JPS61200189A - ジヨイントシ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、化学工業、自動車、船舶、各種機器装置など
の広範囲な産業分野において利用されているガスケット
の基材として用いられるジヨイントシートに関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 従来ジヨイントシートとしては、石綿ジヨイントシート
が広く用いられてきた。この石綿ジヨイントシートは、
石綿を基材繊維とし、これに結合剤としてのゴム、ゴム
薬品および充填剤を混練してジヨイントシート形成用組
成物を調製し、この組成物を、熱ロールと冷却ロールと
からなる一対のロール間に挿入して加熱圧延し、ジヨイ
ントシート形成用組成物を熱ロール側に積層させ、次い
で熱ロールに積層されたシート状物を剥離することによ
って製造されてきた。

このような石綿ジヨイントシートは、基材繊維としての
石綿を６０〜８０重Ｍ％の割合で含んでいるが、近年に
至って石綿資源の枯渇およびそれに伴なう入手難の問題
が生ずるとともに、石綿の人体に対する悪影響も指摘さ
れ、石綿の使用は再検討され始めている。このため石綿
に代わる繊維基材を用いてジヨイントシートを製造しよ
う研究が盛んに行なわれている。たとえば石綿の代替繊
維として、ガラス繊維、カーボン繊維、セラミック繊維
などの無機繊維おるいは芳香族ポリアミド繊維、ポリエ
チレン繊維などの有機繊維を用いることによって、ジヨ
イントシートを製造しようとする試みがなされている。

ところが上記のような石綿代替繊維を用いて得られるジ
ヨイントシートのシール特性は完全には満足のいくもの
ではないため、さらにシール特性を向上させることが求
められている。

本発明者は、石綿代替繊維として、ガラス繊維、セラミ
ック繊維などの無機繊維、または芳香族ポリアミド繊維
などの有機繊維あるいはこの両者を用いて得られるジヨ
イントシートのシール特性を向上させるべく鋭意研究し
たところ、全く意外にも、ジヨイントシート中に高級脂
肪酸エステルを添加すれば、得られるジヨイントシート
のシール特性が向上することを見出して、本発明を完成
するに至った。

及」塁亘旬 本発明は、上述のように、石綿を用いずに無機繊維およ
び（または）有機繊維を基材繊維として用いて得られる
ジヨイントシートのシール特性を向上させることを目的
としている。

及皿辺量ヌ 本発明に係るジヨイントシートは、石綿以外の無機繊維
または有機繊維あるいはこの両者からなる基材繊維、ゴ
ム材、ゴム薬品、充填材および高級脂肪酸エステルを含
んでなることを特徴としている。

発明の詳細な説明 本発明に係るジヨイントシートは、石綿以外の無機繊維
または有機繊維あるいはこの両者からなる基材繊維、ゴ
ム材、ゴム薬品、充填材および高級脂肪酸エステルから
なっているが、以下に各成分について詳細に説明する。

石綿以外の無機繊維としては、ガラス繊維、セラミック
繊維、岩綿、鉱滓綿、溶融石英繊維、化学処理高シリカ
繊維、溶融硅酸アルミナ繊維、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、ウィスカー、ボロン繊維、炭素繊維、金属繊維な
どの従来ジヨイントシート形成用基材繊維として公知の
無機繊維が広く用いられる。なお本発明に係る無機繊維
として、石綿繊維を少量含有させることができる。

有機繊維としては、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
ル繊維、セルロース系繊維などの従来ジヨイントシート
形成用基材繊維として公知の有機繊維が広く用いられる
。

このうち、芳香族ポリアミド繊維（商品名ケブラー、デ
ュポン社製）ならびにフィブリル化した芳香族ポリアミ
ド繊維（商品名ケブラーパルプ）が特に好ましい。

このような基材繊維は、ジヨイントシート中に１０〜８
０重量％の量で用いられることが好ましい。

ゴム材は、上記のｍ維類を結合する役割を果たしており
、ニトリルゴム（ＮＢＲ＞、スチレンブタジェンゴム（
ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム
（ＣＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩ
Ｒ＞、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、フッ素ゴ
ム（ＦＰＭ）　、シリコーンゴム（Ｓｉ）、クロロスル
フォン化ポリエチレン（Ｃ３Ｍ）　、エチレン酢ビゴム
（ＥＶＡ）　、塩化ポリエチレン（ＣＰＥ）、塩化ブチ
ルゴム（ＣＩＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）
　、ニトリルイソプレンゴム（ＮＩＲ）、天然ゴム（Ｎ
Ｒ）などの従来ジヨイントシート形成用ゴムとして公知
のゴムが広く用いられる。

