WO2006137182A1 - オイルシールおよびその製造方法 - Google Patents

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WO2006137182A1
WO2006137182A1 PCT/JP2005/022922 JP2005022922W WO2006137182A1 WO 2006137182 A1 WO2006137182 A1 WO 2006137182A1 JP 2005022922 W JP2005022922 W JP 2005022922W WO 2006137182 A1 WO2006137182 A1 WO 2006137182A1
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lip
rubber
coating
oil seal
seal
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PCT/JP2005/022922
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French (fr)
Inventor
Kazuki Takeno
Hideyuki Huruyama
Masayuki Tanida
Hiroki Matsui
Tatsuhiko Watanabe
Shinobu Munekata
Akira Yamaguchi
Hirotaka Mizuta
Kenichi Kunieda
Toshihiro Higashira
Original Assignee
Nok Corporation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3244—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/324—Arrangements for lubrication or cooling of the sealing itself

Definitions

  • the present invention relates to an oil seal that is a kind of sealing device and a method for manufacturing the same.
  • the lip length is set to be shorter as the tightening force on the shaft is reduced, so that compatibility with the shaft following high eccentricity is achieved.
  • the lip design is difficult, and therefore there is a disadvantage that the sliding resistance cannot be significantly reduced.
  • the latter method (2) a method of coating various coatings on the lip sliding portion has been studied for a long time, but there is a disadvantage that the sliding resistance increases at an extremely early stage due to the initial wear of the coating coating. is there.
  • the method of attaching the fluororesin sheet to the lip sliding portion has a problem that the durability of the adhesion between the lip base rubber and the resin sheet becomes a problem or the sealing performance is impaired ( (See Patent Document 1 or 2).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • an oil seal in which a resin layer in which a dispersion of a solid lubricant is bonded to a slope on the atmosphere side of a lip sliding portion with a binding resin (binder) is known.
  • a binding resin binder
  • the lip sliding portion that reduces the friction coefficient is in contact with the shaft only by the resin layer, the contact state of the lip sliding portion with the shaft becomes unstable, and thus There is an inconvenience that the rubbing property is lowered.
  • the strength of the imide resin or the epoxy resin is S.
  • These resins are binders used in general fluororesin processing, and when these are applied to the surface of a seal lip made of rubber-like elastic material, the coating layer May cause a problem in durability during sliding (breakage of the coating layer, occurrence of peeling, etc.) (see Patent Document 6).
  • Patent Document 7 the applicant of the present application has proposed various coating layers applied to the lip sliding portion, and these are different in content from the present invention.
  • Patent Document 8 the applicant of the present application has proposed various coating layers applied to the lip sliding portion, and these are different in content from the present invention.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 6-16771
  • Patent Document 2 Kokaihei 5-57523
  • Patent Literature 3 Kokaihei 6-35740
  • Patent Document 4 Kohei No. 9-68011
  • Patent Document 5 Kohei No. 8-48800
  • Patent Document 6 JP-A-7-217746
  • Patent Document 7 Japanese Patent Laid-Open No. 63-8-1428
  • Patent Document 8 Japanese Patent No. 3316993
  • Patent Document 9 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-213122
  • the present invention can maintain an excellent friction reducing function over a long period of time, an oil seal excellent in wear resistance, strength and sealability, and its The purpose is to provide a manufacturing method.
  • an oil seal according to claim 1 of the present invention is an oil having a seal lip made of a rubber-like elastic material provided with an air-side inclined surface and a sealing fluid-side inclined surface on both sides of a lip edge portion.
  • the atmosphere-side slope has a coating film on the surface thereof
  • the lip edge portion has a rubber part on the sealing fluid side and a coating film on the atmosphere side simultaneously in contact with the shaft at the contact portion with the shaft.
  • the oil seal according to claim 2 of the present invention is the oil seal according to claim 1, wherein the coating film is formed of a coating agent comprising a fluororesin, a polyethylene resin, an isocyanate-modified polybutadiene resin, and a solvent. It is characterized by being.
  • the present invention proposes a low torque method and a low torque seal based on seal lubrication and a seal mechanism.
  • the seal sliding surface is said to be in a fluid lubrication state in which the shaft and the seal lip are separated by a sealing fluid (for example, oil).
