(57)【要約】    【課題】シール性に優れたパッキンを提供すること。    【解決手段】熱硬化性ポリウレタンとフィラーとを含有するポリウレタン弾性体によって少なくとも摺接面を形成させ、摺接面よりもフィラー濃度が低い低濃度領域を前記摺接面の背面側に設ける。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性部材を備えたパッキンであって、
前記弾性部材は、相手部材と摺接する摺接面を備え、
熱硬化性ポリウレタンとフィラーとを含有するポリウレタン弾性体によって少なくとも前記摺接面が形成されており、
該ポリウレタン弾性体には、前記摺接面における前記フィラーの濃度よりもフィラー濃度が低い低濃度領域が前記摺接面の背面側に設けられているパッキン。
【請求項２】
前記ポリウレタン弾性体には、前記摺接面に向かうに従って前記フィラーの濃度が増大するように前記フィラーの濃度勾配が設けられ、
該濃度勾配が設けられることによって前記摺接面の背面側に前記低濃度領域が設けられている請求項１記載のパッキン。
【請求項３】
前記ポリウレタン弾性体は、前記摺接面を構成する第１ポリウレタン弾性体層と、該第１ポリウレタン弾性体層に背面側から接する第２ポリウレタン弾性体層と、を含む２層以上の積層構造を有し、
前記第１ポリウレタン弾性体層のフィラー濃度をＸ質量％とした際に前記第２ポリウレタン弾性体層は、フィラー濃度が０質量％以上Ｘ質量％未満となるように形成されており、
該第２ポリウレタン弾性体層によって前記低濃度領域が構成されている請求項１記載のパッキン。
【請求項４】
回転体の回転軸を覆うように配され、前記回転軸の軸方向に圧縮された状態で用いられるグランドパッキンであり、前記摺接面を回転軸に摺接させて用いられる請求項１乃至３の何れか１項に記載のパッキン。
【請求項５】
円筒状の開口部を有する容器本体と、前記開口部に外嵌されるスクリューキャップと、を有する蓋付容器に用いられ、
容器本体の前記開口部と前記スクリューキャップとの間に介装されて該蓋付容器のシールに用いられる請求項１乃至３の何れか１項に記載のパッキン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッキンに関し、より詳しくは、弾性部材を備えたパッキンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスケットやパッキンなどのシール材が広く用いられている。
これらの内、ガスケットがシールする相手部材が原則的に静止状態であるのに対して前記パッキンは、当該パッキンと相対移動する相手部材に摺接される形で用いられる。
従来のパッキンは、弾性変形を示す弾性部材が備えられ、当該弾性部材の弾性変形に対する反発力が相手部材に対する接触圧として利用されている。
このようなパッキンに関し、下記特許文献１には熱可塑性ポリウレタン製の弾性部材を用いることが記載されている（段落００３３等参照）。
ポリウレタンは、ポリオールなどの活性水素を有するモノマーと、ポリイソシアネートなどのイソシアネート基を有するモノマーとの反応によって得られるポリマーであり、出発材料として選択可能なモノマー種が豊富であるため要求特性に合致した弾性体を作製し易い点において他の一般的なポリマーに較べて優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０５７８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のパッキンに対しては、摺接される相手部材との間に優れたシール性を発揮することが求められている。
このような要望に関し、弾性変形に対する反発性を向上させて相手部材への接触圧を向上させることが考えられる。
しかしながら、相手部材に摺接される摺接面に強い接触圧が作用すると当該摺接面において摩耗が生じ易くなるおそれがある。
パッキンは、摺接面に摩耗が生じるとシール性が低下するおそれがある。
そのようなことから上記のような要望を満足させるためには耐摩耗性に優れた弾性部材を採用することが有効であると考えられる。
【０００５】
本発明は、上記のような要望を満足させることを課題としており、シール性に優れたパッキンを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく本発明者が鋭意検討したところ、熱硬化性ポリウレタンとフィラーとを含有するポリウレタン弾性体によって摺接面を構成させるとともに該摺接面におけるフィラー濃度よりも低いフィラー濃度となる領域を摺接面の背面側に設けることで上記課題を解決し得ることを見出して本発明を完成させるに至った。
【０００７】
