JPH0432593A

JPH0432593A - 電解槽用ガスケット及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0432593A
Application number: JP2139116A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yuzawa; 湯澤　信次
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1992-02-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、電解槽のシールに使用するガスケット及びそ
の製造方法に関するものである。

［従来の技術〕従来は、電解槽のシールに耐食性の比較的良好なＥＰＤ
Ｍゴム若しくはＥＰＭゴム成型体を使用していた。

電解槽のガスケットは、高温下で電解槽の次亜塩素酸ソ
ーダによる劣化を受ける。

すなわち、使用中に腐食と永久歪みを受けて、電解槽に
使用されるイオン交換膜の寿命はおよそ５年あるのに対
して、ＥＰＤＭゴム若しくはＥＰＭゴム製ガスケットの
寿命がこれより短いために、しばしばシャットダウンメ
インテナンスを行う必要があり装置の製造効率が低下す
る。また、ガスケットの交換は、極めて薄くて破損しや
すい高価なイオン交換樹脂膜を取り扱う作業であるので
、この作業は細心の慎重さが要求されるために長時間か
かる欠点がある。このガスケット交換において、万一、
イオン交換膜を破損すると、その損害は膨大なものにな
る。

かかる見地から見ると、ガスケットの寿命をイオン交換
膜の寿命と一致若しくはイオン交換樹脂の寿命以上にす
ることができると効果的である。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、寿命の長い電解槽用ガスケットを提供するこ
とを目的とするものである。

［課題を解決するだめの手段］電解槽用ガスケットの耐久性は、耐薬品性に依存するが
、電解槽用ガスケットの材質を耐薬品性の大きいフッ素
ゴムに代えると、ガスケットの寿命は延びるが、フッ素
ゴムが高価なたへ、この方法は採算的に採用できない。

本発明者は、過酸化物を配合したフッ素ゴムとＥＰＤＭ
ゴム若しくはＥＰＭゴムからなる組成物による一体成型
ガスケットがＥＰＤＭゴム若しくはＥＰＭゴム単体の物
に較べて耐食性が優れ、フッ素ゴム単体より価格が安価
となり突用化の域に達することを見い出して、この知見
に基づき本発明を完成した。

すなわち、本発明は、次の各項のガスケット及びその製
造方法よりなるものである。

１　枠状ガスケットにおいて、フッ素ゴム２５〜９５重
量％とＥＰＤＭ若しくはＥＰＭゴム７５〜５重量％から
なる組成物を過酸化物による加硫反応により一体的に成
型したことを特徴とする電解槽用ガスケット。

２　枠状ガスケットにおいて、外側周辺部分をフッ素ゴ
ム２０〜７０重量％とＥＰＤＭ若しくはＥＰＭゴム８０
〜３０重量％からなる組成物を配し、該組成物物よりも
フッ素ゴム含有量が１０重量％以上多いフッ素ゴムとＥ
ＰＤＭ若しくはＥＰＭとの組成物を内側周辺部に配置し
て、過酸化物による共加硫反応により一体的に接合成型
したことを特徴とする電解槽用ガスケット。

３　枠状金型に過酸化物を配合したフッ素ゴム２５〜９
５重量％とＥＰＤＭゴム若しくはＥＰＭゴム７５〜５重
量％とからなる組成物を仕込み、金型による加圧下で１
４０〜１９０℃で、３〜３０分間加熱して、ついで、金
型から取り出して、１４０〜１９０℃において、１〜８
時間加熱して一体的に成型することを特徴とする電解槽
用ガスケットの製造方法。

４　枠状金型の外側周辺部分に過酸化物を配合したフッ
素ゴム２０〜７５重量％とＥＰＤＭ若しくはＥＰＭゴム
８０〜２５重量％からなる組成物を仕込み、内側周辺部
分に、外側周辺部の組成物よりフッ素ゴム含有量が１０
重量％以上多いフッ素ゴムとＥＰＤＭ若しくはＥＰＭと
の組成物を仕込み、金型による加圧下で１４０−１９０
℃で、３〜３０分間加熱して、ついで、金型から取り出
して、１４０〜１９０℃において、１−／８時間加熱し
て一体的に接合成型することを特徴とする電解槽用ガス
ケットの製造方法。

