KR870000092B1 - 고 팽윤성 가스켓 조성물 - Google Patents

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Abstract

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Description

고 팽윤성 가스켓 조성물
본 발명은 탄성가스켓(elastomeric gasket) 조성물, 특히 내연기관의 유체에 포함하는 탄화수소오일과 접촉할때 사용하는 고팽윤성 가스켓 조성물에 관한 것이다.
가스켓은 인접면 사이를 클램프(clamp)하여 정지시일링(static seal)으로서 작용하는 전극재료(塡隙材料)이다.
내연기관에서는 그 가스켓이 널리 사용되고 있는바, 그 중요한 작용은 첫째로 시일링을 형성하여 내연기관 내부에 있는 오일, 연료 및 냉각제등의 내연기관유체가 동시에 유출되지 않게하여 외측에서 오물 또는 기타 오염물질을 내연기관(그리고 그 구동라인의 다른 시그멘트와 연합된 구성부재)으로 유입되지 않도록하며, 둘째로 그 내연기관이 작동할때 이러한 시일링 상태를 유지시키도록 할다. 가스켓의 특수사용에 따라 가스켓재료는 최대 최저 온도에 대한 저항성(resist extreme highand/or low Temprature), 고압 및/또는 진공에 대한 저항성, 열팽창에 대한 저항성, 고저볼트 토오크에 대한 저항성(resist high or low bolt torques), 다수의 화합물에 대한 저항성 및 내환경성을 필요로 한다.
이들 특성의 대부분의 목적을 달성하기 위하여 광범위하게 선택된 재료가 다년간 패킹의 목적으로 이용되었는바, 이를 재료에는 석면, 광물, 셀룰로오스 및 폴리머등의 각종 섬유재와 코르크, 종이, 금속, 플라스틱, 천연 및 합성 엘라스토머가 있다. 가온 오일(hot oil) 및 기타 탄화수소 유체에 노출을 계속 지연시키는 내연기관용 패킹재는 허용할수 있는 오일시효(oil aging) 특성을 나타내는 이외에 내온, 내압 및 내약품성을 특성을 구비하여야 하며, 내압축성 및 내파쇄성(crush resistance)등 적당한 강도특성을 가진다.
이와 같은 시일링재는 낮은 압축하중에서 시일링의 개량을 제공하기 위하여 가온오일에 노출될때 팽윤되는 것이 바람직할때가 자주있다. 이와 같은 시일링재는 기본적으로 탄성중합체가 결합한 섬유상 조성물로 구성되어 헤드가스켓, 밸브커버가스켓, 로커하우징가스켓, 오일팬(oil pan) 가스켓, 프론트 커버가스켓(front cover gaskets), 양수기(water pump), 기타 냉각제 장치 가스켓, 연료펌프 및 기타 연료장치가스켓등에 응용된다. 위 조성물의 섬유상부분은 강도를 나타내며, 그 탄성중합체성분은 탄성 및 경도성(conformability)를 나타낸다.
가스켓 제작자가 통상적으로 사용되고 요구되는 특성중 적어도 그 일부를 나타내는 각종의 천연 및 합성고무에서 탄성중합체 바인더를 선택할수는 있으나, 이들의 특성전체, 특히 시간이지연됨에 따라 오일분해에 대한 저항성을 나타내는 것은 없다. 현재통상적으로 이용될수 있는 고팽윤성 가스킷재는 천연 및/또는 SBR 고무바인더(binder)를 사용하며, 이들의 바인더는 팽윤될 뿐만 아니라 가온오일에 노출을 지연시켜 크게 분해된다.
예로서 저플랜지하중(low flange loads) 상태에 있는 내연기관의 새로운 구조는 비팽윤성(non-swelling) 가스켓재상에 고팽윤성 가스킷조성물이나 탄성중합체의 응력상승을 이용함이 없이 시일링결합을 형성하기가 극히 어렵다.
실험에 의해 윤활오일, 디젤연료등 내연기관유체를 포함하고 있는 탄화수소오일의 노출을 지연시킴으로서 현재 사용할수 있는 고팽윤성 가스켓재가 결과적으로 분해되어 크게 파괴된다.