  • a sealing fluid for example, oil
  • oil film becomes thinner from the sealed fluid side (oil tank side) to the atmosphere side that is not uniform throughout (reference: tribologist 48, 6 (2003) 494).
  • the frictional torque of the seal is considered to be mainly due to the shearing force accompanying shaft rotation, and this shearing force is inversely related to the oil film thickness. In other words, reducing the coefficient of friction in this area, where the oil side with a small oil film contributes significantly to the friction torque of the seal, is considered effective in reducing the overall torque.
  • the sealing action of the seal requires that the sliding surface has an appropriate roughness and that the pressure distribution at the contact point is biased toward the sealing fluid side.
  • Surface deformation model) and model as shown in Fig. 2 (circulation flow model).
  • the sealing action is thought to be due to the macro- and micro-contact pressure distribution of the sliding surface. Therefore, the formation of a low-friction material such as PTFE on the sliding surface is affected as much as possible. It is preferable not to give.
  • the film thickness is sufficiently thinner than the roughness of the seal, or that the film is formed only on a very small part of the sliding surface.
  • the film thickness is on the order of submicrons, which is problematic in terms of durability and torque reduction effect. Therefore, the latter method, that is, it is desirable that the coating of the low friction material is present only on a part of the sliding surface. As described above, it is preferable that the portion be on the atmosphere side of the sliding surface for reducing the torque. .
  • reference numeral 4 is a rubber seal lip
  • 8 is an atmospheric slope
  • 9 is a lip edge
  • 10 is a sealed fluid slope
  • 13 is a shaft
  • 14 indicates the coating
  • arrow B indicates the sliding direction
  • the film formation region is limited to the surface on the lip atmosphere side, so that the seal torque is effectively reduced while maintaining the seal function. Can be made. This is because a low friction material film is formed on the atmosphere side where the contribution of torque is large on the sliding surface, and the formation of the film is limited to a narrow range on the atmosphere side surface. This is because maintaining the roughness as much as possible and keeping the film hardness low will not adversely affect the macro contact pressure distribution. In addition, by forming a film with excellent adhesion on the slope on the atmosphere side of the lip, even if wear progresses, there is a film of low friction material on the atmosphere side of the sliding surface. Sex can be maintained.
  • isocyanate-modified polybutadiene resin strength S lip base material Since it chemically reacts with the functional group of rubber, peeling and falling off of fluororesin (PTFE) and coating film are suppressed. Is done.
  • the coating film is formed by heat treatment, the adhesion between the lip base rubber and the coating film is strengthened.
  • Fluorine tree Fat (PTFE) and polyethylene resin realize low friction, and polybutadiene resin and polyethylene resin suppress the increase in surface hardness, the surface roughness does not increase, and the sealing performance is not impaired.
  • the coating film is not easily peeled off by sliding friction and can maintain low friction characteristics for a relatively long period of time.
  • low friction is achieved without changing the lip shape with little change in rubber hardness and surface roughness, so low friction can be achieved while maintaining basic seal performance.
  • the frictional reduction effect is extremely large, sliding heat generation is reduced, so it is possible to suppress thermal deterioration of the oil to be sealed and lip base rubber, etc., providing a longer-lasting oil seal can do.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part showing a manufacturing process of an oil seal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 Enlarged sectional view of the main part showing the contact state of the oil seal with the shaft
  • FIG. 6 Cross section of the main part of the oil seal showing an example of the masking method
  • FIG. 7 (A) and (B) are cross-sectional views of the essential parts of an oil seal showing another example of the masking method.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of main parts of an oil seal according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention includes the following embodiments.
  • the coating surface is formed only on the air side sliding surface by applying the coating agent, heat treatment, and main lip finishing in the above items (2) to (4).
  • Embodiment 2 A method for reducing the friction of a seal lip in an oil seal, the step of applying a coating liquid comprising a fluorine resin, a polyethylene resin, an isocyanate-modified polybutadiene resin, and a solvent to the atmosphere-side sliding surface of the seal lip; It is characterized by having a step of baking and drying after coating, and a step of forming a sealing fluid side sliding surface on the seal lip by a knife cut after drying.
