特許 6075246 ゴムシール材の寿命評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6075246

(24)【登録日】2017年1月20日

(45)【発行日】2017年2月8日

(54)【発明の名称】ゴムシール材の寿命評価方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 24/08 20060101AFI20170130BHJP

【ＦＩ】

   G01N24/08 510P

   G01N24/08 510L

   G01N24/08 510S

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-175809(P2013-175809)

(22)【出願日】2013年8月27日

(65)【公開番号】特開2015-45524(P2015-45524A)

(43)【公開日】2015年3月12日

【審査請求日】2016年2月29日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２５年３月１５日京都工芸繊維大学京丹後キャンパスにおいて開催された第４回長もちの科学シンポジウムで発表

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】501021139

【氏名又は名称】株式会社三井化学分析センター

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(72)【発明者】

【氏名】沼田 香織

【審査官】 比嘉 翔一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０６２５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０７７５９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−３５６５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１２２２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０１７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２４０３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５９７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２８９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７３０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 小野皓章，外，高圧水素シール用ゴム材料のパルスＮＭＲ法による分子運動性評価，エラストマー討論会講演要旨集，２０１１年１２月 １日，Ｐ．５５−５６

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２４／００−２４／１４

Ｇ０１Ｒ ３３／２０−３３／６４

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パルス法ＮＭＲでゴムシール材のスピン−スピン緩和時間Ｔ_２を測定し、
得られたＴ_２緩和曲線（自由誘導減衰曲線）を緩和時間の短いＴ_２^Ｓ成分と、緩和時間の長いＴ_２^Ｌ成分とに分割し、
このＴ_２^Ｓに基づいてゴムシール材の寿命を評価することを特徴とするゴムシール材の寿命評価方法。

【請求項2】

請求項１において、
評価対象となるゴムシール材と同一組成の未使用試験片に定圧縮変位を与えて加速温度条件下に置き、その後複数の試験片の圧縮永久ひずみを測定する工程と、
前記各試験片のＴ_２^Ｓを測定してＴ_２^Ｓと圧縮永久ひずみの検量関係を求める工程と、
この検量関係に基づいてあらかじめ定められた圧縮永久ひずみの上限値に対応する評価対象のＴ_２^Ｓの限界値を求める工程と、
評価対象ゴムシール材について測定したＴ_２^Ｓとこの限界値に基づいて評価対象ゴムシール材の寿命を評価する工程と
を有することを特徴とするゴムシール材の寿命評価方法。

【請求項3】

請求項２において、前記Ｔ_２^Ｓと圧縮永久ひずみの検量関係を求める際に、前記加速温度条件下においた試験片（以下、加速品という。）と前記加速温度条件下におかなかった試験片（以下、未加速品）のＴ_２^Ｓの差と圧縮永久ひずみの検量関係を求めることを特徴とするゴムシール材の寿命評価方法。

【請求項4】

請求項１において、ゴムシール材を装着した機器類を供試体として加速温度条件下に置き、その後、各供試体の気密試験を行ってシール性能を判定すると共に、供試体に装着されたゴムシール材のＴ_２緩和時間を測定してＴ_２^Ｓを求め、シール性能を維持できるＴ_２^Ｓの限界値を求めることを特徴とするゴムシール材の寿命評価方法。

【請求項5】

請求項４において、前記加速温度条件下においた供試体の試験片（以下、加速品という。）と前記加速温度条件下におかなかった供試体の試験片（以下、未加速品）という。）とについて前記Ｔ_２^Ｓを求め、前記シール性能を維持できるＴ_２^Ｓの限界値を定める際に、シール性能を維持できる各加速品と未加速品のＴ_２^Ｓの差について、前記限界値を求めることを特徴とするゴムシール材の寿命評価方法。

