JP3304601B2 - ゴム積層金属板 - Google Patents

ゴム積層金属板

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JP3304601B2
JP3304601B2 JP07935494A JP7935494A JP3304601B2 JP 3304601 B2 JP3304601 B2 JP 3304601B2 JP 07935494 A JP07935494 A JP 07935494A JP 7935494 A JP7935494 A JP 7935494A JP 3304601 B2 JP3304601 B2 JP 3304601B2
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敏弘 東良
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴム積層金属板に関す
る。更に詳しくは、耐不凍液性にすぐれ、ガスケット材
料などとして有効に用いられるゴム積層金属板に関す
る。
【0002】
【従来の技術】特開平2-29484号公報には、金属板の片
面または両面にフェノール樹脂を主体とするプライマー
層を形成させた後、カルボキシ単量体含量2〜15重量%の
カルボキシル基含有NBR、過酸化亜鉛、イオウまたは
加硫促進剤を含有するゴム溶液から加硫ゴム層を形成さ
せてガスケット材料を製造する方法が記載されている。
【0003】このようにして得られるガスケット材料
は、ゴム強度、プライマーとの接着強度が改良され、苛
酷な衝撃・摩擦条件下にあっても、その部分にクラック
やふくれが生ぜず、またイオウ-過酸化亜鉛加硫系を用
いているため、耐熱性、スコーチ安定性などにすぐれて
いると述べられている。
【0004】しかしながら、このような材料から製造さ
れたガスケットを、ガスケットの主要な使用部位である
エンジンヘッドガスケットとして使用した場合には、冷
却水の不凍液と接することでゴムが膨潤し、ふくれが発
生するという問題がみられた。特に、130℃以上の高温
不凍液に半浸漬した場合、接液部およびベーパー部では
約70〜500時間程度の短時間でもブリスターが発生し、
ゴム層、プライマー層での剥離がみられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐不
凍液性にすぐれ、ガスケット材料などとして有効に用い
られるゴム積層金属板を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
金属板の片面または両面に、フェノール樹脂とNBRコ
ンパウンドからなるプライマー層およびNBRコンパウ
ンドから形成された加硫ゴム層を順次積層させたゴム積
層金属板によって達成される。ここで、プライマー層形
成および加硫ゴム層形成に用いられるNBRコンパウン
ドとしては、NBR、これに対して20重量%以上のけい
酸カルシウム、炭酸カルシウムまたはこれらとシリカと
の混合物よりなる白色充填剤、カーボンブラック、酸化
亜鉛および有機過酸化物を含有するゴムコンパウンドが
用いられる。
【0007】金属板としては、表面がショットブラス
ト、スコッチブラスト、ヘアーライン、ダル仕上げなど
で粗面化させたステンレス鋼板、SPCC鋼板、アルミ
ニウム板などが、一般にアルカリ脱脂した後、シリカ、
リン酸化合物、3価クロム、6価クロムを含む複合クロメ
ート処理して防錆皮膜を形成させた上で用いられる。S
PCC板の場合には、リン酸亜鉛皮膜、リン酸鉄皮膜を
形成させることも行われる。また、ガスケット材料用途
には、厚さが約0.2〜0.8mm程度の金属板が用いられる。
【0008】これらの金属板の片面または両面には、プ
ライマーが塗布され、約150〜200℃で約5〜30分間加熱
処理することにより、片面厚さが約1〜10μmのプライ
マー層が形成される。メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン系溶剤
またはケトン-アルコール系混合溶剤によって固形分濃
度約2〜10重量%に調製されるプライマーは、クレゾール
ノボラック型、クレゾールレゾール型、アルキル変性型
