(57)【要約】【課題】ハロゲンを含有することなく、良好な難燃性を備え、機械的強度、耐久性及び外観にも優れる車両連結部用幌地を提供する。【解決手段】ゴム引布からなる車両連結部用幌地において、ゴム引布が基布を含む中間層と中間層を覆う２つの外層からなり、中間層の厚さが０.３〜０.６ｍｍ、各外層の厚さが０.１〜０.３ｍｍであり、ゴム成分がＥＰＤＭ５０〜７０重量％とＮＢＲ３０〜５０重量％からなり、中間層がゴム成分１００重量部に対して膨張黒鉛２０〜４０重量部と非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部とを含有し、外層がゴム成分１００重量部に対して非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部を含有することを特徴とする車両連結部用幌地。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム引布からなる車両連結部用幌地において、ゴム引布が基布を含む中間層と中間層を覆う２つの外層からなり、中間層の厚さが０.３〜０.６ｍｍ、各外層の厚さが０.０７〜０.３ｍｍであり、ゴム成分がＥＰＤＭ５０〜７０重量％とＮＢＲ３０〜５０重量％からなり、中間層がゴム成分１００重量部に対して膨張黒鉛２０〜４０重量部と非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部とを含有し、外層がゴム成分１００重量部に対して非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部を含有することを特徴とする車両連結部用幌地。
【請求項２】
膨張黒鉛の粒度が、４０メッシュ篩通過８０重量％以上、２００メッシュ篩通過２０重量％以下である請求項１記載の車両連結部用幌地。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両連結部用幌地に関する。さらに詳しくは、本発明は、ハロゲンを含有することなく、良好な難燃性を備え、機械的強度、耐久性及び外観にも優れる車両連結部用幌地に関する。
【背景技術】
【０００２】
電車などの編成された旅客車両では、乗客が車両間に設けられた貫通路を、振動、衝撃などにより転倒、転落することなく、安全に通行できるように内幌と呼ばれる連結幌が設けられている。また、編成列車のデザインの向上、走行時の空気抵抗と風切り音の減少、駅ホーム混雑による車両間への転落防止などの目的で、車体の輪郭に沿って外幌が設けられる場合もある。
車両連結幌には、走行中の編成車両間に生ずる上下、左右、捩れ、前後方向などのあらゆる変位に対して支障なく柔軟に順応し得る変位順応性、日光、雨、雪、風など、四季を通じて過酷な気象環境条件下でも長期間の使用に耐える耐久性、不慮の車両火災に備えて運輸省の鉄道車両用材料の燃焼性規格に定められた難燃性が要求される。
従来より、車両連結部用幌地としては、ナイロン平織物又はポリエステル平織物を基布とし、ポリ塩化ビニル、クロロスルホン化ポリエチレン、クロロプレンゴムなどのポリマーを積層した引布が使用されている。ポリマーには、難燃性を向上するために、塩素化パラフィン、臭素系難燃剤などのハロゲンを含有する難燃剤が配合される場合が多い。しかし、優れた耐久性を有する幌地であっても、最終的には廃棄処分される運命にあり、ハロゲンを含む廃棄物が焼却や埋立などにより処分されると、ダイオキシン類の発生などの環境汚染をもたらすことが懸念される。このために、ハロゲンを含有することなく、しかも要求される特性を満たす車両連結部用幌地が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、ハロゲンを含有することなく、良好な難燃性を備え、機械的強度、耐久性及び外観にも優れる車両連結部用幌地を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ゴム成分としてＥＰＤＭとＮＢＲの配合物を用い、難燃剤として膨張黒鉛とリン酸エステル系難燃剤を併用することにより、良好な難燃性、優れた物性と外観を兼ね備えた幌地を得ることができることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）ゴム引布からなる車両連結部用幌地において、ゴム引布が基布を含む中間層と中間層を覆う２つの外層からなり、中間層の厚さが０.３〜０.６ｍｍ、各外層の厚さが０.０７〜０.３ｍｍであり、ゴム成分がＥＰＤＭ５０〜７０重量％とＮＢＲ３０〜５０重量％からなり、中間層がゴム成分１００重量部に対して膨張黒鉛２０〜４０重量部と非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部とを含有し、外層がゴム成分１００重量部に対して非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部を含有することを特徴とする車両連結部用幌地、及び、
