JP5876001B2 - 止水性を備えた連続気泡ゴム材の製造方法 - Google Patents
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Description
ところで、この気泡ゴム材には、動的隙間等への水の浸入や動的隙間等からの漏水を防止する機能を持たせる必要があるため、図4(気泡構成モデル図)に示すような、ゴム基材S中に多数の独立気泡1が分散した状態の独立気泡ゴム材Bが用いられていた。
また、止水材の接着固定界面には、変形歪応力が集中して発生し、接着固定界面破壊を起こしやすいという問題があった。
さらに、独立気泡1内のガスは経時的にゴム基材Sを透過して抜け出し、独立気泡ゴム材Bの体積が縮小し、これによって、伸縮変移追従性の低下、変形応力が増大し、接着固定界面破壊がさらに起こりやすくなり、止水材の耐久性を低下させるという問題があった。
しかしながら、その反面、ガス通過路Uを介して連通した連続気泡3は、水の通過が容易でそのままでは止水性がなかった。
このため、この半連続気泡ゴム材Cを用いた止水材は、連続気泡3を連通するガス通過路Uを圧縮力を付与することで止水性を確保できる程度まで閉鎖する必要があり、ガス通過路Uによる連続気泡3の気泡体積変化による伸縮変移追随性が損なわれるとともに、止水材の挿入に手数や技術を要するという問題があった。
この止水性を備えた連続気泡ゴム材Aは、ゴム基材S中に多数分散して存在する気泡2を隔てる気泡間皮膜S0を破断して形成した皮膜亀裂Vによって気泡2間を連通してなるようにしたものである。
この止水性を備えた連続気泡ゴム材Aは、原材料として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDMゴム)やエチレンプロピレンゴム(EPMゴム)等の疎水性の合成ゴム(例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDMゴム)の真比重:1.11)を発泡させ、密度:0.11、気泡の体積率(気孔率):90.1%(密度から算出。)、寸法:300×300×30(t)mmの独立気泡ゴム材(図4(気泡構成モデル図)に示すような、ゴム基材S中に多数の独立気泡1が分散した状態の独立気泡ゴム材B)からなる板状素材を製作した。この独立気泡ゴムの独立気泡1の直径はφ1.5mm以下(拡大して測定。)であった。
また、連続気泡ゴム材Aの物理特性(JIS K6400−2に準じる。)は、引張力:0.13MPa、100%伸張応力:0.04MPa、伸び:325%、40%圧縮応力:0.006MPa、最大破壊圧縮率:95%以上であった。
また、連続気泡ゴム材Aの止水能力試験において、U字式止水試験(24時間):漏水なし。また、図2に示す伸縮漏水試験において、10%圧縮セットで伸縮スピードを200mm/minとし、55%伸縮量で300回の伸縮漏水試験を行い、漏水は認めなかった。
具体的には、上記板状素材を、必要に応じて、60〜80℃に加熱しながら、例えば、周速1〜10m/minで等速回転する2本のロールを備えたロール機を用い、ロール間隙を25mmに設定して1回〜数回程度通過させることにより圧縮処理を施すことで、独立気泡1を隔てる気泡間皮膜S0を亀裂破断(予備破断)させて、皮膜亀裂Vを予備形成する。
次に、上記皮膜亀裂Vの予備形成処理を行った板状素材を、50%エチルアルコール処理溶液に浸漬し、処理溶液を板状素材中に含浸させるようにする。
この状態の板状素材を、2枚の面状の圧縮板を備えたプレス機を用い、例えば、圧縮速度100〜1000mm/minで、含浸させた処理溶液を絞り出させるように圧縮処理を行う。
圧縮処理は、例えば、60〜80%圧縮を1回〜数回程度、80〜90%圧縮を1回〜数回程度、加圧と除圧を繰り返すことで、独立気泡1を隔てる気泡間皮膜S0を亀裂破断させて、皮膜亀裂Vを形成する。
なお、圧縮処理を行った連続気泡ゴム材Aは、必要に応じて、脱水、乾燥処理を行うようにする。
これにより、連続気泡2の内面が撥水剤で処理されることとなり、連続気泡2内に水が浸入することを阻止し、止水性をさらに向上することができる。
また、独立気泡1を含む全気泡の体積率を85〜95%とすることにより、気泡の体積率が高いことで、変形方向性がより自由となり、より変形量が大きく、変形応力が低く、伸縮対応性が高いものとなる。
また、全気泡に対する皮膜亀裂によって連通された連続気泡2の割合を70%以上とすることにより、伸縮変移に対して自身の体積変化で追随し、その変形応力は低く、大きな変形量で自由変形方向に追随するものとなる。
これらによって、連続気泡ゴム材Aは、止水材として、図3に示すような複雑な動的方向や振幅量の異なる2物体の間隙を含む動的隙間等に挿入することによって、動的隙間等の動的変移に容易に追随し、かつ、動的隙間等への水の浸入や動的隙間等からの漏水を防止することができ、上記従来の独立気泡ゴム材Bや半連続気泡ゴム材Cの有する問題点を解消することができる。
B 独立気泡ゴム材
C 半連続気泡ゴム材
S ゴム基材
S0 気泡間皮膜
U ガス通過路
V 皮膜亀裂
1 独立気泡
2 連続気泡(皮膜亀裂により連通された連続気泡)
3 連続気泡(ガス通過路により連通された連続気泡)
Claims (4)
- ゴム基材中に多数分散して存在する気泡を隔てる気泡間皮膜を破断して形成した皮膜亀裂によって気泡間を連通してなる止水性を備えた連続気泡ゴム材の製造方法であって、ゴム基材に対して、乾燥下で圧縮処理を施すことにより、独立気泡を隔てる気泡間皮膜を予備破断させ、該気泡間皮膜を予備破断したゴム基材に対して、該ゴム基材に処理溶液を含浸させた湿式下で、前記乾燥下での圧縮処理よりも大きな圧縮率で以て、圧縮処理を施すことにより、残留する独立気泡を隔てる気泡間皮膜を破断させることを特徴とする止水性を備えた連続気泡ゴム材の製造方法。
- 気泡の体積率が85〜95%であることを特徴とする請求項1記載の止水性を備えた連続気泡ゴム材の製造方法。
- 全気泡に対する皮膜亀裂によって連通された連続気泡の割合が70%以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の止水性を備えた連続気泡ゴム材の製造方法。
- 前記処理溶液に、撥水剤を添加した処理溶液を使用することにより、気泡の内面が撥水剤で処理されてなるようにすることを特徴とする請求項1、2又は3記載の止水性を備えた連続気泡ゴム材の製造方法。
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