本発明ガスケットは枠状形状であるが、ここでいう枠状
は、電解槽の長方形のイオン交換膜の形状に合わせて、
第１図に示すように長方形状の周辺部分を残した枠形状
を意味する。

本発明を実施例の図面によりさらに詳細に説明する。以
下の説明では、簡明のために、ＥＰＤＭを用いた場合に
ついて述べているが、ＥＰＭもＥＰＤＭの代わりに若し
くはこれと混合して同様に用いることができる。

本発明の第一態様のガスケットは上記第１項に示したも
のであり、第１図に示す長方形の枠状ガスケットｌは、
第１項に示すフッ素ゴムとＥＰ！ＤＭとのブレンド組成
物を過酸化物によって、一体的に成型したものである。

フッ素ゴムの配合割合は２５〜９５重量％、好ましくは
３５〜９０重量％のものを使用することができる。フッ
素ゴムの配合割合が大きいほど耐電解液腐食性が大きく
なり、ＥＰＤＭの含量が増加するとシール性が良くなる
。本発明ガスケットは、使用条件に合わせて適当な配合
割合を選択することができる。

ＥＰＤＭにフッ素ゴムを配合したものは、フッ素ゴムの
耐電解液腐食に対する抵抗及びＥＰＤＭのシール性を兼
ね備えた性質を有する点に特徴がある。

本発明第一態様のガスケットの製造方法は、金型による
加圧下で１４０〜１９０℃で、３〜３０分間加熱して第
１段の加硫反応を行い、ついで、金型から取り出して、
１４０〜１９０℃において、１〜８時間加熱して第２段
の加硫反応を行い成型する点に特徴がある。

本発明製造方法は、第２段のオーブン加硫によって、完
全に過酸化物を分解させて、成型後に加硫が進行して使
用中に歪みが発生するのを防止する点に特徴がある。

この過酸化物の完全分解のための加熱を金型中で行うと
、金型の回転率が悪くなるので、本発明では、第２段の
加硫は金型から取り出しでオーブン中で行い、金型の生
産性を上げる。

本発明の第二の態様は、第２図の外側周辺部分２にはフ
ッ素ゴム２０〜７５重量％とＥＰＤＭゴム８０〜２５重
量％からなる組成物を配し、内側周辺部分３にフッ素ゴ
ム含量が外側周辺のゴムよりも１０重量％以上多いフッ
素ゴムとＥＰＤＭゴムからなる組成物又はフッ素ゴムの
みからなる組成物を境界面４を介して配置して、過酸化
物による共加硫反応により一体的に接合成型した電解槽
用ガスケットである。

本発明の第二態様のガスケットの特徴は、ガスケット製
造の際に、ガスケットを構成する配合比の相違するフッ
素ゴムとＥＰＤＭとのブレンドゴム層を同時に過酸化物
加硫により成型する点にある。

本発明において、過酸化物加硫を行うことにより境界面
の剥離強度を大きくするとともに、２段加硫成型により
金型の生産性をあげることができる。

このように、本発明第二態様のガスケットは、外側部分
にもフッ素ゴムを配合することによって、ガスケットの
内側周辺部のシール部分から外側周辺部のシールに浸出
してくる微量の電解液によるガスケットの外側部分が腐
食が防止できる効果があり、直接、電解液に接触する内
側部分にはフッ素ゴムの配合割合を１０重量％以上多く
し、外側には若干の耐腐食性を備えたシール性がよいゴ
ムを配置して効率的にフッ素ゴムを使用しながら、完全
なシールを保持することができる利点がある。

