(57)【要約】【課題】  高温においても使用限界が高く、例えば加硫缶装置用として好適に使用できるゴムパッキンを提供する。【解決手段】  エチレン含量が５０〜７５重量％、ジエン含量が０．２〜１０重量％であるエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して、カーボンブラック３０〜１００重量部配合されたゴム組成物の有機過酸化物系架橋物であり、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が６５〜８０°、伸びが２００〜５００％、圧縮永久歪率が２〜２５％であるゴムパッキンである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン含量が５０〜７５重量％、ジエン含量が０．２〜１０重量％であるエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して、カーボンブラック３０〜１００重量部配合されてなり、架橋剤として有機過酸化物を配合したパッキン用ゴム組成物。
【請求項２】
エチレン含量が５０〜７５重量％、ジエン含量が０．２〜１０重量％であるエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して、カーボンブラック３０〜１００重量部配合されたゴム組成物の有機過酸化物系架橋物であり、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が６５〜８０°、伸びが２００〜５００％、圧縮永久歪率が２〜２５％であるゴムパッキン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加硫缶装置などのゴムパッキン用ゴム組成物及びゴムパッキンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用ゴム製品の使用環境温度が上昇しており、それに伴って自動車用ゴム製品の耐熱耐久性が要求されるケースが多くなってきている。このような状況下、自動車用ゴム製品の一つである伝動ベルトは、クロロプレンゴム、水素化ニトリルゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレンなどの硫黄系架橋物で構成されることが一般であったが、最近では耐熱性、耐クリープ性に優れるエチレン・α−オレフィンゴムの有機過酸化物系架橋物で構成することが検討され始めている。
【０００３】
しかし、従来の硫黄系架橋に比べて、有機過酸化物系架橋は高温にて架橋を行う必要があり、この架橋温度上昇に際して、種々の不具合がみられるようになった。例えば、伝動ベルトの加硫缶装置において使用されているパッキンは、加硫ゴム、ポリウレタン等の耐熱性に富む弾性体から構成されている（例えば特許文献１参照）が、この架橋温度の上昇において、パッキンの使用可能回数が短くなることが指摘されている。
【特許文献１】特開平０７−３１４４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この原因としてはパッキンを構成するゴム組成物にあり、加硫缶装置のパッキンとして汎用的に用いられているのはガス透過性に優れたブチルゴムであるが、この架橋温度上昇がブチルゴムの使用限界を超えてしまい、劣化が著しくなると知見された。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、使用限界が高いゴムパッキン用ゴム組成物及びゴムパッキンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
即ち本発明は、エチレン含量が５０〜７５重量％、ジエン含量が０．２〜１０重量％であるエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して、カーボンブラック３０〜１００重量部配合されてなり、架橋剤として有機過酸化物を配合したパッキン用ゴム組成物である。
【０００７】
また本発明は、エチレン含量が５０〜７５重量％、ジエン含量が０．２〜１０重量％であるエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して、カーボンブラック３０〜１００重量部配合されたゴム組成物の有機過酸化物系架橋物であり、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が６５〜８０°、伸びが２００〜５００％、圧縮永久歪率が２〜２５％であるゴムパッキンである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、高温においても使用限界が高いゴムパッキン用ゴム組成物を提供できる。また前記ゴム組成物の有機過酸化物系架橋物であり、特定のゴム硬度、伸び、永久圧縮歪率を有するパッキンとすることで、高温においても使用限界が高く、例えば加硫缶装置用ゴムパッキンとして好適に使用できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係るゴムパッキンを用いた加硫缶装置の概略図を図１に示す。
【００１０】
加硫缶装置１０は、外圧用蒸気導入口１１と同排出口１２を設けた開閉可能な加硫缶１３と、該加硫缶１３内の下方に位置する支持用組立台１４と上方に位置する上蓋１５との間に設置されたモールド組立体１６を備えてなる。
【００１１】
モールド組立体１６は、筒状モールド１７と、その外周面に巻き付けられた未加硫ベルトスリーブ１８と、そして該スリーブ１８を外周面側より押圧する筒状ジャケット１９を同心円状に配している。ここで、筒状ジャケット１９の上下両端部はスカート状に形成されている。
【００１２】