【請求項6】

請求項２ないし５のいずれか１項において、評価対象ゴムシール材について、測定したＴ_２^Ｓが前記限界値に達する時間を求め、更にそのアレニウスプロットの直線外挿により使用環境温度において限界値に達する時間を機器類のゴムシール材の寿命として推定することを特徴とするゴムシール材の寿命評価方法。

【請求項7】

請求項３又は５において、前記加速温度条件下においた試験片（以下、加速品という。）と、加速温度条件下におかなかった試験片（以下、未加速品という。）のＴ_２^Ｓの差の限界値を定め、各加速品と未加速品のＴ_２^Ｓの差がこの限界値に達する時間を推定し、更にそのアレニウスプロットの直線外挿により使用環境温度において限界値に達する時間を機器類のシール部の寿命として推定することを特徴とするゴムシール材の寿命評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はゴムシール材の寿命評価方法に係り、特にパルス法ＮＭＲ（核磁気共鳴）を用いたゴムシール材の寿命評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

熱劣化が主となる環境下で使用されるゴムシール材の寿命評価にあたっては、複数温度環境下で定圧縮変位を負荷する温度加速試験が一般的に行われる。評価指標にはシール性能の経時変化と密接に関連する圧縮永久ひずみ（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｅｔ）が多く用いられる。圧縮永久ひずみを評価指標とした場合には、圧縮永久ひずみが各加速温度において限界値に達する時間を推定し、更にそのアレニウスプロットの直線外挿により使用環境温度において限界値に達する時間を寿命として推定する。しかしながら、対象部材が小さい場合や、長期の温度加速による部材の変形が生じる場合など、寸法測定誤差が増大した際には、圧縮永久ひずみの評価指標としての適用性が低下する。

【0003】

また、予め機器に装着されたＯリングやゴムシートにおいては、初期圧縮率が不明である場合も多い。この場合は初期に圧縮されていた寸法に対するひずみ量である圧縮永久ひずみは求められないため、同じように圧縮永久ひずみの評価指標としての適用性が低下する。

【0004】

硬度や伸びなどの機械特性をゴムシール材の寿命の評価指標とすることもあるが、計測精度や、シール性能の低下との相関性の観点から、適切な評価指標とならないことが多い。同じく、ゴム構造の状態を示す架橋密度を評価指標とすることも可能であるが、ゴム材料は、油分、灰分、カーボンなどの複合材料となっているため、ゴム構造の把握だけではシール性能の劣化を把握できない場合がある。

【0005】

ゴムの架橋状態を測定・評価する技術として、パルス法ＮＭＲでゴムのスピン−スピン緩和時間Ｔ₂を測定し、得られたスピン−スピン緩和時間Ｔ₂をもとに、平均緩和時間ＭＴ₂を算出してゴムの架橋度を評価する方法（特許文献１：特開２００２−７１５９５号公報）や、パルス法ＮＭＲにより測定された平均緩和時間ＭＴ₂と、ゴムベルトの走行試験結果から得られた耐久寿命との関係からゴムベルトの耐久寿命を推定する方法（特許文献２：特開２００１−２４９０９１号公報）が提案されている。

【0006】

パルス法ＮＭＲ装置によりゴムの架橋構造、主にゴムの分子同士の架橋点やカーボンなどの補強材によって拘束されている（硬い）部分の状態を観測する場合、その観測結果は必ずしもゴムの架橋構造全体の状態を精度よく反映したものとはならない。

【0007】

特許文献３（特開２０１１−３８９４５）には、シーケンスとしてＣａｒｒ−Ｐｕｒｃｅｌｌ−Ｍｅｉｂｏｏｍ−Ｇｉｌｌ（ＣＰＭＧ）法を用いたパルス法ＮＭＲ測定により得られるＴ₂緩和曲線を緩和時間の異なる２成分に分離し、各々の緩和時間及び成分比率を重回帰分析してゴム物性を解析する手法が記載されている。

