JPH0634052A - ガスケット用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄さと機械的強度に優れ、かつ水シール性等
の長期シール性能に優れるアスベストフリーなガスケッ
ト用シートを得ること。 【構成】 厚さ５０〜５００μmのフラット金属芯材
（１）の少なくとも片面に繊維入り加硫ゴム層（３）を
有してなり、その繊維入り加硫ゴム層がゴム５〜５０重
量％、非アスベスト系繊維２〜３０重量％、吸水性レジ
ン１〜２０重量％、及び充填剤３０〜９０重量％よりな
る組成物の圧着薄層の加硫処理物からなるガスケット用
シート。 【効果】 耐久性と薄さ、初期シール性能の長期持続性
に優れ、高度な水シール性を示すと共に、従来と同様の
方法で製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄さや強度、水シール
性等に優れて種々の産業用ガスケットの形成などに好適
なアスベストフリーのガスケット用シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】ボルト長等の組立部品による構造上や寸
法上等の制約から７００μm以下の薄型ガスケットが要
求されるなか、厚さ３００μm以下のアスベストジョイ
ントシートをフラット金属芯材にラミネートしたガスケ
ット用シートが用いられてきたが、アスベスト繊維の有
害性が指摘されて非アスベスト系繊維による代替化が試
みられている。

【０００３】しかしながら、金属芯材の上に非アスベス
ト系繊維で補強したゴム層を薄く設けることが困難とさ
れて薄型化が充分に達成されていないと共に、ゴム層の
厚さ増大による応力緩和でシール性能が漸減し、特に水
シール性に劣る問題を誘発している現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄さと機械
的強度に優れ、かつ水シール性等の長期シール性能に優
れるアスベストフリーなガスケット用シートの開発を課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、厚さ５０〜５
００μmのフラット金属芯材の少なくとも片面に繊維入
り加硫ゴム層を有してなり、その繊維入り加硫ゴム層が
ゴム５〜５０重量％、非アスベスト系繊維２〜３０重量
％、吸水性レジン１〜２０重量％、及び充填剤３０〜９
０重量％よりなる組成物の圧着薄層の加硫処理物からな
ることを特徴とするガスケット用シートを提供するもの
である。

【０００６】

【作用】上記の組成物は、直接圧着法にてフラット金属
芯材上に容易に薄層展開でき、これにより金属芯材で補
強された機械的強度と薄さに優れるアスベストフリーな
ガスケット用シートが得られる。また前記組成物が吸水
性レジンを含有して吸水膨潤し、その体積膨張で水等に
対する優れたシール性能を長期間持続する。

【０００７】

【発明の構成要素の例示】本発明のガスケット用シート
は、フラット金属芯材の片面又は両面に繊維入り加硫ゴ
ム層を有してなる。その例を図１、図２に示した。１が
フラット金属芯材、３が繊維入り加硫ゴム層であり、２
は接着層である。

【０００８】フラット金属芯材としては、厚さが５０〜
５００μm、就中３００μm以下、特に７０〜２５０μm
の平坦板が用いられる。材質は適宜に決定してよく、例
えば鋼や鉄、亜鉛メッキ鉄、錫メッキ鉄の如き鉄系金
属、銅や黄銅の如き銅系金属、アルミニウムやその合金
の如きアルミニウム系金属、その他ステンレス等の高力
金属などがあげられる。フラット金属芯材の厚さが５０
μm未満では強度に乏しくてゴム組成物を摺込み方式等
で圧着する際に座屈や切断が生じやすく、５００μmを
超えるとガスケット用シートの薄型化が困難になる。

【０００９】繊維入り加硫ゴム層は、ゴム５〜５０重量
％、非アスベスト系繊維２〜３０重量％、吸水性レジン
１〜２０重量％、及び充填剤３０〜９０重量％よりなる
組成物を加硫処理することにより形成される。

