JPS62129377A

JPS62129377A - ジヨイントシ−ト

Info

Publication number: JPS62129377A
Application number: JP26903585A
Authority: JP
Inventors: Keiji Mimura; 三村　圭二; Hiroshi Kobiyama; 小桧山　博
Original assignee: Nippon Valqua Industries Ltd; Nihon Valqua Kogyo KK
Current assignee: Nippon Valqua Industries Ltd; Nihon Valqua Kogyo KK
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1987-06-11
Also published as: JPH0588759B2

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
の塞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、石綿製ジヨイントシー
トが広く用いられてきた。この石綿ジヨイントシー１〜
は、石綿をＷ＋Ａ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ョイン１〜シー；
・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、ジョイントシート形成用組成物を熱ロール側に積層
さ往、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６０〜８０１％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あ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。

ところでガラス繊維、セラミック繊維などの無機繊維を
単独あるいは組合せて基材繊維として用いようとすると
、基材繊維と結合剤としてのゴムとの混練時に、基材繊
維が粉砕されて該繊維のアスペクト比か低下し、得られ
るジョイントシートの引張強度が低下するという問題点
がある。

一方、芳香族ポリアミド繊維あるいはフィブリル化した
芳香族ポリアミド繊維などの４１機繊維を基材繊維とし
て用いようとする場合、特にフィブリル化した芳香族ポ
リアミド繊維を基（Ａ繊維として用いようとする場合に
は、有機繊維を結合剤としてのゴムベース中に均一に分
散させて混練することが難かしく、このため得られるジ
ヨイントシートのシール特性が充分に満足のいくもので
はないという問題点があった。

また、ガラス繊維などの無機繊維と芳香族ポリアミド繊
維などの有Ｉａ繊維とを組合せて基材繊維として用いて
も、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、やはり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
１〜のシール特性が低下するとともに引張強度にも劣る
という問題点がある。また、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
どの充填剤とを組合せて用いてジョイントシートを形成
しようとする試みがあるが、この場合にも得られるジヨ
イントシートの引張強度は小さいという問題点がある。

しかも、上記のいずれの場合にも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、ガラスなどの無機繊維そしてクレ
ーなどの充填剤を含んでなるジヨイントシート形成用組
成物を熱ロールと冷却ロールとによって加熱圧延して熱
ロールにシート状に付着させるに際して、該組成物が冷
却ロールに付着することが必って加工性に劣り、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、
前記組成物を熱ロールと冷却ロールとによって加熱圧延
して熱ロールにシート状に付着させるに際して、ロール
面圧あるいはロール温度が変動すると、加熱ロールに均
一な厚みに付着させることができなくなり、得られるジ
ョイン１〜シー１への厚みにばらつきが生じやすくなる
ことが見出された。

上記のようなジョイントシー１〜形成用組成物が冷却ロ
ールに付着するという問題点を解決するため、ジヨイン
トシート形成用組成物中に、界面活性剤などの帯電防止
剤を添加することが本発明者らによって検討されたが、
ジヨイントシート形成用組成物中に帯電防止剤を配合す
ることはコスト面などにおいて必ずしも好ましいことで
はないという問題点がある。

本発明者らは、上記の従来技術に伴なう問題点を一挙に
解決するため鋭意研究したところ、ジヨイントシート形
成用組成物の基材繊維として、芳香族ポリアミド繊維ま
たはフィブリル化した芳香族ポリアミド繊維と繊維状セ
ピオライトとを組合せて用い、さらにジョイントシー１
〜形成用組成物にポリビニル系重合体を配合することに
よって、上記問題点が一挙に解決しうろことを見出して
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、石綿を用いないジヨイントシ
ートに伴なう問題点を解決しＪ：うとするものであって
、ジョイン１〜シ一１〜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することがな
いため得られるジョイントシートの引張強度が低下する
ことがなく、しかもジョイントシート形成用組成物の加
熱圧延時に該組成物が冷却ロールに付着することがない
ため１ノロ工性に優れるとともに加熱圧延条件が多少変
動しても作業性の低下が生ずることがなく、その上シー
ル性に優れたジヨイントシートを提供することを目的と
している。

発明の概要本発明に係るジヨイントシートは、芳香族ポリアミド繊
維またはフィブリル化した芳香族ポリアミド繊維とセピ
オライトとからなる基材繊維、ゴム材、ゴム薬品および
ポリビニル系重合体を含んでなることを特徴としている
。場合によっては、上記各成分に加えて、たとえば上記
以外の有機繊維あるいはクレー、マイカなどの充填剤を
含有してもよい。

