JPH0588759B2

JPH0588759B2 -

Info

Publication number: JPH0588759B2
Application number: JP60269035A
Authority: JP
Inventors: Keiji Mimura; Hiroshi Kohyama
Original assignee: Nihon Valqua Kogyo KK
Current assignee: Nihon Valqua Kogyo KK
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1993-12-24
Also published as: JPS62129377A

Description

【発明の詳細な説明】

発明の技術分野本発明は、化学工業、自動車、船舶、各種機器
装置などの広範囲な産業分野において利用されて
いるガスケツトの基材として用いられるジヨイン
トシートに関する。発明の技術的背景ならびにその問題点従来ジヨイントシートとしては、石綿製ジヨイ
ントシートが広く用いられてきた。この石綿ジヨ
イントシートは、石綿を基材繊維とし、これに結
合剤としてのゴム、ゴム薬品および充填剤を混練
してジヨイントシート成形用組成物を調製し、こ
の組成物を、熱ロールと冷却ロールとからなる一
対のロール間に挿入して加熱圧延して、ジヨイン
トシート形成用組成物を熱ロール側に積層させ、
次いで熱ロールに積層されたシート状物を剥離す
ることによつて製造されてきた。このような石綿ジヨイントシートは、基材繊維
としての石綿を60〜80重量％の割合で含んでいる
が、近年に至つて石綿資源の枯渇およびそれに伴
なう入手難の問題が生ずるとともに、石綿の人体
に対する悪影響も指摘され、石綿の使用は再検討
され始めている。このため石綿に代わる繊維基材
を用いてジヨイントシートを製造しようとする研
究が盛んに行なわれている。たとえば石綿の代替
繊維として、ガラス繊維、カーボン繊維、セラミ
ツク繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維を用
いることによつて、ジヨイントシートを製造しよ
うとする試みがなされている。ところでガラス繊維、セラミツク繊維などの無
機繊維を単独あるいは組合せて基材繊維として用
いようとすると、基材繊維と結合剤としてのゴム
との混練時に、基材繊維が粉砕されて該繊維のア
スペクト比が低下し、得られるジヨイントシート
の引張強度が低下するという問題点がある。一方、芳香族ポリアミド繊維あるいはフイブリ
ル化した芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維を
基材繊維として用いようとする場合、特にフイブ
リル化した芳香族ポリアミド繊維を基材繊維とし
て用いようとする場合には、有機繊維を結合剤と
してのゴムベース中に均一に分散させて混練する
ことが難しく、このため得られるジヨイントシー
トのシール特性が充分に満足のいくものではない
という問題点があつた。また、ガラス繊維などの無機繊維と芳香族ポリ
アミド繊維などの有機繊維とを組合せて基材繊維
として用いても、これらの繊維を含んでなるジヨ
イントシート形成用組成物を混練する際に、やは
り無機繊維が粉砕されてアスペクト比が低下し、
このため得られるジヨイントシートのシール特性
が低下するとともに引張強度にも劣るという問題
点がある。また、無機繊維を用いずに有機繊維の
みを基材繊維として用い、この有機繊維とクレー
などの充填剤とを組合せて用いてジヨイントシー
トを形成しようとする試みがあるが、この場合に
も得られるジヨイントシートの引張強度は小さい
という問題点がある。しかも、上記のいずれの場
合にも次のような問題点があることがわかつた。
すなわち、有機繊維、ガラスなどの無機繊維そし
てクレーなどの充填剤を含んでなるジヨイントシ
ート形成用組成物を熱ロールと冷却ロールとによ
つて加熱圧延して熱ロールにシート状に付着させ
るに際し、該組成物が冷却ロールに付着すること
があつて加工性に劣り、製造工程上のトラブルの
原因となることが見出された。また、前記組成物
を熱ロールと冷却ロールとによつて加熱圧延して
熱ロールにシート状に付着させるに際して、ロー
ル面圧あるいはロール温度が変動すると、加熱ロ
ールに均一な厚みに付着させることができなくな
り、得られるジヨイントシートの厚みにばらつき
が生じやすくなることが見出された。上記のようなジヨイントシート形成用組成物が
冷却ロールに付着するという問題点を解決するた
