JPS6396359A - Gasket material - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、各種ガスケットの基材として用いられるガス
ケット材に係り、特に金属板の表面に圧縮性材料の層を
コーティングするタイプのガスケット材に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a gasket material used as a base material for various gaskets, and particularly to a type of gasket material in which a layer of compressible material is coated on the surface of a metal plate. .
従来よりこの種のガスケット材の一つとして、spcc
wI板、アルミニウム板、ステンレス鋼板等の平らな金
属板の表面に、合成ゴム単独の層をコーティングしたち
のく以下、ゴム・コーティング・ガスケット材という)
があり、このタイプのガスケット材は次のような種々の
長所を有するため広く使用されてきた。SPCC has traditionally been used as one of this type of gasket materials.
(hereinafter referred to as rubber coating gasket material)
This type of gasket material has been widely used because it has various advantages such as:
(イ)エンボス加工ができる(エンボスとは、ガスケッ
ト材に断面半円状の連続した凸部を形成することをいい
、このようなエンボス加工による凸部を必要に応じてシ
ール部の周囲に形成することにより、ガスケットのシー
ル性能を一段と高めることができる)。(b) Can be embossed (embossing refers to forming a continuous convex part with a semicircular cross section on the gasket material, and such a convex part can be formed around the seal part by embossing as necessary) By doing so, the sealing performance of the gasket can be further improved).
(ロ)基材が金属板であるため、強度が大であり、ガス
ケット幅が狭い部分でも、ガスケットが切断し、吹き扱
けることがない。(b) Since the base material is a metal plate, it has great strength, and even in areas where the gasket width is narrow, the gasket will not break and will not be blown away.
(ハ)石綿ジヨイントシートのような繊維質構造でない
ので、ガスケット自体からの実体漏れやにじみ出がない
。(c) Since it does not have a fibrous structure like asbestos joint sheets, there is no substance leakage or oozing from the gasket itself.
(ニ)トルク保持に優れ、トルクダウンが極めて少ない
。(d) Excellent torque retention, with extremely little torque down.
(ホ)厚さ精度が良い。(e) Good thickness accuracy.
(へ)金型により打ち央き加工できるため、寸法精度が
良い。(f) Dimensional accuracy is good because centering can be performed using a mold.
(ト〉金属板が主体となっているため、作業性が良く、
各種機械のシール部への組込みが容易である。(G) Since it is mainly made of metal plates, workability is good,
Easy to incorporate into seal parts of various machines.
(チ)金属板が主体となっているため、熱に対する老化
抵抗性が優れている。(h) Since it is mainly made of metal plates, it has excellent aging resistance against heat.
(す)石綿ジヨイントシートにおけるように石綿繊維の
ケバ立ちによって不都合を生じることがない。(S) Unlike asbestos joint sheets, there is no inconvenience caused by fluffing of asbestos fibers.
しかしながら、上述のような合成ゴム単独の層をコーテ
ィングしたガスケット材は、コーティング層が合成ゴム
でおることにより、下記のような欠点を有していた。However, the gasket material coated with a layer of synthetic rubber alone as described above has the following drawbacks because the coating layer is made of synthetic rubber.
(a)耐熱温度が通常150℃程度と低い。(a) The heat resistance temperature is usually as low as about 150°C.
(b)締め付は荷重が過大な場合、表面ゴム層が横流れ
し、該ゴム層が剥離しやすい。特に、エンボス加工の際
に過大応力を受ける部分があると、該部分においてゴム
層が横流れし、剥離しやすい。(b) If the load is excessive during tightening, the surface rubber layer will flow sideways and the rubber layer will easily peel off. In particular, if there is a part that receives excessive stress during embossing, the rubber layer tends to flow sideways in that part and peel off.
このようなゴム層の剥離が生じると、当然ガスケットと
して漏れを生じることが多くな葛。When this kind of peeling of the rubber layer occurs, kudzu naturally tends to leak as a gasket.
(C)過大応力を受けると、前記ゴムの横流れに伴って
ボルトのトルクダウンを発生しやすい。(C) If excessive stress is applied, the torque of the bolt tends to decrease due to the lateral flow of the rubber.
