JPH09137153A - 複合ゴムシート - Google Patents

複合ゴムシート

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JPH09137153A
JPH09137153A JP31962395A JP31962395A JPH09137153A JP H09137153 A JPH09137153 A JP H09137153A JP 31962395 A JP31962395 A JP 31962395A JP 31962395 A JP31962395 A JP 31962395A JP H09137153 A JPH09137153 A JP H09137153A
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JP
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rubber
sepiolite
short fibers
weight
rubber sheet
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JP31962395A
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Kazuo Kaneda
一男 金田
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Fujikura Composites Inc
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Fujikura Rubber Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 交差積層することなく単層でありながら、寸
法安定性、耐久性、および漏洩防止性に優れた複合ゴム
シートを提供する。 【解決手段】 ゴム100重量部に対して、セピオライ
ト10〜50重量部、短繊維30〜70重量部、チタン
系カップリング剤0.1〜1重量部の割合で混合含有す
るような複合ゴムシートとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複合ゴムシートに係
り、特に自動車、オートバイ等の機器の接合部に挟持し
て、この接合部からの漏洩を防止するために用いるパッ
キン用の複合ゴムシートに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車の燃料配管の接合部から
の漏洩を防止するために、従来から種々のパッキンが使
用されている。パッキンは、接合部に挟持して使用され
るため、ゴム単体のパッキンを使用した場合、接合部に
おいて圧縮された時に変形して移動を生じ、所定位置か
らはみ出し易く、このはみ出し箇所から破損が生じると
いう問題があった。
【0003】この問題を解消するために、ゴムと補強布
とが積層された布入りゴムシートが使用されている。し
かし、この布入りゴムシートは、接合部において圧縮さ
れた時の移動防止には効果があるものの、ゴムと布との
接着性が不十分であり、かつ、パッキン側面の布に液が
浸透し易く、この布を介して漏洩が生じる危険性があ
り、パッキンとしての耐久性および漏洩防止機能に問題
があった。
【0004】上記のような問題を解消するために、ゴム
中に短繊維を混入し一体化した複合ゴムシートが開発さ
れており(特開昭57−47374号)、耐久性および
漏洩防止機能の良好なパッキンが得られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
複合ゴムシートは、製造時にゴムと混合した短繊維の配
向に方向性が生じ、このような短繊維の方向性を残した
状態では、強度、寸法安定性にも方向性が生じ、パッキ
ンとして要求される耐久性および漏洩防止機能が得られ
ないという問題がある。このため、短繊維の方向性の異
なる複合ゴムシートを交差積層して、短繊維の方向性を
打ち消す必要がある。例えば、短繊維の方向性が異なる
3種の複合ゴムシートを120°で交差するように積層
することによって、短繊維の方向性が打ち消された複合
ゴムシートを得ることができる。しかし、このような交
差積層は、工程が煩雑であり製造コストの低減に支障を
来すという問題がある。
【0006】また、発癌性物質であることが指摘されパ
ッキン材料としての使用が規制されたアスベストに代わ
るものとして、セピオライトを使用した複合ゴムシート
も開発されている(特開昭64−35176号)。しか
しながら、このセピオライトを使用した複合ゴムシート
は、セピオライトの分散が均一ではなく、パッキンとし
て要求される特性は未だ不十分なものである。
【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、交差積層することなく単層でありなが
ら、寸法安定性、耐久性、および漏洩防止性に優れた複
合ゴムシートを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の複合ゴムシートは、ゴムと、該ゴム
100重量部に対して、セピオライト10〜50重量
部、短繊維30〜70重量部、チタン系カップリング剤
0.1〜1重量部を混合して含有するような構成とし
