(57)【要約】【課題】被シール部材と固着しにくく、摺動性に優れていて安価なシール部材を提供する。【解決手段】本発明のシール部材１００は、複数の被シール部材２００，２１０に挟まれて被シール部材間を密閉するシール部材であって、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含む混合物からなり、熱可塑性エラストマーは３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれており、複数の被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面において、熱可塑性エラストマーが露出している面積割合は３０％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被シール部材に挟まれて前記被シール部材間を密閉するシール部材であって、
熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含む混合物からなり、
前記熱可塑性エラストマーは３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれており、
複数の前記被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面において、前記熱可塑性エラストマーが露出している面積割合は３０％以下である、シール部材。
【請求項２】
シール部と非シール部とを備えるとともに、複数の被シール部材に挟まれて前記被シール部材間を密閉し、前記シール部は前記非シール部の少なくとも一部を覆い且つ前記被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面を構成している、シール部材の製造方法であって、
熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含むとともに、前記熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている混合物Ａによって前記非シール部を形成する非シール部形成工程と、
熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含むとともに、前記熱可塑性エラストマーの含有比率が５０質量％以下である混合物Ｂによって前記シール部を形成するシール部形成工程と
を含む、シール部材の製造方法。
【請求項３】
シール部と非シール部とを備えるとともに、複数の被シール部材に挟まれて前記被シール部材間を密閉し、前記シール部は前記非シール部の少なくとも一部を覆い且つ前記被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面を構成している、シール部材の製造方法であって、
熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含むとともに、前記熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている混合物Ａによって前記非シール部を形成する非シール部形成工程と、
熱可塑性樹脂によって前記シール部を形成するシール部形成工程と
を含む、シール部材の製造方法。
【請求項４】
前記シール部は、前記シール部材の表皮の一部のみを構成している、請求項３に記載されているシール部材の製造方法。
【請求項５】
前記非シール部形成工程と前記シール部形成工程とは同時に行われる、請求項２から４のいずれか一つに記載されているシール部材の製造方法。
【請求項６】
シール部と非シール部とを備えるとともに、複数の被シール部材に挟まれて前記被シール部材間を密閉し、前記シール部は前記非シール部の少なくとも一部を覆い且つ前記被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面を構成している、シール部材の製造方法であって、
熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含むとともに、前記熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている混合物Ａを用意する工程と、
前記混合物Ａによって前記非シール部と前記シール部とを同時に形成する同時形成工程と
を含み、
前記同時形成工程では、前記被シール部材が接触する表面において、前記熱可塑性エラストマーが露出している面積割合を３０％以下とする、シール部材の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載のシール部材を用いるシール方法であって、
前記被シール部材には、前記シール部材と摺動する摺動被シール部材が含まれており、
前記摺動被シール部材に前記非シール部を接触させてシールを行う、シール方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール部材およびその製造方法並びにシール方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
種々の機器や装置では、防塵や防水、耐圧などのためにシール部材が多用されている。また、建築物や容器などでも同様の目的でシール部材が使用されている。
【０００３】
一般にシール部材は、シールされる被シール部に挟まれ圧縮されて使用され、圧縮永久ひずみが小さい材料からなることが必要とされている。そのため、特許文献１，２に開示されているように、ゴムやエラストマーがシール部材の材料として使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６９２６０号公報
