JPH02266165A

JPH02266165A - 耐熱ガスケット

Info

Publication number: JPH02266165A
Application number: JP8643589A
Authority: JP
Inventors: Sadao Nakao; 中尾　貞夫; Yoshihiko Kitamura; 嘉彦北村; Akemasa Sugiyama; 明正杉山; Yasuo Ijiri; 井尻　康夫
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Nippon Reinz Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Nippon Reinz Co Ltd
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1990-10-30

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】産業上の利用分野本発明は、セラミック粒子を偏在状態に含有するセラミ
ック繊維シートを金属基板に設けてなり、シール性に優
れてエンジン等の内燃機関における排気系などに好適な
耐熱ガスケットに関する。

従来の技術及び課題従来、アスベストからなる耐熱性のガスケットが知られ
ていた。しかし、アスベストが人体に有害であるとの指
摘を機にアスベストフリーで耐熱性のガスケットの提供
が重要な課題となっている。

アスベスト系ガスケットは、例えばエンジン等の内燃機
関における排気マニホールドに適用されている。自動車
エンジンでは排気ガスが６００〜１０００℃（こ達する
。従って、かかる排気マニホールドに用いるガスケット
には、該高温に長時間おかれても所要のシール性を維持
する耐熱性が要求される。

課題を解決するための手段本発明は、セラミック繊維からなる不織布状シートにセ
ラミック粒子を偏在状態に含有させたシートを用いて、
上記の課題を克服したものである。

すなわち本発明は、セラミック繊維からなる不織布状シ
ートに、セラミック粒子を片面側において低含有量ない
し無含有、他面側において高含有量となるよう偏在状態
に含有させたセラミック繊維シートを、セラミック粒子
の高含有量側を内側にして金属基板の両側に設けてなる
ことを特徴とする耐熱ガスケットを提供するものである
。

作用セラミック繊維、セラミック粒子を用いることにより、
必要な耐熱性を有するガスケットを得ることができる。

また、セラミック繊維を不織布状のシートに形成するこ
とにより、セラミック粒子の含有量が肉厚方向で偏在し
たセラミック繊維シートの形成が可能となる。そして、
かがるシートを用い、かつセラミック粒子の含有量が高
い側を内側にして金属基板に設けることにより、セラミ
ック繊維がリッチな表面に基づ（被シール体に対する良
好な接触面シール性と、セラミック粒子の含有による気
孔率の減少に基づくシール性の向上が達成される。

実施例本発明の耐熱ガスケットの構成例を図に示した。

これは、セラミック繊維シート１を金属基板２の両側に
設けたものであり、そのセラミック繊維シート１がセラ
ミック繊維１１からなる不織布状シートにセラミック粒
子］２を偏在状態に含有させたものからなる。金属基板
２の両側におけるセラミック繊維シート１は、セラミッ
ク粒子１２の高含有量側を内側にして設けられている。

本発明においてセラミック繊維シートは、表層における
セラミック粒子の含有量が少ないほど、被シール体に対
する接触面シール性の点て好ましい。従って、表層にセ
ラミック粒子を含有しない状態が好ましい。一方、内部
は前記とは反対に、セラミック粒子の含有量が高いほど
、カスゲットを装着した締付状態において気孔率の減少
度が大きくなり、これに基づくシール性の向上の点て好
ましい。

セラミック繊維シートの形成は、例えばセラミック繊維
とセラミック粒子を分散ぜしめた液を、フェルト等の口
過性の台上に展開して分散媒を除去する方法など、公知
の不織布形成方法を適用して行うことができる。その場
合、セラミック繊維よりも沈降しやすいセラミック粒子
の性質に基づき、セラミック粒子の偏在状態が形成され
る。

セラミック繊維としては、カスゲットの使用目的に応じ
適宜なものを用いてよい。上記した自動車エンジンの排
気系用の場合には、６００°Ｃ以」−の耐熱性を有する
ものが用いられる。その代表例としては、アルミナ繊維
、シリカ繊維、アルミナ・シリカ繊維、ジルコニア繊維
、ガラス繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維、窒化ケ
イ素繊維、ケイ酸ツノルシウム繊維、チタン酸カリウム
繊維なとがあけられる。就中、アルミナ・シリカ繊維、
ジルコニア繊維、カラス繊維などが好ましく用いられる
。また、アルミナ・シリカ繊維、ジルコニア繊維、アル
ミナ繊維の如き非ガラス系繊維の１種又は２種以上と、
ガラス繊維の１種又は２種以上の組合ぜで用いることが
好ましい。その場合、ガラス繊維の使用量は、非ガラス
系繊維１００重量部あたり１０〜１００重量部が適当で
ある。用いるセラミック繊維は、太さが０．１〜５０ｕ
ｍ、就中１〜３０ｕｍ。

