JP3490820B2 - シール材用のゴム組成物 - Google Patents
シール材用のゴム組成物Info
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Description
成物に係り、特に塩素イオンを含む温水に長時間曝され
ても物性が安定しているシール材用のゴム組成物に関す
る。
ラム、パッキン、Oリング等のシール材に用いられるゴ
ム組成物は、水道水が殺菌用の塩素イオンを含むことか
ら、耐塩素水性が良好なことが要求される。
は、従来からエチレン−プロピレンゴムをベースとした
ゴム組成物が使用されている。このゴム組成物は、上記
の耐塩素水性を低下させる要因となるカーボンの添加量
を極力抑え、シリカ等の白色補強剤を添加して硫黄によ
る架橋を行ったものである。
物は耐塩素水性には優れるものの、機械的強度が低く圧
縮永久歪性が悪いという問題がある。
高まり、例えば、給湯ラインの延長化や追いだき機構の
新設等により、給湯温度が従来の40℃程度から60〜
80℃にまで高くなっている。したがって、上述のシー
ル材用のゴム組成物に要求される耐塩素水性はより高い
ものとなっており、かつ、圧縮永久歪性等の物性も高い
レベルで有することが必要とされている。
たものであり、耐塩素水性が優れているとともに、圧縮
永久歪性にも優れ、長期間の安定使用が可能なシール材
用のゴム組成物を提供することを目的とする。
るために、本発明のシール材用のゴム組成物は、エチレ
ン−プロピレンゴムを20〜80重量%、水素添加アク
リロニトリル−ブタジエンゴムを80〜20重量%の範
囲で含有するゴム混合物に有機過酸化物を添加してな
り、かつ、前記ゴム混合物100重量部に対して疎水性
のクレーを10〜60重量部の範囲で含有するような構
成とした。
は、前記ゴム混合物100重量部に対してカーボンを1
〜20重量部の範囲で含有するような構成とした。
でエチレン−プロピレンゴムと水素添加アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴムが混合されたゴム混合物が、有機過
酸化物によってパーオキサイド架橋され、これにより、
耐塩素水性と圧縮永久歪性が高く、かつ、機械的強度も
高いシール材用のゴム組成物が得られる。
に用いられるエチレン−プロピレンゴムとしては、エチ
レンとプロピレンとの共重合体、または非共役ジエンと
してのエチリデンノルボルネン、シクロペンタジエン、
1,4−ヘキサジエン、ジメチルノルボルネン、4,
7,8,9−テトラヒドロインデン等を第三成分として
含むエチレン−プロピレンゴムを挙げることができる。
用いられる水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム
は、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体中のブタジ
エンの二重結合を水素化したものである。この水素添加
アクリロニトリル−ブタジエンゴムの水素化率は、化学
的安定性、耐熱性、機械的強度等の特性面から80%以
上が好ましい。
と水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴムとの混合
割合は、エチレン−プロピレンゴム20〜80重量%、
水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム80〜20
重量%の範囲である。水素添加アクリロニトリル−ブタ
ジエンゴムの含有量が20重量%未満の場合、ゴム組成
物の機械的強度が低くなり、圧縮永久歪性が劣ることに
なり、一方、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ムの含有量が80重量%を超えると、ゴム組成物の耐塩
素水性が劣り、いずれの場合もシール材として実用に供
し得ないものとなる。
用いられる有機過酸化物は、エチレン−プロピレンゴム
と水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴムとの混合
物を架橋するためのものであり、従来のパーオキサイド
架橋に使用される有機過酸化物はいずれも使用可能であ
る。具体的には、ジクミルパーオキサイド、1,3−ビ
スベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ・ターシャ
