JPH09104859A - ジョイントシート - Google Patents

ジョイントシート

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JPH09104859A
JPH09104859A JP29041395A JP29041395A JPH09104859A JP H09104859 A JPH09104859 A JP H09104859A JP 29041395 A JP29041395 A JP 29041395A JP 29041395 A JP29041395 A JP 29041395A JP H09104859 A JPH09104859 A JP H09104859A
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JP
Japan
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joint sheet
fiber
rubber
fibers
steam
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JP29041395A
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English (en)
Inventor
Hideshi Shibata
秀史 柴田
Shuji Ito
修二 伊藤
Mitsuyuki Nakano
光行 中野
Toru Segawa
透 瀬川
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Nichias Corp
Original Assignee
Nichias Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気中でも性質が良好なNAジョイントシー
トを提供することである。 【解決手段】 NAジョイントシートとして、無機繊維
/有機繊維からなる基材繊維、ゴム、充填材および加硫
剤、加硫促進剤、可塑剤等のゴム薬品からなる組成物が
溶剤とともに混練されたジョイントシート形成用組成物
を加熱圧延したものを用いる。この場合、充填材として
ハイドロタルサイト類化合物を添加し、その添加量を3
〜60重量%とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、石油化学プラン
ト、各種工業用機械装置、自動車、家電製品など広範囲
な分野で使用されるガスケットの基材として用いられる
ジョイントシートの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ジョイントシートは、基材繊維、充填
材、ゴム薬品に、溶剤に膨潤させたゴム(あるいは粉末
ゴムまたはラテックスに溶剤を加えたもの)をヘンシェ
ルミキサー等で十分に混練し、ジョイントシート形成用
組成物(以下、混練材料と略する)を調整し、次いでこ
の混練材料を熱ロール(約150℃)と冷ロール(約2
0℃)とからなる一対のロール(カレンダーロール)間
に投入し、熱ロール側に加熱圧延しながら積層し、溶剤
の蒸発や加硫を行ない、所定の厚さに積層したシートを
剥離することによって製造されてきた。このジョイント
シートは製品によっては、加硫を進めるために得られた
シート状物をさらにオートクレーブ等で二次加硫を行な
う場合もあった。なお、ジョイントシートの構成材料と
しては用途に応じて、上記のもののほか軟化剤、可塑
剤、水膨潤剤、油膨潤剤が少量添加され、保管・識別の
点から顔料が配合されることもある。
【0003】そして従来、ジョイントシートとしては石
綿ジョイントシートが使用され、石綿繊維の独特の形状
や、優れた耐熱性を利用して、水、油、空気、水蒸気な
どの配管や機器用のガスケットとして打抜き加工され使
用されてきた。この石綿ジョイントシートは、無機物で
ありながら非常に柔軟で高度にフィブリル化している石
綿繊維を60〜85重量%程度含んでいるため、引張強
度が良好である上、プラントの熱油・熱水や蒸気等の高
温ラインに使用される場合も全く問題がなかった。
【0004】ところが石綿繊維は天然鉱物であり資源の
枯渇が心配されることや、石綿繊維が原因と推測されて
いる健康障害が社会的問題となって世界的に石綿の使用
が制限される傾向となってきた。それらのことにより、
最近では石綿繊維を全く使用せず、石綿繊維以外の無機
繊維と有機繊維の両方またはいずれか一方を使用したジ
ョイントシート(アスベストフリージョイントシートま
たはノンアスベストジョイントシートと呼ばれる、以
下、NAジョイントシートと略する)が使用されるよう
になってきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このNAジョイントシ
ートに用いられる繊維材料としては有機繊維と無機繊維
(石綿以外)があり、引張強さや耐熱性の点でかなりの
差が見られるので、用途に応じて各種繊維を組み合わせ
て使用しているが、石綿ジョイントシートの物性に匹敵
するまでには至っていない。
【0006】そこで、本発明者はジョイントシートの引
張強さの向上について検討を行ない、フィブリル化した
繊維、特にフィブリル化したアラミド繊維を用いたショ
イントシートが有効であることを究明し得た。しかしな
がら、この繊維を使用したジョイントシートは初期の引
張強さは強いが、熱や蒸気にさらされる環境で使用して
いると引張強さの低下が大きくなることが問題であり、
