JPH0524190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、金属板の片面又は両面にゴム層を被
覆したゴムコートガスケツト用素材に関し、特に
耐不凍液性に優れていてゴム層が金属板から剥離
しないことを特長とするものである。 （従来の技術） ゴムコートガスケツトは、普通、炭素鋼板、ス
テンレス鋼板、アルミニウム板等の基材金属板の
両面にゴムの被覆を形成してシート状にしたもの
で、このシート状物を所望の形状に打ち抜き、各
種機器、機械のガスケツトとして使用する。 このゴムコートガスケツトは、基材が強度の高
い金属板であるため内圧によるガスケツトの吹抜
けの心配がないこと、また弾性に富む表面のゴム
層がフランジ表面の凹凸になじみ優れたシール性
が得られる等の特長を有している。 本発明が関連するゴムコートガスケツトの断面
構造を第１図に示したが、図示ガスケツトの従来
の製造法は、まず金属板１の表面脱脂、次いでシ
ヨツトブラスト、スコツチブライト等による粗面
化を行い、さらに化成処理層２の形成をした後
に、接着層としてフエノール樹脂を主成分とする
プライマーを塗布してプライマー層３を形成す
る。そしてプライマー層３の上にニトリルゴムに
カーボン補強充てん剤及びゴム常用の加硫剤・添
加剤を加えたゴムの溶液を所定厚さにコートし、
乾燥加硫してゴム層４を形成していた。またガス
ケツト使用条件によつては、ゴム層４の上にグラ
フアイト、二硫化モリブデン等のデイスパージヨ
ン塗布により非粘着層５を形成していた。（以上、
米国特許第2957784号明細書参照） しかしながら、フエノール樹脂を主成分とする
プライマー層３の上に、カーボンを補強充てん剤
とするニトリルゴムのゴム層４を形成する上記従
来のゴムコートガスケツトは、冷凍機コンプレツ
サーのガスケツトという用途では耐油性、耐フレ
オン性が優れているから十分耐えるものの、最近
試用される自動車用ガスケツトでは、プライマー
層３が加熱状態の不凍液に侵され、ゴム層４が金
属板１から剥離するという問題が生じる。 これは、不凍液が塗膜の剥離剤として使用され
るエチレングリコールを主成分としていること、
不凍液に防錆などの目的で添加されるアミン類、
リン酸塩等がプライマーを侵すこと、また不凍液
はPH８〜９程度の弱アルカリ性に調整されてお
り、加熱状態のアルカリによりプライマー主成分
のフエノール樹脂が分解されることなどが原因で
ある。 （発明が解決しようとする課題） 本発明の主目的は、耐不凍液性に優れたゴムコ
ートガスケツト用素材を提供することである。 （課題を解決するための手段と作用） 本発明のゴムコートガスケツト用素子は、金属
板の片面又は両面にゴム層を形成されるゴム層
が、タルク、クロライト、セリサイト、マイカ、
ガラスフレーク、カオリン、グラフアイト、アル
ミニウムフレーク、二硼化アルミニウム及びニツ
ケルフレークからなる群から選ばれたりん片状充
てん材を含有するニトリルゴムか、アルキルチタ
ネートを含有するニトリルゴムか、あるいは上記
リん片状充てん材とアルキルチタネートの両方を
含有するニトリルゴムかからなり、金属板と、片
面厚さが10〜300μmのゴム層とがフエノール樹脂
を主成分とするプライマーで接着されていること
を特徴とし、これによりゴム層における不凍液の
浸透抑制、ないしプライマーの耐不凍液性を大幅
に改善したものである。 本発明に使用するりん片状充てん材は、その粒
子の形状がりん片状ないし板状であるものをい
い、このりん片状充てん材を含むゴム層では、不
凍液の浸透経路が増加して著しく浸透を防止抑制
する効果が見いだされた。すなわち、5μm径以下
のりん片状充てん材はゴム配合中に30〜150PHR
（原料ゴム100重量部に対する配合剤の重量部数、
以下同じ）配合するのがよく、30PHR未満では
不凍液浸透の抑制効果が減少し、150PHRを超え
ては常態での接着性が低下する。一方、カーボン
も不凍液の浸透抑制に影響があるから、その配合
量はMTカーボンを用いた場合、20〜150PHR、
好ましくは40〜100PHRと、従来のりん片状充て
ん材を用いない場合のカーボン配合量より少なめ
にするのがよい。20PHRより少ないとゴムの補
強効果が減少し、150PHRを超えてはりん片状充
てん材を配合しても不凍液が浸透するようにな
る。また補強剤としてMTカーボンより微粉のカ
ーボンを用いた場合にはカーボン配合量をより少
量の範囲とするのがよいというように、配合量は
実験的に定められる。しかしゴム層の厚さは10〜
300μmの厚さが必要であり、10μm未満であると
不凍液浸透の防止が不十分であり、また300μmを