本発明に係るジヨイントシートは、基材繊維として芳香
族ポリアミドｍ維またはフィブリル化した芳香族ポリア
ミド繊維とセピオライトとを組合るため、ジヨイントシ
ー］・の製造時にジヨイントシート形成用組成物か冷五
旧コールに付着することかなく、また加熱圧紙条１４１
が多少変動しても作業性が低下することがなく、したが
って著しく加工性に優れて３３す、またセピオライトが
折れたりしてアスペクト比が低下することがないため引
張強度などの機械的強度に優れており、その上シール性
にも優れたジヨイントシートが得られる。

及旦０且述力基■ 本発明に係るジヨイントシートは、芳香族ポリアミド繊
維またはフィブリル化した芳香族ポリアミド繊維とセピ
オライトとからなる基材繊維、ゴム材、ゴム薬品および
ポリビニル系重合体からなっているが、以下に各成分に
ついて詳細に説明する。

芳香族ポリアミド繊維またはフィブリル化した芳香族ポ
リアミド繊維は、デュポン社からそれぞれケブラーまた
はケブラーパルプして市販された機械的強度に富んだ繊
維である。

一方基材繊維として上記芳香族ポリアミド繊維またはフ
ィブリル化した芳香族ポリアミド繊維とともに用いられ
るセピオライトとしては、５〜３０００μ好ましくは２
０〜１００μ程度のＩｌｉ維長を有するものが用いられ
る。このセピオライトは、マグネシウムの含水ケイ酸塩
系の粘土鉱物であって、二酸化珪素、酸化マグネシウム
、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化鉄などがら
なり、多少の付着水分を含んでいる。またこのセピオラ
イトは、いわゆるレンガ積み構造を右しており、大きな
吸着性を有しており、また独特のレオロジー特性ならび
に固結性を有している。

このようなセピオライトは、従来その吸着性などを利用
して、油の脱色精製などにモンモリロナイトと同様に用
いられたり、あるいは犬、猫などのペット用の敷砂、農
薬の賦形剤などに用いられてきているが、ジヨイントシ
ー１〜に芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維と組合μ
゛て用いられたことはなかった。

上記のような芳香族ポリアミド繊維またはフィブリル化
した芳香族ポリアミド繊維は、ジヨイントシート中に５
〜５０重母％の母で用いられることが好ましい。またセ
ピオライトは、ジヨイントシート中に５〜７０Ｉｆｕ％
の量で用いられることが好ましい。さらに芳香族ポリア
ミド繊維またはフィブリル化した芳香族ポリアミド繊維
とセピオライトとからなる基材繊維は、ジヨイントシー
ト中に１０〜７５重伍％の量で用いられることが好まし
い。

また場合によっては、上記基材繊維に加えて少量の無機
繊維も用いることができる。このような無ｔ１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、石綿繊維を少吊
含有することもできる。

ゴム材は、上記の繊ｗＬ類を結合する役割を果たしてあ
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（
ＩＩＲ）、エヂレンープロピレンゴム（ＥＰＭ）、フッ
素ゴム（Ｆ　ＰＭ　）、シリコーンゴム（Ｓｉ）、クロ
ロスルフォン化ポリエチレン（Ｃ８Ｍ）　、エチレン酢
ビゴム（ＥＶΔ）、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（ＥＣ
Ｏ）　、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重伍％
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、ジニトロソベンピンなどの加硫剤、
（肯）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
か用いられる。

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、硫酸
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１〜形成用とし
て公知のものでおる。

このゴム薬品は、ジョイントシート中に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％の瓜で用いられることが
好ましい。

ポリビニル系重合体としては、その軟化点が１６０’Ｃ
未満のものが好ましく用いられ、具体的にはポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビなどが用いられる。こ
のうら特にポリオレフィン系重合体が好ましい。

このようなポリビニル系重合体は、ジヨイントシート中
に、１〜３０重串％望ましくは３〜１５重量％のωで用
いられることが好ましい。このポリビニル系重合体の旧
が１重量％未満であると、ｊｑられるジヨイントシー１
〜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３０ｆｆｌｆｆｉ％を
超えてもシール特性の向上効果は高まらず、かえって得
られるジョイントシートの耐熱性が低下するとともに加
工性も低下するため好ましくない。ざらにこのポリビニ
ル系重合体は、ジヨイントシート中に存在する芳香族ポ
リアミド繊維またはフィブリル化した芳香族ポリアミド
繊維の合計重重１００部に対して、８〜１００重量部の
割合で用いられることが好ましい。

