(57)【要約】【課題】破断伸びおよび耐摩耗性に優れる外幌用ゴム組成物の提供。【解決手段】ＥＰＤＭ１００質量部に対して、酸化チタン４０〜８０質量部と、シリカ１０〜３０質量部と、ジエチレングリコール０．５〜３．０質量部とを含有する外幌用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＰＤＭ１００質量部に対して、酸化チタン４０〜８０質量部と、シリカ１０〜３０質量部と、ジエチレングリコール０．５〜３．０質量部とを含有する外幌用ゴム組成物。
【請求項２】
さらに、硫黄と、加硫促進剤または有機過酸化物とを含有する請求項１に記載の外幌用ゴム組成物。
【請求項３】
前記硫黄の量が０．５〜３．０質量部であり、前記加硫促進剤の量が１．０〜３．０質量部である請求項２に記載の外幌用ゴム組成物。
【請求項４】
前記有機過酸化物１〜１０質量部と、前記硫黄０．０５〜１．０質量部とを含有する請求項２に記載の外幌用ゴム組成物。
【請求項５】
シランカップリング剤を実質的に含有しない請求項１〜４のいずれかに記載の外幌用ゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の外幌用ゴム組成物を材料として用いた鉄道車両用の外幌。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外幌用ゴム組成物および鉄道車両用の外幌に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の車両間（車両連結部）には、人がプラットホームから電車の車両間にできる空間部へ転落するのを防止し、車両間の連結部の空気抵抗を低減すること等を主な目的として、外幌が配置されている。
鉄道車両用の外幌の材料に必要とされる特性としては、例えば、人が寄りかかっても座屈しない程度の硬度を有すること、耐候性に優れること、白色または灰色のゴム製品であること、加硫時のゴム流れが良いこと等が挙げられる。
本願出願人は以前白色または着色のゴム製品を提供できるゴム組成物として、特許文献１を提案している。
特許文献１には、ＥＰＤＭおよびＥＰＭからなる群から選ばれる少なくとも一種のエチレン−プロピレン共重合体１００重量部に対し、有機過酸化物１〜１５重量部、シリカを２０重量％以上含有する白色フィラー５０〜２００重量部および分子内に硫黄原子を含有するシランカップリング剤０．３〜５重量部を含むことを特徴とするゴム組成物が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００２−２６５７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者は特許文献１に記載されているゴム組成物から得られるゴムは鉄道車両用の外幌としては破断伸びに改善の余地があることを見出した。
また、タルクを含有するゴム組成物から得られる鉄道車両用の外幌は、外幌同士の衝突や摩耗によって外幌に傷等がつき外観が損なわれやすいという問題が新たに発生した。
そこで、本発明は、破断伸びおよび耐摩耗性に優れる外幌用ゴム組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、破断伸びおよび耐摩耗性に優れる鉄道車両用の外幌を提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ＥＰＤＭに対して、特定の量の、酸化チタンと、シリカと、ジエチレングリコールとを含有するゴム組成物が破断伸びおよび耐摩耗性に優れる鉄道車両用の外幌となりうることを見出し、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち、本発明は、下記（１）〜（４）を提供する。
（１）  ＥＰＤＭ１００質量部に対して、酸化チタン４０〜８０質量部と、シリカ１０〜３０質量部と、ジエチレングリコール０．５〜３．０質量部とを含有する外幌用ゴム組成物。
（２）  シランカップリング剤を実質的に含有しない上記（１）に記載の外幌用ゴム組成物。
（３）  さらに、有機過酸化物１〜１０質量部と、硫黄０．０５〜１．０質量部とを含有する上記（１）または（２）に記載の外幌用ゴム組成物。
（４）  上記（１）〜（３）のいずれかに記載の外幌用ゴム組成物を材料として用いた鉄道車両用の外幌。
また、本発明はさらに以下（５）〜（７）を提供する。
（５）  さらに、硫黄と、加硫促進剤または有機過酸化物とを含有する上記（１）または（２）に記載の外幌用ゴム組成物。