リーブチルヘキサン、アセチルパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキサイド、1,1−ジ・ターシャリーブチル
パーオキシ3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等の
有機過酸化物を挙げることができる。
ロピレンゴムと水素添加アクリロニトリル−ブタジエン
ゴムとのゴム混合物に対する添加量は、使用する有機過
酸化物の種類、エチレン−プロピレンゴムと水素添加ア
クリロニトリル−ブタジエンゴムとの混合割合等により
適宜設定することができるが、例えば、エチレン−プロ
ピレンゴムと水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ムとのゴム混合物100重量部に対して2〜5重量部の
割合で添加することができる。
アリルイソシアヌレート、エチレンジメタクリレート、
トリメチロールプロパンメタクリレート等の架橋助剤を
併用することもできる。
レン−プロピレンゴムと水素添加アクリロニトリル−ブ
タジエンゴムとのゴム混合物100重量部に対してクレ
ーを10〜60重量部の範囲で含有させることができ
る。このクレーは、ゴム組成物の耐塩素水性を向上さ
せ、体積変化率を減少させるためのものであり、クレー
の含有量が10重量部未満であると、クレー添加の効果
が奏されず、また、60重量部を超えると、ゴム組成物
の圧縮永久歪性が悪化し好ましくない。本発明では、上
記のクレーとして疎水性のクレーを使用することが好ま
しい。疎水性のクレーは、一般に焼成処理および/また
は活性基による表面処理等を施したものであり、市販品
のクレーとして入手することができる。
は、エチレン−プロピレンゴムと水素添加アクリロニト
リル−ブタジエンゴムとのゴム混合物100重量部に対
してカーボンを1〜20重量部の範囲で含有させること
ができる。このカーボンは、ゴム組成物の機械的強度を
向上させることを目的としたものであり、カーボンの含
有量が1重量部未満であると、カーボン含有の効果が発
現されず、一方、20重量部を超えると、塩素イオンが
カーボンの活性点に作用してゴム組成物の表面劣化や酸
化劣化を生じて耐塩素水性が低下するので好ましくな
い。使用するカーボンとしては、特に制限はないが、平
均粒径が比較的大きく(200〜500nm程度)、表
面積の小さいものが好ましい。
でエチレン−プロピレンゴムと水素添加アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴムとのゴム混合物を作製し、これに有
機過酸化物と、必要に応じてクレー、カーボン、加工助
剤等を添加しパーオキサイド架橋することにより製造す
ることができる。架橋の条件は、通常、加熱温度170
〜190℃、加熱時間5〜15分間の範囲で設定するこ
とができる。
更に詳細に説明する。実施例1〜7、比較例1〜6の作製 まず、下記の材料を準備した。
成ゴム(株)製 JSREP65) ・水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム(日本ゼ
オン(株)製 ゼットポール2020、水素化率94.
5%) ・有機過酸化物(ジクミルパーオキサイド) ・架橋助剤(トリアリルイソシアヌレート) ・クレー(J.M.HUBER社製 ポリキャップC
S) ・カーボン(CANCARB社製 サーマックスMT、
平均粒径300nm) ・亜鉛華 ・ステアリン酸 次に、下記の表1に示される量比で各材料を配合し、オ
ープンロールを使用して混練し、その後、180℃で1
0分間の条件下でパーオキサイド架橋を行い、JIS−
K−6301に準じた厚さ2mmのゴム組成物(実施例
1〜7、比較例1〜6)を作製した。
ールを使用して混練し、その後、180℃で10分間の
条件下で硫黄加硫を行い、JIS−K−6301に準じ
た厚さ2mmのゴム組成物(比較例7)を作製した。
比較例1〜7)について、下記の条件で硬度、引張強
さ、伸び、耐熱性、圧縮永久性、耐塩素水性、および作
動適性を測定、評価した。結果を下記の表2に示した。
に準じたJISA型スプリング式硬度計にて測定した。
IS−K−6301に準じたJIS3号タンベルを作製
し、ショッパー式引張試験機にて測定した。
℃に70時間放置した後、上記の硬度、引張強さ、伸び
の各測定を行い、それぞれ常温での測定値に対する変化
