JPH0462042A - 複合ガスケット材料 - 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】 〈産業上の分野〉 本発明は、自動車、オートバイ、一般産業機械等に使用
する複合ガスケット材料に関するものである。

〈従来の技術〉 従来ガスチット材料としては、アスベストを主材料とす
るものが、広く使用されていた。しかし、このガスケッ
ト材料は、製造時・使用時にアスベストが飛散して環境
汚染の一因となるため、規制対象とされ、１９９２年度
よりは使用しない方向にある。

このため、アスベス）Ｇこ代わる材料が広く求められて
おり、膨張黒船シートがアスベストに最も近い性態をも
つものとされている。膨張黒鉛シートとは、天然黒鉛等
を濃硫酸と濃硝酸または濃硫酸と過酸化水素混酸等によ
って酸処理したものを加熱して、厚さ方向へ約２００倍
に膨張させたのち、これをロール等で均一なシート状に
展伸したものである。

膨張黒鉛シートは、つぎのような特性を有する。

（１）耐熱性・耐寒性に優れている。非酸化性雰囲気中
で、−２７０〜３６５０°Ｃ０空気中で６０００まで使
用できる。

（２）耐薬品性に優れている。強酸化性流体以外には、
殆んどの流体に使用できる。

（３）　　自己潤滑性（なじみ性）がある。

（４）　　ガスや液に対して不浸透である。

（５）弾性・柔軟性（応力かん相持性）がある。

（６）　　熱伝導、熱膨張、電気伝導に異方性がある。

以上のような多くの優れた特長があるため、ガスケット
材料として好ましい。

しかし、反面非常Ｇこ脆いという大きな欠点がある。こ
のため、現在は単体として使用することは少なく、金属
薄板と複合して使っている。

この膨張黒鉛シートのほか、有望な材料としフッ素樹脂
がある。このフッ素樹脂のうち代表的なものである四フ
ッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）の特性は、つぎの通りで
ある。

α）機械的特性二極低温においても、強靭で可撓性をも
つ。

（２）摩擦特性：摩擦係数は非常に低く、特に高荷重、
低速では０．０４〜０．０６の値となる。

（３）耐熱特性ニー２００〜２６０Ｃの広範囲で使用可
能。

（４）耐化学薬品：すべでの酸・アルカリ・有機薬品に
対して安定で、侵されたり膨張しない。

わずかに溶融アルカリ金属や、それらの溶液および高湿
のフッ素・三７フ化塩素などによってのみ侵される。

（５）非接着性：異分子に対する分子間引力が非常に小
さいので、他物質に接着し難い。

このようにガスケット材料としてみた場合、四フッ化エ
チレン樹脂（ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ）は多くの優れた特性を有
し、とくに膨張黒鉛シートの欠点である脆さをおぎなう
強靭性と可撓性とを有する。しかし、反面他物質とは接
着し難いという欠点もある。

〈発明が解決しようとする課題〉 四７ツ化エチレン樹脂が、他物質と接着し難い欠点を解
消するため、多孔質樹脂を用いて、膨張黒鉛シートと積
層してなる複合ガスケット材料を提供しようとするのが
、本発明の課題である。

く課題を解決するための手段〉 上記の課題を解決するため、本発明はつぎのように構成
する。

１　表面に結晶レベルの凹凸ひ有する膨張黒鉛シートと
多孔質フッ素樹脂とを溶融フィルムを介して積層してな
る複合ガスケット材料。

２　膨張黒鉛シートの密度を０．７５　ｇ　／ｃｗｔ　
〜１、５　ｇ　７ｃｍ　とした特許請求の範囲１項記載
の複合ガスケット材料。

３　芯材として金属薄板を挿入してなる特許請求の範囲
１．２項記載の複合ガスケット材料〈実施例〉 以下に本発明の第１実施例を図面に基いて説明する。第
１図に示すように膨張黒鉛シート１の表裏へ任意の接着
剤２を介して、多孔質四フッ化エチレン樹脂３をラミネ
ートする。

膨張黒鉛シート１は、密度０．７５　ｇ　／　ｃｒｊ〜
１、５　ｇ　／ｃｒｌ、厚さＯ１１馴〜１５酩で、表面
に結晶レベルの凹凸がある。膨張黒鉛シート１は、第６
図に示すような六角環状平面の黒鉛結晶が積み重なった
層状構成の無機化合物で、その表面は結晶レベルの凹凸
を呈している。

密度の上限を１．５　ｇ　／　ｃＪとしたのは、これ以
上に高密度として真比重２．２　ｇ　／　ｃＪへ近づけ
ると、組織がち密となってアンカー効果が生じにくくな
るからである。組織がち密でないと、表面の結晶レベル
の凹凸と多孔質四フッ化エチレン樹脂３の多孔質構造と
により接着できるのである。

