JPH0565742B2

JPH0565742B2 -

Info

Publication number: JPH0565742B2
Application number: JP1287944A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ashizawa; Kazuo Nishimoto; Shuji Ito; Mutsumi Oomura
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1993-09-20
Also published as: JPH03149465A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は、ガスケツト用素材に係るもので、特
に薄い金属板にゴム層を形成してなるゴムコート
ガスケツト用素材の改良に関するものである。［従来の技術］従来、この種のゴムコートガスケツト用素材と
しては、冷間圧延鋼板、ステンレス鋼板あるいは
アルミニウム板等の薄い基材金属板の表面にゴム
層被膜を形成させたものが一般的であり、このシ
ート状物を任意の形状に打ち抜き、各種の機器、
機械等のガスケツトとして使用されている。この
ゴムコートガスケツトは基材が金属板であるた
め、内圧によるガスケツトの吹き抜けがないこ
と、またゴム層がフランジ表面の凹凸になじん
で、優れたシール性が得られること等の特長を有
している。次に、上記ゴムコートガスケツト用素材の代表
的な構成と、その製造方法を、本発明に係る図面
を参照して具体的に説明する。まず、基材金属板
１の表面を脱脂し、次いでシヨツトブラスト、ス
コツチブラスト等による粗面化を施し、さらに化
成処理層２を形成した後に、接着層としてフエノ
ール樹脂およびニトリルゴムに補強充填用カーボ
ンおよび加硫剤、添加剤を加えたゴムを主成分と
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、前記プライマー層３上に耐油性に
すぐれたニトリルゴムに補強充填用カーボンおよ
び加硫剤、添加剤を加えたものを有機溶剤に溶解
したゴム溶液を塗布し、乾燥・加硫してゴム層４
を形成するものである。また、ガスケツト使用条
件によつては、前記ゴム層４の上にさらにグラフ
アイト、二硫化モリブデン等を塗布することによ
つて非粘着層５を形成している。［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記のような従来のゴムコート
ガスケツト用素材にあつては、ゴム層４のポリマ
ーにニトリルゴムを使用しているため、シール機
能としての耐油性、耐薬品性は優れているもの
の、補強充填用カーボンを配合しており、この補
強充填用カーボンは導電性カーボンブラツクと異
なるので、ゴム層４の電気伝導性が著しく劣る。
そのためこのようなゴムコートガスケツト用素材
においては、シール部分が電気的に絶縁されるの
で、例えばシール部を介して電流を流して電気溶
接を行うようなことができない。また、電磁波遮
蔽材にガスケツトとして用いた場合には、それが
欠陥部分となる、等の問題が生じる。そこで、補強充填用カーボンとして導電性カー
ボンを配合することが考えられるが、それを配合
した場合、その配合物を有機溶剤に溶解したゴム
溶液の粘度が著しく高くなり、カーボンゲル（不
溶解分）が発生する等の問題が生じ、ゴム層被膜
の形成が困難となる。［発明の目的］本発明は、上述した従来のゴムコートガスケツ
ト用素材の欠点を解消するためになされたもので
あつて、ゴム特有のシール性に加え、十分な導電
性能を備えたゴムコートガスケツト用素材を提供
することを主たる目的としているものである。［課題を解決するための手段］本発明者等は、上記問題について種々研究を行
つたところ、金属板の表面に形成されるゴム層
に、導電性カーボンブラツク、グラフアイトおよ
びラジカル受容体を含有するニトリルゴムを用い
るか、あるいはゴム層とプライマー層に用いる主
成分のゴムに前記ゴムを用いることにより、シー
ル機能としての耐油性、耐薬品性に加え、導電性
能として、一般に導電材料といわれる、10⁷Ω・
cm以下好ましくは10⁴Ω・cm以下の体積固有抵抗
を有するゴムコートガスケツト用素材が得られる
ことを見い出し、それに基づいて本発明を完成し
たものである。即ち、本発明は、金属板の片面または両面にゴ
ム層を形成したガスケツト用素材において、前記
