JPH01313658A - ガスケット用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産栗上至且尻分互 本発明は、自動車用エンジンなどの内燃機関におけるシ
リンダーヘッドおよびその周辺部位に使用するガスケッ
ト、あるいは一般産業用のガスケットなどの構成材料と
して好適なアスベストフリーのガスケット用シートに関
し、特に薄物のガスゲット用シートに関する。

従来立侠歪 締めつけボルトの長さ、あるいはその他の機器用部材の
構造上あるいは寸法上の理由で、７００μｍ以下の薄物
ガスケットがしばしば要求されている。薄物ガスケット
材として、３００μｍ厚さまでのアスベストジツイント
シートが従来知られているが、それらは金属芯材のない
ものであって極めて機械的強度が弱くその用途は掻く一
部に限られている。

ガスゲットの機械的強度を増して性能や適用範囲の面で
の改善を図るために、上記のシートにフラット金属芯材
を付加してガスケット用のシートとすることが従来より
行われている。

°　　　　　べ　　、　　占 アスベストは、耐熱性、可撓性、強度などの点でガスケ
ット用の補強繊維として橿めて優れた特性を有するもの
であるが、近年、アスベストは人体に対して有害である
ことが指摘されるに至り、アスベストフリーのガスケッ
トの開発が焦眉となっている。

金属芯材の上に非アスベスト系繊維で補強されたゴム組
成物の被覆層を薄く被覆することは困難であるとの一般
の常識のために、従来はかかるゴ゛　　ム組成物を厚く
被覆することが提案されていた。

しかしながら、この結果、得られたシートは相当に厚く
なって前記した斯界の要求に応え難くなっている。さら
にゴム組成物層が厚くなると、初期のシール性は良好で
あっても使用中に該ゴム組成物の応力緩和により漸次シ
ール性能が低下する問題もある。

四　占を　・　　るための 本発明は、上記した問題点を解決するための手段として
、厚さ５０〜５００μｍのフラット金属芯材の少なくと
も片面に、非アスベスト系繊維２〜３０重量％、ゴム５
〜５０重量％、充填剤３０〜９０重量％とからなる組成
物を直接圧着法により施与し、ついで加硫して形成した
繊維入り加硫ゴム層を有することを特徴とするガスケッ
ト用シートを提供しようとするものである。

主皿至立里 本発明のガスケット用シートは、フラット金属芯材入り
であるので機械的強度が大である。しかも全厚がたとえ
ば７００μｍ以下の薄物となし得るので、従来から機械
的強度と薄さとの双方が要求されていた多くの用途に採
用することができる。

更に本発明は、ゴム組成物として非アスベスト系繊維２
〜３０重量％、ゴム５〜５０重量％、充填剤３０〜９０
重量％とからなるアスベストフリーの組成物を採用して
アスベストに起因する種々の問題を回避することができ
る。更にまた該アスベストフリーの該組成物を後記する
直接圧着法により施与しついで架橋してフラット金属芯
材表面に形成するので、充分な初期シール性能を有し、
応力緩和の程度が小さ（、このため長時間の使用におけ
るシール性能の低下が頗る小さい繊維入り加硫ゴム層を
形成することができる。

■の具体　な説明 以下、図面により本発明を説明する。第１図及び第２図
は、本発明ガスケット用シート１の実施例の断面であっ
て、１１はフラット金属芯材、１２は繊維入り加硫ゴム
層、１３は接着剤層である。第１図の実施例では金属芯
材１１の片面のみに、一方、第２図の実施例では金属芯
材１１の両面に繊維入り加硫ゴム層１２が設けられてい
る。

フラット金属芯材１１の例としては、鋼、鉄、亜鉛メッ
キ鉄、錫メツキ鉄などの鉄系金属、銅、黄銅、などの銅
系金属、アルミニウム、アルミニウム合金などのアルミ
ニウム系金属、あるいはその他の高力金属の平坦板など
であってよいが、その厚さは、５０〜５００μｍである
ことを必須とする。金属芯材１１の厚さが５０μ僧未満
であると、金属芯材自体の機械的強度が弱くなって前記
アスベストフリーのゴム組成物をその上にすりこむとき
に座屈が生じたり、場合によっては切断することがある
。一方５００μ調より厚いと、薄物ガスケット用シート
の製造のために繊維入り加硫組成物層１２の厚さを一層
薄くせざるを得ず核層１２の施与が一般的に困難となる
。金属芯材１１の好ましい厚さは、５０〜３００μｍ、
特に７０〜２５０μ鋼である。

