JPH09111048A - ゴム組成物およびジョイントシート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基材繊維として石綿を用いないで耐熱性および
耐水蒸気性が改良されたゴム組成物およびジョイントシ
ートを提供すること。 【解決手段】ゴム成分、基材繊維、充填剤およびゴム薬
品を主成分として含むゴム組成物であって、該ゴム成分
はニトリルゴムおよび水素化ニトリルゴムを必須成分と
して含み、それらの配合量の合計が１０〜２５重量％
（ただし、ゴム組成物の成分の重量％とは、溶剤を用い
る場合は、溶剤量を除外して表されるものと定義す
る。）であることを特徴とするゴム組成物および該ゴム
組成物を成形してなるジョイントシート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物および
該ゴム組成物を成形してなるジョイントシートに関す
る。さらに詳しくは、ゴム組成物および自動車や化学工
業などの産業分野で用いられる各種の産業機械、装置な
どに利用されているガスケットの基材に用いられるジョ
イントシートに関する。

【０００２】

【従来の技術】石綿の人体に及ぼす有害性の問題から、
石綿を用いない非石綿系のガスケットの開発が進められ
てきている。非石綿系のガスケットは、５〜２０重量％
のゴム成分、５〜４０重量％の基材繊維、４０〜７０重
量％の充填剤および１〜５重量％のゴム薬品を主成分と
して含むゴム組成物を成形してなるジョイントシートを
基材としていることが知られている。

【０００３】非石綿系のガスケットに用いられるジョイ
ントシートの基材繊維としては、岩綿、ガラス繊維、炭
素繊維、セラミック繊維、ウォラストナイトなどの無機
繊維およびポリアクリロニトリル繊維、セルロース繊
維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維から
得られるパルプ、フェノール繊維などの有機繊維が知ら
れ、これらの繊維は単独で、或いは２種以上を混合して
使用されている。

【０００４】そして、芳香族ポリアミド繊維から得られ
るパルプ（以下、芳香族ポリアミドパルプということが
ある。）を基材繊維として使用した場合、比較的高強度
のジョイントシートが得られることから、芳香族ポリア
ミドパルプが非石綿系のジョイントシートの主要な基材
繊維となってきている。

【０００５】芳香族ポリアミドパルプを基材繊維として
用いたジョイントシートで、高強度のものが得られる理
由としては、芳香族ポリアミドパルプが高度にフィブリ
ル化した構造をとっていて、これらがジョイントシート
の強度を高めるためと考えられている。

【０００６】しかし、従来の非石綿系のガスケットは、
石綿を用いたガスケットと比べると耐熱性および耐水蒸
気性に劣るという欠点を有しており、これらの性質を改
良する目的で、繊維化が可能なフッ素樹脂パウダーを配
合してジョイントシートを製造する方法（特開平３−１
９９７７７号公報）、ゴム成分としてエチレンプロピレ
ンゴムと高飽和ニトリルゴムを併用してジョイントシー
トを製造する方法（特開平４−３５９９８７号公報）な
どが開示されているが、さらに耐熱性および耐水蒸気性
に優れたゴム組成物およびジョイントシートの開発が待
たれていた。

【０００７】

【発明が解決しょうとする課題】本発明の目的は、基材
繊維として石綿を用いないで、耐熱性および耐水蒸気性
が改良されたゴム組成物およびジョイントシートを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。本
発明は、ゴム成分、基材繊維、充填剤およびゴム薬品を
主成分として含むゴム組成物であって、該ゴム成分はニ
トリルゴムおよび水素化ニトリルゴムを必須成分として
含み、それらの配合量の合計が１０〜２５重量％（ただ
し、ゴム組成物の成分の重量％とは、溶剤を用いる場合
は、溶剤量を除外して表されるものと定義する。）であ
るゴム組成物に係るものである。

【０００９】また、本発明は、前記ゴム組成物を成形し
てなるジョイントシートに係るものである。以下、本発
明を詳細に説明する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物およびジョイ
ントシートでは、ゴム成分として、ニトリルゴムおよび
水素化ニトリルゴムを必須成分として併用することを特
徴とする。また、ゴム成分として、必要に応じて他種の
ゴムを適宜配合することもできる。原料のニトリルゴム
および水素化ニトリルゴムとしては、固形のゴムが好ま
しく用いられるが、ラテックス状のゴムを用いることも
可能である。

【００１１】ニトリルゴム単独では、耐熱性および耐水
蒸気性に優れたゴム組成物およびジョイントシートが得
られない。また、水素化ニトリルゴム単独では、例え
ば、ジョイントシート用コンパウンドの製造において一
般に用いられるトルエンなどの有機溶剤に対する溶解性
が劣り、均質で強度の高いジョイントシートが作り難い
ためである。

