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公開番号2025092588
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2025053602,2024512769
出願日2025-03-27,2023-03-30
発明の名称密封装置
出願人NOK株式会社
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人
主分類F16J 15/10 20060101AFI20250612BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】高圧下で高い機械的強度を示し、さらには低温域での耐寒性及び高温域での耐圧縮永久歪み性に優れる密封装置を提供する。
【解決手段】互いに対向する二部材の間に配置されて、前記二部材の間の空間を密封する密封装置であって、前記空間と接するシール本体部を備え、前記シール本体部において、JIS K 6251:2017の規定に準拠して測定された引張強さが10MPa以上であり、JIS K 6251:2017の規定に準拠して測定された切断時伸びが200%以上であり、JIS K 6261-4:2017の規定に準拠して測定された低温弾性回復試験におけるTR10の温度が-40℃以下であり、且つ、JIS B 2401:2012に規定されるG25 Oリングの形状にてJIS K 6262:2013の規定に準拠して測定された100℃で70時間経過後の圧縮永久歪みが40%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
互いに対向する二部材の間に配置されて、前記二部材の間の空間を密封する密封装置であって、
前記空間と接するシール本体部を備え、
前記シール本体部が、（Ａ）天然ゴム及び１％以上５０％未満のエポキシ化度を有するエポキシ変性された天然ゴムから選択される天然ゴム成分と、（Ｂ）カーボンブラック及びシリカから選択される充填剤と、（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤と、任意に（Ｄ）シランカップリング剤とを含有するゴム組成物の加硫成型品である（但し、前記充填剤がカーボンブラックである場合、前記ゴム組成物は１％以上５０％未満のエポキシ化度を有するエポキシ変性された天然ゴムを含有し、且つ、前記充填剤がシリカである場合、前記ゴム組成物はさらにシランカップリング剤を含有する）ことを特徴とする密封装置。
続きを表示（約 88 文字）【請求項２】
前記ゴム組成物が、（Ｅ）架橋促進剤、助剤及び老化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤をさらに含有する、請求項１に記載の密封装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
２０２０年１０月、日本政府は２０５０年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、カーボンニュートラルの達成を宣言した。原材料に関していえば、石油資源から二酸化炭素を吸収する植物資源への切替えはカーボンニュートラルに貢献し得る。植物資源として、樹液から作られる天然ゴムは、機械的強度及び耐寒性に優れるため、高いシール性が要求される材料への適用に有益である。このような天然ゴムが有する特性が活かせる用途として、例えば水素シール材料が挙げられる。
【０００３】
脱炭素化の手段として期待される水素社会では、エネルギー利用時に二酸化炭素を排出しない。水素社会の実現に向けて水素ステーション及び燃料電池車が既に実用化されているが、高圧かつ幅広い温度域で水素を漏れなく安全に管理することのできるシール技術が求められている。そのため、水素アプリケーションと天然ゴムの組合せは相乗的な脱炭素化効果をもたらし、さらにはシール製品における高圧下での割れの抑制や低温下での弾性低下（耐寒性）の改善を期待できる。
【０００４】
しかしながら、一般に天然ゴムのようなジエン系ゴムは熱劣化を起こしやすい性質がある。天然ゴムを圧縮させた状態で高温空気中に長期間暴露すると、酸化分解に起因した応力緩和が起こり、圧縮開放後に永久歪みが残る。このような現象は、ゴムの復元力を以て流体を密封するシール製品にとって致命的であるため、天然ゴムを水素シール材料へ適用させるには、高温空気中での耐圧縮永久歪み性を改善する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、圧力又は温度の変動に耐え得る、燃料電池車高圧水素容器用シール材料について記載されており、適用可能なゴムの一種として天然ゴムが例示されている。しかしながら、特許文献１では、高温空気雰囲気下ではなく高温水素雰囲気下でのシール性を対象としているため、天然ゴムの高温空気中での耐圧縮永久歪み性の改善について言及されていない。また、高温水素ガスの暴露時間も１時間と比較的短く、さらには、所望の性能を達成できるゴム材料の配合情報について記載されていない。
【０００６】
それ故、高圧下での機械的強度が高く、優れた耐寒性を示し、さらには高温空気中で長期間、優れた耐圧縮永久歪み性を発現できる、天然ゴム製のシール材料について検討する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００８－５７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、高圧下で高い機械的強度を示し、さらには低温域での耐寒性及び高温域での耐圧縮永久歪み性に優れる密封装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係る密封装置は、互いに対向する二部材の間に配置されて、前記二部材の間の空間を密封する密封装置であって、前記空間と接するシール本体部を備え、前記シール本体部において、ＪＩＳＫ６２５１：２０１７の規定に準拠して測定された引張強さが１０ＭＰａ以上であり、ＪＩＳＫ６２５１：２０１７の規定に準拠して測定された切断時伸びが２００％以上であり、ＪＩＳＫ６２６１－４：２０１７の規定に準拠して測定された低温弾性回復試験におけるＴＲ１０の温度が－４０℃以下であり、且つ、ＪＩＳＢ２４０１－１：２０１２の規定に記載されているＧ２５Ｏリングの形状にてＪＩＳＫ６２６２：２０１３の規定に準拠して測定された１００℃で７０時間経過後の圧縮永久歪みが４０％以下である。
【００１０】
本発明の一実施形態において、前記シール本体部が環状である。
（【００１１】以降は省略されています）

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