【特許文献２】特開２００３−１７３６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ゴムやエラストマーをシール材料として使用すると、時間がたつにつれて被シール部材と固着してしまうという問題が生じる。また、扉などに用いられるように、被シール部材がシール部材に対して摺動する場合がある用途では摺動抵抗が高く摩耗しやすいという問題があった。
【０００６】
特許文献１には、金属と密着する環境下で用いられるゴム製のシール部材において、ゴムの表面にパーハイドロポリシラザン及びポリオルガノシラザンを含む溶液を熱処理して得られるコーティング層を形成したものが開示されているが、このようなコーティング層を形成するのは高コストとなり、さらに使用条件によっては摺動性が必要とされるレベルに達しない場合がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被シール部材と固着しにくく、摺動性に優れていて安価なシール部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のシール部材は、複数の被シール部材に挟まれて前記被シール部材間を密閉するシール部材であって、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含む混合物からなり、前記熱可塑性エラストマーは３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれており、複数の前記被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面において、前記熱可塑性エラストマーが露出している面積割合は３０％以下であることを特徴とする。ここでいう熱可塑性樹脂とは熱可塑性エラストマーと対立する概念である熱可塑性プラストマーのことであり、常温における弾性率が１０ＭＰａ以上の熱可塑性の高分子化合物である。一方熱可塑性エラストマーは、熱可塑性であって常温で弾性率が１ＭＰａ以上１０ＭＰａ未満の高分子化合物である。熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含む混合物とは、混合物のうちの８０質量％以上が熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂との両者が占めていることをいう。
【０００９】
本発明のシール部材の第１の製造方法は、シール部と非シール部とを備えるとともに、複数の被シール部材に挟まれて前記被シール部材間を密閉し、前記シール部は前記非シール部の少なくとも一部を覆い且つ前記被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面を構成している、シール部材の製造方法であって、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含むとともに、前記熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている混合物Ａによって前記非シール部を形成する非シール部形成工程と、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含むとともに、前記熱可塑性エラストマーの含有比率が５０質量％以下である混合物Ｂによって前記シール部を形成するシール部形成工程とを含むことを特徴とする。本願では、被シール部材と接触する面を含み、当該面を構成する素材と同じ素材からなる部分をシール部といい、それ以外の部分を非シール部という。
【００１０】
本発明のシール部材の第２の製造方法は、シール部と非シール部とを備えるとともに、複数の被シール部材に挟まれて前記被シール部材間を密閉し、前記シール部は前記非シール部の少なくとも一部を覆い且つ前記被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面を構成している、シール部材の製造方法であって、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含むとともに、前記熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている混合物Ａによって前記非シール部を形成する非シール部形成工程と、熱可塑性樹脂によって前記シール部を形成するシール部形成工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
ある好適な実施形態において、前記シール部は、前記シール部材の表皮の一部のみを構成している。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記非シール部形成工程と前記シール部形成工程とは同時に行われる。
【００１３】
本発明のシール部材の第３の製造方法は、シール部と非シール部とを備えるとともに、複数の被シール部材に挟まれて前記被シール部材間を密閉し、前記シール部は前記非シール部の少なくとも一部を覆い且つ前記被シール部材のうちの少なくとも一つが接触する表面を構成している、シール部材の製造方法であって、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを全体の８０質量％以上含むとともに、前記熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている混合物Ａを用意する工程と、前記混合物Ａによって前記非シール部と前記シール部とを同時に形成する同時形成工程とを含み、前記同時形成工程では、前記被シール部材が接触する表面において、前記熱可塑性エラストマーが露出している面積割合を３０％以下とすることを特徴とする。
【００１４】