ゴム層、あるいはゴム層およびプライマー層の主
成分のゴムが、導電性カーボンブラツク、グラフ
アイトおよびラジカル受容体を含有するニトリル
ゴムからなることを特徴とするものである。［作用］上記構成のゴムコートガスケツト素材において
は、導電性カーボンブラツク、グラフアイトおよ
びラジカル受容体を含有するニトリルゴム層が形
成されているので、前記３成分の相乗効果によ
り、高い導電性が得られる。［発明の具体例］以下、本発明を、図面に基づいて詳細に説明す
る。図面において、基材金属板１としては、冷間圧
延板、ステンレス鋼板、アルミニウム板等が用い
られ、厚みは要求特性により異なるが、一般には
0.1〜1.6mmのものが使用される。前記基材金属板１を、まず脱脂洗浄する。洗浄
方法としては、一般に知られている溶解脱脂法、
アルカリ脱脂法、電解脱脂法、超音波清浄法、蒸
気洗浄法を用いればよい。次に金属板表面の粗面化を行う。粗面化の方法
としては、サンドブラスト法、シヨツトブラスト
法、グリツトブラスト法、スコツチブラスト法等
がある。さらに金属板表面を化成処理して、化成処理層
２を形成する。化成処理法は鋼板の種類によつて
異なり、冷間圧延鋼板の場合には、リン酸塩皮
膜、アルミニウム板の場合は、クロム酸塩皮膜を
形成させるのが好ましい。ステンレス鋼板の場合
は、金属板に比べて化学的に不活性であり、接着
が難しく、一般的にはシユウ酸塩皮膜処理や接着
の容易な金属、例えば亜鉛や銅をメツキする方法
がとられている。次にプライマーを塗布してプライマー層３を形
成させる。プライマーはフエノール樹脂およびニ
トリルゴムコンパウンドを主成分とし、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブ
チルケトン等のケトン系溶剤にて、固形分濃度10
〜25重量％に調整する。溶剤としては、メタノー
ル、エタノール等のアルコール系溶剤等との混合
溶剤でもよい。プライマーにニトリルゴムコンパ
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
ル樹脂とニトリルゴムコンパウンドの配合比率は
８：２〜４：６、好ましくは６：４にするのがよ
い。また、本発明においては、プライマー用ゴム
コンパウンドとして、導電性カーボンブラツク以
外のカーボンブラツクまたは導電性カーボンブラ
ツクを用いた２つの配合があり、以下の如きもの
である。ゴムコンパウンド配合ニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜1.5 カーボンブラツク（MT、FETカーボン等）
40〜200 クマロンインデン樹脂 20〜60 老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７ゴムコンパウンド配合ニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜1.5 導電性カーボンブラツク 10〜150 グラフアイト 50〜200 ラジカル受容体 0.5〜５老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７配合を用いた場合は、プライマー層はフエノ
ール樹脂および導電性の小さいゴムコンパウンド
からなるため、それ自体は電気絶縁体である。こ
のため図面の点Ａ−Ｂ間では本来は非導電性であ
るはずであるが、プライマー層が薄いためトンネ
ル効果が起こりやすく、後述するゴム層４をコー
トするとき、プライマーのゴムが溶け、ゴム層４
のゴムと混じり合う等の理由から、点Ａ−Ｂ間は
導電性が大きくなつていると考えられる。次に配
合の用いた場合は、プライマー層に導電性の大
きいゴムコンパウンドを含まれているため、配合
よりも点Ａ−Ｂの導電性は大きくなる。また、プライマーに用いるゴムコンパウンドの
ポリマーには、ニトリルゴムの代りに、カルボキ
シル基含有ニトリルゴム、塩素化ゴム等を使用し
ても良い。フエノール樹脂には、ノボラツク型ま
たはクレゾール型の純フエノール樹脂のほかに、
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、ポリビニルブチラール変性等
の変性フエノール樹脂を用いても良い。プライマー層の厚さは２〜20μｍ、好ましくは
２〜10μｍとする。プライマー層の厚さが2μｍ未
満では層の形成が不十分であり、20μｍを超えて
は導電性が低くなつてしまう。次にプライマー層上に、導電性カーボンブラツ