め、ジヨイントシート形成用組成物中に、界面活
性剤などの帯電防止剤を添加することが本発明者
らによつて検討されたが、ジヨイントシート形成
用組成物中に帯電防止剤を配合することはコスト
面などにおいて必ずしも好ましいことではないと
いう問題点がある。本発明者らは、上記の従来技術に伴なう問題点
を一挙に解決するため鋭意研究したところ、ジヨ
イントシート形成用組成物の基材繊維として、芳
香族ポリアミド繊維またはフイブリル化した芳香
族ポリアミド繊維と繊維状セピオライトとを組合
せて用い、さらにジヨイントシート形成用組成物
にポリビニル系重合体を配合することによつて、
上記問題点が一挙に解決しうることを見出して本
発明を完成するに至つた。発明の目的本発明は、上述のように、石綿を用いないジヨ
イントシートに伴なう問題点を解決しようとする
ものであつて、ジヨイントシート形成用組成物を
混練する際に、無機繊維が粉砕されてアスペクト
比が低下することがないため得られるジヨイント
シートの引張強度が低下することがなく、しかも
ジヨイントシート形成用組成物の加熱圧延時に該
組成物が冷却ロールに付着することがないため加
工性に優れるとともに加熱圧延条件が多少変動し
ても作業性の低下が生ずることがなく、その上シ
ール性に優れたジヨイントシートを提供すること
を目的としている。発明の概要本発明に係るジヨイントシートは、芳香族ポリ
アミド繊維またはフイブリル化した芳香族ポリア
ミド繊維とセピオライトとからなる基材繊維、ゴ
ム材、ゴム薬品およびポリビニル系重合体を含ん
でなることを特徴としている。場合によつては、
上記各成分に加えて、たとえば上記以外の有機繊
維あるいはクレー、マイカなどの充填剤を含有し
てもよい。本発明に係るジヨイントシートは、基材繊維と
して芳香族ポリアミド繊維またはフイブリル化し
た芳香族ポリアミド繊維とセピオライトとを組合
せて用い、しかもポリビニル系重合体をも用いて
いるため、ジヨイントシートの製造時にジヨイン
トシート形成用組成物が冷却ロールに付着するこ
とがなく、また加熱圧延条件が多少変動しても作
業性が低下することがなく、したがつて著しく加
工性に優れており、またセピオライトが折れたり
してアスペクト比が低下することがないため引張
強度などの機械的強度に優れており、その上シー
ル性にも優れたジヨイントシートが得られる。発明の具体的説明本発明に係るジヨイントシートは、芳香族ポリ
アミド繊維またはフイブリル化した芳香族ポリア
ミド繊維とセピオライトとからなる基材繊維、ゴ
ム剤、ゴム薬品およびポリビニル系重合体からな
つているが、以下に各成分について詳細に説明す
る。芳香族ポリアミド繊維またはフイブリル化した
芳香族ポリアミド繊維は、デユポン社からそれぞ
れケブラーまたはケブラーパルプして市販された
機械的強度に富んだ繊維である。一方基材繊維として上記芳香族ポリアミド繊維
またはフイブリル化した芳香族ポリアミド繊維と
ともに用いられるセピオライトとしては、５〜
3000μ好ましくは20〜100μ程度の繊維長を有する
ものが用いられる。このセピオライトは、マグネ
シウムの含水ケイ酸塩系の粘土鉱物であつて、二
酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、
酸化アルミニウム、酸化鉄などからなり、多少の
付着水分を含んでいる。またこのセピオライト
は、いわゆるレンガ積み構造を有しており、大き
な吸着性を有しており、また独特のレオロジー特
性ならびに固結性を有している。このようなセピオライトは、従来その吸着性な
どを利用して、油の脱色精製などにモンモリロナ
イトと同様に用いられたり、あるいは犬、猫など
のペツト用の敷砂、農薬の賦形剤などに用いられ
てきているが、ジヨイントシートに芳香族ポリア
ミド繊維などの有機繊維と組合せて用いられたこ
とはなかつた。上記のような芳香族ポリアミド繊維またはフイ
ブリル化した芳香族ポリアミド繊維は、ジヨイン
トシート中に５〜50重量％の量で用いられること
が好ましい。またセピオライトは、ジヨイントシ
ート中に５〜70重量％の量で用いられることが好
ましい。さらに芳香族ポリアミド繊維またはフイ
ブリル化した芳香族ポリアミド繊維とセピオライ
トとからなる基材繊維は、ジヨイントシート中に
10〜75重量％の量で用いられることが好ましい。また場合によつては、上記基材繊維に加えて少
量の無機繊維も用いることができる。このような
無機繊維としては、ガラス繊維、セラミツク繊
維、岩綿、鉱滓綿、溶融石英繊維、化学処理高シ
リカ繊維、溶融珪酸アルミナ繊維、アルミナ連続
