(57)【要約】【課題】生分解性及び耐油性に優れ、環境に対して悪影響を及ぼしにくい生分解性ゴム組成物及びそれを用いたゴムシール装置を提供する。【解決手段】アクリルゴム，生分解性を有する油，有機過酸化物，フェノール系老化防止剤，及び充填材を混練し、さらに架橋させて、生分解性ゴム組成物を得た。そして、この生分解性ゴム組成物で構成されたシール部材と、生分解性樹脂で構成された芯金とを一体に接着してゴムシール装置１２を製造し、このゴムシール装置１２をリニアガイド装置に装着した。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリルゴム１００質量部に、生分解性を有する油３〜５０質量部と有機過酸化物とを含有させ、前記有機過酸化物で前記アクリルゴムを架橋させたことを特徴とする生分解性ゴム組成物。
【請求項２】
前記生分解性を有する油は、欧州規格諮問委員会規格のＬ−３３−Ｔ−８２に規定された生分解度が８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の生分解性ゴム組成物。
【請求項３】
前記生分解性を有する油を、脂肪酸ジエステル，ポリオールエステル，ポリエーテルモノエステル，及びグリセライドのうちの少なくとも一種としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生分解性ゴム組成物。
【請求項４】
前記有機過酸化物の含有量を前記アクリルゴム１００質量部に対して０．５〜１０質量部としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生分解性ゴム組成物。
【請求項５】
ビスマレイミド化合物を含有させ、その含有量を前記アクリルゴム１００質量部に対して０．５〜１０質量部としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の生分解性ゴム組成物。
【請求項６】
カーボンブラック，二酸化ケイ素，水酸化アルミニウム，二酸化チタン，ベントナイト，珪藻土，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，及びケイ酸マグネシウムのうちの少なくとも１種からなる充填材を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の生分解性ゴム組成物。
【請求項７】
密封を行うシール部材を備えるゴムシール装置において、前記シール部材を請求項１〜６のいずれかに記載の生分解性ゴム組成物で構成したことを特徴とするゴムシール装置。
【請求項８】
前記生分解性ゴム組成物は、デュロメータＡスケールで測定したスプリング硬度が６０〜９０であり、引張破断伸びが２００％以上、引張破断強さが１３ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項７に記載のゴムシール装置。
【請求項９】
前記シール部材の強度を補強する補強部材を備えていて、該補強部材は化成処理が施された冷延鋼板又は亜鉛メッキ鋼板で構成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のゴムシール装置。
【請求項１０】
前記シール部材の強度を補強する補強部材を備えていて、該補強部材は生分解性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のゴムシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生分解性及び耐油性に優れるゴム組成物に関する。また、本発明は、前記生分解性ゴム組成物を用いたゴムシール装置に係り、特に、転がり軸受，リニアガイド装置，ボールねじ等の転動装置に備えられ、該転動装置の密封を行うゴムシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転がり軸受，リニアガイド装置，ボールねじ等の転動装置には、グリースや潤滑剤の漏洩並びに外部からの異物の侵入を防止するために、オイルシール等のゴムシール装置が装着されている。
このようなゴムシール装置は、通常、ゴム組成物製のシール部材と金属製の補強部材とが接着剤等により一体に接合されて構成されている。そして、前記ゴム組成物としては、耐油性を考慮して、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）に適宜添加剤を配合したものが最も一般的に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなＮＢＲをゴム成分として含有するゴム組成物を用いた従来のゴムシール装置には、以下のような問題点があった。すなわち、ＮＢＲは生分解性を殆ど有していないので、土壌中等に廃棄されるなどして自然環境に放出されると、ゴム組成物からなる部分は原形を留めたまま残存することとなる。
【０００４】
そこで、上記問題を解決するために、生分解性を有するゴムとして知られている天然ゴム等をゴム成分として採用することが考えられる。しかしながら、天然ゴムをゴム成分として用いた場合には、以下のような問題点が考えられる。
天然ゴムをベースとするゴム組成物は、従来のゴムシール装置において使用されているＮＢＲをベースとするゴム組成物と比べて耐油性（耐グリース性）が劣るため、ゴムシール装置に使用すると該ゴム組成物で構成されているシールリップが大きく膨張するおそれがある。
【０００５】
そうすると、非接触シールの場合には、シールリップが対向する部材に接触してしまうおそれがある。また、接触シールの場合には、被シール部に対する締めしろが大きくなり、シールトルクが大きくなるおそれがある。
さらに、膨張によって強度が低下するおそれがあるので、被シール部又はゴムシール装置の回転，移動等によって、シールリップに破断等の損傷が生じることも考えられる。
【０００６】
