JP2013036028A - シール材 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム発泡体からなるシール材であって、止水性の低下及び破泡処理性の悪化を起こすことなく、被シール材表面に対する追従性が向上したシール材を提供する。
【解決手段】エチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと非共役ジエンとの共重合体ゴムを含むゴム成分、加硫剤、及び発泡剤を含むゴム組成物の加硫発泡体が、破泡処理されてなるシール材であって、前記共重合体ゴムが、エチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと３〜５質量％の非共役ジエンとの共重合体ゴムＡ、及びエチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと９〜１５質量％の非共役ジエンとの共重合体ゴムＢからなり、且つ厚さ方向における５０％圧縮硬さ（ＪＩＳ−Ｋ６７６７）が１．０ｋＰａ以下であることを特徴とするシール材。
【選択図】なし

Description

本発明は、部材間に介在させてシールを行うためのシール材に関し、特にエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合系ゴム成分を含むゴム組成物の加硫発泡体からなるシール材であって、被シール材表面に対する追従密着性に優れ、且つ止水性に優れたシール材に関する。

従来から、建築物、車両及び電子機器などの構造物において、各部材間の隙間にシール材を充填することにより、止水、断熱、及び吸音などが行われている。例えば、住宅の屋根瓦面戸、サッシ周辺、シャッター周辺、外壁目地、金属屋根接合部等、自動車のウインドウダム、サンルーフ周辺、ドア周辺、カウルトップシール等、エアコンの室内機の背部や、自動販売機の扉部、冷蔵庫の背部等に広く用いられている。このようなシール材としては、合成樹脂やゴムの発泡体が用いられている。発泡体は、適度な反発力（圧縮応力）を有することから、少ない圧縮変形を与えるだけで、被シール材表面の凹凸に追従密着することができ、優れたシール性を達成することができる。

なかでも、優れた耐候性、耐熱性、シール性を有することから、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴム等のゴム成分に、硫黄等の加硫剤、及びアゾジカルボン酸アミド等の発泡剤を配合したゴム組成物を加硫発泡させること得られるゴム発泡体がシール材として好適に用いられている（特許文献１）。ゴム発泡体において、気泡径が小さいほど且つ気泡密度が高いほど、発泡体に求められるシール性能（止水性、断熱性、及び吸音性など）が向上する。したがって、ゴム発泡体には、ステアリン酸等の脂肪酸やステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩などを気泡径制御剤として用いて気泡制御が行われている。

このように発泡剤を用いたゴム発泡体は、主として独立気泡構造を有するため、寸法安定性や柔軟性が低く、被シール材表面に対する追従密着性が低く、十分なシール性を有していない場合があった。そこで、ゴム発泡体には、ロールクラッシュ、真空クラッシュなどの破泡処理により独立気泡を破泡させて、部分的に連続気泡構造を付与することが行われている（特許文献２）。

特開２０００−３１３７６２号公報 特開２００１−３１１０７０号公報

このようなゴム発泡体からなるシール材としては、より高い被シール材表面に対する追従密着性が望まれている。そのためには、例えば、発泡剤を多く添加することにより、発泡倍率を上げて、シール材を低密度化することにより柔軟性を向上することが考えられる。

しかしながら、発泡剤を多く添加しても、ゴム成分の種類によっては、発泡開始時の加硫度が高くならないため、ゴム粘度を十分に高くすることができず、ゴム粘度が低い状態で発泡が開始される場合がある。この場合、発生したガスがゴム発泡体中に捕捉されずに流出する割合が高くなり、結果として低密度で柔軟性が高いゴム発泡体を得ることが困難になる。また、発泡剤を多く入れた場合、気泡径が大きくなり、止水性等のシール性能が低下したり、特許文献２に記載されたような破泡処理の際に、ひび割れ、破断又は変形が生じたり（本発明において、「破泡処理性が悪化する」ともいう）する問題も生じる。そして、気泡径が大きくなることを抑制するために脂肪酸や脂肪酸金属塩などの気泡径制御剤を多量に添加した場合は、加硫速度が低下する傾向にある。この加硫速度の低下によっても、上述の通り、発泡開始時にゴム粘度が低い状態になり、低密度で柔軟性が高いゴム発泡体を得ることが困難となる。