またこれらのゴム材たとえばＳＢＲにナフテン系のプロ
セス油が配合された油展ゴムもゴム材として用いるこが
できる。ざらにまた、このような油展ゴムと上記のよう
なゴム材とを組合せて用いることもできる。

このゴム材は、ジヨイントシート中に１０〜４０重量％
の量で用いられることが好ましい。

ゴム薬品および充填材としては、（ｉ）硫黄、酸化亜鉛
、酸化マグネシウム、過酸化物、ジニトロリベンゼンな
どの加硫剤、（ｉｉ）チアゾール系化合物、ポリアミン
系化合物、スルフェンアミド系化合物、ジチオカルバメ
ート系化合物、アルデヒドアミン系化合物、グアニジン
系化合物、チＡ尿素系化合物、キサンテート系化合物な
どの加硫促進剤、（ｉｉｉ）クレー、タルク、硫酸バリ
ウム、重炭素太トリウム、グラファイト、硫酸鉛、トリ
ポリ石、つｔラストナイトなどの充填剤が広く用いられ
る。これらのゴム薬品および充填材は、従来ジヨイント
シート形成用として公知のものである。

このゴム薬品および充填材は合計で、ジヨイントシート
中に２０〜８０重Ｍ％の量で用いられることが好ましい
。

高級脂肪酸エステルは、このエステルを含むジヨイント
シート形成用組成物を加熱ロールと冷却ロールとにより
加熱圧延してシー１〜状にする際に融解するものである
ことが好ましく、このためその融点は加熱ロールの温度
の上限である１６０℃未満好ましくは１２０℃未満さら
に好ましくは５０〜８０℃であることが望ましい。この
ような高級脂肪酸エステルとしては、高級脂肪酸と低級
アルコールとのエステル、高級脂肪酸と多価アルコール
とのエステル、高級脂肪酸とポリグリコールとのエステ
ルなどが単独または混合物として用いられる。具体的に
は、高級脂肪酸と多価アルコールとのエステルであって
５１〜５４℃の融点を有するスプレンダ−Ｒ３００（花
王石けん■製）、６３±３°Ｃの融点を有する高級脂肪
酸エステルであるスプレンダーＲ１００（花王石けん■
製）、５３±３℃の融点を有する高級脂肪酸エステルで
あるスプレンダーＲ２００（花王石けん■製）、７９℃
以上の融点を有する高級脂肪酸エステルであるサンエン
ドＨＰ（三新化学■￥Ａ）、６０℃以上の融点を有する
高級脂肪酸エステルであるサンエイドＬＰ（三新化学■
製）などが単独あるいは混合物として用いられる。

このような高級脂肪酸エステルは、ジヨイントシート中
に、０．１〜３０重量％望ましく０．５〜１０重量％の
量で用いられることが好ましい。この高級脂肪酸エステ
ルの量が０．１重量％未満であると、得られるジヨイン
トシートのシール特性を充分に向上させることができな
いため好ましくなく、また一方その量が３０重量％を超
えてもシート特性を向上効果は高まらず、かえってジヨ
イントシートとしての物性が低下する恐れが出るため好
ましくない。

高級脂肪酸エステルをジヨイントシート中に添加するこ
とによって、シール特性が向上するのは次のような理由
でおろうと推測される。（ａ＞高級脂肪酸エステルをジ
ヨイントシート形成用組成物中に添加すると、加工時の
粘度が低下して摩擦熱の発生が抑制され、結合材としの
ゴムのスコーチおよび熱劣化が防止されるため。（ｂ）
基材繊維、充填材、ゴム材、ゴム薬品の界面の濡れが良
好となり、したがって分散が良好となって均一なシート
生地が得られて気密性が高まるため。

また、高級脂肪酸エステルをジヨイントシート中に添加
することによって、加工時の粘度が低下するため、ジヨ
イントシート形成用組成物の混練時間が短縮でき、機械
トルクの低減ならびに消費電力の低減が達成されるとい
う付随物な効果も得られる。