本発明のシール方法は、上記のシール部材を用い、前記被シール部材には、前記シール部材と摺動する摺動被シール部材が含まれており、前記摺動被シール部材に前記非シール部を接触させてシールを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のシール部材は、被シール部材と接触する面における熱可塑性エラストマーの露出面積を少なくし、接触しない部分においては熱可塑性エラストマーの配合量を多くしているので、圧縮永久ひずみの小ささと、固着しにくさ、摺動しやすさを兼ね備えたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１を説明する模式的な断面図である。
【図２】（ａ）は実施形態２を説明する模式的な断面図であり、（ｂ）はシール部材の断面図である。
【図３】実施形態２の変形例を説明する模式的な断面図である。
【図４】（ａ）は実施形態２の別の変形例を説明する模式的な断面図であり、（ｂ）はシール部材の断面図である。
【図５】（ａ）は実施形態３を説明する模式的な断面図であり、（ｂ）はシール部材の断面図である。
【図６】（ａ）は実施形態３の変形例を説明する模式的な断面図であり、（ｂ）はシール部材の断面図である。
【図７】（ａ）は実施形態３の別の変形例を説明する模式的な断面図であり、（ｂ）はシール部材の断面図である。
【図８】実施形態４を説明する模式的な断面図である。
【図９】実施形態４の変形例を説明する模式的な断面図である。
【図１０】実施形態５を説明する模式的な断面図である。
【図１１】実施形態６を説明する模式的な断面図である。
【図１２】実施形態７を説明する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の特徴は、ゴム弾性を有する熱可塑性樹脂Ｅと、ゴム弾性を有さない熱可塑性樹脂Ｐとの混合物を原材料とし、被シール部材と接触する部分にはＰの配合比率を高めており、接触しない部分にはＥの配合比率を高めていることである。これにより、シール面ではＰが多く露出しＥの露出が少ないため、被シール部材と固着することを防止でき、かつ、被シール部材との摺動性を高めることができる。また、表面を除く本体部分ではＥが多くＰが少ないので弾性変形して良好なシール性を保つことができる。
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
【００１９】
（実施形態１）
実施形態１に係るシール部材は、図１に示すように、切断面が円形であるＯリングであって、上側摺動被シール部材２００と下側摺動被シール部材２１０とに挟まれ、両者に接触している。本実施形態のシール部材１００は、中心部分の非シール部１０２の周囲全面にシール部１０４が形成されており、シール状態を保ったまま上側摺動被シール部材２００及び下側摺動被シール部材２１０と摺動する使われ方をされる。上側摺動被シール部材２００及び下側摺動被シール部材２１０は炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム（合金）等の金属やセラミック等の無機材料、合成樹脂等からなるが、原材料に関しては特に限定はされない。
【００２０】
シール部材１００の非シール部１０２は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂（熱可塑性エラストマーではない樹脂）との両者を合わせて８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている。一方シール部１０４は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂（熱可塑性エラストマーではない樹脂）との両者を合わせて８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％以下の割合で含まれており、上側摺動被シール部材２００及び下側摺動被シール部材２１０と接触する表面であるシール面では熱可塑性エラストマーが露出している面積割合が３０％以下である。このように、本実施形態のシール部材１００は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっている。また、シール部材１００全体として熱可塑性エラストマーが３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれている。
【００２１】
シール部１０４においてはシール面の熱可塑性エラストマーの露出面積割合が３０％以下であり、熱可塑性樹脂やフィラー等の露出面積割合が７０％以上であるので、シール部材１００に対して摺動する上側摺動被シール部材２００、下側摺動被シール部材２１０との間での摩擦力が小さく、耐摩耗性が大きくなる。また、シール部材１００の芯に当たる部分の非シール部１０２は熱可塑性樹脂エラストマーが５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれているので、多く含まれるエラストマーによって圧縮永久ひずみが小さくなり、シール性が高くなる。なお、シール面における熱可塑性エラストマーや熱可塑性樹脂等の露出面積割合は、表面をＴＥＭによって観察することにより算出する。
【００２２】
本実施形態における熱可塑性エラストマーは、熱可塑性であって常温で弾性率が１ＭＰａ以上１０ＭＰａ未満の高分子化合物であり、具体的には、スチレン系（ＳＢＣ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、塩ビ系（ＴＰＶＣ）、ウレタン系（ＰＵ）、エステル系（ＴＰＥＥ）、アミド系（ＴＰＡＥ）等を挙げることができる。これらの中から１種類の熱可塑性エラストマーを選んで用いてもよいし、複数の熱可塑性エラストマーをブレンドしたものを用いてもよい。
【００２３】