（６）  前記硫黄の量が０．５〜３．０質量部であり、前記加硫促進剤の量が１．０〜３．０質量部である上記（５）に記載の外幌用ゴム組成物。
（７）  上記（５）または（６）に記載の外幌用ゴム組成物を材料として用いた鉄道車両用の外幌。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の外幌用ゴム組成物は破断伸びおよび耐摩耗性に優れる鉄道車両用の外幌となりうる。
本発明の鉄道車両用の外幌は破断伸びおよび耐摩耗性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明について以下詳細に説明する。
本発明の外幌用ゴム組成物は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、酸化チタン４０〜８０質量部と、シリカ１０〜３０質量部と、ジエチレングリコール０．５〜３．０質量部とを含有するものである。
【０００９】
ＥＰＤＭについて以下に説明する。
本発明の外幌用ゴム組成物に含有されるＥＰＤＭは、エチレン、プロピレンおよびジエンモノマーから得られる共重合体であれば特に制限されない。
ジエンモノマーとしては、例えば、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンが挙げられる。
なかでも、加工性に優れるという観点から、ジシクロペンタジエン好ましい。
【００１０】
ＥＰＤＭのヨウ素価は、耐薬品性、耐候性に優れるという観点から、３〜２５が好ましく、３〜２０がより好ましい。
ＥＰＤＭ中のエチレン含有量は、破断伸び等の加硫物性に優れるという観点から、９０〜４０ｍｏｌ％が好ましく、さらには８０〜５０ｍｏｌ％が好ましい。
また、ＥＰＤＭの１００℃におけるムーニー粘度は、加工性に優れるという観点から、３０〜８０が好ましく、さらには５０〜７０が好ましい。
ＥＰＤＭは、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
ＥＰＤＭはその製造について特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
【００１１】
酸化チタンについて以下に説明する。
本発明の外幌用ゴム組成物に含有される酸化チタンは特に制限されない。
酸化チタンの量は、破断伸びが高く耐摩耗性に優れ、耐候性、加硫時のゴム流れ性に優れ、駅のプラットホームからの転落防止機能を果たしうる程度の硬度を有し、白色または灰色等のゴムとなりうるという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、４０〜８０質量部である。
また、酸化チタンの量は、破断伸びがより高く耐摩耗性により優れ、耐候性、加硫時のゴム流れ性に優れ、駅のプラットホームからの転落防止機能を果たしうる程度の硬度を有し、白色または灰色等のゴムとなりうるという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、４０〜７０質量部であるのが好ましく、４５〜６５質量部であるのがより好ましい。
【００１２】
シリカについて以下に説明する。
本発明の外幌用ゴム組成物に含有されるシリカは、特に制限されない。例えば、含水シリカ、無水シリカ、沈降法シリカ、ヒュームドシリカが挙げられる。
シリカの量は、破断伸びが高く耐摩耗性に優れ、耐候性、加硫時のゴム流れ性に優れ、駅のプラットホームからの転落防止機能を果たしうる程度の硬度を有し、白色または灰色等のゴムとなりうるという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、１０〜３０質量部である。
また、シリカの量は、破断伸びがより高く耐摩耗性により優れ、耐候性、加硫時のゴム流れ性に優れ、駅のプラットホームからの転落防止機能を果たしうる程度の硬度を有し、白色または灰色等のゴムとなりうるという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、１０〜２５質量部であるのが好ましい。
シリカは、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１３】
ジエチレングリコールについて以下に説明する。
本発明の外幌用ゴム組成物に含有されるジエチレングリコールは特に制限されない。
本発明の外幌用ゴム組成物は、ジエチレングリコールを含有することによって、破断伸びが高く耐摩耗性に優れ、耐候性、加硫時のゴム流れ性に優れ、駅のプラットホームからの転落防止機能を果たしうる程度の硬度を有するゴムとなりうる。
