JPH10273645A - ジョイントシートおよびその製造方法 - Google Patents

ジョイントシートおよびその製造方法

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JPH10273645A
JPH10273645A JP9522297A JP9522297A JPH10273645A JP H10273645 A JPH10273645 A JP H10273645A JP 9522297 A JP9522297 A JP 9522297A JP 9522297 A JP9522297 A JP 9522297A JP H10273645 A JPH10273645 A JP H10273645A
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JP
Japan
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rubber
joint sheet
vulcanizing agent
sulfur
sheet
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JP9522297A
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Inventor
Mitsuyuki Nakano
光行 中野
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Nichias Corp
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Nichias Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性が高く増し締めが可能な柔軟性を有す
るNAジョイントシートを提供することである。 【解決手段】 繊維材料、ゴム、加硫剤、加硫促進剤、
充填材等からなるNAジョイントシートである。そして
上記加硫剤としての硫黄または有機含硫黄化合物中の硫
黄分をゴム100重量部に対して0.05重量部〜0.
8重量部含有させてある。

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
イントシートに関し、特に蒸気配管の継ぎ手部分のシー
ルなど高温で使用されるジョイントシートおよびその製
造方法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
ミキサー等で充分混練し、ジョイントシート形成用組成
物(以下、混練材料と略する)を調製し、次いで、この
混練材料を熱ロール(約150℃)と冷ロール(約20
℃)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・加硫を行い、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。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う場合もあった。なお、構成
材料としては用途に応じ、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
細く表面積の大きな石綿繊維を60〜85重量%程度含
んでおり、シート中に石綿繊維が絡み合った状態となっ
ているため、使用中にゴムが熱で劣化しても充分な強度
と柔軟性が保持されるという特徴を持っていた。
【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り、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
ートは、使用する基材繊維が石綿以外の無機繊維や有機
繊維であり、石綿繊維と比較して繊維径が太く剛直であ
るために繊維の絡みが充分でなく、添加量も石綿のよう
に60〜85重量%まで添加することができないため、
充填材の添加比率が大きくなっている。従って、ジョイ
ントシートが高温にさらされゴム等が劣化すると、ジョ
イントシートの強度や柔軟性が極端に低下し漏れが発生
したり、また漏れが発生した場合に増し締めを行うとシ
ートが割れるなどの問題が生じていた。
【0006】本発明の目的は、上記問題を解決するた
め、高温雰囲気で使用しても硬化や漏れが発生しにく
く、たとえ漏れが発生しても増し締めが可能な柔軟性を
有する耐熱性の高い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、請求項1の発明は、繊維材料、ゴム、加硫剤、加硫
促進剤、充填材等からなるジョイントシートにおいて、
上記加硫剤としての硫黄または有機含硫黄化合物中の硫
黄分をゴム100重量部に対して0.05重量部〜0.
8重量部含有したことを要旨とする。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、上記ジョイントシートにおいて加硫剤として硫黄を
用いず、有機含硫黄化合物のみを用いたことを要旨とす
る。
【0009】請求項3の発明は、繊維材料、ゴム、加硫
剤、加硫促進剤、充填材等を溶剤とともに混練して得た
ジョイントシート形成用組成物を、熱ロールと冷ロール
からなる一対のカレンダーロール間に投入し、熱ロール
側へ所定の厚さまで積層させながら加硫させた後、熱ロ
ールから剥離するジョイントシートの製造方法におい
て、上記加硫剤としての硫黄または有機含硫黄化合物中
の硫黄分がゴム100重量部に対して0.05重量部〜
0.8重量部用いることを要旨とする。
【0010】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、上記カレンダーロール上での加硫の後、オートクレ
ーブ等で熱処理することを要旨とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としては、無
機繊維や有機繊維からなる繊維材料、ゴム、充填材およ
び加硫剤、加硫促進剤等のゴム薬品を溶剤とともに混練
して得たジョイントシート形成用組成物を、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
側へ所定の厚さまで積層させた後、熱ロールから剥離す
ることを特徴とするジョイントシートにおいて、上記加
硫剤としての硫黄または有機含硫黄化合物中の硫黄分が
ゴム100重量部に対して0.05重量部〜0.8重量
部用いる。ここで、本発明のジョイントシートで用いる
