JPH01311130A - 繊維強化エラストマーシート - 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肌二立肚 本発明は特にガスケットの製造に使用するのに適するが
、しかしその用途に限定されるわけではない、繊維強化
エラストマーシートに関する。

盈五二互孟 かかるシートは今世紀の初めから知られており、非常に
広く使用されてきた配合物は強化材としてアスベスト繊
維を利用していた。最近は、アスベストがガラス繊維で
置き換えられている。ガラス繊維はアスベストとは物理
的および化学的に非常に異なっているので、旧来の加工
装置および方法を使用して満足な製品に到達するために
は新規配合物を開発することが必要とされている。

最もよく知られている製造方法は１９００年以前に発明
されたｒ　ＩＴ　Ｊカレンダリング法である。この方法
においては、強化用繊維と、エラストマーと、エラスト
マー溶剤と、硬化剤と、場合によって沈澱炭酸カルシウ
ムやカーボンブラックや微細パライトやシリカやクレー
のような珪酸塩などのような非繊維質充填剤とからなる
未硬化エラストマー練り状物（ｕｎｃｕｒｅｄ　ｅｌａ
ｓｔｏｍｅｒ　ｄｏｕｇｈ　）が通常、補助の非加熱ロ
ーラーによって、加熱シリンダーの表面上で漸次シート
状に成形される。このシートは加熱シリンダー上での硬
化中に練り状物から溶剤が蒸発するのを許すように非常
に薄い層の一連として徐々に堆積される。所望の厚さに
達したときに、硬化シートは横切って切断されてシリン
ダー上から取りはずされ、ガスケットまたはその他の製
品に加工するために使用される。

上記方法はアスベスト繊維強化エラストマーシートの製
造に、また我々の米国特許第４，４６３，１０９号に記
載されているようにガラス繊維強化エラストマーシート
の製造にも使用されてきた。

もつと最近では、米国特許第４，５０８，７７７号「圧
縮非アスベストシート」においては、強化用繊維として
繊維の混合物を使用して改善された機械的強度と封止性
を有する圧縮非アスベスト繊維強化エラストマーシート
を製造することが提案されている。その繊維混合物とし
ては、比較的硬質の無機の非アスベスト繊維（例えば、
ガラス繊維、ロックウール、スラッグウール、ウオラス
トナイト、ホウ素繊維、または、アルカリ金属チタネー
ト繊維のようなセラミック繊維）と、それと絡み合うこ
とができる繊維（例えば、ポリアミド、ポリエステル、
ポリアクリロニトリル、またはフェノール繊維；絹のよ
うな蛋白繊維；またはセルロース系繊維）との混合物が
挙げられている。米国特許第４．５０８，７７７号の好
ましい方法によれば、そしてその１５例の実施例のうち
の１３例において例証されているように、強化用繊維と
硬化剤と充填剤の混合物を含有している非アスベスト溶
剤含有未硬化エラストマー練り状物を冷間圧延すること
によって「予備成形」シートがまず形成され、それから
、その予備成形シートはエラストマー加硫温度（通常、
６０〜２００°Ｃ）に加熱されたプレスの中に置かれ、
溶剤を完全に蒸発させるために時々ガス抜きされ、そし
て所望の形にプレスされる。それから、この得られたシ
ート２枚以上が高圧（例えば、９０　ｋｇｆ／　ａｍ”
　）および高温（例えば、１３０　’Ｃ）の下で、例え
ば約３０分間加工されて、積層体にされる。

別の手法（７欄４１〜５０行および実施例５および１１
）において、米国特許第４，５０８，７７７号はシート
を得るため、そして引き続いてさらにそのシートが好ま
しく加熱されると同時にプレスされるためには、エラス
トマー練り状物が加熱ロール上でラミネートされるべき
である、：とを教示している。

発明の開示 本発明は最初に述べた標準ＩＴ法に包含されることを避
けられない加熱シリンダー上での圧縮とは別に煩雑な圧
縮工程を伴わずに、米国特許第４．５０８，７７７号に
開示されている混合繊維系の使用によって達成される改
善された機械的強度と封止性を有する非アスベスト繊維
強化エラストマーシートを製造することに関する。

