JPH07252469A

JPH07252469A - 非石綿系ジョイントシートおよびその製造方法

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Publication number: JPH07252469A
Application number: JP6069088A
Authority: JP
Inventors: Michio Machii; 道男町井; Mitsuyuki Nakano; 光行中野
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1994-03-14
Publication date: 1995-10-03
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JP2789423B2

Abstract

(57)【要約】【目的】引張強度を圧縮率などのように、異なる２つ
の物性を容易に両立させることができる非石綿系ジョイ
ントシートおよびその製造方法を提供する。【構成】石綿代替繊維およびゴムを主材とし、引張強
度は大きいが圧縮率の小さい配合組成物（Ａ）と、圧縮
率は大きいが引張強度の小さい配合組成物（Ｂ）をそれ
ぞれ調製し、まず、組成物（Ａ）をカレンダーロール間
に供給し、その組成物に最適な製板条件のもとで熱ロー
ル表面に所要厚みに積層し、そのあと組成物（Ｂ）を投
入し、その組成物に最適な製板条件のもとで前記積層物
の表面の所要厚みに積層する。【効果】２層以上の異なる組成物からなるジョイント
シートは、物性の設計が非常に容易になる。従来では両
立することが難しかった圧縮率と引張強度など相反する
２つの物性を両立させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスケット基材に用い
る非石綿系ジョイントシートおよびその製造方法の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のジョイントシートには、
石綿ジョイントシートがあり、造船、化学工業、自動
車、機器などの広範囲の産業分野で多用されている。上
記石綿ジョイントシートは、石綿を基材繊維とし、ゴム
を結合剤としてなる緻密で均等の厚紙状に加熱圧縮され
たシート状物で、その要求特性（主として引張強度、圧
縮、応力緩和などの特性）に応じて３〜７クラス石綿を
６０〜８０％、有機溶剤に溶解した天然ゴムまたは合成
ゴムを固形分で１０〜２０％、その他ゴム薬品、充填材
などを混合して得られた組成物材料を熱ロールと冷ロー
ルからなるカレンダーロール間に投入し、熱ロール表面
に前記組成物材料を所要厚さに積層させ、溶剤を蒸発さ
せながらシート状に加硫成形し、これを切り開いてシー
ト状物とする製板方法により製造されている。

【０００３】しかして、前記石綿ジョイントシートに使
用される石綿は天然鉱物であり、近年、資源の枯渇、採
掘のための人件費および輸送費等の高騰により、人手が
困難な状況にあり、また、石綿の人体に及ぼす有害性が
問題となり、世界的に石綿の使用が規制される傾向にあ
る。石綿ジョイントシートは、前記のごとく、その組成
の大部分を石綿繊維で占めており、上記のような石綿が
有する問題をすべて包含していることから、最近では、
石綿代替繊維材料を使用したジョイントシートが開発さ
れ、実用に供されている

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、石綿繊
維の代替として無機繊維および有機繊維を使用する非石
綿系ジョイントシートでは、物性的にジョイントシート
より劣っている。例えば、引張強度に注目すれば、抗張
力の高い有機繊維を多量に配合したり、密度の高い緻密
構造に成形することにより、石綿ジョイントシートに匹
敵する引張強度のシートを得ることができるが、そのよ
うなシートは硬くなり、圧縮率が小さくなるため、フラ
ンジ面の凹凸を吸収できず、シール性能が低下する。

【０００５】また、逆に圧縮率の大きい非石綿系ジョイ
ントシートでは、引張強度が小さくなるという不都合を
生じる。また、引張強度の大きい配合と、圧縮率の大き
い配合の中間の配合をつくり、その配合材料をカレンダ
ーロールにて製板を行っても、その目的とする中間の物
性を有するジョイントシートを得ることは困難である。
これは、配合材料の組み合わせと製板条件（主としてロ
ール圧力、ロール温度、ロール周速等による）が、得ら
れるシート物性に大きく影響するためで、場合によって
は製板不能となることもある。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、上記に述べた非石綿系ジョイ
ントシートの問題点に鑑みてなされたものであって、前
述した引張強度と圧縮率などのように、相反する２つの
物性を容易に両立させることができる非石綿系ジョイン
トシートおよびその製造方法を提供することを主たる目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による非石綿系ジ
ョイントシートは、石綿代替繊維およびゴムが主材とさ
れ、引張強度、圧縮率、応力緩和等の物性がそれぞれ優
れるように配合された組成物群から選出された異なる複
数の組成物が、加熱加圧により所要厚みのシート状物に
一体に積層されていることを要旨としている。