(d)合成ゴムの層が厚くなると、その横流れがますま
す増大するとともに、ゴムの弾性のため、エンボス加工
が不可能になる(すなわち、金型の凸部がガスケット材
を押圧しても、ゴムの変形により吸収されて金属板部分
を十分変形させることができない)ので、ゴム層の厚さ
は片面100μ程度が限度で、それより厚くすることは
不可能である。(d) As the layer of synthetic rubber becomes thicker, its lateral flow increases and embossing becomes impossible due to the elasticity of the rubber (i.e., even if the convex part of the mold presses against the gasket material, (It is absorbed by the deformation of the rubber and cannot deform the metal plate portion sufficiently.) Therefore, the thickness of the rubber layer is limited to about 100 μm on one side, and it is impossible to make it thicker than that.
上述のゴム・コーティング・ガスケット材の欠点を解消
するために、合成ゴム単独でなく、石綿を60〜80重
量%の割合で含んだゴム・アスベスト・コンパウンドを
金属板の表面にコーティングしたガスケット材(以下、
ゴム・アスベスト・コンパウンド・コーティング・ガス
ケット材という)も近年開発され、使用されてぎた。In order to eliminate the drawbacks of the above-mentioned rubber coating gasket materials, we have developed a gasket material in which the surface of the metal plate is coated with a rubber asbestos compound containing asbestos at a ratio of 60 to 80% by weight, instead of using synthetic rubber alone. below,
Rubber, asbestos, compounds, coatings, and gasket materials have also been developed and used in recent years.
しかし、最近、石綿の人体に対する悪影響が指摘されて
おり、石綿の使用禁止が間近な問題となってきている。However, recently, it has been pointed out that asbestos has an adverse effect on the human body, and banning the use of asbestos has become an imminent issue.
このため、石綿に代る繊維基材を用いてコンパウンドを
構成することが必要になってきたが、これまでは、石綿
代替繊維がゴム材に均一に分散しない等の理由によりコ
ンパウンドの作成が不可能であったり、金属板へのコー
ティングが不可能でおったり、耐熱性が不十分であった
り、シール特性が低下する等の問題が生じ、満足の行く
結果は得られていなかった。For this reason, it has become necessary to compose compounds using fiber base materials instead of asbestos, but until now it has been impossible to create compounds due to reasons such as the asbestos substitute fibers not being uniformly dispersed in the rubber material. Problems such as coating on a metal plate, insufficient heat resistance, and deterioration of sealing properties have occurred, and satisfactory results have not been obtained.
本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、石綿を用いることなしに、従来のゴム・コーティ
ング・ガスケット材の欠点を解消できるのみならず、ゴ
ム・アスベスト・コンパウンド・コーティング・ガスケ
ット材と比較しても同等の性能を得ることができるガス
ケット材を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and can not only eliminate the drawbacks of conventional rubber coating gasket materials without using asbestos, but also be able to solve the problems of rubber, asbestos, compound coating, The purpose of the present invention is to provide a gasket material that can obtain performance equivalent to that of gasket materials.
(問題点を解決するための手段)
本発明によるガスケット材は、予め耐熱性接着剤を塗布
された金属板の表面に、石綿以外の圧縮性無機繊維もし
くは圧縮性有機繊維またはその両者からなる基材繊維と
、ゴム材と、ゴム薬品と、無機充填材とを含有するコン
パウンドの層をコーティングしてなるものである。(Means for Solving the Problems) The gasket material according to the present invention has a base made of compressible inorganic fibers other than asbestos, compressible organic fibers, or both, on the surface of a metal plate coated with a heat-resistant adhesive in advance. It is coated with a layer of compound containing material fibers, rubber material, rubber chemicals, and inorganic fillers.
本発明においては、ゴム単独ではなく、石綿以外の圧縮
性無機繊維もしくは圧縮性有機繊維またはその両者から
なる基材繊維とゴム材とのコンパウンドが金属板にコー
ティングされるので、従来のゴム・コーティング・ガス
ケット材より耐熱温度が向上する。In the present invention, the metal plate is coated not with rubber alone, but with a compound of base fibers made of compressible inorganic fibers other than asbestos, compressible organic fibers, or both, and rubber material, so that the metal plate is not coated with rubber alone.・Higher heat resistance than gasket materials.