た。
【0009】また、本発明の複合ゴムシートは、前記セ
ピオライトの平均粒径が0.1〜5μmの範囲内である
ような構成とした。
【0010】さらに、本発明の複合ゴムシートは、前記
短繊維のアスペクト比が20〜500の範囲内であり、
前記短繊維の直径が1〜60μmの範囲内であるような
構成とした。
【0011】このような本発明では、複合ゴムシートに
含有されるセピオライトが、短繊維をゴム中に配向をも
つことなく均一に分散させ、かつ、このセピオライトと
ともに含有されるチタン系カップリング剤によって上記
のセピオライトの分散作用がより促進されるとともに、
ゴムと短繊維およびセピオライトとの接着性が向上す
る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の複合ゴムシートに用いら
れるゴムは、従来公知の合成ゴムおよび天然ゴムでよ
く、特に制限はない。本発明で使用可能な合成ゴムとし
ては、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレン
ゴム、プロピレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル
−イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エ
チレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、
エーテル−チオエーテルゴム、多硫化系ゴム、ウレタン
ゴム、シリコンゴム等を挙げることができる。
【0013】本発明に用いられるセピオライトは、繊維
状のケイ酸マグネシウムであり、その組成は下記の一般
式(1)で示されるものである。また、セピオライト
は、その粒子構造が捻じれたリボン状あるいは鎖状であ
り、表面積が大きいものである。
【0014】 Mg82(Si411)3・ 3H2 O ・・・(1) 本発明では、平均粒径が0.1〜5μmの範囲内にある
セピオライトを使用することが好ましい。セピオライト
の平均粒径が0.1μm未満であると、粒径が細かすぎ
て短繊維との混練効果が上がらず短繊維の分散が不均一
となり好ましくない。また、平均粒径が5μmを超える
と、粒径が粗すぎて短繊維との混練物が硬くなり混練効
果が上がらず短繊維の分散が不均一となって好ましくな
い。
【0015】本発明では、上述のようなセピオライトを
ゴム100重量部に対して10〜50重量部の割合で含
有する。セピオライトの含有量が10重量部未満である
と、セピオライトによる短繊維の均一分散が十分に行わ
れず、本発明の効果が奏されない。一方、セピオライト
の含有量が50重量部を超えると、複合ゴムシートの作
製時の混練工程において、混合機の電力負荷が過大とな
り、かつ、混合物の粘度が大きすぎて、ロールでシート
状に成形することが困難となり、加工適性が低下し、ま
た、均一なゴム混合物が得られず好ましくない。
【0016】本発明で使用される短繊維は、アスペクト
比が20〜500の範囲内であり、繊維の直径が1〜6
0μmの範囲内であるような短繊維である。アスペクト
比がが20未満であると、短繊維分散時でのフィブリル
(小繊維)化が小さく、特に横方向の補強性に悪影響が
あり、アスペクト比が500を超えると、混練時での分
散効果が悪く、シート状にすることが不可能となり好ま
しくない。また、直径が1μm未満の場合、アスペクト
比が20未満の場合と同様に、短繊維分散時でのフィブ
リル化が小さく補強性に悪影響があり、60μmを超え
ると、混練物が硬くなってしまい、短繊維の分散が不均
一となり好ましくない。
【0017】このような短繊維としては、アラミド繊
維、ポリエステル系繊維、ポリ−P−フェニレンベンズ
ビスオキサゾール繊維等を挙げることができる。
【0018】本発明では、上述のような短繊維をゴム1
00重量部に対して30〜70重量部の割合で含有す
る。短繊維の含有量が30重量部未満であると、短繊維
による複合ゴムシートの補強効果が十分に得られず、一
方、70重量部を超えると、複合ゴムシートの作製時の
混練工程において、混練機の電力負荷が過大となり、か
つ、混合物の粘度が大きすぎて、ロールでシート状に成
形することが困難となり、加工適性が低下し、また、均
一なゴム混合物が得られず好ましくない。
【0019】本発明において使用されるチタン系カップ
リング剤は、上記のセピオライトの短繊維分散作用をよ
り促進させるとともに、複合ゴムシートにおける短繊維
およびセピオライトとゴムとの接着性を向上させること
を目的とするものである。このチタン系カップリング剤
は、ゴム100重量部に対して0.1〜1重量部の範囲
にて使用される。チタン系カップリング剤の使用量が
0.1重量部未満であると、チタン系カップリング剤添
加の効果が得られず、また、使用量が1重量部を超える
と、複合ゴムシート内で経時的に反応が起こってブルー
ムを発生するおそれがあり、シール性能の低下につなが
るこがあり好ましくない。
【0020】本発明の複合ゴムシートは、上述の混合割
合でゴムにセピオライト、短繊維およびチタン系カップ
リング剤と、必要に応じて後述するような添加剤を加え
た後、混練機により混練し、得られたゴム混合物をロー
ルによって予めシート状に成形し、カレンダーにて厚さ
調整してシート状成形物を作製し、その後、このシート