（２）膨張黒鉛の粒度が、４０メッシュ篩通過８０重量％以上、２００メッシュ篩通過２０重量％以下である(１)記載の車両連結部用幌地、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の車両連結部用幌地は、ハロゲンを含有しないので、最終的に廃棄処分されても環境汚染の原因となるおそれが少ない。本発明の幌地は、良好な難燃性を備え、機械的強度、耐久性及び外観にも優れるので、車両連結部用幌地として好適に長期間にわたって使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の車両連結部用幌地は、ゴム引布からなる車両連結部用幌地において、ゴム引布が基布を含む中間層と中間層を覆う２つの外層からなり、中間層の厚さが０.３〜０.６ｍｍ、各外層の厚さが０.０７〜０.３ｍｍであり、ゴム成分がＥＰＤＭ５０〜７０重量％とＮＢＲ３０〜５０重量％からなり、中間層がゴム成分１００重量部に対して膨張黒鉛２０〜４０重量部と非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部とを含有し、外層がゴム成分１００重量部に対して非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部を含有する車両連結部用幌地である。
図１は、本発明の車両連結部用幌地の一態様の模式的断面図である。本態様の幌地は、平織物の基布１が、膨張黒鉛と非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤とを含む中間層２により覆われ、さらに中間層が非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤を含む２つの外層３により覆われている。
【０００７】
本発明の幌地においては、ゴム成分がＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン共重合体）５０〜７０重量％とＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）３０〜５０重量％からなり、より好ましくはＥＰＤＭ５５〜６５重量％とＮＢＲ３５〜４５重量％からなる。ＥＰＤＭの割合が５０重量％未満であってＮＢＲの割合が５０重量％を超えると、ゴム引布の耐候性が不足するおそれがある。ＥＰＤＭの割合が７０重量％を超えてＮＢＲの割合が３０重量％未満であると、非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤の混合が困難となるおそれがある。
本発明の幌地に用いる基布に特に制限はなく、例えば、ナイロン、ポリエステル、ビニロン、ポリアリレート、アラミドなどの織物を挙げることができる。これらの中で、ナイロン平織物及びポリエステル平織物は、適当な価格で入手することができ、寸法安定性が良好なので、好適に用いることができる。
【０００８】
本発明の幌地においては、中間層が、ゴム成分１００重量部に対して膨張黒鉛２０〜４０重量部と非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部を含有し、より好ましくはゴム成分１００重量部に対して膨張黒鉛２５〜３５重量部と非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤２０〜４０重量部を含有する。膨張黒鉛の含有量がゴム成分１００重量部に対して２０重量部未満であると、幌地の難燃性が不十分となるおそれがある。膨張黒鉛の含有量がゴム成分１００重量部に対して４０重量部を超えると、幌地の外観が不良となるおそれがある。非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤の含有量がゴム成分１００重量部に対して１０重量部未満であると、幌地の難燃性が不十分となるおそれがある。非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤の含有量がゴム成分１００重量部に対して５０重量部を超えると、幌地の表面への非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤の浸出が生ずるおそれがある。