量を求め、硬度変化(ポイント)、引張強さ変化率
(%)、伸び変化率(%)を算出した。
100℃に70時間放置した後、JIS−K−6301
に準じて25%圧縮を行った時の圧縮永久歪率(%)を
測定した。
100ppmの塩素水(液温60℃)中にゴム組成物を
500時間浸漬した後の体積変化率を算出し、また、ゴ
ム組成物の表面状態を下記の基準で観察評価した。
形のパッキンに加工し、これを60℃、100ppm塩
素イオン水の配管中に配設し、10秒間流し10秒間停
止するサイクルで10万回連続で開閉作動を行った後の
ゴム組成物の表面状態を下記の基準で観察評価した。
〜7)は、いずれも硬度、引張強さ、伸びが実用レベル
(硬度55〜65以上、引張強さ150kgf/cm2
以上、伸び300%以上)にあり、耐熱性も良好(実用
レベル:硬度変化+5ポイント以下、引張強さ変化率±
30%以下、伸び変化率±30%以下)であり、かつ、
圧縮永久歪性が低く(実用レベル:20%以下)、耐塩
素水性に優れ(実用レベル:体積変化率+5%以下、表
面状態の評価○)、さらに、作動適性も優れる(実用レ
ベル:表面状態の評価○)ものであった。
90重量%、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム
10重量%の比較例1は、耐熱性、圧縮永久歪性はほぼ
良好であるものの、機械的強度が低く耐塩素水性(体積
変化率、表面状態)が劣り、作動適性も悪く実用に供し
得ないものであった。また、比較例2(水素添加アクリ
ロニトリルブタジエンゴムを含有せず)では、機械的強
度が低く、作動適性も悪く実用に供し得ないものであっ
た。
%、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム85重量
%である比較例3、および、エチレン−プロピレンゴム
を含有しない比較例4では、耐塩素水性が劣っていると
ともに、作動適性が悪く実用に供し得ないものであっ
た。
添加アクリロニトリル−ブタジエンゴムとのゴム混合物
100重量部に対してクレーの含有量が60重量部を超
える比較例5では、圧縮永久歪性が悪化し、体積変化率
も大きなものとなってしまった。また、エチレン−プロ
ピレンゴムと水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ムとのゴム混合物100重量部に対してカーボンの含有
量が20重量部を超える比較例6では、耐塩素水性、作
動適性が悪化し実用に供し得ないものであった。
では、機械的強度が低く圧縮永久歪性が劣っているとと
もに、耐熱性がやや悪く、耐塩素水性および作動適性が
悪く実用に供し得ないものであった。
チレン−プロピレンゴムを20〜80重量%、水素添加
アクリロニトリル−ブタジエンゴムを80〜20重量%
の範囲で含有するゴム混合物に有機過酸化物が添加さ
れ、この有機過酸化物によってゴム混合物がパーオキサ
イド架橋されるので、得られるゴム組成物は、耐塩素水
性が優れているとともに、圧縮永久歪性にも優れ、高い
機械的強度を備え、塩素イオンを含む温水に長時間曝さ
れても物性の劣化がほとんど発生せず、優れた作動適性
を有し、シール材用のゴム組成物として安定した機能を
発現するという効果が奏される。
Claims (2)
- 【請求項1】 エチレン−プロピレンゴムを20〜80
重量%、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴムを
80〜20重量%の範囲で含有するゴム混合物に有機過
酸化物を添加してなり、かつ、前記ゴム混合物100重
量部に対して疎水性のクレーを10〜60重量部の範囲
で含有することを特徴とするシール材用のゴム組成物。 - 【請求項2】 前記ゴム混合物100重量部に対してカ
ーボンを1〜20重量部の範囲で含有することを特徴と
する請求項1に記載のシール材用のゴム組成物。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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1995
- 1995-12-05 JP JP34457895A patent/JP3490820B2/ja not_active Expired - Fee Related
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