JPH07100787B2 - Ceramic coated metal gasket and manufacturing method thereof - Google Patents
Ceramic coated metal gasket and manufacturing method thereofInfo
- Publication number
- JPH07100787B2 JPH07100787B2 JP3102194A JP10219491A JPH07100787B2 JP H07100787 B2 JPH07100787 B2 JP H07100787B2 JP 3102194 A JP3102194 A JP 3102194A JP 10219491 A JP10219491 A JP 10219491A JP H07100787 B2 JPH07100787 B2 JP H07100787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- gasket
- metal
- liquid composition
- metal gasket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Sealing Material Composition (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はセラミックスコーティン
グ金属ガスケット及びその製造法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic coated metal gasket and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術及びその課題】従来使用されているガスケ
ットは、アスベスト成形品が主流であったが、近年発ガ
ン性の問題から使用が困難になってきた。2. Description of the Related Art Conventionally used gaskets have been mainly made of asbestos molded products, but in recent years it has become difficult to use due to the problem of carcinogenicity.
【0003】この代替として、黒鉛ガスケット、金属ガ
スケット等の使用が増加してきたが、黒鉛ガスケットは
主成分が黒鉛であるため、高温で酸化されCO2とな
り、昇華するという問題点がある。As an alternative to this, the use of graphite gaskets, metal gaskets, etc. has increased, but since the main component of graphite gaskets is graphite, there is the problem that they are oxidized at high temperatures to CO 2 and sublime.
【0004】また、金属製のガスケットでは、通常の
鉄、ステンレス、アルミニウム、銅等を材質とするもの
は、高温で酸化を起こし、劣化してガスシール性を失う
という欠点がある。耐熱性金属を用いることにより、高
温での劣化を防ぐことができるが、この場合にも高温で
ガスケットの接合部分が金属へ融着して、取り外しが不
能になるという欠点がある。Further, the metal gasket, which is made of ordinary iron, stainless steel, aluminum, copper or the like, has a drawback that it is oxidized at a high temperature and deteriorates to lose the gas sealing property. By using a heat resistant metal, deterioration at high temperature can be prevented, but in this case also, there is a drawback that the joint portion of the gasket is fused to the metal at high temperature and cannot be removed.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した如
き従来技術の問題点に鑑みて、耐熱性、金属融着防止
性、潤滑性、ガスシール性等に優れ、高温環境での使用
に適した耐熱性ガスケットを得るべく鋭意検討を重ねて
きた。その結果、金属ガスケットの表面にゾルーゲル法
によるセラミックス層を設けることによって、上記目的
を達成できることを見出し、ここに本発明を完成するに
至った。In view of the problems of the prior art as described above, the present inventor has excellent heat resistance, metal fusion preventing property, lubricity, gas sealing property, etc., and uses it in a high temperature environment. We have earnestly studied to obtain a heat resistant gasket suitable for. As a result, they have found that the above object can be achieved by providing a ceramic layer by the sol-gel method on the surface of the metal gasket, and have completed the present invention.
【0006】即ち、本発明は、以下に示すセラミックス
コーティング金属ガスケット及びその製造法を提供する
ものである。That is, the present invention provides the following ceramic-coated metal gasket and a method for producing the same.
【0007】 金属ガスケットの少なくとも表面部分
にゾルーゲル法によるセラミックス層を設けてなるセラ
ミックスコーティング金属ガスケット。A ceramic-coated metal gasket comprising a ceramic layer formed by a sol-gel method on at least the surface of the metal gasket.
【0008】 金属ガスケットの少なくとも表面部分
に、セラミックス原料の液状組成物を塗布し、ゾルーゲ
ル法によりセラミックス層を形成することを特徴とする
セラミックスコーティング金属ガスケットの製造法。A method for producing a ceramic-coated metal gasket, which comprises applying a liquid composition of a ceramic raw material to at least a surface portion of the metal gasket and forming a ceramic layer by a sol-gel method.
【0009】本発明は、金属を材質とするガスケットで
あれば特に限定はなく、各種のガスケットに適用でき
る。金属材料の形状も特に限定はなく、金属板やリング
状などの各種の成形品を対象とすることができる。金属
ガスケットの種類としては、例えば、波形金属板ガスケ
ット、溝付金属ガスケット、平形金属ガスケット、のこ
歯形ガスケット、レンズリング、ブリッジマン形ガスケ
ット、デルタ形ガスケット、ダブルコーン形ガスケッ
ト、ブラインドメタルリングガスケット、メタル中空O
リング、リングジョイントガスケット等があり、使用さ
れる部所としては、例えば化学プラントフランジ、発電
所蒸気フランジ、石油精製プラントフランジ、内燃機関
(シリンダーヘッド、エキゾーストマニホールド、ター
ボチャージャー、マフラー等)フランジ、オートクレー
ブボンネット、熱交換器ボンネット等がある。本発明金
属ガスケットの特に好ましい適用対象は耐熱性、潤滑性
等が要求される内燃機関用のガスケットである。The present invention is not particularly limited as long as it is a gasket made of metal and can be applied to various gaskets. The shape of the metal material is not particularly limited, and various types of molded products such as metal plates and rings can be targeted. The types of metal gaskets include, for example, corrugated metal plate gaskets, grooved metal gaskets, flat metal gaskets, serrated gaskets, lens rings, Bridgeman gaskets, delta gaskets, double cone gaskets, blind metal ring gaskets, Metal hollow O
There are rings, ring joint gaskets, etc., and examples of places used include chemical plant flanges, power plant steam flanges, oil refinery plant flanges, internal combustion engine (cylinder heads, exhaust manifolds, turbochargers, mufflers, etc.) flanges, autoclaves. There are bonnets, heat exchanger bonnets, etc. A particularly preferable object of application of the metal gasket of the present invention is a gasket for an internal combustion engine which is required to have heat resistance and lubricity.
