JPH1045933A

JPH1045933A - ゴム発泡体

Info

Publication number: JPH1045933A
Application number: JP22307996A
Authority: JP
Inventors: Hideo Goto; 秀夫後藤; Yoshihiro Okamoto; 吉弘岡本; Yuji Sawada; 雄次澤田; Kazuo Yakura; 和夫矢倉
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-08-05
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 1998-02-17
Anticipated expiration: 2016-08-05
Also published as: JP3647983B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は構造物の空隙や接続部に装着した場
合、その表面の凹凸に容易に追従密着し、優れた止水性
能を発揮するゴム発泡体を提供するものである。【解決手段】ＥＰＤＭ３０重量部含むゴム成分１００重
量部、撥水性及び粘着性樹脂軟化剤５０〜１００重量部
を必須の成分とし、充填剤、発泡剤、加硫剤、加硫促進
剤等を配合混練し、ム−ニ−粘度ＭＬ₁₊₄ （１００℃）
が１０〜３０の発泡加硫性組成物を連続押し出して発泡
加硫して発泡倍率５〜３０倍に発泡せしめた発泡体であ
り、気泡径１５個／インチ以上、５０％圧縮応力が５〜
２００ｇｆ／ｃｍ² 、通気性が１００〜２０００ｃｃ／
ｍｉｎであるゴム発泡体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゴム発泡体に関する
もので、更に詳しくは建築、土木、車輛、電気機器、住
宅設備機器等の構造物の空隙や接続部に装着した場合、
その表面の凹凸に容易に追従密着し、優れた止水性能を
発揮する発泡シ−ル材用のゴム発泡体を提供するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、比較的少ない圧縮変形を与えるだ
けでその表面の凹凸に追従密着する発泡体としては、例
えば、特公昭５９−１１６１３号に開示された高発泡倍
率の連続気泡のポリウレタン発泡体が知られている。し
かるに、粘着性材料の配合料が多過ぎると、ム−ニ−粘
度が低下し過ぎ、練りや成形加工性が悪いものとなった
り、発泡途中でガス抜けを起こし易く、平板の発泡体形
状が得にくい。又、連泡率や圧縮応力が高すぎると止水
性能が低下したり、被シ−ル材面の凹凸追従性が低下し
てしまう。

【０００３】かかる欠点を解決するために、ポリウレタ
ン発泡体に軟化させた瀝青物を含浸させ、発泡体の気泡
を埋めたものも示されておりが、この含浸タイプの発泡
体でも前述の諸効果を得るためには少なくとも８０％の
圧縮を必要とする難点と、更に圧縮時瀝青物が滲み出し
てくること、耐候性、耐寒性、耐薬品性、回復性が劣る
こと及び吸収性が高いといった欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の欠点を解決したゴム発泡体に関するものであり、配
合物の成形・加工性に優れ、しかも例えば構造物の空隙
や接続部に装着した場合、その表面の凹凸に容易に追従
密着し、優れた止水性能を発揮する発泡シ−ル材用のゴ
ム発泡体を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の欠点を改
良するために次の構成としたものである。即ち、エチレ
ン、α−オレフィン及び非共役二重結合を有する環状又
は非環状ポリエンからなる共重合物単独又は該共重合物
（ＥＰＤＭ）を少なくとも３０重量部含むゴム成分１０
０重量部、撥水性及び粘着性樹脂軟化剤５０〜１００重
量部を必須の成分とし、これに充填剤、発泡剤、加硫
剤、加硫促進剤等を配合混練し、ム−ニ−粘度ＭＬ₁₊₄
（１００℃）が１０〜３０の発泡加硫性組成物を連続押
し出して発泡加硫して発泡倍率５〜３０倍に発泡せしめ
た発泡体であり、気泡径１５個／インチ以上、５０％圧
縮応力が５〜２００ｇｆ／ｃｍ² 、通気性が１００〜２
０００ｃｃ／ｍｉｎであることを特徴とするゴム発泡体
にかかるものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のゴム発泡体にあって、ゴ
ム発泡体の基材の選択は勿論のこと、その発泡倍率、気
泡径、通気性、圧縮応力を特定することによって特に好
ましい止水性能を発現することを見出し本発明に至った
ものである。そして、高止水性については被シ−ル面の
凹凸に追従性がよく、圧縮応力の歪依存性が小さいこと
が要求される。このことは発泡倍率、通気性が高い程、
圧縮応力が低い程好ましいものとなる。