繊維、安定化ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、
チタン酸アルカリ繊維、ウイスカー、ボロン繊
維、炭素繊維、金属繊維などの従来ジヨイントシ
ート形成用基材繊維として公知の無機繊維が広く
用いられる。なお本発明に係る無機繊維として、
石綿繊維を少量含有することもできる。ゴム材は、上記の繊維類を結合する役割を果た
しており、ニトリルゴム（NBR）、スチレンブタ
ジエンゴム（SBR）、イソプレンゴム（IR）、ク
ロロプレンゴム（CR）、ブタジエンゴム（BR）、
ブチルゴム（IIR）、エチレン−プロピレンゴム
（EPM）、フツ素ゴム（FPM）、シリコーンゴム
（Si）、クロロスルフオン化ポリエチレン
（CSM）、エチレン酢ビゴム（EVA）、塩化ポリ
エチレン（CPE）、塩化ブチルゴム（CIR）、エピ
クロルヒドリンゴム（ECO）、ニトリルイソプレ
ンゴム（NIR）、天然ゴム（NR）などの従来ジ
ヨイントシート形成用ゴムとして公知のゴムが広
く用いられる。またこれらのゴム材たとえばSBRにナフテン
系のプロセス油が配合された油展ゴムもゴム材と
して用いることができる。さらにまた、このよう
な油展ゴムと上記のようなゴム材とを組合せて用
いることもできる。このゴム材は、ジヨイントシート中に10〜40重
量％の量で用いられることが好ましい。ゴム薬品としては、（）硫黄、酸化亜鉛、酸
化マグネシウム、過酸化物、ジニトロソベンゼン
などの加硫剤、（）チアゾール系化合物、ポリ
アミン系化合物、スルフエンアミド系化合物、ジ
チオカルバメート系化合物、アルデヒドアミン系
化合物、グアニジン系化合物、チオ尿素系化合
物、キサンテート系化合物などの加硫促進剤が用
いられる。またゴム薬品に加えて必要に応じて充填材を用
いることもでき、このような充填材としては、ク
レー、タルク、硫酸バリウム、重炭酸ナトリウ
ム、グラフアイト、硫酸鉛、トリポリ石などが広
く用いられる。これらのゴム薬品および充填材
は、従来ジヨイントシート形成用として公知のも
のである。このゴム薬品は、ジヨイントシート中に0.5〜
20重量％の量で用いられることが好ましい。また
充填材は、０〜80重量％の量で用いられることが
好ましい。ポリビニル系重合体としては、その軟化点が
160℃未満のものが好ましく用いられ、具体的に
はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ルなどのポリオレフイン系繊維、ポリビニルアル
コール繊維、ポリアクリロニトリル繊維などが用
いられる。このうち特にポリオレフイン系繊維が
好ましい。このようなポリビニル系重合体は、ジヨイント
シート中に、１〜30重量％望ましくは３〜15重量
％の量で用いられることが好ましい。このポリビ
ニル系重合体の量が１重量％未満であると、得ら
れたジヨイントシートのシール特性を充分に向上
させることがでいきないため好ましくなく、また
一方その量が30重量％を超えてもシール特性の向
上効果は高まらず、かえつて得られるジヨイント
シートの耐熱性が低下するとともに加工性も低下
するため好ましくない。さらにこのポリビニル系
重合体は、ジヨイントシート中に存在する芳香族
ポリアミド繊維またはフイブリル化した芳香族ポ
リアミド繊維の合計重量100部に対して、８〜100
重量部の割合で用いられることが好ましい。ポリビニル系重合体は、繊維状であることが好
ましい。ポリビニル系重合体をジヨイントシート中に添
加することによつて、ジヨイントシートのシール
特性が向上するのは次のような理由であろうと推
測される。すなわち、芳香族ポリアミド繊維また
はフイブリル化した芳香族ポリアミド繊維を基材
繊維として用いると、芳香族ポリアミド繊維特に
フイブリル化した芳香族ポリアミド繊維は互いに
絡み合い結合剤であるゴム中に均一に分散されず
偏在してしまう。したがつて得られるジヨイント
シートのシール特性にむらが生ずると考えられ
る。ところが基材繊維として、上記の芳香族ポリ
アミド繊維またはフイブリル化した芳香族ポリア
ミド繊維に加えて、ポリビニル系重合体たとえば
ポリエチレンまたはポリプロピレンなどを添加す
ると、このポリビニル系重合体は、混練時および
熱ロールへの積層時に加熱されて軟化し、芳香族
ポリアミド繊維と比較して極めて容易にジヨイン
トシート形成用組成物中に均一に分散し、これに
よつて得られるジヨイントシートのシール特性が
向上するのであろうと推測される。また、ジヨイ
ントシート形成用組成物中にポリビニル系重合体
を添加することによつて、上述にようにポリビニ