本実施形態における熱可塑性樹脂は、熱可塑性エラストマーと対立する概念である熱可塑性プラストマーのことであり、常温における弾性率が１０ＭＰａ以上の熱可塑性の合成樹脂であり、具体的には、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等を挙げることができる。これらの中から１種類の熱可塑性樹脂を選んで用いてもよいし、複数の熱可塑性樹脂をブレンドしたものを用いてもよい。
【００２４】
本実施形態におけるシール部材１００には、無機や有機の粉体や繊維などのフィラーや、可塑剤、老化防止剤などの添加剤を加えても構わない。
【００２５】
次に本実施形態のシール部材１００の製造方法について説明する。
【００２６】
まず、シール部１０４の材料と非シール部１０２の材料を用意する。シール部１０４の材料は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％以下の割合で含まれている。非シール部１０２の材料は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている。
【００２７】
これらの材料を用いていわゆる２色成型と呼ばれる射出成型技術によって製造する。具体的にはまず非シール部１０２の材料を第１の金型に射出成型して非シール部１０２のみを作製する。次に第２の金型に非シール部１０２を入れて、その周囲にシール部１０４の材料を射出成型により被覆させてシール部材１００を作製する。第２の金型の表面の物質を熱可塑性エラストマーよりも熱可塑性樹脂に親和性が高い物質としておくと、シール部１０４の表面に熱可塑性エラストマーよりも熱可塑性樹脂の方がより集まってくるようになり、シール部１０４の組成比とは異なった表面面積割合とすることができる。即ち、シール部１０４の組成比において熱可塑性エラストマーが５０質量％であっても表面に露出したエラストマーの面積比率を３０％とすることができる。
【００２８】
また別の製造方法としてシール部１０４と非シール部１０２とを同時に作製する方法もある。例えば、上述のシール部１０４の材料と非シール部１０２の材料とをそれぞれ用意して、別々のインジェクタを用いて一つの金型の中に射出成型する方法を利用して本実施形態のシール部材１００を製造してもよい。このとき金型の表面の物質を熱可塑性エラストマーよりも熱可塑性樹脂に親和性が高い物質としておくと、上述の面積比率に関する効果と同様の効果が得られる。
【００２９】
さらには、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの固化温度の違いを利用してシール部１０４と非シール部１０２とを同時に作製する方法もある。固化温度とは、溶融している熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーが流動性がなくなって固まり始める温度のことである。この場合は、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーと必要に応じて添加物とを混合した材料を１種類のみ用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂よりも熱可塑性エラストマーの方が固化温度が低い場合、金型は熱可塑性エラストマーの固化温度よりも低くなるよう冷却をするので、溶融した材料を金型内に射出すると金型の内部表面にまず熱可塑性樹脂が固化し始める。従って、材料における熱可塑性樹脂の混合比率よりも、シール部１０４表面における熱可塑性樹脂の面積割合が大きくなる。具体的には、射出する材料が熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、この材料には熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれているのであるが、射出成型後はシール部１０４表面において熱可塑性エラストマーが露出している面積割合が３０％以下となる。
【００３０】
なお、材料の熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合比率およびシール部１０４表面に現れる熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの面積比率の違いは、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーの種類、それぞれの固化温度、添加物、混合比率、射出方法、金型形状、金型温度など多くのパラメータによって決まるものであり、これらのパラメータの精緻な設計をしないと混合比率と面積比率とが大きく異なる現象が生じない。
【００３１】
本実施形態の製造方法では、被シール部材と固着しにくく、摺動性に優れていて安価なシール部材を簡単に低コストで製造することができる。
【００３２】
（実施形態２）
実施形態２に係るシール部材は、実施形態１に係るシール部材１００とは構造が異なっており、また、被シール部材も一部異なっている。具体的には、本実施形態のシール部材は図２に示す構造を有するＯリングであり、上側に存する上側摺動被シール部材２００と、下側に存する下側非摺動被シール部材３１０とに挟まれ、両者に接触している。即ち、下側の被シール部材が実施形態１とは異なっている。また本実施形態のシール部材１１０は、図２（ｂ）に示すようにＯリングの上側表面にのみシール部１１４が存している点が実施形態１とは異なっている。
【００３３】
本実施形態では、上側の被シール部材がシール部材１１０に対して摺動し、下側の被シール部材は摺動せず、上側摺動被シール部材２００と接触する上面にのみシール部１１４を設けている。シール部材１１０において、Ｏリングの上側表皮であるシール部１１４以外は非シール部１１２からなっている。下側非摺動被シール部材３１０とは非シール部１１２が接触している。
【００３４】
