JP2002022019A - シール材料、それを用いたシール部材およびそれを用いたシール - Google Patents
シール材料、それを用いたシール部材およびそれを用いたシールInfo
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Landscapes
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シール性能に優れ、かつ高圧条件下で長時間
使用しても耐摩耗性および耐はみ出し性が良好であり、
従って優れたシール性能が維持される、シール材料、そ
れを用いたシール部材およびそれを用いたシールを提供
する。 【解決手段】 本発明は、粘度平均分子量１００万以上
の超高分子量ポリエチレンを含有するシール材料であ
る。当該超高分子量ポリエチレンは、好ましくは、ショ
アーＤ硬度が６０〜７５、引張強度が３０ＭＰａ以上、
伸びが２５０％以上である。また、本発明は、当該シー
ル材料を用いてなるリング状シール部材、並びに当該シ
ール部材と、当該シール部材の外周に配置されるリング
状弾性体とを組み合わせてなるシールである。
使用しても耐摩耗性および耐はみ出し性が良好であり、
従って優れたシール性能が維持される、シール材料、そ
れを用いたシール部材およびそれを用いたシールを提供
する。 【解決手段】 本発明は、粘度平均分子量１００万以上
の超高分子量ポリエチレンを含有するシール材料であ
る。当該超高分子量ポリエチレンは、好ましくは、ショ
アーＤ硬度が６０〜７５、引張強度が３０ＭＰａ以上、
伸びが２５０％以上である。また、本発明は、当該シー
ル材料を用いてなるリング状シール部材、並びに当該シ
ール部材と、当該シール部材の外周に配置されるリング
状弾性体とを組み合わせてなるシールである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シール材料、それ
を用いたシール部材およびそれを用いたシールに関し、
より詳しくは、シール性能に優れ、かつ高圧条件下で長
時間使用しても耐摩耗性および耐はみ出し性が良好であ
り、従って優れたシール性能が維持される、シール材
料、それを用いたシール部材およびそれを用いたシール
に関する。
を用いたシール部材およびそれを用いたシールに関し、
より詳しくは、シール性能に優れ、かつ高圧条件下で長
時間使用しても耐摩耗性および耐はみ出し性が良好であ
り、従って優れたシール性能が維持される、シール材
料、それを用いたシール部材およびそれを用いたシール
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、パワーショベル等におけるスイ
ベルジョイントの一部断面図であって、１は円筒状のハ
ウジング、２はハウジング１の内壁１１と密接して回
転、往復、揺動する円筒状の軸である。ハウジング１の
内壁１１には一定の間隔をおいてシール用のリング状窪
み１２が設けられており、窪み１２内には、リング状の
弾性体１３と、その内周側にリング状のシール部材１４
が配置されている。このシール部材１４により、ハウジ
ング１と軸２とは気密にシールされている。
ベルジョイントの一部断面図であって、１は円筒状のハ
ウジング、２はハウジング１の内壁１１と密接して回
転、往復、揺動する円筒状の軸である。ハウジング１の
内壁１１には一定の間隔をおいてシール用のリング状窪
み１２が設けられており、窪み１２内には、リング状の
弾性体１３と、その内周側にリング状のシール部材１４
が配置されている。このシール部材１４により、ハウジ
ング１と軸２とは気密にシールされている。
【０００３】ところで、シール部材１４は、弾性体１３
により常に軸２に押圧されており、またスイベルジョイ
ントが稼働中においてはハウジング１と軸２との界面に
は高油圧Ｐが付与されている。従来より、シール部材１
４としてフッ素樹脂製のものが使用されているが、この
ようなシール部材においては、長時間の使用中に、スイ
ベルジョイントの稼働中にシールにかかる高圧力によ
り、シール部材１４の軸２との接触面が摩耗したり、あ
るいは変形してシール部材１４の一部が、図９に示すよ
うに、ハウジング１と軸２との界面に侵入する、所謂は
みだし現象を生じたりして、その結果、シール性能が低
下し、ハウジング１と軸２との間から油漏れを起こすと
いう問題があった。
により常に軸２に押圧されており、またスイベルジョイ
ントが稼働中においてはハウジング１と軸２との界面に
は高油圧Ｐが付与されている。従来より、シール部材１
４としてフッ素樹脂製のものが使用されているが、この
ようなシール部材においては、長時間の使用中に、スイ
ベルジョイントの稼働中にシールにかかる高圧力によ
り、シール部材１４の軸２との接触面が摩耗したり、あ
るいは変形してシール部材１４の一部が、図９に示すよ
うに、ハウジング１と軸２との界面に侵入する、所謂は
みだし現象を生じたりして、その結果、シール性能が低
下し、ハウジング１と軸２との間から油漏れを起こすと
いう問題があった。
【０００４】この問題を解決するために、ＰＴＦＥ等の
フッ素樹脂に、ブロンズや特殊充填材等を配合してなる
シール部材も提案されているが、依然として、シール部
材の耐磨耗性や耐はみ出し性は充分に改善されていない
