JPH10288259A - メタルガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ５〜３０重量％の黒鉛粉末と１０〜３０
重量％のアクリロニトリルブタジエンゴムと３〜１５重
量％のフェノール樹脂と０.８〜４.５重量％の添加剤と
残部の溶剤とからなるインクを支持体ガスケットの面上
に付着させることにより、所定のパターン形状および厚
さを有するガスケットを作成する。 【効果】 インクを用いることで所要のパターン形状お
よび厚さに応じたシール材を作成でき、インクの使用量
を最少限に抑えることができる。インク中のフェノール
樹脂がシール材と支持体ガスケットの間の付着力を確保
し、アクリロニトリルブタジエンゴム中に黒鉛粉末が均
一に分散されているため、優れたガスケット特性を備え
かつブロッキングの発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン印刷に
よってガスケットの表面にシール材を所要のパターン形
状および厚さで付着させたメタルガスケットに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、スクリーン
印刷によってシール材を所要のパターン形状および厚さ
で金属薄板からなる支持体ガスケットの表面に付着形成
することができ、それにより混合物の使用量を最少限に
抑えることができ、混合物を受けるための支持体ガスケ
ットを作成する際に生じる廃材の再利用を可能にすると
共に、耐熱性に優れかつ相互に重ね合わせたとき（例え
ば、出荷待ち等で保管されているとき）に、隣接したシ
ール材相互間がその重さによって融着する、所謂、ブロ
ッキングの発生を防止することができるメタルガスケッ
トを提供することを目的とするものである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明によるメタルガス
ケットは、５〜３０重量パーセントの、平均粒径０.１
〜５μmのものを７５パーセント以上含む黒鉛粉末と、
１０〜３０重量パーセントの、結合アクリロニトリル量
２８〜４４パーセントのアクリロニトリルブタジエンゴ
ムと、３〜１５重量パーセントのフェノール樹脂と、
０.８〜４.５重量パーセントの添加剤と、残部の溶剤と
からなる混合物を、金属薄板からなる支持体ガスケット
の表面にシール材が所要のパターン形状および厚さで付
着するように形成される。

【０００４】前記添加剤は、０.２〜１.５重量パーセン
トの加硫剤と、０.５〜１.５重量パーセントの加硫助剤
と、０.１〜１.５重量パーセントの加硫促進剤とから構
成することもできる。また、前記加硫剤としてイオウ
を、加硫助剤として酸化亜鉛を、加硫促進剤としてチウ
ラム系および／またはスルフェンアマイド系促進剤を、
そして溶剤としてメチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、イソホロン、シクロヘキサンおよびその他の
適当な溶剤から選択された少なくとも１つを用いること
もできる。

【０００５】本発明によるメタルガスケットはまた、ス
クリーン印刷またはその他の適当な印刷手段を用いてシ
ール材を支持体ガスケットに適用するために、前記混合
物の含有量を２０〜５０重量パーセントにそして１５０
〜１０００ポイズの粘度を有するように希釈溶剤で調整
したり、スプレーコーティングにより適用するために、
前記混合物の含有量を１０〜２５重量パーセントにそし
てイワタカップ粘度５〜１２０秒を有するように希釈溶
剤で調整したり、或いはまた、フローコーティングによ
り適用するために、前記混合物の含有量を１０〜２５重
量パーセントにそしてイワタカップ粘度１０〜１００秒
を有するように希釈溶剤で調整したりすることもでき
る。ここにおいて、周知のマスキングを併用することに
より、明瞭な縁を有するシール材を付着成形できること
は容易に理解されよう。

【０００６】混合物は、適用された支持体ガスケット上
に黒鉛粉末を含有したアクリロニトリルブタジエンゴム
の層を所要の厚さで形成し、それにより、所要のシール
作用を行うことになる。アクリロニトリルブタジエンゴ
ムの層に含有された黒鉛粉末は、アクリロニトリルブタ
ジエンゴムのみからなる層に比較して耐熱性が大きく向
上すると共に、層表面に潤滑性を現出することによって
ブロッキングが発生するのを回避する。形成されたシー
ル材は所要のパターン形状および厚さを有し、所要のシ
ール作用を行うと共に、スクリーン印刷等の印刷手段や
スプレーコーティングやフローコーティングによりシー
ル材を付着形成されるため、混合物の使用量を必要最少
限に抑えることが可能となる。また、予め用意される支
持体ガスケットにはシール材等が付着されていない金属
薄板を使用するため、支持体ガスケット作成時に出る廃
材を再利用することが可能であり、省資源化に寄与する
ことが可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施例において使用され
る混合物は、５〜３０重量パーセントの、平均粒径０.
１〜５μmのものを７５パーセント以上含む黒鉛粉末
と、１０〜３０重量パーセントの、結合アクリロニトリ
ル量２８〜４４パーセントのアクリロニトリルブタジエ
ンゴムと、３〜１５重量パーセントのフェノール樹脂
と、０.８〜４.５重量パーセントの添加剤と、残部の溶
剤とから構成される。