  • Embodiment 3 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • Isocyanate group-containing 1,2-polybutadiene has a molecular weight of about 1,000 to 3,000 with an isocyanate group added as a terminal group, which is a commercial product, for example, Nippon Soda Products Nisso. TP-1001 (a solution containing 50% by weight of butyl acetate) or the like can be used as it is.
  • This polybutadiene resin has better compatibility and compatibility with rubber than a polyurethane resin that reacts with similar isocyanate groups to form a reactive polymer, so it has good adhesion to rubber and particularly good friction and wear resistance. Is a feature.
  • this isocyanate group-containing 1,2-polybutadiene has an isocyanate group added to the terminal group, the polymer can be reacted with a functional group on the surface of the vulcanized rubber or a hydroxyl group-containing 1,2-polybutadiene. It can be used as a curing agent for hydroxyl group-containing 1,2-polybutadiene.
  • a molecular weight of about 1,000 to 3,000 is used, which is a commercial product, for example, Nippon Soda Product Nisso G_1000, C-1000, GQ-1000, GQ-2000, etc.
  • isocyanate group-containing 1,2_polybutadiene and hydroxyl group-containing 1,2-polybutadiene are used in combination, the isocyanate group-containing 1,2_polybutadiene is 25% by weight or more, preferably 40 to 100% by weight, Hydroxyl-containing 1,2_polybutadiene is used in a proportion of 75% by weight or less, preferably 0 to 60% by weight. Isocyanate group-containing 1,2-po If the amount of rebutadiene is less than this, the adhesion to the rubber will be lowered, and consequently the slipping property will be lowered, and the friction and wear resistance will be lowered.
  • fluororesins include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene Z perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer, polyvinylidene fluoride, and poly (vinyl fluoride). And ethylene Z tetrafluoroethylene copolymer.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • These fluororesin particles include those obtained by classifying fluororesins obtained by bulk polymerization, suspension polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, etc.
  • a dispersion obtained by dispersing the particles to about 0.1-5 ⁇ m by shearing stirring, etc., or a product obtained by the above polymerization is coagulated and dried, followed by dry grinding or cooling grinding to 10 zm In the following, fine particles are used.
  • the particle size is set to 0.1 to 10 zm, if the particle size is smaller, the coating thickness can be reduced, and there is a merit that does not deteriorate the sealing performance, but the unevenness of the coating surface is reduced.
  • the particle size is appropriately adjusted according to the usage requirements, and for oil seal parts, it is determined in consideration of the sealing properties, and preferably about 0.5 to 5 ⁇ .
  • Polyethylene resin is also equivalent to fluororesin.
  • 1,2-polybutadiene is used as a solution in an organic solvent in a proportion of 10 to 160 parts by weight of a polyethylene resin and 10 to 160 parts by weight of a fluororesin with respect to 100 parts by weight of a polybutadiene. . If the proportion of the polyethylene resin is higher than this range, the adhesion to rubber and the friction and wear resistance will be poor. On the other hand, if the ratio of the fluororesin is larger than this, the adhesion to rubber, the friction and wear resistance and the sealing properties will be deteriorated, the flexibility of the coating will be impaired, and the cured coating will be cracked. If it is less than the range, the slipperiness becomes worse.
  • the polyethylene resin and the fluororesin are each 25 to 120 parts by weight.
  • Examples of the organic solvent include toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, and methyl ethyl keto. And methyl isobutyl ketone are used, and a commercially available solvent can be used as it is.
  • the amount diluted with the organic solvent is appropriately selected according to the coating thickness.
  • the coating thickness is usually 1 to 10 ⁇ , preferably 2 to 7 / im. If the coating thickness is smaller than this, the rubber surface unevenness cannot be covered completely, and slipperiness is reduced. There is power S to lose. On the other hand, if the coating thickness is larger than this, the rigidity of the coating surface increases, and the sealing performance and flexibility may be impaired.
  • Examples of rubbers that can be treated with the above coating agent include fluorine rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrinole rubber, ethylene-propylene rubber, sterene-butadiene rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, and natural rubber.
  • rubber materials that are less likely to bloom on the rubber surface layer such as an anti-aging agent and oil blended in the rubber are preferably used.