のが実情である。
フッ素樹脂に、ブロンズや特殊充填材等を配合してなる
シール部材も提案されているが、依然として、シール部
材の耐磨耗性や耐はみ出し性は充分に改善されていない
のが実情である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決しようとするものであり、その目的は、シール性
能に優れ、かつ高圧条件下で長時間使用しても耐摩耗性
および耐はみ出し性が良好であり、従って優れたシール
性能が維持される、シール材料、それを用いたシール部
材およびそれを用いたシールを提供することにある。
を解決しようとするものであり、その目的は、シール性
能に優れ、かつ高圧条件下で長時間使用しても耐摩耗性
および耐はみ出し性が良好であり、従って優れたシール
性能が維持される、シール材料、それを用いたシール部
材およびそれを用いたシールを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の通りで
ある。 (1) 粘度平均分子量１００万以上の超高分子量ポリエ
チレンを含有するシール材料。 (2) 超高分子量ポリエチレンのショアーＤ硬度が６０
〜７５である、上記(1)記載のシール材料。 (3) 超高分子量ポリエチレンの引張強度が３０ＭＰａ
以上である、上記(1)記載のシール材料。 (4) 超高分子量ポリエチレンの伸びが２５０％以上で
ある、上記(1)記載のシール材料。 (5) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載のシール材料を用
いてなる、リング状シール部材。 (6) スイベルジョイント用である、上記(5)記載のシー
ル部材。 (7) 上記(5)記載のシール部材と、当該シール部材の外
周側に配置されるリング状弾性体とを組み合わせてなる
シール。 (8) スイベルジョイント用である、上記(7)記載のシー
ル。
ある。 (1) 粘度平均分子量１００万以上の超高分子量ポリエ
チレンを含有するシール材料。 (2) 超高分子量ポリエチレンのショアーＤ硬度が６０
〜７５である、上記(1)記載のシール材料。 (3) 超高分子量ポリエチレンの引張強度が３０ＭＰａ
以上である、上記(1)記載のシール材料。 (4) 超高分子量ポリエチレンの伸びが２５０％以上で
ある、上記(1)記載のシール材料。 (5) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載のシール材料を用
いてなる、リング状シール部材。 (6) スイベルジョイント用である、上記(5)記載のシー
ル部材。 (7) 上記(5)記載のシール部材と、当該シール部材の外
周側に配置されるリング状弾性体とを組み合わせてなる
シール。 (8) スイベルジョイント用である、上記(7)記載のシー
ル。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のシール材料は超高分子量ポリエチレンを含有す
るものである。
本発明のシール材料は超高分子量ポリエチレンを含有す
るものである。
【０００８】本発明で使用される超高分子量ポリエチレ
ンにおいては、その粘度平均分子量は１００万以上、好
ましくは３００万以上、より好ましくは５００万以上で
あり、このような超高分子量ポリエチレンは、シール部
材として好適な硬度、引張強度および伸びを有するもの
である。当該粘度平均分子量が１００万未満であると、
硬度および引張強度が小さいため、耐磨耗性に劣り、ま
た高圧条件下での変形が大きいため、それから得られた
シール部材を図８のようなスイベルジョイントのシール
部材として用いると、高圧条件下での長時間の使用によ
り、磨耗やはみ出し現象が生じて、シール性能が低下
し、その結果ハウジング１と軸２との間から油漏れを起
こす。また、伸びが小さいため、それから得られたシー
ル部材は、軸２の揺動時の局部的な引張に対する損傷が
大きくなる。
ンにおいては、その粘度平均分子量は１００万以上、好
ましくは３００万以上、より好ましくは５００万以上で
あり、このような超高分子量ポリエチレンは、シール部
材として好適な硬度、引張強度および伸びを有するもの
である。当該粘度平均分子量が１００万未満であると、
硬度および引張強度が小さいため、耐磨耗性に劣り、ま
た高圧条件下での変形が大きいため、それから得られた
シール部材を図８のようなスイベルジョイントのシール
部材として用いると、高圧条件下での長時間の使用によ
り、磨耗やはみ出し現象が生じて、シール性能が低下
し、その結果ハウジング１と軸２との間から油漏れを起
こす。また、伸びが小さいため、それから得られたシー
ル部材は、軸２の揺動時の局部的な引張に対する損傷が
大きくなる。
【０００９】なお、本発明においては、粘度平均分子量
はＡＳＴＭ Ｄ ４０２０に準拠した溶液粘度法（溶
媒：デカリン、温度：１５０℃）により測定される。
はＡＳＴＭ Ｄ ４０２０に準拠した溶液粘度法（溶
媒：デカリン、温度：１５０℃）により測定される。
【００１０】上記の超高分子量ポリエチレンは、好まし
くは６０〜７５、より好ましくは６５〜７０のショアー
Ｄ硬度を有する。ショアーＤ硬度が６０未満であると、
耐磨耗性に劣る傾向にあり、また高圧条件下での変形が