即ち、上記課題を解決するための本発明は、弾性部材を備えたパッキンであって、前記弾性部材は、相手部材と摺接する摺接面を備え、熱硬化性ポリウレタンとフィラーとを含有するポリウレタン弾性体によって少なくとも前記摺接面が形成されており、該ポリウレタン弾性体には、前記摺接面における前記フィラーの濃度よりもフィラー濃度が低い低濃度領域が前記摺接面の背面側に設けられているパッキンを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、耐摩耗性に優れたポリウレタン弾性体によって摺接面が形成されることからシール性に優れたパッキンが提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態のパッキンを示した概略斜視図、並びに、一部拡大図。
【図２】図１に示したパッキンの使用状態を示した概略図。
【図３】他の実施形態のパッキンを示した概略斜視図（ａ）、及び、当該斜視図において示されているＡ−Ａ線矢視断面図（ｂ）。
【図４】図３に示したパッキンの使用状態を示した概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
まず、本発明の第１の実施形態として、紐状のパッキンをグランドパッキンとして利用する場合を例にして図を参照しつつ説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るパッキンを示した概略斜視図であり、以下においては図１における上下方向をパッキンの厚さ方向Ｔと称し、横方向をパッキンの幅方向Ｗと称することがある。
また、上記の厚さ方向Ｔと幅方向Ｗとの両方に直交する方向（図１に符号Ｌを付した方向）を以下においてはパッキンの長さ方向Ｌと称することがある。
【００１２】
本実施形態のパッキン１は、弾性変形した状態で相手部材に接する弾性部材を備えている。
本実施形態のパッキン１は、ポリウレタン弾性体によって構成された弾性部材１０の他には特別な構成部材を有しておらず、ポリウレタン弾性体のみによって構成されている。
本実施形態のパッキン１は、断面矩形の紐状の弾性部材１０を備えている。
即ち、前記パッキン１は、図１に示すように長さ方向Ｌに直交する平面で切断した際の断面形状が矩形であり、厚さ方向Ｔでの寸法よりも幅方向Ｗでの寸法の方が小さな縦長長方形の断面形状を有している。
該弾性部材１０は、厚さ方向Ｔにおいて対向する第１面１０ａと第２面１０ｂとを有し、少なくとも前記第１面１０ａがシールする相手部材と摺接される摺接面となっている。
該弾性部材は、後述するように熱硬化性ポリウレタンとフィラーとを含有するポリウレタン弾性体によって少なくとも前記摺接面が形成されており、該ポリウレタン弾性体には、前記摺接面における前記フィラーの濃度よりもフィラー濃度が低い低濃度領域が前記摺接面の背面側に設けられている。
本実施形態の弾性部材１０は、第１面１０ａの側に相対的にフィラー濃度が高い高濃度領域１０ｓを有するとともに第２面１０ｂの側に高濃度領域１０ｓに較べてフィラー濃度が低い低濃度領域１０ｔを備えている。
【００１３】
本実施形態の弾性部材１０は、高濃度領域１０ｓと低濃度領域１０ｔとの境界が明確ではなく、厚み方向Ｔにおける一方向に向けてフィラーの濃度が傾斜的に変化している。
即ち、本実施形態の弾性部材１０には、前記第２面１０ｂから前記第１面１０ａに向けてフィラーの濃度が次第に増大するようにフィラーの濃度勾配が設けられており、該濃度勾配が設けられることによって前記摺接面の背面側に前記低濃度領域が設けられている。
【００１４】
前記パッキン１は、例えば、図２に示したような態様で用いられ、回転体を備えた装置の動シールを目的としたグランドパッキンとして用いられる。
該装置１００は、筐体１１０を有し、該筐体１１０には、壁を貫通する方向に配された円柱状の貫通孔１１０ａが設けられている。
また、前記筐体１１０の外側には前記貫通孔１１０ａとともに壁を貫通するように配されたパッキンボックス１３０が設けられている。
即ち、前記貫通孔１１０ａが筐体の内壁面において開口している一方で前記パッキンボックス１３０は、筐体の外壁面において開口している。
前記パッキンボックス１３０は、貫通孔１１０ａよりも一回り大きい円柱状の空間を有する。
前記パッキンボックス１３０と前記貫通孔１１０ａとは前記筐体１１０の壁を貫通する方向に沿って並んで配され、互いの中心軸が一直線上に揃うように配されている。
前記筐体１１０の壁を貫通する孔は、外側から内側に向けて見た時にパッキンボックスと貫通孔１１０ａとの接続部において大きく縮径しており、前記貫通孔１１０ａと前記パッキンボックス１３０との境界部には段差が形成されている。
即ち、前記筐体１１０の前記貫通孔１１０ａと前記パッキンボックス１３０との境界部には、回転軸１２０に直交する方向に展延し、且つ、回転軸方向視における形状が円環状となるリング平面１１０ｂが設けられている。
前記回転体の回転軸１２０は、前記貫通孔１１０ａからパッキンボックス１３０の中央部を通って延在されており、その端部をパッキンボックス１３０の前記開口１３０ａよりも外側に到達させている。
