JPS63295670A

JPS63295670A - 水膨潤性ガスケット

Info

Publication number: JPS63295670A
Application number: JP12952387A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakayama; 健次中山; Sadao Nakao; 中尾　貞夫
Original assignee: Nippon Reinz Co Ltd
Current assignee: Nippon Reinz Co Ltd
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1987-05-26
Publication date: 1988-12-02

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】１栗上東机１分賢本発明は、自動車、製作機械など、各種産業機械のシー
ル材として用いられるガスケットに関し、特に水のシー
ルを必要とする部位に好適に用いられるガスケットに関
する。

盗ｍえ青従来、自動車エンジン部における冷却水配管系の接続部
での漏れを防ぐシール部材として石綿ジジイントシート
が多用されてきた。ところで最近における自動車の軽量
化趨勢から、冷却水配管系のフランジの薄肉化、フラン
ジ締付はボルトの細径化などにより冷却水配管系の全体
を軽量化しようとする気運が高まっている。フランジの
薄肉化やフランジ締付はボルトの細径化などを実行しよ
うとすると、シール部材に対する締付は面圧を必然的に
軽度とせざるを得す、この結果、従来の石綿ジヨイント
シートなどを使用した場合にはフランジとの接面におい
て漏水の問題が屡々発生している。

上記の問題を解決するために、水膨潤性有機高分子の繊
維を混合したガスケットが提案されている。このガスケ
ットの場合、水と接触して吸水するとそれに含まれてい
る水膨潤性有機高分子の繊維が膨潤してガスケントの厚
みを増大させようとし、この作用によりガスケットの面
圧が増大してシール性能が向上する効果が得られる。

°を　すべき５　占ところで上記のガスケットは、その機械的特性を向上さ
せる目的から、引張り強さの大きい無機または有機の繊
維、即ち補強用繊維が一定量混合される必要があるが、
これに追加して水膨潤性有機高分子の繊維を混合すると
、一般に繊維はゴムとの混合性が悪いのでシートとして
の分散性が低下し、組成が不均一となってシートの機械
的特性特に応力緩和性および引張り強さが大きく低下す
る問題がある。シートとしての分散性を良好とするため
に、補強用繊維の使用量を少なくすると得られたシート
の機械的特性が思わしくなく、一方水膨潤性有機高分子
繊維の使用量を少なくすると得られたシートの水膨潤性
が思わしくなくて上記した吸水に基づくシール性能の向
上効果が乏しくなる。

、　占を　°するための本発明は、シートの機械的特性並びに水膨潤性の両方に
優れた水膨潤性ガスケットを提供しようとするものであ
る。

すなわち本発明は、補強用の芳香族ポリアミド繊！１３
〜４０重ｉｔ％、ゴム５〜３０重量％、充填剤５０〜８
５重量％、粉末状水膨潤性有機高分子３〜３０重量％、
およびゴム薬品とからなる組成物を加硫してシート状と
してなることを特徴とする水膨潤性ガスケットである。

皿ガスゲットの補強用繊維として従来知られている多数の
繊維のうち、芳香族ポリアミド繊維は、粉末状水膨潤性
有機高分子との馴染み性が良好であり、両者の併用下で
各種のゴムに分散よく混合することができて機械的特性
並びに水膨潤性の両方に優れた水膨潤性加硫ゴムガスケ
ットが得られる。さらに芳香族ポリアミド繊維、ゴム、
充填剤および粉末状水膨潤性有機高分子の各使用量を上
記した範囲とすると組成物としての分散性が一層良好と
なって耐用年数の長い高性能のガスケットが得られる。

１１匡すｕ１即１肌本発明において用いられるゴムとしては、天然ゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエ
ンゴム、アクリルゴム、あるいはその他従来よりジ四イ
ンドシートに使用されているゴムが用いられるが、好ま
しいものは、上に例示したものである。

補強用の芳香族ポリアミド繊維としては、テレフタル酸
、メタフタル酸などの芳香族２塩基酸またはその誘導体
とパラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテ
ルなどの芳香族ジアミンまたはその誘導体との縮合反応
により得た芳香族ポリアミドを通常の紡糸方法により製
造した繊維が用いられる。これら繊維のうち、好ましい
ものは外径５０μ−以下、特に１〜２０μ−であり、長
さ０．５〜２０８Ｍ、特に１−１００のものである。

