JPH0913006A - ジョイントシート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】基材繊維、充填剤および結合材としてのゴム成
分を含むジョイントシートであって、該基材繊維として
芳香族ポリアミドパルプ６〜１４重量％および繊維長が
０．３〜２．０ｍｍのゴムに対する接着性を高める表面
処理がされた芳香族ポリアミド短繊維０．５〜６重量
％、充填剤４０〜８０重量％および結合材としてのゴム
成分８〜２２重量％を配合して得られることを特徴とす
るジョイントシート。 【効果】引張強さなどの強度が高く、繊維の分散性にも
優れているので、自動車および化学工業などの各種産業
機器、装置などのシール性に優れたガスケット材の用途
に有効に利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車或いは化学工業
などで用いられる各種産業機械、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お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】石綿の人体に及ぼす有害性の問題から、
ガスケットの基材繊維として、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、５〜４０重量％の基材繊維、５〜２０重
量％の結合材、４０〜７０重量％の充填剤および１〜５
重量％のゴム薬品などからなることが知られている。非
石綿系のガスケットに用いられる基材繊維としては、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或いは２種以
上の繊維が混合して使用されている。

【０００３】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基材繊維
となっている。

【０００４】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。

【０００５】芳香族ポリアミドパルプは、上記のとお
り、ジョイントシートの基材繊維として有効だが、さら
に高強度を達成するためにその添加量を増すと、パルプ
の絡み合いが起こり、強度の向上が望めないばかりか、
パルプの分散性の劣ったシール性の悪いガスケット材と
なることから、実用的には芳香族ポリアミドパルプの配
合量は、約１５重量％程度までの濃度範囲に限られて使
用されているのが現状である。そこで、分散性がよく、
さらに高強度が得られるジョイントシート用基材繊維の
開発が待たれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明の目的は、芳香族ポリアミドパルプを基材繊維とし
て用いるジョイントシートにおいて、芳香族ポリアミド
パルプを単独で用いた場合と比べて、基材繊維の分散性
が良く、しかも、さらに高強度が得られるジョイントシ
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】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。す
なわち、本発明はつぎの発明からなる。

【０００８】〔１〕基材繊維、充填剤、および結合材と
してのゴム成分を含むジョイントシートであって、該基
材繊維として芳香族ポリアミドパルプ６〜１４重量％お
よび繊維長が０．３〜２．０ｍｍのゴムに対する接着性
を高める表面処理がされた芳香族ポリアミド短繊維０．
５〜６重量％、充填剤４０〜８０重量％、および結合材
としてのゴム成分８〜２２重量％を配合して得られるこ
とを特徴とするジョイントシート。

【０００９】〔２〕前記の繊維長が０．３〜２．０ｍｍ
のゴムに対する接着性を高める表面処理がされた芳香族
ポリアミド短繊維が、芳香族ポリアミドの長繊維を撚糸
或いは織布といった加工処理を施すことなくそのままエ
ポキシ液で処理し、ついで、レゾルシン−ホルムアルデ
ヒド樹脂／ゴムラテックス液または２，６−ビス
（２’，４’−ジヒドロキシフェニルメチル）４−クロ
ロフェノールを含むレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂
／ゴムラテックス液で処理した後、０．３〜２．０ｍｍ
の長さに切断して得られる短繊維である前記項〔１〕記
載のジョイントシート。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
ジョイントシートでは、ガスケットの基材繊維として、
芳香族ポリアミドパルプと結合材として使用されるゴム
に対して接着性を高めた表面処理をされた繊維長が０．
３〜２．０ｍｍ好ましくは０．５〜１．５ｍｍの芳香族
ポリアミド短繊維を併用することを特徴とする。

【００１１】このように、芳香族ポリアミドパルプと結
合材として使用されるゴムに対して接着性を高めた表面
処理をされた芳香族ポリアミド短繊維を併用することに
より、従来から知られる芳香族ポリアミドパルプを単独
で使用した場合と比べて基材繊維の分散性が良く、しか
も強度の高いジョイントシートを製造することが可能で
あることがわかった。

【００１２】本発明において芳香族ポリアミド繊維と
は、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｐ
−ベンズアミド、ポリ−ｍ−ベンズアミド、ポリ−ｍ−
フェニレンイソフタルアミドまたはこれらの構造を５０
重量％以上含む繊維状の材料であるが、なかでも高強度
が要求される本発明のジョイントシートでは、ポリ−ｐ
−フェニレンテレフタルアミドの繊維が特に好ましい。

【００１３】本発明で使用される芳香族ポリアミドパル
プとしては、トワロン（アクゾ社製）、ケブラー（デュ
ポン社製）またテクノーラ（帝人社製）という商品名で
市販されている芳香族ポリアミドパルプを用いることが
できる。