パッキンボックス１３０の前記開口１３０ａは、本実施形態のパッキン１（グランドパッキン）をパッキンボックス１３０に収容させるための収容口となっており、前記リング平面１１０ｂは、パッキンボックス１３０に収容されたパッキン１を受ける受け座となっている。
【００１５】
前記装置１００は、前記回転軸１２０を挿通可能な内径を有するとともに前記パッキンボックス１３０の開口径よりも一回り小さな外形を有するリング状のパッキン押え１４０を有している。
本実施形態のパッキン１は、前記第１面１０ａが回転軸１２０に接するように回転軸１２０に螺旋状に巻き掛けられ、且つ、回転軸１２０の軸方向において側面１０ｃ，１０ｄを密接した状態で前記パッキンボックス１３０に収容される。
即ち、前記パッキン１は、全体形状が円筒状となってパッキンボックス１３０に収容されている。
前記パッキン押え１４０は、パッキンボックス１３０に収容されたパッキン１を軸方向に押圧した状態となるように筐体１１０に固定されている。
即ち、パッキン１は、パッキン押え１４０と前記リング平面１１０ｂとの間に挟まれて軸方向に圧縮された状態で用いられている。
そして、前記パッキン１は、圧縮されることで回転軸１２０の径方向内向き及び径方向外向きに寸法を増大させる形でパッキンボックス１３０に収容されている。
【００１６】
本実施形態においては、パッキン１の内側には回転軸１２０が存在し、外側にはパッキンボックス１３０の内壁面が存在するため、パッキンボックス内でのパッキン１の変形は、これらによって規制されることになる。
そして、グランドパッキンとして用いられる本実施形態のパッキン１は、この規制に対する反発力が回転軸１２０やパッキンボックス１３０の内壁面に対する接触圧となって機能し、優れたシール性を発揮する。
より詳しくは、本実施形態のパッキン１は、第１面１０ａの背面側にフィラー濃度が低い低濃度領域１０ｔが配されていることで該低濃度領域１０ｔによってパッキン押え１４０から受ける圧縮力を径方向に向けた圧力に良好に転化することができ、前記第１面１０ａに大きな接触圧を発生させることができる。
この第１面１０ａは、前記回転軸１２０が回転する際には回転軸１２０の外周面と摺接されることになるが、本実施形態のパッキン１では、回転軸１２０との摺接面となる前記第１面１０ａが熱硬化性ポリウレタンとフィラーとを含有するポリウレタン弾性体によって形成されており、しかも、この第１面１０ａが前記高濃度領域１０ｓにより構成されているため、該フィラーによる優れた滑り性が摺接面に発揮されることになる。
したがって、本実施形態のパッキン１では、優れた耐摩耗性と優れたシール性との両立が可能となる。
【００１７】
本実施形態におけるパッキン１を構成する前記熱硬化性ポリウレタンとしては、特に限定されるものではなく、ポリオールとポリイソシアネートとの反応によって得られるものが採用可能である。
また、前記フィラーとしては、無機フィラーや有機フィラーを採用することができる。
【００１８】
無機フィラーとしては、例えば、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ケイ素等の無機酸化物からなる無機酸化物粒子；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機水酸化物粒子；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの無機炭酸化物粒子；窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の無機窒化物粒子；炭化ケイ素、炭化チタン等の無機炭化物粒子；タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト等のケイ酸塩鉱物粒子；銅、ニッケル、鉄、アルミニウム等の金属からなる金属粉末；グラファイト粒子；ガラス粒子；フライアッシュ等が挙げられる。
前記無機フィラーは、中実のものであっても中空のものであってもよい。
従って、ガラスバルーンやフライアッシュバルーン等の無機バルーンを本実施形態の弾性部材に含有させる無機フィラーとして採用してもよい。
前記無機フィラーは、チョップドファイバーなどと称される短繊維であってもよい。
従って、ガラスファイバー、カーボンファイバー、ロックウール、スチールウール等の短繊維を本実施形態の弾性部材に含有させる無機フィラーとして採用してもよい。
【００１９】
前記有機フィラーとしては、例えば、熱硬化性ポリウレタンに較べて硬度の高い樹脂で形成された粒子が挙げられる。
該樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂；ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２等の脂肪族ポリアミド樹脂；ｐ−フェニレンジアミン−テレフタル酸共重合体樹脂、ｍ−フェニレンジアミン−イソフタル酸共重合体樹脂等の芳香族ポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂；ポリテトラフルオロエチレン樹脂、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樹脂、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樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、クロロトリフルオエチレン−エチレン共重合体樹脂等のフッ素樹脂；ポリ塩化ビニル樹脂；ポリ塩化ビニリデン樹脂；ポリカーボネート樹脂；アクリル樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリウレタン樹脂等が挙げられる。
前記有機フィラーは中実のものであっても中空のものであってもよい。
前記有機フィラーは短繊維であってもよい。
【００２０】
前記無機フィラー及び前記有機フィラーは、それぞれ単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
また、本実施形態の弾性部材を構成するポリウレタン弾性体には、無機フィラーと有機フィラーとの両方を含有させてもよい。
【００２１】
これらのフィラーの中では、本実施形態のポリウレタン弾性体において第１面側に偏在させるのに適しており、また、熱硬化性ポリウレタンとの密着性も良好である点から無機酸化物粒子や無機バルーンが好ましい。
特に、熱硬化性ポリウレタンとなじみやすく、化学的安定性に優れ、摺動抵抗の低減に適していることから酸化セリウム粒子、酸化ジルコニウム粒子等が好ましい。
また、上記酸化セリウム粒子等は、比重が熱硬化性ポリウレタンに比べて充分に重いため、弾性部材の摺接面側に偏在させやすい点でも適している。
【００２２】
ポリウレタン弾性体におけるフィラーの含有量は、その種類やパッキンの用途に応じて適宜選択すればよい。
本実施形態における前記フィラーとしては、無機フィラーが好適である。
前記ポリウレタン弾性体におけるフィラーの含有量は、通常、ポリウレタン弾性体に含有される熱硬化性ポリウレタン１００質量部に対して０．１〜２０質量部とされる。
前記フィラーが酸化セリウム粒子や酸化ジルコニウム粒子などの密度が５．０ｇ／ｃｍ３以上の高密度の無機フィラー（高密度無機フィラー）の場合には、熱硬化性ポリウレタン１００質量部に対するフィラーの含有量は、２〜２０質量部であることが好ましい。
上記前記高密度無機フィラーの含有量を２質量部以上とすることで、ポリウレタン弾性体には摺動抵抗の低減効果を顕著に発揮させ得る。
一方、前記高密度無機フィラーの含有量を２０質量部以下とすることで、ポリウレタン弾性体を柔軟性に優れたものとすることができ、本実施形態のパッキンに優れたシール性能を発揮させ得る。
上記効果をより確実に発揮させる上において前記高密度無機フィラーの含有量は、熱硬化性ポリウレタン１００質量部に対して３〜１５質量部であることがより好ましい。
【００２３】
前記フィラーが無機バルーンのような密度が１．０ｇ／ｃｍ３以下の低密度の無機フィラー（低密度無機フィラー）場合には、熱硬化性ポリウレタン１００質量部に対するフィラーの含有量は、０．１〜２．０質量部であることが好ましい。
上記低密度無機フィラーの含有量を０．１質量部以上とすることで、ポリウレタン弾性体には摺動抵抗の低減効果を顕著に発揮させ得る。
一方、低密度無機フィラーの含有量を２質量部以下とすることで、ポリウレタン弾性体を柔軟性に優れたものとすることができ、本実施形態のパッキンに優れたシール性能を発揮させ得る。
上記効果をより確実に発揮させる上において低密度無機フィラーの含有量は、熱硬化性ポリウレタン１００質量部に対して０．２〜１．０質量部であることがより好ましい。
【００２４】
前記フィラーの平均粒子径は、０．５〜１００μｍが好ましい。
平均粒子径は、フィラーが無機酸化物粒子である場合には、０．５〜１０μｍであることが好ましく、無機バルーンの場合には、２０〜８０μｍであることが好ましい。
フィラーの粒子径が一定以上であることで比表面積を一定以下に抑制でき熱硬化性ポリウレタンに分散させる際の流動抵抗が過大なものになることを抑制でき、ポリウレタン弾性体中で偏在させ易くなる。
一方、フィラーの粒子径が一定以下であることで摺接面からのフィラーの脱落を抑制でき、パッキンに対して低い摺動抵抗を長期に亘って持続的に維持させることができる。
なお、平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、セイシン企業社製、ＬＭＳ−２０００ｅ等）を用いた体積基準でのメジアン径（累積粒度分布５０％時の値（ｄ５０））として求められる。
本実施形態のパッキンでは、このようなフィラーが厚さ方向において偏在している。
該フィラーを偏在させる手法については後述する。