【００１０】前記組成物におけるゴムは繊維等の結着材
などとして用いられる。従って、ラテックス状や固形物
状等の適宜なゴムを用いうる。一般には例えば、天然ゴ
ム、スチレン・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブ
タジエンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素
ゴムなどが用いられる。

【００１１】非アスベスト系繊維としては、有機繊維又
は非アスベスト系無機繊維の１種又は２種以上が用いら
れる。有機繊維としては、例えば芳香族ポリアミド繊
維、フェノール樹脂繊維、フッ素樹脂繊維、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、セルロース繊維の如き種々のもの
を用いうる。

【００１２】無機繊維としては、アスベスト繊維を除く
種々のものを用いうる。一般には例えば、シリカ繊維、
ジルコニア繊維、ロックウール、アルミナ繊維、アルミ
ナ・シリカ繊維、ガラス繊維、ホスフェート繊維、カー
ボン繊維、セピオライト繊維、石膏繊維、チタン酸カリ
ウム繊維、金属繊維などが用いられる。

【００１３】混合性等の点より好ましく用いうる非アス
ベスト系繊維の寸法は、太さが５０μm以下、就中１〜
２０μmで、アスペクト比が５〜１０００、就中２５〜
７００μmのものである。特に有機繊維の場合には、太
さが４０μm以下、就中１〜２０μmで、アスペクト比が
５〜７００、就中２５〜５００のものが好ましい。

【００１４】吸水性レジンとしては、水に不溶で、かつ
水分を吸収して膨潤する種々のものを用いうる。吸水性
レジンは、例えば粉末状や繊維状などの任意な形態であ
ってよいが、粉末状の場合には粒径が２００μm以下、
就中１００μm以下のものが好ましく用いうる。

【００１５】吸水性レジンの例としては、カルボキシル
基、スルホン基、燐酸基、第四級アンモニウム塩基、ア
ミノ基、イミノ基、ピリジウム塩基の如きイオン化性基
ないしその塩、及び／又はヒドロキシル基、エーテル
基、鎖状ないし環状のアミド基、ニトリル基の如きノニ
オン性親水基を含有する天然ないし合成の親水性で水不
溶性の高分子物質などがあげられる。

【００１６】前記高分子物質の具体例としては、アクリ
ル酸ないしその塩、それとジビニルベンゼンとの共重合
体、アクリロニトリルと塩化ビニルとエチレン系モノマ
ーとの共重合体のアルカリ加水分解物、アクリロニトリ
ルと塩化ビニリデンとエチレン系モノマーとの共重合体
のアルカリ加水分解物、アクリルアミド系共重合体のホ
ルムアルデヒド架橋体、ポリアクリル酸とポリビニルア
ルコールとの酸縮合物、ポリビニルアルコールのエピク
ロルヒドリン架橋体、アクリロニトリル系重合体のアル
カリ加水分解物のホルムアルデヒド架橋体、ポリビニル
アルコールの燐酸縮合体などがあげられる。

【００１７】また、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
トとエチレングリコールジメタクリレートとの共重合
体、２−メチル−５−ビニルピリジンとＮ，Ｎ'−メチ
レンビスアクリルアミドとの共重合体、Ｎ，Ｎ'−ジメ
チルアミノエチルメタクリレートとＮ，Ｎ'−メチレン
ビスアクリルアミドとの共重合体、Ｎ−ビニル−２−ピ
ロリドンとエチレングリコールジメタクリレートとの共
重合体、ポリオキシエチレンの放射線架橋体、でん粉の
酸性下での加熱縮合物、でん粉・アクリロニトリルグラ
フト共重合体のケン化物、ビニルエステルとエステル系
不飽和カルボン酸ないしその誘導体との共重合体のケン
化物（乾燥物）、イソブチレン・マレイン酸共重合体な
どもあげられる。

【００１８】充填剤としては、例えばタルク、クレー、
硫酸バリウム、シリカ、マイカ、カーボン、ひる石、ア
ルミナ、炭酸カルシウムなどの適宜なものを用いること
ができる。