次に本発明に係るジヨイントシートの製造方法について
説明する。

トルエン、ゴム揮などのゴム材用溶剤にゴム材を溶解さ
せ、これにゴム薬品および充填材を混入し、次いで高級
脂肪酸エステルを混入する。得られた溶液または分散液
に、石綿以外の無機繊維または有機繊維あるいはこの両
者からなる基材繊維を配合して均一になるように混練し
粘土状のジヨイントシート形成用組成物を準備する。次
いでこの組成物を熱ロールと冷却ロールとからなる一対
のロール間に挿入して加熱圧延する。この際、熱ロール
は１２０〜１６０℃の温度に、また冷却ロールは５０℃
以下の温度に保たれていることが好ましく、このような
一対のロールを含む装置は、シータ−装置として公知で
ある。

上記のようにしてジヨイントシート形成用組成物を一対
のロール間に挿入すると、該組成物は加熱圧延されて熱
ロール側にシート状に積層される。

このシート状の組成物を熱ロールから剥離させると、ジ
ヨイントシートが得られる。

なおゴム材用溶剤は、ジヨイントシート形成用組成物の
混線工程、加熱圧延工程でほとんど完全に蒸散してしま
う。

この際、高級脂肪酸エステルが添加されたジヨイントシ
ート形成用組成物は、成形時に、冷却ロールに付着する
ことがなく、したがって作業性にも優れ、しかも該組成
物に無駄が生ずることもないという効果も得られる。

このような冷却ロールへのジヨイントシート形成用組成
物の付着防止は、該組成物中に有機帯電防止剤を０．１
〜１０重最％の量で添加することによって高めることが
できる。有機帯電防止剤としては、ラウリルトリメチル
アンモニウムクロリドなどのカチオン性帯電防止剤、ア
ルキル硫酸エステルなどのアニオン性帯電防止剤、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテルなどの非イオン性帯電
防止剤、ベタインなどの両性帯電防止剤、水溶性ポリマ
ー帯電防止剤あるいはケイ素化合物系帯電防止剤などが
用いられる。

λ肌り諮ヌ 本発明に係るジヨイントシートは、通常のジヨイントシ
ート成分に加えて、高級脂肪酸エステルをも含んでいる
ため、得られるジヨイントシートのシール特性が向上す
るという優れた効果が得られる。

また、シート形成時に混線時間を短縮でき、機械トルク
の低減ならびに消費電力の低減を達成できる。さらにシ
ート形成時に、ジヨイントシート形成用組成物が冷却ロ
ールに付着することも防止できる。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

大塵■ユ 以下の組成を有するジヨイントシート形成用組成物を調
製した。

ガラス繊維　　　　　　　　　　・・・・・・６重量％
フィブリル化した芳香族ポリ アミド繊維（ケブラーパルプ）　−−−−−−９重１％
ＳＢＲ・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重量％
充填剤　　　　　　　　　　　　・・・６７重量％高級
脂肪酸エステル　　　　　　・・・・・・２重量％（ズ
ブレンダ−Ｒ１００，融点６３±３℃）トルエン　　　
　　　・・・・・・上記混合物１　Ｋｌに対して０．５
１の割合 得られた組成物を１３０’Ｃの温度に加熱された熱ロー
ルと３０℃に保たれた冷却ロールとの間に挿入して加熱
圧延した。このようにすると、該組成物は熱ロール側に
シート状に積層された。このシート状物を熱ロールから
ドクターブレードにより剥離してジヨイントシートを得
た。

この際ジヨイントシート形成用組成物の冷却ロールへの
付着は認められなかった。

次に得られたジヨイントシートのシール特性を以下のと
おりにして測定した。

まず得られたジヨイントシートからガスケットを形成し
、このガスケットをフランジ面間に挿入して３００に’
ｊ／ｃｔＡおよび４００ＫＩ／ｃｉで締付けた後に、内
部に１５Ｋｇ／Ｃｌ７１の窒素を圧入して１分間放置し
た。その後石けん水をガスケット外側面に塗布し、２分
間放置した後の泡立ち状態すなわち漏れの程度を観察し
、下記の表１のようなランク付を行なってガスケットの
シール特性を評価した。