【００２５】
本実施形態における前記熱硬化性ポリウレタンは、ポリオール成分、イソシアネート成分及び架橋剤等を含有する。
上記ポリオール成分としては特に限定されず、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
上記ポリオールは、数平均分子量が１０００〜３０００であることが好ましい。
上記数平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフ）測定によるポリスチレン換算の測定値である。
【００２６】
上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ジカルボン酸とグリコールとを常法に従って反応させることにより得られたもの等が挙げられる。
上記ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、それらのエステル形成性誘導体等が挙げられる。
これらのなかでは、耐摩耗性が良好なポリウレタン弾性体の形成に有利な点から、アジピン酸が好ましい。
【００２７】
上記グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，９−ノナンジオール、トリエチレングリコール等の脂肪族グリコール；１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール；ｐ−キシレンジオール等の芳香族ジオール；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール等が挙げられる。
上記グリコールとしては、脂肪族グリコールが好ましく、エチレングリコール、１，４−ブタンジオールが更に好ましい。
ジカルボン酸及びグリコールの反応物であるポリエステルポリオールは、線状構造であるが、３価以上のエステル形成成分を用いた分枝状構造をその一部又は全部に採用してもよい。
【００２８】
上記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、それらの共重合体等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。
これらのなかでは、耐摩耗性が良好なポリウレタン弾性体の形成に有利な点から、ポリテトラメチレングリコールが好ましい。
上記ポリカプロラクトンポリオールとしては、例えば、触媒の存在下で低分子量グリコールを開始剤としてε−カプロラクトンを開環付加させることにより得られるものが挙げられる。
【００２９】
これらのポリオール成分は単独で用いても良いし、２種併用してもよい。
上記ポリオール成分は、ポリエチレンアジペートエステルポリオール（ＰＥＡ）が好ましい。この場合、パッキンに優れた耐薬品性を発揮させ得る。
そのため、上記のようなポリオール成分を含むポリウレタン弾性体で摺接面が形成されたパッキンは、膨潤等による耐摩耗性の低下も抑制され得る。
【００３０】
上記ポリイソシアネートとしては特に限定されず、例えば、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート、芳香族イソシアネート等が挙げられる。これらのなかでは、耐摩耗性が良好な点から、芳香族イソシアネートが好ましい。
上記脂肪族イソシアネートとしては、例えば、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。また、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ビウレット体、アダクト体の変性体等も挙げられる。
上記脂環族イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）等の脂環族ジイソシアネート等が挙げられる。
上記芳香族イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、カルボジイミド変性のＭＤＩ、ウレタン変性のＭＤＩ等が挙げられる。
上記ポリイソシアネートは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
上記架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アニリン、水等が挙げられる。
これらのなかでは、耐油性が良好なポリウレタン弾性体の形成に有利な点から、ブタンジオール、トリメチロールプロパンが好ましい。
上記架橋剤は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００３２】
ポリウレタン弾性体は、上記以外の成分として、例えば、鎖延長剤、架橋促進剤や架橋遅延剤等の反応助剤、加水分解防止剤、着色剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、防黴剤、難燃剤等を含有してもよい。