などの任意のフェノール樹脂を主体とし(固形分中約60
〜80重量%)、他にNBR、これに対して20重量%以上の
白色充填剤、カーボンブラック、酸化亜鉛、有機過酸化
物および一般に用いられているこれら以外の各種配合剤
からなるNBRコンパウンド成分を含有している。フェ
ノール樹脂とNBRコンパウンドとは、金属面接着性と
曲げ加工性の点から、6:4〜8:2の重量比となる比率で
用いられる。
【0009】 NBRとしては、ニトリル含量が28〜42
%のものが一般に用いられる。NBRはゴムコンパウン
ドとして用いられ、このゴムコンパウンド中には、NB
Rに対して20重量%以上、好ましくは約40〜120重量%の
白色充填剤、カーボンブラック、酸化亜鉛および通常用
いられている有機過酸化物が必須成分として含有され
る。カーボンブラック充填剤と併用される白色充填剤と
しては、けい酸カルシウム、炭酸カルシウムまたはこれ
らとシリカとの混合物が用いられ、その割合がNBRに
対して20重量%以下の場合には、不凍液半浸漬時の接液
部およびベーパー部でのブリスターおよび剥離の発生を
防止することができない。カーボンブラックは、NBR
に対して約60重量%以上、好ましくは約70〜90重量%の割
合で用いられ、受酸剤としての酸化亜鉛はNBRに対し
て約3〜10重量%の割合で用いられる。
【0010】プライマー層上には、NBRコンパウンド
から調製されるゴム溶液が塗布され、約60〜120℃で約5
〜20分間程度乾燥させ、片面厚さ約5〜120μmの未加硫
NBRゴム層を形成させた後、約150〜230℃、約50〜10
0kgf/cm2、約0.5〜30分間の条件下で加圧加硫すること
が行われる。塗布されるゴム溶液は、NBRコンパウン
ドの各成分をニーダなどで混練した後、更にケトン系溶
剤またはケトン-アルコール系混合溶剤とトルエンなど
の芳香族炭化水素溶剤とを加えることにより、固形分濃
度を約20〜40重量%に、また粘度を約1000〜5000cps程度
に調整した上で用いられる。
【0011】加圧加硫ゴム層上には、グラファイト、カ
ーボンブラック、パラフィンワックスなどを主成分と
し、これにバインダーとしてセルロース樹脂、アクリル
樹脂、ポリブタジエン樹脂などを添加して、トルエンな
どの溶剤中に分散させた分散液が塗布され、厚さ約2〜1
0μmの非粘着層を形成させることにより、焼付防止およ
び付着防止が図られる。
【0012】
【発明の効果】本発明に係るゴム積層金属板には、高温
下での不凍液接液部やベーパー部でのブリスターや剥が
れの発生がみられないので、自動車のシリンダヘッドガ
スケットなどのガスケット材料として有効に用いること
ができる。
【0013】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0014】実施例1 表面ダル仕上げのSUS301鋼板(厚さ0.2mm)の表面を、ア
ルカリ脱脂後、シリカ、リン酸化合物、3価クロム、6価
クロムを含む複合クロメート処理を行い、防錆皮膜を形
成させた。この防錆皮膜上に、下記配合組成のプライマ
ー(固形分濃度5重量%;フェノール樹脂:NBRコンパ
ウンド=7:3)を塗布し、180℃、5分間の加熱処理を行
って、片面厚さ2μmのプライマー層を両面側に形成させ
た。 (プライマー配合) [NBRコンパウンド] NBR(ニトリル含量36%) 100 重量部 SRFカーボンブラック 80 白色充填剤 けい酸カルシウム 40 炭酸カルシウム 40 シリカ 20 酸化亜鉛 5 ステアリン酸 2 老化防止剤 2 (N-イソプロピル-N´-フェニル-p-フェニレンジアミン) トリアリルイソシアヌレート 2 1,3-ビス第3ブチルペルオキシイソプロピルベンゼン 2.5 クレゾールノボラック型フェノール樹脂 682.7重量部 (ヘキサメチレンテトラミン3phr含有) メチルエチルケトン 1853.8重量部
【0015】このプライマー層の上に、上記NBRコン
パウンドにメチルエチルケトン88.3重量部およびトルエ
ン795.2重量部を加えて調製したゴム溶液(固形分濃度25
重量%)を塗布し、60℃で15分間乾燥させて、片面厚さ25
μmの未加硫NBR層を形成させた後、200℃、60kgf/cm
2、10分間のプレス加硫を行った。