本発明の幌地においては、外層が、ゴム成分１００重量部に対して、非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤１０〜５０重量部を含有し、より好ましくはゴム成分１００重量部に対して、非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤２０〜４０重量部を含有する。非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤の含有量がゴム成分１００重量部に対して１０重量部未満であると、幌地の難燃性が不十分となるおそれがある。非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤の含有量がゴム成分１００重量部に対して５０重量部を超えると、幌地の表面への非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤の浸出が生ずるおそれがある。
【０００９】
本発明に用いる膨張黒鉛は、天然の鱗片状の黒鉛などを濃硫酸と酸化剤の混合液などに浸漬し、黒鉛の層の間に薬剤を挿入した物質であり、１５０℃ないし３００℃から膨張を開始し、１ｇの体積が３５０ｍＬ程度まで膨張する。膨張した炭素の層が絶縁層としてはたらき、熱の移行が妨げられ、難燃効果が発現する。本発明に用いる非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤としては、例えば、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリブトキシエチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリフェニルなどを挙げることができる。
本発明の幌地に用いる膨張黒鉛は、粒度が、４０メッシュ篩通過８０重量％以上、２００メッシュ篩通過２０重量％以下であることが好ましく、４０メッシュ篩通過８５重量％以上、２００メッシュ篩通過１０重量％以下であることがより好ましい。４０メッシュ篩通過が８０重量％未満であって大きい粒子が多いと、幌地の外観が不良となるおそれがある。２００メッシュ篩通過が２０重量％を超えて小さい粒子が多いと、十分な難燃効果が得られないおそれがある。
【００１０】
本発明の車両連結部用幌地において、膨張黒鉛と非含ハロゲンリン酸エステル系難燃剤を含有する中間層の厚さは０.３〜０.６ｍｍであり、より好ましくは０.３５〜０.５ｍｍである。中間層の厚さが０.３ｍｍ未満であると、十分な難燃効果が得られないおそれがある。中間層の厚さが０.６ｍｍを超えると、幌地としての厚さが厚くなりすぎるおそれがある。本発明の幌地において、１つの外層の厚さは０.０７〜０.３ｍｍであり、より好ましくは０.１５〜０.２５ｍｍである。１つの外層の厚さが０.０７ｍｍ未満であると、カレンダー加工による外層の形成が困難となり、幌地の外観が不良となるおそれがある。１つの外層の厚さが０.３ｍｍを超えると、幌地としての厚さが厚くなりすぎるとともに、十分な難燃効果が得られないおそれがある。
本発明の車両連結部用幌地には、必要に応じて、さらに他の難燃剤を含有させることができる。他の難燃剤としては、例えば、ホウ酸亜鉛、水酸化アルミニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸グアニジン、スルファミン酸グアニジン、リン酸グアニル尿素、ポリリン酸メラミンなどを挙げることができる。
【００１１】
本発明の車両連結部用幌地の製造方法に特に制限はなく、例えば、基布の両面にナイフコーターなどを用いて接着剤を塗付したのち、カレンダー加工、押出加工などにより形成された未加硫の中間層シートを基布の両面に積層し、さらにカレンダー加工、押出加工などにより形成された未加硫の外層シートを中間層の両面に積層したのち、加硫することができる。基布に塗付する接着剤に特に制限はなく、例えば、ニトリルゴム系接着剤、ＳＢＲ系接着剤、天然ゴム系接着剤などを挙げることができる。加硫方法に特に制限はなく、例えば、外層の表面に打粉を散布したのち、熱風加硫、巻蒸し加硫、加硫缶加硫、ロートキュア加硫、流動床加硫、マイクロ波加硫などにより加硫することができる。
本発明の車両連結部用幌地は、中間層が膨張黒鉛を含有し、加熱されたときに膨張が起こり、炭化した断熱層が形成されるので、良好な難燃効果が得られる。中間層自体は、膨張黒鉛のために黒色を帯び、また、膨張黒鉛の粒子のために表面が平滑でなく、外観は良好ではない。しかし、中間層にさらに外層を積層することにより、外観は平滑な灰色となり、ピンホールなどの欠陥も生じない。外層が膨張黒鉛を含有していなくても、中間層の厚さを０.３〜０.６ｍｍ、各外層の厚さを０.０７〜０.３ｍｍとすることにより、十分な難燃効果が発現し、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの試験片を４５度に傾け、背面でエタノール０.５ｍＬを燃焼させる鉄道車両用材料の燃焼性試験において、燃焼中は炎が試験片の上端を越えることがなく、燃焼後は残炎や残じんがなく、難燃性に合格する。