【００１９】繊維入り加硫ゴム層形成用の組成物は、各
配合成分を１種又は２種以上用いて種々の混練機等によ
り適宜に混合することにより行うことができる。その調
製に際しては必要に応じて、加硫剤、加硫助剤、加硫促
進剤、老化防止剤、着色剤、カップリング剤などの通例
の添加剤を通常量配合することもできる。

【００２０】組成物におけるゴムの含有量が５重量％未
満ではシートへの形成性やシール性能に乏しくなり、５
０重量％を超えると応力緩和性に乏しくなる。ゴム成分
の好ましい含有量は、７〜４０重量％、就中１０〜３０
重量％である。

【００２１】また、非アスベスト系繊維の含有量が２重
量％未満では、シートへの成形性や機械的強度に乏しく
なり、３０重量％を超えると分散性やシール性能に乏し
くなる。非アスベスト系繊維の好ましい含有量は、５〜
２５重量％、就中７〜２０重量％である。

【００２２】一方、吸水性レジンの含有量が１重量％未
満では添加効果に乏しくて水等のシール性能が向上せ
ず、２０重量％を超えると応力緩和性に乏しくなる。吸
水性レジンの好ましい含有量は、２〜１５重量％、就中
４〜１２重量％である。

【００２３】他方、充填剤の含有量が３０重量％未満で
は、シール性能に乏しくなり、９０重量％を超えるとシ
ートへの成形性に乏しくなる。充填剤の好ましい含有量
は、４０〜８５重量％、就中４５〜８０重量％である。

【００２４】ガスケット用シートの形成は、例えばカレ
ンダーロール等による組成物の摺込み方式や、予め組成
物をシート状に成形してそれを圧着する方式などによ
り、フラット金属芯材の片面又は両面に組成物の圧着薄
層を付設し、それを加熱下に加硫処理して繊維入り加硫
ゴム層とする方法などにより行うことができる。

【００２５】形成する繊維入り加硫ゴム層の厚さは任意
であるが、薄型性の点より通例２００μm以下、就中１
０〜１００μmとされる。なお組成物の圧着薄層の付設
に際しては、予めフラット金属芯材に例えばアクリルニ
トリルゴム・フェノール樹脂溶液などからなる接着剤を
塗布しておくことが好ましい。

【００２６】本発明のガスケット用シートは、種々の産
業分野、例えば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やその周辺などに用いるガスケット
としてそのまま、あるいは図３や図４に例示の如く他の
材料と組合せた種々の形態で実用に供することができ
る。

【００２７】図３に例示のガスケットは、本発明のガス
ケット用シート（１，３）と、端部に突起４１を有する
金属基材４とをグロメット５にて一体化し、それに加硫
ゴムからなる補助シール部６を設けたものである。これ
は、金属基材４の付加でシール性能の向上をはかったも
ので、金属基材（４）としては通例、金属芯材と同種又
は異種の金属からなり厚さが金属芯材の１〜３倍程度の
ものが用いられる。

【００２８】図４に例示のガスケットは、金属基材７の
両側に本発明のガスケット用シート（１，３）を接着積
層したものである。これは例えば、金属基材７の両側に
接着層を介して加硫処理前のガスケット用シートを配置
し、加圧下に加熱して加硫処理と接着処理を同時に行う
方法などにより形成することができる。かかる形態のガ
スケットは、１枚の厚めの金属芯材を用いた場合に比
べ、金属層が薄型の金属芯材や金属基材に分散されその
分散効果で可撓性が増大し、シール性能が向上するほか
連続生産が可能になるなどの利点を有している。なお金
属基材（７）としては通例、金属芯材と同種又は異種の
金属からなり厚さが１００〜１０００μm程度のものが
用いられる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、機械的強度に優れて耐
久性と薄さに優れると共に、初期のシール性能を長期に
持続するアスベストフリーなガスケット用シートを得る
ことができる。また、このガスケット用シートは高度な
水シール性を示すと共に、従来と同様の方法で製造でき
る利点なども有している。