  • the blending ratio of the above components, the type of organic solvent, the amount of organic solvent, and the mixing ratio of organic solvents are appropriately selected.
  • Examples of the application method to the oil seal include application methods such as spray, roll coater, flow coater, and ink jet. If an oil seal is coated on the outer periphery, it cannot be fixed after installation, so apply only to the seal lip.
  • the coating method is not limited to these methods, but spray coating is preferable because partial coating can be easily performed.
  • FIG. 4 shows a cross section of the main part of the oil seal 1 according to the embodiment, and the oil seal 1 is manufactured as follows.
  • a rubber elastic body portion indicated as a whole by 2 is molded by using a mold and using fluororubber as a molding material.
  • the rubber elastic body part 2 which is attached (vulcanized and bonded) to the metal ring 3 at the same time as the molding has a main lip (sealing lip) 4 for mainly sealing the sealing fluid (sealing medium) and mainly external dust.
  • the main lip 4 is formed with a gutter spring 7 mounting groove 6.
  • the sliding surface of the main lip 4 is formed with an atmospheric slope (atmospheric sliding surface) 8.
  • the lip edge 9 and the lip edge 9 sandwich the lip edge 9 on the opposite side in the axial direction. Sealed fluid side slope (seal fluid side sliding surface) 10 is the force of the knife to be implemented later (later) It is decided to form this in the mold C, and in the molding step using the mold, the groove portion 11 is integrally formed in the portion.
  • a coating agent is prepared and applied to the atmosphere-side inclined surface 8 of the molded main lip 4 and the sealed fluid-side inclined surface 12 of the dust lip 9, respectively.
  • the coating agent use is made of a fluororesin, a polyethylene resin, an isocyanate-modified polybutadiene resin and a solvent.
  • the coating thickness is about 2 to 20 x m. In the figure, each application area is indicated by a dotted line. If the coating thickness is smaller than this, the friction is not reduced. If the coating thickness is larger than this, the sealing fluid may leak.
  • the coating agent was chemically bonded to the slopes 8 and 12 by drying and curing at 150 to 250 ° C for 1 minute to 24 hours.
  • the lip edge portion 9 and the sealing fluid side inclined surface 10 are formed on the main lip 4. Since no coating agent is applied to the sealed fluid side slope 10, a coating film is formed only on the atmosphere side slope 8.
  • the lip edge portion 9 is bent at the contact portion with the shaft 13 as shown in an enlarged view in FIG.
  • the rubber part 2 'on the fluid side and the coating film 14 on the atmosphere side simultaneously contact the peripheral surface of the shaft 13 with a predetermined contact width (contact width of the rubber part 2').
  • L represents the contact width of the coating film 14).
  • the curing treatment is performed at a temperature lower than the range of 150 to 250 ° C and 1 minute to 24 hours for a short time, the adhesion with the rubber and the coating are insufficiently cured, resulting in low friction. Or the wear resistance (low friction durability) is impaired.
  • drying and curing are performed at 150 to 250 ° C. for 5 minutes to 15 hours. If the curing process is performed at a temperature higher than this range for a long time, the film and rubber are cured and deteriorated, leaking of the sealing fluid occurs and the sealing performance is impaired. Therefore, it is necessary to appropriately set the heating temperature and the heating time according to the heat resistance of various base materials. Drying and curing treatments use commercially available machines such as general air-heated closed ovens and continuous tunnel furnaces.
  • the coating film 14 and the inclined surfaces 8 and 12 to which the coating film 14 is applied are firmly coupled.
  • low friction can be achieved without changing the shape of each lip 4, 5, it is possible to achieve low friction while maintaining the basic seal performance.
  • the friction reduction effect can be achieved between 30% and 60% compared to products without coating.
  • the friction reduction effect is extremely large, sliding heat generation is reduced, so it is possible to suppress thermal deterioration of oil and lip base rubber, etc., which is a sealing fluid, and a longer-lasting oil seal 1 Can be provided.
  • the main lip 4 is finished with a knife after the coating agent is applied, so that the sharpness of the lip edge portion 9 is sufficiently ensured, so that good sealing performance can be exhibited.
  • the present invention is characterized in that no coating agent is applied to the lip surface on the sealing fluid side from the lip sliding portion.