【0008】

特許文献４（特開２０１２−１７３０９３）には、パルス法ＮＭＲ装置を用いるゴム材料の検査方法であって、Ｃａｒｒ−Ｐｕｒｃｅｌｌ−Ｍｅｉｂｏｏｍ−Ｇｉｌｌ（ＣＰＭＧ）法によりゴムのスピン−スピン緩和時間Ｔ₂を測定し、得られたＴ₂緩和曲線（自由誘導減衰曲線）を、緩和時間の短いＴ₂^Ｓ成分と、緩和時間の長いＴ₂^L成分とに分割し、上記Ｔ₂^L成分の緩和時間から破断伸びＥｂを予測するゴム材料の検査方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００２−７１５９５号公報

【特許文献2】特開２００１−２４９０９１号公報

【特許文献3】特開２０１１−３８９４５号公報

【特許文献4】特開２０１２−１７３０９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

上記特許文献１〜４には、ゴムシール材の圧縮永久ひずみに代る寿命を評価する指標としての適用性について記載されていない。すなわち、特許文献１〜４によるパルス法ＮＭＲで測定されるＴ_２緩和時間によるゴム材料の劣化評価は、架橋密度や硬度といった特定の計測項目と相関する物性値としての活用方法を提案したものであり、シール性の低下を捉える指標としての活用方法については記載されていない。架橋密度や硬度は、シール性の低下と相関する場合も多いが、架橋密度の経時変化がないにもかかわらずシール性が低下する場合も存在するため、シール性の評価に必要な物性変化を把握できない可能性がある。

【0011】

また、従来のパルス法ＮＭＲを用いた劣化評価においては、パルス法ＮＭＲを用いて測定されたＴ_２緩和曲線を波形分離において２成分に近似した際の運動性の高い成分と運動性の短い成分を共に用いる。この場合、運動性の異なる３つ以上の成分に分けられる材料については適用性が低くなる。また、２成分に近似できる場合でも、運動性によって緩和時間が大幅に異なる場合は、いずれかの成分についてＴ_２緩和時間を測定する方法の適用性が低下し、これに伴って値の信頼性が低下する。

【0012】

本発明は、パルス法ＮＭＲにより、ゴムシール材の寿命を高精度に評価することができるゴムシール材の寿命評価方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明のゴムシール材の寿命評価方法は、パルス法ＮＭＲでゴムシール材のスピン−スピン緩和時間Ｔ_２を測定し、得られたＴ_２緩和曲線（自由誘導減衰曲線）を緩和時間の短いＴ_２^Ｓ成分と、緩和時間の長いＴ_２^Ｌ成分とに分割し、このＴ_２^Ｓに基づいてゴムシール材の寿命を評価することを特徴とするものである。

【0014】

本発明では、熱劣化が支配的であると考えられる場合には、測定対象となるゴムシール材と同一組成の未使用ゴム材料の試験片に定圧縮変位を与えて加速温度条件下に置き、その後各試験片のＴ_２緩和時間を測定して分子運動性の低い成分の緩和時間であるＴ_２^Ｓを求める。また、複数の試験片について圧縮永久ひずみを測定し、Ｔ_２^Ｓと圧縮永久ひずみの検量関係を求める。この検量関係に基づいてあらかじめ定められた圧縮永久ひずみの上限値に対応する評価対象のＴ_２^Ｓの限界値（下限値）を定める。そして、測定対象ゴムシール材について測定したＴ_２^Ｓが限界値に達する時間を求め、更にそのアレニウスプロットの直線外挿により使用環境温度（例えば常温）において限界値に達する時間を寿命として推定することが好ましい。

【0015】

本発明では、シール部分を有する機器類を供試体として評価することもできる。この場合は、シール材を装着した供試体を加速温度条件下に置き、その後、供試体に装着されたゴムシール材の圧縮永久ひずみとＴ_２^Ｓとを測定して同様の方法により寿命を推定することが可能である。