【００１２】本発明のゴム組成物中のニトリルゴムおよ
び水素化ニトリルゴムの配合量の合計は、１０〜２５重
量％、好ましくは１５〜２０重量％の範囲である。ニト
リルゴムおよび水素化ニトリルゴムの配合量の合計が１
０重量％未満では、強度の高いシートが出き難く、ま
た、２５重量％を越えると、カレンダーロールによるシ
ーティング性が悪くなる。また、本発明のゴム組成物中
のゴム成分の総量は１０〜４０重量％の範囲であること
が好ましい。

【００１３】なお、本発明においてゴム組成物の各成分
の重量％とは、ジョイントシート用コンパウンドなど加
工の工程で溶剤を用いるゴム組成物の場合においては、
加硫前のゴム組成物では、適宜増減して用いられる溶剤
の量は除外して表すものとする。加硫後のゴム組成物で
は、通常溶剤が蒸発などにより除去された状態となるの
で、加硫後のゴム組成物そのものの組成を表すものとす
る。以下の記載においても同様である。

【００１４】ニトリルゴムおよび水素化ニトリルゴムの
配合量のうち水素化ニトリルゴムの配合量は３〜１５重
量％であることが好ましく、５〜１５重量％であること
がさらに好ましい。水素化ニトリルゴムの配合量が３重
量％以上において、耐熱性および耐水蒸気性の向上の効
果が大きく、また、１５重量％以下において、トルエン
などの有機溶剤に対する溶解性が良好であり、均質で強
度の高いジョイントシートが得られ易い。

【００１５】本発明で使用されるニトリルゴムおよび水
素化ニトリルゴムとしては、アクリロニトリル含量が２
５〜４５重量％のニトリルゴムおよびアクリロニトリル
含量が２５〜４５重量％のニトリルゴムの水素化物が好
ましく、例えば、日本ゼオン（株）製の、ニポール１０
４１、ニポール１０４２、ニポール１０４３、ゼットポ
ール２０１０、ゼットポール２０２０などの商品名で市
販されているものを用いることができる。

【００１６】本発明で使用されるニトリルゴムおよび水
素化ニトリルゴムを併用したゴム成分は、トルエンなど
の有機溶剤に溶解または膨潤させて用いることができ
る。例えば、本発明の配合比率に秤量したニトリルゴム
と水素化ニトリルゴムを練りロールにより、ミキシング
しながら素練り薄通し処理をしたのち、トルエンなどの
有機溶剤に溶解または膨潤させて調製して用いることが
できる。

【００１７】本発明のゴム組成物では、ゴム薬品とし
て、ニトリルゴムおよび水素化ニトリルゴムなどに使用
される公知のゴム薬品を使用することができる。例え
ば、硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ステアリン
酸、グァニジン系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進
剤、チオ尿素系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、ジ
チオカルバメート系加硫促進剤、有機過酸化物などの加
硫剤および加硫促進剤のほか老化防止剤などを併用して
用いることもできる。本発明のゴム組成物中のゴム薬品
の配合量は２〜８重量％であることが好ましい。

【００１８】老化防止剤としては、アミン系の老化防止
剤が特に好ましく使用できる。水素化ニトリルゴムの配
合量が３〜１５重量％の範囲において、加硫剤および加
硫促進剤とともに、アミン系の老化防止剤を１〜３重量
％の範囲で使用することにより、本発明の効果をさらに
高めるこができる。

【００１９】本発明のゴム組成物に用いられる充填剤は
特に限定されず、例えば、タルク、クレー、硫酸バリウ
ム、重炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシ
ウム、酸化亜鉛、複合亜鉛華、グラファイト、シリカな
どの充填剤を使用することができる。本発明のゴム組成
物中の充填剤の配合量は３０〜８０重量％であることが
好ましい。

【００２０】本発明のゴム組成物に用いられる基材繊維
は特に限定されず、例えば、岩綿、ガラス繊維、炭素繊
維、セラミック繊維、ウォラストナイトなどの無機繊維
およびポリアクリロニトリル繊維、セルロース繊維、芳
香族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維から得られ
るパルプ、フェノール繊維などの有機繊維を使用するこ
とができる。また、これらの繊維は単独で、或いは２種
以上を混合して使用することができる。なかでも、芳香
族ポリアミド繊維および芳香族ポリアミド繊維から得ら
れるパルプは、本発明のゴム組成物に用いられる基材繊
維として好ましいものである。本発明のゴム組成物中の
基材繊維の配合量は５〜４０重量％であることが好まし
い。