  • Embodiment 4 described above the characteristics are satisfied by performing the knife cut C after the coating agent is applied.
  • the coating agent is applied after the knife cut C, the sealing fluid side inclined surface 10 of the lip 4 is masked.
  • the same effect can be obtained by means such as applying only to the atmosphere side slope 8 or applying only partially to the atmosphere side slope 8 by brush coating or the like. To do. Therefore, the following two modes can be considered as a manufacturing method.
  • a method for producing an oil seal according to claim 1 or 2 wherein a coating agent is applied to the atmosphere-side inclined surface 8 with the seal lip 4 having the groove portion 11 provided with the atmosphere-side inclined surface 8 being applied. And a step of forming the coating film 14 by curing the coating agent by heat treatment after application, and a step of forming the lip edge portion 9 and the sealing fluid side slope 10 by the knife cut C after the formation.
  • a method for producing an oil seal comprising: a step of applying a coating agent only to the atmosphere side slope 8; and a step of forming a coating film 14 by curing the coating agent by heat treatment after the application.
  • the sealing fluid side inclined surface 10 is masked by using a masking jig 21 that contacts and covers the sealing fluid side inclined surface 10 of the seal lip 4, and then the sealing lip Apply coating agent to the atmospheric side slope 8 of 4.
  • the masking jig 21 shown in the figure has an annular inclined surface 22 that contacts the entire surface of the sealing fluid side inclined surface 10 of the seal lip 4 and covers the entire surface.
  • the seal lip 4 is fitted into an axial masking jig 23 having a cylindrical or conical surface 24, and then the seal lip Apply coating agent to the atmospheric slope 8 of 4.
  • the shaft-shaped masking jig 23 the shaft 13 itself may be used. In any case, this shaft-shaped masking jig 23 does not directly contact the sealing fluid side inclined surface 10 of the seal lip 4 and does not directly cover the inclined surface 10, but contacts the lip edge portion 9 to the atmosphere side. Since the slope 8 and the sealed fluid side slope 10 are partitioned, the sealed fluid side slope 10 is substantially masked.
  • the coating of the lip 4 is characterized in that it is applied in the narrowest possible range of the atmospheric slope 8 with the sliding part as the tip. If the coating is thick, if the coating agent is applied over a wide area, the tension will increase, and there is a concern that the effect of reducing tonorecking by the coating may be suppressed. It only needs to be applied to the skin.
  • the oil seal 1 in which the screw portion 15 formed by the combination of the parallel protrusion 16 and the bottom-shaped protrusion 17 is provided on the atmosphere-side slope 8 of the lip 4 as shown in FIG.
  • the middle of the bottom projection 17 is the application range E. As a dimensional guide, it is 1.5mm or less.
  • the film thickness shall be 20 ⁇ m or less for unthreaded lip products, and the parallel thread height (50 ⁇ 20 ⁇ m) or less for lip products with threads.
  • Example 1 ⁇ ⁇ ⁇
  • this tonoleene solution was applied to a fluoro rubber formed by compression vulcanization at a thickness of 6 xm using a spray and heat-treated at 200 ° C for 30 minutes. A rub measurement test, a friction wear test, and a surface roughness measurement were performed. Also, partially apply the above-mentioned toluene solution to the atmosphere-side slope 8 of an oil seal (inner diameter 85 mm, outer diameter 105 mm, width 13 mm) made of vulcanized fluoro rubber, and after heat treatment, use a female cut C to seal the sliding fluid side sliding surface 9 The following oil seal rotation test (oil seal friction torque measurement test) was conducted.
  • Friction and abrasion test For 2mm fluororubber sheet coated as described above, according to JIS K7125, P8147, using a surface testing machine (manufactured by Shinto Kagaku) and made of stainless steel as the mating material By using a pulling needle with a diameter of 0.4 mm, moving speed of 400 mmZ, reciprocating movement width of 30 mm, and a load test of 300 g. Judgment was made in the following three stages.
  • Oil seal friction torque measurement test Vulcanized fluororubber oil seal (inner diameter 85mm, outer diameter 105mm, width 13mm) is coated with the above coating and sealed under conditions of test temperature 100 ° C and rotation speed 200 Orpm. In this state, the initial friction torque immediately after the start of the test and the friction torque 1 hour after the start of the test were measured to confirm whether there was oil leakage.
