JP2510448B2 - 耐熱性シ―ル材 - Google Patents
耐熱性シ―ル材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石綿を含有しない耐熱
性シール材に関するものである。
性シール材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関など、高温下で使用される機械
におけるパッキン、ガスケット等のシール材としては、
耐熱性、気密性等に優れている石綿製品が多くの部分に
使われてきた。優れた耐熱性に加えて適度な軟らかさと
吸水・吸油性を有する石綿製品の特徴を生かした使用例
の一つは、自動車エンジンのＥＧＲバルブ（排気還流制
御弁）操作桿のグランドパッキン（いわゆるガイドシー
ル）として、硬質カーボン摺動材と併用する例である
（実開昭５６−３７７７３号公報）。この場合、石綿製
品はシール部に侵入したススや水滴を捕捉してそれら異
物がカーボン材摺動部に達するのを阻止し、弁作動の円
滑性とカーボン材の寿命延長に貢献する。しかしなが
ら、近年、周知の環境衛生上の理由から石綿製品の使用
が規制されるようになったため、石綿を含まないシール
材が求められている。
におけるパッキン、ガスケット等のシール材としては、
耐熱性、気密性等に優れている石綿製品が多くの部分に
使われてきた。優れた耐熱性に加えて適度な軟らかさと
吸水・吸油性を有する石綿製品の特徴を生かした使用例
の一つは、自動車エンジンのＥＧＲバルブ（排気還流制
御弁）操作桿のグランドパッキン（いわゆるガイドシー
ル）として、硬質カーボン摺動材と併用する例である
（実開昭５６−３７７７３号公報）。この場合、石綿製
品はシール部に侵入したススや水滴を捕捉してそれら異
物がカーボン材摺動部に達するのを阻止し、弁作動の円
滑性とカーボン材の寿命延長に貢献する。しかしなが
ら、近年、周知の環境衛生上の理由から石綿製品の使用
が規制されるようになったため、石綿を含まないシール
材が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、石綿
製品に勝るとも劣らない内燃機関用シール材、特に上記
ガイドシールとしての適性を有する非石綿質耐熱性シー
ル材を提供しようとするものである。
製品に勝るとも劣らない内燃機関用シール材、特に上記
ガイドシールとしての適性を有する非石綿質耐熱性シー
ル材を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功した非石綿質耐熱性シール材は、フレーク状のバー
ミキュライトまたは（および）マイカ、フレーク状もし
くは粉末状のグラファイト、およびウィスカからなる無
機質基材が３０重量％以下の結合剤により成形されてな
るものである。
成功した非石綿質耐熱性シール材は、フレーク状のバー
ミキュライトまたは（および）マイカ、フレーク状もし
くは粉末状のグラファイト、およびウィスカからなる無
機質基材が３０重量％以下の結合剤により成形されてな
るものである。
【０００５】なお、上記無機質基材を構成する材料の配
合比率は下記のとおりである。 バーミキュライトまたは（および）マイカ １０〜６０重量％ フレーク状もしくは粉末状のグラファイト １０〜４５重量％ ウィスカ ５〜４０重量％
合比率は下記のとおりである。 バーミキュライトまたは（および）マイカ １０〜６０重量％ フレーク状もしくは粉末状のグラファイト １０〜４５重量％ ウィスカ ５〜４０重量％
【０００６】
【０００７】
【作用】本発明によるシール材は、上記特有の配合の無
機質基材からなることにより、石綿を含有しないにもか
かわらずガスケットやパッキンに使用するのに適当な圧
縮弾性と優れた耐熱性、圧縮破壊強度、耐摩耗性、耐油
性、耐燃料油性、および低い摩擦係数を有する。
機質基材からなることにより、石綿を含有しないにもか
かわらずガスケットやパッキンに使用するのに適当な圧
縮弾性と優れた耐熱性、圧縮破壊強度、耐摩耗性、耐油
性、耐燃料油性、および低い摩擦係数を有する。
【０００８】本発明の非石綿質シール材を製造するに
は、フレーク状のバーミキュライトまたは（および）マ
イカ、フレーク状もしくは粉末状のグラファイト、およ
びウィスカを下記比率で混合し、水中に分散させる（カ
ッコ内数値は特に望ましい比率である）。 バーミキュライトまたは（および）マイカ １０〜６０重量％ フレーク状もしくは粉末状のグラファイト １０〜４５（15〜40）重量％ ウィスカ ５〜４０重量％
は、フレーク状のバーミキュライトまたは（および）マ
イカ、フレーク状もしくは粉末状のグラファイト、およ
びウィスカを下記比率で混合し、水中に分散させる（カ