市販品では、デュポン社の商品名ケブラー、エンカ社の
商品名トワロン、帝人社の商品名ＨＭ−５０などがある
。

なお本発明においては、使用対象量の芳香族ポリアミド
繊維のうちの４０重置％未満、好ましくは２０重量％未
満であればその部分は芳香族ポリアミド繊維に代わりで
その他の有機繊維および／または無機繊維、たとえばフ
ェノール樹脂繊維、カーボン繊維、セラミック繊維、石
英ガラス繊維、ロックウールなどを置換使用してもよい
。

充填剤としては、ガスケットに通常用いられる各種の薬
剤、たとえばタルク、クレー、硫酸バリウム、シリカな
どが用いられる。充填剤は、一般に、微粒子であるほど
好ましく、粒度が１００メツシュ以上、更に２５０メツ
シュ以上のものが特に好ましい。

水膨潤性有機高分子としては、水に不溶であるが水によ
り膨潤する物質が用いられる。かかる性質を有する物質
としては、カルボキシル基、スルホン基、リン酸基、第
４級アンモニウム塩基、アミノ基、イミノ基、ピリジウ
ム塩基などのイオン化性基またはその塩および／または
ヒドロキシキル基、エーテル基、鎖状または環状のアミ
ド基、ニトリル基などのノニオン性親水性基を含有する
天然又は合成の親水性および水不溶性高分子物質が用い
られる。たとえばアクリル酸又はその塩とジビニルベン
ゼンとの共重合体、アクリロニトリルと塩化ビニルおよ
びエチレン系単量体との共重合体のアルカリ加水分解物
、アクリロニトリルと塩化ビニリデンおよびエチレン系
単量体との共重合体のアルカリ加水分解物、アクリルア
ミド系共重合体のホルムアルデヒド架橋体、ポリアクリ
ル酸とポリビニルアルコールとの酸縮合物、ポリビニル
アルコールのエピクロルヒドリン架橋体、アクリロニト
リル系重合体をアルカリで加水分解してなる重合体のホ
ルムアルデヒド架橋体、ポリビニルアルコールのリン酸
縮合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレートとエチレ
ングリコールジメタクリレートとの共重合体、２−メチ
ル−５−ビニルピリジンとＮ−Ｎ’−メチレンビスアク
リルアミドとの共重合体、Ｎ−Ｎ’−ジメチルアミノエ
チルメタクリレートとＮ−Ｎ’−メチレンビスアクリル
アミドとの共重合体、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンとエ
チレングリコールジメタクリレートとの共重合体、ポリ
オキシエチレンの放射線照射による架橋体、澱粉の酸性
下加熱縮金物、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合
体のケン化物、ビニルエステルとエステル系不飽和カル
ボン酸またはその誘導体との共重合体ケン化物の乾燥体
、イソブチレン−マレイン酸共重合体などである。

水膨潤性有機高分子は、粉末状のものとして用いられる
が、粒径にして２００μ−以下、特に１００μ−以下の
ものが好ましい。

本発明の組成物には上記の成分のほか、ジツィントシー
ト用組成物などに通常配合されるゴム薬品類、たとえば
加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、顔料、可塑剤、安定
剤、カップリング剤、難燃剤あるいはその他の薬品のう
ちの１種または２種以上が必要に応じて配合される。

次に、各配合成分の使用量について述べると、補強用芳
香族ポリアミド繊維は、３〜４０重量％程度、好ましく
は、７〜２５重量％程度の範囲で用いられる。３重量％
より少ないと、ガスケットの機械的特性が充分でなく、
４０？１１％より多いとシートへの加工性が悪くなる。

ゴムは、５〜３０重量％程度、好ましくは、５〜２０重
量％程度の範囲で用いられる。５重量％より少ないと、
ガスケットの機械的特性、シール性などが充分でなく、
４０重量％より多いとガスケットの応力緩和性が悪くな
る。

充填剤は、５０〜８５重量％程度、好ましくは５５〜７
５重量％程度の範囲で用いられる。５０重世％より少な
いと、ガスケットの応力緩和性が充分でなく、８５重量
％より多いとガスケットの機械的特性が悪くなる。

粉末状水膨潤性有機高分子は、３〜３０重量％程度、好
ましくは、５〜２０重量％程度の範囲で用いられる。３
重量％より少ないと、ガスケットの水膨潤性が充分でな
く、３０重里％より多いとガスケットの応力緩和性が悪
くなる。

本発明のガスケットは、上記した材料を所定の比率で通
常の混練機、たとえばレーディゲミキサー、アイリッヒ
ミキサーなどを用いて均一に混合し、次いで得られたコ
ンパウンドをカレンダーロールを用いてシート状とし、
さらに加熱加硫することにより製造することができる。

