船舶ハッチ用ゴムシール|材料科学OEMサプライヤー

著者 州信シーリング エンジニアリングチーム  ·   · 2 閲覧

marine hatch rubber seal - product photo from Zhouxin Sealing Hunan factory

船舶ハッチ用ゴムシールの材料比較

船舶ハッチ用ゴムシールには、60~70ショアAで70h/100°Cにおける圧縮永久ひずみが20%未満のEPDMが、大半の海洋・デッキ用途において耐オゾン性、耐海水劣化性、コストの最良のバランスを提供します。以下の表は、ハッチカバー、アクセスパネル、圧力扉に最も多く指定される4種類のエラストマーを、ASTM D573熱老化、ASTM D395圧縮永久ひずみ、ISO 1817流体浸漬データを用いて比較したものです。

特性 EPDM シリコーン(VMQ) ネオプレン(CR) ニトリル(NBR)
硬度範囲(ショアA) 40~90 30~80 40~90 40~90
引張強度(MPa) 10~18 6~10 10~17 10~20
破断伸び(%) 300~500 200~400 250~500 200~450
使用温度範囲(°C) -40~+150 -60~+200 -30~+120 -30~+100
圧縮永久ひずみ、70h/100°C(%) 15~25 20~35 20~30 15~25
耐オゾン性 不良
耐海水劣化性、1000h
耐油・耐燃料性 不良
耐酸・耐アルカリ性
耐UV・耐候性 不良
相対コスト指数 1.0 2.2~3.0 1.3~1.6 1.0~1.2

データは、ASTM D412(引張)、ASTM D2240(デュロメーター)、ASTM D573(熱老化)に準拠して試験された過酸化物加硫または硫黄加硫コンパウンドの代表値を反映しています。

引張強度、デュロメーター、圧縮永久ひずみのトレードオフ

引張強度とシール力

引張MPaが高いからといって、必ずしも優れた船舶ハッチ用ゴムシールになるわけではありません。70ショアAのEPDMで引張14 MPaのものは、0.5 MPaの作動圧力下で2 mmの隙間からの押し出しに耐えますが、同じコンパウンドを85ショアAにすると、-30°C以下でポリマーマトリクスが弾性を失うため低温で割れる可能性があります。手動または油圧アクチュエーターでサイクル動作するハッチカバーには、60~70ショアAで引張強度12~16 MPa、伸び350%以上を指定してください。

寿命予測の主要指標としての圧縮永久ひずみ

70h/100°CにおけるASTM D395 Method Bは、ハッチシールの使用寿命を判断する上で最も有用な単一の数値です。圧縮永久ひずみ18%のEPDMコンパウンドは、10,000回の圧縮サイクル後に0.15 mm以内で回復しますが、30%のコンパウンドは0.5 mm以上の永久変形が生じ、ハッチコーミングで漏れが発生します。目標値:

  • EPDM:≤20%
  • シリコーン:≤30%(ただし広い温度範囲で補償)
  • ネオプレン:≤25%
  • ニトリル:≤20%(油接触がある場合のみ)

熱老化と耐オゾン性

船舶グレードEPDMでは、100°Cで70hのASTM D573老化後、引張保持率80%以上、伸び保持率70%以上を示す必要があります。ASTM D1149に基づく耐オゾン性は、50 pphm、40°C、20%ひずみで100h後に亀裂がないこと。ネオプレンはオゾン試験に合格しますが、デッキ直射日光下で2000hのUV曝露後に不合格となります。シリコーンは両方に合格しますが、コストが2~3倍高くなります。

デッキおよび機関室環境における耐薬品性

海水および塩水噴霧

EPDMとネオプレンはどちらも塩化物攻撃に耐えます。EPDMが好まれるのは、長時間のUV下でHClを放出する可能性のある塩素含有主鎖を含まないためです。連続的な塩水噴霧に曝されるハッチシールには、酸化亜鉛加硫系でカーボンブラック配合量40~60 phrのEPDMを指定してください。

油、燃料、作動油

アクリロニトリル含有量28~35%のニトリル(NBR)は、ISO 1817に準拠してディーゼル、作動油、グリースに耐えます(23°Cで72h後の体積変化≤15%)。ただし、NBRは耐オゾン性が低く、カバープレートで保護されていない限り、露出したハッチカバーには使用すべきではありません。油とオゾンの両方が存在する場合、ニトリル/PVCブレンドまたはフッ素ゴム(FKM)が指定されますが、FKMはEPDMの8~12倍のコストがかかります。

酸およびアルカリ洗浄

デッキ洗浄薬品はpH 2からpH 12の範囲です。EPDMは50°Cで500hの希硫酸および水酸化ナトリウムの両方に耐え、体積膨潤は10%未満です。シリコーンは強アルカリで膨潤します。ネオプレンは濃硫酸で劣化します。ケミカルタンカーのハッチシールには、過酸化物加硫のEPDMを指定してください。