加硫剤および加硫促進剤には、硫黄の他に有機含硫黄化
合物として、テトラメチルチウラムジスルフィド(TM
TD)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TET
D)、テトラブチルチウラムジスルフィド(TBT
D)、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(D
PTT)等のチウラム系化合物の他に、4,4’ジチオ
ビスジモロフォリン等、活性硫黄を放出する特性のある
化合物を単独または組み合わせて使用することができ
る。
【0012】また上記以外にも、グアニジン類、チオウ
レア類、チアゾール類、ジチオカルバミン酸塩類、キサ
ントゲン酸塩類などのゴム用加硫促進剤や、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を適宜組み
合わせて使用することができる。
【0013】さらに、本発明のジョイントシートに用い
る繊維として、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、アク
リル繊維、ナイロン繊維、竹パルプ、針葉樹パルプ等の
有機繊維を単独あるいは併用して用いることができる。
【0014】ゴムとしては、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、クロロスルフォン化
ポリエチレン、エチレン酢ビゴム、塩化ポリエチレン、
塩化ブチルゴム、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、イソプレンゴム等を用いるこ
とができる。
【0015】充填材としては、カオリナイト、カーボン
ブラック、ホワイトカーボン、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、セ
リサイト、焼成クレー等が用いられる。
【0016】本発明者らは、従来よりNAジョイントシ
ートの耐熱性の改良に関する研究を行っており、石綿ジ
ョイントシートでは石綿繊維が60重量%以上使用され
るのに対し、NAジョイントシートでは製造性等を考慮
すると繊維は50重量%以下になり、構造がかなり異な
っていることに着目した。そのためNAジョイントシー
トは石綿ジョイントシートに比べてゴムの特性がジョイ
ントシート全体の特性に与える影響が大きく、熱劣化の
主原因はゴムにあることが判っていた。そこで、ゴムの
耐熱性を改善すべくゴムの種類を耐熱性の高いものに変
更する検討や老化防止剤についての検討も行ったが、価
格と性能のバランスのとれた製品を得るのが非常に困難
だった。
【0017】一般にゴム材料の劣化は加硫後のゴム中に
含まれる未反応の硫黄や加硫促進剤がゴム分子中の二重
結合部分と反応する硬化反応と、酸素がゴム分子を切断
する酸化反応に分けられ、特にSBRやNBRなどのジ
エン系ゴムは主鎖に二重結合を持っているため劣化が進
みやすい。
【0018】そして、このゴムの劣化を防止する方法と
しては、加硫剤である硫黄の量を減らしたり、有機含硫
黄化合物を使用することで、ゴム分子同士を架橋する硫
黄の長さを短くすることによって改善できることが知ら
れている。ところが、これらの加硫方法は、いずれも加
硫速度が遅くなるので、熱ロール上で積層させながら加
硫させるという特殊な方法を用いるジョイントシートの
加硫では製板時にグリーン強度が弱く、カレンダーロー
ル上でシートが破れるなど製造上の不具合があり、また
加硫が不充分になりやすく特性的にも問題があった。そ
こで、本発明者らは鋭意検討を行なった結果、硫黄分が
ゴム100重量部に対して0.05重量部〜0.8重量
部、好ましくは0.2重量部〜0.6重量部のきわめて
狭い範囲の時に、配合材料を工夫し表面材料にグリーン
強度の高いものを使用することやカレンダーロール上で
の加硫の後、オートクレーブ等で熱処理することで、非
常に耐熱性の良いNAジョイントシートが得られること
を発明した。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 [実施例1]ゴム素練りロールによって0.2mmの厚
さに薄出し処理をしたアクリロニトリルブタジエンゴム
を所定量計量した後、300重量部のトルエンに浸漬
し、24時間放置して充分に膨潤させ、下記表1の実施
例1に示す配合の繊維材料、ゴム薬品、充填材とともに
ヘンシェルミキサーにて80分間混合し中芯材料を調製
した。次に同様の方法で下記表1に示す配合の表面材料
を調製した。そしてまず表面材料を150℃の熱ロー
ル、20℃の冷ロール間に投入し、次いで中芯材料を投
入しながら加圧加硫成形した後、オートクレーブ内で1
30℃で3時間二次加硫を行い、厚さ0.5mmのジョ
イントシートを製作した。下記表1中の全硫黄量は、促
進剤であるZnMDC、CBS、TMTD中に含まれる
硫黄分についても算出している。 [実施例2〜4]下記表1の実施例2〜4に示す配合の
材料を用いて、実施例1と同様の方法にてジョイントシ
ートを製造した。 [比較例1,2]下記表1の比較例1、比較例2に示す
配合の材料を用いて、実施例1と同様の方法にてジョイ
ントシートを製造した。
【0020】実施例1〜4、比較例1,2のジョイント
シートの物性を下記表2に示す。なお、ジョイントシー
トの引張強さ、圧縮率、応力緩和率は、JIS R34
53に準じて測定した。測定の結果、実施例1および2
は加硫剤の量が少ないために製板性がやや悪いが、過剰
な硫黄分がないためか加熱による物性変化が少ないう
え、応力緩和率も良好である。逆にこれ以上加硫剤の量
が少ない比較例1ではロール上で加硫ができないため積
層させることができなかった。実施例3および4は比較
例2と比べて熱劣化後の圧縮率の変化が小さく、応力緩
和率も良好で耐熱性が高いことが判る。硫黄で架橋を行
っている実施例3と有機含硫黄化合物であるチウラム系
促進剤のみで加硫を行っている実施例2を比較すると、
加熱後の圧縮率および応力緩和率の結果からチウラム系
促進剤のみを用いた方が耐熱性が良好といえる。
【0021】
【表1】
【表2】
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、この発明により得ら
れたジョイントシートによれば、耐熱性が高く、高温で
使用されるジョイントシートとして好適であることか判
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16J 15/10 F16J 15/10 Y F16L 21/02 F16L 21/02 F