【0016】

その際、初期圧縮率が不明の場合には、加速後の各供試体の気密試験を行ってシール性能を判定すると共に、各供試体に装着されたゴムシール材のＴ_２緩和時間を測定してＴ_２^Ｓを求め、シール性能を維持できるＴ_２^Ｓの限界値（下限値）を定め、測定したＴ_２^Ｓがこの限界値に達する時間を推定し、更にそのアレニウスプロットの直線外挿により使用環境温度において限界値に達する時間を機器類のシール材の寿命として推定することが好ましい。

【0017】

前述のようにしてＴ_２^Ｓを求めた後に、圧縮永久ひずみとの検量関係やそれに基づく限界値の確定、シール性能が維持できる限界値の確定、限界値に到達する時間の推定、アレニウスプロットの直線外挿に基づく寿命推定等を行うに当たっては、Ｔ_２^Ｓそのものの値を用いるのではなく、各加速品と未加速品のＴ_２^Ｓの差を用いることも可能である。この場合、各加速品と未加速品のＴ_２^Ｓの差の限界値は下限値ではなく、上限値となる。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、ゴムシール材の劣化促進後に計測していた圧縮永久ひずみに代えて、パルス法ＮＭＲ装置を用いてＴ_２緩和時間を測定し、その経時変化データによって耐久性を評価するようにしたものである。本発明は、シール性と相関性の高い圧縮永久ひずみの代替としての機能をもつように開発した手法であり、シール性の経時変化に基づいて寿命を精度よく推定することができると共に、初期圧縮率が不明であるため圧縮永久ひずみが測定できない場合でもシール材の寿命評価を行うことが可能である。

【0019】

本発明では、Ｔ_２緩和時間の運動性の短い成分のみを対象とすることができ、材料に応じて最適なパルス印加方法を選択することにより、ゴムシール材の寿命を精度よく評価することができる。なお、パルス法ＮＭＲによる測定はサンプル形状による制約がないため、サンプルの形状、破損状態によらず測定が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図2】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図3】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図4】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図5】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図6】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図7】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図8】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図9】実施例における測定結果を示すグラフである。

【図10】実施例におけるアレニウスプロットである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明のゴムシール材の寿命評価方法では、パルス法ＮＭＲによってゴムシール材のＴ_２^Ｓを求める。ゴムシール材のゴム材料としては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ，ＦＶＭＱ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ），クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などが挙げられる。ゴムシール材は、環状（円環状、楕円環状、三角環状、四角環状、五角以上の多角環状等）であってもよく、非環形のシート状などいずれの形状のものであってもよい。

【0022】

本発明者による実験の結果、Ｔ_２^Ｓは、各種ゴムシール材の圧縮永久ひずみと良好な相関関係を有していることが認められた。圧縮永久ひずみはゴムシール材の寿命評価に有効な指標であり、圧縮永久ひずみが各加速温度において上限値に達する時間を推定し、更にそのアレニウスプロットの直線外挿により使用環境温度において上限値に達する時間を寿命として精度よく推定することができる。

【0023】

ところが、ゴムシール材のサイズが小さい場合や、長期の温度加速による部材の変形が生じる場合など、寸法測定誤差が増大した際には、圧縮永久ひずみの評価指標としての適用性が低下する。

【0024】

また、予め機器に装着されたＯリングやゴムシートにおいては、初期圧縮率が不明である場合も多い。この場合も同じように圧縮永久ひずみの評価指標としての適用性が低下する課題があった。

【0025】

本発明では、圧縮永久ひずみと良好な相関関係を有するＴ_２^Ｓを評価指標とするため、ゴムシール材のサイズが小さい場合や、長期の温度加速による部材の変形が生じる場合などであっても、ゴムシール材の寿命を精度よく評価することができる。また、初期圧縮率が不明であっても、ゴムシール材の寿命を評価することができる。

【0026】

本発明において、パルス法ＮＭＲによるスピン−スピン緩和時間Ｔ_２の測定は、ソリッドエコー（Ｓｏｌｉｄ Ｅｃｏｈ）法で行うのが好ましい。

【0027】

パルス法ＮＭＲにより得られたＴ_２緩和曲線からＴ_２^Ｓを求めるには、緩和曲線を下記式（１）にカーブフィッティングし、
Ｆ（ｔ）＝Ａ_２Ｓｅｘｐ（−ｔ／Ｔ_２^Ｓ）^ｍ ＋ Ａ_２Ｌｅｘｐ（−ｔ／Ｔ_２^Ｌ）^ｍ …（１）
Ｔ_２^Ｓを求める。なお、（１）式中Ａ_２Ｓは緩和時間の短い成分のｔ＝０時の強度、Ａ_２Ｌは緩和時間の長い成分のｔ＝０時の強度、ｔは観測時間である。また、ｍは対象によって異なるが、ゴムの場合は１となることが多い。

【0028】

熱劣化が支配的である環境下で使用されるゴムシール材の寿命を評価するには、評価対象となるゴムシール材と同一ゴム組成を有する未使用の複数のゴム試験片ついて所定の圧縮率の定圧縮変位を与え、これを加速温度（３段階以上、例えば６０，８０，１００℃）に所定時間（複数段階）静置する。そして、所定の経過時間毎に各サンプルについてＴ_２緩和時間を測定し、Ｔ_２^Ｓを求める。加えて、複数の異なる経過時間の試験片について圧縮永久ひずみを測定する。この結果に基づいて、圧縮永久ひずみとＴ_２^Ｓとの検量関係（例えば、図２（ａ）に示されるグラフ）を求める。さらに、この検量関係に基づいて、予め定められた圧縮永久ひずみの上限値に対応するＴ_２^Ｓの限界値を求める。

【0029】

シール材を有する機器類を供試体として評価する場合は、供試体を加速温度条件下に置き、その後、供試体に装着されたゴムシール材のＴ_２緩和時間を測定してＴ_２^Ｓを求め、複数の異なる経過時間の試験片について測定した圧縮永久ひずみとＴ_２^Ｓの検量関係（例えば、図２（ａ）に示されるグラフ）を求め、さらにこの検量関係に基づいて予め定められた圧縮永久ひずみの上限値に対応するＴ_２^Ｓの限界値を求める。

【0030】

その際、初期圧縮率が不明の場合には、温度加速後の各供試体の気密試験を行ってシール性能を判定すると共に、各供試体についてＴ_２緩和時間を測定してＴ_２^Ｓを求め、シール性能を維持できるＴ_２^Ｓの限界値（下限値）を定める。

【0031】

Ｔ_２^Ｓを求めた後に、圧縮永久ひずみとの検量関係やそれに基づく限界値の確定、シール性能が維持できる限界値の確定を行うに当たっては、Ｔ_２^Ｓそのものの値を用いるのではなく、各加速品と未加速品のＴ_２^Ｓの差を用いることも可能である。この場合、各加速品と未加速品のＴ_２^Ｓの差の限界値は下限値ではなく、上限値となる。

【0032】

評価対象とするゴムシール材についてパルス法ＮＭＲによってＴ_２緩和時間を測定し、Ｔ_２^Ｓを求める。この求めたＴ_２^Ｓあるいは各加速品（加速温度条件下においた試験片）と未加速品（加速温度条件下におかなかった試験片）のＴ_２^Ｓの差が限界値に達する時間を求め、更にそのアレニウスプロットの直線外挿により使用環境温度において限界値に達する時間を機器類のゴムシール材の寿命として推定し、ゴムシール材の寿命を評価する。

【実施例】

【0033】

［実施例１］
高ニトリルＮＢＲをベースポリマーとした外径１９９．５ｍｍの未使用のリングパッキンから切り出した３９ｍｍ×１９ｍｍ×厚さ６．５ｍｍの平板試験片について、パルス法ＮＭＲを用いてＴ_２^Ｓ及びＴ_２^Ｌ（ＪＭＮ−ＭＵ２５、Ｓｏｌｉｄ Ｅｃｈｏ法、９０°ｐｕｌｓｅ２．０μｓｅｃ、繰り返し時間４ｓｅｃ、積算回数８回）を測定した。また、この平板試験片について、膨潤量（トルエン、３７℃）、アセトン可溶分（ソックスレー抽出、８時間）を測定した。