ッコ内数値は特に望ましい比率である）。 バーミキュライトまたは（および）マイカ １０〜６０重量％ フレーク状もしくは粉末状のグラファイト １０〜４５（15〜40）重量％ ウィスカ ５〜４０重量％
【０００９】分散液には、成形助剤として有機もしくは
無機の結合剤を、全原料の約３０重量％を超えない範囲
で添加する。さらに、必要に応じて補強用繊維を全原料
の約２０重量％を超えない範囲で混合し、抄造または他
の任意の成形方法で脱水成形する。ここで用いるバーミ
キュライトは、バーミキュライト粗粒を加熱して膨張さ
せ、乾式または湿式の撹拌等により薄片状にはがしたも
のであって、フレーク径が約２５００μm以下、望まし
くは約１０〜６００μmのものである。また、マイカと
しては、マスコバイト、フロゴバイト、バイオタイト
等、いずれでもよく、フレーク径が約１０〜６００μm
のものが適当である。グラファイトとしては、粒子径が
約１００μm以下、望ましくは約０.５〜２０μmのもの
が適当である。さらに、ウィスカとしては、チタン酸カ
リウィスカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどの
ウィスカが好ましい。
無機の結合剤を、全原料の約３０重量％を超えない範囲
で添加する。さらに、必要に応じて補強用繊維を全原料
の約２０重量％を超えない範囲で混合し、抄造または他
の任意の成形方法で脱水成形する。ここで用いるバーミ
キュライトは、バーミキュライト粗粒を加熱して膨張さ
せ、乾式または湿式の撹拌等により薄片状にはがしたも
のであって、フレーク径が約２５００μm以下、望まし
くは約１０〜６００μmのものである。また、マイカと
しては、マスコバイト、フロゴバイト、バイオタイト
等、いずれでもよく、フレーク径が約１０〜６００μm
のものが適当である。グラファイトとしては、粒子径が
約１００μm以下、望ましくは約０.５〜２０μmのもの
が適当である。さらに、ウィスカとしては、チタン酸カ
リウィスカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどの
ウィスカが好ましい。
【００１０】補強用繊維は製品にとって必須のものでは
なく、種類も限定されないが、成形を抄造法によって行
う場合は抄造性を確保する必要上、少量を配合する。用
いる繊維としては、パルプ、ガラス繊維等が適当であ
る。結合剤も特に限定されるものではなく、アクリロニ
トリル-ブタジエンゴム、アクリルゴム、スチレン-ブタ
ジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素
ゴム、シリコーンゴム、酢酸ビニル、デンプン等のラテ
ックス、エマルジョン、水溶液など、シート成形用結合
剤として周知のものを使用することができる。
なく、種類も限定されないが、成形を抄造法によって行
う場合は抄造性を確保する必要上、少量を配合する。用
いる繊維としては、パルプ、ガラス繊維等が適当であ
る。結合剤も特に限定されるものではなく、アクリロニ
トリル-ブタジエンゴム、アクリルゴム、スチレン-ブタ
ジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素
ゴム、シリコーンゴム、酢酸ビニル、デンプン等のラテ
ックス、エマルジョン、水溶液など、シート成形用結合
剤として周知のものを使用することができる。
【００１１】成形を抄造法によって行う場合は、パルパ
ーまたはビーターで叩解度を調整した補強用繊維を水中
に分散させ、そこに所定量の無機質基材を加え、均一に
混合する。さらに、所定量の結合剤を添加し、必要に応
じて定着剤や凝集剤を添加してフロックを形成させる。
これを抄造機で抄紙し、乾燥して、厚さ約１〜６mmのシ
ートを製造する。成形は、半乾式法によっても行うこと
ができる。すなわち、所定量の無機質基材と補強用繊維
を撹拌機に入れ、溶剤で溶かした結合剤その他の副原料
を添加し、十分混合して粘土状混合物を調製してから熱
ロールで加圧成形し、シート状にする。
ーまたはビーターで叩解度を調整した補強用繊維を水中
に分散させ、そこに所定量の無機質基材を加え、均一に
混合する。さらに、所定量の結合剤を添加し、必要に応
じて定着剤や凝集剤を添加してフロックを形成させる。
これを抄造機で抄紙し、乾燥して、厚さ約１〜６mmのシ
ートを製造する。成形は、半乾式法によっても行うこと
ができる。すなわち、所定量の無機質基材と補強用繊維
を撹拌機に入れ、溶剤で溶かした結合剤その他の副原料
を添加し、十分混合して粘土状混合物を調製してから熱
ロールで加圧成形し、シート状にする。
【００１２】製品は、そのまま、あるいは厚さ方向に圧
縮することにより緻密化して、ガスケットに使用するこ
とができる。また、これを任意の形状に切断し切断片を
積層すると、グランドパッキンとして適当な成形シール
材を製造することができる 。 成形シール材を製造する方