状成形物を加硫することにより製造することができる。
加硫は、例えば、加硫缶内にシート状成形物を入れた状
態で行うことができ、加硫時の温度、時間は適宜設定す
ることができる。
【0021】本発明の複合ゴムシートの製造に使用する
加硫剤としては、硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、
芳香族ニトロ化合物、有機過酸化物等から使用するゴム
に対応して適宜選定することができる。また、加硫促進
剤として、2−メルカプトベンゾチアゾール(MBT)
等のチアゾール系化合物、N−シクロヘキシル−2−ベ
ンゾチアゾルスルフェンアミド(CZ)等のスルフェン
アミド系化合物、2−メルカプトチアゾリン等のチアゾ
リン系化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド
(TT)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TE
T)等のチウラム系化合物、ジメチルジチオカルバミン
酸等のジチオカルバメート系化合物、ヘキサメチレンテ
トラミン等のアルデヒドアミン系化合物、ジフェニルグ
アニジン等のグアニジン系化合物、N,N−ジエチルカ
ルバモイル−2−ベンゾチアジルスルフィド等のチアゾ
ール系化合物等を使用することができる。
【0022】本発明の複合ゴムシートは、必要に応じて
老化防止剤、ステアリン酸等の有機脂肪酸、カーボンブ
ラック等の充填剤を含有してもよい。このような添加剤
は、ゴム100重量部に対して0.5〜1重量部の範囲
で含有することが好ましい。
【0023】本発明の複合ゴムシートの厚みは、使用目
的等に応じて適宜設定することができ、例えば、0.3
〜1.5mm程度とすることができる。
【0024】
【実施例】次に、実施例を示して本発明の複合ゴムシー
トを更に詳細に説明する。
【0025】まず、ゴム、セピオライト、短繊維および
チタン系カップリング剤として下記のものを準備した。
【0026】ゴム ・アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR) ・エチレン−プロピレンゴム(EPDM)セピオライト ・楠本化成(株)製 Pangel S−9(平均粒径
=1、5、10μmの3種)短繊維 ・デュポン・東レケブラー(株)製 ケブラーカットフ
ァイバー(アスペクト比/直径=100/40、20/
40、500/40、100/60、100/10、1
0/40、600/40、100/70の8種)チタン系カップリング剤 ・味の素(株)製 KR−44 また、老化防止剤(大内新興化学工業(株)製 ノクラ
ック224)、酸化亜鉛、ステアリン酸、加硫剤A(硫
黄)、加硫剤B(日本油脂(株)製 DI−CUP 4
0C(有機過酸化物))、加硫促進剤A−1(テトラエ
チルチウラムジスルフィド(TET))、加硫促進剤A
−2(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾルスルフ
ェンアミド(CZ))、加硫促進剤B−1(テトラメチ
ルモノサルファイド(TT))、加硫促進剤B−2(ジ
ベンゾチアジルジスルフィド(DM))を準備した。
【0027】次に、下記の組成および表1に示される量
比で各材料を配合し、混練機として密閉式混合機を使用
して混練し、ゴム混合物を作製した。
【0028】 (配合組成) ・ゴム … 100重量部 ・セピオライト … 表1に示される量 ・短繊維 … 表1に示される量 ・チタン系カップリング剤 … 表1に示される量 ・加硫剤A(B) … 0.5重量部 (2重量部) ・加硫促進剤A−1(B−1) … 2.5重量部 ・加硫促進剤A−2(B−2) … 1重量部 ・老化防止剤 … 1重量部 ・酸化亜鉛 … 5重量部 ・ステアリン酸 … 1重量部 次に、作製したゴム混合物をロールによって予備成形し
た後、カレンダーにて厚さ調整(厚み0.6±0.08
mm)してシート状成形物を得た。次いで、このシート
状成形物を加硫缶に入れて加圧水蒸気を吹き込み、15
0℃、2時間の条件で加硫を行って複合ゴムシート(実
施例1〜14、比較例1〜10)を作製した。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】 また、比較として、従来の交差積層構造の複合ゴムシー
ト(比較例11)を以下のように作製した。
【0031】すなわち、特開昭57−47374号の開
示内容にしたがって短繊維(ケブラー# 29)とゴム
(Nipol 1072)を60/40〜90/10の
所定割合で混練して混練物を作製し、熱ロールによりシ
ート状にした後、縦方向に対して横方向を90°交差さ
せ加硫成形して複合ゴムシートとした。
【0032】さらに、比較として、従来のゴムと補強布
とが積層された複合ゴムシート(比較例12)を以下の
ように作製した。
【0033】すなわち、所定の基布に接着剤を含浸さ
せ、予め糊状にしたゴムを基布の表側・裏側の両面に塗
布して乾燥させた糊引きシートを加硫成形して複合ゴム
シートとした。
【0034】上述のようにして得られた複合ゴムシート
(実施例1〜15、比較例1〜12)について、縦方向
と横方向の応力の均一性、圧縮永久歪、寸法安定性、破
壊強度および漏洩防止適性を下記の条件で測定、評価し
て、結果を下記の表2に示した。