【００１４】本発明で使用される表面処理された繊維長
が０．３〜２．０ｍｍの芳香族ポリアミド短繊維は、例
えば、特開平６−１５８５４７号公報に記載の方法に従
って製造することができる。

【００１５】すなわち、本発明で使用される表面処理さ
れた繊維長が０．３〜２．０ｍｍの芳香族ポリアミド短
繊維は、芳香族ポリアミドの長繊維を撚糸あるいは織布
といった加工処理を施すことなく、そのままエポキシ処
理液で処理し、次いで、レゾルシン−ホルムアルデヒド
樹脂／ゴムラテックス液、または、２，６−ビス
（２’，４’−ジヒドロキシフェニルメチル）４−クロ
ロフェノールを含むレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂
／ゴムラテックス液で処理してから、０．３〜２．０ｍ
ｍの長さに切断して得られる短繊維である。

【００１６】このように、芳香族ポリアミド短繊維の製
造において、芳香族ポリアミドの長繊維を撚糸或いは織
布といった加工処理を施すことなく接着性処理を行な
い、その後、該接着性処理された芳香族ポリアミドの長
繊維を切断して短繊維化することにより、分散性に優れ
る高性能の短繊維を得ることができる。

【００１７】ここで、エポキシ処理液とは、エポキシ化
合物を含む液であり、通常、エポキシ化合物を水に溶解
或いは分散させた状態で用いられるものである。また、
必要に応じて、乳化剤、分散剤、エポキシ化合物の硬化
剤或いは有機溶媒などが混合されて用いられるが、従来
から知られるブロックドイソシアネート類を併用して用
いることも可能である。

【００１８】該エポキシ化合物としては、１分子中に２
個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、グリセ
リンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリ
シジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテ
ル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ビ
スフェノールＡジグリシジルエーテルおよびテトラグリ
シジルジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。

【００１９】エポキシ処理液中のエポキシ化合物の濃度
は、好ましくは０．５〜１０重量％、より好ましくは１
〜５重量％である。濃度がこの下限未満では接着性が不
十分となり、上限を超えると短繊維の分散性が劣るよう
になる。

【００２０】エポキシ処理液による処理工程としては、
芳香族ポリアミド長繊維を該エポキシ処理液に浸漬した
後、１２０〜１８０℃程度の温度で１〜２０分熱処理す
ることにより溶媒或いは水の除去を目的とした乾燥を行
ない、続いて１８０〜２６０℃程度で１〜２０分熱処理
することにより硬化が行われる。

【００２１】続いて行われるレゾルシン−ホルムアルデ
ヒド樹脂／ゴムラテックス液または２，６−ビス
（２’，４’−ジヒドロキシフェニルメチル）４−クロ
ロフェノールを含むレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂
／ゴムラテックス液による処理において用いられるレゾ
ルシン−ホルムアルデヒド樹脂としては、レゾルシン−
ホルムアルデヒドを０．５／１〜３．０／１のモル比で
酸もしくはアルカリ触媒の存在下、または無触媒下に反
応させた縮合物が好適に用いられるが、レゾルシン−ホ
ルムアルデヒド初期縮合物として市販されているものも
用いることができる。

【００２２】また、ゴムラテックスとしては、結合材と
して使用されるゴムに従って、スチレン−ブタジエンゴ
ム、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンゴム、クロ
ロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、ニトリ
ルゴム、水素化ニトリルゴムおよびクロロプレンゴムな
どのラテックス類を、１種または２種以上混合して使用
できる。

【００２３】ゴムラテックスに対するレゾルシン−ホル
ムアルデヒド樹脂の使用量は、固形分重量比で１０／１
００〜３０／１００の範囲で使用することができる。ま
た、接着力を高めるため、２，６−ビス（２’，４’−
ジヒドロキシフェニルメチル）４−クロロフェノールを
レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂／ゴムラテックス液
に混合して用いることができる。２，６−ビス（２’，
４’−ジヒドロキシフェニルメチル）４−クロロフェノ
ール液としては、ナガセ化成工業（株）からデナボンド
の商品名で市販されているものを用いることができる。

【００２４】２，６−ビス（２’，４’−ジヒドロキシ
フェニルメチル）４−クロロフェノールの配合量は、レ
ゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂およびゴムラテックス
の固形分合計１００重量部に対して、２０〜１５０重量
部、好ましくは５０〜１００重量部の範囲で使用するこ
とができる。レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂／ゴム
ラテックス液或いは２，６−ビス（２’，４’−ジヒド
ロキシフェニルメチル）４−クロロフェノールを含むレ
ゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂／ゴムラテックス液
は、通常水分散系で使用され、全固形分濃度は３〜２５
重量％が好ましく、５〜２０重量％がより好ましい。