【０００８】この混合物における黒鉛粉末は、その含有
量が５重量パーセントより少ない場合、後述する支持体
ガスケット（１）に付着形成されたシール材（２）の潤
滑性が不足してブロッキングを生じ易くなると共に、耐
熱性が不足することになり、一方、３０重量パーセント
を越えると、粘性が不足してパターンを明瞭に描かせる
ことが困難になる。また、黒鉛粉末の各粒子については
平均粒径が５μmを越えると、混合物中で黒鉛粉末が沈
澱してシール材中に均等に分布させることが難しくな
る。

【０００９】アクリロニトリルブタジエンゴムの含有量
は黒鉛粉末の含有量に応じて適宜に定められる。また、
アクリロニトリルブタジエンゴムの結合アクリロニトリ
ル量は、２８パーセントより少ないと、支持体ガスケッ
トへの付着後におけるシール材の耐油性および耐熱性が
不足することになり、４４パーセントを越えると耐寒性
が落ちてしまう。

【００１０】フェノール樹脂の含有量が３重量パーセン
トより少ない場合、支持体ガスケットへの付着力が不足
して剥離し易くなり、１５重量パーセントよりも多い場
合、支持体ガスケット付着後のシール材の柔軟性か弱く
なり、ワレや剥離を引き起こす原因となる。

【００１１】添加剤は、後述するアクリロニトリルブタ
ジエンゴムの加硫に影響を及ぼすことになる加硫剤と加
硫助剤と加硫促進剤である。加硫剤と加硫助剤と加硫促
進剤は、アクリロニトリルブタジエンゴムの量に応じて
適宜に定められ、一般的に、加硫剤が０.２〜１.５重量
パーセント、加硫助剤が０.５〜１.５重量パーセントそ
して加硫促進剤が０.１〜１.５重量パーセントに選定さ
れるのが望ましい。これらの添加剤の各々については、
入手が容易で安価でありかつ安定した供給が望めること
を勘案して、加硫剤としてイオウを、加硫助剤として酸
化亜鉛を、そして加硫促進剤としてはチウラム系および
／またはスルフェンアマイド系促進剤を用いている。

【００１２】溶剤としては各成分を安定して保持し続け
得るものであればどのようなものも使用できるが、入手
が容易で安価でありかつ安定した供給が望めるものとし
てはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イ
ソホロン、シクロヘキサン等を単独または適当に組み合
わせて使用することができる。

【００１３】上述の如く構成される混合物は、スクリー
ン印刷またはその他の適当な印刷手段またはスプレーコ
ーティング或いはフローコーティングによって支持体ガ
スケットの表面に所要のパターン形状および厚さを有し
て付着させる。このとき、周知のマスク治具を用いたマ
スキングを併用してシール材を付着させることにより、
明瞭なパターンでシール材を付着成形することができ
る。

【００１４】スクリーン印刷等の印刷手段を用いて支持
体ガスケットにシール材を付着形成する場合、混合物の
含有量を２０〜５０重量パーセントにそして５０〜１０
００ポイズの粘度を有するように希釈溶剤で調整して使
用するのが好ましく、スプレーコーティングの場合、混
合物の含有量を１０〜２５重量パーセントにそしてイワ
タカップ粘度５〜１２０秒を有するように希釈溶剤で調
整して使用するのが好ましく、そして、スプレーコーテ
ィングの場合、混合物の含有量を１０〜２５重量パーセ
ントにそしてイワタカップ粘度１０〜１００秒を有する
ように希釈溶剤で調整して使用するのが好ましい。