ク、グラフアイトおよびラジカリ受容体を含有す
るニトリルゴムのゴム液を塗布し、乾燥、加硫し
て片面厚さ10〜300μｍのゴム層４を形成する。本発明に使用する導電性カーボンブラツクは、
それ以外のカーボンブラツクに比べて、ストラク
チヤー構造（カーボンブラツク粒子の連鎖構造）
が発達している、粒子径が小さい、表面積が大き
い、電子を捕捉するような不純物が少ない、グラ
フアイト化（結晶化）が発達している等の特徴を
有しており、具体的には、アセチレンブラツク、
ケツチエンブラツク、SAFカーボン（super
abrasion furnace carbonの略称で、ASTMによ
るカーボン分類法のＮ−100番台の旧名）等、平
均粒径50μｍ以下、かつD.B.P（ジブチルフタレー
ト）吸収量100cm³／100ｇ、かつヨウ素吸収量50
mg／ｇ以上のものが挙げられる。これらのカーボ
ンブラツクはゴム配合物中に10〜150PHR、好ま
しくは20〜100PHR配合することにより、高い導
電性を有するゴムを得ることができる。10PHR
以下では高い導電性は得られず、また150PHR以
上では、ゴム配合物中への分散が悪くなる、カー
ボンゲル（不溶解分）が大量に発生する等の問題
が生じる。前記ゴム配合物は溶剤に25〜40重量％で溶解し
た場合粘度が著しく高いため、増量を目的とした
充填剤としてグラフアイトを50〜200PHR、好ま
しくは80〜130PHR配合することにより、導電性
を保持したまま、カーボンゲルの発生を抑制と
し、粘度を低下せしめることができる。このグラ
フアイトは、50PHR以下では粘度を低下させる
効果が小さく、また200PHR以上ではゴム配合物
中への分散が困難となる。また、グラフアイトは
粒径50μｍ以下のものが好ましい。他に金属粉、
具体的にはアルミニウム粉、ニツケル粉、銀粉等
およびゴム常用無機充填剤、具体的には導電性カ
ーボンブラツク以外のカーボンブラツク、ケイ酸
塩類、クレー、タルク等をグラフアイトと共に配
合してもよい。しかし、金属粉、ゴム常用無機充
填剤はそれらを単独で用いた場合は、コートに適
当な粘度を得られる配合量では、前者はゴム配合
物の一般物性に多大な悪影響をおよぼし、後者は
導電性に悪影響をおよぼす。また、上記までの過程で得られたゴム配合物
は、ゴム混練中にカーボンゲル（不溶解分）が発
生し、溶剤への完全な溶解が困難となつている。
不溶解分の生成の機構は、ゴム混練中にゴム分子
が切断されて発生したラジカルがカーボンブラツ
クと結合し、三次元の網目構造を形成するという
ものである。そこで、ゴム分子のラジカルがカー
ボンブラツクと結合する前にラジカルを捕捉する
ことにより、これを防ぐものとしてラジカル受容
体を0.5〜5PHR配合する。このラジカル受容体
は0.5PHR未満ではカーボンゲル生成防止の効果
が小さく、また5PHRより多く配合しても、効果
の増大はあまり認められない。ラジカル受容体は具体的には、α，α−ジフエ
ニル−β−ピクリルヒドラジル、Ｎ，Ｎ，N′，
N′−テトラエチル−ｐ−フエニレンジアミン、
Ｎ−（３−Ｎ−オキシアニリノ−１，３−ジメチ
ルブチリデン）アニリンオキシドからの遊離基、
ｐ，p′−ジフルオルジフエニルアミノ、クロルア
ニル、ヨウ素、塩化鉄（）（FeCl₃）等がある。ここで得られたゴム配合は前記ゴム配合であ
り、これをトルエン等の芳香族炭化水素系溶剤、
酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等
のケトン系溶剤、エタノール、メタノール等のア
ルコール系溶剤等を単独あるいは混合した溶剤に
溶解し、粘度を2000〜30000CPに調整してナイフ
コーター等により塗布を行う。コート厚さは前述
の通り片面10〜300μｍとする。10μｍ未満では、
フランジ面とのなじみが悪くなり、また300μｍ
より大きくなると、ガスケツトとしての耐熱性が
低下する。本発明によれば、導電性カーボンブラツク、グ
ラフアイトおよびラジカル受容体を含有するニト
リルゴムをゴム層、あるいはゴム層およびプライ
マー層の主成分のゴムに用いることによつて、高
い導電性を有し、ナイフコーター等による塗布が
容易で、かつ表面状態の美しいゴムコートガスケ
ツト用素材が得られる。上記３成分は、それぞれ
を単独あるいは２成分以下の組み合わせて用いた
場合は導電性が低下する、ゴム溶液の粘度が高
い、ゴム溶液にした場合にカーボンゲルが大量に
発生する等の不具合が生じる。つまり、導電性カ
