JPH07286165A - ガスケット材料およびその製造法 - Google Patents

ガスケット材料およびその製造法

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JPH07286165A JP10320394A JP10320394A JPH07286165A JP H07286165 A JPH07286165 A JP H07286165A JP 10320394 A JP10320394 A JP 10320394A JP 10320394 A JP10320394 A JP 10320394A JP H07286165 A JPH07286165 A JP H07286165A
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力人 江口
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博樹 牟礼
Toshihiro Tora
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属板の少なくとも一方の面側に発泡ゴム層
を形成させたガスケット材料において、低面圧でのシー
ル性能にすぐれたものを提供する。 【構成】 金属板の少なくとも一方の面上に、低沸点炭
化水素膨張剤を封入した非架橋タイプまたは熱架橋タイ
プの熱膨張性マイクロカプセルを含有する未加硫ゴムコ
ンパウンドを付着させ、加熱することにより、膨張した
マイクロカプセル状発泡粒子を含有する発泡ゴム層を形
成させることにより、低面圧でのシール機能にすぐれた
ガスケット材料を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスケット材料および
その製造法に関する。更に詳しくは、金属板の少なくと
も一方の面側に発泡ゴム層を形成させたガスケット材料
およびその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、金属板の少なくとも一方の面
側に接着剤層を介して発泡ゴム層を形成させたガスケッ
ト材料が用いられている。この種のガスケット材料は、
独立気泡または連続気泡に形成された発泡ゴム層の存在
により大きな圧縮復元性を有しているので、シール性能
を出すためのエンボス加工などを必要とはせず、それを
単に所定の形状に打ち抜くだけで、シール性良好なガス
ケットを得ることができる。
【0003】しかしながら、発泡ゴム層を形成させたガ
スケット材料は、発泡ゴム層部分の引張強さや応力緩和
性等の物性面で劣り、そのため高圧シール時には発泡層
の吹き抜けがみられる。一方、発泡ゴム層は発泡セル径
が大きく、また独立気泡と連続気泡とが混在しているた
め、連続気泡部分を通しての流体の浸透がみられ、また
応力緩和性も大きいため、低面圧でのシール性能が低下
するという欠点がみられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
板の少なくとも一方の面側に発泡ゴム層を形成させたガ
スケット材料において、低面圧でのシール性能にすぐれ
たものを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
金属板の少なくとも一方の面側に、低沸点炭化水素膨張
剤により加熱膨張させたマイクロカプセル状発泡粒子を
含有する発泡ゴム層を形成させたガスケット材料によっ
て達成される。
【0006】このようなガスケット材料は、金属板の少
なくとも一方の面上に、低沸点炭化水素膨張剤を封入し
た非架橋タイプまたは熱架橋タイプの熱膨張性マイクロ
カプセルを含有する未加硫ゴムコンパウンドを付着さ
せ、加熱することにより膨張したマイクロカプセル状発
泡粒子を含有する発泡ゴム層を形成させることによって
製造される。
