JPS63305183A - 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】 １里の辣■旦１ 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。

口の　１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トは
、石綿を基材ｌＩｉ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重間％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ｉ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１８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ｖ１ｉｔｉ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１繊維を
単独で基材繊維として用いようとすると、基材繊維と結
合剤としてのゴムのなじみ性が低く、得られるジヨイン
トシートは引張強度が低いという問題点がある。

またガラス繊維などの無機繊維は、ゴム材との混線時に
折れてアスペクト比が低下し、この点からも引張強度に
優れたジヨイントシートを得ることはできないという問
題点があった。

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有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
アミド繊維を基材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
維などの有機ｌ！維とを組合せて基材繊維として用いて
も、やはり得られるジヨイントシートは引張強度に劣る
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材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、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
、熱ロールに均一な厚みに付着ざゼることができなくな
り、得られるジヨイントシートの厚みにばらつきが生じ
やすくなることが見出された。

上記のようなジヨイントシート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、石綿以外の無ａ繊維と繊
維状のセピオライトとを用いることによって、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。

及ユＬ亘仰 本発明は、上述のように、石綿を用いないジヨイントシ
ートに伴う問題点を解決しようとするものであって、優
れた引張強度を有し、しかもジヨ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
ことがないため加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のないような
ジヨイントシートを提供することを目的としている。

Ｒ里五且１ 本発明に係るジヨイントシートは、石綿以外の無機繊維
とセピオライトとからなる基材繊維、ゴム材およびゴム
薬品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、ポリオレ
フィン繊維などの有機繊維あるいはクレー、マイカ、ウ
オラストナイトなどの充填材を含有してもよい。

本発明に係るジヨイントシートは、基材繊維として石綿
以外の無機繊維とセピオライトとを用いているため、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、しかも引張強度
などの機械的強度に優れたジヨイントシートが得られる
。

１川り且腟り碧貝 本発明に係るジヨイントシートは、石綿以外の無機繊維
とセピオライトとからなる基材繊維、ゴム材およびゴム
薬品からなっているが、以下に各成分について詳細に説
明する。

基材繊維して用いられる無機繊維としては、石綿ａｍ以
外の、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。この無ｔｉｍ維は、ジヨイントシート中に５〜８０
重量％好ましくは２０〜６０重但％の量で用いられるこ
とが好ましい。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。

なお基材繊維として、上記のような無機繊維を単独で用
いると、得られるジヨイントシートは耐熱性には優れて
いるが、引張強度などの機械的強度に劣ってしまうため
好ましくない。

本発明で基材繊維として上記のような無機繊維と組合せ
て用いられるセピオライトとしては、３〜３０００μ好
ましくは２０〜１００μ程度の繊維長を有するものが用
いられる。平均直径が０．０１〜２０μのものが好まし
い。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、酸化鉄などから
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有しており、大きな
吸着性を有しており、また独特（７）Ｌ／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
、猫などのベット用の敷砂、農薬の賦形剤などに用いら
れてきているが、ジヨイントシートにガラス繊維などの
無機繊維と組合せて用いられたことはなかった。

セピオライトは、ジヨイントシート中に５〜８０重量％
好ましくは２０〜６０重伍％の但で用いられる。

基材繊維としてセピオライトを単独で用いると、得られ
るジヨイントシートは引張強度などの機械的強度に優れ
ているが、耐熱性に劣ってしまうため好ましくない。

本発明に係るジヨイントシートでは、基材繊維として無
機繊維とともにセピオライトを用いることによって、得
られるジヨイントシートに引張強度などの強度を提供し
、またセピオライトとともに無機繊維を用いることによ
って、得られるジヨイントシートに耐熱性を提供してい
る。

ざらに場合によっては、上記の石綿以外の無機繊維とセ
ピオライトとからなる基材繊維に加えて、有機繊維を用
いることもできる。このような有機繊維としては、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
素基４Ｍ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１
（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）
が好ましく用いられる。

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−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、フッ素
ゴム（ＦＰＭ）、シリコーンゴム（Ｓ　ｉ　）　、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（Ｅ
ＣＯ）、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。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。

ゴム薬品としては、ｍ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、（ｉ
ｉ）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１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ト形成用として
公知のものである。

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。

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とセピオライトとを配合し
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、基材繊維として石綿以外の無機繊維に加えてセ
ビオライト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、その上肢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、該組成物中に有償帯電防止剤を０
．１〜１０重量％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。

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、ガラス繊維などの無ｌｌ繊維のみを用いた場合と比
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。

及匪凶四呈 本発明に係るジヨイントシートは、基材繊維として石綿
以外の無機繊維とセピオライトとを組合せて用いている
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、また引張強
度などの機械的強度に優れるとともに耐熱性に優れたジ
ヨイントシートが１ｑられる。

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　　１〜４ｃｔｊよび比較例１〜２ 以下の表１に示すような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。

得られた組成物を１３０℃に保たれた加熱ロールと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。

得られたジヨイントシートの引張強度（Ｋｙｆ／Ｉｒｌ
１１２）、圧縮率（％）および復元率（％）を、常温で
測定した。

また得られたジヨイントシートを、フォード法ＥＳＥ−
Ｍ　　８Ｇ　　１０６−８に準拠して１０００’　Ｆ　
（５３８℃）に２２時間保持した債、引張強度変化率（
％）、圧縮率および復元率を測定した。またこの熱老化
試験後のジヨイントシートの外観を観察した。

結果を表１に示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）石綿以外の無機繊維とセピオライトとからなる基
   材繊維、ゴム材およびゴム薬品を含んでなることを特徴
   とするジョイントシート。
2. （２）セピオライトが繊維状であり、３〜 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。
3. （３）セピオライトがジョイントシート中に５〜８０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。
4. （４）石綿以外の無機繊維が、ガラス繊維またはセラミ
   ック繊維であり、ジョイントシート中に５〜８０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。