JPH05239439A - シール用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール性能、特に圧縮率が大きくて表面シー
ル性に優れ、かつ復元性も良好で、アスベストフリーな
ガスケットやジョイントシート等のシール製品が得られ
るシール用組成物を得ること。 【構成】 ゴムと、非アスベスト系繊維と、充填剤と、
ゴム薬品を成分とするコンパウンドからなり、前記の非
アスベスト系繊維として少なくともピッチ系極細炭素繊
維と有機繊維を含有し、かつピッチ系極細炭素繊維の含
有率が１〜３０重量％であるシール用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シール性能、特に表面
シール性に優れてガスケットやジョイントシート等の形
成に好適なアスベストフリーのシール用組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アスベスト繊維の有害性が指摘されるな
か、アスベストフリーなシール用組成物が種々提案され
ているが、いずれの場合にもシール性能、就中、圧縮率
が低くて表面シール性に乏しい問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、シール性
能、特に圧縮率が大きくて表面シール性に優れ、かつ復
元性も良好であるアスベストフリーなシール用組成物の
開発を課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ゴムと、非ア
スベスト系繊維と、充填剤と、ゴム薬品を成分とするコ
ンパウンドからなり、前記の非アスベスト系繊維として
少なくともピッチ系極細炭素繊維と有機繊維を含有し、
かつピッチ系極細炭素繊維の含有率が１〜３０重量％で
あることを特徴とするシール用組成物を提供するもので
ある。

【０００５】

【作用】ピッチ系極細炭素繊維を用いることにより、ア
スベストフリー性を満足させつつ圧縮率の向上をはかる
ことができ、かつ復元率にも優れてシール性能、特に表
面シール性に優れるガスケットやジョイントシート等の
シール製品を形成することができる。

【０００６】

【発明の構成要素の例示】本発明のシール用組成物は、
ゴムを成分とする。そのゴムとしては、ガスケットやジ
ョイントシートなどに公知のものを用いることができ
る。好ましく用いうるゴムとしては、例えば、天然ゴム
や、スチレン・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブ
タジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、フッ
素ゴム、エピクロロヒドリゴム、クロロスルホン化ポリ
エチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エチレン・プ
ロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、シ
リコンゴムの如き合成ゴムなどがあげられる。

【０００７】本発明のシール用組成物は、非アスベスト
系繊維を成分とし、かつその非アスベスト系繊維として
少なくともピッチ系極細炭素繊維と有機繊維を含有す
る。用いられることのあるその他の非アスベスト系繊維
としては、非アスベスト系の無機繊維などがあげられ
る。

【０００８】ピッチ系極細炭素繊維は、太さが従来のピ
ッチ系炭素繊維が１０μm以上であるのに対して、５μm
以下、就中１．５μm程度と極細であることを特長と
し、長さは通例１〜３mm程度である。本発明において
は、太さが０．５〜３μm程度のものが好ましく用いう
る。長さは１００mm以下、就中０．５〜５０mmの範囲に
あればよい。かかるピッチ系極細炭素繊維は興亜石油社
などから市販されている。

【０００９】有機繊維としては、例えば芳香族ポリアミ
ド繊維、フェノール樹脂繊維、フッ素樹脂繊維、芳香族
ポリエステル繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリ
ベンズイミダソール繊維、セルロース繊維の如き種々の
樹脂繊維などが用いられる。好ましく用いうる有機繊維
は、芳香族ポリアミド繊維やフェノール樹脂繊維の如く
耐熱性に優れるものである。用いる有機繊維の寸法につ
いては特に限定はないが、一般には太さ０．１〜１００
μm、就中１〜５０μm、長さ０.１〜１００mm、就中１
〜２０mmのものが用いられる。