法の一例を示すと、シート状の上記シール材をリング状
その他任意の形状に切り取り、それを、所定の厚さを得
るのに必要な枚数だけ重ね合わせ、厚さ方向に約１００
０〜３０００kgf/cm2の高圧を加えて圧縮する。圧縮に
より、重ねられたシートは緻密化し且つ一体化する。こ
のとき、圧縮後の密度が約１.３〜１.８g/cm3になるよ
うにすることが望ましい（前記無機質基材の配合比が不
適当であると、この圧縮による緻密化が困難である）。
縮することにより緻密化して、ガスケットに使用するこ
とができる。また、これを任意の形状に切断し切断片を
積層すると、グランドパッキンとして適当な成形シール
材を製造することができる 。 成形シール材を製造する方
法の一例を示すと、シート状の上記シール材をリング状
その他任意の形状に切り取り、それを、所定の厚さを得
るのに必要な枚数だけ重ね合わせ、厚さ方向に約１００
０〜３０００kgf/cm2の高圧を加えて圧縮する。圧縮に
より、重ねられたシートは緻密化し且つ一体化する。こ
のとき、圧縮後の密度が約１.３〜１.８g/cm3になるよ
うにすることが望ましい（前記無機質基材の配合比が不
適当であると、この圧縮による緻密化が困難である）。
【００１３】得られた圧縮成形物にアルコール性シリカ
ゾル（アルキルシリケートの加水分解により生成したシ
リカゾルのアルコール中懸濁液）を含浸するか、アルキ
ルシリケートを含浸後に水蒸気暴露等の方法により該ア
ルキルシリケートを加水分解してシリカゾルを生成させ
る。含浸は、浸漬、吹き付け、塗布など、任意の方法に
よって行うことができる。これにより、成形物中の空隙
にシリカゾルが充填される。次いで加熱乾燥すると、上
記充填されたシリカゾルがシリカゲルに変換される。生
成させるシリカゲルの量は、製品の重量基準で約２０重
量％を超えないようにすることが望ましく、特に望まし
いのは約７〜１５重量％にすることである。
ゾル（アルキルシリケートの加水分解により生成したシ
リカゾルのアルコール中懸濁液）を含浸するか、アルキ
ルシリケートを含浸後に水蒸気暴露等の方法により該ア
ルキルシリケートを加水分解してシリカゾルを生成させ
る。含浸は、浸漬、吹き付け、塗布など、任意の方法に
よって行うことができる。これにより、成形物中の空隙
にシリカゾルが充填される。次いで加熱乾燥すると、上
記充填されたシリカゾルがシリカゲルに変換される。生
成させるシリカゲルの量は、製品の重量基準で約２０重
量％を超えないようにすることが望ましく、特に望まし
いのは約７〜１５重量％にすることである。
【００１４】充填されたシリカゲルは、製品を適度の吸
水性を有するものとし、しかも形状安定性を高めて吸水
による寸法変化の少ないものとする。シリカゲルはま
た、製品の耐薬品性を向上させ、圧縮破壊強度を高くす
るのに役立つ。製品は、必要に応じて切削加工してシー
ル材としての利用に供する。
水性を有するものとし、しかも形状安定性を高めて吸水
による寸法変化の少ないものとする。シリカゲルはま
た、製品の耐薬品性を向上させ、圧縮破壊強度を高くす
るのに役立つ。製品は、必要に応じて切削加工してシー
ル材としての利用に供する。
【００１５】上記製法による成形シール材と同様の成形
シール材は、前記本発明によるシール材（圧縮成形によ
る積層とシリカゾル含浸処理を施してないもの）を積層
不要の十分な厚さのものに成形しておいたものから（可
能ならば最終的な製品の形状に合わせて成形しておいた
ものから）、積層を行うことなしに製造することもでき
る。すなわち、シート状のものは所定の形状に切断した
のち、厚さ方向に圧縮して緻密化し（必要がなければ圧
縮も省略し）、以後、上記成形シール材の製造法の場合
と同様にしてアルコール性シリカゾルを含浸するかアル
キルシリケートを含浸後該アルキルシリケートを加水分
解することにより成形物中の空隙にシリカゾルを充填
し、次いで加熱乾燥して上記充填されたシリカゾルから
シリカゲルを生成させる方法によっても製造可能であ
る。
シール材は、前記本発明によるシール材（圧縮成形によ
る積層とシリカゾル含浸処理を施してないもの）を積層
不要の十分な厚さのものに成形しておいたものから（可
能ならば最終的な製品の形状に合わせて成形しておいた
ものから）、積層を行うことなしに製造することもでき
る。すなわち、シート状のものは所定の形状に切断した
のち、厚さ方向に圧縮して緻密化し（必要がなければ圧
縮も省略し）、以後、上記成形シール材の製造法の場合
と同様にしてアルコール性シリカゾルを含浸するかアル
キルシリケートを含浸後該アルキルシリケートを加水分
解することにより成形物中の空隙にシリカゾルを充填
し、次いで加熱乾燥して上記充填されたシリカゾルから
シリカゲルを生成させる方法によっても製造可能であ
る。
【００１６】