大きくなりやすいため、それから得られたシール部材
は、高圧条件下での長時間の使用により、磨耗やはみ出
し現象が生じて、シール性能が低下し、その結果ハウジ
ングと軸との間から油漏れを起こすおそれがあり、好ま
しくない。逆に、当該ショアーＤ硬度が７５を超えると
硬すぎるため、それから得られたシール部材に、その外
周側に配置されるリング状弾性体の弾性を良好に伝えら
れないおそれがあり、好ましくない。なお、本発明にお
いては、ショアーＤ硬度はＪＩＳ Ｋ ７２１５に準拠
した方法により、２４℃にて測定される。
くは６０〜７５、より好ましくは６５〜７０のショアー
Ｄ硬度を有する。ショアーＤ硬度が６０未満であると、
耐磨耗性に劣る傾向にあり、また高圧条件下での変形が
大きくなりやすいため、それから得られたシール部材
は、高圧条件下での長時間の使用により、磨耗やはみ出
し現象が生じて、シール性能が低下し、その結果ハウジ
ングと軸との間から油漏れを起こすおそれがあり、好ま
しくない。逆に、当該ショアーＤ硬度が７５を超えると
硬すぎるため、それから得られたシール部材に、その外
周側に配置されるリング状弾性体の弾性を良好に伝えら
れないおそれがあり、好ましくない。なお、本発明にお
いては、ショアーＤ硬度はＪＩＳ Ｋ ７２１５に準拠
した方法により、２４℃にて測定される。
【００１１】また、上記の超高分子量ポリエチレンは、
好ましくは３０ＭＰａ以上、より好ましくは４０ＭＰａ
以上の引張強度を有する。当該引張強度が３０ＭＰａ未
満であると、高圧条件下での変形が大きくなりやすいた
め、それから得られたシール部材は、高圧条件下での長
時間の使用によりはみ出し現象が生じて、シール性能が
低下し、その結果ハウジングと軸との間から油漏れを起
こすおそれがあり、好ましくない。上記引張強度の上限
は、特に限定されないが、好ましくは７０ＭＰａ、より
好ましくは６０ＭＰａである。なお、本発明において
は、引張強度はＡＳＴＭ Ｄ １４５７に準拠したの方
法により測定される。
好ましくは３０ＭＰａ以上、より好ましくは４０ＭＰａ
以上の引張強度を有する。当該引張強度が３０ＭＰａ未
満であると、高圧条件下での変形が大きくなりやすいた
め、それから得られたシール部材は、高圧条件下での長
時間の使用によりはみ出し現象が生じて、シール性能が
低下し、その結果ハウジングと軸との間から油漏れを起
こすおそれがあり、好ましくない。上記引張強度の上限
は、特に限定されないが、好ましくは７０ＭＰａ、より
好ましくは６０ＭＰａである。なお、本発明において
は、引張強度はＡＳＴＭ Ｄ １４５７に準拠したの方
法により測定される。
【００１２】さらに、上記の超高分子量ポリエチレン
は、好ましくは２５０％以上、より好ましくは３００％
以上の伸びを有する。当該伸びが２５０％未満である
と、それから得られたシール部材は、軸の揺動時の局部
的な引張に対する損傷が大きくなるおそれがあり、好ま
しくない。なお、本発明においては、伸びはＡＳＴＭ
Ｄ１４５７に準拠したの方法により測定される。
は、好ましくは２５０％以上、より好ましくは３００％
以上の伸びを有する。当該伸びが２５０％未満である
と、それから得られたシール部材は、軸の揺動時の局部
的な引張に対する損傷が大きくなるおそれがあり、好ま
しくない。なお、本発明においては、伸びはＡＳＴＭ
Ｄ１４５７に準拠したの方法により測定される。
【００１３】上記の超高分子量ポリエチレンの具体例と
しては、例えば、ハイゼックスミリオン２４０Ｍ（三井
化学（株）社製の商品名、粘度平均分子量３００万、シ
ョアーＤ硬度６６、引張強度４０ＭＰａ、伸び３５０
％）、ハイゼックスミリオン３４０Ｍ（三井化学（株）
社製の商品名、粘度平均分子量５００万、ショアーＤ硬
度６６、引張強度５０ＭＰａ、伸び２５０％）、ニュー
ライトＮＬ−Ｗ（作新工業社製の商品名、粘度平均分子
量５５０万、ショアーＤ硬度６７〜６９、引張強度４５
ＭＰａ、伸び３００〜４５０％）等が挙げられる。これ
らの超高分子量ポリエチレンは、単独で使用しても２種
以上併用してもよい。
しては、例えば、ハイゼックスミリオン２４０Ｍ（三井
化学（株）社製の商品名、粘度平均分子量３００万、シ
ョアーＤ硬度６６、引張強度４０ＭＰａ、伸び３５０
％）、ハイゼックスミリオン３４０Ｍ（三井化学（株）
社製の商品名、粘度平均分子量５００万、ショアーＤ硬
度６６、引張強度５０ＭＰａ、伸び２５０％）、ニュー
ライトＮＬ−Ｗ（作新工業社製の商品名、粘度平均分子
量５５０万、ショアーＤ硬度６７〜６９、引張強度４５
ＭＰａ、伸び３００〜４５０％）等が挙げられる。これ
らの超高分子量ポリエチレンは、単独で使用しても２種
以上併用してもよい。
【００１４】本発明のシール材料は、上記の超高分子量
ポリエチレンに加えて、必要に応じて各種添加剤を配合
してもよい。配合できる添加剤としては、例えば、ガラ
ス繊維、カーボン繊維、黒鉛粉末、四フッ化エチレン樹
脂、銅合金、二硫化モリブデン等が挙げられる。これら
の添加剤の含有量は、シール材料の組成物中、０〜５０
重量％、特に０〜３０重量％が好ましい。当該含有量が
５０重量％を超えると、当該組成物がもろくなって、成
形性が悪くなるおそれがあり、好ましくない。
ポリエチレンに加えて、必要に応じて各種添加剤を配合
してもよい。配合できる添加剤としては、例えば、ガラ