非アスベスト系繊維としては、無機繊維や有機繊維、あ
るいはその両方が使用される。

無機繊維の種類を例示すると、アルミナ−シリケート繊
維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニヤ繊維、ロッ
クウール、セビオライト繊維などのセラミック繊維、石
英ガラス繊維、高珪酸ガラス繊維などのガラス繊維、カ
ーボン繊維、ホスフェート繊維、金属繊維などであり、
市販品では日本セメント社製「ミネラルファイバーのノ
ンショット品」、日東紡建材社製「ロックファイバー」
、イソライト工業社製「カオウール」、イビデン社製「
イビウール」、ラクソブルグ社製「イノ−フィル」、東
芝セラミックス社製「ファイバーフラックス」、武田薬
品社製「セピオライト」、ユニチカユーエムグラス社製
「チョツプドストランド」、旭ファイバーグラス社製「
グラスロン」、日本カーボン社製「カーボロンＺヤーン
」、呉羽化学工業社製「クレハカーボンファイバー」、
日本精線社製「ナスロン」、絵本金属社製「スズロン」
、大塚化学社製チタン酸カリウム繊維、小野田セメント
社製の石膏繊維等である。これら無機織維の１種または
２種以上を使用することができる。

無機繊維としては、その太さが３０μｍ以下であり、ア
スペクト比が５〜１０００のもの、特に太さが２０μｌ
以下であり、アスペクト比が２５〜７００のものが好ま
しい。

を線繊維の種類を例示すると、芳香族ポリアミド繊維、
フェノール樹脂繊維、芳香族ポリエステル繊維、芳香族
ポリイミド繊維、芳香族ポリベンズイミダゾール繊維、
セルローズ繊維などであり、市販品では群栄化学工業社
製「カイノール」、デュポン社製「ケプラー２９−バル
ブ」、エンカ社製「トワロンパルプ」、クラレ社製「ペ
クトラン」、三菱モンサンド社製「サントラニップＫ」
などである、これら有機繊維の１種または２種以上を使
用することができる。有機繊維としては、太さが４０μ
輌以下、特に２０μｍ以下であり、アスペクト比が５〜
７００、特に２５〜５００のものが好ましい。

ゴムは繊維材の結着剤となるものであり、天然ゴム、ス
チレン−ブタジェン−共重合ゴム、アクリロニトリル−
ブタジェン−共重合ゴム、アクリルゴム、シリコンゴム
、ふっ素ゴムあるいはその他の合成または天然のゴムの
ラテックスや固形ゴムの１種または２種以上が使用でき
る。

充填剤の種類を例示すると、クレー、タルク、重質炭酸
力ルシェウム、軽質炭酸力ルシュウム、シリカ、マイカ
、硫酸バリウム、カーボンブラック、アルミナ、ひる石
、グララアイトなどであり、その１種または２種以上が
使用できる。

つぎに各成分の使用量につき説明すると、繊維材として
無機繊維のみ又はを線繊維のみを用いる場合でも、ある
いは無機繊維とを線繊維の両方を用いる場合でも、繊維
材の使用量（無機繊維と有機繊維とを用いる場合は、そ
の合計ｉｔ）は、本発明の組成物中２〜３０重景％、ゴ
ムは５〜５０重量％、充填剤は３０〜９０重景％である
。繊維材の使用量が２重量％未満であるとシートの成形
が困難となって強度が低下する。一方３０重量％より多
いと繊維のみがかたまり均一分散が困難となり、外観が
悪くシール性が低下する。ゴムの使用量が５重量％未満
であるとシ」ト成形が困難となり又シール性が低下し、
５０重量％より多いと応力緩和性が低下する。また充填
剤の使用量が３０重量％未満であるとシール性が低下し
、９０重景％より多いとシート成形が困難であり、シー
ト強度が低下する。したがって繊維材の使用量は好まし
くは５〜２５重量％、特に７〜２０重量％であり、ゴム
の使用量は好ましくは７〜４０重量％、特に１０〜３０
重量％であり、また充填剤の使用量は好ましくは４０〜
８５重量％、特には５０〜８０重量％である。