【００１４】
ジエチレングリコールの量は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、０．５〜３．０質量部である。このような範囲の場合、破断伸びが高く耐摩耗性に優れ、耐候性、加硫時のゴム流れ性に優れ、駅のプラットホームからの転落防止機能を果たしうる程度の硬度を有するゴムとなりうる。
また、ジエチレングリコールの量は、破断伸びがより高く耐摩耗性により優れ、耐候性、加硫時のゴム流れ性に優れ、駅のプラットホームからの転落防止機能を果たしうる程度の硬度を有するゴムとなりうるという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、０．５〜２．５質量部であるのが好ましく、０．５〜２．０質量部であるのがより好ましい。
【００１５】
本発明の外幌用ゴム組成物は、さらに、有機過酸化物を含有することができる。
本発明の外幌用ゴム組成物がさらに含有することができる有機過酸化物は、ゴムの過酸化物加硫に使用されるものであれば特に制限されない。
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−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼンが挙げられる。
なかでも、架橋効果に優れるという観点から、ジクミルパーオキサイドが好ましい。
有機過酸化物は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１６】
有機過酸化物の量は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、１〜１０質量部であるのが好ましく、２〜１０質量部であるのがより好ましい。有機過酸化物の量が１質量部以上である場合、架橋点が多くなって物性に優れる。また、有機過酸化物の量が１０質量部以下である場合、有機過酸化物残渣が少なく熱老化に影響を及ぼしにくい。
【００１７】
なお、有機過酸化物と併用することができる共架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリ（２−エチルヘキシル）トリメタクリレート、トリアリルイソシアネートが挙げられる。
共架橋剤の量は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、１〜３０質量部であるのが好ましい。
【００１８】
また、本発明の外幌用ゴム組成物は、さらに、硫黄を含有することができる。
本発明の外幌用ゴム組成物がさらに含有することができる硫黄は、ゴムの加硫に使用されるものであれば特に制限されない。
【００１９】
硫黄の量は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して０．０５〜３．０質量部であるのが好ましく、１．０〜３．０質量部であるのがより好ましい。
本発明において、硫黄は加硫剤または加硫助剤として使用することができる。本発明において硫黄を加硫剤として使用する場合、加硫促進剤を併用するのが好ましい。また、本発明において有機過酸化物を使用する場合、加硫助剤として硫黄を併用するのが好ましい。
【００２０】
硫黄の量は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して０．０５〜１．０質量部であるのが好ましく、０．０５〜０．５質量部であるのがより好ましい。硫黄の量が０．０５質量部以上である場合、破断伸び等の加硫物性に優れる。また、硫黄の量が１．０質量部以下である場合、耐摩耗性、耐熱性に優れる。
なお、上記の硫黄の量は有機過酸化物と併用する場合のものである。
本発明において、硫黄は加硫助剤として使用され、有機過酸化物を架橋剤として使用する場合において有機過酸化物による架橋で起こりやすい架橋反応中のゴムの分子切断を抑制するという作用をすると考えられる。
硫黄を加硫剤として使用する場合、硫黄の量は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して０．５〜３．０質量部であるのが好ましく、１．０〜２．５質量部であるのがより好ましく、１．３〜２．５質量部であるのがさらに好ましい。硫黄の量が０．５質量部以上である場合、硬度や耐摩性等の加硫物性に優れる。また、硫黄の量が３．０質量部以下である場合、耐熱性や破断伸びに優れる。
【００２１】