ポリビニル系重合体は、繊維状、粒状あるいは断片状な
どのいずれの形態であってもよい。

ポリビニル系重合体をジヨイントシート中に添加するこ
とによって、ジヨイントシートのシール特性が向上刃る
のは次のような理由であろうと推測される。すなわち、
芳香族ポリアミド繊維またはフィブリル化した芳香族ポ
リアミド繊維を基材繊維として用いると、芳香族ポリア
ミド繊維特にフィブリル化した芳香族ポリアミド繊維は
互いに絡み合い結合剤であるゴム中に均一に分散されず
偏在してしまう。したがって得られるジヨイントシート
のシール特性にむらが生ずると考えられる。

ところが基材繊維として、上記の芳香族ポリアミドｉ維
またはフィブリル化した芳香族ポリ）ノミド繊維に加え
て、ポリビニル系重合体たとえばポリエチレンまたはポ
リプロピレンなどを添加すると、このポリビニル系重合
体は、混練時Ｊ３よσ熱ロールへの積層■）に加熱され
て軟化し、芳香族ポリアミド繊維と比較して極めて容易
にジョイントシート形成用組成物中に均一に分散し、こ
れによって（ｑられるジヨイントシートのシール特性が
向上するのであろうと推測される。また、ジヨイントシ
ート形成用組成物中にポリビニル系重合体を添加するこ
とによって、上述にようにポリビニル系重合体が均一に
分散されるという事実に加えて、芳香族ポリアミド繊維
またはフィブリル化した芳香゛族ポリアミド繊維の分散
性も向上していることもありうると考えられる。

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する。得られた
溶液または分散液に、芳香族ポリアミド繊維またはフィ
ブリル化した芳香族ポリアミド繊維おるいはこの両者か
らなる基材繊維およびポリビニル系重合体を配合して均
一になるように混練して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
混練工程、加熱圧延工程でほとんど完全に蒸散してしま
う。

この際、基材繊維として芳香族ポリアミド繊維またはフ
ィブリル化した芳香族ポリアミドとセピオライトとを用
い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、そ
の上該組成物に無駄が生ずることもないという大きな効
果が得られる。したがってジヨイントシート形成用組成
物中に帯電防止剤を添加することは必ずしも必要ではな
い。

なおこのような冷却ロールへのジョイン−上シート形成
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、アルキル硫蒙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。

またジヨイントシート形成用組成物の一対のロールによ
る加熱圧延時に、加熱圧延条件が多少変動しても作業性
が低下することがなく、均一な厚みおよび特性を有する
ジヨイントシートが得られる。

このようにして得られる本発明に係るジヨイントシート
は、セピオライトに代えてガラス繊維を用いた場合と比
較して、引張強度が著しく優れている。

また、セピオライトを基材繊維として用いると、このセ
ピオライトは吸着性に優れているためか、ジヨイントシ
ート形成用組成物中に含まれるゴム材用溶剤が常温では
蒸散しにくく、したがってジヨイントシート形成用組成
物が乾燥しにくくなり、この意味からも該組成物を加熱
圧延する際に加工性が良好となる。さらに得られるジョ
イン１ヘシートは、シール性にも層れている。

発明の効果本発明に係るジヨイントシートは、基材繊維として芳香
族ポリアミド繊維またはフィブリル化しるため、ジヨイ
ントシートの製造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がなく、また加熱圧延条件が
多少変動しても作業性が低下することがなく、したがっ
て著しく加工性に優れており、またセピオライトが折れ
たりしてアスペクト比が低下することがないため引張強
度などの機械的強度に簡れだジヨイントシートが得られ
る。しかも得られジョイン１〜シー１〜はシール性にも
優れている。

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。

セピオライト　　　　　　・・・２１．６ｆｆｌｆｆｉ
％フィブリル化した芳香族　・・・１０．８重量％ポリ
アミド繊維（ケブラーパルプ）ＮＢＲ−１５，４ｆｆｌｆｆｉ％ゴム薬品（加硫系薬剤）　・・・　２．２重但％充填剤
（単底、クレー〉　・・・３９．２型組％ポリエチレン
繊維　　　　・・・１０．８正損％１〜ルエン　　　　
　　　　・・・上記混合物１ｋｑに対して０．７９の割合得られた組成物を１３０°Ｃに保たれた熱ロールと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厚さ１．５ｍｍのジョイント
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。したがってジヨイントシート
形成用組成物中に帯電防止剤を用いる必要はなかった。