密度の下限を０．７５　ｇ　／　ｃｒ＆としたのは、表
面（７）結晶レベルの凹凸を保ちながら、シートとして
の必要強度を保持するためである。

シートの厚さは、０．１ｍｍ〜３．０　ｍｍとするのが
、好ましい。しかし、３．９＋ａ＋ａ以上も製作できる
。

ガスケットは、使用する機器の７ランジ、ボルトの材質
、ボルトのピッチ、口径、流体圧力、温度等の諸条件に
よって、それぞれ厚さを選定する。この複合ガスケット
材は、最高使用圧力最低締付面圧は２００　ｋｇ／　ｃ
ｒ＆に使用するために、厚さは０１酩〜３０闘で満足出
来る。その他の条件として、コスト・取扱い条件を含め
て厚さを決める。

表面を結晶レベルの凹凸としたのは、融着フィルム２の
不透性をよくして、接着性態を向上させるためである。

多孔質フッ素樹脂には、延伸加工、発泡加工、その他機
械的加工等によるものがあるが、この場合は経験上延伸
加工した多孔質口フッ化エチレン樹脂３が望ましい。

多孔質口フッ化エチレン樹脂３は、ポリテトラフロロエ
チレンのパウダを押し固めたのち、特定の条件下で急速
に延伸するという特殊な方法で製造している。フィブリ
ルという非常に微細な小繊維と、それらを結び付けるノ
ードという島状または粒状の結節とから成り立つ。フィ
ブリルとノードの間には、きわめて微細な空孔が相互に
連続して存在し、いわゆる多孔質となっている。厚さは
５〜ｌ　５０７Ｚｍ望ましくは５〜５０，４ｍ、空孔率
は２５〜９５％望ましくは５０〜９０％、孔径は０．　
０５〜１５　、ｔｔ　ｍ望ましくはＯＯ〜３．　Ｏ、ｔ
ｔ　ｍである。

接着剤２としては、熱硬化形、架橋形、ホットメルト形
があるが、ここでは融着フィルム２１を使う。その厚さ
はポリエチレンフィルムでは３〜５７Ｌ　ｍ　、オレフ
ィン系フィルムでは１０〜５０．＆ｍ、ｍジウレタンィ
ルムでは１０〜５０　Ａｔ　ｍとする。

熱ロールまたは熱プレスにより加熱溶融する。

加熱湿度は、フィルムの融点より５〜８０９Ｃ高い温度
とし、熱ロール加熱の場合は・ローラの送りスピードを
調節して、上記の温度とする。

融着フィルム２１の量は、ガスケットの総容積に対して
１０％以下望ましくは５％以下とする。これ以上多いと
、ガスケットの総合性態が低下するためである。

第２実施例として、第２図に示すように多孔質口フッ化
エチレン樹脂３を中心として、その表裏へ融着フィルム
２１を介して、膨張黒鉛シート１をラミネートしたもの
。第３実施例として、第３図に示すように融着フィルム
２１を中心として、その−面へ膨張黒鉛シート１を、他
面へ多孔質口フッ化エチレン樹脂３をラミネートしたも
の。第４実施例として、第４図に示すように薄金属板４
Ｐ芯材とし、その表裏へ融着フィルム２１を介して膨張
黒鉛シート１を、更にその表面へ融着フィルム２１を介
して多孔質口フッ化エチレン樹脂３をラミネートしてな
る。

薄金属板４は、材質は鉄、銅、ステンレスいずれでもよ
いが、厚さは０１〜０．８　ｗａｒｎ望ましくは０１〜
０．３闘とする。ビート形成のため、この程度の厚さが
強度維持のため必要である。第５実施例として、第５図
に示すように薄金属板４を芯材として、その表裏へ融着
フィルム２１を介して多孔質口フッ化エチレン樹脂３を
ラミネーしたものも考えられる。

〈発明の効果〉 本発明は上記のように構成したので、非接着性のフッ素
樹脂を膨張黒鉛シートへ接着することが出来た。これに
より膨張黒鉛シートと多孔質フッ素樹脂とが有するガス
ケットとして好ましい特性を併せ有する複合ガスケット
材料が実現することとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例、第２図は第２実施例、第
３図は第３実施例、第４図は第４実施例、第５図は第５
実施例を示す断面図、第６図は膨張黒鉛の結晶構造を示
す説明図である。 １−膨張黒鉛シート ２−接着剤 ２１−融着フィルム ３−多孔質口フツ化エチレン樹脂 ４−薄金属板 出願代理人 松　　本 久

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面に結晶レベルの凹凸を有する膨張黒鉛シートと
   多孔質フッ素樹脂とを任意の接着剤を介して積層してな
   る複合ガスケット材料。 ２、膨張黒鉛シートの密度を０．７５ｇ／ｃｍ＾３〜１
   ．５ｇ／ｃｍ＾３とした特許請求の範囲１項記載の複合
   ガスケット材料。 ３、芯材として金属薄板を挿入してなる特許請求の範囲
   １、２項記載の複合ガスケット材料。