【0010】ガスケットを形成する金属としては特に限
定はないが、通常使用される温度によって決められ、例
えば鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン等の各
種の金属又は合金を用いることができ、更にこれらに亜
鉛メッキ、ニッケルメッキ、クロムメッキやその他各種
の金属メッキ又は合金メッキを施した材料も用いること
ができる。The metal forming the gasket is not particularly limited, but it is determined according to the temperature usually used, and various metals or alloys such as iron, aluminum, copper, stainless steel and titanium can be used. It is also possible to use a material plated with zinc, nickel, chrome or any other metal or alloy.
【0011】本発明ではガスケットを形成する金属の表
面にゾルーゲル法によるセラミックス層を設ける。ゾル
ーゲル法によるセラミックス層は、緻密な皮膜であり、
密着性に優れ、耐熱衝撃性が良好である。ゾルーゲル法
によるセラミックス層の形成法としては、各種の方法が
公知であり、また、原料としても各種のものが知られて
いるが、本発明では特に限定的ではなく、いずれも採用
できる。In the present invention, a ceramic layer formed by the sol-gel method is provided on the surface of the metal forming the gasket. The ceramic layer by the sol-gel method is a dense film,
Excellent adhesion and good thermal shock resistance. Various methods are known as a method for forming a ceramic layer by the sol-gel method, and various raw materials are known, but the present invention is not particularly limited, and any method can be adopted.
【0012】ゾルーゲル法によるセラミックスは、通
常、セラミックス原料の液状組成物を塗布し、重合、ゲ
ル化させることによって形成することができる。該液状
組成物は、各種の金属アルコキシドや金属ヒドロキシド
をセラミックス原料として含有するものであり、この様
なセラミックス原料の好ましい例として、 イ)式(R1)mM1(OR2)n (式中、R1は炭素数1〜3のアルキル基又はビニル
基、R2は水素、メチル、エチル、イソプロピル又はt
−ブチル、M1はCa又はBa、mは0又は1、nは1
又は2を示す)で表わされる化合物、 ロ)式(R3)kM2(OR4)l (式中、R3は炭素数1〜3のアルキル基又はビニル
基、R4は水素、メチル、エチル、イソプロピル又はt
−ブチル、M2はAl、Y又はLa、kは0又は1、l
は2又は3を示す)で表わされる化合物、 ハ)式(R5)iM3(OR6)j (式中、R5は炭素数1〜3のアルキル基又はビニル
基、R6は水素、メチル、エチル、イソプロピル又はt
−ブチル、M3はTi、Zr、Mn、Sn、Si又はS
r、iは0又は1、jは3又は4を示す)で表わされる
化合物、等を挙げることができる。これらの化合物は1
種又は2種以上組み合わせて用いることができ、また2
種以上が縮合しているものを用いてもよい。Ceramics by the sol-gel method can be usually formed by applying a liquid composition of a ceramic raw material, polymerizing and gelling. The liquid composition contains various metal alkoxides and metal hydroxides as a ceramic raw material. As a preferable example of such a ceramic raw material, a) the formula (R 1 ) mM 1 (OR 2 ) n (the formula Wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a vinyl group, R 2 is hydrogen, methyl, ethyl, isopropyl or t
-Butyl, M 1 is Ca or Ba, m is 0 or 1, n is 1
Or a compound represented by 2) b) Formula (R 3 ) kM 2 (OR 4 ) l (In the formula, R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a vinyl group, R 4 is hydrogen, methyl, Ethyl, isopropyl or t
-Butyl, M 2 is Al, Y or La, k is 0 or 1, l
Is a compound represented by 2 or 3) c) Formula (R 5 ) iM 3 (OR 6 ) j (in the formula, R 5 is an alkyl group or vinyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 6 is hydrogen, Methyl, ethyl, isopropyl or t
- butyl, M 3 is Ti, Zr, Mn, Sn, Si or S
r and i are 0 or 1, j is 3 or 4, and the like. These compounds are 1
They may be used either alone or in combination of two or more.
You may use what condensed the seed | species or more.
