JPS61200192A - 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。この石綿ジョイン１〜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１へは、基材繊維として
の石綿を６０〜８０重量％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
ようとする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。

ところで石綿代替繊維として、芳香族ポリアミド繊維な
どの有機繊維とガラス繊維などの無機繊維とを組合せて
用いると、これらの繊維を含んでなるジヨイントシート
形成用組成物を混練する際に、無機繊維が粉砕されてア
スペクト比が低下し、このため得られるジヨイントシー
トのシール特性が低下するという問題点があることが指
摘されている。このような問題点を解決するため、無機
繊維を用いずに有機繊維のみを基材繊維として用い、こ
の有機繊維とクレーなどの充填材とを組合せて用いてジ
ヨイントシートを形成しようとする試みがなされている
が、この場合に得られるジヨイントシートには次のよう
な問題点があることがわかった。すなわち、有機繊維と
クレーなどの充填材とを含んでなる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って加熱圧
延してシート状とする際に、該組成物が冷却ロールに付
着することがあって加工性に劣り、製造工程上のトラブ
ルの原因となることが見出された。また、１ｑられるジ
ヨイントシートは、高温下で荷重をかけた場合の回復性
が低く、しかもクリープ特性も良好ではないことが見出
された。

本発明者は、これらの問題点を解決すべく鋭意研究した
ところ、全く意外にも、有機繊維を基材繊維として含む
ジヨイントシート形成用組成物中に、ウオラストナイト
を添加することによって上記問題点が一挙に解決される
ことを見出して本発明を完成するに至った。

発明の目的 本発明は、上述のように、石綿を用いずに有機繊維を基
材繊維として用いてジヨイントシートを製造する際の加
工性を向上させることならびに得られるジヨイントシー
トに荷重をかけた場合の回復性およびクリープ特性を改
善することを目的としている。

発明の概要 本発明に係るジヨイントシートは、有機繊維からなる基
材繊維、ゴム材、ゴム薬品およびウオラストナイトを含
んでなることを特徴としている。

基材繊維としては有機繊維が主体ではあるが、場合によ
ってはガラス繊維などの無ｔＪ繊維を少量用いてもよい
。また場合によっては、本発明に係るジヨイントシート
はクレー、重炭酸ナトリウムなどの充填材を含有しても
よい。

発明の詳細な説明 本発明に係るジヨイントシートは、有機繊維からなる基
材繊維、ゴム材、ゴム薬品およびウオラストナイトから
なっているが、以下に各成分について詳細に説明する。

有機繊維としては、芳香族ポリアミド繊維、フィブリル
化した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。

また場合によっては、上記有機繊維とともに少量の無機
繊維も用いることができる。このような無機繊維として
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
有することもできる。

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、上記の繊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（Ｉ
ＩＲ）、エチレンープロピレンゴム（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（Ｃ５Ｍ）　、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（ＮＲ
＞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と
ができる。さらにまた、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、ジニトロソ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
オ尿素系化合物、キサンテート系化合物などの加硫促進
剤が用いられる。

またゴム薬品に加えて必要に応じて充填材を用いること
もでき、このような充填材としては、クレー、タルク、
硫酸バリウム、重炭素ナトリウム、グラファイト、硫Ｍ
鉛、トリポリ石などが広く用いられる。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
公知のものでおる。

このゴム薬品は、ジヨイントシート中に０．５〜２０重
量％の量で用いられることが好ましい。

また充填材は、０〜８０重量％の量で用いられることが
好ましい。

本発明においては、ジヨイントシート中につｔラストナ
イトが添加されることに大きな特徴がおる。ウオラスト
ナイトはカルシウム、鉄、マンガンのシクロケイ酸塩で
あって、三斜晶系結晶構造を有し、ヘキ開性を有する鉱
物である。このようなウオラストナイトは、本発明では
、６０〜５００メツシュ好ましくは、２００〜３００メ
ツシユの粉末状で用いられる。この粉末状のウオラスト
ナイトのアスベスト比は好ましくは２０〜４０程度であ
る。

このようなウオラストナイトは、ジヨイントシート中に
１０〜８０重量％の量で用いられることが好ましい。こ
のウオラストナイトの量が１０重量％未満であると、本
発明の目的が充分に達せられず、一方その量が８０重量
％を超えるとかえって得られる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。

このようなウオラストナイトをジヨイントシート形成用
組成物中に配合することによって、ジヨイントシートの
荷重をかけた場合の回復性およびクリープ特性が著しく
改善されるという補強性が得られるのは次のような理由
によると考えられる。