フッ素ゴムの配合割合を１０重量％以上増加しないと、
上記効果が不十分である。

本発明第二態様のガスケット成型品中の異種ゴムは、使
用中の境界面の剥離を避けるためには、硬度及び永久歪
みがほぼ同等であることが望ましい。

また、本発明ガスケットに用いるゴムには、電解槽の反
応に悪影響を与えるマグネシウム化合物とカルンウム化
合物の含有量が少ないゴム、例えは、これらの化合物中
のマグネシウム分及びカルンウム分の合計量が、ガスケ
ット、ゴム中に、０．０２重量％以下、好ましくは０．
０１重量％以下になるのが望ましい。

そのために用いる両ゴム組成物の配合は、両ゴム成形品
の硬度を揃え、マグネシウムとカルシウムの含有量をな
るべく低い配合にするのが望ましい。

そのため、有機過酸化物は、希釈剤を含まないもの及び
、マグネシウム、カルシウムを微量か全く含まない無機
物、例えばシリカを希釈剤にし７たものなどが使用され
る。

また、本発明第二態様の異種ゴムの加硫成型を硫黄によ
る通常の加硫反応によって実施すると、ゴムの劣化が激
しく、ガスケット使用中に境界面の剥離が発生しやすい
。

一般に、２種のゴムを接合又は積層して共加硫して成型
体を製造する場合、２種のゴムの接合部分が剥離しやす
い。

本発明力スケットでは、過酸化物による加硫成型によっ
て、境界面が高温においても安定な丈夫な接合面が得ら
れる点に特徴がある。

本発明ガスケットは、第１表に示す通り内側周辺部分３
の耐腐食性もフッ素ゴム単独の場合と余り変わらず、フ
ッ素ゴムの含量か多いほど耐腐食性は少し増加し、シー
ル性はＥＰＤＭ若しくはＥＰＭの含量が多いほど増加す
る。

本発明第一態様のガスケットは、金型に仕込む場合に、
配合ゴム組成物を押出機から金型に押し出して成形でき
る点で工程上非常に便利である。

本発明第二態様のガスケットの場合は、金型に仕込む前
に、これら２種以上のゴム配合の生ゴムを押出機で押出
てこれを金型全周の長さで切断して、ガスケット形状の
金型に入れて切断面を連結してから加圧加熱して加硫を
行うことができる。

本発明の加硫は、前記の理由により２段階で実施するの
が望ましい。

本発明製造方法では、第１段加硫条件は、金型による加
圧下で１４０〜１９０℃１好ましくは１６０〜１７０℃
で、３〜３０分間、好ましくは１０〜２５分間加熱して
、ついで、第２段の加硫条件は金型から取り出して、１
４９〜１９０℃、好ましくは１５０〜１６０℃において
、１〜８時間、好ましくは３〜６時間で行うことができ
る。

本発明の第２段のオーブン加硫においては、残存する過
酸化物を可及的に分解除去しておくのが望ましい。

本発明製造方法において使用する過酸化物は、特に制限
はなく、例えば、パーオキシケタール（パーへキサ３Ｍ
、バーへキサ０、バーへキサ■）、ハイドロパーオキサ
イド（パーへキサ２５Ｈ）、ジアルキルパーオキサイド
（バークミルＤ１バーブチルＰ１パーへキサ２５Ｂ１バ
ーヘキシン２５Ｂ）などを使用することができる。

［実施例コ本発明製造方法を実施例によってさらに詳細に説明する
。

フン素ゴム２種、ＥＰＤＭゴム及び本発明に用いるフッ
素ゴムとＥＰＤＭゴムのブレンドゴムの５種の計８種の
加硫成型ゴムの機械的物性及び電解槽における耐食性を
試験した。

各ゴムの配合と加硫条件及び加硫ゴムの試験方法は、次
の通りであり、物性及び耐食性試験の結果は第１表の通
りであった。これらの配合により得られたブレンドゴム
は、硬度の相違は１０以下であるので境界面が剥離する
恐れがない。

〈使用ゴムの配合〉 ■）７素ゴムＧ１００・配合ダイエルＧ１００Ｉ　　　　　１００重量部カーボンブ
ラック　　　　　　２０重量部２５−ジメチル−２，５
（第３級ブチルパーオキシ）ヘキンン−３１，５１１量
部トリアリルイソシアヌレート　　４重量部・加硫条件試験片用金型プレスにより１６０℃で１５分間加硫して
、型より取り出し１６０℃で５時間加硫して試験片を得
た。

