JP6460462B2 - 上水道配管用ゴム組成物 - Google Patents
上水道配管用ゴム組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6460462B2 JP6460462B2 JP2015005061A JP2015005061A JP6460462B2 JP 6460462 B2 JP6460462 B2 JP 6460462B2 JP 2015005061 A JP2015005061 A JP 2015005061A JP 2015005061 A JP2015005061 A JP 2015005061A JP 6460462 B2 JP6460462 B2 JP 6460462B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- parts
- mass
- water supply
- rubber composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
そこで上記ゴム部品は、塩素に対する耐性に優れた架橋物を形成しうる、例えばエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)やスチレンブタジエンゴム(SBR)等をゴム分として含むゴム組成物によって形成するのが一般的である。
具体的には、公益社団法人 日本水道協会が制定したJWWA Z108:2012「水道用資機材−浸出試験方法」に規定の測定方法に則って測定され、JWWA K156:2004「水道施設用ゴム材料」(一部改定後)において規定された全有機炭素が0.5mg/L以下、中でも0.2mg/L以下、特に不検出であるのが好ましい。
そこで特許文献1では、ゴム部品としてのシール材の表面のうち水道水と直接に接触する可能性のある領域に超高分子量ポリエチレンを主成分とする樹脂フィルムをコーティングして有機炭素の水道水中への浸出を抑制することが提案されている。
特許文献2には、ゴム分としてEPDMを含むゴム組成物をゴム部品の形状に成形するとともに一次架橋させたのち、さらに二次架橋させることが記載されている。
また特許文献2には、架橋成分として有機過酸化物を用い、当該有機過酸化物のうち一次架橋時に未反応であった分を二次架橋時の熱によってゴム部品中から散逸させてTOCをさらに低減することも記載されている。
またゴム部品の製造に際してはゴム組成物の焼け(スコーチ)の防止も重要な課題であるが、特許文献2の構成ではかかる焼け防止についても十分に考慮されているとはいえない。
前記ゴム分は、EPDM、およびSBRの2種で、かつ前記SBRの配合割合は、前記両ゴムの総量100質量部中の50質量部以下であり、
前記促進剤は、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、およびテトラブチルチウラムジスルフィドからなる群より選ばれた少なくとも1種である
上水道配管用ゴム組成物である。
本発明は、ゴム分、ならびに前記ゴム分を架橋させるための架橋成分としての硫黄および促進剤を含み、
前記ゴム分は、EPDM、およびSBRの2種で、かつ前記SBRの配合割合は、前記両ゴムの総量100質量部中の50質量部以下であり、
前記促進剤は、いずれも分子量が250以上、600以下の範囲内である、チアゾール系促進剤としてのジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、チウラム系促進剤としてのテトラエチルチウラムジスルフィド、およびテトラブチルチウラムジスルフィド、からなる群より選ばれた少なくとも1種である
上水道配管用ゴム組成物である。
また、上記3種の促進剤はいずれも、分子量が250未満である同種の促進剤や、あるいは分子量が同等の範囲にあっても他種の促進剤、例えばジチオカルバミン酸塩系促進剤、スルフェンアミド系促進剤などと比べて架橋速度が速すぎないため焼けを生じにくい上、架橋後のゴム部品中から水道水中に浸出しにくいため、当該水道水のTOCを増加させるおそれはない。
〈ゴム分〉
ゴム分としては、上述したように塩素に対する耐性に優れた架橋物を形成しうるEPDMとSBRの2種を用いる。
EPDMとしては、エチレンとプロピレンに第3成分(ジエン分)を加えることで主鎖中に二重結合を導入した種々のEPDMがいずれも使用可能である。
かかるEPDMとしては、例えば第3成分の種類や量の違いによる様々な製品が提供されている。代表的な第3成分としては、例えばエチリデンノルボルネン(ENB)、1,4−ヘキサジエン(1,4−HD)、ジシクロペンタジエン(DCP)等が挙げられる。
硫黄架橋に関与するジエン含量が上記の範囲未満であるEPDMからなるゴム部品は架橋密度が小さく、架橋後に残存する遊離炭素が多く、そして水道水中に浸出する有機炭素量が多くなってTOCを増加させるおそれがある。
これに対し、EPDMのジエン含量を上記の範囲とすることにより、ゴム部品の適度な硬さや良好な伸びを維持しながら水道水中のTOCの増加を抑制できる。
ちなみにゴム部品が前述した上水道配管用可とうゴム継手である場合、そのゴム硬さは、温度23±2℃の環境下、日本工業規格JIS K6253−3:2012「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第3部:デュロメータ硬さ」所載の測定方法に則って測定されるタイプAデュロメータ硬さで表して60以上であるのが好ましく、75以下であるのが好ましい。
これらEPDMの1種または2種以上を使用できる。
EPDMはタック性が小さく、混練工程においてオープンロールに巻き付きにくい、成形工程で金型への充てん時にゴム組成物同士の貼り合わせが難しいといった問題がある。
これに対しSBRはタック性がよいため、EPDMと併用することで、これらの問題を解消してゴム組成物の加工性を向上できる。
SBRとしては、スチレンと1,3−ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の重合法によって共重合させて合成される種々のSBRがいずれも使用可能である。
さらにSBRとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、前述したように伸展油は有機炭素として水道水中へ浸出してTOCを増加させる原因となるため、当該TOCを極力低減することを考慮すると、SBRとしては伸展油を含まない非油展タイプのSBRが好ましい。
(配合割合)
EPDMとSBRの2種のゴム分のうちSBRの配合割合は、両ゴムの総量100質量部中の50質量部以下である必要があり、とくに20質量部以上であるのが好ましく、40質量部以下であるのが好ましい。
またSBRは、EPDMと違って主鎖に二重結合を有するため水道水中の残留塩素によって主鎖の分子切断を生じやすく、分子切断を生じると水道水中に浸出する有機炭素量が多くなってTOCが増加する傾向がある。
一方、SBRの配合割合が上記の範囲未満では、当該SBRを併用することによる、ゴム組成物の加工性を向上する効果が十分に得られないおそれがある。
〈架橋成分〉
上記ゴム分を架橋させる架橋成分としては、前述したように硫黄と、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔DM、分子量:332.49〕、テトラエチルチウラムジスルフィド〔TET、分子量:296.54〕、およびテトラブチルチウラムジスルフィド〔TBT、分子量:408.75〕からなる群より選ばれた少なくとも1種とを用いる。この理由は先に説明したとおりである。
上記硫黄の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、3質量部以下であるのが好ましい。
硫黄の配合割合がこの範囲未満ではゴム部品の架橋密度が小さく、架橋後に残存する遊離炭素が多く、そして水道水中に浸出する有機炭素量が多くなってTOCが増加するおそれがある。
これに対し、硫黄の配合割合を上記の範囲とすることにより、ゴム部品の良好な伸びを維持しながら水道水中のTOCの増加を抑制できる。
促進剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、2.5質量部以下であるのが好ましい。
一方、促進剤の配合割合が上記の範囲を超える場合にはゴム部品の架橋密度が大きくなって前述した伸びEb(%)が低下したり、水道水中に浸出する有機炭素量が多くなってTOCが増加したりする傾向がある。
なお促進剤の配合割合は、前述した3種のうち2種以上の促進剤を併用する場合はその合計の配合割合を上記の範囲とするのが好ましい。
〈その他の成分〉
本発明の上水道配管用ゴム組成物には、さらに必要に応じてカーボンブラックなどの補強剤、オイル等の軟化剤、酸化亜鉛やステアリン酸等の促進助剤などの種々の添加剤を、適宜の割合で配合してもよい。
《ゴム部品》
本発明の上水道配管用ゴム組成物は、前述した上水道配管用可とうゴム継手の形成材料として好適に使用できる。かかる上水道配管用可とうゴム継手は、例えば両端に金属等からなるフランジが連結されるとともに内部に布等からなる補強層が埋設された略筒状等に形成される。
かかる他のゴム部品としては、例えば上水道配管の管継手部やバルブ等に組み込まれるシール材やパッキン、あるいはバルブの弁体やダイヤフラム等が挙げられる。
上水道配管用可とうゴム継手等のゴム部品はいずれも、上記本発明の上水層配管用ゴム組成物を用いること以外は従来同様にして製造できる。
ゴム分としてはEPDM〔住友化学(株)製のエスプレン(登録商標)505A、非油展タイプ、ジエン含量:9.5質量%、エチレン含量:50質量%〕70質量部、およびSBR〔JSR(株)製のJSR(登録商標)1502〕30質量部を用いた。
上記ゴム分の総量100質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら下記表1に示す各成分のうち粉末硫黄と促進剤DM以外の各成分を加えて150℃で5分間混練したのち、さらに2軸オープンロールを用いて、粉末硫黄および促進剤を加えて70℃で5分間混練して水道配管用ゴム組成物を調製した。
粉末硫黄:鶴見化学工業(株)製
促進剤DM:ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、チアゾール系、分子量:332.49、大内新興化学工業(株)製のノクセラー(登録商標)DM
酸化亜鉛2種:三井金属鉱業(株)製
ステアリン酸:日油(株)製の商品名つばき
カーボンブラック:HAF、東海カーボン(株)製のシースト3
オイル:出光興産(株)製のダイアナ(登録商標)プロセスオイルPW380
〈実施例2〉
促進剤DMに代えて、同量の促進剤TBT〔テトラブチルチウラムジスルフィド、チウラム系、分子量:408.75、大内新興化学工業(株)製のノクセラーTBT−N〕を配合したこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
促進剤DMに代えて、同量の促進剤TET〔テトラエチルチウラムジスルフィド、チウラム系、分子量:296.54、大内新興化学工業(株)製のノクセラーTET〕を配合したこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
〈実施例4〉
EPDMとして、住友化学(株)製のエスプレン501A〔非油展タイプ、ジエン含量:4質量%、エチレン含量:52質量%〕を同量配合したこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
促進剤DMの配合割合を、ゴム分の総量100質量部あたり0.5質量部(実施例5)、1.0質量部(実施例6)、2.5質量部(実施例7)、3.0質量部(実施例8)、および4.0質量部(実施例9)としたこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
粉末硫黄の配合割合を、ゴム分の総量100質量部あたり0.5質量部(実施例10)、1.0質量部(実施例11)、3.0質量部(実施例12)、および3.5質量部(実施例13)としたこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
