高石工業株式会社

事例
燃料電池システムに使用される高圧水素シール用のゴムパッキンを作るための研究をされている中で、水素試験用に試験片を作成したいというご依頼でした。
配合の内容は、「配合指定で、NBR・EPDMそれぞれカーボンブラックの入っているものと入っていないもの」というもので、まさにゴム屋の常識を覆すお話でした。
わたしたちはゴムに充填剤を入れずに材料を作ったことがなかったので、驚いたものです。
実際材料を作り成形してみると多少癖があるものの、試験片を作成するには問題ありませんでした。
その後も多種多様な配合で試験片作成をご依頼いただき、大変貴重な経験をさせていただきました。

試験結果
写真は圧力10MPaおよび100 MPaの水素ガス中で曝露した円筒ブロック試験片の水素曝露後の状態です。高圧水素に曝露され、ゴムの内部に水素が侵入した後、急速に大気圧まで減圧することにより、写真に示した試験片のようにブリスタと呼ばれるゴムの破壊現象が起こります。充填剤としてカーボンブラックが入っているゴム材料と入っていないものについて、ブリスタ現象とゴム試験片中の水素侵入量の関係を調べた結果、ブリスタ現象に及ぼす充填剤の影響がわかりました。

　

参考文献
「10MPa水素ガス中で曝露したエチレンプロピレンゴムの水素侵入特性とブリスタ破壊に及ぼす充てん剤の影響」
山辺　純一郎、中尾　匡利、藤原　広匡、西村　伸
日本機械学会論文集　2008年7月号（第74巻第743号）A編　(材料力学、材料など)　971ページ