そこで本発明は、上記のような従来技術の有する問題点を解決し、生分解性と耐油性とに優れ、環境に対して悪影響を及ぼしにくい生分解性ゴム組成物及びそれを用いたゴムシール装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１の生分解性ゴム組成物は、アクリルゴム１００質量部に、生分解性を有する油３〜５０質量部と有機過酸化物とを含有させ、前記有機過酸化物で前記アクリルゴムを架橋させたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る請求項２の生分解性ゴム組成物は、請求項１に記載の生分解性ゴム組成物において、前記生分解性を有する油は、欧州規格諮問委員会規格のＬ−３３−Ｔ−８２に規定された生分解度が８０％以上であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項３の生分解性ゴム組成物は、請求項１又は請求項２に記載の生分解性ゴム組成物において、前記生分解性を有する油を、脂肪酸ジエステル，ポリオールエステル，ポリエーテルモノエステル，及びグリセライドのうちの少なくとも一種としたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係る請求項４の生分解性ゴム組成物は、請求項１〜３のいずれかに記載の生分解性ゴム組成物において、前記有機過酸化物の含有量を前記アクリルゴム１００質量部に対して０．５〜１０質量部としたことを特徴とする。さらに、本発明に係る請求項５の生分解性ゴム組成物は、請求項１〜４のいずれかに記載の生分解性ゴム組成物において、ビスマレイミド化合物を含有させ、その含有量を前記アクリルゴム１００質量部に対して０．５〜１０質量部としたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る請求項６の生分解性ゴム組成物は、請求項１〜５のいずれかに記載の生分解性ゴム組成物において、カーボンブラック，二酸化ケイ素，水酸化アルミニウム，二酸化チタン，ベントナイト，珪藻土，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，及びケイ酸マグネシウムのうちの少なくとも１種からなる充填材を含有することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係る請求項７のゴムシール装置は、密封を行うシール部材を備えるゴムシール装置において、前記シール部材を請求項１〜６のいずれかに記載の生分解性ゴム組成物で構成したことを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項８のゴムシール装置は、請求項７に記載のゴムシール装置において、前記生分解性ゴム組成物は、デュロメータＡスケールで測定したスプリング硬度が６０〜９０であり、引張破断伸びが２００％以上、引張破断強さが１３ＭＰａ以上であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る請求項９のゴムシール装置は、請求項７又は請求項８に記載のゴムシール装置において、前記シール部材の強度を補強する補強部材を備えていて、該補強部材は化成処理が施された冷延鋼板又は亜鉛メッキ鋼板で構成されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項１０のゴムシール装置は、請求項７又は請求項８に記載のゴムシール装置において、前記シール部材の強度を補強する補強部材を備えていて、該補強部材は生分解性樹脂で構成されていることを特徴とする。
【００１３】
以下、本発明に係る生分解性ゴム組成物及びゴムシール装置について、詳細に説明する。
まず、本発明に係る生分解性ゴム組成物について説明する。生分解性ゴム組成物のベースとなるゴム成分としては、アクリルゴムが使用される。アクリルゴムの種類（分子構造など）は、有機過酸化物で架橋可能であれば特に限定されるものではない。
【００１４】
このようなアクリルゴム１００質量部に対して生分解性を有する油を３〜５０質量部添加し、さらに、有機過酸化物を添加することによってアクリルゴムを架橋させて、生分解性ゴム組成物とした。
アクリルゴムの生分解性は通常は高くはないが、生分解性ゴム組成物が自然環境に放出された際には、ゴム組成物中に分散している生分解性を有する油がアクリルゴムよりも先に生分解して、生分解性ゴム組成物が多孔性となり表面積が大きくなるので、アクリルゴムの生分解性が向上する。その結果、生分解性ゴム組成物の生分解性が向上して生分解性ゴム組成物からなる部分は早期に分解するので、環境に対して悪影響を及ぼしにくい。
【００１５】
また、有機過酸化物は、土壌中等で時間とともに炭酸ガスと水に分解するから、加硫剤として使用される硫黄やチウラム化合物のように土壌の汚染物質になることがない。
生分解性を有する油としては、生分解性の高い脂肪酸ジエステル，ポリオールエステル，ポリエーテルモノエステル，及びグリセライドのうちの少なくとも一種を用いることが好適である。具体的には、脂肪酸ジエステルとしては、アジピン酸ジイソデシル，アゼライン酸ジイソデシル，セバシン酸ジオクチル等があげられる。また、ポリエーテルモノエステルとしては、以下の化学式で表されるもの等があげられる。なお、この化学式におけるｎは自然数であり、Ｒ１　及びＲ２　はアルキル基である。
【００１６】
【化１】
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【００１７】
さらに、ポリオールエステルとしては、ネオペンチルグリコールジエステル（酸側の炭素鎖は、直鎖状ノニル基，分岐鎖状ノニル基，オレイル基等），トリメチロールプロパントリエステル（酸側の炭素鎖は、直鎖状ヘキシル基，直鎖状ヘプチル基，分岐鎖状オクチル基，イソステアリル基，オレイル基等），ペンタエリスリトールテトラエステル（酸側の炭素鎖は、直鎖状ヘキシル基，直鎖状オクチル基，分岐鎖状オクチル基，イソステアリル基，オレイル基等），ジペンタエリスリトールヘキサエステル（酸側の炭素鎖は直鎖状ヘキシル基等）等があげられる。