이와 동일한 문제가 탄성중합체 응력상승에 따라 존재하며 그 상승은 내연기관의 유체를 포함하는 탄화수스오일의 노출을 연속적으로 할때 심한 분쇄를 나타낸다.
따라서, 본 발명의 목적은 앞서 설명한 문제점들을 극복하여 저플랜지하중(low flange loading)에서도 시일링을 형성하기 위하여 내연기관 유체를 함유한 탄화수소오일과 접촉하여 팽윤되나 그 유체의 노출을 지연시킬때 분해되지않는 고팽윤성 가스켓 조성물을 제공하는데 있다.
또, 이와 같은 가스켓조성물은 고온상태나 저온상태에서 충분히 유지되어 높은 압축강도를 나타낸다. 즉, 하중이 클때 압출을 방지하기 위한 내파쇄성이 있다.
본 발명의 하나는 섬유재(fibrous material)와 에틸렌-프로필렌 탄성중합체 바인더로 구성된 고팽윤성 가스켓재를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 하나는 윤활오일등 내연기관유체를 함유한 탄화수소오일의 노출을 지연시킬때 팽윤되나, 분해되지 않는 가스켓재를 제공하며, 그 가스켓재가 섬유재와 에틸렌-프로필렌-디엔인터폴리머(interpolymer)의 탄성중합체 바인더를 일정한 중량비로 조성하도록하는데 있다. 본 발명의 또다른 하나는 내연기관내에서 유체를 포함하는 탄화수소 오일의 누출 및/또는 오염을 방지하기 위하여 시일링을 하는 시일링 가스켓을 가진 인접면을 제공하여 고팽윤성 가스켓이 섬유재와 에틸렌프로필렌러버바인더(rubber binder)로 구성하고 그 섬유재는 소자섬유(glass fibers), 광물섬유, 셀룰로오스섬유, 폴리머섬유 및 이들의 혼합물로된 그룹(group)에서 특수한 가스켓사용에 적합하도록 대표적으로 선택한다.
본 발명의 가스켓조성물은 광범위한 형태로는 탄성중합체 바인더에 의해 동시에 결합한 섬유계(fiber system)로 되어있다. 그 섬유는 그 가스켓 조성물이 93.3℃(200℉) 이상의 온도와 703.070kg/cm2(10,000psi)의 높은 플랜지압력에서 시일링으로 작용하도록 그 가스켓 조성물에 온도저항성, 강도, 압축성 및 내파쇄성을 준다.
그 탄성중합체 바인더는 그 섬유계에 결합되어 그 가스켓 조성물이 그 작용중에 탄성 및 탄력성이 있도록하며, 그 섬유계의 공극을 시일링하여 고온 또는/및 저온, 냉각제 및 탄화수소오일등 주위의 환경조건에 작용시켜 분해저항성을 주도록한다.
본 발명의 가스켓 조성물은 탄화수소오일의 노출을 지연시킬때 분해를 방지하기 위한 탄화수소오일에 대한 저항성이 있어야하며, 오일에 팽윤이 될수 있도록하는 친화력(affinity)을 가져야 한다. 이와 같이 구성함으로써 두께가 증가되고 작용시에 포지티브시일링 압력(positive sealing pressure)을 높힌다.
그 섬유계는 공지된 유용한 가스켓 섬유와 가스켓 조성물에 종래에 일반적으로 사용되지 않은 다수의 섬유에서 선택할수 있다.
따라서, 본 발명의 유용한 섬유로는 석면, 기타 광물섬유, 초자섬유, 폴리머섬유, 즉 방향족 폴리아미드섬유, 셀룰로오스섬유, 기타 유기질 및 무기질섬유 및 이들의 혼합섬유가 있다. 가스켓조성물의 체격을 구성하는 이들 섬유의 주목적은 그 가스켓조성물이 높은 압축하중하에서 압출하는 것을 방지하기 위하여 내파쇄성등 고온 유지력 및 강도를 주도록하는데 있다. 그 특정섬유 또는 선택섬유의 조합은 주로 두 요인, 즉 특정목적의 적합성 및 경제성에 좌우된다. 각종의 광물섬유나 셀룰로오스섬유는 극히 필요로하지 않는 용도에 적합하다.