【０００８】本発明による非石綿系ジョイントシートの
製造方法は、石綿代替繊維およびゴムが主材とされ、引
張強度、圧縮率、応力緩和等の物性がそれぞれ優れるよ
うに配合された組成物群から選出された異なる組成物
を、カレンダーロールに順次に供給し、各組成物によっ
て決まる製板条件のもとで、所要の厚みをもって熱ロー
ルに一体に積層することを要旨としている。

【０００９】

【作用】本発明による非石綿系ジョイントシートは、物
性がそれぞれ優れるように配合された組成物群から選出
された異なる複数組成物のシート状物で積層されている
ので、各積層シート状物の厚みを調整することにより、
異なる組成物間で所望の物性値が容易に得られる。

【００１０】また、本発明による非石綿系ジョイントシ
ートの製造方法によれば、物性がそれぞれ優れるように
配合された複数の組成物を予め調製し、各組成物を、そ
れに最適な製板条件のもとでカレンダーロールに順次に
供給し、所要厚みのシート状物に一体に積層することに
より、所望の物性を備えた非石綿系ジョイントシートが
容易に得られる。

【００１１】

【実施例】本発明による非石綿系ジョイントシートは、
基本的には、図１に示すように、下記方法により製造さ
れる。即ち、配合の異なる材料、例えば引張強度は大き
いが圧縮率の小さい配合組成物（Ａ）と、圧縮率は大き
いが引張強度の小さい配合組成物（Ｂ）を調製し、カレ
ンダーロール間における積層成形時に、組成物（Ａ）
を、それに最適な製板条件（ロール圧力、ロール温度、
ロール周速等）のもとで、所要の厚みまで熱ロール表面
に積層し、そのあと、組成物（Ｂ）を、それに最適な製
板条件のもとで、前記積層物の表面に所要厚みまで積層
させ、成形を完成する。

【００１２】例えば、引張強度が１００kgf/cm²で圧縮
率が１０％の配合組成物（Ａ）と、引張強度が５０kgf/
cm²で圧縮率が２０％の配合組成物（Ｂ）を前記方法に
て製板するとき、前者と後者の厚みの比率を５：５とす
れば、引張強度が７５kgf/cm²で圧縮率が１５％の成形
シート状物が得られる。また、前者と後者の厚み比率を
２：８とするなら、引張強度が６０kgf/cm²で圧縮率が
１８％の成形シート状物が得られることになる。各組成
物の製板条件となるロール間の圧力（製板線圧）は、１
０〜１３０kgf/cm²、ロール温度は１４０〜１７０℃、
ロール周速は３０〜６０m/minの範囲でそれぞれ調整さ
れる。また、各組成物のをシート状物に製板する際のシ
ート厚み比率は自由に調整することができる。例えば、
２層構造の場合、全体厚さ（０．４〜３mm）のなかで、
１層目：２層目＝１：９〜９：１の間で調整可能であ
る。

【００１３】前記製造方法においては、製板条件の組み
合わせ順序に留意すべきことがある。例えば、ロール間
の成形圧力などは、最初に熱ロールに積層する組成物を
高く、後に積層する組成物を低くするようにしないと、
それぞれの組成物に適正な成形密度が得られなくなる。

【００１４】かくして上記製造方法により得られた非石
綿系ジョイントシートは、大きい引張強度と、大きい圧
縮率を有し、従来、両立できなかったシート物性が備わ
った石綿ジョイントシートに匹敵する良好なバランスの
物性が得られる。さらに、前記配合組成物（Ａ），
（Ｂ）の他に配合組成物（Ｃ）や（Ｄ）などを使用し、
カレンダーロールに順次に供給して多層積層形態に複合
させることも可能であ。この場合にも、各々の組成物の
製板条件をその組成物にとって最適な条件に調整するこ
とが必要である。

【００１５】また、上記製造方法を用いて、シートの表
面と裏面に別個の機能をもたせることも可能である。例
えば、シートの表面に膨潤性の高い配合組成物を積層
し、裏面に膨潤性のない配合組成物を積層して成形す
る。このシートを、片面が金属などの剛性の高い材料、
もう片面がプラスチックなどの剛性の低い材料で構成さ
れているフランジなどに使用する場合、プラスチックの
フランジなど変形が大きい面には、ジョイントシートの
膨潤性をもたせた面を配してフランジへの追従性を良く
する。一般に膨潤性の高い材料は膨潤後の強度低下が著
しく大きいため、反対側の面に配した膨潤性の低い面で
強度を保持する。