【０００７】ゴム発泡体にあって、低圧縮率での止水性
能は気泡径が小さい程、つまり通水路が小さい程よくな
るが、高発泡倍率で気泡径の小さい発泡体を製造するに
は限界がある。一方、高水圧下での止水性能は圧縮応力
が低過ぎても発泡倍率が高すぎても水圧に負けてしま
い、止水性能が悪くなってしまう。更に、高止水性能は
被止水材との密着性も重要であり、止水材と被止水材と
の界面に欠陥を作らないことが重要である。このために
は気泡径が小さい程、そして圧縮応力が低い程止水材と
しての欠陥が少なくなる。

【０００８】これらの状況に鑑み、総合的に止水性能を
高めるためには適度な発泡倍率、適度な圧縮応力、小さ
な気泡径である他、適度な通気性言い換えれば適度な連
泡率であることが止水性能に有効であることを見出し本
発明に到達したものである。そして、止水シ−ルに最適
化したゴム発泡体として、その発泡倍率を５〜３０倍、
好ましくは８〜２０倍としたものであり、気泡径は１５
個／インチ以上、好ましくは２０個／インチ以上、更に
好ましくは２５個／インチ以上、最も好ましくは３０個
／インチ以上とし、５０％圧縮応力は５〜２００ｇｆ／
ｃｍ² であり、より好ましくは１０〜１００ｇ／ｃｍ²
である。そして更に通気性は１００〜２０００ｃｃ／ｍ
ｉｎ、好ましくは２００〜１０００ｃｃ／ｃｍ² 、更に
好ましくは３００〜８００／ｃｍ² として止水性能を高
度に発揮させる点でこれらの各条件を満足するものでな
くてはならないものである。

【０００９】尚、通気性について付言すれば、気泡径、
圧縮応力、圧縮歪率が一定であるとすると、通気性言い
換えれば適度な連泡率のものは連泡部が独泡部より大き
く変形することになる。従って、連泡率が上記した範囲
より高くなる程連泡部一つ一つの変形が少なくなるので
欠陥は大きくなり、止水性能が劣ることになる。

【００１０】ゴム発泡体を圧縮変形しその状態で長期間
止水材料として用いる場合は、ゴム成分として耐候性に
優れ且つ老化によるストレスクラックの入りにくいＥＰ
ＤＭ単独或いは全ゴム成分中少なくとも３０重量％以上
のＥＰＤＭを含む例えばブチルゴムの如き成分との組成
物が好適である。

【００１１】ここでＥＰＤＭについて詳述すると、エチ
レン、プロピレンもしくはブテン−１および以下に列挙
するポリエンモノマ−からなるタ−ポリマ−であり、該
ポリエンモノマ−としては、ジシクロペンタジエン、１
・５−シクロオクタジエン、１・１−シクロオクタジエ
ン、１・６−シクロドデカジエン、１・７−シクロドデ
カジエン、１・５・９−シクロドデカトリエン、１・４
−シクロヘプタジエン、１・４−シクロヘキサジエン、
ノルボルナジエン、メチレンノルボルネン、２−メチル
ベンタジエン−１・４、１・５−ヘキサジエン、１・６
−ヘプタジエン、メチル−テトラヒドロインデン、１・
４−ヘキサジエン等である。各モノマ−の共重合割合は
好ましくはエチレンが３０乃至８０モル％、ポリエンが
０．１乃至２０モル％で残りがα−オレフィンとなるよ
うなタ−ポリマ−である。

【００１２】発泡止水材として、圧縮状態で長期に使用
されるため、耐熱、耐候性のよいＥＰＤＭが特に選択さ
れるものであり、更に、圧縮変形によるストレスに抗し
てクラックを抑制する効果はＥＰＤＭ以外では得られな
い特性であり、かかる特徴を現出するにはゴム成分の内
ＥＰＤＭが３０重量部は必要である。

【００１３】かかるＥＰＤＭとしては後述するム−ニ−
スコ−チタイムの点を勘案して、用いられるＥＰＤＭの
グレ−ドとしては粘度が低く、ヨウ素価が２０以下であ
ることが望ましい。これに適応できる市販品としては、
日本合成ゴム社製のＥＰ２２、三井石油化学社製の３０
４５Ｈ、住友化学社製の５０１Ａ等が挙げられる。

【００１４】一方、ＥＰＤＭと共に使用に供されるゴム
成分としては耐候性、相容性のよいＥＰＭ、ＩＩＲの
他、ＩＲ、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、ＲＢ（１，２−ポリブ
タジエン）、ＡＣＭ、ＡＮＭ、ＣＳＭ、ＣＲ、シリコン
ゴム等が上げられるが、好ましくはＥＰＭ、ＩＩＲが用
いられる。