本発明の外幌用ゴム組成物がさらに含有することができる加硫促進剤は、ゴムの加硫に使用されるものであれば特に制限されない。例えば、消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機加硫促進剤；有機加硫促進剤が挙げられる。
【００２２】
有機加硫促進剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンのようなチアゾール系加硫促進剤；ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、プロピルアミンのような脂肪族第１アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、ピペリジンのような脂肪族第２アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、脂環式第１アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、モリフォリン系化合物と２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物等のスルフェンアミド系加硫促進剤；テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジモノスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジモノスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）のようなチウラム系加硫促進剤；ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＭＤＣ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤＣ）、ジ−ｎ−ブチルカルバミン酸亜鉛（ＺｎＢＤＣ）のようなジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤が挙げられる。
加硫促進剤は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２３】
加硫促進剤の組合せとしては、例えば、スルフェンアミド系加硫促進剤とチウラム系加硫促進剤との組合せ、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤とチアゾール系加硫促進剤とチウラム系加硫促進剤との組合せが挙げられる。
破断伸び、耐摩耗性により優れるという観点から、スルフェンアミド系加硫促進剤とチウラム系加硫促進剤との組合せ、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤とチアゾール系加硫促進剤とチウラム系加硫促進剤との組合せが好ましい。
【００２４】
本発明において、加硫促進剤の量は、破断伸び、耐摩耗性により優れるという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、１．０〜３．０質量部であるのが好ましく、１．５〜３．０質量部であるのがより好ましい。
【００２５】
本発明の外幌用ゴム組成物は、破断伸び、耐摩耗性により優れるという観点から、硫黄と、加硫促進剤または有機過酸化物とを含有するのが好ましく、硫黄と加硫促進剤とを含有するのがより好ましい。
【００２６】
本発明の外幌用ゴム組成物が硫黄と加硫促進剤とを含有する場合、破断伸び、耐摩耗性により優れるという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、硫黄の量が０．５〜３．０質量部であるのが好ましく、１．０〜２．５質量部であるのがより好ましく、１．３〜２．５質量部であるのがさらに好ましい。
【００２７】
また、本発明の外幌用ゴム組成物が硫黄と加硫促進剤とを含有する場合、破断伸び、耐摩耗性により優れるという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、加硫促進剤の量が１．０〜３．０質量部であるのが好ましく、１．５〜３．０質量部であるのがより好ましい。
【００２８】
本発明の外幌用ゴム組成物が有機過酸化物と硫黄とを含有する場合、有機過酸化物の量は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、１〜１０質量部であるのが好ましく、２〜１０質量部であるのがより好ましい。有機過酸化物の量が１質量部以上である場合、架橋点が多くなって物性に優れる。また、有機過酸化物の量が１０質量部以下である場合、有機過酸化物残渣が少なく熱老化に影響を及ぼしにくい。