【００３０】

【実施例】

実施例１ ＮＢＲ（バイエル社製、商品名：ペルブナン２８１８）
を固形分として１０重量％、無機繊維（日本セメント社
製、商品名：ＣＭＦ−１５０）１０重量％、吸水性レジ
ン（住友化学工業社製、商品名：スミカゲルＮＰ−１０
１０）５重量％、クレー（浅田製粉社製、商品名：ソフ
トネオキャリアＫ）３５重量％、タルク（日本タルク社
製、商品名：タルクＳＷ５、以下同じ）３０重量％、カ
ーボンブラック（三菱化成社製、商品名：ＭＡ−１０
０、以下同じ）９重量％、硫黄０．０５重量％、亜鉛華
０．５重量％、加硫剤（大内新興化学工業社製、商品
名：ノクセラーＴＴ）０．４５重量％を冷却手段を備え
た混練機で約１時間混合して組成物を得、これをカレン
ダーロールにて予め厚さ２００μmの亜鉛メッキ鉄板の
両面にアクリロニトリルゴム・フェノール樹脂の酢酸エ
チル溶液（接着剤：ノガワケミカル社製、商品名：ダイ
ヤボンド１８８０Ａ）を塗布乾燥させた金属芯材に摺込
んだのち１５０℃で２０分間加熱して加硫処理し、厚さ
５０μmの繊維入り加硫ゴム層を両面に有するガスケッ
ト用シートを得た。

【００３１】実施例２ ＮＢＲ（日本ゼオン社製、商品名：ニッポールＬＸ５１
３）を固形分として１０重量％、有機繊維（デュポン社
製、商品名：ケブラー２９パルプ）５重量％、吸水性レ
ジン（スミカゲルＮＰ−１０１０）１０重量％、クレー
（エンゲルハルト社製、商品名：トランスリンククレー
３７）３０重量％、タルク３４重量％、シリカ（日本シ
リカ社製、商品名：ニプシルＶＮ−３、以下同じ）１０
重量％、硫黄０．０５重量％、亜鉛華０．５重量％、加
硫剤（ノクセラーＴＴ）０．４５重量％を冷却手段を備
えた混練機で約１時間混合して組成物を得、それを用い
て実施例１に準じガスケット用シートを得た。

【００３２】実施例３ アクリルゴム（日本メクトロン社製、商品名：ノックス
タイトＡ１０９５）８重量％、無機繊維（イビデン社
製、商品名：イビウール）１０重量％、有機繊維（エン
カ社製、商品名：トワロンパルプ）５重量％、吸水性レ
ジン（住友化学工業社製、商品名：スミカゲルＳＰ−５
２０）５重量％、クレー（ソフトネオキャリアＫ）３０
重量％、タルク２５重量％、シリカ１０重量％、カーボ
ンブラック６．９重量％、加硫剤（日本メクトロン社
製、商品名：ケミノックスＡＣ−６）０．１重量％を冷
却手段を備えた混練機で約１時間混合して組成物を得、
それを用いて実施例１に準じガスケット用シートを得
た。

【００３３】実施例４ ＮＢＲ（ペルブナン２８１８）を固形分として１５重量
％、無機繊維（ラクソブルグ社製、商品名：イノフィー
ル）５重量％、有機繊維（群栄化学社製、商品名：カイ
ノール）１０重量％、吸水性レジン（日本触媒社製、商
品名：アクアリックＣＡＭＬ−２０）５重量％、クレー
（トランスリンククレー３７）３０重量％、シリカ２
３．５重量％、カーボンブラック１０重量％、硫黄０．
１重量％、亜鉛華０．７重量％、加硫剤（ノクセラーＴ
Ｔ）０．７重量％を冷却手段を備えた混練機で約１時間
混合して組成物を得、それを用いて実施例１に準じガス
ケット用シートを得た。