（以下余白） 表１ ＊１　：　（−）および（±）は、それぞれ各ランクよ
りわずか漏れが少ないかあるいは多いかを示す。

＊２：ガスケットの外周を展開した場合における、泡集
計面積／ガスケット外周展開面積を表わしている。

結果を表２に示す。

衷凰■ユ 以下の組成を有するジヨイントシート形成用組成物を調
製した。

ガラス繊維　　　　　　　　　　・・・・・・６重量％
フィブリル化した芳 香族ポリアミド繊維　　　　　　−−−−−−９重ｆ１
％ＮＢＲ・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重量％
充填剤　　　　　　　　　　　　・・・６７重厘％高級
脂肪酸エステル　　　　　　・・・・・・２重量％（ス
ズレンダ−Ｒ２００，９点５３±３℃）トルエン　　　
　　　　・・・・・・上記混合物に対して０．５．１！
の割合 得られた組成物から実施例１と同様にしてガスケットを
製造した後、実施例１と同様にしてガスケットのシール
特性を評価した。結果を表２に示す。

！血■旦 以下の組成を有するジヨイントシート形成用組、酸物を
調製した。

フィブリル化した芳 香族ポリアミド繊維　　　　　　−２０１１％ＳＢＲ・
・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重量％
充填剤　　　　　　　　　　　　・・・６２重量％高級
脂肪酸エステル　　　　　　・・・・・・２重量％（ス
プレンダ−Ｒ１００、融点６３±３℃）トルエン　　　
　　　・・・・・・上記混合物１Ｋｇに対して０．７Ｎ
の割合 得られた組成物から実施例１と同様にしてガスケットを
製造した後、実施例１と同様にしてガスケットのシール
特性を評価した。結果を表２に示す。

大塵Ｍ４ 以下の組成を有するジヨイントシート形成用組成物を調
製した。

フィブリル化した芳 香族ポリアミド繊維　　　　　　°　２０重ｆｆｉ％Ｎ
ＢＲ・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重量％
充填剤　　　　　　　　　　　　・・・６０重量％帯電
防止剤　　　　　　　　　　・・・・・・２重量％高級
脂肪酸エステル　　　　　　・・・・・・２重量％（ス
プレンダーＲ２００、融点５３±３℃）トルエン　　　
　　　・・・・・・上記混合物１　Ｋｇに対して０．７
．Ｉ！の割合 得られた組成物から実施例１と同様にしてガスケットを
製造した後、実施例１と同様にしてガスケットのシール
特性を評価した。結果を表２に示す。

ル校拠ユ 以下の組成を有するジヨイントシート形成用組成物を調
製した。

ガラス繊維　　　　　　　　　　・・・・・・６重量％
フィブリル化した芳 香族ポリアミド繊維　　　　　　°−−−−−９重１％
ＳＢＲ・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重量％
充填剤　　　　　　　　　　　　・・・６９重量％トル
エン　　　　　　・・・・・・上記混合物１Ｋｇに対し
て０．５Ｎの割合 得られた組成物から実施例１と同様にしてガスケットを
製造した後、実施例１と同様にしてガスケットのシール
特性を評価した。結果を表２に示す。

１較ｆ４Ｊ　２ 以下の組成を有するジヨイントシート形成用組成物を調
製した。

フィブリル化した芳 香族ポリアミドｍ維　　　　　　°　２０重ｆｆｉ％Ｎ
ＢＲ・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重旧％
充填剤　　　　　　　　　　　　・・・６４重量％トル
エン　　　　　　・・・・・・上記混合物１　Ｋ９に対
して０．７．１！の割合 得られた組成物から実施例１と同様にしてガスケットを
製造した後、実施例１と同様にしてガスケットのシール
特性を評価した。結果を表２に示す。

表２ 表２より、ジヨイントシート形成用組成物中に高級脂肪
酸エステルを加えることによって、得られるジヨイント
シートのシール特性が飛躍的に向上することがわかる。

。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、石綿以外の無機繊維または有機繊維あるいはこの両
   者からなる基材繊維、ゴム材、ゴム薬品、充填材および
   高級脂肪酸エステルを含んでなることを特徴とするジョ
   イントシート。