【0013】上記セラミツクス原料の具体例としては、
Ca(OCH3)2、Ca(OC2H5)2、Ca(O
C3H7)2、Ca(OC4H9)2、Ba(OC
H3)2、Ba(OC2H5)2、Ba(OC3H7)
2、Ba(OC4H9)2、Al(OCH3)3、Al
(OC2H5)3、Al(OC3H7)3、Al(OC
4H9)3、CH3Al(OCH3)2、CH3Al
(OC2H5)2、CH3Al(OC3H7)2、CH
3Al(OC4H9)2、Ti(OCH3)4、Ti
(OC2H5)4、Ti(OC3H7)4、Ti(OC
4H9)4、CH3Ti(OCH3)3、CH3Ti
(OC2H5)3、CH3Ti(OC3H7)3、CH
3Ti(OC4H9)3、C2H5Ti(OC
H3)3、C2H5Ti(OC2H5)3、C2H5T
i(OC3H7)3、C2H5Ti(OC4H9)3、
Si(OCH3)4、Si(OC2H5)4、Si(O
C3H7)4、Si(OC4H9)4、CH3Si(O
CH3)3、CH3Si(OC2H5)3、CH3Si
(OC3H7)3、CH3Si(OC4H9)3、C2
H5Si(OCH3)3、C2H5Si(OC2H5)
3、C2H5Si(OC3H7)3、C2H5Si(O
C4H9)3、Zr(OCH3)4、Zr(OC
2H5)4、Zr(OC3H7)4、Zr(OC
4H9)4、CH3Zr(OCH3)3、CH3Zr
(OC2H5)3、CH3Zr(OC3H7)3、CH
3Zr(OC4H9)3、C2H5Zr(OC
H3)3、C2H5Zr(OC2H5)3、C2H5Z
r(OC3H7)3、C2H5Zr(OC4H9)3、
Y(OCH3)3、Y(OC2H5)3、Y(OC3H
7)3、Y(OC4H9)3、La(OCH3)3、L
a(OC2H5)3、La(OC3H7)3、La(O
C4H9)3、Mn(OCH3)4、Mn(OC
2H5)4、Mn(OC3H7)4、Mn(OC
4H9)4、Sn(OCH3)4、Sn(OC2H5)
4、Sn(OC3H7)4、Sn(OC4H9)4、S
r(OCH3)4、Sr(OC2H5)4、Sr(OC
3H7)4、Sr(OC4H9)4、Ca(OH)2、
Ba(OH)2、Al(OH)3、CH3Al(OH)
2、Ti(OH)4、CH3Ti(OH)3、C2H5
Ti(OH)3、Si(OH)4、CH3Si(OH)
3、C2H5Si(OH)3、Zr(OH)4、CH3
Zr(OH)3、C2H5Zr(OH)3、Y(OH)
3、La(OH)3、Mn(OH)4、Sn(O
H)4、Sr(OH)4等を挙げることができる。ま
た、これらの縮合物は、上記化合物の任意の組み合わせ
により自由に作製でき、分子量も適宜選択できる。縮合
物の一例としては、ZrOSi(OC2H5)6、Al
OSi(OC2H5)5、TiOSi(OC
2H5)6、(C3H7O)3ZrOSi(OC
2H5)3、(C4H9O)3ZrOSi(OC
2H5)3、(C3H7O)3TiOSi(OC
2H5)3、(C4H9O)3TiOSi(OC
2H5)3、(C3H7O)2AlOSi(OC
2H5)3、(C4H9O)2AlOSi(OC
2H5)3、等を示すことができる。Specific examples of the above ceramic raw materials include:
Ca (OCH 3) 2, Ca (OC 2 H 5) 2, Ca (O
C 3 H 7) 2, Ca (OC 4 H 9) 2, Ba (OC
H 3) 2, Ba (OC 2 H 5) 2, Ba (OC 3 H 7)
2 , Ba (OC 4 H 9 ) 2 , Al (OCH 3 ) 3 , Al
(OC 2 H 5 ) 3 , Al (OC 3 H 7 ) 3 , Al (OC
4 H 9 ) 3 , CH 3 Al (OCH 3 ) 2 , CH 3 Al
(OC 2 H 5 ) 2 , CH 3 Al (OC 3 H 7 ) 2 , CH
3 Al (OC 4 H 9 ) 2 , Ti (OCH 3 ) 4 , Ti
(OC 2 H 5 ) 4 , Ti (OC 3 H 7 ) 4 , Ti (OC
4 H 9 ) 4 , CH 3 Ti (OCH 3 ) 3 , CH 3 Ti
(OC 2 H 5 ) 3 , CH 3 Ti (OC 3 H 7 ) 3 , CH
3 Ti (OC 4 H 9 ) 3 , C 2 H 5 Ti (OC
H 3) 3, C 2 H 5 Ti (OC 2 H 5) 3, C 2 H 5 T
i (OC 3 H 7 ) 3 , C 2 H 5 Ti (OC 4 H 9 ) 3 ,
Si (OCH 3 ) 4 , Si (OC 2 H 5 ) 4 , Si (O
C 3 H 7) 4, Si (OC 4 H 9) 4, CH 3 Si (O
CH 3) 3, CH 3 Si (OC 2 H 5) 3, CH 3 Si
(OC 3 H 7 ) 3 , CH 3 Si (OC 4 H 9 ) 3 , C 2
H 5 Si (OCH 3) 3 , C 2 H 5 Si (OC 2 H 5)
3 , C 2 H 5 Si (OC 3 H 7 ) 3 , C 2 H 5 Si (O
C 4 H 9) 3, Zr (OCH 3) 4, Zr (OC
2 H 5 ) 4 , Zr (OC 3 H 7 ) 4 , Zr (OC
4 H 9 ) 4 , CH 3 Zr (OCH 3 ) 3 , CH 3 Zr
(OC 2 H 5) 3, CH 3 Zr (OC 3 H 7) 3, CH
3 Zr (OC 4 H 9 ) 3 , C 2 H 5 Zr (OC
H 3) 3, C 2 H 5 Zr (OC 2 H 5) 3, C 2 H 5 Z
r (OC 3 H 7 ) 3 , C 2 H 5 Zr (OC 4 H 9 ) 3 ,
Y (OCH 3 ) 3 , Y (OC 2 H 5 ) 3 , Y (OC 3 H
7 ) 3 , Y (OC 4 H 9 ) 3 , La (OCH 3 ) 3 , L
a (OC 2 H 5 ) 3 , La (OC 3 H 7 ) 3 , La (O
C 4 H 9) 3, Mn (OCH 3) 4, Mn (OC
2 H 5 ) 4 , Mn (OC 3 H 7 ) 4 , Mn (OC
4 H 9) 4, Sn ( OCH 3) 4, Sn (OC 2 H 5)
4 , Sn (OC 3 H 7 ) 4 , Sn (OC 4 H 9 ) 4 , S
r (OCH 3 ) 4 , Sr (OC 2 H 5 ) 4 , Sr (OC
3 H 7 ) 4 , Sr (OC 4 H 9 ) 4 , Ca (OH) 2 ,
Ba (OH) 2 , Al (OH) 3 , CH 3 Al (OH)
2 , Ti (OH) 4 , CH 3 Ti (OH) 3 , C 2 H 5
Ti (OH) 3 , Si (OH) 4 , CH 3 Si (OH)
3 , C 2 H 5 Si (OH) 3 , Zr (OH) 4 , CH 3
Zr (OH) 3 , C 2 H 5 Zr (OH) 3 , Y (OH)
3 , La (OH) 3 , Mn (OH) 4 , Sn (O
H) 4 , Sr (OH) 4 and the like can be mentioned. Further, these condensates can be freely prepared by arbitrarily combining the above compounds, and the molecular weight can be appropriately selected. Examples of the condensate include ZrOSi (OC 2 H 5 ) 6 and Al.
