JPH04359987A - ジョイントシート - Google Patents
ジョイントシートInfo
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- JPH04359987A JPH04359987A JP16215991A JP16215991A JPH04359987A JP H04359987 A JPH04359987 A JP H04359987A JP 16215991 A JP16215991 A JP 16215991A JP 16215991 A JP16215991 A JP 16215991A JP H04359987 A JPH04359987 A JP H04359987A
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- Japan
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- joint sheet
- vulcanization
- epr
- resistance
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- Sealing Material Composition (AREA)
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
いられるノンアスベストジョイントシート(以下NAジ
ョイントシートと略する)の耐熱性、耐水蒸気性の改良
に関するものである。
イントシートが汎用され、石綿繊維の優れた耐熱性や耐
薬品性を利用して、水、油、空気、水蒸気などの輸送管
・機器用のガスケットが打ち抜き加工されてきた。とこ
ろが、石綿繊維は天然鉱物であり、資源の枯渇、採掘費
及び輸送費の高騰により入手が難しくなる状況にあり、
また石綿繊維が原因とされている健康障害が社会的問題
となって、世界的に石綿の使用が規制される傾向となっ
てきた。それらのことにより、最近では石綿繊維をまっ
たく使用せず、石綿以外の無機繊維と有機繊維の両方ま
たはいずれか一方を使用したジョイントシート(アスベ
ストフリージョイントシートまたはノンアスベストジョ
イントシートと呼ばれる)が使用されるようになってき
た。
方法は、まず繊維材料、充填材、ゴム薬品に、溶剤に膨
潤させたゴム(あるいは粉末ゴムまたはラテックスに溶
剤を加えたもの)を加えてヘンシェルミキサー等で十分
混練し、ジョイントシート形成用組成物を調製し、次い
でこの組成物を熱ロール( 150℃)と冷ロール(2
0℃)とからなる一対のロール間に投入し、熱ロール側
に積層させながら溶剤の蒸発・加硫を行い、最後に積層
したシート状物を剥離することによって製造されてきた
。製品によっては、加硫を完全にするために、得られた
シート状物をさらにオートクレーブ等の中で二次加硫を
行う場合もあった。なお、構成材料としては、用途に応
じ、上記のもののほかカップリング剤・軟化剤・可塑剤
・水膨潤剤・油膨潤剤等の少量添加剤が配合され、保管
・識別の点から顔料が配合されているものも多い。
繊維材料は大まかに有機繊維と無機繊維(石綿繊維以外
の)に分けられる。有機繊維は繊維自体が比較的しなや
かであるとともにゴム材料とSP値(溶解度パラメータ
ー)が近似しているので、ゴム材料や充填材との間で絡
みや結合・接合を起こし易く補強効果が高い。特にアラ
ミド繊維をフィブリル化させたアラミドパルプ(商品名
、ケブラーパルプ)は、石綿繊維同様に繊維が枝分かれ
しているためチョプド状のものに比べ表面積が大きく、
ゴム材料や充填材との絡みが非常に発達し、引張強さ・
耐フロー性等の特性が向上するが、石綿繊維に比べると
耐熱性、特に耐水蒸気性は著しく劣るという欠点が見ら
れる。一方、無機繊維の場合、有機繊維に比べて剛直で
あるとともにSP値がバインダーであるゴム材料とはな
れているので、ゴム材料や充填材との絡みや接合・結合
性が乏しく、補強効果はあまり期待できないが、無機繊
維の剛直性により復元性や耐応力緩和性は良好であり、
有機繊維に比べて耐熱性・耐水蒸気性も良好である。こ
のようなことを考慮して、NAジョイントシートは、こ
れら有機、無機の繊維材料を目的用途に応じ組み合わせ
て使用される場合が多く、一部の性能では石綿ジョイン
トシートのレベルに近づいてきたものの、なお引張強さ
・耐熱性・耐水蒸気性の点で石綿ジョイントシートより
著しく劣るのが現状である。
ントシートの相違点として、石綿繊維使用の有無の他に
、ジョイントシート固形分に対する繊維材料の配合比率
の点に注目しなければならない。石綿ジョイントシート
では石綿繊維が60重量%以上の割合で使用される場合
が多いのに対し、NAジョイントシートでは繊維量が大
きくなるにしたがって、カレンダーロールにおけるシー
ティングが困難になる傾向があるので、繊維量は50重
量%以下にすることが多い。繊維量が少なくなった分は
充填材で補っており、石綿ジョイントシートの充填材配
合比率が 3〜40重量%であるのに対し、NAジョイ
ントシートのそれは50〜80重量%の範囲である。こ
のこともNAジョイントシートが引張強さ・耐熱性・耐
