JPH03227622A

JPH03227622A - ゴムコーティングステンレス鋼板

Info

Publication number: JPH03227622A
Application number: JP2399090A
Authority: JP
Inventors: Takeo Wakui; 涌井　健男
Original assignee: Nippon Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1991-10-08

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、例えば自動車エンジン等のシリンダーガスケ
ットのミクロシール用として使用するのに好適な、ゴム
層の耐剥離性に優れたゴムコーティングステンレス鋼板
に関する。

（従来の技術）例えば自動車エンジン等のシリンダーガスケットのミク
ロシール用の材料は、高温・高圧下の条件で、ガス流体
に侵されず、かつこれを汚染しないと同時に、圧力およ
び温度に対して、十分な弾性や柔軟性を保ち、接合面か
らの漏れを住じないように必要な締付圧力を維持できる
ものでなければならない。従来は、このような材料とし
て石綿繊維に適量の耐熱性充填材および結合材を加えた
材料が主体をなしてきたが、最近天然黒鉛を主成分とし
て成形した積層構造を有するグラファイトシートガスケ
ットが使用され始め、また掻く最近では、金属薄板をそ
のまま使用するか或いは金属薄板を複数枚積層させて使
用するメタルシートガスケット　（メタルガスケット）
が用いられ始めている。これらメタルガスケットは鋼板
やステンレス鋼板が主体となっており、今後益々発展が
期待される。

一般的に、メタルガスケットは、金属薄板をそのまま使
用するか、２枚から数枚を積層させた構造で使用される
が、その場合十分なシール性を保つため様々な手段が構
ぜられている。先づ、薄鋼板などの表面に耐熱塗料を塗
布し、数ミクロンから１０数ミクロンの強固な弾性膜を
作る方法が挙げられる。特に鋼板を積層させたガスケッ
トを使用する場合には、積層した板同士の間からのシー
ル濡れを防止するために、このような弾性膜の役をする
いわゆる補助シールが必要である。

また、このような補助シールには、耐熱弾性塗料の塗布
膜ばかりでなく、積層鋼板間に軟銅板のような耐酸化耐
腐食薄板をはさんだり、靭性の高い鋼板に亜鉛や銅、ニ
ンケル等の軟質金属を厚メツキする手段がある。

これらは、いづれもメタルガスケント板の強靭性と耐疲
労特性とを損なわずにシール漏れを防止する役目を果た
すもので、一般にミクロシールとも呼ばれ、非常に重要
な役割をしている。また、このミクロシールは、ガスケ
ット装置面を加工する際に生ずるカッター切削跡等のよ
うな微細な凹凸を埋め、シールをより良好にする効果が
ある。

このように、メタルガスケントとして用いられる鋼板の
表面に施される塗装膜や、軟質金属、或いは柔軟質シー
ト等を前記鋼板に完全に密着せしめることは非常に重要
である。

また、自動車エンジン等のシリンダーヘッドは、シリン
ダー内の爆発サイクルで強い圧力の変動サイクルを受け
るから、ガスケットはこれに十分耐えるシール特性が発
揮されねばならない。そのために、ガスケットはシリン
ダー内の爆発圧力に耐える面圧でシリンダーとシリンダ
ーヘッドとの間に締結・固定する必要があり、さらにそ
の締付面圧は、シリンダーヘッドのガスケント全面にわ
たって適正な面圧に調整されねばならない。このように
、締付面圧を均一に調整するには、耐熱弾性の良好な軟
質薄膜を鋼板間に挿入することが有効である。特に、メ
タルガスケント用鋼板等では板厚のばらつきが多少存在
しても、挿入弾性膜はガスケット全面にわたって面圧を
均一に保つようにガスケット本体の部分的な面圧補強や
、片線りの修正等を行う機能を有する。また、塗装膜を
つけたり、あるいは薄鋼板を積層してそれらの間に塗布
膜を挟む手段によれば、調整面圧が加えられることによ
り更に密着性を増し、シールを十分にすることができる
。このように、補助手段であるミクロシールは、シリン
ダー内の爆発ガスの漏洩を阻止する他に、面圧調整を有
利にするという目的をも兼ね備えた機能を有する。

また、このようなミクロシールとして、近年では、 ■ステンレス鋼板の表面に、亜鉛メ・７キまたは銅メツ
キを施し、その上層としてゴムコーティングを行う手段
が、 ■ステンレス鋼板の表面をダルロール等により粗面化し
、この上層にゴムコーティングを行う手段が、 ■ステンレス鋼板の表面をサンドブラスト等により粗面
化し、この上層にゴムコーティングを行う手段が、さら
に ■鋼板の表面に台弧状または弧状の頭部を有する微少突
鍵爪を施し、その表面にミクロシール塗布膜を施す手段
（特開昭６３−２６４２０１号公報）が、それぞれ知ら
れている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、これらの公知手段では、耐剥離性に優れたゴム
コーティングステンレス鋼板を得ることはできない。

