JP2005048831A

JP2005048831A - 自己接着能を呈するパッキン

Info

Publication number: JP2005048831A
Application number: JP2003204713A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sawara; 真佐原
Original assignee: Nissei Electric Co Ltd
Current assignee: Nissei Electric Co Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】パッキン固定の際、接着剤等を使用しないことによって材料や作業の無駄を省くこと。
【解決手段】ゴム状弾性体を押出し成形してなるパッキンにおいて、被パッキン部材との接触面が加硫温度の低い加硫剤を含む粘着性ゴム状弾性体で構成され、他方該接触面以外の部分は加硫温度の高い加硫剤を含む非粘着性ゴム状弾性体で構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自己接着能を呈するパッキンに関し、さらに詳しくは、シール材や緩衝材などに供される、自己接着能を呈するパッキンに関するものである。
ここで、“パッキン”の語句は、被パッキン部材との間の気密性や水密性を確保するための“シール”あるいは“ガスケット”等の同義語として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴム状弾性体を押し出し成形・加硫してなるパッキンの固定方法としては、被パッキン部材の形状に合せて凹凸部を形成しながら嵌め込む方法が採られている。その際、繰り返し開閉を行う部位や、一度取り付けたら二度と外さないような部位においても、パッキンは接着剤や両面テープなどを介して固定されている。
ところが、上記の固定方法では種々の問題が発生している。すなわち、ＲＴＶなどの接着剤を使用する場合は、（１）乾きが遅く、したがって作業効率が悪い、（２）悪臭が発生し他方、両面テープを使用する場合は、（１）テープを貼るのに手間がかかる、（２）接着強度がＲＴＶに比べ弱い、（３）予め貼り付け面の汚れを除去する必要がある、などの問題である。
このことから、前述した繰り返し開閉を行う部位については、パッキンの接着耐久性に関する限り接着材が好ましいと言える。他方、そのような使われ方をしない部位においては、作業効率や作業環境に問題のある接着剤や両面テープを使用するほどのこともないので、より簡便で合理的な代替手段の出現が望まれるところである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、特に繰り返し開閉のような使われ方をしない部位にパッキンを適用する際に、作業効率や作業環境の問題を招来することなく所望の接着性能を確保することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ゴム状弾性体を押し出し成形・加硫してなる従来のパッキンにおいて、不完全加硫状態のゴム状弾性体にみられる粘着性に着目した結果、接着剤や両面テープが併用されていたパッキン表面に粘着性を残存させるとき、所望の接着固定効果が得られることを究明した。
かくして、本発明によれば、ゴム状弾性体を押出し成形し、さらに加硫して得られたパッキンにおいて、被パッキン部材との接触面が加硫温度の高い加硫材を含む粘着性ゴム状弾性体で構成され、他方該接触面以外の部分は加硫温度の低い加硫材を含む非粘着性ゴム状弾性体で構成されていることを特徴とする自己接着能を呈するパッキンが提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のパッキンの一例を示す側面図である。
図２は、本発明のパッキンを被パッキン部材に取り付けた一例を示す側面図である。
図３は、本発明に係るパッキンの他の態様（ａ）およびその取り付け例（ｂ）を示す側面図である。
図４は、本発明に係るパッキンのさらに他の態様（ａ）およびその取り付け例（ｂ）を示す側面図である。
図５は、本発明のパッキンに完全加硫状態と不完全加硫状態とが選択的に形成されることを示すグラフである。