ーボンブラツク、グラフアイト、ラジカル受容体
の３成分の相乗効果によつて本発明のガスケツト
用素材が得られる。更に前記ゴム表面に焼付防止、非粘着性付与を
目的として、グラフアイトまたは二硫化モリブデ
ン等の分散液を塗布し、乾燥し、非粘着層５を形
成する。この非粘着層にはグラフアイト等の粒子
を固定する目的で、パラフインワツクス、アクリ
ル樹脂、フエノール樹脂等の被膜形成能力のある
高分子材料をバインダーとして使用することがで
きる。この非粘着層５は必ずしも必要ではなく、他の
材料との接着が必要な場合は、無い方がむしろよ
い。よつて使用条件により、前記非粘着層５の有
無を使い分ける。実施例１厚さ0.25mmの冷間圧延鋼板の表面のアルカリ脱
脂処理を行つた後、スコツチブラスト法により研
磨し粗面化する。次にリン酸塩系化成処理を行
い、リン酸塩の防錆皮膜を形成する。次にプライマーをリバースコントロールコータ
ーにより、鋼板の両面に塗布し、150℃オーブン
中で90秒間（130〜180℃、１〜10分間の範囲がよ
い）加熱処理を行い、片面厚さ5μｍのプライマ
ー層を形成する。前記プライマーの組成を下記に示す。プライマー用ゴムコンパウンド配合ニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜1.5 MTカーボン 150 クマロンインデン樹脂 20〜60 老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７プライマー配合配合ゴム６重量％フエノール樹脂９メチルエチルケトン 76.5 メチルイソブチルケトン 8.5 次に上記までに得られたプライマー層上に下記
組成のゴム液をナイフコーターにより塗布し、70
℃で30分間（60〜130℃で10分間以上がよい）乾
燥し溶剤を揮発させたのち、180℃で20分間加硫
（160〜250℃、５〜30分間がよい）を行い、片面
厚さ60μｍのゴム層を両面に形成させた。ゴムコンパウンド配合ニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜1.5 ケツチエンブラツク 30 グラフアイト 100 ラジカル受容体２老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７ゴム液配合配合ゴム 25重量％トルエン 45 酢酸プロピル 30 以上のようにして全厚0.38mmのゴムコートガス
ケツト用素材が得られた。実施例２厚さ0.25mmの冷間圧延鋼板を用い、実施例１と
同様の方法により、全厚0.5mmのゴムコートガス
ケツト用素材を得た。ただし、実施例１とは、ゴ
ム層被膜厚みを片面120μｍとした点で異なる。実施例３厚さ0.25mmの冷間圧延鋼板を用い、実施例１と
同様の方法により、全厚0.39mmのゴムコートガス
ケツト用素材を得た。ただし、実施例１と異なる
点は、プライマーに用いる主成分ゴムの配合を前
記配合とし、ゴム層被膜厚みを片面65μｍとし
た。実施例４厚さ0.2mmの冷間圧延鋼板を用い、実施例１と
同様の方法により、全厚0.3mmのゴムコートガス
ケツト用素材を得た。ただし、実施例１と異なる
点は、ゴム層に用いるコート用ゴムコンパウンド
配合を下記の配合とし、ゴム層被膜厚みを45μ
ｍとした。ゴムコンパウンド配合Ｖニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜0.5 ケツチエンブラツク 20 グラフアイト 70 ラジカル受容体１老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７実施例５厚さ0.2mmの冷間圧延鋼板を用い、実施例１と
同様の方法により、全厚0.4mmのゴムコートガス
ケツト用素材を得た。ただし、実施例１と異なる
点は、ゴム層４に用いるコート用ゴムパウンド配
合を下記の配合とし、プライマー層厚みを10μ
ｍ、ゴム層被膜厚みを65μｍとした。ゴムコンパウンド配合ニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜1.5 アセチレンブラツク 60 グラフアイト 60 ラジカル受容体１老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７実施例６厚さ0.2mmのステンレス鋼板（SUS301）を用
い、実施例１と同様の方法により、全厚0.41mmの
ゴムコートガスケツト用素材を得た。ただし、実