【００１０】必要に応じて用いられる非アスベスト系無
機繊維としては、例えばシリカ繊維、ジルコニヤ繊維、
ロックウール、アルミナ繊維、アルミナ・シリケート繊
維、ホスフェート繊維、セピオライト繊維、石膏繊維、
チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維、金属繊維などがあ
げられる。その寸法については特に限定はないが、一般
には太さ０．１〜１００μm、就中１〜５０μm、長さ
０.１〜１００mm、就中１〜２０mmのものが用いられ
る。

【００１１】本発明のシール用組成物は、充填剤を成分
とする。充填剤としては適宜な無機物質が用いられる。
一般に用いられる充填剤としては、例えばタルク、クレ
ー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、シリカ、
カーボンブラックなどがあげられる。また応力緩和性の
向上を目的に酸化亜鉛ウィスカなどのテトラポット形状
体なども用いうる。

【００１２】本発明のシール用組成物は、ゴム薬品を成
分とする。ゴム薬品としては、ガスケットやジョイント
シート等のシール製品の形成に通常配合されるものが適
宜に用いられる。その例としては、加硫剤、加硫助剤、
加硫促進剤、老化防止剤、顔料ないし着色剤、カップリ
ング剤などがあげられる。

【００１３】本発明のシール用組成物には、必要に応じ
て吸水性レジンが配合される。吸水性レジンは、水分を
吸収して膨潤し水シール性の向上に有効である。その配
合量は、要求される水吸収性に応じて適宜に決定してよ
い。一般には、ゴム１００重量部あたり、１〜３００重
量部が適当である。吸水性レジンの配合量が過少では水
シール性の改善効果に乏しいし、過多では応力緩和性を
低下させる。

【００１４】用いる吸水性レジンは、水分を吸収して膨
潤する水に不溶性のものであればよい。その例として
は、カルボキシル基、スルホン基、燐酸基、第四級アン
モニウム塩基、アミノ基、ピリジウム塩基の如きイオン
化性基ないしその塩、及び／又はヒドロキシル基、エー
テル基、鎖状ないし環状のアミド基、ニトリル基の如き
ノニオン性親水基を含有する天然ないし合成の親水性で
水不溶性の高分子物質などがあげられる。

【００１５】より具体的には例えば、アクリル酸ないし
その塩とジビニルベンゼンとの共重合体、アクリロニト
リルと塩化ビニルとエチレン系モノマーとの共重合体の
アルカリ加水分解物、アクリロニトリルと塩化ビニリデ
ンとエチレン系モノマーとの共重合体のアルカリ加水分
解物、アクリルアミド系共重合体のホルムアルデヒド架
橋体、ポリアクリル酸とポリビニルアルコールとの酸縮
合物、ポリビニルアルコールのエピクロルヒドリン架橋
体、アクリロニトリル系重合体のアルカリ加水分解物の
ホルムアルデヒド架橋体、ポリビニルアルコールの燐酸
縮合体などがあげられる。

【００１６】また、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
トとエチレングリコールジメタクリレートとの共重合
体、２−メチル−５−ビニルピリジンとＮ，Ｎ'−メチ
レンビスアクリルアミドとの共重合体、Ｎ，Ｎ'−ジメ
チルアミノエチルメタクリレートとＮ，Ｎ'−メチレン
ビスアクリルアミドとの共重合体、Ｎ−ビニル−２−ピ
ロリドンとエチレングリコールジメタクリレートとの共
重合体、ポリオキシエチレンの放射線架橋体、でん粉の
酸性下での加熱縮合物、でん粉・アクリロニトリルグラ
フト共重合体のケン化物、ビニルエステルとエステル系
不飽和カルボン酸ないしその誘導体との共重合体のケン
化物（乾燥物）、イソブチレン・マレイン酸共重合体な
どもあげられる。

【００１７】本発明のシール用組成物の調製は、各配合
成分を１種又は２種以上用いて種々の混練機等により適
宜に混合してコンパウンドとすることにより行うことが
できる。各成分の一般的な配合割合は、シール性能、機
械的強度、シート等への加工性などの点よりゴム（ゴム
薬品を含む）３〜３０重量％、ピッチ系極細炭素繊維１
〜３０重量％、有機繊維１〜３０重量％、充填剤２０〜
９４重量％である。有機繊維、充填剤の一部、就中その
半分以下を非アスベスト系無機繊維で置換することもで
きる。