〈実施例14〉
EPDMの配合割合を90質量部、SBRの配合割合を10質量部としたこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
EPDMの配合割合を80質量部、SBRの配合割合を20質量部としたこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
〈実施例16〉
EPDMの配合割合を60質量部、SBRの配合割合を40質量部としたこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
EPDMの配合割合を50質量部、SBRの配合割合を50質量部としたこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
〈比較例1〉
促進剤DMに代えて、同量の促進剤M〔2−メルカプトベンゾチアゾール、チアゾール系、分子量:167.25、大内新興化学工業(株)製のノクセラーM〕を配合したこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
促進剤DMに代えて、促進剤TOT−N〔テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、チウラム系、分子量:633.18、大内新興化学工業(株)製のノクセラーTOT−N〕をゴム分の総量100質量部あたり3.0質量部配合したこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
促進剤DMに代えて、促進剤TS〔テトラメチルチウラムモノスルフィド、チウラム系、分子量:208.37、大内新興化学工業(株)製のノクセラーTS〕をゴム分の総量100質量部あたり0.5質量部配合したこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
促進剤DMに代えて、促進剤BZ〔ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸塩系、分子量:474.15、大内新興化学工業(株)製のノクセラーBZ〕をゴム分の総量100質量部あたり1.0質量部配合したこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
促進剤DMに代えて、促進剤MSA〔N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、スルフェンアミド系、分子量:252.36、大内新興化学工業(株)製のノクセラーMSA−G〕をゴム分の総量100質量部あたり1.0質量部配合したこと以外は実施例1と同様にして水道配管用ゴム組成物を調製した。
各実施例、比較例で調製した未架橋の水道配管用ゴム組成物について、焼けの生じにくさの基準であるスコーチタイムを、日本工業規格JIS K6300−1:2013「未加硫ゴム−物理特性−第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」所載の測定方法に則って測定した。
スコーチタイムはスコーチタイム10分未満、または測定不能を「×」、10分以上、15分未満を「○」、15分以上を「◎」と評価した。
各実施例、比較例で調製した未架橋の水道配管用ゴム組成物をシート状に成形し、140℃×50分間プレス架橋させてシート状のサンプルを作製した。
切断時伸びEbは400%未満を「×」、400%以上、450%未満を「○」、450%以上を「◎」と評価した。
また引張強さTSは14MPa未満を「×」、14MPa以上、16MPa未満を「○」、16MPa以上を「◎」と評価した。
上記シート状のサンプルのタイプAデュロメータ硬さを、温度23±2℃の環境下、前出の日本工業規格JIS K6253−3:2012「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第3部:デュロメータ硬さ」所載の測定方法に則って測定した。
タイプAデュロメータ硬さは60未満または75超をいずれも「×」、60〜75を「◎」と評価した。
上記シート状のサンプルのTOCを、温度23±2℃の環境下、前出のJWWA Z108:2012「水道用資機材−浸出試験方法」に則って測定し、JWWA K156:2004「水道施設用ゴム材料」(一部改定後)の規定に従って0.5mg/L超を「×」、0.5mg/L以下で0.2mg/L超を「○」、0.2mg/L以下または不検出を「◎」と評価した。
また実施例1〜3の結果より、上記効果をより一層向上するためには、促進剤として、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、またはテトラブチルチウラムジスルフィドが好ましいことが判った。
また実施例1、5〜9の結果より、ゴム部品の良好な伸びを維持しながら水道水中のTOCの増加を抑制するためには、促進剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、2.5質量部以下であるのが好ましいことが判った。
そして実施例1、14〜17の結果より、良好な引張特性を維持し、かつ水道水中のTOCの増加を抑制しながらゴム組成物の加工性を向上するために、EPDMとSBRの2種のゴム分のうちSBRの配合割合は、両ゴムの総量100質量部中の50質量部以下である必要があり、とくに20質量部以上であるのが好ましく、40質量部以下であるのが好ましいことが判った。
Claims (4)
- ゴム分、ならびに前記ゴム分を架橋させるための架橋成分としての硫黄および促進剤を含み、
前記ゴム分は、エチレンプロピレンジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムの2種で、かつ前記スチレンブタジエンゴムの配合割合は、前記両ゴムの総量100質量部中の50質量部以下であり、
前記促進剤は、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、およびテトラブチルチウラムジスルフィドからなる群より選ばれた少なくとも1種である