また、コーティング層の横流れ、剥離が生じにくくなる
し、トルク保持特性も向上する。Further, the coating layer becomes less prone to cross flow and peeling, and torque retention characteristics are also improved.
また、コーティング層の厚さも片面200μ程度まで厚
くすることが可能になる。Furthermore, the thickness of the coating layer can be increased to about 200 μm on one side.
そして、このように従来のゴム・コーティング・ガスケ
ット材の欠点を解消できるのみならず、ゴム・アスベス
ト・コンパウンド・コーティング・ガスケット材と比較
しても、種々の物理特性およびシール特性において同等
あるいはむしろ優れた性能を得ることができる。In this way, it not only eliminates the drawbacks of conventional rubber coatings and gasket materials, but also has various physical properties and sealing properties that are equivalent to or even superior to rubber, asbestos, compound coatings, and gasket materials. performance.
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on embodiments shown in the drawings.
次の組成を有するコンパウンドを調整した。A compound having the following composition was prepared.
(i>ガラス繊維 ・・・30重量%(
ii)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、デュポン社製)・・・10重量%(iii
)ニトリルゴム(NBR) ・・・16重量%(
iV)ゴム薬品 ・・・4重量%(V
)無機充填材 ・・・40重量%第1図
に示すように、上述の組成を有するコンパウンドの層1
を、予め耐熱性接着剤2を塗布された5pcc鋼板3の
両面にコーティングし、ざらに該コンパウンド層1の表
面にグラファイト処理を施した後(4はグラファイト層
を示す)、140℃〜160℃の温度で30〜40分熱
処理を施すことにより、ガスケット材を形成した。(i>Glass fiber...30% by weight (
ii) Fibrillated aromatic polyamide fiber (trade name: Kevlar Pulp, manufactured by DuPont)...10% by weight (iii
) Nitrile rubber (NBR)...16% by weight (
iV) Rubber chemicals...4% by weight (V
) Inorganic filler...40% by weight As shown in Figure 1, layer 1 of the compound having the above composition.
was coated on both sides of a 5 pcc steel plate 3 that had been previously coated with a heat-resistant adhesive 2, and after rough graphite treatment was applied to the surface of the compound layer 1 (4 indicates the graphite layer), the mixture was heated at 140°C to 160°C. A gasket material was formed by performing heat treatment at a temperature of 30 to 40 minutes.
なお、前記熱処理は、前記ゴム、ゴム薬品、およびグラ
ファイト層4に混入されている合成樹脂(この合成樹脂
は、グラファイト単独ではコンパウンド層1にコーティ
ングすることが不可能なので、グラファイト層4に混入
されている)等を反応させて架橋させるために行われる
ものである。Note that the heat treatment is performed using the rubber, rubber chemicals, and the synthetic resin mixed in the graphite layer 4 (this synthetic resin is mixed in the graphite layer 4 because it is impossible to coat the compound layer 1 with graphite alone). This is done in order to cause crosslinking by reacting the following compounds:
また、本実施例においては、鋼板3の板厚t1は0.3
M、グラファイト層4とコンパウンド層1との合計厚さ
t2はそれぞれ鋼板3の片面毎に100μ、両面で20
0μ、グラファイト層4の厚さは2〜3μとされている
。Further, in this embodiment, the plate thickness t1 of the steel plate 3 is 0.3
M, the total thickness t2 of the graphite layer 4 and the compound layer 1 is 100μ for each side of the steel plate 3, and 20μ for both sides.
0μ, and the thickness of the graphite layer 4 is 2 to 3μ.
このガスケットにおいては、ゴム単独ではなく、ガラス
繊維および芳香族ポリアミド繊維とゴム材とのコンパウ
ンド層1が金属板にコーティングされるので、従来のゴ
ム・コーティング・ガスケット材より耐熱温度が向上す
る。In this gasket, the metal plate is coated with a compound layer 1 of glass fibers, aromatic polyamide fibers, and rubber material instead of rubber alone, so the heat resistance is improved compared to conventional rubber-coated gasket materials.
