JP7431009B2 - 複合体、パッキンおよび製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献2に記載の製造方法では、樹脂部材の表面を溶剤で処理する工程が必要となる。
特許文献1および特許文献2に記載の製造方法ではいずれも、有機溶剤を用いるため、防爆仕様の専用設備、例えばカレンダーや溶剤処理設備等が必要になる。溶剤の使用は、人体への悪影響があり、臭気等の環境負荷が大きい。
[1] 熱接着性樹脂を含有する繊維を含む繊維シートと、架橋性ゴム組成物の架橋物とを含む複合体であって、
前記架橋性ゴム組成物は、架橋性ゴム成分と過酸化物架橋剤とを含む、複合体。
[2] 前記繊維シートは前記架橋物中に埋設されている、[1]に記載の複合体。
[3] 前記熱接着性樹脂を含有する繊維は、熱接着性ポリアミド系樹脂を含有する繊維である、[1]又は[2]に記載の複合体。
[4] 前記熱接着性ポリアミド系樹脂を含有する繊維の平均繊維径は、100μm以上400μm以下である、[1]または[2]に記載の複合体。
[5] [1]~[4]のいずれかに記載の複合体を含むパッキン。
[6] 断面がV字型またはU字型である、[5]に記載のパッキン。
[7] 2以上の繊維シートが積層されている、[5]または[6]に記載のパッキン。[8] [1]に記載の複合体の製造方法であって、
前記架橋性ゴム組成物と、前記繊維シートとを金型内に設置し、架橋処理を行う架橋工程
を含む複合体の製造方法。
[9] 接着剤および有機溶剤を用いない、[8]に記載の製造方法。
本発明の一実施態様に係る複合体は、熱接着性樹脂を含有する繊維を含む繊維シート(以下、簡略のため「繊維シート」ともいう)と、架橋性ゴム組成物の架橋物とを含む複合体(以下、簡略のため「複合体」ともいう)である。複合体は、好ましくは繊維シートが架橋性ゴム組成物の架橋物中に埋設されている。
繊維シートは、熱接着性樹脂を含有する繊維(以下、略して熱接着性繊維ともいう)を含む。本明細書において、熱接着性樹脂は、有機過酸化物を含む架橋性ゴム組成物とともに用いた場合、架橋性ゴム組成物の架橋処理の際に、優れた接着性を発揮することができる樹脂をいう。繊維シートが、熱接着性樹脂を含有する繊維から構成されることにより、架橋性ゴム組成物を架橋処理する際に、繊維シートと架橋性ゴム組成物の架橋物との間においても架橋反応が起こり、繊維シートと架橋性ゴム組成物の架橋物とが接着されることとなる。
そのため、本発明のポリアミド繊維を含む複合体は、衝撃を吸収する用途や可動部のパッキン、耐薬品性が要求されるダイヤフラム等に好適である。
架橋性ゴム組成物に含まれる架橋性ゴム成分は、例えばニトリルゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、シリコーンゴム(VMQ)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、フッ素ゴム(FKM)、テトラフロオロエチレンプロピレンゴム(FEPM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ウレタンゴム(TPU)等の硫黄を含まない過酸化物架橋タイプのゴムを用いることができる。中でも常態接着性、耐熱性および耐久性の観点から好ましくは水素化ニトリルゴム(HNBR)、テトラフロオロエチレンプロピレンゴム(FEPM)、シリコーンゴム(VMQ)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)である。架橋性ゴム組成物は、架橋性ゴム成分を1種のみ含んでもよいし、2種以上を含んでいてもよい。
複合体は、例えばダイアフラムおよびパッキン等に用いることができる。複合体は、常態強度、耐熱性および耐久性に優れるため高圧環境下で使用されるパッキン等に好適である。
本発明の別の一実施態様に係る複合体の製造方法は、架橋性ゴム組成物と、繊維シートとを金型内に設置し、架橋処理を行う架橋工程とを含む。架橋性ゴム組成物および繊維シートは、上で説明した架橋性ゴム組成物および繊維シートを用いることができる。複合体の製造方法は、接着剤および有機溶剤を用いずに複合体を製造することができる。
JIS K 6256-1(2013)加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-接着性の求め方-第1部:布との剥離強さに準拠し剥離試験を行った。
試験速度:50±5mm/min.