【００１５】前記ゴム成分に添加される撥水性及び粘着
性のある樹脂軟化剤は、ゴム発泡体の発泡素材となる組
成物をム−ニ−粘度ＭＬ₁₊₄ （１００℃）１０〜３０、
好ましくは１２〜２０の低粘度に調整する働きをするも
のである。即ち、シ−ト状等に形成して発泡加硫したゴ
ム発泡体が高度に柔軟で被シ−ル面との密着性を上げ、
しかも圧縮変形後の止水材料として十分な回復性を有す
る素因となるものである。

【００１６】本発明のゴム発泡体の発泡素材となる組成
物は、前記ゴム成分と撥水性及び粘着性のある樹脂軟化
剤、発泡剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、充填
剤、着色剤、老化防止剤等の公知の配合剤とを常法によ
り混和して作られる。

【００１７】かかる撥水性及び粘着性のある樹脂軟化剤
として、ゴム成分１００重量部に対し、パラフィンオイ
ル、ブロ−アスファルト、ポリブテン、ロジンの少なく
とも１種を５０〜１００重量部が必要であり、これらは
ＥＰＤＭに相溶性がよく、ゴム発泡体からのブリ−ド等
により被止水材を汚染することなく密着性を与えるため
である。そして、これが５０重量部以下では高い発泡倍
率や適度な通気性、適度な柔軟性等を備えた発泡体が得
られず、これが１００重量部を越えると、練り、成形加
工性が悪くなり、更に、この組成物より得られたゴム発
泡体は破断強度、伸び、セット性等が悪い他、通気性が
高過ぎたり、気泡径が大き過ぎたり、圧縮応力が低過ぎ
たりして好ましい状態を与えない。更に又、ゴム発泡体
のスライス、打ち抜き等の二次加工性も低下し、精度の
よい加工ができなくなる。

【００１８】発泡剤は発泡のためのガス発生のために使
用されるばかりでなく、ゴムの加硫調整を作用もあるよ
うである。例えば、ジニトロペンタメチレンテトラミン
（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、４、
４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド（Ｏ
ＢＳＨ）重炭酸ナトリウム等があるが、ＡＤＣＡはゴム
の加硫を遅延する作用があり、上記特徴あるム−ニ−ス
コ−チタイムを得るには好適である。このＡＤＣＡの熱
分解温度は比較的高く、分解温度の低下は亜鉛華等にそ
の作用があるが、好ましくは尿素等発泡助剤を併用する
のがよい。

【００１９】加硫剤としては、例えば硫黄、酸化マグネ
シウム、亜鉛華、Ｐ−キノンジオキシム系等が挙げられ
る。加硫促進剤としてはチアゾ−ル系、ジチオカルバミ
ン酸塩系、チオウレア系、ジチオホスファイト系、チウ
ラム系等を適宜組み合わせるのがよい。他の配合剤の具
体例としては、例えば、加硫促進助剤として、ステアリ
ン酸、ラウリン酸等、充填剤として、炭酸カルシウム、
クレ−、タルク、アスベスト、再生ゴム、セラミック、
ガラス繊維、木粉、繊維くず等、その他着色剤、老化防
止剤等が適宜選択されて配合される。

【００２０】ゴム発泡体を得るに際しての発泡加硫性組
成物にあって、特に重要となるのはム−ニ−粘度（１０
０℃、ＭＬ₁₊₄ ）であり、その範囲は１０〜３０、好ま
しくは１２〜２０である。このム−ニ−粘度の点につい
て言えば、高発泡で柔軟な発泡体を得るためには発泡加
硫性組成物が低粘度であることが前提となるが、組成物
の粘度は低過ぎると練り、成形加工性に問題を起こした
り、発泡加硫中のガス抜けにより通気性が高すぎたり平
板形状が得られなかったり、気泡径が大き過ぎたり、圧
縮応力が低過ぎることとなってしまう。一方、組成物の
粘度が高すぎると高発泡倍率のものが得られなかった
り、発泡加硫中のガス抜けや割れを起こし、適度な通気
性、厚い発泡体等が得られず圧縮応力が高すぎる発泡体
となってしまう。このため、本発明においては特に上記
の限定された範囲に特定したものである。

【００２１】本発明のごとき特徴あるゴム発泡体を得る
には発泡加硫反応を如何にコントロ−ルするかである。
即ち、発泡剤の熱分解とゴム加硫のバランスが最も重要
であり、発泡剤の分解がゴム加硫より先行すると発泡過
程でガス抜けが起こり、低い発泡倍率、高い通気性とな
り、発泡体の形状を好ましくないものとなる。一方、ゴ
ム加硫反応が発泡剤の分解よりも先行してしまうと発泡
体中の独立気泡率が高くなり、高発泡倍率が得られず、
柔軟性に乏しい発泡体となってしまう。又、厚さの厚い
発泡体を得ようとする場合には、発泡体が割れたり、表
面と内部で気泡径が異なったものとなり、目的とする発
泡体が得られなくなる。

【００２２】この発泡剤の分解とゴム加硫のバランスを
コントロ−ルし、特徴あるゴム発泡体を得るために、発
泡加硫性組成物のム−ニ−粘度を特定する他、ム−ニ−
スコ−チタイムを特定することが重要であり、スコ−チ
タイムが２０分以上、好ましくは３０分以上がよく、こ
れ以下では特徴ある発泡体を得ることが難しいことが判
明した。特に押出し成形発泡加硫性組成物の厚さが厚い
もの、即ち厚いゴム発泡体を得る場合にはム−ニ−スコ
−チタイムの特定は重要となってくる。このように、発
泡加硫性組成物において特徴あるム−ニ−スコ−チタイ
ムを得るには、ＥＰＤＭ、加硫促進剤、発泡剤の選定が
重要となってくる。

【００２３】通常、常圧連続発泡は熱風加熱炉が使用さ
れるが、発泡加硫性組成物の押出しゴム厚さが厚くなる
程、ゴム表面と内部に昇温のずれを生じ、特徴あるゴム
発泡体を得ることは困難となる。このことは加硫反応が
早い組成物程ゴム表面と内部とで加硫の差が大きくなる
もので、このため、厚さが１５ｍｍ以上のものにあって
はム−ニ−スコ−チタイムが４５分以上とするのが更に
好ましい。この発泡加硫中にゴム表面と内部の加硫の差
を小さくするためには、例えば加熱炉の温度を低温から
高温と変化させて加熱することも有効であり、加熱条件
は２段階以上とするのがよい。

【００２４】発泡加硫性組成物の押出し成形厚さが１５
ｍｍ以上で、発泡体の厚さが３０〜１００ｍｍであり、
かかる発泡体をスライス又はスライス／クラッシュし、
少なくとも片面に粘着剤を塗布し離型紙を貼り付ける等
テ−プ状の主として止水性能を有する発泡シ−ル材とし
ての加工をし、これをウインド−ダム等の車両用、エア
コン、洗濯機、冷蔵庫、自動販売機等電気設備用、音響
設備用、外壁目地、サッシュ類、屋根材接合部等の建築
用、厨房機器、ユニットバス、給湯機等の住宅設備機器
用、構造物シ−ル材、道路や橋梁の目地、水路接合部等
の土木用等に発泡シ−ル材として広く使用できる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例をもって更に詳細に説明する。（ゴム発泡体の製法）表１による配合組成物において、
発泡剤、発泡助剤、加硫剤、加硫促進剤を除いた配合剤
をニ−ダ−にて混練する。この際、配合剤の分散と、水
分の飛散のため、混練物の温度は１００℃以上にする必
要があり、通常は１２０℃×８分の条件下にて混練す
る。この混練物が冷えてから所定の量の発泡剤、発泡助
剤、加硫剤、加硫促進剤を加え、ニ−ダ−にて混練（８
０℃×５分）し、発泡加硫性組成物を得た。次にこれを
ゴム用押出し機にて厚さ２０ｍｍのシ−トに成形し、こ
れを加熱炉に入れて（１４０℃×８０分）加硫発砲し、
ゴム発泡体を得た。

【００２６】表１中のＥＰＤＭ（１）は三井石油化学社
製商品名３０４５Ｈ、ＥＰＤＭ（２）は住友化学社製商
品名５０１Ａ、ＥＰＤＭ（３）は日本合成ゴム社製商品
名ＥＰ３３である。又、発泡剤ＡＤＣＡはアゾジカルボ
ンアミドである。尚、表中の配合組成には亜鉛華、ステ
アリン酸等の一般的な配合剤は省略してある。発泡加硫
性組成物の性状及び得られたゴム発泡体の特性を表１に
併記した。

【００２７】

【表１】

【００２８】（試験法）ゴム発泡体の特性を示す試験法
のうち５０％圧縮応力試験法はＪＩＳ・Ｋ・６７６７に
準拠して行った。

【００２９】又、通気性試験法の概要を図１に示す。厚
さ（ａ）１０ｍｍ、外形（ｂ）８０ｍｍ、内径（ｃ）６
０ｍｍのド−ナッツ形状をしたゴム発泡体サンプルＳ₁
を打ち抜きによって得、これを容器１内にて中央に穿孔
部２を備えたアクリル板３にて５０％圧縮を行い、この
状態でサンプルＳ₁ 側方より２０ｍｍＨｇの圧力でエア
−を供給し、サンプルＳ₁ の中央より抜け出るエア−量
（ｃｃ／ｍｉｎ）を通気性特性として測定した。

【００３０】更に、止水性試験による水柱試験法の概要
を図２に示す。厚さ（ａ）１０ｍｍで直径（ｄ）３０ｍ
ｍのゴム発泡体サンプルＳ₂ を打ち抜き、透明アクリル
製の円筒体４（内径２０ｍｍ、外形３０ｍｍ）の下面に
このサンプルＳ₂ を粘着テ−プ等にて貼り付け、円筒体
４内に規定量の水を入れ、８時間経過後の水漏れのなか
った水柱高さ（ｍｍ）（ｈ₁ ）を測定する。

【００３１】更に又、止水性試験によるＵ字試験法の概
要を図３に示す。厚さ（ａ）１０ｍｍ、幅（ｅ）１０ｍ
ｍ、高さ（ｆ）１３０ｍｍ、両先端の間隔（ｇ）を１４
５ｍｍとしてＵ字状に打ち抜いてゴム発泡体サンプルＳ
₃ を得、これを２枚のアクリル板５、６にて厚さ方向に
５０％圧縮し、Ｕ字内に規定量の水を入れ、８時間経過
後の水漏れのなかった水深（ｍｍ）（ｈ₂ ）を測定す
る。

【００３２】（ゴム発泡体の評価）各実施例は何れも本
発明にて規定した条件をクリアするものであり、ゴム発
泡体を止水材として使用するに好適な性状を有している
が、比較例１にあっては発泡加硫中にガス抜けが生じ高
発泡倍率のゴム発泡体とはならなかった。又、比較例２
は練り及び成形作業性が悪く実用性はない。更に比較例
３は発泡中に割れが生じてしまった。

【００３３】

【発明の効果】本発明は以上の通り構造物の空隙寸法が
まちまちな空隙部に比較的少ない圧縮変形を与えるだけ
で、その凹凸面に追従して密着し、特に止水性能を発揮
するゴム発泡体が得られ、更には防風性能、防音性能の
如き諸効果を有するゴム発泡体を提供できたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は通気性試験法の概要を図１に示す。

【図２】図２は止水性試験による水柱試験法の概要を図
２に示す。

【図３】図３は止水性試験によるＵ字試験法の概要を図
３に示す。

【符号の説明】

Ｓ₁ 、Ｓ₂ 、Ｓ₃ ‥‥ゴム発泡体サンプル。

───────────────────────────────────────────────────── 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技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 93/04 ＬＳＫＣ０８Ｌ 93/04 ＬＳＫ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン、α−オレフィン及び非共役二
重結合を有する環状又は非環状ポリエンからなる共重合
物単独又は該共重合物を少なくとも３０重量部含むゴム
成分１００重量部、撥水性及び粘着性樹脂軟化剤５０〜
１００重量部を必須の成分とし、これに充填剤、発泡
剤、加硫剤、加硫促進剤等を配合混練し、ム−ニ−粘度
ＭＬ₁₊₄ （１００℃）が１０〜３０の発泡加硫性組成物
を連続押し出して発泡加硫して発泡倍率５〜３０倍に発
泡せしめた発泡体であり、気泡径１５個／インチ以上、
５０％圧縮応力が５〜２００ｇｆ／ｃｍ² 、通気性が１
００〜２０００ｃｃ／ｍｉｎであることを特徴とするゴ
ム発泡体。
【請求項２】前記撥水性及び粘着性樹脂軟化剤とし
て、パラフィンオイル、ポリブテン、ブロ−ンアスファ
ルト、ロジンから選択される請求項第１項記載のゴム発
泡体。
【請求項３】前記発泡加硫性組成物のム−ニ−スコ−
チタイム（１２０℃、ｔ₅ ）が２０分以上である請求項
第１項記載のゴム発泡体。
【請求項４】前記発泡剤がアゾジカルボンアミドであ
る請求項第１項記載のゴム発泡体。
【請求項５】エチレン、α−オレフィン及び非共役二
重結合を有する環状又は非環状ポリエンからなる共重合
物単独又は該共重合物のヨウ素価が２０以下で、ム−ニ
−粘度ＭＬ₁₊₄ （１００℃）が４５以下である請求項第
１項記載のゴム発泡体。
【請求項６】前記発泡加硫性組成物の押出し成形厚さ
が１５ｍｍ以上で、発泡体の厚さが３０〜１００ｍｍで
ある請求項第１項記載のゴム発泡体。