【実施例】
【００１２】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、評価は下記の方法にしたがって行った。
（１）硬度
ＪＩＳ Ｋ ６２５３ ５.にしたがい、タイプＡデュロメータで測定する。
（２）引張強度及び切断時伸び
ＪＩＳ Ｋ ６２５１にしたがって測定する。
（３）引裂強度
ＪＩＳ Ｋ ６２５２にしたがい、切込み無しアングル形試験片を用いて測定する。
（４）耐候性
耐候性試験装置［(株)東洋精機製作所、アトラス・ウエザオメータ］を用いて２００時間紫外線照射し、表面硬化と亀裂発生の有無を目視により観察する。
（５）耐もみ性
ＪＩＳ Ｋ ６４０４−６にしたがい、スコット形もみ試験機を用いて、荷重１ｋｇで６千回のもみを行い、ゴム皮膜の剥がれの有無を目視により観察する。
（６）耐屈曲性
バリー屈曲試験機［(株)安田精機製作所、Ｎｏ.１９７型フレキシオメーター］を用いて、破壊に至るまでの屈曲疲労回数を求める。
（７）難燃性ＵＬ
ＵＬ９４にしたがって評価する。
（８）難燃性ＪＲ
鉄道車両用材料燃焼性規格（ＪＲＳ１７４００−１）にしたがって評価する。
【００１３】
実施例１
ＥＰＤＭ６０重量％とＮＢＲ４０重量％の配合物［ＪＳＲ(株)、ＮＥ−４１］１００重量部に対し、シリカ［東ソー・シリカ(株)、ニップシールＶＮ３］１０重量部、チタン白［古河機械金属(株)、ＦＡ−８０］１０重量部、リン酸トリクレジル３０重量部、ステアリン酸１重量部、ワックス系耐候剤［大内新興化学工業(株)、サンノック］１重量部、シランカップリング剤［デグサ社、Ｓｉ６９］１.２重量部、酸化亜鉛［ハクスイテック(株)、亜鉛華２種］５重量部、硫黄１.５重量部、テトラメチルチウラムジスルフィド［大内新興化学工業(株)、ノクセラーＴＴ］０.５重量部、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド［大内新興化学工業(株)、ノクセラーＣＺ］２重量部、水酸化アルミニウム［昭和電工(株)、ハイジライト］５０重量部及び膨張黒鉛［エア・ウォーター・ケミカル(株)、８０９９Ｍ、４０メッシュ篩通過８８重量％］３０重量部をバンバリーミキサーで混練して、中間層用のゴム配合物を調製した。
中間層用のゴム配合物を１８０℃で１５分間加硫して試験片を作製し、物性を測定した。硬度（デュロメータＡ）６５、引張強度９.２ＭＰａ、切断時伸び３００％、引裂強度１１.８ｋＮ／ｍｍであった。
中間層用の配合から膨張黒鉛を除いた配合を用いてバンバリーミキサーで混練し、外層用のゴム配合物を調製した。
４２０ｄｅのナイロン６６マルチフィランメントを縦横ともに４０本／２５.４ｍｍ打ち込んだ平織物を基布とし、その両面にニトリルゴム系接着剤をナイフコーターを用いて塗付した。次いで、中間層用のゴム配合物からカレンダー加工により厚さ０.１５ｍｍのシートを作製し、基布の両面に積層して厚さ０.４ｍｍの未加硫中間層とし、さらに外層用のゴム配合物からカレンダー加工により厚さ０.２ｍｍのシートを作製し、未加硫中間層の両面に積層して厚さ０.８ｍｍの未加硫ゴム積層体を作製した。この未加硫ゴム積層体を１６０℃で２時間加硫して、車両連結部用幌地を得た。
得られた車両連結部用幌地は、耐候性試験において、２００時間の紫外線照射により異常は生じなかった。耐もみ性試験において、６千回後に異常は生じなかった。バリー屈曲試験において、破断までの屈曲回数は３０万回であった。ＵＬ９４による難燃性試験の結果は、Ｖ−０合格であった。鉄道車両用材料の燃焼性試験において、難燃性と判定された。
実施例２
膨張黒鉛［GrafTech International社、Ｇｒａｆｇｕａｒｄ ２２０−５０、４０メッシュ篩通過９８重量％］３０重量部を用いた以外は、実施例１と同様にして、ゴム配合物を調製し、車両連結部用幌地を作製した。
中間層用のゴム配合物の加硫物の物性は、硬度（デュロメータＡ）６２、引張強度１１.１ＭＰａ、切断時伸び３８０％、引裂強度１２.３ｋＮ／ｍｍであった。
得られた車両連結部用幌地は、耐候性試験において、２００時間の紫外線照射により異常は生じなかった。耐もみ性試験において、６千回後に異常は生じなかった。バリー屈曲試験において、破断までの屈曲回数は３０万回であった。ＵＬ９４による難燃性試験の結果は、Ｖ−０合格であった。鉄道車両用材料の燃焼性試験において、難燃性と判定された。
【００１４】
比較例１
水酸化アルミニウムの配合量を１００重量部とし、膨張黒鉛３０重量部の代わりにリン酸グアニジン［(株)三和ケミカル、アピノン−３０２］５０重量部を配合した以外は、実施例１と同様にして、ゴム配合物を調製し、車両連結部用幌地を作製した。
中間層用のゴム配合物の加硫物の物性は、硬度（デュロメータＡ）６２、引張強度８.２ＭＰａ、切断時伸び３８０％、引裂強度７.３ｋＮ／ｍｍであった。