【００１８】本発明のシール用組成物は、例えばガスケ
ットやジョイントシートなどの種々の用途に用いうるシ
ール製品の形成に好ましく用いることができる。特に、
自動車エンジン等の内燃機関におけるシリンダーヘッド
ガスケットなどの高温高圧に晒される用途や、水や油等
が関与する用途に有利に用いられる。

【００１９】好ましいガスケットの形成方法は、未加硫
状態のシール用組成物をフック立て鉄板等の金属板の両
面に所定の厚さですり込み後、それを加熱処理してすり
込み層を加硫する方法、あるいはシール用組成物の加硫
シートと金属板を接着剤等で接着する方法である。金属
板がフックを有する場合には、そのフックを押し潰すな
どしてシール用組成物層をフックで挾持することが好ま
しい。図１にかかる形態のガスケットを例示した。１，
３がシール用組成物層（加硫処理）、２がフック２１を
有する金属板である。

【００２０】ジョイントシートの形成は、シール用組成
物を例えばカレンダーロールに供給し、そのロール面上
で組成物を積層して所定厚さのシートとする積層成板方
法などにより行うことができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、ピッチ系極細炭素繊維
を含有させたので圧縮率を高くすることができ、その復
元率も良好でシール性能、特に表面シール性に優れるガ
スケットやジョイントシート等のアスベストフリーなシ
ール製品を得ることができる。

【００２２】

【実施例】

実施例１ ＮＢＲ（バイエル社製、商品名：ペルブナン２８１８、
固形分として、以下同じ）１０部（重量部、以下同
じ）、無機繊維（日本セメント社製、商品名：ＣＭＦ−
１５０）２０部、有機繊維（デュポン社製、商品名：ケ
ブラー２９パルプ）１０部、クレー（浅田製粉社製、商
品名：ソフトネオキャリアＫ）２９部、タルク（日本タ
ルク社製、商品名：タルクＳＷ、以下同じ）２０部、ピ
ッチ系極細炭素繊維（興亜石油社製、平均太さ１．５μ
m、長さ１〜３mm、以下同じ）１０部、硫黄０．０５
部、亜鉛華（堺化学社製、３号、以下同じ）０．５０
部、加硫剤（大内新興化学社製、商品名：ノクセラーＴ
Ｔ）０．４５部を冷却手段を備えた混練機で約１時間混
合し、コンパウンドを得た。

【００２３】実施例２ ＮＢＲ（日本ゼオン社製、商品名：ニッポールＬＸ５１
３、固形分として、以下同じ）１０部、無機繊維（イソ
ライト工業社製、商品名：カオウール）２０部、有機繊
維（アクゾ社製、商品名：トワロンパルプ）１０部、ソ
フトネオキャリアＫ；２９部、タルク２０部、シリカ
（日本シリカ社製、商品名：ニプシルＶＮ−３、以下同
じ）５部、ピッチ系極細炭素繊維５部、硫黄０．０５
部、亜鉛華０．５０部、ノクセラーＴＴ０．４５部を用
いて実施例１に準じコンパウンドを得た。

【００２４】実施例３ アクリルゴム（日本メクトロン社製、商品名：ノックス
タイトＡ１０９５、以下同じ）１０部、無機繊維（イビ
デン社製、商品名：イビウール）２０部、トワロンパル
プ；１０部、ソフトネオキャリアＫ；２０部、タルク２
０部、ニプシルＶＮ−３；９．９部、ピッチ系極細炭素
繊維１０部、加硫剤（日本メクトロン社製、商品名：ケ
ミノックスＡＣ−６）０．１部を用いて実施例１に準じ
コンパウンドを得た。