ス繊維、カーボン繊維、黒鉛粉末、四フッ化エチレン樹
脂、銅合金、二硫化モリブデン等が挙げられる。これら
の添加剤の含有量は、シール材料の組成物中、０〜５０
重量％、特に０〜３０重量％が好ましい。当該含有量が
５０重量％を超えると、当該組成物がもろくなって、成
形性が悪くなるおそれがあり、好ましくない。
【００１５】本発明のシール部材は、上記のシール材料
を熱圧縮プレス、切削加工等の方法により所望のリング
状に成型加工して得られる。例えば、図８のようなスイ
ベルジョイント用に使用する場合、リング状の窪み１２
内に配置でき、弾性体１３の弾性が良好に伝わり、かつ
軸２の回転、往復、揺動時にハウジング１と軸２とを気
密にシールできる形状および大きさに成型される。その
外周および内周の形状は、軸２の外周の形状や、当該シ
ール部材１４の外周側に配置されるリング状の弾性体１
３の内周の形状によって選択される。その断面形状の具
体例としては、例えば、円形（Ｏリング）、角形（正方
形、長方形等の角リング）が例示される。また、図１、
２のような、内周がテーパ加工された角リングも例示さ
れ、これらは、コストが安価である利点がある。さら
に、図３のような、その外周に弾性体１３を配置できる
凹部を有する形状も例示され、これは、シール部材１４
を薄くすることで、弾性体１３の弾性をシール面（軸２
との接触面）に良好に伝えることができ、また装着性が
良好であり、さらに弾性体１３のずれを防止できる。さ
らにまた、図４のような、その外周および／または内周
に複数の溝を有するリングも例示され、内周に溝を設け
ることによりシール面に油を保持できるので、摩擦抵抗
を下げて磨耗を低下でき、また外周に溝を設けることに
より、弾性体１３とシール部材１４の間での摺動を防止
できる。
を熱圧縮プレス、切削加工等の方法により所望のリング
状に成型加工して得られる。例えば、図８のようなスイ
ベルジョイント用に使用する場合、リング状の窪み１２
内に配置でき、弾性体１３の弾性が良好に伝わり、かつ
軸２の回転、往復、揺動時にハウジング１と軸２とを気
密にシールできる形状および大きさに成型される。その
外周および内周の形状は、軸２の外周の形状や、当該シ
ール部材１４の外周側に配置されるリング状の弾性体１
３の内周の形状によって選択される。その断面形状の具
体例としては、例えば、円形（Ｏリング）、角形（正方
形、長方形等の角リング）が例示される。また、図１、
２のような、内周がテーパ加工された角リングも例示さ
れ、これらは、コストが安価である利点がある。さら
に、図３のような、その外周に弾性体１３を配置できる
凹部を有する形状も例示され、これは、シール部材１４
を薄くすることで、弾性体１３の弾性をシール面（軸２
との接触面）に良好に伝えることができ、また装着性が
良好であり、さらに弾性体１３のずれを防止できる。さ
らにまた、図４のような、その外周および／または内周
に複数の溝を有するリングも例示され、内周に溝を設け
ることによりシール面に油を保持できるので、摩擦抵抗
を下げて磨耗を低下でき、また外周に溝を設けることに
より、弾性体１３とシール部材１４の間での摺動を防止
できる。
【００１６】また本発明のシール部材は、図５のような
ピストン用に使用することもでき、その場合は、ピスト
ン１５の外壁にあるシール用のリング状窪み１２内に、
リング状の弾性体１３と、その外周側にリング状のシー
ル部材１４が配置される。シール部材１４の内周の形状
は、弾性体１３の外周の形状によって選択されるが、そ
の断面形状は、例えば図６のような角形（正方形、長方
形等の角リング）が例示される。
ピストン用に使用することもでき、その場合は、ピスト
ン１５の外壁にあるシール用のリング状窪み１２内に、
リング状の弾性体１３と、その外周側にリング状のシー
ル部材１４が配置される。シール部材１４の内周の形状
は、弾性体１３の外周の形状によって選択されるが、そ
の断面形状は、例えば図６のような角形（正方形、長方
形等の角リング）が例示される。
【００１７】本発明のシール部材は、シール面に面圧を
発生させるという理由から、リング状弾性体と組み合わ
せて使用されることが好ましい。本発明で使用される弾
性体は、ゴム材料を含んでなるものが好ましく、その本
発明で使用できるゴム材料としては、従来公知のゴム材
料が使用でき、例えば、ニトリルゴム（アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴム）、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴ
ム、シリコンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレ
ンゴム、オレフィン系ゴム等が挙げられる。
発生させるという理由から、リング状弾性体と組み合わ
せて使用されることが好ましい。本発明で使用される弾
性体は、ゴム材料を含んでなるものが好ましく、その本
発明で使用できるゴム材料としては、従来公知のゴム材
料が使用でき、例えば、ニトリルゴム（アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴム）、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴ
ム、シリコンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレ
ンゴム、オレフィン系ゴム等が挙げられる。
【００１８】本発明で使用される弾性体は、上記のゴム
材料をプレス成形等の方法により所望のリング状に成型
加工して得られる。例えば、図８のようなスイベルジョ
イント用に使用する場合、窪み１２内に配置でき、当該
弾性体１３の弾性をシール部材１４に良好に伝えること
ができる形状および大きさに成型される。その内周の形
状は、シール部材１４の外周の形状によって選択される
が、断面形状の具体例としては、例えば、図１、４のよ
うな角形（正方形、長方形等の角リング）が例示され、
これはシール面圧を均一にすることができるので、摩擦
抵抗を下げることができる。また、図２、３のような円
形（Ｏリング）も例示され、これは、シール面圧にピー
ク圧を発生させることができるので、シール性能が向上
する。
材料をプレス成形等の方法により所望のリング状に成型
加工して得られる。例えば、図８のようなスイベルジョ
イント用に使用する場合、窪み１２内に配置でき、当該
弾性体１３の弾性をシール部材１４に良好に伝えること
ができる形状および大きさに成型される。その内周の形
状は、シール部材１４の外周の形状によって選択される
が、断面形状の具体例としては、例えば、図１、４のよ
うな角形（正方形、長方形等の角リング）が例示され、
これはシール面圧を均一にすることができるので、摩擦
抵抗を下げることができる。また、図２、３のような円
形（Ｏリング）も例示され、これは、シール面圧にピー
ク圧を発生させることができるので、シール性能が向上
する。
【００１９】また、図５のようなピストン用に使用する
場合、弾性体１３は、窪み１２内に配置でき、当該弾性
体１３の弾性をシール部材１４に良好に伝えることがで
きる形状および大きさに成型される。その外周の形状
は、シール部材１４の内周の形状によって選択される
が、その断面形状の具体例としては、図６のような、外
周に凸部を有する形状が例示される。
場合、弾性体１３は、窪み１２内に配置でき、当該弾性
体１３の弾性をシール部材１４に良好に伝えることがで
きる形状および大きさに成型される。その外周の形状
は、シール部材１４の内周の形状によって選択される
が、その断面形状の具体例としては、図６のような、外
周に凸部を有する形状が例示される。
【００２０】また、必要に応じて、例えば図６に示すよ
うに、弾性体１３がその外周に凸部を有する形状である
場合、シール部材１４が、ピストンの往復運動時に、窪
み１２内で固定されるように、シール部材１４の上下に
バックアップリング１７を配置してもよい。このバック
アップリング１７の材料としては、ＰＴＦＥ（ポリテト
ラフルオロエチレン）、ナイロン、超高分量ポリエチレ
ン、ポリエーテルエーテルケトン等が例示される。その
形状としては、シール部材１４が、ピストンの往復運動
時に窪み１２内で固定されるような形状であれば、特に
制限はない。
うに、弾性体１３がその外周に凸部を有する形状である
場合、シール部材１４が、ピストンの往復運動時に、窪
み１２内で固定されるように、シール部材１４の上下に
バックアップリング１７を配置してもよい。このバック
アップリング１７の材料としては、ＰＴＦＥ（ポリテト
ラフルオロエチレン）、ナイロン、超高分量ポリエチレ
ン、ポリエーテルエーテルケトン等が例示される。その
形状としては、シール部材１４が、ピストンの往復運動
時に窪み１２内で固定されるような形状であれば、特に
制限はない。
【００２１】本発明におけるシール部材１４と弾性体１
３の組み合わせとしては、スイベルジョイント用とし
て、内周がテーパ加工された角リング状のシール部材と
角リング状の弾性体（図１）、内周がテーパ加工された
角リング状のシール部材とＯリング状の弾性体（図
２）、外周に弾性体１３を配置できる凹部を有する形状
のシール部材とＯリング状の弾性体（図３）、外周およ
び内周に複数の溝を有する角リング状のシール部材と角
リング状の弾性体（図４）が例示され、上記の中でも、
高圧条件下での耐はみ出し性が特に優れること、シール
性能の安定性が優れること、軸２との接触面の発生面圧
を安定できること、およびコストが安いことから、内周
がテーパ加工された角リング状のシール部材と角リング
状の弾性体（図１）の組み合わせが特に好ましい。ま
た、ピストン用として、外周に凸部を有する形状の弾性
体１３と角リング状のシール部材１４と当該シール部材
１４の上下に配置される２個のバックアップリング１７
（図６）が例示される。
３の組み合わせとしては、スイベルジョイント用とし
て、内周がテーパ加工された角リング状のシール部材と
角リング状の弾性体（図１）、内周がテーパ加工された
角リング状のシール部材とＯリング状の弾性体（図
２）、外周に弾性体１３を配置できる凹部を有する形状
のシール部材とＯリング状の弾性体（図３）、外周およ
び内周に複数の溝を有する角リング状のシール部材と角
リング状の弾性体（図４）が例示され、上記の中でも、
高圧条件下での耐はみ出し性が特に優れること、シール
性能の安定性が優れること、軸２との接触面の発生面圧
を安定できること、およびコストが安いことから、内周
