JPH02266166A - ガスケット - 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】 産業上の利用分野 本発明は、セラミック粒子を偏在状態に含有するセラミ
ック繊維シートを金属基板に設けてなり、滑り性に優れ
てエンジン等の内燃機関における排気系などに好適なガ
スケットに関する。

従来の技術及び課題 従来、アスベストからなる耐熱性のガスケットが知られ
ていた。しかし、アスベストが人体に有害であるとの指
摘を機にアスベストフリーで耐熱性のガスケットの提供
が重要な課題となっている。

アスベスト系ガスケットは、例えばエンジン等の内燃機
関における排気マニホールドに適用されている。自動車
エンジンでは排気ガスが６００〜１０００℃に達する。

従って、かかる排気マニホールドに用いるガスケットに
は、該高温に長時間おかれても所要のシール性を維持す
る耐熱性が要求される。

前記課題に応えるべ（本発明者らは、セラミック繊維か
らなる不織布状シートでガスケットを形成することを試
みた。しかしながら、高温下においてガスケットに切れ
の生じることがあった。

課題を解決するための手段 本発明は、セラミック粒子を偏在状態に含有するセラミ
ック繊維シートを用いて、上記の課題を克服したもので
ある。

すなわち本発明は、セラミック繊維からなる不織布状シ
ートに、セラミック粒子を片面側において高含有量、他
面側において低含有量ないし無含有となるよう偏在状態
に含有さぜたセラミック繊維シートを、セラミック粒子
の高含有量側を外側にして金属基板の両側に設けてなる
ことを特徴とするガスケットを提供するものである。

作用 セラミック繊維、セラミック粒子を用いることにより、
必要な耐熱性を有するガスケットを得ることができる。

また、セラミック繊維を不織布状のシートに形成するこ
とにより、セラミック粒子の含有量が肉厚方向で偏在し
たシートの形成が可能となる。そして、かかるシートを
用い、かつセラミック粒子の含有量が高い側を外側にし
て金属基板に設けたガスケットとすることにより、セラ
ミック粒子がリッチな表面に基づく良好な滑り性と、セ
ラミック粒子の含有による気孔率の減少に基づ（シール
性の向上が達成される。前記の滑り性は、被シール体に
適用して締付状態となった場合において、被シール体が
熱により彫版収縮を繰り返す際に生じる応力がガスケッ
トに及ぶことを緩和し、ガスケットに切れの生じること
を防止する。

実施例 本発明のカスゲットの構成例を図に例示した。

これは、セラミック繊１１ｔシート１を金属基板２の両
側に設けてなり、そのセラミック繊維シート１がセラミ
ック繊維１１からなる不織布状シートにセラミック粒子
１２を偏在状態に含有させたｔ〕のからなる。金属基板
２の両側に設（）たレラミック繊維シート１は、セラミ
ック粒子１２の高３有量側が外側となるように設けられ
ている。

本発明においてセラミック繊維シートは、表層における
セラミック粒子の含有量が高いはと、滑り性の点て好ま
しい。

本発明において用いるセラミック繊維シートの形成は、
例えばセラミック繊維とセラミック粒子を分散せしめた
液を、フェルト等の口過性の台」−に展開して分散媒を
除去する方法なと、公知の不織布形成方法を適用して行
うことができる。その場合、セラミック繊維よりも沈降
しやすいセラミック粒子の性質に基づき、セラミック粒
子の偏在状態が形成される。

セラミック繊維としては、カスゲットの使用口的に応じ
適宜なものを用いてよい。上記した自動車エンジンの排
気系用の場合には、６００℃以上の耐熱性を有するもの
が用いられる。その代表例としては、アルミナ繊維、シ
リカ繊維、アルミナ・シリカ繊維、ジルコニア繊維、ガ
ラス繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素
繊維、ケイ酸カルシウム繊維、チタン酸カリウム繊維な
どがあげられる。就中、アルミナ・シリカ繊維、ジルコ
ニア繊維、ガラス繊維などが好ましく用いられる。また
、アルミナ・シリカ繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊
維の如き非ガラス系繊維の１種又は２種以上と、ガラス
繊維の１種又は２種以上の組合せで用いることが好まし
い。その場合、ガラス繊維の使用量は、非カラス系繊維
１００重量部あたり１０〜１００重量部が適当である。