上水道配管用ゴム組成物。 - 前記促進剤の配合割合は、前記ゴム分の総量100質量部あたり1質量部以上、2.5質量部以下である請求項1に記載の上水道配管用ゴム組成物。
- 前記硫黄の配合割合は、前記ゴム分の総量100質量部あたり1質量部以上、3質量部以下である請求項1または2に記載の上水道配管用ゴム組成物。
- 上水道配管用可とうゴム継手の形成材料として用いる請求項1ないし3のいずれか1項に記載の上水道配管用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015005061A JP6460462B2 (ja) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | 上水道配管用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015005061A JP6460462B2 (ja) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | 上水道配管用ゴム組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016130289A JP2016130289A (ja) | 2016-07-21 |
JP6460462B2 true JP6460462B2 (ja) | 2019-01-30 |
Family
ID=56415908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015005061A Active JP6460462B2 (ja) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | 上水道配管用ゴム組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6460462B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6053547A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-27 | Bridgestone Corp | 低臭気性ゴム |
JPH09157447A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-17 | Inoac Corp | ゴム配合物、ゴム成形品及び環状止水材並びに環状止水材の製造方法 |
JP4362051B2 (ja) * | 2003-08-22 | 2009-11-11 | 株式会社田崎アサヒ | 塩素水に安定なゴム組成物 |
JP2013035964A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
-
2015
- 2015-01-14 JP JP2015005061A patent/JP6460462B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016130289A (ja) | 2016-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7758937B2 (en) | Rubber composition and vulcanized rubber product using the same | |
JP2008184551A (ja) | タイヤコード被覆用ゴム組成物 | |
JP2016141736A (ja) | クロロプレンゴム組成物 | |
WO2016199387A1 (ja) | ホース用ゴム組成物及びホース | |
CN103249772B (zh) | 橡胶组合物和使用其的汽车用燃料构件 | |
WO2016199389A1 (ja) | ホース用ゴム組成物及びホース | |
JP2007291295A (ja) | 耐水性ニトリルゴム組成物 | |
CN106164159B (zh) | 橡胶组合物、其制造方法及硫化物 | |
JP2016023191A (ja) | ゴム組成物 | |
US7598311B2 (en) | Rubber product and method for manufacturing the same | |
WO2016199386A1 (ja) | ホース用ゴム組成物及びホース | |
US7517931B2 (en) | Method for manufacturing rubber product | |
JP6460462B2 (ja) | 上水道配管用ゴム組成物 | |
JP6821980B2 (ja) | 帯電防止剤を含有するゴム組成物およびその製造方法 | |
JP2005047973A (ja) | 高伸張加硫ゴム | |
JP3624683B2 (ja) | ブレンドゴム組成物 | |
JP5180996B2 (ja) | クロロプレンゴム組成物 | |
JP4487392B2 (ja) | ゴム組成物の製造方法 | |
JP2018203917A (ja) | アクリルゴム組成物および架橋アクリルゴム部材 | |
JP2018123259A (ja) | ゴム組成物、コンベアベルト用ゴム組成物及びコンベアベルト | |
JP7243239B2 (ja) | クロロスルホン化ポリオレフィン組成物及び加硫物 | |
JP2022169892A (ja) | 成形体 | |
JP7029285B2 (ja) | 共重合体組成物およびその用途 | |
JP2022161278A (ja) | 防舷材用ゴム組成物とそれを用いた防舷材 | |
JP2023092683A (ja) | 脱硫ゴムの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181011 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6460462 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |