密封材料 【技术领域】
本发明涉及历经长时间仍能保持良好防水性的密封材料。
背景技术
目前,在建筑、土木、电气设备、电子设备、车辆等各领域中,广泛地使用发泡体作为密封材料。作为此类用于密封材料的发泡体,可以列举出例如由聚乙烯类树脂、聚丙烯类树脂等制成的热塑性树脂发泡体,由合成橡胶或天然橡胶制成的橡胶发泡体等。
在密封材料中,防水密封材料用于填充建筑物、电气设备、车辆等各种结构体的间隙,从而防止水的侵入。将防水密封材料以压缩状态配置于被密封部分,利用其从压缩状态恢复形状的反弹力,使其无间隙地密合在被密封部分的界面之间。
这种情况下,如果防水密封材料的压缩柔软性低,则存在的问题是:防水密封材料的反弹力变得过强,被密封部分出现变形。此外,如果结构体的间隙因上述被密封部分的变形而被撑大,则防水密封材料对被密封部分的密合性(以下称为“密封性”)降低,还存在防水性不充分的问题。
因而,作为上述防水密封材料,使用了压缩柔软性良好的开孔气泡发泡体。然而,上述开孔气泡发泡体中,气泡间是连通的,因而存在下述问题:水容易从发泡体内透过,防水性劣化。此外,当开孔气泡发泡体能够通过与水接触发生吸水膨胀而提高密封性时,有些情况下,开孔气泡发泡体在充分吸水之前密封性发生劣化,在尚未充分发挥密封性之前,就已经有水透过。
此外,作为防水密封材料,使用了具有能够提高防水性的闭孔气泡和能够提高压缩柔软性的开孔气泡这两者的发泡体。例如,专利文献1中公开了每1cm长度的气泡数为8个以上的具有闭孔气泡和开孔气泡这两种气泡的发泡体。
然而,上述定型密封材料在长时间使用后反弹力会降低,因而,存在的问题是:密封性降低、防水性不充分。
专利文献1:特开平9-111899号公报
【发明内容】
发明所要解决的问题
本发明提供:历经长时间仍具有良好防水性的密封材料。
解决问题的方法
本发明的密封材料A如图1所示,其中,在橡胶类树脂片1的至少一面上形成了热塑性树脂发泡层2。按JIS K6767标准测定的密封材料A的厚度方向的25%压缩强度为2~40kPa,并且上述热塑性树脂发泡层2的闭孔气泡率为10~60%。
作为构成本发明的密封材料的橡胶类树脂片1的橡胶类树脂,只要在室温下具有橡胶弹性(rubber elasticity)即可,没有特殊限制。作为橡胶类树脂,可以列举出例如:氯丁橡胶(CR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(丁苯橡胶)(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、聚氨酯橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶(アクリルゴム)、乙丙橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶等。橡胶类树脂优选丁腈橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、氯丁橡胶(CR),因为橡胶类树脂片的缓冲性、耐久性好。室温下具有橡胶弹性的橡胶类树脂可以单独使用,也可以两种以上组合使用。而且,在本说明书中,丁腈橡胶(NBR)包括英文被称为nitrile rubber的橡胶。此外,在本说明书中,苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(丁苯橡胶)(SBR)包括英文称为styrolrubber的橡胶。
橡胶类树脂片1可以是单层,也可以是多层。此外,橡胶类树脂片1可以是发泡片,也可以是非发泡片。作为橡胶类树脂片1,优选橡胶类树脂发泡片,因为压缩时的反弹力良好。此外,橡胶类树脂发泡片优选为闭孔气泡发泡片。使用了由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片的密封材料的密封性良好。
当橡胶类树脂片1为由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片时,由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片的闭孔气泡率优选为80~100%,更优选85~100%。如果由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片的闭孔气泡率小,则有时密封材料的防水性降低。
由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片的闭孔气泡率可以采用下述方法测定。首先,从由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片切下边长为5cm的平面正方形且具有一定厚度的测试片。然后,测定测试片的重量W1,并且测定测试片的厚度。计算出测试片的表观体积V1。
接下来,基于下式计算出气泡所占的表观体积V2。而且,构成测试片的树脂地密度为ρg/cm3。
气泡所占的表观体积V2=V1-W1/ρ
然后,将测试片沉入23℃蒸馏水中的距水面100mm的深度,对测试片施加15kPa的压力3分钟。然后,将测试片从水中取出,除去测试片的表面上附着的水分,测定测试片的重量W2,基于下式计算出开孔气泡率F1和闭孔气泡率F2。
开孔气泡率F1(%)=100×(W2-W1)/V2
闭孔气泡率F2(%)=100-F1
由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片的密度优选为30~100kg/m3。如果由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片的密度过小,则橡胶类树脂片容易变脆,有些情况下,当使用环境严苛时,无法长时间保持防水性。如果由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片的密度过大,则由橡胶类树脂构成的闭孔气泡发泡片容易变硬,有些情况下,如果对密封材料施加高压力,则被密封部件容易变形。其结果是,有些情况下密封材料的密封性降低。
而且,橡胶类树脂片1的至少一面形成有热塑性树脂发泡层2。作为热塑性树脂发泡层2,优选层压在橡胶类树脂片1的一面上并一体化的热塑性树脂发泡片。作为构成热塑性树脂发泡层的热塑性树脂,没有特殊限制,可以列举出例如:线性低密度聚乙烯、高压法低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等聚乙烯类树脂,聚丙烯、丙烯-α-烯烃共聚物等聚丙烯类树脂,聚烯烃弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体等热塑性弹性体,聚氯乙烯等;优选热塑性弹性体、聚乙烯类树脂、聚丙烯类树脂,因为其成形性良好。而且,热塑性树脂可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
而且,对于α-烯烃,没有特殊限制,可以列举出例如:丁烯、4-甲基-1-戊烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯等。α-烯烃可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
上述热塑性树脂发泡层的闭孔气泡率为10~60%。如果热塑性树脂发泡层的闭孔气泡率低,则密封材料的防水性降低。如果热塑性树脂发泡层的闭孔气泡率高,则密封材料的压缩永久应变会增大,因而密封材料无法长时间保持良好防水性。此外,如果热塑性树脂发泡层的闭孔气泡率高,则密封材料的压缩强度增大、反弹力增大,密封材料不易安置在间隙中。而且,热塑性树脂发泡层的闭孔气泡率的测定方法与由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片相同。
此外,上述热塑性树脂发泡层中,可以像图2所示那样,在表面形成孔穴部21、21…。如果在热塑性树脂发泡层上形成孔穴部21,则能够调整闭孔气泡率和压缩永久应变。当热塑性树脂发泡层为热塑性树脂发泡片2时,可以如图3所示那样,在热塑性树脂发泡层的与橡胶类树脂片接触的表面也形成孔穴部21、21…。
作为形成于热塑性树脂发泡层的一面或两面的孔穴部21的形态,没有特殊限制。作为孔穴部21的开口端形状,可以列举出例如:三角形、四边形等多边形,正圆形,椭圆形等。孔穴部21的开口端形状优选为多边形、正圆形。
此外,如图2和图3所示,孔穴部21沿着垂直于热塑性树脂发泡层的表面的方向形成。或者,如图4所示,孔穴部21也可以沿着与热塑性树脂发泡层的表面倾斜相交的方向形成。而且,如图5所示,孔穴部21可以在厚度方向上贯穿热塑性树脂发泡层。
而且,孔穴部21的深度优选为热塑性树脂发泡层的厚度的25%以上,更优选为40~100%。孔穴部21的深度较浅时,压缩永久应变容易增大,当使用环境严苛时,有些情况下,无法长时间保持良好的防水性。此外,孔穴部21的深度较浅时,则密封材料的压缩强度增大,容易导致反弹力增大,有些情况下,密封材料无法安置在间隙中。而且,孔穴部21的深度为热塑性树脂发泡层厚度的100%是指:孔穴部21在热塑性树脂发泡层的厚度方向上贯穿热塑性树脂发泡层。
孔穴部21的深度是指:在孔穴部21的形成方向上,从热塑性树脂发泡层的表面到孔穴部21的最深部分的距离,具体地是指:从能够包围孔穴部21的开口端的直径最小的正圆的中心到孔穴部21的最深部分的距离。
此外,在彼此相邻的孔穴部之间,孔穴部21、21的开口端的中心间的距离优选为0.5~5mm。中心间的距离短,则热塑性树脂发泡层的开孔气泡率增高,在使用环境严苛时,有些情况下,密封材料的初期防水性降低。中心间的距离长,则密封材料的压缩永久应变容易增大,当使用环境严苛时,有些情况下,密封材料无法长时间保持良好的防水性。此外,中心间的距离长,则密封材料的压缩强度增大,容易导致反弹力也增大,有些情况下,密封材料不能安置在间隙中。而且,孔穴部21的开口端的中心是指:能够包围孔穴部21的开口端的直径最小的正圆的中心。
此外,彼此相邻的孔穴部21、21是指:如图6所示,在任意两个孔穴部21、21之间划两条直线L1、L2,所述直线L1、L2与每个能够包围各孔穴部21的开口端的直径最小的正圆21a相外切,并且将正圆21a、21a之间连接起来,且直线L1、L2彼此不交叉。如果孔穴部21、21与两条直线L1、L2所包围起来的部分中不存在第三个孔穴部21或其一部分,则这些孔穴部21、21彼此相邻。因而,图6(a)的两个孔穴部21、21彼此相邻,而图6(b)的两个孔穴部21′、21′彼此不相邻,但孔穴部21′和孔穴部21″彼此相邻。
而且,上述热塑性树脂发泡层2上可以形成粘合剂层。而且,作为构成粘合剂层的粘合剂,没有特殊限制,可以列举出丙烯酸类粘合剂等。此外,还通过在上述热塑性树脂发泡层2上粘贴通常使用的两面胶带,在热塑性树脂发泡层2上形成粘合剂层。
接下来,对密封材料的制造要领进行说明。首先,作为橡胶类树脂片的制造方法,可以采用公知方法。作为制造方法,可以列举出例如下述方法等:在橡胶类树脂中视需要地添加充填剂等作为原料组合物,视需要用班伯里混炼机、加压捏合机等混炼机进行混炼后,通过压延机、挤出机、传送带流延机(コンベアベルトキヤステイング)等连续地进行混炼,并成形为片状。而且,橡胶类树脂在原料组合物中的含量以50重量%以上为宜。
此外,当橡胶类树脂片为橡胶类树脂发泡片时,作为该橡胶类树脂发泡片的制造方法,可以采用公知的方法。作为制造方法,例如可以采用下述方法:视需要用班伯里混炼机、加压捏合机等混炼机对发泡原料组合物进行混炼,然后用压延机、挤出机、传送带流延机等进行连续混炼,制造发泡片,对该发泡片进行加热使之交联,在交联过程中或在交联后进行发泡,制造由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片,其中,所述发泡原料组合物通过在橡胶类树脂、交联剂和热分解发泡剂中视需要添加填充剂等制成;视需要用班伯里混炼机、加压捏合机等混炼机对发泡原料组合物进行混炼,然后用压延机、挤出机、传送带流延机等进行连续混炼,制造发泡片,对该发泡片进行电离放射线照射使其交联,然后对发泡片进行加热使其发泡,来制造由橡胶类树脂构成的闭孔气泡发泡片,其中,所述发泡原料组合物通过在橡胶类树脂、交联剂和热分解发泡剂中视需要添加填充剂等制成。而且,橡胶类树脂在发泡原料组合物中以含有50重量%以上为宜。
作为所述交联剂,可以列举出例如有机过氧化物、硫、含硫化合物等,优选有机过氧化物。作为所述电离放射线,可以列举出光、γ射线、电子束等。作为所述有机过氧化物,可以列举出例如二异丙苯氢过氧化物、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧苯甲酸酯、氢过氧化枯烯、叔丁基氢过氧化物、1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基己烷、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧)戊酸酯、α,α’-二(叔丁基过氧异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁过氧基)己炔-3、叔丁过氧化枯烯等;作为所述含硫化合物,可以列举出例如二硫化四甲基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆、二甲基二硫代氨基甲酸锌、2-巯基苯并噻唑、二苯并噻唑二硫化物、N-环己基-2-苯并噻唑磺胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑磺胺、一氯化硫、二氯化硫等。
此外,发泡性原料组合物中交联剂的含量,相对于橡胶类树脂100重量份,优选0.05~10重量份,更优选0.1~7重量份。交联剂的含量少,则有时发泡性原料组合物的凝胶分数(ゲル分率)(交联度)不适于发泡而出现气泡破裂,无法得到橡胶类树脂发泡片;而交联剂的含量多,则有时发泡性原料组合物的凝胶分数(交联度)过高,发泡性原料组合物不发泡。
所述热分解型发泡剂是指因加热而分解产生发泡气体的发泡剂,对于这样的热分解型发泡剂,没有特殊限制,可以列举出例如偶氮二甲酰胺,苯磺酰肼、二亚硝基五亚甲基四胺、甲苯磺酰肼、4,4-氧代双苯磺酰肼等。这些热分解型发泡剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。相对于橡胶类树脂100重量份,上述发泡原料组合物中热分解型发泡剂的混合量为1~30重量份。
热分解型发泡剂在发泡性原料组合物中含量优选相对于100重量份橡胶类树脂为3~20重量份,更加优选5~15重量份。如果热分解型发泡剂的含量少,则有些情况下,橡胶类树脂发泡片的发泡率不能提高而表观密度变大,橡胶类树脂发泡片的反弹力增大;如果热分解型发泡剂的含量多,则有些情况下,橡胶类树脂发泡片的表观密度变小,压缩永久应变变大。
此外,作为电离性放射线的照射量,可以根据橡胶类树脂的特性适当地调整,优选为0.5~10Mrad,更优选0.7~5.0Mrad。
此外,对于热塑性树脂发泡片的制造方法没有特殊限制,可以列举出例如下述方法:将热塑性树脂和上述热分解型发泡剂以及视需要的交联助剂供给至挤出机,熔融混炼并进行挤出,制造发泡树脂片,对该发泡树脂片照射电离性放射线来使发泡树脂片交联,然后,将发泡树脂片加热到热分解型发泡剂的分解温度以上;或者,将热塑性树脂和物理型发泡剂供给至挤出机,进行熔融混炼,并从挤出机挤出发泡成片状。而且,对于交联助剂,没有特殊限制,例如可以列举出三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等。
此外,物理型发泡剂是指:在加压状态下将其与热塑性树脂混合后,一旦放开压力,则其会发生气化并使热塑性树脂发泡的发泡剂。作为物理型发泡剂,可以列举出例如:丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷等脂肪烃,三氯单氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、三氯三氟乙烷等卤代烃,氮,二氧化碳,空气等。
作为将热塑性树脂发泡层2的闭孔气泡率调整为10~60%的方法,可以列举出下述方法:(1)将热塑性树脂发泡片在其厚度方向上进行压缩,压坏一部分闭孔气泡使之破裂,来进行开孔气泡化;(2)对热塑性树脂发泡片施加剪切应力,使一部分闭孔气泡破裂,来进行开孔气泡化;(3)在挤出发泡中,调整物理型发泡剂的量,来使热塑性树脂发泡片的一部分气泡发生破裂;(4)对热塑性树脂发泡进行针刺,来形成孔穴部;(5)对热塑性树脂发泡片进行针刺,同时,在热塑性树脂发泡片的厚度方向上对其进行压缩;(6)对热塑性树脂发泡片进行针刺,同时,对热塑性树脂发泡片进行加热使热塑性树脂发泡片部分熔化,来形成孔穴部;(7)对热塑性树脂发泡片照射激光束,使热塑性树脂发泡片熔化,形成孔穴部;(8)对形成在橡胶类树脂片表面的热塑性树脂发泡层照射激光束,使热塑性树脂发泡层熔化,形成孔穴部等等。这些方法可以组合使用。而且,在对热塑性树脂发泡片进行针刺时,可以通过调整针的形状、针刺深度、孔穴部的形成密度来调整热塑性树脂发泡片2的闭孔气泡率。
此外,为了将按JIS K6767标准测定的密封材料厚度方向的25%压缩强度调整为2~40kPa,有些情况下,使一部分气泡破裂之前的热塑性树脂发泡片必须是柔软的。使一部分气泡破裂前的热塑性树脂发泡片按JIS K6767标准测定的厚度方向的25%压缩强度优选为200kPa以下,更优选为20~100kPa。
热塑性树脂发泡片2的一面或者两面可以形成孔穴部21、21…。在将热塑性树脂发泡片2与橡胶类树脂片层压一体化之前,优选热塑性树脂发泡片2的一面或者两面形成孔穴部21、21…。
在热塑性树脂发泡片2的一面或者两面形成孔穴部21、21…的方法,没有特殊限制,可以列举出例如下述方法:准备一对辊,在其中一个辊或两个辊的表面上设置多根针,向一对辊之间供给热塑性树脂发泡片2,用辊表面的针对热塑性树脂发泡片2进行针刺。
作为在形成于橡胶类树脂片1上的热塑性树脂发泡层2上形成孔穴部21、21…的方法,没有特殊限制,可以列举出例如下述方法:准备一对辊,在其中一个辊或两个辊的表面设置多根针,向一对辊之间供给密封材料,用辊表面的针对热塑性树脂发泡层2进行针刺的方法。
此外,对于将橡胶类树脂片1和热塑性树脂发泡片2层压一体化的方法,没有特殊限制,可以列举出:使橡胶类树脂片1与热塑性树脂发泡片2热熔融一体化的方法;将橡胶类树脂片1和热塑性树脂发泡片2通过粘接剂、粘合剂或两面胶带层压一体化的方法;等等。
以上,对在橡胶类树脂片1的一面层压热塑性树脂发泡片并一体化的方法进行了说明,也可以在橡胶类树脂片的一面附着层状的发泡性热塑性树脂来形成发泡性热塑性树脂层,然后,使发泡性热塑性树脂层发泡,来形成热塑性树脂发泡层。而且,发泡性热塑性树脂可以通过在热塑性树脂中混合热分解型发泡剂来获得。
此外,按JIS K6767标准测定的密封材料厚度方向的25%压缩强度,限定为2~40kPa,优选4~35kPa。如果25%压缩强度小,则密封材料的反弹力小,初期的防水性降低。如果25%压缩强度大,则密封材料的压缩永久应变容易变大,密封材料无法长时间保持良好的防水性。此外,如果25%压缩强度大,则密封材料的压缩强度增大,容易导致反弹力增大,密封材料难以安置在结构体的间隙中。
而且,在密封材料A中,按JIS K6850标准测定的橡胶类树脂片的剥离强度,优选:刚贴合在亚克力板(聚甲基丙烯酸甲酯树脂板)上后为20kPa以上,于70℃熟化12小时后为50kPa以上。通过使上述剥离强度在上述范围,密封材料A历经长时间仍能保持良好的防水性。
此外,作为密封材料A中调整按JIS K6850标准测定的橡胶类树脂片的剥离强度的方法,可以使用丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)等具有密合性能的橡胶类树脂作为构成橡胶类树脂片1的橡胶类树脂,或者通过混合石油树脂、液态树脂、液态橡胶等来进行调整。
构成密封材料的橡胶类树脂片可以是多层。此外,热塑性树脂发泡层2可以形成在任意的橡胶类树脂片的表面、或者形成在彼此相邻的橡胶类树脂片之间。
此外,对于与本发明的密封材料相接触的被密封部分的表面没有特殊限制,可以是平滑面,也可以是形成有凹凸的面。此外,当被密封部分的表面形成有凹凸时,可以使配置的密封材料的热塑性树脂发泡层与形成有凹凸的被密封部分相对。热塑性树脂发泡层会相应于被密封部分的凹凸发生变形,从而密合在被密封部分的凹凸面上。其结果是,密封材料发挥良好的密封性。
发明的效果
本发明的密封材料,在刚开始使用时具有良好的防水性,且历经长时间后仍然具有良好的防水性。
【附图说明】
[图1]显示本发明的密封材料的纵向截面图。
[图2]显示本发明的密封材料的纵向截面图。
[图3]显示本发明的密封材料的纵向截面图。
[图4]显示本发明的密封材料的纵向截面图。
[图5]显示本发明的密封材料的纵向截面图。
[图6]显示确定相邻的孔穴部的要领的模式图。
[图7]显示用于测定装设性(組み付け性)的测试装置的立体图。
[图8]显示测试装置的侧面图,其示出了测定装设性的要领。
符号说明
1橡胶类树脂片
2热塑性树脂发泡层
21孔穴部
A密封材料
发明的具体实施方式
(实施例1)
准备一对辊。各辊的整个表面上,沿辊的轴心方向和圆周方向,分别以2mm的间隔,如围棋盘的交叉点那样,设置底面的每边为0.3mm且长度为3mm的四棱锥形(四角錘状)的针。一对辊的相对面之间的距离为7mm。而且,进行调整,使得一个辊表面的针与另一个辊表面的针在辊的相对面上不相互重合。
然后,将密度33kg/m3且厚度7.5mm的聚乙烯发泡片(积水化学工业公司制造商品名“Softlon(ソフトロン)”)供给到上述的一对辊之间,用辊表面的针来扎刺聚乙烯发泡片的两面,从而在聚乙烯发泡片的两面形成多个孔穴部21、21…。而且,按JIS K6767标准测定的针刺前的聚乙烯发泡片厚度方向的25%压缩强度为55kPa。
所得聚乙烯发泡片的闭孔气泡率为30%。形成在所得聚乙烯发泡片2的两面上的孔穴部21、21…的深度为3mm,且彼此相邻的孔穴部21、21的开口端的中心间的距离为2~2.82mm。
另一方面,将丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR,密度:960kg/m3)供给到挤出机,进行熔融混炼,从挤出机挤出厚度0.5mm的橡胶类树脂片,将该熔融状态的橡胶类树脂片立即层压在上述聚乙烯发泡片上并一体化,得到了密封材料。
(实施例2)
准备一对辊。仅在一个辊的表面上,沿辊的轴心方向和圆周方向,分别以1.5mm的间隔,如围棋盘的交叉点那样,设置底面的每边为0.3mm且长度为4mm的四棱锥形的针。一对辊的相对面之间的距离为4.5mm。
然后,将密度28kg/m3且厚度5mm的聚乙烯发泡片(积水化学工业公司制造商品名“Softlon”)供给到上述的一对辊之间,用辊表面的针来扎刺聚乙烯发泡片的表面,从而在聚乙烯发泡片的两面形成多个孔穴部21、21…。而且,按JIS K6767标准测定的针刺前的聚乙烯发泡片的厚度方向的25%压缩强度为45kPa。
所得聚乙烯发泡片的闭孔气泡率为45%。形成在所得聚乙烯发泡片2的两面上的孔穴部21、21…的深度为4mm,且彼此相邻的孔穴部21、21的开口端的中心间的距离为1.5~2.12mm。
另一方面,将100重量份丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR、密度:960kg/m3)、15重量份偶氮二甲酰胺(大塚化学公司制造商品名”SO-L”)以及0.1重量份酚类抗氧化剂(Ciba Speciality Chemicals公司制造商品名“Irganox 1010”)供给到挤出机,进行熔融混炼并从挤出机挤出,得到了厚度1.3mm的橡胶类树脂片。
对于所得橡胶类树脂片,以加速电压500keV照射2Mrad的电子束来使橡胶类树脂片交联。然后,将橡胶类树脂片供给到发泡炉内,加热至240℃,使橡胶类树脂片发泡,制造了由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片。而且,由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片的闭孔气泡率为98%,表观密度为50kg/m3,厚度为3mm。