支持用組立台１４は、表面部材２４、中間部材２５と床部材２６を組み合わせた構成となっている。表面部材２４は中間部材２５の表面に装着されてなり、中間部材２５との間に間隙２７を有している。また中間部材２５は、中央部に加熱媒体を導入する複数の貫通孔２８と、その周囲にモールド設置面２９を有している。該モールド設置面２９には貫通孔２８を包囲するように環状溝部３０が配置されてなり、この中にリング状のゴムパッキン３１が収容されている。
【００１３】
中間部材２５には、上記環状溝部３０へ連通した通路３７が設けられている。そして、加硫缶１３の外側に位置している加圧機（図示せず）から、この通路３７に連結した入気パイプ３８を通じて加圧媒体を供給するよう構成されている。
【００１４】
未加硫ベルトスリーブの加硫は次のように行われる。まず、モールド組立体１６を支持用組立台１４に設置して、上蓋１５を置き、加硫缶１３の蓋を閉じる。次いで、加圧媒体を通路３７から溝部３０へ供給し、その圧によりゴムパッキン３１を上方に押し上げることにより筒状モールド１７に強く密着させてシールする。
【００１５】
次に、導入口１１から外圧用加熱媒体を供給し、また圧力導入筒３３を通じて内圧用加熱媒体を筒状モールド１７の中空部３５に誘導する。更に、筒状ジャケットの下スカート部、表面部材２４、そして筒状モールド１７の外周面によって形成された環状室３６内の気体を、加硫缶の外側に位置している排気装置（図示せず）によって、間隙２７から通路４７、そして脱気パイプ４８を経由して排気させる。このとき、ゴムパッキン３１により確実にシールすることで、内圧を大きくすることができ、また環状室３６内に内圧用蒸気が入ることを防いで、ベルトスリーブ中に埋設しているコード等の劣化を阻止するといった効果がある。
【００１６】
このような状態で使用されるゴムパッキン３１は、加硫工程において絶えず高温にさらされることになる。高温によってゴムパッキンが劣化すると、蒸気漏れや耐久性低下などを引き起こすため、頻繁に交換しなければならない不具合がある。そこで本発明は、このような高温環境下でも耐久性高いゴムパッキンを提案するものである。
【００１７】
本発明のゴムパッキン３１は、以下のゴムパッキン用ゴム組成物を架橋せしめることにより得られた有機過酸化物系架橋物である。
【００１８】
パッキン用ゴム組成物は、エチレン含量が５０〜７５重量％、ジエン含量が０．２〜１０重量％であるエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して、カーボンブラック３０〜１００重量部配合されてなり、架橋剤として有機過酸化物を配合したゴム組成物である。
【００１９】
エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体としては、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、あるいはオクテン）と非共役ジエンの共重合体である。具体的には、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、エチレン−ブテン−ジエン共重合体（ＥＢＤＭ）、エチレン−オクテン−ジエン共重合体（ＥＯＤＭ）などのゴムをいう。上記ジエン成分としては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネンなどの炭素原子数５〜１５の非共役ジエンが挙げられる。
【００２０】
エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体は、エチレン含量が５０〜７０重量％のものが用いられる。エチレン含量はゴムパッキンの強度、応力に影響し、エチレン含量が５０重量％未満であると強度、応力が不足する為変形が大きくなり、蒸気漏れ等の不具合が生じ、７０重量％を超えると十分な伸びが得られず、早期亀裂が生じる恐れがある。
【００２１】
またジエン含量が０．２〜１０重量％であるものが用いられる。ジエン含量は、圧縮永久歪率に影響し、ジエン含量が０．２重量％未満の場合は十分な架橋度が得られないために圧縮永久歪率が大きくなり、１０重量％を超えた場合は架橋度が高くなり、耐引き裂き性、伸びの低下により早期亀裂が生じる危険がある。
【００２２】
上記エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して、カーボンブラック３０〜１００重量部配合されてなる。カーボンブラックが３０重量部未満であると、硬度が小さくまた圧縮永久歪率が大きくなるため、使用に際して変形が大きくなり、シール性や耐久性が低下するなどの不具合が生じる。一方で、カーボンブラックが１００重量部を超えると、加工性が悪くなると共に、硬度大きくや伸びが小さくなるため、変形に耐え切れず亀裂破壊が生じる恐れがある。
【００２３】
前記ゴム組成物には架橋剤として有機過酸化物が配合される。有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して１〜８重量部の範囲で好ましく使用される。
【００２４】
また加硫促進剤を配合しても良い。加硫促進剤としてはチアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系の加硫促進剤が例示でき、チアゾール系加硫促進剤としては、具体的に２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾリン、ジベンドチアジル・ジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩等があり、チウラム系加硫促進剤としては、具体的にテトラメチルチウラム・モノスルフィド、テトラメチルチウラム・ジスルフィド、テトラエチルチウラム・ジスルフィド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチウラム・ジスルフィド等があり、またスルフェンアミド系加硫促進剤としては、具体的にＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等がある。また、他の加硫促進剤としては、ビスマレイミド、エチレンチオウレアなども使用できる。これら加硫促進剤は単独で使用してもよいし、２種以上の組み合わせで使用してもよい。