施例１と異なる点は、プライマー処理条件を150
℃、３分間となし、ゴム層被膜厚みを100μｍと
した。実施例７厚さ0.25mmのアルミニウム鋼板を用い、実施例
１と同様の方法により、全厚0.36mmのゴムコート
ガスケツト用素材を得た。ただし、実施例１と異
なる点は、化成処理をクロム酸塩処理で行い、ゴ
ム層被膜厚みを50μｍとした。比較例１実施例１と同様の方法により、全厚0.38mmのゴ
ムコートガスケツト用素材を得た。ただし、以下
の点は実施例１と異なる。ゴム層に用いるゴムコンパウンド配合およびゴ
ム液配合を以下に示す。ゴムコンパウンド配合ニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜1.5 MTカーボン 150 老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７ゴム液配合（粘度4000cp）配合ゴム 40重量％トルエン 40 酢酸プロピル 30 比較例２実施例１と同様の方法により、プライマー層を
形成した後、下記のゴム液配合でゴム層を形成し
ようとしたが、ゴム液粘度が高く、形成が困難で
あつた。ゴムコンパウンド配合ニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜1.5 ケツチエンブラツク 30 老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７ゴム液配合（粘度100000cp以上）配合ゴム 25重量％トルエン 45 酢酸プロピル 30 比較例３実施例１と同様の方法により、全厚0.38mmのゴ
ムコートガスケツト用素材を得た。ただし、以下
の点は実施例１と異なる。ゴムコンパウンド配合を下記に示す。ゴムコンパウンド配合ニトリルゴム（NBR） 100PHR 亜鉛華３〜10 ステアリン酸 0.3〜1.5 ケツチエンブラツク 30 グラフアイト 100 老化防止剤１〜10 硫黄 0.5〜４加硫促進剤１〜７以上のようにして得られたゴムコートガスケツ
ト用素材は、ゴム溶液中にカーボンゲル（不溶解
分）が含まれているため、素材表面に凹凸があり
外観が不良となつた。以上の各実施例により得たゴムコートガスケツ
ト用素材から、長さ、幅が150mmの試験片を用意
し、試料中央部分にて、図面のＡ−A′間の抵抗
（表面抵抗、Ω／□）およびＡ−Ｂ間の抵抗（体
積固有抵抗、Ω・cm）を測定した結果を下記表に
示す。

【表】［発明の効果］以上に述べたように、本発明によれば、金属板
の表面に形成するゴム層に導電性カーボンブラツ
ク、グラフアイトおよびラジカル受容体を含有す
るニトリルゴムを使用しているため、従来のゴム
コートガスケツト用素材に比べて、高い導電性を
付与することができる。加えて、本発明によれば、プライマー層の主成
分のゴムに、導電性カーボンブラツク以外のカー
ボンブラツクを含有したもの、あるいは導電性カ
ーボンブラツクを含有したものを使用することに
より、また、ゴム層に用いる導電性カーボンブラ
ツク、グラフアイト、ラジカル受容体の種類、量
等を変更することにより、体積固有抵抗10⁷Ω・
cmないし10⁰Ω・cmの範囲で様々な導電性を有す
るゴムコートガスケツト用素材が容易に得られ、
それぞれの要求特性に対応させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示すゴムコートガ
スケツト用素材の断面図である。１……金属板、２……化成処理層、３……プラ
イマー層、４……ゴム層、５……非粘着層。

Claims

【特許請求の範囲】１金属板の片面または両面にゴム層を形成した
ガスケツト用素材において、前記ゴム層、あるい
はゴム層およびプライマー層の主成分のゴムが、
導電性カーボンブラツク、グラフアイトおよびラ
ジカル受容体を含有するニトリルゴムからなり、
ゴム層と金属板とがプライマー層で接着されてい
ることを特徴とするゴムコートガスケツト用素
材。２導電性カーボンブラツクとして、ケツチエン
ブラツク、アセチレンブラツク、SAFカーボン
等、平均粒径が50μｍ以下、かつD.B.P吸収量100
cm³／100ｇ、かつヨウ素吸収量50mg／ｇ以上のも
のを10〜150PHR、グラフアイトとして、鱗片状
黒鉛、土状黒鉛等を50〜200PHR、ラジカル受容
体として、α，α−ジフエニル−β−ピクリルヒ
ドラジル等を0.5〜5PHRの配合で含有するニト
リルゴムでゴム層が形成されている第１請求項記
載のゴムコートガスケツト素材。