従って、本発明の目的は、ゴム発泡体からなるシール材であって、止水性の低下及び破泡処理性の悪化を起こすことなく、被シール材表面に対する追従密着性が向上したシール材を提供することにある。

上記目的は、エチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと非共役ジエンとの共重合体ゴム（以下、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムともいう）を含むゴム成分、加硫剤、及び発泡剤を含むゴム組成物の加硫発泡体が、破泡処理されてなるシール材であって、前記共重合体ゴムが、エチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと３〜５質量％の非共役ジエンとの共重合体ゴムＡ、及びエチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと９〜１５質量％の非共役ジエンとの共重合体ゴムＢからなり、且つ厚さ方向における５０％圧縮硬さ（ＪＩＳ−Ｋ６７６７）が１．０ｋＰａ以下であることを特徴とするシール材によって達成される。

厚さ方向における５０％圧縮硬さ(ＪＩＳ−Ｋ６７６７、以下同じ）が上記の値以下であれば、十分な柔軟性を有し、良好な被シール材表面に対する追従密着性を有すると判断できる。そして、ゴム成分のエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムが、非共役ジエン含有率が低い共重合体ゴムＡ、及び非共役ジエン含有率が高い共重合体ゴムＢから構成されていることにより、ゴム組成物を良好に加硫発泡させることができ、ゴム発泡体の割れによる止水性の低下や破泡処理性の悪化が生じることなく、上記の５０％圧縮硬さを示すシール材とすることができる。

ゴム成分のエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムが、非共役ジエン含有率が低い共重合体ゴムＡのみで構成されている場合、ゴム組成物を加硫発泡した際、発泡開始時に加硫度が上昇せず、ゴム粘度が低い状態となり、設定した低密度のゴム発泡体を得られず、上記の５０％圧縮硬さが得られない。また、ゴム成分のエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムが、非共役ジエン含有率が高い共重合体ゴムＢのみで構成されている場合、発泡時に発泡体が割れてしまったり、破泡処理性が悪化したりする場合がある。

本発明に係わるシール材の好ましい態様は以下の通りである。

（１）密度が５０ｋｇ／ｍ^３以下である。
（２）前記ゴム組成物における共重合体ゴムＢの共重合体ゴムＡに対する質量比（共重合体ゴムＢ／共重合体ゴムＡ）が、１／９９〜５０／５０の範囲である。
（３）前記共重合体ゴムの非共役ジエンが、５−エチリデン−２−ノルボルネンを含む。
（４）前記ゴム組成物が、更に、前記ゴム成分１００質量部に対して、ステアリン酸亜鉛を２〜３質量部含む。
（５）前記ゴム組成物が、更に、前記ゴム成分１００質量部に対して、酸化カルシウムを６〜１０質量部含む。
（６）前記ゴム組成物が、更に、前記ゴム成分１００質量部に対して、ステアリン酸カルシウムを１〜３質量部含む。
（７）前記ゴム組成物における前記発泡剤の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して、３５〜７０質量部である。
（８）前記発泡剤が、アゾジカルボンアミドである。
（９）前記加硫剤が、硫黄を含む。
（１０）前記共重合体ゴムが、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムである。
（１１）前記破泡処理が、ロールクラッシュ法、真空クラッシュ法、ニードルパンチ法、及び平板挟圧法からなる群から選択される少なくとも１種の方法で行われている。

本発明においては、ゴム成分のエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムとして、非共役ジエン含有率の異なる共重合体ゴムを用い、厚さ方向における５０％圧縮硬さが１．０ｋＰａ以下に規定されている。これにより、止水性の低下及び破泡処理性の悪化が生じることなく、被シール材表面に対する追従密着性が向上したシール材を提供することができる。

止水性評価に用いられるＵ字サンプルの斜視図を示す。 止水性評価によるＵ字試験法の概要を示す。

本発明のシール材は、エチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと非共役ジエンとの共重合体ゴム（エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴム）を含むゴム成分、加硫剤、及び発泡剤を含むゴム組成物の加硫発泡体が、破泡処理されてなるシール材である。そして、前記共重合体ゴムが、エチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと３〜５質量％の非共役ジエンとの共重合体ゴムＡ、及びエチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと９〜１５質量％の非共役ジエンとの共重合体ゴムＢからなり、且つシール材の厚さ方向における５０％圧縮硬さ（ＪＩＳ−Ｋ６７６７）が１．０ｋＰａ以下である。