試料数:n=3
剥離試験後の試料について破壊及び剥離状態について下記の判定基準に基づき評価した。
R :加硫ゴム層の破壊
RA:加硫ゴム層と接着剤との界面の剥離
AT:接着剤と布との剥離
T :布の破壊
RT:接着剤が無いときの加硫ゴム層と布との界面の剥離
また、接着性については、以下の判定基準に基づき評価した。結果の最も良好なものを5点とし、最も悪いものを1点とした。
5点:加硫ゴム層の破壊が80%以上
4点:加硫ゴム層の破壊が60%以上
3点:加硫ゴム層の破壊が40%以上
2点:加硫ゴム層の破壊が20%以上
1点:加硫ゴム層の破壊が20%未満
試験片を作成し、120~150℃×70h環境下でJISK6257加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-熱老化特性の求め方による劣化試験を行った。劣化試験後の試料の評価は、JIS K 6256-1(2013)加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-接着性の求め方-第1部:布との剥離強さに準拠し剥離試験を行い、劣化の程度を評価した。
剥離試験後の試料について破壊及び剥離状態について上述の接着性における判定基準に基づき評価した。
試験片を作成し、室温環境下で、JISK6260加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-耐屈曲き裂性及び耐屈曲き裂成長性の求め方(デマチャ式)を実施し、き裂長さ及びき裂数の測定を行い、劣化の程度を評価した(屈曲回数:10,000回)。また、JIS K 6256-1(2013 加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-接着性の求め方-第1部:布との剥離強さに準拠し剥離試験を実施し、劣化の程度を評価した。
剥離試験後の試料について破壊及び剥離状態について上述の接着性における判定基準に基づき評価した。
熱接着性ポリアミド系樹脂(ダイセルエボニック製PA12_DAIAMID L1640、ポリアミド12樹脂)を溶融して太さ460デニールの繊維にし、縦密度45本/インチ、横密度41本/インチ、厚み0.35mmの平織りの繊維シートを作製した。
非熱接着性のポリアミド系樹脂としてポリアミド樹脂PA6(ポリアミド6樹脂)を溶融して太さ420デニールの繊維にし、縦密度36本/インチ、横密度28本/インチ、厚み0.5mmの平織りの布を作製した。
架橋性ゴム成分として水素化ニトリルゴム(HNBR)とα,α-ビス(t-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼンとを含む架橋性ゴム組成物1(株式会社バルカー製、硬度70度配合、過酸化物架橋型)を得た。
架橋性ゴム成分としてテトラフロオロエチレンプロピレンゴム(FEPM)と1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,5,5-トリメチルシクロへキサンとを含む架橋性ゴム組成物2(株式会社バルカー製、硬度70度配合、過酸化物架橋型)を得た。
架橋性ゴム成分としてシリコーンゴム(VMQ)とベンゾイルパーオキサイドとを含む架橋性ゴム組成物3(株式会社バルカー製、硬度70度配合、過酸化物架橋型)を得た。
架橋性ゴム成分としてエチレンプロピレンゴム(EPDM)と1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,5,5-トリメチルシクロへキサンとを含む架橋性ゴム組成物4(株式会社バルカー製、硬度70度配合、過酸化物架橋型)を得た。
架橋性ゴム成分としてニトリルゴム(NBR)とジクミルパーオキサイドとを含む架橋性ゴム組成物5(株式会社バルカー製、硬度70度配合、硫黄架橋型)を得た。
上述の繊維シート1と、表1に示す未加硫ゴムシートとを金型に投入し、ゴム種に応じた加硫条件で成型し、ゴム-布複合品を作製した。用いた未加硫ゴムシートの種類を評価結果とともに表1に示す。
接着剤[トリス(p-イソシアナトフェニル)チオホスフェート]とエチレンプロピレンゴム(EPDM)とを溶剤に溶解させたゴム糊を作成し、上述の繊維シート2をゴム糊に含浸させた。その後、ドラフト内で風乾し、接着剤処理布とした。この接着剤処理布と厚さ1mmに予備成型した未加硫ゴムシートの予備成形物4とを金型に投入し、ゴム種に応じた加硫条件で成型し、ゴム-布複合品を作製した。結果を表1に示す。
Claims (9)
- 熱接着性樹脂を含有する繊維を含む繊維シートと、架橋性ゴム組成物の架橋物とを含む複合体であって、
前記架橋性ゴム組成物は、架橋性ゴム成分と過酸化物架橋剤とを含み、
前記架橋性ゴム成分は、硫黄を含まない過酸化物架橋タイプのゴムである、複合体。 - 前記繊維シートは前記架橋物中に埋設されている、請求項1に記載の複合体。
- 前記熱接着性樹脂を含有する繊維は、熱接着性ポリアミド系樹脂を含有する繊維である、請求項1又は2に記載の複合体。
- 前記熱接着性ポリアミド系樹脂を含有する繊維の平均繊維径は、100μm以上400μm以下である、請求項3に記載の複合体。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の複合体を含むパッキン。
- 断面がV字型またはU字型である、請求項5に記載のパッキン。
- 2以上の繊維シートが積層されている、請求項5または6に記載のパッキン。
- 請求項1に記載の複合体の製造方法であって、
前記架橋性ゴム組成物と、前記繊維シートとを金型内に設置し、架橋処理を行う架橋工程
を含む複合体の製造方法。 - 接着剤および有機溶剤を用いない、請求項8に記載の製造方法。
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