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維材料、ゴム、加硫剤、加硫促進剤、
    充填材等からなるジョイントシートにおいて、上記加硫
    剤としての硫黄または有機含硫黄化合物中の硫黄分をゴ
    ム100重量部に対して0.05重量部〜0.8重量部
    含有させたことを特徴とするジョイントシート。
  2. 【請求項2】 上記ジョイントシートにおいて加硫剤と
    して硫黄を用いず、有機含硫黄化合物のみを用いたこと
    を特徴とする請求項1記載のジョイントシート。
  3. 【請求項3】 繊維材料、ゴム、加硫剤、加硫促進剤、
    充填材等を溶剤とともに混練して得たジョイントシート
    形成用組成物を、熱ロールと冷ロールからなる一対のカ
    レンダーロール間に投入し、熱ロール側へ所定の厚さま
    で積層させながら加硫させた後、熱ロールから剥離する
    ジョイントシートの製造方法において、上記加硫剤とし
    ての硫黄または有機含硫黄化合物中の硫黄分がゴム10
    0重量部に対して0.05重量部〜0.8重量部用いる
    ことを特徴とするジョイントシートの製造方法。
  4. 【請求項4】 上記カレンダーロール上での加硫の後、
    オートクレーブ等で熱処理することを特徴とする請求項
    3記載のジョイントシートの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304421A (ja) * 2000-04-20 2001-10-31 Denki Kagaku Kogyo Kk ブチルゴム複合シール材
JP2004116312A (ja) * 2002-09-24 2004-04-15 Mitsubishi Cable Ind Ltd シリンダライナ密封構造

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Effective date: 20040323