実施形態１と同様に、非シール部１１２は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂熱可塑とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている。一方シール部１１４は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％以下の割合で含まれており、上側摺動被シール部材２００と接触する表面であるシール面では熱可塑性エラストマーが露出している面積割合が３０％以下である。このように、本実施形態のシール部材１１０は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっている。また、シール部材１１０全体として熱可塑性エラストマーが３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれている。
【００３５】
本実施形態においては、シール部材１１０の原材料は実施形態１と同じである。また、製造方法についても実施形態１と同じである。また下側非摺動被シール部材３１０に対しては接触面において熱可塑性エラストマーの露出面積割合が３０％よりも大きい場合があるが、互いに摺動しないので摩耗について考慮する必要がない。それ以外の効果は、実施形態１と同じ効果を実施形態２についても奏する。
【００３６】
−変形例１−
実施形態２の変形例１に係るシール部材を図３に示す。変形例１に係るシール部材１２０は、上記の図２で説明した実施形態２に係るシール部材１１０の下面側にもシール部１２４が設けられている点がシール部材１１０とは異なっている点である。即ち、本変形例のシール部材１２０には、熱可塑性エラストマーの含有量リッチな非シール部１２２の上面と下面の両面にシール部１２４が設けられている。また、下側の被シール部材はシール部材１２０に対して摺動する下側摺動被シール部材２１０である。
【００３７】
本変形例においては、シール部材１２０の原材料は実施形態１と同じである。また、製造方法についても実施形態１と同じである。また実施形態１と同じ効果を本変形例についても奏する。
【００３８】
−変形例２−
実施形態２の変形例２に係るシール部材を図４に示す。変形例２に係るシール部材１３０は、上記の図２で説明した実施形態２に係るシール部材１１０が上下に被シール部材に挟まれてそのため上面にシール部１１４が設けられているのに対し、Ｏリングの円周の内側に内側非摺動被シール部材３３０が置かれ外側に外側摺動被シール部材２２０が置かれて、これら両者の間のシールを行うので、シール部１３４が外側側面（図の右側側面）にのみ設けられている点がシール部材１１０とは異なっている点である。即ち、本変形例のシール部材１３０には、熱可塑性エラストマーの含有量リッチな非シール部１３２の外側に向いた側面にシール部１３４が設けられている。本変形例の２つの被シール部材２２０，３３０は、例えば円筒形のシリンダの内部に置かれた円柱形のピストンとを挙げることができる。
【００３９】
本変形例においては、シール部材１３０の原材料は実施形態１と同じである。また、製造方法についても実施形態１と同じである。また変形例ではない実施形態２と同じ効果を本変形例についても奏する。
【００４０】
（実施形態３）
実施形態３に係るシール部材は、実施形態１に係るシール部材１００とは構造が異なっている。具体的には、本実施形態のシール部材は図５に示す断面Ｕ字形状の構造を有しており、Ｕ字の開いた部分（開口部分）が2つの被シール部材２２０，２３０に挟み込まれて狭くなるように圧力を受けることによってシールするようになっている。このシール部材５００は、断面Ｕ字の溝が開口を上に向け側面が円形に連なったリング形状を有しており、断面Ｕ字の非シール部５０２の上端両外側にシール部５０４がそれぞれ１周設けられている。シール部５０４は断面が三角形である。また、非シール部５０２のＵ字の内面側に保持部材５０６としてバネが挿入されている。
【００４１】
被シール部材は、円周構造のシール部材５００の内側に存する内側摺動被シール部材２３０と、外側に存する外側摺動被シール部材２２０とである。
【００４２】
本実施形態においては、シール部材５００のシール部５０４、非シール部５０２の原材料は実施形態１と同じである。保持部材５０６の材料は、金属や合成樹脂などである。また、製造方法についても実施形態１と同じであって、保持部材５０６はシール部５０４と非シール部５０２とを作製した後で取り付けてもよいし、非シール部５０４を作製する際に初めから取り付けておいてもよい。また、実施形態１と同じ効果を奏する。
【００４３】
−変形例１−
実施形態３の変形例１に係るシール部材を図６に示す。変形例１に係るシール部材５１０は、上記の図５で説明した実施形態３に係るシール部材５００が円周の内外から被シール部材に挟まれてそのため内外面にシール部５０４が設けられているのに対し、円周の上下にシール部５１４が設けられてシールを行う点がシール部材５００とは異なっている点である。即ち、本変形例のシール部材５１０は、断面形状は上記のシール部材５００と同じＵ字であるが、Ｕ字の開口が円周の外側を向き、Ｕ字の底が円周の内側を向いている。また、上側の被シール部材は上側摺動被シール部材２００であり、下側の被シール部材は下側非摺動被シール部材３１０である。
【００４４】
本変形例においては、シール部材５１０のシール部５１４、非シール部５１２の原材料は実施形態１と同じである。保持部材５１６の材料は、金属や合成樹脂などである。製造方法は上記のシール部材５００と同じである。効果も上記のシール部材５００と同じである。
【００４５】
−変形例２−