蒸気による強度劣化の少ないNAジョイントシートの出
現が望まれていた。本発明の目的は、蒸気中でも性能が
良好なNAジョイントシートを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のジョイントシートは、無機繊維および/ま
たは有機繊維からなる基材繊維、ゴム、充填材および加
硫剤、加硫促進剤、可塑剤等のゴム薬品からなる組成物
が溶剤とともに混練されたジョイントシート形成用組成
物を加熱圧延してなるジョイントシートにおいて、前記
充填材としてハイドロタルサイト類化合物を使用し、そ
の添加量が3〜60重量%であることを要旨とする。
【0008】本発明のジョイントシートにおいて、前記
基材繊維がフィブリル化した有機繊維であってもよく、
更には上記フィブリル化した有機繊維がアラミド繊維で
あってもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としては、無
機繊維および/または有機繊維からなる基材繊維、ゴ
ム、充填材および加硫剤、加硫促進剤、可塑剤等のゴム
薬品からなる組成物を溶剤とともに混練されたジョイン
トシート形成用組成物を、例えば、熱ロールと冷ロール
とからなる一対のロール間に投入し、熱ロール側に積層
させながら加熱圧延してジョイントシートを形成する
際、上記充填材としてハイドロタルサイト類化合物を使
用し、その添加量を3〜60重量%、好ましくは5〜3
0重量%添加する。ハイドロタルサイトは天然鉱物とし
ても産出され、Mg(OH)2を核とした粘土類似構成
物であり、その組成式は[Mg6Al2(OH)16CO3
・4H2O]である。またハイドロタルサイト類化合物
としては、人工的に合成することもでき、その組成式は
[Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O]であ
り、粘度分布は1μm以下95.7%、1〜2μm:
3.4%、2〜3μm:0.7%である。
【0010】本発明のジョイントシートで用いる基材繊
維とは、ロックウール、カーボン繊維、ガラス繊維、セ
ピオライト、セラミック繊維、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、ウォラストナイト、ウィスカー、ボロン
繊維、金属繊維等の無機繊維や、芳香族ポリアミド繊
維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエ
ステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニ
ルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ尿素
系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリフルオロカーボン系
繊維、フェノール系繊維、セルロース系繊維等の有機繊
維を単独あるいは併用して用いることができる。
【0011】ゴムは、アクリロニトリルブタジエンゴ
ム、水酸化アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリル
ゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、
フッ素ゴム、シリコーンゴム、クロロスルフォン化ポリ
エチレン、エチレン酢ビゴム、塩素化ポリエチレン、塩
素化ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルイ
ソプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴムを用
いることができる。
【0012】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等の加硫
剤、ポリアミン系化合物、アルデヒドアミン系化合物、
チウラム系化合物、ジチオカルバミン酸塩系化合物、ス
ルフェンアミド系化合物、チアゾール系化合物、グアニ
ジン系化合物、チオウレア系化合物、キサントゲン酸塩
系化合物等の加硫促進剤や、老化防止剤、スコーチ防止
剤、可塑剤、着色剤等従来ジョイントシート形成用ゴム
薬品として公知のゴム薬品が広く用いられる。
【0013】ハイドロタルサイト類化合物以外の充填材
としては、クレー、タルク、硫酸バリウム、重炭酸ナト
リウム、マイカ、グラファイト、カオリナイト、セリサ
イト、ワラストナイト、焼成クレー、カーボンブラック
等が用いられる。
【0014】NAジョイントシートのガスケットとして
の特性のなかでは引張り強さ・応力緩和率・シール性が
重要であるが、特に使用中に構成材料である繊維が熱や
蒸気によって劣化することにより引張強さが低下してし
まうことが問題となっている。
【0015】その原因としては、NAジョイントシート
中のアラミド繊維等が蒸気により加水分解をうけること
が考えられ、この反応は原料ゴム中に残留する界面活性
剤や酸や未反応の加硫促進剤等の活性物質によって促進
される。ここで、本発明者らはこれらの活性物質の中で
酸や塩素による影響が大きいのではないかと推測し、N
Aジョイントシート中に酸の受容体を添加することを試
みた。はじめに酸の受容体として酸化マグネシウムやス
テアリン酸カルシウムを検討したところ、水に溶解する
ためなのか蒸気中での強度低下を防止する大きな効果は
得られなかった。次にハイドロタルサイト類化合物を検
討したところ、蒸気劣化後の引張強さの低下がかなり少
なくなることが判明した。これはこの化合物は水に不溶
である上に、下記に示す塩素イオンとの反応によっ得ら