接下来,将聚乙烯发泡片和由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片一起用远红外线加热器加热到200℃,然后,在聚乙烯发泡片的一面上叠合由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片,进行层压一体化,从而得到了密封材料。
(实施例3)
准备一对辊。在各辊的表面上,沿辊的轴心方向和周方向,分别以1.5mm的间隔,如围棋盘的交叉点那样,设置底面的每边为0.3mm且长度为2mm的四棱锥形的针。一对辊的相对面之间的距离为4.5mm。而且,进行调整,使得一个辊表面的针与另一个辊表面的针在辊的相对面上不相互重合。
然后,将密度25kg/m3且厚度5mm的聚乙烯发泡片(积水化学工业公司制造商品名“Sofflon”)供给到上述的一对辊之间,用辊表面的针来扎刺聚乙烯发泡片的两面,从而在聚乙烯发泡片的两面形成多个孔穴部21、21…。而且,按JIS K6767标准测定的针刺前的聚乙烯发泡片的厚度方向的25%压缩强度为35kPa。
所得聚乙烯发泡片的闭孔气泡率为40%。形成在所得聚乙烯发泡片2的两面上的孔穴部21、21…的深度为2mm,且彼此相邻的孔穴部21、21的开口端的中心间的距离为1.5~2.12mm。
此外,按照实施例2的要领得到了由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片。然后,在聚乙烯发泡片的一面上通过丙烯酸类粘合剂层压由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片并一体化。
(实施例4)
像实施例1那样得到了密封材料,不同的是:使用丁基橡胶(IIR、密度:920kg/m3)代替了丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶。
(比较例1)
像实施例1那样得到了密封材料,不同的是:作为聚乙烯发泡片,使用了密度33kg/m3、厚度7.5mm、闭孔气泡率5%的聚乙烯发泡片,并且,未在聚乙烯发泡片上形成孔穴部。
(比较例2)
像实施例1那样得到了密封材料,不同的是:作为聚乙烯发泡片,使用了密度33kg/m3、厚度7.5mm、闭孔气泡率85%的聚乙烯发泡片,且未在聚乙烯发泡片上形成孔穴部。
(比较例3)
使用聚氨酯发泡片(密度:20kg/m3、厚度:8mm、闭孔气泡率:2%)作为密封材料。
(比较例4)
像实施例1那样得到了密封材料,不同的是:作为聚乙烯发泡片,使用了密度33kg/m3、厚度7.5mm、闭孔气泡率85%的聚乙烯发泡片,并且,未在聚乙烯发泡片上形成孔穴部,并且使用了丁基橡胶(IIR、密度:920kg/m3)来代替丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶。
按下述要领测定所得密封材料的25%压缩强度、装设性、短期防水性、长期防水性以及密封材料在橡胶类树脂片上的剥离强度,结果示于表1。而且,在表1中,“孔穴部的开口端的直径”是指:能够包围孔穴部的开口端的直径最小的正圆的直径。
(25%压缩强度)
所得密封材料的厚度方向的25%压缩强度按JIS K6767测定。
(装设性)
在密封材料的热塑性树脂发泡片的整个表面上贴合两面胶带,然后,由密封材料冲裁处测试片S,测试片S为外径60mm、内径40mm的环状。而且,对于比较例3的密封材料,在氨基甲酸酯发泡片的任意一面上贴合两面胶带。
接下来,准备如图7和图8所示的测试装置B。该测试装置B包括阻挡部件3和正面为矩形且具有一定厚度的按压板4构成。上述阻挡部件3由正面为矩形的垂直部31、和从该垂直部31的上端沿水平方向突出设置的水平部32构成,在水平部32的前端,在其整个宽度上,朝着其下方,突出设置有卡止部32a。
而且,在上述阻挡部件3的垂直部31的左右下端部,在水平部32的突出侧,沿水平方向分别一体式地设置有螺栓33、33,这些螺栓33、33配设有圆筒状的垫片34、和以能够自由进出螺栓33的方式拧合在螺栓33上的螺母35,其中,所述垫片34的长度与将按压板3B的上端部卡止于阻挡部件3A的水平部32的卡止部32a的状态下的垂直部31和按压板3B的相对面之间的距离相等。