【００３３】
本実施形態のパッキン１では、回転軸１２０に対する摺接面となる第１面１ａに向けての濃度勾配が厚さ方向において生じるようにフィラーを偏在させている。
このような構造を有するポリウレタン弾性体は、例えば、下記の第１手法、第２手法等により作製することができる。
【００３４】
（第１手法）  
熱硬化反応によりポリウレタンとなる成分（ポリオール、ポリイソシアネート等）とフィラーとを所定の割合で含む液状の原料組成物を調製する。
次に、得られた原料組成物を遠心成形機に投入し、所定に条件で熱硬化させることにより、円筒状のポリウレタン弾性体を作製する。
その後、ポリウレタン弾性体を所定幅の紐状に裁断し、前記のパッキン（弾性部材）とする。
【００３５】
第１手法では、熱硬化性ポリウレタンとの比重差を利用してフィラーを厚さ方向において偏在させることができる。
即ち、当該手法では、熱硬化性ポリウレタンと比重の異なるフィラーを含有し、且つ、熱硬化してポリウレタン弾性体となる液状の組成物を調製し、作製するポリウレタン弾性体の厚さ方向に向けて遠心力を作用させて前記組成物を熱硬化させることで高濃度領域と低濃度領域とが厚さ方向に並んだポリウレタン弾性体が作製される。
【００３６】
第１手法では、熱硬化性ポリウレタンよりも高比重のフィラー（例えば、酸化セリウム粒子等）を配合した場合には、成形型の型表面側にフィラーが偏在したポリウレタン弾性体が作製される。
この方法では、通常、遠心成形機の成形型に接していた面が前記第１面１０ａとなるようにポリウレタン弾性体が作製される。
一方、熱硬化性ポリウレタンよりも低比重なフィラー（例えば、無機バルーン等）を配合した場合には、成形型の型表面とは反対側（以下、エアー側ともいう）にフィラーが偏在したポリウレタン弾性体を作製することができる。
この方法では、通常、遠心成形機の成形型に接していた面が前記第２面１０ｂとなるようにポリウレタン弾性体が作製される。
さらに両方のフィラーを配合した場合には、厚さ方向中央部に低濃度領域１０ｔを有し、第１面１０ａ、第２面１０ｂの両表面側に高濃度領域１０ｓを有するポリウレタン弾性体を作製することができる。
【００３７】
（第２手法）
上記の第１手法と同様にフィラーを含む原料組成物（組成物Ａ）を調製する。
また、フィラーの含有量が組成物Ａよりも低い原料組成物（組成物Ｂ）を別途調製する。該組成物Ｂは、フィラーを含まないものであってもよい。
次に、得られた組成物Ａ及び組成物Ｂのいずれか一方の組成物を遠心成形機に投入し、所定の条件で反応させて半硬化な状態にさせる。
続いて、未投入であった他方の組成物を遠心成形機に投入し、所定の条件で硬化させることにより、円筒状のポリウレタン弾性体を作製する。
その後、ポリウレタン弾性体を所定幅の紐状に裁断し、前記のパッキン（弾性部材）とする。
【００３８】
この第２手法では、熱硬化性ポリウレタンとフィラーとの比重差が小さい場合であってもフィラーを偏在させることができる。
上記第２手法では、フィラーとして熱硬化性ポリウレタンよりも高比重のものを配合する場合には、組成物Ａを先に投入する。
一方、フィラーとして熱硬化性ポリウレタンよりも低比重のものを配合する場合には、組成物Ｂを先に投入する。
これにより、成形型面の側又はエアー側のいずれかにフィラーが偏在したポリウレタン弾性体を作製することができる。
【００３９】
上記手法では、前記摺接面を構成する第１ポリウレタン弾性体層と、該第１ポリウレタン弾性体層に背面側から接する第２ポリウレタン弾性体層と、を含む２層以上の積層構造を有し、前記第１ポリウレタン弾性体層のフィラー濃度をＸ質量％とした際に前記第２ポリウレタン弾性体層は、フィラー濃度が０質量％以上Ｘ質量％未満となるように形成されているポリウレタン弾性体を得ることができ、第２ポリウレタン弾性体層によって前記低濃度領域が構成されているポリウレタン弾性体を作製することができる。
【００４０】
これらの手法では、成形温度（硬化時間）や、成形機の回転速度等を調製することによって、フィラーの偏在状態を調節することができる。
また、これらの第１、第２手法において、成形機に投入する前の組成物には、ポリオール成分及びイソシアネート成分を未反応のまま含んでいても良いし、両者がある程度反応した状態（プレポリマー）で含まれていてもよい。
即ち、ポリウレタン弾性体を形成させるための熱硬化反応は、ワンショット法で行ってもよいし、プレポリマー法で行ってもよい。
【００４１】
上記ポリウレタン弾性体の摺接面の逆側となる面における硬度（ＪＩＳ  Ａ  硬度）は、５５〜９０°であることが好ましく、該硬度は６５〜８０°であることがより好ましい。
上記ＪＩＳ  Ａ  硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７３１２に準じて、スプリング式タイプＡ硬さ試験機により測定される値である。