【００２５】実施例４ ノックスタイトＡ１０９５；１０部、ＣＭＦ−１５０；
２５部、有機繊維（群栄化学社製、商品名：カイノー
ル）５部、ソフトネオキャリアＫ；２９．９部、タルク
２５部、ピッチ系極細炭素繊維５部、ケミノックスＡＣ
−６；０．１部を用いて実施例１に準じコンパウンドを
得た。

【００２６】実施例５ ペルブナン２８１８；１５部、ケブラー２９；１０部、
クレー（エンゲルハルト社製、商品名：トランスリンク
クレー３７）３０部、タルク２８．５部、ピッチ系極細
炭素繊維１５部、硫黄０．１０部、亜鉛華０．７０部、
ノクセラーＴＴ０．７０部を用いて実施例１に準じコン
パウンドを得た。

【００２７】実施例６ ペルブナン２８１８；１０部、ケブラー２９；２０部、
ソフトネオキャリアＫ；３２部、タルク３２部、ピッチ
系極細炭素繊維５部、硫黄０．０５部、亜鉛華０．５０
部、及びノクセラーＴＴ０．４５部を用いて実施例１に
準じコンパウンドを得た。

【００２８】実施例７ ペルブナン２８１８；１５部、ＣＭＦ−１５０；５部、
ケブラー２９；１５部、ソフトネオキャリアＫ；３０
部、タルク２３．５部、シリカ５部、ピッチ系極細炭素
繊維５部、硫黄０．１０部、亜鉛華０．７０部、ノクセ
ラーＴＴ０．７０部を用いて実施例１に準じコンパウン
ドを得た。

【００２９】実施例８ ニッポールＬＸ５１３；１０部、トワロン；２０部、ト
ランスリンククレー３７；３２部、タルク２７部、ピッ
チ系極細炭素繊維１０部、硫黄０．０５部、亜鉛華０．
５０部、ノクセラーＴＴ０．４５部を用いて実施例１に
準じコンパウンドを得た。

【００３０】実施例９ ニッポールＬＸ５１３；１５部、カオウール；５部、ト
ワロン；１５部、トランスリンククレー３７；２５部、
タルク２３．５部、シリカ５部、ピッチ系極細炭素繊維
１０部、硫黄０．１０部、亜鉛華０．７０部、ノクセラ
ーＴＴ０．７０部を用いて実施例１に準じコンパウンド
を得た。

【００３１】実施例１０ ＳＢＲ（日本合成ゴム社製、商品名：ＪＳＲ０５６１、
固形分として、以下同じ）１０部、ケブラー２９；２０
部、ソフトネオキャリアＫ；３２部、タルク３２部、ピ
ッチ系極細炭素繊維５部、硫黄０．０５部、亜鉛華０．
５０部、ノクセラーＴＴ０．４５部を用いて実施例１に
準じコンパウンドを得た。

【００３２】実施例１１ ＳＢＲ１５部、イノフィール；５部、トワロン；１５
部、ソフトネオキャリアＫ；３０部、タルク２３．５
部、シリカ５部、ピッチ系極細炭素繊維５部、硫黄０．
１０部、亜鉛華０．７０部、ノクセラーＴＴ０．７０部
を用いて実施例１に準じコンパウンドを得た。

【００３３】比較例１ ペルブナン２８１８；１０部、ＣＭＦ−１５０；２０
部、ケブラー２９；１０部、ソフトネオキャリアＫ；３
０部、タルク２９部、硫黄０．０５部、亜鉛華０．５０
部、及びノクセラーＴＴ０．４５部を用いて実施例１に
準じコンパウンドを得た。

【００３４】比較例２ ニッポールＬＸ５１３；１０部、イノフィール；２０
部、カイノール；５部、ソフトネオキャリアＫ；２５
部、タルク２５部、シリカ４部、ピッチ系炭素繊維（太
さが１０μm以上のもの、以下同じ）１０部、硫黄０．
０５部、亜鉛華０．５０部、及びノクセラーＴＴ０．４
５部を用いて実施例１に準じコンパウンドを得た。