本発明によれば、強化用繊維と硬化剤と場合によって非
繊維質充填剤とを含有する非アスベスト溶剤含有未硬化
エラストマー練り状物から、その練り状物を加熱シリン
ダーの表面上で漸次シート状にすることによる、溶剤を
蒸発させながらの繊維強化エラストマーシートの製造に
おいては、比較的硬質の無機の強化用繊維およびそれと
絡み合う別の強化用繊維の両方を含有しており、さらに
フレーク形態の無機物質を含有している練り状物が使用
される。

用語「フレーク」によって、本発明者等は開口８９　ｐ
ｍの篩の上に残った板状粒子を意味する。

適するフレーク物質はフレークグラファイト（天然物ま
たは剥落物）または雲母や剥落バーミキュライトのフレ
ークによって提供される。エラストマー練り状物の全固
形分に対する重量％で表わしたときのフレーク物質の含
有量は通常、少なくとも１０％であり、好ましくは少な
くとも１５％である。２０〜６０％の範囲内の割合が特
に好ましい。

本発明者等は、比較的硬質の強化用繊維としてガラス繊
維、ロックウール、スラッグウール、セラミック繊維、
または炭素繊維を使用することを推奨する。比較的硬質
の繊維と絡み合うことができる強化用繊維は好ましくは
、その絡み合い能力がフィブリル化のせいであるような
繊維である。

即ち、これ等繊維は各々、比較的硬質の繊維と容易に絡
み合うのに十分な柔軟性である比較的小さな直径の分枝
を多数有している。具体例はフィブリル化されたポリテ
トラフルオロエチレン、ポリアクリル、およびアラミド
（ポリ芳香族アラミド）繊維である。フィブリル化の手
法は周知であるので、ここにあらためて記載するまでも
ない。また、フィブリル化された繊維は市販品も存在す
る。このような２種類のタイプの繊維の絡み合いはシー
ト生成物の横方向強度、すなわち、加熱シリンダーの回
転方向に対して垂直な方向の強度を改善させる。

練り状物の生成に使用されるエラストマーは通常使用さ
れているエラストマーのいずれであってもよく、例えば
、スチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）　、ニトリルゴ
ム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、ポリイソブチレン、
フルオロエラストマー、ｐｖｃ　、クロロスルホン化ポ
リエチレン、天然コム、およびこれ等高分子物質の混合
物である。本発明の使用によって得ることができる利点
はガスケット材料として使用されるときの高温（例えは
３００°Ｃ）下でクリープが低く抑えられ、かつ可撓性
が維持されるように、練り状物中のエラストマー含量を
２０重量％未満にすることを要求しながら、所望の強度
および弾性を有する生成物を得ることを可能にすること
である。