【００１８】
さらに、グリセライドとしては、常温で液体状である菜種油，ヒマシ油等の脂肪族系油（グリセリンの脂肪酸エステル）や、これらと類似の構造を有するトリグリセライド（脂肪酸側の炭素鎖は、炭素数８〜１２の直鎖状炭化水素基，オレイル基等）も使用できる。
これらの油の生分解性は高い方がより好適であり、具体的には、欧州規格諮問委員会規格（以降はＣＥＣ（Ｃｏ−ｏｒｄｉｎａｔｉｎｇ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｃｏｕｎｃｉｌ）規格と記す）のＬ−３３−Ｔ−８２に規定された生分解性試験による生分解度で８０％以上であることが好ましい。前記生分解度が８０％未満の油では、アクリルゴムの生分解性を向上させる効果が小さい。アクリルゴムの生分解性をより向上させるためには、前記生分解度は９０％以上であることがより好ましい。なお、財団法人日本環境協会によりエコマーク商品として認定される合格レベルは、前述の生分解度が６７％以上の場合である。
【００１９】
ＣＥＣ規格のＬ−３３−Ｔ−８２に規定された生分解性試験とは、２ストロークサイクル船外機エンジンオイルについての生分解性試験法であり、作動油やグリース等の非水溶性のサンプルにも応用可能な方法である。具体的な試験法は、試料を微生物源とともに２５℃で２１日間浸漬培養した後に四塩化炭素で抽出し、抽出分を赤外分光分析によって定量する。そして、残油量から生分解度（％）を算出するというものである。
【００２０】
生分解性を有する油の含有量は、アクリルゴム１００質量部に対して３〜５０質量部とすることが好ましい。３質量部未満であると、アクリルゴムの生分解速度を向上させる効果が小さい。
また、５０質量部を超えると、生分解性は向上するものの、アクリルゴムに油を完全に混合することが困難となる。その結果、混練中にアクリルゴムから生分解性を有する油が分離したり、生分解性ゴム組成物から生分解性を有する油が早期にブリードアウトする等の不都合が生じる可能性が高くなる。なお、このような不都合をより生じにくくするためには、生分解性を有する油の含有量は５〜２０質量部とすることがより好ましい。
【００２１】
また、架橋剤である有機過酸化物としては、ジクミルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシジイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキサン等が好適に使用される。これらの有機過酸化物は、時間とともに炭酸ガスと水に分解するので、硫黄化合物のように土壌の汚染物質になることがなく好ましい。
【００２２】
有機過酸化物の添加量は、アクリルゴム１００質量部に対して０．５〜１０質量部とすることが好ましい。０．５質量部未満では十分な架橋状態が得られず、１０質量部を超えると、有機過酸化物が架橋反応によって完全に消費されず、生分解性ゴム組成物中に残存するので好ましくない。このような不都合をより生じにくくするためには、有機過酸化物の添加量は１〜５質量部とすることがより好ましい。
【００２３】
さらに、生分解性ゴム組成物には、有機過酸化物とともに架橋剤としてビスマレイミド化合物を添加することが好ましい。そうすれば、架橋反応がより円滑に且つ効率良く進行する。ビスマレイミド化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｐ−フェニレン−１−メチルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−２，７−ナフテンビスマレイミド等があげられ、この中では特にＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミドが好ましい。
【００２４】
ビスマレイミド化合物の添加量は、アクリルゴム１００質量部に対して０．５〜１０質量部とすることが好ましい。０．５質量部未満では、架橋反応をより円滑且つ効率良く進行させる効果が十分に得られず、１０質量部を超えると、架橋が進行しすぎて伸び等の物性が損なわれるおそれがある。このような不都合をより生じにくくするためには、ビスマレイミド化合物の添加量は１〜６質量部とすることがより好ましい。
【００２５】
なお、生分解性ゴム組成物には、さらに架橋助剤を添加してもよい。架橋助剤としては、ステアリン酸等があげられる。
さらに、本発明の生分解性ゴム組成物には、補強のための充填材を添加してもよい。充填材としては、生分解性ゴム組成物が分解されて自然環境に放出された際に自然環境に及ぼす悪影響が小さいことから、カーボンブラック，二酸化ケイ素，水酸化アルミニウム，二酸化チタン，ベントナイト，珪藻土，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，及びケイ酸マグネシウム等が好ましい。
【００２６】
なお、生分解性ゴム組成物の生分解性を阻害せず、且つ生分解性ゴム組成物が分解されて自然環境に放出された際に自然環境に悪影響を与えない範囲であれば、生分解性ゴム組成物に各種添加剤を添加してもよい。
例えば、熱による劣化を防止するために、さらに老化防止剤を添加してもよい。添加する老化防止剤は生分解性を阻害しない化合物であることが必要であり、特に、生分解性を阻害する重金属を含まないフェノール系の老化防止剤が好適である。
【００２７】
具体的には、４，４’−ブチリデンビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン等が好ましい。
【００２８】
フェノール系の老化防止剤の含有量は、アクリルゴム１００質量部に対して０．５〜５質量部とすることが好ましい。０．５質量部未満では耐熱性，耐酸化性の改善効果が不十分であり、５質量部超過としても前記改善効果はそれほど変わらない。
