JP2568470B2

JP2568470B2 - ガスケット用シート材

Info

Publication number: JP2568470B2
Application number: JP4091964A
Authority: JP
Inventors: 俊二中村; 勝美渡辺
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JPH06287543A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、船舶、化学工
業、各種機器などに用いられるガスケット用シート材の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスケット用シート材を製造する研究は
盛んに行なわれている。例えば、特開昭６３−１７９９
９０号公報および特開昭６３−１８２４９９号公報に
は、無機繊維または有機繊維あるいは両者から成る基材
繊維に、無機質充填材としてタルク、クレー、グラファ
イト、カオリン、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウ
ム、バーミキュライト、珪藻土、ウオラストナイト、ゼ
オライト、膨張黒鉛などを用いることが開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のガスケット用シート材にあっては、高温用
ガスケット材に要求される性能や条件を充分に満足する
ものが得られていない。即ち、上記ガスケット用シート
材においては、ガスケットやパッキンとして要求される
応力緩和特性が被熱によって著しく低下し、これらの性
能低下に起因してガスケット締め付け残留応力の低下
と、内部流体漏れ（実体漏れ、接面漏れ）の発生につな
がるという問題がある。

【０００４】また、エンジンのシリンダーヘッドガスケ
ットに見られるような振動や歪み及び膨張・収縮などが
発生するような動的状況に使用される場合には、圧縮・
復元特性が劣るため、接合面の動きに追従できず、低締
め付け面圧部でのシール性を確保できないという問題も
ある。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記の問題に鑑みてなされた
ものであって、応力緩和特性が良好で、かつ優れた圧縮
・復元特性およびシール性を有するガスケット用シート
材を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、基材繊維
に添加する無機質充填材として、カーボンブラックおよ
び粘土の特性に着目し、これを充填材として使用するこ
とにより、ガスケット用シート材に要求される圧縮・復
元特性、応力緩和特性およびシール特性が増大すること
を見出し、その知見に基づいて本発明を完成したもので
ある。

【０００７】本発明によるガスケット用シート材は、無
機繊維または有機繊維あるいはこの両者からなる基材繊
維、有機結合材、カーボンブラック１０〜５０重量％、
木節粘土、ボールクレー、ガイロメ粘土から選択された
粘土５〜８５重量％、およびその他の無機質充填材から
成ることを要旨としている。

【０００８】本発明における粘土とは、可塑性の比較的
大きいもの、例えば木節粘土、ボールクレー、ガイロメ
粘土などが適している。また、その他の無機質充填材と
してはタルク、クレーグラファイト、カオリン、ケイ酸
マグネシウム、ケイ酸カルシウム、バーミキュライト、
珪藻土、ウオラストナイト、ゼオライト、膨脹黒鉛、セ
ピオライト等が使用できる。

【０００９】

【作用】前記構成のガスケット用シート材において、無
機質充填材として配合されたカーボンブラックは、シー
ト材の中で自らのストラクチャー構造を維持し、骨格を
作る重要な役割を有している。この独特のストラクチャ
ー構造がその他の原材料と絡まり合い、微細な空隙をも
つ網目構造が形成される。この微細な空隙がシート材の
弾力性を生み、圧縮・復元特性に優れ、かつ応力緩和特
性が良好なシート材を形成する要因となっている。

【００１０】また、無機質充填材としてカーボンブラッ
クと前述した可塑性の大きい粘土を混合使用することに
より、上記特性を維持したままシール性が大幅に向上す
るシート材が得られる。この場合、粘土は可塑性が大き
いと、応力緩和特性を必要とする用途への応用は一般に
困難なものとされていたが、カーボンブラックと混合使
用することにより、欠点とされていた可塑性がカーボン
ブラックの網目構造で保護され、粘土の持つ保水性をシ
ール特性に生かすことができると共に、水分を含んだ粘
土は適度の膨潤をすることで締め付け圧力は相対的に増
大し、低締め付け圧でのシール性が確保される。本発明
の構成素材であるカーボンブラックに代えて、炭素同素
体である黒鉛を用いても、黒鉛はカーボンブラックと結
晶構造を異にしているため、前述した本発明の効果は得
られない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例に基づい
て具体的に説明する。本発明のガスケット用シート材
は、カーボンブラック、粘土、その他無機質充填材、有
機結合材および繊維材料の水分散スラリーを調製し、こ
れを長網式抄造機や円網式抄造機などによる通常の抄造
法によって抄造することにより得られる。

【００１２】上記によって得られたガスケット用シート
材は、図１に示した構造模式図のように、カーボンブラ
ックのストラクチャー構造が三次元網目構造をなし、そ
の隙間に粘土またはその他無機質充填材が詰まった構造
となっている。

【００１３】実施例（１）繊維材料１０重量％、カーボンブラック３０重量％、木
節粘土５５重量％、ＮＢＲラテックス５重量％よりなる
組成物を用いて、上記方法によりガスケット用シート材
を得た。

【００１４】実施例（２）繊維材料１０重量％、平均粒径２１ｍμのカーボンブラ
ック３０重量％、木節粘土５５重量％、アクリルエマル
ジョン５重量％よりなる組成物を用いて、実施例（１）
と同様にしてガスケット用シート材を得た。