長さが１〜１．５０ｍｍ、就中５〜１００ｍｍのものが
適当である。

セラミック粒子についても適宜なものを用いてよい。一
般には、前記したセラミック繊維の形成材料からなるも
のが用いられる。セラミック粒子の使用量は、形成する
ガスケットの使用目的に応じ適宜に決定してよい。通例
、セラミック繊維１００重量部あたり５〜２００重量部
が用いられる。用いるセラミック粒子の粒径は、形成す
るカスゲットの厚さにもよるが、一般には］、　ｍｍ以
下、就中０．１〜０　、５　ｍｍが適当である。本発明
では、溶融紡糸法でセラミック繊維を形成する際に副生
じたセラミック粒子（ショット）も用いうる。かかるシ
ョットは従来、不純物としてセラミック繊維塊より除去
されていたが、本発明ではショット含有のセラミック繊
維塊を前記した不織布形成方法にそのまま用いて目的と
するセラミック繊維シートを形成することができる。従
って、これまで有害物として除去されてきたショットを
有用成分として有効利用することができ、その実用上の
意義は特に大きい。

セラミック繊維シートの形成に際しては、必要に応じ無
機質結合剤、有機質結合剤、有機高分子繊維などを併用
してよい。

無機質結合剤は、シート形態における耐熱性を高めて良
好な形態維持性を付与し、排気カス流等に対する耐久性
を向上させる点なとより有効である。用いる無機質結合
剤は、本質的に無機質であるものであってもよいし、未
硬化状態ないし半硬化状態においては有機質であるが、
結合剤として実質的に作用する段階では無機質となるも
のなとてあってもよい。用いうる無機質結合剤の例とし
ては、各種のセラミック化シリコンやシリカ系溶液など
があげられる。セラミック化シリコンには例えば、ＣＥ
ＬＡ４００　（商品名、関西ペイント社製）　、ＡＹ４
９−２０８　（商品名、東しシリコーン社製）、シリカ
系溶液には例えば（スミセラムＰＮ２０１０、商品名、
朝日化学工業社製）などがある。無機質結合剤の使用量
は、セラミック繊維１．００重量部あたり、３００重量
部以下、就中３０〜２００重量部が適当である。なお、
無機質結合剤は各使用成分と共に予め混合し、その混合
液を展開してシートとする方式により適用してもよいし
、他の成分を用いたシートを形成したのち、このシート
に無機質結合剤を塗布、ないし含浸させる方式などによ
り適用してもよい。

有機質結合剤、及び有機高分子繊維は、形成されるシー
トの常温での形態維持性や柔軟性などを高めて、取り扱
い性を向」ニさせる点なとより有効である。しかし、実
用時の高温で焼失し、これがシール性を低下させる原因
となる場合があるので多量の使用は通例、好ましくない
。有機質結合剤の一般的な使用量は、形成シートの全量
に基づき１０重量％以下、就中７重量％以下である。ま
た、有機高分子繊維の一般的な使用量は、セラミック繊
維１００重量部あたり１〜３０重量部、好ましくは形成
シートの全量に基づき１０重量％以下、就中８重量％以
下である。なお、有機質結合剤及び有機高分子繊維の合
計使用量を形成シートの全量に基づき１０重量％以下に
抑制することがより好ましい。

用いうる有機質結合剤の例としては、ＮＢＲエマルショ
ン、アクリルエマルション、ポリビニルアルコール水溶
液などがあげられる。有機高分子繊維の例としては、芳
香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、フェノ
ール樹脂繊維、カーボン繊維などの合成繊維や、クラフ
トパルプの如き天然繊維などがあげられる。繊維の太さ
は、０．１〜１０ｈｍ、就中１〜５０ｕｍ、長さは０．
１〜３０ｍｍ、就中０．５〜１０順が適当である。