バーミキュライト：JIS A5009，粒度２.５ グラファイト：粉末黒鉛 ウィスカ：チタン酸カリ ガラス繊維：Ｅガラス繊維チョップドストランド（長さ
１２mm） パルプ：針葉樹晒しクラフトパルプ 結合剤：アクリロニトリル-ブタジエンゴムラテックス
１２mm） パルプ：針葉樹晒しクラフトパルプ 結合剤：アクリロニトリル-ブタジエンゴムラテックス
【００１７】〔試験方法〕 圧縮率および圧縮復元率：JIS R3453に準じて全圧７０k
gf/cm2で測定した。 圧縮破壊強度：速度５mm/minで圧縮し、破壊したときの
最大荷重を圧縮破壊強度とした。 浸漬後厚さ変化率：下記条件による。 浸漬液体 浸漬条件 潤滑油（ＡＳＴＭ No.３ オイル） １００℃×５時間 燃料油（ＡＳＴＭ Fuel Ｃ） ２５℃×５時間 蒸留水 ２５℃×５時間 摺動抵抗：ＥＧＲバルブのグランドパッキンとして装着
し、９５℃の熱水に５時間浸漬後、弁操作捍を軸方向に
動かすときの摺動抵抗を測定する。
gf/cm2で測定した。 圧縮破壊強度：速度５mm/minで圧縮し、破壊したときの
最大荷重を圧縮破壊強度とした。 浸漬後厚さ変化率：下記条件による。 浸漬液体 浸漬条件 潤滑油（ＡＳＴＭ No.３ オイル） １００℃×５時間 燃料油（ＡＳＴＭ Fuel Ｃ） ２５℃×５時間 蒸留水 ２５℃×５時間 摺動抵抗：ＥＧＲバルブのグランドパッキンとして装着
し、９５℃の熱水に５時間浸漬後、弁操作捍を軸方向に
動かすときの摺動抵抗を測定する。
【００１８】実施例１〜３，比較例１ 表１の原料を水中で混合し、丸網抄造機で抄造して、坪
量２８００〜３６００g/m2、厚さ４mmのシート状シール
材を製造した。得られたシート状シール材を更に外径
８.１mm、内径２.４mmの環状に打ち抜き、それを２枚重
ね合わせ、１,５００kgの荷重を加えて圧縮成形した。
上記圧縮成形前後のシール材の特性値および圧縮成形性
を表１に併せて示す。
量２８００〜３６００g/m2、厚さ４mmのシート状シール
材を製造した。得られたシート状シール材を更に外径
８.１mm、内径２.４mmの環状に打ち抜き、それを２枚重
ね合わせ、１,５００kgの荷重を加えて圧縮成形した。
上記圧縮成形前後のシール材の特性値および圧縮成形性
を表１に併せて示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例４ 上記実施例３のシール材（圧縮成形後のもの）を、エチ
ルシリケートの加水分解により生成させたシリカゾルの
エタノール中懸濁液（ＳiＯ2含有率約１８重量％）に５
分間浸漬し、その後、１００℃で３０分間加熱乾燥して
成形シール材を得た。
ルシリケートの加水分解により生成させたシリカゾルの
エタノール中懸濁液（ＳiＯ2含有率約１８重量％）に５
分間浸漬し、その後、１００℃で３０分間加熱乾燥して
成形シール材を得た。
【００２１】実施例５ シリカゾル含浸処理の時間を９０分間にしたほかは実施
例４と同様にして、成形シール材を製造した。 比較例２ シリカゾル含浸処理を行わないほかは実施例４と同様に
して、成形シール材を製造した。 実施例４，５および比較例２の製品の特性値を表２に示
す。
例４と同様にして、成形シール材を製造した。 比較例２ シリカゾル含浸処理を行わないほかは実施例４と同様に
して、成形シール材を製造した。 実施例４，５および比較例２の製品の特性値を表２に示
す。
【００２２】
【表２】 実施例４ 実施例５ 比較例２ 密度（g/cm3） １.５０ １.５０ １.５０ ＳiＯ2含浸量（重量％） ５ １０ ０ 圧縮破壊強度（kgf/cm2） ５８１ ６３６ ５３５ 厚さ変化率（％） 潤滑油浸漬後 ６ ５ ６ 燃料油浸漬後 ４ ３ ６ 蒸留水浸漬後 １２ ７ ３６ 熱水浸漬後摺動抵抗（ｇ） １５ ４ １６０
【００２３】
【発明の効果】バーミキュライトまたは（および）マイ
カ、グラファイト、およびウィスカを基材としてなる本
発明のシール材は、上記基材構成材料の協同作用によ
り、耐熱性、圧縮破壊強度、耐摩耗性、耐油性、耐燃料
油性等に優れ、且つ低い摩擦係数を示し、内燃機関のガ
スケット等、各種シール材として石綿製品に代わり得る
性能を有するものである。また、このシール材の切断片
を積層して、上記特長を有する成形シール材とすること
もできる。
カ、グラファイト、およびウィスカを基材としてなる本
発明のシール材は、上記基材構成材料の協同作用によ
り、耐熱性、圧縮破壊強度、耐摩耗性、耐油性、耐燃料
油性等に優れ、且つ低い摩擦係数を示し、内燃機関のガ
スケット等、各種シール材として石綿製品に代わり得る
性能を有するものである。また、このシール材の切断片
を積層して、上記特長を有する成形シール材とすること
もできる。
Claims (2)
- 【請求項１】 バーミキュライトまたは（および）マイ