【００１５】調整された混合物は、図１に模式的に示す
ように、金属薄板を打抜き成形することにより形成され
た所要のガスケットの寸法形状を有する支持体ガスケッ
ト１の表面に付着され、加硫処理して硬化させることに
より所要のパターン形状および厚さを有する混合物の層
を形成する。この混合物の層は硬化処理されて所要のパ
ターン形状および厚さを有するシール材２の層となる。

【００１６】ここおいて、符号２ａで示すように、シー
ル材２の層を部分的に厚く形成する場合、前述の混合物
を支持体ガスケットにスクリーン印刷した後、該混合物
の層上に更に混合物をスクリーン印刷することによって
行うことができる。

【００１７】支持体ガスケット１上に形成されたシール
材２の層は、混合物が前述の如く調合されて使用される
ことにより、アクリロニトリルブタジエンゴム中に黒鉛
粉末が均一に分散した状態となる。これにより、シール
材２は耐熱性や耐油性や圧縮特性等の優れたガスケット
特性を備えると同時に、シール材２の表面に潤滑性を現
出することによってブロッキングの発生を確実に防止す
る。また、シール材２の層は、混合物に含まれたフェノ
ール樹脂によって支持体ガスケット１への強い付着力を
備え、それによりガスケット使用時におけるシール材２
の剥離を確実に防止する。

【００１８】ここにおいて、支持体ガスケット１の両面
にシール材２を付着形成する場合、支持体ガスケットの
一方の面に混合物をスクリーン印刷によって付着し、付
着した混合物を仮乾燥（指で触ってもつかない程度にま
で乾燥）し、その後、支持体ガスケットの他面に同様に
スクリーン印刷を施してから硬化処理するのが好まし
い。

【００１９】

【実施例】上述の如く作成される本発明のメタルガスケ
ットにおけるシール材のガスケット特性を調べるため
に、１４.２重量パーセントの黒鉛粉末と、１４.２重量
パーセントのアクリロニトリルブタジエンゴムと、４.
３重量パーセントのフェノール樹脂と、１.３重量パー
セントの添加剤と、残部の溶剤とからなる混合物を作成
した。

【００２０】黒鉛粉末は平均粒径０.５μmを有する天然
黒鉛を使用し、アクリロニトリルブタジエンゴムは結合
アクリロニトリル量３６パーセントのものを使用した。
添加剤は、加硫剤としてイオウ０.５重量パーセント
を、加硫助剤として酸化亜鉛０.５重量パーセントを、
そして加硫促進剤としてチウラム系促進剤０.３重量パ
ーセントを使用した。溶剤としてイソホロンを使用し
た。

【００２０】この混合物にイソホロンを希釈溶剤として
加え、スクリーン印刷用として、混合物の含有量が３０
重量パーセント、粘度が３００ポイズとなるように調整
したものと、スプレーコーティング用として、混合物の
含有量が１５重量パーセント、粘度がイワタカップ粘度
６０秒を有するように調整したものと、フローコーティ
ング用として、混合物の含有量が１５重量パーセント、
粘度がイワタカップ粘度４５秒を有するように調整した
ものとをそれぞれ用意した。

【００２１】一方、０.７mm厚のステンレス板を打抜き
成形し、開口周縁にビードを有するシリンダーヘッドガ
スケット状の支持体ガスケット１を用意した。この支持
体ガスケット１の表面を下地処理した後、その一面上に
上記の調整済の各混合物をスクリーン印刷、スプレーコ
ーティングおよびフローコーティングの各手段によって
所要のパターン形状および厚さを有するシール材の層と
なるように付着させ、その印刷した混合物を仮乾燥し
た。次いで、支持体ガスケット１の他面上に調整済の混
合物を前述と同様に付着形成させた後、加硫処理を行っ
て硬化した。このときの混合物の層、すなわちシール材
２の厚さは、平均１.１mmであった。

【００２２】このようにして作成したそれぞれのメタル
ガスケット２０枚を積み重ね、その上に３０kgの重錘を
乗せて約３２時間放置した。その後、１枚ずつに分け、
相互に接面したシール材２間のブロッキングの有無を肉
眼により確認したところ、いずれのメタルガスケットに
もブロッキングは発生していなかった。