【０００６】
図１において、（１）は、加硫温度の低い加硫剤（以下、“低温加硫剤”と略記する）を含む非粘着性ゴム状弾性体（実質的に完全加硫部）、そして、（２）は、加硫温度の高い加硫剤（以下、“高温加硫剤”と略記する）を含み、被パッキン部材との接触面となる粘着性ゴム状弾性体（不完全加硫部）である。
図２において、符号（１）及び（２）は図１の場合と同じであり、（３）は被パッキン部材で、ここでは板金の例が示されている。
さらに、図３〜図４において、符号（１）及び（２）は図１および図２の場合と同じであり、（３）は被パッキン部材としての板金である。
これらの図において、非粘着性ゴム状弾性体（１）は実質的に完全加硫状態にあるのに対し、粘着性ゴム状弾性体（２）は不完全加硫状態にあり、程度の差はあれ元のゴム状弾性体の粘着性を維持している。ここで、“完全加硫状態”とは、加硫したゴム状弾性体を、引張り装置又は手などで一旦引張ってから戻した時、長さ、幅、および形状がほとんど変化しない状態を指し他方、“不完全加硫状態”とは、完全加硫温度よりも５０℃程度低い環境下での加硫状態、例えば、ゴム状弾性体が完全加硫状態にもたらされる温度（加硫温度）が１６０〜１７０℃、時間が５〜１０分であるとき、１１０〜１２０℃程度の加硫状態を指す。
【０００７】
本発明において特徴的なことは、従来、全体的に完全に加硫された状態で供されていたパッキンにおいて、敢えて加硫が不完全な部分を被パッキン部材との接触面として選択的に残存させることにより、パッキン自体に自己接着能を付与したことに在る。さらに、この点について述べる。従来のパッキンにおいては、単一の加硫剤が均一に分散された押出し成形体を全体的に完全加硫するので、パッキン全体として非粘着性となる。これに対して、本発明では、加硫温度が相対的に異なる少なくとも２種の加硫剤を巧みに使い分けることによって、パッキン自身に所望の自己接着能を付与したものである。すなわち、上記の押出し成形体において、被パッキン部材との接触面に相当する表面（表層）部分には高温加硫剤を配合し他方、その余の本体部分には低温加硫剤を配合した状態で、該低温加硫剤の加硫温度で加硫する。その結果、該高温加硫剤が配合された表面部分は不完全加硫状態にあるので、この表面部分の粘着性が保持されることになる。そして、この不完全加硫部の粘着性は、パッキンを固定する接着剤や両面テープの代替物として充分に機能することが確認されたのである。
【０００８】
本発明の自己接着能を呈するパッキンの製造にあたっては、二軸ないし二連押出機を使用すればよい。二軸押出機の場合で述べると、一方の投入口から、低温加硫剤が配合されて完全に加硫されるゴム状弾性体を投入し、もう一方の投入口からは、高温加硫剤が配合されて不完全加硫されるゴム状弾性体を投入した後、両者を一体化して押出してなる成形体に、一次加硫、必要に応じて二次加硫を施せばよい。さらに詳しく述べると、先ず、ゴム状弾性体と加硫剤とをゴム練り機にて５〜３０分かけてよく練る。その際、低温加硫剤を配合した完全加硫用練りゴムと、該低温加硫剤よりも加硫温度が５０℃程度高い高温加硫剤を配合した不完全加硫用練りゴムの２種類を用意する。さらに、押出し機として、所望のパッキン形状になるような金型を取り付けた二軸押出し機を用意し、これに前記の２種類の練りゴムをそれぞれの投入口から投入して一体的に押出し成形する。その際、加硫処理の効率化という面からは、低温加硫剤を配合したゴム状弾性体の加硫温度（例えば、１１０〜１２０℃程度）に対応する１５０〜５００℃の加硫炉に５〜３０秒通すような条件にて加硫した後、必要に応じて離型紙を挟みながら指定長に巻き取る。その後、同様に低温加硫剤用の二次加硫温度に対応する１５０〜２００℃のオーブンに３０分〜２時間放置するのが一般的であるが、用いるゴム状弾性体の種類によっては、この二次加硫を必要としない場合もある。
【０００９】
ここで、ゴム状弾性体の材料としては、シリコーンゴム、天然ゴム、エチレン−プロピレンゴムさらにはクロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴムやアクリルゴム等合成ゴムが挙げられるが、その中でもシリコーンゴムが好ましく用いられる。また、加硫剤あるいは加硫助剤としては、斯界で常用されているパラメチルベンゾイルパーオキサイドおよびオルソメチルベンゾイルパーオキサイトなどに代表される有機過酸化物加硫材、白金系触媒、およびハイドロシラン・シラノール基を含む付加型加硫材が挙げられる。本発明にあっては、残存させる粘着性の程度に応じて、これらの加硫剤の中から適宜加硫温度の異なる２種の剤を選定すればよい。