シール材の厚さ方向における５０％圧縮硬さが、１．０ｋＰａ以下であれば、十分な柔軟性を有し、良好な被シール材表面に対する追従密着性を有すると判断できる。５０％圧縮硬さは、０．７ｋＰａ以下が好ましく、０．５ｋＰａ以下が更に好ましい。そして、本発明のシール材においては、ゴム成分のエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムが、非共役ジエン含有率が低い共重合体ゴムＡ、及び非共役ジエン含有率が高い共重合体ゴムＢから構成されていることにより、ゴム組成物を良好に加硫発泡させることができ、ゴム発泡体の割れによる止水性の低下や破泡処理性の悪化が生じることなく、上記の５０％圧縮硬さを示すシール材とすることができる。

ゴム成分のエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムが、非共役ジエン含有率が低い共重合体ゴムＡのみで構成されている場合は、ゴム組成物を加硫発泡した際に、発泡開始時に加硫度が上昇せず、ゴム粘度が低い状態で発泡が開始することになり、発生したガスをゴム発泡体中に捕捉できないため、設定した低密度のゴム発泡体を得られず、上記の５０％圧縮硬さのシール材が得られない。また、ゴム成分のエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムが、非共役ジエン含有率が高い共重合体ゴムＢのみで構成されている場合、発泡時に発泡体が割れてしまったり、破泡処理性が悪化したりする場合がある。

なお、シール材の被シール材表面に対する追従密着性は、厚さ方向における８０％圧縮硬さでも評価できる。８０％圧縮硬さは、３．０ｋＰａ以下が好ましく、２．５ｋＰａ以下がより好ましく、１．５ｋＰａ以下が更に好ましい。

また、本発明において、ゴム組成物の加硫発泡体は、主として独立気泡構造を有するゴム発泡体であるので、破泡処理を行うことで、少なくとも一部の独立気泡を破泡させて連通化させ、部分的に連続気泡構造を付与することで、寸法安定性及び柔軟性を向上させ、上記の５０％圧縮硬さを示すシール材としている。破泡処理方法は、後述の製造方法の説明において詳述する。

本発明において、シール材の密度（質量／体積）は上記の圧縮硬さと関係している。密度は５０ｋｇ／ｍ^３以下が好ましく、更に４７ｋｇ／ｍ^３以下が好ましく、特に４２ｋｇ／ｍ^３以下が好ましい。このような低密度のシール材であれば、より十分な柔軟性を有し、被シール材表面に対する追従密着性が高いシール材となりうる。なお、密度は、ＪＩＳ−Ｋ７２２２に規定される方法に準じて測定された値とする。

以下に、本発明のシール材用組成物の材料について、より詳細に説明する。

［ゴム成分］
ゴム成分は、上述の通り、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムを少なくとも含む。エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムは、エチレン、炭素原子数が３個以上のα−オレフィン、及び非共役ジエンの共重合体である。そして、本発明において、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムとして、非共役ジエン含有率が異なる共重合体ゴムＡ及び共重合体ゴムＢが用いられる。

α−オレフィンは、炭素原子数が３〜２０個のα−オレフィンが好ましい。具体的にはプロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどが挙げられ、特にプロピレンが好ましく用いられる。

非共役ジエンとしては、１，４−ヘキサジエン、１，６−オクタジエン、１，７−オクタジエン、１，８−ノナジエン、１，９−デカジエン、２−メチル−１，５−ヘキサジエン、６−メチル−１，５−ヘキサジエン、７−メチル−１，６−オクタジエン、シクロヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、メチルテトラヒドロインデン、５−ビニル−２−ノルボルネン（ビニルノルボルネン）、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−メチレン−２−ノルボルネンなどが挙げられる。特に、本発明の効果が良く得られることから、５−エチリデン−２−ノルボルネンを含むことが好ましい。非共役ジエンは共重合体ゴムＡ及び共重合体ゴムＢにおいて、同一でも異なっていても良い。