得られたジョイントシートの横方向の引張強度（ｋｃ＋
ｆ／ｃｎ＋２＞　、９５０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え
た際の圧縮率（％）、復元率（％〉、密度（ｇ／ｃｍ３
）、柔軟性（厚さの倍率）、最大製板線圧（ｋｇ／ｃｍ
　）を測定し、その結果を表２に示す。

また得られたジョイン１〜シー１〜のシール１に性を次
のようにして測定してランク付をし、その結果を表２に
合わせて示ず。

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３００Ｋｇ
／ｃｔ？ｒで締付けた後に、内部に１５に！９／ｃｍ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
ケット外側面に塗イロシ、２分間放置した後の泡立ち状
態すなわら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。

表１＊１　：　（−＞　ｉＢｃ＋；び（＋）は、それぞれ各
ランクより４っり”ｈ鳴ｊ；１シが少ないかあるいは多
いかを示Ｊ０＊２：ガスケッ１〜の外周を展開した場合にお【Ｊる、
泡集訓面Ｔｒｉ　、＋ガスケット外周展開面積を表わし
でいる。

実施例　２実施例１において、下記の組成を有するジョイン１〜シ
一１〜形成用組成物を用いた以外は、実施例１と同様に
してジヨイントシートを形成した。

セピオライト　　　　　・・・・・・２１．６重囲％（
繊維長５０μ）フィブリル化した　　　・・・・・・１０．８重囲％芳
香族ポリアミド繊維ＮＢＲ・・・・・・１５．４重囲％ゴム薬品（加硫系薬剤）・・・・・・　２．２重量％充
填材　　　　　　　　・・・・・・３９．２重量％（単
底、クレー）ビニロン繊維　　　　　・・・・・・１０．８重囲％得
られたジョンイトシー１〜の引張強度などを実施例１と
同様にして測定し、その結果を表２に示す。

また得られたジヨイントシートのシール特性を実施例１
と同様にして測定してランク付をし、その結果を表２に
合せて示す。

実施例　３実施例１において、下記の組成を有するジヨイントシー
ト形成用組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして
ジョイントシートを形成した。

セピオライト　　　　　・・・２１．６重囲％（繊維長
５０μ）フィブリル化した　　　・・・１０．８ｕ最％芳香族ポ
リアミド繊維ＮＢＲ・・・１５．４重量％ゴム薬品　　　　　　　・・・　２．２車量％（加硫系
薬品）充填材　　　　　　　　・・・３９．２重量％（単底、
クレー）ポリアクリロニｉ〜リル　・・・１０．８重量％繊維得られたジョンイトシー１〜の引張強度などを実施例１
と同様にして測定し、その結果を表２に示す。

また得られたジヨイントシートのシール特性を実施例１
と同様にして測定してランクイ」をし、その結果を表２
に合せて示す。

比較例　１実施例１において、下記の組成を有するジョンイトシー
ト形成用組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして
ジヨイントシートを形成した。

セピオライト　　　　　・・・２１．６重囲％フィブリ
ル化した　　　・・・２１．６重囲％芳香族ポリアミド
繊維ＮＢＲ・・・１５．４重量％ゴム薬品　　　　　　　・・・　２．２重量％（加硫系
薬品）充填材　　　　　　　　・・・３９．２重Ｈ％（単底、
クレー）１ｑられたジヨイントシートの引張強度などを実施例１
と同様にして測定し、その結果を表２に示す。

また得られたジョイントシートのシール特性を実施例１
と同様にして測定してランクイ号【プをし、その結果を
表２に合せて示す。

表２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）芳香族ポリアミド繊維またはフィブリル化した芳
香族ポリアミド繊維とセピオライトとからなる基材繊維
、ゴム材、ゴム薬品およびポリビニル系重合体を含んで
なることを特徴とするジョイントシート。
（２）ポリビニル系重合体がポリエチレン繊維またはポ
リプロピレン繊維である特許請求の範囲第１項に記載の
ジョイントシート。
（３）セピオライトが繊維状であり、５〜３０００μの
長さを有するものである特許請求の範囲第１項に記載の
ジョイントシート。
（４）芳香族ポリアミド繊維またはフィルブリ化した芳
香族ポリアミド繊維がジョイントシート中に５〜５０重
量％の量で用いられている特許請求の範囲第１項に記載
のジョイントシート。
（５）セピオライトがジョイントシート中に５〜７０重
量％の量で用いられている特許請求の範囲第１項に記載
のジョイントシート。
（６）ポリビニル系重合体がジョイントシート中に１〜
３０重量％の量で用いられている特許請求の範囲第１項
に記載のジョイントシート。