また、コンパウンド層1の横流れ、剥離が生じにくくな
るし、トルク保持特性も向上する。Further, the compound layer 1 is less likely to cause cross-flow or peeling, and the torque retention characteristics are also improved.
また、コンパウンド層1の厚さも片面200μ程度まで
厚くすることが可能になる。Furthermore, the thickness of the compound layer 1 can be increased to about 200 μm on one side.
また、第1表は、前記実施例のガスケットと、spcc
m板を用いた従来のゴム・アスベスト・コンパウンド・
コーティング・ガスケット材(SPCI板の板厚および
コンパウンド層の厚さは前記実施例と同一でおる)との
各種物理特性を試験し比較したものである。この表から
明らかなように、本発明のガスケット材は、石綿使用の
ガスケット材と比較しても、各種物理特性において同等
な特性を有している。特に耐熱性を示す200℃−16
i r加熱後の圧縮率は、室温の圧縮率に比べて変化が
非常に少なく、このガスケットの耐熱性が非常に優れて
いることを示している。また、トルクダウンの代用特性
である応力緩和率も極めて少なく、耐熱性及びトルク保
持力に関してはむしろ従来の石綿使用ガスケット材より
特性が向上する。Further, Table 1 shows the gasket of the above embodiment and the spcc
Conventional rubber, asbestos, compound,
Various physical properties were tested and compared with a coating gasket material (the thickness of the SPCI plate and the thickness of the compound layer were the same as in the previous example). As is clear from this table, the gasket material of the present invention has various physical properties equivalent to those of the gasket material using asbestos. Particularly heat resistant at 200℃-16
The compressibility after IR heating shows very little change compared to the compressibility at room temperature, indicating that this gasket has excellent heat resistance. In addition, the stress relaxation rate, which is a substitute characteristic for torque reduction, is extremely low, and in terms of heat resistance and torque retention, the properties are rather improved compared to conventional gasket materials using asbestos.
また、前記第1表には示されていないが、別途に漏れ特
性試験を行ったところによれば、前記実施例のガスケッ
ト材は、シール特性に関しても、従来のゴム・アスベス
ト・コンパウンド・コーティング・ガスケット材と同等
である。このように本発明のガスケット材は、石綿を使
用することなしに、従来多用されていたゴム・コーティ
ング・ガスケット材の欠点を解消できるのみならず、ゴ
ム・アスベスト・コンパウンド・コーティング・ガスケ
ット材と比較しても、種々の物理特性およびシール特性
において同等であり、−品持性においてはむしろ優れた
性能を得ることができる。Furthermore, although not shown in Table 1 above, according to a separate leakage property test, the gasket material of the above example was found to be superior to conventional rubber, asbestos, compound coating, and sealing properties. Equivalent to gasket material. In this way, the gasket material of the present invention not only eliminates the drawbacks of the conventionally widely used rubber coating gasket materials without using asbestos, but also can be compared with rubber, asbestos, compound coatings, and gasket materials. However, they are equivalent in various physical properties and sealing properties, and even have superior performance in terms of shelf life.
なお、前記実施例では、金属板として鋼板を使用してい
るが、本発明においてはその他の金属板、例えばアルミ
ニウム板、ステンレス鋼板等を用いることもできる。In the above embodiments, a steel plate is used as the metal plate, but other metal plates such as an aluminum plate, a stainless steel plate, etc. can also be used in the present invention.
また、前記実施例では、石綿以外の無機I!i維として
ガラス繊維を用いているが、本発明においてはその他の
無機繊維、例えばセラミック繊維、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tIA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II等を用いることもできる
。In addition, in the above embodiment, inorganic I other than asbestos! Although glass fiber is used as the i-fiber, other inorganic fibers such as ceramic fiber, rock wool, mineral wool, fused silica fiber, chemically treated high silica fiber, fused alumina silicate fiber, alumina continuous fiber, Stabilized zirconia tIA fibers, boron nitride fibers, alkali titanate fibers, whiskers, boron fibers, carbon fibers, metal II, etc. can also be used.