非共役ジエンの含有率は、共重合体ゴムＡの場合は、共重合体ゴムＡを基準として３〜５質量％であり、４〜５質量％が好ましい。また、共重合体ゴムＢの場合は、共重合体ゴムＢを基準として９〜１５質量％であり、９〜１１質量％が更に好ましく、特に９〜１０質量％が好ましい。

エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴムは、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭともいう）であるのが好ましい。

本発明において、ゴム成分のエチレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴムにおける共重合体ゴムＢの共重合体ゴムＡに対する質量比（共重合体ゴムＢ／共重合体ゴムＡ）は１／９９〜５０／５０の範囲であることが好ましい。共重合体ゴムＡ及び共重合体ゴムＢがこの質量比で配合されていれば、更にゴム組成物を良好に加硫発泡させることができ、発泡体の割れ等による止水性の低下や破泡処理性の悪化が生じることなく、上記の５０％圧縮硬さを示し、良好な被シール材表面に対する追従密着性を有するシール材とすることができる。共重合体ゴムＢの共重合体ゴムＡに対する質量比（共重合体ゴムＢ／共重合体ゴムＡ）は、１０／９０〜５０／５０がより好ましく、２０／８０〜５０／５０が更に好ましく、特に３０／７０〜４０／６０が好ましい。

エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴムは、配合組成物に対して、１５質量％以上、特に２０質量％以上含まれるのが好ましい。これにより、より本発明の効果が得られ、止水性の低下や破泡処理性の悪化を起こすことなく、良好な被シール材表面に対する追従密着性を有するシール材を得ることができる。

本発明においては、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴムの他に副次的に他のゴム成分を用いても良い。他のゴム成分としては、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）の他、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエン（ＲＢ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコンゴム等が上げられる。なかでも、ＥＰＭ、ＩＩＲが好ましい。

［加硫剤］
加硫剤としては、特に限定されるものでは無いが、硫黄や硫黄化合物類、亜鉛華（酸化亜鉛）、セレンや酸化マグネシウム、有機過酸化物類、ポリアミン類、オキシム類、ニトロソ化合物類等が挙げられる。これらを１種又は２種以上組合せて用いることができる。加硫剤は、得られるゴム発泡体の加硫発泡状態が良好な点から、硫黄を含むことが好ましい。加硫剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．５〜３０質量部、特に１．０〜２０質量部であるのが好ましい。

なお、本発明において、「加硫」は、硫黄による橋架けに限定されることなく、「架橋」と同義として用いられている。

［発泡剤］
発泡剤は、発泡のためのガス発生のために使用されるばかりでなく、ゴム成分の加硫調整の作用も有する。特に限定されるものではないが、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル、バリウムアゾジカルボキシレート等のアゾ系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等のニトロソ系化合物、４、４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）等のヒドラジン系化合物、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等の無機系化合物等が挙げられる。これらを１種又は２種以上組合せて用いることができる。特に、良好な発泡性、安全性、無毒性の点でアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましい。

本発明において、発泡剤は、ゴム発泡体を低密度化し、柔軟性を向上するために通常よりも多く配合することが好ましい。但し、多く配合しすぎると、ゴム発泡体が割れる恐れもあるため、例えば、ＡＤＣＡを発泡剤とする場合、ゴム成分１００質量部に対して３０〜７０質量部が好ましく、破泡処理性、止水性の観点から３５〜７０質量部が好ましい。

［ステアリン酸亜鉛］
本発明において、ゴム組成物が、更に、ステアリン酸亜鉛を含むことが好ましい。ステアリン酸亜鉛は、気泡制御剤として作用し、ゴム発泡体における気泡径をより小さくすることができる。これにより、更にシール材の止水性を向上することができる。ステアリン酸亜鉛の含有量が多過ぎる場合、加硫阻害が生じ、破泡処理性が悪化する場合があるので、ステアリン酸亜鉛の含有量は、前記ゴム成分１００質量部に対して２〜３質量部が好ましい。