また、上記ポリウレタン弾性体は、回転軸との摺接時における異音（ビビり音）の発生を抑制する上において反発弾性が２０％〜４０％であることが好ましく、該反発弾性は、１０％〜５０％であることがより好ましい。
上記反発弾性とは、ＪＩＳ  Ｋ  ７３１２に準拠して測定される値を意味する。
【００４２】
このような機械的特性を有することにより前記ポリウレタン弾性体は耐摩耗性に優れたグランドパッキンとして利用可能となる。
なお、本実施形態におけるパッキンは、弾性部材がポリウレタン弾性体のみで形成されている必要はなく、別の弾性体とポリウレタン弾性体とが組み合わされた弾性部材を有していてもよい。
また、本実施形態におけるパッキンは、弾性部材のみで形成される必要は無く、弾性部材と他の部材とが組み合わされたものであってもよい。
【００４３】
（第２実施形態）
次いで、上記に示したグランドパッキンとは別の実施形態について説明する。
この第２実施形態に係るパッキンは、蓋付容器のシールとして利用されるものである。
第２実施形態に係るパッキンについて、以下に図３、４を参照しつつ説明する。
即ち、本実施形態においては蓋付容器としてボトル容器２００を例にしてパッキン１’の利用方法を説明する。
【００４４】
前記ボトル容器２００は、収容物を収容するための容器本体２１０と、スクリューキャップ２２０とを有する。
前記容器本体２１０は、収容物を収容する収容部２１０ａと、該収容物を収容部に出し入れするための開口部２１０ｂとを備えている。
該開口部２１０ｂは前記収容部２１０ａの上端より垂直方向上方に向かって円筒状に延びて先端部に円形の開口を備えている。
【００４５】
前記スクリューキャップ２２０は、容器本体２１０の前記開口部２１０ｂに対して上側から嵌着されるべく構成されており、前記開口部２１０ｂに外嵌されるべく構成されている。
該スクリューキャップ２２０は、容器本体２１０の前記開口部２１０ｂを開閉するための円板状の天井部２２０ａと該天井部２２０の外周より下方に延びる側壁部２２０ｂとを備えている。
該天井部２２０ａは前記開口部２１０ｂの先端における円形の開口を閉塞すべく当該開口よりも一回り大きな円板形状を有する。
従って、前記側壁部２２０ｂは、容器本体２１０の前記開口部２１０ｂよりも一回り大きな内径を有する円筒状となって天井部２２０ａの下方に備えられている。
本実施形態においては、スクリューキャップ２２０を容器本体２１０と螺合により着脱可能とすべく前記側壁部２２０ｂの内周面及び前記開口部２１０ｂの外周面のそれぞれに螺子が設けられている。
【００４６】
本実施形態のパッキン１’は、図３に示すように、容器本体２１０の開口部２１０ｂの先端形状態に対応したリング状となっており、周方向に直交する平面で切断した際の断面形状が図３（ｂ）に示したように横長な長方形となっている。
第２実施形態におけるパッキン１’は、ポリウレタン弾性体１０’のみによって形成されている点において第１実施形態のパッキンと共通する。
該パッキン１’を構成するポリウレタン弾性体１’は、厚さ方向Ｔにおいて対向する第１面１０ａ’と第２面１０ｂ’とを有している。
そして、このポリウレタン弾性体１’の第１面１０ａ’が摺接面として利用される点においても第２実施形態におけるパッキン１’と第１実施形態におけるパッキン１とは共通している。
【００４７】
本実施形態におけるパッキン１’は、前記の第２手法によって形成されたものであり、厚さ方向に積層された多層構造を有する。
即ち、前記ポリウレタン弾性体１０’は、前記摺接面を構成する第１ポリウレタン弾性体層Ｌ１と、該第１ポリウレタン弾性体層Ｌ１に背面側から接する第２ポリウレタン弾性体層Ｌ２と、を含む２層以上の積層構造を有し、前記第１ポリウレタン弾性体層Ｌ１のフィラー濃度をＸ質量％とした際に前記第２ポリウレタン弾性体層Ｌ２は、フィラー濃度が０質量％以上Ｘ質量％未満となるように形成されており、該第２ポリウレタン弾性体層Ｌ２によって前記低濃度領域１０ｔ’が構成されている。
【００４８】
具体的には、本実施形態におけるパッキン１’は、２層構造を有し、前記第１面１０ａ’が前記第１ポリウレタン弾性体層Ｌ１で形成されているとともに前記第２面１０ｂ’が第２ポリウレタン弾性体層Ｌ２によって構成されている。
本実施形態における前記第１ポリウレタン弾性体層Ｌ１は、熱硬化性ポリウレタン１００質量部に対して０．１〜２０質量部となる割合でフィラーを含み、前記第２ポリウレタン弾性体層Ｌ２は、フィラーを全く含んでいない。
即ち、本実施形態では低濃度領域１０ｔ’には、フィラーが全く含まれていない。
【００４９】
本実施形態のパッキン１’は、第１面１０ａ’と第２面１０ｂ’とでは滑り性が大きく異なり、第１面１０ａ’の方が第２面１０ｂ’に較べて低い摩擦係数を有している。
また、本実施形態のパッキン１’は、第１面側に較べて第２面側の方が低硬度となっている。
