JPH09506653A - 自己潤滑性パッキンピース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ケーブルおよび／またはパイプブッシュのためのパッキンピース等の形態の弾性変形可能なシールであって、前記シールは少なくとも１種のタイプのエラストマーを基礎とする材料組成物を含む。この材料組成物は、前記材料組成物の合計重量を基準として計算して１〜１０重量％の潤滑剤を含み、前記材料組成物中において本質的に均質に混合されており、前記潤滑剤が前記組成物の残りと本質的に不混和性であり、そしてこの為、シール表面にマイグレートし、それにより前記シールの表面に自己潤滑性を付与する。本発明は、対応する材料組成物およびシールおよび材料の使用にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】 自己潤滑性パッキンピース 本発明は弾性変形可能なシールに関し、そして詳細には、ケーブルおよび／ま たはパイプリードスルーまたはブッシュ用のパッキンピースに関し、ここで、前 記シールは自己潤滑性を有する材料を含む。本発明はこのような材料およびこの ようなシールおよび材料の使用にも関する。 シールとは、本明細書中、主として、水、ダスト、火炎、ガス、圧力および爆 発音等の通過に対して壁等の構造でケーブル、パイプ等をシールするためのブッ シュ、リードスルー、スルーレット等において使用されようとする変形可能な材 料の物品を意味する。 ケーブルまたはパイプのブッシュは、通常、少なくとも２個のパッキンピース を含み、それは最もしばしば弾性変形可能な材料を含む。ブッシュを設置すると きに、部分的には望ましいシール特性をブッシュに付与するために、そして部分 的には設置の実際の工程を容易にするために、ブッシュにおいて使用されるパッ キンピースにグリースを塗りまたは潤滑剤を塗る必要がある。 これまで、例えば、パッキンピースを手でグリース塗りし、最後に使用される 潤滑剤を別途に粘着状で塗っていた。この潤滑剤は、通常、従来のグリースまた は脂肪および潤滑グリース、例えば、ワセリン、シリコーン油、動物脂肪等を含 む。 パッキンピースのグリースを塗る上記の方法は、特に時間のかかる作業である ことが理解されるであろう。また、人間の行うことであるから、パッキンピース の一部分がグリース塗りされずに残るか、または、十分にグリース塗りされない であろうという危険がある。 別個のパッケージで輸送される潤滑剤に依存することも多くの欠点を有するであ ろう：全てのパッキンピースがグリース塗りされる前に潤滑剤が完全に消費され てしまう；ブッシュの取り付けに従事しながら、同時に潤滑剤を開ける必要があ る；別個にパッケージされた潤滑剤を使用すると、環境等に負荷がかかる。 本発明の目的は、公知の技術にまつわる、長年にわたる上記の問題および欠点 をなくすであろう上記の種類のシール、特にパッキンピースの形態のシールを提 供することである。 本発明の別の目的は、上記のシールを形成することができる材料を提供するこ とであり、この材料も上記の欠点および問題を避けることを援助する。 本発明の他の目的は下記から明らかであろう。 上記の目的は、少なくとも１種のタイプのエラストマーを基礎とする材料組成 物を含む、所謂、パッキンピース等の形態の弾性変形可能なシールにより部分的 に達成され、ここで、前記シールは材料組成物の総重量を基準として計算して１ 〜１０重量％の潤滑剤を含み、ここで、前記潤滑剤は前記組成物中で均質混合さ れており、且つ、それは本質的に前記組成物と不混和性であり、そしてこの為、 シールの表面にマイグレートし、それで、自己潤滑性を前記シールの表面に付与 することを特徴とし、そして、上記の目的は、また、前記弾性変形可能なシール を形成するための材料組成物により部分的に達成され、ここで、前記材料組成物 は少なくとも１種のエラストマーを含み、ここで、前記組成物は組成物の総重量 基準で計算して１〜１０重量％の潤滑剤を含み、そして前記潤滑剤は材料組成物 と本質的に不混和性であることを特徴とする。 