繊維材として上記した如く非アスベスト系無機繊維のみ
又は有機繊維のみを用いてもよいが、両者を併用する事
も可能で、特に制限はない。

本発明において使用されるゴム組成物は、従来からこの
種の組成物に通常配合されているその他の配合剤たとえ
ば加硫剤、加硫助剤、酸化防止剤、カップリング剤、着
色剤などを通常量配合してよく、通常の混練機を用いて
混練製造することができる。

本発明のガスケット用シートは、上記のゴム組成物を直
接圧着法によりフラット金属芯材板の少なくとも片面に
施与し、ついで架橋して製造される。直接圧着法とは、
ロール上に予め形成した上記のゴム組成物のシート層を
フラット金属芯材板の少なくとも片面に直接圧着する、
あるいは該組成物層をカレンダロールなどを用いてフラ
ット金属芯材板の少なくとも片面に直接すりこんで組成
物層を形成する方法である。ゴム組成物を直接圧着法に
よりフラット金属芯材板の表面に施与する際、該フラッ
ト金属芯材板の表面に予め接着剤、たとえばアクリルニ
トリルゴムとフェノール樹脂とを溶媒に溶解してなるも
の、を塗布しておくことが好ましい。

スｆｌ 以下、実施例及び比較例により本発明を一層詳細に説明
する。

実施例１〜５、比較例１〜２ フラット金属芯材として厚さ２００μ個の亜鉛メツキ鉄
板を用い、その両面にアクリロニトリルゴムとフェノー
ル樹脂とを酢酸エチルに溶解した市販の接着剤（ノガワ
ケミカル社製の商品名、ダイヤボンド１８８０Ａ）を塗
布して後、充分に乾燥した。一方、第１表に示す実施例
、比較例のゴム組成物を通常の混線機を用いて混線調製
した。

次いで、カレンダーロールを用い、上記の接着剤を塗布
した金属芯材の表面上に各ゴム組成物をすりこみ、次い
で１５０℃に保持した加硫室に導いて２０分加熱してゴ
ム組成物層を加硫し、このようにして片側厚さ５０μ胃
の繊維入り架橋ゴム層を両面に有するガスケット用シー
トを得た。

なお第１表の注１〜注１６の内容は、次の通りである。

注１：バイエル社製の商品名［ペルプナン２８１８Ｊ、
注２：日本ゼオン社製の商品名「ニブポールＬＸ５１３
」、 注３＝日本メクトロン社製の商品名「ノックスタイト＾
１０９５Ｊ、 注４＝日本セメント社製の商品名ｒＣＭＦ−１５０Ｊ、
注５：イビデン社製の商品名「イビウール」、注６：ラ
クソブルグ社製の商品名「イノフィール」、注７８デュ
ポン社製の商品名「ケブラー２９パルプ」、注８：エン
カ社製の商品名「トワロンパルブ」、注９二群栄化学社
製の商品名「カイノール」、注１０：浅田製粉社製の商
品名「ソフトネオキャリアＫ」、 注目：　エンゲルハルト社製の商品名「トランスリンク
クレー３７」、 注１２二　日本タルク社製の商品名「タルクＳ−５」、
注１３＝　日本シリカ社製の商品名［ニブシルＶＮ−３
Ｊ、注１４：三菱化成社製の商品名［カーボンブラック
ＭＡ−１００Ｊ、 注１５＝大内新興化学工業社製の加硫剤商品名、注１６
＝　日本メクトロン社製の加硫剤商品名。

上記の製造例で得た各実施例及び比較例のガスゲット用
シートにつき、次に述べる方法にて水シール特性並びに
応力緩和特性の試験を行った。この試験の結果を第１表
に示す。

水シール特性：ＡＳＴＭ　　Ｆ３７　（シール性テスト
方法）に準じた試験装置に打ち抜き試験片９０−７４φ
を治具間にセットし、締めつけ面圧５０ｋｇ／ｃｊを与
え、内部に水圧をかけ、１５分間保持したときの漏れの
有無を目視で確認した。内圧は、０．５ｋｇ／−から０
．５ｋｇ／−ステップで昇圧した。