【００１５】実施例（３）繊維材料１０重量％、平均粒径３０ｍμのカーボンブラ
ック３０重量％、木節粘土５５重量％、アクリルエマル
ジョン５重量％よりなる組成物を用いて、実施例（１）
と同様にしてガスケット用シート材を得た。

【００１６】実施例（４）繊維材料１０重量％、平均粒径４１ｍμのカーボンブラ
ック３０重量％、木節粘土５５重量％、アクリルエマル
ジョン５重量％よりなる組成物を用いて、実施例（１）
と同様にしてガスケット用シート材を得た。

【００１７】実施例（５）繊維材料１０重量％、平均粒径８４ｍμのカーボンブラ
ック３０重量％、木節粘土５５重量％、アクリルエマル
ジョン５重量％よりなる組成物を用いて、実施例（１）
と同様にしてガスケット用シート材を得た。

【００１８】実施例（６）繊維材料１０重量％、平均粒径９４ｍμのカーボンブラ
ック３０重量％、木節粘土５５重量％、アクリルエマル
ジョン５重量％よりなる組成物を用いて、実施例（１）
と同様にしてガスケット用シート材を得た。

【００１９】比較例（１）繊維材料１０重量％、カオリン８２重量％、ＮＢＲラテ
ックス８重量％よりなる組成物を用いて、実施例（１）
と同様にしてガスケット用シート材を得た。

【００２０】比較例（２）繊維材料１０重量％、カオリン８５重量％、ＮＢＲラテ
ックス５重量％よりなる組成物を用いて、実施例（１）
と同様にしてガスケット用シート材を得た。

【００２１】各実施例（１）〜（６）および各比較例
（１），（２）に記載した組成物を用いて円網式抄造機
により得られた０．８ｍｍ厚さのシート材を０．２５ｍ
ｍ厚さのフック立て鋼板の両側に貼合わせ、１．２５ｍ
ｍ厚さのガスケットを得た。次に得られたガスケットの
密度、圧縮・復元率、応力緩和率、シール性を下記試験
に基づいて求めた。

【００２２】ガスケットの圧縮・復元率：ＪＩＳＲ３４５３（石綿ジョイントシート）の試験方
法に準じて求めた。ガスケットの応力緩和率：ＡＳＴＭ−Ｆ３８−８０の試験方法に準じた装置に、１
０ｍｍ×３２ｍｍに打ち抜いた試験片をセットし、締め
付け圧２１０ｋｇｆ／ｃｍ^２で締め付け、温度２００℃
で２２時間処理後冷却し、応力緩和を測定した。

【００２３】ガスケットのシール性：外径８０ｍｍ、内径６４ｍｍのドーナツ型に打ち抜いた
試料をフランジにはさみ、所定の締め付け面圧で締め、
試料の内側にラジエータ冷却水の５０％水溶液を満た
し、これに所定の内圧を加え、内液の漏れを確認した。
締め付け面圧と内圧の条件は以下に示す通りである。条件１…締め付け面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ^２、内圧１〜８
ｋｇｆ／ｃｅｍ^２、各圧力１０分間保持条件２…締め付け面圧１００ｋｇｆ／ｃｍ^２、内圧５ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２、３０分毎確認条件３…締め付け面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ^２、内圧８ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２、３０分毎確認

【００２４】上記実施例および比較例の性能試験の結果
を下記の表１に示す。表１の試験結果に示すように、カ
ーボンブラックを使用したガスケット用シート材は、そ
の添加量に応じて圧縮・復元特性、シール特性の向上が
認められる。さらに、カーボンブラックと木節粘土を混
合使用したガスケット用シート材では、シール特性に著
しい向上が認められる。

【００２５】また、実施例（２）〜（６）に示すよう
に、カーボンブラックの平均粒径を選択することにより
圧縮・復元特性およびシール特性を変化させることがで
きる。なお、本発明によるガスケット用シート材は、フ
ック立て鋼板に貼合わせて構成するシート材への使用に
限定されるものではなく、渦巻ガスケット用ペーパー、
金属被覆ガスケットやフッ素樹脂シート被覆ガスケット
の中芯材などにも有用である。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
カーボンブラックおよび粘土の特性に着目し、それをガ
スケット用シート材組成物の充墳材として使用したの
で、ガスケット用シート材に要求される圧縮・復元特
性、応力緩和特性およびシール特性を大幅に向上改善さ
せることができる。

【００３０】特に、液体シール性を目的とするガスケッ
トにおいては、ガスケット締め付け残留応力と内部流体
のシール圧に密接な相関関係があるが、本発明によれ
ば、いかなる締め付け面圧においても良好なシール特性
を発揮し、かつ応力緩和特性が高温に至るまで発揮させ
ることができるので、高水準でのガスケット締め付け残
留応力を確保し、初期シール性の経時変化を防ぐことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガスケット用シート材の構成模式
図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】無機繊維または有機繊維あるいはこの両
者からなる基材繊維、有機結合材、カーボンブラック１
０〜５０重量％、木節粘土、ボールクレー、ガイロメ粘
土から選択された粘土５〜８５重量％、およびその他の
無機質充填材から成ることを特徴とするガスケット用シ
ート材。