がテーパ加工された角リング状のシール部材と角リング
状の弾性体（図１）の組み合わせが特に好ましい。ま
た、ピストン用として、外周に凸部を有する形状の弾性
体１３と角リング状のシール部材１４と当該シール部材
１４の上下に配置される２個のバックアップリング１７
（図６）が例示される。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例を挙げて
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
【００２３】実施例１ 超高分子量ポリエチレン（作新工業社製、商品名ニュー
ライトＮＬ−Ｗ、粘度平均分子量５５０万、ショアーＤ
硬度６７〜６９、引張強度４５ＭＰａ、伸び３００〜４
５０％）を機械加工により所定の寸法の、図１に示す内
周がテーパ加工された角リング状のシール部材に成型し
た。
ライトＮＬ−Ｗ、粘度平均分子量５５０万、ショアーＤ
硬度６７〜６９、引張強度４５ＭＰａ、伸び３００〜４
５０％）を機械加工により所定の寸法の、図１に示す内
周がテーパ加工された角リング状のシール部材に成型し
た。
【００２４】比較例１ 実施例１において、超高分子量ポリエチレンの代わり
に、ブロンズ入り（４０重量％）ＰＴＦＥを用いたこと
以外は、実施例１と同様にして、図１に示す内周がテー
パ加工された角リング状のシール部材に成型した。
に、ブロンズ入り（４０重量％）ＰＴＦＥを用いたこと
以外は、実施例１と同様にして、図１に示す内周がテー
パ加工された角リング状のシール部材に成型した。
【００２５】実施例１および比較例１で得られたシール
部材について、以下に示す高温耐久試験（耐磨耗性、耐
はみ出し性）および実機耐久試験（耐磨耗性、耐はみ出
し性、油漏れの有無）を行った。
部材について、以下に示す高温耐久試験（耐磨耗性、耐
はみ出し性）および実機耐久試験（耐磨耗性、耐はみ出
し性、油漏れの有無）を行った。
【００２６】１． 高温耐久試験 図８に示すスイベルジョイントに、実施例１または比較
例１のシール部材と、図１に示す角リング状の弾性体
（材料：ニトリルゴム）を適用し、以下の条件にてスイ
ベルジョイントを作動して、以下の方法により耐磨耗性
および耐はみ出し性を評価した。その結果を表１に示
す。 作動油：タービン＃５６ 作動温度：１２０℃（油温） 作動圧力：３５ＭＰａ 作動角度：＋９６０°〜−９６０° 作動回転数：１５ｒｐｍ 作動時間：４時間
例１のシール部材と、図１に示す角リング状の弾性体
（材料：ニトリルゴム）を適用し、以下の条件にてスイ
ベルジョイントを作動して、以下の方法により耐磨耗性
および耐はみ出し性を評価した。その結果を表１に示
す。 作動油：タービン＃５６ 作動温度：１２０℃（油温） 作動圧力：３５ＭＰａ 作動角度：＋９６０°〜−９６０° 作動回転数：１５ｒｐｍ 作動時間：４時間
【００２７】２． 実機耐久試験 図８に示すスイベルジョイントに、実施例１または比較
例１のシール部材と、図１に示す角リング状の弾性体
（材料：ニトリルゴム）を適用し、以下の条件にてスイ
ベルジョイントを作動して、以下の方法により耐磨耗性
および耐はみ出し性を評価した。その結果を表２に示
す。 作動油：タービン＃５６ 作動温度：室温（２４℃） 作動圧力の変動範囲：０〜３５ＭＰａ 作動速度：３０ｃｐｍ 作動回転数：１５ｒｐｍ 作動回数：７０万回
例１のシール部材と、図１に示す角リング状の弾性体
（材料：ニトリルゴム）を適用し、以下の条件にてスイ
ベルジョイントを作動して、以下の方法により耐磨耗性
および耐はみ出し性を評価した。その結果を表２に示
す。 作動油：タービン＃５６ 作動温度：室温（２４℃） 作動圧力の変動範囲：０〜３５ＭＰａ 作動速度：３０ｃｐｍ 作動回転数：１５ｒｐｍ 作動回数：７０万回
【００２８】<耐磨耗性>図７に示すように、シール部材
の、耐久試験前の高さＷ1および耐久試験後の高さＷ2を
それぞれ測定し、磨耗量Ｗ1−Ｗ2を算出し、これを耐磨
耗性の尺度とした。 <耐はみ出し性>図７に示すように、シール部材の耐久試
験後のはみ出し量ｔを測定し、これを耐はみ出し性の尺
度とした。
の、耐久試験前の高さＷ1および耐久試験後の高さＷ2を
それぞれ測定し、磨耗量Ｗ1−Ｗ2を算出し、これを耐磨
耗性の尺度とした。 <耐はみ出し性>図７に示すように、シール部材の耐久試
験後のはみ出し量ｔを測定し、これを耐はみ出し性の尺
度とした。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】表１、２より、実施例１のシール部材は、
高圧条件下で長時間使用しても、耐磨耗性および耐はみ
出し性が良好であり、ハウジング１と軸２との間から油
漏れがなく、シール性能が維持されていることがわか
る。
高圧条件下で長時間使用しても、耐磨耗性および耐はみ
出し性が良好であり、ハウジング１と軸２との間から油
漏れがなく、シール性能が維持されていることがわか
る。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のシール材料は、分子量１００万以上の超高分子量ポリ
エチレンを含有しているので、シール部材として好適な
硬度および引張強度を有するものであり、従って、この