【００２９】
また、本発明の外幌用ゴム組成物が有機過酸化物と硫黄とを含有する場合、硫黄の量は、ＥＰＤＭ１００質量部に対して０．０５〜１．０質量部であるのが好ましく、０．０５〜０．５質量部であるのがより好ましい。硫黄の量が０．０５質量部以上である場合、破断伸び等の加硫物性に優れる。また、硫黄の量が１．０質量部以下である場合、耐摩耗性、耐熱性に優れる。
【００３０】
本発明の外幌用ゴム組成物は、ＥＰＤＭ、酸化チタン、シリカ、ジエチレングリコール、有機過酸化物または加硫促進剤および硫黄以外に、必要に応じて、例えば、酸化チタンおよびシリカ以外の充填材、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリンのような有機含硫黄化合物等の加硫剤、可塑剤、顔料、加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤等の添加剤を含有することができる。
【００３１】
酸化チタンおよびシリカ以外の充填材は特に制限されない。例えば、カーボンブラック、重質炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、珪藻土、沈降性硫酸バリウム、含水珪酸塩、微粒子の炭酸塩、ハードクレー、タルクが挙げられる。
【００３２】
可塑剤は、フィラーの分散性を確保するために使用することができる。可塑剤としては、例えば、プロセス油、液状ポリマーが挙げられ、これらを混合して用いることもできる。
可塑剤としてのプロセス油は、例えば、パラフィン系、ナフテン系、アロマチック系が挙げられる。破壊特性、ＥＰＤＭとの相溶性を考慮し、物性低下を避けるためには、特にパラフィン系が好ましい。
【００３３】
可塑剤としての液状ポリマーは、例えば、液状ポリブタジエンゴム、液状ポリイソプレンゴム、液状スチレン−ブタジエンゴム、液状ＥＰＤＭ、液状ＥＰＭが挙げられる。特に、ＥＰＤＭとの相溶性を考慮し、物性低下を避けるためには、可塑剤として液状ＥＰＤＭ、液状ＥＰＭを使用するのが好ましい。
【００３４】
本発明の外幌用ゴム組成物にはこれを着色するために顔料を使用することができる。顔料としては、無機顔料や有機顔料が挙げられ、これらを混合して用いることもできる。
無機顔料としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、キナクリドンキノン顔料、ジオキサジン顔料、アントラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノナフタロン顔料、アントラキノン顔料、チオインジゴ顔料、ベンズイミダゾロン顔料、イソインドリン顔料、カーボンブラック等が挙げられる。
顔料は、一種でも二種以上を混合して用いることもできる。
顔料の量は必要に応じて適宜決定すればよく、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、０．１〜２質量部加えることができる。
【００３５】
加硫助剤としては、例えば、アセチル酸、プロピオン酸、ブタン酸、ステアリン酸、アクリル酸、マレイン酸等の脂肪酸；アセチル酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、ブタン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、マレイン酸亜鉛等の脂肪酸亜鉛等が挙げられる。
加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）等のチウラム系；ヘキサメチレンテトラミン等のアルデヒド・アンモニア系；ジフェニルグアニジン等のグアニジン系：ジベンゾチアジルジサルファイド（ＤＭ）等のチアゾール系；シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアマイド等のスルフェンアミド系等が挙げられる。さらにアルキルフェノール樹脂やそのハロゲン化物等を用いてもよい。
加硫促進助剤としては、例えば、亜鉛華などの金属化合物や、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸を用いることができる。
【００３６】
老化防止剤としては、例えば、ＴＭＤＱ等のケトン・アミン縮合物、ＤＮＰＤ等のアミン類、スチレン化フェノール等のモノフェノール類等が挙げられる。