フェノール系の老化防止剤の代わりに耐熱性の改善効果の大きいアミン系老化防止剤を使用することも可能だが、生分解を若干阻害するので、添加量をフェノール系老化防止剤よりもやや少なくする必要がある。すなわち、アクリルゴム１００質量部に対して０．３〜３質量部とすることが好ましい。０．３質量部未満では耐熱性，耐酸化性の改善効果が不十分であり、３質量部超過としても前記改善効果はそれほど変わらない上、生分解性への悪影響が大きくなる。
【００２９】
次に、前述のような生分解性ゴム組成物を用いたゴムシール装置について説明する。
本発明のゴムシール装置は、密封を行うシール部材を備えており、前記シール部材が前述の生分解性ゴム組成物で構成されている。このようなゴムシール装置は、転がり軸受，リニアガイド装置，ボールねじ等の転動装置に装着され、該転動装置の密封を行う（グリースや潤滑剤の漏洩及び外部からの異物の侵入を防止する）。
【００３０】
このとき、生分解性ゴム組成物で構成されたゴムシール装置のシール部材が、転動装置を構成する部材と滑り接触して密封を行う場合（接触形の密封装置である場合）には、生分解性ゴム組成物の硬度は、密封性や変形の追従性から、デュロメータＡスケールで測定したスプリング硬度が６０〜９０の範囲であることが好ましい。
【００３１】
スプリング硬度が６０未満の場合は、ゴムシール装置の種類によっても多少異なるが、転動装置の駆動時にシール部材のリップ部（転動装置を構成する部材と滑り接触する部分）が滑り接触により必要以上に変形するので、結果として摩擦抵抗が大きくなる。そして、それによって前記駆動時の摩擦力が大きくなって、転動装置のスムーズな駆動が困難となる。
【００３２】
また、スプリング硬度が９０を超えるとゴム弾性が低下して、転動装置を構成する部材の駆動時の運動に対するリップ部の追従性が悪くなり、その結果、密封性が悪くなる。そうすると、グリースや潤滑剤の漏洩及び外部からの異物の侵入が起こりやすくなって、転動装置の寿命が短くなる。
なお、上記のリップ部の変形度合やゴム弾性のような性能を特に好ましくするためには、生分解性ゴム組成物のスプリング硬度は７０〜８０の範囲とすることがより好ましい。
【００３３】
さらに、リップ部の変形が前記運動に速やかに追従し、リップ部が損傷を引き起こしにくくするためには、生分解性ゴム組成物は上記のスプリング硬度を有するとともに、引張破断伸びが２００％以上、且つ引張破断強さが１３ＭＰａ以上の機械的性質を有していることが好ましい。
また、本発明のゴムシール装置は、前記シール部材の強度を補強する補強部材を備えていることが好ましい。
【００３４】
補強部材の材料としては、リン酸亜鉛処理等の化成処理が施された冷延鋼板又は亜鉛メッキ鋼板が好適である。シール装置の補強部材の材料として一般的に最もよく用いられている複合亜鉛メッキ鋼板は、残存する６価クロムが土壌中に溶け出すので、環境汚染を考慮すると好ましくない。化成処理が施された冷延鋼板及び亜鉛メッキ鋼板は、生分解性ゴム組成物に比べると分解速度はかなり遅いが、錆びて徐々に分解が進むので、ゴムシール装置を土壌中に廃棄処分することも可能である。
【００３５】
ただし、生分解性を考慮すると、補強部材はポリブチレンサクシネート，ポリ乳酸などのような脂肪族エステル樹脂等の生分解性樹脂で構成することがより好ましい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
〔生分解性ゴム組成物の実施形態〕
本発明に係る生分解性ゴム組成物の実施の形態を、表を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の生分解性ゴム組成物（実施例１）は、アクリルゴム，生分解性を有する油，架橋剤，架橋助剤，老化防止剤，及び充填材を表１に示すような比率（数値の単位は質量部である）で配合し、以下に示すような方法により製造したものである。また、比較例１〜３のゴム組成物も、ゴム成分等を表１に示すような比率で配合し、ほぼ同様に製造したものである。なお、下記の方法は生分解性ゴム組成物の製造方法の一例を示したものであって、本発明の生分解性ゴム組成物の製造方法は下記の方法に限定されるものではない。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
まず、使用した各種材料（表１中に記載のもの）について説明する。
・アクリルゴム：日本メクトロン株式会社製ＮＯＸＴＩＴＥ　ＰＡ６０２（有機過酸化物加硫グレード）
・天然ゴム　　：スモークドシートグレード（加藤産商株式会社輸入の品名ペールクレープ）
・中高ニトリルゴム：ＪＳＲ株式会社製ＪＳＲ　ＮＢＲ　Ｎ２３０Ｓ
・生分解性を有する油：ポリエーテルモノエステル（旭電化工業株式会社製アデカサイザーＵＬ−６）
・充填材：ＳＲＦカーボンブラック（東海カーボン株式会社製シーストＳ）
・架橋剤（有機過酸化物）：ジクミルパーオキサイド（日本油脂株式会社製パークミルＤ）
・架橋剤：Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド（大内新興化学工業株式会社製バルノックＰＭ−Ｐ）
・架橋助剤（滑剤を兼ねる）：ステアリン酸（花王株式会社製Ｌｕｎａｃ　Ｓ−２０）
・老化防止剤：２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）（川口化学工業株式会社製アンテージＷ−４００）
次に、ゴム組成物の製造方法を説明する。
【００３９】
まず、表１に示す配合比率の各ゴム成分，生分解性を有する油，老化防止剤，及び充填材をバンバリーミキサーに投入し、ミキサー温度８０℃で素練りを行った。次いで、この素練した材料をバンバリーミキサーから取り出し、ゴム混練用の２本ロールミルに移した。そして、ロール温度を５０℃に制御しながら架橋剤（及び架橋助剤）を投入し、均一になるまで切り返し操作を行った後、シート状に成形した。