【0007】金属板としては、鋼板、ステンレス鋼板、
アルミニウム板等であって、必要に応じて表面処理し
た、厚さが約0.2〜1.5mm程度のものが用いられる。これ
らの金属板には、フェノール樹脂系などの接着剤が約10
μm以下の厚さの接着剤層を形成させるような量で塗布
される。
【0008】この接着剤塗布層上には、フッ素ゴム、N
BR、アクリルゴム、EPDMを始めとする各種合成ゴ
ムまたは天然ゴムの未加硫ゴムコンパウンドが約0.05〜
0.3mm程度の厚さで付着される。付着は、ゴムコンパウ
ドをシート状に成形した後貼り合わせる方法、溶液とし
て塗布する方法など任意の方法で行うことができる。用
いられる未加硫ゴムコンパウンドの2,3の例を挙げる
と、次の如くである。 (未加硫フッ素ゴムコンパウンド) フッ素ゴム 100重量部 カーボンブラック 2〜10 酸化マグネシウム 5〜10 受酸剤 1〜5 ワックス 1〜5 加硫剤 3〜10 (未加硫NBRコンパウンド) NBR 100重量部 カーボンブラック 30〜100 酸化亜鉛 2〜8 ステアリン酸 1〜5 老化防止剤 2〜5 可塑剤 5〜10 イオウ 1〜5 加硫促進剤 1〜5
【0009】本発明においては、このような未加硫ゴム
コンパウンド中に、未加硫ゴム100重量部当り約5〜50重
量部、好ましくは約10〜30重量部の低沸点炭化水素膨張
剤封入熱膨張性マイクロカプセルが含有させて用いられ
る。かかる熱膨張性マイクロカプセルは、そこに封入さ
れた低沸点炭化水素膨張剤が加熱されることにより膨張
し、マイクロカプセル状発泡粒子を形成させるが、これ
以下の含有割合では本発明の目的とする圧縮永久歪や応
力緩和性の改善効果が殆んど発現せず、一方これより多
い割合で用いられると、発泡状態が不均一の発泡ゴム層
が形成され、表面の粗さが大きくなりすぎる。
【0010】低沸点炭化水素膨張剤を封入した熱膨張性
マイクロカプセルは、イソブタン、n-ペンタン等の沸点
約40℃以下の炭化水素を膨張剤として封入したマイクロ
カプセルであり、約120℃以上、一般には約120〜200℃
の膨張開始温度で熱膨張する性質を有している。かかる
マイクロカプセルの殻壁は、アクリロニトリル-アクリ
ル酸エステル共重合体、アクリロニトリル-メタクリル
酸エステル共重合体等のアクリロニトリル共重合体によ
って形成されており、その粒径は約5〜35μm程度であ
る。実際には、市販品、例えば松本油脂製薬製品マツモ
トマイクロスフェアーF-80またはF-85シリーズ(いずれ
も非架橋タイプ)あるいはF-100シリーズ(熱架橋タイプ)
のものなどを使用することができ、それの2,3の例の
一般的性質は次に示される。 F-80S F-85 F-80VSD F-80SD,F-100SD 粒子径(μm) 16〜32 16〜32 5〜8 16〜32 pH 中性 中性 水分(%) 約30 約30 <5 <5 比重(乾燥物の真比重) 1.06 1.04 1.07 1.06 最高膨張体積倍率(倍) 約70 約60 約30 約70 引火点(℃) 105 110 殻壁の軟化温度(℃) 135〜140 140〜145 145〜150 135〜140
【0011】このような低沸点炭化水素膨張剤封入熱膨
張性マイクロカプセルを含有する未加硫ゴムコンパウン
ドは、金属板の少なくとも一方の面上に、一般に接着剤
層を介して付着させた後、用いられたゴムの加硫温度で
かつマイクロカプセルの殻壁軟化温度以上に約5〜10分
間程度加熱することにより、加硫およびマイクロカプセ
ルの熱膨張を行わしめ、マイクロカプセル状発泡粒子を
含有する発泡ゴム層を形成させる。熱膨張したマイクロ
カプセルは、加熱によってマイクロカプセルの殻壁が軟
化すると共に内包ガスの膨張により全体が大きく体積膨
張し、ゴム材料と共に、独立気泡の発泡ゴム層を形成さ
せる。この際、熱架橋タイプの場合には、体積膨張の後
架橋反応を伴い、殻壁の熱軟化特性がなくなる構造とな