【００２５】
また、架橋助剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）を配合することによって、架橋度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。架橋助剤として挙げられるものとしては、ＴＡＩＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄など通常、有機過酸化物架橋に用いるものであるが、なかでもＮ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミドが好ましい。その配合量はエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体１００重量部に対して、０．５〜１０重量部が望ましく、０．５重量部未満では添加による効果が顕著でなく、１０重量部を超えると引裂き力や接着力が低下するといった不具合がある。
【００２６】
そして、それ以外に必要に応じて、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものが使用される。
【００２７】
尚、ゴムパッキン用ゴム組成物に上記エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体以外のゴムを使用する場合は、例えばブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）などのゴムをブレンドして用いることができる。
【００２８】
そして、上記カーボンブラック以外に必要に応じて、シリカのような増強剤、固体潤滑剤、充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものを用いることができる。
【００２９】
ゴムパッキン用ゴム組成物は、例えば１５０〜１９０°Ｃで１０〜６０分間プレス加硫を行うことでゴムパッキンを得ることができる。
【００３０】
ゴムパッキンは、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が６５〜８０°、伸びが２００〜５００％、圧縮永久歪率が２〜２５％の特性を有する。
【００３１】
ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に従って測定された値であり、ゴム硬度が６５°未満であればパッキンの変形が大きくなってシール効果が薄れ、他方、８０°を超えると使用に際して変形に耐え切れず破損する恐れがある。
【００３２】
伸び（％）は、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に従って測定された値であり、伸びが２００％未満では使用に際して変形に耐え切れずに破損する恐れがあり、他方、５００％を超えるとパッキンの変形が大きくなってシール効果に乏しくなるという不具合がある。
【００３３】
圧縮永久歪率（％）は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に従って測定された値である。尚、試験条件は１００°Ｃで２４時間放置する。圧縮永久歪率が２５％を超えると変形が大きくなってシール効果が低下する恐れがある。一方、圧縮永久歪率が２％未満とするのは現実上不可能である。
【実施例】
【００３４】
以下、具体的な実施例を伴って説明する。
【００３５】
表１に示す配合のゴム組成物を１６５℃で３０分間プレス加硫した加硫ゴム物性を測定した。ゴム硬度はＪＩＳ  Ｋ６２５３、伸び（％）はＪＩＳ  Ｋ６２５１、圧縮永久歪率（％）はＪＩＳ  Ｋ６３０１に従い測定した。
【００３６】
また表１に示す配合からなるゴム組成物を、ゴムパッキン成形用金型にて１６５°Ｃで３０分間プレス加硫してゴムパッキンを作製した。得られたゴムパッキンを実際に加硫装置に組み込んで耐久性を評価した。尚、ここでは使用回数が３００回を超えれば交換と設定した。結果を表１に併記する。
【００３７】
【表１】
2006306942.tif 000002
【００３８】
結果、比較例１では、伸び、圧縮永久歪率が大きく、使用初期に蒸気漏れが観察された。比較例２では、カーボンブラック量が少ないために硬度が低く、圧縮永久歪率が大きくなり、比較例１よりは使用限界が向上しているものの不十分であった。また比較例３は、カーボンブラック量を過剰に加えるとともに可塑剤を増量させたが、圧縮永久歪率が高く、蒸気漏れによる不具合があった。そして比較例４は、ジエン含量が高いエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体を用いた例であるが、カーボンブラック量が適量であっても圧縮永久歪率が高くなり、変形に耐え切れず亀裂破損に至った。一方、実施例ではゴムパッキンの使用回数が全て３００回を超えており、従来のゴムパッキン（比較例１）の５倍近い耐久性を有することが判る。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明にかかるゴムパッキンは加硫缶装置用として好ましい構成であるが、これに限らず高熱にさらされる装置等のゴムパッキンとして好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ゴムパッキンを用いた加硫缶装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  加硫缶装置
１３  加硫缶
１４  支持用組立台
１５  上蓋
１６  モールド組立体
３１  ゴムパッキン
【図１】
2006306942.tif 000003