(57)【要約】【課題】ＤＭＥ及びＬＰＧに対する耐性を有するゴム材料及びゴム部材を提供する。【解決手段】ジメチルエーテルのガスまたは液体と接触する部材を形成するためのゴム組成物であって、イソブチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体、またはハロゲン化ブチルゴムをベースゴムとすることを特徴とする耐ジメチルエーテル性ゴム組成物、並びに前記耐ジメチルエーテル性ゴム組成物を成形してなることを特徴とするゴム部材。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルエーテルのガスまたは液体と接触する部材を形成するためのゴム組成物であって、イソブチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体、またはハロゲン化ブチルゴムをベースゴムとすることを特徴とする耐ジメチルエーテル性ゴム組成物。
【請求項２】
ベースゴムが、イソブチレンゴムとｐ−メチルスチレンとの共重合体と、ハロゲン化ブチルゴムとの混合物であることを特徴とする請求項１記載の耐ジメチルエーテル性ゴム組成物。
【請求項３】
ベースゴム１００重量部に対して、１〜８０重量部の可塑剤を含有することを特徴とする請求項１または２記載の耐ジメチルエーテル性ゴム組成物。
【請求項４】
ベースゴム１００重量部に対して、５０〜３００重量部の充填剤を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の耐ジメチルエーテル性ゴム組成物。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の耐ジメチルエーテル性ゴム組成物を成形してなることを特徴とするゴム部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジメチルエーテル（以下、「ＤＭＥ」と略す）を製造・貯蔵・輸送・供給・使用する段階で、気体または液体のＤＭＥと接触する装置・機器に使用される部材を形成するのに適したゴム組成物、並びにＤＭＥをＬＰＧの代替燃料として使用する装置に使用され、ＤＭＥ用、更にはＬＰＧ用として共用可能なゴム部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムＯリングのように、合成ゴムを主材料とし、これに架橋剤・架橋助剤・充填材等のゴム薬品を配合し、金型等によって加圧加熱成型したゴム系シール材は、柔らかく接合面とのなじみが良くシール性が優れているために、各種産業の装置・機器に幅広く使用されている。
【０００３】
このうち、ＬＰガス業界においては、一次基地・二次基地・充填所等の供給設備や外航船、沿岸船、タンクローリ等の輸送設備において、配管の接続部分やバルブ等の機器にゴム系シール材、特にＬＰＧに対する耐薬品性の良いＮＢＲやふっ素ゴムが多く使われている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、ＬＰＧはプロパンとブタンを主成分とする液化石油ガスであり、運搬が容易なことから民生用のエネルギーとして、全国の総世帯の約５５％、２，５００万世帯で使用されており、運輸用としてもほぼすべてのタクシーで燃料として使用されている。また、産業用としても鉄鋼を始めとする工業用や電力用、石油化学原料など幅広く利用されており、国民生活ならびに産業経済においてなくてはならないエネルギーとなっている。
【０００５】
ところが、このＬＰＧは供給の約８割を輸入に依存し、かつ輸入の約８割を中東に依存している上に、近年、中国・インド等のアジア諸国において所得水準の上昇に伴い、分散型燃料としてのＬＰＧの需要が急増しつつあり、需給の逼迫による価格の高値安定が恒常化しつつあるという問題が発生している。
【０００６】
このような情勢を受けて、新たなエネルギー源を見つけようという動きが活発になっており、プラントの建設設備が低く、中小規模のガス田を有効に活用できることから、ＤＭＥが着目されてきている。このＤＭＥはＣＨ３ＯＣＨ３という化学構造を有し、通常は天然ガス・随伴ガス・石炭等をガス化して得られる合成ガス（ＣＯ２、Ｈ２）を原料としてＤＭＥ合成によって得られ、燃やした時に煤塵やＳＯｘが発生せず、ＮＯｘも少ないというクリーンな特徴を有することから、発電用・ボイラー用・家庭用・自動車用等の燃料としての利用が検討されている。しかも、このＤＭＥは沸点のような物理的性状がＬＰＧに似ていることから、ＬＰＧのインフラを活用することが可能で経済的であるという利点も備えている。
【非特許文献１】
「ＤＭＥ検討会」報告書、平成８年８月８日発行、資源エネルギー庁  資源・燃料部  石油流通課、財団法人エルピーガス振興センター  日本ＬＰ