【００４０】
そして、１８０℃に加熱したホットプレスに厚さ２ｍｍ用のシート加硫金型を載置し、ゴム組成物からなる上記シート（未架橋）を装填して１５分間加熱して、縦１５０ｍｍ，横１５０ｍｍ，厚さ２ｍｍの架橋されたゴムシートを得た。ただし、比較例１については、１５０℃で２０分間加熱してゴムシートを得た。
なお、ゴムシール装置を製造する場合には、予め接着剤を焼き付けておいた補強部材を前記金型中に装填し、そこへ上記の未架橋のゴム組成物を装填して加熱し、ゴム組成物の架橋とともに補強部材との接合を行う。このときの加熱温度や圧力等の成形条件は、ゴム組成物の組成を考慮して適宜設定される。
【００４１】
このようにして得たゴム組成物（実施例１及び比較例１〜３）について、生分解性及び耐油性を評価する試験を行った。各試験の方法は以下の通りである。
（ａ）生分解性試験
上記の厚さ２ｍｍのゴムシートを、神奈川県の野菜畑の土壌中（地表から１００ｍｍの深さ）に埋めた。１年後にゴムシートを取り出して、その外観と強度の低下度合いとで生分解性を評価した。
（ｂ）耐油性試験
上記のゴム組成物を用いたゴムシール装置が接触する可能性のあるグリース等の潤滑剤としては、生分解性グリースが考えられる。したがって、このような生分解性グリースの基油に対する耐油性、すなわち、前記基油によって膨潤しないことが重要である。
【００４２】
そこで、基油として脂肪族ジエステルを用い増ちょう剤としてリチウム石けんを用いた生分解性グリース（協同油脂株式会社製ＮＳ７グリース）中に、上記ゴムシートからなるＪＩＳ３号試験片を１００℃で３日間浸漬した。そして、浸漬前後の体積変化率で耐油性を評価した。
これらの試験結果を表１に併せて示す。
【００４３】
まず、生分解性試験の結果について考察する。実施例１及び比較例１のゴムシートは土壌中の微生物によって分解され、多数の亀裂が生じていた。また、ゴムシートの強度もかなり低下していた。これらの結果から、実施例１及び比較例１のゴム組成物は十分な生分解性を有していると言える。なお、実施例１のゴム組成物については、生分解性を有する油が生分解されたことによって上記のような変化が生じたものと考えられる。ただし、生分解性の高い天然ゴムを用いた比較例１のゴム組成物と比較すると、生分解性は若干低かった。
【００４４】
それに対して、生分解性を有する油を含有していない比較例２，３は、外見上の変化はほとんど認められず、強度の低下もほとんどなかった。これらの結果から、比較例２，３のゴム組成物は十分な生分解性を有していないと言える。
次に、耐油性試験の結果について考察する。実施例１のゴムシートは、天然ゴムを用いた比較例１のゴムシートと比較して浸漬前後の体積変化率が小さく、生分解性グリースの基油に対する耐油性が優れていることが分かる。なお、別の試験により、生分解性を有する油の含有量が多い方が、体積変化率がより小さいことが分かった。これは、生分解性を有する油が含有されていると、膨潤が生じにくいことが原因であると考えられる。
【００４５】
〔ゴムシール装置の第一実施形態〕
次に、前述の実施形態の生分解性ゴム組成物を用いたゴムシール装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、前記のようなゴムシール装置を装着したリニアガイド装置の構造を示す斜視図である。
横断面形状が略コ字状のスライダ２が角形の案内レール１上に、軸方向に相対移動可能に跨架されている。このスライダ２は、スライダ本体２Ａと、その軸方向両端部に着脱可能に取り付けられたエンドキャップ２Ｂと、から構成されている。また、案内レール１の上面１ａと両側面１ｂが交叉する稜線部には、断面ほぼ１／４円弧形状の凹溝からなる一方の転動体転動溝３Ａが軸方向に形成され、案内レール１の両側面１ｂの中間位置には、断面ほぼ半円形の他方の転動体転動溝３Ｂが軸方向に形成されている。
【００４６】
一方、スライダ本体２Ａの両袖部４の内側のコーナ部には、案内レール１の一方の転動体転動溝３Ａに対向する断面ほぼ半円形の転動体転動溝（図示されない）が形成され、両袖部４の内側面の中央部には案内レール１の他方の転動体転動溝３Ｂに対向する断面ほぼ半円形の転動体転動溝（図示されない）が形成されている。
【００４７】
上記の案内レール１の転動体転動溝３Ａ，３Ｂと両袖部４の２つの転動体転動溝とで、図示されない転動体転動路が形成されている。そして、これら２つの転動体転動路は、断面ほぼ円形の直線状をなしている。
さらに、スライダ２は、スライダ本体２Ａの袖部４の肉厚部分の上部及び下部に、軸方向に貫通する断面円形の貫通孔からなる転動体戻し路（図示されない）を２本備えている。
【００４８】
また、エンドキャップ２Ｂは、前記転動体転動路とこれに平行な前記転動体戻し路とを連通させる図示されない湾曲路を有しており、これら前記転動体転動路と前記転動体戻し路と両端の前記湾曲路とで、転動体の循環路が形成されている。この転動体の循環路内には、例えば鋼球からなる多数の転動体（図示されない）が転動自在に装填されている。
【００４９】
案内レール１に組み付けられたスライダ２は、転動体転動路内の転動体の転動を介して案内レール１に沿って滑らかに移動し、その移動中、転動体はスライダ２内の前記循環路を転動しつつ無限循環する。
スライダ２には、案内レール１との間に形成される隙間の開口をシールする防塵用のゴムシール装置１２が、軸方向両端部（エンドキャップ２Ｂのさらに外側）に取り付けられている。このゴムシール装置１２は、前述した実施形態の生分解性ゴム組成物からなるシール部材と、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせた略コ字状の化成処理が施された冷延鋼板又は生分解性樹脂からなる芯金（補強部材）と、が加硫接着により一体化されて形成された密封装置である。
【００５０】