すなわちたとえば、ガラス繊維などの無機繊維を補強材
として用いると、ガラス繊維などの無Ｉｌｌ維はジヨイ
ントシート形成用組成物の混線時に粉砕されてアスペク
ト比が低下してしまうのに対し、ウオラストナイトを補
強材として用いると、たとえ混線時に粉砕されたとして
も、ウオラストナイトは三斜晶系結晶構造とヘキ開性と
を有しているため、たて方向およびよこ方向が同時に割
れる性質を有しており、アスベスト比はほとんど変化し
ない。このためウニラストナイトは、得られるジヨイン
トシートに充分な補強性を提供できるのでおろうと考え
られる。

このウオラストナイトとマイカとを組合せてジヨイント
シート中に用いることもできる。

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ウオラストナイトざらに場合
によっては充填材を混入する。得られた溶液または分散
液に、有機繊維あるいは有機繊維と無機繊維との混合物
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’
Ｃの温度に、また冷却ロールは５０’Ｃ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１〜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ｊＷ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
混練工程および加熱圧延工程でほとんど完全に蒸散して
しまう。

この際、ウオラストナイト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
とが少なく、しかももし冷却ロールに付着しても、この
冷却ロールに水をかけるなどすると簡単に取ることがで
き、したがって作業性にも優れ、ぞの１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＠量％の間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
リオギ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
マー帯電防止剤おるいはケイ素化合物系帯電防止剤など
が用いられる。

発明の効果 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、ウオラストナイトをも含んでいるた
め、ジヨイントシート製造時に冷却ロールに付着りるこ
とか少なく、しかももし冷却ロールに付着しても、この
冷却ロールから簡単に取ることができ、したがって作業
性に優れその上歩留りが高くなる。

また得られるジヨイントシートに荷重をかけた場合の回
復性およびクリープ特性が著しく改善される。

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。

実施例１ 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ｆｆ
ｉ％ＮＢＲ・・・・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　・・・・・・・・・３重
量％ウオラストナイト ＮＹＡＤ　−ＤＥＮＡＣｔＪＰ １００−Ｇ　　　　　　　　　”””６４重量％トルエ
ン　　　　　　・・・・・・上記混合物１　Ｋｇに対し
て０．７９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’Ｃ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からガスケットを形成し
、このガスケットの応力緩和特性であるＳ、Ｒ６値をプ
リテラシュ・スタンダード１８３２に準拠して測定した
。得られた結果を表１に示す。また同様にこのガスケッ
トの応力緩和特性であるＣ、Ｒ，値をＡＳＴＭ　　Ｆ１
ａ　　ＭＥＴＨＯＤＢに準拠して測定した。得られた結
果を表１に示す。なお、Ｓ、Ｒ，値は大きな値を示すほ
どジヨイントシートの回復性に優れていることを示し、
一方Ｃ，Ｒ，値は小さな値を示すほどジヨイントシート
のクリープ特性に優れていることを示している。

実施例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 香族ポリアミド繊維　　　　　　、−°２０１％ＮＢＲ
・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重量％
帯電防止剤　　　　　　　　　　・・・・・・２重量％
ウオラストナイト　　　　　　　・・・６２重量％（Ｋ
ＥＭＯＡＳＢ−３＞ トルエン　　　　　　・・・・・・上記混合物１ｋｇに
対して０．７．Ｑ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Ｓ、Ｒ
，値およびＣ，Ｒ，値を測定し、得られた結果を表１に
示す。

比較例１ 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％
ＮＢＲ・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重量％
重炭酸ナトリウム　　　　　　　・・・６４重量％トル
エン　　　　　　　　　上記混合物１ｋｇに対して０．
７．ＩＱ 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Ｓ、Ｒ
，値およびＣ，Ｒ，値を測定し得られた結果を表１に示
す。

比較例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　　　　・・・２０重量％ポリ
アミド繊維 ＮＢＲ・・・１３重量％ ゴム薬品（加硫系薬剤）　　　　・・・・・・３重量％
クレー　　　　　　　　　　　　　・・・６４重量％ト
ルエン　　　　　　・・・・・・上記混合物１　ＫＨ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Ｓ、Ｒ
９値およびＣ，Ｒ，値を測定し、得られた結果を表１に
示す。

表１ この表より、ウオラストナイトを含有するジヨイントシ
ートは、クレーあるいは重炭酸ナトリウムを含有するジ
ヨイントシートと比較して、優れたＳ、Ｒ，値およびＣ
，Ｒ，値を有することがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有機繊維からなる基材繊維、ゴム材、ゴム薬品およびウ
   ォラストナイトを含んでなることを特徴とするジョイン
   トシート。