超えるとガスケツトとして耐熱性が低下する。 本発明に使用するアルキルチタネートには、例
えばジ−ｉ−プロポキシ−ビス（アセチルアセト
ナト）チタン、ジ−ｎ−ブトキシ−ビス（トリエ
タノールアミナト）チタン、ジヒドロキシ−ビス
（ラクタト）チタン、チタニウム−ｉ−プロポキ
シオクチレングリコレート等のテトラアルコキシ
チタンのキレート化合物、テトラ−ｉ−プロポキ
シチタン、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトラ
ステアロキシチタン等のチタンエステル類が挙げ
られる。アルキルチタネートは、次式のようにプ
ライマー中のフエノール樹脂のOH基と反応して
網状組織を形成する。 このアルキルチタネートによるフエノール樹脂
の網状組織は、一般的なフエノール樹脂の架橋、
すなわちヘキサメチレンテトラミン、トリエタノ
ールアミン等との反応やフエノール樹脂自体の脱
水縮合反応で形成される網状組織に比較して、不
凍液に分解されにくい性質を有していることを見
いだした点に本発明の一つの要点がある。また、
このアルキルチタネートを直接にフエノール樹脂
を含むプライマー中に添加するのではなく、プラ
イマー層に接するゴム層のゴムコート組成中に添
加することに本発明の別の一つの要点がある。す
なわち、プライマー中にアルキルチタネートを直
接添加すれば、金属板の接着板に寄与するフエノ
ール樹脂OH基が消費されつくされて金属板との
接着性が低下してしまうから、まずプライマーは
ゴムコートの前にあらかじめ金属板に半架橋状態
に焼き付けて接着させておき、次にこの接着に寄
与しなかつた余分のOH基をゴム加硫時にゴムコ
ート中に配合したアルキルチタネートによつて反
応させ、耐不凍液のプライマー網状組織を形成す
るものである。ゴムコートのゴムコンパウンド固
形分100部に対するアルキルチタネート配合量は
0.5〜50部（好ましくは２〜20部）とするのがよ
いから、そのように配合形成されたゴム層には10
〜300μmの厚さが必要であり、それが10μm未満
であるとアルキルチタネート量が不足してプライ
マーの網状組織の形成が不十分となり、また
300μmを超えるとガスケツトとして耐熱性が低下
する。 ゴム層における不凍液の浸透を防止抑制するり
ん片状充てん材の添加と、ゴムコート組成の中に
プライマーを耐不凍液の網状組織にするアルキル
チタネートを添加することを併用すれば、両方の
耐不凍液性の相乗効果が生ずる。 本発明における基材金属板としては、冷間圧延
鋼板のほか、炭素鋼板、合金鋼板、ステンレス鋼
板、アルミニウムおよびアルミニウム合金板、銅
および銅合金板、それらのメツキ被覆板、等が使
用され、厚みはガスケツト要求特性により異なる
が、一般的に0.1〜1.6mmのものが使用される。 またプライマーの主成分として用いるフエノー
ル樹脂にはノボラツク型又はレゾール型のフエノ
ール樹脂のいずれも適用でき、また純フエノール
樹脂以外にクレゾール変性、カシユー変性、アル
キルベンゼン変性、フラン変性等の変性フエノー
ル樹脂も用いることがでる。 （実施例） 以下に実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 厚さ0.3mmの冷間圧延鋼板を用意する。この鋼
板の表面をアルカリ脱脂処理を行つた後、スコツ
チブライト法により研磨し粗面化する。次に、り
ん酸塩系化成処理を行い、表面にりん酸鉄の防錆
皮膜を形成する。 本発明の脱脂法以外に、溶剤脱脂法、電解脱脂
法、超音波洗浄法、蒸気洗浄法等が適用できる。
また粗面化法には、スコツチブライト法のほか、
サンドブラスト法、シヨツトブラスト法、グリツ
ドブラスト法、サンドペーパー研磨法等が採用さ
れる。化成処理方法としては、冷間圧延鋼板の場
合のりん酸塩皮膜処理のほか、アルミニウム板の
場合のクロム酸塩皮膜処理、ステンレス鋼板の場
合のシユウ酸塩皮膜処理や接着の容易な亜鉛や銅
のメツキ処理があるが、本発明の優れた接着法に
よれば、ステンレス鋼板の場合等に化成処理をし
なくてもよい。 次にフエノール樹脂９重量％と、下記組成のプ
ライマー用NBRコンパウンド６重量％とを、メ
チルエチルケトン：メルイソブチルケトン（９：
１）の混合溶剤85重量％に溶解したプライマー
を、リバースロールコーターにより鋼板の両面に
塗布し、150℃オーブン中で２分間程度（130〜
180℃、１〜10分間の範囲がよい）加熱処理を行
い、片面厚さ10μm（５〜20μmの範囲がよい）の
プライマー層を両面に形成する。主成分のフエノ
ール樹脂にNBRコンパウンドを配合するのは、
絞り加工に適する柔軟性を付与するためであり、