案内レール１と摺接するシール部材は、スライダ２と案内レール１との間の隙間をシールできるように、案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面１ａ及び両側面１ｂに摺接可能な形状に成形されている。ただし、その内面寸法は、案内レール１との間の隙間を確実にシールするために、案内レール１の表面に接する寸法よりも若干（０．３〜０．４ｍｍ程度）小さくしてある。ただし、前記芯金は案内レール１とは非接触である。
【００５１】
このような構成のリニアガイド装置は、ゴムシール装置１２により案内レール１とスライダ２との対向面の隙間の前後の開口がシールされるから、そのゴムシール装置１２に摩耗等が生じなければ、スライダ２の前後からの水，塵埃等の侵入を完全に阻止することができる。また、スライダ２の内部からのグリースや潤滑剤の漏洩も防止することができる。
【００５２】
また、ゴムシール装置１２のシール部材を構成する生分解性ゴム組成物は、優れた生分解性を有しているので、ゴムシール装置１２あるいはリニアガイド装置として廃棄されたとしても土壌中等で分解されるから、自然環境に悪影響を与えにくい。また、リニアガイド装置に使用される潤滑剤である生分解性グリースに対する耐油性に優れているので、密封性を長期にわたって良好に維持することができる。したがって、リニアガイド装置の長寿命化が達成される。
【００５３】
ここで、スライダ２の端部の各部材の取り付け状態を、図２の分解斜視図を参照しながらさらに詳細に説明する。なお、図２においては、図１と同一又は相当する部分には図１と同一の符号を付してある。
スライダ２のスライダ本体２Ａの軸方向の両端部に固着されているエンドキャップ２Ｂのさらに外側には、エンドキャップ２Ｂに近い側から、補強板１０，潤滑剤含有ポリマからなる潤滑剤供給部材１１，及び前述のゴムシール装置１２が、重ね合わされた状態で固定されている。
【００５４】
この補強板１０は、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせた略コ字状の鋼板である。ただし、この補強板１０は、案内レール１とは非接触である。そして、ゴムシール装置１２と補強板１０との間に挟まれている潤滑剤供給部材１１も、図２にその斜視図を示すように、エンドキャップ２Ｂの外形に合わせた略コ字状の部材であり、そのコ字状の内側の面は、ゴムシール装置１２の内面と同様に、案内レール１の断面形状に合わせて案内レール１の上面１ａ及び両側面１ｂに非接触又は少なくとも一部分が摺接可能な形状となっている（潤滑剤供給部材１１と案内レール１との隙間は、０〜０．２ｍｍ）。
【００５５】
なお、潤滑剤含有ポリマの組成は、超高分子量ポリエチレン（超高分子量のもの）１０質量％、高密度ポリエチレン（比較的低分子量のもの）２０質量％、パラフィン系鉱油７０質量％である。そして、潤滑剤供給部材１１は、このような潤滑剤含有ポリマを射出成形することにより作製した。なお、潤滑剤含有ポリマの構成や成形方法は特に限定されるものではなく、所望により適宜変更可能である。
【００５６】
また、潤滑剤供給部材１１には、スライダ本体２Ａに固定する際に取付用ねじが貫通する貫通孔１１ａ，１１ｂと、グリースニップル７の取付用の貫通孔１１ｃとが形成されており、貫通孔１１ａ，１１ｂ，及び１１ｃには、管状のスリーブ１５Ａ，１５Ｂ，１６がはめ込まれるようになっていて、そのスリーブ１６の内側をグリースニップル７が貫通する。これらのスリーブ１５Ａ，１５Ｂ，１６の長さは、潤滑剤供給部材１１の厚さと等しくするか、若しくは若干（〜０．２ｍｍ程度）長くなるようにする。
【００５７】
そして、スリーブ１５Ａ，１５Ｂの外径は、ゴムシール装置１２の貫通孔１２ａ，１２ｂ及び補強板１０の貫通孔１０ａ，１０ｂよりも大きくされている。こうすることによって、潤滑剤供給部材１１をゴムシール装置１２と補強板１０との間に挟み込んで取付用ねじ１７Ａ，１７Ｂで締め付けたときに、その押圧力が潤滑剤供給部材１１に加わらないので、潤滑剤供給部材１１の自己収縮作用が妨げられることはない。
【００５８】
そして、これらゴムシール装置１２，潤滑剤供給部材１１，及び補強板１０は、その組み立て状態を示す分解斜視図である図２に示すように、取付用ねじ１７Ａ，１７Ｂを、ゴムシール装置１２のねじ用の貫通孔１２ａ，１２ｂ、潤滑剤供給部材１１のねじ用の貫通孔１１ａ，１１ｂ、及び補強板１０のねじ用の貫通孔１０ａ，１０ｂに貫通させて、エンドキャップ２Ｂと一体にスライダ本体２Ａにねじ止めされる。なお、符号１２ｃはゴムシール装置１２に形成されたグリースニップル７の取付用の貫通孔、符号１０ｃは補強板１０に形成されたグリースニップル７の取付用の貫通孔である。
【００５９】
このようなリニアガイド装置が駆動されると、潤滑剤供給部材１１が案内レール１に非接触又は接触しつつ移動し、その潤滑剤供給部材１１から潤滑剤が経時的に徐々にしみ出すが、潤滑剤供給部材１１がゴムシール装置１２のリップ部（すなわち、ゴムシール装置１２を構成する前記シール部材の案内レール１に接触又は近接する内面）に近接して設けられているため、しみ出した潤滑剤によりゴムシール装置１２のリップ部の潤滑が長期間にわたって安定して行われる。
【００６０】
また、潤滑剤供給部材１１を案内レール１に接触させているものにあっては、その案内レール１の表面を介してゴムシール装置１２のリップ部に潤滑剤を供給することもできるから、リップ部への潤滑剤の供給が特に安定的に行われる。よって、ゴムシール装置１２のリップ部の摩耗が最小限に抑えられるから、ゴムシール装置１２によるシール性が長期間維持され、スライダ本体２Ａの内部への異物の侵入が防止され、リニアガイド装置自体の長寿命化が図られるのである。
【００６１】
しかも、潤滑剤供給部材１１からしみ出した潤滑剤は、案内レール１の特に転動体転動溝３Ａ，３Ｂを介して、その転動体転動溝３Ａ，３Ｂ内を転動する転動体へ自動的に供給される。この自己潤滑性により、長期間にわたり安定した滑らかな動作が行われる。したがって、殊更に潤滑剤を外部からスライダ２に供給しなくても、低トルクで良好な運転を長時間続けることができる。