【００２５】エポキシ処理した芳香族ポリアミド繊維を
これらの処理液に浸漬し、次いで１２０〜１８０℃程度
で１〜２０分間熱処理することにより乾燥を行ない、続
いて１８０〜２６０℃程度で１〜２０分間熱処理するこ
とにより硬化させる。

【００２６】本発明で使用される芳香族ポリアミドパル
プの使用量は、６〜１４重量％、好ましくは８〜１２重
量％の範囲である。芳香族ポリアミドパルプの使用量が
６重量％未満では、強度が低く、実用性のあるガスケッ
ト材が得られ難く、１４重量％を超えると繊維の分散性
の劣ったシールドの悪いガスケット材となり易い。

【００２７】また、芳香族ポリアミドパルプとともに用
いられる、結合材として使用されるゴムに対して接着性
を高めた処理をした後、切断された芳香族ポリアミド繊
維の短繊維としては、繊維長が０．３〜２．０ｍｍのも
ので、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの繊維長のもので
ある。繊維長が０．３ｍｍ未満のものは、分散性は良好
だが、強度の高いガスケット材が得難く、また２．０ｍ
ｍを超えると分散性が劣るのみならず、高強度のガスケ
ット材が作り難い。

【００２８】該短繊維の使用量は０．５〜６重量％、好
ましくは１〜４重量％の範囲である。０．５重量％未満
では添加効果が現れ難く、６重量％を超えると短繊維の
繊維長にもよるが、繊維の分散性の悪いガスケット材と
なり易いためである。

【００２９】本発明の方法においては、上記した基材繊
維の他に、通常、非石綿系ガスケットの基材繊維として
知られている無機および有機繊維を必要に応じて混合し
て用いることも可能である。

【００３０】結合材として使用されるゴム材料として
は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴ
ム（ＳＢＲ）、アクリルゴム（ＡＲ）、エチレン−プロ
ピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム
（ＣＲ）などで、固形ゴムおよびゴムラテックスが使用
でき、通常トルエンに溶解して使用される。結合材とし
てのゴム成分の配合量は８〜２２重量％である。

【００３１】結合材として使用されるゴム材料には、通
常、各種のゴム薬品が配合される。ゴム薬品としては、
結合材として使用されるゴムの種類に従って公知のゴム
薬品が使用でき、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、スルフェンアミド系加硫促進剤、
チオ尿素系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、ジチオ
カルバメート系促進剤などが用いられる。

【００３２】また、充填剤としてはタルク、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が使用できる。充填剤の配合量は４
０〜８０重量％である。

【００３３】次に本発明のジョイントシートの製造方法
について説明する。但し、これは一例であり、これに限
定されず種々の方法を用いることができる。基材繊維、
充填剤およびゴム薬品の混合物に、予めトルエンを加え
て溶解させたゴムを加えて混合し、さらに必要に応じて
エタノールを加えて混合し、ジョイントシート用コンパ
ウンドを得る。得られたジョイントシート用コンパウン
ドを熱ロールと冷ロールからなるジョイントシート製造
用カレンダーロールに供給し、熱ロール表面に巻き付か
せて積層形成させ、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る。

【００３４】

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

【００３５】実施例１ ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドの長繊維（アク
ゾ社製、商品名、トワロン１０００、３０００デニー
ル）を特別な加工処理を施すことなしに、実質的にその
まま、コードディップ処理機を用いて、５００ｇの張力
下に連続的に下記のエポキシ処理液に浸漬し、次いで１
５０℃および２４０℃のオーブン中に、それぞれ２分間
通過させ、乾燥および硬化を行なった。

【００３６】ここで用いたエポキシ処理液は、エポキシ
化合物として、グリセリンポリグリシジルエーテル（ナ
ガセ化成工業（株）製、商品名：デナコールＥＸ−３１
３）２．０重量部、ピペラジン（無水）０．０４４重量
部、ジイソオクチルソジウムスルホサクシネート（和光
純薬（株）製、商品名エーロゾルＯＴ（７５％）０．１
３重量部および純水９７．８重量部からなるものであっ
た。

【００３７】続いて、下記の処理液に浸漬し、前記エポ
キシ処理と同様の条件で乾燥および硬化を行なった後、
１ｍｍの繊維長に切断し、芳香族ポリアミド短繊維を製
造した。

【００３８】ここで用いた処理液は以下のとおり調製し
た。まず、ガラス製反応器に純水６２．０ｇ、レゾルシ
ン５．０ｇおよび３７％ホルムアルデヒド液２．８ｇを
混合し、２０℃で２時間反応させた後、ビニルピリジン
ラテックス（住友ダウ（株）社製、商品名ピラテックス
（４１％））６２．０ｇと純水１８．２ｇの混合液を攪
拌しながら加え、２０℃で２日間熟成してＲＦＬ液を調
製した。