【0035】縦方向と横方向の応力の均一性 複合ゴムシートを縦方向(シート流れ方向)と横方向
(シート流れ方向に直交する方向)にそれぞれ破断する
まで伸ばし、その時の応力(MPa)をテンシロン引張
試験機を用いて測定した。
【0036】圧縮永久歪 燃料ポンプ用試験の条件で下記の3種の環境下に試料を
放置した後の圧縮永久歪を、JIS B 2401の
8.2.3(圧縮永久歪試験)に準じて測定した。尚、
熱処理の温度および時間は下記の条件とした。
【0037】・室温に70時間 ・100℃環境下に70時間 ・ガソリン(液温40℃)中に70時間寸法安定性 40℃で70時間放置した後の試料の寸法変化率を下記
の式から算出した。
【0038】寸法変化率(%)=(寸法の変化量/放置
前の寸法)×100破壊強度 試料を厚み方向に圧縮(最高70%)し、破壊が生じた
時の応力(kgf/cm2 )をストログラフ引張試験機
を用いて測定した。尚、破壊が生じない場合は、70%
圧縮時の応力(kgf/cm2 )を測定した。
【0039】漏洩防止適性 開口部の直径5.4cmである燃料ポンプ用の専用治具
(1組のお椀状の治具)を、その開口縁部が複合ゴムシ
ートを挟持するように対向させ、一方の治具を他方の治
具に押圧し、この状態で治具ごと白灯油中に5分間浸漬
したままで治具と複合ゴムシートで密封された治具内部
へ2〜5kgf/cm2 の圧をかけ、白灯油中にて微小
な空気の漏洩の状態を評価した。
【0040】
【0041】
【表3】
【0042】
【表4】 表2に示されるように、本発明の複合ゴムシート(実施
例1〜14)は、縦方向と横方向の応力がほぼ均一であ
り、圧縮永久歪が小さく、寸法安定性に優れ、また、破
壊強度が高く、漏洩防止適性に優れるものであり、単層
構造でありながら、従来の交差積層された複合ゴムシー
ト(比較例11)と同等の特性を有することが確認され
た。
【0043】これに対して、セピオライトの粒径が5μ
mを超える比較例1では、均一なゴム混練物ができなか
った。また、ゴム100重量部に対してセピオライトの
含有量が10重量部未満の比較例2では、複合ゴムシー
トの強度が低下して圧縮永久歪が大きくなり、寸法安定
性が悪いものであり、セピオライトの含有量が50重量
部を超える比較例3では、分散の良好な混練物が得られ
なかった。
【0044】また、短繊維のアスペクト比が20未満の
比較例4では、短繊維の分散性が悪く、500重量部を
超える比較例5では、短繊維の均一分散が不可能であ
り、短繊維の直径が60μmを超える比較例6では、混
練肯定での均一分散が不可能であった。さらに、ゴム1
00重量部に対して短繊維の含有量が30重量部未満の
比較例7では、比較例2と同様に複合ゴムシートの強度
が低下して圧縮永久歪が大きくなり、寸法安定性が悪い
ものであり、70重量部を超える比較例8では、混練不
可能であった。
【0045】また、ゴム100重量部に対してチタン系
カップリング剤の含有量が0.1重量部未満の比較例9
では、短繊維の分散性が多少低下し、1重量部を超える
比較例10では初期の物性には特に影響はないが、経時
変化でブルーム現象が発生し、シール性が低下するもの
であった。
【0046】さらに、ゴムと補強布とが積層された複合
ゴムシート(比較例12)では、補強布を使用している
ため、縦、横方向の強度、圧縮永久歪等には優れるもの
の、破壊強度が小さく寸法安定性が十分ではないため、
漏洩適性がよくないものであった。
【0047】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば複
合ゴムシートが、ゴムと、このゴム100重量部に対し
て、セピオライト10〜50重量部、短繊維30〜70
重量部、チタン系カップリング剤0.1〜1重量部を混
合して含有しており、セピオライトによって短繊維がゴ
ム中に配向をもつことなく均一に分散され、また、チタ
ン系カップリング剤によってセピオライトの分散作用が
より促進されるとともに、ゴムと短繊維およびセピオラ
イトとの接着性が向上し、これにより、単層構造であり
ながら、従来の交差積層された複合ゴムシートと同様の
寸法安定性、耐久性、および漏洩防止性を備えることが
可能となる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴムと、該ゴム100重量部に対して、
    セピオライト10〜50重量部、短繊維30〜70重量
    部、チタン系カップリング剤0.1〜1重量部を混合し
    て含有することを特徴とする複合ゴムシート。
  2. 【請求項2】 前記セピオライトは、平均粒径が0.1
    〜5μmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記
    載の複合ゴムシート。
  3. 【請求項3】 前記短繊維は、アスペクト比が20〜5
    00の範囲内であり、直径が1〜60μmの範囲内であ
    ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の複
    合ゴムシート。
JP31962395A 1995-11-14 1995-11-14 複合ゴムシート Withdrawn JPH09137153A (ja)

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