実施形態３の変形例２に係るシール部材を図７に示す。変形例２に係るシール部材５２０は、上記の図５で説明した実施形態３に係るシール部材５００が円周の内外から被シール部材に挟まれてそのため内外面にシール部５０４が設けられているのに対し、円周の上下にシール部５２４が設けられてシールを行う点がシール部材５００とは異なっている点であり、変形例１に係るシール部材５１０とは、断面Ｕ字の開口方向と底部が向く方向とが正反対になっている点が異なっている。また、被シール部材は変形例１と同じであって、上側の被シール部材は上側摺動被シール部材２００であり、下側の被シール部材は下側非摺動被シール部材３１０である。
【００４６】
本変形例においては、シール部材５２０のシール部５２４、非シール部５２２の原材料は実施形態１と同じである。保持部材５２６の材料は、金属や合成樹脂などである。製造方法は上記のシール部材５００と同じである。効果も上記のシール部材５００と同じである。
【００４７】
（実施形態４）
実施形態４に係るシール部材は、実施形態１に係るシール部材１００とは形状が異なっている。具体的には、本実施形態のシール部材は図８に示す断面構造を有する断面が矩形のＯリングであり、上側に存する上側摺動被シール部材２００と、下側に存する下側非摺動被シール部材３５０とに挟まれ、両者に接触している。即ち、実施形態１のシール部材１００とは断面形状が異なっており、シール部材６００は断面矩形の非シール部６０２の周囲すべてがシール部６０４で覆われている。そして、下側非摺動被シール部材３５０は、シール部材６００の一部がはまり込む窪みを備えている。
【００４８】
本実施形態では、下側非摺動被シール部材３５０の窪みにシール部材６００の一部がはまり込み、上側摺動被シール部材２００がシール部材６００に対して摺動するので、シール部材６００が下側非摺動被シール部材３５０に固定されてシールする位置が変化しない。
【００４９】
実施形態１と同様に、非シール部６０２は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂熱可塑とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている。一方シール部６０４は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％以下の割合で含まれており、上側摺動被シール部材２００と接触する表面であるシール面では熱可塑性エラストマーが露出している面積割合が３０％以下である。このように、本実施形態のシール部材６００は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっている。また、シール部材６００全体として熱可塑性エラストマーが３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれている。
【００５０】
本実施形態においては、シール部材６００のシール部６０４、非シール部６０２のそれぞれの原材料は実施形態１と同じである。また、製造方法についても実施形態１と同じである。そして、実施形態１と同じ効果を実施形態４についても奏する。
【００５１】
−変形例−
実施形態４の変形例に係るシール部材を図９に示す。変形例に係るシール部材６１０は、上記の図８で説明した実施形態４に係るシール部材６００において、シール部６１４を上側摺動被シール部材２００に接触する非シール部６１２の上面にのみ設けている点がシール部材６００とは異なっている点である。
【００５２】
本変形例においては、シール部材６１０のシール部６１４、非シール部６１２のそれぞれの原材料は実施形態１と同じである。また、製造方法についても実施形態１と同じである。また下側非摺動被シール部材３５０に対しては接触面において熱可塑性エラストマーの露出面積割合が３０％よりも大きい場合があるが、互いに摺動しないので摩耗について考慮する必要がない。それ以外の効果は、実施形態１と同じ効果を本変形例についても奏する。
【００５３】
（実施形態５）
実施形態５に係るシール部材は、実施形態１に係るシール部材１００とは形状・構造が異なっている。具体的には、本実施形態のシール部材は図１０に示す断面構造を有する断面が十字形のＯリングであり、上側に存する上側摺動被シール部材２００と、下側に存する下側摺動被シール部材２１０とに挟まれ、両者に接触している。被シール部材２００，２１０と接触しているのは、十字形のそれぞれ２本の突き出した腕である。即ち、実施形態１のシール部材１００とは断面形状が異なっており、シール部材７００は断面十字形の非シール部７０２の各腕の先端部分にシール部７０４が設けられている。
【００５４】
実施形態１と同様に、非シール部７０２は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂熱可塑とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている。一方シール部７０４は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％以下の割合で含まれており、上側摺動被シール部材２００及び下側摺動被シール部材２１０と接触する表面であるシール面には熱可塑性エラストマーが露出している面積割合が３０％以下である。このように、本実施形態のシール部材７００は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっている。また、シール部材７００全体として熱可塑性エラストマーが３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれている。
【００５５】
本実施形態においては、シール部材７００のシール部７０４、非シール部７０２のそれぞれの原材料は実施形態１と同じである。また、製造方法についても実施形態１と同じである。そして、実施形態１と同じ効果を実施形態５についても奏する。
【００５６】
（実施形態６）