水蒸気性の劣る原因となっている。
ジョイントシートにあっては、補強効果のある有機繊維
が、高熱条件・水蒸気雰囲気の下で使用すると、ゴム材
料とともに著しく劣化して、石綿ジョイントシートに比
べて製品寿命が著しく低下してしまう。また、耐熱性・
耐水蒸気性の高い無機繊維を併用しても、その補強効果
は有機繊維より著しく低く、さらに製造的な面でその配
合量を石綿繊維ほど多くすることができないために、補
強性能は上がらず、石綿ジョイントシートに比べてかな
り低下したものとなる。それに加えて、高熱条件・水蒸
気雰囲気の下で使用すると無機繊維自体の劣化こそ少な
いが、ゴム材料が劣化することで無機繊維の併用効果は
十分に発揮できず、結局石綿ジョイントシートに比べて
NAジョイントシートの製品寿命はかなり低下するとい
う問題点があった。
改良したNAジョイントシートを提供することにある。
従来の問題点に着目してなされたものである。NAジョ
イントシートのバインダーとして使用されるゴムの種類
を、耐熱性・耐水蒸気性に優れたエチレンプロピレンゴ
ム(EPR)とすることにより、ジョイントシートの耐
熱性を約30℃上昇させることが可能である。しかしな
がらEPR単独の使用ではジョイントシートの引張強さ
・耐油性・耐フロー性・耐応力緩和性に問題があること
に着眼した。そこで、本発明者らは他の引張強さが大き
く耐油性のあるゴムをブレンドすることを考え、あらゆ
るゴムの種類及び量を変えて種々の実験を行ったところ
、引張強さと耐油性を向上させるにはNBRが最も適し
ていた。ところが、EPRのような極性の低いゴムとN
BRのような極性の高いジエン系ゴムとではゴム同士の
SP値が異なるために相溶性が悪く、さらに加硫におい
てもNBRの加硫が進み過ぎEPRは未加硫となる偏加
硫が発生してしまう。
BRとEPRのようなブレンド系の加硫においては、当
初混練を十分に行い両方のゴムに加硫剤・加硫促進剤を
均一に分散させていても、加硫が進行すると、NBRは
加硫が早いので加硫剤・加硫促進剤が先に消費されるが
EPRは加硫が進まず両方のゴム中の加硫剤・加硫促進
剤の濃度が著しく異なってくる。すると、EPR中に残
っている加硫剤・加硫促進剤が、容易にNBR中に移行
してしまい、NBRはさらに加硫が進行するのに対し、
EPRは未加硫のまま終了してしまうのである。
良するためにゴムブレンドを行ったにもかかわらず、加
成則が成立しないために特性は改良されず、一部の特性
ではブレンド前よりも性能が低下する場合も見られる。 NBR/EPRブレンド系における、引張強さを図2に
、また5 ton の面圧に対して試料の水平手方向の
変形率(フロー)を図3に示す(図中破線は加成則が成
立する理想直線である)。NBRの25〜50重量%ブ
レンド範囲でみると、図2の引張強さはほとんど改善が
みられず、また図3の変形率(フロー)はかえって大き
くなる(耐フロー性が悪化する)。
および比率の変更の実験を行った結果、NBRの代わり
にNBRの炭素・炭素二重結合の一部を水素添加した高
飽和ニトリルゴム(NEM)を、EPRとブレンドする
ことにより、上記問題は解消できた。NEMはNBRに
比べて加硫に寄与する二重結合が少ないため、引張強さ
・耐油性・耐フロー性及び耐熱性に優れており、NBR
に比べて少ない量でも特性を著しく改良することが可能
であるのに加え、NBRに比べて加硫に寄与する二重結
合が少ないため、加硫が遅くなりEPRとの加硫速度の
差が小さくなることが判った。
エチレンプロピレンゴムと高飽和ニトリルゴムとが併用
されてバインダー主成分を構成するとともに、エチレン
プロピレンゴムがバインダーの総量に対して60重量%
〜90重量%の割合であり、高飽和ニトリルゴムがバイ
ンダーの総量に対して10重量%〜40重量%の割合で
あることを特徴とする。
進めた結果、加硫促進剤としてスルフェンアミド系及び
ジチオカルバミン酸塩系のものを併用することにより、
EPRとNEMの間に偏加硫がほとんど発生しないこと
を発見した。このことを示す加硫曲線を図1に示す。図
1において、EPR+NEM系■の曲線はスルフェンア
ミド系+ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤を用いたも
の、EPR+NEM系■の曲線はチアゾール系+チウラ
ム系加硫促進剤を用いたものであるが、EPR+NEM
系■の加硫度はEPR+NEM系■の場合よりもNBR
系に近く、偏加硫がほとんど発生しない。
カルバミン酸塩系加硫促進剤が比較的EPRに溶解し易
く、NEMには溶解し難いため、加硫自体はNEMの方
がEPRよりも多少早く進行して加硫促進剤の濃度が低
下するが、加硫促進剤の濃度傾斜が生じても移行が起き
にくいことによるものと考えられる。また、過酸化物の
みによって架橋することも好適である。
いても検討した結果、NEMの割合が10%以上ないと
EPRに足りない引張強さ・耐フロー性・耐油性の改善
に寄与しないし、NEMの割合が50%近くになると先
に述べたジョイントシートの成形時において、熱ロール
上への積層が非常に困難となり、得られたシートの特性
も低下することが判明している。これは、NEMが溶剤
に膨潤し難いことにより、ジョイントシート成形用組成