OSi (OC 2 H 5 ) 5 , TiOSi (OC
2 H 5 ) 6 , (C 3 H 7 O) 3 ZrOSi (OC
2 H 5 ) 3 , (C 4 H 9 O) 3 ZrOSi (OC
2 H 5) 3, (C 3 H 7 O) 3 TiOSi (OC
2 H 5 ) 3 , (C 4 H 9 O) 3 TiOSi (OC
2 H 5 ) 3 , (C 3 H 7 O) 2 AlOSi (OC
2 H 5 ) 3 , (C 4 H 9 O) 2 AlOSi (OC
2 H 5 ) 3 , etc.
【0014】これらのセラミックス原料は、通常、有機
溶剤、水、これらの混合溶媒等に溶解又は分散して用い
られるが、セラミックス原料自体で液状のものは、その
まま用いることも可能である。有機溶剤は、公知のゾル
ーゲル法の液状組成物において用いられるものをいずれ
も使用でき、例えば、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール等の低級アルコール類、エチレング
リコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコール
モノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアル
キルエーテル、ジプロピレングリコールモノアルキルエ
ーテル等のアルキル基としてメチル、エチル、ブチル等
を有する炭化水素エーテルアルコール類、エチレングリ
コールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレング
リコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレン
グリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジプロピ
レングリコールモノアルキルエーテルアセテート等の上
記炭化水素エーテルアルコール類の酢酸エステル類、エ
トキシエチルアセテート等のアルコール類の酢酸エステ
ル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブ
チル等の酢酸エステル類、アセトン等を用いることがで
きる。These ceramic raw materials are usually dissolved or dispersed in an organic solvent, water, a mixed solvent thereof, or the like, but the ceramic raw materials themselves may be used as they are. As the organic solvent, any of those used in the liquid composition of the known sol-gel method can be used, and for example, lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol. Hydrocarbon ether alcohols having methyl, ethyl, butyl and the like as an alkyl group such as monoalkyl ether and dipropylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetate, di Acetic acid esters of the above hydrocarbon ether alcohols such as propylene glycol monoalkyl ether acetate , Alcohols acetic esters such as ethoxyethyl acetate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, esters such as butyl acetate, can be used acetone.
【0015】液状組成物中のセラミックス原料の濃度
は、通常10〜100重量%程度とすればよく、使用す
る原料の性質に応じて適宜決定すればよい。The concentration of the ceramic raw material in the liquid composition may be usually about 10 to 100% by weight, and may be appropriately determined according to the properties of the raw material used.
【0016】また、上記セラミックス原料の液状組成物
には、必要に応じてコロイド状物質及び/又は無機微粉
末を添加することができる。コロイド状物質及び/又は
無機微粉末の添加によって、ゾルーゲル法により形成さ
れるセラミックス層がより緻密化される。If desired, a colloidal substance and / or an inorganic fine powder may be added to the liquid composition of the ceramic raw material. The ceramic layer formed by the sol-gel method is more densified by adding the colloidal substance and / or the inorganic fine powder.
【0017】本発明で用いられるコロイド状物質とは、
10〜10000オングストローム程度の液状又は固体
の粒子が分散媒中に分散しているものをいい、各種の公
知のものが使用できる。分散媒としては、通常、上記し
た低級アルコール類、炭化水素エーテルアルコール類、
これらの酢酸エステル類等の有機溶剤や水が単独又は混
合して用いられており、分散粒子の濃度は10〜60重
量%程度のものが一般的である。本発明では、このよう
なコロイド状物質をいずれも用いることができる。コロ
イド状物質の具体例としては、コロイド状シリカ、コロ
イド状アルミナ、コロイド状酸化チタン、コロイド状酸
化ジルコン、コロイド状硅酸ジルコン、コロイド状水酸
化アルミニウム、コロイド状水酸化ジルコン等を挙げる
ことができる。The colloidal substance used in the present invention is
Liquid or solid particles of about 10 to 10000 angstrom are dispersed in a dispersion medium, and various known materials can be used. As the dispersion medium, usually, the above lower alcohols, hydrocarbon ether alcohols,
Organic solvents such as acetic acid esters and water are used alone or as a mixture, and the concentration of dispersed particles is generally about 10 to 60% by weight. In the present invention, any of these colloidal substances can be used. Specific examples of the colloidal substance include colloidal silica, colloidal alumina, colloidal titanium oxide, colloidal zirconium oxide, colloidal zirconium silicate, colloidal aluminum hydroxide, colloidal zirconium hydroxide and the like. .