応力緩和特性：ＡＳＴＭ　　Ｆ１ａの方法Ｂに準じて、
温度ｉｓｏ℃、圧力２１０　ｋｇ／ｃｄ、時間２２ｈｒ
ｓの条件で測定した。

〔以下、余白〕

本発明のガスケット用シートは、それ単独で用いてもよ
いが、他の材料と組み合わせて用いることもできる。た
とえば、第３図、第４図に示すガスケットは、本発明の
ガスケット用シートの応用例である。

第３図に示すガスケントは、金属芯材１１とエラストマ
ー組成物の層１２とからなる本発明のガスケット用シー
ト１と先端近くに突起部２１を有する金属材２とをグロ
メット３にて一体にした構造を有する。４は、加硫ゴム
からなる補助シールである。金属材２としては、前記し
た金属芯材１１の構成金属材と同じ又は別の金属のシー
トが用いられる。その厚さは、金属芯材１１と略同程度
乃至その約３倍程度とすることが好ましい、グロメット
３で包まれた金属芯材部が、ただ−層の金属シートから
なる場合と比較して、第３図のガスケットのように二枚
の金属シート材（金属芯材１１と金属材２）からなると
、ラミネート効果によりシール性能が良好となる利点が
ある。

第４図に示すガスゲットは、金属シート材５が金属芯材
１１とその両面に施された２層のエラストマー組成物の
層１２とからなる本発明のガスケット用シート１の２枚
によりサンドイッチされた　　　　　゛構造を有してい
る。該シート１と金属シート５とは接着剤（図示せず）
を用いて接着されており、たとえばシートｌの製造にお
ける加硫工程において、予め両面に接着剤を塗布した金
属シートを２枚のシートｌの間に挟んで加圧下で加熱し
、エラストマー組成物層の加硫と同時に核層と金属シー
トとを接着することにより製造することができる。

金属シート５としては、たとえば、金属芯材１１と同じ
又は別の金属からなる厚さ１００〜１０００μｍ程度の
シート材が用いられる。

−枚の厚い金属シートの片面又は両面に繊維補強された
エラストマー組成物の層を施してなるシール材は、用い
る金属が厚いために可撓性に乏しく、従って曲げを必要
とする連続生産上不利であり、また得られたシール材の
シール性能も芳しくないが、第４図に示すガスケットの
ように多数の金属層（２枚の金属芯材１１と金属シート
５）からなると可撓性に優れ、従ってガスケットの連続
生産性、シール性が極めて良好となる。

光尻東侠果 本発明のガスケット用シートは、フラット金属芯材を有
するので機械的強度が強く、また繊維入り架橋ゴム層は
通常片側で１００μｍ以下の３層であるのでガスケット
用シート全厚を従来にない薄層とすることが可能である
。従ってＦＷＩＮガスケントとして多くの用途に使用す
ることができる。

また、上記の繊維入り架橋ゴム層は薄いけれども良好な
初期シール性能を有し、しかも応力緩和特性にも優れる
ので長期シール性能についても全く問題ないレベルであ
る。

本発明のガスケット用シートは、従来と同様の方法で製
造できる。また更に、本発明のシートを他の材料と組み
合わせることにより、種々の高性能ガスケットが製造で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明実施例の断面であり、第３
図及び第４図は本発明のガスケット用シートを用いたガ
スケットの例の断面図である。 １　：　本発明実施例のガスケント用シート１１：　金
属芯材 １２：　繊維補強されたエラストマー組成物層１３：　
接着剤層 ２　：　突起部を有する金属材 ３　：　グロメット ４　：　補助シール ５　：　金属シート 特許出願人　　日本ラインツ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、厚さ５０〜５００μｍのフラット金属芯材の少なく
   とも片面に、非アスベスト系繊維２〜３０重量％、ゴム
   ５〜５０重量％、充填剤３０〜９０重量％とからなる組
   成物を直接圧着法により施与し、ついで加硫して形成し
   た繊維入り加硫ゴム層を有することを特徴とするガスケ
   ット用シート。