また、前記実施例では、有機繊維として芳香族ポリアミ
ド繊維を用いているが、本発明においてはその他の有機
繊維、例えばポリアミド系繊維、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、セルロース系繊維等を
用いることもできる。Further, in the above embodiments, aromatic polyamide fibers are used as the organic fibers, but in the present invention, other organic fibers such as polyamide fibers, polyolefin fibers, polyester fibers, polyacrylonitrile fibers,
polyvinyl alcohol fiber, polyvinyl chloride fiber,
Polyurea fibers, polyurethane fibers, polyfluorocarbon fibers, phenol fibers, cellulose fibers, etc. can also be used.
また、前記実施例では、ゴム材としてNBRを用いてい
るが、本発明においてはその他のゴム材、例えばスチレ
ンブタジェンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IRE
、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(C3
M) 、エチレン酢ごゴム(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
(N■R)、天然ゴム(NR)等を用いることもできる
。また、これらのゴム材、例えば5i3Rにナフテン系
のプロセス油が添加された油展ゴムもゴム材として用い
ることができる。Further, in the above embodiments, NBR is used as the rubber material, but in the present invention, other rubber materials such as styrene butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IRE
, chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR)
, butyl rubber (IIR), ethylene-propylene rubber (EPM), fluororubber (FPM), silicone rubber (
S i >, chlorosulfonated polyethylene (C3
M), ethylene vinegar rubber (EVA), chlorinated polyethylene (CPE), butyl chloride rubber (CIR), epichlorohydrin rubber (ECO), nitrile isoprene rubber (NR), natural rubber (NR), etc. can also be used. Furthermore, oil-extended rubber obtained by adding naphthenic process oil to these rubber materials, such as 5i3R, can also be used as the rubber material.
また、ゴム薬品としては、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等の加硫剤、お
よび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等の加硫促進剤を用
いることができる。In addition, rubber chemicals include sulfur, zinc oxide, magnesium oxide, peroxide, vulcanizing agents such as dinitrolibenzene, thiazole compounds, polyamine compounds, sulfenamide compounds, dithiocarbamate compounds, and aldehyde amines. Vulcanization accelerators such as vulcanization compounds, guanidine compounds, thiourea compounds, and xanthate compounds can be used.
さらに、充填材としては、クレー、タルク、硫酸バリウ
ム、重炭酸ナトリウム、グラファイト、硫酸鉛、トリポ
リ石、ウオラストナイト等を用いることができる。Further, as the filler, clay, talc, barium sulfate, sodium bicarbonate, graphite, lead sulfate, tripolite, wollastonite, etc. can be used.
以上のように本発明によれば、石綿を用いることなしに
、従来のゴム・コーティング・ガスケット材の欠点を解
消できるのみならず、ゴム・アスベスト・コンパウンド
・コーティング・ガスケット材と比較しても、種々の物
理特性およびシール特性において同等、あるいはむしろ
優れた性能を得ることができる。As described above, according to the present invention, not only can the drawbacks of conventional rubber coating gasket materials be overcome without using asbestos, but also compared to rubber, asbestos compound coating gasket materials, Equivalent or even superior performance can be obtained in various physical and sealing properties.
第1図は本発明によるガスケット材の一実施例を示す断
面図である。
1・・・コンパウンド層、2・・・接着材、3・−3P
CC鋼板。
特許出願人 ニーサンガスケット株式会社代 理 人
弁理士 大蒜 泉
第1図FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the gasket material according to the present invention. 1... Compound layer, 2... Adhesive material, 3.-3P
CC steel plate. Patent applicant: Agent of Nisan Gasket Co., Ltd.
Patent Attorney Daigaric Izumi Figure 1
Claims (1)
外の圧縮性無機繊維もしくは圧縮性有機繊維またはその
両者からなる基材繊維と、ゴム材と、ゴム薬品と、無機
充填材とを含有するコンパウンドの層をコーティングし
てなるガスケット材。A base fiber made of compressible inorganic fibers other than asbestos, compressible organic fibers, or both, a rubber material, a rubber chemical, and an inorganic filler are applied to the surface of a metal plate coated with a heat-resistant adhesive in advance. A gasket material coated with a layer of compound.
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