用いるセラミック繊維は、太さが０．１〜５０ｕｍ、就
中１〜３０１Ｉｍ。

長さが１〜１５０ｍｍ、就中５〜１００ｍｍのものが適
当である。

セラミック粒子についても適宜なものを用いてよい。一
般には、前記したセラミック繊維の形成材料からなるも
のが用いられる。セラミック粒子の使用量は、形成する
カスゲットの使用目的に応じ適宜に決定してよい。通例
、セラミック繊維１００重量部あたり５〜２００重量部
が用いられる。用いるセラミック粒子の粒径は、形成す
るカスゲットの厚さにもよるが、一般には２Ｍ以下、就
中０　、５　ｕｍ〜ｌ　ｍｍが適当である。本発明では
、溶融紡糸法でセラミック繊維を形成する際に副生じた
セラミック粒子（ショット）も用いうる。かかるショッ
トは従来、不純物としてセラミック繊維塊より除去され
ていたが、本発明ではショット含有のセラミック繊維塊
を前記した不織布形成方法にそのまま用いて目的とする
セラミック繊維シートを形成することができる。従って
、これまで有害物として除去されてきたショットを有用
成分として有効利用することができ、その実用上の意義
は特に大きい。

セラミック繊維シートの形成に際しては、必要に応じ無
機質結合剤、有機質結合剤、有機高分子繊維などを併用
してよい。

無機質結合剤は、シート形態における耐熱性を高めて良
好な形態維持性を付与し、排気ガス流等に対する耐久性
を向」ニさせる点などより有効である。用いる無機質結
合剤は、本質的に無機質であるらのであってもよいし、
未硬化状態ないし半硬化状態においては有機質であるが
、結合剤として実質的に作用する段階では無機質となる
ものなどてあってもよい。用いうる無機質結合剤の例と
しては、各種のセラミック化シリコンやシリカ系溶液な
どがあげられる。セラミック化シリコンには例えば、Ｃ
ＥＬＡ４００　（商品名、関西ペイント社製）　、ＡＹ
４９−２０８　（商品名、東しシリコーン社製）、シリ
カ系溶液には例えば（スミセラムＰＮ２０１０、商品名
、朝日化学工業社製）などがある。無機質結合剤の使用
量は、セラミック繊維１００重量部あたり、３００重量
部以下、就中３０〜２００重量部が適当である。なお、
無機質結合剤は各使用成分と共に予め混合し、その混合
液を展開してシートとする方式により適用してもよいし
、他の成分を用いたシートを形成したのち、このシート
に無機質結合剤を塗布、ないし含浸させる方式などによ
り適用してもよい。

有機質結合剤、及び有機高分子繊維は、形成されるシー
トの常温での形態維持性や柔軟性なとを高めて、取り扱
い性を向上さゼる点なとより有効である。しかし、実用
時の高温で焼失し、これがシール性を低下させる原因と
なる場合があるので多量の使用は通例、好ましくない。

有機質結合剤の一般的な使用量は、形成シートの全量に
基づき１０重量％以下、就中７重量％以下である。また
、有機高分子繊維の一般的な使用量は、セラミック繊維
１００重量部あたり１〜３０重量部、好ましくは形成シ
ートの全量に基づき１０重量％以下、就中８重量％以下
である。なお、有機質結合剤及び有機高分子繊維の合計
使用量を形成シートの全量に基づき１０重量％以下に抑
制することがより好ましい。

用いうる有機質結合剤の例としては、ＮＢＲエマルジョ
ン、アクリルエマルジョン、ポリビニルアルコール水溶
液などがあげられる。有機高分子繊維の例としては、芳
香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、フェノ
ール樹脂繊維、カーボン繊維の如き合成繊維や、クラフ
トパルプの如き天然繊維などがあげられる。繊維の太さ
は、０，１〜１０ｈｍ、就中１〜５０μｍ、長さは１〜
３００ＩＩ１ｍ１就中２〜５０ｍｍが適当である。