【0018】無機微粉末は、粒子径5〜150mμ程度
のものが適当であり、例えばアルミナ微粉末、酸化チタ
ン微粉末、シリカ微粉末等を用いることができる。As the inorganic fine powder, those having a particle diameter of about 5 to 150 mμ are suitable, and for example, alumina fine powder, titanium oxide fine powder, silica fine powder and the like can be used.
【0019】コロイド状物質及び/又は無機微粉末は、
セラミックス原料の液状組成物中に70重量%程度まで
添加することができ、好ましくは、3〜40重量%程度
添加すればよい。The colloidal substance and / or the inorganic fine powder are
It can be added up to about 70% by weight, preferably about 3 to 40% by weight, in the liquid composition of the ceramic raw material.
【0020】上記セラミックス原料の液状組成物には、
更に必要に応じて、充填剤、顔料、被覆補強材等を添加
してもよい。充填剤及び顔料としては、通常の無機系の
ものを用いることができ、例えば、酸化マグネシウム、
窒化硅素、窒化硼素、黒鉛、窒化チタン、酸化ニッケ
ル、石英、シリカ、硅酸ジルコン、アルミナ、酸化チタ
ン、チタンイエロー、炭酸マグネシウム、ドロマイト、
炭化硅素、炭化タングステン、酸化鉄(赤、黒)、バリ
ウムイエロー、アンチモンイエロー、コバルトブルー、
コバルトバイオレット、コバルトグリーン、マンガンブ
ラック、マンガンブルー、マンガンバイオレット、スト
ロンチウムクロメート、タルク、クロムオキサイドハイ
ドレートグリーン、クロムオキサイドグリーン、亜鉛グ
リーン、炭酸バリウム、チョーク、沈澱炭酸カルシウ
ム、アルミナハイドレート、酸化亜鉛、ホタル石、モリ
ブデン赤、モリブデンオレンジ、クロムイエロー、鉛ク
ロメート、ウルトラマリーン、朱、塩基性炭酸鉛等を用
いることができる。これらのうちで、特に、窒化硅素、
窒化硼素等は、セラミックス層の摩擦係数を低下させる
ことができるので、熱膨張が生じる場合等にすべり性の
向上により、ガスケットに亀裂が生じ難くなるので有利
である。充填剤及び顔料は、常法に従って、増粘剤等と
ともに用いることができる。The liquid composition of the above ceramic raw material contains
Further, if necessary, a filler, a pigment, a coating reinforcing material, etc. may be added. As the filler and the pigment, it is possible to use a usual inorganic one, for example, magnesium oxide,
Silicon nitride, boron nitride, graphite, titanium nitride, nickel oxide, quartz, silica, zirconium silicate, alumina, titanium oxide, titanium yellow, magnesium carbonate, dolomite,
Silicon carbide, tungsten carbide, iron oxide (red, black), barium yellow, antimony yellow, cobalt blue,
Cobalt violet, cobalt green, manganese black, manganese blue, manganese violet, strontium chromate, talc, chromium oxide hydrate green, chromium oxide green, zinc green, barium carbonate, chalk, precipitated calcium carbonate, alumina hydrate, zinc oxide, firefly Stone, molybdenum red, molybdenum orange, chrome yellow, lead chromate, ultramarine, vermilion, basic lead carbonate and the like can be used. Of these, especially silicon nitride,
Boron nitride and the like can reduce the friction coefficient of the ceramics layer, and are advantageous because cracks are less likely to occur in the gasket due to improved slippage when thermal expansion occurs. The filler and pigment can be used together with a thickener and the like according to a conventional method.
【0021】被覆補強材は、無機質で繊維状のものをい
い、この代表例としてチタン酸カリウム、炭化硅素、窒
化硅素、酸化アルミニウム、ベリリア炭化硼素、硅酸塩
ガラス、石英などがある。The coating reinforcing material is an inorganic fibrous material, and typical examples thereof include potassium titanate, silicon carbide, silicon nitride, aluminum oxide, beryllia boron carbide, silicate glass, and quartz.
【0022】充填剤及び/又は顔料は、液状組成物中に
70重量%程度まで、好ましくは0.1〜10重量%程
度添加することができる。また披覆補強材は、液状組成
物中に70重量%程度まで、好ましくは1〜60重量%
程度添加することができる。The filler and / or pigment may be added to the liquid composition in an amount of up to about 70% by weight, preferably about 0.1 to 10% by weight. The lining covering reinforcing material is contained in the liquid composition up to about 70% by weight, preferably 1 to 60% by weight.
It can be added to some extent.
【0023】上記した液状組成物は、急速なゲル化を防
止するためにpH2.5〜6.0程度に調整することが
好ましい。pH調整には、例えば、塩酸、酢酸、クロロ
酢酸、クエン酸、マレイン酸、シュウ酸、トルエンスル
ホン酸、グルタル酸、ジメチルマロン酸、安息香酸等の
無機酸又は有機酸を用いることができる。The liquid composition described above is preferably adjusted to a pH of about 2.5 to 6.0 in order to prevent rapid gelation. For the pH adjustment, for example, an inorganic acid or an organic acid such as hydrochloric acid, acetic acid, chloroacetic acid, citric acid, maleic acid, oxalic acid, toluenesulfonic acid, glutaric acid, dimethylmalonic acid, benzoic acid can be used.