【００２３】また、これらのメタルガスケットのシール
材２に剥離試験用の粘着テープを粘着させ、この粘着テ
ープを一気に剥がし、シール材２が剥離または遊離して
いないか、或いは粘着テープにシール材２が付着してい
ないかを肉眼で確認することによって支持体ガスケット
１とシール材２の間の付着力を確認した。その結果、シ
ール材２が剥離したメタルガスケットは一つもなかっ
た。

【００２４】次いで、これらのメタルガスケットを各グ
ループから２枚ずつ任意に取り出し、試験用エンジンの
シリンダーヘッドとシリンダーブロックの間に装着し、
エンジンを１時間の高速運転と１０分間の低速運転を１
サイクルとして合計２８時間行った後、エンジンから取
り出して燃焼ガスのモレを確認したところ、いずれの場
合もモレの発生はまったく見られなかった。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、所定の組成を有する混
合物をスクリーン印刷等の印刷手段やスプレーコーティ
ングやフローコーティングによって支持体ガスケットの
表面に直接付着させることによりシール材を形成するこ
とができるため、シール材を所要のパターン形状および
厚さでガスケット表面に形成でき、混合物の使用量を必
要最少限に抑えることができ、もってガスケットをより
安価に製造することができるものである。また、混合物
が適量のフェノール樹脂を含んでいることによりシール
材を支持体ガスケットに確実に付着させることができ、
更に、アクリロニトリルブタジエンゴム中に黒鉛粉末が
均一に分散された状態でシール材が形成されるため、耐
熱性や耐油性や圧縮特性等の優れたガスケット特性を備
えると共に、シール材の表面に潤滑性が現出することに
よってブロッキングの発生を確実に防止できるものであ
る。加えて、支持体ガスケットは、混合物の付着させる
前に、金属薄板を打抜くことによって形成されるため、
金属薄板の抜きカスをそのまま再利用することができ、
省資源化に寄与できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるメタルガスケットを模式
的に示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 支持体ガスケット ２ シール材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芦田 守 滋賀県大津市栗林町５番１号 日本黒鉛工 業株式会社瀬田工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ５〜３０重量パーセントの、平均粒径
   ０.１〜５μmのものを７５パーセント以上含む黒鉛粉末
   と、１０〜３０重量パーセントの、結合アクリロニトリ
   ル量２８〜４４パーセントのアクリロニトリルブタジエ
   ンゴムと、３〜１５重量パーセントのフェノール樹脂
   と、０.８〜４.５重量パーセントの添加剤と、残部の溶
   剤とからなる混合物を、金属薄板からなる支持体ガスケ
   ットの表面にシール材が所要のパターン形状および厚さ
   で付着するように形成されたことを特徴とするメタルガ
   スケット。
2. 【請求項２】 前記添加剤は、０.２〜１.５重量パーセ
   ントの加硫剤と、０.５〜１.５重量パーセントの加硫助
   剤と、０.１〜１.５重量パーセントの加硫促進剤とから
   なることを特徴とする請求項１記載のメタルガスケッ
   ト。
3. 【請求項３】 前記加硫剤はイオウであり、加硫助剤は
   酸化亜鉛であり、加硫促進剤はチウラム系および／また
   はスルフェンアマイド系促進剤であり、そして溶剤はメ
   チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロ
   ン、シクロヘキサンおよびその他の適当な溶剤から選択
   された少なくとも１つであることを特徴とする請求項２
   記載のメタルガスケット。
4. 【請求項４】 前記混合物の含有量を２０〜５０重量パ
   ーセントにそして５０〜１０００ポイズの粘度を有する
   ように希釈溶剤で調整され、スクリーン印刷またはその
   他の適当な印刷手段を用いてシール材を支持体ガスケッ
   トに適用することを特徴とする請求項１、２または３記
   載のメタルガスケット。
5. 【請求項５】 前記混合物の含有量を１０〜２５重量パ
   ーセントにそしてイワタカップ粘度５〜１２０秒を有す
   るように希釈溶剤で調整され、スプレーコーティングに
   よりシール材を支持体ガスケットに適用することを特徴
   とする請求項１、２または３記載のメタルガスケット。
6. 【請求項６】 前記混合物の含有量を１０〜２５重量パ
   ーセントにそしてイワタカップ粘度１０〜１００秒を有
   するように希釈溶剤で調整され、フローコーティングに
   よりシール材を支持体ガスケットに適用することを特徴
   とする請求項１、２または３記載のメタルガスケット。