パッキンピースとは、本明細書中において、ケーブルおよびパイプブッシュま たはリードスルーに取り付けられ、好ましくは静的に 取り付けられ、そして前記ブッシュのシール性の主要な役割に寄与しようとする 要素を意味する。 本発明により使用される潤滑剤は、それと混合する材料組成物と本質的に不混 和性であり、そのことは、潤滑剤および材料組成物が互いに化学および／または 物理的に類似性がないために、安定な均質混合物を形成しないであろうことを意 味する。この為、混合物の均質性は時間の経過とともに安定でなくなるであろう 。そして、初期時刻、即ち、略、材料組成物が調製された時刻から、略、仕上が り製品、例えば、パッキンピースが得られた時刻までは混合物は本質的に完全に 均質であり、その後、組成物は相互忌避性の効果により互いに分離しようとする 結果、不均質になっていくであろう。このことは、パッキンピース内から前記パ ッキンピースの表面に向かって、そしてその表面上に連続的にマイグレートして いる潤滑剤として表現されうる。 このようなマイグレーションは一般には望ましくない（例えば、TNC の「プラ スティックおよびゴム用語辞典」(“Golssary of Plastics and Rubber Terms” )(TNC 84)および用語「マイグレーション(“Migration”)」を参照）。というの は、マイグレートする物質は、一般に、材料の表面上に白色膜として形成される ことによりポリマー材料の品質を損ない、そして材料の更なる加工を妨げる傾向 があるからである（例えば、「プラスティックおよびその産業上の使用」“Plas tics and their industrial uses）、62頁、Klaus StoecKhert，Forum publ.，S tockholm 1955参照）。 他方、マイグレーションは、仕上がりシールの表面に連続的に潤滑剤を運ぶた めに本発明により使用され、それはシールの表面が自己潤滑性を有するという表 現と同義である。 本発明によると、上記の潤滑剤は、成形加工の完了時に成形品の 取り出しを容易にするために製造プロセスにおいてポリマー混合物中に従来から 加えられている物質であり、且つ、限定した程度でこれらの混合物中に加えられ ることができる物質である。しかし、本発明において記載される潤滑剤の主要な 目的は、物品、即ち、シール、好ましくはパッキンピースの表面と、別の表面、 例えは、ケーブル、パイプ、別のパッキンピースまたはパイプ若しくはケーブル ブッシュのある種の他の部品の表面の間の摩擦を下げることであり、このことは 前記表面の間に潤滑境界または界面を形成させることにより行われ、潤滑剤はシ ールのシール特性に寄与するものである。 どんな潤滑剤も本発明を実施するときに使用することができるが、但し、潤滑 剤は意図した目的に適切なものでなければならない。例えば、潤滑剤は、異なる 種類の油、脂肪、グリース、ワックス、一価若しくは多価アミン、アミド、エス テルまたはアルコール等、またはそれらの組み合わせから選ばれてよい。しかし 、潤滑剤は好ましくは脂肪酸アミドの形態を有し、特にオレイルアミドであり、 それは、例えば、Unichema Chemie BV，オランダから“UNISLIP 1757”の商標で 市販されている。 「エラストマー」とは、本明細書中において、上記の「プラスティックおよび ゴム用語辞典」において定義されているタイプのようなゴムまたは熱可塑性エラ ストマーのタイプのポリマーを主として意味する。本発明を実施するときに、ど んな適切なタイプのゴムまたは熱可塑性エラストマーも使用されてよい。