【0024】また、上記液状組成物には、更に、室温で
は該液状組成物をゲル化させることがなく、加熱によっ
て解離して該液状組成物の重合を加速することのできる
緩衝化潜触媒として、カルボン酸金属塩、アミンカルボ
キシレート、四級アンモニウムカルボキシレート、硝酸
塩等を液状組成物中に1.5重量%程度まで添加するこ
とができる。このような緩衝化潜触媒としては、ジメチ
ルアミンアセテート、エタノールアミンアセテート、ジ
メチルアニリンホルメート、酢酸ナトリウム、プロピオ
ン酸ナトリウム、ギ酸カリウム、ギ酸ナトリウム、ベン
ジルトリメチルアンモニウムアセテート、硝酸ナトリウ
ム、硝酸アンモニウム等を例示できる。Further, the above liquid composition further comprises a buffered latent catalyst capable of accelerating the polymerization of the liquid composition by dissociating by heating without gelling the liquid composition at room temperature. , Carboxylic acid metal salts, amine carboxylates, quaternary ammonium carboxylates, nitrates and the like can be added to the liquid composition up to about 1.5% by weight. Examples of such a buffered latent catalyst include dimethylamine acetate, ethanolamine acetate, dimethylaniline formate, sodium acetate, sodium propionate, potassium formate, sodium formate, benzyltrimethylammonium acetate, sodium nitrate, ammonium nitrate and the like.
【0025】本発明では、上記したセラミックス原料の
液状組成物を金属ガスケット上に、スプレー法、デップ
法、ロールコート法、ハケ塗り法、印刷法等の各種の塗
布法によって塗布し、重合ゲル化させることによってセ
ラミックス層を形成させる。金属ガスケットは、通常二
枚以上の金属板を積層した構造の場合が多いが、この場
合には、ガスケットを構成する各金属板にセラミックス
層を形成した後、ガスケットに加工してもよく、或い
は、先にガスケットを製造しておき、その表面部分にセ
ラミックス原料の液状組成物を塗布し、重合させて、セ
ラミックス層を形成させてもよい。In the present invention, the above-mentioned liquid composition of the ceramic raw material is applied onto a metal gasket by various coating methods such as a spray method, a dip method, a roll coating method, a brush coating method and a printing method to form a polymer gel. By doing so, a ceramic layer is formed. The metal gasket usually has a structure in which two or more metal plates are laminated, but in this case, a ceramic layer may be formed on each metal plate constituting the gasket and then processed into a gasket, or Alternatively, the gasket may be manufactured in advance, and the liquid composition of the ceramic raw material may be applied to the surface portion of the gasket and polymerized to form the ceramic layer.
【0026】セラミックス原料の液状組成物の重合ゲル
化は、常温でも進行するが、加熱することによって、ゲ
ル化時間が短縮され、また、重合密度が上がって、セラ
ミックス層がより緻密化する。加熱温度は特に限定はな
く、高温で加熱するほどセラミックス層をより緻密化す
ることができるが、コスト面からは100〜250℃程
度で10〜30分程度加熱することが適当である。Polymerization gelation of the liquid composition of the ceramic raw material proceeds even at room temperature, but by heating, the gelation time is shortened, the polymerization density is increased, and the ceramic layer is more densified. The heating temperature is not particularly limited, and the higher the temperature is, the more dense the ceramic layer can be made. However, from the viewpoint of cost, it is suitable to heat at about 100 to 250 ° C. for about 10 to 30 minutes.
【0027】尚、ゾルーゲル法によるセラミックス層で
は、ピンホールの発生を完全に防止するために、セラミ
ックス原料の液状組成物の塗布、乾燥後、又は加熱硬化
後に、更に、該液状組成物を一層又は二層以上重ね塗り
し、硬化させて二層以上のセラミックス層を形成させる
ことが好ましい。In the ceramic layer prepared by the sol-gel method, in order to completely prevent the generation of pinholes, after the liquid composition of the ceramic raw material is applied, dried, or cured by heating, one or more layers of the liquid composition are further added. It is preferable that two or more layers are overcoated and cured to form two or more ceramic layers.
【0028】また、セラミックス原料の液状組成物中
に、充填剤及び/又は顔料を添加して用いる場合には、
形成されるセラミックス層上に、更に、充填剤及び顔料
を添加していないセラミックス原料の液状組成物による
セラミックス層を0.5〜10μm程度の厚さで設ける
ことによって、セラミックス層の表面を緻密にして、よ
り撥水性を向上させることができる。When a filler and / or a pigment is added to the liquid composition of the ceramic raw material to be used,
A ceramic layer made of a liquid composition of a ceramic raw material to which a filler and a pigment are not added is provided on the formed ceramic layer to a thickness of about 0.5 to 10 μm to make the surface of the ceramic layer dense. The water repellency can be further improved.
【0029】ゾルーゲル法によるセラミックス層は、合
計厚さ3〜150μm程度とすればよい。The ceramic layer formed by the sol-gel method may have a total thickness of about 3 to 150 μm.