【0034】

［実施例２］
実施例１と同一の平板試験片に、圧縮率が１０％となるようなスペーサーを用いて定圧縮変位を与え、これを加速温度（６０，８０，１００℃）に設定した空気恒温槽に各試験時間（約１０００〜１２８００時間）が経過するまで静置した。

【0035】

この加速温度処理後の試験片について圧縮永久ひずみを測定すると共に、実施例１と同一の測定を行った。

【0036】

［結果・考察］
図１に加速温度処理に供した試験片の圧縮永久ひずみの経時変化を示す。６０，８０，１００℃のいずれの加速温度の場合も、経時に伴い圧縮永久ひずみが増大していることが認められる。

【0037】

同試験片について、パルス法ＮＭＲを用いて２０℃において測定したＴ_２緩和曲線を波形分離にて２成分に近似した。

【0038】

図２（ａ）にＴ_２^Ｓと圧縮永久ひずみとの関係を示し、図２（ｂ）にＴ_２^Ｌと圧縮永久ひずみとの関係を示す。図２（ａ），（ｂ）の通り、圧縮永久ひずみの増大とともにＴ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌが小さくなる良い相関が見られる。

【0039】

図３（ａ），（ｂ）にアセトン可溶分とＴ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌとの関係を示す。図３（ａ），（ｂ）の通り、アセトン可溶分の減少とともにＴ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌが小さくなる相関が見られる。

【0040】

図４（ａ），（ｂ）に実施例２において加速温度処理に供した試験片の２０℃測定におけるＴ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌと、同一条件で加速温度処理した試験片について測定したトルエン膨潤量の関係を示す。２０℃測定におけるＴ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌとトルエン膨潤量との間には相関は見られない。

【0041】

Ｔ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌと膨潤量に相関が見られないのに対し、Ｔ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌとアセトン可溶分については一定の相関が認められる理由については、膨潤量は架橋密度に関連することから、本試験片においては架橋密度の経時変化が小さかったためにＴ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌと膨潤量に相関が見られなかったものと考えられる。これに対し、アセトン可溶分の変化は可塑剤残存量の変化に関連することから、本試験片においては、主として可塑剤の揮発により分子鎖の運動性、すなわちＴ_２^Ｓ、Ｔ_２^Ｌが減少したものと推察される。

【0042】

図５に、実施例１において未加速の試験片について、アセトン抽出およびトルエンによる膨潤を行っていない状態の試料を測定した結果のパルス法ＮＭＲの測定温度とＴ_２^Ｓ及びＴ_２^Ｌの成分比の関係を示す。温度上昇に伴ってＴ_２^Ｓの成分比が減少し７０℃でほぼ消滅することが確認できる。

【0043】

また、図５に、同試験片についてアセトン可溶分の抽出およびトルエンによる膨潤を行った後に２０℃において測定したＴ_２^ＳとＴ_２^Ｌの成分比を合わせて示した。図５の通り、トルエン膨潤後にＴ_２^Ｓはほぼ消滅している。

【0044】

以上より、Ｔ_２^Ｓは分子鎖における絡み合い点や架橋点近傍の分子運動性が低い部分の緩和時間、Ｔ_２^Ｌは絡み合い等の影響が小さい部分の緩和時間を捉えたものと推定でき、実施例１，２の試験片において、２０℃のＴ_２^Ｓは、絡み合い点近傍における分子鎖の運動性を主に捉えているものと考えられる。