用いるセラミック繊維シートは、シール性の点より坪量
が０．９０ｋｇ／ｎ？以上のものが適当である。

その厚さは、形成するガスケットの使用目的に応じ適宜
に決定される。一般には、０．５〜１　、５　ｍｍの厚
さのものが用いられる。

なお、セラミック繊維シートは、上記した成分のほか、
未彫版ひる石、膨脹ひる石、タルク、クレー、マイｈな
どの無機充填剤を５〜５０重量％含有していてもよい。

補強材である金属基板としては鉄板などの公知物を用い
てよい。なお実施例では、両面に係止用のフック２】を
有する金属基板２を用いたが、フックを有しない金属基
板を用いてもよい。この場合には、セラミック繊維シー
トは接着剤などにより金属基板に固着される。

ちなみに、犬さ１．　、９　ｕｍ　％平均長さ７０　ｍ
ｍのアルミす・シリカ繊維（イヒウールＪ１ショットレ
スタイプ、イビデン社製）３３部（重量部、以下間し）
、太さ１１μｍ、平均長さ１３ｍｍのカラス繊維（ＦＥ
Ｓ１３、富士ファイバグラス社製）２７部、粒径５０〜
５００ｕｍのアルミナ・シリカショット３０部、太さ５
０部ｍ。

平均長さ２　ｍｍのクラフトバルブ５部、平均粒径杓０
　、５　ｍｍの膨脹ひる石（ヒルコンＳ＃８０．ヒルイ
シ化学工業社製）４０部、５重量％明ばん水溶液４０部
、及びＮＢＲエマルジョン５部（固形分）からなる粥状
混合物をフェルト上に展開し、アルミナ・シリカショッ
トが厚さ方向に偏在したセラミック繊維からなるシート
を得、これを常温で予備プレスしたのち１２０℃でプレ
スして平均厚さ１ｍｍ５坪量１　ｋｇ　／　ｎ？のセラ
ミック繊維シートを得た。このセラミック繊維シートに
おけるアルミナ・シリカショットの含有割合は、表層、
裏層及びそれらの中間層に３等分した場合、表層におい
て４５重量％、中間層において２０重量％、裏層におい
て５重量％てあった。

次に、両面にフックを有する厚さ０　、２　ｍｍの鉄板
の両面に、前記のセラミック繊維シートを、ショットの
高含有量側を外側にして施したのち、その表裏面よりシ
リカエマルション（ハマセラコン、横浜ゴム社製）を吹
き付けて約２０部（固形分）をそれぞれに含浸させ、ス
チールベスト形態のガスケットを得た。このガスケット
のシール性は１．０００７分であった。また、６００℃
と室温間の加熱冷却サイクルを５００回繰り返したがガ
スケットに切れ等の異常は認められなかった。

一方、アルミナ・シリカショットを添加せず、アルミナ
・シリカ繊維を６３部用いた粥状混合物で前記の実施例
に準じて得たガスケットのシール性は７　、０　ｃｃ　
／分であった。また、同様の加熱冷却サイクルでガスケ
ットに切れが生じた。

なお、シール性試験は、外径９０１１内径７４ｍｍのド
ーナツ状のガスケットを両側より３００　ｋｇ　／　ｃ
♂の圧力でステンレスフランジを介し締め付け、その状
態でステンレスフランジごと６００℃で２２時間加熱し
たのち、常温に冷却させて該フランジ内の空間に空気を
送り込み、その内圧を０　、５　ｋｇ　／　ｃｉに保持
してフランジの合せ面からの空気リーク量を測定するこ
とにより行った。

発明の効果 本発明のガスケットは、セラミックからなるので耐熱性
に優れており、かつセラミック粒子を含有してシール性
に優れると共に、その偏在含有に基づき表面が滑り性に
優れて被シール体が摩擦力を介してガスケットに及ぼず
応力の緩和性に優れている。その結果、ガスケットの使
用状態下における切れが防止される。

【図面の簡単な説明】

図は実施例の断面図である。 １：セラミック繊維シート １１：セラミック繊維 １２：セラミック粒子 ２：金属基板 特許出願人　　日本ラインツ株式会社 同　前　　　　三菱電線工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セラミック繊維からなる不織布状シートに、セラミ
   ック粒子を片面側において高含有量、他面側において低
   含有量ないし無含有となるよう偏在状態に含有させたセ
   ラミック繊維シートを、セラミック粒子の高含有量側を
   外側にして金属基板の両側に設けてなることを特徴とす
   るガスケット。