【００３７】
本発明の外幌用ゴム組成物は、破断伸びにより優れ、有機過酸化物を失活させることなく安定した製品特性を得ることができるという観点から、シランカップリング剤を実質的に含有しないのが好ましい。シランカップリング剤を含有する場合、使用できるシランカップリング剤としては、例えば、ビニルシランが挙げられる。
シランカップリング剤の量は、破断伸びを低下させないという観点から、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、０．１〜０．３質量部であるのが好ましい。
なお、本発明においてシランカップリング剤を実質的に含有しないとは、シランカップリング剤の量が、ＥＰＤＭ１００質量部に対して、０．３質量部以下であることをいう。
また、本発明において硫黄を加硫剤として使用する場合、本発明の外幌用ゴム組成物はさらにシランカップリング剤を含有することができる。
【００３８】
本発明の外幌用ゴム組成物は、その製造について特に制限されない。例えば、ＥＰＤＭ、酸化チタン、シリカおよびジエチレングリコールと、有機過酸化物または加硫促進剤および硫黄と、必要に応じて使用することができる添加剤とを、ロールミルや密閉式混合機等を用いて、均一に分散、混合することにより本発明の外幌用ゴム組成物を得ることができる。
また、例えば、ＥＰＤＭ、酸化チタン、シリカおよびジエチレングリコールと、必要に応じて使用することができる添加剤とを、ロールミルや密閉式混合機等を用いて、均一に分散、混合し、加硫する前に有機過酸化物または加硫促進剤および硫黄を加えて密閉式混合機等を用いて、均一に分散、混合することにより本発明の外幌用ゴム組成物を得ることができる。
得られたゴム組成物は、加硫時のゴム流れに優れ、加硫後に充分な引張強度を確保できるため、成形方法は射出成形、ブロー成形、プレス成形、押出し成形等、通常ゴム製品の成形加工に用いられる方法により成形加硫することができる。
【００３９】
本発明の外幌用ゴム組成物は、ムーニースコーチ時間が長く、成形時に熱板上で作業する際に長時間ゴムが焼けないため加工安全性が高く、加硫速度も低下しないため、生産性に優れている。
本発明の外幌用ゴム組成物から得られる加硫物は、破断伸びが高く、耐摩耗性、耐候性、引張強度に優れ、駅のプラットホームからの転落防止機能を果たしうる程度の硬度（ＪＩＳ  硬度：５７〜６７）を有することができる。
また、本発明の外幌用ゴム組成物から得られる加硫物は、その色は特に制限されないが、鉄道車両の配色に合わせて美観を向上させるという観点から、白色、灰色が挙げられる。
【００４０】
次に、本発明の鉄道車両用の外幌について以下に説明する。
本発明の鉄道車両用の外幌は、本発明の外幌用ゴム組成物を材料として用いたものであれば特に制限されない。
【００４１】
以下、本発明の外幌について、添付の図面を参照して説明する。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００４２】
図１は、本発明の外幌が車両に取り付けられた状態の一実施形態を説明するための模式的な一部斜視図である。
図１に示されるように、車両１の連結部における車両間の空間部の全周を覆う環状の外幌２は、上下左右（左右側面部、天井部および床部）の四つの直線部材３と、四つの直線部材３を四隅で結ぶ四つの肩部部材４とから構成される。なお、図中、５は車両１内の通路を示している。
【００４３】
図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。
図２に示されるように、外幌２の直線部材３は、断面略Ｕ字状の可撓性膜体６からなる。直線部材３は、必要に応じて、剛性および復元性を増すために、補強層として、ナイロン、アラミド、ＰＥＴ等の繊維からなる織布に本発明の外幌用ゴム組成物を被覆して使用することができる。
【００４４】
なお、図２において、前後車両の相対位置関係を示すために連結される車両２１と、これに取り付けられた外幌２３の外形形状を点線で示した。即ち、本発明の外幌２は、前方車両１の後端部と、後方車両２１の前端部とにそれぞれ対向して取り付けられた断面略Ｕ字状の可撓性膜体６で構成される。
ここで、本発明の外幌は、その断面が略Ｕ字状であるのが好ましい。具体的には、Ｕ字状のほか、略Ｖ字状、略半円状等の形状であってもよい。これらの形状は、用いられる車両の形状等に合わせて変更することができる。例えば、略Ｖ字状であっても、等辺ではなく、不等辺にすることもできる。
【００４５】