得られた車両連結部用幌地は、耐候性試験において、２００時間の紫外線照射により異常は生じなかった。耐もみ性試験において、６千回後にゴム被膜の剥がれを生じた。バリー屈曲試験において、破断までの屈曲回数は５万回であった。ＵＬ９４による難燃性試験の結果は、Ｖ−２合格であった。鉄道車両用材料の燃焼性試験において、緩燃性と判定された。
比較例２
膨張黒鉛を配合しない以外は、実施例１と同様にして、ゴム配合物を調製し、車両連結部用幌地を作製した。
中間層用のゴム配合物の加硫物の物性は、硬度（デュロメータＡ）５８、引張強度１０.５ＭＰａ、切断時伸び４００％、引裂強度９.３ｋＮ／ｍｍであった。
得られた車両連結部用幌地は、耐候性試験において、２００時間の紫外線照射により異常は生じなかった。耐もみ性試験において、６千回後に異常は生じなかった。バリー屈曲試験において、破断までの屈曲回数は４０万回であった。ＵＬ９４による難燃性試験の結果は、Ｖ−２不合格であった。鉄道車両用材料の燃焼性試験において、可燃性と判定された。
比較例３
膨張黒鉛［GrafTech International社、Ｇｒａｆｇｕａｒｄ ２２０−５０］の配合量を１５重量部とした以外は、実施例２と同様にして、ゴム配合物を調製し、車両連結部用幌地を作製した。
中間層用のゴム配合物の加硫物の物性は、硬度（デュロメータＡ）６２、引張強度１２.６ＭＰａ、切断時伸び４００％、引裂強度１２.７ｋＮ／ｍｍであった。
得られた車両連結部用幌地は、耐候性試験において、２００時間の紫外線照射により異常は生じなかった。耐もみ性試験において、６千回後に異常は生じなかった。バリー屈曲試験において、破断までの屈曲回数は４０万回であった。ＵＬ９４による難燃性試験の結果は、Ｖ−１合格であった。鉄道車両用材料の燃焼性試験において、緩燃性と判定された。
比較例４
水酸化アルミニウムの配合量を１００重量部とし、膨張黒鉛を配合しなかった以外は、実施例１と同様にして、ゴム配合物を調製し、車両連結部用幌地を作製した。
中間層用のゴム配合物の加硫物の物性は、硬度（デュロメータＡ）６１、引張強度９.７ＭＰａ、切断時伸び４００％、引裂強度９.８ｋＮ／ｍｍであった。
得られた車両連結部用幌地は、耐候性試験において、２００時間の紫外線照射により異常は生じなかった。耐もみ性試験において、６千回後に異常は生じなかった。バリー屈曲試験において、破断までの屈曲回数は３０万回であった。ＵＬ９４による難燃性試験の結果は、Ｖ−２合格であった。鉄道車両用材料の燃焼性試験において、緩燃性と判定された。
実施例１〜２及び比較例１〜４の配合組成を第１表に、評価結果を第２表に示す。
【００１５】
【表１】
2006176056.tif 000003
【００１６】
【表２】
2006176056.tif 000004
【００１７】
第２表に見られるように、ゴム成分がＥＰＤＭ６０重量％とＮＢＲ４０重量％の混合物であり、中間層がゴム成分１００重量部に対して膨張黒鉛３０重量部とリン酸トリクレジル３０重量部を含有し、外層がゴム成分１００重量部に対してリン酸トリクレジル３０重量部を含有する実施例１〜２のゴム引布は、耐候性、耐もみ性、耐屈曲性ともに良好であり、ＵＬ難燃性試験においてＶ−０に合格し、鉄道車両用材料の燃焼性試験において難燃性と判定されている。また、これらの配合組成の加硫ゴムも良好な物性を有している。
これに対して、水酸化アルミニウムの配合量を倍増し、膨張黒鉛３０重量部の代わりにリン酸グアニジン５０重量部を配合した比較例１のゴム引布は、耐もみ性と耐屈曲性が不良であり、鉄道車両用材料の燃焼性試験において緩燃性と判定されている。実施例１〜２の配合から膨張黒鉛を除いた比較例２のゴム引布は、鉄道車両用材料の燃焼性試験において可燃性と判定されている。実施例２の配合の膨張黒鉛の量を半減して１５重量部とした比較例３のゴム引布は、鉄道車両用材料の燃焼性試験において緩燃性と判定され、膨張黒鉛の量が少ないと燃焼しやすくなることが分かる。実施例１〜２の配合から膨張黒鉛を除き、水酸化アルミニウムの配合量を倍増した比較例４のゴム引布も、鉄道車両用材料の燃焼性試験において緩燃性と判定されている。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の車両連結部用幌地は、ハロゲンを含有しないので、最終的に廃棄処分されても環境汚染の原因となるおそれが少ない。本発明の幌地は、良好な難燃性を備え、機械的強度、耐久性及び外観にも優れるので、車両連結部用幌地として好適に長期間にわたって使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の車両連結部用幌地の一態様の模式的断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  基布
２  中間層
３  外層
【図１】
2006176056.tif 000005