【００２１】本発明のゴム組成物およびジョイントシー
トの製造方法は特に限定されるものではない。通常の混
練およびシート化工程を採用することができる。例え
ば、カレンダー加工によるジョイントシートの製造に際
しては、前記の基材繊維、充填剤およびゴム薬品を、ト
ルエンなどの有機溶剤に溶解または膨潤させたゴム成分
とともに十分に混合を行い、さらに必要に応じて、エタ
ノールなどの溶剤を混合して、ゴム組成物とすることが
できる。

【００２２】次いで、得られたゴム組成物を、例えば、
熱ロールと冷ロールからなるカレンダーロールに供給し
て、熱ロール表面に巻き付かせてシートを積層形成させ
ながら、溶剤の除去およびゴム成分の加硫を行ない、最
後にシートを切り出すことによりジョイントシートを製
造することができる。本発明のゴム組成物は、ジョイン
トシートに限定されず、他の各種のゴム製品の製造にも
用いることができる。

【００２３】

【実施例】次に、実施例にて本発明を具体的に説明する
が、これらの実施例によって本発明が限定されるもので
はない。

【００２４】実施例１ （１）ゴム組成物の調製 ゴム組成物、具体的にはジョイントシート用コンパウン
ドは、以下のとおりにして製造した。ＭＴＩミキサー
（月島機械（株）製、ＥＭ２５Ｂ型、総容量３０ｌ）
に、硫酸バリウム（バライト工業（株）製、商品名：硫
酸バリウムＵＤ）３４０ｇ、複合亜鉛華（米庄石灰工業
（株）製、商品名：マルチ−Ｚ）２００ｇ、炭酸カルシ
ウム（米庄石灰工業（株）製、商品名製、商品名：ミク
ローン２００）４００ｇ、シリカ（日本シリカ工業
（株）商品名：ニップシルＥＲ）２６０ｇ、クレー（土
屋カオリン工業（株）製、商品名：カタルポ）１４０ｇ
およびゴム薬品６０ｇ（亜鉛華２１ｇ、硫黄９ｇ、テト
ラメチルチウラムジスルフィド（住友化学工業（株）
製、商品名：ソクシノールＴＴ）１８ｇ、ジベンゾチア
ジルジスルフィド（住友化学工業（株）製、商品名：ソ
クシノールＤＭ）６ｇおよびジフェニルグアニジン（住
友化学工業（株）製、商品名：ソクシノールＤ）６ｇ）
を仕込み、アジテーター回転数２００ｒｐｍ、チョッパ
ー回転数３０００ｒｐｍの条件下（以下、同じ回転数で
混合）で１分間混合した。

【００２５】次に、上記の工程で調製された混合物に、
芳香族ポリアミドパルプ（日本アラミド（有）、商品
名：トワロン１０９１）２００ｇを添加し、３分間混合
した後、予めトルエン１０４０ｇに溶解および膨潤させ
た水素化ニトリルゴム（日本ゼオン（株）製、商品名：
ゼットポール２０２０）１６０ｇおよびニトリルゴム
（日本ゼオン（株）製、商品名：ニポール１０４２）２
４０ｇからなるゴム成分を加え、８分間混合した。次い
で、さらにエタノール２００ｇを加え、４分間混合して
ゴム組成物（以下、ジョイントシート用コンパウンドと
いうことがある。）を作成した。

【００２６】（２）ジョイントシートの作製と評価 上記のようにして調製されたジョイントシート用コンパ
ウンドを、熱ロール温度１５０℃、冷ロール温度１５℃
のカレンダーロールに供給し、熱ロール表面に巻き付か
せて、厚さ約１．５ｍｍのシートを成形（積層形成）し
た後、カレンダーロールを１０分間継続運転してゴムを
加硫させた後、シートを切り出してジョイントシートを
得た。

【００２７】得られたジョイントシートの物性を、ＪＩ
Ｓ Ｒ３４５３に準拠した方法に従って求めたところ、
引張強さ１．５１Ｋｇ／ｍｍ² 、圧縮率８％、復元率６
６％で、柔軟性に優れ、割れもなく良好であった。（表
１）

【００２８】さらに、該ジョイントシートから得られた
試験片を鉄製反応器中で、５Ｋｇ／ｃｍ² のスチーム
（約１５０℃）に３日間通じた後に、ＪＩＳ Ｒ３４５
３に準拠した方法に従って物性を求めたところ、引張強
さ１．２５Ｋｇ／ｍｍ² で、柔軟性に優れ、割れもなく
良好であった。（表１）