すなわち、■の手段では、亜鉛メツキまたは銅メツキを
行い、その上にゴムをコーティングする必要があり、製
造コストの上昇を伴うため、望ましい手段であるとは言
い難い。

また、■の手段では、ステンレス鋼板に対するゴム層の
密着力が不足し、ミクロシールとしては不充分である。

また、■に示す手段では、ステンレス鋼板にサンドブラ
ストを行うために得られるステンレス鋼板の歪が大きく
なってしまい、やはりガスケットのミクロシールとして
用いるには不適当である。

さらに、■に示す手段では、スクラッチの深さや微少突
鍵爪の高さの管理がむずかしく、実際にはその実施は容
易ではない。

以上のように、従来の手段では、耐剥離性に優れたゴム
コーティングステンレス鋼板を得ることはできなかった
のである。

ここに、本発明の目的は、従来の欠点を克服し、かつゴ
ム層の耐剥離性に優れたゴムコーティングステンレス鋼
板、特に例えば自動車エンジン等のノリンダーガスケン
ト用鋼板のミクロシール用として使用するのに好適な、
ゴム層の対剥離性に優れたゴムコーティングステンレス
鋼板を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、上記課題を解決するため種々検討を重ね
た結果、ステンレス鋼板の表面にクロメート被覆を行い
、該クロメート被覆層上にゴム層をコーティングするこ
とにより、耐剥離性に優れたゴムコーティングステンレ
ス鋼板を得ることができることを知見した。そして、こ
のような知見に基づいてさらに検討を重ねた結果、この
ようにして得たゴムコーティングステンレス鋼板はガス
ケットとして用いるのに極めて好適であることを知見し
て、本発明を完成した。

ここに、本発明の要旨とするところは、ステンレス綱板
の片面又は両面の一部或いは全面に施されたクロメート
被膜層と、前記クロメート被膜層上にさらに設けられた
ゴム層とを有するゴムコーティングステンレス鋼板であ
る。

また、上記の本発明において、前記クロメート被膜層は
、例えばエマルジョン樹脂を含有するクロム−シリカ−
有機樹脂系の、塗布型のクロメート被膜層であり、さら
にその塗布量は金属クロメート換算で１０〜１００ｍｇ
／ｍ”であることが好適である。

（作用）以下、本発明を作用効果とともに詳述する。

本発明においては、ステンレス鋼板とゴム層トの間に、
クロメート層を介在させる。ゴム層のステンレス鋼板に
対する密着性を向上させるためである。クロメート層が
ゴム層の密着性を向上させることができる理由は明確で
はないが、クロメート皮膜中のコロイダルシリカ中でも
、ＳｉＯ２の５ｉ−ＯＨ（シラノール）が水素結合を増
大させ密着性や耐スクランチ性を向上させるためと考え
られる。

なお、クロメート層を施す部位は、ゴムコーティング層
の耐剥離性を改善・向上させたい部位とすればよく、こ
のような観点からは、ステンレス鋼板の片面または両面
の、一部或いは全面、すなわちステンレス鋼板表面のど
のような部位でもよい。

なお、前記クロメート層は、塗布型クロメートであるこ
とが望ましく、塗布型クロメートの中でもエマルジョン
樹脂を含有するクロム−シリカ有機樹脂系であることも
望ましい。クロメート層中にシリカを単独分散させたも
のや、シリカとリン酸を含有したものと比較して、例え
ばアクリル系樹脂などの有機樹脂を含有するものは塗布
を均一に行うことが可能であり、その結果としてクロメ
ート皮膜内での耐凝集破壊性が向上し、良好な塗膜密着
性が得られるからである。

また、その塗布量は、金属クロム換算で、１０〜１１０
０ａ／ｍ２であることが望ましい。１０ｎ＋ｇ／ｍ”未
満であるとゴム層のステンレス鋼板表面に対する密着力
が不足し、一方１００ｍｇ／ｍ”超では、前記密着力は
向上せず、むしろ曲げ等の加工に対して悪影響を及ぼす
からである。また、当然のことながらコスト上昇を伴う
ことは言うまでもない。