［酸化カルシウム］
本発明において、ゴム組成物が、更に、酸化カルシウムを含むことが好ましい。酸化カルシウムは、シール材の機械的強度を向上させる作用がある。酸化カルシウムの含有量が多過ぎる場合、ゴム発泡体の気泡径が粗くなり、止水性が低下する場合があるので、酸化カルシウムの含有量は、前記ゴム成分１００質量部に対して６〜１０質量部が好ましく、８〜１０質量部が更に好ましい。

［ステアリン酸カルシウム］
本発明において、ゴム組成物が、更に、ステアリン酸カルシウムを含むことが好ましい。ステアリン酸カルシウムは、気泡制御剤として作用し、ゴム発泡体における気泡径を更に小さくすることができる。ステアリン酸カルシウムの含有量が多過ぎる場合、ゴム発泡体にピンホールが生じる場合があるので、ステアリン酸カルシウムの含有量は、前記ゴム成分１００質量部に対して１〜３質量部が好ましく、１〜２質量部が更に好ましい。

［充填剤］
本発明において、ゴム組成物が、更に充填剤を含んでいても良い。充填剤としては、特に限定されるものでは無いが、例えば、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム、ケイ酸ないしその塩類やタルク、クレーや雲母粉、ベントナイト、カーボンブラックやシリカ、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム、アルミナやアルミニウムシリケート、アセチレンブラックやアルミニウム粉、セラミック、ガラス繊維、木粉、繊維くずなどを使用することができる。含有量は特に制限はなく、低密度化、止水性や破泡処理性における本発明の効果を阻害しない範囲で使用することができる。

［その他］
本発明において、ゴム組成物が、目的に応じて他の添加剤を更に含んでいてもよい。例えば、加硫を促進させるために、チアゾール系、ジチオカルバミン酸塩系、チオウレア系、ジチオホスファイト系、チウラム系の加硫促進剤；酸化亜鉛（活性亜鉛華）などの加硫促進助剤；パラフィンオイル、プロセスオイル、ブローアスファルト、ポリブテン、ロジン、ロジンエステルなどの樹脂軟化剤；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの樹脂；老化防止剤や酸化防止剤、顔料や着色剤、防カビ剤、ステアリン酸等の脂肪酸などの加工助剤等が用いられる。これらの添加剤を１種又は２種以上を必要に応じて添加することができる。添加量は特に制限はなく、低密度化、止水性や破泡処理性における本発明の効果を阻害しない範囲で使用することができる。

［シール材の製造方法］
本発明のシール材は、ゴム組成物を加硫発泡させた後、破泡処理することにより製造すれば良い。具体的には、例えば、以下のような工程で行うことができる。

まず、発泡剤、加硫剤、必要に応じて用いる加硫促進剤、気泡制御剤等（ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム及び酸化カルシウムを含む）を除く材料を配合し混練する。混練は、バンバリーミキサー、ニーダー、インターミックスなどの密閉式混合機を用いて行うことができる。混練は、８０〜１７０℃、特に９０〜１４０℃の温度で、２〜２０分間行うのが好ましい。その後、混練物に、発泡剤、加硫助剤、加硫剤、気泡径制御剤及び酸化カルシウムを追加し混練する。この混練は、４０〜９０℃、特に５０〜８０℃で、５〜３０分間行うのが好ましい。これにより得られた混練物は、カレンダー成形機、押出成形機などにより、シート状など所望の形状に成形する。

混練物は、所望の形状に成形した後、加硫装置内に導入し、１３０〜２７０℃、特に１４０〜２００℃で、１〜３０分間加熱することにより、加硫及び発泡させる（加硫発泡工程）。これにより独立気泡構造を有するゴム発泡体が得られる。加硫槽における加熱方法としては、熱空気加硫槽（ＨＡＶ）、ガラスビーズ流動床、マイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）、スチーム等の加熱手段を用いることができる。なお、加硫及び発泡は、同時に行っても、異なる温度条件下で順次おこなってもよい。

加硫発泡工程において、独立気泡構造を有するゴム発泡体の発泡倍率（発泡前後の密度比）は、１０〜６０倍、特に２０〜５０倍に設定するのが好ましい。これにより低密度で柔軟性に優れたゴム発泡体を得ることができる。

独立気泡構造を有するゴム発泡体における気泡の平均気泡径は、好ましくは４００〜２５００μｍ、更に好ましくは７００〜１０００μｍである。なお、前記平均気泡径は、ＡＳＴＭ Ｄ３５７６に準じて測定した値とする（光学顕微鏡による断面観察により求める）。