さらに実施例によって本発明を説明する。

実施例 下記成分の混合物を通常のミキサーで約１時間配合する
ことによってエラストマー練り状物を生成した： ］Ｌ ニトリルブタジェンゴム　　　　　　　　　　３．１２
Ｅ−ガラス繊維　　　　　　　　　　　　　４．８７（
普通にシラン処理されている： 直径６　ｌ１ｍ　、長さ６ｍｍ） フィブリル化されたアラミド繊維　　　　　３．６０（
Ｋｅｖｌａｒ　Ｋ２９パルプ、Ｍｅｒｇｅ　Ｎｏ　ＩＦ
　３５６）粗いフレーク天然グラファイト　　　　　　
５．５０（全て７　ｌ１ｍ開口篩を通過する； ９７重量％は１５０１１ｍ篩の上に残る）シリカ　　　
　　　　　　　　　　　　　２．１８（非繊維質充填剤
；表面積１７０　ｍ２／　ｇ　）シリカに対するカプリ
ング剤　　　　　　　０．１２沈澱炭酸カルシウム　　
　　　　　　　　　１．３０顔料　　　　　　　　　　
　　　　　　　　０．０６通常の硫黄系硬化剤　　　　
　　　　　　　０．４０ソーダ仄　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．１０トルエン（溶剤）１３ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
．３先に挙げた我々の米国特許第４，４６３，１０９号
の例Ｃに記載されているように繊維状強化材としてガラ
ス繊維だけを含有する表面層配合物（各面に２ｋｇ）と
組み合わせて、上記練り状物（３６，５ｋｇ）を、（周
速約１２ｍ／分の）加熱カレンダーが約１１０〜１３０
　’Ｃに保たれている通常の方式１こよってＩＴカレン
ダー加工して、下記性質のサンドインチ型シートを形成
した： シート厚さ（ｍｍ）　　　　　　　　　　　　　　　１
．８６密度（ｇ　／　ａｍ３）　　　　　　　　　　　
　　　　１．２５６ＡＳＴＭ　Ｆ３６圧縮率（％）１９
．８ＡＳＴＭ　Ｆ３６回復率（％）　　　　　　　　　
　５０ＡＳＴＭ　Ｆ１５２引張強さ 縦方向（ＭＰａ　）　　　　　　　　　　　　　　２５
．９横方向（ＭＰａ　）　　　　　　　　　　　　　１
２．５ＢＳ　１８３２応力緩和（ＭＰａ　）　　　　　
　　　　２２．２ＢＳＦ　１２５ホツトクリープ（％）
５．１この製品は強靭であり、高温に曝された後でさえ
脆性の徴候を示さなかった。この製品からは最も複雑な
形状のガスケットも裁断することができた。このガスケ
ットは奇麗な端縁を有しており、ぼろぼろに砕ける徴候
を示さず、しかも使用前の取扱中にも頑丈であった。

上記実施例の手法は２ｍ幅のシートを提供するように大
規模化することが困難なく可能であった。

本発明のシートは加熱シリンダー上で形成されるときに
望むならば例えば軟鋼やステンレス鋼やコーテッド軟鋼
の、細目金網やエキスパンデッドメタルメツシュやバン
チトメタルメツシュを、通常の方法によって導入される
ことによって強化されることも可能である。本発明のシ
ートは内燃機関シリンダーへラドガスケットの製造に使
用されるタイプの中実の、孔あけされた、またはくぎ打
ちされた金属ストリップの上に連続的に形成されること
も可能である。

このシート片またはシートロールは編みバッキングの中
に、バッキングの編組のコア内にも及び層間（の封止用
素材として）にも、有利に組み入れられることができる
。このシート材料は完成バッキングをおおい包むのに使
用することもできる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）強化用繊維と、硬化剤と、場合によつて非繊維質
   充填剤とを含有している、非アスベスト溶剤含有未硬化
   エラストマー練り状物から、その練り状物を加熱シリン
   ダーの表面上でシート状にすることによつて、そこで溶
   剤を蒸発させることを伴いながら、製造された繊維強化
   エラストマーシートであつて、前記練り状物が比較的硬
   質の無機の強化用繊維およびそれと絡み合うことができ
   る別の強化用繊維の両方を含有しており、さらに、フレ
   ーク形態の無機物質を含有していることを特徴とする、
   前記繊維強化エラストマーシート。
2. （２）フレーク物質がフレークグラファイトである、請
   求項（１）の繊維強化エラストマーシート。
3. （３）フレーク物質が雲母または剥落バーミキユライト
   である、請求項（１）の繊維強化エラストマーシート。
4. （４）フレーク物質が硬化性練り状物の全固形分の少な
   くとも１０重量％を成す、請求項（１）、（２）、また
   は（３）の繊維強化エラストマーシート。
5. （５）比較的硬質の繊維と絡み合うことができる強化用
   繊維がフイブリル化されている、請求項（１）〜（４）
   のいずれか一項の繊維強化エラストマーシート。
6. （６）フイブリル化繊維がアラミド繊維である、請求項
   （５）の繊維強化エラストマーシート。
7. （７）比較的硬質の繊維がガラス繊維である、請求項（
   １）〜（６）のいずれか一項の繊維強化エラストマーシ
   ート。
8. （８）エラストマーが硬化性練り状物の全固形分の２０
   重量％未満を成す、請求項（１）〜（７）のいずれか一
   項の繊維強化エラストマーシート。