【００３５】比較例３ アクリルゴム１０部、ＣＭＦ−１５０；２４部、ケブラ
ー２９；２０部、ソフトネオキャリアＫ；２４．９部、
タルク２０部、ピッチ系極細炭素繊維０．５部、ケミノ
ックスＡＣ−６；０．１部を用いて実施例１に準じコン
パウンドを得た。

【００３６】比較例４ ペルブナン２８１８；１０部、ケブラー２９パルプ；２
０部、ソフトネオキャリアＫ；３９部、タルク３０部、
硫黄０．０５部、亜鉛華０．５０部、ノクセラーＴＴ
０．４５部を用いて実施例１に準じコンパウンドを得
た。

【００３７】比較例５ ＳＢＲ３部、ＣＭＦ−１５０；９部、トワロン；２０
部、ソフトネオキャリアＫ；３０部、タルク３０部、シ
リカ６．５部、ピッチ系極細炭素繊維０．５部、硫黄
０．０２部、亜鉛華０．２４部、ノクセラーＴＴ０．２
４部を用いて実施例１に準じコンパウンドを得た。

【００３８】比較例６ ニッポールＬＸ５１３；１０部、ＣＭＦ−１５０；５
部、ケブラー２９；１５部、ソフトネオキャリアＫ；３
０部、タルク２９部、ピッチ系炭素繊維１０部、硫黄
０．０５部、亜鉛華０．５０部、ノクセラーＴＴ０．４
５部を用いて実施例１に準じコンパウンドを得た。

【００３９】評価試験 スチールベスト型ガスケット用シートの形成 実施例１〜５、比較例１〜３で得たコンパウンドを、フ
ック立て鉄板（厚さ０．２５mm）の両面にすり込み、１
５０℃の加熱炉中で３０分間加熱して加硫処理し、厚さ
１．２５mmのスチールベスト型ガスケット用シートを形
成した。

【００４０】ジョイントシートの形成 実施例６〜１１、比較例４〜６で得たコンパウンドを、
カレンダー加工してシートを得、そのシートを１５０℃
の加熱炉中で３０分間加熱して加硫処理し、厚さ０．５
mmのジョイントシートを形成した。

【００４１】圧縮率、復元率、応力緩和率 前記で得たスチールベスト型ガスケット用シートについ
て、ＡＳＴＭ Ｆ１０４タイプ１に準拠して常温での圧
縮率、復元率、応力緩和率を測定した。

【００４２】耐熱性 前記で得たスチールベスト型ガスケット用シートを２０
０℃で１６時間加熱劣化させ、それについて前記に準じ
圧縮率、復元率を測定した。

【００４３】水シール性 前記で得たスチールベスト型ガスケット用シートからな
る外径９０mm、内径７４mmのドーナツ状サンプルを５０
kg／cm²の圧力で締め付けて水圧を上昇させ、水漏れが
発生する最低圧力を測定した。

【００４４】前記の結果を表１に示した。

【表１】

【００４５】圧縮率、復元率、応力緩和率、水シール性 前記に準じてジョイントシートにつき加熱前の圧縮率、
復元率、応力緩和率、及び水シール性を測定した。なお
水シール性の測定は、外径７５mm、内径５５mmのドーナ
ツ状サンプルについて３０kg／cm²締付圧で行った。

【００４６】前記の結果を表２に示した。

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断面図。

【符号の説明】 １，３：シール用組成物層 ２：金属板 ２１：フック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井尻 康夫 神奈川県大和市深見西１丁目５番２号 日 本ラインツ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムと、非アスベスト系繊維と、充填剤
   と、ゴム薬品を成分とするコンパウンドからなり、前記
   の非アスベスト系繊維として少なくともピッチ系極細炭
   素繊維と有機繊維を含有し、かつピッチ系極細炭素繊維
   の含有率が１〜３０重量％であることを特徴とするシー
   ル用組成物。