  • Example 2 Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 except that coating and heating were performed using the tonolene solution comprising the above components.
  • Example 2 the polyethylene resin was changed to 50 parts by weight and the polytetrafluoroethylene was changed to 50 parts by weight.
  • Example 2 the polyethylene resin was changed to 500 parts by weight and the polytetrafluoroethylene was changed to 500 parts by weight.
  • Example 2 the polyethylene resin was changed to 30 parts by weight and the polytetrafluoroethylene was changed to 30 parts by weight.
  • Example 2 the polyethylene resin was changed to 600 parts by weight and the polytetrafluoroethylene was changed to 600 parts by weight.
  • Polyester polyol resin (Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. D6-439) 100 parts by weight
  • a methyl ethyl ketone solution consisting of the above components was applied to a vulcanized fluoro rubber that had been compression-molded at a thickness of 15 / im using a spray, heat-treated at 80 ° C for 30 minutes, and then the same as in Example 1.
  • Various tests were conducted in the same manner.
  • Comparative Example 6 In Comparative Example 5, polytetrafluoroethylene was changed to 130 parts by weight, and 60 parts by weight of silicone rubber powder (Shin-Etsu Chemical KMP-594) and Graphite (SCI Co., Ltd. product SGO-GB) 130 parts by weight. Part of the methyl ethyl ketone solution was used for coating.
  • a spray was applied to a vulcanized fluoro rubber obtained by compression molding the above-mentioned Tonolen solution consisting of the above components, and applied to a thickness of 5 ⁇ . After drying the solvent, various tests were conducted in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 the force was not applied.
  • Example 1 After cutting the oil seal of Example 1 with a knife, the coating liquid of Example 1 was applied to the air-side sliding surface 8 and the sealing fluid-side sliding surface 9, heat treatment was performed, and then an oil seal rotation test was performed.

Abstract

　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。この目的を達成するため、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において、大気側斜面８は、その表面にコーティング皮膜１４を有し、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に接触する。コーティング皮膜１４は好ましくは、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コーティング剤により形成される。

Description

明 細 書
オイルシールおよびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、密封装置の一種であるオイルシールとその製造方法に関するものであ る。
背景技術
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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）。
[0005] また、リップ摺動部にポリテトラフルォロエチレン（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ぐ持続性 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 が大きぐシール性が損なわれることもある（特許文献 5参照）。
[0006] 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ベ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レ、る力 S、これらの樹脂は一般のフッ素樹脂加 ェに用いられるバインダーであって、ゴム状弹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レ、、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）。
[0007] 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）。
[0008] 特許文献 1 : ：実開平 6— 16771号公報
特許文献 2 : ：実開平 5— 57523号公幸艮
特許文献 3 : ：実開平 6— 35740号公幸艮
特許文献 4 : ：特開平 9一 68011号公幸艮
特許文献 5 : ：特開平 8— 48800号公幸艮
特許文献 6 : ：特開平 7— 217746号公報
特許文献 7 : ：特開昭 63-一 8428号公報
特許文献 8 : ：特許第 3316993号公報
特許文献 9 : ：特開 2003 —213122号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 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、し力もシール性にも優れたオイルシールとその製造方法を 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 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することを特徴とするものである [0011] 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のオイルシール において、コーティング皮膜は、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、イソシァネート変性 ポリブタジエン樹脂および溶剤からなるコーティング剤により形成されていることを特 徴とするものである。
[0012] 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 PTF E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、ゴム状弹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。
[0013] 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 全体で一様ではなぐ密封流体側（油槽側）から大気側へ向かって油膜が薄くなつて レ、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 大きぐ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。
[0014] 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 レ、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 レ、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 ぐ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。