しかし 、好ましくはゴムが使用され、例えば、様々なタイプのジエンゴム（中でもとり わけ、ジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴムおよびスチレンゴ ム）、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴムおよびブチルゴム等またはそ れらの混合物が使用されるであろう。エチレン−プロピレンゴムは特に好ましく 、そして主として、所謂EP DMゴム、例えば、Exxon Chemical Co.，U.S.A.から商標“VISTALON 8504”で得 られる種類のものである。 本発明の１つの態様によると、材料組成物は約２０〜４０重量％のエラストマ ー、約５〜２０重量％の充填剤、約０．５〜５重量％の活性剤、０．５〜５重量 ％の促進剤および約０．５〜５重量％の加硫剤を含み、そしてそれと混合されて 約１〜１０重量％の潤滑剤を有し、ここで、組成物の残部は任意の添加剤、例え ば、ｐＨ安定剤、難燃剤、着色剤および／または離型剤で１００重量％までを構 成し、ここで、全てのパーセントは材料組成物の合計重量を基準として計算され たものである。 １つの好ましい態様によると、本発明の材料組成物は、約２５〜３２重量％の エラストマー、約１０〜１３重量％の充填剤、約１〜３重量％の活性剤、＜３重 量％の促進剤および＜２重量％の加硫剤を含み、そしてそれと混合されて約１〜 ３重量％の潤滑剤を有し、ここで、組成物の残部は、難燃剤、ｐＨ安定剤、粘度 低下加工助剤、ゴムと充填剤の間の架橋を促進する手段、離型剤および着色剤で １００重量％までを構成し、ここで、全てのパーセントは材料組成物の合計重量 を基準として計算されたものである。 本発明は実施例を参照して更に以下で説明される。実施例は本発明の概略的な 例示をするために提供されることが意図されているだけであり、そして本発明の 範囲を制限すると解釈されない。例 次の材料および量を使用して本発明の材料組成物を調製した。 EPDM(VISTALON 8504) 29kg ホワイチング 11kg ステアリン 6kg 酸化アンチモン+ 水酸化アルミニウム 39kg 炭酸マグネシウム 5kg 酸化亜鉛 1Kg リン酸トリクレシル（ワックスの形態で） 1kg 鉄+ 酸化チタン 1.5kg シクロヘキシルベンゾチアジルスルホンアミド O.5kg γ- メルカプトプロピルトリメトキシシラン O.5kg ジチオジモルホリン 1kg 硫黄 1kg オレイルアミド（UNISLIP 1757） 1.5kg 硫黄、シクロヘキシルベンゾチアジルスルホンアミド(CBS)およびジチオジモ ルホリン(DTDM)を除く全ての材料は閉止混合機(Intermixer K5、Francis Shaw & Co．Ltd.，イギリス)中に導入され、そしてそこで混合された。スタンプ圧力は 約22〜27 Paであった。混合物は、混合プロセスにより加熱され、外部の熱は加 えられなかった。約６分後、混合物は約125℃の温度に達し、その後、混合物を ロールミル上に空け、平坦化し、取り出し、そしてテークオフで冷却し、そして パレットに置いた。その後、混合物を混合機に戻し、そして混合しながら硫黄、 CBS およびDTDMを加えた。約５分後、混合物は約90℃の温度に達し、そして混合 物をロールミル上に空け、平坦化し、取り出し、そしてテークオフで冷却し、そ の後、パレットに置いた。加硫されていないゴムスラブをグラニュエーターで粒 状物に粒状化した。この粒状物をスクリューフィーダーの手段でッカローセルプ レスにフィードし、そしてこのプレスから様々なツールに注入し、加圧下および 約160℃の加硫温度でパッキンピースを成形した。数分後、仕上がりの自己潤滑 性パッキンピースをツールから取り出した。冷却し、そして洗浄した後、パッキ ンピースは容 易に梱包され、そして輸送された。 