実施形態６に係るシール部材は、実施形態１に係るシール部材１００とは形状・構造が異なっている。具体的には、本実施形態のシール部材は図１１に示す断面構造を有する断面がＹ字形のＯリングであり、Ｏリングの円周の内側に存する内側摺動被シール部材２３０と、外側に存する外側非摺動被シール部材３２０とに挟まれ、両者に接触している。被シール部材２３０，３２０と接触しているのは、Ｙ字形の２本の突き出した腕である。即ち、実施形態１のシール部材１００とは断面形状が異なっており、本実施形態のシール部材７１０は断面Ｙ字形の非シール部７１２の２本の腕の先端部分にシール部７１４が設けられている。
【００５７】
実施形態１と同様に、非シール部７１２は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂熱可塑とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている。一方シール部７１４は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％以下の割合で含まれており、被シール部材２３０，３２０と接触する表面であるシール面では熱可塑性エラストマーが露出している面積割合が３０％以下である。このように、本実施形態のシール部材７１０は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっている。また、シール部材７１０全体として熱可塑性エラストマーが３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれている。
【００５８】
本実施形態においては、シール部材７１０のシール部７１４、非シール部７１２のそれぞれの原材料は実施形態１と同じである。また、製造方法についても実施形態１と同じである。そして、実施形態１と同じ効果を実施形態６についても奏する。
【００５９】
（実施形態７）
実施形態７に係るシール部材は、実施形態１に係るシール部材１００とは形状・構造が異なっている。具体的には、本実施形態のシール部材は図１２に示す断面構造を有する断面がコの字形のＯリングであり、Ｏリングの円周の内側に存する内側摺動被シール部材２３０と、外側に存する外側摺動被シール部材２２０とに挟まれ、両者に接触している。本実施形態のシール部材８００は、コの字の開口が上を向いていて上向きの溝が１周つながっている形状である。被シール部材２３０，２２０と接触しているのは、２つの側壁の外面である。即ち、実施形態１のシール部材１００とは断面形状が異なっており、本実施形態のシール部材８００は断面コの字形の非シール部８０２の２つの側壁の外面部分にシール部８０４が設けられている。
【００６０】
実施形態１と同様に、非シール部８０２は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂熱可塑とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている。一方シール部８０４は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％以下の割合で含まれており、被シール部材２３０，２２０と接触する表面であるシール面では熱可塑性エラストマーが露出している面積割合が３０％以下である。このように、本実施形態のシール部材８００は熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっている。また、シール部材８００全体として熱可塑性エラストマーが３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれている。
【００６１】
本実施形態においては、シール部材８００のシール部８０４、非シール部８０２のそれぞれの原材料は実施形態１と同じである。また、製造方法についても実施形態１と同じである。そして、実施形態１と同じ効果を実施形態７についても奏する。
【００６２】
（実施形態８）
実施形態８に係るシール部材の製造方法は、シール部材の形状が実施形態１と同じ形状であり、製造手順も実施形態１と同じであるが、シール部の材料に熱可塑性エラストマーが含まれていないことだけが実施形態１とは異なっている。本実施形態のシール部材の製造方法は以下の通りである。
【００６３】
まず、シール部の材料と非シール部の材料を用意する。シール部の材料は、熱可塑性樹脂からなっている。非シール部の材料は、熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂とを８０質量％以上含む混合物からなっており、熱可塑性エラストマーは５０質量％よりも多く９０質量％以下の割合で含まれている。熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーは実施形態１で挙げたものを用いることができる。
【００６４】
これらの材料を用いていわゆる２色成型と呼ばれる射出成型技術によって製造する。具体的にはまず非シール部の材料を第１の金型に射出成型して非シール部のみを作製する。次に第２の金型に非シール部を入れて、その周囲にシール部の材料を射出成型により被覆させてシール部材を作製する。
【００６５】
実施形態８に係るシール部材及びその製造方法においても実施形態１と同じ効果を奏する。また、シール部材全体として熱可塑性エラストマーが３０質量％以上９０質量％以下の割合で含まれている。
【００６６】
＜サンプルによる評価＞
サンプルを作製してシール部材としての特性を測定して評価を行った。特性の種類とその評価方法は以下の通りである。
【００６７】
静摩擦係数：２ｍｍ厚みのシート（シール部の材料のみで構成）を用いて評価した。シール部材としては０．５未満であることが必要であり、０．５未満を○、０．５以上を×とした。
【００６８】
動摩擦係数：２ｍｍ厚みのシート（シール部の材料のみで構成）を用いて評価した。シール部材としては０．２未満であることが必要であり、０．２未満を○、０．２以上を×とした。