【００１６】また、配合組成物の組み合わせとして、圧
縮率の大きい配合組成物、引張強度の高い配合組成物、
圧縮率の大きい配合組成物の３層構造体とすれば、両面
柔らかく、なじみ性に優れ、かつ強度の大きいジョイン
トシートが得られる。

【００１７】上記の例を応用すれば、両面に製板後の接
着性の高い配合組成物を積層することにより、そのジョ
イントシートをフランジに強制的に接着させることがで
き、シール性の向上が図れる。しかし、物性的には良好
な配合組成物でも、製板後のシートの裏面状態に凹凸が
生じてしまい、フランジとの密着性の妨げになる場合が
ある。このような場合には、仕上りが良く、裏面が平滑
に仕上がるような配合組成物をシートの裏側に積層する
ことによって、凹凸のない裏面状態の良好なジョイント
シートを得ることができる。さらにまた、中心にゴム単
体のような弾性体を製板し、両側に比較的柔軟性の良い
配合組成物を積層すると、制振効果の高い制振ジョイン
トシートが得られる。

【００１８】前記カレンダーロールによるジョイントシ
ートの製造方法にあっては、製板厚みが厚いシートで
は、製板条件によっては製板中に組成物が熱ロールから
剥がれてしまうことがある。このような場合は、熱ロー
ル側にロールと密着性の良い配合組成物を先に積層させ
ることによって、製板中の積層物の剥がれを防止するこ
とができる。

【００１９】しかし、配合組成物の組み合わせによって
は、製板中もしくは製板後に層間剥離を起こす場合があ
る。このような場合には、配合組成物（Ａ）と配合組成
物（Ｂ）の間に両組成物と相溶性の良い配合組成物
（Ｃ）を薄く積層させることにより、この組成物（Ｃ）
が接着剤の役目をして層間剥離を防止することができ
る。この場合、前記組成物（Ｃ）は少量で薄い層のた
め、シート全体の物性に影響を与えるおそれはない。

【００２０】以上の各種例は、ガスケットの基材として
の利用法について述べたが、これらの利用法以外にも、
前述した物性を利用してシート表面と裏面に積層する配
合組成物が全く異なる傾斜機能材料としての利用方法を
考えられる。このように、本発明を適用することによ
り、今まで得られなかった物性の非石綿系ジョイントシ
ートを得ることができ、かつ、その物性を自由に調整す
ることができる。以下に、各種実施例により本発明を具
体的に説明する。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例１．表１に示す組成物Ａ、Ｂおよび
Ｃのジョイントシート配合材料およびトルエンをヘンシ
ェルミキサー（回転数１０００rpm）で１０分間混合し
た。これによって得られた各ジョイントシート形成用組
成物を熱ロール（１５０℃）、冷ロール（２０℃）のカ
レンダーロールに投入して加圧加硫成形する。まず、組
成物Ａを投入して所定の厚みまで製板したあと、引き続
き組成物Ｂを投入して成形を完了した。シートの全厚み
は１．５mmとなるように調整した。前記組成物Ａは高強
度、組成物Ｂは高圧縮率にそれぞれ優れた物性をもつ組
成物であり、組成物Ｃは、ＡとＢの中間の配合比率にし
た組成物である。また、参考例として組成物Ａ，Ｂ，Ｃ
をそれぞれ単独でロール間に投入して加圧加硫成形し
た。上記実験によって得られたシートは、各組成物の成
形厚みの比率に比例した物性となった。その物性の結果
を下記の表２に示す。物性測定はＪＩＳＲ３４５３に
準じて行なった。なお、シートを形成している組成物
Ａ，Ｂの厚さ比率は、表２に示した材料Ａ，Ｂの厚さ比
率［％］となる。

【００２３】

【表２】

【００２４】実施例２．表１に示す組成物ＢおよびＤの
ジョイントシート配合材料およびトルエンをヘンシェル
ミキサー（回転数１０００rpm）で１０分間混合した。
これによって得られた各ジョイントシート形成用組成物
を熱ロール（１５０℃）、冷ロール（２０℃）のカレン
ダーロールに投入して加圧加硫成形する。まず、組成物
Ｂを投入して所定の厚みまで製板したあと、引き続き組
成物Ｄを投入して成形を完了した。シートの全厚みは
１．５mmとなるように調整した。前記組成物Ｂは高圧縮
率、組成物Ｄは低応力緩和にそれぞれ優れた物性をもつ
組成物である。なお、参考例として組成物Ｄを単独でロ
ール間に投入して加圧加硫成形した。前記実験によって
得られたシートは、各組成物の成形厚みの比率に比例し
た物性となった。その物性の結果を下記の表３に示す。
物性測定はＪＩＳＲ３４５３に準じて行なった。な
お、表３に表２の実験Ｎｏ．５を併記してある。