ル系重合体が均一に分散されるという事実に加え
て、芳香族ポリアミド繊維またはフイブリル化し
た芳香族ポリアミド繊維の分散性も向上している
こともありうると考えられる。次に本発明に係るジヨイントシートの製造方法
について説明する。トルエン、ゴム揮などのゴム材用溶剤にゴム材
を溶解させ、これにゴム薬品および充填材を混入
する。得られた溶液または分散液に、芳香族ポリ
アミド繊維またはフイブリル化した芳香族ポリア
ミド繊維あるいはこの両者からなる基材繊維およ
びポリビニル系重合体を配合して均一になるよう
に混練して粘土状のジヨイントシート形成用組成
物を準備する。次いでこの組成物を熱ロールと冷
却ロールとからなる一対のロール間に挿入して加
熱圧延する。この際、熱ロールは120〜160℃の温
度に、また冷却ロールは50℃以下の温度に保たれ
ていることが好ましく、このような一対のロール
を含み装置は、シーター装置として公知である。上記のようにジヨイントシート形成用組成物を
一対のロール間に挿入すると、該組成物は加熱圧
延されて熱ロール側にシート状に積層される。こ
のシート状の組成物を熱ロールから剥離させる
と、ジヨイントシートが得られる。なおゴム材用溶剤は、ジヨイントシート形成用
組成物の混練工程、加熱圧延工程でほとんど完全
に蒸散してしまう。この際、基材繊維として芳香族ポリアミド繊維
またはフイブリル化した芳香族ポリアミドとセピ
オライトとを用いたジヨイントシート形成用組成
物は、成形時に、冷却ロールに付着することが少
なく、しかももし冷却ロールに付着しても、この
冷却ロールに水をかけるなどすると簡単に取るこ
とができ、したがつて作業性にも優れ、その上該
組成物に無駄が生ずることもないという大きな効
果が得られる。したがつてジヨイントシート形成
用組成物中に帯電防止剤を添加することは必ずし
も必要ではない。なおこのような冷却ロールへのジヨイントシー
ト形成用組成物の付着防止は、該組成物中に有機
帯電防止剤を0.1〜10重量％の量で添加すること
によつて高めることができる。有機帯電防止剤と
しては、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリ
ドなどのカチオン性帯電防止剤、アルキル硫酸エ
ステルなどのアニオン性帯電防止剤、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテルなどの非イオン性帯電
防止剤、ベタインなどの両性帯電防止剤、水溶性
ポリマー帯電防止剤あるいはケイ素化合物系帯電
防止剤などが用いられる。またジヨイントシート形成用組成物の一対のロ
ールによる加熱圧延時に、加熱圧延条件が多少変
動しても作業性が低下することがなく、均一な厚
みおよび特性を有するジヨイントシートが得られ
る。このようにして得られる本発明に係るジヨイン
トシートは、セピオライトに代えてガラス繊維を
用いた場合と比較して、引張強度が著しく優れて
いる。また、セピオライトを基材繊維として用いる
と、このセピオライトは吸着材に優れているため
か、ジヨイントシート形成用組成物中に含まれる
ゴム材用溶剤が常温では蒸散しにくく、したがつ
てジヨイントシート形成用組成物が乾燥しにくく
なり、この意味からも該組成物を加熱圧延する際
に加工性が良好となる。さらに得られるジヨイン
トシートは、シール性にも優れている。発明の効果本発明に係るジヨイントシートは、基材繊維と
して芳香族ポリアミド繊維またはフイブリル化し
た芳香族ポリアミド繊維とセピオライトとを組合
せて用い、しかもポリビニル系重合体をも用いて
いるため、ジヨイントシートの製造時にジヨイン
トシート形成用組成物が冷却ロールに付着するこ
とがなく、また加熱圧延条件が多少変動しても作
業性が低下することがなく、したがつて著しく加
工性に優れており、またセピオライトが折れたり
してアスペクト比が低下することがないため引張
強度などの機械的強度に優れたジヨイントシート
が得られる。しかも得られジヨイントシートはシ
ール性にも優れている。以下本発明を実施例により説明するが、本発明
はこれら実施例に限定されるものではない。実施例１以下の組成を有するジヨイントシート形成用組
成物を調製した。セピオライト …21.6重量％フイブリル化した芳香族 …10.8重量％ポリアミド繊維（ケプラーパルプ） NBR …15.4重量％ゴム薬品（加硫系薬剤） …2.2重量％充填材（重炭、クレー） …39.2重量％ポリエチレン繊維 …10.8重量％トルエン …上記混合物１Kgに対して0.7の割合得られた組成物を130℃に保たれた熱ロールと