경험상 볼때 석면은 내연기관주위에 시일링으로 장기간동안 신뢰성있게 작동하며, 작용효과를 갖는바 가스켓조성물에 대해서 중요하며 유용하고 가장 바람직한 섬유이다.
그 이유는 석면의 물리적특성에 있는바 극심한 작동상태하에서도 작용을 하도록하며, 또 비교적 코스트가 염가이기 때문이다.
그러나, 석면의 효과의 관심이 증가되어도 위생상 볼때 그 석면의 용도와 노출에 관련된 행정적인 법규와 규제에 의해 그 사용을 제한하나 앞으로는 그 석면의 사용을 전적으로 금지하게 될것이다.
적당하며 바람직한 석면의 대용품은 방향족 폴리아미드섬유이다(Nomex 및 Kevlar; 두제품은 E.I. dup ont de Nemours co. 제품임).
예로서 미국특허 제3, 572, 397호 및 제4, 048, 302호를 참조할수 있다. 케브러(Kevlar)는 강(steel)의 밀도의 0.2 배와동일한 인장강도를 가진 탄성중합체로된 공지된 고강도 강화섬유(reinforeement fiber)이다.
케브러는 화학적으로 폴리(P-페닐렌 테레프탈아미드)이며, 노멕스(Nomex)는 특수고온 저항성 섬유로 역시 탄성중합체의 강화섬유로서 유용하다. 노멕스는 화학적으로 폴리(m-페닐렌 렌테레프탈아미드)이며 m-페닐렌디아민과 이소프탈로일 클로리드와의 공중합 반응에 의해 생성된다.
본 발명의 탄성중합체 바인더는 에틸렌-프로필렌러버로서, 비중이 극히낮고, 인장강도가 높으며, 신장율이 우수하고, 작용온도 유지력이 크며, 부서지는 온도(brittle point)가 낮고 압축경화가 극히 낮으며, 인열강도(引裂强度, tear strength)가 높은 특성을 가진 공중합체 또는 3원공중합체(ter polymer)이다. 시판용 에틸렌-프로필렌 러버는 60-80몰%의 에틸렌으로 조성되어 있다. 따라서 에틸렌/프로필렌사슬의 골격(spine)이 포화된다. 즉, 이중결합이 없게 된다.
탄소-탄소간의 불포화반응이 없게되므로 그 러버는 열, 광, 산소 및 오존에 의한 분해반응에 본래부터 저항을 받는다. 에틸렌/프로필렌러버는 일부 탄소-탄소간의 불포화반응을 가지며 따라서 가황반응을 할 수 있는 유황이 특히 필요하다.
이와 같은 러버에는 소량의 적당한 디엔 모노머(diene monomer)가 포함되어 있어 그 디엔모노머의 말단 2중결합은 중합반응에 대해서 활성을 가짐과 동시에 그 내부의 불포화 2중결합은 중합반응에 불활성을 가지나 활성가황반응을 가진 가지달린(branch)치환체의 위치로 되어 결국 3원공중체(ter polymer)로 된다. 남아있는 그 이중결합은 그 폴리머골격내에 존재하지 않으나, 그 외부에 존재하기 때문에 열, 광, 산소 및 오존에 의한 분해공격에 대한 에틸렌/프로필렌러버의 우수한 저항성은 EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌)으로 알려진 3원 공중합체(terpolymer)에 내재한다. 일반적으로, 디엔 4wt%-10wt%가 EPDM 4wt%-5wt%와 결합하여 유용한 제품을 형성하는데 충분하다.
본 발명에 의한 가스켓 조성물의 EPDM 제조에 유용한 디엔(dienes)에는 중요한 두 종류가 있다. 즉, 비공액 직선형사슬을 가진 디올레핀(nonconjugated straight chaindiolefins)과 환식 및 2환식 디엔(cyclic and bicyclic diens)이 있다. 중요한 직선형 사슬의 디올레핀은 1,4-헥사디엔으로, 이 1,4-디헥사디엔은 그 말단의 2중결합에서 중합반응을 하여 3원공중체인 에틸렌프로필렌 1,4-헥사디엔을 생성한다.