ガス協会、ｐ．５〜ｐ．６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＤＭＥは化学的にはエーテルに分類され、パラフィン系炭化水素であるプロパンやブタンからなるＬＰＧとは化学的性質がまったく異なり、プラスチックやゴムなどの有機化合物に対して、ガス透過性が高く、膨潤や溶解させやすいという特徴を有している。上記のように、ＬＰＧの貯蔵タンクや配管にはシール材としてＮＢＲやふっ素ゴムが使用されているが、これらのゴム材料はＤＭＥに対する耐性が低く、比較的容易に侵蝕される。
【０００８】
具体的には、本発明者らの実験によると、ＤＭＥとの接触によりＮＢＲやふっ素ゴムは著しく膨潤し、ＤＭＥの透過性がＬＰＧに比べて１０倍以上となってしまい、シール材としての機能を十分果たせない恐れがあることが判明した。
【０００９】
このように、ＤＭＥがＬＰＧの代替燃料として有力な候補として注目されているなかで、ＬＰＧのインフラをそのまま使用できるようにするためには、ＤＭＥに対する耐性（耐ＤＭＥ性）が高いゴム材料の開発が急務となっている。そこで、本発明は、ＤＭＥ及びＬＰＧに対する耐性を有するゴム材料及びゴム部材を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記のような課題を解決すべく検討を重ねたところ、ブチルゴムの一部にハロゲンまたは芳香族基を付すことにより、優れた耐ＤＭＥ性が発現し、さらには耐ＬＰＧ性も良好になることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る耐ＤＭＥ性ゴム組成物は、ジメチルエーテルのガスまたは液体と接触する部材を形成するためのゴム組成物であって、イソブチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体、またはハロゲン化ブチルゴムをベースゴムとすることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に係る耐ＤＭＥ性ゴム組成物は、上記ベースゴムが、イソブチレンゴムとｐ−メチルスチレンとの共重合体と、ハロゲン化ブチルゴムとの混合物であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に係る耐ＤＭＥ性ゴム組成物は、請求項１または２に記載のベースゴム１００重量部に対して、１〜８０重量部の可塑剤を含有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に係る耐ＤＭＥ性ゴム組成物は、請求項１〜３の何れか１項に記載のベースゴム１００重量部に対して、５０〜３００重量部の充填剤を含有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に係るゴム部材は、請求項１〜４の何れか１項に記載の耐ジメチルエーテル性ゴム組成物を成形してなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１７】
本発明の耐ＤＭＥ性ゴム組成物は、ベースゴムとして、イソブチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体、またはハロゲン化ブチルゴムを含む。
【００１８】
ハロゲン化ブチルゴムとは、例えば塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）や臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）等のイソブチルゴム（ＩＩＲ）に塩素や臭素等のハロゲン元素を付与したものを挙げることができる。ここで、ハロゲン元素の含有量１．２〜２．４重量％のものが、ＪＳＲ社やＥＸＸＳＯＮ社、ＰＯＬＹＳＥＲ社等から市販されており、本発明ではこれらも使用できる。
【００１９】
また、イソブチレン（ＩＢ）とｐ−メチルスチレン（ＰＭＳ）との共重合（ＩＢ−ＰＭＳ）として、ＩＢ−ＰＭＳのハロゲン化物も含まれ、更にはＩＢ−ＰＭＳとＩＢ−ＰＭＳのハロゲン化物との混合物等が挙げられるが、これらに限定されない。ここで、ＩＢ−ＰＭＳとして、ＰＭＳ含有量５〜７．５重量％のものがＥＸＸＳＯＮ社等から市販されており、本発明ではこれらも使用できる。
【００２０】
また、本発明の耐ＤＭＥ性ゴム組成物では、可塑剤及び充填材の少なくとも一方を特定量含有することが好ましい。
【００２１】
可塑剤の種類は、一般的なゴム組成物に用いられるプロセスオイル、合成可塑剤等を用いることができ、中でもフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体等の合成可塑剤が好ましい。これら可塑剤は、ベースゴム１００重量部に対して１〜８０重量部、好ましくは５〜５０重量部配合される。可塑剤の配合量が多いほど、ゴムの膨潤量は小さくなるが、一方でゴム表面にブリードしやすくなる。そこで、本発明では、可塑剤の配合量を上記の範囲とする。