独立気泡構造を有するゴム発泡体における気泡（セル）数は、１０〜６０個／２５ｍｍ（１インチ）、特に１５〜３５個／２５ｍｍである。なお、気泡数は、ＪＩＳ−Ｋ６７６７（１９９９）に規定される発泡体の２５ｍｍ当たりの気泡数である。

独立気泡構造を有するゴム発泡体は、２５℃、厚さ方向における５０％圧縮硬さが、好ましくは２０〜８０ｋＰａであり、更に好ましくは３０〜６０ｋＰａである。なお、５０％圧縮硬さは、ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠して測定された値とする。

また、独立気泡構造を有するゴム発泡体は、長手方向における伸長破断時の引張強度が、３５〜１００ｋＰａ、特に５０〜９０ｋＰａである。なお、引張強度は、ＪＩＳ−Ｋ６７６７（Ａ法）に準拠して測定された値をいう。

次に、ゴム組成物の加硫発泡工程後に、独立気泡構造を有するゴム発泡体に対して破泡処理工程を行う。これにより、少なくとも一部の独立気泡を破泡させて連通化させることにより、ゴム発泡体に連続気泡構造を付与することができる。本発明のシール材は、破泡処理性が良好であり、破泡処理の際に、ひび割れ、破断、又は変形を生じることがない。

従って、破泡処理により、寸法安定性及び柔軟性を向上させ、５０％圧縮硬さ(ＪＩＳ−Ｋ６７６７)が、１．０ｋＰａ以下であり、良好な被シール材表面に対する追従密着性を有するシール材を得ることができる。

破泡処理は、通常の方法を用いて行われ、一対の回転ロール間でゴム発泡体を挟圧する方法（ロールクラッシュ法）、ゴム発泡体を真空下に設置して圧縮させる方法（真空クラッシュ法）、ニードルパンチなどを用いて無数の針でパンチングする方法（ニードルパンチ法）、一対の平板間でゴム発泡体を挟圧する方法（平板挟圧法）等を用いて行うことができる。なかでも、確実に破泡処理が行えることから、ロールクラッシュ法が好ましく用いられる。

ロールクラッシュ法は、具体的には、独立気泡構造を有するゴム発泡体を、一対の回転ロールにより厚さ方向に圧縮変形を加えることにより行われる。回転ロールの表面に無数の小さい針を設けるか、又は一対の回転ロールの前及び／又は後に無数の小さい針を設けたロール又はニードルパンチを配置することにより、気泡の連泡化を促進させることができる。

この時、独立気泡構造を有するゴム発泡体は、その厚さが１／１０〜１／２、特に１／５〜１／２となるように圧縮されるのが好ましい。一対の回転ロールを複数用いて、ゴム発泡体の破泡処理を複数回行ってもよく、この時、一対の回転ロールのロール間距離が相互に異なっていてもよい。一対の回転ロールのそれぞれの直径は、５ｃｍ以上であるのが好ましい。また、回転ロールの回転速度は、３〜７０ｍ／分、特に２５〜５０ｍ／分とするのが好ましい。波泡処理の効率を向上させるために、一対の回転ロールのうちの少なくとも一方の回転速度を変えてもよい。

破泡処理により連続気泡構造が付与されたシール材の独立気泡率は、２０％以下、特に１〜１０％であり、高い連続気泡率を有することが好ましい。なお、独立気泡率は、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６に規定される方法に準じて測定した値とする。

本発明のシール材は、例えば、ウインドウダム等の車両；エアコン、洗濯機、冷蔵庫、自動販売機等電気設備；音響設備；外壁目地、サッシュ類、屋根材接合部等の建築；厨房機器、ユニットバス、給湯機等の住宅設備機器；構造物、道路や橋梁の目地、水路接合部等の土木などにおいて、各部材の隙間をシールするために用いられる。また、シール材は、防塵、断熱、防音、防振、緩衝、水密および気密などを目的とする、例えば、防塵材、断熱材、防音材、防振材、緩衝材、充填材などして用いることもできる。