カ１０〜６０重量％、グラファイト１０〜４５重量％、
ウィスカ５〜４０重量％からなる無機質基材が該無機質
基材に対して３０重量％以下の結合剤により成形されて
なる耐熱性シール材。 - 【請求項２】 ２０重量％以下の補強用非石綿質繊維を
含有する請求項１記載の耐熱性シール材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35427891A JP2510448B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 耐熱性シ―ル材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35427891A JP2510448B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 耐熱性シ―ル材 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29598695A Division JP2909806B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 耐熱性成形シール材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171134A JPH05171134A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2510448B2 true JP2510448B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=18436467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35427891A Expired - Lifetime JP2510448B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 耐熱性シ―ル材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510448B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102766434A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-11-07 | 陈兴举 | 用于车载尾气气体传感器的低渗透性可压缩密封材料 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9704560D0 (en) * | 1997-03-05 | 1997-04-23 | T & N Technology Ltd | Release agent |
| GB0000712D0 (en) | 2000-01-14 | 2000-03-08 | Flexitallic Ltd | Gasket |
| GB0116441D0 (en) * | 2001-07-05 | 2001-08-29 | Flexitallic Ltd | Process for production of vermiculite foil |
| GB0500470D0 (en) | 2005-01-11 | 2005-02-16 | Flexitallic Ltd | A gasket material and its process of production |
| WO2014076737A1 (ja) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | ニチアス株式会社 | シール材 |
| KR102532435B1 (ko) * | 2023-03-03 | 2023-05-15 | 케이알에스티대한동방(주) | 열처리로용 벙실 |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP35427891A patent/JP2510448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102766434A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-11-07 | 陈兴举 | 用于车载尾气气体传感器的低渗透性可压缩密封材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05171134A (ja) | 1993-07-09 |
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