【0045】

［実施例３，４］
前記リングパッキンから切り出した平板試験片の代わりに、高ニトリルＮＢＲゴムをベースポリマーとしたＯリング付きダイヤフラムを装着した圧力調整器の該Ｏリングについて、該圧力調整器に装着したままの状態で実施例１，２と同様の測定を行い、結果を図６〜８に示した。図６〜８の（ａ）図はＴ_２^Ｓと圧縮永久ひずみ、アセトン可溶分及び膨潤量の関係を示し、図６〜８の（ｂ）図はＴ_２^Ｌと圧縮永久ひずみ、アセトン可溶分及び膨潤量の関係を示す。

【0046】

図６〜８の通り、Ｔ_２^Ｓは圧縮永久ひずみ、アセトン可溶分及び膨潤量と良好な相関を示す。本試験片については、架橋密度と可塑剤残存量共に経時変化があったため、双方とも一定の相関が認められたものと推察される。これに対し、このサンプルの場合、Ｔ_２^Ｌと圧縮永久ひずみ、アセトン可溶分及び膨潤量との相関は低い。

【0047】

これらの結果より、熱劣化が支配的である環境下に置かれるゴムシール材のＴ_２^Ｓの経時変化は材料の形状、配合や、劣化メカニズムによらず、圧縮永久ひずみと良好な相関を示し、寿命評価指標として信頼性が高いことが認められた。また、本試験で対象としたシール材において、２０℃にて測定されたＴ_２^Ｓと圧縮永久ひずみの相関が確認された。

【0048】

［実施例５］
実施例１で用いたものと同一の未使用の複数個の平板ゴム試験片について実施例２と同じくスペーサーを用いて圧縮率１０％の定圧縮変位を与え、これを加速温度６０℃、８０℃、又は１００℃に設定した空気恒温槽内に静置した。そして、１０００ｈｒ、１５００ｈｒ、３０００ｈｒ、５０００ｈｒ、７０００ｈｒ(１００℃のみ)、又は１２８００ｈｒ（６０、８０℃）経過毎に各試験片について実施例２と同様にしてＴ_２緩和時間を測定し、Ｔ_２^Ｓを求めると共に、圧縮永久ひずみを測定した。この結果に基づいて、加速温度毎の処理時間とＴ_２^Ｓとの関係を図９に示した。また、圧縮永久ひずみとＴ_２^Ｓとの検量関係を求めた。この検量関係は、前述の図２（ａ）の通りである。

【0049】

この検量関係に基づいて，予め定められた圧縮永久ひずみの上限値（この実施例では８０％）に対応するＴ_２^Ｓを求めたところ、８１μｓｅｃであった。そこで、この８１μｓｅｃをＴ_２^Ｓの限界値とすることとした。

【0050】

各加速温度に保持された試験片がこのＴ_２^Ｓ限界値（８１μｓｅｃ）に達するまでの経過時間を図９より読み取ったところ、
１００℃の場合２８２０ｈｒ
８０℃の場合８３２９ｈｒ
６０℃の場合２８４３１ｈｒ
であった。この処理温度と経過時間をアレニウスプロットし、図１０に示すアレニウス線図を得た。図１０の縦軸は経過時間ｈの逆数の自然対数値１ｎ（１／ｈ）である。横軸は処理温度（絶対温度）Ｋの逆数の１０００倍値１０００／Ｋである。

【0051】

図１０において、得られた直線に対し使用環境温度２０℃（その絶対温度の逆数１０００／Ｋは、１０００／（２７３＋２０）＝３．４１）保持下での限界値に達するまでの経過時間を求めたところ、次の通り５３７６６３ｈｒ（約６１年）であった。

【0052】

すなわち、図１０において３．４１の横軸値に対応する縦軸値は−１３．１９５である。
ｅ^{−１３．１９５}＝１／ｈ
より、ｈ＝１／ｅ^{−１３．１９５}
＝１／１．８５９９×１０^−６
＝５３７６６３ｈｒ
従って、このＯリングの２０℃保持下での寿命は約６１年であると評価された。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】