【００２５】

【表３】

【００２６】実施例３．表１に示す組成物ＡおよびＥの
ジョイントシート配合材料およびトルエンをヘンシェル
ミキサー（回転数１０００rpm）で１０分間混合した。
これによって得られた各ジョイントシート形成用組成物
を熱ロール（１５０℃）、冷ロール（２０℃）のカレン
ダーロールに投入して加圧加硫成形する。まず、組成物
Ａを投入して所定の厚みまで製板したあと、引き続き組
成物Ｅを投入して成形を完了した。シートの全厚みは
１．５mmとなるように調整した。前記組成物Ａは高強
度、組成物Ｅは油潤滑にそれぞれ優れた物性をもつ組成
物である。なお、参考例として組成物Ｅを単独でロール
間に投入して加圧加硫成形した。前記実験によって得ら
れたシートは、各組成物の成形厚みの比率に比例した物
性となった。その物性の結果を下記の表４に示す。物性
測定はＪＩＳＲ３４５３に準じて行なった。なお、表
４に表１の実験Ｎｏ．１を併記してある。一般に油膨潤
率の大きいシートは油に浸漬したあとの強度低下が大き
くなる特徴があるが、実験１３では油膨潤率を大きくし
たまま、油浸漬後の強度低下を防ぐことができた。

【００２７】

【表４】

【００２８】実施例４．表１に示す組成物ＤおよびＦの
ジョイントシート配合材料およびトルエンをヘンシェル
ミキサー（回転数１０００rpm）で１０分間混合した。
これによって得られた各ジョイントシート形成用組成物
を熱ロール（１５０℃）、冷ロール（２０℃）のカレン
ダーロールに投入して加圧加硫成形する。最初に組成物
Ｆを少量投入し、次に組成物Ｄを投入して所定の厚みま
で製板したあと、組成物Ｆを投入して成形を完了した。
シートの全厚みは１．５mmとなるように調整した。前記
組成物Ｄは低応力緩和、組成物Ｆは粘着性にそれぞれ優
れた物性をもつ組成物である。なお、参考例として組成
物Ｆを単独でロール間に投入して加圧加硫成形した。前
記実験によって得られたシートは、各組成物の成形厚み
の比率に比例した物性となった。その物性の結果を表５
に示す。物性測定はＪＩＳＲ３４５３に準じて行なっ
た。なお、表５に表３の実験Ｎｏ．５を併記してある。
粘着剤を多く配合した組成物のシートは表面の粘着性が
向上し、シール性が良好となるが、応力緩和が大きくな
るという特徴をもつ。それに対して表側および裏側に少
量の粘着性の組成物のシートを配した実験１３では、低
めの応力緩和を保ちつつ、シール性を向上させることに
成功している。

【００２９】

【表５】

【００３０】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
下記の効果が得られる。（１）表２および表３から判るように、従来のジョイン
トシートのように均一な組成物からなるシートに比べ
て、本発明による２層以上の異なる組成物からなるジョ
イントシートは、物性の設計が非常に容易になる特徴が
ある。（２）従来では両立することの難しかった圧縮率と引張
強度など相反する２つの特性が両立できるメリットがあ
る。（３）また、油膨潤性と油浸漬後の引張強度なども同様
である。（４）従来技術では配合の難しかった粘着剤なども、物
性に大きな影響を与えずにその機能を付加することに成
功している。（５）サンドイッチ構造も簡単に製造できるため、制振
材としての利用やシール材以外の機能材料としての用途
の拡大化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非石綿系ジョイントシートの構成を従
来品と比較した説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石綿代替繊維およびゴムが主材とされ、
引張強度、圧縮率、応力緩和等の物性がそれぞれ優れる
ように配合された組成物群から選出された異なる複数の
組成物が、加熱加圧により所要厚みのシート状物に一体
に積層されていることを特徴とする非石綿系ジョイント
シート。
【請求項２】石綿代替繊維およびゴムが主材とされ、
引張強度、圧縮率、応力緩和等の物性がそれぞれ優れる
ように配合された組成物群から選出された異なる複数の
組成物を、カレンダーロールに順次に供給し、各組成物
によって決まる製板条件のもとで、所要の厚みをもって
熱ロールに一体に積層することを特徴とする非石綿系ジ
ョイントシートの製造方法。