加硫後の厚さくすなわち本発明ガスケットの厚さ）は、
０．３〜３寵程度、特に０．５〜２ｆｉ程度がよく用い
られる。

四来本発明のガスケットを構成する組成物は、前記したよう
にガスケントの補強用繊維として従来知られている多数
の繊維のうち、芳香族ポリアミド繊維を使用しており、
該繊維は粉末状水膨潤性有機高分子との馴染み性が良好
であり、両者の併用下で各種のゴムに分散性よく混合す
ることができるので、本発明のガスケットは機械的特性
並びに水膨潤性の両方に優れており、耐用年数も長い。

また本発明においては、アスベストを使用しなくてもよ
いのでアスベストフリーのガスケットの製造が可能とな
る。

叉旌班以下、実施例及び比較例により本発明を一層詳細に説明
する。

実施例１芳香族ポリアミド繊維（デュポン社製の商品名ケプラー
、大さ：約１０μ−１長さ：約２ｆｉ）１５重量％、ス
チレン−ブタジエンゴム（日本合成ゴム社製の商品名Ｊ
ＳＲＯ５６１）１２重量％（固形分換算）、タルク６５
重量％、粉末状水膨潤性有機高分子（住友化学社製の商
品名スミカゲルＮＰ−１０１０）７重量％、およびゴム
薬品類（顔料を含む）１重量％とを冷却手段を備えた混
線機で約１時間混練してそれら成分よりなる組成物を調
製した。この組成物をカレンダーロールの熱ロールと冷
ロールとの間に供給して熱ロール面上に該組成物を積層
してシートに仕上げ、つぎに１５０℃、３０分の条件で
加熱加硫して１．０鰭厚のガスケットを得た。

実施例２微粉末状水膨潤性存機高分子とし７、住友化学社製の商
品名スミカゲルＮ−１００）を用いた以外は実施例１と
同様の方法並びに条件で１．Ｏｍ厚のガスケットを得た
。

実施例３スチレン−ブタジエンゴムに代わってアクリロニトリル
−ブタジエンゴム（日本ゼオン社製の商品名ニラポール
ＬＸ−５１３）を用いた以外は実施例１と同様の方法並
びに条件で１．０ｍｍ厚のガスケットを得た。

実施例４スチレン−ブタジエンゴムに代わってアクリルゴム（日
本ゼオン社製の商品名ニラポールＬＸ−８１２）を用い
た以外は実施例１と同様の方法並びに条件で１．０Ｍ厚
のガスケットを得た。

比較例１芳香族ポリアミド繊維に代わってガラス繊維（大さ：約
ｌＯμ鋤、長さ：約１（Ｉｎ）を用いた以外は実施例１
と同様の方法並びに条件で１．Ｏｗ厚のガスケットを得
た。

比較例２芳香族ポリアミド繊維に代わってセルロース繊維５重量
％および炭素繊維（太さ：約２０μｍ、長さ：約１０鶴
）を１０重量％用いた以外は実施例１と同様の方法並び
に条件で１．０ｍ厚のガスケットを得た。

実施例１〜４、並びに比較例１〜２の各ガスケットにつ
き下記に示す方法により、常態における引張り強さ、水
シール性および応力緩和性を評価し、その結果を第１表
に示す。

引張り強さ：ＪＩＳ　　Ｒ３４５３−１９８５による。

水シール性：外径９０龍、内径７４鴎のドーナツ状試料
を鉄製フランジ間に挟み、その両側から鉄製フランジで
３０ｋｇ／ｃｍ’の圧力で締めつけて内部水圧を０．５
ｋｇ／ｃｍ”から０．５ｋｇ／ｃｍ”のステップで上昇
し、鉄製フランジ間から目視で水漏れの発生が認められ
たときの水圧（ｋｇ／ｅｒｒ”）を測定した。なお各水
圧での保持時間は１５分である。

応力緩和性：ＪＩＳ　　Ｒ３４５３−１９８５による。

〔以下、余白〕

第１表

Claims

【特許請求の範囲】１、補強用の芳香族ポリアミド繊維３〜４０重量％、ゴ
ム５〜３０重量％、充填剤５０〜８５重量％、粉末状水
膨潤性有機高分子３〜３０重量％、およびゴム薬品とからなる組成物を加硫し
てシート状としてなることを特徴とする水膨潤性ガスケ
ット。２、ゴムが、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ア
クリロニトリル−ブタジエンゴム、またはアクリルゴム
である特許請求の範囲第１項記載の水膨潤性ガスケット
。