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特別号 気体とシール(2)

■発行日:2020年6月1日発行  NO.03-76

新シール概論(2)特別号 気体とシール(2)

 

前号で、ガス透過量の計算式を示しましたが、詳しく見ていきます。
透過量=Q、圧力差=△P=(P1-P2)、ゴム(シール)の透過係数=P、シールの長さ(幅)=L、シールの面積=A 時間=t 溶解度=S 拡散係数=D とすると

  • (1) 式 P=S×D
  • (2) 式 Q=P×(△P×A×t)/L

(2) 式で分かるように、透過量はシールの幅以外は正比例の関係になります。
従って、透過量はシール面積が大きく、ゴムの透過係数が大きく、時間が長ければ当然増加することになります。
なお、注意すべきは、下表に示すように、温度に依存している点です。温度が上昇すれば、透過係数は増加します。Oリングのようなシールでは、つぶし率を上げれば、上図のシール面積Aが小さくなるので、透過量は減少します。またゴムの硬さも増すと経験上透過量は減少します。また気体の種類により、異なります。
このことは、気体(ガス)の分子量の大きさにも影響しますが、二酸化炭素は以上に大きな透過係数を示しますのは、他のガスに比べて溶解度が大きいためです。
またゴムの種類の中では、VMQ(シリコーンゴム)が異常に大きな透過係数を有している点に気をつけてください。

表1 ゴムの各気体に対する透過係数
ゴムの種類温度(℃)HeH2N2O2CO2
NBR-18%251.9448.0
506.97120.0
NBR-27%259.330.50.812.9423.5
5023.474.03.5810.567.9
NBR-39%255.20.180.735.67
5014.21.083.5022.4
CR2512.10.893.019.5
5033.73.5510.156.5
IIR256.45.40.250.993.94
5017.317.01.274.0314.3
EPDM3010.36.419.082.0
FKM3028.50.3314.5
605.52.9116.0
AU/EU2517.20.3713.5
501.8148.4
VMQ202004001600
505702805001550

透過係数:単位 10-8 cm2 sec-1 atm-1.
文献:Amerongen Rubber Chemical,Technol 37,1065(1964)アレンジ分

(続く)