本技術分野の当業者に明らかなように、記載されたものとは異なる他のタイプ のシールおよび他の材料組成物は本発明の範囲に包含されることが理解されるで あろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 17/58 4232−5Ｌ Ｈ０１Ｂ 17/58 Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ケーブルおよび／またはパイプブッシュまたはリードスルーのためのパッ キンピース等の形態の弾性変形可能なシールであって、前記シールは少なくとも １種のタイプのエラストマーを基礎とする材料組成物を含み、 前記材料組成物が、前記材料組成物の合計重量を基準として計算して１〜１０ 重量％の潤滑剤を、前記材料組成物中において本質的に均質混合されて含み、前 記潤滑剤が前記組成物と本質的に不混和性であり、そしてこの為、シール表面に マイグレートし、それにより前記シールの表面に自己潤滑性を付与することを特 徴とするシール。 ２．前記エラストマーが加硫されたゴムを含むことを特徴とする請求の範囲１ 記載のシール。 ３．前記加硫されたゴムがエチレン−プロピレンゴムを含むことを特徴とする 請求の範囲２記載のシール。 ４．前記潤滑剤が脂肪酸アミドを含むことを特徴とする請求の範囲１〜３のい ずれか１項記載のシール。 ５．前記脂肪酸アミドがオレイルアミドであることを特徴とする請求の範囲４ 記載のシール。 ６．前記材料組成物が前記シール中の材料組成物の合計重量を基準として計算 して１〜３重量％の潤滑剤を含むことを特徴とする請求の範囲１〜５のいずれか １項記載のシール。 ７．前記材料組成物が、前記材料組成物の合計重量を基準として計算して、２ ５〜３２重量％のエラストマー、１０〜１３重量％の充填剤、１〜３重量％の活 性剤、０．０１〜３重量％の促進剤、０．０１〜２重量％の加硫剤、３５〜５５ 重量％の難燃剤、５〜８重量 ％のｐＨ安定剤、０．０１〜１重量％の、ゴムと充填剤の間の架橋を促進するた めの薬剤、１〜４重量％の離型剤、および、１〜３重量％の着色剤を含むことを 特徴とする請求の範囲６記載のシール。 ８．請求の範囲１記載の弾性変形可能なシールを製造するための材料組成物で あって、前記材料組成物は少なくとも１種のタイプのエラストマーを含み、 前記材料組成物は前記組成物の合計の重量を基準として１〜１０重量％の潤滑 剤を含み、前記潤滑剤は材料組成物の残りと不混和性であることを特徴とする組 成物。 ９．前記エラストマーがゴムを含むことを特徴とする請求の範囲８記載の組成 物。 １０．前記ゴムがエチレン−プロピレンゴムを含むことを特徴とする請求の範 囲９記載の組成物。 １１．前記潤滑剤が脂肪酸アミドであることを特徴とする請求の範囲８〜９の いずれか１項記載の組成物。 １２．前記脂肪酸アミドがオレイルアミドを含むことを特徴とする請求の範囲 １１記載の組成物。 １３．前記組成物の合計重量を基準として計算して、潤滑剤が前記組成物中に １〜３重量％の濃度で存在することを特徴とする請求の範囲８〜１２のいずれか １項記載の組成物。 １４．前記材料組成物が、前記材料組成物の合計重量を基準として計算して、 ２５〜３２重量％のゴム、１０〜１３重量％の充填剤、１〜３重量％の活性剤、 ０．０１〜３重量％の促進剤、０．０１〜２重量％の加硫剤、３５〜５５重量％ の難燃剤、５〜８重量％のｐＨ安定剤、０．０１〜１重量％の、ゴムと充填剤と の間の架橋を促進するための薬剤、１〜４重量％の離型剤、および、１〜３重量 ％の着色剤を含むことを特徴とする請求の範囲１３記載の組成物。 １５．少なくとも１種のエラストマーを含み、且つ、材料組成物の合計重量を 基準として計算して１〜１０重量％の潤滑剤を含み、前記潤滑剤が前記材料組成 物の残りと本質的に不混和性である請求の範囲８記載の材料組成物の、ケーブル および／またはパイプブッシュまたはリードスルーのための自己潤滑性パッキン ピース等を製造するための使用。 １６．請求の範囲８〜１３のいずれか１項記載の材料組成物の請求の範囲１５ 記載の使用。 １７．ケーブルおよび／またはパイプの設置のための請求の範囲１〜６のいず れか１項記載のシールの使用。