物の粘度が小さくなり、材料の熱ロール側への付着が悪
くなることが原因である。
チオカルバミン酸塩系を用いないときは製造時のロール
上だけでは加硫が不十分な場合が多いが、そのような時
でもその後オートクレーブ等で二次加硫を行うことによ
りほぼ完全加硫に到達させることが可能で、この場合は
耐クリープ性が向上する。
る。
たゴム材料を所定量計量した後、300 重量部のトル
エン中に膨潤させ、表1に示す配合の繊維材料・充填材
・ゴム薬品とともにヘンシェルミキサー(回転数 10
00 RPM )にて30分間混練した。これによって
得られたジョイントシート形成用組成物を、熱ロール(
150℃)、冷ロール(20℃)のカレンダーロール
によって加圧加硫成形し、厚さ 1.5mmのジョイン
トシートを得た。
シートは、表1および表2に示す配合のものを、実施例
1と同様の方法で製造した。とくに、実施例5では、上
記方法で得られたジョイントシートをオートクレープ中
で 120℃× 2時間の二次加硫を行い、実施例6で
は、上記方法においてゴム薬品として有機過酸化物を用
いて、過酸化物加硫を行っている。
各比較例の主な物性値を表3及び表4に示す。なお、ジ
ョイントシートの引張強さ・圧縮率・復元率・応力緩和
率・耐油性は、JIS−R3453に準じて測定した。 また、耐フロー性は、面圧 5tonをかけた時の試料
の水平方向の変形率によって評価し、耐熱性は 200
℃のギヤオーブン中で 8時間加熱した後、引張伸びの
減少率で判定した。
例1〜6はいずれもEPRだけを用いた比較例1に比べ
て引張強さ・応力緩和率、耐フロー性・耐油性が著しく
改良されており、NBRだけを用いた比較例3に比べる
と耐熱性が明らかに良好であることが判る。また、比較
例2に示すようにNEMの量が多すぎると全体的に性能
が低下する傾向が見られる。さらに、比較例4に示すよ
うにEPRとNBRのブレンドでは偏加硫のために耐フ
ロー性が著しく低下しているのが判る。
改良するために有効であり、過酸化物加硫も応力緩和率
が良好であることが判る。
れたジョイントシートは、耐熱性・耐水蒸気性のよいE
PRの性能がNEMの併用により相乗的に発揮され、従
来のNAジョイントシートの欠点であった耐熱性・耐水
蒸気性が大幅に改良されると同時に、その他の特性も従
来のものと同等以上で石綿ジョイントシートに匹敵する
性能を有していることが判る。
硫度のグラフである。
BR量−引張強さのグラフである。
BR量−変形率(フロー)のグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 エチレンプロピレンゴムと高飽和ニト
リルゴムとが併用されてバインダー主成分を構成すると
ともに、エチレンプロピレンゴムがバインダーの総量に
対して60重量%〜90重量%の割合であり、高飽和ニ
トリルゴムがバインダーの総量に対して10重量%〜4
0重量%の割合であることを特徴とするジョイントシー
ト。 - 【請求項2】 請求項1において、スルフェンアミド
系加硫促進剤及びジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤の
添加により加硫されたものであるジョイントシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16215991A JPH0778213B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | ジョイントシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16215991A JPH0778213B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | ジョイントシート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04359987A true JPH04359987A (ja) | 1992-12-14 |
| JPH0778213B2 JPH0778213B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=15749155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16215991A Expired - Lifetime JPH0778213B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | ジョイントシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778213B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP16215991A patent/JPH0778213B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0778213B2 (ja) | 1995-08-23 |
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