【0030】このようにして形成されたセラミックス層
は、表面硬度が高いために、傷付き難く、また不燃性で
あるために、高温に曝されていても分解したり燃えたり
することがなく、有害ガスの発生もしない。又高温での
金属の酸化劣化も防止でき、耐熱性が高いために融着を
防止でき、更に摩擦係数が上昇しにくい等の優れた特徴
を有する。Since the ceramic layer thus formed has a high surface hardness, it is not easily scratched, and it is nonflammable. Therefore, it does not decompose or burn even when exposed to high temperatures. No harmful gas is generated. Further, it has excellent features such that oxidative deterioration of metal at high temperature can be prevented, fusion resistance can be prevented due to its high heat resistance, and the coefficient of friction hardly rises.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明のセラミックスコーティング金属
ガスケットは、優れた耐熱性を有し、酸化劣化し難く、
金属の融着も防止でき、また、潤滑性が良好で亀裂が生
じ難く、ガスシール性も良好であり、高温環境に曝され
る場合にも、長期間ガスケットとしての役目を保持する
ことができる。The ceramic coated metal gasket of the present invention has excellent heat resistance and is resistant to oxidative deterioration.
It can prevent fusion of metal, has good lubricity, hardly cracks, has good gas sealability, and can retain its role as a gasket for a long time even when exposed to a high temperature environment. .
【0032】[0032]
【実施例】以下実施例を示して、本発明を更に詳細に説
明する。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
【0033】[0033]
【実施例1】イソプロピルアルコール15g及び水15
gからなる混合溶媒に粒径20mμの微粉末アルミナ1
3gを加え、更に充填剤として硅酸ジルコン15g、酸
化マンガン10g、シリカ15g及び窒化硼素10g、
被覆補強剤としてチタン酸カリウム繊維9gを加え、こ
れに更に塩酸0.1gを添加した溶液にメチルトリメト
キシシラン30gを加えて混合し、セラミックス原料の
液状組成物を調製した。Example 1 15 g of isopropyl alcohol and 15 water
1 g of fine powder alumina having a particle size of 20 mμ in a mixed solvent consisting of 1 g
3 g was added, and as a filler, 15 g of zirconium silicate, 10 g of manganese oxide, 15 g of silica and 10 g of boron nitride,
9 g of potassium titanate fiber was added as a coating reinforcing agent, and 30 g of methyltrimethoxysilane was added to and mixed with a solution containing 0.1 g of hydrochloric acid, to prepare a liquid composition of a ceramic raw material.
【0034】SUS304ステンレス製の上板、中板及
び下板の三層のラミネート構造からなるエキゾーストマ
ニホールド用金属ガスケットの表面全体に、上記液状組
成物をスプレー法により塗布し、150℃で30分間加
熱して、厚さ20μmのセラミックス層を形成した。The above liquid composition was applied by a spray method to the entire surface of a metal gasket for an exhaust manifold having a three-layer laminated structure of an upper plate, a middle plate and a lower plate made of SUS304 stainless steel, and heated at 150 ° C. for 30 minutes. Then, a ceramic layer having a thickness of 20 μm was formed.
【0035】得られたセラミックスコーティング金属ガ
スケットを800℃で5時間加熱したところ、表面層の
酸化による劣化は認められず、摩擦係数は加熱前に0.
226であったものが、0.164まで低下した。一
方、セラミックス層を設けていないSUSステンレス製
のガスケットを800℃で5時間加熱したところ、ステ
ンレスの酸化劣化がはげしく、表面の酸化膜が脱落し
て、ガスケットの重量が減少した。When the obtained ceramic-coated metal gasket was heated at 800 ° C. for 5 hours, no deterioration of the surface layer due to oxidation was observed, and the friction coefficient was 0.
What was 226 fell to 0.164. On the other hand, when a gasket made of SUS stainless steel having no ceramic layer was heated at 800 ° C. for 5 hours, the stainless steel was prone to oxidative deterioration, and the oxide film on the surface fell off to reduce the weight of the gasket.
【0036】上記したセラミックスコーティング金属ガ
スケットを内燃機関のシリンダーヘッドとエキゾースト
マニホールドとの間にはさんで使用したところ、長期間
使用した場合にも酸化劣化を生じることなく、良好なシ
ールド性を維持できた。When the above-mentioned ceramics-coated metal gasket was used between the cylinder head and the exhaust manifold of an internal combustion engine, good shielding performance could be maintained without oxidative deterioration even after long-term use. It was
【0037】[0037]
【実施例2】Ti(OC4H9)4とSi(OC
2H5)4の部分縮合物(C4H9O)3Ti−OSi
(OC2H5)335gにイソプロピルアルコール12
g及びブチルセルソルブ3gを添加混合し、更に充填剤
としてタルク10g、酸化アルミニウム10g及び黒鉛
20g、被覆補強剤としてチタン酸カリウム繊維5gを
加え、更に、酢酸0.5gを添加して、セラミックス原
料の液状組成物を調製した。Example 2 Ti (OC 4 H 9 ) 4 and Si (OC
2 H 5) 4 partial condensation products (C 4 H 9 O) 3 Ti-OSi
35 g of (OC 2 H 5 ) 3 was added with isopropyl alcohol 12
g and butyl cellosolve 3 g are added and mixed, and further 10 g of talc, 10 g of aluminum oxide and 20 g of graphite as a filler, 5 g of potassium titanate fiber as a coating reinforcing agent, and 0.5 g of acetic acid are further added to prepare a ceramic raw material. A liquid composition was prepared.