에틸렌 프로필렌러버에 불포화를 도입시키는데 사용되는 2환식 디엔(bicyclic dienes)에는 노보넨 (Norbo-rnene)의 각종 유도체, 즉 디시클로펜타디엔, 메틸렌노보넨 및 에틸리덴노보넨이 있으며, 후자는 널리 사용된다. 에틸렌 프로필렌러버의 고유특성은 각종 환경에 따르는 탄성중합체에 이물질이 널리 사용된다는 것을 암시한다.
그러나, 탄화수소오일에 대한 저항성이 극히 빈약하다는 것은 잘 알려진 사실이며, 이와 같은 오일과 접촉시켜 사용하는 것은 역효과를 나타낸다. 예로서, 러버공학(rubber Technology) 제9장 232,235면(표9.6), 반델빌트 러버핸드북(The Vanderbilt Rubber Handbook) 154면 (표II)에서 참조하면 알수 있다.
그러나, 본 발명에 의해 에틸렌프로필렌러버가 가스켓재의 섬유계용 탄성중합체 바인더로서 사용될때 저렴한 가격으로 상기간의 내구성과 시일링의 개량특성을 나타내는 고팽윤성재를 형성한다.
내연기관내에 존재하는 유체를 포함하는 탄화수소오일의 노출을 연장시킨후에도 탄성중합체 바인더의 분해를 관찰할수 없는것이 가장 중요한 점이다.
대비하여 볼때 천연고무와 SBR 엘라스토머(elastomers)등 현재 사용되는 고팽윤성 가스켓재는 탄화수소오일에 장기간 노출을 한후에 크게 분해되고 시일링하중의 로스(loss)에 의해 이와 같은 분해작용이 입증된다.
본 발명의 가스켓재는 바람직하게는 섬유재와 에틸렌 프로필렌러버바인더로 구성되어 있다. 일반적으로 그 섬유계는 그 가스켓재의 50-90wt%를 구성하며, 그 에틸렌, 프로필렌 바인더는 10-50wt%를 구성한다.
그 가스켓재의 바람직한 중량비는 석면, 폴리아라미드(polyaramid) (Kevlar가 바람직함) 및 이들의 혼합물에서 선택한 섬유 75wt%와 EPDM 25wt%를 구성한다.
이와 같은 가스켓재는 다른 고팽윤성 엘라스토머보다 공기 및 고온에 대한 저항성이 우수하며, 공기 및 냉각제의 우수한 시효특성(Aging)을 나타내고, 낮은 플랜지압력 3.515kg/cm2(50psi)이하에서 누출을 무시할수 있으며, 시일링 하중의로스(loss)를 발생시키는 분해작용이 없이 탄화수소오일의 장기간에 걸친 우수한 시일링의 유지력을 보장받을 수 있다.
이 가스켓재는 섬유와 탄성중합체 바인더를 혼합시켜 로울사이에서 시이트형상으로 형성시키는 압축방법을 비롯한 공지된 다수의 기술에 의해 제조할수 있고, 또 미국특허 제2,759,813호에 구체적으로 기술한 공지된 비터(beater)를 추가시킨 방법에 의해서도 제조할 수 있다.
고온에서 내연기관유체를 포함하는 탄화수소오일에 연속적인 노출을 하여도 장기간 내구력을 가진 시일링을 제공하는 본 발명의 가스켓재의 효과를 입증시키기 위하여 또 극히 낮은 플랜지하중에서 효과적으로 시일링을 하는 본 발명의 가스켓재의 효과를 보이기 위하여 팽윤압력과 시일링유지력 시험을 실시하였다.
본 발명의 가스켓재, 즉 케브라(Kevlar) 75wt%와 노델(Nordel) EPDM 25wt%(에틸렌, 프로필렌 및 1,4-헥사디엔을 기재로하여 가황에 의해 경화할수 있는 엘라스토머)의 가스켓재는 종래의 압축방법의 의해 제조되며, R/MF-53의 시판용 고팽윤성러버와 비교된다.