【００６９】
摩耗量：ＪＩＳ Ｋ ７２０４（プラスチック  摩耗輪による摩耗試験方法）に記載されているテーバ試験機を改造して評価した。具体的には、テーバ試験機は摩耗輪をサンプルに押しつけてサンプルを回転させるのであるが、摩耗輪の代わりに金属製（Ｓ４５Ｃ）のピン（φ８、表面荒さＲａ１．０）の先端面を、荷重０．５ＭＰａを加えてサンプルに押しつけ、サンプルを回転させて（回転速度１．２５回転／秒、総回転数１００００回転）、摩耗した重量を測定した。サンプルは２ｍｍ厚みのシート（シール部の材料のみで構成）を用いて評価した。摩耗した重量が５ｍｇ未満であれば耐摩耗性が高いので、○とした。摩耗量が５ｍｇ以上は×とした。
【００７０】
圧縮永久ひずみ：３０ｍｍφ×１５ｍｍ高さの円柱状のサンプル（高さ方向の中央部に１０ｍｍ高さの非シール部を配置し、その両側にシール部を各２．５ｍｍずつ配置した）を用い、高さ方向に応力を加えて評価した。シール部材としては３０％未満であることが必要であり、３０％未満を○、３０％以上を×とした。
【００７１】
１００％モジュラス：シール部／非シール部／シール部が１／４／１の厚み比になるように熱プレスで成形された厚み１ｍｍのシートをＪＩＳ４号ダンベル試験片の形状にしたサンプルを用いて評価した。シール部材としては１５ＭＰａよりも大きいこと必要であり、１５ＭＰａ超を○、１５ＭＰａ以下を×とした。
【００７２】
シール部における組成、熱可塑性エラストマーの種類、熱可塑性樹脂の種類、添加物の種類と量、及び非シール部における組成、熱可塑性エラストマーの種類、熱可塑性樹脂の種類、添加物の種類と量を変更したサンプルとその評価を表１，２に示す。
【００７３】
【表１】
2014234827.tif 000003
【００７４】
【表２】
2014234827.tif 000004
【００７５】
サンプルのうち、Ａ１〜Ａ１９が実施例に係るサンプルであり、Ｂ１〜Ｂ５が比較例に係るサンプルである。表１，２に示すように、実施例に係るサンプルは、動摩擦係数、静摩擦係数、摩耗量、圧縮永久ひずみ、１００％モジュラスのすべてにおいて必要な特性値を満たしているが、比較例に係るサンプルは、いずれかの特性値が必要な数値に達しておらずシール部材として不適であった。
【００７６】
（その他の実施形態）
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。
【００７７】
シール部材の形状は上記の実施形態に説明した形状に限定されない。Ｏリングの形状以外に、直線状や平面状などどのような形状でもよい。
【００７８】
シール部と非シール部の境界は明確であっても無くても構わない。例えばシール部における熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂との組成比が厚み方向において変化する構造にすると、シール部と非シール部の境界を不明確にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明に係るシール部材の製造方法は、耐摩耗性に優れたシール部材を容易に製造することができ、摺動部に用いられるシール部材の製造方法等として有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１００        シール部材
１０２        非シール部
１０４        シール部
１１０        シール部材
１１２        非シール部
１１４        シール部
１２０        シール部材
１２２        非シール部
１２４        シール部
１３０        シール部材
１３２        非シール部
１３４        シール部
２００        上側摺動被シール部材
２１０        下側摺動被シール部材
２２０        外側摺動被シール部材
２３０        内側摺動被シール部材
３１０        下側非摺動被シール部材
３２０        外側非摺動被シール部材
３３０        内側非摺動被シール部材
３５０        下側非摺動被シール部材
５００        シール部材
５０２        非シール部
５０４        シール部
５１０        シール部材
５１２        非シール部
５１４        シール部
５２０        シール部材
５２２        非シール部
５２４        シール部
６００        シール部材
６０２        非シール部
６０４        シール部
６１０        シール部材
６１２        非シール部
６１４        シール部
７００        シール部材
７０２        非シール部
７０４        シール部
７１０        シール部材
７１２        非シール部
７１４        シール部
８００        シール部材
８０２        非シール部
８０４        シール部
【図１】
2014234827.tif 000005
【図２】
2014234827.tif 000006
【図３】
2014234827.tif 000007
【図４】
2014234827.tif 000008
【図５】
2014234827.tif 000009
【図６】
2014234827.tif 000010
【図７】
2014234827.tif 000011
【図８】
2014234827.tif 000012
【図９】
2014234827.tif 000013
【図１０】
2014234827.tif 000014
【図１１】
2014234827.tif 000015
【図１２】
2014234827.tif 000016