【0038】SUS304ステンレス製の上板、中板及
び下板の三層のラミネート構造からなる四気筒エンジン
のシリンダーヘッド用ガスケットの表面全体に、上記液
状組成物をスプレー法で塗布し、200℃で20分間加
熱して、厚さ10μmのゾルーゲル法によるセラミック
ス層を形成した。得られたセラミックスコーティングガ
スケットを用いて、エンジン本体に、シリンダーヘッド
部分を取り付けて、使用したところ、酸化によるガスケ
ットの劣化がなく、エンジンの振動によるシリンダーヘ
ッドの摩擦が防止され、長期間に亘って気密性が良好に
保持された。The above liquid composition was applied by a spray method on the entire surface of a cylinder head gasket of a four-cylinder engine having a three-layer laminated structure of an upper plate, a middle plate and a lower plate made of SUS304 stainless steel, and then at 200 ° C. It was heated for 20 minutes to form a ceramic layer having a thickness of 10 μm by the sol-gel method. By using the obtained ceramic coating gasket and attaching the cylinder head part to the engine body, when used, the gasket did not deteriorate due to oxidation, friction of the cylinder head due to engine vibration was prevented, and for a long period of time Airtightness was maintained well.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−46287(JP,A) 特開 昭55−131079(JP,A) 実開 昭64−33181(JP,U) 特表 昭62−501871(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-46287 (JP, A) JP-A-55-131079 (JP, A) Actually-opened Shou 64-33181 (JP, U) Special table Sho-62- 501871 (JP, A)
Claims (2)
ルーゲル法によるセラミックス層を設けてなるセラミッ
クスコーティング金属ガスケット。1. A ceramic-coated metal gasket having a ceramic layer formed by a sol-gel method on at least a surface portion of the metal gasket.
セラミックス原料の液状組成物を塗布し、ゾルーゲル法
によりセラミックス層を形成することを特徴とするセラ
ミックスコーティング金属ガスケットの製造法。2. At least a surface portion of the metal gasket,
A method for producing a ceramic-coated metal gasket, which comprises applying a liquid composition of a ceramic raw material and forming a ceramic layer by a sol-gel method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3102194A JPH07100787B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Ceramic coated metal gasket and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3102194A JPH07100787B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Ceramic coated metal gasket and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04255786A JPH04255786A (en) | 1992-09-10 |
JPH07100787B2 true JPH07100787B2 (en) | 1995-11-01 |
Family
ID=14320859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3102194A Expired - Lifetime JPH07100787B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Ceramic coated metal gasket and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07100787B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100391012B1 (en) * | 1999-12-14 | 2003-07-12 | 서일화학 주식회사 | Elastomeric paint compostion having low friction and high heat resistance |
JP5402787B2 (en) * | 2010-03-31 | 2014-01-29 | 新日鐵住金株式会社 | Sealing material for high temperature furnace and sealing mechanism |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55131079A (en) * | 1979-03-28 | 1980-10-11 | Stackpole Carbon Co | Metal substrate with compressible graphite coating and its manufacture |
IT1182433B (en) * | 1985-02-12 | 1987-10-05 | Gevipi Ag | HARD SEALING BODIES HAVING LOW FRICTION COEFFICIENT |
JPS6247719U (en) * | 1985-09-10 | 1987-03-24 | ||
JPS6346287A (en) * | 1986-08-12 | 1988-02-27 | Toshiba Mach Co Ltd | Sealing member |
JP2518653B2 (en) * | 1987-07-29 | 1996-07-24 | 日本カ−ボン株式会社 | Gasket for internal combustion engine |
JPH0451253Y2 (en) * | 1988-10-29 | 1992-12-02 |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3102194A patent/JPH07100787B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04255786A (en) | 1992-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4965434A (en) | Far-infrared heater | |
US6096432A (en) | Glazing layer-forming composition for hot-coating of furnace refractories and method of forming glazing layer | |
US4439239A (en) | Pigmented coating composition containing a mixture of alkoxysilanes | |
JP2006052126A (en) | Article having silicon-containing substrate and process for depositing protective layer | |
US20080167403A1 (en) | Antiadhesive Coating For Preventing Carbon Build-Up | |
JPH06287468A (en) | Coating to protect material from reaction with air at high temperature | |
JPH07100787B2 (en) | Ceramic coated metal gasket and manufacturing method thereof | |
CN114890820A (en) | Coating composition for improving surface compactness of carbon/carbon composite material, preparation method thereof and thermal field component | |
JP2000063753A (en) | Coating composition and coating film | |
JP2007091585A (en) | Method for protecting cmc thermostructural part made from ceramic matrix composite material against wear, and coating and part obtained thereby | |
JP2922964B2 (en) | Primary rust preventive paint for steel | |
JPH05231538A (en) | Ceramic-coated piston for internal combustion engine | |
JP2602714B2 (en) | Metal parts for gas stove, method for producing metal parts for gas stove, and gas stove | |
JPH0616488A (en) | Composition for inorganic heat insulating coating material | |
JPS6150904B2 (en) | ||
JPS61233065A (en) | Inorganic composition binder | |
JPH0756290B2 (en) | Electrically insulating rolling bearing and manufacturing method thereof | |
CN112974723A (en) | Alcohol-based paint and preparation method thereof | |
JPS62106968A (en) | Composition for coating | |
JP2802396B2 (en) | Composition for paint | |
JPS5819376B2 (en) | Composite coating agent for centrifugal casting | |
JP2021006609A (en) | Coating composition, heat-resistant coating, and method of forming the same | |
JPS6129387B2 (en) | ||
JP2845557B2 (en) | Primer composition and resin-coated metal body | |
JPH069928A (en) | Heat-resistant polysiloxane coating composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081101 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091101 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101101 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101101 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111101 Year of fee payment: 16 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111101 Year of fee payment: 16 |