図３は、外幌２の直線部材３を構成する可撓性膜体６の他の形状を説明するための模式的な一部斜視図である。
図３に示されるように、可撓性膜体６は幅方向の中央付近７が薄肉で両端部に向かって徐々に厚肉となり、両端部には車両１に取り付けられるために厚肉のフランジ部分８が形成されている。この可撓性膜体６は、図２に示すように車両１との取り付け部位における厚肉のフランジ部分８と、前後車両１に対向する部位における薄肉の断面略Ｕ字状（Ｖ字状等）の膜体部分から構成されるものである。
【００４６】
なお、図３では、可撓性膜体６の両端部に形成したフランジ部分８が互いに反対方向に突出した形状である場合を示したが、これは可撓性膜体６を車両に取り付ける場合の便宜性を考慮したもので、可撓性膜体６の両端部に形成するフランジ８の突出方向は同じ方向であっても支障はない。
【００４７】
図４は、外幌の直線部を構成する可撓性膜体の取り付け方法を説明するための説明図であり、図５は、環状の外幌の取り付け方法を説明するための説明図である。
【００４８】
可撓性膜体６の取り付け方法としては、図４に示すように、一方のフランジ部分８をその端部が車両１の内側に向かうように車両１の上下左右の直線部の外周側に取り付け、その後、他端側を図中矢印Ｃで示す方向に折り曲げ、可撓性膜体６の断面が略Ｕ字状になるように屈曲させて他方のフランジ部分８を車両１の直線部の内周側に取り付けて外幌２の直線部材３の取り付けが終了する。
【００４９】
更に、図５に示すように、所望の曲率で断面略Ｕ字状に形成するとともに、幅方向端末部に内側に向かって断面Ｌ字状のフランジ部を形成した複数本の肩部部材４を直線部材３とは別に形成しておき、この肩部部材４の長手方向端部を上記直線部材３の端部に重ね合わせて車両１に取り付けることにより、本発明の外幌２の取り付けが完了する。
【００５０】
本発明の外幌について、一実施形態を挙げて具体的に説明したが、本発明の外幌は、これに限定されない。例えば、外幌の肩部部材４の壁面に、外幌を車体に固定するための作業性の改善、集中した応力の解放等を目的とする貫通孔９（図５参照。）を形成してもよく、肩部部材４に切欠部等を形成してもよい。また、左右の２つの直線部材３だけでもよく直線部材は平板状でもよい。
【００５１】
従来のタルクを含有する外幌用ゴム組成物から得られる鉄道車両用の外幌は、摩擦によってタルクが層間はく離してしまうため耐摩耗性に劣ると本願発明者は考えた。
これに対して、本発明の鉄道車両用の外幌は、破断伸びおよび耐摩耗性に優れるものである。
これは、本発明の鉄道車両用の外幌に使用される外幌用ゴム組成物が、ジエチレングリコールを含有することによって、ＥＰＤＭ中でシリカが凝集するのを防ぎシリカをＥＰＤＭに効果的に分散させ、シリカとＥＰＤＭとの反応点を増やすことによって、シリカとＥＰＤＭとが結合し、このため得られるゴムの破断伸びを低下させることなく耐摩耗性が高くなると考えられる。
なお、上記のメカニズムは本願発明者の推測であり上記のメカニズム以外であっても本発明の範囲内である。
【実施例】
【００５２】
以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。
【００５３】
１．評価
得られたゴム組成物について以下の試験を行い、その未加硫または加硫ゴム特性を評価した。結果を第１表、第２表に示す。
（１）ムーニースコーチ試験
ＪＩＳ  Ｋ６３００−１：２００１のムーニースコーチ試験方法に準拠して、ムーニー粘度計（Ｌ形ロータ）を用い、１２５℃におけるムーニー最低粘度（ｍｉｎトルク）およびムーニースコーチ時間を測定した。なお、ムーニースコーチ時間については、ｍｉｎトルクより５ムーニーだけ上昇するのに要する時間（ＭＬ５ｕｐ、単位：分）を表示した。
【００５４】
（２）ロータレスレオメータ試験
ＪＩＳ  Ｋ６３００−２：２００１の加硫試験に準拠して、ロータレスレオメータにより、ゴムに振動を与えて応力を測定し、加硫曲線を得た。加硫時の温度が１６０℃における、得られた応力の最高値と最低値との差の９５％に相当する応力に到達するまでの時間Ｔ95［分］を求めた。Ｔ95の大きい方が加硫速度は遅い。
【００５５】
（３）引張試験
得られたゴム組成物に、１６０℃で６０分間プレス加硫を行い、ＪＩＳ規格の３号ダンベル（ＪＩＳ  Ｋ６２５１：２００４）に成形し、ＪＩＳ  Ｋ６２５１：２００４に準拠して、引張強度（ＴB）、切断時伸び（ＥB）を測定した。
引張強度が６．９ＭＰａ以上の場合、鉄道車両用の外幌として実用的である。
切断時伸びが４００％以上の場合、鉄道車両用の外幌として実用的である。
