JP6115567B2 - シール材 - Google Patents
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Description
ゴム成分は、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴムを少なくとも含む。エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合ゴムは、エチレン、α−オレフィン、及び非共役ジエンの共重合体である。
熱可塑性樹脂としては、融点が80℃以下の熱可塑性樹脂が好適である。融点が80℃以下の熱可塑性樹脂は、経時的にシール材の表面にブリードアウトすることができ、これによりシール材表面の被シール面に対する密着性が発現する。さらにシール材の反発力が加わることによって、シール材表面と被シール面との密着性を一層向上させることができる。このような熱可塑性樹脂のブリードアウトは、60℃以上の高温環境下で特に促進される。したがって、シール材の劣化により圧縮応力が低下しても、シール材と被シール面との密着性を確保することができ、長期間に亘り優れたシール性を維持することができる。また、熱可塑性樹脂はシール材の取り付け時にはまだブリードアウトしていないため、位置直しを容易に行うことができ、シール材の作業性も確保することができる。また、本発明のシール材は、被シール面との密着性を向上させるための接着剤層などをゴム発泡体表面に新たに設ける必要もなく、生産性にも優れている。
加硫剤としては、硫黄や硫黄化合物類、亜鉛華、セレンや酸化マグネシウム、有機過酸化物類などが挙げられる。発泡体の耐熱性、シール耐久性を考慮すると、硫黄を少なくとも用いるのが好ましい。
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。例えば、ジニトロペンタメチレンテトラミン(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、4、4'−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド(OB
SH)重炭酸ナトリウムなどが挙げられる。なかでも、発泡体の耐熱性、シール耐久性を考慮すると、ADCAが特に好ましく用いられる。
酸化カルシウムは、ゴム混和物中の水分と反応することで、発泡遅延作用を有し、その結果として、発泡体の低密度化・低硬度化を達成できる。酸化カルシウムの配合量が多いと、その脱水作用によって発泡反応対比、加硫反応が先行となる。酸化カルシウムの配合量が少ないと、この脱水作用による加硫制御機能が弱くなる。従って、酸化カルシウムは単なる脱水剤に止まらず、加硫制御剤としても作用し、シール材の密度をコントロールする機能も有する。このようなことから、ゴム混和物中の酸化カルシウムは5〜7PHRが好適である。酸化カルシウムが7PHRよりも多いとシール材の密度が過度に高くなる。酸化カルシウムが5PHRよりも少ないと、気泡径が大きくなり、シール材の止水性が不足する。
ステアリン酸は加硫遅延作用・気泡径制御作用を有し、その結果として、ゴム粘度を低下させ、気泡径を小さくする作用を有する。また、ゴム粘度が低下すると、ガス捕捉量が低下し、発泡倍率が低くなり、シール材の密度が高くなる。このようなことから、ゴム混和物中のステアリン酸配合量は2〜4PHRとする。
本発明のシール材に用いられる混和物は、他の添加剤を目的に応じてさら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、ラウリン酸、酸化亜鉛(活性亜鉛華)などの加硫促進助剤などが用いられる。
本発明のシール材は、上述した配合剤を混練した後、所望の形状に成形し、得られた成形体を加硫及び発泡させることにより得られる。このようにして得られたシール材は、独立気泡構造を有するゴム発泡体からなる。
表1,2に示す配合組成において、発泡剤、発泡助剤、加硫剤、加硫促進剤を除いた配合物をニーダーにより、120℃で8分間混練した。次に、表面温度を20℃まで冷ました混練物に、表1に示す配合組成の通りに、発泡剤、発泡助剤、加硫剤、及び加硫促進剤をさらに加え、ニーダーにより、80℃で5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、140℃で80分間加硫発泡し、独立気泡構造を有するゴム発泡体からなるシール材を得た。
EPDM2:製品名EPT3045H、三井化学株式会社製、エチレン含有量56質量%、ジエン(5−エチリデン−2−ノルボルネン)含有量5質量%
EVA:融点71℃、メルトフローレート18g/10min、酢酸ビニルの含有量28質量%
シール材の密度を、JIS K 7222に準拠し、厚さ計(ダイヤルシックネス、テクロック社製)及び天秤(デジタル天秤、株式会社島津製作所製)を用いて測定した。
シール材の気泡数を、JIS K 6767(1999)に準拠して測定した。
シール材の厚さ方向における50%圧縮応力を、JIS K 6767(1999)に準拠し、硬度試験機(オートグラフ、株式会社島津製作所製)を用いて測定した。表1,2の「50%圧縮応力」の欄において、「(A)」、「(B)」、「(C)」、「(D)」はそれぞれ下記を示す。
(B):45〜70kPa(◎の範囲を除く)
(C):0.5〜100kPa(◎及び○の範囲を除く)
(D):100kPa超
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S1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60%圧縮し、U字内に100mmの高さまで水を入れ、水が漏れるまでの時間を測定した。
シール材を、80℃、0%RH環境下に24時間放置した後、上記と同様にして、止水性を評価した。表1,2の「U字止水試験」の欄において、「A」、「B」、「C」、「D」はそれぞれ下記を示す。
B:8時間以上水漏れなし。
C:3時間〜8時間の間に水漏れ有り。
D:3時間未満内に水漏れ有り。
比較例1〜6では、ステアリン酸の配合量が4PHRよりも少なく、また酸化カルシウムの配合が7又は8PHRであり、[ステアリン酸]/[酸化カルシウム]の値が0.5未満である。そのため、次の短所がある。
なお、本出願は、2012年4月26日付で出願された日本特許出願(特願2012−101172)に基づいており、その全体が引用により援用される。
2、3:アクリル板
Claims (4)
- 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、発泡剤及び熱可塑性樹脂を含む混和物を、加硫及び発泡させてなるシール材であって、
前記混和物が、ゴム成分100質量部に対しステアリン酸2〜4質量部、酸化カルシウム5〜7質量部を含み、かつ前記ステアリン酸の質量部と前記酸化カルシウムの質量部との比が0.5〜0.75であり、
シール材の50%圧縮応力が100kPa以下であることを特徴とするシール材。 - 請求項1において、前記熱可塑性樹脂が、エチレン酢酸ビニル共重合体であることを特徴とするシール材。
- 請求項1又は2において、前記混和物のムーニー粘度が10〜20であることを特徴とするシール材。
- 請求項1〜3のいずれか1項において、前記発泡剤が、アゾジカルボンアミドであることを特徴とするシール材。
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