この滑り性や硬度の違いは指触にても確認することが可能であるが本実施形態のパッキン１’は、第１面１０ａ’及び第２面１０ｂ’の面積が小さいために触感ではこれらを区別し難い場合がある。
そこで、本実施形態のパッキン１’は、第１面１０ａ’と第２面１０ｂ’とを異なる色調とすべく第１ポリウレタン弾性体層Ｌ１と第２ポリウレタン弾性体層Ｌ２とを異なる色合いとしている。
具体的には、本実施形態のパッキン１’は、第１面１０ａ’と第２面１０ｂ’との色調をＬ＊、ａ＊、ｂ＊表色系で表した場合に、両者の間に０．５以上色差（ΔＥ＊）が生じるように第１面１０ａ’と第２面１０ｂ’とが色分けされている。
第１面１０ａ’と第２面１０ｂ’とをより区別しやすくする上においては、両者の間に２以上の色差を設けることがより好ましく、５以上の色差を設けることがさらに好ましい。
【００５０】
前記スクリューキャップ２２０は、天井部２２０ａの下面側に下方に向かって延びる微小な突片２２０ｃを複数備えており、該突片は同一円周上に並んだ配置となって天井部２２０ａの下面側に備えられている。
前記突片２２０ｃは、スクリューキャップ２２０を前記ボトル容器２００に取り付けた際に当該突片２２０ｃの先端（下端）が容器本体２１０の開口から僅かに下方にまで到達するように形成されており、前記円周が容器本体２１０の開口縁よりも内側になるように配されている。
該突片２２０ｃから側壁部２２０ｂの内周面までの距離は、本実施形態のパッキン１’の径方向における寸法よりも僅かに小さい。
そして、前記パッキン１’は、該突片２２０ｃと側壁部２２０ｂの内周面との間の円環状の領域に圧入される形で配されている。
該パッキン１’は、外周面を側壁部２２０ｂに当接させ、内周面を前記突片２２０ｃに当接させて配されており、前記第１面１０ａ’を天井部２２０ａに当接させた状態で配されている。
即ち、パッキン１’は、容器本体２１０の前記開口部２１０ａと前記スクリューキャップ２２０の間に介装されて該ボトル容器２００のシールに用いられている。
前記開口部２１０ａの先端とパッキンとの接触面積は、スクリューキャップ２２０の天井部２２０ａとパッキンとの接触面積に較べて小さくなる。
本実施形態のパッキン１’は、開口部２１０ａに当接される側が第１ポリウレタン弾性体層Ｌ１に較べて相対的に低硬度で易変形性に優れた第２ポリウレタン弾性体層Ｌ２によって構成されているため、優れたシール性能をボトル容器２００に発揮させることができる。
【００５１】
当該ボトル容器２００の開閉に際しては、前記開口部２１０ａと前記スクリューキャップ２２０とが相対回転されるためパッキン１’は、これらの内の少なくとも一方と摺接されることになる。
本実施形態のパッキン１’は、第１面１０ａ’を天井部２２０ａに当接させていることからボトル容器２００の開閉に際してスクリューキャップ２２０との間に優れた滑り性が発揮されるとともに仮にスクリューキャップ２２０との摺接によって摩耗粉が発生した場合でも容器本体内に摩耗粉が落下し難い。
また、本実施形態のパッキン１’は、スクリューキャップ２２０への圧入方向における奥側では、側壁部２２０ｂや突片２２０ｃから加わる側圧が手前側に較べて高くなるが、この奥側が第１ポリウレタン弾性体層Ｌ１によって形成されて高濃度領域１０ｓ’となっていることで側壁部２２０ｂや突片２２０ｃとの摺接に際しても良好な滑り性を発揮する。
さらに、本実施形態のパッキン１’は、第１面１０ａ’と第２面１０ｂ’とが色分けされているためにスクリューキャップ２２０に装着された状態において正しく装着されているかどうかが簡単に判別できる。
【００５２】
なお、本実施形態のパッキン１’は、スクリューキャップ２２０との間よりも開口部２１０ａの先端との間に高い滑り性を発揮させたい場合は、第２面１０ｂ’が天井部２２０ａに当接され、第１面１０ａ’が開口部２２０ａに当接されるように配置してもよい。
この場合、圧入方向における奥側が低濃度領域１０ｔ’となるため、側壁部２２０ｂや突片２２０ｃとの間に摩擦力が働き易く、当該パッキンがスクリューキャップ２２０から不用意に脱落することを抑制することができる。
【００５３】
上記のように第２実施形態に係るパッキン１’は、第１実施形態のパッキン１と同様に摺接面において優れた耐摩耗性を発揮するものである。
そして、第２実施形態に係るパッキン１’は、低濃度領域１０ｔ’を有することで優れたシール性を発揮する点においても第１実施形態のパッキン１と同じである。
なお、本発明のパッキンは、この第２実施形態での例示や、前述の第１実施形態での例示に何等限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１，１’：パッキン、１０，１０’：弾性部材、１０ａ，１０ａ’：第１面（摺接面）、１０ｓ，１０ｓ’：高濃度領域、１０ｔ，１０ｔ’：低濃度領域
【図１】
2018132116.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2018132116.tif 000006