【００６２】
また、潤滑剤供給部材１１が案内レール１に接触しているものにあっては、潤滑剤供給部材１１から潤滑剤がしみ出すにつれて、潤滑剤供給部材１１自体が自己収縮するから、その潤滑剤供給部材１１は、その収縮力により案内レール１の被シール面に密着して接触し、シール機能と潤滑機能を果たすという作用も得られる。
【００６３】
さらに、潤滑剤供給部材１１を、補強板１０を介してエンドキャップ２Ｂとゴムシール装置１２との間に挟み込んで配設しているため、ゴムシール装置１２のリップ部は、スライダ２が往復移動してもまくり上がりにくいから、スライダ２内部の潤滑剤が外部に漏出することも低減される。
なお、このような構造であれば、グリースニップル７の取付孔は盲プラグで塞いでもよいが、必要に応じて適時にここを開けて、グリース等の潤滑剤をスライダ２内に供給するようにしてもよい。
【００６４】
また、このリニアガイド装置においては、潤滑剤供給部材１１を補強板１０とゴムシール装置１２との間に挟んだ状態で、エンドキャップ２Ｂの端面に固定しているが、このような構造に限定されるものでない。例えば、エンドキャップ２Ｂの端面にゴムシール装置１２を直接取り付けるとともに、そのゴムシール装置１２が取り付けられたエンドキャップ２Ｂの端面に、二枚の補強板１０で挟まれた状態の潤滑剤供給部材１１を固定してもよい。このような構成であっても、潤滑剤供給部材１１がゴムシール装置１２のリップ部に近接して配設されていれば、同様の上記作用効果が奏される。
【００６５】
〔ゴムシール装置の第二実施形態〕
次に、前述の実施形態の生分解性ゴム組成物を用いたゴムシール装置を装着したボールねじについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
図３は、前記ゴムシール装置を装着したボールねじの構造を示す、一部を破断した平面図である。また、図４は、図３のボールねじの正面図であり、図５は、図３のボールねじのうち、ねじ軸３１のねじ溝３１ａとゴムシール装置４２との接触部分を示す図である。
【００６６】
ボールねじは、外周面に断面円弧状の螺旋状のねじ溝３１ａを有するねじ軸３１と、ねじ軸３１のねじ溝３１ａに対向する螺旋状のねじ溝を内面に有してねじ軸３１に螺合される円筒状のナット３２と、ねじ軸３１のねじ溝３１ａとナット３２のねじ溝とから形成される断面ほぼ円形の螺旋状のボール転動空間に転動自在に装填される多数のボール（図示せず）と、を備えている。
【００６７】
ナット３２の軸方向両端部の内側には、潤滑剤含有ポリマからなる円筒状の潤滑剤供給部材４１，４１が嵌挿されていて、潤滑剤供給部材４１の内径面はねじ軸３１の外径面にのみ接触し、ねじ溝３１ａには非接触となっている。この潤滑剤供給部材４１は、２つの半円筒状部材で構成されるとともに、その外周面に細い溝を有していて、ここに配置されたガータスプリング３３により、潤滑剤供給部材４１は一定の圧力でねじ軸３１の外周に向かってラジアル方向に押圧されている。そのため、たとえ長期間の動作により潤滑剤供給部材４１の内周面が摩耗したとしても、ねじ軸３１との適切な接触が常に保たれて、良好な潤滑が確保されるようになっている。
【００６８】
なお、潤滑剤供給部材４１を構成する潤滑剤含有ポリマの組成は、前述のリニアガイド装置（図２のもの）における潤滑剤供給部材１１と同様であるが、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
そして、潤滑剤供給部材４１の軸方向外側には、ゴムシール装置４２，４２が圧入されている。このゴムシール装置４２は、化成処理が施された冷延鋼板製又は生分解性樹脂製の芯金（補強部材）４２ｂと、芯金４２ｂを内包した円板状のシール部材４２ｃと、シール部材４２ｃから内方に伸びた略円錐形（図３，５においては左方に傾斜した形状）のシール片４２ｄと、で構成された密封装置である。
【００６９】
シール片４２ｄは、ねじ軸３１の断面形状に対応し且つそれよりやや小さい内径を有するような開口４２ａを、その中央に備えている。そして、図４においては図示しないナット３２にその外周を固定するシール部材４２ｃと、シール片４２ｄとは、前述の実施形態の生分解性ゴム組成物で一体的に形成されている。そして、この一体の前記生分解性ゴム組成物からなる部分と芯金４２ｂとは、加硫接着により一体化されている。
【００７０】
芯金４２ｂは、その外周は円形となっているが、その内周は開口４２ａと相似形となっており、すなわち図５に示すように、その上部の幅Ｄ１と比べて下部の幅Ｄ２が小さくなっている。したがって、芯金４２ｂの内周縁からシール部材４２ｃの内周縁までの距離Ｄ０と、シール部材４２ｃの内周縁からシール片４２ｄの内周縁までの距離Ｄ３とを、全周にわたってそれぞれ一定とすることができ、このことにより、ねじ軸３１に当接する際のゴムシール装置４２の撓み量を、ほぼ一定とすることができる。なお、このようなゴムシール装置４２の構成，形状等は、本例に限定されるものではない。
【００７１】
ナット３２の移動時には、ゴムシール装置４２がねじ軸３１と摺接することで内部を確実に密封していて、ねじ軸３１とナット３２との間の間隙の開口から水，塵埃等の異物が侵入することや、ナット３２の外部への潤滑剤の漏出を防止している。したがって、ボールねじの長寿命化が達成される。
また、ゴムシール装置４２のシール部材４２ｃ及びシール片４２ｄを構成する生分解性ゴム組成物は、優れた生分解性を有しているので、ゴムシール装置１２あるいはボールねじとして廃棄されたとしても、土壌中等で分解されるから、自然環境に悪影響を与えにくい。また、ボールねじに使用される潤滑剤である生分解性グリースに対する耐油性に優れているので、密封性を長期にわたって良好に維持することができる。
【００７２】
〔ゴムシール装置の第三実施形態〕
次に、前述の実施形態の生分解性ゴム組成物を用いたゴムシール装置（シール７５）を装着した転がり軸受について、図６を参照しながら詳細に説明する。