用いるセラミック繊維シートは、シール性の点より坪量
が０．９０ｋｇ／Ｊ以上のものが適当である。

その厚さは、形成するガスケットの使用目的に応じ適宜
に決定される。一般には、０．５〜１．５ｍｍの厚さの
ものが用いられる。

なお、セラミック繊維シートは、上記した成分のほか、
未膨脹ひる石、膨脹ひる石、タルク、クレー、マイカな
どの無機充填剤を５〜５０重量％含有していてもよい。

補強材である金属基板としては、鉄板などの公知物を用
いてよい。なお実施例では、両面に係止用のフック２１
を有する金属基板２を用いたが、フックを有しない金属
基板を用いてもよい。この場合には、セラミック繊維シ
ートは接着剤などにより金属基板に固着される。

ちなみに、太さ１．　、９　ｕｍ　Ｎ平均長さ７０　ｍ
ｍのアルミナ・シリカ繊維（イビウールＪ１ショットレ
スタイプ、イビデン社製）３３部（重量部、以下同じ）
、太さ１．１．７１ｍ％平均長さ１３ｍｍのガラス繊維
（ＦＥＳ１３、富士ファイバグラス社製）２７部、粒径
５０〜５００ｕｍのアルミナ・シリカショット３０部、
太さ５０Ｊ’ｍｚ平均長さ２ｍｍのクラフトパルプ５部
、平均粒径約０　、５　ｍｍの膨脹ひる石（ヒルコンＳ
＃８０、ヒルイシ化学工業社製）４０部、５重量％明ば
ん水溶液４０部、及びＮＢＲエマルジョン５部（固形分
）からなる粥状混合物をフェルト上に展開し、アルミナ
・シリカショットが厚さ方向に偏在したセラミック繊維
からなるシートを得、これを常温で予備プレスしたのち
ロールで圧着して平均厚さ１ｍｍ。

坪量１　ｋｇ　／　Ｉｌｖのセラミック繊維シートを得
た。

前記のセラミック繊維シートにおけるアルミナ・シリツ
ノショットの含有割合は、表層、裏層及びそれらの中間
層に３等分した場合、表層において５重量％、中間層に
おいて２０重量％、裏層において４５重量％であった。

次に、両面にフックを有する厚さ０　、２　ｍｍの鉄板
の両面に、前記のセラミック繊維シートを、ショットの
高含有量側を内側にして施したのち、その表裏面よりシ
リカエマルジョン（ハマセラコン、横浜ゴム社製〉を吹
き付けて約２０部（固形分）をそれぞれに含浸させ、ス
ヂールベスト形態の耐熱ガスケットを得た。

前記の耐熱ガスケットのシール性を調べた結果、１　、
０　ｃｃ　／分であった。

一方、アルミナ・シリカショットを添加せず、アルミナ
・シリカ繊維を６３部用いた粥状況金物にて前記の実施
例に準じて得た比較用のガスケットのシール性は、７．
０ｃｃ／分であった。

なお、シール性試験は、外径９０爬、内径７４＋ｍｎの
ドーナツ状のガスケットを両側より３００　ｋｇ　／　
ｃｎｔの圧力でステンレスフランジを介し締付け、その
状態でステンレスフランジごと６００℃で２２時間加熱
したのち、常温に冷却させて該フランジ内の空間に空気
を送り込み、その内圧を０　、５　ｋｇ　／　ｃｎ？に
保持してフランジの合せ面からの空気リーク量を測定す
ることにより行った。

発明の効果本発明の耐熱ガスケットは、セラミックからなるので耐
熱性に優れており、かつセラミック粒子を含有してシー
ル性に優れると共に、その偏在含有に基づき被シール体
との界面における接触面シール性にも優れている。

【図面の簡単な説明】

図は実施例の断面図である。１：セラミック繊維シート１１：セラミック繊維１２：セラミック粒子２　金属基板２１：フック特許出願人　　日本ラインッ株式会社同　前　　　　三菱電線工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、セラミック繊維からなる不織布状シートに、セラミ
ック粒子を片面側において低含有量ないし無含有、他面
側において高含有量となるよう偏在状態に含有させたセ
ラミック繊維シートを、セラミック粒子の高含有量側を
内側にして金属基板の両側に設けてなることを特徴とす
る耐熱ガスケット。