【0016】その後、加硫ゴム表面の粘着防止を目的と
して、ポリブタジエン樹脂バインダーを添加したポリエ
チレンワックスのトルエン分散液を塗布し、200℃、3分
間の加熱処理により、厚さ5μmの粘着防止層を形成させ
た。
【0017】 実施例2〜3、比較例1 実施例1において、1種類だけの白色充填剤が配合され
たNBRコンパウンドが用いられた。 (実施例2) けい酸カルシウム 80重量部 (実施例3) 炭酸カルシウム 80重量部 (比較例1) シリカ 60重量部
【0018】 以上の各実施例1〜3および比較例1
得られたゴム積層金属板を、不凍液(日産純正ロングラ
イフクーラント)の50容積%水希釈液を入れた圧力容器内
に半浸漬し、接液部およびベーパー部でのブリスターお
よび剥離の有無を調べた。得られた結果は、次の表1に
示される。 表1 半浸漬条件 実施例1 実施例2,3 比較例1 温度(℃) 時間(hrs) ブリスター 剥離 ブリスター 剥離 ブリスター 剥離 130 70 なし なし なし なし なし なし 140 〃 〃 〃 〃 〃 〃 240 〃 〃 〃 〃 〃 〃 500 〃 〃 〃 〃 〃 〃 150 70 〃 〃 〃 〃 〃 〃 140 〃 〃 〃 〃 〃 〃 240 〃 〃 〃 〃 あり(微小) 〃 500 〃 〃 あり(微小) 〃 〃 〃
【0019】 比較例2〜4 実施例1で用いられたプライマーおよびゴム溶液のNB
Rコンパウンドとして、次の配合組成(重量部)のものが
用いられた。 比較例2 比較例3 比較例4 NBR(ニトリル含量36%) 100 100 100 SRFカーボンブラック 80 80 80 白色充填剤(炭酸カルシウム) 10 - 5 〃 (シリカ) - 10 5 酸化亜鉛 5 5 5 ステアリン酸 2 2 2 老化防止剤 2 2 2 (N-イソプロピル-N´-フェニル -p-フェニレンジアミン) トリアリルイソシアヌレート 2 2 2 1,3-ビス第3ブチルペルオキシ 2.5 2.5 2.5 イソプロピルベンゼン
【0020】 これらの比較例で得られたゴム積層金属
板について、実施例と同様の不凍液半浸漬試験を行う
と、次のような表2に示されるような結果しか得られな
かった。 表2 半浸漬条件 比較例2 比較例3,4 温度(℃) 時間(hrs) ブリスター 剥離 ブリスター 剥離 130 70 なし なし なし なし 140 あり(微小) なし 大 小 240 大 小 大 大 500 大 大 大 大 150 70 あり(微小) なし 大 小 140 大 小 大 大 240 大 大 大 大 500 大 大 大 大
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−189130(JP,A) 特開 平3−149465(JP,A) 特開 昭62−100536(JP,A) 特開 平2−29484(JP,A) 特開 平1−252686(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 15/00 - 15/20

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板の片面または両面に、フェノール
    樹脂とNBRコンパウンドからなるプライマー層および
    NBRコンパウンドから形成された加硫ゴム層を順次積
    層させてなり、プライマー層形成および加硫ゴム層形成
    に用いられるNBRコンパウンドとして、NBR、これ
    に対して20重量%以上のけい酸カルシウム、炭酸カルシ
    ウムまたはこれらとシリカとの混合物よりなる白色充填
    剤、カーボンブラック、酸化亜鉛および有機過酸化物を
    含有するゴムコンパウンドが用いられたゴム積層金属
    板。
  2. 【請求項2】 プライマー層を形成するフェノール樹脂
    とNBRコンパウンドとが6:4〜8:2の重量比で用いら
    れた請求項1記載のゴム積層金属板。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のゴム積層金属板よりなる
    ガスケット材料。
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