이 R/M 5-53은 클로로프렌-에틸렌/프로필렌탄성중합체 바인더로 처리한 석면섬유이다.
[실시예 1]
148.9℃ (300℉)에서 윤활유에 침지시킨 각 가스켓재의 시료를 압축하중이 연속적으로 측정될 수 있는 두 플랜지 사이에 설정하였다. 크리이프/완화(Creep/relaxation) 측정장치를 사용하여 각 가스켓시료에 의해 얻어진 최대플랜지 압력을 측정하였다.
각 가스켓시료의 실온압 하중은 약 1.406kg/cm2(20psi)이었다. R/M F-53 가스켓은 40시간에 약 5.483kg/cm2(78psi), 80시간에 6.186kg/cm2(88psi)로 팽윤되고, 90시간에 6.256kg/cm2(89psi)에서 피이크로 된다음 120시간에 6.116kg/cm2(87psi), 160시간에 6.046kg/cm2(86psi), 200시간에 5.905kg/cm2(84psi), 290시간에 5.624kg/cm2(80psi)로 하중의 감소할때 플랜지압을 증가시킨다.
이 데이터는 현재 시판되는 가스켓재가 초기의 시일링은 좋으나 탄화수소오일과의 접촉이 지연됨으로써 발생하는 바인더의 분해작용으로 높은 파괴를 초래하는 야외실험과 상관관계를 가진다. 본 발명의 가스켓재는 40시간에서 약 4.007kg/cm2(57psi), 80시간에서 5.483kg/cm2(78psi), 120시간에서 6.679kg/cm2(95psi), 160시간에서 7.311kg/cm2(104psi), 200시간에서 7.382kg/cm2(105psi), 290시간에서 7.452kg/cm2(106psi)로 팽윤되고 연속적인 노출과 함께 압력하중을 서서히 연속적으로 증가시켜 갈때 플랜지압력을 증가시켰다.
[실시예 2]
표준 ASTM 시일링 유지력 고정구(Sealability fixture)를 사용하여 각 가스켓의 시료에 대해서 누출율 시험을 실시하였다. 탄화수소오일시험유체는 디젤연료이었다. 각 시험시료를 합치기전에 디젤연료로 피복시켜 1.406kg/cm2(20psi)의 외부시험 압력을 가하기전에 그 고정구 내에서 하루밤 방치하였다. 최초시간에 팽윤누출율이 되는 초기누출율과 24시간 시험기간에 팽윤누출율이 되는 팽윤누출율을 각시료에 대해서 측정하여 그 결과 얻어진 성적은 다음과 같다.
Figure kpo00001
위 표의 대비에서 볼때 팽윤시에 본 발명의 가스켓재의 누출율은 가장 낮은 플랜지압에서도 현저하게 무시할수 있는 누출율로 감소됨을 나타낸다. 시판용 가스켓재와 비교할때 그 누출율은 시험기간보다 증가되었음을 알수 있다.
낮은 플랜지압력에서 시일링이 우수하고 극심한 화학적인 환경에서 장기간 신뢰성 있는 성능을 가진 고압축성 강도, 고온저항성의 가스켓재는 각종의 내연기관에서 널리 응용할수 있다.
특히, 헤드가스켓, 양수기 및 다른 냉각제 장치 가스켓, 연료펌프와 다른 연료장치가스켓, 오일팬 가스켓, 밸브커버가스켓등의 응용분야에서 본 발명의 가스켓재는 유체를 함유하는 탄소수소 오일에 연속적으로 노출시킬수 있다.
각종의 고팽윤성 섬유상 탄성중합체 가스켓재는 단기간 시일링의 효과가 있으나, 내연기관유체를 포함하는 탄화수소오일에 노출을 지연시킨후 장기간에 걸쳐 현저하게 효과가 감소됨을 나타낸다.
에틸렌프로필렌 러버바인더, 바람직하게는 EPDM 바인더를 구성한 섬유상 가스켓은 팽윤성이 있음을 알수 있고, 낮은 플랜지 압력에서 시일압력을 높히나, 내연기관유체를 포함하는 탄화수소 오일에 노출을 지연시킬때 분해되지않음을 알수 있다.