この転がり軸受は、内輪７１と、外輪７２と、前記両輪７１，７２の間に転動自在に配設された複数の転動体７３と、転動体７３を両輪７１，７２の間に保持する保持器７４と、外輪７２のシールみぞ７２ａに取り付けられて両輪７１，７２の間に介在された非接触形のシール７５とを備えている。環状であるシール７５，７５の内周縁部は内輪７１の外周面に近接していて、シール７５，７５が外輪７２の内周面と内輪７１の外周面との間の開口部分をほぼ覆っている。
【００７３】
このシール７５は、化成処理が施された冷延鋼板又は生分解性樹脂で構成された芯金７５ａに、前述の生分解性ゴム組成物で構成されたシール部材７５ｂを、接着等により一体に接合して形成されている。
このようなシール７５によって、内輪７１と外輪７２とシール７５，７５とで囲まれた空間に充填された生分解性グリース（図示せず）が、軸受内部に密封されている。そして、転がり軸受の回転時には、水，塵埃等の異物の軸受内部への侵入を防止している。したがって、転がり軸受の長寿命化が達成される。
【００７４】
また、シール７５のシール部材７５ｂを構成する生分解性ゴム組成物は優れた生分解性を有しているので、シール７５あるいは転がり軸受として廃棄されたとしても、土壌中等で分解されるから、自然環境に悪影響を与えにくい。また、転がり軸受に使用される潤滑剤である生分解性グリースに対する耐油性に優れているので、密封性を長期にわたって良好に維持することができる。
【００７５】
なお、本実施形態においては、転がり軸受として深みぞ玉軸受を例示して説明したが、本発明のゴムシール装置は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【００７６】
〔ゴムシール装置の第四実施形態〕
次に、前述の実施形態の生分解性ゴム組成物を用いたゴムシール装置（ガータスプリング付オイルシール１０１）を装着した鉄道車両用軸受について、図７を参照しながら詳細に説明する。
この軸用オイルシール１０１は、回転軸Ｓとシールケース１０２との間に介装された密封装置であり、生分解性ゴム組成物からなるシール部材１０４と、化成処理が施された冷延鋼板又は生分解性樹脂からなる断面Ｌ字状の環状部材１０５（補強部材）と、が加硫接着により一体化されて形成されている。
【００７７】
シール部材１０４は、回転軸Ｓに面した部分が二股状に形成されており、その一方は軸方向外側に配されてダストリップ１０４ａをなし、他方は回転軸Ｓに摺接する主リップ１０４ｂをなしている。また、該主リップ１０４ｂは、その外周側に配されたガータスプリング１０６により、一定の圧力で回転軸Ｓに押圧されている。
【００７８】
このオイルシール１０１は、シールケース１０２と環状部材１０５の嵌合部１０５ａとの間に断面逆Ｌ字状の環状体であるスプリングカバー１０３を圧入することによって固定されている。なお、図７中に二点鎖線で示されている部材は軸受である。
このようなオイルシール１０１によって、回転軸Ｓとシールケース１０２との間が密封されていて、軸受の回転時に水，塵埃等の異物が内部に侵入することが防止される。したがって、鉄道車両用軸受の長寿命化が達成される。
【００７９】
また、シール部材１０４を構成する生分解性ゴム組成物は優れた生分解性を有しているので、オイルシール１０１あるいは鉄道車両用軸受として廃棄されたとしても、土壌中等で分解されるから、自然環境に悪影響を与えにくい。また、鉄道車両用軸受に使用される潤滑剤である生分解性グリースに対する耐油性に優れているので、密封性を長期にわたって良好に維持することができる。
【００８０】
なお、上記のゴムシール装置の第一〜第四実施形態においては、転動装置として転がり軸受，リニアガイド装置，及びボールねじを例示して説明したが、本発明の生分解性ゴム組成物及びゴムシール装置は、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができ、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の生分解性ゴム組成物は生分解性に優れているので、環境に対して悪影響を及ぼしにくい。
また、本発明のゴムシール装置は、シール部材が生分解性ゴム組成物で構成されているので、生分解性に優れていて環境に対して悪影響を及ぼしにくい。また、潤滑剤に対する耐油性も優れているので、シール性能を長期にわたって良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴムシール装置を装着したリニアガイド装置の構造を示す斜視図である。
【図２】図１のリニアガイド装置のスライダの端部の各部材の取り付け状態を示す分解斜視図である。
【図３】本発明のゴムシール装置を装着したボールねじの構造を示す、一部を破断して示した平面図である。
【図４】図３のボールねじの正面図である。
【図５】図３のボールねじのねじ溝とゴムシール装置との接触部分を示す図である。
【図６】本発明のゴムシール装置を装着した転がり軸受の構造を示す部分縦断面図である。
【図７】本発明のゴムシール装置を装着した鉄道車両用軸受の構造を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１２　　　ゴムシール装置
４２　　　ゴムシール装置
４２ｂ　　芯金
４２ｃ　　シール部材
４２ｄ　　シール片
７５　　　シール
７５ａ　　芯金
７５ｂ　　シール部材
１０１　　　オイルシール
１０４　　　シール部材
１０５　　　環状部材
【図１】
2004035758.tif 000005
【図２】
2004035758.tif 000006
【図３】
2004035758.tif 000007
【図４】
2004035758.tif 000008
【図５】
2004035758.tif 000009
【図６】
2004035758.tif 000010
【図７】
2004035758.tif 000011