【００５６】
（４）ＪＩＳ硬度：ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３：２００６に準じて、スプリング式Ａ型硬さ試験機を用いて、２３℃での硬度を測定した。
ＪＩＳ硬度が５７〜６７の場合、鉄道車両用の外幌として実用的である。
【００５７】
（５）ＤＩＮ摩耗試験
得られたゴム組成物に、１６０℃で６０分間プレス加硫を行い、ＪＩＳ  Ｋ６２６４−２：２００５に記載されるＤＩＮ摩耗試験方法に従い、荷重９．８Ｎ、４０ｒｐｍで摩耗距離４０ｍ後の摩耗量（ｍｍ3）を測定した。
摩耗減量が１８５ｍｍ3以内の場合、鉄道車両用の外幌として実用的である。
【００５８】
２．ゴム組成物の調製
第１表に示した配合量（質量部）で同表に示す成分（有機過酸化物および硫黄を除く。）を、２０Ｌのニーダーミキサーに投入し約１５分混合させた。その後、得られたゴム混合物を１８インチ練りロールに巻きつけて有機過酸化物と硫黄を添加し、約１０分混練りし、ゴム組成物を得た。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
第１表に示されている各成分は、以下のとおりである。
・ＥＰＤＭ：ＥＳＰＲＥＮＥ３０５（住友化学工業社製）
・ＳｉＯ2：ニップシールＶＮ３（日本シリカ社製）
・ＴｉＯ2：Ｒ−６５０（堺化学工業社製）
・タルク：Ｎタルク（日本タルク社製）
・水酸化アルミニウム：ハイジライトＨ−４２Ｍ（昭和電工社製）
・ジエチレングリコール：丸善石油化学社製
・シランカップリング剤：ビニル−トリス（２−メトキシ−エトキシ）シラン（商品名Ａ−１７２、日本ユニカー社製）
・有機過酸化物：パークミルＤ−４０（日本油脂社製）
・硫黄：粉末硫黄（軽井沢精錬所社製）
【００６１】
第１表に示す結果から明らかなように、酸化チタンおよびシリカ以外の充填材を含有する比較例３、４は、耐摩耗性に劣った。
また、ジエチレングリコールを含有しない比較例１およびシリカを含有しない比較例２は、破断伸びが低く耐摩耗性に劣った。
これらに対して、実施例１〜７は破断伸びが高く耐摩耗性に優れる。
【００６２】
３．ゴム組成物の調製
第２表に示した配合量（質量部）で同表に示す成分（硫黄および加硫促進剤を除く。）を、２０Ｌのニーダーミキサーに投入し約１５分混合させた。その後、得られたゴム混合物を１８インチ練りロールに巻きつけて硫黄および加硫促進剤１〜４を添加し、約１０分混練りし、ゴム組成物を得た。
【００６３】
【表２】
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【００６４】
第２表に示されている加硫促進剤１〜４以外の各成分は、第１表に示すものと同様である。
加硫促進剤１〜４の詳細は以下のとおりである。
・加硫促進剤１：加硫促進剤ＣＺ（スルフェンアミド系加硫促進剤）、大内新興化学工業社製
・加硫促進剤２：加硫促進剤ＢＺ（ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤）、大内新興化学工業社製
・加硫促進剤３：加硫促進剤Ｍ（チアゾール系加硫促進剤）、三新化学工業社製
・加硫促進剤４：加硫促進剤ＴＳ（チウラム系加硫促進剤）、三新化学工業社製
【００６５】
第２表に示す結果から明らかなように、硫黄と加硫促進剤とを含有する実施例８、９は破断伸びが高く耐摩耗性に優れる。
また、実施例８、９は、実施例１〜７よりも耐摩耗性により優れる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の外幌が車両に取り付けられた状態の一実施形態を説明するための模式的な一部斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】外幌２の直線部材３を構成する可撓性膜体６の他の形状を説明するための模式的な一部斜視図である。
【図４】外幌の直線部を構成する可撓性膜体の取り付け方法を説明するための説明図である。
【図５】環状の外幌の取り付け方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１、２１  車両
２、２３  外幌
３  直線部材
４  肩部部材
５  通路
６  可撓性膜体
７  中央付近
８  フランジ部分
９  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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