れる化合物も水、油に不溶であるため、蒸気が浸透して
も効果が損なわれなかったのではないかと考えている。 Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O+2HCl
→Mg4.5Al2(OH)13Cl2・mH2O+H2O+C
2
【0016】さらにハイドロタルサイト類化合物を添加
することにより、応力緩和率が改善されるという別の効
果も見られたが、これはハイドロタルサイト類化合物は
構造中に含まれる水酸基(−OH)のために粒子表面が
活性化している状態であり、ゴムや繊維などの配合材料
との親和性が強く接着性が向上し、この接着効果により
応力緩和率が改善されたのではないかと推定している。
ここでハイドロタルサイト類化合物の添加量は3重量%
以上で効果があり、60重量%以上では充填材量が多く
なりすぎるため良好な特性のものは得られていない。な
お、ハイドロタルサイト類化合物は分子中の層間水が1
80〜300℃で脱水するためにNAジョイントシート
に難燃性を与えるという効果や、塩素イオンを捕捉する
ために耐食性(特にステンレスに対する腐食を防止する
性質)が向上する効果もある。
【0017】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例1 ゴム素練りロールにより0.2mmに薄だし処理したNB
Rを所定量計量した後、トルエン中に膨潤させ、表1の
実施例1に示す基材繊維、ゴム薬品、充填材とともにヘ
ンシェルミキサーにて80分間混練した。これによって
得られた混練材料を、150℃に加熱された熱ロールと
20℃に保たれた冷ロールのカレンダーロールにより積
層し、厚さ1.5mmのNAジョイントシートを得た。 実施例2〜3 表1の実施例2,3に示す配合材料で実施例1と同様に
製造し、厚さ1.5mmのNAジョイントシートを得た。 比較例 表1の比較例に示す配合の材料で実施例1と同様に製造
し、厚さ1.5mmのNAジョイントシートを得た。
【0018】
【表1】
【表2】
【0019】実施例1〜3および、比較例のNAジョイ
ントシートの引張強さ、応力緩和率および蒸気劣化後の
引張強さを表2に示す。なおNAジョイントシートの引
張強さ、応力緩和率はJIS R3453に準じて測定
した。蒸気劣化は測定試験片を2MPaGの飽和蒸気雰
囲気中に50時間保持し、その後標準状態処理を行なっ
たものの引張強さをJIS R3453に準じて測定し
た。なお、MPa(メガパスカル)はSI単位系での応
力単位で、1kgf/mm2=9.80665MPaである。
【0020】実施例1〜3からハイドロタルサイト類化
合物は蒸気劣化後の引張強さの向上と応力緩和率の改良
に効果があることが判る。また基材繊維としてアラミド
繊維のようにフィブリル化した有機繊維を使用した場合
は、下記のような相乗効果が得られる。即ち、アラミド
繊維はフィブリル化しており、繊維がからみ合った状態
であるため、繊維自体の強度が大きいが、逆に繊維の表
面積が大きくなるため、反応を受け易い状態にある。こ
の状態で繊維は蒸気中加水分解を受けるが、これは各種
活性剤によって促進され、その結果、強度が低下する。
そこで本発明では、ハイドロタルサイト類化合物を添加
することにより、酸を吸着して反応を抑え強度を維持す
るとともに酸の吸着効果によりゴムの劣化を抑制する効
果も得られる。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によって耐
熱・耐蒸気性の良いNAジョイントシートが得られる。
特に基材繊維としてアラミド繊維のようにフィブリル化
した有機繊維を使用する場合、ハイドロタルサイト類化
合物を添加することにより該繊維の蒸気による強度劣化
を抑えるとともに酸の吸着によりゴムの強度劣化も抑え
ることができるという相乗効果が得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年2月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】そこで、本発明者はジョイントシートの引
張強さの向上について検討を行ない、フィブリル化した
繊維、特にフィブリル化したアラミド繊維を用いた
イントシートが有効であることを究明し得た。しかしな
がら、この繊維を使用したジョイントシートは初期の引
張強さは強いが、熱や蒸気にさらされる環境で使用して
いると引張強さの低下が大きくなることが問題であり、
蒸気による強度劣化の少ないNAジョイントシートの出
現が望まれていた。本発明の目的は、蒸気中でも性能が
良好なNAジョイントシートを提供することにある。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】ゴムは、アクリロニトリルブタジエンゴ
ム、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリル
ゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、
フッ素ゴム、シリコーンゴム、クロロスルフオン化ポリ
エチレン、エチレン酢ビゴム、塩素化ポリエチレン、塩
素化ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルイ
ソプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴムを用
いることができる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】NAジョイントシートのガスケットとして