ようなシール材料を用いてなるシール部材は、シール性
能に優れ、かつ高圧条件下で長時間使用しても耐摩耗性
および耐はみ出し性が良好であり、従って優れたシール
性能が維持されるものである。このようなシール部材
を、例えば、スイベルジョイントに適用すると、ハウジ
ング１と軸２とは油漏れが生じることなく気密にシール
される。特に弾性体と組み合わせて使用すると特に良好
にシールできる。また、本発明のシール材料は、シール
部材として好適な伸びを有するものであり、軸の揺動時
の局部的な引張に対するシール部材の損傷が低減でき
る。
のシール材料は、分子量１００万以上の超高分子量ポリ
エチレンを含有しているので、シール部材として好適な
硬度および引張強度を有するものであり、従って、この
ようなシール材料を用いてなるシール部材は、シール性
能に優れ、かつ高圧条件下で長時間使用しても耐摩耗性
および耐はみ出し性が良好であり、従って優れたシール
性能が維持されるものである。このようなシール部材
を、例えば、スイベルジョイントに適用すると、ハウジ
ング１と軸２とは油漏れが生じることなく気密にシール
される。特に弾性体と組み合わせて使用すると特に良好
にシールできる。また、本発明のシール材料は、シール
部材として好適な伸びを有するものであり、軸の揺動時
の局部的な引張に対するシール部材の損傷が低減でき
る。
【図１】本発明のシール部材と弾性体の組み合わせの具
体例を示す断面図である。
体例を示す断面図である。
【図２】本発明のシール部材と弾性体の組み合わせの具
体例を示す断面図である。
体例を示す断面図である。
【図３】本発明のシール部材と弾性体の組み合わせの具
体例を示す断面図である。
体例を示す断面図である。
【図４】本発明のシール部材と弾性体の組み合わせの具
体例を示す断面図である。
体例を示す断面図である。
【図５】通常のピストンの一部断面図である。
【図６】本発明のシール部材と弾性体の組み合わせの具
体例を示す断面図である。
体例を示す断面図である。
【図７】耐久試験による耐磨耗性および耐はみ出し性を
評価する際の、シール部材の測定部位を示す図である。
評価する際の、シール部材の測定部位を示す図である。
【図８】パワーショベルにおける通常のスイベルジョイ
ントの一部断面図である。
ントの一部断面図である。
【図９】スイベルジョイントにおけるシール部材のはみ
だし現象の説明図である。
だし現象の説明図である。
１ 円筒状のハウジング ２ 軸 １１ 内壁 １２ シール用のリング状窪み １３ 弾性体 １４ シール部材 １５ ピストン １６ シリンダー １７ バックアップリング
フロントページの続き (72)発明者 長岡 秀夫 和歌山県有田市箕島663番地 三菱電線工 業株式会社箕島製作所内 Ｆターム(参考） 3J040 AA17 BA01 EA01 EA16 FA06 FA07 HA09 HA15 3J043 AA11 BA05 BA08 CA06 CB13 CB14 DA02 4H017 AA04 AB07 AC16 AC19 AE02 AE05 4J002 BB031 BD152 DA026 DA036 DC006 DG026 DL006 FA046 FA086 FD016
Claims (8)
- 【請求項１】 粘度平均分子量１００万以上の超高分子
量ポリエチレンを含有するシール材料。 - 【請求項２】 超高分子量ポリエチレンのショアーＤ硬
度が６０〜７５である、請求項１記載のシール材料。 - 【請求項３】 超高分子量ポリエチレンの引張強度が３
０ＭＰａ以上である、請求項１記載のシール材料。 - 【請求項４】 超高分子量ポリエチレンの伸びが２５０
％以上である、請求項１記載のシール材料。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のシール
材料を用いてなる、リング状シール部材。 - 【請求項６】 スイベルジョイント用である、請求項５
記載のシール部材。 - 【請求項７】 請求項５記載のシール部材と、当該シー
ル部材の外周側に配置されるリング状弾性体とを組み合
わせてなるシール。 - 【請求項８】 スイベルジョイント用である、請求項７
記載のシール。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000205035A JP2002022019A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | シール材料、それを用いたシール部材およびそれを用いたシール |
| KR1020010033084A KR100833137B1 (ko) | 2000-06-14 | 2001-06-13 | 시일 재료, 그것을 이용한 수지 링 및 그것을 이용한시일 |