って、ゴム材料と共に、独立気泡の発泡ゴム層を形成さ
せる。形成された発泡ゴム層の片面厚さは、0.2〜2mm、
好ましくは約0.5〜1mmの範囲となるように調節される。
これ以下の厚さでは、低面圧シールの機能が十分ではな
く、一方これ以上の厚さのものとすると、発泡ゴム層の
表面粗さが大きくなりすぎる。
【0012】
【発明の効果】金属板の面上に、低沸点炭化水素膨張剤
により加熱膨張したマイクロカプセル状発泡粒子を含有
する発泡ゴム層が形成され、この発泡ゴム層は発泡セル
径の極めて小さい独立気泡層となるため強度が上昇し、
圧縮弾性率が増加すると共に締め付け後のクリープが減
少する。また、発泡ゴム層への液体浸透等も確実に防止
され、低面圧でのシール機能が改善されるので、この種
の用途へのガスケット材料として有効に用いられる。特
に、熱架橋タイプのマイクロカプセル状発泡粒子を使用
した場合には、加熱後の圧縮永久歪によって示されるよ
うに、高温下でのヘタリ性(加熱圧縮に対する耐久性)が
より改善される。
【0013】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0014】実施例1〜7、比較例 金属板(SUS塗布クロム鋼板、厚さ0.25mm)の両面に、フ
ェノール系樹脂を主成分とする接着剤を塗布した後、 NBR(日本合成ゴム製品N220S) 100重量部 MTカーボンブラック 40 〃 酸化亜鉛 5 〃 ステアリン酸 2 〃 老化防止剤(住友化学製品3C) 3 〃 可塑剤(DOP) 8 〃 イオウ 1.2 〃 加硫促進剤(住友化学製品TS) 2.0 〃 〃 (住友化学製品DM) 0.5 〃 非架橋タイプマイクロカプセル状発泡粒子 マツモトマイクロスフェアーF-80VSD 10 〃 (実施例1) 〃 20 〃 (実施例2) 〃 30 〃 (実施例3) マツモトマイクロスフェアーF-80SD 10 〃 (実施例4) 〃 20 〃 (実施例5) 熱架橋タイプマイクロカプセル状発泡粒子 マツモトマイクロスフェアーF-100SD 10 〃 (実施例6) 〃 20 〃 (実施例7) よりなる配合組成のNBRコンパウンドを0.05〜0.3mm
の厚さに押出成形したゴムコンパウンドシートをゴムロ
ーラを用いて貼り付け、180℃で10分間加熱して加硫お
よび発泡を行い、片面厚さ約0.5mmの発泡ゴム層を金属
板両面に形成させたガスケット材料を得た。
【0015】このガスケット材料の発泡ゴム層を約60%
圧縮した状態で、70℃または100℃に500時間放置した後
の圧縮永久歪をJIS K-6301に準拠して測定し、またガス
ケット材料自体の低面圧シール性を、常温締付面圧2.5M
Paでのシール限界圧として、シール液にオイルを用いて
測定した。得られた結果は、次の表に示される。なお、
比較例では、マイクロカプセル状発泡粒子の代わりに、
有機発泡剤(栄和化成製品セルラーGX)が10重量部用いら
れた。
【0016】また、実施例3において、金属板として化
成処理されたアルミニウム板またはSPCCボンデ板
(いずれも厚さ0.25mm)を用い、得られたガスケット材料
発泡ゴム層(片面厚さ約0.5mm)の圧縮永久歪(70℃、500
時間)を測定すると、いずれも65%であった。
【0017】実施例8 実施例3において、NBRコンパウンドをトルエン-メ
チルエチルケトン(重量比9:1)混合溶媒に溶かし、その
溶液を金属板両面に塗布、乾燥させ、厚さ150μmの塗膜
を形成させた後、180℃、10分間の加熱を行い、片面厚
さ約0.5mmの発泡ゴム層を金属板両面に形成させたガス
ケット材料を得た。このガスケット材料発泡ゴム層の圧
縮永久歪(70℃、500時間)は、65%であった。