■ＥＰＤＭゴムＥ７０・配合ＥＰ２４　　　　　　　　　１００重量部亜鉛華１号　
　　　　　　　　　５重１部ステアリン酸　　　　　　
　　　１重量部老化防止剤ＭＢ　　　　　　　　　１重
量部老化防止剤ＲＤ　　　　　　　　　１重量部カーボ
ンブラックＦＥＦ　　　　８２重量部パラフィン系プロ
セスオイル　２５重量部トリアリルイソシアヌレート　
　１重量部ジクミルパーオキサイド　　　３．２重量部
ハードクレイ　　　　　　　　　　５重量部・加硫条件第１段　１６０°ｃｘｉｓ分　金型中第２段　１．６０℃Ｘ５時間　オーブン中■ブレンドゴ
ムｌフッ素ゴム主体のフッ素ゴム−ＥＰＤＭゴムブレンド物・配合上記■と■の配合をフッ素ゴムとＥＰＤＭゴムの比率が
８０　：　２０になる割合でブレンドした組成物。

・加硫条件第１段　１６０℃Ｘ１５分　金型中第２段　１６０℃×５時間　オーブン中■ブレンドゴム
２ＥＰＤＭゴム主体のフッ素ゴム−ＥＰＤＭブレンドゴム・配合上記■と■の配合をフッ素ゴムとＥＰＤＭゴムの比率が
２０　：　８０になる割合でブレンドした組成物。

・加硫条件第１段　１６０℃Ｘ１５分　金型中第２段　１６０℃ＸＳ時間　オーブン中■フッ素ゴムＧ
９０ ■の配合におけるフッ素ゴムダイエルＧ１００１の代わ
りにフッ素ゴムダイエルＧ９０２を配合した組成物。

■ブレンドゴム３・配合上記■と■の配合をフッ素ゴムとＥＰＤＭゴムの比率が
８０　＋　２０になる割合でブレンドした組成物。

・加硫条件第１段　１６０℃Ｘ１５分　金型中第２段　１６０℃×５時間　オーブン中■ブレンドゴム
４・配合上記■と■の配合をフッ素ゴムとＥＰＤＭゴムの比率が
６０　：　４０になる割合でブレンドした組成物。

・加硫条件第１段　１６０℃Ｘ１５分　金型中第２段　１６０℃×５時間　オーブン中■ブレンドゴム
５・配合上記■と■の配合をフッ素ゴムとＥＰＤＭゴムの比率が
５０　：　５０になる割合でブレンドした組成物。

・加硫条件第１段　１６０℃！Ｘ　１５分　金型中第２段　１６０
℃×５時間　オーブン中〈物性試験方法〉 ■硬度（Ｈ５）ＪＩＳＫ−６３０１により測定した。

■引張強さ（ＴＢ）ＪＩＳＫ−６３０１により測定した。

■伸び（ＥＢ）ＪＩＳＫ−６３０１により測定した。

■圧縮永久歪み（Ｃ５）ＪＩＳＫ−６３０１により、１００℃、２２時間放置後
、測定した。

■耐薬品性有効塩素濃度１０％の次亜塩素酸液に試験片を浸漬して
、最初の重量に対する重量変化を重量％で測定する。浸
漬液は２４時間毎に更新して、３日、６日、９日及び１
２日のデータを測定する。

（以下余白）この表より、フッ素ゴムを配合することによって、配合
比率から予測される以上に耐電解釈腐食性は向上してい
ることがわかる。

また、ブレンドゴム２の結果より、フッ素ゴムが２０重
量％以下の配合では、耐電解液腐食性が著しく低下する
ことがわかる。

実施例１外側面の寸法１０００ｍｍＸ１５１００Ｏの長方形状で
厚さ２　、５　ｍＩ＋＋で内側縁の寸法８００Ｘ１３０
０ｍｍの長方形枠状金型にブレンドゴム１配合物を充填
して、プレスしなから１６Ｃ）、’Ｃ！で１５分間加熱
し、金型から出して、１６０℃で５時間加熱してガスケ
ットを製造した。