【００２２】
但し、可塑剤の配合量が多くなると、架橋成型により得られる成型体の強度が低くなるため、充填剤をベースゴム１００重量部に対して５０〜３００重量部、好ましくは１００〜２００重量部配合して、強度低下を補うのが好ましい。充填剤としては、従来からゴム組成物の特性を向上させるために使用されているカーボンブラック、ホワイトカーボン等が用いられる。中でも、ＦＥＦ、ＳＲＦ，ＦＴ、ＭＴカーボンをブレンドして配合するのが好ましい。
【００２３】
更に、本発明の耐ＤＭＥ性ゴム組成物には、架橋系薬剤が添加される。架橋系薬剤としては、従来よりゴムを架橋させるために使用している硫黄系の架橋剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、共架橋剤等が用いられる。
【００２４】
また、従来よりゴム組成物に使用されている老化防止剤、スコーチ防止剤、素練り促進剤、発泡剤、粘着付与剤、着色剤等の各種添加剤を、目的とするゴム部材に要求される物性や特性に合わせて適量添加してもよい。
【００２５】
本発明の耐ＤＭＥ性ゴム組成物は、通常のゴム製品の製造方法によって製造することができる。即ち、オープンロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー等によって混練を行い、金型による熱プレス成型、押出成型、ブロー成型、トランスファー成型、射出成型等の方法によって所望の形状に成型することができる。
【００２６】
成型条件は、一次架橋として１３０〜１９０℃で２〜３０分加熱することが好ましい。１３０℃未満では硬化時間が長くなってしまうため工業的生産性に劣り、１９０℃を越えるとスコーチ発生や加硫戻りの危険性がある。より望ましくは、加熱温度を１４０〜１８０℃とする。
【００２７】
また、特にシール材とする場合は、シール性質を向上させるために１００〜２００℃で１〜２０時間程度熱処理して二次架橋させても良い。ここで、二次架橋条件は、成形後の形状を損なわないように可塑剤等の配合剤が揮発しない条件が望ましい。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例と比較例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。尚、実施例及び比較例における配合及び成型条件を表１に示す。
【００２９】
（実施例１、実施例２）クロロブチルゴム、ブロモブチルゴム
表１に示す実施例１及び実施例２の配合の材料をロールにて混練してゴムコンパウンドとし、これを所定の形状の金型に充填し、１６０℃で３分間架橋成型を行ってゴムシートを得た。
【００３０】
（実施例３）ＩＢ−ＰＭＳ共重合体
表１に示す実施例３の配合の材料をロールにて混練してゴムコンパウンドとし、これを所定の形状の金型に充填し、１６０℃で７分間架橋成型を行ってゴムシートを得た。
【００３１】
（比較例１）ＮＢＲ中ニトリル
表１に示す比較例１の配合の材料をロールにて混練してゴムコンパウンドとし、これを所定の形状の金型に充填し、１６０℃で１５分間架橋成型を行ってゴムシートを得た。
【００３２】
（比較例２）ふっ素ゴム
表１に示す比較例２の配合の材料をロールにて混練してゴムコンパウンドとし、これを所定の形状の金型に充填し、１７０℃で１０分間架橋成型を行ってゴムシートを得た。二次架橋は２３０℃で２４時間行った。
【００３３】
【表１】
2004292738.tif 000002
【００３４】
そして、実施例１〜３、比較例１〜２の各ゴムシートをＪＩＳ  Ｋ６２５８に準ずる方法で引張強さ、ＤＭＥおよびＬＰＧ浸漬後の引張強さ変化率、厚さ変化率を測定した。試験の結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
2004292738.tif 000003
【００３６】
表２から判るように、本発明に係る実施例１〜３のゴムシートは、比較例１、２のゴムシートに比べてＤＭＥ浸漬後の引張強さと厚さの変化率が小さく、耐ＤＭＥ性が良い上に、耐ＬＰＧ性も問題ない。
【００３７】
以上、本発明の耐ＤＭＥ性ゴム組成物について、シール材を代表例として説明を行ってきたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、ホース、ガス栓等に使用されるゴム組成物にも適用できることは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＤＭＥと接触する装置・機器に十分使用可能で、またＬＰＧ用の装置・機器にも従来と同様に使用できるゴム部材を提供することができる。