【0018】実施例9 実施例3において、 フッ素ゴム(昭和電工・デュポン製品バイトンA-100) 100重量部 MTカーボンブラック 5 〃 酸化マグネシウム 6 〃 水酸化カルシウム 3 〃 ワックス(昭和電工・デュポン製品VPA No.2) 2 〃 加硫剤(昭和電工・デュポン製品CV-50) 5.5 〃 非架橋タイプマイクロカプセル状発泡粒子 30 〃 (マツモトマイクロスフェアーF-80VSD) よりなる配合組成のフッ素ゴムコンパウンドを0.1mmの
厚さに成形したゴムコンパウンドシートを貼り付け、18
0℃、10分間の加熱を行い、片面厚さ約0.4mmの発泡ゴム
層を金属板両面に形成させたガスケット材料を得た。こ
のガスケット材料発泡ゴム層の圧縮永久歪(70℃、500時
間)は、65%であった。
【0019】実施例10 実施例3において、非架橋タイプマイクロカプセル状発
泡粒子の代わりに、同量の熱架橋タイプマイクロカプセ
ル状発泡粒子(マツモトマイクロスフェアーF-100SD)が
用いられた。180℃、10分間の加熱時に加硫と発泡とを
同時に行わせ、片面厚さ約0.5mmの発泡ゴム層を金属板
両面に形成させたガスケット材料を得た。このガスケッ
ト材料発泡ゴム層の圧縮永久歪(70℃、500時間)は、60%
であった。
【0020】また、この実施例において、金属板として
化成処理されたアルミニウム板(厚さ0.24mm)を用い、得
られたガスケット材料発泡ゴム層(片面厚さ約0.5mm)の
圧縮永久歪(70℃、500時間)を測定すると、60%であっ
た。
【0021】実施例11 実施例8において、非架橋タイプマイクロカプセル状発
泡粒子の代わりに、同量の熱架橋タイプマイクロカプセ
ル状発泡粒子(マツモトマイクロスフェアーF-100SD)が
用いられた。180℃、10分間の加熱時に加硫と発泡とを
同時に行わせ、片面厚さ約0.5mmの発泡ゴム層を金属板
両面に形成させたガスケット材料を得た。このガスケッ
ト材料発泡ゴム層の圧縮永久歪(70℃、500時間)は、60%
であった。
【0022】実施例12 実施例9において、非架橋タイプマイクロカプセル状発
泡粒子の代わりに、同量の熱架橋タイプマイクロカプセ
ル状発泡粒子(マツモトマイクロスフェアーF-100SD)が
用いられた。180℃、10分間の加熱時に加硫と発泡とを
同時に行わせ、片面厚さ約0.4mmの発泡ゴム層を金属板
両面に形成させたガスケット材料を得た。このガスケッ
ト材料発泡ゴム層の圧縮永久歪(70℃、500時間)は、58%
であった。
【0023】また、この実施例において、金属板として
SPCCボンデ板(厚さ0.25mm)を用い、得られたガスケ
ット材料発泡ゴム層(片面厚さ約0.5mm)の圧縮永久歪(70
℃、500時間)を測定すると、59%であった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板の少なくとも一方の面側に、低沸
    点炭化水素膨張剤により加熱膨張させたマイクロカプセ
    ル状発泡粒子を含有する発泡ゴム層を形成させてなるガ
    スケット材料。
  2. 【請求項2】 加熱膨張マイクロカプセル状発泡粒子を
    含有する発泡ゴム層が0.2〜1.0mmの厚さであって、低面
    圧シール性を有する請求項1記載のガスケット材料。
  3. 【請求項3】 金属板の少なくとも一方の面上に、低沸
    点炭化水素膨張剤を封入した熱膨張性マイクロカプセル
    を含有する未加硫ゴムコンパウンドを付着させ、加熱す
    ることにより膨張したマイクロカプセル状発泡粒子を含
    有する発泡ゴム層を形成させることを特徴とするガスケ
    ット材料の製造法。
  4. 【請求項4】 非架橋タイプの熱膨張性マイクロカプセ
    ルが用いられる請求項3記載のガスケット材料の製造
    法。
  5. 【請求項5】 熱架橋タイプのマイクロカプセルが用い
    られる請求項3記載のガスケット材料の製造法。
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