実施例２実施例１のブレンドゴム１の代わりに、上記試験用と同
じＥＰＤＭゴム主体のブレンドゴム５の配合物を使用し
て、他の条件は同一にしてガスケットを製造した。

実施例３内側周辺部にブレンドゴム３を５０１＋１ｍの幅で仕込
み、該ブレンドゴム３の外側の金型残余の空間にブレン
ドゴム４を仕込み、実施例１と同様の金型で同様の条件
でガスケットを製造した。

得られたガスケットの側縁を境界面４に対して、垂直に
ＪＩＳＫ−６３０１のダンベル３号形に打ち抜いて、外
側周縁と内側周縁を保持して試験片を引張って破断させ
たところ、境界面の剥離はなく、外側周縁部が破断した
。

［発明の効果］本発明ガスケットは、フッ素ゴムの耐腐食性とＥＰＤＭ
若しくはＥＰＭのシーり特性を有するガスケットであり
、電解槽における寿命が長く、電解槽のイオン交換樹脂
膜の寿命より長い耐用期間があるため、メインテナンス
費用が削減できる利点がある。

しかも、本発明製造方法によって、過酸化物を完全に分
解することができるので、使用中の歪みが発生しない。

また、第二態様のガスケットでの本発明製造方法は、異
種のゴム層間の境界面の接合を非常に強化して、高温圧
縮下の電解槽に使用において複合多層ゴムの欠陥である
層間剥離の恐れのない丈夫な複合成型ガスケットを製造
することができる利点がある。

さらに、カルシウム又はマグネシウムの含有量の少ない
ガスケットを得ることができるので電解反応に悪影響を
与えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のガスケットの斜視図であり
、第２図は本発明の他の実施例の平面図である。図中の符号は、１；電解槽用ガスケット、２：外側周辺
ブレンドゴム部、３：内側周辺ブレンドゴム部、４；境
界面である。特許出願人　東洋ゴム工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１　枠状ガスケットにおいて、フッ素ゴム２５〜９５重
量％とＥＰＤＭ若しくはＥＰＭゴム７５〜５重量％から
なる組成物を過酸化物による加硫反応により一体的に成
型したことを特徴とする電解槽用ガスケット。２　枠状ガスケットにおいて、外側周辺部分をフッ素ゴ
ム２０〜７０重量％とＥＰＤＭ若しくはＥＰＭゴム８０
〜３０重量％からなる組成物を配し、該組成物物よりも
フッ素ゴム含有量が１０重量％以上多いフッ素ゴムとＥ
ＰＤＭ若しくはＥＰＭとの組成物を内側周辺部に配置し
て、過酸化物による共加硫反応により一体的に接合成型
したことを特徴とする電解槽用ガスケット。３　枠状金型に過酸化物を配合したフッ素ゴム２５〜９
５重量％とＥＰＤＭゴム若しくはＥＰＭゴム７５〜５重
量％とからなる組成物を仕込み、金型による加圧下で１
４０〜１９０℃で、３〜３０分間加熱して、ついで、金
型から取り出して、１４０〜１９０℃において、１〜８
時間加熱して一体的に成型することを特徴とする電解槽
用ガスケットの製造方法。４　枠状金型の外側周辺部分に過酸化物を配合したフッ
素ゴム２０〜７５重量％とＥＰＤＭ若しくはＥＰＭゴム
８０〜２５重量％からなる組成物を仕込み、内側周辺部
分に、外側周辺部の組成物よりフッ素ゴム含有量が１０
重量％以上多いフッ素ゴムとＥＰＤＭ若しくはＥＰＭと
の組成物を仕込み、金型による加圧下で１４０〜１９０
℃で、３〜３０分間加熱して、ついで、金型から取り出
して、１４０〜１９０℃において、１〜８時間加熱して
一体的に接合成型することを特徴とする電解槽用ガスケ
ットの製造方法。