【００３４】実施例５ ＮＢＲ（ニッポールＬＸ５１３）を固形分として２０重
量％、無機繊維（イビウール）１０重量％、有機繊維
（ケブラー２９パルプ）１０重量％、吸水性レジン（ス
ミカゲルＮＰ−１０１０）５重量％、クレー（ソフトネ
オキャリアＫ）３０重量％、タルク８重量％、シリカ５
重量％、カーボンブラック１０重量％、硫黄０．１重量
％、亜鉛華１重量％、加硫剤（ノクセラーＴＴ）０．９
重量％を冷却手段を備えた混練機で約１時間混合して組
成物を得、それを用いて実施例１に準じガスケット用シ
ートを得た。

【００３５】比較例１ ＮＢＲ（ペルブナン２８１８）を固形分として４重量
％、無機繊維（ＣＭＦ−１５０）２０重量％、有機繊維
（ケブラー２９パルプ）１５重量％、クレー（ソフトネ
オキャリアＫ）３０．５重量％、タルク３０重量％、硫
黄０．０３重量％、亜鉛華０．２５重量％、加硫剤（ノ
クセラーＴＴ）０．２２重量％を冷却手段を備えた混練
機で約１時間混合して組成物を得、それを用いて実施例
１に準じガスケット用シートを得た。

【００３６】比較例２ ＮＢＲ（ニッポールＬＸ５１３）を固形分として５５重
量％、有機繊維（カイノール）１０．５重量％、クレー
（トランスリンククレー３７）２０重量％、シリカ９重
量％、硫黄０．２８重量％、亜鉛華２．７５重量％、加
硫剤（ノクセラーＴＴ）２．４７重量％を冷却手段を備
えた混練機で約１時間混合して組成物を得、それを用い
て実施例１に準じガスケット用シートを得た。

【００３７】比較例３ ＮＢＲ（ペルブナン２８１８）を固形分として１０重量
％、無機繊維（ＣＭＦ−１５０）１０重量％、クレー
（ソフトネオキャリアＫ）３５重量％、タルク３５重量
％、カーボンブラック９重量％、硫黄０．０５重量％、
亜鉛華０．５重量％、加硫剤（ノクセラーＴＴ）０．４
５重量％を冷却手段を備えた混練機で約１時間混合して
組成物を得、それを用いて実施例１に準じガスケット用
シートを得た。

【００３８】評価試験 実施例、比較例で得たガスケット用シートについて下記
の特性を調べた。 水シール性 ＡＳＴＭ−Ｆ３７のシール性テストに準拠した試験装置
に、外径９０mm、内径７４mmのドーナツ状のガスケット
用シートをセットし、２０kg／cm²又は５０kg／cm²の圧
力で締付けて内部水圧を０．５kg／cm²のステップで
０．５kg／cm²から上昇させ、各上昇水圧ごとに１５分
間維持して水漏れが発生（目視で確認）する内部水圧を
調べた。

【００３９】応力緩和性 ＡＳＴＭ−Ｆ３８の方法Ｂに準拠して、温度１５０℃、
圧力２１０kg／cm²、時間２２時間の条件で測定した。

【００４０】外観 ガスケット用シートの外観を目視観察した。

【００４１】前記の結果を表１に示した。

【表１】 ＊不良：繊維の分散性が不良で繊維の塊が認められた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断面図。

【図２】他の実施例の断面図。

【図３】応用例の断面図。

【図４】他の応用例の断面図。

【符号の説明】 １：フラット金属芯材 ２：接着層 ３：繊維入り加硫ゴム層 ４，７：金属基材 ５：グロメット ６：補助シール層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さ５０〜５００μmのフラット金属芯
   材の少なくとも片面に繊維入り加硫ゴム層を有してな
   り、その繊維入り加硫ゴム層がゴム５〜５０重量％、非
   アスベスト系繊維２〜３０重量％、吸水性レジン１〜２
   ０重量％、及び充填剤３０〜９０重量％よりなる組成物
   の圧着薄層の加硫処理物からなることを特徴とするガス
   ケット用シート。