【００２９】実施例２、３ 水素化ニトリルゴムとニトリルゴムの配合比率を変えた
他は実施例１と同様にしてジョイントシートを作成して
その評価を行なった。結果を表１に示した。

【００３０】比較例１ 水素化ニトリルゴムを用いないで、ニトリルゴム（２０
重量％）のみを用いた他は実施例１と同様にしてジョイ
ントシートを作成してその評価を行なった。結果を表１
に示した。

【００３１】実施例４ 実施例１で、ゴム成分として、水素化ニトリルゴム１０
０ｇとニトリルゴム３００ｇを用い、クレーの使用量を
１００ｇとし、またゴム薬品としては、実施例１のゴム
薬品６０ｇに、アミン系の老化防止剤（住友化学工業
（株）製、商品名：スミライザー９Ａ）４０ｇを追加し
て用いた他は、実施例１と同様にしてジョイントシート
を作成してその評価を行なった。結果を表１に示した。

【００３２】比較例２ 比較例１で、クレーの使用量を１００ｇとし、ゴム薬品
としては、実施例４と同様にアミン系の老化防止剤４０
ｇを追加して用いた他は、比較例１と同様にしてジョイ
ントシートを作成してその評価を行なった。結果を表１
に示した。

【００３３】表１から明らかなように、本発明のゴム組
成物から得られるジョイントシートは、スチーム処理後
においても、引張強さが高く、柔軟性も割れがなく良好
である。他方、比較例に示した本発明のゴム組成物によ
らないジョイントシートは、スチーム処理後は、引張強
さの低下が大きく、柔軟性に劣るものであった。

【００３４】

【表１】 ─────────────────────────────────── 実施例 比較例 1 2 3 4 1 2 ─────────────────────────────────── ゴム配合量（重量％） 水素化ニトリルゴム 8 10 15 5 0 0 ニトリルゴム 12 10 5 15 20 20 老化防止剤 − − − 2 − 2 ─────────────────────────────────── ジョイントシート物性 ＜常態物性＞ 引張強さ(kg ／mm²) 1.51 1.55 1.55 1.58 1.67 1.70 圧縮率 ％ 8 8 8 7 7 8 復元率 ％ 66 63 63 67 68 68 柔軟性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＜耐スチーム性＞ 引張強さ(kg ／mm²) 1.25 1.50 1.42 1.27 1.13 1.22 引張強さ減少率 ％ 17 3 8 20 32 28 柔軟性 ○ ○ ○ ○ × × ─────────────────────────────────── 柔軟性の記号の説明： ○は、割れが認められず、柔軟性に優れていることを表す。 ×は、割れが生じ、柔軟性が劣ることを表す。

【００３５】

【発明の効果】基材繊維として石綿を用いないで耐熱性
および耐水蒸気性が改良されたゴム組成物およびジョイ
ントシートを提供することができる。すなわち、本発明
のゴム組成物から、高温のスチーム処理後も、引張強さ
が高く、柔軟性にも優れているゴム製品、例えば、ジョ
イントシートを製造することができる。本発明のジョイ
ントシートは、上記のような優れた性質を有するので、
自動車や化学工業などの産業分野で用いられる各種の産
業機械、装置などに利用されているガスケットの基材な
どの用途に有効に利用することかできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｙ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ゴム成分、基材繊維、充填剤およびゴム薬
   品を主成分として含むゴム組成物であって、該ゴム成分
   はニトリルゴムおよび水素化ニトリルゴムを必須成分と
   して含み、それらの配合量の合計が１０〜２５重量％
   （ただし、ゴム組成物の成分の重量％とは、溶剤を用い
   る場合は、溶剤量を除外して表されるものと定義す
   る。）であることを特徴とするゴム組成物。
2. 【請求項２】水素化ニトリルゴムの配合量が３〜１５重
   量％であることを特徴とする請求項１記載のゴム組成
   物。
3. 【請求項３】水素化ニトリルゴムの配合量が３〜１５重
   量％であって、ゴム薬品としてアミン系の老化防止剤を
   １〜３重量％配合してなることを特徴とする請求項１項
   記載のゴム組成物。
4. 【請求項４】基材繊維が、芳香族ポリアミド繊維または
   芳香族ポリアミド繊維から得られるパルプであることを
   特徴とする請求項１記載のゴム組成物。
5. 【請求項５】請求項１記載のゴム組成物を成形してなる
   ことを特徴とするジョイントシート。