そして、このクロメート層の表面にゴム層をコーティン
グする。ゴム層を構成する主成分としては、フッ素ゴム
、シリコンゴムさらにはアクリロニトリルブタジェンゴ
ム等を例示することができる。なお、フッ素ゴムとは、
含フツ素オレフィンを単独または共重合させて得られる
ゴム状物質であり、耐熱性、耐薬品性、耐老化性および
耐寒性に優れ、油、燃料等に強い抵抗力を有する特殊用
途のゴムである。具体的には、含フツ素アクリル酸エス
テル重合体、フッ化ビニリデン共重合体、含フツ素ケイ
素ゴム、含フツ素ポリエステルゴム、含フツ素ジエン共
重合体等を例示することができる。

すなわち、これらは、前述のように、ミクロシールとし
ての機能を有するともに、クロメート層との密着力が良
好なものである。

また、コーティング法としても、何ら制限を要するもの
ではなく、例えばラテックス化して塗布する方法や高極
性溶媒に溶解した塗料として塗布する方法等が例示され
る。

以上説明したように、本発明により、耐剥離性に優れた
ゴムコーティングステンレス鋼板を得ることができる。

さらに、本発明を実施例を用いて詳述するが、これはあ
くまでも本発明の例示であり、これにより本発明が限定
されるものではない。

実施例試料としてのステンレス鋼板（ＳｌｌＳ３０１　Ｈ１板
厚：０．２５ｍｍ）の表面に塗布型クロメート　（日本
ペイント■製アロジンＮＰＣ−３００）のクロメート処
理を７〜１２０翔ｇ　／　ｍ　２行った。

その後、前記クロメート処理被膜の上部に、ゴムコーテ
ィング層としてフッ素ゴムラテックスをバーコーターに
て塗布し、焼成を行い被覆した。

このようにして得られたゴムコーティングステンレス鋼
板である試料陳１ないし陥５について、加工部の密着性
、ゴムの耐剥離性、および板形状を調査した。

また、比較例としてステンレス鋼板の表面にクロメート
処理を行わずに、ダル仕上、またはサンドブラスト加工
を行って、その後にゴム層としてのフッ素ゴムラテック
スを前記と同様に被覆したものをそれぞれ試料阻６およ
び試料随７として、同様の調査を行った。

結果を第１表にまとめて示す。

なお、「板形状」は、試験に用いたステンレス板の圧延
仕上後の平坦度を基準として、曲り、うねり、局部的な
くぼみの有無をＯ（良）、×（不可）で二段階評価した
。

また、「加工部の密着性」は、いわゆる密着曲げ、すな
わち試料を１８０°折り曲げ、この折り曲げ部に粘着テ
ープを貼り付け、これを剥がすことにより、密着性を評
価した。また、評価基準は、ゴム層の剥離面積率が８０
％以上１００％以下を○、５０％以上８０％未満をΔ、
５０％未満を×として評価した。

また、「ゴムの耐剥離性」は、ゴム層にステンレス板に
達する、１鋼−マスの基盤目状のキズをつけ１３０°Ｃ
に加熱した自動車用ラジェター用クーラント液に４８時
間浸漬して、引き上げた後に前記キズ部を粘着テープで
強性剥離を行いゴム層の剥離の程度で評価した。評価基
準は、基盤目部の残存数８０超１００以下をＯ１基盤目
の残存数５０超８０以下をΔ、さらには５０以下を×と
した。

さらに、「総合評価」は、前記３項目の全てについて、
○であるものをＯ１×が一つ以上あったものを×、前記
以外のものをΔとした。

第１表（注）傘は本発明の範囲外第１表からも明らかなように、本発明により、ゴム層の
耐剥離性に優れたゴムコーティングステンレス鋼板を得
ることができることがわかる。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明により、例えば自動車エン
ジン等のシリンダーガスケットのミクロシール用として
使用するのに好適な、ゴム層の耐剥離性に優れたゴムコ
ーティングステンレス鋼板を得ることができた。かかる
効果を有する本発明の意義は極めて著しい。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステンレス鋼板の片面又は両面の一部或いは全面
に施されたクロメート被膜層と、前記クロメート被膜層
上にさらに設けられたゴム層とを有するゴムコーティン
グステンレス鋼板。
（２）前記クロメート被膜層は、塗布型のクロメート被
膜層であり、さらにその塗布量は、金属クロム換算で１
０〜１００ｍｇ／ｍ＾２である請求項１記載のゴムコー
ティングステンレス鋼板。
（３）前記塗布型クロメートがエマルジョン樹脂を含有
するクロム−シリカ−有機樹脂系である請求項２記載の
ゴムコーティングステンレス鋼板。