そのためにはフエノール樹脂とNBRゴムコンパ
ウンドの配合比率を８：２〜４：６（好ましくは
６：４）にするのがよく、またケトン系溶剤で固
形分10〜25重量％に調整する。なおプライマーに
配合するNBRは、カルボキシリツクNBR、塩素
化ゴムに換えてもよい。 プライマー用NBRコンパウンド組成 ニトリルゴム 100 PHR 亜鉛華 ３〜10 PHR ステアリン酸 0.3〜1.5 PHR MTカーボン 100〜200 PHR クマロンインデン樹脂 20〜60 PHR 老化防止剤 １〜７ PHR 硫 黄 0.5〜４ PHR 加硫促進剤 １〜７ PHR 次に、形成したプライマー層上に、下記組成の
ゴムコート用NBRゴムコンパウンド40重量％と、
ジ−ｎ−ブトキシ−ビス（トリエタノールアミナ
ト）チタン３重量％とを、トルエン：酢酸プロピ
ル（３：１）の混合溶剤57重量％に溶解したゴム
コート用ゴム液（粘度2000〜3000cPに調整され
る、リバースロールコーターの場合これより低粘
度がよい）をナイフコーターにより塗布し、70℃
（60〜130℃の範囲がよい）で30分間乾燥し溶剤を
揮発させたのち、180℃で20分間加硫（160〜250
℃、５〜30分間の範囲がよい）を行い、片面厚さ
20μmのゴム層を両面に形成し、全厚さ0.36mmの
ゴムコートガスケツト用素材を得た。 ゴムコート用NBRゴムコンパウンド組成 ニトリルゴム 100 PHR 亜鉛華 ３〜15 PHR ステアリン酸 0.5〜1.5 PHR MTカーボン 20〜150 PHR クマロンインデン樹脂 ２〜15 PHR 老化防止剤 １〜10 PHR ワツクス １〜10 PHR タルク（りん片状充てん材） 30〜150 PHR 硫 黄 0.5〜４ PHR 加硫促進剤 １〜７ PHR 実施例〜11 第１表の構成の項に示した点以外は、実施例１
と同様にして実施例２〜11のゴムコートガスケツ
ト用素材を得た。なお、表面非粘着層の形成は、
ゴム層の上に、グラフアイトを主成分とし、バイ
ンダーとしてパラフインワツクスを用いた分散液
を塗布乾燥し、片面厚さが約2μmの非粘着層とし
たものである。本発明における非粘着剤には、実
施例で使用したグラフアイトのほか二硫化モリブ
デンも使用でき、またバインダーにはパラフイン
ワツクスのほかアクリル樹脂、フエノール樹脂、
ポリエチレンなどが採用できる。 従来例 実施例１において、アルキルチタネート及びリ
ン片状充てん材を用いないものを、従来例とし
た。 以上実施例１〜11及び従来例のゴムコートガス
ケツト用素材を、自動車メーカー11社の純正不凍
液の原液に浸漬し、130℃で70時間保持したのち、
アセトンで表面に付着した不凍液を拭き取り、ゴ
ム層を１mm間隔で碁盤目状にカツトして100個の
ます目を作る。次にこのます目上に市販のセロハ
ンテープを貼りつけ、端部を持つて一気に引き剥
がした時のます目の剥離個数（第１表）により耐
不凍液性を評価した。どのメーカーの純正不凍液
でも同じ結果であつた。

【表】

【表】 （発明の効果） 本発明によれば、ゴム層りん片状充てん材又
は／及びアルキルチタネートを含有させたことに
より、不凍液がゴム層中を浸透することが困難に
なり、あるいはプライマーのフエノール樹脂が耐
不凍液性の網状組織を形成し、その結果加熱状態
の不凍液にガスケツトを浸漬しても金属板とゴム
層の接着性が完全に保持されるという耐不凍液性
のゴムコートガスケツト用素材が得られる。 また、従来から接着がむずかしいとされている
ステンレス鋼板の表面に、特別な表面化成処理を
施すことなく、ゴム層が直接接着されたガスケツ
ト用素材の製造が可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が関連するゴムコートガスケツ
ト用素材の断面図である。 １……金属板、２……金属板の化成処理層、３
……プライマー層、４……ゴム層、５……非粘着
層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属板の片面又は両面にゴム層を形成したガ
   スケツト用素材において、ゴム層が、タルク、ク
   ロライト、セリサイト、マイカ、ガラスフレー
   ク、カオリン、グラフアイト、アルミニウムフレ
   ーク、二硼化アルミニウム及びニツケルフレーク
   からなる群より選ばれたりん片状充てん材及び／
   又はアルキルチタネートを含有するニトリルゴム
   からなり、金属板と片面厚さが10〜300μｍのゴ
   ム層とがフエノール樹脂を主成分とするプライマ
   ーで接着されていることを特徴とするゴムコート
   ガスケツト用素材。