シール材は、シート状の形状を有するのが好ましく、少なくとも片面に粘着剤や両面テープを付与し離型紙を貼り付けるなどの処理が行われていてもよい。シール材の厚さは、用途に応じて決定すればよいが、２０〜１００ｍｍであるのが好ましい。

以下、本発明を実施例により説明する。

（実施例１〜２０、比較例１〜２）
下記の配合物の詳細に示す共重合体ゴムＡ及び共重合体ゴムＢそれぞれに対し、充填剤、ステアリン酸（加工助剤）、酸化亜鉛、プロセスオイルをニーダーに投入し、１３０℃で１０分間混練し、その後表面温度２５℃まで冷却し、２種の混練物を得た。次に、共重合体ゴムＡを含む混練物及び共重合体ゴムＢを含む混練物を、表１及び２に示す共重合体ゴムＡ及び共重合体ゴムＢの配合比でニーダーに投入し、更に、他の材料（発泡剤、加硫剤、及び加硫促進剤、酸化カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸及び尿素）を加え、９０℃で７分間混練した。そして、得られた混練物を、ゴム用押出し機によりシート状に成形し、これを加熱炉に入れて、１７０℃で６０分間加硫発泡し、独立気泡構造を有するゴム発泡体を得た。表１及び２に発泡剤、加硫剤、加硫促進剤、及び充填剤の配合組成を示す。

次に、独立気泡構造を有するゴム発泡体を、一対の回転ロール（直径１５ｃｍ、ロール回転速度１０ｍ／分、ロール間距離２０ｍｍ）の間に連続的に供給し、厚さ方向に挟圧することにより破泡処理を行った。これにより、連続気泡構造を有するゴム発泡体からなるシール材を得た。

配合物の詳細については、以下の通りである。また、その他の一般的な成分についての詳細は省略する。

共重合体ゴムＡ（エスプレン（登録商標）５０１Ａ（ＥＰＤＭ（住友化学株式会社製）：エチレン含有量５２質量％、非共役ジエン（５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン）含有量４質量％））、
共重合体ゴムＢ（ＥＰＴ８０３０Ｍ（ＥＰＤＭ（三井化学株式会社製）：エチレン含有量４７質量％、非共役ジエン（５−エチリデン−２−ノルボルネン・ビニルノルボルネン）含有量９．５質量％））。

（評価方法）
（１）密度
密度は、破泡処理により得られたシール材について、ＪＩＳ−Ｋ７２２２の規定に準じ、１００×１００×１０ｍｍのサンプルを精確に切り出し、質量を測定することにより求めた。
（２）セル数
セル（気泡）数は、ＪＩＳ−Ｋ６７６７（１９９９）の規定に準じ、２５ｍｍ（１インチ）当たりのセル数を測定した。
（３）引張強度
破泡処理前のゴム発泡体の引張強度（長手方向における伸長破断時）を、ＪＩＳ−Ｋ ６７６７（Ａ法）に準拠し、引張強度試験機（オートグラフ、株式会社島津製作所製）を用いて測定し、評価した。評価は以下の通りである。
○：引張強度が３５ｋＰａ以上である。
×：引張強度が３５ｋＰａ未満である。
（４）破泡処理性
破泡処理前のゴム発泡体を連通過処理する際の容易性を評価した。評価は以下の通りである。
○：ひび割れ、裂け及び変形の発生が見られなかった。
△：小さなひび割れ、裂け及び変形の発生が見られた。
×：大きな割れ、裂け及び変形の発生が見られた。
（５）止水性
破泡処理後のシール材を、図１に示すように、厚さ（ａ）１０ｍｍ、幅（ｅ）１０ｍｍ、高さ（ｆ）１３０ｍｍ、両先端の間隔（ｇ）を４５ｍｍとしてＵ字状に打ち抜いてサンプルＳ_１を得、これを図２に示すように２枚のアクリル板２、３にて厚さ方向に８０％圧縮し、Ｕ字内に１００ｍｍの高さ（ｈ_２）まで水を入れ、水が漏れるまでの時間を測定した。評価は以下の通りである。
○：２４時間以上漏水が認められなかった。
△：１２〜２４時間に漏水が認められた。
×：１２時間未満で漏水が認められた。
（６）圧縮硬さ
５０％圧縮硬さは、ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠して測定した。また、８０％圧縮硬さは、５０％圧縮硬さと同様に、８０％圧縮時の硬さを測定した。