難燃性と規格適合性

SOLAS規制船舶の船舶ハッチ用ゴムシールは、火炎伝播についてIMO FTP Code Part 2に適合する必要があります。EPDMコンパウンドは、水酸化アルミニウム(ATH)を80~120 phr配合することでUL 94 V-0に合格するよう配合できますが、引張強度は14 MPaから8~10 MPaに低下します。シリコーンは添加剤なしで自然にUL 94 V-0に合格しますが、引張強度が低くなります。ネオプレンは三酸化アンチモンでUL 94 V-0に合格しますが、コンパウンドが高密度になり低温での柔軟性が低下します。

非SOLASの内陸船舶では、難燃性が免除されることが多いです。コストを抑えるために標準EPDMを指定してください。

押出公差と加硫制御

寸法公差

船舶ハッチ用ゴムシールプロファイルは、500 mm以上の長さでは成形ではなく押出で製造されます。ISO 3302-1 Class E2に準拠した達成可能な公差:

寸法範囲 公差(±mm)
0~4 mm 0.15
4~10 mm 0.25
10~25 mm 0.40
25~63 mm 0.65

圧縮溝3 mmのハッチカバーには、バルブ高さの±0.25 mm公差で十分です。0.5 MPaのシールが必要な圧力扉には、±0.15 mmを指定し、100%寸法検査報告書を要求してください。

加硫と加硫状態

不十分な加硫は、高い圧縮永久ひずみと低い引張強度として現れます。適切に加硫されたEPDMハッチシールは、レオメーター曲線の80%以上の加硫状態(MH-ML)を示します。初品検査時にレオメーター曲線を要求してください。加硫状態のロット間変動は±5%以内であるべきです。

当社の湖南工場での経験では、欧州の造船所がEPDMハッチシールのロットを、圧縮永久ひずみが指定の≤20%ではなく28%と測定されたため拒否しました。 根本原因は、常徳での雨の週にコンパウンドが吸湿したことによる過酸化物加硫剤の12%不足でした。乾燥剤マスターバッチと80°Cで2時間の予備乾燥を追加したところ、次の5ロットは16~18%の圧縮永久ひずみを測定しました。教訓:船舶ハッチシールはポリマーだけの問題ではなく、混練室での水分管理が重要な管理点です。

FAQ

船舶ハッチ用ゴムシールのMOQはいくらですか?

標準EPDMおよびネオプレンプロファイルのMOQは、断面あたり500メートルです。カスタムシリコーンまたは難燃コンパウンドは、コンパウンドの最小バッチサイズのためMOQは1,000メートルです。試注文の場合、15%の割増で100~200メートルを供給できます。MOQは原材料費ではなく、押出ダイスのコスト償却に基づいています。

カスタムハッチシールプロファイルのリードタイムは?

サンプルのリードタイムは図面承認後7~10営業日です。生産リードタイムは1,000~5,000メートルで15~20営業日です。10,000メートル以上の注文では、リードタイムは25~30営業日です。金型(押出ダイス)は5~7営業日かかり、一回限りのコストです。中国湖南省常徳から上海港または深圳港経由で出荷します。

どの程度の押出公差を保持できますか?

ISO 3302-1 Class E2に準拠し、4 mm未満の寸法で±0.15 mm、4~10 mmで±0.25 mm、10~25 mmで±0.40 mmを保持します。重要なシール寸法については、バルブ高さで±0.10 mmを100%検査で保持できます。公差はレーザープロファイルスキャナーで検証し、ロットごとに報告します。

船舶ハッチ用ゴムシールの輸出用梱包は?

シールは50 mまたは100 mの長さでコイル状にし、PEフィルムで包装後、乾燥剤入りの両面段ボールカートンに梱包します。2メートル以上の長いプロファイルには木箱を使用します。各カートンにはロット番号、加硫日、ショア硬度を表示します。OEM注文の場合、カートンに御社のロゴと部品番号を印刷できます。

評価用の無料サンプルは提供していますか?

はい。標準プロファイル1~2メートルを無償で提供します。カスタムプロファイルの場合、初回生産ロットから300 mmのサンプルを無償で提供しますが、宅配便費用はお客様負担となります。サンプルのリードタイムは7~10日です。各サンプルロットの引張強度、伸び、圧縮永久ひずみ、硬度の試験報告書も提供します。

仕様概要

パラメータ 推奨仕様
材料 EPDM、過酸化物加硫
硬度 65 ± 5 ショアA
引張強度 ≥12 MPa
破断伸び ≥350%
圧縮永久ひずみ(70h/100°C) ≤20%
耐オゾン性 亀裂なし、50 pphmで100h
熱老化(100°C、70h) 引張保持率≥80%
使用温度 -40~+120°C
押出公差 ±0.25 mm(4~10 mm断面)
難燃性 UL 94 V-0(オプション、ATH配合)
規格 ASTM D2000、ISO 3302-1

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