30℃に保たれ冷却ロールとの間に挿入して加熱圧
延した。このようにすると、該組成物は熱ロール
側にシート状に積層された。このシート状物を熱
ロールからドクターブレードにより剥離して厚さ
1.5mmのジヨイントシートを得た。この際ジヨイントシート形成用組成物の冷却ロ
ールへの付着は認められなかつた。したがつてジ
ヨイントシート形成用組成物中に帯電防止剤を用
いる必要はなかつた。得られたジヨイントシートの横方向の引張強度
（Kgｆ／cm²）、950Kgｆ／cm²の圧力を加えた際の圧
縮率（％）、復元率（％）、密度（ｇ／cm³）、柔軟
性（厚さの倍率）、最大製板線圧（Kg／cm）を測
定し、その結果を表２に示す。また得られたジヨイントシートのシール特性を
次のようにして測定してランク付をし、その結果
を表２に合わせて示す。まず得られたジヨイントシートからガスケツト
を形成し、このガスケツトをフランジ面間に挿入
して300Kg／cm²で締付けた後に、内部に15Kg／cm²
の窒素を圧入して１分間放置した。その後石けん
水をガスケツト外側面に塗布し、２分間放置した
後の泡立ち状態すなわち漏れの程度を観察し、下
記の表１のようなランク付を行なつてガスケツト
のシール特性を評価した。

【表】実施例２実施例１において、下記の組成を有するジヨイ
ントシート形成用組成物を用いた以外は、実施例
１と同様にしてジヨイントシートを形成した。セピオライト ……21.6重量％（繊維長50μ）フイブリル化した ……10.8重量％芳香族ポリアミド繊維 NBR ……15.4重量％ゴム薬品（加硫系薬剤） ……2.2重量％充填材 ……39.2重量％（重炭、クレー）ビニロン繊維 ……10.8重量％得られたジヨイントシートの引張強度などを実
施例１と同様にして測定し、その結果を表２に示
す。また得られたジヨイントシートのシール特性を
実施例１と同様にして測定してランク付をし、そ
の結果を表２に合せて示す。実施例３実施例１において、下記の組成を有するジヨイ
ントシート形成用組成物を用いた以外は、実施例
１と同様にしてジヨイントシートを形成した。セピオライト ……21.6重量％（繊維長50μ）フイブリル化した ……10.8重量％芳香族ポリアミド繊維 NBR ……15.4重量％ゴム薬品 ……2.2重量％（加硫系薬剤）充填材 ……39.2重量％（重炭、クレー）ポリアクリロニトリル ……10.8重量％繊維得られたジヨイントシートの引張強度などを実
施例１と同様にして測定し、その結果を表２に示
す。また得られたジヨイントシートのシール特性を
実施例１と同様にして測定してランク付をし、そ
の結果を表２に合せて示す。比較例１実施例１において、下記の組成を有するジヨイ
ントシート形成用組成物を用いた以外は、実施例
１と同様にしてジヨイントシートを形成した。セピオライト ……21.6重量％フイブリル化した ……21.6重量％芳香族ポリアミド繊維 NBR ……15.4重量％ゴム薬品 ……2.2重量％（加硫系薬品）充填材 ……39.2重量％（重炭、クレー）得られたジヨイントシートの引張強度などを実
施例１と同様にして測定し、その結果を表２に示
す。また得られたジヨイントシートのシール特性を
実施例１と同様にして測定してランク付をし、そ
の結果を表２に合せて示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１芳香族ポリアミド繊維またはフイブリル化し
た芳香族ポリアミド繊維とセピオライトとからな
る基材繊維、ゴム材、ゴム薬品、およびポリオレ
フイン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリア
クリロニトリル繊維からなる群から選ばれる少な
くとも１種の繊維を含み、熱ロールと冷却ロール
とによつて加熱圧延してなることを特徴とするジ
ヨイントシート。２セピオライトが繊維状であり、５〜3000μの
長さを有するものである特許請求の範囲第１項に
記載のジヨイントシート。３芳香族ポリアミド繊維またはフイブリル化し
た芳香族ポリアミド繊維がジヨイントシート中に
５〜50重量％の量で用いられている特許請求の範
囲第１項に記載のジヨイントシート。４セピオライトがジヨイントシート中に５〜70
重量％の量で用いられている特許請求の範囲第１
項に記載のジヨイントシート。５ポリオレフイン繊維、ポリビニルアルコール
繊維およびポリアクリロニトリル繊維からなる群
から選ばれる少なくとも１種の繊維がジヨイント
シート中に１〜30重量％の量で用いられている特
許請求の範囲第１項に記載のジヨイントシート。