본 발명의 가스켓재는 에틸렌프로필렌러버-섬유상 가스켓이 디젤 및 다른 내연기관에 특히 유용하게하는 고온유지력, 낮은 압축력 고정 및 우수한 내환경성을 동시에 구비한 특징이있다.

Claims (8)

  1. 내연기관유체를 포함하는 탄화수소오일과 접촉시에 특히 사용에 적합하며 그 유체에 노출을 지연시킬때 팽윤되나 분해가 되지 않는 고팽윤성 가스켓조성물에 있어서, 섬유재(fibrous material)와 에틸렌프로필렌러버바인더로 조성시킴을 특징으로하는 고팽윤성 가스켓조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바인더는 EPDM임을 특징으로하는 고팽윤성 가스켓 조성물.
  3. 제1 또는 2항에 있어서, 상기 섬유재는 상기 가스켓조성물의 50-90wt%로 조성시킴을 특징으로하는 고팽윤성 가스켓 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 섬유재는 상기 가스켓조성물의 약 75wt%를 조성시킴을 특징으로하는 고팽윤성가스켓 조성물.
  5. 제1 또는 2항에 있어서, 상기 섬유재는 광물섬유, 셀룰로스섬유, 초자섬유, 폴리머섬유 및 이들의 혼합물로된 그룹에서 선택함을 특징으로하는 고팽윤성 가스켓 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 섬유재는 상기 가스켓 조성물의 50-90wt%로 조성시킴을 특징으로하는 고팽윤성 가스켓 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 섬유재는 석면을 구성시킴을 특징으로하는 고팽윤성 가스켓 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 섬유재는 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드)를 구성시킴을 특징으로하는 고팽윤성 가스켓 조성물.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659754A (en) * 1985-11-18 1987-04-21 Polysar Limited Dispersions of fibres in rubber
US4861076A (en) * 1988-04-13 1989-08-29 Newman Sanitary Gasket Company Gasket for sanitary pipe fittings
GB9015932D0 (en) * 1990-07-20 1990-09-05 Ae Auto Parts Ltd Cylinder liners
US5251579A (en) * 1990-07-20 1993-10-12 Ae Auto Parts Limited Cylinder liners
US5074963A (en) * 1990-07-27 1991-12-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Furnish composition
DE69213366T2 (de) * 1991-05-15 1997-01-16 Nippon Reinz Co Ltd Asbestfreie Zusammensetzung für Dichtungen
CA2115311C (en) * 1993-04-02 2003-11-18 Franklyn J. Amorese O-ring envelope gasket
US5863440A (en) * 1996-05-24 1999-01-26 Abtech Industries, Inc. Methods for ameliorating oil spills in marine and inland waters
CN1251782C (zh) 1997-01-10 2006-04-19 阿布特克工业公司 对含水碳氢化合物的泄漏物进行善后处理的装置
US6541569B1 (en) * 1997-01-10 2003-04-01 Abtech Industries, Inc. Polymer alloys, morphology and materials for environmental remediation
JPH10273646A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Nichias Corp 発泡ゴムコートガスケット用素材
US6099723A (en) * 1997-06-06 2000-08-08 Abtech Industries, Inc. Catchbasin systems for filtering hydrocarbon spills
DE19731512B4 (de) * 1997-07-22 2006-08-03 Bamberger Kaliko Gmbh Verwendung eines Garns
US6106707A (en) * 1998-02-18 2000-08-22 Abtech Industries, Inc. Curb-inlet storm drain systems for filtering trash and hydrocarbons
US6080307A (en) * 1998-09-29 2000-06-27 Abtech Industries, Inc. Storm drain systems for filtering trash and hydrocarbons
US6289915B1 (en) * 2000-06-06 2001-09-18 Visteon Global Technologies, Inc. Permeation and leak preventative design for fuel tank attachments
EP1305543A2 (en) * 2000-07-26 2003-05-02 Interface Solutions, Inc. Gasket with selectively positioned seal enhancement zones
US6531059B1 (en) 2000-10-05 2003-03-11 Abtech Industries, Inc. Suspended runoff water filter
DE10118771A1 (de) * 2001-04-09 2002-11-07 Woco Franz Josef Wolf & Co Gmbh Abdichtung für ein mit Kunststoff umspritztes Metallteil
JP3890925B2 (ja) * 2001-07-06 2007-03-07 株式会社日立製作所 シール機構を備えた高圧燃料ポンプ及びそのシール機構