（評価結果）
評価結果を表１及び表２に示す。

表に示すように、ゴム成分として、非共役ジエンの含有率が４質量％の共重合体ゴムＡと非共役ジエンの含有率が９．５質量％の共重合体ゴムＢとを用いた実施例１〜５のシール材は、ゴム成分として、共重合体ゴムＡのみで構成された比較例１のシール材に比べて低密度であり、５０％圧縮硬さが１．０ｋＰａ以下で、止水性及び破泡処理性が良好なシール材であった。また、共重合体ゴムＢのみで構成された比較例２は、加硫発泡時にゴム発泡体が破裂してしまい、シール材としての評価が出来ないものであった。

なお、共重合体ゴムＢの共重合体ゴムＡに対する質量比は、１／９９〜５０／５０の範囲で良好であった。更に、止水性及び破泡処理性の結果から、共重合体ゴムＢの共重合体ゴムＡに対する質量比は、３０／７０〜４０／６０が特に好ましいことが示された。

また、実施例３、４、６、７及び１２の結果から酸化カルシウムは、ゴム成分１００質量部に対して、６〜１０質量部の範囲で良好なシール材が得られることが示された。更に、実施例３、４、８、９、１３及び１４の結果から、ステアリン酸亜鉛は、ゴム成分１００質量部に対して、２〜３質量部の範囲で良好なシール材が得られることが示された。また、実施例３、４、１０、１１、１５及び１６の結果から、ステアリン酸カルシウムは、ゴム成分１００質量部に対して、１〜３質量部の範囲で良好なシール材が得られることが示された。

一方、発泡剤の配合量は、実施例３、及び実施例１７〜２０の結果から、多いほどゴム発泡体の密度を低下させることができるが、多過ぎると、止水性及び破泡処理性が低下する傾向がある。従って、発泡剤は、ゴム成分１００質量部に対して、３５〜７０質量部が好ましいことが示された。

以上により、本発明のシール材は、止水性の低下や破泡処理性の悪化を起こすこと無く、被シール材表面に対する追従密着性が高いシール材であることが示された。

Ｓ_１：Ｕ字サンプル
２、３：アクリル板

Claims (9)

1. エチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと非共役ジエンとの共重合体ゴムを含むゴム成分、加硫剤、及び発泡剤を含むゴム組成物の加硫発泡体が、破泡処理されてなるシール材であって、
   前記共重合体ゴムが、エチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと３〜５質量％の非共役ジエンとの共重合体ゴムＡ、及びエチレンと炭素原子数が３個以上のα−オレフィンと９〜１５質量％の非共役ジエンとの共重合体ゴムＢからなり、且つ
   厚さ方向における５０％圧縮硬さ（ＪＩＳ−Ｋ６７６７）が１．０ｋＰａ以下であることを特徴とするシール材。
2. 密度が５０ｋｇ／ｍ^３以下である請求項１に記載のシール材。
3. 前記ゴム組成物における共重合体ゴムＢの共重合体ゴムＡに対する質量比（共重合体ゴムＢ／共重合体ゴムＡ）が、１／９９〜５０／５０の範囲である請求項１又は２に記載のシール材。
4. 前記共重合体ゴムの非共役ジエンが、５−エチリデン−２−ノルボルネンを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール材。
5. 前記ゴム組成物が、更に、前記ゴム成分１００質量部に対して、ステアリン酸亜鉛を２〜３質量部含む請求項１〜４のいずれか１項に記載のシール材。
6. 前記ゴム組成物が、更に、前記ゴム成分１００質量部に対して、酸化カルシウムを６〜１０質量部含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のシール材。
7. 前記ゴム組成物が、更に、前記ゴム成分１００質量部に対して、ステアリン酸カルシウムを１〜３質量部含む請求項１〜６のいずれか１項に記載のシール材。
8. 前記ゴム組成物における前記発泡剤の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して、３５〜７０質量部である請求項１〜７のいずれか１項に記載のシール材。
9. 前記発泡剤が、アゾジカルボンアミドである請求項１〜８のいずれか１項に記載のシール材。

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