の特性のなかでは引張強さ・応力緩和率・シール性が重
要であるが、特に使用中に構成材料である繊維が熱や蒸
気によって劣化することにより引張強さが低下してしま
うことが問題となっている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】その原因としては、NAジョイントシート
中のアラミド繊維等が蒸気により加水分解をうけること
が考えられ、この反応は原料ゴム中に残留する界面活性
剤や酸や未反応の加硫促進剤等の活性物質によって促進
される。ここで、本発明者らはこれらの活性物質の中で
酸や塩素による影響が大きいのではないかと推測し、N
Aジョイントシート中に酸の受容体を添加することを試
みた。はじめに酸の受容体として酸化マグネシウムやス
テアリン酸カルシウムを検討したところ、水に溶解する
ためなのか蒸気中での強度低下を防止する大きな効果は
得られなかった。次にハイドロタルサイト類化合物を検
討したところ、蒸気劣化後の引張強さの低下がかなり少
なくなることが判明した。これはこの化合物は水に不溶
である上に、下記に示す塩素イオンとの反応によっ
られる化合物も水、油に不溶であるため、蒸気が浸透し
ても効果が損なわれなかったのではないかと考えてい
る。 Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O+2HC
l→Mg4.5Al2(OH)13Cl2・mH2O+H2O+
CO2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬川 透 神奈川県横浜市神奈川区松見町4−1000− 4G

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無機繊維および/または有機繊維からな
    る基材繊維、ゴム、充填材および加硫剤、加硫促進剤、
    可塑剤等のゴム薬品からなる組成物が溶剤とともに混練
    されたジョイントシート形成用組成物を加熱圧延してな
    るジョイントシートにおいて、前記充填材としてハイド
    ロタルサイト類化合物を使用し、その添加量が3〜60
    重量%であることを特徴とするジョイントシート。
  2. 【請求項2】 前記基材繊維がフィブリル化した有機繊
    維であることを特徴とする請求項1に記載のジョイント
    シート。
  3. 【請求項3】 上記フィブリル化した有機繊維がアラミ
    ド繊維であることを特徴とする請求項2に記載のジョイ
    ントシート。
JP29041395A 1995-10-12 1995-10-12 ジョイントシート Pending JPH09104859A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004009725A1 (ja) * 2002-07-23 2004-01-29 Nippon Valqua Industries, Ltd. 非石綿系ジョイントシート
JP2008303395A (ja) * 2008-07-11 2008-12-18 Nippon Valqua Ind Ltd 非石綿系ジョイントシートの製造方法
WO2018033266A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Contitech Elastomer-Beschichtungen Gmbh Kautschukmischung und elastomerer artikel mit flammhemmenden eigenschaften
WO2018033267A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Contitech Luftfedersysteme Gmbh Artikel, insbesondere ein luftfederbalg, ein metall-gummi-element oder ein schwingungsdämpfer

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WO2004009725A1 (ja) * 2002-07-23 2004-01-29 Nippon Valqua Industries, Ltd. 非石綿系ジョイントシート
JP2008303395A (ja) * 2008-07-11 2008-12-18 Nippon Valqua Ind Ltd 非石綿系ジョイントシートの製造方法
WO2018033266A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Contitech Elastomer-Beschichtungen Gmbh Kautschukmischung und elastomerer artikel mit flammhemmenden eigenschaften
WO2018033267A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Contitech Luftfedersysteme Gmbh Artikel, insbesondere ein luftfederbalg, ein metall-gummi-element oder ein schwingungsdämpfer

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