DE10152812A1 (de) * 2001-10-25 2003-05-15 Fitr Ges Fuer Innovation Im Ti Selbstdichtendes System für flüssige Medien aufnehmende oder führende Rohrverbindungen
US7070187B2 (en) * 2004-11-09 2006-07-04 Federal-Mogul World Wide, Inc Gasket assembly
US8181708B2 (en) * 2007-10-01 2012-05-22 Baker Hughes Incorporated Water swelling rubber compound for use in reactive packers and other downhole tools
EP2311922B1 (en) * 2008-07-11 2019-09-04 Nissin Kogyo Co., Ltd. Sealing member for piping material having excellent chlorine resistance, method for producing sealing member for piping material having excellent chlorine resistance, sealing member for piping material having excellent oil resistance, and piping material
ITMI20082097A1 (it) * 2008-11-25 2010-05-26 Ind Polieco M P B Srl Sistema di tenuta idraulica per la giunzione di tubi spiralati
US20110121568A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Swellable connection system and method of using the same
JP6689082B2 (ja) * 2016-01-20 2020-04-28 日本製紙株式会社 オイルシール用ゴム組成物
US20210277160A1 (en) * 2020-01-08 2021-09-09 Northrop Grumman Systems Corporation Precursor compositions for an insulation, insulated rocket motors, and related methods

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398111A (en) * 1965-01-25 1968-08-20 Hercules Inc Chemical promotion of a rubber-filler composition with tetramethylene bis
GB1202891A (en) * 1967-01-06 1970-08-19 Glass Sealer Company Ltd Articles made from synthetic rubbers
GB1430768A (en) * 1972-06-08 1976-04-07 Burmah Oil Trading Ltd Polymer composition method of and means for establishing an electrical connection between a flexible conductor cable or strip and a rigid circuit
JPS4938266A (ko) * 1972-08-16 1974-04-09
US3931094A (en) * 1973-07-02 1976-01-06 Allied Chemical Corporation Filled thermoplastic containing fibrous dispersion aid
US3988227A (en) * 1975-04-28 1976-10-26 General Motors Corporation Oil-resistant EPDM elastomer
US4048137A (en) * 1975-11-05 1977-09-13 Johns-Manville Corporation Elastomeric materials reinforced with small diameter glass fibers
JPS55165976A (en) * 1979-06-12 1980-12-24 Sanwa Packing Kogyo Kk Gasket material
JPS56129020U (ko) * 1980-03-04 1981-10-01
JPS5938999B2 (ja) * 1980-03-14 1984-09-20 ニチアス株式会社 ジヨイントシ−ト
US4317575A (en) * 1980-06-16 1982-03-02 Gaf Corporation High temperature gasket
US4285756A (en) * 1980-07-07 1981-08-25 The General Tire & Rubber Company Adhesion of polyamide or polyester cords to EPDM rubber
US4423109A (en) * 1981-10-02 1983-12-27 Rogers Corporation Fiber reinforced rubber gasket material
US4387178A (en) * 1981-11-02 1983-06-07 Rogers Corporation Compressible soft asbestos free gasket material
JPS58223679A (ja) * 1982-06-16 1983-12-26 日本ラインツ株式会社 ガスケツト用組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0133659B2 (ko) 1989-07-14
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GB8418601D0 (en) 1984-08-22
KR850001271A (ko) 1985-03-18
GB2144140B (en) 1987-07-22
IN161885B (ko) 1988-02-13
MX168018B (es) 1993-04-28
US4560718A (en) 1985-12-24
JPS60101248A (ja) 1985-06-05

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