[0015] 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しの 大部分は通常のゴムが接しており（ゴム領域を L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にて示す）、低トルク
2
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がゴム製シールリツ 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。
発明の効果
[0016] 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。
[0017] また、本発明によれば併せて、イソシァネート変性ポリブタジエン樹脂力 S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。
[0018] 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 粗さに変化は少なぐ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。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]摺動面変形モデルの説明図
[図 2]循環流モデルの説明図
[図 3]摺動面イメージの説明図
[図 4]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
[図 5]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
[図 6]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
[図 7] (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
[図 8]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
[0020] 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 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'冶具
22 斜面
24 表面
C メスカット
発明を実施するための最良の形態
[0021] 本発明には、以下の実施形態が含まれる。
[0022] 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 (イソシァネート変性ポリブタ ジェン樹脂）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。
[0023] 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、フッ素榭 脂とポリエチレン樹脂とイソシァ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ェ 程とを有することを特徴とする。
[0024] 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。
[0025] すなわち、イソシァネート基含有 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一ティン グする。
[0026] イソシァネート基含有 1,2—ポリブタジエンとしては、末端基としてイソシァネート基が 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、同様のイソシァ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ぐ特に 耐摩擦摩耗特性が良レ、のが特徴である。
[0027] また、このイソシァネート基含有 1,2—ポリブタジエンは、末端基にイソシァネート基 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 すること力 S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。イソシァネート基含有 1，2 _ポリブタジエンと水酸基含有 1,2—ポリブタジ ェンが混合して用いられる場合には、イソシァネート基含有 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。イソシァネート基含有 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。
[0028] 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 ノレォロエチレン (PTFE)、テトラフルォロエチレン/へキサフルォロプロピレン共重合 体、テトラフルォロエチレン Zパーフルォロ（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、ポリフッ化ビュル、エチレン Zテトラフルォロエチレン共重合体な どが挙げられ、好ましくは、ポリテトラフルォロエチレン (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 0.1〜5 x m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、 0.1-5 μ m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、 10 z m以下に微粒子化したものが用いられる。 0.1〜10 z m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レ、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 0.5〜5 μ πι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。
[0029] 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。
[0030] 有機溶剤としては、トルエン、キシレン、酢酸ェチル、酢酸ブチル、メチルェチルケト ン、メチルイソプ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 1〜10 μ ΐη、好ましくは 2〜7 /i mであり、塗布厚みが これより小さい場合には、ゴム表面凹凸をすベて被覆することができず、滑り性を損な うこと力 S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。
[0031] 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 素化二トリノレゴム、エチレン一プロピレンゴム、ステレン一ブタジエンゴム、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。
[0032] 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。
[0033] 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。
[0034] 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）に実施するメス力 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ノくリ部 11を一体 成形する。
[0035] 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、イソシァネート変性ポリブタジェ ン樹脂および溶剤からなるものを用いる。塗布厚みは、 2〜20 x m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。
[0036] 次いで、塗布後、 150〜250°C、 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 一ティング皮膜が形成される。
[0037] 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 分にぉレ、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 、コーティ ング皮膜 14の接触幅を Lで示す）。
2
[0038] 上記硬化処理が、上記 150〜250°C、 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°C、 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。
[0039] 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ぐ比較的長期間に亙って低摩擦特性を 維持すること力 S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— 30〜一 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。
[0040] 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。
[0041] 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、あるレ、 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。
[0042] 製法態様 1 · · ·
上記した請求項 1または 2のオイルシールを製造する方法であって、大気側斜面 8 を設けたノくリ部 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。
[0043] 製法態様 2 · · ·
上記した請求項 1または 2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。
