なく、確実なシールを行なう
ことができる。このように、この発明に従うドアガラス
ランは、長期にわたってシール材としての高い性能を保
持している。

【００５０】

【実施例】

実施例熱可塑性フルオロ樹脂として（１）テトラフルオロエチ
レン・エチレン共重合体（旭硝子社製アフロンＣＯＰ）
３０重量部、フッ素ゴムとして（２）フッ化ビニリデン
・フルオロプロピレン共重合体（旭モンテ社製テクノフ
ロンＦＯＲ４２０）７０重量部、低分子量含フッ素重合
体として（３）低分子量テトラフルオロエチレン（旭硝
子社製ループリカントＬ１６９）３０重量部が配合さ
れ、さらに（４）カーボン（ファンデルビルト社製ＭＴ
カーボン）５重量部、（５）ステアリン酸ナトリウム１
重量部、（６）酸化マグネシウム３重量部および（７）
水酸化カルシウム６重量部が添加された潤滑性ゴム組成
物を調製した。なお、上記（３）〜（７）の原材料につ
いては、（１）および（２）に示す原材料の総重量１０
０に対する重量部を示している。

【００５１】組成物の調製においては、次に示す工程に
従った。まず、ロール間隔５〜１０ｍｍ程度に調整した
ロール混合機にフッ素ゴムを巻付け、上述した配合で順
次、ステアリン酸ナトリウム、カーボン、熱可塑性フル
オロ樹脂を加えて混練した。次に、ロール間隔を１ｍｍ
に調整し、素練を１０回行なった。なお、このときの摩
擦熱を防止する目的で、常時ロール内に冷却水を通し、
ロール温度を６０℃以下に保った。

【００５２】次に、冷却水を止め、ロール内にスチーム
を通し、ゴム温度が７０℃以上９０℃以下になるように
調整した。その後、ロール間隔を５〜１０ｍｍ程度に戻
し、低分子量含フッ素重合体を少量ずつ添加しながら、
さらに他の添加物を配合して混練を行なった。その後、
再びロール間隔を１ｍｍに狭めて素練を１０回行なっ
た。

【００５３】以上の工程で得られたコンパウンドにおい
て、１５０×１５０×２ｔシートを一次加硫（１７０
℃、１０分間、プレス圧７ｋｇｆ／ｃｍ²）して得た。
次に、二次加硫（２３０℃、１６時間、フリー）を行な
い、加硫を完了させた。このようにして得られたドアガ
ラスランとしての試験片について、以下に示す方法によ
り摩擦試験および摩耗試験を行なった。

【００５４】比較例１および２ナイロンからなるドアガラスランとしての試験片（比較
例１）とゴム（市販ＮＢＲＪＩＳ−Ａ７０）にフッ素
樹脂のコーティングを施したものからなるドアガラスラ
ンとしての試験片（比較例２）を作製した。得られた試
験片について、以下の方法により摩擦試験および摩耗試
験を行なった。

【００５５】試験方法（１）摩擦試験試験片を内径φ１７、外径φ２１、厚み２ｍｍに加工
し、φ１７×φ２１×１０ｍｍのＳＰＣＣリング片へ接
着して試験片とした。相手材としてＳＵＪ２（軸受鋼）
φ６×φ３３×６ｍｍの円板状試験片を用い、滑り速度
毎分１ｍ、面圧３ｋｇｆ／ｃｍ²の条件下でスラスト型
摩擦摩耗試験機を用いて評価を行なった。５００時間後
の摩擦係数を表１に示す。

【００５６】（２）摩耗試験摩擦試験と同様に加工されたリング試験片および相手材
を用い、滑り速度毎分３０ｍ、面圧１．７ｋｇｆ／ｃｍ
²の条件下で、スラスト型摩擦摩耗試験機を用いて評価
を行なった。５００時間後の摩耗係数を表１に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１から明らかなように、本発明に従うド
アガラスランとしての試験片は、５００時間の摩擦・摩
耗試験を経た後においても、低い摩擦係数を有するとと
もに、摩耗係数が比較例に比べて著しく低いことがわか
る。このような特性を示すドアガラスランは、優れた耐
摩耗性、低摩擦特性を有するとともに、長期にわたって
シール材としての性能を保持するものである。

【００５９】なお、上記実施例はこの発明を限定するも
のではなく、上述したような種々の材料を配合した潤滑
性ゴム組成物を用いて本発明に従うドアガラスランを作
製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車用ドアガラスランの装着状態を示す斜視
図である。

【図２】従来のドアガラスランの一例を示す断面図であ
る。

【図３】従来のドアガラスランについてもう１つの例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ドアウィンドフレーム２ドアガラス３、１３、２３ドアガラスラン１１、２１ゴム材１２ナイロンパイル２２コーティング層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドアのウィンドフレームに装着され、摺
動可能に設けられるドアガラスと前記ウィンドフレーム
との間に介在するドアガラスランにおいて、前記ドアガラスとの接触部を含む一部または全体が、第
１必須成分としての熱可塑性フルオロ樹脂、第２必須成
分としてのフッ素ゴム、および第３必須成分としての低
分子量含フッ素重合体を配合した潤滑性ゴム組成物から
形成されることを特徴とする、ドアガラスラン。
【請求項２】前記潤滑性ゴム組成物に、熱硬化性樹脂
の硬化粉末およびガラス転位点が３００℃以上の耐熱性
樹脂粉末の少なくともいずれかが添加されている、請求
項１のドアガラスラン。
【請求項３】前記第１必須成分である熱可塑性フルオ
ロ樹脂が、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合
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および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からなる群から選択
される一種以上の重合体である、請求項１のドアガラス
ラン。
【請求項４】前記第２必須成分が、分子量１００，０
００〜２５０，０００のフッ素ゴムである、請求項１の
ドアガラスラン。
【請求項５】前記第２必須成分であるフッ素ゴムが、
テトラフルオロエチレン・プロピレン共重合体、フッ化
ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ
化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン・テトラフル
オロエチレン共重合体、フルオロシリコーン共重合体お
よびパーフルオロ系共重合体からなる群から選択される
１種以上の重合体である、請求項１のドアガラスラン。
【請求項６】前記第３必須成分である低分子量含フッ
素重合体が、５０，０００以下の平均分子量を有し、か
つテトラフルオロエチレン重合体、フルオロポリエーテ
ルおよびポリフルオロアルキル基含有化合物からなる群
から選択される１種以上の重合体である、請求項１のド
アガラスラン。
【請求項７】前記第３必須成分である低分子量含フッ
素重合体が、平均粒径５μｍ以下のテトラフルオロエチ
レン重合体である、請求項６のドアガラスラン。