【００３９】次に上記ＲＦＬ液に２，６−ビス（２’，
４’−ジヒドロキシフェニルメチル）４−クロロフェノ
ール溶液（ナガセ化成工業（株）製、商品名：デナボン
ド（２０％））１００ｇと純水２５０ｇを攪拌しながら
加え、固形分濃度が１０重量％の処理液を調製した。

【００４０】ジョイントシート用コンパウンドは以下の
とおり作成した。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）３４０
ｇ、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：ミクローン２００）４００ｇ、シリ
カ（日本シリカ工業（株）製、商品名：ニップシルＥ
Ｒ）２６０ｇ、クレー（土屋カオリン工業（株）製、商
品名：カタルポ）２００ｇ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Ｔ
Ｔ）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
条件下で（以下同じ回転数で混合）、１分間混合した。

【００４１】次に芳香族ポリアミドパルプ（アクゾ社
製、商品名：トワロン１０９５）２００ｇおよび前記の
繊維長１ｍｍの芳香族ポリアミド短繊維４０ｇを仕込
み、３分間混合した後、予めトルエン８９０ｇに溶解さ
せたニトリルゴム（日本ゼオン（株）製、商品名：ニポ
ール１０４２）３００ｇを加え、８分間混合した。さら
に、エタノール２００ｇを加え、３分間混合し、ジョイ
ントシート用コンパウンドを作成した。

【００４２】作成し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のシートを形成させた後、１０分間カレ
ンダーロールを継続運転して加硫させたのち、シートを
切り出してジョイントシートを得た。

【００４３】得られたジョイントシートの物性をＪＩＳ
−Ｒ３４５３に準拠した方法に従って求めたところ、引
張強さ１．３５ｋｇ／ｍｍ² 、圧縮率７％、復元率６４
％で、目視による繊維の分散性も良好であった。

【００４４】実施例２ 実施例１で、芳香族ポリアミド短繊維の使用量を８０ｇ
とし、一方クレーの使用量を１６０ｇとしたほかは実施
例１と同様に行なった。得られたジョイントシートの物
性は、引張強さ１．４１ｋｇ／ｍｍ² 、圧縮率８％、復
元率６５％で、目視による繊維の分散性も良好であっ
た。

【００４５】比較例１ 実施例２で、芳香族ポリアミド短繊維として、ゴムに対
する接着性を高めた処理をしていない未処理の長繊維を
１ｍｍの繊維長に切断した短繊維を用いたほかは実施例
２と同様に行なった。得られたジョイントシートの物性
は、引張強さ１．１４ｋｇ／ｍｍ² 、圧縮率９％、復元
率６４％で、目視による繊維の分散性は良好だが引張強
さが劣っていた。

【００４６】比較例２ 実施例２で、芳香族ポリアミド短繊維を用いずに芳香族
ポリアミドパルプの使用量を２８０ｇとしたほかは実施
例２と同様に行なった。得られたジョイントシートの物
性は、引張強さ１．１７ｋｇ／ｍｍ² 、圧縮率９％、復
元率６５％で、目視による繊維の分散性は良好だが引張
強さが劣っていた。

【００４７】比較例３ 実施例２で、芳香族ポリアミド短繊維として、繊維長が
３ｍｍのものを用いたほかは実施例２と同様に行なっ
た。得られたジョイントシートの物性は、引張強さ１．
１８ｋｇ／ｍｍ² 、圧縮率７％、復元率６８％で、目視
による繊維の分散性および引張強さが劣っていた。

【００４８】

【発明の効果】本発明のジョイントシートは、引張強さ
などの強度が高く、繊維の分散性にも優れていることか
ら、自動車および化学工業などの各種産業機器、装置な
どのシール性に優れたガスケット材の用途に有効に利用
することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材繊維、充填剤、および結合材としての
   ゴム成分を含むジョイントシートであって、該基材繊維
   として芳香族ポリアミドパルプ６〜１４重量％および繊
   維長が０．３〜２．０ｍｍのゴムに対する接着性を高め
   る表面処理がされた芳香族ポリアミド短繊維０．５〜６
   重量％、充填剤４０〜８０重量％、および結合材として
   のゴム成分８〜２２重量％を配合して得られることを特
   徴とするジョイントシート。
2. 【請求項２】前記の繊維長が０．３〜２．０ｍｍのゴム
   に対する接着性を高める表面処理がされた芳香族ポリア
   ミド短繊維が、芳香族ポリアミドの長繊維を撚糸或いは
   織布といった加工処理を施すことなくそのままエポキシ
   液で処理し、ついで、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹
   脂／ゴムラテックス液または２，６−ビス（２’，４’
   −ジヒドロキシフェニルメチル）４−クロロフェノール
   を含むレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂／ゴムラテッ
   クス液で処理した後、０．３〜２．０ｍｍの長さに切断
   して得られる短繊維である請求項１記載のジョイントシ
   ート。