【００１０】
【実施例】
ゴム状弾性体としてシリコーンゴム「ＫＥ５６１ｕ」（信越化学工業株式会社製）１０Ｋｇと、低温加硫剤として加硫温度が１１０〜１２０℃の加硫剤「Ｃ−２３Ｎ」（信越化学工業株式会社製）１３０ｇをゴム練り機にて１０〜１５分かけて練り、完全加硫用練りゴムを用意した。併せて、ゴム状弾性体としてシリコーンゴム「ＫＥ５６１ｕ」（信越化学工業株式会社製）１０Ｋｇと、高温加硫剤として加硫温度が１６０〜１７０℃の加硫剤「Ｃ−３」（信越化学工業株式会社製）１３０ｇをゴム練り機にて１０〜１５分かけて練り、不完全加硫用練りゴムを用意した。
さらに、押出し機（三葉製作所株式会社製）として、図１に示したパッキン形状になるような金型を取り付けた二軸押出し機を用意し、これに前記の２種類の練りゴムをそれぞれの投入口から投入し、１０ｍ／分の押出し速度で一体的に押出し成形した。成型条件は、完全加硫側のスクリュー回転数を１５ｒ．ｐ．ｍ、不完全加硫側のそれを３ｒ．ｐ．ｍとした。さらに、押出された成形品を低温加硫剤が配合されたゴム状弾性体の加硫温度に対応する４００±１０℃の加硫炉に１０秒間通し、１０ｍの長さに巻き取った。この加硫条件下では、低温加硫剤である「Ｃ−２３Ｎ」を添加したゴムは完全加硫するが、高温加硫剤である「Ｃ−３」を添加したゴムは完全に加硫はしない。その後、「Ｃ−２３Ｎ」用の二次加硫条件に対応する１９０±１０℃のオーブンに２時間放置した。
このときの加硫状態は、図５のＡで示されるように、低温加硫剤である「Ｃ−２３Ｎ」を添加したゴムが完全加硫点に達した時点では、高温加硫剤である「Ｃ−３」を添加したゴムは不完全加硫状態にあり、粘着性を保持していることが分かる。
さらに、図５には一次加硫温度が２００℃および１２０℃の場合について、それぞれＢおよびＣで示す。これらの場合は、多少時間はかかるもののやはり完全加硫状態と不完全加硫状態とが選択的に形成される。
これらＢおよびＣにおける一次加硫時間は以下のとおりである。
一次加硫時間：Ｂ１分、Ｃ５分
二次加硫条件：Ａ〜Ｃ全て共通である。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、パッキン自身に粘着性を有する部分が存在し、自己接着能が付与されているため、その固定に際し外部からの接着剤や両面テープ等を必要とせず、これに伴ってそれらの付与作業に要する時間も省略されるばかりか材料の省略及び作業時間の短縮が図られるという格別顕著な効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパッキンの一例を示す側面図である。
【図２】本発明のパッキンを被パッキン部材に取り付けた一例を示す側面図である。
【図３】本発明に係る自己接着能を有するパッキンの他の態様（ａ）およびその取り付け例（ｂ）を示す側面図である。
【図４】本発明に係る自己接着能を有するパッキンのさらに他の態様（ａ）およびその取り付け例（ｂ）を示す側面図である。
【図５】本発明のパッキンに完全加硫状態と不完全加硫状態とが選択的に形成されることを示すグラフである。
【符号の説明】
１非粘着性ゴム状弾性体（完全加硫部）
２粘着性ゴム状弾性体（不完全加硫部）
３被パッキン部材

Claims

ゴム状弾性体を押出し成形し、さらに加硫して得られたパッキンにおいて、被パッキン部材との接触面が加硫温度の高い加硫材を含む粘着性ゴム状弾性体で構成され、他方該接触面以外の部分は加硫温度の低い加硫材を含む非粘着性ゴム状弾性体で構成されていることを特徴とする自己接着能を呈するパッキン。
該非粘着性ゴム状弾性体が完全加硫状態にある請求項１に記載の自己接着能を呈するパッキン。
該粘着性ゴム状弾性体が不完全加硫状態にある請求項１または２に記載の自己接着能を呈するパッキン。
該ゴム状弾性体がシリコーンゴム弾性体である請求項１〜３のいずれかに記載の自己接着能を呈するパッキン。