| KR1020070140225A KR20080005905A (ko) | 2000-06-14 | 2007-12-28 | 시일 재료, 그것을 이용한 수지 링 및 그것을 이용한 시일 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000205035A JP2002022019A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | シール材料、それを用いたシール部材およびそれを用いたシール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002022019A true JP2002022019A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18702189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000205035A Pending JP2002022019A (ja) | 2000-06-14 | 2000-07-06 | シール材料、それを用いたシール部材およびそれを用いたシール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002022019A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005050069A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Daikin Industries, Ltd. | 表面コーティングされたシール材 |
| WO2006009181A1 (ja) * | 2004-07-21 | 2006-01-26 | Eagle Industry Co., Ltd. | シール装置 |
| JP2007187289A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Tokyo Electron Ltd | 減圧容器および減圧処理装置 |
| JP2008523294A (ja) * | 2004-12-07 | 2008-07-03 | シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト | 制御弁 |
| JP2009129884A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Hitachi Cable Ltd | コネクタ |
| JP2016135868A (ja) * | 2016-01-20 | 2016-07-28 | 三菱電線工業株式会社 | 樹脂組成物およびそれを用いたシール部材 |
| US10189992B2 (en) | 2013-05-31 | 2019-01-29 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Resin composition and seal member using same |
| JP2025035430A (ja) * | 2023-09-01 | 2025-03-13 | 大成建設株式会社 | 泥水ポンプおよび泥水ポンプ用パッキン |
-
2000
- 2000-07-06 JP JP2000205035A patent/JP2002022019A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005050069A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2007-06-07 | ダイキン工業株式会社 | 表面コーティングされたシール材 |
| KR100808349B1 (ko) * | 2003-11-21 | 2008-02-27 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 밀봉재, 그의 제조방법 및 그를 갖는 액정·반도체 제조 장치 |
| WO2005050069A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Daikin Industries, Ltd. | 表面コーティングされたシール材 |
| CN100402895C (zh) * | 2003-11-21 | 2008-07-16 | 大金工业株式会社 | 表面经涂布的密封材料及密封材料的制造方法 |
| US7681889B2 (en) | 2004-07-21 | 2010-03-23 | Eagle Industry Co., Ltd. | Seal Device |
| WO2006009181A1 (ja) * | 2004-07-21 | 2006-01-26 | Eagle Industry Co., Ltd. | シール装置 |
| KR101184688B1 (ko) | 2004-07-21 | 2012-09-20 | 히타치 컨스트럭션 머시너리 가부시키가이샤 | 씰 장치 |
| JPWO2006009181A1 (ja) * | 2004-07-21 | 2008-05-01 | イーグル工業株式会社 | シール装置 |
| JP2008523294A (ja) * | 2004-12-07 | 2008-07-03 | シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト | 制御弁 |
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