[0044] 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。
[0045] 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を用レ、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。
[0046] 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はシールリツ 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。
[0047] 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ノレ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 20 μ m以下、ネジ有りリップ品は平行ネジ山高さ（50± 20 μ m)以下とする。
実施例 [0048] 実施例 1 · · ·
(a)イソシァネート基含有 1 ,2—ポリブタジエン（日本曹達製品日曹 TP1001；酢酸プチ 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 GQ 1000；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°C、粒子径 l x m ;トルエン 85%含有） 2 50重量部
(d)ポリテトラフルォロエチレン（粒子径 1 μ m；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、このトノレエン溶液を圧縮加硫成形したフッ素ゴムにスプレ 一を用いて 6 x mの厚さで塗布し、 200°C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 ェ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。
[0049] (ィ)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。
(口）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の引つ搔き針を用レ、、移動速度 400mmZ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。
〇：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ー部露出
X：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 力 S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を
Z
測定した。
(二）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°C、回転数 200 Orpm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。
[0050] 実施例 2 · · ·
(a)イソシァネート基含有 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°C、粒子径 l x m ;トルエン 85%含有） 2 50重量部
(c)ポリテトラフルォロエチレン (粒子径 l m ;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ノレエン液を用いて塗布および加熱を行なレ、、実施例 1と同 様に各種試験を行なった。
[0051] 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、ポリテトラフルォロエチレンを 5 0重量部にそれぞれ変更して用いた。
[0052] 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、ポリテトラフルォロエチレンを 500重量部にそれぞれ変更して用いた。
[0053] 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。
[表 1]
オイルシール回転試験
動摩擦 表面粗さ
実施《I S擦磨耗試験
z( / m) 初期トルク 試 ¾ι時 ra後のトルク
係数 油漏れの有無
(N-crti) (N-cm)
1 0. 2 o 8 28 28 なし
2 0. 2 o 10 28 28 なし
3 0. 4 o 5 29 28 なし
4 0. 1 o 15 28 28 なし [0054] 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、ポリテトラフルォロエチレンを 3 0重量部にそれぞれ変更して用いた。
[0055] 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、ポリテトラフルォロエチレンを 600重量部にそれぞれ変更して用いた。
[0056] 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)ポリイソシァネート樹脂（大日本インキ化学工業製品 DN980) 60重量部
(c)ポリテトラフルォロエチレン (粒子径 5 μ m) 100重量部
(d)メチルェチルケトン 350重量部
以上の各成分からなるメチルェ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 15 /imの厚さで塗布し、 80°C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。
[0057] 比較例 4···
比較例 3において、ポリテトラフルォロエチレンを 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ェチル ケトン溶液を塗布に用いた。
[0058] 比較例 5···
(a)水酸基含有フルォロォレフイン アルキルビュルエーテル 100重量部 共重合樹脂 (大日本インキ化学工業製品 フルォネート K-702)
(b)ポリイソシァネート樹脂（DN980) 12重量部
(c)ポリテトラフルォロエチレン (粒子径 5 μ m) 150重量部
(d)メチルェチルケトン 1000重量部
以上の各成分からなるメチルェチルケトン溶液を用いて塗布および加熱を行なレ、、 比較例 3と同様に各種試験を行なった。
[0059] 比較例 6··· 比較例 5において、ポリテトラフルォロエチレンを 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アイト（エスィ ーシ一社製品 SGO-GB) 130重量部を加えたメチルェチルケトン溶液を塗布に用いた
[0060] 比較例 7···
(a)イソシァネート基含有 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。/0含有） 50重量部
(c)ポリエチレン樹脂（分子量 2000、融点 110°C、粒子径 l xm;トルエン 85%含有） 5 00重量部
(d)トルエン 1000重量部
以上の各成分からなるトノレ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 5 μΐηの厚さで塗布し、 200°C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。
[0061] 比較例 8···
(a)ポリテトラフルォロエチレン（粒子径 1/im;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ノレェン溶液を圧縮成形した加硫フッ素ゴムにスプレーを用 レ、て 5 μΐη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。
[0062] 比較例 9···
実施例 1におレ、て、コーティングが行なわれな力 た。
[0063] 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。
[0064] 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。
[表 2] オイルシール回転試験
動摩擦 表面粗さ
比較例 摩擦磨耗試験 初期トルク 試 時間後のトルク
係数 Rz( / m) 油漏れの有無
(N-cm) (N-cm)
1 0.フ 5 43 36 あり
2 0. 1 厶 25 23 40 なし
3 0. 3 1 5 33 37 あり
4 0. 1 25 27 37 あり
5 0. 3 χ 20 34 36 あり
6 0. 1 20 28 41 なし
7 0. 2 1 0 30 40 なし
8 0. 1 7 22 41 なし
9 2. 5 5 44 40 なし
10 0. 1 ο 1 5 28 28 あり 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。

Claims

請求の範囲
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 ゴム状弹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)への接触部分にぉレ、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)に接触することを特徴と するオイルシール。
請求項 1のオイルシールにおいて、
コーティング皮膜（14)は、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、イソシァネート変性ポリ ブタジエン樹脂および溶剤からなるコーティング剤により形成されていることを特徴と するオイルシール。
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