另一方面,在按压板4的左右下端部,设置有可穿插上述阻挡部件3的螺栓33、33的通孔41、41。
然后,为了使用上述测试装置B来测定密封材料的装设性,首先,将阻挡部件3配置在指定位置,使得其垂直部31保持垂直,在该阻挡部件3的一面上通过测试片S的两面胶带固定测试片S(参照图8(a))。
然后,在按压板4的通孔41、41上穿插阻挡部件3的螺栓33、33,并且用食指朝阻挡部件3的垂直部31的方向按压按压板4,使测试片S在其厚度方向上压缩,试着将按压板4的上端部卡在阻挡部件3的水平部32的卡止部32a(参照图8(b)),如果仅用食指就能够将按压板4的上端部卡在阻挡部件3的水平部32的卡止部32a,则评价为○,如果不能仅用食指将按压板4的上端部开在阻挡部件3的水平部32的卡止部32a则评价为×。而且,进行调整,使得在将按压板4的上端部卡在阻挡部件3的水平部32的卡止部32a的状态下,密封材料压缩后的厚度是压缩前厚度的75%。
(短期防水性)
在密封材料的热塑性树脂发泡片的整个表面上贴合两面胶带,然后,从密封材料上冲裁出环状测试片,所述环状测试片的外径为60mm、内径为40mm,其厚度为密封材料的总厚度。而且,对于比较例3的密封材料,在聚氨酯发泡片的任意一面贴合两面胶带,然后,按上述要领对密封材料进行冲裁,得到了测试片。
将上述测试片夹持在两张相互平行的丙烯酸树脂板之间,在测试片的厚度方向上用两张丙烯酸树脂板对测试片进行压缩,使得测试片的压缩率为25%,即测试片的压缩后厚度为压缩前厚度的25%。
在两张丙烯酸树脂板中的一张丙烯酸树脂板上,在对应于测试片中心部的部分,开设用于密封水并用于施加压力的通孔,通过该通孔向由两张丙烯酸树脂板的相对面与测试片围成的空间内注满自来水,而且,于23℃施加5kPa的压力持续1小时来进行漏水测试,目测观察有无漏水。而且,在表1的“自来水”一栏中,只要发现漏出一滴就认为是漏水,表示为“×”;只有完全没发现漏水时才认为是不漏水,记作“○”。
另外,将市售汽车清洗用液体洗涤剂稀释10倍,以此来代替自来水,按照与上述的使用自来水时相同的要领进行漏水测试,目测观察有无漏水,按相同的基准进行评价,记载在表1的“表面活性剂”一栏中。
此外,按与上述的使用自来水时相同的要领将测试片用两张丙烯酸树脂板挟压,然后,在-20℃持续放置12小时进行冷却,接着在80℃持续放置12小时进行加热。将上述冷却/加热步骤作为1个步骤,将该步骤重复3次后,按与上述使用自来水时相同的要领进行漏水测试,目测观察有无漏水,按相同的标准进行评价,记载在表1的“冷热反复测试”一栏中。
(长期防水性)
在密封材料的热塑性树脂发泡片的整个表面贴合两面胶带,然后,从密封材料上冲裁处环状测试片,所述环状测试片的外径为60mm、内径为40mm。而且,对于比较例3的密封材料,在聚氨酯发泡片的任意一面贴合两面胶带,然后,按上述要领对密封材料进行冲裁,得到了测试片。
将上述测试片夹持在两张相互平行的丙烯酸树脂板之间,在测试片的厚度方向上用两张丙烯酸树脂板对测试片进行压缩,使得测试片的压缩率为25%,即测试片的压缩后厚度为压缩前厚度的25%。
在两张丙烯酸树脂板中的一张丙烯酸树脂板上,在对应于测试片中心部的部分,开设用于密封水并用于施加压力的通孔,通过该通孔向由两张丙烯酸树脂板的相对面与测试片围成的空间内注满自来水,而且,于23℃施加3kPa的压力持续24小时来进行漏水测试,目测观察有无漏水。而且,只要发现漏出一滴就认为是漏水,表示为“×”;只有完全没发现漏水时才认为是不漏水,记作“○”。
(剥离强度)
将密封材料的橡胶类树脂片或由橡胶类树脂制成的闭孔气泡发泡片与按JIS B0601标准测定的表面粗糙度Ra为0.15的亚克力板贴合在一起,在刚刚贴合在一起时,贴合在一起并于23℃熟化12小时后、以及贴合在一起并于70℃熟化24小时后,分别按JIS K6850标准测定橡胶类树脂片或由橡胶类树脂构成的闭孔气泡发泡片的剥离强度。
工业实用性
本发明的密封材料,从刚开始使用时就具有良好的防水性,且历经长时间后仍然具有良好的防水性。因此,本发明的密封材料适用于建筑、土木、电气、电子设备、车辆等各领域。